エレベータ装置
【課題】利用者の利便性を損なうことなく、待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ることができるエレベータ装置を提供する。
【解決手段】乗りかご１が待機階になく乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないときに待機エレベータと判定する待機エレベータ判定手段２９と、待機エレベータと判定した乗りかご１の待機階を決定する待機階決定手段３０と、待機エレベータが次の新規乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段３１と、待機エレベータの乗りかご１を予測時間ＴＡ内に待機階へと走行するときの速度および加速度を決定する速度・加速度決定手段３２とを備え、速度・加速度決定手段３２は、待機エレベータの乗りかご１を待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくした。
【解決手段】乗りかご１が待機階になく乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないときに待機エレベータと判定する待機エレベータ判定手段２９と、待機エレベータと判定した乗りかご１の待機階を決定する待機階決定手段３０と、待機エレベータが次の新規乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段３１と、待機エレベータの乗りかご１を予測時間ＴＡ内に待機階へと走行するときの速度および加速度を決定する速度・加速度決定手段３２とを備え、速度・加速度決定手段３２は、待機エレベータの乗りかご１を待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、待機状態の乗りかごを所定の待機階に移動させる方式のエレベータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ装置では、呼びが途絶えた時点で乗りかごを最終サービス階に放置するものと、所定の待機階に移動させて待機させるものとがある。例えば、エレベータの呼びが途絶えた時点で、その時点より所定時間前までの間に発生した上昇方向乗り場呼びと下降方向乗り場呼びとの発生数を比較し、上昇方向乗り場呼びが多い場合は下層の所定の待機階に、一方、下降方向乗り場呼びが多い場合は上層の所定の待機階に乗りかごを待機させることにより、利用者の待ち時間を短くし、サービスの向上を図るもの（例えば、特許文献１を参照）や、単位時間毎の各階の乗り場呼び登録個数を曜日及び時間帯毎に記憶し過去並びに現在のデータのうち少なくとも一方のデータを用いて、各時間帯において最も乗り場呼び登録個数が多い階に乗りかごを待機させるもの（例えば、特許文献２を参照）や、各々の乗り場からの乗り場呼びの発生状況を、月別、時間別、曜日別等に記憶し、これらの学習データから各階の需要を予測し、需要の大きな階を求めてエレベータを待機させるもの（例えば、特許文献３を参照）が知られている。
【０００３】
また、従来のエレベータ装置において、高層ビルで強風時に危険回避のため、基準階へ乗りかごを戻す運行制御を行うときに風速によっては低速でかごを動かすことが記載されている（例えば、特許文献４を参照）。さらに、呼び発生率の高い階に待機エレベータの乗りかごを事前配車する気配り制御で、該当階が複数ある場合は移動距離が短い階を選ぶことで省エネにも効果がある旨を述べたもの（例えば、特許文献５を参照）や、省エネ目標値を定め、実際の消費電力値と比較して目標値を超えないようにエレベータの速度制御定数を調整するもの（例えば、特許文献６を参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１７９６８１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１２１５６９号公報
【特許文献３】特開昭６０−２０９４７５号公報
【特許文献４】実開昭６２−１２１２５９号公報
【特許文献５】特開平１０−３６０１９号公報
【特許文献６】特開２００７−５５７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１〜３を含めた従来のエレベータ装置は、少なくとも一定の時間内でかご呼びが途絶え利用率が低下した状態を待機状態として検出したにも拘わらず、同状態における省エネ効果を十分に考慮していなかった。このため待機階を決定した後、省エネ効果をどのように実現しながら乗りかごを待機階まで走行するかということについては検討がなされていなかった。
【０００６】
本発明の目的は、利用者の利便性を損なうことなく、待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ることができるようにしたエレベータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、乗りかごの昇降を制御するエレベータ制御装置と、上記乗りかごが待機階になく乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないときに待機エレベータと判定する待機エレベータ判定手段と、前記待機エレベータと判定した前記乗りかごの待機階を決定する待機階決定手段と、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度を決定する速度・加速度決定手段とを備えたエレベータ装置において、前記速度・加速度決定手段は、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、利用率が低下した状態を待機状態として検出すると同時に、待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしているため、利用者の利便性を損なうことなく、速度または加速度の設定によって待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ったエレベータ装置を実現することができる。
【０００９】
また本発明は、上述の構成に加えて、前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定するため、統計的に乗り場呼び平均発生確率の高い階床の利用者を待たせることがないように乗りかごを配車し、そのときの速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくして同時に省エネ効果を高めることができる。
【００１１】
また本発明は、上述の構成に加えて、前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定し、前記速度・加速度決定手段は、前記乗り場呼び発生頻度を複数に区分し、この区分のうち前記乗り場呼び発生頻度が小さいほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、エレベータ装置を設置したビル特有の利用形態に即した速度および加速度で待機状態のエレベータを待機階へと移動することができ、しかも、乗り場呼び発生頻度を複数に区分し、区分毎に速度および加速度の少なくとも一方を調整することができるので、頻度が高い階床での乗り場呼びにすぐに応じたサービスを行うことができる。
【００１３】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間内に前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を選定するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、待機エレベータにおける乗り場呼び発生予測時間を算出し、この乗り場呼び発生予測時間内で乗りかごが待機階に到着するような速度または加速度もしくは両者を設定することができるようになる。従って、算出された乗り場呼び発生予測時間に応じて、つまり、その乗り場呼び発生予測時間が長いほど待機階への到着までに時間の余裕があるため、待機エレベータにおける乗りかごの速度および加速度を下げるように設定することができ、省エネ効果を高めることができる。
【００１５】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間を複数に区分し、この区分のうち前記予測時間が長いほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、速度および加速度は単純に下げるのではなく、乗り場呼び発生予測時間の区分毎に、それぞれの乗り場呼び発生予測時間内で待機エレベータが待機階に到着するような速度および加速度に設定することができるようになる。例えば、その乗り場呼び発生予測時間が長いほど待機階への到着までに時間の余裕があるため、待機エレベータにおける乗りかごの速度および加速度を下げるように設定することができ、省エネ効果を一層高めることができる。
【００１７】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離を算出する距離算出手段と、前記予測時間と前記移動距離との比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記区分に応じて前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を選定したことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、乗り場呼び発生予測時間に対してより精度良く速度および加速度を設定して待機階へと到着させることができる。この結果、利用者への利便性を損なうことなく、つまり待ち時間の増大を生じることなくサービスを行うことができる。
【００１９】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定されたときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離ＸＡを算出する距離算出手段と、ＸＡ／ＴＡの比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、ＸＡ／ＴＡの比が小さくなるほど前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、待機エレベータにおける乗りかごが次の乗り場呼び発生予測時間ＴＡ内に確実に待機階に到着できるように、速度指標（ＸＡ／ＴＡ）を用いることができる。また速度指標（ＸＡ／ＴＡ）区分毎に待機エレベータにおける乗りかごの速度および加速度を抽出することができ、より適切な速度および加速度を設定することが可能になる。
【００２１】
また本発明は、上述の構成に加えて、複数の時間帯区分を有する時間帯検出手段を設け、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの時間を前記時間帯検出手段の時間帯区分に対応させ、前記速度・加速度決定手段は、前記時間帯区分毎にそれぞれ設定した速度および加速度の少なくとも一方を選定したようにしたことを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、電力ピーク抑制を重視したい時間区分では、最高速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、一方、それ以外の時間帯では、省電力を重視するために加速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、エレベータ利用者の利便性を損なうことなく、時間区分毎に望ましい速度または加速度の制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるエレベータ装置によれば、利用率が低下した状態を待機状態として検出すると同時に、待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしているため、同状態における省エネ効果を十分に考慮し、利用者の利便性を損なうことなく、待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ったエレベータ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態によるエレベータ装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示したエレベータ装置の要部を拡大したブロック構成図である。
【図３】図１に示した乗り場呼び実績データ内の平均乗り場呼び発生比率データベースを模式的に示す説明図である。
【図４】図１に示した乗り場呼び実績データ内の平均乗り場呼び発生時間間隔データベースを模式的に示す説明図である。
【図５】図１に示した速度・加速度データ内に格納した速度・加速度設定テーブルを模式的に示す説明図である。
【図６】図５に示した電力ピーク抑制重視時間帯の速度特性図である。
【図７】図５に示した電力ピーク抑制重視時間帯の加速度特性図である。
【図８】図５に示した省電力重視時間帯の速度度特性図である。
【図９】図５に示した省電力重視時間帯の加速度特性図である。
【図１０】定常走行時の速度および加速度の比較パターンを示す特性図である。
【図１１】電力ピーク抑制重視時の速度および加速度の比較パターンを示す特性図である。
【図１２】省電力重視時の速度および加速度の比較パターンを示す特性図である。
【図１３】待機階への移動走行時における運行特性図である。
【図１４】本発明の一実施の形態によるエレベータ装置の要部を示すブロック構成図である。
【図１５】図１４に示した速度・加速度データ内に格納した速度・加速度設定テーブルを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、エレベータ装置を示す全体構成図であり、乗りかご１と釣り合いおもり２とを結んだ主ロープ３をシーブ５に巻き掛け、モータ４に連結されたシーブ５を回転することにより乗りかご１を昇降する構成となっている。モータ４の回転制御は電力変換器６によって実行され、この電力変換器６をエレベータ制御装置７によって制御している。エレベータ制御装置７は、エレベータの主制御を担う主制御部８と、この主制御部８において入力または算出されたエレベータ関連の諸データを蓄えるデータ蓄積部９と、待機エレベータを待機階へと運転する待機エレベータ制御部１０とによって構成している。
【００２７】
主制御部８は、例えば、各階の乗り場に設置した乗り場呼び登録装置１１Ａ〜１１Ｄを操作して登録した乗り場呼びデータ１２と、乗りかご１内に設置したかご行き先階登録装置１３を操作して登録したかご行き先データ１４と、乗りかご１に設置した荷重センサ１５によるかご内荷重データ１６と、各階の人の動きを検出する画像センサ、赤外線センサ、光電センサなどの人流センサ１７Ａ〜１７Ｄによって検出した各階の人流検出データ１８と、モータ４の回転量を検出するエンコーダ１９からのモータ回転量検出データ２０とを取り込んで、乗り場呼びやかご行き先階登録に応じた乗りかご１の運行制御を実施している。
【００２８】
データ蓄積部９は、要部拡大図である図２に示すように乗り場呼び登録装置１１Ａ〜１１Ｄからの乗り場呼びデータ１２に発生時刻、発生階、走行方向などの情報を付加して蓄積した乗り場呼び実績データ２１と、かご行き先階登録装置１３からのかご行き先データ１４に発生時刻等の情報を付加して蓄積したかご行き先階実績データ２２と、各階の人流センサ１７Ａ〜１７Ｄからの人流検出データ１８に基づいて蓄積した人流状況実績データ２３と、乗りかご１の現在位置、速度、走行方向など乗りかごの現在状態を収集蓄積した現在かご状態データ２４と、予め待機エレベータの待機階を指定する場合に設定する待機階設定テーブル２５と、乗り場呼び実績データ２１を使用して複数の時間帯区分毎に、走行方向、階床での乗り場呼びの平均発生確率をデータベース化した平均乗り場呼び発生比率データ２６と、乗り場呼び実績データ２１を使用して複数の時間帯区分毎に、走行方向、階床での乗り場呼びの平均発生時間をデータベース化した平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７と、この平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７を使用して次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを複数に区分すると共に、複数の時間帯区分に待機エレベータの乗りかご１を待機階へと走行するときの速度および加速度を設定した速度・加速度テーブル２８などが蓄積されている。
【００２９】
これらの各データは、主制御部８より検出された時点でデータ蓄積部９に記憶したり、初期の入力操作によってデータ蓄積部９に設定したりしている。尚、ここでは乗りかご１が１台の場合の構成を示しているが、群管理されたエレベータの場合では複数台の乗りかごを対象としても良く、複数台の乗りかごを対象とする場合はそれぞれの乗りかごについて以下のような制御を実施する。
【００３０】
待機エレベータ制御部１０は、待機エレベータかどうかを判定する待機エレベータ判定手段２９と、待機エレベータと判定された場合にその待機階を決定する待機階決定手段３０と、待機エレベータが次の新規乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段３１と、待機エレベータの乗りかごを予測時間ＴＡ内に待機階へと走行するときの速度および加速度を設定する速度・加速度決定手段３２と、各手段３０〜３２がそれぞれの決定する際にそのときの時間帯区分を取り出す時間帯検出手段３３とを有している。
【００３１】
この待機エレベータ制御部１０では、上述した各手段を用いながらその時点におけるエレベータの利用状況に応じて待機エレベータを決定し、その乗りかごを所定の待機階へと移動するが、そのときの乗りかごの速度および加速度の制御を実行する。
【００３２】
先ず、待機エレベータ判定手段２９は、制御対象の乗りかご１の乗り場呼びデータ１２、かご行き先階データ１４、現在かご状態データ２４からの速度および走行方向などから、当該エレベータが待機状態か否かを判定する。具体的には、利用者に対する運行サービスが完了して待機状態にあるとき待機エレベータであり、乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないこと、また停止状態で走行方向も無方向であり、さらに現在待機階にないことから待機エレベータと判定することができる。
【００３３】
待機エレベータ判定手段２９により制御対象の乗りかご１が待機エレベータと判定されると、待機階決定手段３０は、その待機階を設定する。この待機階は、初期段階においてビル側で設定した待機階設定テーブル２５を参照したり、平均乗り場呼び発生比率データ２６から待機階を決定したりする。群管理されたエレベータの場合は全てのかご位置などのデータを参照しながら設定する。
【００３４】
例えば、待機階決定手段３０は、最も乗り場呼びが発生しやすいと予測される階を待機階と設定する場合は、時間帯検出手段３３から現在時間に対応する時間帯区分を取り出し、過去の乗り場呼び実績データ２１およびかご行き先階実績データ２２などを用いてデータベース化した平均乗り場呼び発生比率データ２６を参照する。図３に示した平均乗り場呼び発生比率データ２６は、乗り場呼びの平均発生確率を示すもので、複数の時間帯区分３５と交通流モード３６を有し、各時間帯区分３５毎に階床別の上昇方向および下降方向を有している。
【００３５】
現在の時間帯区分３５が「１１：１５−１１：３０」で、交通流モード３６が「平常１モード」であるとすると、上昇方向と下降方向の和である階毎の乗り場呼び平均発生確率を比較する。このときの発生確率としては週当たりの発生確率もしくは時間当たりの発生確率などを使用する。ここでは、１階の上昇方向３７の乗り場呼び平均発生確率が「０．２８」で、他の階の乗り場呼び平均発生確率の和よりも大きな値となっているため、次に乗り場呼びが発生する最有力候補の１階を待機階として決定する。
【００３６】
このような待機階の決定によれば、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定するため、統計的に乗り場呼び平均発生確率の高い階床の利用者を待たせることがないように乗りかご１を配車することができる。
【００３７】
次に、予測時間算出手段３１は、乗り場呼び実績データ２１等に基づいてデータベース化した平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７を用いて、次に新規登録される乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する。この平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７は、模式的に示した図４に示すように複数の時間帯区分３５と交通流モード３６を有し、各時間帯区分３５毎に階床別の上昇方向および下降方向の乗り場呼び平均発生時間を有している。予測時間算出手段３１は、先ず、時間帯検出手段３３から現在時間に対応する時間帯を取得し、この時間帯「１１：１５−１１：３０」における「平常１モード」の階毎における上昇方向および下降方向の呼び平均発生時間間隔を比較し、１階の上昇方向の呼び平均発生時間間隔３８が「１１７秒」であり最小平均発生時間ＴＢであることを判定する。
【００３８】
この最小平均発生時間ＴＢを予測時間ＴＡとすることもできるが、ここでは、直前の乗り場呼びが発生した時点からの経過時間をタイマ３４で計測しており、現時点までの経過時間ＴＣが２０秒とすると、発生時間ＴＡはＴＢ−ＴＣとし、１１７秒−２０秒＝９７秒として算出している。
【００３９】
さらに他の実施の形態では、人流センサ１７Ａ〜１７Ｄからの人流検出データ１８に基づく人流状況実績データ２３を参照し、エレベータ乗り場側への人流状況を考慮し、エレベータ乗り場側への人流を検出した場合、その人流センサの位置とエレベータ乗り場までの移動に要する予測時間１７秒をさらに差し引いて、例えば、８０秒を予測時間ＴＡとすることもできる。また、上述した図３の平均乗り場呼び発生比率データ２６から取得した待機階における乗り場呼び平均発生確率を予測時間ＴＡに反映することもできる。
【００４０】
図１３は、乗りかご１の運行特性を示しており、横軸は時間を表し、縦軸は高さ方向の階床を表している。今、１０階の位置に停止している乗りかご１に対して、待機階エレベータ判定手段２９が待機エレベータと判定したとする。従来のエレベータ装置では、その後、通常運転時と同じ速度である通常運行特性５１で示すように待機階へと移動することになる。しかし、ここでは予測時間算出手段３１が次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを上述のように算出すると、移動開始時点５０から低速運行特性５２で待機階へと移動するようにする。低速運行特性５２の具体的な設定については後述するが、予測時間ＴＡ内に待機階に到着するように通常運行特性５１よりも低い速度および加速度の少なくとも一方を使用する。
【００４１】
予測時間ＴＡが従来の通常運行特性５１による待機階への到着時間ＴＤ以下の場合は、通常運行特性５１よりも低い速度および加速度の少なくとも一方を使用することはできないので、従来の通常運行特性５１と同じ速度および加速度を使用する。
【００４２】
このようなエレベータ装置によれば、待機エレベータにおける次の乗り場呼び発生するまでの予測時間ＴＡを算出し、この予測時間ＴＡ内で乗りかご１が待機階に到着するような速度または加速度、あるいは両者を設定することができるようになる。従って、算出された予測時間ＴＡに応じて、つまり、その予測時間ＴＡが長いほど待機階への到着までに時間の余裕があるため、待機エレベータにおける乗りかご１の速度または加速度の少なくと一方を下げるように設定することができ、省エネ効果を高めることができる。
【００４３】
また、乗り場呼び実績データ２１を用いてデータベース化した図４の乗り場呼び発生時間間隔データ２７を参照し、その時間帯区分に対応する乗り場呼び平均発生時間間隔を用いて予測時間ＴＡを算出するようにしているため、エレベータ装置を設置したビル特有の利用形態に即した速度および加速度で待機状態のエレベータを待機階へと移動することができる。
【００４４】
次に、予測時間ＴＡを用いて待機エレベータの速度または加速度を具体的に決定する方法について説明する。
【００４５】
速度・加速度決定手段３２は、現在の時間に対応する時間帯を時間帯検出手段３３から取得し、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡを用いて図５に示した速度・加速度設定テーブル２８を参照し、通常運転時よりも小さな速度または加速度の少なくとも一方を取得する。この速度・加速度設定テーブル２８は、複数に区分した時間帯と、複数に区分した予測時間ＴＡとに応じて、待機エレベータにおける乗りかご１の速度（最高速度）および加速度をそれぞれ設定しているが、同図の速度および加速度を示す実際の数値は省略した表記としている。
【００４６】
時間帯は、電力ピーク抑制が望まれる電力ピーク抑制重視時間帯３９と、省電力が望まれる省電力重視時間帯４０とに区分し、例えば「１１：００〜１５：００」として示す電力ピーク抑制が望まれる電力ピーク抑制重視時間帯３９では、電力ピーク抑制を重視するために最高速度の低減を優先するように速度および加速度を設定している。一方、それ以外の時間帯である省電力重視時間帯４０では、省電力を重視するために加速度の低減を優先するように速度および加速度を設定している。一方、予測時間ＴＡは、３０秒未満、３０秒以上６０秒未満、６０秒以上１２０秒未満、１２０秒以上１８０秒未満、１８０秒以上とに区分している。
【００４７】
電力ピーク抑制重視時間帯３９では、予測時間ＴＡが３０秒を超える区分では速度低減を優先した速度ｖ２〜ｖ５とし、加速度Ｂｄｖ/ｄｔ〜Ｅｄｖ/ｄｔはやや低減した値として登録している。一方、省電力重視時間帯４０では、予測時間ＴＡが３０秒を超える区分では加速度低減を優先した加速度Ｇｄｖ/ｄｔ〜Ｊｄｖ/ｄｔとし、速度ｖ７〜ｖ１０はやや低減した値として登録している。電力ピーク抑制重視時間帯３９でも省電力重視時間帯４０でも、予測時間ＴＡが３０秒以下の区分では、時間が短いために通常運転時よりも速度および加速度を小さくして走行することができないので、通常運転時と同じ速度および加速度を用いるものとして示している。
【００４８】
また、予測時間ＴＡは、各予測時間が長い区分ほど、速度および加速度を下げるようにそれぞれの値を設定している。ここで、速度および加速度は単純に下げるのではなく、後述する図１３で示すように次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡまでに当該待機エレベータが待機階に到着するような速度および加速度に設定することが重要となる。図５に示した速度・加速度設定テーブル２８の各値はこの条件を考慮して設定されている。
【００４９】
上述した図５の速度・加速度設定テーブル２８を用いながら速度・加速度決定手段３２は、先ず変換した時間帯区分が電力ピーク抑制重視時間帯３９または省電力重視時間帯４０のいずれかに該当するのかを判定した後、判定した時間帯区分が電力ピーク抑制重視時間帯３９に該当する場合は、この電力ピーク抑制重視時間帯３９の下に予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡの区分に対応する速度および加速度を抽出する。一方、現在の時間帯が省電力重視時間帯４０に該当する場合は、この省電力重視時間帯４０の下に予測時間ＴＡの区分に対応する速度および加速度を抽出する。
【００５０】
ここでも速度・加速度設定テーブル２８に代えて予測時間ＴＡの値に応じて演算によって速度および加速度を算出してもよい。いずれの場合も、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡの値に応じて待機階への速度と加速度を得るため、予測時間ＴＡが長いほど速度または加速度の少なくとも一方をより小さくして、待機階への走行時における省エネ効果を高めることができる。速度・加速度設定テーブル２８は、エレベータの稼動初期に作成されてデータ蓄積部９内に保存することを想定しているが、事前に作成せずにその都度計算することによっても同じ処理を実施することができる。
【００５１】
次に、図５に示した電力ピーク抑制重視時間帯３９および省電力重視時間帯４０で設定した速度および加速度の違いについて図６〜図９を用いて説明する。
【００５２】
図６は、電力ピーク抑制重視時間帯３９における待機運転時速度特性４２を通常運転時速度特性４１と比較して示す特性図であり、図７は同じく電力ピーク抑制重視時間帯３９における待機運転時加速度特性４４を通常運転時加速度特性４３と比較して示す特性図である。図６に示した待機運転時速度特性４２は、複数に区分した予測時間ＴＡ毎に速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時速度特性４１より低い速度設定としている。図７に示した待機運転時加速度特性４４は、同様に複数に区分した予測時間ＴＡ毎に加速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時加速度特性４３よりもやや低い加速度を設定としている。しかし、図６に示した待機運転時速度特性４２における予測時間ＴＡの区分毎の速度低下率は、図７に示した待機運転時加速度特性４４における予測時間ＴＡの区分毎の速度低下率よりも大きくしている。
【００５３】
従って、現在の時間帯が電力ピーク抑制重視時間帯３９に該当する場合は、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡ、例えば９７秒を用いて、図６に示した通常運転時速度特性４１よりも低い速度の待機運転時速度特性４２と、図７に示した通常運転時加速度特性４３よりもやや低い待機運転加速度特性４４とから待機運転時速度と待機運転時加速度を算出する。
【００５４】
このため、速度・加速度決定手段３２は、図５の速度・加速度設定テーブル２８を使用して電力ピーク抑制重視時間帯３９では、通常運転時よりも待機運転時の方が運転速度を低下することに重点が置かれ、電力ピーク抑制を重視するために最高速度の低減を優先するような速度および加速度が抽出される。
【００５５】
一方、図８および図９は、省電力重視時間帯４０における待機運転時速度特性４５と待機運転加速度特性４６とを示す特性図である。図８に示した待機運転時速度特性４５は、複数に区分した予測時間ＴＡ毎に速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時速度特性４１よりやや低い速度設定としている。また図９に示した待機運転時加速度特性４６は、同様に複数に区分した予測時間ＴＡ毎に速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時加速度特性４３よりも低い加速度を設定としている。
【００５６】
また、両者を比較すると、図８に示した待機運転時速度特性４５は通常時速度特性４１よりもやや低い速度の設定であるのに対して、図９に示した待機運転時加速度特性４６は通常運転時加速度特性４３よりも低い加速度の設定としている。
【００５７】
電力ピーク抑制重視時間帯３９と省電力重視時間帯４０との違いは、図６と図８の比較から分かるように、電力ピーク抑制重視時間帯３９に該当する場合には速度低減を優先して、電力ピークを抑制した待機運転時速度特性４２を採用し、同様に、図７と図９の比較から分かるように、省電力重視時間帯４０に該当する場合には加速度低減を優先して、省電力を実現する待機運転時加速度特性４６を採用するようにしている。
【００５８】
また、図６および図７に示した電力ピーク抑制を重視する場合は、横軸に示した予測時間ＴＡが長くなるほど、速度および加速度を低減させる特性としているが、特に速度を優先的に下げる待機運転時速度特性４２としている。言い換えると、電力ピーク抑制を重視するため、通常運転時速度特性４１および通常運転時加速度特性４３を基準とした場合、通常時の値に対する速度の低減比を加速度の低減比よりも大きくするような設定としている。電力ピーク抑制が重視される時間帯は、電力系統全体で見て総発電電力と総消費電力のバランスが逼迫する時間帯であり、電力系統内のエレベータ装置全体で電力ピークの抑制を図れば総消費電力が下がり、電力の需給バランスに余裕が生じるという大きな効果がある。
【００５９】
これに対して、省電力重視時間帯４０における待機運転時速度特性４５と待機運転時加速度特性４６は、図８および図９に示すように、省電力すなわち消費電力量低減を重視するため、特に待機運転時加速度特性４６に従って加速度を優先的に下げる特性としている。つまり、通常時の値に対する加速度の低減比を速度の低減比よりも大きくするような設定としているため、消費電力量の低減を重視することができる。
【００６０】
このようにして現在の時間帯が省電力重視時間帯４０に該当する場合、速度・加速度決定手段３２は、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡを用いて、図５の速度・加速度設定テーブル２８を参照するが、図８に示した通常運転時速度特性４１よりもやや低い速度の待機運転時速度特性４５から待機運転時の速度を抽出し、また図９に示した通常時加速度特性４３よりも十分に低い待機運転時加速度特性４６から待機運転時の加速度を抽出することになる。このため、省電力重視時間帯４０では、通常運転時よりも待機運転時の方が加速度を低下することに重点が置かれ、加速度の低減を優先するような速度および加速度が抽出されて省電力が実現される。
【００６１】
ところで、乗りかご１の走行時における消費電力ｐの算出式は近似的に概ね次の数式１で表すことができる。ここで、ｖは乗りかご１の速度（最高速度）、Σｍは乗りかご１とかご内重量と釣り合いおもり２などの総重量、ｄｖ/ｄｔは乗りかご１の加速度、△ｍは乗りかご１の総重量と釣り合いおもり２との重量差（アンバランス重量分）、ｇは重力加速度をそれぞれ表している。
【００６２】
ｐ＝ｖ×｛（Σｍ）×（ｄｖ/ｄｔ）＋△ｍ×ｇ｝・・・（数式１）
同式から分かるように、乗りかご１の最高速度ｖを下げると消費電力ｐもそれに比例して下がる。従って、乗りかご１の最高速度ｖを下げることで電力ピークを低減することができる。
【００６３】
図１０〜図１２は速度および加速度のそれぞれ異なる運行パターンを示している。図１０に示した運行パターン４７は通常走行時の最高速度ｖを水平線部で示し、加速度ｄｖ/ｄｔを傾斜線部で示している。これに対して図１１は電力ピーク抑制重視時間帯３９における運行パターン４８を示しており、最高速度ｖが運行パターン４７の通常走行時よりも低減しているため、電力ピークも同様に低減することができる。しかし、運行パターン４８のように乗りかご１の最高速度ｖを下げると走行時間は運行パターン４７の通常走行時よりも増大するため、合計の消費電力量は同じとなる。
【００６４】
また数式１から分かるように、乗りかご１の加速度ｄｖ/ｄｔを下げても消費電力ｐを下げることができる。これは図１２に示した運行パターン４９のように傾斜線部で示す加速度ｄｖ/ｄｔを運行パターン４７の通常走行時よりも低減し、水平線部で示す最高速度ｖを通常走行時と同じにすると、図１１に比べて走行時間の増大も抑えることができると共に、合計の消費電力量を抑えることできる。従って、省電力重視時間帯４０の場合は運行パターン４９のように加速度低減を優先するような加速度ｄｖ/ｄｔを設定すればよい。
【００６５】
このようにして、図５に示した速度・加速度設定テーブル２８は、複数の時間帯区分および予測時間ＴＡにおける複数の区分に応じて各速度および加速度の値を設定する。このとき電力ピーク抑制重視時間帯３９では速度のみを通常運転時よりも小さくしたり、省電力重視時間帯４０では加速度のみを通常運転時よりも小さくしたりすることもできるので、速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくすればよい。
【００６６】
図１に示した速度・加速度決定手段３２は、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡを受け取ると、時間帯検出手段３３を用いながら速度・加速度設定テーブル２８を参照し、待機エレベータの乗りかご１を待機階へと移動するときの速度および加速度を決定する。決定した速度および加速度の値は、当該待機エレベータに対する速度指令および加速度指令として主制御部８へ伝送され、主制御部８は当該待機エレベータの電力変換器６を通して速度および加速度を制御しながら乗りかご１を待機階へと移動する。
【００６７】
このようなエレベータ装置によれば、待機エレベータにおける乗りかご１を待機階へ移動するとき、電力ピーク抑制重視時間帯３９と省電力重視時間帯４０とに時間帯を区分し、この区分毎に速度および加速度を設定しているため、電力ピーク抑制を重視したい時間区分では、最高速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、一方、それ以外の時間帯では、省電力を重視するために加速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、時間帯に応じて電力ピーク抑制や消費電力量の低減を図ることができる。
【００６８】
また、予測時間ＴＡを複数に区分し、これら区分毎に速度および加速度を制御するようにしたため、予測時間ＴＡ内に所定の待機階に到着するように予測時間ＴＡの長さに応じて乗りかご１の走行速度または加速度の少なくとも一方を下げることができるので、次の乗り場呼びを行うエレベータ利用者への影響は無く、エレベータ利用者の利便性を損なうことがない。このような制御は、待機エレベータにおいて待機階へ走行する場合に行われるので、待機エレベータのため乗りかご１内に乗客はおらず、また乗り場呼びがまだ生じていない待機階への走行時であるため、速度や加速度低減によって乗車時間を変化させてしまっても、乗り場の利用者が待ち時間の変化による影響を受けることがない。
【００６９】
尚、予測時間ＴＡは、初期段階の実績を参考にして事前に設定することもできるし、累積する実績データによって変更を加えることもできる。また、待機階へ移動する乗りかご１の速度および加速度は、予測時間算出手段３１によって算出した予測時間ＴＡを多少超えるものを選択したとしても、ほぼ同様の効果を期待できるので、他の方式の予測時間算出手段３１を採用することもできる。
【００７０】
例えば、図５では予測時間ＴＡを複数区分に分け、これらの区分毎に速度および加速度を設定したが、待機エレベータにおける乗りかご１を待機階へ移動するとき、その時間またはその時間の交通状態における乗り場呼び発生時間間隔、乗り場呼び発生頻度（単位は、例えば回／分など）、エレベータの利用頻度、ビルの交通量を指標にしても良い。例えば、その時間の交通状態における乗り場呼び発生時間間隔を用いれば、その乗り場呼び発生時間間隔が長いほどその長さに応じて速度および加速度を下げるような設定にすればよい。また発生頻度、利用頻度、交通量であれば、発生頻度、利用頻度、交通量が小さいほどその頻度や交通量に応じて速度および加速度を下げるような設定にすればよい。
【００７１】
図１４は、本発明の他の実施の形態によるエレベータ装置を示しており、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略し、相違部分についてのみ説明する。
【００７２】
待機エレベータにおける乗りかご１を待機階へと移動するときの速度および加速度の設定方法が異なり、データ蓄積部９内に階床高さなどのデータを格納した階床データ５３と、この階床データ５３を用いて待機エレベータにおける乗りかご１の現在位置と待機階までの移動距離ＸＡを算出する距離算出手段５４と、既に予測時間算出手段３１により算出した予測時間ＴＡと距離算出手段５４で求めた移動距離ＸＡとを用いてＸＡ／ＴＡで求められる速度指標を算出する速度指標算出手段５５とを設け、データ蓄積部９内の速度・加速度設定テーブル２８としては速度指標算出手段５５による速度指標に基づいて対応する速度および加速度を抽出するために変更を加えている。
【００７３】
つまり、速度・加速度設定テーブル２８は、図１５に示すように縦方向の区分は速度指標（ＸＡ／ＴＡ）であり、定格速度×０．２５未満、定格速度×０．２５以上で定格速度×０．５未満、定格速度×０．５以上で定格速度×０．７５未満、定格速度×０．７５以上で定格速度未満、および定格速度以上の５つに区分し、横方向は時間帯１１：００〜１５：００で示す電力ピーク抑制重視時間帯３９と、その他の時間帯である省電力重視時間帯４０とに区分し、それぞれの速度指標に対応する速度ｖおよび加速度ｄｖ／ｄｔを設定している。
【００７４】
例えば、電力ピーク抑制重視時間帯３９では速度指標が定格速度×０．２５以上で定格速度×０．５未満の場合、速度はｖ４で、加速度はＤｄｖ／ｄｔであり、速度ｖ４を定格速度×０．６に設定すれば予測時間ＴＡより前に待機階に到着できる。各速度および加速度の具体的な値は、このような考えに基づいてそれぞれ設定すればよい。それ以外の考え方、例えば電力ピーク抑制重視時間帯３９や省電力重視時間帯４０などは、図５の場合と全く同じである。その後、速度・加速度決定手段３２により速度・加速度設定データ２８から抽出して決定した速度および加速度は、速度指令および加速度指令として主制御部８へ伝送し、当該待機エレベータをはこの指令に従って走行される。
【００７５】
このようなエレベータ装置によれば、図１３で示したような状況で、待機エレベータにおける乗りかご１が次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡ内により確実に待機階に到着できるように、速度指標算出手段５５による速度指標を用いることができる。具体的には、待機エレベータにおける乗りかご１の現在位置と待機階との移動距離ＸＡ、例えば、図１３では１０階から１階までの移動距離ＸＡと、予測時間ＴＡ内に待機階に到着できる速度の目安となる速度指標（ＸＡ／ＴＡ）を求め、図１５を参照しながら算出した速度指標（ＸＡ／ＴＡ）に従って待機エレベータにおける乗りかご１の速度および加速度を抽出することができる。待機エレベータにおける乗りかご１の現在位置と待機階との距離情報を加えることで、より適切な速度および加速度を設定することが可能になる。
【００７６】
また、先の実施の形態の場合に比べて、待機エレベータにおける乗りかご１の待機階への移動距離ＸＡも加えて速度および加速度を設定しているため、予測時間ＴＡに対してより精度良く速度および加速度を設定して待機階へと到着させることができる。この結果、利用者への利便性を損なうことなく、つまり待ち時間の増大を生じることなく、電力ピークの抑制や消費電力量の低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 乗りかご
２ 釣り合いおもり
３ 主ロープ
４ モータ
５ シーブ
６ 電力変換器
７ エレベータ制御装置
８ 主制御部
９ データ蓄積部
１０ 待機エレベータ制御部
１１Ａ〜１１Ｄ 乗り場呼び装置
１２ 乗り場呼びデータ
１３ かご行き先階登録装置
１４ かご行き先階データ
１５ 荷重センサ
１６ かご内荷重データ
１７Ａ〜１７Ｄ 人流センサ
１８ 人流検出データ
１９ エンコーダ
２０ モータ回転量検出データ
２１ 乗り場呼び実績データ
２２ かご行き先階実績データ
２３ 人流状況実績データ
２４ 現在かご状態データ
２５ 待機階設定データ
２６ 平均乗り場呼び発生比較データ
２７ 平均乗り場呼び発生時間間隔データ
２８ 速度・加速度設定データ
２９ 待機エレベータ判定手段
３０ 待機階決定手段
３１ 予測時間算出手段
３２ 速度・加速度決定手段
３３ 時間帯検出手段
３４ タイマ
３５ 時間帯
３６ 交通流モード
３７ 平均乗り場呼び発生確率
３８ 乗り場呼び平均発生時間間隔
３９ 電力ピーク抑制重視時間帯
４０ 省電力重視時間帯
４１ 通常運転時速度特性
４２ 待機運転時速度特性
４３ 通常時加速度特性
４４ 待機運転時加速度特性
４５ 待機運転時速度特性
４６ 待機運転時加速度特性
４７ 運行パターン
４８ 運行パターン
４９ 運行パターン
５０ 移動開始時点
５１ 通常運行特性
５２ 低速運行特性
５３ 階床データ
５４ 距離算出手段
５５ 速度指標算出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、待機状態の乗りかごを所定の待機階に移動させる方式のエレベータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ装置では、呼びが途絶えた時点で乗りかごを最終サービス階に放置するものと、所定の待機階に移動させて待機させるものとがある。例えば、エレベータの呼びが途絶えた時点で、その時点より所定時間前までの間に発生した上昇方向乗り場呼びと下降方向乗り場呼びとの発生数を比較し、上昇方向乗り場呼びが多い場合は下層の所定の待機階に、一方、下降方向乗り場呼びが多い場合は上層の所定の待機階に乗りかごを待機させることにより、利用者の待ち時間を短くし、サービスの向上を図るもの（例えば、特許文献１を参照）や、単位時間毎の各階の乗り場呼び登録個数を曜日及び時間帯毎に記憶し過去並びに現在のデータのうち少なくとも一方のデータを用いて、各時間帯において最も乗り場呼び登録個数が多い階に乗りかごを待機させるもの（例えば、特許文献２を参照）や、各々の乗り場からの乗り場呼びの発生状況を、月別、時間別、曜日別等に記憶し、これらの学習データから各階の需要を予測し、需要の大きな階を求めてエレベータを待機させるもの（例えば、特許文献３を参照）が知られている。
【０００３】
また、従来のエレベータ装置において、高層ビルで強風時に危険回避のため、基準階へ乗りかごを戻す運行制御を行うときに風速によっては低速でかごを動かすことが記載されている（例えば、特許文献４を参照）。さらに、呼び発生率の高い階に待機エレベータの乗りかごを事前配車する気配り制御で、該当階が複数ある場合は移動距離が短い階を選ぶことで省エネにも効果がある旨を述べたもの（例えば、特許文献５を参照）や、省エネ目標値を定め、実際の消費電力値と比較して目標値を超えないようにエレベータの速度制御定数を調整するもの（例えば、特許文献６を参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１７９６８１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１２１５６９号公報
【特許文献３】特開昭６０−２０９４７５号公報
【特許文献４】実開昭６２−１２１２５９号公報
【特許文献５】特開平１０−３６０１９号公報
【特許文献６】特開２００７−５５７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１〜３を含めた従来のエレベータ装置は、少なくとも一定の時間内でかご呼びが途絶え利用率が低下した状態を待機状態として検出したにも拘わらず、同状態における省エネ効果を十分に考慮していなかった。このため待機階を決定した後、省エネ効果をどのように実現しながら乗りかごを待機階まで走行するかということについては検討がなされていなかった。
【０００６】
本発明の目的は、利用者の利便性を損なうことなく、待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ることができるようにしたエレベータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、乗りかごの昇降を制御するエレベータ制御装置と、上記乗りかごが待機階になく乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないときに待機エレベータと判定する待機エレベータ判定手段と、前記待機エレベータと判定した前記乗りかごの待機階を決定する待機階決定手段と、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度を決定する速度・加速度決定手段とを備えたエレベータ装置において、前記速度・加速度決定手段は、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、利用率が低下した状態を待機状態として検出すると同時に、待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしているため、利用者の利便性を損なうことなく、速度または加速度の設定によって待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ったエレベータ装置を実現することができる。
【０００９】
また本発明は、上述の構成に加えて、前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定するため、統計的に乗り場呼び平均発生確率の高い階床の利用者を待たせることがないように乗りかごを配車し、そのときの速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくして同時に省エネ効果を高めることができる。
【００１１】
また本発明は、上述の構成に加えて、前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定し、前記速度・加速度決定手段は、前記乗り場呼び発生頻度を複数に区分し、この区分のうち前記乗り場呼び発生頻度が小さいほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、エレベータ装置を設置したビル特有の利用形態に即した速度および加速度で待機状態のエレベータを待機階へと移動することができ、しかも、乗り場呼び発生頻度を複数に区分し、区分毎に速度および加速度の少なくとも一方を調整することができるので、頻度が高い階床での乗り場呼びにすぐに応じたサービスを行うことができる。
【００１３】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間内に前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を選定するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、待機エレベータにおける乗り場呼び発生予測時間を算出し、この乗り場呼び発生予測時間内で乗りかごが待機階に到着するような速度または加速度もしくは両者を設定することができるようになる。従って、算出された乗り場呼び発生予測時間に応じて、つまり、その乗り場呼び発生予測時間が長いほど待機階への到着までに時間の余裕があるため、待機エレベータにおける乗りかごの速度および加速度を下げるように設定することができ、省エネ効果を高めることができる。
【００１５】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間を複数に区分し、この区分のうち前記予測時間が長いほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、速度および加速度は単純に下げるのではなく、乗り場呼び発生予測時間の区分毎に、それぞれの乗り場呼び発生予測時間内で待機エレベータが待機階に到着するような速度および加速度に設定することができるようになる。例えば、その乗り場呼び発生予測時間が長いほど待機階への到着までに時間の余裕があるため、待機エレベータにおける乗りかごの速度および加速度を下げるように設定することができ、省エネ効果を一層高めることができる。
【００１７】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離を算出する距離算出手段と、前記予測時間と前記移動距離との比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記区分に応じて前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を選定したことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、乗り場呼び発生予測時間に対してより精度良く速度および加速度を設定して待機階へと到着させることができる。この結果、利用者への利便性を損なうことなく、つまり待ち時間の増大を生じることなくサービスを行うことができる。
【００１９】
また本発明は、上述の構成に加えて、待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定されたときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離ＸＡを算出する距離算出手段と、ＸＡ／ＴＡの比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、ＸＡ／ＴＡの比が小さくなるほど前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、待機エレベータにおける乗りかごが次の乗り場呼び発生予測時間ＴＡ内に確実に待機階に到着できるように、速度指標（ＸＡ／ＴＡ）を用いることができる。また速度指標（ＸＡ／ＴＡ）区分毎に待機エレベータにおける乗りかごの速度および加速度を抽出することができ、より適切な速度および加速度を設定することが可能になる。
【００２１】
また本発明は、上述の構成に加えて、複数の時間帯区分を有する時間帯検出手段を設け、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの時間を前記時間帯検出手段の時間帯区分に対応させ、前記速度・加速度決定手段は、前記時間帯区分毎にそれぞれ設定した速度および加速度の少なくとも一方を選定したようにしたことを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、電力ピーク抑制を重視したい時間区分では、最高速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、一方、それ以外の時間帯では、省電力を重視するために加速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、エレベータ利用者の利便性を損なうことなく、時間区分毎に望ましい速度または加速度の制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるエレベータ装置によれば、利用率が低下した状態を待機状態として検出すると同時に、待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしているため、同状態における省エネ効果を十分に考慮し、利用者の利便性を損なうことなく、待機階への走行時におけるピーク電力の抑制や消費電力低減を図ったエレベータ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態によるエレベータ装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示したエレベータ装置の要部を拡大したブロック構成図である。
【図３】図１に示した乗り場呼び実績データ内の平均乗り場呼び発生比率データベースを模式的に示す説明図である。
【図４】図１に示した乗り場呼び実績データ内の平均乗り場呼び発生時間間隔データベースを模式的に示す説明図である。
【図５】図１に示した速度・加速度データ内に格納した速度・加速度設定テーブルを模式的に示す説明図である。
【図６】図５に示した電力ピーク抑制重視時間帯の速度特性図である。
【図７】図５に示した電力ピーク抑制重視時間帯の加速度特性図である。
【図８】図５に示した省電力重視時間帯の速度度特性図である。
【図９】図５に示した省電力重視時間帯の加速度特性図である。
【図１０】定常走行時の速度および加速度の比較パターンを示す特性図である。
【図１１】電力ピーク抑制重視時の速度および加速度の比較パターンを示す特性図である。
【図１２】省電力重視時の速度および加速度の比較パターンを示す特性図である。
【図１３】待機階への移動走行時における運行特性図である。
【図１４】本発明の一実施の形態によるエレベータ装置の要部を示すブロック構成図である。
【図１５】図１４に示した速度・加速度データ内に格納した速度・加速度設定テーブルを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、エレベータ装置を示す全体構成図であり、乗りかご１と釣り合いおもり２とを結んだ主ロープ３をシーブ５に巻き掛け、モータ４に連結されたシーブ５を回転することにより乗りかご１を昇降する構成となっている。モータ４の回転制御は電力変換器６によって実行され、この電力変換器６をエレベータ制御装置７によって制御している。エレベータ制御装置７は、エレベータの主制御を担う主制御部８と、この主制御部８において入力または算出されたエレベータ関連の諸データを蓄えるデータ蓄積部９と、待機エレベータを待機階へと運転する待機エレベータ制御部１０とによって構成している。
【００２７】
主制御部８は、例えば、各階の乗り場に設置した乗り場呼び登録装置１１Ａ〜１１Ｄを操作して登録した乗り場呼びデータ１２と、乗りかご１内に設置したかご行き先階登録装置１３を操作して登録したかご行き先データ１４と、乗りかご１に設置した荷重センサ１５によるかご内荷重データ１６と、各階の人の動きを検出する画像センサ、赤外線センサ、光電センサなどの人流センサ１７Ａ〜１７Ｄによって検出した各階の人流検出データ１８と、モータ４の回転量を検出するエンコーダ１９からのモータ回転量検出データ２０とを取り込んで、乗り場呼びやかご行き先階登録に応じた乗りかご１の運行制御を実施している。
【００２８】
データ蓄積部９は、要部拡大図である図２に示すように乗り場呼び登録装置１１Ａ〜１１Ｄからの乗り場呼びデータ１２に発生時刻、発生階、走行方向などの情報を付加して蓄積した乗り場呼び実績データ２１と、かご行き先階登録装置１３からのかご行き先データ１４に発生時刻等の情報を付加して蓄積したかご行き先階実績データ２２と、各階の人流センサ１７Ａ〜１７Ｄからの人流検出データ１８に基づいて蓄積した人流状況実績データ２３と、乗りかご１の現在位置、速度、走行方向など乗りかごの現在状態を収集蓄積した現在かご状態データ２４と、予め待機エレベータの待機階を指定する場合に設定する待機階設定テーブル２５と、乗り場呼び実績データ２１を使用して複数の時間帯区分毎に、走行方向、階床での乗り場呼びの平均発生確率をデータベース化した平均乗り場呼び発生比率データ２６と、乗り場呼び実績データ２１を使用して複数の時間帯区分毎に、走行方向、階床での乗り場呼びの平均発生時間をデータベース化した平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７と、この平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７を使用して次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを複数に区分すると共に、複数の時間帯区分に待機エレベータの乗りかご１を待機階へと走行するときの速度および加速度を設定した速度・加速度テーブル２８などが蓄積されている。
【００２９】
これらの各データは、主制御部８より検出された時点でデータ蓄積部９に記憶したり、初期の入力操作によってデータ蓄積部９に設定したりしている。尚、ここでは乗りかご１が１台の場合の構成を示しているが、群管理されたエレベータの場合では複数台の乗りかごを対象としても良く、複数台の乗りかごを対象とする場合はそれぞれの乗りかごについて以下のような制御を実施する。
【００３０】
待機エレベータ制御部１０は、待機エレベータかどうかを判定する待機エレベータ判定手段２９と、待機エレベータと判定された場合にその待機階を決定する待機階決定手段３０と、待機エレベータが次の新規乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段３１と、待機エレベータの乗りかごを予測時間ＴＡ内に待機階へと走行するときの速度および加速度を設定する速度・加速度決定手段３２と、各手段３０〜３２がそれぞれの決定する際にそのときの時間帯区分を取り出す時間帯検出手段３３とを有している。
【００３１】
この待機エレベータ制御部１０では、上述した各手段を用いながらその時点におけるエレベータの利用状況に応じて待機エレベータを決定し、その乗りかごを所定の待機階へと移動するが、そのときの乗りかごの速度および加速度の制御を実行する。
【００３２】
先ず、待機エレベータ判定手段２９は、制御対象の乗りかご１の乗り場呼びデータ１２、かご行き先階データ１４、現在かご状態データ２４からの速度および走行方向などから、当該エレベータが待機状態か否かを判定する。具体的には、利用者に対する運行サービスが完了して待機状態にあるとき待機エレベータであり、乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないこと、また停止状態で走行方向も無方向であり、さらに現在待機階にないことから待機エレベータと判定することができる。
【００３３】
待機エレベータ判定手段２９により制御対象の乗りかご１が待機エレベータと判定されると、待機階決定手段３０は、その待機階を設定する。この待機階は、初期段階においてビル側で設定した待機階設定テーブル２５を参照したり、平均乗り場呼び発生比率データ２６から待機階を決定したりする。群管理されたエレベータの場合は全てのかご位置などのデータを参照しながら設定する。
【００３４】
例えば、待機階決定手段３０は、最も乗り場呼びが発生しやすいと予測される階を待機階と設定する場合は、時間帯検出手段３３から現在時間に対応する時間帯区分を取り出し、過去の乗り場呼び実績データ２１およびかご行き先階実績データ２２などを用いてデータベース化した平均乗り場呼び発生比率データ２６を参照する。図３に示した平均乗り場呼び発生比率データ２６は、乗り場呼びの平均発生確率を示すもので、複数の時間帯区分３５と交通流モード３６を有し、各時間帯区分３５毎に階床別の上昇方向および下降方向を有している。
【００３５】
現在の時間帯区分３５が「１１：１５−１１：３０」で、交通流モード３６が「平常１モード」であるとすると、上昇方向と下降方向の和である階毎の乗り場呼び平均発生確率を比較する。このときの発生確率としては週当たりの発生確率もしくは時間当たりの発生確率などを使用する。ここでは、１階の上昇方向３７の乗り場呼び平均発生確率が「０．２８」で、他の階の乗り場呼び平均発生確率の和よりも大きな値となっているため、次に乗り場呼びが発生する最有力候補の１階を待機階として決定する。
【００３６】
このような待機階の決定によれば、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定するため、統計的に乗り場呼び平均発生確率の高い階床の利用者を待たせることがないように乗りかご１を配車することができる。
【００３７】
次に、予測時間算出手段３１は、乗り場呼び実績データ２１等に基づいてデータベース化した平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７を用いて、次に新規登録される乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する。この平均乗り場呼び発生時間間隔データ２７は、模式的に示した図４に示すように複数の時間帯区分３５と交通流モード３６を有し、各時間帯区分３５毎に階床別の上昇方向および下降方向の乗り場呼び平均発生時間を有している。予測時間算出手段３１は、先ず、時間帯検出手段３３から現在時間に対応する時間帯を取得し、この時間帯「１１：１５−１１：３０」における「平常１モード」の階毎における上昇方向および下降方向の呼び平均発生時間間隔を比較し、１階の上昇方向の呼び平均発生時間間隔３８が「１１７秒」であり最小平均発生時間ＴＢであることを判定する。
【００３８】
この最小平均発生時間ＴＢを予測時間ＴＡとすることもできるが、ここでは、直前の乗り場呼びが発生した時点からの経過時間をタイマ３４で計測しており、現時点までの経過時間ＴＣが２０秒とすると、発生時間ＴＡはＴＢ−ＴＣとし、１１７秒−２０秒＝９７秒として算出している。
【００３９】
さらに他の実施の形態では、人流センサ１７Ａ〜１７Ｄからの人流検出データ１８に基づく人流状況実績データ２３を参照し、エレベータ乗り場側への人流状況を考慮し、エレベータ乗り場側への人流を検出した場合、その人流センサの位置とエレベータ乗り場までの移動に要する予測時間１７秒をさらに差し引いて、例えば、８０秒を予測時間ＴＡとすることもできる。また、上述した図３の平均乗り場呼び発生比率データ２６から取得した待機階における乗り場呼び平均発生確率を予測時間ＴＡに反映することもできる。
【００４０】
図１３は、乗りかご１の運行特性を示しており、横軸は時間を表し、縦軸は高さ方向の階床を表している。今、１０階の位置に停止している乗りかご１に対して、待機階エレベータ判定手段２９が待機エレベータと判定したとする。従来のエレベータ装置では、その後、通常運転時と同じ速度である通常運行特性５１で示すように待機階へと移動することになる。しかし、ここでは予測時間算出手段３１が次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを上述のように算出すると、移動開始時点５０から低速運行特性５２で待機階へと移動するようにする。低速運行特性５２の具体的な設定については後述するが、予測時間ＴＡ内に待機階に到着するように通常運行特性５１よりも低い速度および加速度の少なくとも一方を使用する。
【００４１】
予測時間ＴＡが従来の通常運行特性５１による待機階への到着時間ＴＤ以下の場合は、通常運行特性５１よりも低い速度および加速度の少なくとも一方を使用することはできないので、従来の通常運行特性５１と同じ速度および加速度を使用する。
【００４２】
このようなエレベータ装置によれば、待機エレベータにおける次の乗り場呼び発生するまでの予測時間ＴＡを算出し、この予測時間ＴＡ内で乗りかご１が待機階に到着するような速度または加速度、あるいは両者を設定することができるようになる。従って、算出された予測時間ＴＡに応じて、つまり、その予測時間ＴＡが長いほど待機階への到着までに時間の余裕があるため、待機エレベータにおける乗りかご１の速度または加速度の少なくと一方を下げるように設定することができ、省エネ効果を高めることができる。
【００４３】
また、乗り場呼び実績データ２１を用いてデータベース化した図４の乗り場呼び発生時間間隔データ２７を参照し、その時間帯区分に対応する乗り場呼び平均発生時間間隔を用いて予測時間ＴＡを算出するようにしているため、エレベータ装置を設置したビル特有の利用形態に即した速度および加速度で待機状態のエレベータを待機階へと移動することができる。
【００４４】
次に、予測時間ＴＡを用いて待機エレベータの速度または加速度を具体的に決定する方法について説明する。
【００４５】
速度・加速度決定手段３２は、現在の時間に対応する時間帯を時間帯検出手段３３から取得し、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡを用いて図５に示した速度・加速度設定テーブル２８を参照し、通常運転時よりも小さな速度または加速度の少なくとも一方を取得する。この速度・加速度設定テーブル２８は、複数に区分した時間帯と、複数に区分した予測時間ＴＡとに応じて、待機エレベータにおける乗りかご１の速度（最高速度）および加速度をそれぞれ設定しているが、同図の速度および加速度を示す実際の数値は省略した表記としている。
【００４６】
時間帯は、電力ピーク抑制が望まれる電力ピーク抑制重視時間帯３９と、省電力が望まれる省電力重視時間帯４０とに区分し、例えば「１１：００〜１５：００」として示す電力ピーク抑制が望まれる電力ピーク抑制重視時間帯３９では、電力ピーク抑制を重視するために最高速度の低減を優先するように速度および加速度を設定している。一方、それ以外の時間帯である省電力重視時間帯４０では、省電力を重視するために加速度の低減を優先するように速度および加速度を設定している。一方、予測時間ＴＡは、３０秒未満、３０秒以上６０秒未満、６０秒以上１２０秒未満、１２０秒以上１８０秒未満、１８０秒以上とに区分している。
【００４７】
電力ピーク抑制重視時間帯３９では、予測時間ＴＡが３０秒を超える区分では速度低減を優先した速度ｖ２〜ｖ５とし、加速度Ｂｄｖ/ｄｔ〜Ｅｄｖ/ｄｔはやや低減した値として登録している。一方、省電力重視時間帯４０では、予測時間ＴＡが３０秒を超える区分では加速度低減を優先した加速度Ｇｄｖ/ｄｔ〜Ｊｄｖ/ｄｔとし、速度ｖ７〜ｖ１０はやや低減した値として登録している。電力ピーク抑制重視時間帯３９でも省電力重視時間帯４０でも、予測時間ＴＡが３０秒以下の区分では、時間が短いために通常運転時よりも速度および加速度を小さくして走行することができないので、通常運転時と同じ速度および加速度を用いるものとして示している。
【００４８】
また、予測時間ＴＡは、各予測時間が長い区分ほど、速度および加速度を下げるようにそれぞれの値を設定している。ここで、速度および加速度は単純に下げるのではなく、後述する図１３で示すように次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡまでに当該待機エレベータが待機階に到着するような速度および加速度に設定することが重要となる。図５に示した速度・加速度設定テーブル２８の各値はこの条件を考慮して設定されている。
【００４９】
上述した図５の速度・加速度設定テーブル２８を用いながら速度・加速度決定手段３２は、先ず変換した時間帯区分が電力ピーク抑制重視時間帯３９または省電力重視時間帯４０のいずれかに該当するのかを判定した後、判定した時間帯区分が電力ピーク抑制重視時間帯３９に該当する場合は、この電力ピーク抑制重視時間帯３９の下に予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡの区分に対応する速度および加速度を抽出する。一方、現在の時間帯が省電力重視時間帯４０に該当する場合は、この省電力重視時間帯４０の下に予測時間ＴＡの区分に対応する速度および加速度を抽出する。
【００５０】
ここでも速度・加速度設定テーブル２８に代えて予測時間ＴＡの値に応じて演算によって速度および加速度を算出してもよい。いずれの場合も、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡの値に応じて待機階への速度と加速度を得るため、予測時間ＴＡが長いほど速度または加速度の少なくとも一方をより小さくして、待機階への走行時における省エネ効果を高めることができる。速度・加速度設定テーブル２８は、エレベータの稼動初期に作成されてデータ蓄積部９内に保存することを想定しているが、事前に作成せずにその都度計算することによっても同じ処理を実施することができる。
【００５１】
次に、図５に示した電力ピーク抑制重視時間帯３９および省電力重視時間帯４０で設定した速度および加速度の違いについて図６〜図９を用いて説明する。
【００５２】
図６は、電力ピーク抑制重視時間帯３９における待機運転時速度特性４２を通常運転時速度特性４１と比較して示す特性図であり、図７は同じく電力ピーク抑制重視時間帯３９における待機運転時加速度特性４４を通常運転時加速度特性４３と比較して示す特性図である。図６に示した待機運転時速度特性４２は、複数に区分した予測時間ＴＡ毎に速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時速度特性４１より低い速度設定としている。図７に示した待機運転時加速度特性４４は、同様に複数に区分した予測時間ＴＡ毎に加速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時加速度特性４３よりもやや低い加速度を設定としている。しかし、図６に示した待機運転時速度特性４２における予測時間ＴＡの区分毎の速度低下率は、図７に示した待機運転時加速度特性４４における予測時間ＴＡの区分毎の速度低下率よりも大きくしている。
【００５３】
従って、現在の時間帯が電力ピーク抑制重視時間帯３９に該当する場合は、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡ、例えば９７秒を用いて、図６に示した通常運転時速度特性４１よりも低い速度の待機運転時速度特性４２と、図７に示した通常運転時加速度特性４３よりもやや低い待機運転加速度特性４４とから待機運転時速度と待機運転時加速度を算出する。
【００５４】
このため、速度・加速度決定手段３２は、図５の速度・加速度設定テーブル２８を使用して電力ピーク抑制重視時間帯３９では、通常運転時よりも待機運転時の方が運転速度を低下することに重点が置かれ、電力ピーク抑制を重視するために最高速度の低減を優先するような速度および加速度が抽出される。
【００５５】
一方、図８および図９は、省電力重視時間帯４０における待機運転時速度特性４５と待機運転加速度特性４６とを示す特性図である。図８に示した待機運転時速度特性４５は、複数に区分した予測時間ＴＡ毎に速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時速度特性４１よりやや低い速度設定としている。また図９に示した待機運転時加速度特性４６は、同様に複数に区分した予測時間ＴＡ毎に速度が順次小さくなるようにしており、３０秒以下を除いていずれの予測時間ＴＡの区分でも通常運転時加速度特性４３よりも低い加速度を設定としている。
【００５６】
また、両者を比較すると、図８に示した待機運転時速度特性４５は通常時速度特性４１よりもやや低い速度の設定であるのに対して、図９に示した待機運転時加速度特性４６は通常運転時加速度特性４３よりも低い加速度の設定としている。
【００５７】
電力ピーク抑制重視時間帯３９と省電力重視時間帯４０との違いは、図６と図８の比較から分かるように、電力ピーク抑制重視時間帯３９に該当する場合には速度低減を優先して、電力ピークを抑制した待機運転時速度特性４２を採用し、同様に、図７と図９の比較から分かるように、省電力重視時間帯４０に該当する場合には加速度低減を優先して、省電力を実現する待機運転時加速度特性４６を採用するようにしている。
【００５８】
また、図６および図７に示した電力ピーク抑制を重視する場合は、横軸に示した予測時間ＴＡが長くなるほど、速度および加速度を低減させる特性としているが、特に速度を優先的に下げる待機運転時速度特性４２としている。言い換えると、電力ピーク抑制を重視するため、通常運転時速度特性４１および通常運転時加速度特性４３を基準とした場合、通常時の値に対する速度の低減比を加速度の低減比よりも大きくするような設定としている。電力ピーク抑制が重視される時間帯は、電力系統全体で見て総発電電力と総消費電力のバランスが逼迫する時間帯であり、電力系統内のエレベータ装置全体で電力ピークの抑制を図れば総消費電力が下がり、電力の需給バランスに余裕が生じるという大きな効果がある。
【００５９】
これに対して、省電力重視時間帯４０における待機運転時速度特性４５と待機運転時加速度特性４６は、図８および図９に示すように、省電力すなわち消費電力量低減を重視するため、特に待機運転時加速度特性４６に従って加速度を優先的に下げる特性としている。つまり、通常時の値に対する加速度の低減比を速度の低減比よりも大きくするような設定としているため、消費電力量の低減を重視することができる。
【００６０】
このようにして現在の時間帯が省電力重視時間帯４０に該当する場合、速度・加速度決定手段３２は、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡを用いて、図５の速度・加速度設定テーブル２８を参照するが、図８に示した通常運転時速度特性４１よりもやや低い速度の待機運転時速度特性４５から待機運転時の速度を抽出し、また図９に示した通常時加速度特性４３よりも十分に低い待機運転時加速度特性４６から待機運転時の加速度を抽出することになる。このため、省電力重視時間帯４０では、通常運転時よりも待機運転時の方が加速度を低下することに重点が置かれ、加速度の低減を優先するような速度および加速度が抽出されて省電力が実現される。
【００６１】
ところで、乗りかご１の走行時における消費電力ｐの算出式は近似的に概ね次の数式１で表すことができる。ここで、ｖは乗りかご１の速度（最高速度）、Σｍは乗りかご１とかご内重量と釣り合いおもり２などの総重量、ｄｖ/ｄｔは乗りかご１の加速度、△ｍは乗りかご１の総重量と釣り合いおもり２との重量差（アンバランス重量分）、ｇは重力加速度をそれぞれ表している。
【００６２】
ｐ＝ｖ×｛（Σｍ）×（ｄｖ/ｄｔ）＋△ｍ×ｇ｝・・・（数式１）
同式から分かるように、乗りかご１の最高速度ｖを下げると消費電力ｐもそれに比例して下がる。従って、乗りかご１の最高速度ｖを下げることで電力ピークを低減することができる。
【００６３】
図１０〜図１２は速度および加速度のそれぞれ異なる運行パターンを示している。図１０に示した運行パターン４７は通常走行時の最高速度ｖを水平線部で示し、加速度ｄｖ/ｄｔを傾斜線部で示している。これに対して図１１は電力ピーク抑制重視時間帯３９における運行パターン４８を示しており、最高速度ｖが運行パターン４７の通常走行時よりも低減しているため、電力ピークも同様に低減することができる。しかし、運行パターン４８のように乗りかご１の最高速度ｖを下げると走行時間は運行パターン４７の通常走行時よりも増大するため、合計の消費電力量は同じとなる。
【００６４】
また数式１から分かるように、乗りかご１の加速度ｄｖ/ｄｔを下げても消費電力ｐを下げることができる。これは図１２に示した運行パターン４９のように傾斜線部で示す加速度ｄｖ/ｄｔを運行パターン４７の通常走行時よりも低減し、水平線部で示す最高速度ｖを通常走行時と同じにすると、図１１に比べて走行時間の増大も抑えることができると共に、合計の消費電力量を抑えることできる。従って、省電力重視時間帯４０の場合は運行パターン４９のように加速度低減を優先するような加速度ｄｖ/ｄｔを設定すればよい。
【００６５】
このようにして、図５に示した速度・加速度設定テーブル２８は、複数の時間帯区分および予測時間ＴＡにおける複数の区分に応じて各速度および加速度の値を設定する。このとき電力ピーク抑制重視時間帯３９では速度のみを通常運転時よりも小さくしたり、省電力重視時間帯４０では加速度のみを通常運転時よりも小さくしたりすることもできるので、速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくすればよい。
【００６６】
図１に示した速度・加速度決定手段３２は、予測時間算出手段３１で算出した予測時間ＴＡを受け取ると、時間帯検出手段３３を用いながら速度・加速度設定テーブル２８を参照し、待機エレベータの乗りかご１を待機階へと移動するときの速度および加速度を決定する。決定した速度および加速度の値は、当該待機エレベータに対する速度指令および加速度指令として主制御部８へ伝送され、主制御部８は当該待機エレベータの電力変換器６を通して速度および加速度を制御しながら乗りかご１を待機階へと移動する。
【００６７】
このようなエレベータ装置によれば、待機エレベータにおける乗りかご１を待機階へ移動するとき、電力ピーク抑制重視時間帯３９と省電力重視時間帯４０とに時間帯を区分し、この区分毎に速度および加速度を設定しているため、電力ピーク抑制を重視したい時間区分では、最高速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、一方、それ以外の時間帯では、省電力を重視するために加速度の低減を優先するように速度および加速度を設定することができ、時間帯に応じて電力ピーク抑制や消費電力量の低減を図ることができる。
【００６８】
また、予測時間ＴＡを複数に区分し、これら区分毎に速度および加速度を制御するようにしたため、予測時間ＴＡ内に所定の待機階に到着するように予測時間ＴＡの長さに応じて乗りかご１の走行速度または加速度の少なくとも一方を下げることができるので、次の乗り場呼びを行うエレベータ利用者への影響は無く、エレベータ利用者の利便性を損なうことがない。このような制御は、待機エレベータにおいて待機階へ走行する場合に行われるので、待機エレベータのため乗りかご１内に乗客はおらず、また乗り場呼びがまだ生じていない待機階への走行時であるため、速度や加速度低減によって乗車時間を変化させてしまっても、乗り場の利用者が待ち時間の変化による影響を受けることがない。
【００６９】
尚、予測時間ＴＡは、初期段階の実績を参考にして事前に設定することもできるし、累積する実績データによって変更を加えることもできる。また、待機階へ移動する乗りかご１の速度および加速度は、予測時間算出手段３１によって算出した予測時間ＴＡを多少超えるものを選択したとしても、ほぼ同様の効果を期待できるので、他の方式の予測時間算出手段３１を採用することもできる。
【００７０】
例えば、図５では予測時間ＴＡを複数区分に分け、これらの区分毎に速度および加速度を設定したが、待機エレベータにおける乗りかご１を待機階へ移動するとき、その時間またはその時間の交通状態における乗り場呼び発生時間間隔、乗り場呼び発生頻度（単位は、例えば回／分など）、エレベータの利用頻度、ビルの交通量を指標にしても良い。例えば、その時間の交通状態における乗り場呼び発生時間間隔を用いれば、その乗り場呼び発生時間間隔が長いほどその長さに応じて速度および加速度を下げるような設定にすればよい。また発生頻度、利用頻度、交通量であれば、発生頻度、利用頻度、交通量が小さいほどその頻度や交通量に応じて速度および加速度を下げるような設定にすればよい。
【００７１】
図１４は、本発明の他の実施の形態によるエレベータ装置を示しており、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略し、相違部分についてのみ説明する。
【００７２】
待機エレベータにおける乗りかご１を待機階へと移動するときの速度および加速度の設定方法が異なり、データ蓄積部９内に階床高さなどのデータを格納した階床データ５３と、この階床データ５３を用いて待機エレベータにおける乗りかご１の現在位置と待機階までの移動距離ＸＡを算出する距離算出手段５４と、既に予測時間算出手段３１により算出した予測時間ＴＡと距離算出手段５４で求めた移動距離ＸＡとを用いてＸＡ／ＴＡで求められる速度指標を算出する速度指標算出手段５５とを設け、データ蓄積部９内の速度・加速度設定テーブル２８としては速度指標算出手段５５による速度指標に基づいて対応する速度および加速度を抽出するために変更を加えている。
【００７３】
つまり、速度・加速度設定テーブル２８は、図１５に示すように縦方向の区分は速度指標（ＸＡ／ＴＡ）であり、定格速度×０．２５未満、定格速度×０．２５以上で定格速度×０．５未満、定格速度×０．５以上で定格速度×０．７５未満、定格速度×０．７５以上で定格速度未満、および定格速度以上の５つに区分し、横方向は時間帯１１：００〜１５：００で示す電力ピーク抑制重視時間帯３９と、その他の時間帯である省電力重視時間帯４０とに区分し、それぞれの速度指標に対応する速度ｖおよび加速度ｄｖ／ｄｔを設定している。
【００７４】
例えば、電力ピーク抑制重視時間帯３９では速度指標が定格速度×０．２５以上で定格速度×０．５未満の場合、速度はｖ４で、加速度はＤｄｖ／ｄｔであり、速度ｖ４を定格速度×０．６に設定すれば予測時間ＴＡより前に待機階に到着できる。各速度および加速度の具体的な値は、このような考えに基づいてそれぞれ設定すればよい。それ以外の考え方、例えば電力ピーク抑制重視時間帯３９や省電力重視時間帯４０などは、図５の場合と全く同じである。その後、速度・加速度決定手段３２により速度・加速度設定データ２８から抽出して決定した速度および加速度は、速度指令および加速度指令として主制御部８へ伝送し、当該待機エレベータをはこの指令に従って走行される。
【００７５】
このようなエレベータ装置によれば、図１３で示したような状況で、待機エレベータにおける乗りかご１が次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡ内により確実に待機階に到着できるように、速度指標算出手段５５による速度指標を用いることができる。具体的には、待機エレベータにおける乗りかご１の現在位置と待機階との移動距離ＸＡ、例えば、図１３では１０階から１階までの移動距離ＸＡと、予測時間ＴＡ内に待機階に到着できる速度の目安となる速度指標（ＸＡ／ＴＡ）を求め、図１５を参照しながら算出した速度指標（ＸＡ／ＴＡ）に従って待機エレベータにおける乗りかご１の速度および加速度を抽出することができる。待機エレベータにおける乗りかご１の現在位置と待機階との距離情報を加えることで、より適切な速度および加速度を設定することが可能になる。
【００７６】
また、先の実施の形態の場合に比べて、待機エレベータにおける乗りかご１の待機階への移動距離ＸＡも加えて速度および加速度を設定しているため、予測時間ＴＡに対してより精度良く速度および加速度を設定して待機階へと到着させることができる。この結果、利用者への利便性を損なうことなく、つまり待ち時間の増大を生じることなく、電力ピークの抑制や消費電力量の低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 乗りかご
２ 釣り合いおもり
３ 主ロープ
４ モータ
５ シーブ
６ 電力変換器
７ エレベータ制御装置
８ 主制御部
９ データ蓄積部
１０ 待機エレベータ制御部
１１Ａ〜１１Ｄ 乗り場呼び装置
１２ 乗り場呼びデータ
１３ かご行き先階登録装置
１４ かご行き先階データ
１５ 荷重センサ
１６ かご内荷重データ
１７Ａ〜１７Ｄ 人流センサ
１８ 人流検出データ
１９ エンコーダ
２０ モータ回転量検出データ
２１ 乗り場呼び実績データ
２２ かご行き先階実績データ
２３ 人流状況実績データ
２４ 現在かご状態データ
２５ 待機階設定データ
２６ 平均乗り場呼び発生比較データ
２７ 平均乗り場呼び発生時間間隔データ
２８ 速度・加速度設定データ
２９ 待機エレベータ判定手段
３０ 待機階決定手段
３１ 予測時間算出手段
３２ 速度・加速度決定手段
３３ 時間帯検出手段
３４ タイマ
３５ 時間帯
３６ 交通流モード
３７ 平均乗り場呼び発生確率
３８ 乗り場呼び平均発生時間間隔
３９ 電力ピーク抑制重視時間帯
４０ 省電力重視時間帯
４１ 通常運転時速度特性
４２ 待機運転時速度特性
４３ 通常時加速度特性
４４ 待機運転時加速度特性
４５ 待機運転時速度特性
４６ 待機運転時加速度特性
４７ 運行パターン
４８ 運行パターン
４９ 運行パターン
５０ 移動開始時点
５１ 通常運行特性
５２ 低速運行特性
５３ 階床データ
５４ 距離算出手段
５５ 速度指標算出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごの昇降を制御するエレベータ制御装置と、上記乗りかごが待機階になく乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないときに待機エレベータと判定する待機エレベータ判定手段と、前記待機エレベータと判定した前記乗りかごの待機階を決定する待機階決定手段と、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度を決定する速度・加速度決定手段とを備えたエレベータ装置において、
前記速度・加速度決定手段は、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】
前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定したことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項３】
前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定し、前記速度・加速度決定手段は、前記乗り場呼び発生頻度を複数に区分し、この区分のうち前記乗り場呼び発生頻度が小さいほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項４】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間内に前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を選定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項５】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間を複数に区分し、この区分のうち前記予測時間が長いほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項６】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離を算出する距離算出手段と、前記予測時間と前記移動距離との比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記区分に応じて前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を選定したことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項７】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定されたときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離ＸＡを算出する距離算出手段と、ＸＡ／ＴＡの比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、ＸＡ／ＴＡの比が小さくなるほど前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項８】
複数の時間帯区分を有する時間帯検出手段を設け、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの時間を前記時間帯検出手段の時間帯区分に対応させ、前記速度・加速度決定手段は、前記時間帯区分毎にそれぞれ設定した速度および加速度の少なくとも一方を選定したようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項９】
電力ピーク抑制重視時間帯に該当する場合には速度低減を優先し、省電力重視時間帯に該当する場合には加速度低減を優先するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項１】
乗りかごの昇降を制御するエレベータ制御装置と、上記乗りかごが待機階になく乗り場呼びおよびかご行き先階登録がないときに待機エレベータと判定する待機エレベータ判定手段と、前記待機エレベータと判定した前記乗りかごの待機階を決定する待機階決定手段と、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度を決定する速度・加速度決定手段とを備えたエレベータ装置において、
前記速度・加速度決定手段は、前記待機エレベータの前記乗りかごを待機階へと走行する速度および加速度の少なくとも一方を通常運転時よりも小さくしたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】
前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定したことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項３】
前記待機階決定手段は、過去の乗り場呼び発生頻度履歴からほぼ同時間帯における乗り場呼び発生頻度の高い階床を待機階として決定し、前記速度・加速度決定手段は、前記乗り場呼び発生頻度を複数に区分し、この区分のうち前記乗り場呼び発生頻度が小さいほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項４】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間内に前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を選定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項５】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記予測時間を複数に区分し、この区分のうち前記予測時間が長いほど前記待機階に到着する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項６】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間を算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離を算出する距離算出手段と、前記予測時間と前記移動距離との比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、前記区分に応じて前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を選定したことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項７】
待機エレベータと判定した後、次の乗り場呼びが発生するまでの予測時間ＴＡを算出する予測時間算出手段と、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定されたときの前記乗りかごの位置と前記待機階間の移動距離ＸＡを算出する距離算出手段と、ＸＡ／ＴＡの比に応じて複数の区分を設け、前記速度・加速度決定手段は、ＸＡ／ＴＡの比が小さくなるほど前記待機階に走行する速度および加速度の少なくとも一方を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項８】
複数の時間帯区分を有する時間帯検出手段を設け、前記待機エレベータ判定手段により待機エレベータと判定したときの時間を前記時間帯検出手段の時間帯区分に対応させ、前記速度・加速度決定手段は、前記時間帯区分毎にそれぞれ設定した速度および加速度の少なくとも一方を選定したようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項９】
電力ピーク抑制重視時間帯に該当する場合には速度低減を優先し、省電力重視時間帯に該当する場合には加速度低減を優先するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−７１８２５（Ｐ２０１３−７１８２５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２８４９（Ｐ２０１１−２１２８４９）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【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２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【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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