JPS6271B2

JPS6271B2 -

Info

Publication number: JPS6271B2
Application number: JP53087019A
Authority: JP
Inventors: Haruhide Inage
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1987-01-06
Also published as: JPS5516820A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は並設された複数のエレベータを一群
として管理する装置に関するものである。

従来、複数台のエレベータのかごが並設された
建物においては、乗場の待客へのサービスに重点
を置いた群管理が行われてきた。その一つに割当
方式というものがある。これは、各乗場呼びに対
するサービス状態（例えば待時間）を予測し、サ
ービス状態に対する評価値（例えば乗場呼びの予
測待時間の総和、以下サービス評価値という。）
を求め、そのサービス評価値が最小となるかごに
乗場呼びを割り当て、上記割り当てられたかごだ
けに乗場呼びをサービスさせる方式である。

しかし、近年社会的にもエネルギ節約の気運が
高まつてきて、乗場待客へのサービスの充実ばか
りでなく、消費電力量の節約という二つの要求を
満たす群管理エレベータが望まれるようになつ
た。

一般にエレベータの消費電力は、 (ア) 巻上電動機、巻上機で消費される電力 (イ) 電動発電機（以下MGという）で消費される
電力 (ウ) 制御装置で消費される電力 (エ) かご室内の照明、扇風機、位置表示灯などか
ご内で消費される電力 (オ) 乗場呼び応答灯、位置表示灯、到着予報灯な
ど乗場で消費される電力に大別できる。

従来、特定のエレベータのかごについては、係
員が運転スイツチを切断して休止させているが、
これは上記(ア)〜(オ)による消費電力量の節約を目的
にしたもので、最も一般的に行われている。しか
し、上記では運転スイツチの切断は、実際の乗場
待客へのサービス状況とは無関係に、係員の判断
で行われるので、場合によつては乗場待客へのサ
ービスが極端に悪くなることが考えられる。これ
は、電力節約に偏つたために生じる不具合であ
る。このように従来乗場待客へのサービス状況と
バランスのとれた節電運転は行われていなかつ
た。

この発明は上記欠点を改良するもので、乗場待
客へのサービス状況を配慮すると共に、消費電力
量を減少させることのできるエレベータの群管理
装置を提供することを目的とする。

以下、第１図〜第６図によりこの発明の一実施
例を説明する。

一般にｎ台のかごが設置されているとき、時刻
t₀から時刻t₀＋Ｔの間に消費される電力量Ｗはで表される。ただし、fo（ｔ）は時刻ｔにおける
全乗場での消費電力fi（ｔ）は時刻ｔにおけるか
ご（ｉ）での消費電力を意味している。

乗場での消費電力f₀（ｔ）は乗場呼びの発生頻
度や、かごによつて応答されるまでの時間などに
よつて変動するものであるが、勤務時間帯などの
ように交通量の変動が少ない時間帯では、ほぼ一
定の値F₀をとるものと考えられる。また、かご
内の照明や扇風機、位置表示灯などの消費電力、
制御装置の消費電力及びMGの消費電力もそれぞ
れ一定値F₁、F₂、F₃をとるものと考えてもよ
い。しかし、巻上電動機や巻上機で消費される電
力、すなわち、かごの昇降に伴う消費電力は、か
ご内の負荷、かごの加減速、走行距離、走行方向
などにより大きく変化する。

第１図及び第２図はかごが乗場を出発してから
別の乗場に到着するまでの消費電力曲線を示した
ものである。第１図はかごが定格負荷で上昇する
場合（又は無負荷で下降する場合）の消費電力曲
線であるが、かご起動時に大きなピークが発生
し、それ以後はかご定格負荷とつり合おもりの
差、すなわち、かご定格負荷の50％相当の重量物
を上昇させるために、ほぼ一定の電力が消費され
る。逆に第２図はかごが無負荷で上昇する場合
（又は定格負荷で下降する場合）の消費電力曲線
であり、第１図と同様にかご起動時に大きなピー
クが発生する。しかし、それ以後はかご定格負荷
の50％相当の重量物を下降させるために、位置エ
ネルギが回生電力となつて電源に回収されるが、
いろいろな損失が伴うために実際に回生される電
力量は非常に小さい。

上記のことから、あるかごが最終呼びに答え終
わるまでに消費する電力量ｗは近似的に、ｗ＝x₀＋n₀＋ｙｕ／１００×z₀×nu＋１００−ｙｄ／１００×z₀×nd＋w₀ ………… で求めることができる。ただし、x₀は１回の起動
に伴う消費電力量、n₀はかごの起動回数、yu、
ydはそれぞれ昇り及び降り走行時のかごの平均
のかご負荷（％）、nu、ndはそれぞれかごの昇り
及び降り走行階床数、z₀はかご定格負荷の50％相
当の重量物を１階床上昇させるのに消費される電
力量、w₀はかごの昇降以外の消費電力量を表
す。

また、かごがすべての呼びに答え終わると、か
ごは利用可能かごとなり、無方向になるが、利用
可能かごが所定時間Ｔで消費する電力量は（F₁＋F₂＋F₃）×Ｔ ………… で求められる。特に、利用可能かごのMGを休止
させた場合には、消費電力は非常に小さいものと
なる。また、起動頻度が少ない場合も、当然消費
電力は少なくなる。

以下、説明の便宜上３台のかごが６階の建物に
設置されている場合について示すが、複数台、複
数階床であればこの発明を適用できることは言う
までもない。

第３図中、ａは６階をかご定格負荷の60％負荷
で下降中のかご、ｂは５階をかご定格負荷の20％
負荷で下降中のかご、ｃは２階をかご定格負荷の
10％で上昇中のかご、１ａ，２ａはかごａ内で登
録された１階及び２階のかご呼び、１ｂはかごｂ
内で登録された１階のかご呼び、３ｄは登録され
たばかりの３階乗場降り呼びでまだどのかごにも
割り当てられていない。６ｃはかごｃ内で登録さ
れた６階のかご呼びである。

第４図中、７はかごａ〜ｃを呼びに応答させる
ために制御するかご制御装置で３台のかごａ〜ｃ
にそれぞれ設けられる。８は乗場呼びを登録する
乗場呼び登録装置、９はどのかごａ〜ｃにも割り
当てられていない乗場呼びに対してかごａ〜ｃの
中から最適なかごを１台選択し、上記呼びに割り
当てる群管理装置、１０は群管理装置９内に設け
られ各かごａ〜ｃごとに割り当てられた乗場呼び
を記憶する割当記憶装置で、割当信号を出力す
る。１１は同じくどのかごａ〜ｃにも割り当てら
れていない乗場呼びを一つ選択する乗場呼び選択
装置、１２は同じく上記選択された乗場呼びを各
かごａ〜ｃに仮りに割り当てたときの割当信号を
出力する仮割当装置、１４は同じく上記選択され
た乗場呼びを各かごａ〜ｃに仮りに割り当てたと
きのかごａ〜ｃのそれぞれの消費電力量の予測値
１４Aa〜１４Ac、及び上記選択された乗場呼び
が仮割当されないときのかごａ〜ｃのそれぞれの
消費電力量の予測値１４Ba〜１４Bcを演算し出
力する消費電力予測装置、１５は同じく上記選択
された乗場呼びを各かごａ〜ｃに仮に割り当てた
ときそれぞれ予測された各かごの消費電力量をエ
ネルギに関する評価値１５ａ〜１５ｃ（以後エネ
ルギ評価値という。）に変換し出力するエネルギ
評価値演算装置、１７は前記エネルギ評価値の最
小のかごを選択する割当かご選択装置、１７ａ〜
１７ｃは割当かごとして選択されたかごのみ
「１」となる割当記憶指令信号である。

第５図は消費電力量予測装置１４の一例を示す
回路図の一部で、かごａに乗場呼び選択装置１１
によつて選択された乗場呼びを仮りに割り当てた
ときのかごａの３階降り方向の乗場についての回
路図である。

図中、f³は乗場呼び選択装置１１によつて選択
された３階降り乗場呼びを仮割当装置１２により
かごａに仮りに割り当てたときのかごａの３階降
り呼び仮割当信号、F³は割当記憾装置１０の出
力で、かごａの３階降り呼び割当信号（かごａが
既に３階降り呼びに割当てられているとき「１」
となる）、g³はかご方向を考慮したかごａの３階
のかご呼び信号で、かごａが降り方向でしかも３
階のかご呼びを持つとき「１」となる。Ｄは乗場
呼び選択装置１１によつて選択された乗場呼びを
かごａに仮りに割り当てたときかごａの方向が降
り方向になるとき「１」、Ｕは同じくかごａの方
向が昇り方向になるとき「１」となるかご方向信
号、ｈ、ｉはそれぞれ所定値を表わす定数値信号
で2.0及び1.0と設定されている。ｊはかごの起動
１回当たりの消費電力量を表す定数値信号で
100WHと設定されている。ｋは所定値を表す定
数値信号で100％と設定されている。l³は乗場呼
び選択装置１１によつて選択された乗場呼びをか
ごａに仮りに割り当てたときかごａが３階を降り
方向で出発する際の予想かご負荷（％）を表わす
信号、ｍは１％のかご負荷を１階床に運ぶために
消費する電力量を表す定数値信号で1WH／％と
設定されている。１８〜２０はＧ点に「１」の信
号が入力されるとＩ点の入力信号をそのまま出力
し、Ｇ点に「０」の信号が入力されると零を出力
するゲート回路、２０ａは３階から２階まで１階
床走行するのに消費する電力量を表わす信号、２
１はノツトゲート、２２はアンドゲート、２３
ａ，２３ｂはオアゲート、２４はＸ点の入力信号
からＹ点の入力信号を差し引いた値を出力する減
算器、２５，２６はＸ点の入力信号とＹ点の入力
信号を乗算して出力する乗算器、２６ａは３階で
のかごの起動による消費電力量の予測値と３階の
降り呼びに応答した際に生じるかご呼びを予測
し、そのかご呼びの階でのかごの起動による消費
電力量の予測値の和を表す信号、２７，２８は加
算器、２８ａは３階降り方向の乗場に関する消費
電力量の予測値を表す信号である。

第６図中、ｎは消費電力量をエネルギ評価値に
交換するための定数値信号で0.1と設定されてい
る。２９ａはかごａ用の演算回路で、かごａに乗
場呼び選択装置１１で選択された乗場呼びを仮り
に割り当てたときのエネルギ評価値信号１５ａを
演算し出力する。２９ｂ，２９ｃも同じくかごｂ
及びかごｃ用の演算回路で、演算回路２９ａと同
様な構成をしている。３０は加算器、３１は乗算
器である。

なお、かご制御装置７、乗場呼び登録装置８、
割当記憶装置１０、乗場呼び選択装置１１、仮割
当装置１２及び割当かご選択装置１７は公知であ
るから回路は省略する。

次に、この実施例の動作について説明する。

第３図に示すように、新たに３階降り呼び３ｄ
が登録されると、この呼びはまだどのかごにも割
り当てられていないので、乗場呼び選択装置１１
によつて割当を行なうべき呼びとして選択され
る。選択された３階降り呼び３ｄは、仮割当装置
１２によつて各かごａ〜ｃに仮りに割り当てら
れ、仮割当を行つたときの割当信号がそれぞれ出
力される。今、かごａに３階降り呼び３ｄが仮割
当された場合を考えると、このときかごａの３階
降り方向の乗場に対する仮割当信号f³は「１」と
なりオアゲート２３ａの出力は「１」となつてゲ
ート回路１８のＧ点に「１」が入力されるので、
ゲート回路１８の出力信号は2.0となる。一方、
ノツトゲート２１の出力信号は「０」、かごａは
３階にかご呼びを持つていないのでかご呼び信号
g³は「０」、したがつてアンドゲート２２の出力
信号も「０」となり、ゲート回路１９のＧ点には
「０」が入力され、ゲート回路１９の出力信号
は、零となる。したがつて、加算器２７の出力信
号は2.0＋0.0＝2.0で、乗算器２６によつてその出
力信号２６ａは100×2.0＝200WHとなる。これ
は、式において、３階降り呼びに対するx₀×n₀
相当分を演算したことになる。また、かごａが３
階降り呼び３ｄに仮りに割り当てられたとき、か
ごａが３階を降り方向で出発するときの予想かご
負荷は現在のかご負荷から３階で降車する予想人
数を差し引き、更に３階降り呼びによる予想待客
数を加算して求めることができる（回路は図示し
ない）。したがつて、降車予想人数をかご定格負
荷の０％、予想待客数をかご定格負荷の20％相当
の場合には３階を降り方向で出発するときの予想
かご負荷信号l³は60−０＋20＝80％となる。これ
で、減算器２４の出力信号は100−80＝20％とな
り、乗算器２５の出力信号は1WH／％×20％＝
20WHとなる。また、かごａのかご降り方向信号
Ｄは「１」であるから、オアゲート２３ｂの出力
信号も「１」となり、ゲート回路２０のＧ点には
「１」が入力され、その出力信号２０ａは20WH
となる。これは式において、３階降り呼びに対
する１００−ｙｄ／１００×z₀×nd相当分を演算したこ
とになる。したがつて、３階降り方向乗場に関するかご
ａの消費電力量の予測値信号２８ａは、加算器２
８によつて200＋20＝220WHと出力される。他の
降り方向の乗場に関しても同様の回路により消費
電力量がそれぞれ予測演算されるが、昇り方向の
乗場に関する回路においては減算器２４に相当す
る回路は不要で、予想かご負荷信号を直接乗算器
２５のＸ点に入力させるようにすればよい（回路
は図示しない）。これである階の昇り呼びに対す
るx₀×n₀＋ｙｎ／１００×z₀×nu相当分の演算ができる
。

このようにして求められた降り方向、および昇り
方向の乗場に関する消費電力量はすべて加算され
て、かごａの消費電力量の予測値１４Aaが求め
られる。（回路は図示しない）。これで式のｗが
演算されたことになるが、この場合w₀は零と見
なしている。

また、かごａに３階降り呼び３ｄを仮割当しな
い場合（すなわちかごｂ又はかごｃに仮割当した
場合）には、仮割当信号f³の代わりにかごａに３
階降り呼び３ｄを仮割当しないときのかごａの３
階降り方向乗場の割当信号F³を、（今の場合F³は
「０」）予想かご負荷信号l³の代わりにかごａに３
階降り呼び３ｄを仮割当しないときの３階降り方
向乗場のかごａの予想かご負荷信号を、それぞれ
用いて３階降り方向乗場に関するかごａの消費電
力量が予測演算される。他の乗場に関しても同様
に消費電力量がそれぞれ予測演算され、それらは
すべて加算されて、かごａの消費電力量の予測値
１４Baが求められる（回路は図示しない）。他の
かごｂ及びかごｃについても同様に消費電力量の
予測値１４Ab，１４Ac，１４Bb，１４Bcが演算
される（回路は図示しない）。したがつて、消費
電力量の予測値信号がそれぞれ１４Aa＝
570WH、１４Ab＝680WH、１４Ac＝780WH、
１４Ba＝490WH、１４Bb＝520WH、１４Bc＝
640WHと演算された場合は、かごａに３階降り
呼び３ｄを仮割当したときのエネルギ評価値信号
１５ａは加算器３０及び乗算器３１により（570
＋490＋520）×0.1＝173となる。同様にしてかご
ｂ及びかごｃの３階降り呼び３ｄを仮割当したと
きのエネルギ評価値信号１５ｂ，１５ｃはそれぞ
れ181、179となる。したがつて、割当かご選択装
置１７により、エネルギ評価値信号１５ａ〜１５
ｃの中で最小の値を持つかごａが選択されて、か
ごａの割当記憶指令信号１７ａは「１」、他の信
号１７ｂ，１７ｃは「０」と出力され、３階降り
呼び３ｄはかごａに正式に割り当てられ、割当記
憶装置１０内に記憶される。

第７図及び第８図はこの発明の他の実施例を示
す。

第７図中、１３は群管理装置９内に設けられ選
択された乗場呼びを各かごａ〜ｃに仮りに割り当
てたときのサービス評価値１３ａ〜１３ｃをそれ
ぞれ演算し出力するサービス評価値演算装置、１
６は同じく上記選択された乗場呼びを各かごａ〜
ｃに仮りに割り当てたときのサービス評価値信号
１３ａ〜１３ｃとエネルギ評価値信号１５ａ〜１
５ｃとを平均予測待ち時間が規定値以下のとき切
り換え、割当評価値信号１６ａ〜１６ｃを出力す
る切換装置である。

なお、サービス評価値演算装置１３及び平均予
測待ち時間演算装置は公知であるから回路は省略
する。

第８図中、３２ａ〜３２ｃはアンドゲート（〇
印は信号の反転を示す。）、３３ａ〜３３ｃはアン
ドゲート、３４ａ〜３４ｃはオアゲート、３５は
上記平均予測待ち時間が規定値以下のとき「１」
となるエネルギ評価値切換信号である。

なお、第５図はそのまま用いる。

サービス評価値演算装置１３は乗場呼びの待ち
時間を演算し、その総和をサービス評価値信号１
３ａ〜１３ｃとして出力する。今、かごａに３階
降り呼び３ｄを仮割当した場合のサービス評価値
信号１３ａが６、同じくかごｂに仮割当した場合
のサービス評価値信号１３ｂが４、同じくかごｃ
に仮割当した場合のサービス評価値信号１３ｃが
24と求められているとする。一方、上述のとお
り、エネルギ評価値信号１５ａ〜１５ｃはそれぞ
れ173、181、179となつているとする。また、平
均予測待ち時間が規定値以下であるとすると、エ
ネルギ評価値切換信号３５は「１」となり、アン
ドゲート３３ａ〜３３ｃによりエネルギ評価値信
号１５ａ〜１５ｃがオアゲート３４ａ〜３４ｃを
通じて割当評価値信号１６ａ〜１６ｃとして割当
かご選択装置１７に入力され、上述と同様かごａ
が割り当てられることになる。

また、平均予測待ち時間が規定値を越えると、
エネルギ評価値切換信号３５は「０」となり、ア
ンドゲート３２ａ〜３２ｃによりサービス評価値
信号１３ａ〜１３ｃがオアゲート３４ａ〜３４ｃ
を通じて割当評価値信号１６ａ〜１６ｃとして割
当かご選択装置１７に入力され、サービス評価値
信号１３ａ〜１３ｃの中で最小の値を持つかごｂ
が選択され、割り当てられることになる。したが
つて、乗場待客へのサービス状態に応じ、待時間
を不必要に増大させることなく、エレベータの消
費電力量を減少させることができる。

この実施例では、平均予測待ち時間が規定値以
下であるが、又は規定値を越えているかにより、
エネルギ評価値とサービス評価値を切り換えてい
るが、平均予測待ち時間が第１の所定値以下で以
後エネルギ評価値に、第２の所定値以上になつた
ら以後サービス評価値に切り換えることもでき
る。（第２の所定値＞第１の所定値）また、各呼びに対してエネルギ評価値で割り当
てたときの予測待ち時間と、サービス評価値で割
り当てたときの予測待ち時間の差が所定値以下で
あるか否かにより、評価値を切り換えることも可
能である。

上記各実施例ではエネルギ評価値をかごの昇降
に伴う消費電力量だけを考慮して演算したが、乗
場で消費される電力量、かご内で消費される電力
量、及び制御装置やMGで消費される電力量も考
慮してエネルギ評価値を演算すれば、いつそう適
切な消費電力量に対する評価が行えることは言う
までもない。

また、上記各実施例では、応答すべき呼びを持
つたかごは一周運転するものとして消費電力量の
予測値を求めたが、最低呼び反転、最高呼び反
転、更に利用可能かごになるまでの時間や階床を
予測して、消費電力量を予測すれば、更に正確な
予測値が得られることは言うまでもない。また、
１回の起動に伴う消費電力量及び１階床を走行す
るときの消費電力量をそれぞれ一定値としたが、
実際にはかご負荷、走行距離等によつて変わるも
のであるので、その点を考慮して起動時、及び走
行中の消費電力量を予測するようにしてもよい。
また、定数値信号ｈの値を各乗場とも2.0と等し
く設定したが、その乗場の乗場呼びに応答する
と、かご呼びが多く発生しそうな乗場では、信号
ｈの値を大きく設定するなど、乗場に応じて変え
るようにしてもよいし、乗場の待客数を待客数検
出装置で検出したり、予測したりして定数値信号
ｈの値を変えるようにしてもよい。

以上説明したとおりこの発明では、かごが呼び
に応答して運行する間に消費する電力量を予測
し、これが最小となるようにかごを割り当てるよ
うにしたので、あらかじめ任意のかごを運転休止
させることがなく、エレベータの消費電力量を減
少させる節電運転を行うことができる。

また、乗場待客へのサービス状況を予測し、待
ち時間主体の割り当てと、節電主体の割り当てを
切り換えるようにしたので、乗場待客へのサービ
スを不必要に悪くすることなく、エレベータの節
電運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はエレベータの消費電力曲線
を示す図、第３図はエレベータのかごと呼びの関
係を示す説明図、第４図はこの発明によるエレベ
ータの群管理装置の一実施例を示すブロツク図、
第５図は第４図の消費電力量予測装置のブロツク
回路図、第６図は第４図のエネルギ評価値演算装
置のブロツク回路図、第７図及び第８図はこの発
明の他の実施例を示すブロツク回路図で、第７図
は第４図相当図、第８図は第７図のエネルギ評価
値演算装置と評価値切換装置のブロツク回路図で
ある。７……かご制御装置、８……乗場呼び登録装
置、９……群管理装置、１０……割当記憶装置、
１１……乗場呼び選択装置、１２……仮割当装
置、１４……消費電力量予測装置、１４Aa〜１
４Ac，１４Ba〜１４Bc……消費電力量予測値信
号、１５……エネルギ評価値演算装置、１５ａ〜
１５ｃ……エネルギ評価値信号、１７……割当か
ご選択装置、１７ａ〜１７ｃ……割当記憶指令信
号。３５……エネルギ評価値切換信号。なお、図
中同一部分は同一符号により示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数台のかごの中から乗場呼びにサービスす
べきかごを選択し、このかごを上記乗場呼びに割
り当ててそれに応答させるものにおいて、各かご
のサービス状態を予測しこれに対応するサービス
評価値をそれぞれ出力するサービス評価値演算装
置、上記各かごが上記乗場呼びに応答するまでの
間に消費する電力量を演算しそれに対応する出力
をそれぞれ発する消費電力量予測装置、上記演算
された電力量を評価してエネルギ評価値をそれぞ
れ出力するエネルギ評価値演算装置、上記サービ
ス評価値と上記エネルギ評価値を所定条件により
切り換える切換回路、この切換回路の出力が最小
となるかごを上記乗場呼びに割り当てる割当かご
選択装置を備えたことを特徴とするエレベータの
群管理装置。