JP5981590B1 - エレベータの群管理制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】稼働台数の増減を効率的に行って省エネ効果と運転効率を上げる。【解決手段】一実施形態に係る群管理制御装置１０は、運行可能台数設定部１４、有方向台数検出部１５、割当可否判定部１６、割当制御部１３を備える。運行可能台数設定部１４は、運行可能な号機の台数を設定する。有方向台数検出部１５は、各号機の中で現在稼動状態にある有方向号機の台数を検出する。割当可否判定部１６は、ホール呼びが登録されたときに、運行可能な号機の台数と有方向号機の台数との比較結果に基づいて、各号機のそれぞれについてホール呼びの割当てが可能な否かを判定する。割当制御部１３は、割当可能と判定された号機を対象にしてホール呼びの割り当てを制御する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、複数台の乗りかごの運転を制御するエレベータの群管理制御装置に関する。

高層ビルなどでは、複数台のエレベータ（乗りかご）を設置して、大量の輸送システムを実現している。一方、省エネの観点から、利用者の少ない閑散時間帯などに乗りかごの稼働台数を減らして運転することが行われている。例えば、通常の時間帯では８台の乗りかごを用いて運転し、閑散時間帯になったら、２台の乗りかごを休止状態として６台で運転を行う。なお、乗りかごが複数存在する場合に、乗りかご１台１台を「号機」と呼ぶ。また、乗場呼び（ホール呼び）が割り当てられた乗りかごのことを「割当号機」と呼ぶ。

特許第４８９２３５７号公報

省エネにより稼働台数を減らす場合に、予め設定された優先順位に従って休止対象とする号機を選択する方法が一般的である。しかし、運休対象とした号機に既に多数の呼びが割り当てられていると、直ぐには休止させることができないため、省エネ効果を得ることができない。

一方、稼働台数を増やす場合には、ホール呼びの登録階から離れた階で運休中にある号機が選ばれることがある。このような号機にホール呼びを割り当てると、応答時間が長くなって運転効率が下がり、省エネ的には好ましくない。

本発明が解決しようとする課題は、稼働台数の増減を効率的に行って省エネ効果と運転効率を上げることのできるエレベータの群管理制御装置を提供することである。

一実施形態に係るエレベータの群管理制御装置は、複数台の号機の運転を制御するエレベータの群管理制御装置において、運行可能な号機の台数を設定する運行可能台数設定手段と、上記各号機の中で現在稼動状態にある有方向号機の台数を検出する有方向台数検出手段と、ホール呼びが登録されたときに、上記運行可能台数設定手段によって設定された上記運行可能な号機の台数と上記有方向台数検出手段によって検出された上記有方向号機の台数との比較結果に基づいて、上記各号機のそれぞれについて上記ホール呼びの割当てが可能な否かを判定する割当可否判定手段と、この割当可否判定手段によって割当可能と判定された号機を対象にして上記ホール呼びの割り当てを制御する割当制御手段とを具備し、上記割当制御手段は、上記ホール呼びが登録されたときに、その登録階に運休中の号機が停止していれば、上記運行可能な号機の台数に関係なく上記ホール呼びを上記運休中の号機に割り当て、上記ホール呼びに対応した運転の終了後、再び休止状態に戻すことを特徴とする。

図１は第１の実施形態に係るエレベータの群管理制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は同実施形態における交通需要の学習テーブルの一例を示す図である。 図３は同実施形態における群管理制御装置の処理動作を示すフローチャートである。 図４は同実施形態における群管理制御装置による運行可能台数Ｋ＞有方向台数Ｌの場合の処理を説明するための具体例である。 図５は同実施形態における群管理制御装置による運行可能台数Ｋ＞有方向台数Ｌの場合の処理を説明するための具体例である。 図６は同実施形態における群管理制御装置による運行可能台数Ｋ＜有方向台数Ｌの場合の処理を説明するための具体例である。 図７は第２の実施形態における群管理制御装置の処理動作を示すフローチャートである。 図８は同実施形態における群管理制御装置によるホール呼びの登録階に運休中の号機が停止していた場合の処理を説明するための具体例である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るエレベータの群管理制御装置の構成を示すブロック図であり、複数台のエレベータが群管理された構成が示されている。なお、ここで言う「エレベータ」とは、基本的には「乗りかご」のことであり、複数台ある場合には「号機」という言い方もする。図１の例では、Ａ〜Ｄ号機の４台だけを示しているが、もっと多くの号機が群管理された構成であっても良い。

図中の１ａ〜１ｄはエレベータ制御装置（号機制御装置あるいはかご制御装置とも言う）、２ａ〜２ｄは乗りかごである。エレベータ制御装置１ａは、Ａ号機の乗りかご２ａの運転制御を行う。具体的には、エレベータ制御装置１ａは、乗りかご２ａを昇降動作させるための図示せぬモータ（巻上機）の制御やドアの開閉制御などを行う。Ｂ号機のエレベータ制御装置１ｂ、Ｃ号機のエレベータ制御装置１ｃ、Ｄ号機のエレベータ制御装置１ｄも同様である。これらのエレベータ制御装置１ａ〜１ｄは、コンピュータによって構成される。

乗りかご２ａ〜２ｄは、モータ（巻上機）の駆動により昇降路内を昇降動作する。乗りかご２ａの室内には、行先階釦、戸開釦、戸閉釦などを含む各種操作ボタンを有する操作盤３ａが設置されている。これらの釦の信号は、Ａ号機のエレベータ制御装置１ａを介して群管理制御装置１０に伝送される。

同様に、乗りかご２ｂの室内には、行先階釦、戸開釦、戸閉釦などを含む各種操作ボタンを有する操作盤３ｂが設置されている。これらの釦の信号は、Ｂ号機のエレベータ制御装置１ｂを介して群管理制御装置１０に伝送される。乗りかご２ｃの室内には、行先階釦、戸開釦、戸閉釦などを含む各種操作ボタンを有する操作盤３ｃが設置されている。これらの釦の信号は、Ｃ号機のエレベータ制御装置１ｃを介して群管理制御装置１０に伝送される。乗りかご２ｄの室内には、行先階釦、戸開釦、戸閉釦などを含む各種操作ボタンを有する操作盤３ｄが設置されている。これらの釦の信号は、Ｄ号機のエレベータ制御装置１ｄを介して群管理制御装置１０に伝送される。

また、各階の乗場（エレベータホール）には、ホール呼びを登録するためのホール釦４ａ，４ｂ，４ｃ…が設置されている。これらのホール釦４ａ，４ｂ，４ｃ…は、上方向釦と下方向釦からなり、利用者の行先方向に応じて、上方向釦または下方向釦を押下するように構成されている。なお、最下階では上方向釦、最上階では下方向釦だけで構成される。

「ホール呼び」とは、各階の乗場に設置されたホール釦の操作により登録される呼びの信号のことであり、登録階と行先方向の情報を含む。また、「かご呼び」とは、かご室内に設けられた行先階釦の操作により登録される呼びの信号のことであり、行先階と号機の情報を含む。

群管理制御装置１０は、各号機の運転を群管理制御するための装置であり、エレベータ制御装置１ａ〜１ｄと同様にコンピュータによって構成される。本実施形態において、この群管理制御装置１０には、状態監視部１１、呼び記憶部１２、割当制御部１３、運行可能台数設定部１４、有方向台数検出部１５、割当可否判定部１６、運行予測部１７が備えられている。なお、これらの処理部は、実際にはソフトウェアあるいはソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより実現される。

状態監視部１１は、各号機の運転状態（かご位置、運転方向、戸開閉状態など）や、かご呼びの発生状況などを監視する。呼び記憶部１２は、各階のホール釦４ａ，４ｂ，４ｃ…の操作によって登録されるホール呼びを記憶する。

割当制御部１３は、呼び記憶部１２に新規に登録されたホール呼びが記憶された際に、所定の割当評価方式を用いて当該ホール呼びを割り当てる号機を選出し、その号機を割当号機として当該ホール呼びの登録階へ応答させる。上記割当評価方式としては、例えばファジイ方式やＲＴＳ（Real Time Scheduling）方式などがある。また、割当制御部１３は、後述する割当可否判定部１６によって割当可能と判定された号機を対象にしてホール呼びの割当制御を行う。

運行可能台数設定部１４は、運行可能な号機の台数を設定する。例えば８台の号機が存在した場合に、省電力のために８台から６台に減らして運行する場合や、その逆に６台から８台に増やして運行する場合などに用いられる。設定方法としては、例えばビルの管理者がスイッチや端末等の操作により任意に設定することでも良いし、過去の交通需要を参考にして予め設定された時間帯毎に適宜最適な台数を設定することでも良い。あるいは、現在の交通需要に応じてリアルタイムに最適な台数を設定することでも良い。

図２に交通需要の学習テーブル１８の一例を示す。この学習テーブル１８には、所定の時間帯毎（この例では１時間毎）に平均未応答時間が記憶されている。「平均未応答時間」とは、ホール呼びが登録されてから割当号機がそのホール呼びの登録階に応答するまでの平均的な時間である。

運行可能台数設定部１４は、この学習テーブル１８を参照することにより、平均未応答時間が短い場合には交通需要が少ない状況であると判定し、そのときの運行可能台数を現状よりも減らす。逆に平均未応答時間が長い場合には、運行可能台数設定部１４は、交通需要が多い状況であると判定し、そのときの運行可能台数を現状よりも増やす。

有方向台数検出部１５は、状態監視部１１から得られる各号機の運転状態情報に基づいて、現在稼動状態にある有方向号機の台数を検出する。

「有方向号機」とは、運転方向（上方向／下方向）を有して稼働中の号機のことである。すなわち、現在、上方向又は下方向へ走行中である号機、若しくは階床に着床中であるが、ホール呼び又はかご呼びを有していることにより他の階床へ走行予定である号機のことである。これに対し、「無方向号機」とは、運転方向（上方向／下方向）を持たずに停止している号機つまり運休中の号機のことである。

割当可否判定部１６は、ホール呼びが登録されたときに、運行可能台数設定部１４によって設定された運行可能な号機の台数と有方向台数検出部１５によって検出された有方向号機の台数との比較結果に基づいて、各号機のそれぞれについてホール呼びの割当てが可能か否かを判定する。

詳しくは、割当可否判定部１６は、下記のような条件で各号機に対するホール呼びの割当可否を判定する。

・運行可能な号機の台数が有方向号機の台数よりも多い場合
割当可否判定部１６は、各号機の全てを割当可能として判定する。

・運行可能な号機の台数が有方向号機の台数よりも少ない場合
運行予測部１７は、ホール呼びやかご呼びが登録される毎に有方向号機の運行スケジュールを予測する。割当可否判定部１６は、この運行予測部１７から得られる有方向号機の運行スケジュールに基づいて、最終的に停車する階までの予測到着時間が遅い順に運行可能な号機の台数分を割当可能として判定する。

・運行可能な号機の台数と有方向号機の台数が同じ場合
割当可否判定部１６は、現在有方向号機として稼働している号機を割当可能として判定する。

次に、第１の実施形態の動作を説明する。

図３は第１の実施形態における群管理制御装置１０の処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、コンピュータである群管理制御装置１０が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。

例えば、時間帯毎の交通需要に応じて運行可能な号機の台数が運行可能台数設定部１４にて設定され、その設定された台数で各号機の運転が制御される。ここで、各階のホール釦４ａ，４ｂ，４ｃ…のいずれかの操作によって新たなホール呼びが登録されると（ステップＳ１１のＹｅｓ）、以下のような処理が実行される。

すなわち、運行可能台数設定部１４によって設定された運行可能な号機の台数（以下、運行可能台数Ｋと称す）と、台数有方向台数検出部１５によって検出される現在稼動状態にある有方向号機の台数（以下、有方向台数Ｌと称す）とが比較される（ステップＳ１２）。

その結果、運行可能台数Ｋが有方向台数Ｌより多い場合、つまり、稼働台数を増やす場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、割当可否判定部１６は、Ａ〜Ｄ号機の全てを割当可能として判定する（ステップＳ１３）。割当制御部１３は、この割当可否判定部１６の判定結果を受けて、Ａ〜Ｄ号機の全てを対象にして、その中で最適な号機に当該ホール呼びを割り当てる（ステップＳ１７）。

図４および図５に具体例を示す。
いま、Ａ〜Ｄ号機のうち、Ａ号機とＢ号機が稼働中（有方向号機）であり、Ｃ号機とＤ号機が運休中（無方向号機）であるとする。つまり、Ｌ＝２の状態である。

ここで、運行可能台数Ｋ＞有方向台数Ｌの場合には、全号機が割当可能と判定され、その中で割当号機が選出される。図４に示すように、例えば１階で上方向のホール呼びが登録されたとすると、Ａ〜Ｄ号機を対象とし、その中のいずれかに当該ホール呼びが割り当てられることになる。

この場合、運休中の号機を含め各号機の中でホール呼びの登録階に最も近く、直ぐに応答可能な号機が割当号機として選出される。図４の例では、運休中のＤ号機が１階に近く、かつ、直ぐに応答可能である。したがって、Ｄ号機に１階で上方向のホール呼びが割り当てられ、運転を再開することになる。

また、図５に示すように、例えば２階で上方向のホール呼びが登録され、そのときに２階にＡ号機が着床していれば、Ａ号機が割当号機として選出される。このとき、Ｃ号機とＤ号機は運休中のままである。しかし、別のホール呼びが登録されたときにＣ号機またはＤ号機が割当号機として選出されることもあるので、結果的に稼働台数が増やして運転していることになる。

一方、運行可能台数Ｋが有方向台数Ｌより少ない場合、つまり、稼働台数を減らす場合には（ステップＳ１４のＮｏ）、割当可否判定部１６は、運行予測部１７から得られる有方向号機の運行スケジュールに基づいて、ホール呼びが登録された時点で最終的に停車する階までの予測到着時間を算出し、その予測到着時間が遅い順に運行可能台数Ｋ分を割当可能として判定する（ステップＳ１５）。割当制御部１３は、この割当可否判定部１６の判定結果を受けて、割当可能と判定された運行可能台数Ｋ分の号機を対象にして、その中で最適な号機に当該ホール呼びを割り当てる（ステップＳ１７）。その際、割当制御部１３は、割当可能と判定された号機以外の有方向号機の運転を休止させる。

図６に具体例を示す。
いま、Ａ〜Ｄ号機のうち、Ａ号機とＢ号機とＣ号機が稼働中（有方向号機）であり、ＣＤ号機が運休中（無方向号機）であるとする、つまり、Ｌ＝３の状態である。

ここで、運行可能台数Ｋ＜有方向台数Ｌの場合には、Ａ号機とＢ号機とＣ号機が最終的に停車する階までの予測到着時間が比較される。「最終的に停車する階」とは、新たな呼びが登録された時点で（図６の例では１階で上方向のホール呼びが登録されたときに）、有方向号機が既割当て済みの最後のホール呼びあるいはかご呼びに応答して止まる階のことである。

図６に示すように、Ａ号機は最上階である２０階の下方向のホール呼びが最後である。ただし、２０階から乗車した利用者がどの階まで行くのか分からないため、例えば一番遠い階で停車するものと仮定する。この場合、最下階の１階が最終停車階と仮定する。したがって、Ａ号機が２階から５階、１５階、２０階に移動した後、２０階から１階まで移動して停車するまでの時間を予測到着時間Ｔａとして求める。なお、各階に乗場行先階登録装置を備えたエレベータシステムであれば、利用者の行先階が事前に分かるので、予測到着時間をより正確に求めることが可能である。

Ｂ号機については、２０階を行先階としたかご呼びが最終である。したがって、Ｂ号機が１０階から１５階に止まり、最終的に２０階で停車するまでの時間を予測到着時間Ｔｂとして求める。

Ｃ号機については、５階の下方向のホール呼びが最後である。この場合も最下階の１階が最終停車階と仮定する。したがって、Ｃ号機が１５階から１０階、５階に移動した後、１階まで移動して停車するまでの時間を予測到着時間Ｔｃとして求める。

ここで、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃであったとする。稼働台数を現在の３台から２台に減らす場合には、予測到着時間が遅い順にＡ号機とＢ号機が割当可能と判定され、所定の割当評価方式に従ってＡ号機またはＢ号機にホール呼びが割り当てられる。このとき、予測到着時間が最も早かったＣ号機は割当対象から外され、最終的に停車した階で運休する（つまり無方向停止状態となる）。

また、上記ステップＳ１４において、運行可能台数Ｋと有方向台数Ｌが同じであった場合には現状維持であり、割当可否判定部１６は、現在稼働中の有方向号機のみを割当可能と判定する（ステップＳ１６）。割当制御部１３は、この割当可否判定部１６の判定結果を受けて、有方向号機を対象にして、その中で最適な号機に当該ホール呼びを割り当てる（ステップＳ１７）。

図４の例で説明すると、Ａ〜Ｄ号機のうち、Ａ号機とＢ号機が稼働中（有方向号機）である。したがって、運行可能台数Ｋ＝有方向台数Ｌの場合には、Ａ号機とＢ号機が割当可能と判定され、所定の割当評価方式に従ってＡ号機またはＢ号機にホール呼びが割り当てられる。

このように第１の実施形態によれば、稼働台数を増やす場合には、稼働中／運休中に関係なく全号機を割当可能として、早く応答できる号機にホール呼びを割り当る。これにより、運行効率を低下させず、また、無駄な電力を消費させずに稼働台数を増やすことができる。

また、稼働台数を減らす場合には、予測到着時間が遅い号機を残し、予測到着時間が早い号機つまり予定されていた運行スケジュールが早く終了する号機を選んで運休させる。これにより、早めに号機を運休させて省エネ化を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態では、ホール呼びの登録階に運休中の号機が停止していた場合には、運行可能台数Ｋに関係なく、当該号機を一時的に使うようにしたものである。

装置構成については上記第１の実施形態と同様である。以下では、第２の実施形態としての処理動作について説明する。

図７は第２の実施形態における群管理制御装置１０の処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、コンピュータである群管理制御装置１０が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。

例えば、時間帯毎の交通需要に応じて運行可能な号機の台数が運行可能台数設定部１４にて設定され、その設定された台数で各号機の運転が制御される。ここで、各階のホール釦４ａ，４ｂ，４ｃ…のいずれかの操作によって新たなホール呼びが登録されると（ステップＳ１１のＹｅｓ）、以下のような処理が実行される。

まず、割当制御部１３が状態監視部１１を通じて各号機の停止位置を確認し、ホール呼びの登録階に運休中の号機が存在するか否かを判断する（ステップＳ２２）。ホール呼びの登録階に運休中の号機が存在していれば（ステップＳ２２のＹｅｓ）、割当制御部１３は、運行可能台数Ｋに関係なく、その号機を割当号機として選出する（ステップＳ２３）。つまり、割当制御部１３は、運休中の号機に当該ホール呼びを割り当て一時的に運転し、その運転が終了した後に休止状態に戻す。なお、運休中の号機を一時的に運転している間は、他のホール呼びの割り当てを禁止しておくものとする。

一方、ホール呼びの登録階に運休中の号機が存在しなければ（ステップＳ２２のＮｏ）、上記第１の実施形態の処理が実行される（ステップＳ２４）。すなわち、運行可能台数Ｋと有方向台数Ｌとの比較結果に応じて、各号機の中で割当可能と判定された号機を対象として当該ホール呼びの割り当てが制御される（図３のステップＳ１２〜Ｓ１７参照）。

図８に具体例を示す。
いま、Ａ〜Ｄ号機のうち、Ａ号機とＢ号機が稼働中（有方向号機）であり、Ｃ号機とＤ号機が運休中の状態であるとする。つまり、Ｌ＝２の状態である。

ここで、例えば１階のホール呼びが登録されたときに、１階に運休中の号機の有無が確認される。図８の例では、Ｄ号機が１階に停止しているので、Ｄ号機に当該ホール呼びがより当てられることになる。Ｄ号機は、当該ホール呼びに対応した運転を終えた後に休止状態に戻る。つまり、例えば１階から乗車した利用者の行先階が５階であったとすると、Ｄ号機は５階まで運転した後、利用者を降ろしてから休止状態となる。つまり、Ｌ＝２の状態に戻す。

なお、Ｄ号機は当該ホール呼びに対して一時的に運転を再開しているだけなので、運転中に別のホール呼びが登録されても割当対象外となる。

このように第２の実施形態によれば、ホール呼びの登録階に運休中の号機が停止していた場合には、その号機に当該ホール呼びが割り当てられる。これにより、一時的に稼働台数が増えたとしても、他の号機をホール呼びの登録階に応答させるよりは省電力となり、また、運転効率も上げることができる。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、稼働台数の増減を効率的に行って省エネ効果と運転効率を上げることのできるエレベータの群管理制御装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ａ〜１ｄ…エレベータ制御装置、２ａ〜２ｄ…乗りかご、３ａ〜３ｄ…操作盤、４ａ，４ｂ，４ｃ…ホール釦、１０…群管理制御装置、１１…状態監視部、１２…呼び記憶部、１３…割当制御部、１４…運行可能台数設定部、１５…有方向台数検出部、１６…割当可否判定部、１７…運行予測部、１８…学習テーブル。

Claims (5)

1. 複数台の号機の運転を制御するエレベータの群管理制御装置において、
   運行可能な号機の台数を設定する運行可能台数設定手段と、
   上記各号機の中で現在稼動状態にある有方向号機の台数を検出する有方向台数検出手段と、
   ホール呼びが登録されたときに、上記運行可能台数設定手段によって設定された上記運行可能な号機の台数と上記有方向台数検出手段によって検出された上記有方向号機の台数との比較結果に基づいて、上記各号機のそれぞれについて上記ホール呼びの割当てが可能な否かを判定する割当可否判定手段と、
   この割当可否判定手段によって割当可能と判定された号機を対象にして上記ホール呼びの割り当てを制御する割当制御手段とを具備し、
   上記割当制御手段は、
   上記ホール呼びが登録されたときに、その登録階に運休中の号機が停止していれば、上記運行可能な号機の台数に関係なく上記ホール呼びを上記運休中の号機に割り当て、上記ホール呼びに対応した運転の終了後、再び休止状態に戻すことを特徴とするエレベータの群管理制御装置。
2. 上記割当可否判定手段は、
   上記運行可能な号機の台数が上記有方向号機の台数よりも多い場合には、上記各号機の全てを割当可能として判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの群管理制御装置。
3. 上記割当制御手段は、
   上記各号機の中で上記ホール呼びの登録階に最も近く、直ぐに応答可能な号機に上記ホール呼びを割り当てることを特徴とする請求項２記載のエレベータの群管理制御装置。
4. 上記有方向号機の運行スケジュールを予測する運行予測手段を備え、
   上記割当可否判定手段は、
   上記運行可能な号機の台数が上記有方向号機の台数よりも少ない場合には、上記運行予測手段から得られる上記有方向号機の運行スケジュールに基づいて、最終的に停車する階までの予測到着時間が遅い順に上記運行可能な号機の台数分を割当可能として判定し、
   上記割当制御手段は、
   上記割当可否判定手段によって割当可能と判定された号機以外の上記有方向号機を運休させることを特徴とする請求項１記載のエレベータの群管理制御装置。
5. 上記割当可否判定手段は、
   上記運行可能な号機の台数と上記有方向号機の台数が同じ場合には、現在、上記有方向号機として稼働している号機を割当可能として判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの群管理制御装置。

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