JP5224737B2

JP5224737B2 - マルチかごエレベーターの制御装置

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Publication number: JP5224737B2
Application number: JP2007173958A
Authority: JP
Inventors: 雅也酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2027-07-02
Also published as: JP2009012883A

Description

この発明は、同一の昇降路を複数のかごが昇降されるマルチかごエレベーターシステムに設けられ、かごの運転を制御するマルチかごエレベーターの制御装置に関するものである。

近年、高層化する建築物において効率的な輸送を実現するための一手段として、同一の昇降路に複数のかごを設けるマルチかごエレベーターシステムが提案されている。このシステムでは、走行するかご同士の衝突を回避するような運転制御が必要となる。これに対して、例えば特許文献１では、前方走行かごと後方走行かごとの間のかご間距離を演算し、後方走行かごが減速停止するための距離よりもかご間距離が大きくなるように、後方走行かごの速度パターンを演算する。また、かご間距離が大きい場合には、後方走行かごの走行速度を上げることにより運行効率を向上させる。

また、特許文献２に示されたエレベーターの制御装置では、かご積載量と目的階までの移動距離とに基づいて、電動機や電力変換器の駆動能力範囲内で速度パターンを変化させ、目的階に短時間で到達するような速度パターンが生成される。

特開平５−２８６６５５号公報（第３頁〜第８頁、図６、８、９）特開２００３−２３８０３７号公報（第３頁〜第６頁、図１）

しかし、上記の特許文献１に示された従来のエレベーターの制御装置においては、速度パターンがかご間距離に基づいて演算されるため、一定速走行の途中で加速又は減速して一定速走行速度が切り替えられるような速度パターンが生成されることがあり、これにより乗客に不快感を与えることがあった。また、特許文献２に示されたような従来の運転方法は、マルチかごエレベーターシステムに対応しておらず、かごの衝突を回避する手段を設けることが必要となる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かご同士の衝突を回避しつつ乗り心地を向上させることができるマルチかごエレベーターの制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係るマルチかごエレベーターの制御装置は、同一の昇降路を昇降される複数のかごの速度パターンを生成する速度指令演算装置を備え、かごのうち呼びに対して割り当てられた割当かごの速度パターンを生成する際に、割当かごに隣接し割当かごの前方を走行するかごが存在する場合、前方を走行するかごを前方走行かご、割当かごを後方走行かごとすると、速度指令演算装置は、前方走行かごの走行方向が後方走行かごと同じであり、かつ後方走行かごの目的階が前方走行かごの位置よりも遠い場合には、後方走行かごの走行開始時刻を所定時間遅らせる。

この発明のマルチかごエレベーターの制御装置は、後方走行かごの走行開始時刻を所定時間遅らせるので、かご同士の衝突を回避しつつ、滑らかな速度パターンで後方走行かごを走行させることができ、乗り心地を向上させることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるマルチかごエレベーターシステムの要部を示す構成図である。図において、昇降路の上部には、上かご用巻上機１が設けられている。上かご用巻上機１は、上かご用電動機２と、上かご用電動機２により回転される第１及び第２の上かご用駆動シーブ３，４と、上かご用駆動シーブ３，４の回転を制動する上かご用ブレーキ装置（図示せず）とを有している。第１及び第２の上かご用駆動シーブ３，４は、上かご用電動機２の回転軸に直結されている。

上かご用駆動シーブ３，４の近傍には、第１及び第２の上かご用そらせ車５，６が設けられている。第１の上かご用駆動シーブ３及び第１の上かご用そらせ車５には、第１の上かご用主索７が巻き掛けられている。第２の上かご用駆動シーブ４及び第２の上かご用そらせ車６には、第２の上かご用主索８が巻き掛けられている。

第１及び第２の上かご用主索７，８の一端部には、上かご９が吊り下げられている。第１及び第２の上かご用主索７，８の他端部には、第１の釣合おもり１０が吊り下げられている。上かご９及び第１の釣合おもり１０は、上かご用巻上機１により昇降路内を昇降される。

昇降路の上部には、下かご用巻上機１１が設けられている。下かご用巻上機１１は、下かご用電動機１２と、下かご用電動機１２により回転される第１及び第２の下かご用駆動シーブ１３，１４と、下かご用駆動シーブ１３，１４の回転を制動する下かご用ブレーキ装置（図示せず）とを有している。第１及び第２の下かご用駆動シーブ１３，１４は、下かご用電動機１２の回転軸に直結されている。

下かご用駆動シーブ１３，１４の近傍には、第１及び第２の下かご用そらせ車１５，１６が設けられている。第１の下かご用駆動シーブ１３及び第１の下かご用そらせ車１５には、第１の下かご用主索１７が巻き掛けられている。第２の下かご用駆動シーブ１４及び第２の下かご用そらせ車１６には、第２の下かご用主索１８が巻き掛けられている。

第１及び第２の下かご用主索１７，１８の一端部には、下かご１９が吊り下げられている。第１及び第２の下かご用主索１７，１８の他端部には、第２の釣合おもり２０が吊り下げられている。下かご１９及び第２の釣合おもり２０は、下かご用巻上機１１により昇降路内を昇降される。

下かご１９は、上かご９の真下に配置されている。即ち、上かご９と下かご１９とは、同一の昇降路内をそれぞれ独立して昇降される。第２の釣合おもり２０は、第１の釣合おもり１０の真上に設けられている。即ち、第１の釣合おもり１０と第２の釣合おもり２０とは、同一の昇降路内を昇降される。

第１及び第２の下かご用主索１７，１８の一端部は、上かご９と干渉しないように、上かご９の両側を通って下かご１９に接続されている。また、第１及び第２の上かご用主索７，８の他端部は、第２の釣合おもり２０と干渉しないように、第２の釣合おもり２０の両側を通って第１の釣合おもり１０に接続されている。

上かご９には、上かご９の積載量を検出する上かご用秤装置２１が設けられている。下かご１９には、下かご１９の積載量を検出する下かご用秤装置２２が設けられている。

上かご用電動機２は、上かご用電力変換器２３を介して上かご用電動機制御装置２４により制御される。下かご用電動機１２は、下かご用電力変換器２５を介して下かご用電動機制御装置２６により制御される。電力変換器２３，２５としては、例えばインバーター又はマトリクスコンバーター等が用いられる。

速度指令演算装置２７は、上かご９及び下かご１９の速度パターンを演算し、それを電動機回転速度に換算した電動機回転速度指令として電動機制御装置２４，２６に出力する。電動機制御装置２４，２６は、電動機回転速度指令に従って、電動機２，１２の回転速度を制御し、かご９，１９を昇降させる。

また、速度指令演算装置２７は、かご９，１９の速度パターンを個別に演算するとともに、かご９，１９の位置及び速度に関する情報に基づいてかご９，１９の運行制御を行う。かご９，１９の位置及び速度を求める方法としては、例えば電動機２，１２にそれぞれ設けられたエンコーダーからの信号を用いて演算により求める方法がある。また、かご９，１９に位置・速度検出器をそれぞれ設け、それらの位置・速度検出器からの信号を用いて演算により求めることもできる。

さらに、速度指令演算装置２７は、マイクロコンピューターを有している。即ち、速度指令演算装置２７の機能は、マイクロコンピューターにより実現することができる。このマイクロコンピューターには、速度指令演算装置２７の機能を実現するためのプログラム（ソフトウエア）が格納されている。

この例では、速度指令演算装置２７により、かご９，１９同士が衝突せず、かつかご積載量に応じて速度を可変とすることで運行効率を改善するような速度パターンを演算し、かご９，１９の運行制御を行う。以下にその方法について述べる。

図２は図１の上かご９及び下かご１９の速度パターンの一例を示すグラフである。図２に示す速度パターンは、一般的なエレベーターの運転でも用いられている速度パターンである。まず、区間Ｔ１では、かご９，１９は一定加加速度で加速される。このときの加加速度の絶対値をβ１、かご速度をｖ、時刻をｔとすると、かご速度は、
ｖ＝（１／２）・β１・ｔ^２
で表される。

区間Ｔ２では、かご９，１９は一定加速度で加速される。このときの加速度の絶対値をα１とすると、α１＝β１・Ｔ１である。また、かご速度は、
ｖ＝ｖ１＋α１・（ｔ−ｔ１）
で表される。
但し、ｖ１は時刻ｔ１のときのかご速度で、ｖ１＝（１／２）・β１・ｔ１^２である。

区間Ｔ３では、かご９，１９は、速度ｖｔとなるまで一定加加速度で加速される。このときの加加速度の絶対値をβ２とすると、α１＝β２・Ｔ３の関係が成り立つ。また、この区間でのかご速度は、
ｖ＝ｖ２＋（１／２）・β２・（ｔ−ｔ２）^２
で表される。
但し、ｖ２は時刻ｔ２のときのかご速度で、ｖ２＝ｖ１＋α１・（ｔ２−ｔ１）である。

区間Ｔ４では、かご９，１９は一定速速度ｖｔで走行する。また、ｖｔ＝ｖ２＋（１／２）・β２・Ｔ３^２の関係が成り立つ。

区間Ｔ５では、かご９，１９は一定加加速度で減速される。このときの加加速度の絶対値をβ３とすると、この区間でのかご速度は、
ｖ＝ｖｔ−（１／２）・β３・（ｔ−ｔ４）^２
で表される。

区間Ｔ６では、かご９，１９は一定加速度で減速される。このときの加速度の絶対値をα２とすると、この区間でのかご速度は、
ｖ＝ｖ３−α２・（ｔ−ｔ５）
で表される。
但し、ｖ３は時刻ｔ５のときのかご速度で、ｖ３＝ｖｔ−（１／２）・β３・Ｔ５^２である。また、加速度α２と加加速度β３との間には、α２＝β３・Ｔ５の関係がある。

区間Ｔ７では、かご９，１９は一定加加速度で減速される。このときの加加速度の絶対値をβ４とすると、この区間でのかご速度は、
ｖ＝ｖ４−（１／２）・β４・（ｔ−ｔ６）^２
で表される。
但し、ｖ４は時刻ｔ６のときのかご速度で、ｖ４＝ｖ３−α２・Ｔ６である。また、加加速度β４と加速度α２との間には、α２＝β４・Ｔ７の関係がある。

加加速度、加速度、一定速速度が決まると、走行を開始してから一定速になるまでの走行距離、つまり時刻０からｔ３までの走行距離と、減速を開始してから停止するまでの走行距離、つまり時刻ｔ４からｔ７までの走行距離とが決まる。従って、かご９，１９の走行距離が決まると、時間区間Ｔ４も一意に定まる。

速度指令演算装置２７は、速度ｖｔ、加速度α１、α２、加加速度β１〜β４を決定し、速度パターンを生成する。また、速度指令演算装置２７には、秤装置２１，２２からの信号が入力される。これにより、速度指令演算装置２７は、かご９，１９の移動距離とかご積載量とに応じて、電動機２，１２や電力変換器２３，２５の出力範囲内で速度パターンを変更してかご９，１９が短時間（最短時間を含む）で目的階に到達するような速度パターンを演算する。

但し、マルチかごエレベーターシステムでは、上かご９及び下かご１９が同一昇降路内を走行するため、かご９，１９同士の衝突を回避するような運転が必要となる。即ち、次の（１）〜（３）に示すような制約条件の中で、かご積載量に応じて速度パターンを可変とする。

（１）速度パターンは図２に示すような形状とし、区間Ｔ４の一定速走行中に再び加速をしたり、区間Ｔ６の減速中に再び一定速としたりするような運転はしない。即ち、加減速を何度も繰り返さず、加速と減速とを一回ずつ行う。
（２）前方走行かごが緊急停止した場合においても、後方走行かごが図２のような通常の減速度で減速停止できるような運転を行う。
（３）かご積載量に応じて速度パターンを可変とし、乗客の乗車時間、又はかご９，１９の走行時間が短時間（最短時間を含む）となるような速度パターンを演算する。
ここで、呼びに対して割り当てられた割当かごの速度パターンを生成する際に、割当かごに隣接し割当かごの前方を走行するかごが存在する場合、前方を走行するかごを前方走行かご、上記割当かごを後方走行かごとする。

なお、前提条件として、下かご１９の目的階が上かご９の目的階よりも上方、又は上かご９の目的階が下かご１９の目的階よりも下方となるような目的階の割り当ては発生させないものとする。

図３は図１の速度指令演算装置２７の動作を示すフローチャートである。かご９，１９のいずれか一方に呼びが割り当てられると、同じ走行方向の前方走行かごが存在するかどうかを確認する（ステップＳ１）。即ち、割当かごの前方をもう一方のかごが同じ方向に走行しているかどうかを確認する。なお、もう一方のかごが停止している場合は、ＮＯの判定を行う。

同じ走行方向の前方走行かごが存在する場合には、割当かご、即ち後方走行かごの目的階と、前方走行かごの位置とを比較する。具体的には、後方走行かごの目的階が前方走行かごの現在位置よりも遠いかどうかを判定する（ステップＳ２）。

後方走行かごの目的階が前方走行かごの現在位置よりも遠い場合、前方走行かごが緊急停止した場合の衝突回避を考慮する必要があるため、速度パターンの演算とともに、前方走行かごに衝突しないような後方走行かごの走行開始時刻の演算を行う（ステップＳ３）。また、後方走行かごの走行速度が前方走行かごの走行速度よりも大きい場合も、同様に衝突回避を考慮する必要があるため、前方走行かごに衝突しないような後方走行かごの走行開始時刻の演算を行う。そして、演算により求められた走行開始時刻になるまで所定時間待機した後（ステップＳ４）、かごの走行を開始する（ステップＳ５）。

一方、ステップＳ１又はステップＳ２での判定がＮＯであった場合は、もう一方のかごの動きに関係なくかご９，１９同士の干渉は発生しないと考えられるため、速度パターンを演算した後（ステップＳ６）、そのままかごの走行を開始する（ステップＳ５）。

図４〜図６は図３のステップＳ６へ進む場合のかご９，１９の走行状態の第１例〜第３例を示す説明図である。まず、図４は、かご９，１９の走行方向は同じであるが、後方走行かごの目的階が前方走行かごの位置よりも近い場合を示している。

また、図５は、かご９，１９の走行方向が互いに近付く方向である場合を示している。上記のように、下かご１９の目的階が上かご９の目的階よりも上方、又は上かご９の目的階が下かご１９の目的階よりも下方となるような目的階の割り当ては発生させないので、図５の場合もかご９，１９同士の干渉は発生しない。

さらに、図６は、かご９，１９の走行方向が互いに遠ざかる方向である場合を示している。図３のステップＳ６は、図４〜図６に示すような場合、及びもう一方のかごが停止している場合に実行される。ステップＳ６の演算では、例えば上記特許文献２に示されているように、かご積載量と移動距離とに応じて、電動機２，１２や電力変換器２３，２５の駆動可能な範囲内で目的階に短時間（最短時間を含む）で到達するような速度パターンが求められる。

次に、図３のステップＳ３の具体的な処理について説明する。まず、図７を用いて記号や用語を次のように定義する。この例では、上かご９を前方走行かご、下かご１９を後方走行かごとする。そして、上かご９の走行速度をｖ１、下かご１９の走行速度をｖ２とする。また、上かご９と下かご１９との間の距離をＬとする。なお、図７では、かご９，１９が上昇している場合について示しているが、かご９，１９が下降している場合は、下かご１９が前方走行かご、上かご９が後方走行かごとなるため、以下の説明における上かご９と下かご１９とを入れ替えて考えればよい。

図８は図７の上かご９の速度パターンを示すグラフ、図９は図７の下かご１９の速度パターンを示すグラフである。上かご９のＴ１４区間の速度（一定速速度又は最大速度）をｖｔ１とし、Ｔ１２区間の加速度の絶対値をα１１、Ｔ１６区間の加速度の絶対値をα１２とし、Ｔ１１、Ｔ１３、Ｔ１５、Ｔ１７区間の加加速度の絶対値をそれぞれβ１１、β１２、β１３、β１４とする。

同様に下かご１９についても、Ｔ１４区間の速度（一定速速度又は最大速度）をｖｔ２とし、Ｔ２２区間の加速度の絶対値をα２１、Ｔ２６区間の加速度の絶対値をα２２とし、Ｔ２１、Ｔ２３、Ｔ２５、Ｔ２７区間の加加速度の絶対値をそれぞれβ２１、β２２、β２３、β２４とする。

時刻は上かご９の走行開始時刻を基準として０とし、下かご１９の走行開始時刻をｔ２０とする。また、下かご１９の減速距離をＳｄ２とする。減速距離Ｓｄ２は、下かご１９が最大速度から減速を開始して停止するまでに走行する距離であり、図９の斜線部の面積と等しくなる。また、減速距離Ｓｄ２は、ｖｔ２、α２２、β２３、β２４の関数となる。

次に、前方走行かごである上かご９が走行中に何らかの原因で緊急停止を開始した時間から上かご９が完全に停止するまでに走行する距離をＳｅ１とする。ここで、緊急停止の方法としては、上かご用巻上機１に設けられた上かご用ブレーキ装置による停止や、上かご９に搭載された上かご用非常止め（図示せず）による停止などがあるが、Ｓｅ１はこれらの中で最も移動距離の短いものとする。また、走行速度が大きいと停止するまでの距離が長くなるため、Ｓｅ１は走行速度ｖ１に依存すると言える。

上かご９の走行中や緊急停止時に、下かご１９が上かご９に衝突せずにかつ図２のような滑らかな速度パターンで走行するためには、上かご９と下かご１９との間の距離Ｌが常に次式を満たしていればよい。
Ｌ＞Ｓｄ２−Ｓｅ１・・・（１）

この理由について説明する。まず、上かご９が緊急停止せずに走行する場合、式１を満たしていれば、かご９，１９間には空間が存在するため、かごが衝突することがないのは明らかである。

次に、上かご９が走行中に緊急停止した場合には、上かご９が停止するまでにＳｅ１だけ走行する。このため、下かご１９は、Ｌ＋Ｓｅ１の範囲内で停止すれば上かご９に衝突しない。今、Ｌは式１を満たしているので、下かご１９は最低でもＳｄ２走行することができる。

Ｓｄ２は、図９に示されているように、下かご１９が滑らかな速度パターンで走行して通常の減速度で減速停止した場合の減速距離であるから、上かご９が緊急停止シーケンスに入ったと同時に下かご１９の速度パターンを減速パターン（ｔ２４からｔ２７までの速度パターン）に切り替えて減速させれば、滑らかな速度パターンで停止することができる。

次に、式１を満たすようにかご９，１９を運行制御する方法について説明する。上かご９が前方走行かご、下かご１９が後方走行かごとなる場合、かご呼びが登録され上かご９の目的階が決定されると、演算により生成された速度パターンに基づいて、上かご９の走行が直ちに開始される。

この後、下かご１９の目的階が登録されると、まず下かご１９の速度パターンが演算される。これにより、下かご１９の速度パターンが設定されるため、走行開始時刻ｔ２０を決定すれば、時刻に対する下かご１９の速度とかご位置とを求めることができる。また、下かご１９の走行開始時には、既に確定している上かご９の速度パターンに基づいて、上かご９のかご位置、通過時刻及びかご速度を演算により求めることができる。このため、時刻に対するＳｅ１の値も求まる。従って、式１を満たすような走行開始時刻ｔ２０を決定することができ、その時刻ｔ２０に下かご１９の走行が開始される。

図１０は図１の上かご９及び下かご１９の運行方法の第１例を示すグラフである。図１０において、曲線３１，３２は、それぞれ上かご９及び下かご１９の速度パターンを時刻と位置との関係で表した曲線である。図１０は、下かご１９の走行速度（一定速速度）の方が上かご９の走行速度（一定速速度）よりも大きい場合、つまりｖｔ１＜ｖｔ２の場合を示している。

上かご９の走行は、時刻０に開始される。このとき、速度指令演算装置２７により、曲線３１のような速度パターンが設定されており、この速度パターンから、時刻と緊急停止距離Ｓｅ１との関係が演算される。

上かご９の走行開始後に上かご９と同方向への下かご１９の呼びが登録されると、下かご１９の速度パターンが演算され、その速度パターンが時刻とかご位置との関係に変換される。但し、下かご１９の走行開始時刻ｔ２０は、仮の値（例えば０）に設定される。

この後、下かご１９の走行開始時刻ｔ２０をパラメータとして、式１を満たす中で最も運転開始時刻が早くなるｔ２０が決定される。これは、図１０から、下かご１９の減速開始時刻ｔ２４のときにかご間距離Ｌ＝Ｓｄ２−Ｓｅ１となるような開始時刻であることが分かる。

なぜなら、これよりも早い時刻に下かご１９の走行が開始されると、下かご１９の減速開始地点でのかご間距離がＳｄ２−Ｓｅ１よりも小さくなり、その位置で上かご９が緊急停止した場合には、上かご９は下かご１９の目的階よりも手前に停止し、かつ下かご１９の減速パターンは下かご１９の目的階に停止するようなパターンであるため、図２のような滑らかな速度パターンで下かご１９を停止させようとすると、かご９，１９の衝突が発生するからである。

つまり、下かご１９の走行速度の方が上かご９の走行速度よりも大きい（ｖｔ１＜ｖｔ２）場合には、下かご１９の減速開始時刻ｔ２４でのかご間距離がＬ＝Ｓｄ２−Ｓｅ１を満たすように開始時刻ｔ２０を決定する。なお、時刻ｔ２４でのかご間距離にマージンを設けるために、運転開始時刻に多少のマージンを設けてもよいことは言うまでもない。

次に、図１１は図１の上かご９及び下かご１９の運行方法の第２例を示すグラフである。図１１は、下かご１９の走行速度（一定速速度）の方が上かご９の走行速度（一定速速度）よりも小さい場合、つまりｖｔ１＞ｖｔ２の場合を示している。この場合、時間の経過とともに、上かご９と下かご１９との間の距離が開いていく。なお、上かご９及び下かご１９の走行速度が等しいときは、上かご９と下かご１９との間の距離は一定となるが、以下の説明内容に包含される。

上かご９の走行開始後に上かご９と同方向への下かご１９の呼びが登録されると、下かご１９の速度パターンが演算され、その速度パターンが時刻とかご位置との関係に変換される。この後、式１を満たすように走行開始時刻ｔ２０が決定される。

図１１において、時刻ｔ２３でのかご間距離ＬがＬ＝Ｓｄ２−Ｓｅ１となる時刻をｔ２３＝ｔ２３ｆとすると、時刻ｔ２３以降では、上かご９が緊急停止したとしてもかご間距離はＳｄ２以上確保できているため、下かご１９の減速を直ちに開始させれば、下かご１９を通常の減速度の滑らかな速度パターンで減速停止させることができる。

また、時刻ｔ２０からｔ２３までの時間区間については、下かご１９が加速している状態であるが、この時間区間で減速停止させる必要が生じたならば、図１２のような速度パターンで減速させる。図１２は、加速中の時刻ｔ２１５で減速停止させる必要が生じたときに減速停止させた場合の速度パターンを示しており、下かご１９の速度は、走行前に演算した最大速度ｖｔ２に達しない。

この速度パターンは、下かご１９が走行開始前に演算した加加速度及び加速度に対して、速度ｖｍ２から加加速度β２２で減速（時間区間Ｔ２４ｍ）、加加速度β２３で減速（時間区間Ｔ２５ｍ）、加速度α２２で減速（時間区間Ｔ２６ｍ）、加加速度β２４で減速（時間区間Ｔ２７ｍ）のように演算されるパターンとなる。また、このときの減速停止距離をＳｄｍ２とすると、これは同図において斜線部分の面積で表され、速度ｖｍ２が決定すれば演算可能である。

時刻ｔ２０からｔ２３までの時間区間については、この時間区間でＬ≧Ｓｄ２ｍ−Ｓｅ１を満たしているかを確認する。実用性を考えると、前記時間区間の何点かにおいてＬ≧Ｓｄ２ｍ−Ｓｅ１を満たしているかを確認すればよい。そして、満たしている場合には、ｔ２３＝ｔ２３ｆとなる走行開始時刻ｔ２０で下かご１９の走行を開始させる。満たしていない場合は、ｔ２３＝ｔ２３ｆとなる走行開始時刻ｔ２０からｔ２０を大きくしていき、Ｌ≧Ｓｄ２ｍ−Ｓｅ１となる時刻で下かご１９の走行を開始させる。

なお、一般にはＬ＝Ｓｄ２ｍ−Ｓｅ１となる時刻とすれば前記条件を満たす中で下かご１９が最も早く目的階に到着するが、Ｌ＞Ｓｄ２ｍ−Ｓｅ１となるように適当なマージンを設けてもよい。

また、演算を簡単化するために、Ｌ＝Ｓｄ２−Ｓｅ１となってから下かご１９の走行を開始させるようにしてもよい。但し、この場合、下かご１９の目的階到着時間は簡略化しない場合に比べて遅くなる場合がある。

図１３は図１０又は図１１の運行方法における下かご１９の走行中の制御方法を示すフローチャートである。下かご１９の走行中は、上かご９が緊急停止したかどうかを監視し（ステップＳ１１）、上かご９が緊急停止していない場合には、走行開始前に演算された速度パターンに従って下かご１９を走行させ（ステップＳ１２）、上かご９が緊急停止した場合には、下かご１９の速度パターンを直ちに減速パターンに切り替える（ステップＳ１３）。

上記のようなマルチかごエレベーターの制御装置によれば、前方走行かごの走行方向が後方走行かごと同じであり、かつ後方走行かごの目的階が前方走行かごの位置よりも遠い場合には、後方走行かごの走行開始時刻を所定時間遅らせるので、かご９，１９同士の衝突を回避しつつ、滑らかな速度パターンで後方走行かごを走行させることができ、乗り心地を向上させることができる。

また、前方走行かごが緊急停止した場合においても、通常走行と同じ減速パターンで後方走行かごを停止させることができるため、安全性を高めることができるとともに、乗客の不快感を少なくすることができる。即ち、乗り心地及び運転効率の両方を向上させることができる。

また、かご９，１９の走行時間が短時間になるような速度パターンを演算するため、電動機２，１２や電力変換器２３，２５等の駆動機器に電流が流れる時間を短くすることができ、発熱を抑えることができる。

ここで、例えば下かご１９の走行速度を下げて下かご１９の走行開始時間を早めた場合にも、下かご１９の走行速度を下げない場合と同時刻に到達するような速度パターンを生成することができる。このような例を図１４に示す。

図１４において、曲線３１は、上かご９の速度パターンを時間とかご位置との関係で表しており、これは図１０の曲線３１と同一である。また、破線で示した曲線３２は、下かご１９の第１の速度パターンを時間とかご位置との関係で表しており、これは図１０の曲線３２と同一である。さらに、実線で示した曲線３２ａは、第１の速度パターンよりも走行速度を小さくした下かご１９の第２の速度パターンを時間とかご位置との関係で表している。

曲線３２ａは、曲線３２よりも走行速度が小さいため、Ｓｄ２に相当する停止距離が曲線３２の場合よりも小さい。このため、曲線３２で走行する場合よりもかご間距離が小さくなっても式１を満たすような速度パターンが存在する。従って、走行開始時間を曲線３２の場合よりも早くすることができるような速度パターンも存在する。

但し、この場合は、下かご１９の走行時間は当然長くなる。近年、電動機２，１２として永久磁石同期電動機が用いられることが多くなっており、電動機電流は回転速度に依存しないベクトル制御が一般的である。このため、走行時間が長くなると、電動機２，１２や電力変換器２３，２５に流れる電流によるこれら駆動機器の発熱量がより大きくなり、熱的な負荷はより大きくなる。従って、より短時間で目的階に到達する速度パターンを選択するのが好適である。

なお、上記の例では、制約条件（３）として、かご積載量に応じて速度パターンを可変としたが、条件（３）は必ずしも設ける必要はない。例えば、地震やビルの揺れなどに伴う管制運転を行う場合には、上記とは異なる演算で目的階に到達する速度パターンを生成してもよい。また、通常走行時の速度パターンについても、目的階に到達する速度パターンを、かご積載量を用いずに演算してもよい。

また、上記の例では、２台のかご９，１９を有するマルチかごエレベーターを示したが、同一の昇降路内に３台以上のかごが配置されたマルチかごエレベーターにもこの発明は適用できる。例えば、ｎ台（ｎ≧３）のかごを有するマルチかごエレベーターでは、釣合おもり、巻上機、電力変換器及び電動機制御装置もかごに対応してｎ個ずつ用いられ、主索及びそらせ車はｎ組ずつ用いられる。また、速度指令演算装置は、全ての電動機制御装置に接続されており、全てのかごに対して各々の速度パターンを演算し、対応する電動機制御装置に出力する。さらに、ｎ台のかごを用いる場合でも、速度指令演算装置の動作は図３と同様である。但し、図３のステップＳ１で、前方走行かごとされるのは上下方向で割当かごに隣接するかごのみである。

さらに、上記の例では秤装置２１，２２によりかご積載量を求めたが、これに限定されるものではなく、例えば電動機電流からかご積載量を演算によって求めてもよい。
さらにまた、この発明は、釣合おもりを用いないエレベーターに適用することも可能である。このようなエレベーターとしては、例えばかごに駆動装置を設けた自走式エレベーターなどがある。この場合、かご積載量が増えるに従ってかごを移動させるためのエネルギーが多く必要となる。従って、駆動機器の許容範囲内で速度パターンを可変とする場合には、かご積載量が軽くなるにつれて速度や加減速度を高くすることが可能である。
また、上記の例では、１：１ローピング方式のエレベーターを示したが、ローピング方式はこれに限定されるものではなく、例えば２：１ローピング方式であってもよい。
さらに、主索としては、例えば断面円形のロープ、又はベルト状のロープを用いることができる。
さらにまた、上記の例では、２個の駆動シーブを有する巻上機を示したが、１個の駆動シーブを有する巻上機を用いてもよい。
また、上記の例では、駆動シーブの回転軸が水平になるように巻上機を配置したが、駆動シーブの回転軸が鉛直又はほぼ鉛直となるように巻上機を配置してもよい。

この発明の実施の形態１によるマルチかごエレベーターシステムの要部を示す構成図である。図１の上かご及び下かごの速度パターンの一例を示すグラフである。図１の速度指令演算装置の動作を示すフローチャートである。図３のステップＳ６へ進む場合の上かご及び下かごの走行状態の第１例を示す説明図である。図３のステップＳ６へ進む場合の上かご及び下かごの走行状態の第２例を示す説明図である。図３のステップＳ６へ進む場合の上かご及び下かごの走行状態の第３例を示す説明図である。図３のステップＳ３へ進む場合の上かご及び下かごの走行状態の一例を示す説明図である。図７の上かごの速度パターンを示すグラフである。図７の下かごの速度パターンを示すグラフである。図１の上かご及び下かごの運行方法の第１例を示すグラフである。図１の上かご及び下かごの運行方法の第２例を示すグラフである。図１１の時刻ｔ２０からｔ２３までの時間区間で上かごを下かごを減速停止させる場合の速度パターンを示すグラフである。図１０又は図１１の運行方法における下かごの走行中の制御方法を示すフローチャートである。図１０の下かごの走行速度を下げた場合の運行方法を示すグラフである。

符号の説明

９上かご、１９下かご、２７速度指令演算装置。

Claims

同一の昇降路を昇降される複数のかごの速度パターンを生成する速度指令演算装置を備えているマルチかごエレベーターの制御装置であって、
上記速度指令演算装置が生成する速度パターンは、加速と減速とを１回ずつ行う速度パターンであり、
上記かごのうち呼びに対して割り当てられた割当かごの速度パターンを生成する際に、上記割当かごに隣接し上記割当かごの前方を走行するかごが存在する場合、前方を走行するかごを前方走行かご、上記割当かごを後方走行かごとすると、
上記速度指令演算装置は、
上記前方走行かごの走行方向が上記後方走行かごと同じであり、かつ上記後方走行かごの目的階が上記前方走行かごの位置よりも遠い場合には、上記後方走行かごの走行開始時刻を所定時間遅らせ、
また、上記前方走行かごの速度パターン、上記後方走行かごの速度パターン、上記前方走行かごの位置及び上記後方走行かごの位置から、上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離を演算し、上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離に基づいて上記後方走行かごの走行開始時刻を演算し、
さらに、上記前方走行かごの走行速度よりも上記後方走行かごの走行速度の方が大きい場合、上記後方走行かごの減速開始時における上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離に基づいて、上記後方走行かごの走行開始時刻を演算することを特徴とするマルチかごエレベーターの制御装置。
同一の昇降路を昇降される複数のかごの速度パターンを生成する速度指令演算装置を備えているマルチかごエレベーターの制御装置であって、
上記速度指令演算装置が生成する速度パターンは、加速と減速とを１回ずつ行う速度パターンであり、
上記かごのうち呼びに対して割り当てられた割当かごの速度パターンを生成する際に、上記割当かごに隣接し上記割当かごの前方を走行するかごが存在する場合、前方を走行するかごを前方走行かご、上記割当かごを後方走行かごとすると、
上記速度指令演算装置は、
上記前方走行かごの走行方向が上記後方走行かごと同じであり、かつ上記後方走行かごの目的階が上記前方走行かごの位置よりも遠い場合には、上記後方走行かごの走行開始時刻を所定時間遅らせ、
また、上記前方走行かごの速度パターン、上記後方走行かごの速度パターン、上記前方走行かごの位置及び上記後方走行かごの位置から、上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離を演算し、上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離に基づいて上記後方走行かごの走行開始時刻を演算し、
さらに、上記前方走行かごの走行速度よりも上記後方走行かごの走行速度の方が小さい場合、上記後方走行かごの加速時における上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離に基づいて、上記後方走行かごの走行開始時刻を演算することを特徴とするマルチかごエレベーターの制御装置。
上記速度指令演算装置は、上記前方走行かごと上記後方走行かごとの間の距離が、上記後方走行かごが通常の減速度で減速停止するまでに走行する距離と上記前方走行かごが緊急停止したときに走行する距離との差以上となるように、上記後方走行かごの走行開始時刻を演算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマルチかごエレベーターの制御装置。
上記速度指令演算装置は、上記前方走行かごが緊急停止した場合、上記後方走行かごを減速する速度パターンに切り替えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のマルチかごエレベーターの制御装置。
上記速度指令演算装置は、かご積載量と目的階とに基づいて速度パターンを演算することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のマルチかごエレベーターの制御装置。