JP2014009058A - エレベータ群管理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ホールの混雑度に応じて適切な乗りかごを配車することでエレベータの消費電力の低減に寄与することの出来るエレベータ群管理システムを提供する。
【解決手段】本発明に係るエレベータ群管理システムは、乗りかご(6A〜C)、該乗りかごを駆動するモータ、および乗りかご内の荷重を検出する荷重センサ(8A〜C)をそれぞれ備えた複数のエレベータと、ホールに配置されたホール呼び装置と、ホールの混雑度を算出する混雑度検出装置と、複数のエレベータの運行を群管理する群管理制御装置(3)と、を備え、群管理制御装置は、混雑度検出装置により算出されたホールの混雑度と、各荷重センサにより検出された実測値とに基づいて、モータの消費電力が低い乗りかごを、ホール呼び装置が操作されたホールに配車するよう構成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、エレベータ群管理システムに関する。
エレベータ群管理システムは、複数のエレベータの乗りかご(通常3台から8台)を1つのグループとして管理し、あるホールに新規のホール呼びが発生した場合に、このグループの中から最適な乗りかごを1つ選択して、その乗りかごにホール呼びを割当てている。
現行の群管理システムでは、エレベータが混雑する時間帯は、事前に設定しておいたホールに乗りかごを配車し、ホールでの待ち時間を低減させる方法が一般的である。この配車方法は、実際のホールの混雑度に応じた輸送能力から制御されたものではなく、的確に乗りかごを配車させる方法ではない。これを解決するものとして、例えば特許文献1に示されているような、エレベータのホール及びかご内の混雑状態を検出するホールカメラ、かご内カメラによって、ホール及びかご内の専有面積を計測する手段と過去の学習結果からホールにかごを配車するエレベータの制御装置がある。これによれば、混雑階に的確な台数のかごを配車することができる。
特開2002−302348号公報
しかしながら、特許文献1では、エレベータの消費電力を低減させる運転方法については考慮されていない。広く利用されているエレベータは、シーブに主ロープを巻き掛け、主ロープの一端に乗りかごを、他端にカウンターウェートをそれぞれ取付け、モータによってシーブを回転させて乗りかごを昇降させる構造である。この種のエレベータは、乗りかごとカウンターウェートとが釣り合う状態、即ち、定格積載量の半分の重量(以下、「ハーフロード」と称する場合がある)で運転をおこなうのが最も消費電力を抑えることが出来るが、特許文献1では、例えば、ホールに乗客が1人しかいない場合も、空の20人乗りの乗りかごが配車される場合がある。そのため、エレベータの消費電力を抑えるための運転制御は出来ていない。
さらに、節電計画などでエレベータに割当られる電力量が決まっている場合に、エレベータを運転する電力量を確保出来ない場合(例えば、乗客が1人しかいない場合や、ホールで待つ乗客が多く、乗りかごの定員一杯に乗り込んだ場合)は、エレベータをサービス出来ない(駆動できない)状態が生じる。
本発明は、このような課題を解決すべくなされたもので、その目的は、ホールの混雑度に応じて適切な乗りかごを配車することでエレベータの消費電力の低減に寄与することの出来るエレベータ群管理システムを提供することにある。
上記目的を解決するために、本発明に係るエレベータ群管理システムでは、乗りかご、該乗りかごを駆動するモータ、および前記乗りかご内の荷重を検出する荷重センサをそれぞれ備えた複数のエレベータと、ホールに配置されたホール呼び装置と、ホールの混雑度を算出する混雑度検出装置と、前記複数のエレベータの運行を群管理する群管理制御装置と、を備え、前記群管理制御装置は、前記混雑度検出装置により算出されたホールの混雑度と、前記各荷重センサにより検出された実測値とに基づいて、前記モータの消費電力が低い乗りかごを、前記ホール呼び装置が操作されたホールに配車するようにしている。
本発明によれば、ホールの混雑度に応じて消費電力の低い乗りかごを目的のホールに配車することができる。よって、エレベータの消費電力の低減に寄与できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第1の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムの全体構成とその周辺部分の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムのホール側の構成図である。 本発明の第1の実施の形態例において用いられるエレベータの機械的構成を示す図である。 図1に示すエレベータ群管理制御装置によるエレベータの制御処理の手順を示すフローチャートである。 図1に示すエレベータ群管理制御装置によるエレベータの制御処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムの全体構成とその周辺部分の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムのホール側の構成図である。 図6に示すエレベータ群管理制御装置によるエレベータの制御処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態例について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムの全体構成図である。図1において、符号1はエレベータを設置する建屋、符号2は電力会社、符号3はエレベータ群管理制御装置(エレベータ群毎)、符号31は節電信号検出部、符号32は管制運転制御部、符号33は群管理制御部、符号331はホールの混雑度監視部、符号332は乗りかごの荷重データ監視部、符号333はエレベータの消費電力算出部、符号4はホールの混雑度を検出する装置(エレベータ群毎)、符号5A,5B,5Cはエレベータ制御装置(エレベータ毎)、符号6A,6B,6Cは定格積載量が同一な乗りかご、符号7A,7B,7Cは乗りかご内の混雑度を検出する乗りかご内混雑度センサ、符号8A,8B,8Cは乗りかごの荷重を検出する荷重センサである。
エレベータ群管理制御装置3は、エレベータ機構の乗りかごの昇降動作を制御するエレベータ制御装置5A,5B,5Cに付設され、エレベータが設置される建屋1又は電力会社2からの節電信号、ホールの混雑度、および乗りかごの混雑度を検出し、混雑度に応じてエレベータの消費電力が最小となる乗りかごを配車するよう制御する。さらに、エレベータ群管理制御装置3は、乗客の乗り降りを誘導するアナウンス機能を有する。
具体的に云えば、エレベータ群管理制御装置3は、ホールで待つ乗客の混雑度をホールの混雑度検出装置4で乗客が専有する面積データに変換し、群管理制御部33のホール混雑度監視部331に取り込む。そして、平常運転モード時は、待ち時間が最短となる乗りかごを特定し、その乗りかごを呼びのあったホールに配車する。一方、省電力運転モードでは、エレベータの消費電力が最小となる乗りかごを特定し、その乗りかごを呼びのあったホールに配車する。なお、制御方法の詳細については後述する。
群管理制御部33は、管制運転制御部32からの指令により、待ち時間を最短とする運転(平常運転モード)、あるいは消費電力が最小となる運転(省電力運転モード)の何れかの運転を行うよう制御する。
図2は、第1の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムのホール側の構成図の一例である。図2において、符号4はホールで待つ乗客の混雑度を検出する混雑度検出装置、符号4Aは混雑度検出装置4の検出範囲、符号9A,9B,9Cはエレベータ毎に設けられ、各エレベータの運転状態(例えば、保守運転モードや地震管制運転モード、省電力運転モードなど)を表示する表示灯、符号10A,10B,10Cは乗りかご予約及び到着を報知する表示灯、符号11A,11Bはホール呼び釦(ホール呼び装置)である。
本実施形態に係るエレベータ群管理制御装置3は、混雑度検出装置4によりホールの混雑度を乗客が専有する面積で検出し、乗りかご内混雑度センサ7A,7B,7Cの検出結果から乗りかごにホール待ち客が専有する面積を確保出来ない場合は、その面積を確保出来る乗りかごを割当する。換言すると、ホール呼びを登録した乗客は、乗りかごに乗車するスペースが確保されるようになっている。
ホールの混雑度を検出する混雑度検出装置4は、ホール呼び釦11A,11Bが登録された時の乗客の専有面積と、呼び登録後に増加したホールの専有面積を判別する機能と、ホール呼び釦11A,11Bを設置する必要のない端階においてはホールの混雑度検出装置4で検出した情報でホール呼びを登録する機能と、を有する。
エレベータ制御装置5A,5B,5Cは、エレベータ群管理制御装置3からの指令でエレベータの定格速度を変更する機能を有する。
図3は、群管理されるエレベータの機械的構成を示す図である。なお、本実施形態では、図1に示すように3台のエレベータが群管理されるが、何れのエレベータも機械的構成は同じ(モータ容量も同じ)であるため、以下では、そのうちの1台を例に挙げて構成を説明する。図3において、符号6Aはエレベータの乗りかご、符号8Aは荷重センサ、符号15Aはモータ、符号16Aはモータ15Aの軸に直結したシーブ、符号17Aはブレーキ、符号18Aはカウンターウェート、符号19Aは乗りかご6Aとカウンターウェート18Aを連結する主ロープ、符号21Aは乗りかご6A内に設けられた液晶モニタである。
図3に示すエレベータは、モータ15Aを駆動することにより、シーブ16Aが回転して、乗りかご6Aが昇降動作するようになっている。このエレベータは、乗りかご6Aの重量Wと、乗りかご6Aの積載量Wとの合計が、カウンターウェート18Aの重量Wと釣り合う場合(即ち、W+W=W)が、最も消費電量を抑えた運転が可能となるように設計されている。よって、乗りかご6Aの積載量WがW−Wと略等しくなる状態(ハーフロード)でエレベータを運転できれば、消費電力を抑えることができるということになる。そこで、本実施形態に係るエレベータ群管理システムでは、乗りかごの積載量を考慮してエレベータの群管理を行っている。その具体的な制御方法について、図4および図5を参照しながら、以下詳しく説明する。
図4は、エレベータ群管理制御装置3によるエレベータの制御処理の手順を示すフローチャートである。図4に示すように、エレベータ群管理制御装置3は、建屋1または電力会社2からの節電信号に付加されるエレベータに対する電力制限要求(節電すべき電力量又は通常使用時の何%節電)が節電信号検出部31に入力されたか否かを判断する(ステップS1)。ステップS1でYesの場合、管制運転制御部32が運転モードを省電力運転モードに設定する(ステップS2)。これにより、省電力を優先した乗りかごの制御が行われることになる。この際、エレベータ群管理制御装置3は、エレベータの運転状態を表示するための表示灯9A,9B,9Cに省電力運転モードに切り替わったことを表示すると共に、その旨をホール待ちの乗客、および乗りかご内の乗客にアナウンスする。
次に、エレベータ群管理制御装置3は、ホール呼び釦11A,11Bが押下されたか否かを監視する(ステップS3)。ホール呼び釦11A,11Bが押下された場合(ステップS3でYes)は、ステップS4に進む。ステップS4では、ホール混雑度監視部331が、ホール呼び釦11A,11Bが押下されたホールの混雑度検出装置4からの混雑度信号を乗客が専有する面積データに変換し、ホール呼び釦11A,11Bが押下されたホールで待っている乗客や台車等の予測積載量Eを算出する。
次に、ステップS5にて、荷重データ監視部332に入力された乗りかご6Aの荷重データの実測値M、乗りかご6Bの荷重データの実測値M、乗りかご6Cの荷重データの実測値Mと、予測積載量Eとに基づいて、消費電力算出部333が、乗りかご6A,6B,6Cの中から最も消費電力が低い乗りかごを決定する。具体的には、乗りかごの重量Wと各乗りかごの荷重データの実測値Mと乗りかごの予測積載量Eとの和(W+M+E)と、W+M+Eの和と、W+M+Eの和のうち、カウンターウェート18Aの重量Wと最も近いものがどれであるかを消費電力算出部333が演算する。
別言すれば、消費電力算出部333は、ホール呼びのあったホールで待っている乗客を乗りかごに乗せた場合に、一番ハーフロードに近い状態で運転できる最適な乗りかごは6A〜6Cの中で何れであるかを算出する。そして、演算の結果、最適であると判断された乗りかごを、ホール呼びの要求があったホールに配車する乗りかごに決定する(なお、以下、乗りかご6AがステップS5で選択されたとして説明を続ける)。
次に、ステップS6にて、エレベータ群管理制御装置3は、ステップS5で決定された乗りかご6Aを目的のホールに向けて配車するよう、乗りかご6Aを制御しているエレベータ制御装置5Aに指令信号を出力する。その指令信号を受けたエレベータ制御装置5Aは、乗りかご6Aを低速で運転しながら目的のホールへ配車する。乗りかご6Aがホール呼び階に到着すると、エレベータ制御装置5Aは、乗りかご6Aを戸開して、乗客を受け入れる状態にする。
これに対して、ステップS1でNoの場合、即ち、節電信号が受信されない場合には、エレベータ群管理制御装置3は、平常運転モードに設定する。よって、平常運転モードでは、ホール呼びの要求のあったホールに最も早く到着する乗りかごを配車する制御が行われることになる。
続いて、乗りかごがホール呼びの要求があったホールに配車されてからの制御について説明する。図5は、乗りかごを目的のホールに配車した後のエレベータ群管理制御装置3によるエレベータの制御処理の手順を示すフローチャートである。乗りかご6Aがホール呼びの要求のあったホールに到着して戸開されると、乗客が乗りかご6A内に乗り込んでくるため、乗りかご6A内の積載量が増加する。そこで、図5に示すように、ホール呼び階に乗りかご6Aが配車された後は、荷重データ監視部332が、乗りかご6Aの荷重データを監視する。そして、荷重センサ8Aから入力された積載荷重の実測値Mと乗りかご6Aの重量Wとの合計がカウンターウェート18Aの重量Wの±20%の範囲内(Wx0.8≦M+W≦Wx1.2)であるか否か(規定値か?)を群管理制御部33が判断する(ステップS22)。
なお、本実施形態では、消費電力を抑えるために±20%という値を閾値に設定して制御するようにしたが、この閾値は一例であり、エレベータの使用頻度や省エネ要求の度合いなどに応じて適宜決定することができる。
ステップS22でYesの場合には、それ以上、乗客が乗りかご6Aに乗り込まないように、エレベータ群管理制御装置3からの指令を受けて、エレベータ制御装置5Aは、定員となったことを乗客にアナウンス(音声および液晶モニタ21Aにメッセージを表示)し、乗りかご6Aを戸閉する(ステップS23)。次いで、エレベータ制御装置5は、乗りかご6A内の乗客に対して省電力運転モード中であるため低速となっていることをアナウンス(ステップS24)し、目的階に向け乗りかご6Aを低速で運転するよう制御する(ステップS25)。こうすることで、乗りかご6Aを目的のホールに配車する直前にホールで待っている乗客が増えた場合であっても、消費電力を抑えたエレベータの運転が可能となる。
一方、ステップS22でNoの場合には、まだ乗りかご6Aに乗客を乗せて運転した方が省電力になることから、エレベータ群管理制御装置3からの指令を受けて、エレベータ制御装置5Aは、乗りかご6Aを戸開のまま待機させる(ステップS26)。そして、エレベータ制御装置5は、荷重センサ8Aから入力された荷重の実測値Mと乗りかご6Aの重量Wとの合計がカウンターウェート18Aの重量Wの±20%の範囲内(Wx0.8≦M+W≦Wx1.2)になるまで、エレベータ群管理制御装置3は、エレベータ制御装置5Aを介して、乗客の乗車を誘導するためのアナウンスを行う(ステップS27)。
次いで、ステップS28で乗りかご6Aが目的のホールに配車されてから所定時間が経過したか否かをエレベータ群管理制御装置3が判断する。所定時間が経過していない場合(ステップS28でNo)には、なるべく乗客を乗せて省電力で運転できるようにするために、ステップS22に戻す。一方、所定時間が経過すると、乗客をこれ以上待たせると使い勝手が悪くなるため、ステップS23に進んで、エレベータ群管理制御装置3からの指令を受けて、エレベータ制御装置5Aは、乗りかご6Aを次の目的階に向けて運転するように制御する。
以上説明したように、第1の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムによれば、ハーフロード付近で乗りかごを運転することができるので、消費電力を抑えることができる。また、乗りかごをホール呼びのあったホールに配車した後は、消費電力を低減できる範囲でしか乗客を乗せないように制御しているので、消費電力の低減効果は保たれる。さらに、乗りかごの積載量が省電力運転に適した条件となるまで乗りかごを待機させるようにしているので、消費電力の低減に寄与することとなる。また、省電力運転モード中である旨のアナウンスすることにより、乗客の不満を解消させることができる。さらに、ホールの混雑度を考慮して乗りかごを配車しているので、省電力運転モードでは、乗りかごが配車されたにも拘らず、乗客が乗れないといった状況は解消される。
次に、本発明の第2の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムについて説明するが、乗りかごの大きさが異なる点と、それに伴って最適な乗りかごを選択する方法が異なる点以外は第1の実施の形態例と同じである。そのため、以下の説明は上記した相違点についてのみ行い、それ以外の構成については図面に同一符号を付して説明を省略する。
図6は、本発明の第2の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムの全体構成図である。図6に示すように、第2の実施の形態例では、群管理されているエレベータの乗りかご106A,106B,106Cの定格積載量が大、中、小と異なるものとなっている。乗りかご106Aは3つの乗りかごのうち最も定格積載量が大きく、この乗りかご106Aを駆動するモータの容量が40kWである。乗りかご106Cは3つの乗りかごのうち最も定格積載量が小さく、この乗りかご106Cを駆動するモータの容量が10kWである。乗りかご106Bは、乗りかご106Aと乗りかご106Cの間の定格積載量であり、この乗りかご106Bを駆動するモータの容量は20kWである。
図7は、第2の実施の形態例に係るエレベータ群管理システムのホール側の構成図の一例である。なお、図7に示す構成は、図2に示す構成と比べてエレベータの各扉の大きさ以外に相違する点はないので、ここでの説明は省略する。
第2の実施の形態例では、乗りかご106A,106B,106Cの大きさ(定格積載量)が異なることによりモータ容量が異なる仕様である。そのため、省電力運転モードにおいて、ホール呼びが有った場合に何れの乗りかごを配車するかの選択方法に特徴がある。そこで、以下、図8に示すエレベータの制御処理のフローチャートを参照しながら、配車する乗りかごの選択方法について説明する。なお、図8の各ステップのうち、図4と同じ符号が付されているステップの処理については説明を省略する。
図8に示すように、ステップS5−1において、エレベータ群管理制御装置3は、荷重データ監視部332に入力された乗りかご6Aの荷重データの実測値M、乗りかご6Bの荷重データの実測値M、乗りかご6Cの荷重データの実測値Mと、予測積載量Eと、さらに各モータの容量とに基づいて、消費電力算出部333が、乗りかご6A,6B,6Cの中から何れを配車すると最も消費電力が低くなるかを演算し、配車する乗りかごを決定する。例えば、ホール呼びのあったホールの乗客が少ない場合、つまり、予測積載量Eの値が小さい場合には、なるべくモータ容量の小さいエレベータの乗りかごを目的のホールに配車するように制御する。このように、乗りかごの大きさが異なるエレベータが群管理されている場合には、ハーフロードでの運転に近付けるような制御を行うだけでなく、ホールで待っている乗客が少ない場合には、なるべくモータ容量の小さいモータを駆動させるような制御を行っている。
このように、第2の実施の形態例によれば、乗りかごの大きさが異なる場合であっても、ホールの混雑度に応じて適したモータ容量のモータを駆動して乗りかごを目的階に配車することができるので、第1の実施の形態例と同様に、省電力効果が期待できる。また、ホールの混雑度に応じた積載量の乗りかごが配車されるため、エレベータの乗客に対して、最適なサイズの乗りかごを提供することが可能となる。よって、エレベータの待ち時間の短縮効果(例えば、ホールの乗客が多い場合や台車を押した待ち客がいる場合にもかかわらず小さいサイズのかごが配車され、待ち客全員が乗り込めなくなり、再度ホール呼びを登録することとなり待ち時間が増加する。)も見込める。
なお、上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
3 エレベータ群管理制御装置(群管理制御装置)
4 混雑度検出装置
6A〜C 乗りかご
8A〜C 荷重センサ
11A,11B ホール呼び釦(ホール呼び装置)
15A〜C モータ
16A〜C シーブ
18A〜C カウンターウェート
19A〜C 主ロープ
106A 乗りかご(大)
106B 乗りかご(中)
106c 乗りかご(小)
〜M 実測値
E 予測積載量
乗りかご重量
カウンターウェート重量

Claims (5)

  1. 乗りかご、該乗りかごを駆動するモータ、および前記乗りかご内の荷重を検出する荷重センサをそれぞれ備えた複数のエレベータと、
    ホールに配置されたホール呼び装置と、
    ホールの混雑度を算出する混雑度検出装置と、
    前記複数のエレベータの運行を群管理する群管理制御装置と、を備え、
    前記群管理制御装置は、前記混雑度検出装置により算出されたホールの混雑度と、前記各荷重センサにより検出された実測値とに基づいて、前記モータの消費電力が低い乗りかごを、前記ホール呼び装置が操作されたホールに配車する
    ことを特徴とするエレベータ群管理システム。
  2. 請求項1の記載において、
    前記エレベータは、前記モータによって回転するシーブに巻き掛けられた主ロープの一端側に前記乗りかごが設けられ、前記主ロープの他端側にカウンターウェートが設けられた構成を成し、
    前記群管理制御装置は、前記混雑度検出装置により算出されたホールの混雑度から乗りかごの予測積載量を算出すると共に、前記各実測値と前記予測積載量と前記乗りかごの重量の合計値が前記カウンターウェートの重量に最も近い乗りかごを前記モータの消費電力が低い乗りかごとして決定する
    ことを特徴とするエレベータ群管理システム。
  3. 請求項2の記載において、
    前記群管理制御装置は、前記ホールに配車された前記乗りかごに対して、前記荷重センサによる検出値を監視すると共に、前記荷重センサの検出値と前記乗りかごの重量の合計値と、前記カウンターウェートの重量との差が前記予め定めた範囲内になるまで、前記乗りかごを前記ホールに待機させるようにした
    ことを特徴とするエレベータ群管理システム。
  4. 請求項1の記載において、
    前記群管理制御装置は、平常の運行管理を行う平常運転モードと、省電力で運行管理を行う省電力運転モードと、を有し、
    前記平常運転モードでは、前記ホール呼び装置が操作されたホールに早く配車できる前記乗りかごを優先的に当該ホールに配車するようにし、
    前記省電力運転モードでは、前記モータの消費電力が低い乗りかごを優先的に前記ホール呼び装置が操作されたホールに配車するようにした
    ことを特徴とするエレベータ群管理システム。
  5. 請求項1の記載において、
    前記複数のエレベータは、前記乗りかごの定格積載量が異なるものを含んで構成され、
    前記群管理制御装置は、前記混雑度検出装置により算出されたホールの混雑度から前記乗りかごの予測積載量を算出すると共に、前記各実測値と前記予測積載量と各エレベータのモータ容量とに基づいて、前記モータの消費電力が最も低くなる乗りかごを選択し、その選択された乗りかごを前記ホール呼び装置が操作されたホールに配車する
    ことを特徴とするエレベータ群管理システム。
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