KR100498552B1 - 엘리베이터의군관리제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 엘리베이터가 설치된 한 건물내에서 홀부름에 대응하여 엘리베이터를 할당할 때 승객의 정형화된 행동양식을 근거로 하여 보다 효율적으로 할당이 이루어지도록한 기술에 관한 것으로, 키박스의 각 칸에 열쇠가 존재하는지의 여부에 따라 그에 따른 감지신호를 출력하는 키박스 매트릭스(115)와; 상기 키박스 매트릭스(115)의 출력정보를 근거로 하여 해당 승객의 목적 층과 장소를 해석하여 그 결과를 군관리 제어부(110) 및 방송안내 제어부(117)측으로 전송하는 프런트정보 해석부(116)와; 엘리베이터 제어계(200)에서 전송되어 온 각종 운행관련 데이터와 후술할 프런트정보 해석부(116)의 출력정보를 수집하는 데이터 수집부(114)와; 상기 데이터 수집부(114)의 출력정보를 실시간으로 통계처리하여 건물의 교통류 특성에 적응할 수 있도록 갱신하는 데이터저장 및 통계처리부(113)와; 상기 데이터저장 및 통계처리부(13)와 데이터 수집부(14)에서 수집하고 생성된 각종 데이터들을 기초로 하여 할당에 필요한 각종 예측데이터를 주기적으로 생성하는 할당데이터 생성부(111)와; 상기 예측데이터 및 호기상태 정보 등을 근거로 승객의 행동양식을 예측하고 그 예측결과에 따라 최적의 운행조건에 있는 엘리베이터를 할당하여 그 할당정보를 엘리베이터 제어계(200)측으로 전송하는 할당 및 제어알고리즘부(112)를 상기 군관리 제어계(100)에 포함시켜 구성한 것이다.

Description

엘리베이터의 군관리 제어장치

본 발명은 복수개의 엘리베이터가 설치된 한 건물내에서 홀부름에 대응하여 엘리베이터를 할당할 때 보다 효율적으로 할당하는 기술에 관한 것으로, 특히 정형화된 승객의 행동양식을 군관리 시스템에 입력되는 정보 중의 하나로 채택하여 군관리의 성능을 향상시킬 수 있도록한 엘리베이터의 군관리 제어장치에 관한 것이다.

엘리베이터의 군관리 시스템은 하나의 건물내에서 여러대의 엘리베이터가 운행되는 경우 고성능 마이크로프로세서와 통신기능 등을 유기적으로 결합시켜 여러가지의 상황에서 최적의 엘리베이터를 홀에서 서비스를 받고자 하는 승객에게 서비스 시키는 시스템이다. 즉, 승강장 호출(홀부름)이 발생되었을 때 각 엘리베이터의 위치, 속도, 방향, 도어의 개폐상태, 승객의 탑승가능인수 등을 여러가지 방법으로 평가하여 최적의 엘리베이터를 그 홀부름에 서비스(할당)시키는 것이다.

다시말해서, 군관리 시스템의 중요한 목표중의 하나는 승객이 엘리베이터를 기다리는 시간 즉, 승객의 대기시간을 줄이는 것이다. 이 목적을 달성하기 위하여 여러대의 엘리베이터 중에서 가장 빠르게 신규 승강장 부름을 할당할 수 있는 엘리베이터를 상기의 평가를 통하여 설정하고, 그 설정된 엘리베이터에 신규 승강장 홀부름을 할당하여 서비스시키는 방법이 사용되고 있다.

이러한 할당방식의 군관리 시스템은 대기시간의 단축 이외에도 할당한 호기보다 다른 호기가 먼저 홀부름 발생층에 도착하는 경우 또는 호기가 만원이 되어서 해당층에 멈추지 않고 그냥 통과하는 것 등과 같은 할당의 실패율 감소, 호기내부의 혼잡함에 의한 불쾌감 등을 방지하기 위한 각종 대책을 강구하고 있다. 이렇게 승객에게 양질의 서비스를 제공하기 위해서는 건물내의 현재의 교통류 즉, 각 층별, 방향별 승,하차인수 뿐만 아니라 미래의 교통류 또는 운행데이터를 예측하고 이를 엘리베이터의 운행제어에 이용하여야 한다.

예로써, 짧은 미래의 엘리베이터의 위치 및 방향을 예측하여 최적의 할당을 하거나, 출근교통류를 예측하여 미리 메인홀에 2∼3대의 에리베이터를 대기시키거나, 건물의 어느 한 층에 급작스럽게 승객이 몰리는 경우 짧은 시간내에 이 교통류의 흐름을 파악하고, 당분간 그 층에 대기하는 승객수가 많을 것이라는 것을 예측하여 한번에 여러대의 엘리베이터를 보내는 제어를 가능하게 하는 것 등을 들 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 군관리 시스템은 외부의 정보를 종합하여 미래에 전개될 운행상황을 예측하고, 그 결과를 추론하여 최적의 결론을 내리는 의사결정방법의 일종이라고 할 수 있는데, 양질의 결론을 내리기 위해서는 양질의 정보를 필요로 한다.

본 발명은 호텔 건물 또는 사무실이 입주해 있는 건물에서와 같이 승객이 키(key)를 일정 장소에 보관하는 시스템에서, 정형화된 승객의 행동 양식을 정보로 활용하여 군관리의 성능을 향상시킬 수 있도록한 것이다.

도 1은 일반적인 엘리베이터 군관리 장치의 전체적인 구성을 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 엘리베이터 제어계(20)로부터 공급되는 각종 운행관련데이터를 수집하여 실시간으로 통계처리하고, 미래에 발생될 홀부름이나 현재 발생된 홀부름에 대응하여 최적의 운행조건에 있는 호기를 할당하는 군관리 제어계(10)와; 홀측에서 발생되는 홀정보를 상기 군관리 제어계(10)측으로 전송하고, 그로부터 공급되는 할당정보에 따라 해당 호기의 운행을 제어하는 엘리베이터 제어계(20)로 구성된다.

도 2는 예측데이터를 사용하여 엘리베이터의 운행을 제어하는 엘리베이터 군관리시스템의 일반적인 구성을 군관리 시스템의 기능을 중심으로 하여 재구성한 것으로 도시한 바와 같이, 엘리베이터 시스템은 크게 홀버튼 제어기(31)와, 호기제어기(32)와, 군관리제어기(33)로 대별되며, 상기 군관리제어부(33)는 홀정보 및 호기의 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부(33A)와; 이 상태정보를 통계처리하는 통계처리부(33B)와; 현재의 교통상황을 미리 정해놓은 몇개의 교통류 패턴과 비교하여 선택하는 교통류 특징 판별부(33C)와; 예측교통류를 생성하는 예측교통류 생성부(33F)와; 각종 교통류와 관련된 데이터가 시간대별, 요일별, 교통류의 특징별로 통계처리되어 저장되는 통계데이터 베이스(33E)와; 상기 통계데이터 베이스(33E) 및 예측교통류 생성부(33F)의 데이터를 근거로 하여 각종 예측데이터를 생성하는 예측데이터 생성부(33G)와; 이들 각 정보를 근거로 하여 호기를 할당하고 제어를 행하는 할당 및 제어부(33D)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 군관리 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 군관리 제어계(10)에서 데이터 수집부(14)는 상기 엘리베이터 제어계(20)에서 보내온 각종 운행관련데이터를 수집하고, 이 데이터를 데이터 저장 및 통계처리부(13)에서 실시간으로 통계처리하여 데이터를 갱신시킨다. 이 과정을 통해 군관리 시스템은 건물의 교통류 특성에 적응할 수 있게 된다.

또한, 할당데이터 생성부(11)에서는 상기 데이터저장 및 통계처리부(13)와 데이터 수집부(14)에서 수집하고 생성된 각종 데이터들을 기초로 하여 할당에 필요한 각종 예측데이터 예로써, 신규 승강장홀부름이 발생된 층까지 도달하는데 소요되는 각 층의 정지확률 등을 주기적으로 생성한다. 할당 및 제어알고리즘부(12)에서는 이렇게 생성된 예측데이터 및 호기상태 등을 이용하여 승강장호출신호에 가장 적절하다고 판단되는 엘리베이터를 할당하고, 이를 엘리베이터 제어계(20)의 호기제어기(21)로 전송한다.

한편, 엘리베이터 제어계(20)의 호기제어기(21)는 각 엘리베이터의 정지,출발 및 속도의 제어, 방향의 제어, 도어의 개폐제어, 각종 안정장치의 제어, 기계 및 전기계통의 제어 등을 담당하고, 다른 한편으로는 상기 할당 및 제어알고리즘부(12)로 부터 전송되어 온 할당정보를 근거로 선정된 엘리베이터(23)로 하여금 신규 승강장호출이 발생된 곳으로 운행하도록 제어한다. 홀정보 전송부(22)는 상기 호기제어기(21)에 의해 수집된 각 호기들의 위치, 속도, 방향, 승객의 수, 도어의 개폐상태 등에 관한 정보를 처리하여 상기 군관리 제어계(10)의 데이터 수집부(14)에 전송하는 역할을 수행한다.

예측데이터를 사용하여 제어를 행하는 엘리베이터의 군관리 시스템에서, 상태정보 수집부(33A)는 호기에 장착되어 있는 무게감지센서 등으로 부터 층, 방향별 승하차인수와 같은 승객관련 데이터를 감지하고, 도어의 열림, 닫힘, 호기의 위치, 호기의 방향 등과 같은 각 호기의 상태데이터를 호기제어용 마이크로컴퓨터로 부터 공급받는다.

또한, 교통류 특징 판별부(33C)는 미리 설정되어 있는 전형적인 교통류의 특징이나 통계데이터 베이스(33E)에 통계처리되어 있는 교통류의 특징과 현재의 교통류를 비교하여 현재의 교통류가 어떠한 교통류에 속하는가를 판별한다.

이렇게 교통류의 특징이 판별되면 각 교통류의 특징에 적절한 제어알고리즘을 갖고 있는 할당알고리즘부에서 적절한 제어를 할 수 있게 된다.

또한, 이렇게 미리 설정된 특정 패턴으로 분류된 현재 데이터는 과거의 해당 패턴 데이터와 결합하여 통계데이터 베이스(33E)의 내용을 갱신시켜 군관리시스템이 건물의 교통류의 변화에 적응할 수 있도록 하며, 이와같은 통계처리를 담당하는 부분이 통계처리부(33B)이다.

상기 통계처리부(33B)에서는 현재 데이터를 시간대별, 요일별, 교통류 특징별로 통계처리하여 통계데이터 베이스(33E)의 내용을 계속 갱신시킴으로써 군관리 시스템이 건물의 교통류변화에 적응할 수 있도록 하는 역할을 담당한다.

예측교통류 생성부(33F)는 상기 통계데이터 베이스(33E)의 값과 현재교통류의 값 그리고 교통류의 특징 등을 토대로 일정기간 미래의 교통류(층, 방향별 승하차인수)를 계산하고, 이 값과 현재의 호기상태 등을 근거로 예측데이터 생성부(33G)에서는 예측도착시간, 호기의 예측승차인수, 호기의 예측 정지확률, 홀의 서비스시 발생될 카부름(Car Call)의 층 등, 각종 데이터들을 생성시킨다.

또한, 할당 및 제어부(33D)에서는 현재의 호기상태, 현재 교통류 및 이들 예측데이터들을 근거로 하여 호기를 할당하고, 분산제어, 집중서비스제어 등 각종 제어기능을 수행한다.

그러나, 이와 같은 종래의 군관리 시스템에 있어서는 군관리 성능을 향상시키기 위하여 예측 데이터를 사용하는데, 이때, 예측 데이터의 정확도를 높이기 위하여 많은 알고리즘을 사용한다. 하지만, 이러한 알고리즘에 의한 예측 데이터의 신뢰성을 객관적으로 평가하는 것이 매우 어려우며, 특히 순시적인 예측 데이터의 정확도는 매우 낮은 것으로 알려져 있다. 따라서, 군관리의 서비스 효율을 향상시키는데 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 호텔 등과 같은 숙박업 전용 건물 또는 숙박업계가 입주해 있는 건물 또는 각 사무실의 키를 일정 장소에 보관하는 건물에 있어서, 정형화된 승객의 행동양식을 군관리 시스템에 입력되는 정보 중의 하나로 채택하여 미래에 전개될 운행상황을 예측하는데 활용하는 엘리베이터의 군관리 제어장치를 제공함에 있다.

도 2는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 엘리베이터의 군관리 제어장치의 일실시예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 엘리베이터 제어계(200)에서 전송되어 온 각종 운행관련 데이터와 후술할 프런트정보 해석부(116)의 출력정보를 수집하는 데이터 수집부(114)와; 상기 데이터 수집부(114)의 출력정보를 실시간으로 통계처리하여 건물의 교통류 특성에 적응할 수 있도록 갱신하는 데이터저장 및 통계처리부(113)와; 상기 데이터저장 및 통계처리부(13)와 데이터 수집부(14)에서 수집하고 생성된 각종 데이터들을 기초로 하여 할당에 필요한 각종 예측데이터를 주기적으로 생성하는 할당데이터 생성부(111)와; 상기 예측데이터 및 호기상태 정보 등을 근거로 승객의 행동양식을 예측하고 그 예측결과에 따라 최적의 운행조건에 있는 엘리베이터를 할당하여 그 할당정보를 엘리베이터 제어계(200)측으로 전송하는 할당 및 제어알고리즘부(112)와; 키박스의 각 칸에 열쇠가 존재하는지의 여부에 따라 그에 따른 감지신호를 출력하는 키박스 매트릭스(115)와; 상기 키박스 매트릭스(115)의 출력정보를 근거로 하여 해당 승객의 목적 층과 장소를 해석하여 그 결과를 한편으로는 군관리 제어부(110)에 전송하고, 다른 한편으로는 방송안내 제어부(117)측으로 전송하는 프런트정보 해석부(116)와; 상기 프런트정보 해석부(116)의 출력정보를 공급받아 해당 승객이 목적층에 도착할 때 구체적인 안내정보를 출력하는 방송안내 제어부(117)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 정형화된 승객의 행동양식을 군관리 시스템에 입력되는 정보 중의 하나로 채택하여 미래에 전개될 운행상황을 예측하는데 활용하게 되는데, 이러한 행동양식의 예를 설명하면 다음과 같다.

일반적으로, 호텔 건물이나 숙박업계가 입주한 건물에서는 손님이 프런트에서 체크인을 하고, 객실을 배정받은 후 엘리베이터를 이용하여 해당 객실로 이동하게 되는데, 이러한 승객의 행동양식은 엘리베이터측에서 볼 때 매우 양질의 정보로서 활용가치가 매우 크다.

즉, 상기와 같이 정형화된 승객의 행동양식은 다음 행동을 예측하기가 매우 용이하며, 예측이 틀리는지 맞는지에 대한 평가도 객관적으로 할 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 프런트층은 일반적으로 로비층에 위치하고, 로비층에서 가장 많은 승객이 엘리베이터를 이용하게 되므로 이러한 로비층 승객의 정보를 정확하게 예측하고 그 예측한 정보를 군관리 제어에 활용한다면, 이를 활용하지 않고 단지 알고리즘 또는 통계치만을 근거로 제어를 행하는 군관리보다 양질의 제어를 할 수 있게 된다는 것은 자명한 것이다.

키박스매트릭스(115)는 기존의 키박스(객실열쇠 보관함)에 N * M개의 스위치 센서가 각기 설치되어 객실열쇠의 존재여부에 따라 해당 칸(cell)의 스위치가 온,오프되고, 이렇게 감지된 각 셀의 스위치신호가 통신장치(115A)를 통해 프런트정보 해석부(116)로 전달된다.

예로써, 도 4의 매트릭스 구조에서, 각 행은 각 층에 해당되고, 각 열은 각 층에 위치한 방의 번호라고 가정할 때, 스위치 SW(3,10)가 설치된 칸에 놓인 객실열쇠를 빼내면 해당 스위치가 온되며, 이 매트릭스 정보는 상기 통신장치(115A)에 의해 군관리 제어부(110)의 프런트정보 해석부(116)로 송신된다.

이때, 상기 프런트정보 해석부(116)는 상기 입력된 매트릭스 정보를 근거로 현재 310호실의 승객이 객실열쇠를 빼간 것으로 판단함과 아울러 일정시간 이내에 프런트층의 승강장에 설치된 홀버튼이 그 승객에 의해 눌려져 등록될 것이라는 것과 그 승객의 목적 층과 장소를 해석하여 그 결과를 한편으로는 군관리 제어부(110)에 전송하고, 다른 한편으로는 방송안내 제어부(117)측으로 전송한다.

이에 따라 상기 군관리 제어부(110)는 적절한 엘리베이터를 선정하고, 그 선정된 엘리베이터가 프런트층으로 주행하도록 엘리베이터 제어계(200)측으로 제어명령을 하달한 후 타이머를 기동시킨다.

이후, 일정 시간 이내에 프런트층의 홀버튼 신호가 입력되고, 그 입력된 홀버튼신호의 운행방향이 상기 프런트정보 해석부(116)에서 해석한 목적층과 부합되는 방향이면, 예로써, 프런트 층이 3층이고 상기 프런트정보 해석부(116)에서 해석한 승객의 목적층이 5층일 때 상승방향의 홀버튼신호가 입력되면 상기 군관리 제어부(110)는 카내에 설치된 부름버튼 중에서 예측한 목적층에 해당하는 부름버튼을 강제로 온시킨다. 따라서, 해당 승객이 탑승하였을때는 이미 그 승객의 목적층이 이미 등록된 상태가 된다.

그러나, 만일 프런트에서 한 객실의 승객 뿐만 아니라 두세명 이상의 승객이 담당자로부터 객실열쇠를 전달받았을 경우, 상기 군관리 제어부(110)는 나머지 후발 승객이 순차적으로 탑승할 수 있도록 도어 개방시간을 적절히 조절하여 예측된 승객이 모두 탑승할 수 있게 되며, 이에 따라 여러대의 엘리베이터가 각각의 승객에 대해 서비스하지 않고 한 대의 엘리베이터로 서비스할 수 있게 된다.

또한, 승객의 목적층에 엘리베이터가 도착할 때, 방송안내 제어부(117)를 이용하여 해당 승객에 대한 정보를 좀더 구체적으로 안내한다. 즉, 상기 방송안내 제어부(117)는 상기 프런트정보 해석부(116)로부터 승객의 객실위치 정보를 공급받아 저장하고 있다가 엘리베이터가 승객의 목적층에 도착하였을 때 개별 승객에 알맞는 방송내용을 지정하게 된다.

예로써, 승객이 배당받은 객실이 310호실일 경우 엘리베이터가 3층에 도착하였을 때, " 310호실은 복도의 좌측 끝에 있습니다" 라는 방송내용을 지정하게 되고, 그 방송내용이 할당 및 제어알고리즘부(112)를 통해 엘리베이터 제어계(200)측으로 전송된다.

또한, 상기 군관리 제어부(110)는 상기 키박스매트릭스(115)로부터 공급되는 정보를 근거로 하여, 프런트 층에 할당이 된 엘리베이터가 가까운 장래에 서비스하는 층수를 미리 추론할 수 있으므로 다른 홀부름에 대한 할당을 할 때 이 정보를 사용하여 좀더 효율적으로 할당을 할 수 있게 된다.

예로써, 프런트정보 해석부(116)의 해석결과를 근거로 미리 프런트층으로 1호기 엘리베이터를 배차하였을 때, 그 프런트정보 해석부(116)에서 예측한 승객의 목적층과 동일한 층에 대한 홀부름을 1호기 엘리베이터에 할당하게 되고, 나머지 엘리베이터는 다른 홀부름을 서비스하도록 하는 고도의 제어가 가능하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 건물의 용도에 따라 정형화된 승객의 행동양식을 군관리 시스템에 입력되는 정보 중의 하나로 채택하여 미래에 전개될 운행상황을 예측하는데 활용하도록 함으로써 탑승하려는 승객의 목적층은 물론 최종 목적지를 정확하게 추론할 수 있게 되고, 이로인하여 군관리 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.

도 1은 종래기술에 의한 엘리베이터 군관리 제어장치의 전체 블록도.

도 2는 종래기술에 의한 엘리베이터 군관리 장치 중심의 기능 블록도.

도 3은 본 발명에 의한 엘리베이터의 군관리 제어장치의 블록도.

도 4는 본 발명에 의한 키박스의 스위치 매트릭스 장치의 포맷도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : 군관리 제어계 110 : 군관리 제어부

111 : 할당데이터 생성부 112 : 할당 및 제어알고리즘부

113 : 데이터저장 및 통계처리부 114 : 데이터 수집부

115 : 키박스 매트릭스 116 : 프런트정보 해석부

117 : 방송안내 제어부 200 : 엘리베이터 제어계

Claims (5)

1. 군관리 제어계(100)와 엘리베이터 제어계(200)로 구성된 군관리 제어장치에 있어서, 키박스의 각 칸에 열쇠가 존재하는지의 여부에 따라 그에 따른 감지신호를 출력하는 키박스 매트릭스(115)와; 상기 키박스 매트릭스(115)의 출력정보를 근거로 하여 해당 승객의 목적 층과 장소를 해석하여 그 결과를 군관리 제어부(110) 및 방송안내 제어부(117)측으로 전송하는 프런트정보 해석부(116)와; 엘리베이터 제어계(200)에서 전송되어 온 각종 운행관련 데이터와 후술할 프런트정보 해석부(116)의 출력정보를 수집하는 데이터 수집부(114)와; 상기 데이터 수집부(114)의 출력정보를 실시간으로 통계처리하여 건물의 교통류 특성에 적응할 수 있도록 갱신하는 데이터저장 및 통계처리부(113)와; 상기 데이터저장 및 통계처리부(13)와 데이터 수집부(14)에서 수집하고 생성된 각종 데이터들을 기초로 하여 할당에 필요한 각종 예측데이터를 주기적으로 생성하는 할당데이터 생성부(111)와; 상기 예측데이터 및 호기상태 정보 등을 근거로 승객의 행동양식을 예측하고 그 예측결과에 따라 최적의 운행조건에 있는 엘리베이터를 할당하여 그 할당정보를 엘리베이터 제어계(200)측으로 전송하는 할당 및 제어알고리즘부(112)를 상기 군관리 제어계(100)에 포함시켜 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 군관리 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 키박스 매트릭스(115)는 객실의 열쇠보관함에서 각 열쇠의 존재 여부를 확인하고 해당 객실의 층수 및 번호를 인식할 수 있도록 센서형 스위치를 매트릭스 형태로 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 군관리 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 할당 및 제어알고리즘부(112)는 상기 키박스 매트릭스(115)의 출력정보를 근거로 하여 키박스가 설치된 층에 엘리베이터를 배차시키도록 제어명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 군관리 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 할당 및 제어알고리즘부(112)는 상기 키박스 매트릭스(115)의 출력정보를 근거로 하여 프런트 층에서 도어 개방시간을 조정하도록 제어명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 군관리 제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 프런트정보 해석부(116)의 출력정보를 공급받아 해당 승객이 목적층에 도착할 때 구체적인 안내정보를 출력하는 방송안내 제어부(117)를 더 포함시켜 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 군관리 제어장치.