JP2856504B2 - 作業ロボット及びその運搬を兼ねたエレベータ制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エレベータが設置されたビル、工場等の建
物にて自律走行しながら各種の作業を行う作業ロボット
およびその運搬を兼ねたエレベータ制御システムに関す
るものである。

（従来の技術） 最近、ビルや工場等の高層建屋においては、複数台の
エレベータが据付けられ、利用者に対するサービスとエ
レベータの運用効率を向上させる目的で各階からのフロ
ア呼びに対し最適エレベータを割付けて運行制御するエ
レベータ運行制御システムが採用されている。また、ビ
ル等建物を総合的に管理する管理用コンピュータから固
有のデータを取込んで、交通需要の情報データとして利
用することにより、より利用者に対するサービスとエレ
ベータの運用効率の向上を図っている。この場合、管理
用コンピュータから取込まれる交通需要の情報データと
しては、出退勤、会議予約、受付案内、食堂管理等があ
り、これらのデータにより交通需要を予測して出勤時間
帯のオペレーションの自動選択、休日判定と省電力化の
ための自動制御等エレベータの運行管理の調整を行なっ
ている。

したがって、かかるエレベータ運行制御システムにあ
っては、学習機能のみでは困難であったタイムリーなエ
レベータサービスが可能となる。

一方、ビル内でフロアの清掃、警備、塗装、荷物の運
搬および積み降ろし、病院等にあっては食事の配膳等の
各種作業を自律走行の可能な作業ロボットで行われる場
合がある。この自律走行作業ロボットは、予めプログラ
ム化された作業内容に応じてあるフロアの例えば床面を
自律走行しなが清掃作業を行なうものである。

ところで、このような自律走行作業ロボットが一連の
作業を終えて次のフロアに移動するには、階段を昇降す
ることも考えられるが、作業ロボットに自力で階段を昇
降する機能を付加しなければならず、装置が複雑になる
とともに大型化するため現実的ではない。そこで，エレ
ベータの利用が考えられるが、この場合前述したエレベ
ータの運行制御システムはあくまでも利用者が人間に限
定されているため、自律走行作業ロボットのフロア間の
移動は人手に頼らなければならない。例えば１階床から
２階床へ自律走行作業ロボットを移動する場合、人手に
よるホール呼び操作によりエレベータを呼び、エレベー
タが到着するとエレベータのかご内に自律走行作業ロボ
ットを移動させた後、かご呼び操作により目的階へ向か
わせている。そして、エレベータが目的階に到着する
と、かごからフロアへ自律走行作業ロボットを移動さ
せ、そのフロアの清掃作業を行なう。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のエレベータ制御システムにおいて
は、本来利用者のサービスを前提とした運行制御を行な
っているため、自律走行作業ロボットを各フロア間を移
動する度に人手による作業が必要となる。

そこで、本発明の目的は自律走行ロボットを人手を介
さずに各フロア間を移動させることができる作業ロボッ
トの運搬を兼ねたエレベータ制御システムを提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明は以上の目的を達成するために、請求項１に対
応する発明は、エレベータかごを備えた建物内を自律走
行して各種の作業をする作業ロボットより発信されるエ
レベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を受信す
ることにより前記エレベータかごを呼出し階に応答させ
るとともに、前記作業ロボットより発信される行先階指
定信号により、前記エレベータかごを行先階へ運行さ
せ、前記作業ロボットを階間移動させるようにしたもの
である。

請求項２に対応する発明は、複数台のエレベータかご
を備えた建物内を自立走行して各種の作業をする作業ロ
ボットより発信されるエレベータかごの呼出し信号及び
行先階指定信号を受信することにより前記複数台のエレ
ベータかごの中から最適なエレベータかごを選択し、こ
の最適なエレベータかごを呼出し階に応答させるととも
に、前記作業ロボットより発信される行先階指定信号に
より、前記エレベータかごを行先階へ運行させ、前記作
業ロボットを階間移動させるようにしたものである。

請求項３に対応する発明は、請求項２に対応する発明
のエレベータ制御システムにおいて、乗客のいない空の
エレベータかごを前記最適なエレベータかごとして優先
的に選択するようにしたものである。

請求項４に対応する発明は、エレベータかごを備えた
建物内を自立走行して各種の作業をするとともに、エレ
ベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を乗り場に
て発信し、前記エレベータかごの呼出し信号及び行先階
指定信号に対して応答したエレベータかごに乗込んで階
間移動する作業ロボットである。

請求項５に対応する発明は、複数台のエレベータかご
を備えた建物内を自立走行して各種の作業をするととも
に、エレベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を
乗り場にて発信し、前記エレベータかごの呼出し信号及
び行先階指定信号に基づいて前記複数台のエレベータか
ごの中から選択されたエレベータかごに乗込んで階間移
動する作業ロボットである。

請求項６に対応する発明は、エレベータかごを備えた
建物内を自立走行して各種の作業をするとともに、エレ
ベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を乗り場に
て発信し、前記エレベータかごの呼出し信号及び行先階
指定信号に対して応答した前記エレベータかごに人がい
ないことを条件に前記エレベータかごに乗込んで階間移
動する作業ロボットである。

請求項７に対応する発明は、エレベータかごを備えた
建物内を自立走行して各種の作業をするとともに、エレ
ベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を乗り場に
て発信し、前記エレベータかごの呼出し信号及び行先階
指定信号に対して応答した前記エレベータかごを利用し
て階間を移動しながら建物内の予め決められた作業を行
い、全ての作業が終了した後、所定の収納場所に帰還す
る作業ロボットである。

従って、請求項２及び請求項３に対応する発明によれ
ば、作業ロボットが乗場にて発信した行先階指定信号を
加味した上で最適なエレベータかごを選択することがで
きるため、エレベータ制御用コンピュータ側にてかごを
選択する前に作業ロボットの移動経路を把握でき、例え
ば１階から３階というような移動経路であることが分か
っている場合には一般の人との乗合せを避ける配慮が図
れる等の割当制限を考慮した割当が可能となる。

また、作業ロボットが乗込むことを決定したかごを作
業ロボット専用のかごとし、その後の乗り場呼びの受付
けを阻止して一般の人との乗合せを無くす場合であって
も、移動経路が把握されていれば、移動経路外で発生し
た新たな一般乗り場呼びを作業ロボットが利用する前、
利用中に限らず移動経路外の乗場呼びであれば作業ロボ
ットが利用する予定のかごであっても制限することなく
割当ることができ、エレベータが作業ロボットに占有さ
れる時間を短縮し、効率のよい運転が可能となる。

請求項１、請求項４〜７に係る発明によれば、建物に
エレベータが１台しかない場合であっても、乗場の作業
ロボットからのかごの呼出し信号及び行先階指定信号を
受信することにより移動経路を把握でき、その後の移動
経路内の乗場呼びを禁止するとともに、経路外の乗場呼
びは受付けるなど、作業ロボットがエレベータを占有す
る時間を少なくし、一般利用脚の安全性を確保しつつ利
便性を著しく低下させるようなこともなくなる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による作業ロボットの運搬を兼ねたエ
レベータ制御システムの構成例を示すものである。

第１図において、11は高層ビルに据付けられた複数台
のエレベータ全体を管理して各エレベータを運行制御す
るためのエレベータ運行制御コンピュータで、このエレ
ベータ運行制御コンピュータ11は第２図に示すように演
算処理部11a、記憶部11b、タイマ11cおよび情報を入、
出力する入出力装置11dから構成され、それぞれデータ
バスを介して相互に接続されている。一方、12はフロア
の清掃を行う自律走行作業ロボットで、この自律走行作
業ロボット12は自律走行制御と作業スケジュールの内容
がプログラム化されたマイコンが内蔵され、さらに光セ
ンサ、超音波センサ等を用いた送受信機13が備えられて
いる。また、各エレベータホールには自律走行作業ロボ
ット12とエレベータ運行制御コンピュータ11との間で情
報を相互に伝送するための光センサ、超音波センサ等を
用いた送受信機14が適宜の壁面の位置に取付けられてい
る。

ここで、演算処理部11aは自律走行作業ロボット12の
送受信機13より作業スケジュールに従って出力されるエ
レベータホールの送受信機12を介して現在の作業階と次
の行先階の情報（エレベータかごの呼出し信号及び行先
階指定信号）が取込まれると、そのとき各エレベータか
ごに設けられている荷重センサおよび赤外線センサから
の検出信号、ドア開閉情報、ホール呼び信号およびかが
呼び信号を取込んで所定の演算処理および判定を行な
い、その判定結果に基づいて最適なエレベータの予約情
報を入出力装置11dを介してそのエレベータかごの制御
装置に伝送するものである。また、入出力装置11dには
音声合成器15が接続され、各エレベータかごに取付けら
れたスピーカ16よりメッセージ情報が音声として出力さ
れるようにしてある。

次にかかる作業ロボットの運搬を兼ねたエレベータ制
御システムの作用について述べる。いま、自律走行作業
ロボット12の送受信機13により現在の作業階および次の
行先階の番号を作業階のエレベータホールに具備してあ
る送受信機14に送ると、この送受信機14はエレベータ運
行制御コンピュータ11にその情報を伝送する。エレベー
タ運行制御コンピュータ11は、送受信機14からの情報を
入出力部11dを介して取込むと、演算処理部11aではその
とき記憶部11bに記憶されている各エレベータかごの荷
重センサの検出信号、かご内に人がいるかどうかを検出
する赤外線センサの検出信号、ドア開閉情報、各エレベ
ータのホール呼び信号およびかご呼び信号を取込んで複
数台あるエレベータの中から最適なエレベータを選択す
る。

ここで、第３図に示すフローチャートを参照しながら
自律走行作業ロボット12を行先階へ移動させる場合のエ
レベータの選択制御について説明する。

自律走行作業ロボット12より現在の作業階と行先階の
情報（エレベータかごの呼出し信号及び行先階指定信
号）が送受信機13よりエレベータホールの送受信機14に
光または超音波により伝送されると、この情報はエレベ
ータ制御用コンピュータ11に割込み情報として取込ま
れ、演算処理部11によりエレベータの選択が実行され
る。まず、ステップ31では全エレベータの中に空のエレ
ベータかごがあるかどうかが判定され、空のエレベータ
かごがある場合にはステップ32により、その中から呼出
し階へ一番近いエレベータを選択して予約する。また、
ステップ31で空のエレベータかごがないと判定される
と、ステップ33に進み、ここで自律走行作業ロボット12
の呼出し階へ到着するまでに現在エレベータかご内にい
る人が全て降り、空の状態になる一番近いエレベータを
記憶部11bに記憶されているかご呼び情報を参照して選
択し、予約する。そして、ステップ34ではエレベータに
乗っていた人がエレベータを降りる階に到着したかどう
かをドア開情報により判定し、到着したと判定されると
音声合成器15を動作させてそのエレベータかご内のスピ
ーカよりこのエレベータは自律走行作業ロボット用に予
約されていることを音声にて伝え、他の人がエレベータ
かごに乗込むことを防ぐ。次にステップ36で予約エレベ
ータが呼出し階に到着したかどうかが判定され、到着さ
れていればステップ37に進み、到着していなければ前述
したステップ34に戻る。ステップ37ではエレベータかご
内に人がいるかどうかが判定され、人がいなければ一連
のエレベータの選択制御が終了し、人がいればステップ
38により音声合成器15を動作させて他のエレベータに移
るようスピーカ16により伝える。そして、ステップ39に
より再度人が降りたかどうかを判定し、まだ人がいる場
合にはステップ40によりエレベータの予約をキャンセル
し、選択制御のスタート位置に戻り、前述した各ステッ
プを繰返す。この場合、呼出し階にエレベータかごが到
着後、利用者がいるかどうかはかご内に設けられている
赤外線センサからの検出信号により判定し、タイマ11に
よる時間計測により一定時間経過しても人が降りない場
合はエレベータのドアを閉じて予約をキャンセルする。
また、自律走行作業ロボット12はエレベータが呼出し階
に到着後、かご内に人がいないことを確認し、さらにド
アが一定時間開いていることを条件にかご内への移動が
開始される。

以上は自律走行作業ロボット12から作業階と行先階の
情報をエレベータ制御コンピュータ11に送受信機13,14
を介して伝送した場合のエレベータの選択制御の作用で
あるが、次に自律走行作業ロボット12の作用を含むシス
テム全体の流れについて第４図に示すフローチャートを
参照しながら説明する。いま、ステップ41で自律走行作
業ロボット12が第１作業場所の作業が終ると、自律走行
作業ロボット12はステップ42によりエレベータホールま
で移動し、ここで前述したフローにより予約されたエレ
ベータの前で待機する。この場合、エレベータ制御用コ
ンピュータ11から自律走行作業ロボット12に対しては予
約エレベータ号機の予約情報が取込まれている。次に自
律走行作業ロボット12はステップ43により予約エレベー
タの前に到着したかどうかを判定し、到着していると判
定されるとステップ44に進む。このステップ44ではエレ
ベータかごが前述したフローにより到着し、ドアが一定
時間開いていることが確認されると、自律走行作業ロボ
ット12を移動させてかご内に乗込ませる。その後はステ
ップ45に示すようにエレベータにより行先階である第２
作業場所まで移動し、ステップ46で第２作業場所の清掃
作業を行なう。以下同様に予め自律走行作業ロボット12
の作業スケジュールに基いて第３、第４作業場所…へと
移動し、全ての作業が終わるとステップ47でエレベータ
にて収納場所があるフロアまで移動し、ステップ48によ
り収納場所に戻る。

ここで、自律走行作業ロボット12が予約エレベータに
乗込むまでの作用の詳細を第５図に示すフローチャート
を参照しながら説明する。ステップ51により自律走行作
業ロボット12が次の作業場所へ移動するためのプログラ
ムがスタートすると、自律走行作業ロボット12はステッ
プ52によりエレベータホールに移動し、ステップ53でエ
レベータ制御用コンピュータ11と通信するために壁面等
に設置されている送受信機14の近辺まで移動する。次に
ステップ54において、自律走行作業ロボット12からエレ
ベータ制御用コンピュータ11に現在の作業階と行先階の
情報を伝送する。ステップ55ではエレベータ制御用コン
ピュータ11にて第２図のフローに基いて最適なエレベー
タを選択して自律走行作業ロボット専用に予約し、予約
情報を自律走行作業ロボット12に伝達した後、ステップ
56によりエレベータを呼出し階へ、また自律走行作業ロ
ボット12をその予約されたエレベータの前にそれぞれ移
動させる。そして、ステップ57によりエレベータが予約
階に到着したかどうかを判定し、到着していればステッ
プ58により予約したエレベータの前に自律走行作業ロボ
ット12が移動を完了したかどうかを判定し、完了してい
ればステップ59により自律走行作業ロボット12をエレベ
ータかごに乗せて行先階へ移動する。

このようにビル、工場等に据付られた複数台のエレベ
ータの運行状態を総合的に管理し、利用者のエレベータ
待ち時間が最小となるような最適エレベータを割付けて
運行制御するエレベータ制御用コンピュータ11におい
て、スケジュールに応じてフロアの清掃作業を行なう自
律走行作業ロボット12から現在の作業階と行先階の情報
（エレベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号）を
送受信機13、14により伝送されると、割込み動作により
複数台のエレベータの中から最適なエレベータを選択し
て予約すると共に、その情報を自律走行作業ロボット12
に伝送し、且つ予約エレベータを呼出し階へ運行制御す
る場合には利用者の安全性を最大限に考慮してエレベー
タを運行制御するようにしたので、自律走行作業ロボッ
ト12の各フロア間の移動が無人化できると共に、使用時
間の制約を受けるようなことがなくなる。

したがって、自律走行作業ロボット12の作業効率が向
上することは勿論のこと、人手によらなくてもフロア間
の移動を行なうことができるので、深夜作業等のように
非常に負担のかかる作業からも開放される。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば自律走行作業ロボット12を行先階へ移動させる場合の
エレベータの選択制御として第６図に示すようなフロー
チャートに従った処理を行なうようにしてもよい。

第６図において、まずステップ61では全エレベータの
中に空のエレベータかごがあるかどうかが判定され、空
のエレベータかごがある場合にはステップ62により、そ
の中から呼出し階へ一番近いエレベータを選択して予約
する。また、ステップ61で空のエレベータかごがないと
判定されると、ステップ63に進み、ここで呼出し階へ一
番早く到着するエレベータを予約する。そして、ステッ
プ64において呼出し階へ到着するまでの間、エレベータ
の中にいる人へ音声等により予約されていることを伝え
る。次にステップ65により呼出し階に到着したかどうか
を判定し、到着していればステップ66によりエレベータ
かご内に人がいるかどうかを判する。ステップ66で人が
いることが判定されると、ステップ67により他のエレベ
ータへ移るよう音声等で伝え、ステップ68によりエレベ
ータかごの中の人が降りたかどうかを判定し、かごに人
がいる場合にはステップ69にて予約をキャンセルし、再
度エレベータの選択制御を繰返す。

このようなエレベータの選択制御としても前述と同様
の作用効果を得ることができる。

また、例えば夜間等のようにエレベータの利用者の少
ない時間帯の場合には複数台のエレベータの内、予め自
立走行作業ロボット専用の特定のエレベータを１台割付
けており、その他の時間帯に対しては前述した第３図ま
たは第６図に示すフローチャートによりエレベータを選
択制御するようにしてもよい。

さらに、前述した実施例ではフロアの清掃作業を行な
う自立走行作業ロボットとして説明したが、警備、塗
装、荷物の運搬および積み降ろし、食事の配膳等の作業
を行なうものであってもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、自律走行作業ロボ
ットを人手を介さずに、エレベータにより各フロア間を
移動させることができる作業ロボットの運搬を兼ねたエ
レベータ制御システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による作業ロボットの運搬を兼ねたエレ
ベータ制御システムの一実施例を示す構成図、第２図は
同実施例におけるエレベータ制御用コンピュータのブロ
ック図、第３図乃至第５図は同実施例の作用を説明する
ためのフローチャートをそれぞれ示す図、第６図は本発
明の他の実施例における作用を説明するためのフローチ
ャートを示す図である。 11……エレベータ運行制御コンピュータ、11a……演算
処理部、11b……記憶部、11c……タイマ、11d……入出
力部、12……自律走行作業ロボット、13,14……送受信
機、15……音声合成器、16……スピーカ。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベータかごを備えた建物内を自立走行
   して各種の作業をする作業ロボットより発信されるエレ
   ベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を受信する
   ことにより前記エレベータかごを呼出し階に応答させる
   とともに、前記作業ロボットより発信される行先階指定
   信号により、前記エレベータかごを行先階へ運行させ、
   前記作業ロボットを階間移動させるようにしたことを特
   徴とする作業ロボットの運搬を兼ねたエレベータ制御シ
   ステム。
2. 【請求項２】複数台のエレベータかごを備えた建物内を
   自立走行して各種の作業をする作業ロボットより発信さ
   れるエレベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号を
   受信することにより前記複数台のエレベータかごの中か
   ら最適なエレベータかごを選択し、この最適なエレベー
   タかごを呼出し階に応答させるとともに、前記作業ロボ
   ットより発信される行先階指定信号により、前記エレベ
   ータかごを行先階へ運行させ、前記作業ロボットを階間
   移動させるようにしたことを特徴とする作業ロボットの
   運搬を兼ねたエレベータ制御システム。
3. 【請求項３】請求項２記載のエレベータ制御システムに
   おいて、乗客のいない空のエレベータかごを前記最適な
   エレベータかごとして優先的に選択することを特徴とす
   る作業ロボットの運搬を兼ねたエレベータ制御システ
   ム。
4. 【請求項４】エレベータかごを備えた建物内を自立走行
   して各種の作業をするとともに、エレベータかごの呼出
   し信号及び行先階指定信号を乗り場にて発信し、前記エ
   レベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号に対して
   応答したエレベータかごに乗込んで階間移動することを
   特徴とする作業ロボット。
5. 【請求項５】複数台のエレベータかごを備えた建物内を
   自立走行して各種の作業をするとともに、エレベータか
   ごの呼出し信号及び行先階指定信号を乗り場にて発信
   し、前記エレベータかごの呼出し信号及び行先階指定信
   号に基づいて前記複数台のエレベータかごの中から選択
   されたエレベータかごに乗込んで階間移動することを特
   徴とする作業ロボット。
6. 【請求項６】エレベータかごを備えた建物内を自立走行
   して各種の作業をするとともに、エレベータかごの呼出
   し信号及び行先階指定信号を乗り場にて発信し、前記エ
   レベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号に対して
   応答した前記エレベータかごに人がいないことを条件に
   前記エレベータかごに乗込んで階間移動することを特徴
   とする作業ロボット。
7. 【請求項７】エレベータかごを備えた建物内を自立走行
   して各種の作業をするとともに、エレベータかごの呼出
   し信号及び行先階指定信号を乗り場にて発信し、前記エ
   レベータかごの呼出し信号及び行先階指定信号に対して
   応答した前記エレベータかごを利用して階間を移動しな
   がら建物内の予め決められた作業を行い、全ての作業が
   終了した後、所定の収納場所に帰還することを特徴とす
   る作業ロボット。