(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一シャフト内に互いに自由に移動できる複数のかごが就役するエレベータシステムにおいて、
各乗場に設けられ、行先階を登録できる乗場行先階登録装置と、
上下かご毎に優先ゾーンと共用ゾーンを設定するゾーン設定手段と、
前記ゾーン設定手段の設定した共用ゾーンに上下各かごが進入可能か否かを判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段の判定結果に応じてかごを安全待機させる安全待機手段と、
各かごがサービスを終了した段階でかごを必要に応じて待避階に待避させる待避手段と、
乗場で新規行先呼びが生じた際に、新規行先呼びが上かごの優先ゾーンで発生した場合及び新規行先呼びが共用ゾーンで発生した上昇方向の呼びである場合に、上かごを割当て候補として選択し、新規行先呼びが下かごの優先ゾーンで発生した場合及び新規行先呼びが共用ゾーンで発生した下降方向の呼びである場合に、下かごを割当て候補として選択する割当て候補選択手段と、
前記割当て候補選択手段の選択結果に基づき最終的な割当てかごを決定する割当て手段と、
を備え、
前記割当て候補選択手段は、新規行先呼びが優先ゾーン内部の呼びではない場合、割当て候補として選択した各かごについて、新規行先呼びに割当てなくても既に共用ゾーンに再進入する予定があるか否かの判定を行い、共用ゾーンに再進入する予定があるかごについては、割当て候補として残すことを特徴とするエレベータの群管理制御装置。
【請求項２】
前記割当て候補選択手段は、共用ゾーンに再進入する予定がない各かごについて、新規行先呼びが割当てられると共用ゾーンに再進入するか否かの判定を行い、共用ゾーンに再進入しないかごについては、割当て候補として残すことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの群管理制御装置。
【請求項３】
前記割当て候補選択手段は、新規行先呼びが割当てられると共用ゾーンに再進入するかごについては、相手かごが共用ゾーンに再進入することがなく且つ相手かごが共用ゾーンで接近する方向ではない場合に、割当て候補として残すことを特徴とする請求項２に記載のエレベータの群管理制御装置。
【請求項４】
前記割当て候補選択手段は、新規行先呼びが割当てられると共用ゾーンに再進入するかごについては、相手かごが共用ゾーンに再進入する場合又は相手かごが共用ゾーンで接近する方向である場合に、割当て候補から削除することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のエレベータの群管理制御装置。
【請求項５】
前記ゾーン設定手段は、同一シャフト内に２台のかごが就役する場合に、玄関階及びそれ以下の階は下かご専用ゾーンとし、最上階から約１／２となる階を上かご専用ゾーンとし、残る中間階を共用ゾーンとすることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のエレベータの群管理制御装置。
【請求項６】
前記進入判定手段は、かごが進入判定階に達し相手かごが共用ゾーン内に存在する場合、相手かごが接近する方向であれば進入判定階で停止する判定を行い、相手かごが逆方向ならば通過する判定を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のエレベータの群管理制御装置。
【請求項７】
前記待避手段は、各かごがサービスを終了した段階で、かごが優先ゾーン内であればそのまま戸閉待機とし、共用ゾーン内であれば優先ゾーン内所定階に待避走行を開始することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のエレベータの群管理制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一シャフト内に複数のかごが就役するエレベータシステムにおいて、同一バンクの複数のエレベータを効率良く管理制御するエレベータの群管理制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数台のエレベータが併設された場合は、通常これら複数のエレベータを効率的に運用すべく群管理制御が行われる。１本のシャフト内に複数のかごが就役するエレベータシステムに群管理制御を適用する場合、１シャフトに１台のかごが就役する通常のシステムと最も異なる点は、同一シャフト内に就役するかごの衝突を回避した上でエレベータシステムとしての輸送効率を向上させるように制御しなければならない点にある。
【０００３】
このことを考慮した方式として、例えば、日本特許第３０２９１６８号が知られている。この明細書には、共通のシャフトに独立駆動のかごが複数走行し、上層と下層にそれぞれ方向反転スペースを備える水平移動可能な循環式運行を行う循環式エレベータシステムにおいて、かご進入禁止区間を設定し、かごがこの区間に進入しないように制御する方式が提案されている。
【０００４】
また、藤田篤哉、外２名、「循環型エレベータによるビル内大量輸送システムの基礎検討」（日本）電気学会論文誌Ｄ、１９９７年、１１７巻７号、ｐ．８１５−８２２に述べられている方法がある。前記文献によれば、あるかごが乗場呼び発生階を通りかかった際に、各かご位置の偏りなどを評価することにより、乗場呼び発生階に応答停止させるか否かの制御を行っている。
【０００５】
しかしながら、前記従来の技術では、いずれも循環式エレベータシステムを前提としているため、水平移動ができないエレベータシステムに対して適用することは困難である。なぜならば、循環式エレベータでは同一シャフト内の各エレベータが同一方向に走行することを前提としているため、待避は水平移動に依存しており、水平移動ができないエレベータシステムにおける衝突防止や、待避をどのように行うかの配慮がなされていないからである。
【０００６】
さらに前記従来の技術に共通の難点は、かご内に乗客がいる状態で安全のためにかごを停止させた場合、乗客が一時的にしてもかご内に閉じ込められた状態で待機させられることになり、心理的な不安を覚えることになることである。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消し、同一シャフト内に複数のかごが就役するエレベータシステムにおいて、衝突の危険性と安全停止を極力未然に防止した上で、効率の良い群管理制御を行えるエレベータの群管理制御装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００８】
この発明に係るエレベータの群管理制御装置は、同一シャフト内に互いに自由に移動できる複数のかごが就役するエレベータシステムにおいて、各乗場に設けられ、行先階を登録できる乗場行先階登録装置と、上下かご毎に優先ゾーンと共用ゾーンを設定するゾーン設定手段と、ゾーン設定手段の設定した共用ゾーンに上下各かごが進入可能か否かを判定する進入判定手段と、進入判定手段の判定結果に応じてかごを安全待機させる安全待機手段と、各かごがサービスを終了した段階でかごを必要に応じて待避階に待避させる待避手段と、乗場で新規行先呼びが生じた際に、新規行先呼びが上かごの優先ゾーンで発生した場合及び新規行先呼びが共用ゾーンで発生した上昇方向の呼びである場合に、上かごを割当て候補として選択し、新規行先呼びが下かごの優先ゾーンで発生した場合及び新規行先呼びが共用ゾーンで発生した下降方向の呼びである場合に、下かごを割当て候補として選択する割当て候補選択手段と、割当て候補選択手段の選択結果に基づき最終的な割当てかごを決定する割当て手段と、を備え、割当て候補選択手段は、新規行先呼びが優先ゾーン内部の呼びではない場合、割当て候補として選択した各かごについて、新規行先呼びに割当てなくても既に共用ゾーンに再進入する予定があるか否かの判定を行い、共用ゾーンに再進入する予定があるかごについては、割当て候補として残すものである。このことによって、衝突の危険性と安全停止を極力未然に防止した上で、効率の良い群管理制御を行えるので、エレベータシステム全体の輸送効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１図はこの発明におけるエレベータの群管理制御装置の機能別全体構成例を示すブロック図、第２図はこの発明において全階床に設置する乗場行先階登録装置の概念構成を示す正面図、第３図はこの発明の実施の形態におけるゾーンの設定とそれに伴う進入判定を説明するための説明図、第４図はこの発明の実施の形態における進入判定動作の概略を示すフローチャート、第５図はこの発明の実施の形態における待避動作の概略を示すフローチャート、第６図はこの発明の実施の形態における新規行先呼び発生時の割当てかごの決定手順概略を示すフローチャート、第７図はこの発明の実施の形態における新規行先呼び発生時の割当てかごの決定手順の補足説明を行うための説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下この発明の実施の形態について図面を用いて説明する。第１図はこの発明におけるエレベータの群管理制御装置の機能別全体構成例を示すブロック図である。図１において、１は複数のかごを効率的に管理制御する群管理制御装置、２はそれぞれ各かごを制御する各台制御装置、３はホールランタンや乗場行先階登録装置などの乗場機器を制御する乗場ステーション、４は乗場で行先階を登録できるとともに、登録された行先階に対する応答号機（乗場）を表示する乗場行先階登録装置、５は各エレベータの到着を案内表示するホールランタンである。なお、この実施の形態では、各シャフト毎に２台のかごが就役している場合について説明するが、この発明はこれに限られるものではなく、同一シャフト内に複数のかごが就役し、同一バンクとして群管理制御がされるものであれば、シャフト数とシャフト内のかご数には制限されないものである。
【００１１】
また、図１の群管理制御装置１には以下の各手段が含まれており、これらの各手段はマイクロコンピューター上のソフトウェアによって構成されている。
【００１２】
１Ａは各台制御装置２等との情報通信を行う通信手段、１Ｂは上下かご毎に優先ゾーンと共用ゾーンを設定するゾーン設定手段、１Ｃは前記ゾーン設定手段１Ｂの設定した共用ゾーンに上下各かごが進入可能か否かを判定する進入判定手段、１Ｄは前記進入判定手段１Ｃの判定結果に応じてかごを安全待機させる安全待機手段、１Ｅは各かごがサービスを終了した段階でかごを必要に応じて待避階に待避させる待避手段、１Ｆは乗場で行先呼びが生じた際に、各かごの受け持つ行先呼びと設定されたゾーンに応じて衝突の危険や安全待機を回避できるかごを割当て候補として選択する割当て候補選択手段、１Ｇは前記割当て候補選択手段１Ｆの選択結果に基づき最終的な割当てかごを決定する割当て手段、１Ｈは前記割当て手段１Ｇの割当て結果などに基づき、各かごを全般的に運転制御する運転制御手段である。
【００１３】
第２図はこの発明において全階床に設置する乗場行先階登録装置４の概念構成を示す正面図である。
第２図において、４１は乗客が目的とする行先階を登録するための行先階登録ボタン、４２は登録された行先階に対する応答号機又は乗場を乗客に対して表示する応答号機表示パネルである。第２図の例では、５階行きの行先階が登録され、当該行先呼びに対する応答号機がＡ号機又はＡ乗場から乗車可能であることを示している。
【００１４】
なお、乗場行先階登録装置４に対して要求される機能は、乗場で行先階が登録できること、及び登録された行先に対する応答号機又は乗場を乗客に報知できることである。これらの機能を満たしていれば乗場行先階登録装置４は第２図の形式に限らず、いかなる形式のものであっても差し支えない。
【００１５】
次に、この発明の実施の形態における動作について、第３図〜第７図を用いて説明する。
まず、この発明の実施の形態における動作のうち、ゾーンの設定とそれに伴う進入判定動作、及び待避動作について説明する。
【００１６】
第３図はこの発明の実施の形態におけるゾーンの設定とそれに伴う進入判定を説明するための説明図、第４図は進入判定動作の概略を示すフローチャート、図５は待避動作の概略を示すフローチャートである。
【００１７】
第３図に優先ゾーン及び共用ゾーンの設定例を示す。第３図において、１０階（１０Ｆ）以上は上かご優先ゾーンとして設定している。この上かご優先ゾーン内の乗場で発生した行先呼びは、上かごのいずれかが応答するものとし、下かごは上かご優先ゾーンに入ることは許可されないものとする。また、第３図では１階（１Ｆ）のみが下かご優先ゾーンとして設定しており、１階（１Ｆ）は下かごのみがサービスするものとしている。
【００１８】
また、２階〜９階（２Ｆ〜９Ｆ）が共用ゾーンであり、この共用ゾーン内部の各階は上下かごが共にサービスする。このような優先ゾーン及び共用ゾーンの設定は、例えば次のごとく設定することが望ましい。
（１）玄関階及びそれ以下の階は下かご専用ゾーンとする。
（２）ビル居住人口を最上階から積算し約１／２となる階を上かご専用ゾーンとする。
（３）残る中間階を共用ゾーンとする。
ただし、あくまで上記は原則であり、例えばビルテナント配置や階床用途によって多少上下にずれても差し支えない。さらに、一日の交通量の変動に応じて上下かごの負荷がバランスするようにゾーン設定を可変にしても差し支えない。
【００１９】
また第３図の例のようにゾーンを設定すると、１階（１Ｆ）から１０階（１０Ｆ）以上に乗客を運搬することができないが、その場合は２階（２Ｆ）から乗車してもらうように乗客を適宜誘導すれば良い。これは１階（１Ｆ）に案内版や表示ディスプレイ等を設置することによって容易に実現できる。またゾーン分割は通常の１シャフト１カーシステムでも行われており、２階（２Ｆ）への誘導はダブルデッキシステムでも広く実施されている。
このような設定はゾーン設定手段１Ｂにより実施されるものである。
【００２０】
さて、この発明が対象とするエレベータシステムでは上下かごの衝突を未然に回避する必要がある。このための共用ゾーンへの進入判定と待避動作を実施する。
まず、共用ゾーンへの進入判定について、第３図を例にして、第４図のフローチャートにより説明する。第３図で、下かごの進入判定階は１階（１Ｆ）、上かごの進入判定階は１０階（１０Ｆ）である。かごが進入判定階に達するとき、その階に衝突を未然に回避するために停止するか否かの判定を行う。これは相手かご、すなわち同一シャフト内の他方のかご（上かごから見れば同一シャフト内の下かご、下かごから見れば同一シャフト内の上かご）が共用ゾーンに存在するか、また相手かごが自かごに接近する方向であるか否かをもとに判定する。
【００２１】
第４図のステップＳ１００で、かごが進入判定階に達し共用ゾーンに進入する方向（下かごなら上昇方向、上かごなら下降方向）の場合、まずステップＳ１０２でその階に当該かごが応答すべき呼びがあるか否かの判定を行う。呼びを持っている場合は、応答する必要があるためステップＳ１０５に進み停止判定を行う。逆に呼びを持っていない場合は、ステップＳ１０３で相手かごが共用ゾーンに存在するか否かの判定を行う。相手かごが共用ゾーンに存在しない場合は、自かごが共用ゾーンに進入しても安全であるので、ステップＳ１０６に進み通過判定（共用ゾーン内に進入可能）を行う。また、ステップＳ１０３で相手かごが共用ゾーン内に存在する場合は、ステップＳ１０４で相手かごが自かごに接近する方向であるか否かの判定を行う。相手かごが自かごに接近する方向であれば、自かごが共用ゾーンに進入すると衝突の危険性が高くなるため、ステップＳ１０５に進み停止判定を行う。また相手かごが自かごと逆方向であれば衝突の危険性が低くなるので、ステップＳ１０６に進み通過判定（共用ゾーン内に進入可能）を行う。
【００２２】
また現在進入判定階に停止中で、これから共用ゾーンに向けて走行しようとする場合（ステップＳ１０１）についても同様であり、ステップＳ１０３以下の手順により判定を行う。
【００２３】
第３図の例において、（ａ）は下かご進入可能、（ｂ）では下かご進入可能、（ｃ）では下かご進入不可、（ｄ）では上かご進入不可、（ｅ）では上かご進入可能の場合をそれぞれ示している。これらの判定理由は図４の手順によるものである。
【００２４】
以上説明したように、進入判定階で共用ゾーンへの進入判定を実施すれば、上下かごの衝突の危険性が極めて低くなることは明白である。
なお、上記の判定手順は進入判定手段１Ｃにより実施される。また、ステップＳ１０５で停止判定された場合、安全待機手段１Ｄにより当該かごに安全停止・待機指令が行われる。
【００２５】
次に待避手順について、第５図のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ２０１に示すように、かごが自分の受け持つ呼びに全て応答を完了すると、ステップＳ２０２に進み、現在位置が優先ゾーン内であるか否かの判定を行う。優先ゾーン内であれば相手かごと衝突しないので、ステップＳ２０４に進みそのまま戸閉待機となる。またステップＳ２０２で優先ゾーン内でなく共用ゾーン内であれば、そのまま待機すると相手かごの走行の妨げとなるため、ステップＳ２０３に進み優先ゾーン内の所定階に待避走行を開始する。この待避階は優先ゾーン内であればどの階でも良いが、走行の無駄を考慮すれば優先ゾーン内で共用ゾーンに最寄りの階が望ましい。この第５図の退避手順は待避手段１Ｅにより実施されるものである。
【００２６】
次に、新規行先呼び発生時における割当てかごの決定手順について、第６図、第７図を用いて説明する。第６図は新規行先呼び発生時の割当てかごの決定手順の概略を示すフローチャート、図７は新規行先呼び発生時の割当てかごの決定手順の補足説明を行うための説明図である。
【００２７】
まず、第６図のステップＳ３００で新規行先呼びが発生すると、ステップＳ３０１で当該新規行先呼び発生階がどのゾーンで発生したか、またその方向が上昇方向か下降方向かの判定を行う。ここで、上かご優先ゾーンで呼びが発生した場合は、下かごはサービスできないので上かごに割当てるべき呼びと判定する。さらに、共用ゾーン内で上昇方向の呼びであっても上かごに割当てる呼びであると判定する。この場合、ステップＳ３０３へ進み、全上かごを暫定的な割当て候補とする。
【００２８】
また、ステップＳ３０１で上かご優先ゾーンでの呼びではなく、また共用ゾーン内での上昇方向の呼びでもない場合は、下かごに割当てるべき呼びであると判定する。この場合、ステップＳ３０２へ進み、全下かごを暫定的な割当て候補とする。
共用ゾーン上昇呼びに応答すると、当該呼びに応答した上かごが自動的に共用ゾーンから出る方向に走行することになるので、衝突可能性と無駄な待避走行を減少させる意味からも、この発明ではステップＳ３０１〜Ｓ３０３の手順で割当て暫定候補かごを選択している。
【００２９】
ここで、衝突の危険とともに考慮すべきことは安全待機である。この発明においては、第４図で説明したように、共用ゾーンへの進入判定を行っている。安全停止をしたとき、かご内に乗客がいた場合は例え一時的にしても乗客がかご内に閉じ込められることになる。
【００３０】
これを第７図の例を用いて説明する。第７図（ａ）の例で、１３階（１３Ｆ）から５階（５Ｆ）行きの新規乗場呼びが発生した場合を考える。ここで上かごが最上階で戸閉待機状態にあり、下かごは共用ゾーンを上方向に走行中である。この新規呼びを上かごに割当てると、かごが１３階（１３Ｆ）で乗客を乗せた後、進入判定階である１０階（１０Ｆ）に達した時点（第７図（ｂ））で、第４図の手順に従い安全停止を余儀なくされる。上かごが共用ゾーンに進入できるのは下かごが反転して下降方向に走行した時点であり、それまで乗客はかご内で待機しなければならなくなる。
【００３１】
このような事態は極力さけた方が乗客心理の観点から望ましい。第６図のステップＳ３０４以下の手順は、このような事態を未然に回避するために設定された手順である。
第６図のステップＳ３０４では新規行先呼びが優先ゾーン内部の呼びであるか、すなわち呼び発生階と行先階がともに優先ゾーン内であるか否かの判定を行う。優先ゾーン内部の呼びであれば、その行先呼びに応答することによって共用ゾーン内部へ進入する必要はないので、ステップＳ３０９に進み、前記ステップＳ３０３までで選択された暫定候補かごの中から最終的な割当てかごを選択する。
【００３２】
また、ステップＳ３０４で新規行先呼びが優先ゾーン内部の呼びでない場合、すなわち呼び発生階と行先階の片方または両方が共用ゾーン内にある場合は、前記ステップＳ３０３までで選択された暫定候補の各かごについて、ステップＳ３０５以下の手順を実施する。
【００３３】
まず、ステップＳ３０５で当該かごが、新規呼びに割当てなくとも既に共用ゾーンに再進入予定であるか否かの判定を行う。この再進入とは当該かごが受け持っている呼びに応答するため、共用ゾーンに進入する必要が生じている場合を意味する。
【００３４】
これを第７図の例を用いて説明する。第７図（ｃ）で上かごは現時点で上かご優先ゾーンにいるが、５階（５Ｆ）行きの呼びを持っているため、共用ゾーン進入予定と判定される。第７図（ｄ）では、上かごは１３階（１３Ｆ）から５階（５Ｆ）の行先呼びに既に割当てられており、一旦共用ゾーンから出て優先ゾーンに入るが、再度共用ゾーンに進入することが予定されているので、共用ゾーンに再進入予定と判定される。一方第７図（ｅ）では、上かごは現時点で共用ゾーンにいるが、１３階（１３Ｆ）行きの呼びを持っているだけなので、共用ゾーンに再進入予定でないと判定される。
【００３５】
ステップＳ３０５で既に当該かごが共用ゾーンに再進入予定と判定された場合は、これを割当て候補として残す。これは新規行先呼びに割当てるか否かにかかわらず、共用ゾーンに進入するので、新たに安全待機が発生することはないとの考えに基づくものである。逆にすでに当該かごが共用ゾーンに再進入予定でないと判定された場合はステップＳ３０６に進む。
【００３６】
ステップＳ３０６では新規行先呼びにより共用ゾーンに再度進入することになるか否かの判定を行う。再進入しないならば、当該かごを割当て候補として残す。また再進入するならばステップＳ３０７に進む。
【００３７】
ステップＳ３０７では、当該かごの相手かごが共用ゾーンに再進入するか、または共用ゾーンを当該かごに接近する方向であるか否かの判定を行う。ステップＳ３０７でＹｅｓの場合、安全停止が発生することが予測されるので、ステップＳ３０８に進み、当該かごを割当て候補から削除する。逆にステップＳ３０７でＮｏの場合は、割当て候補として残す。
【００３８】
以上のようにして、ステップＳ３０８までの手順を実行すれば、新規行先呼びに割当てても安全停止を起こさないかごを割当て候補として取り出すことができる。
【００３９】
ステップＳ３０８までの手順で割当て候補が選択されると、ステップＳ３０９で割当て候補の中から最終的な割当てかごを決定する。この方法としてはいろいろな方法が考えられるが、新規行先呼びを割当てた場合の待時間、満員確率など各種評価指標を総合的に評価決定する方法がある。その一例として次の評価関数を用いる方法がある。
Ｊ（ｅ）＝ｍｉｎ  Ｊ（Ｉ）    ｅ：割当てかご    Ｉ∈候補かご
Ｊ（Ｉ）＝Σｗｉ×ｆｉ（ｘｉ）  ｗｉ：ウエイト、ｘｉ：待時間などの各種評価値
【００４０】
これら各種評価値の計算は通常の群管理システムで広く採用されており、例えば、日本特開昭５４−１０２７４５号に記載されている。
【００４１】
以上のようにして割当てかごが決定されると、決定された割当てかごに対する割当て指令などの運転指令が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、この発明のエレベータの群管理制御装置は、衝突の危険性と安全待機を極力減少しつつ、エレベータシステム全体の輸送効率を高めることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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