JP2530479B2 - 立体駐車場の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ この発明は立体駐車場の制御方法に関し、特に入出庫
速度の向上に関する。この発明はさらに詳細には、連続
入庫時や連続出庫時のサイクルタイムを短縮し、待ち時
間を短縮することに関する。

［従来技術］ 従来の立体駐車場の多くは、車両を完全に自走させて
入出庫を行わせている。また一部の立体駐車場は、車両
搬送用のエレベータを設け、他の部分では車両の自走に
頼って入出庫を行わせている。これらの立体駐車場はい
ずれも、車両の自走スペースのため大きな床面積を必要
とし、また駐車フロアに乗員が出入りせねばならないた
め、駐車フロアに非常脱出設備等の保安設備を必要とす
る。さらに、車両からの排気ガスのため周囲の環境を害
する等の問題を抱えている。

これらの問題を解決するため、完全自動化型の立体駐
車場を構成することが考えられる。この場合の問題は、
車両の入出庫に要する待ち時間を短縮することにある。
このことは立体駐車場の利用者の立場にたてば分かるこ
とで、入庫や出庫までの待ち時間が長い駐車場は不便で
ある。特に一時に多数の車両を入庫あるいは出庫させる
必要がある場合、待ち時間は増幅して長くなる。さらに
大規模な立体駐車場を建設する場合、入出庫の速度が遅
いと、駐車場が機能しなくなる。そこで入出庫速度の向
上は、駐車場の大型化の上でも重要である。

駐車場の入出庫速度は、多数の車両を連続して出庫さ
せる際の速度や、多数の車両を連続して入庫させる際の
速度で表すことができる。例えばホテルや駅，オフィス
ビル等の地下に立体駐車場を建設すると、ホテルの催し
物が終った後や、夕刻の帰宅時間に出庫が集中する。催
し物が始まる前や朝の通勤時間，出社時間などに入庫が
集中する。これらの際には、入庫や出庫が最も遅くな
り、この場合の待ち時間で立体駐車場の入出庫速度が定
まる。そしてここで長時間入庫や出庫まで顧客を待たせ
ることは、立体駐車場の価値を失わせる。

［発明の課題］ この発明の課題は、立体駐車場への車両の入出庫速度
を改善することに有り、特に連続入庫時や連続出庫時の
サイクルタイムを短縮し、待ち時間を短縮することにあ
る。

［発明の構成と作用］ この発明の立体駐車場の制御方法は、入出庫フロアと
駐車フロアとの間で車両を搬送するためのエレベータ
と、エレベータと駐車フロア内の駐車パレットとの間
で、車両を搬送するための動力台車とを設けた立体駐車
場の制御方法において、前記のエレベータは、入庫エレ
ベータと出庫エレベータの２種のエレベータを設け、入
出庫フロアでは、入庫エレベータに接して入庫バースを
設け、出庫エレベータに接して出庫バースを設け、駐車
フロアでは、動力台車の走行通路に沿って、駐車パレッ
トを設け、入庫バース、出庫バース、入庫エレベータ、
出庫エレベータ、動力台車、駐車パレットのぞれぞれの
床面に、車両を滑り運動によりこれらの間で移動させる
ためのコンベアを設けると共に、車両の連続入庫時に
は、入庫バースから入庫エレベータに車両を移動させて
入庫バースに次の車両を進入可能にした状態で、入庫エ
レベータの昇降サイクルと動力台車の搬送サイクルとを
同時に行わせ、車両の連続出庫時には、出庫エレベータ
から出庫バースに車両を移動させて、出庫バースから車
両を発進可能にした状態で、出庫エレベータの昇降サイ
クルと動力台車の搬送サイクルとを同時に行わせるよう
にしたことを特徴とする。

この明細書で入庫サイクルとは、１台の車両に対し
て、入庫バースへの自走による進入から、最終的な駐車
位置である駐車パレットへの移動までのサイクルをい
う。また入庫のサイクルタイムとは、連続入庫時に、入
庫バース当りの１台の車両の入庫に要する時間をいう。
例えば40秒毎に入庫バースから車両を入庫させることが
できれば、入庫のサイクルタイムは40秒である。この場
合、入庫した車両が最終的な駐車位置である駐車パレッ
トに到達するまでの時間が仮に１分以上必要であるとし
ても、搬送台車の運動とエレベータの昇降とが同時に重
複して行わせることから、入庫のサイクルタイムは40秒
である。

またこの明細書で出庫サイクルとは、１台の車両に対
して、駐車パレットへ向けての動力台車の移動開始か
ら、出庫バースから自走で発進するまでのサイクルをい
う。同様に出庫のサイクルタイムは、出庫バース当りの
連続出庫時の平均出庫間隔である。

これ以外の概念として、入庫バースのサイクルとは、
入庫バースへの車両の進入から入庫エレベータへの積み
替えを完了するまでのサイクルである。出庫バースのサ
イクルとは、出庫エレベータから車両を積み替え、バー
スから車両が発進するまでのサイクルをいう。エレベー
タの昇降サイクルとは、入出庫フロアと駐車フロアとの
往復昇降運動のサイクルで、この間にバースとの間と動
力台車との間で車両積み替えを行うことを含んでいる。
動力台車の搬送サイクルとは、エレベータと駐車パレッ
トとの往復水平運動のサイクルで、この間に駐車パレッ
トとの間とエレベータとの間で、車両の積み替えを行う
ことを含んでいる。

発明者は、この種の立体駐車場の入出庫において、入
庫バースへの車両の自走、あるいは出庫バースからの車
両の自走が、最も遅いことを見い出した。即ち車両を入
庫バースへ自走により停止させるには、入庫バースまで
自走により車両を進入させ、エンジンを停止させ、乗員
が車両から降りて移動せねばならない。出庫の場合も同
様であり、エレベータの昇降等の他の作業に比べ、入出
庫バースでの車両の停止，発進、それに伴う人の乗降が
最も時間を有する。

一方立体駐車場への車両の入出庫は、入庫バースへの
乗員による車両の自走、あるいは出庫の場合出庫バース
からの乗員による車両の自走、エレベータの昇降、駐車
フロア内での動力台車の移動の３サイクルからなってい
る。そこでこれらのサイクルを並行して同時に進行させ
れば、入出庫の速度は大幅に改善される。単純化のため
に各サイクルが同じ時間を要するものとすれば、各サイ
クルをシリアルに行う場合に比べ、並行に行えば入出庫
速度は約３倍に向上する。実際に最も時間を要するの
は、出庫バースにおける人の乗り降りと車両の停止や発
進である。入出庫速度の向上が特に要求されるのは、多
数の車両を連続して入出庫させる場合である。そこで連
続入出庫時には、入出庫バースへの車両の入出庫を可能
にした状態で、エレベータの昇降処理と動力台車の移動
処理を同時に並行して行い、入出庫速度を改善する。

ここで、出庫バースへの車両の入出庫と、エレベータ
の昇降とを並行して行うことを可能にするため、入出庫
バースとエレベータとを分離し、車両の自走の間もエレ
ベータが動作し得るようにする。また入出庫バース、エ
レベータ、動力台車の間の車両の受け渡しを円滑に行う
ため、入出庫バースとエレベータ、及び動力台車のそれ
ぞれの床面にローラやベルトコンベア等のコンベアを設
け、滑り運動により車両を移動させるようにする。

さらにエレベータは入庫用と出庫用とに分離し、バー
スも入庫用と出庫用とに分離する。これは一見エレベー
タの効率を低下させるようであるが、実際には入庫用と
出庫用を分離した方が効率が良い。例えばバースに入庫
車両が入っていると、出庫作業は行いようがない。入庫
のサイクルと出庫のサイクルを同じエレベータで行う
と、エレベータの制御が難しい。これに対して入庫用と
出庫用とに分離し、それぞれ専用のエレベータとバース
を設けると、連続入庫と連続出庫を同時に行うと共に、
それぞれのエレベータが入庫あるいは出庫の単純運動を
することになり、バースやエレベータのコンベアの移動
方向が一方向となって、効率的である。またバースも入
庫専用と出庫専用とに分離されるので、エレベータから
の出庫車を控えたバースに入庫車が進入し、機能が停止
する等の問題がない。また入庫車両の自走経路と出庫車
両の自走経路を分離でき、車両の衝突の恐れがない。

単純な処理では、入出庫のサイクルタイムは、入庫バ
ースや出庫バースのサイクルタイムに、エレベータのサ
イクルタイム、動力台車のサイクルタイムを加えたもの
であるが、この発明ではこれらのサイクルは同時に重複
して行われ、これらを合計したものよりも短い。特に連
続入庫や連続出庫では、別々の車両に対するサイクルが
同時に行われる。例えば、連続入庫時には、入庫バース
に車両を進入させるのと同時に、入庫バースに進入した
車両から見て１台前の車両に対するエレベータの昇降サ
イクルと、入庫バースに進入した車両から見て２台以上
前の車両に対する動力台車の搬送サイクルが行われる。
ここで１台前の車両に対するエレベータの昇降サイクル
となるのは、エレベータが昇降している間に、入庫バー
スは次の車両を受け入れているからである。また動力台
車が２台以上前の車両を搬送しているのは、前前回にバ
ースに入庫した車両を動力台車が搬送していることを示
す。ここで２台以上としたのは、駐車フロアが複数層あ
れば、例えば第１のフロアと第２のフロアとで、動力台
車は別々の車両を同時に搬送していることが生じ得るか
らである。

［実施例］ 第３図，第４図により、立体駐車場の全体構造を説明
する。第３図において、２は立体駐車場の建物で、４は
入庫フロア、６は出庫フロアである。入庫フロア４と出
庫フロア６とを区別せず、同じフロアを入庫と出庫に兼
用しても良い。以下では、入庫フロア４と出庫フロア６
とを総称して、入出庫フロアと呼ぶ。図から明らかなよ
うに、入出庫フロアは建物２の地上階に配置するのが好
ましい。８−１〜８−11は、入庫エレベータ９と入庫バ
ース11とをセットにした入庫ゾーンで、エレベータ９の
１台毎に入庫バース11を１カ所設けている。10−１〜10
−11は、出庫用のエレベータ９′と出庫バース12とをセ
ットにした出庫ゾーンで、同様にエレベータ９′毎に出
庫バース12を設けている。なお入庫エレベータ９の両側
に２つの入庫バース11を設けたり、出庫エレベータ９′
の両側に２つの出庫バース12を設けて、入庫ゾーン８や
出庫ゾーン10の能力を高めても良い。

入庫バース11や出庫バース12は、車両の前輪と後輪と
に対応して設けた、２つの動力ローラから構成する。も
ちろん動力ローラに変えて、ベルトコンベア等の他のコ
ンベアを用いても良い。この発明では、ローラやベルト
コンベア等の車両の搬送手段を総称してコンベアと呼
ぶ。またエレベータ9,9′にも、同様に車両搬送用の動
力ローラを２つ設ける。即ち、入庫エレベータ９と入庫
バース11、出庫エレベータ９′と出庫バース12との間の
車両移動は、動力ローラで車両を滑らせることで行う。
13は建物の歩行車用フロアで、入庫フロア４からのある
いは出庫フロア６への歩行車の通行や、ショッピングセ
ンターや事務所スペース等に利用する。23は、制御コン
ピュータである。

第４図に、駐車フロア14の平面図を示す。簡便のた
め、図には出庫エレベータ９′のみを示すが、同様に入
庫エレベータ９も設けるものとする。図において、16は
車両を搬送するための動力台車、18は車両の駐車パレッ
トである。そして動力台車16や駐車パレット18にも２つ
の動力ローラを設け、動力ローラでの滑り運動により車
両を動力台車16と駐車パレット18との間でやり取りす
る。20は動力台車の移動用レールであり、動力台車16は
レール20上を図示しない車輪により自走する。そして動
力台車16は図示しないモータを有するのとし、例えばレ
ール20と別に設けた電源線からの電力によりモータで車
輪を回転させて、レール20の上を進行するものとする。
また動力台車16は図示しない信号線で制御信号を受け
て、制御されるものとする。

なお台車16の構成としては、駐車フロア14に設けた牽
引用ローラにより、台車を牽引することも可能である。
しかしローラで台車を牽引することは、台車の移動速度
を低下させる。即ち、このローラと台車の車輪の回転回
数を同一とすれば、径の大きな車輪を使用した方が、台
車の速度は圧倒的に大きくなる。次に、ローラの径は進
行時の台車のがたつきと直結し、ローラの径には限界が
ある。またローラを用い、駐車フロア14の全面に配設し
たこれらのローラの全部に動力を持たせることは、立体
駐車場の設備費を著しく増大させる。そこで台車16とし
ては、動力台車を用い、レール20上を自走させる。

第５図に、エレベータ9,9′や、動力台車16の床面に
設けた、動力ローラ22を示す。なお実施例では、入庫バ
ース11や出庫バース12とエレベータ9,9′間の車両移
動、エレベータ9,9′と動力台車16間の車両移動、動力
台車16と駐車パレット18間の車両移動は、全て動力ロー
ラ22を用いて行う。特に図示しないが、入庫バース11や
出庫バース12、駐車パレット18にも、同様の動力ローラ
22が設けてあるものとする。動力ローラ22は動力ローラ
とし、車両の前輪と後輪とに対応し、動力台車16やエレ
ベータ9,9′の床面に、各２カ所設ける。これらの動力
ローラ22は、車両を横滑りさせ移動さる。24は、動力台
車16に車両を固定するための、車止めである。26は車両
の移動検出用の超音波等のセンサで、車両の移動が始ま
ったことと、車両の移動が終了したことを確認するため
に用いる。ここでは動力ローラ22を、横滑り動力ローラ
として示した。これは動力ローラ22に対する車両の縦滑
りを防止するためである。勿論車両の縦方向に動力ロー
ラで車両を移動させるように、縦滑り動力ローラを用い
ても良い。また車両の前輪と後輪とに対応して２つの動
力ローラを設けるのでなく、長手の単一の動力ローラを
用いて、これを前輪と後輪の双方に対応させても良い。

装置の動作を説明する。入庫フロア４へ入った車両
は、入庫バース11へ自走し、乗員はそこで降りる。以降
の入庫作業は自動的に行わせ、乗員は図示しない通路か
ら建物内のショッピングセンター等に入れば良い。出庫
の場合、乗員は歩行車通路13から出庫バース12内の車両
に乗り込み、自走して出庫フロア６から出れば良い。実
施例では車両の向きの反転動作がないので、入庫フロア
４に入った車両は同じ向きで出庫フロア６へ出る。この
ため出庫フロア６への車両の進行は、方向転換を要しな
い。また入庫フロア４と出庫フロア６とを分離すれば、
車両の流れは輻輳せず、車両の流れは自然である。更に
この間に歩行車通路13を設ければ、人の流れも自然にな
る。

第１図に、車両の連続入出庫時を例に、実施例の動作
モードを示す。車両をバラバラに入出庫させる際の処理
は簡単であり、連続入出庫の際の処理から明らかである
ので、ここでは省略する。

第２図（Ａ）に全ての動作をシリアルに行う際の動作
モードを、第２図（Ｂ）にエレベータ９′の昇降と動力
台車16の移動とを並列化した際の動作モードを示す。こ
れらの図は車両の出庫を例に示すが、入庫の際も同様で
ある。

また第６図に、実施例の動作アルゴリズムを示す。な
お第１図の２−１等の記号の内、先頭の２は処理中の車
両の番号を現わし、後半の１は処理サイクル中の各処理
を現す。

出庫バース12に付いて、処理０はエレベータ９′から
の動力ローラによる車両の移動をさし、処理１は乗員に
よる車両の自走をさす。エレベータ９′に付いて、処理
１エレベータ９′の駐車フロア14砲の移動を、処理２は
動力ローラによる動力台車16との間の車両のやり取り
を、処理３は出庫フロア６へのエレベータ９′の移動を
さす。また処理４は、動力ローラを用いた出庫バース12
への車両移動をさす。駐車フロア18に付いて、処理１は
駐車パレット18への動力台車16の移動を、処理２は動力
ローラを用いた駐車パレット18との間の車両のやり取り
を、処理３はエレベータ９′の手前への動力台車16の移
動を、処理４は動力ローラによるエレベータ９′への車
両の搬送をさす。

今連続して、車両の出庫が要求されているものとす
る。実施例では、出庫バース12が空くと同時に待機して
いたエレベータ９′の扉が開き、動力ローラ22を利用し
て車両をエレベータ９′から出庫バース12へ送り出す。
この作業は、エレベータ９′の移動の終了と出庫バース
12の空きの２つの条件が満たされるのを待って行われ
る。自走による出庫が最も遅い作業であり、多くの場合
エレベータ９′は出庫フロア６で出庫バース12が空くの
を待つことになる。このため前の車両が出庫バース12か
ら発進し、出庫バース12が空くのとほぼ同時に、次の車
両が出庫バース12に到着することになる。また実施例で
は、車両の発進や進入は狭いエレベータ9,9′の内部で
はなく、広い外部の出庫バース12や入庫バース11で行え
ば良い。このため乗員への心理的圧力感も少なく、スペ
ースが広いため自走も容易である。

車両を動力ローラ22で移動させる作業が済むと、乗員
が乗り込み車両は出庫する。同時にエレベータ９′は次
ぎの駐車フロア14へと移動する。一方これとは独立し
て、各動力台車16は指令を受けた車両をエレベータ９′
の手前まで移動させる。即ち、必要な駐車パレット18ま
で動力台車16が移動し、動力ローラ22により車両を駐車
パレット18から動力台車16へ搭載し、エレベータ９′の
手前まで移動する。そしてエレベータ９′の到着を待っ
て、あるいは動力台車16の移動が遅い場合エレベータ
９′が動力台車16の到着を待って、動力ローラ22による
車両の移動を行う。ここでエレベータ９′の昇降と、動
力台車16の移動とを同時に進行させる。

この後エレベータ９′は出庫フロア６へ移動し、出庫
バース12が空くのを待って、車両を送り出す。これらの
作業の内、同期を取るのが必要なのは、エレベータ9,
9′と入庫バース11や出庫バース12との車両移動、エレ
ベータ9,9′と動力台車との車両移動の２つである。そ
こで入庫バース11や、出庫バース12、エレベータ9,
9′、動力台車16の各要素の動作を同時に進行させ、遅
いものに合わせて待ち時間を取れば良いのである。

ここで入出庫の処理時間について検討する。連続して
入出庫を行う場合、最も遅いのは、通常入庫バース11へ
の車両の自走による進入と停止や、出庫バース12からの
自走による車両の出発である。そのため前の車両の入庫
バースへの自走、あるいは出庫バースからの自走が済む
と同時に、次の車両の処理が可能になる。バラバラに入
庫を行う場合、入庫バース11にはエレベータ９が既に待
機しているので、自走による入庫バースへの進入が済む
と同時に、動力ローラによるエレベータ９への車両移動
が開始される。またバラバラに出庫を行う場合、エレベ
ータ９′が駐車フロア14へ移動するのと同時に、動力台
車16が必要な車両をエレベータ９′の手前へと移動させ
る。このため実質的な所要時間は、エレベータ9,9′の
往復時間程度に過ぎない。

第６図に、制御アルゴリズムの概要を示す。入出庫の
指令を受けると、エレベータ9,9′や入庫バース11、出
庫バース12、動力台車16の各要素は、それぞれの待ち行
列の最後に新しい指令を入力する。そして各要素は自己
の待ち行列の先頭のものから処理を行い、自己の受け持
ちが終了すると、待ち行列の先頭を抹消して待ち行列の
次の指令の処理に取り掛かる。待ち行列は１つではな
く、エレベータ9,9′や入庫バース11、出庫バース12、
動力台車16のそれぞれ毎にあり、独立して自己の作業を
先頭から処理する。各要素の速度や負担にはムラが有
る。入庫バース11や出庫バース12のロードは最も高く、
エレベータ9,9′がこれに次ぎ、動力台車16のロードは
低い。そこで車両の受け渡し相手の準備が完了するのを
待ち、（第６図ではこのことを位置合わせと呼ぶ。）、
車両の受け渡しを行う。位置合わせ条件が整わない場
合、先に処理を完了した要素が待ち状態に入る。受け渡
しが終わると、作業が終了した要素は次の指令を処理す
る。また指令を受けていない要素（例えば入出庫指令を
受けていないフロアの動力台車16）は休止状態に入る。

［発明の効果］ この発明では、立体駐車場の入出庫速度を速め、顧客
の待ち時間を短縮する。また待ち時間の短縮により、立
体駐車場の大型化を可能にする。

この発明では特に、入庫エレベータと出庫エレベータ
とを別個に設けて、連続入庫や連続出庫を容易にし、さ
らに入庫エレベータには入庫バースを接続し、出庫エレ
ベータには出庫バースを接続し、入庫の車の流れと出庫
の車の流れとを分離する。この結果入出庫の安全性が増
し、また乗員の案内が容易となる。

この発明では、連続入庫と連続出庫とを短時間で行う
制御方法を提供し、連続入庫や連続出庫のサイクルタイ
ムを最小限にする。

請求項２の発明では、駐車フロアを複数層設けて、各
駐車フロア毎に別の車両に対する入出庫を同時に行わ
せ、入出庫サイクルを短縮する。例えば第１の駐車フロ
アで１台の車両を動力台車で搬送するのと同時に、第２
の駐車フロアで別の車両を搬送し、エレベータを無駄な
く効率的に動作させ、入庫バースや出庫バースでは車両
が連続して進入あるいは発進するのを可能にする。

特に請求項３の発明では、入出庫フロアを地上階に設
けて、道路との出入りを容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例の立体駐車場の制御方法の動作波形
図、第２図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来例の動作波形
図である。第３図は実施例で用いた立体駐車場の入出庫
フロアを現す平面図、第４図は実施例で用いた立体駐車
場の駐車フロアを現す平面図、第５図は実施例で用いた
車両の受け渡し機構を現す平面図、第６図は実施例の動
作アルゴリズムを示すフローチャートである。 図において、 ２……建物、４……入庫フロア ６……出庫フロア、８……入庫ゾーン ９……入庫エレベータ、９′……出庫エレベータ 10……出庫ゾーン、11……入庫バース 12……出庫バース、13……歩行者フロア 14……駐車フロア 16……動力台車、18……駐車パレット 20……レール、22……動力ローラ 23……制御コンピュータ 24……車止め 26……センサ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入出庫フロアと駐車フロアとの間で車両を
   搬送するためのエレベータと、エレベータと駐車フロア
   内の駐車パレットとの間で、車両を搬送するための動力
   台車とを設けた立体駐車場の制御方法において、 前記のエレベータには、入庫エレベータと出庫エレベー
   タの２種のエレベータを設け、 入出庫フロアでは、入庫エレベータに接して入庫バース
   を設け、出庫エレベータに接して出庫バースを設け、 駐車フロアでは、動力台車の走行通路に沿って、駐車パ
   レットを設け、 入庫バース、出庫バース、入庫エレベータ、出庫エレベ
   ータ、動力台車、駐車パレットのそれぞれの床面に、車
   両を滑り運動によりこれらの間で移動させるためのコン
   ベアを設けると共に、 車両の連続入庫時には、入庫バースから入庫エレベータ
   に車両を移動させて入庫バースに次の車両を進入可能に
   した状態で、入庫エレベータの昇降サイクルと動力台車
   の搬送サイクルとを同時に行わせ、 車両の連続出庫時には、出庫エレベータから出庫バース
   に車両を移動させて、出庫バースから車両を発進可能に
   した状態で、出庫エレベータの昇降サイクルと動力台車
   の搬送サイクルとを同時に行わせるようにしたことを特
   徴とする、 立体駐車場の制御方法。
2. 【請求項２】前記の駐車フロアを複数層設けて、 車両の連続入庫時や連続出庫時には、動力台車の車両の
   搬送サイクルを複数の駐車フロアで同時に行わせるよう
   にしたことを特徴とする、請求項１の立体駐車場の制御
   方法。
3. 【請求項３】前記の入出庫フロアを立体駐車場の地上階
   に設けたことを特徴とする、請求項２の立体駐車場の制
   御方法。
4. 【請求項４】前記のコンベアを車両を横滑りさせるため
   の、横滑り用動力ローラとしたことを特徴とする、請求
   項１に記載の立体駐車場の制御方法。