エスカレーター制御装置およびエスカレーター群制御装置
【課題】省エネ性と利便性の優先度を考慮して、エスカレーターの定量的な省エネ計画を設定し、実現し易いエスカレーターの省エネ制御装置を提供する。
【解決手段】一日の各時間帯毎に、乗客負荷の上限値、運転速度、および稼動／停止を自由にスケジューリングし、設定された乗客負荷の上限値の範囲内で、設定された運転速度で、並びに稼動可能時間帯内でエスカレーターが運転制御されるようにした。乗客負荷が、その時間帯に設定された上限値を超えると、アナウンス装置７１と表示装置７２により、特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止する。エスカレーターの運転速度は、スケジューリングされた通りにインバータ８によって速度制御され、不稼動時間帯になるとエスカレーターは自動的に停止させる。
【解決手段】一日の各時間帯毎に、乗客負荷の上限値、運転速度、および稼動／停止を自由にスケジューリングし、設定された乗客負荷の上限値の範囲内で、設定された運転速度で、並びに稼動可能時間帯内でエスカレーターが運転制御されるようにした。乗客負荷が、その時間帯に設定された上限値を超えると、アナウンス装置７１と表示装置７２により、特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止する。エスカレーターの運転速度は、スケジューリングされた通りにインバータ８によって速度制御され、不稼動時間帯になるとエスカレーターは自動的に停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエスカレーターの省エネ運転制御を行うエスカレーター制御装置およびエスカレーター群制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エスカレーターにおける省エネ制御方式としては、特許文献１に示されるように、エスカレーターの運転負荷に応じて、運転効率の高い運転速度に調整することにより、省エネ効果を生み出す公知例がある。
【０００３】
また、特許文献２に示されるように、エスカレーターの運転を学習制御することにより、各時間帯における運転方向、運転時間、運転速度等を最適なものにする公知例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９４６５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４３４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの公知例は、運転後に省エネ効果を診断することは可能であるが、省エネ効果の目標値が設定されている場合に、その目標に対応する制御が考慮されておらず、運転前に定量的な省エネ効果を計画することはできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、エスカレーターの省エネ運転に関して、複数の省エネ機能を有し、一日の各時間帯において各省エネ機能を使い分け、省エネ性と利便性の優先度を選択できるエスカレーター制御装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、省エネ運転の目標値の達成をし易くしたエスカレーター制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の望ましい実施態様においては、可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によってエスカレーターを駆動するエスカレーターの制御装置において、各時間帯毎にエスカレーターの乗客負荷の上限値を設定する設定部、運転中の前記エスカレーターの乗客負荷を検出する負荷検出手段、および運転中の前記エスカレーターの前記乗客負荷検出値が当該時間帯の前記乗客負荷の上限値を上回ったとき、前記乗客負荷を制限する乗客負荷制限手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の望ましい実施態様においては、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転速度を設定する速度設定部と、前記速度設定部によって設定された運転速度で前記エスカレーターを速度制御する速度制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の望ましい実施態様においては、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転または休止を設定する稼動設定部と、前記稼動設定部によって設定された運転または休止のスケジュールに沿って、前記エスカレーターを運転または休止させるエスカレーター駆動装置とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の具体的な実施形態においては、エスカレーターの運転速度、乗客負荷、及び駆動率を、必要な時間帯毎に設定する。
【００１２】
式（１）にエスカレーターの消費電力の計算式を示す。
【００１３】
ＰＳ＝（Ｌ×Ｖ×Ｊ）／（２×６１２０×η）＋Ｐ０×Ｈ ……………（１）
ここで、ＰＳ：消費電力（ｋＷ）、Ｌ：乗客負荷（Ｋｇ）、Ｖ：速度（ｍ／ｍｉｎ）、Ｊ：駆動率、η：駆動系の効率、Ｐ０：無負荷運転時の階高１（ｍ）当たりの消費電力（ｋＷ／ｍ）、Ｈ：階高（ｍ）である。
【００１４】
式（１）において、消費電力ＰＳを抑制する上で、エスカレーターの設置後に調整可能となる項目は、乗客負荷Ｌ、運転速度Ｖ、及び駆動率Ｊの３点である。この３項目を低減することで消費電力を低減できるが、その場合にはエスカレーターの利便性も低下する場合がある。
【００１５】
本発明の望ましい実施態様においては、この３項目を各時間帯において使い分けることにより、各時間帯の省エネ効果の増大と、エスカレーター利便性低下の抑制を調整する。
【００１６】
それぞれの利便性低下には特徴がある。
【００１７】
まず、速度を下げる方式は、目的のフロアへ到着する時間が遅くなるという不便さを乗客全員が分かち合って省エネ効果を引き出すものである。
【００１８】
また、人数制限あるいは重量制限をする方式は、限られた乗客は全く利便性を損なうことなく目的のフロアへ到着するが、それ以外の客はエスカレーターを利用できなくなるという不便を生じる。
【００１９】
例えば、昼休みの食堂への移動や出退勤時のように、エスカレーターを利用する乗客が共通の目的を持って行動する時間帯には、速度低減による省エネ運転が必要になる。
【００２０】
一方、通常の勤務時間内で到着する時間が拘束されている場合とそうでない場合とに分かれているような時間帯には、人数制限（重量制限）による省エネ運転が必要になる。
【００２１】
また、建屋内に複数のエスカレーターが存在する場合に、時間帯によっては、各フロアの生活パターンにより特定のエスカレーターを停止し、乗車率をゼロとして省エネを実施するケースも考えられる。例としては、食堂階へ走行するエスカレーターは、食事の時間帯以外は停止してもさほど不便になることはなく、会議室フロアへ走行するエスカレーターは、会議予定がない時間帯は停止することも可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の望ましい実施態様によれば、エスカレーターの省エネ性と利便性とを考慮しながら、目標とする省エネ効果を達成し易いエスカレーター制御装置を提供できる。
【００２３】
エスカレーターの省エネ性と利便性とを、管理者が意図するものに調整可能であることにより、対象となる環境、使用条件、季節、及び各フロアの生活状況に応じて、具体的な省エネ効果を計画立案に、実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１における荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。
【図２】図１の実施例におけるエスカレーターの各時間帯別の乗降顧客数の最大値を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例である。
【図４】本発明の実施例１におけるエスカレーター制御装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施例１における時間帯別荷重制限運転の制御フロー図である。
【図６】本発明の実施例２における速度および荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。
【図７】本発明の実施例２における速度および荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例である。
【図８】本発明の実施例２における時間帯別速度制限運転の制御フロー図である。
【図９】本発明の実施例３における食堂階へ乗降するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の一設定画面例である。
【図１０】本発明の実施例３における会議室フロアへ乗降するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の一設定画面例である。
【図１１】本発明の実施例３における病院のフロアへ乗降するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の一設定画面例である。
【図１２】本発明の実施例３における時間帯別運転の制御フロー図である。
【図１３】本発明の実施例４におけるビル内エスカレーター構成の概念図である。
【図１４】本発明の実施例４における複数エスカレーターの時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。
【図１５】図１４に示す本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。
【図１６】本発明の実施例４における複数エスカレーターの時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例である。
【図１７】図１６に示す本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。
【図１８】本発明の実施例４における複数エスカレーター集中運転制御の制御ブロック図である。
【図１９】本発明の実施例４における複数エスカレーターの集中運転制御の制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、図面を参照して本発明の実施例につき、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の第１の実施例を図１〜図３により説明する。
【００２７】
本実施例は、複数の省エネ機能を有し、一日の各時間帯毎に、各省エネ機能を使い分けるものであるが、１種類の省エネ機能でもその省エネ機能の適用率を変化させることにより、目的を達成させることが可能である。
【００２８】
本実施例は、一定時間内において乗客負荷を制限する省エネ機能を用いる場合を例とし、その負荷率を各時間帯毎に使い分けるものである。
【００２９】
本実施例として、ビル内にあるオフィスに連結されるエスカレーターを例に採る。
【００３０】
図１は、対象となるエスカレーターの各時間帯における荷重制限のための操作部の設定画面例である。本実施例では、具体的に顧客との商談がメイン業務となるオフィスにおけるビル内のエスカレーターを例として挙げており、図１の設定の根拠となった需要の一例を図２によって説明する。
【００３１】
図２は、対象となるビル内の統計値より求められた各時間帯において来社した顧客数の最大値を示した図である。
【００３２】
図２に示す如く、各時間帯において、来社顧客数に応じて乗客負荷の上限値を調整することにより、省エネ効果を発揮させるものとする。図２による図１の制限荷重の設定は、乗客一人の荷重を６５（ｋｇ）とし、図２に示されている各時間帯の最大乗客数に６５（ｋｇ）を乗算して設定している。すなわち、乗客負荷の上限値は、各時間帯においてエスカレーターに乗り込むことが許される累計人数を荷重に換算したものに相当する。尚、同時に乗込んだ人数ではなく、累計人数であるため、例えば、１２時から１４時の間に、体重６５ｋｇの人間が同時に１人ずつ乗って行った場合、１２人目まではエスカレーターは稼動するが、１２人目を運び終えたら、あるいは、１３人目が乗り込んできたら、エスカレーターを停止するなどして乗り込みを制限する。尚、体重が６５ｋｇよりも軽い人が乗り込んだ場合には許容される累計人数は増えることになる。但し、午前１０時から１２時、午後１４時から１７時までの時間帯は、顧客との商談時間となっており、実際に最大乗客数が２０人を超えているため、荷重の制限を設けないものとしている。
【００３３】
一方、図１で荷重制限を設定した各時間帯においては、オフィス内社員は、個別業務の行動となるため、エスカレーターを使用しなくても良い社員も存在する。そこでエスカレーター乗客の総荷重を制限することにより省エネ効果を増大させるものである。
【００３４】
ここで、荷重制限のための施策としては、総荷重がその最大制限荷重を超える場合はエスカレーターを停止するかあるいはアナウンスにより特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止する等の対策を講じるものとする。このとき、エスカレーターに乗り込めない乗客は階段を使用して移動するものとする。優先的にエスカレーターの使用が可能となる乗客の例としては、顧客接待及び運搬などの特定の業務をする社員が挙げられる。ここで、瞬時における乗客総荷重の算出は、モータ駆動力を逐次検出し、そのモータ駆動力から換算して求めるものとする。
【００３５】
図３は、さらに省エネが必要になった場合の、各時間帯における荷重制限のための操作部の設定画面例である。この図では、各時間帯の制限荷重を図１の半数としており、その理由は、ここまで荷重の制限をしないと目標とする省エネ効果が得られない状況に至ったような状況を想定している。
【００３６】
図３においても、商談時間帯には荷重制限を外しているが、商談時間帯以外のところでは、顧客もエスカレーターに乗降できないケースが出てくる。したがって、図３では省エネ優先という状況の下で、商談時間外ということで、顧客にも省エネの協力を依頼する設定例である。但し、顧客からクレームが出た場合は、制限荷重を緩めて、ビル内での他の民生機器で目標とする省エネ効果を引き出すことを考える。
【００３７】
図４は、本発明の実施例１におけるエスカレーター制御装置の制御ブロック図である。本実施例における荷重制限運転の制御方式を図４のブロック回路図及び図５の処理フロー図により説明する。図４は本発明における制御方式のブロック回路図であるが、図４では、図１において各時間帯の制限荷重を設定する操作部を略称して操作部１としている。
【００３８】
まず、操作部１において設定された各時間帯の制限荷重をマイコン３内のメモリ４で記憶する（Ｓ２）。そこで運転が開始されたならば（Ｓ３）、時計２においては常時電波による時刻を読み取り、入力回路６を介してその時刻信号をマイコン３内のＣＰＵ５へ送り込む（Ｓ４）。そこで読み取った時刻における制限荷重をＣＰＵ５がメモリ４から読み取る（Ｓ５）。次に、実機運転中の乗客の総荷重を検出（Ｓ６，Ｓ７）し、これと制限荷重をＣＰＵ５で比較（Ｓ８）し、前述の如く、出力回路７を介した出力により、もし総荷重がその最大荷重を超える場合は、乗客負荷制限手段を起動する。乗客負荷制限手段としては、エスカレーターを停止するか、あるいはアナウンス装置７１および表示装置７２により、特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止するものとし（Ｓ９）、常に実機の総荷重が制限荷重を超えないものにする。この場合の実機の荷重値は、インバータ８からモータ９へ流れる電流値に基づいてトルク検出器１０により検出し（Ｓ６）、そのトルク値を使用して総荷重を推算するものとする（Ｓ７）。この一連の作用を運転が終了するまで継続する（Ｓ１０及びＳ１１）。これが各時間帯における荷重制限制御の運転方式である。
【実施例２】
【００３９】
本発明の第２の実施例を図６〜図８により説明する。本実施例では、ある一定時間内における乗客負荷を制限する省エネ機能に加えて、エスカレーターの運転速度制御を追加し、２つの省エネ機能を各時間帯において使い分ける実施例である。
【００４０】
図６および図７は、本発明の実施例２における速度および荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。これらの図では、図１と同様に、ビル内にあるオフィスに連結されるエスカレーターの各時間帯における省エネ機能の設定例を示す。荷重制限のための施策としては、実施例１と同様に、総荷重がその最大制限荷重を超える場合はエスカレーターを停止するかあるいはアナウンスにより特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止する等の対策を講じるものとする。
【００４１】
図６および図７に示される操作部により駆動するエスカレーターは、図に示す如く、午前７時から９時、午後１７時から１９時までの通勤時には２０又は１０［ｍ／ｍｉｎ］、及び１２時から１４時までの昼休みの時間帯においては１０［ｍ／ｍｉｎ］に、省エネのための速度低減運転を行う。
【００４２】
図１〜５の実施例１においては速度制限を入れていなかったが、上記速度を制限する時間帯はエスカレーターを利用する乗客が共通の目的を持って行動する可能性が高い時間帯の省エネ運転であり、エスカレーターの運転速度を低減しても業務にはさほど影響しない時間帯である。本実施例では、切り替える速度を、３０，２０，および１０［ｍ／ｍｉｎ］の３種類とし、３０［ｍ／ｍｉｎ］を通常運転、２０及び１０［ｍ／ｍｉｎ］を速度低減運転とする。ただ同じ速度低減運転でも、時間の調製を十分取れる昼休みにおいては、１０［ｍ／ｍｉｎ］の速度で運転し、時間の調製がやや利きにくくなる通勤時は、通常、２０［ｍ／ｍｉｎ］の速度での運転としておく。但し、エスカレーターにおける省エネ効果をさらに必要とされる状況が出てきたときには、図７のように、通勤時の速度を、１０［ｍ／ｍｉｎ］と設定値を切り替えている。
【００４３】
次に、本実施例における速度切替制御方式の詳細説明を、図４のブロック回路図及び図８の処理フロー図で説明する。
【００４４】
図８の各時間帯の速度に対する処理フロー図においても、操作部１において設定された各時間帯の設定速度をメモリ４で記憶し、時計２において電波により読み取った時刻をＣＰＵ５へ送り込むまでの制御方式は実施例１の荷重制限制御方式と同様のものとなる（Ｓ１３）。そこで、運転が開始されたならば（Ｓ１４）、次に読み取った時刻における速度をＣＰＵ５がメモリ４から読み取り（Ｓ１５）、図５で説明したステップＳ５〜Ｓ９の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ５が読み取った時刻における制限荷重をメモリ４から読み取り（Ｓ５）、実機運転中の乗客の総荷重を検出（Ｓ６，Ｓ７）し、これと制限荷重をＣＰＵ５で比較（Ｓ８）し、もし総荷重がその最大荷重を超える場合は、乗客負荷制限手段を起動する。乗客負荷制限手段としては、エスカレーターを停止するか、あるいはアナウンス装置７１および表示装置７２により、特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止（Ｓ９）し、常に実機の総荷重が制限荷重を超えないようにする。
【００４５】
さて、図８のステップＳ１６では、現在時刻における設定速度をメモリから読み取り、その運転速度指令信号を出力回路７を介してインバ−タ８へ送り（Ｓ１７）、指定の回転数を得るための周波数と電圧でモータ９を駆動するものとする（Ｓ１８及びＳ１９）。この一連の動作を運転が終了するまで継続する（Ｓ２０及びＳ２１）。
【００４６】
この実施例では、図６において、荷重制限時間を午後のみとしているが、エスカレーターにおける省エネ効果をさらに必要とされる状況が出てきた時には、図７に示すように、午前中も荷重制限を採用する。図７では、午前９時から１２時までの時間帯において、乗客の最大総荷重を７００［ｋｇ］としている。さらに、前述の通り、図７においては、更なる省エネ効果を引き出すため、出退勤時の速度設定値を、１０［ｍ／ｍｉｎ］と下げている。
【００４７】
本実施例における荷重制限運転の制御方式は、実施例１における荷重制限運転の制御方式と同様であり、その制御の詳細フローも図５のステップＳ５〜Ｓ９と同様であるため、その旨を１ステップ枠として記入した。
【００４８】
以上が、各時間帯における速度設定を活用した省エネ運転の制御方式である。本実施例の制御方式は（１）式の消費電力計算式を活用することにより、速度低減による省エネ効果の算出が可能になる。具体的には、目標消費電力量を満足するために、図６における速度低減時間及びその低減速度を調整し、その調整によって（１）式の消費電力計算式から得られる消費電力の低減量を算出し、目標とする消費電力の低減量に達するまで速度低減時間を長くするか、あるいは速度を低下させていくことにより目標を達成することが可能である。
【００４９】
本実施例では、負荷と速度の２種類の省エネ用制限項目と、時間帯との組合せによる多段階に設定を変更することが可能である。
【実施例３】
【００５０】
本実施例は、ある時間帯において、ほとんど人の出入りが無くなるようなフロアに乗降するエスカレーターの時間帯別の省エネ制御方式である。
【００５１】
この場合には、実施例１に示した２つの省エネ機能に加えて、各時間帯においてそのエスカレーターの運転停止を操作する省エネ制御方式であり、この場合には（１）式における１台当りのエスカレーターの消費電力について、駆動率Ｊをゼロにするものである。
【００５２】
図９〜図１１は、本発明の実施例３における食堂階、会議室フロア及び病院のフロアにそれぞれ連結するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の設定画面例を示す。
【００５３】
図９〜図１１では、図６及び図７と比較して、速度制御と荷重制御の２つの時間帯別省エネ機能に加えて、そのエスカレーターの運転の有無、すなわち、停止を選択するための操作部が設置されている。
【００５４】
これらの図において、各エスカレーターの速度制御と荷重制御に関する制御方式は実施例１及び実施例２と同様のものであり、その説明は本実施例では省略する。また、本実施例を活用する場合は、速度制御と荷重制御に対する操作が無いケースも出てくるため、その場合は図９〜図１１における速度制御と荷重制御の操作部を無くすことも可能である。
【００５５】
各エスカレーターの稼働の有無は、連結する各フロアの使用状況により異なり、エスカレーターが稼働しない階への移動は階段を使用して移動するか、エレベーターが設置されているビルであれば、エレベーターを利用して階を跳び越えて移動するものとする。
【００５６】
図９は、食堂へ乗降するエスカレーターの省エネ制御の設定例画面である。
【００５７】
エスカレーターを運転させるのは食事をする時間帯だけとし、１２時〜１４時までと１８時〜２０時３０分までの２つの時間帯だけの運転としている。また、その運転中は多数の利用者があるため、運転速度は常時通常の３０［ｍ／ｍｉｎ］とし、荷重制限は適用していない。
【００５８】
次に、図１０は会議室へ乗降するエスカレーターの省エネ制御の設定例画面であり、エスカレーターを運転させるのは、会議が開催される頻度が高い午前の１０時〜１２時までと、午後の１４時〜１８時までの時間帯のみの運転としている。この場合の階の移動は、各個人が工夫することにより達せられるものであり、運転速度は最低速の１０［ｍ／ｍｉｎ］とし、荷重制限は５００［ｋｇ］以下のものとしている。
【００５９】
最後に、図１１は病院のフロアに乗降するエスカレーターの省エネ制御の設定例画面であり、エスカレーターを運転させるのは、病院の午前の診察開始３０分前の８時３０分から午前の診察終了時刻１３時までと、午後の診察時間帯１４時３０分〜１８時３０分までとする。病院の診察が完全に休みとなる時間帯１３時〜１４時３０分および１８時３０分以降はエスカレーターを停止する。また、その運転は人身の保護に関連するものであり、運転速度は、常時、通常の３０［ｍ／ｍｉｎ］とし、荷重制限は適用していない。
【００６０】
次に、本実施例の制御方式を図４のブロック回路図及び図１２の処理フロー図で説明する。
【００６１】
まず、操作部１において設定された各時間帯毎の制限荷重、各時間帯毎の設定速度、並びに各時間帯毎の運転または休止の稼動スケジュールをメモリ４に記憶させる（Ｓ２３）。本実施例においては、各時刻においてエスカレーターが運転する時間になっているかどうかを判断する必要があり、図１２において運転する時間帯をメモリ４で記憶（Ｓ２３）した後、時計２により読み取った時刻（Ｓ２４）において、その時刻が運転時間に入っているかどうかを判定する（Ｓ２５）。そして、運転時間に入ったならば、設定されている図８と同一の速度制御、及び図５と同一の荷重制限制御を、電源がＯＦＦとなるまで継続していく（Ｓ３７及びＳ３８）。しかし、一度運転を開始した後運転を停止する時間帯が出てくるため、速度制御及び荷重制限制御の継続中でも最初に戻り（Ｓ３７からＳ２４）、時刻を時計２で読み取っての運転継続かあるいは運転停止かの判断を常に繰り返すものとする（Ｓ２４−Ｓ２６）。
【００６２】
さらに、運転を一時的に停止（Ｓ２６）した後も、時刻を連続的に読み取り（Ｓ２４）、運転を再開するタイミングを常に見ていく（Ｓ２５）ものとする。
【００６３】
本実施例においても、図に示すように、運転速度に対する制御は図８に示したものと同様のものであり、荷重制限に対する制御は図５に示したものと同様のものであり、図５の荷重制限制御および図８の速度制御の処理ステップを、図１２中のステップＳ２７からＳ３６に順次適用している。この２つの制御は、実施例１及び実施例２と同様であり、重複を避けるため、詳細説明は省略する。
【００６４】
以上が本実施例の詳細説明であり、本実施例の効果として省エネ性と利便性の優先比率を選択する自由度が拡大し、ビル内の省エネ性をさらに強化する運転が可能となる。
【実施例４】
【００６５】
本実施例は、複数のエスカレーターが設置されているビルにおいて、各時間帯におけるエスカレーターの運転台数を規制することにより省エネ効果をもたらすための制御方式である。
【００６６】
この場合には（１）式に示されるエスカレーターの消費電力において、駆動率Ｊをゼロとする運転を、複数台のエスカレーターを対象として各時間帯において設定するというものである。
【００６７】
図１３は、本発明の実施例４におけるビル内エスカレーター構成の概念図である。
【００６８】
この図は、ある会社のビル内における各フロアの構成を示しており、ビル内において上昇する側のエスカレーターの設置部をクローズアップしている。本実施例においては上昇する側のエスカレーターに対する集中制御方式を説明するものとする。
【００６９】
図１３において、１階はロビー、２階は医務室及び診療所、３階と４階はデスクワークのフロアであり、５階にいくつかの会議室が配備されており、６階が食堂である。
【００７０】
図１４は、時間帯別の省エネ機能に対する選択操作部の設定画面例を示す。
【００７１】
この図に示す操作は、実施例３に示した各エスカレーターの操作を個別に処理すれば、それを統合することにより同様の設定が可能となるが、本実施例においては、各時刻における運転台数を一画面で判るものとするため、操作部を一つにまとめて集中管理し、各運転情報を各エスカレーターの制御部に通信する方式としている。
【００７２】
図１５は、図１４に示す本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。
【００７３】
図１５は、各フロアのテナントにおいて、エスカレーターを必要としない時間帯でエスカレーターを停止する運転設定例を示した運転操作部の設定画面例である。図１５においては実施例３と同様の運用方式で、食堂へ上昇するエスカレーター（５階⇒６階）の運転時間は１２時〜１４時までと１８時〜２０時３０分までの２回の時間帯とし、会議室へ乗降するエスカレーター（４階⇒５階）の運転時間は午前の１０時〜１２時までと午後の１４時〜１８時までの２回の時間帯としている。また、医務室へ乗降するエスカレーター（１階⇒２階）は病院と違って執務時間内は全時間帯で運転するものとしている。
【００７４】
図１４の運転方式は、エスカレーターを多数の従業員が使用する可能性がある時間帯はエスカレーターを継続して運転し、ほとんど使用する可能性が無い時間帯はエスカレーターを停止するというものである。
【００７５】
図１６は、本発明の実施例４における複数エスカレーターの時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例であり、利便性を損なってでも、省エネ効果をさらに増大する運転方式を必要とする場合における設定画面例である。
【００７６】
図１６においては、図１４と比較してエスカレーターのトータルの運転時間を低減するものであるが、まず、会議室へ乗降するエスカレーター（４階⇒５階）の運転時間としては、午後における運転時間を１４時〜１６時までと縮小し、会議が開催される頻度が少ない１６時以降はエスカレーターを停止するものとしている。
【００７７】
また、執務室へ乗降するエスカレーター（２階⇒３階、３階⇒４階）に関しては、図１４における運転時間では多数の従業員が仕事をする可能性がある２０時３０分まで運転するものとしているが、図１６においては、運転時間を定常の終了時間の１８時までとし、さらに１２時〜１６時の間もエスカレーターを停止し、電力量の需給調整による電気代の低減を兼ねるものとしている。
【００７８】
図１７は、図１６に示した本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。図１６に示す運転方式により、各時間帯のエスカレーターの総運転台数は、図１５の状態から、図１７に示されるように、さらに低減される。
【００７９】
図１８は本発明の実施例４における複数エスカレーター集中運転制御の制御ブロック図であり、図１９は同じく実施例４における複数エスカレーターの集中運転制御の制御フロー図である。
【００８０】
図１８に示した集中運転制御のブロック回路図では、図１４及び図１６に示した各時間帯における各エスカレーターの運転及び停止を操作する操作部を略称して操作部１１としている。なお、図１８はエスカレーター群に対する集中運転制御装置のブロック回路図であるが、個々のエスカレーターに対しては、個別に、図４に示すエスカレーター制御装置を備えることもできる。
【００８１】
まず、実施例１と同様に操作部１１において設定された各時間帯における各エスカレーターの運転時刻をメモリ１４で記憶する（Ｓ４０）。また、時計１２においては常時電波による時刻を読み取り、入力回路１６を介してその時刻信号をマイコン１３内のＣＰＵ１５へ送り込む（Ｓ４１）。そこで、各時刻において運転時間となっているエスカレーターがある場合には出力回路１７を介してそれぞれの運転制御部１８へ運転開始の信号を送るものとする（Ｓ４２）。さらに、運転開始後読み取った時刻が運転停止時間となった場合に運転を停止する（Ｓ４１及びＳ４２）。この一連の作用をエスカレーターが関連する全電源が切れるまで継続する（Ｓ４３及びＳ４４）。これが本実施例の制御方式である。
【００８２】
本実施例の効果として、複数のエスカレーターを有するビルにおいて、ビル内の総エネルギー使用量に対するビル内の省エネ性が強化され、ビル内の全エスカレーターを対象とした観点での省エネ性と利便性の優先比率の選択自由度が拡大する。
【００８３】
尚、本実施例においては、各エスカレーター個別の制御については省略するが、前述したように、各エスカレーターの制御部（図４）において、実施例２及び実施例３に示した各エスカレーター個別の省エネ制御方式を導入し、省エネ効果をさらに増大することも当然に可能である。
【００８４】
本発明の望ましい実施形態においては、負荷（荷重）と運転速度の２種類の省エネ用制限項目と、稼動時間帯との組合せによる多段階に設定を変更することが可能であり、その他のビル内における民生機器の増減、季節毎の省エネ機能設定等に対応させる場合にも本制御方式は活用できる。
【００８５】
また、空調機器の買い替えのように、ビル内の省エネ効果が別の作用により増大したような場合には、エスカレーターによる省エネ特性はさほど必要が無くなることも出てくるため、各時間帯における省エネ機能を縮小し、利便性を向上させる制御方式に切り替えることも可能となる。
【００８６】
以上の如く本実施例においては、エスカレーターにおける省エネと利便性に対する優先度の選択を自由に設定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明はエスカレーターの省エネ運転に係わるものであり、特に省エネ性と利便性の調整が可能なものとして利用可能性が高いと考えられる。
【符号の説明】
【００８８】
１…操作部、２…時計、３…マイコン、４…メモリ、５…ＣＰＵ、６…入力回路、７…出力回路、７１…アナウンス装置、７２…表示装置、８…インバータ、９…モータ、１０…トルク検出器、１１…操作部、１２…時計、１３…マイコン、１４…メモリ、１５…ＣＰＵ、１６…入力回路、１７…出力回路、１８…各エスカレーターの制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明はエスカレーターの省エネ運転制御を行うエスカレーター制御装置およびエスカレーター群制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エスカレーターにおける省エネ制御方式としては、特許文献１に示されるように、エスカレーターの運転負荷に応じて、運転効率の高い運転速度に調整することにより、省エネ効果を生み出す公知例がある。
【０００３】
また、特許文献２に示されるように、エスカレーターの運転を学習制御することにより、各時間帯における運転方向、運転時間、運転速度等を最適なものにする公知例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９４６５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４３４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの公知例は、運転後に省エネ効果を診断することは可能であるが、省エネ効果の目標値が設定されている場合に、その目標に対応する制御が考慮されておらず、運転前に定量的な省エネ効果を計画することはできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、エスカレーターの省エネ運転に関して、複数の省エネ機能を有し、一日の各時間帯において各省エネ機能を使い分け、省エネ性と利便性の優先度を選択できるエスカレーター制御装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、省エネ運転の目標値の達成をし易くしたエスカレーター制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の望ましい実施態様においては、可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によってエスカレーターを駆動するエスカレーターの制御装置において、各時間帯毎にエスカレーターの乗客負荷の上限値を設定する設定部、運転中の前記エスカレーターの乗客負荷を検出する負荷検出手段、および運転中の前記エスカレーターの前記乗客負荷検出値が当該時間帯の前記乗客負荷の上限値を上回ったとき、前記乗客負荷を制限する乗客負荷制限手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の望ましい実施態様においては、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転速度を設定する速度設定部と、前記速度設定部によって設定された運転速度で前記エスカレーターを速度制御する速度制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の望ましい実施態様においては、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転または休止を設定する稼動設定部と、前記稼動設定部によって設定された運転または休止のスケジュールに沿って、前記エスカレーターを運転または休止させるエスカレーター駆動装置とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の具体的な実施形態においては、エスカレーターの運転速度、乗客負荷、及び駆動率を、必要な時間帯毎に設定する。
【００１２】
式（１）にエスカレーターの消費電力の計算式を示す。
【００１３】
ＰＳ＝（Ｌ×Ｖ×Ｊ）／（２×６１２０×η）＋Ｐ０×Ｈ ……………（１）
ここで、ＰＳ：消費電力（ｋＷ）、Ｌ：乗客負荷（Ｋｇ）、Ｖ：速度（ｍ／ｍｉｎ）、Ｊ：駆動率、η：駆動系の効率、Ｐ０：無負荷運転時の階高１（ｍ）当たりの消費電力（ｋＷ／ｍ）、Ｈ：階高（ｍ）である。
【００１４】
式（１）において、消費電力ＰＳを抑制する上で、エスカレーターの設置後に調整可能となる項目は、乗客負荷Ｌ、運転速度Ｖ、及び駆動率Ｊの３点である。この３項目を低減することで消費電力を低減できるが、その場合にはエスカレーターの利便性も低下する場合がある。
【００１５】
本発明の望ましい実施態様においては、この３項目を各時間帯において使い分けることにより、各時間帯の省エネ効果の増大と、エスカレーター利便性低下の抑制を調整する。
【００１６】
それぞれの利便性低下には特徴がある。
【００１７】
まず、速度を下げる方式は、目的のフロアへ到着する時間が遅くなるという不便さを乗客全員が分かち合って省エネ効果を引き出すものである。
【００１８】
また、人数制限あるいは重量制限をする方式は、限られた乗客は全く利便性を損なうことなく目的のフロアへ到着するが、それ以外の客はエスカレーターを利用できなくなるという不便を生じる。
【００１９】
例えば、昼休みの食堂への移動や出退勤時のように、エスカレーターを利用する乗客が共通の目的を持って行動する時間帯には、速度低減による省エネ運転が必要になる。
【００２０】
一方、通常の勤務時間内で到着する時間が拘束されている場合とそうでない場合とに分かれているような時間帯には、人数制限（重量制限）による省エネ運転が必要になる。
【００２１】
また、建屋内に複数のエスカレーターが存在する場合に、時間帯によっては、各フロアの生活パターンにより特定のエスカレーターを停止し、乗車率をゼロとして省エネを実施するケースも考えられる。例としては、食堂階へ走行するエスカレーターは、食事の時間帯以外は停止してもさほど不便になることはなく、会議室フロアへ走行するエスカレーターは、会議予定がない時間帯は停止することも可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の望ましい実施態様によれば、エスカレーターの省エネ性と利便性とを考慮しながら、目標とする省エネ効果を達成し易いエスカレーター制御装置を提供できる。
【００２３】
エスカレーターの省エネ性と利便性とを、管理者が意図するものに調整可能であることにより、対象となる環境、使用条件、季節、及び各フロアの生活状況に応じて、具体的な省エネ効果を計画立案に、実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１における荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。
【図２】図１の実施例におけるエスカレーターの各時間帯別の乗降顧客数の最大値を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例である。
【図４】本発明の実施例１におけるエスカレーター制御装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施例１における時間帯別荷重制限運転の制御フロー図である。
【図６】本発明の実施例２における速度および荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。
【図７】本発明の実施例２における速度および荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例である。
【図８】本発明の実施例２における時間帯別速度制限運転の制御フロー図である。
【図９】本発明の実施例３における食堂階へ乗降するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の一設定画面例である。
【図１０】本発明の実施例３における会議室フロアへ乗降するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の一設定画面例である。
【図１１】本発明の実施例３における病院のフロアへ乗降するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の一設定画面例である。
【図１２】本発明の実施例３における時間帯別運転の制御フロー図である。
【図１３】本発明の実施例４におけるビル内エスカレーター構成の概念図である。
【図１４】本発明の実施例４における複数エスカレーターの時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。
【図１５】図１４に示す本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。
【図１６】本発明の実施例４における複数エスカレーターの時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例である。
【図１７】図１６に示す本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。
【図１８】本発明の実施例４における複数エスカレーター集中運転制御の制御ブロック図である。
【図１９】本発明の実施例４における複数エスカレーターの集中運転制御の制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、図面を参照して本発明の実施例につき、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の第１の実施例を図１〜図３により説明する。
【００２７】
本実施例は、複数の省エネ機能を有し、一日の各時間帯毎に、各省エネ機能を使い分けるものであるが、１種類の省エネ機能でもその省エネ機能の適用率を変化させることにより、目的を達成させることが可能である。
【００２８】
本実施例は、一定時間内において乗客負荷を制限する省エネ機能を用いる場合を例とし、その負荷率を各時間帯毎に使い分けるものである。
【００２９】
本実施例として、ビル内にあるオフィスに連結されるエスカレーターを例に採る。
【００３０】
図１は、対象となるエスカレーターの各時間帯における荷重制限のための操作部の設定画面例である。本実施例では、具体的に顧客との商談がメイン業務となるオフィスにおけるビル内のエスカレーターを例として挙げており、図１の設定の根拠となった需要の一例を図２によって説明する。
【００３１】
図２は、対象となるビル内の統計値より求められた各時間帯において来社した顧客数の最大値を示した図である。
【００３２】
図２に示す如く、各時間帯において、来社顧客数に応じて乗客負荷の上限値を調整することにより、省エネ効果を発揮させるものとする。図２による図１の制限荷重の設定は、乗客一人の荷重を６５（ｋｇ）とし、図２に示されている各時間帯の最大乗客数に６５（ｋｇ）を乗算して設定している。すなわち、乗客負荷の上限値は、各時間帯においてエスカレーターに乗り込むことが許される累計人数を荷重に換算したものに相当する。尚、同時に乗込んだ人数ではなく、累計人数であるため、例えば、１２時から１４時の間に、体重６５ｋｇの人間が同時に１人ずつ乗って行った場合、１２人目まではエスカレーターは稼動するが、１２人目を運び終えたら、あるいは、１３人目が乗り込んできたら、エスカレーターを停止するなどして乗り込みを制限する。尚、体重が６５ｋｇよりも軽い人が乗り込んだ場合には許容される累計人数は増えることになる。但し、午前１０時から１２時、午後１４時から１７時までの時間帯は、顧客との商談時間となっており、実際に最大乗客数が２０人を超えているため、荷重の制限を設けないものとしている。
【００３３】
一方、図１で荷重制限を設定した各時間帯においては、オフィス内社員は、個別業務の行動となるため、エスカレーターを使用しなくても良い社員も存在する。そこでエスカレーター乗客の総荷重を制限することにより省エネ効果を増大させるものである。
【００３４】
ここで、荷重制限のための施策としては、総荷重がその最大制限荷重を超える場合はエスカレーターを停止するかあるいはアナウンスにより特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止する等の対策を講じるものとする。このとき、エスカレーターに乗り込めない乗客は階段を使用して移動するものとする。優先的にエスカレーターの使用が可能となる乗客の例としては、顧客接待及び運搬などの特定の業務をする社員が挙げられる。ここで、瞬時における乗客総荷重の算出は、モータ駆動力を逐次検出し、そのモータ駆動力から換算して求めるものとする。
【００３５】
図３は、さらに省エネが必要になった場合の、各時間帯における荷重制限のための操作部の設定画面例である。この図では、各時間帯の制限荷重を図１の半数としており、その理由は、ここまで荷重の制限をしないと目標とする省エネ効果が得られない状況に至ったような状況を想定している。
【００３６】
図３においても、商談時間帯には荷重制限を外しているが、商談時間帯以外のところでは、顧客もエスカレーターに乗降できないケースが出てくる。したがって、図３では省エネ優先という状況の下で、商談時間外ということで、顧客にも省エネの協力を依頼する設定例である。但し、顧客からクレームが出た場合は、制限荷重を緩めて、ビル内での他の民生機器で目標とする省エネ効果を引き出すことを考える。
【００３７】
図４は、本発明の実施例１におけるエスカレーター制御装置の制御ブロック図である。本実施例における荷重制限運転の制御方式を図４のブロック回路図及び図５の処理フロー図により説明する。図４は本発明における制御方式のブロック回路図であるが、図４では、図１において各時間帯の制限荷重を設定する操作部を略称して操作部１としている。
【００３８】
まず、操作部１において設定された各時間帯の制限荷重をマイコン３内のメモリ４で記憶する（Ｓ２）。そこで運転が開始されたならば（Ｓ３）、時計２においては常時電波による時刻を読み取り、入力回路６を介してその時刻信号をマイコン３内のＣＰＵ５へ送り込む（Ｓ４）。そこで読み取った時刻における制限荷重をＣＰＵ５がメモリ４から読み取る（Ｓ５）。次に、実機運転中の乗客の総荷重を検出（Ｓ６，Ｓ７）し、これと制限荷重をＣＰＵ５で比較（Ｓ８）し、前述の如く、出力回路７を介した出力により、もし総荷重がその最大荷重を超える場合は、乗客負荷制限手段を起動する。乗客負荷制限手段としては、エスカレーターを停止するか、あるいはアナウンス装置７１および表示装置７２により、特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止するものとし（Ｓ９）、常に実機の総荷重が制限荷重を超えないものにする。この場合の実機の荷重値は、インバータ８からモータ９へ流れる電流値に基づいてトルク検出器１０により検出し（Ｓ６）、そのトルク値を使用して総荷重を推算するものとする（Ｓ７）。この一連の作用を運転が終了するまで継続する（Ｓ１０及びＳ１１）。これが各時間帯における荷重制限制御の運転方式である。
【実施例２】
【００３９】
本発明の第２の実施例を図６〜図８により説明する。本実施例では、ある一定時間内における乗客負荷を制限する省エネ機能に加えて、エスカレーターの運転速度制御を追加し、２つの省エネ機能を各時間帯において使い分ける実施例である。
【００４０】
図６および図７は、本発明の実施例２における速度および荷重上限値設定による時間帯別省エネ制御の設定操作部の一設定画面例である。これらの図では、図１と同様に、ビル内にあるオフィスに連結されるエスカレーターの各時間帯における省エネ機能の設定例を示す。荷重制限のための施策としては、実施例１と同様に、総荷重がその最大制限荷重を超える場合はエスカレーターを停止するかあるいはアナウンスにより特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止する等の対策を講じるものとする。
【００４１】
図６および図７に示される操作部により駆動するエスカレーターは、図に示す如く、午前７時から９時、午後１７時から１９時までの通勤時には２０又は１０［ｍ／ｍｉｎ］、及び１２時から１４時までの昼休みの時間帯においては１０［ｍ／ｍｉｎ］に、省エネのための速度低減運転を行う。
【００４２】
図１〜５の実施例１においては速度制限を入れていなかったが、上記速度を制限する時間帯はエスカレーターを利用する乗客が共通の目的を持って行動する可能性が高い時間帯の省エネ運転であり、エスカレーターの運転速度を低減しても業務にはさほど影響しない時間帯である。本実施例では、切り替える速度を、３０，２０，および１０［ｍ／ｍｉｎ］の３種類とし、３０［ｍ／ｍｉｎ］を通常運転、２０及び１０［ｍ／ｍｉｎ］を速度低減運転とする。ただ同じ速度低減運転でも、時間の調製を十分取れる昼休みにおいては、１０［ｍ／ｍｉｎ］の速度で運転し、時間の調製がやや利きにくくなる通勤時は、通常、２０［ｍ／ｍｉｎ］の速度での運転としておく。但し、エスカレーターにおける省エネ効果をさらに必要とされる状況が出てきたときには、図７のように、通勤時の速度を、１０［ｍ／ｍｉｎ］と設定値を切り替えている。
【００４３】
次に、本実施例における速度切替制御方式の詳細説明を、図４のブロック回路図及び図８の処理フロー図で説明する。
【００４４】
図８の各時間帯の速度に対する処理フロー図においても、操作部１において設定された各時間帯の設定速度をメモリ４で記憶し、時計２において電波により読み取った時刻をＣＰＵ５へ送り込むまでの制御方式は実施例１の荷重制限制御方式と同様のものとなる（Ｓ１３）。そこで、運転が開始されたならば（Ｓ１４）、次に読み取った時刻における速度をＣＰＵ５がメモリ４から読み取り（Ｓ１５）、図５で説明したステップＳ５〜Ｓ９の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ５が読み取った時刻における制限荷重をメモリ４から読み取り（Ｓ５）、実機運転中の乗客の総荷重を検出（Ｓ６，Ｓ７）し、これと制限荷重をＣＰＵ５で比較（Ｓ８）し、もし総荷重がその最大荷重を超える場合は、乗客負荷制限手段を起動する。乗客負荷制限手段としては、エスカレーターを停止するか、あるいはアナウンス装置７１および表示装置７２により、特定乗客以外の乗客のエスカレーターへの乗り込みを禁止（Ｓ９）し、常に実機の総荷重が制限荷重を超えないようにする。
【００４５】
さて、図８のステップＳ１６では、現在時刻における設定速度をメモリから読み取り、その運転速度指令信号を出力回路７を介してインバ−タ８へ送り（Ｓ１７）、指定の回転数を得るための周波数と電圧でモータ９を駆動するものとする（Ｓ１８及びＳ１９）。この一連の動作を運転が終了するまで継続する（Ｓ２０及びＳ２１）。
【００４６】
この実施例では、図６において、荷重制限時間を午後のみとしているが、エスカレーターにおける省エネ効果をさらに必要とされる状況が出てきた時には、図７に示すように、午前中も荷重制限を採用する。図７では、午前９時から１２時までの時間帯において、乗客の最大総荷重を７００［ｋｇ］としている。さらに、前述の通り、図７においては、更なる省エネ効果を引き出すため、出退勤時の速度設定値を、１０［ｍ／ｍｉｎ］と下げている。
【００４７】
本実施例における荷重制限運転の制御方式は、実施例１における荷重制限運転の制御方式と同様であり、その制御の詳細フローも図５のステップＳ５〜Ｓ９と同様であるため、その旨を１ステップ枠として記入した。
【００４８】
以上が、各時間帯における速度設定を活用した省エネ運転の制御方式である。本実施例の制御方式は（１）式の消費電力計算式を活用することにより、速度低減による省エネ効果の算出が可能になる。具体的には、目標消費電力量を満足するために、図６における速度低減時間及びその低減速度を調整し、その調整によって（１）式の消費電力計算式から得られる消費電力の低減量を算出し、目標とする消費電力の低減量に達するまで速度低減時間を長くするか、あるいは速度を低下させていくことにより目標を達成することが可能である。
【００４９】
本実施例では、負荷と速度の２種類の省エネ用制限項目と、時間帯との組合せによる多段階に設定を変更することが可能である。
【実施例３】
【００５０】
本実施例は、ある時間帯において、ほとんど人の出入りが無くなるようなフロアに乗降するエスカレーターの時間帯別の省エネ制御方式である。
【００５１】
この場合には、実施例１に示した２つの省エネ機能に加えて、各時間帯においてそのエスカレーターの運転停止を操作する省エネ制御方式であり、この場合には（１）式における１台当りのエスカレーターの消費電力について、駆動率Ｊをゼロにするものである。
【００５２】
図９〜図１１は、本発明の実施例３における食堂階、会議室フロア及び病院のフロアにそれぞれ連結するエスカレーターの時間帯別省エネ制御設定操作部の設定画面例を示す。
【００５３】
図９〜図１１では、図６及び図７と比較して、速度制御と荷重制御の２つの時間帯別省エネ機能に加えて、そのエスカレーターの運転の有無、すなわち、停止を選択するための操作部が設置されている。
【００５４】
これらの図において、各エスカレーターの速度制御と荷重制御に関する制御方式は実施例１及び実施例２と同様のものであり、その説明は本実施例では省略する。また、本実施例を活用する場合は、速度制御と荷重制御に対する操作が無いケースも出てくるため、その場合は図９〜図１１における速度制御と荷重制御の操作部を無くすことも可能である。
【００５５】
各エスカレーターの稼働の有無は、連結する各フロアの使用状況により異なり、エスカレーターが稼働しない階への移動は階段を使用して移動するか、エレベーターが設置されているビルであれば、エレベーターを利用して階を跳び越えて移動するものとする。
【００５６】
図９は、食堂へ乗降するエスカレーターの省エネ制御の設定例画面である。
【００５７】
エスカレーターを運転させるのは食事をする時間帯だけとし、１２時〜１４時までと１８時〜２０時３０分までの２つの時間帯だけの運転としている。また、その運転中は多数の利用者があるため、運転速度は常時通常の３０［ｍ／ｍｉｎ］とし、荷重制限は適用していない。
【００５８】
次に、図１０は会議室へ乗降するエスカレーターの省エネ制御の設定例画面であり、エスカレーターを運転させるのは、会議が開催される頻度が高い午前の１０時〜１２時までと、午後の１４時〜１８時までの時間帯のみの運転としている。この場合の階の移動は、各個人が工夫することにより達せられるものであり、運転速度は最低速の１０［ｍ／ｍｉｎ］とし、荷重制限は５００［ｋｇ］以下のものとしている。
【００５９】
最後に、図１１は病院のフロアに乗降するエスカレーターの省エネ制御の設定例画面であり、エスカレーターを運転させるのは、病院の午前の診察開始３０分前の８時３０分から午前の診察終了時刻１３時までと、午後の診察時間帯１４時３０分〜１８時３０分までとする。病院の診察が完全に休みとなる時間帯１３時〜１４時３０分および１８時３０分以降はエスカレーターを停止する。また、その運転は人身の保護に関連するものであり、運転速度は、常時、通常の３０［ｍ／ｍｉｎ］とし、荷重制限は適用していない。
【００６０】
次に、本実施例の制御方式を図４のブロック回路図及び図１２の処理フロー図で説明する。
【００６１】
まず、操作部１において設定された各時間帯毎の制限荷重、各時間帯毎の設定速度、並びに各時間帯毎の運転または休止の稼動スケジュールをメモリ４に記憶させる（Ｓ２３）。本実施例においては、各時刻においてエスカレーターが運転する時間になっているかどうかを判断する必要があり、図１２において運転する時間帯をメモリ４で記憶（Ｓ２３）した後、時計２により読み取った時刻（Ｓ２４）において、その時刻が運転時間に入っているかどうかを判定する（Ｓ２５）。そして、運転時間に入ったならば、設定されている図８と同一の速度制御、及び図５と同一の荷重制限制御を、電源がＯＦＦとなるまで継続していく（Ｓ３７及びＳ３８）。しかし、一度運転を開始した後運転を停止する時間帯が出てくるため、速度制御及び荷重制限制御の継続中でも最初に戻り（Ｓ３７からＳ２４）、時刻を時計２で読み取っての運転継続かあるいは運転停止かの判断を常に繰り返すものとする（Ｓ２４−Ｓ２６）。
【００６２】
さらに、運転を一時的に停止（Ｓ２６）した後も、時刻を連続的に読み取り（Ｓ２４）、運転を再開するタイミングを常に見ていく（Ｓ２５）ものとする。
【００６３】
本実施例においても、図に示すように、運転速度に対する制御は図８に示したものと同様のものであり、荷重制限に対する制御は図５に示したものと同様のものであり、図５の荷重制限制御および図８の速度制御の処理ステップを、図１２中のステップＳ２７からＳ３６に順次適用している。この２つの制御は、実施例１及び実施例２と同様であり、重複を避けるため、詳細説明は省略する。
【００６４】
以上が本実施例の詳細説明であり、本実施例の効果として省エネ性と利便性の優先比率を選択する自由度が拡大し、ビル内の省エネ性をさらに強化する運転が可能となる。
【実施例４】
【００６５】
本実施例は、複数のエスカレーターが設置されているビルにおいて、各時間帯におけるエスカレーターの運転台数を規制することにより省エネ効果をもたらすための制御方式である。
【００６６】
この場合には（１）式に示されるエスカレーターの消費電力において、駆動率Ｊをゼロとする運転を、複数台のエスカレーターを対象として各時間帯において設定するというものである。
【００６７】
図１３は、本発明の実施例４におけるビル内エスカレーター構成の概念図である。
【００６８】
この図は、ある会社のビル内における各フロアの構成を示しており、ビル内において上昇する側のエスカレーターの設置部をクローズアップしている。本実施例においては上昇する側のエスカレーターに対する集中制御方式を説明するものとする。
【００６９】
図１３において、１階はロビー、２階は医務室及び診療所、３階と４階はデスクワークのフロアであり、５階にいくつかの会議室が配備されており、６階が食堂である。
【００７０】
図１４は、時間帯別の省エネ機能に対する選択操作部の設定画面例を示す。
【００７１】
この図に示す操作は、実施例３に示した各エスカレーターの操作を個別に処理すれば、それを統合することにより同様の設定が可能となるが、本実施例においては、各時刻における運転台数を一画面で判るものとするため、操作部を一つにまとめて集中管理し、各運転情報を各エスカレーターの制御部に通信する方式としている。
【００７２】
図１５は、図１４に示す本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。
【００７３】
図１５は、各フロアのテナントにおいて、エスカレーターを必要としない時間帯でエスカレーターを停止する運転設定例を示した運転操作部の設定画面例である。図１５においては実施例３と同様の運用方式で、食堂へ上昇するエスカレーター（５階⇒６階）の運転時間は１２時〜１４時までと１８時〜２０時３０分までの２回の時間帯とし、会議室へ乗降するエスカレーター（４階⇒５階）の運転時間は午前の１０時〜１２時までと午後の１４時〜１８時までの２回の時間帯としている。また、医務室へ乗降するエスカレーター（１階⇒２階）は病院と違って執務時間内は全時間帯で運転するものとしている。
【００７４】
図１４の運転方式は、エスカレーターを多数の従業員が使用する可能性がある時間帯はエスカレーターを継続して運転し、ほとんど使用する可能性が無い時間帯はエスカレーターを停止するというものである。
【００７５】
図１６は、本発明の実施例４における複数エスカレーターの時間帯別省エネ制御の設定操作部の他の設定画面例であり、利便性を損なってでも、省エネ効果をさらに増大する運転方式を必要とする場合における設定画面例である。
【００７６】
図１６においては、図１４と比較してエスカレーターのトータルの運転時間を低減するものであるが、まず、会議室へ乗降するエスカレーター（４階⇒５階）の運転時間としては、午後における運転時間を１４時〜１６時までと縮小し、会議が開催される頻度が少ない１６時以降はエスカレーターを停止するものとしている。
【００７７】
また、執務室へ乗降するエスカレーター（２階⇒３階、３階⇒４階）に関しては、図１４における運転時間では多数の従業員が仕事をする可能性がある２０時３０分まで運転するものとしているが、図１６においては、運転時間を定常の終了時間の１８時までとし、さらに１２時〜１６時の間もエスカレーターを停止し、電力量の需給調整による電気代の低減を兼ねるものとしている。
【００７８】
図１７は、図１６に示した本発明の実施例４における各時間帯毎のエスカレーター運転台数の表記画面例である。図１６に示す運転方式により、各時間帯のエスカレーターの総運転台数は、図１５の状態から、図１７に示されるように、さらに低減される。
【００７９】
図１８は本発明の実施例４における複数エスカレーター集中運転制御の制御ブロック図であり、図１９は同じく実施例４における複数エスカレーターの集中運転制御の制御フロー図である。
【００８０】
図１８に示した集中運転制御のブロック回路図では、図１４及び図１６に示した各時間帯における各エスカレーターの運転及び停止を操作する操作部を略称して操作部１１としている。なお、図１８はエスカレーター群に対する集中運転制御装置のブロック回路図であるが、個々のエスカレーターに対しては、個別に、図４に示すエスカレーター制御装置を備えることもできる。
【００８１】
まず、実施例１と同様に操作部１１において設定された各時間帯における各エスカレーターの運転時刻をメモリ１４で記憶する（Ｓ４０）。また、時計１２においては常時電波による時刻を読み取り、入力回路１６を介してその時刻信号をマイコン１３内のＣＰＵ１５へ送り込む（Ｓ４１）。そこで、各時刻において運転時間となっているエスカレーターがある場合には出力回路１７を介してそれぞれの運転制御部１８へ運転開始の信号を送るものとする（Ｓ４２）。さらに、運転開始後読み取った時刻が運転停止時間となった場合に運転を停止する（Ｓ４１及びＳ４２）。この一連の作用をエスカレーターが関連する全電源が切れるまで継続する（Ｓ４３及びＳ４４）。これが本実施例の制御方式である。
【００８２】
本実施例の効果として、複数のエスカレーターを有するビルにおいて、ビル内の総エネルギー使用量に対するビル内の省エネ性が強化され、ビル内の全エスカレーターを対象とした観点での省エネ性と利便性の優先比率の選択自由度が拡大する。
【００８３】
尚、本実施例においては、各エスカレーター個別の制御については省略するが、前述したように、各エスカレーターの制御部（図４）において、実施例２及び実施例３に示した各エスカレーター個別の省エネ制御方式を導入し、省エネ効果をさらに増大することも当然に可能である。
【００８４】
本発明の望ましい実施形態においては、負荷（荷重）と運転速度の２種類の省エネ用制限項目と、稼動時間帯との組合せによる多段階に設定を変更することが可能であり、その他のビル内における民生機器の増減、季節毎の省エネ機能設定等に対応させる場合にも本制御方式は活用できる。
【００８５】
また、空調機器の買い替えのように、ビル内の省エネ効果が別の作用により増大したような場合には、エスカレーターによる省エネ特性はさほど必要が無くなることも出てくるため、各時間帯における省エネ機能を縮小し、利便性を向上させる制御方式に切り替えることも可能となる。
【００８６】
以上の如く本実施例においては、エスカレーターにおける省エネと利便性に対する優先度の選択を自由に設定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明はエスカレーターの省エネ運転に係わるものであり、特に省エネ性と利便性の調整が可能なものとして利用可能性が高いと考えられる。
【符号の説明】
【００８８】
１…操作部、２…時計、３…マイコン、４…メモリ、５…ＣＰＵ、６…入力回路、７…出力回路、７１…アナウンス装置、７２…表示装置、８…インバータ、９…モータ、１０…トルク検出器、１１…操作部、１２…時計、１３…マイコン、１４…メモリ、１５…ＣＰＵ、１６…入力回路、１７…出力回路、１８…各エスカレーターの制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によってエスカレーターを駆動するエスカレーターの制御装置において、
各時間帯毎にエスカレーターの乗客負荷の上限値を設定する設定部、
運転中の前記エスカレーターの乗客負荷を検出する負荷検出手段、および
運転中の前記エスカレーターの前記乗客負荷検出値が当該時間帯の前記乗客負荷の上限値を上回ったとき、前記乗客負荷を制限する乗客負荷制限手段
を備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記乗客負荷の上限値は、各時間帯においてエスカレーターに乗り込むことが許される累計人数を荷重に換算したものであることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項３】
請求項１において、前記乗客負荷制限手段は、前記エスカレーターへの乗り込みを制限する乗込み制限手段であることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項４】
請求項１において、前記乗客負荷制限手段は、前記エスカレーターへの乗り込みを制限するアナウンス装置であることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項５】
請求項１において、前記乗客負荷制限手段は、前記エスカレーターの運転を停止する運転停止手段であることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転速度を設定する速度設定部と、前記速度設定部によって設定された運転速度で前記エスカレーターを速度制御する速度制御装置とを備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転または休止を設定する稼動設定部と、前記稼動設定部によって設定された運転または休止のスケジュールに沿って、前記エスカレーターを運転または休止させるエスカレーター駆動装置とを備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項８】
可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によってエスカレーターを駆動するエスカレーターの制御装置において、
所定時間内の乗客負荷の上限値を設定する負荷上限値設定部と、運転中の前記エスカレーターの乗客負荷を検出する負荷検出手段と、運転中の前記エスカレーターの前記乗客負荷検出値が当該時間帯の前記乗客負荷の上限値を上回ったとき、前記乗客負荷を制限する乗客負荷制限手段とを含む負荷制限制御装置、
所定時間内の前記エスカレーターの運転速度を設定する速度設定部と、前記速度設定部によって設定された運転速度で前記エスカレーターを運転する速度制御手段とを含む速度制御装置、または
所定時間内の前記エスカレーターの運転または休止を設定する稼動設定部と、前記稼動設定部によって設定された運転または休止のスケジュールに沿って、前記エスカレーターを運転または休止させる稼動制御手段とを含む稼動制御装置のうち、少なくとも２つの制御装置を備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項９】
建屋内に設置され、可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によって駆動される複数のエスカレーターを制御するエスカレーター制御装置において、
前記各エスカレーター毎にかつ各時間帯毎に該当エスカレーターの運転または休止のスケジュールを設定する稼動スケジュール設定部、および
前記稼動スケジュール設定部によって設定された前記稼動スケジュールに沿って、複数の前記エスカレーターをそれぞれ運転または休止させる稼動制御部
を備えたことを特徴とするエスカレーター群制御装置。
【請求項１】
可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によってエスカレーターを駆動するエスカレーターの制御装置において、
各時間帯毎にエスカレーターの乗客負荷の上限値を設定する設定部、
運転中の前記エスカレーターの乗客負荷を検出する負荷検出手段、および
運転中の前記エスカレーターの前記乗客負荷検出値が当該時間帯の前記乗客負荷の上限値を上回ったとき、前記乗客負荷を制限する乗客負荷制限手段
を備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記乗客負荷の上限値は、各時間帯においてエスカレーターに乗り込むことが許される累計人数を荷重に換算したものであることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項３】
請求項１において、前記乗客負荷制限手段は、前記エスカレーターへの乗り込みを制限する乗込み制限手段であることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項４】
請求項１において、前記乗客負荷制限手段は、前記エスカレーターへの乗り込みを制限するアナウンス装置であることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項５】
請求項１において、前記乗客負荷制限手段は、前記エスカレーターの運転を停止する運転停止手段であることを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転速度を設定する速度設定部と、前記速度設定部によって設定された運転速度で前記エスカレーターを速度制御する速度制御装置とを備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、各時間帯毎に前記エスカレーターの運転または休止を設定する稼動設定部と、前記稼動設定部によって設定された運転または休止のスケジュールに沿って、前記エスカレーターを運転または休止させるエスカレーター駆動装置とを備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項８】
可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によってエスカレーターを駆動するエスカレーターの制御装置において、
所定時間内の乗客負荷の上限値を設定する負荷上限値設定部と、運転中の前記エスカレーターの乗客負荷を検出する負荷検出手段と、運転中の前記エスカレーターの前記乗客負荷検出値が当該時間帯の前記乗客負荷の上限値を上回ったとき、前記乗客負荷を制限する乗客負荷制限手段とを含む負荷制限制御装置、
所定時間内の前記エスカレーターの運転速度を設定する速度設定部と、前記速度設定部によって設定された運転速度で前記エスカレーターを運転する速度制御手段とを含む速度制御装置、または
所定時間内の前記エスカレーターの運転または休止を設定する稼動設定部と、前記稼動設定部によって設定された運転または休止のスケジュールに沿って、前記エスカレーターを運転または休止させる稼動制御手段とを含む稼動制御装置のうち、少なくとも２つの制御装置を備えたことを特徴とするエスカレーター制御装置。
【請求項９】
建屋内に設置され、可変電圧・可変周波数の交流を出力するＰＷＭインバータによって誘導電動機を可変速制御し、この誘導電動機によって駆動される複数のエスカレーターを制御するエスカレーター制御装置において、
前記各エスカレーター毎にかつ各時間帯毎に該当エスカレーターの運転または休止のスケジュールを設定する稼動スケジュール設定部、および
前記稼動スケジュール設定部によって設定された前記稼動スケジュールに沿って、複数の前記エスカレーターをそれぞれ運転または休止させる稼動制御部
を備えたことを特徴とするエスカレーター群制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１８０１９２（Ｐ２０１２−１８０１９２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４７２７（Ｐ２０１１−４４７２７）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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