JP3061607B2 - 作業ロボットの運搬を兼ねたエレベータ制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータが設置
されたビル、工場等の建物にて自律走行しながら各種の
作業を行う作業ロボットの運搬を兼ねたエレベータ制御
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、ビルや工場等の高層建屋において
は、複数台のエレベータが据付けられ、利用者に対する
サービスとエレベータの運用効率を向上させる目的で各
階からのフロア呼びに対し最適エレベータを割付けて運
行制御するエレベータ運行制御システムが採用されてい
る。

【０００３】また、ビル等を総合的に管理する管理用コ
ンピュータから固有のデータを取込んで、交通需要の情
報データとして利用することにより、より利用者に対す
るサービスとエレベータの運用効率の向上を図ってい
る。この場合、管理用コンピュータから取込まれる交通
需要の情報データとしては、出退勤、会議予約、受付案
内、食堂管理等があり、これらのデータにより交通需要
を予測して出勤時間帯のオペレーションの自動選択、休
日判定と省電力化のための自動制御等エレベータの運行
管理の調整を行なっている。

【０００４】したがって、かかるエレベータ運行制御シ
ステムにあっては、学習機能のみでは困難であったタイ
ムリーなエレベータサービスが可能となる。一方、ビル
内でフロアの清掃、塗装、荷物の運搬および積み降ろ
し、病院等にあっては、食事の配膳等の各種作業を自律
走行の可能な作業ロボットで行われる場合がある。この
自律走行作業ロボットは、予めプログラム化された作業
内容に応じて、あるフロアの例えば床面を自律走行しな
がら清掃作業を行なうものである。

【０００５】ところで、このような自律走行作業ロボッ
トが一連の作業を終えて次のフロアに移動するには、階
段を昇降することも考えられるが、作業ロボットに自力
で階段を昇降する機能を付加しなければならず、装置が
複雑になるとともに大型化するため現実的ではない。

【０００６】そこで、エレベータの利用が考えられる
が、この場合前述したエレベータの運行制御システムは
あくまでも利用者が人間に限定されているため、自律走
行作業ロボットのフロア間の移動は人手に頼らなければ
ならない。例えば１階床から２階床へ自律走行作業ロボ
ットを移動する場合、人手によるホール呼び操作により
エレベータを呼び、エレベータが到着するとエレベータ
のかご内に自律走行作業ロボットを移動させた後、かご
呼び操作により目的階へ向かわせている。そして、エレ
ベータが目的階に到着すると、かごからフロアへ自律走
行作業ロボットを移動させ、そのフロアの清掃作業を行
なう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のエレ
ベータ制御システムにおいては、本来利用者のサービス
を前提とした運行制御を行なっているため、自律走行作
業ロボットを各フロア間を移動する度に人手による作業
が必要となる。

【０００８】そこで、複数台のエレベータが存する場合
には、例えば特開昭５９−３７０７３号公報にも示され
ているようにその中の１台のエレベータかごの床下に誘
導線を埋設し、この誘導線に案内されて作業ロボットを
エレベータかごに乗込ませるようにしたものがある。

【０００９】しかし、この誘導システムを採用しても、
誘導線の埋設されたエレベータかごが作業ロボットから
のかごの呼出し信号に応答したときのみ乗込むことがで
きるが、他のエレベータかごが応答したときは誘導線が
ないため乗込むことはできない。

【００１０】本発明の目的は、無駄なエレベータを応答
させることなく、しかも自律走行ロボットを人手を介さ
ずに各フロア間を移動させることができる作業ロボット
の運搬を兼ねたエレベータ制御システムを提供すること
にある。

【００１１】請求項１に対応する発明は、複数台のエレ
ベータかごを備えた建物内を自立走行して各種の作業を
する作業ロボットより発信されるエレベータかごの呼び
出し信号により、前記複数台のエレベータかごの中から
いずれか１台のエレベータかごを選択して応答させ、当
該エレベータかご内に人がいないことを条件にして前記
作業ロボットを前記エレベータかご内に移動させるとと
もに、前記作業ロボットより発信される行先階指定信号
により、前記エレベータかごを行先階へ運行させ、前記
作業ロボットを階間移動させるようにしたものである。

【００１２】従って、上記請求項１に対応する発明にあ
っては、作業ロボットより発信されるエレベータかごの
呼び出し信号により、複数台の中からいずれか１台のエ
レベータかごを選択して応答させ、しかもエレベータか
ご内に人がいないことを条件にして作業ロボットをエレ
ベータかご内に移動させるようにしているため、利用者
の安全性を高めることができるとともに無駄なエレベー
タを応答させることなく、エレベータを効率良く運転さ
せ、作業ロボットも速やかに移動することが可能であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明による作業ロボットの
運搬を兼ねたエレベータ制御システムの構成例を示すも
のである。

【００１４】図１において、１１は高層ビルに据付られ
た複数台のエレベータ全体を管理して各エレベータを運
行制御するためのエレベータ運行制御コンピュータで、
このエレベータ運行制御コンピュータ１１は図２に示す
ように演算処理部１１ａ、記憶部１１ｂ、タイマ１１ｃ
および情報を入、出力する入出力装置１１ｄから構成さ
れ、それぞれデータバスを介して相互に接続されてい
る。

【００１５】一方、１２はフロアの清掃を行なう自律走
行作業ロボットで、この自律走行作業ロボット１２は自
律走行制御と作業スケジュールの内容がプログラム化さ
れたマイコンが内蔵され、さらに光センサ、超音波セン
サ等を用いた送受信機１３が備えられている。

【００１６】また、各エレベータホールには自律走行作
業ロボット１２とエレベータ運行制御コンピュータ１１
との間で情報を相互に伝送するための光センサ、超音波
センサ等を用いた送受信機１４が適宜の壁面の位置に取
付けられている。

【００１７】ここで、演算処理部１１ａは自律走行作業
ロボット１２の送受信機１３より作業スケジュールに従
って出力されるエレベータホールの送受信機１２を介し
て現在の作業階と次の行先階の情報（エレベータかごの
呼出し信号及び行先階指定信号）が取込まれると、その
とき各エレベータかごに設けられている荷重センサおよ
び赤外線センサからの検出信号、ドア開閉情報、ホール
呼び信号およびかご呼び信号を取込んで所定の演算処理
および判定を行ない、その判定結果に基づいて最適なエ
レベータの予約情報を入出力装置１１ｄを介してそのエ
レベータかごの制御装置に伝送するものである。

【００１８】また、入出力装置１１ｄには音声合成器１
５が接続され、各エレベータかごに取付けられたスピー
カ１６よりメッセージ情報が音声として出力されるよう
にしてある。

【００１９】次にかかる作業ロボットの運搬を兼ねたエ
レベータ制御システムの作用について述べる。いま、自
律走行作業ロボット１２の送受信機１３により現在の作
業階および次の行先階の番号を作業階のエレベータホー
ルに具備してある送受信機１４に送ると、この送受信機
１４はエレベータ運行制御コンピュータ１１にその情報
を伝送する。

【００２０】エレベータ運行制御コンピュータ１１は、
送受信機１４からの情報を入出力部１１ｄを介して取込
むと、演算処理部１１ａではそのとき記憶部１１ｂに記
憶されている各エレベータかごの荷重センサの検出信
号、かご内に人がいるかどうかを検出する赤外線センサ
の検出信号、ドア開閉情報、各エレベータのホール呼び
信号およびかご呼び信号を取込んで複数台あるエレベー
タの中から最適なエレベータを選択する。

【００２１】ここで、図３に示すフローチャートを参照
しながら自律走行作業ロボット１２を行先階へ移動させ
る場合のエレベータの選択制御について説明する。自律
走行作業ロボット１２より現在の作業階と行先階の情報
（エレベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号）が
送受信機１３よりエレベータホールの送受信機１４に光
または超音波により伝送されると、この情報はエレベー
タ制御用コンピュータ１１に割込み情報として取り込ま
れ、演算処理部１１によりエレベータの選択が実行され
る。

【００２２】まず、ステップ３１では全エレベータの中
に空のエレベータかごがあるかどうかが判定され、空の
エレベータかごがある場合にはステップ３２により、そ
の中から呼出し階へ一番近いエレベータを選択して予約
する。また、ステップ３１で空のエレベータかごがない
と判定されると、ステップ３３に進み、ここで自律走行
作業ロボット１２の呼出し階へ到着するまでに現在エレ
ベータかご内にいる人が全て降り、空の状態になる一番
近いエレベータを記憶部１１ｂに記憶されているかご呼
び情報を参照して選択し、予約する。

【００２３】そして、ステップ３４ではエレベータに乗
っていた人がエレベータを降りる階に到着したかどうか
をドア開情報により判定し、到着したと判定されると音
声合成器１５を動作させてそのエレベータかご内のスピ
ーカよりこのエレベータは自律走行作業ロボット用に予
約されていることを音声にて伝え、他の人がエレベータ
かごに乗込むことを防ぐ。

【００２４】次にステップ３６で予約エレベータが呼出
し階に到着したかどうかが判定され、到着していればス
テップ３７に進み、到着していなければ前述したステッ
プ３４に戻る。ステップ３７ではエレベータかご内に人
がいるかどうかが判定され、人がいなければ一連のエレ
ベータの選択制御が終了し、人がいればステップ３８に
より音声合成器１５を動作させて他のエレベータに移る
ようスピーカ１６により伝える。

【００２５】そして、ステップ３９により再度人が降り
たかどうかを判定し、まだ人がいる場合にはステップ４
０によりエレベータの予約をキャンセルし、選択制御の
スタート位置に戻り、前述した各ステップを繰返す。こ
の場合、呼出し階にエレベータかごが到着後、利用者が
いるかどうかはかご内に設けられている赤外線センサか
らの検出信号により判定し、タイマ１１による時間計測
により一定時間経過しても人が降りない場合はエレベー
タのドアを閉じて予約をキャンセルする。また、自律走
行作業ロボット１２はエレベータが呼出し階に到着後、
かご内に人がいないことを確認し、さらにドアが一定時
間開いていることを条件にかご内への移動が開始され
る。

【００２６】以上は自律走行作業ロボット１２から作業
階と行先階の情報をエレベータ制御コンピュータ１１に
送受信機１３，１４を介して伝送した場合のエレベータ
の選択制御の作用であるが、次に自律走行作業ロボット
１２の作用を含むシステム全体の流れについて第４図に
示すフローチャートを参照しながら説明する。

【００２７】いま、ステップ４１で自律走行作業ロボッ
ト１２が第１作業場所の作業が終ると、自律走行作業ロ
ボット１２はステップ４２によりエレベータホールまで
移動し、ここで前述したフローにより予約されたエレベ
ータの前で待機する。この場合、エレベータ制御用コン
ピュータ１１から自律走行作業ロボット１２に対しては
予約エレベータ号機の予約情報が取込まれている。

【００２８】次に自律走行作業ロボット１２はステップ
４３により予約エレベータの前に到着したかどうかを判
定し、到着していると判定されるとステップ４４に進
む。このステップ４４ではエレベータかごが前述したフ
ローにより到着し、ドアが一定時間開いていることが確
認されると、自律走行作業ロボット１２を移動させてか
ご内に乗込ませる。その後はステップ４５に示すように
エレベータにより行先階である第２作業場所まで移動
し、ステップ４６で第２作業場所の清掃作業を行なう。

【００２９】以下同様に予め自律走行作業ロボット１２
の作業スケジユールに基いて第３、第４作業場所…へと
移動し、全ての作業が終わるとステップ４７でエレベー
タにて収納場所があるフロアまで移動し、ステップ４８
により収納場所に戻る。

【００３０】ここで、自律走行作業ロボット１２が予約
エレベータに乗込むまでの作用の詳細を第５図に示すフ
ローチャートを参照しながら説明する。ステップ５１に
より自律走行作業ロボット１２が次の作業場所へ移動す
るためのプログラムがスタートすると、自律走行作業ロ
ボット１２はステップ５２によりエレベータホールに移
動し、ステップ５３でエレベータ制御用コンピュータ１
１と通信するために壁面等に設置されている送受信機１
４の近辺まで移動する。

【００３１】次にステップ５４において、自律走行作業
ロボット１２からエレベータ制御用コンピュータ１１に
現在の作業階と行先階の情報を伝送する。ステップ５５
ではエレベータ制御用コンピュータ１１にて図２のフロ
ーに基いて最適なエレベータを選択して自律走行作業ロ
ボット専用に予約し、予約情報を自律走行作業ロボット
１２に伝達した後、ステップ５６によりエレベータを呼
出し階へ、また自律走行作業ロボット１２をその予約さ
れたエレベータの前にそれぞれ移動させる。

【００３２】そして、ステップ５７によりエレベータが
予約階に到着したかどうかを判定し、到着していればス
テップ５８により予約したエレベータの前に自律走行作
業ロボット１２が移動を完了したかどうかを判定し、完
了していればステップ５９により自律走行作業ロボット
１２をエレベータかごに乗せて行先階へ移動する。

【００３３】このようにビル、工場等に据付られた複数
台のエレベータの運行状態を総合的に管理し、利用者の
エレベータ待ち時間が最小となるような最適エレベータ
を割付けて運行制御するエレベータ制御用コンピユータ
１１において、スケジュールに応じてフロアの清掃作業
を行なう自律走行作業ロボット１２から現在の作業階と
行先階の情報（エレベータかごの呼出し信号及び行先階
指定信号）を送受信機１３、１４により伝送されると、
割込み動作により複数台のエレベータの中から最適なエ
レベータを選択して予約すると共に、その情報を自律走
行作業ロボット１２に伝送し、且つ予約エレベータを呼
出し階へ運行制御する場合には利用者の安全性を最大限
に考慮してエレベータを運行制御するようにしたので、
自律走行作業ロボット１２の各フロア間の移動が無人化
できると共に、使用時間の制約を受けるようなことがな
くなる。

【００３４】したがって、自律走行作業ロボット１２の
作業効率が向上することは勿論のこと、人手によらなく
てもフロア間の移動を行なうことができるので、深夜作
業等のように非常に負担のかかる作業からも開放され
る。

【００３５】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、例えば自律走行作業ロボット１２を行先階へ
移動させる場合のエレベータの選択制御として図６に示
すようなフローチャートに従った処理を行なうようにし
てもよい。

【００３６】図６において、まずステップ６１では全エ
レベータの中に空のエレベータかごがあるかどうかが判
定され、空のエレベータかごがある場合にはステップ６
２により、その中から呼出し階へ一番近いエレベータを
選択して予約する。また、ステップ６１で空のエレベー
タかごがないと判定されると、ステップ６３に進み、こ
こで呼出し階へ一番早く到着するエレベータを予約す
る。そして、ステップ６４において呼出し階へ到着する
までの間、エレベータの中にいる人へ音声等により予約
されていることを伝える。

【００３７】次にステップ６５により呼出し階に到着し
たかどうかを判定し、到着していればステップ６６によ
りエレベータかご内に人がいるかどうかを判する。ステ
ップ６６で人がいることが判定されると、ステップ６７
により他のエレベータへ移るよう音声等で伝え、ステッ
プ６８によりエレベータかごの中の人が降りたかどうか
を判定し、かごに人がいる場合にはステップ６９にて予
約をキャンセルし、再度エレベータの選択制御を繰返
す。

【００３８】このようなエレベータの選択制御としても
前述と同様の作用効果を得ることができる。また、例え
ば夜間等のようにエレベータの利用者の少ない時間帯の
場合には複数台のエレベータの内、予め自立走行作業ロ
ボット専用の特定のエレベータを１台割付けておき、そ
の他の時間帯に対しては前述した図３または図６に示す
フローチャートによりエレベータを選択制御するように
してもよい。

【００３９】このようにすれば、自立走行作業ロボット
からのかご呼出し信号により、予め特定されたエレベー
タかごを呼び出し階に応答させることができるので、無
駄なエレベータを応答させることがなく、エレベータを
効率良く運転することができると共に、自立走行作業ロ
ボットも速やかに各アロア間を移動させることが可能と
なる。

【００４０】さらに、前述した実施例ではフロアの清掃
作業を行なう自立走行作業ロボットとして説明したが、
警備、塗装、荷物の運搬および積み降ろし、食事の配膳
等の作業を行なうものであってもよい。

【００４１】以上述べたように本発明によれば、利用者
の安全性を高めることができるとともに無駄なエレベー
タを応答させることなく、しかも自律走行ロボットを人
手を介さずにエレベータにより各フロア間を迅速に移動
させることができる作業ロボットの運搬を兼ねたエレベ
ータ制御システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による作業ロボットの運搬を兼ねたエレ
ベータ制御システムの実施の形態を示す構成図。

【図２】同実施の形態におけるエレベータ制御用コンピ
ュータのブロック図。

【図３】同実施の形態において、自立走行作業ロボット
を行先階へ移動ささせる場合のエレベータの選択制御を
説明するためのフローチャートを示す図。

【図４】同実施の形態において、自立走行作業ロボット
の作用を含むシステム全体の流れを説明するためのフロ
ーチャートを示す図。

【図５】同実施の形態において、作業ロボットが予約エ
レベータに乗込むまでの作用を説明するためのフローチ
ャートを示す図。

【図６】本発明の他の実施の形態におけるエレベータの
選択制御を説明するためのフローチャートを示す図。

【符号の説明】

１１……エレベータ運行制御コンピュータ １１ａ……演算処理部 １１ｂ……記憶部 １１ｃ……タイマ １１ｄ……入出力部 １２……自律走行作業ロボット １３，１４……送受信機 １５……音声合成器 １６……スピーカ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台のエレベータかごを備えた建物内を
   自立走行して各種の作業をする作業ロボットより発信さ
   れるエレベータかごの呼び出し信号により、前記複数台
   のエレベータかごの中からいずれか１台のエレベータか
   ごを選択して応答させ、当該エレベータかご内に人がい
   ないことを条件にして前記作業ロボットを前記エレベー
   タかご内に移動させるとともに、前記作業ロボットより
   発信される行先階指定信号により、前記エレベータかご
   を行先階へ運行させ、前記作業ロボットを階間移動させ
   るようにしたことを特徴とする作業ロボットの運搬を兼
   ねたエレベータ制御システム。