JP6702575B1 - エレベータの運転方法および運転システム - Google Patents

Abstract

【課題】乗りかご内に滞留する人をより確実に検知でき、滞留する人への安全に配慮することが可能となるとともに、セキュリティ設定階でのセキュリティ性の向上が図れるようにする。【解決手段】建物内の複数の階床間を昇降運転するエレベータの乗りかご内に、利用者とともに、自律走行ロボットを同乗させることが可能なエレベータの運転方法であって、利用者の降車を制限するセキュリティ設定階にて、乗りかごの扉開閉動作を含む各種の制御を行うエレベータ制御装置が、自律走行ロボットの入力装置によって物の存在が認知されたか否かに基づいて、利用者のかご内滞留の有無を判定し、かご内滞留ありが判定された場合、セキュリティ設定階での自律走行ロボットの降車を禁止して、乗りかご扉が開閉しないように制御する。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、エレベータの運転方法および運転システムに関する。

近年、建物内の清掃や荷物の運搬、建物利用者への道案内などの業務を行う自律走行ロボットの実用化が進められている。ビルのように複数の階床（フロア）が存在する建物において、上記の業務を行わせるには、自律走行ロボットのエレベータの利用が不可欠となる。

エレベータは人も利用しており、エレベータという限られた空間内への出入りの際には、ロボット側の人への安全配慮が重要となる。

また、セキュリティ設定された階床にて自律走行ロボットが降車する場合、乗りかご内に滞留する人がいないことを確認する必要がある。

現在のエレベータにおいては、乗りかご内の荷重を検出する荷重検出装置や防犯用のカメラ映像から、滞留する人がいないかの滞留検知を行っている。

特許５００３５７３号公報 特許５５５６８３１号公報

しかしながら、これまでの滞留検知では、体重の軽い子供が乗りかごの隅などで動かずにいると、荷重検出装置や防犯用のカメラ映像では検知できない場合があった。特に、カメラレスのエレベータでは、今後、より深刻な問題となってくる。

本発明の実施形態は、乗りかご内に滞留する人をより確実に検知でき、滞留する人の安全に配慮することが可能となるとともに、セキュリティ設定階でのセキュリティ性の向上が図れるエレベータの運転方法および運転システムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態は、建物内の複数の階床間を昇降運転する乗りかご内に、利用者とともに、自律走行体を同乗させることが可能なエレベータの運転方法であって、前記利用者の降車を制限するセキュリティ設定階で、前記自律走行体を降車させる場合、前記乗りかごの扉開閉動作を含む各種の制御を行うエレベータ制御装置が、前記自律走行体が備える物検出装置によって物の存在が認知されたか否かに基づいて、前記利用者のかご内滞留の有無を判定し、前記利用者のかご内滞留の有が判定された場合に、前記扉開閉動作を制御して、前記自律走行体の降車を禁止することを特徴とする。

本発明の他の実施形態は、前記エレベータ制御装置および前記自律走行体により、前記エレベータの運転方法を実施することを特徴とする。

第１実施形態に係るエレベータの運転方法および運転システムを適用したエレベータシステムの概略断面図。 図１のエレベータシステムを構成する自律走行ロボットの概略ブロック図。 自律走行ロボットによる障害物認知動作を説明する概略図。 セキュリティ設定階での滞留検知動作を説明するフローチャート。 自律走行ロボットの降車時の動作を説明するフローチャート。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

≪第１実施形態≫
＜システムの構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るエレベータの運転方法および運転システムを適用したエレベータシステムの構成を模式的に示す概略断面図である。ここでは、４階建てのビル（建物）に設置した場合を例示している。

本実施形態のエレベータシステムは、エレベータ１と自律走行ロボット（自律走行体）２０とから構成されている。エレベータ１は、ビルの利用者である人（図示省略）が主に利用する一般的なエレベータ装置であって、自律走行ロボット２０の乗車が可能とされている。即ち、このエレベータシステムでは、エレベータ１の乗りかご（かご室）６内において、自律走行ロボット２０の利用者との同乗が可能とされている。

図１において、エレベータ１は、昇降路２の上部の機械室３に配置された巻上機４にメインロープ５が掛け渡され、ロープ５の一端に乗りかご６が、ロープ５の他端に釣り合い錘７が、それぞれつるべ式に吊り下げられている。

乗りかご６は、１階、２階、３階、４階の複数の階床の各乗場８-1，８-2，８-3，８-4間を昇降路２に沿って昇降運転されるもので、例えば床下には、通常運転時の吊り合い制御のための荷重検出装置６ａが設けられている。また、乗りかご６は、乗りかご扉１６、かご内監視用のカメラ（防犯カメラ）６ｂ、人感検知用の焦電センサ６ｃ、扉開閉装置１５、および、かご内操作盤（図示省略）などを備えている。

一方、各乗場８-1，８-2，８-3，８-4には、それぞれ、ホール扉、乗場操作盤、および、通知ランプなどが設けられるが（いずれも図示せず）、ここでの詳細な説明は省略する。

機械室３には、巻上機４のほか、テールコード９を介して、乗りかご６に接続されたエレベータ制御装置１０が配置されている。乗りかご扉１６の扉開閉動作を行う扉開閉装置１５などを制御するエレベータ制御装置１０は、運転制御部１１、滞留検知部１２、滞留判定部１３、および、エレベータ側通信部１４などを備えている。

運転制御部１１は、利用者が各乗場８-1，８-2，８-3，８-4にて乗りかご６を呼ぶ行先方向の乗場呼びや乗りかご６を行先階（降車階）で停止させるためのかご呼びなどの情報応じて巻上機４を制御することにより、各階床間で乗りかご６を昇降および停止させる。また、運転制御部１１は、自律走行ロボット２０からのロボット用呼び情報（後述する）などの通知に応じて巻上機４を制御することにより、各階床間で乗りかご６を昇降および停止させる。

また、運転制御部１１には、滞留判定部１３が接続されている。例えば、人の乗降を制限するセキュリティ設定階に乗りかご６を停止させるセキュリティ運転時において、滞留判定部１３によって人のかご内滞留が確認されると、運転制御部１１は、そのセキュリティ設定階を通過させるように巻上機４を制御する。これにより、権限のない利用者がセキュリティ設定階で降車するのを防ぐことができる。

滞留検知部１２は、例えば、荷重検出装置６ａ、カメラ６ｂ、および、焦電センサ６ｃの出力に基づいて、乗りかご６内に滞留する人を検知する滞留検知を行うものである。滞留検知部１２には、滞留判定部１３が接続されている。

滞留判定部１３は、例えば、滞留検知部１２の出力、および、エレベータ側通信部１４を介して供給される自律走行ロボット２０からの障害物認知出力に基づいて、乗りかご６内での人の滞留の有無を判定するものである。滞留判定部１３では、例えば、滞留検知部１２の出力から乗りかご６内での人の滞留が確認できなかった場合に、自律走行ロボット２０からの障害物認知出力に基づいて、乗りかご６内での人の滞留の有無を判定するようになっている。

扉開閉装置１５は、利用者のかご呼びや自律走行ロボット２０からのロボット用呼び情報に応じて、乗りかご６が停止した階床において、乗りかご扉１６の開閉を制御するものである。ただし、乗りかご６が停止した階床がセキュリティ設定階の場合、扉開閉装置１５は、滞留判定部１３での判定の結果に基づいて制御される。即ち、セキュリティ設定階においては、滞留判定部１３によって、乗りかご６内には人の滞留がないと判定された場合にのみ、扉開閉装置１５による乗りかご扉１６の開閉が可能とされる。

エレベータ側通信部１４は、自律走行ロボット２０と無線通信を行うためのもので、例えば、滞留判定部１３に接続されている。

図２は、図１に示したエレベータシステムを構成する自律走行ロボット２０の概略ブロック図である。

自律走行ロボット２０は、専用のプログラムにしたがってビル内の清掃や荷物の運搬、ビルの利用者への道案内などを所定の業務として行うものである。自律走行ロボット２０は、例えば図２に示すように、自律走行ロボット制御部２１、駆動部２２、ロボット側通信部２３、寸法記憶部２４、入力装置（物検出装置）２５、および、出力装置２６を備えている。

自律走行ロボット制御部２１は、所定の業務を遂行するために、ビル内の現在位置から目的位置までの経路を演算し、その演算の結果に基づいて駆動部２２を制御する。駆動部２２は、自律走行ロボット制御部２１での演算結果に基づいて、自律走行ロボット２０を目的位置まで自律走行させる。

ロボット側通信部２３は、エレベータ側通信部１４と無線通信し、エレベータ制御装置１０に、ロボット用呼び情報や障害物認知出力などを送信するようになっている。

ここで、ロボット用呼び情報は、例えば、自律走行ロボット２０がエレベータ１を利用する際に、乗りかご６を現在位置の乗車階に呼ぶための行先方向の乗場呼びと、乗りかご６を目的位置の降車階で停止させるためのかご呼びと、を含んでいる。

寸法記憶部２４には、例えば滞留検知処理時に、自律走行ロボット制御部２１が障害物の存在を認知する際の基準となる、乗りかご６の内寸法などに関する所定値が予め記憶されている。

入力装置２５は、例えば、画像解析技術を利用して障害物の存在を認知（検出）するものであって、乗りかご６内において、人の滞留を検知する滞留検知に利用されるようになっている。

即ち、自律走行ロボット２０は、例えば図３に示すように、セキュリティ設定階での降車の際に、所定の走行路２０Ａに沿って乗りかご６内を移動しながら、入力装置２５によって乗りかご６内を撮影する。そして、その撮影画像に基づいて、内壁や人を障害物として認知することにより、自律走行ロボット２０の実際の移動距離や内壁までの距離の変化などから、乗りかご６内で移動可能な空間のサイズを内寸法として測定する。その測定値を、寸法記憶部２４で記憶する所定値と比較し、測定値と所定値とが規定の範囲内で一致するか否かによって、乗りかご６内の人の滞留を判定し、その結果を障害物認知出力としてエレベータ制御装置１０に出力する。

なお、入力装置２５としては、超音波またはマイクロ波などの測距技術を利用して障害物を検出するものであっても良く、人の滞留検知にも同様に利用可能である。

また、障害物認知を利用した入力装置２５による人の滞留検知は、エレベータ１側の滞留検知部１２によって人の滞留が検知されない場合に実行される。

このように、自律走行ロボット２０の障害物認知能力を利用することで、本来、エレベータ１が備える滞留検知機能では検知しきれない人の滞留をも高い精度で、より確実に検知することが可能となる。即ち、内寸法の測定値と所定値とがほぼ一致する場合にのみ、滞留なしと判定し、自律走行ロボット２０のセキュリティ設定階での降車が許可される。したがって、権限のない利用者のセキュリティ設定階での誤降車を防止できるようになるなど、滞留する人への安全に対する配慮と高いセキュリティ性の確保とが可能となる。

出力装置２６は、必要に応じて、利用者に対する案内や注意などを行うスピーカや表示器によって構成されている。

＜動作説明＞
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態に係るエレベータシステムの処理の流れについて説明する。ここでは、エレベータ制御装置１０での滞留検知処理について説明する。なお、図１において、１階乗場８-1を一般的な乗場階とした場合、２階乗場８-2、３階乗場８-3、４階乗場８-4の少なくともいずれかの階床がセキュリティ設定階として設定されることになる。

セキュリティ運転は、例えば、セキュリティ設定階への立ち入りが許可された人や自律走行ロボット２０を、その階床に搬送する専用運転のため、セキュリティ運転中のエレベータ１は、通常、権限のない人の乗りかご６への乗車（滞留）が禁止される。

セキュリティ運転中は、まず、エレベータ制御装置１０において、荷重検出装置６ａの出力である荷重信号を滞留検知部１２に取り込み（ステップＳ１）、予め定められる設定値以上か否かを判定し、結果を滞留判定部１３に通知する。荷重信号が設定値以上であれば（ステップＳ２のＹＥＳ）、滞留判定部１３は、滞留ありと判定し（ステップＳ３）、処理を終了する。この場合、セキュリティ設定階での自律走行ロボット２０の降車が禁止となり、乗りかご扉１６の開閉が行われることはない。

荷重信号が設定値以上でなければ（ステップＳ２のＮＯ）、次に、焦電センサ６ｃの出力を滞留検知部１２に取り込み（ステップＳ４）、変化があるか否かを判断し、結果を滞留判定部１３に通知する。焦電センサ６ｃの出力に変化があれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、滞留判定部１３は、滞留ありと判定し（ステップS３）、処理を終了する。この場合、同様に、セキュリティ設定階での自律走行ロボット２０の降車が禁止となり、乗りかご扉１６の開閉が行われることはない。

荷重信号が設定値以上でなく、焦電センサ６ｃの出力に変化がなければ（ステップＳ５のＮＯ）、今度は、自律走行ロボット２０による障害物認知処理を実行する（ステップＳ１０）。

ここでの障害物認知処理としては、上述したように、自律走行ロボット制御部２１によって、入力装置２５の画像解析技術を利用して乗りかご６内の障害物の検出を行う（ステップＳ１１）。そして、その検出の結果に基づいて、乗りかご６内の移動可能な空間のサイズを算出し、内寸法を測定する（ステップＳ１２）。こうして、得られた内寸法の測定値が、寸法記憶部２４で記憶する所定値と比較され、一致したか否かの結果（障害物認知出力）が、ロボット側通信部２３からエレベータ制御装置１０のエレベータ側通信部１４を介して、滞留判定部１３に送られる。

滞留判定部１３は、測定値と所定値とが一致しなければ（ステップＳ８のＮＯ）、滞留ありと判定し（ステップS３）、処理を終了する。この場合、セキュリティ設定階での自律走行ロボット２０の降車が禁止となり、乗りかご扉１６の開閉が行われることはない。

測定値と所定値とが一致すれば（ステップＳ８のＹＥＳ）、滞留なしと判定し（ステップS９）、処理を終了する。この場合、セキュリティ設定階での自律走行ロボット２０の降車が許可されて、乗りかご扉１６の開閉が行われることになる。

なお、エレベータ制御装置１０での滞留検知処理において、乗りかご６に設けられたカメラ６ｂからのカメラ映像を用いるようにしても良い。

このように、これまでのエレベータ１が備える滞留検知機能では滞留検知できない場合にも、自律走行ロボット２０の障害物認知能力を利用することで、乗りかご６の隅などで動かずにいる体重の軽い子供なども確実に滞留検知できるようになる。よって、利用者の乗車中には普通は通常運転からセキュリティ運転への切り換えを行わないにもかかわらず、紛れ込んだ子供などが誤ってセキュリティ設定階で降車するのを防止できるなど、利用者への安全を配慮することが可能となる。

次に、図５のフローチャートを参照して、本実施形態に係るエレベータシステムの処理の流れについて説明する。ここでは、セキュリティ運転時の動作について説明する。

自律走行ロボット２０がセキュリティ設定階に移動するために、例えばエレベータ１の無人の乗りかご６に乗車したとする。そして、自律走行ロボット２０より通知されるロボット用呼び情報から行先階をセキュリティ設定階と判断すると、エレベータ制御装置１０は、エレベータ１の運転状態を利用者が利用する通常運転からセキュリティ運転に切り換える。

この状態において、エレベータ制御装置１０は、自律走行ロボット２０の行先階以外の、かご呼び情報の通知があることを確認する（ステップＳ２１）。そして、かご呼び情報があると判断されると（ステップＳ２２のＹＥＳ）、処理を終了する。

ここで、かご呼び情報は、一般的には利用者が行先階を設定することにより通知されるものであるため、エレベータ制御装置１０は利用者が同乗していると判断し、エレベータ１の運転状態を利用者の同乗する通常運転に戻す。

かご呼び情報がないと判断されると（ステップＳ２２のＮＯ）、エレベータ制御装置１０は、図４に示した滞留検知処理を実行する（ステップＳ２３）。そして、滞留検知処理の結果、滞留ありが判断されると（ステップＳ２４のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１０は、乗りかご６がセキュリティ設定階を通過するように制御したり、セキュリティ設定階での乗りかご扉１６の開閉が行われないように制御する。

これに対し、滞留検知処理の結果、滞留なしが判断されると（ステップＳ２４のＮＯ）、エレベータ制御装置１０は、ロボット降車可能状態と判断する（ステップＳ２５）。そして、ロボット用呼び情報を生成し直して、乗りかご６を行先階のセキュリティ設定階に停止させるとともに、扉開閉装置１５による乗りかご扉１６の開閉が行われるように制御する。

こうすることで、自律走行ロボット２０をセキュリティ設定階で確実に降車させることができるとともに、その降車の際に、権限のない利用者がセキュリティ設定階で降車するのをより確実に防止することが可能となる。

本実施形態によれば、乗りかご６内に滞留する利用者をより確実に検知でき、滞留する利用者への安全に配慮することが可能となるとともに、セキュリティ設定階でのセキュリティ性の向上が図れる。即ち、セキュリティ設定階で乗りかご扉１６を開閉制御する際に、自律走行ロボット２０の障害物認知能力を利用して、人の滞留検知を補完するようにしている。これにより、エレベータ１がもともと備える滞留検知機能によって人の滞留が検知できない場合にも、人の滞留をより確実に検知できるようになる。したがって、自律走行ロボット２０をセキュリティ設定階で確実に降車させることができるとともに、その降車の際に、子供などがセキュリティ設定階で降車することによるセキュリティ性の確保や安全性の確保が可能となる。

特に、カメラレス化が進むエレベータにおいては、自律走行ロボット２０による滞留検知技術の適用は非常に有用である。つまり、カメラレスのエレベータの場合、荷重検出装置６ａと焦電センサ６ｃとで滞留検知を行うことになるため、特に有用となる。

また、エレベータ１のセキュリティ運転に限らず、例えば、自律走行ロボット２０を巡回させて乗りかご６内の滞留検知を行う見回りの場合などにも適用可能である。

以上、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。

１…エレベータ、６…乗りかご、６ａ…荷重検出装置、６ｂ…カメラ、６ｃ…焦電センサ、１５…扉開閉装置、１６…乗りかご扉、１０…エレベータ制御装置、１２…滞留検知部、１３…滞留判定部、１４…エレベータ側通信部、２０…自律走行ロボット、２１…自律走行ロボット制御部、２３…ロボット側通信部、２４…寸法記憶部、２５…入力装置。

Claims (6)

1. 建物内の複数の階床間を昇降運転する乗りかご内に、利用者とともに、自律走行体を同乗させることが可能なエレベータの運転方法であって、
   前記利用者の降車を制限するセキュリティ設定階で、前記自律走行体を降車させる場合、
   前記乗りかごの扉開閉動作を含む各種の制御を行うエレベータ制御装置が、
   前記自律走行体が備える物検出装置によって物の存在が認知されたか否かに基づいて、前記利用者のかご内滞留の有無を判定し、
   前記利用者のかご内滞留の有が判定された場合に、前記扉開閉動作を制御して、前記自律走行体の降車を禁止する
   ことを特徴とするエレベータの運転方法。
2. 前記物検出装置は、前記乗りかご内を前記自律走行体が移動した際の空間の寸法を測定した測定値が所定値と一致しない場合に、物の存在を認知することを特徴とする請求項１に記載のエレベータの運転方法。
3. 前記物検出装置による物の認知に基づいた、前記かご内滞留の有無の判定は、
   前記エレベータ制御装置の滞留検知部によって、前記利用者のかご内滞留が検知されない場合に行われることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータの運転方法。
4. 前記滞留検知部は、前記乗りかごに設けられた荷重検出装置の出力に基づいて、前記利用者のかご内滞留を検知することを特徴とする請求項３に記載のエレベータの運転方法。
5. 前記自律走行体がセキュリティ設定階にて降車する場合に、
   他の階床へのかご呼び情報の通知がなく、
   前記エレベータ制御装置の滞留検知部によって、前記利用者のかご内滞留が検知されず、
   かつ、
   前記物検出装置によって物の存在が認知されない場合に、
   前記エレベータ制御装置は、前記扉開閉動作を制御して、前記自律走行体の降車を可能にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエレベータの運転方法。
6. 前記エレベータ制御装置および前記自律走行体により、前記請求項１から５のいずれか１項に記載のエレベータの運転方法を実施することを特徴とするエレベータの運転システム。
   

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