JP5743027B2 - エレベータの制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エレベータが設置されている建物が強風や長周期地震により振動した場合に、昇降路内に設置された長尺物揺れ検出装置により管制運転を行うエレベータ制御装置に関する。
長周期地震による建物揺れは、地表での加速度が数gal程度であっても、高層ビルの固有周期と近接した場合に建物が共振して数分以上の揺れが継続する。また、強風においても高層ビルは固有周期でゆっくり揺れるため、例えば台風の接近から通過まで、長時間に亘って揺れが継続する。高層ビルに設置された高揚程のエレベータのロープ類やケーブル類(以下 長尺物)は、わずかな建物揺れの影響も受けやすく、かごの位置によっては建物揺れに長尺物が共振し、昇降路内機器への接触や引っ掛かりが発生し、エレベータに被害を発生させる。
このような長周期揺れ発生時の被害を防止すべく、建物の揺れ量を段階的に検出する手段として、昇降路内に設けられ長尺物の揺れ量を直接的に検出する揺れ量検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、気象庁が配信している緊急地震情報により長周期地震が到達する前に長周期揺れの影響を受けないゾーンにかごを移動させ、長周期地震の収束を建物上部の機械室に設置されたペンデュラムセンサーにより確認することでエレベータの運転を復帰させる管制運転が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、昇降路上部又は建物上部に設置された振動計に基づいて、時間経過毎に長尺物振れ量を演算し、長尺物の振れ量に基づいて目的階又は最寄階にかごを停止し、振れ量が小さい場合は速度制限運転を行い、振れ量が中の場合は運転停止を継続し、振れ量が大の場合は運転休止するといった段階的な管制運転も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
実開昭60−3764号公報(第1頁及び第2図) 特開2007−153520号公報(0058段落〜0060段落及び図14) 特開2008−230771号公報(0017段落〜0039段落及び図7)
しかしながら、特許文献1に記載の揺れ量検出装置は、エレベータの長尺物に発生している揺れ量を直接的に検出しているので検出精度は高いが、建物自体の揺れは検出することができない。そのため、建物が揺れている状況で通常運転を継続し、長尺物の振れが発生した段階で初めて管制運転が実施されるので、通常運転への復帰には点検運転を必要とし復帰までに多くの時間を費やしていた。
また、特許文献2に記載の緊急地震情報やペンデュラムセンサーにより管制運転を制御する手段は、建物自体の揺れを検出することができるものの、エレベータの長尺物に発生している振れ量を正確に判断することができないため、適切な管制運転の実施が困難であった。例えば、管制運転の移行時には長尺物の振れが発生していない場合でも長周期揺れの影響を受けないゾーン(以下、非共振階)にかごを移動させてしまう可能性があり、更に、管制運転からの復帰時には、点検運転による動作確認をする必要があった。
また、特許文献3に記載の昇降路上部又は建物上部に設置する振動計により建物に発生している微小な揺れを検知する手段では、特許文献2と同じく、建物自体の揺れを検出することができるものの、高精度なセンサーが必要となるため高価であり、その取り扱いに多大な注意を要するのが難点であった。そして、建物の高さが9mを超えるような高層建物には、建物揺れの検知が困難となることから適用することができなかった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、複数のエレベータのうち非サービス中のエレベータを共振位置に待機させることで、建物揺れが発生している場合は長尺物の揺れが発生するため、共振階以外でサービスを実施しているエレベータを早期に管制運転に移行させることができ、長尺物の昇降路機器への接触や引っ掛かりによる損傷を防止することができるエレベータの制御装置を提供することを目的とする。
この発明に係るエレベータの制御装置は、一群として管理された複数のエレベータのうち非サービス中のエレベータを選択し割り当て、エレベータの長尺物揺れが増大する予め設定された共振位置へ待機させる共振位置割当手段と、共振位置割当手段に割り当てられたエレベータの所定レベルの長尺物揺れを検知する長尺物揺れ検知装置と、共振位置割当手段の割り当てにより共振位置に待機したエレベータの所定レベルの長尺物揺れを長尺物揺れ検知装置が検知すると、共振位置に待機したエレベータをエレベータの長尺物揺れが増大しない予め設定された非共振位置へ走行させるよう制御する運転制御手段と、長尺物揺れ検知装置が所定レベルの長尺物揺れを検知すると運転制御手段から所定レベルの長尺物揺れの検知結果を受信し、長尺物揺れを検知したエレベータの他のエレベータを非共振位置へ走行させるよう制御する管制運転制御手段と、を備えたものである。
この発明に係るエレベータの制御装置によれば、複数のエレベータのうち非サービス中のエレベータを共振位置に待機させることで、建物揺れが発生している場合は長尺物の揺れが発生するため、共振階以外でサービスを実施しているエレベータを早期に管制運転に移行させることができ、長尺物の昇降路機器への接触や引っ掛かりによる損傷を防止することができるという効果を有する。
この発明の実施の形態1におけるエレベータの全体構成図である(No.1号機のみ図示)。 この発明の実施の形態1における昇降路内平面図(No.1号機のみ図示)である。 この発明の実施の形態1におけるエレベータの制御装置の構成ブロック図である。 この発明の実施の形態1における長尺物揺れの検出フロー図である。 この発明の実施の形態1における管制運転の選択フロー図である。 この発明の実施の形態1における管制運転の解除フロー図である。
実施の形態1.
以下、本発明の実施形態1におけるエレベータの制御装置について、図面を参照して説明する。図中の符号において、AはNo.1号機の構成、BはNo.2号機の構成を示し、A、Bの構成は同じであるため説明を省略する。
図1は、本発明の実施形態1に係るエレベータの全体構成図(No.1号機のみ)を示したものである。エレベータ用の昇降路1A内を移動するエレベータかご2Aは、つり合いおもり3Aとメインロープ4A(長尺物)によって連結され、このメインロープ4Aを巻き掛けた巻上機5Aを回転させることで、エレベータかご2Aとつり合いおもり3Aが釣瓶式に昇降する構成としている。6A−1から6A−3は各階床の乗場を示しており、エレベータ制御盤7Aの内部に設置された後述の運転制御手段により巻上機5Aの回転を制御することで、エレベータかご2Aを該当乗場へ停止させることができる。エレベータ制御盤7Aは、エレベータ機械室あるいは昇降路内に設けられている。
また、長尺物揺れ検知装置(図示しない)は、昇降路1A内に設置した前後方向8A−xのセンサー及び左右方向8A−yのセンサーの動作信号を基に、長尺物であるメインロープ4Aに発生している長周期揺れを直接検出している。ここで、前後方向とは、例えば、かごの奥行き方向を指し、左右方向とは、かごの奥行き方向と略直交する方向を指す。また、上記センサーは、例えば、光を出射する投光器と光を受光する受光器とから構成され、光の遮断によりメインロープ4Aの揺れを直接検出するものである。
図2は、この発明の実施形態に係るエレベータの昇降路内の平面図(No.1号機のみ)を示したものである。例えば、前後方向つまりかご奥行き方向にあって対向する昇降路壁には、前後方向のセンサー8A−x1、8A−x2が設けられている。前後方向のセンサー8A−x1は、メインロープ4Aから少し離れた位置(例えばメインロープから昇降路機器までの距離の50%の位置)に設置されている。また、前後方向のセンサー8A−x2は、センサー8A−x1よりもメインロープ4Aから離れた位置(例えばメインロープから昇降路機器までの距離の90%の位置)に設置されている。
また、例えば前後方向のセンサーが設けられた昇降路壁に直交する方向にあって対向する昇降路壁には、左右方向のセンサー8A−y1、8A−y2が設けられている。左右方向のセンサー8A−y1は、メインロープ4Aから少し離れた位置(例えばメインロープから昇降路機器までの距離の50%の位置)に設置されている。また、左右方向のセンサー8A−y2は、8−Ay1よりもメインロープ4Aから離れた位置(例えばメインロープから昇降路機器までの距離の90%の位置)に設置されている。
図3は、本発明の実施形態1に係るエレベータの制御装置の構成ブロック図を示したものである。エレベータの制御装置9は、エレベータの各号機が有する長尺物揺れ検出装置10及びエレベータ制御盤7と、複数台のエレベータを同一バンクとして群管理する機能を有する群管理盤15とを備えている。長尺物揺れ検知装置10は、センサー8からの信号によりエレベータの長尺物であるメインロープ類の揺れを検出するものであり、エレベータ制御盤7は、エレベータかごの運転を制御するものである。また、長尺物揺れ検知装置10は、エレベータ制御盤7と接続されている。
No.1号機の長尺物揺れ検知装置10Aは、小さいレベルの長尺物揺れを検出するレベル1検知手段11A、及び大きいレベルの長尺物揺れを検出するレベル2検知手段12Aから構成される。
長尺物揺れ検知装置10A内部に設けられたレベル1検知手段11Aは、昇降路1A内に設置された前後方向のセンサー8A−x1と左右方向のセンサー8A−y1からの動作信号を基に、第1の基準レベルである長尺物揺れ(以下、レベル1)の検知判断を実施している。また、長尺物揺れ検知装置10A内部に設けられたレベル2検知手段12Aは、昇降路1A内に設置された前後方向のセンサー8A−x2と左右方向のセンサー8A−y2からの動作信号を基に、第1の基準レベルよりも大きい第2の基準レベルである長尺物揺れ(以下、レベル2)の検知判断を実施している。なお、必ずしもセンサーを2段階に設けてレベル1とレベル2の2段階で検知判断させる必要はなく、レベル1のセンサーだけ設けても良い。
エレベータ制御盤7Aは、エレベータかごの管制運転の制御を実施する運転制御手段13A及び、かごの位置を検出するかご位置検出手段14Aから構成される。
エレベータ制御盤7Aの内部に設けられた運転制御手段13Aは、長尺物揺れ検知装置10Aにより検知された長尺物揺れの検知信号レベル1と、かご位置検出手段14Aからのエレベータのかご位置情報を基に、長周期揺れ発生時の被害を防止するための管制運転の制御を実施している。具体的には、長尺物揺れ検知装置10Aにより長尺物の揺れの検知信号レベル1を検知すると、運転制御手段13Aは、管制運転として、上記かご位置情報を用いて、ロープの揺れが増大しない予め設定された非共振階(あるいは非共振位置)へエレベータかごを移動させるよう巻上機の駆動を制御する。また、運転制御手段13Aは、長尺物揺れの検知結果を受け取ると、複数台のエレベータを一群として運行管理制御している群管理盤15へ長尺物揺れの検知結果を送信する。通常は、長尺物揺れ検知装置10Aがレベル2検知する前にエレベータは非共振階へ走行するが、エレベータが非共振階に向かうまでにロープの揺れが成長して長尺物揺れ検知装置10Aにより検知信号レベル2を検知した場合、運転制御手段13Aは、エレベータの運転を休止させるよう制御する。
かご位置検出手段14Aは、例えば巻上機の回転軸に取り付けられたエンコーダであり、エンコーダのパルス信号を加減算することによりエレベータかごの位置を検出することができる。また、かご位置検出手段14Aは、エレベータかごの昇降に伴って、昇降路の壁面に各階毎に設置された検出プレート(図示略)と順次対応して検出するものであっても良い。
群管理盤15は、各エレベータ制御盤7に接続され、複数のエレベータをグループとして運行管理制御している。群管理盤15は、各かごを管制運転させるか通常運転させるか判断する管制運転制御手段16及び、ロープの揺れが増大する共振階(あるいは共振位置)に待機させるかごを割り当てる共振階割当手段17(共振位置割当手段)から構成されており、管制運転制御手段16と共振階割当手段17は接続されている。
群管理盤15に設けられた共振階割当手段17は、バンク内の非サービス中のエレベータかごのうち1台を選択し、共振階へ待機させる機能を有している。なお、ここで共振階とは、建物の振動に伴ってロープの振動が増大する階を指し、建物の固有周期、エレベータやロープの仕様等により予め設定される。
群管理盤15に設けられた管制運転制御手段16は、サービスが完了しているか等の各エレベータの運転状況や、運転制御手段13Aから送信された共振階で待機しているエレベータの長尺物揺れの検知結果を基に、まだ揺れを検出していない他のエレベータの通常運転を継続させるか、非共振階へ向かう管制運転に移行させるかを判断する機能を有している。また、管制運転制御手段16は、共振階から非共振階へ移動したエレベータの通常運転復帰時の点検運転状況を基に、建物の揺れが収束しているか否か、建物の揺れの収束により長尺物の揺れを検出していないエレベータを管制運転から通常運転に復帰させるか否かを判断する機能を有している。
次に、上記の構成を有するエレベータの制御装置の動作について具体的に説明する。図4は、本発明の実施形態1に係る長尺物揺れの検出フロー図である。ステップS101において、群管理盤15に設けられた共振階割当手段17は、通常時においてバンク内のうち非サービス中のエレベータが存在するか否かを判断する。非サービス中のエレベータが存在しない場合、つまり全エレベータがサービス中である場合は、ステップS102で各エレベータ制御盤7の運転制御手段13は、通常運転のサービスを継続するよう制御する。なお、非サービス中とは、乗場呼びやかご呼びがなく利用者がいない状態のことをいう。
ステップS101で一群として管理された複数のエレベータのうち非サービス中のエレベータが存在する場合、ステップS103で共振階割当手段17は、非サービス中のエレベータのうち1台を選択して割り当て、予め定められ長尺物の振動が増大する共振階に走行させ待機させるよう、エレベータ制御盤7の運転制御手段13に指示する。このとき、例えば、非サービス中のエレベータが複数存在する場合に、共振階に最も近い非サービス中のエレベータを選択して、共振階に走行させ待機させることができる。これにより、共振階まで走行する距離が短いエレベータを選択するので、消費電力量が少なくて済む。
次に、ステップS104において、乗場呼びの発生により群管理盤15が有する図示しない乗場呼び登録装置に乗場呼びが登録され、共振階に待機中のエレベータに乗場呼びの割当てが発生したと共振階割当手段17が判断した場合、ステップS102に進む。ステップS102では、管制運転制御手段16が、共振階割当手段17から割当結果を受信し、共振階に待機中のエレベータの運転制御手段13に対し通常運転のサービスを行うよう指令を出すことにより、運転制御手段13が通常運転のサービスを開始するよう制御する。
一方、ステップS104で共振階に待機中のエレベータに乗場呼びの割当てが発生していない場合、ステップS105において運転制御手段13は、共振階割当手段17の割り当てにより共振階に待機したエレベータの長尺物揺れを長尺物揺れ検知装置10が検知したかを、長尺物揺れ検知装置10のレベル1検知手段11からの検知結果を基に判断する。
ステップS105で共振階に待機中のエレベータが長尺物揺れを検知していない場合は、ステップS104に戻り、共振階での待機を継続させる。これにより、非サービス中のエレベータをロープの揺れが増大する共振階で待機させることで、その長尺物の揺れから建物の揺れが発生していることが早期に判断できる。ステップS105において共振階で待機中の号機の運転制御手段13が、長尺物揺れの検知結果により長尺物揺れを検知したと判断した場合、運転制御手段13は、ステップS106で管制運転を開始させるよう制御する。また、ステップS105で運転制御手段13がレベル1検知手段11からレベル1検知結果を受信すると、運転制御手段13は、群管理盤の管制運転制御手段16へその検知結果を送信する。
図5は、本発明の実施形態1に係る群管理盤15に設けられた管制運転制御手段16の管制運転の選択フロー図である。長尺物揺れを検知したエレベータがバンク内に発生した場合、すなわち共振階に待機中のエレベータのレベル1検知手段11の検知結果を管制運転制御手段16が運動制御手段13から受信した場合、ステップS201で管制運転制御手段16は、全ての乗場呼びを禁止とし新たな利用者の発生を防止するとともに、登録済みのかご呼びのサービスを継続することで、かご内利用者のサービスは継続させる。この場合、共振階で待機し長尺物揺れを検知したエレベータ以外のエレベータは、共振階で待機しているエレベータが長尺物揺れを検知した時点において未だ長尺物揺れを検知していないので、サービスを優先させた方が好ましい。もっとも、共振階で待機しているエレベータが長尺物揺れを検知した場合に、かご内利用者を最寄階で降車させた後にエレベータかごを非共振階へ移動させるよう制御しても構わない。
ステップS202で管制運転制御手段16は、登録済みのかご呼びに応答しサービス完了したエレベータが存在するか判断する。未だサービス中のエレベータしか存在しない場合、ステップS201に戻り登録済みのかご呼びのサービスを継続する。ステップS202で登録済みのかご呼びに応答しサービス完了したエレベータが存在する場合、ステップS203でサービスが完了したエレベータを順次管制運転に移行させるよう運転制御手段13へ指令を与える。これにより、群管理盤15に設けられた管制運転制御手段16からの指令を受けたエレベータ制御盤7の運転制御手段13は管制運転を開始する。
ステップS204でバンク内の全エレベータが管制運転に移行していない場合、ステップS201に戻り登録済みのかご呼びのサービスが未完であるエレベータのサービスを継続させる。ステップS204でバンク内の全エレベータが管制運転に移行している場合、群管理盤15に設けられた管制運転制御手段16は管制運転の移行判断を終了する。
図6は、この発明に係る管制運転の解除フロー図である。ステップS301で、共振階待機後に管制運転として非共振階へ走行した号機の運転制御手段13は、非共振階で所定時間(例えば10分)待機したか判断する。所定時間経過していない場合はステップS301で非共振階での待機を継続する。
ステップS301で所定時間経過している場合、ステップS302でエレベータ制御盤7の運転制御手段13は、再び共振階にエレベータを走行させ待機させる。ステップS303で共振階に走行したエレベータの運転制御手段13は、共振位置において所定時間内(例えば1分)に長尺物揺れを再度検知したかを、長尺物揺れ検知装置10のレベル1検知手段11の検知結果に基づいて判断する。
ステップS303で長尺物揺れを検知した場合は建物の揺れが継続していると判断し、ステップS304で運転制御手段13は、当該エレベータを非共振階に再度走行させ、ステップS301の所定時間(例えば10分)待機を実施する。
ステップS303で長尺物揺れを再度検知しない場合、運転制御手段13は所定時間長尺物揺れが非検知であったことを群管理盤15に設けられた管制運転制御手段16へ送信する。ステップS305で管制運転制御手段16は、建物揺れが収束していると判断し、非共振階で待機中であり長尺物揺れが非検知の各エレベータを通常運転に復帰させるよう各運転制御手段13に指示する。そして、各運転制御手段13は、エレベータを通常運転に復帰させる。これにより長尺物揺れが非検知のエレベータは点検運転すること無く通常運転に復帰させることができる。尚、長尺物揺れを検知したエレベータ制御盤7の運転制御手段13は、長尺物揺れの被害によりエレベータが正常に動作できるか判断するために、ステップS306で点検運転を開始する。点検運転としては、例えば、エレベータを低速度で往復運転させ、地震による機器損傷がないか、エレベータの走行に支障がないかを自動で診断する。なお、レベル2を検知する前のレベル1検知段階で非共振階へ管制運転し待機させているので、共振階から非共振階へ走行したエレベータについても必ずしも点検運転を行う必要はない。また、ステップS302でエレベータを共振階に走行させる際に機器の点検を行っても良い。
以上のように本発明の実施の形態1の構成によれば、バンク内のエレベータのうち非サービス中の1台を共振階に待機させることで、建物揺れが発生している場合は長尺物揺れが発生するため、建物揺れが発生している場合に長尺物の揺れを他のエレベータよりも早期に検出することができる。これにより、共振階で待機中のエレベータが長尺物揺れを検知した時点でまだ長尺物揺れを検知しておらず共振階以外でサービス中の他のエレベータを早期に管制運転に移行させることができ、長尺物の昇降路機器への接触や引っ掛かりによる損傷を防止することができる。
また、共振階から非共振階へ移動したエレベータの通常運転復帰時の点検運転結果を基に、共振階から非共振階へ移動したエレベータ以外の各エレベータにおいて、通常運転復帰時に点検運転を不要とすることができ、復帰までの時間を短縮することができる。
なお、本発明は、地震や強風だけでなく、あらゆる揺れに適用可能である。また、本実施の形態では、非サービス中のかごを待機させる位置として、長尺物揺れが増大する共振階に限られず、長尺物揺れが増大する共振位置であっても構わない。同様に、管制運転によりエレベータを避難させる位置として、長尺物揺れが増大しない非共振階に限られず、長尺物揺れが増大しない非共振位置であっても構わない。
1A 昇降路、2A エレベータかご、3A つり合いおもり、4A メインロープ、5A 巻上機、6A−1〜6A−3 乗場、7A エレベータ制御盤、8A−x,8B−x 前後方向のセンサー、8A−y,8B−y 左右方向のセンサー、9 エレベータ制御装置、10A,10B 長尺物揺れ検知装置、11A,11B レベル1検知手段、12A,12B レベル2検知手段、13A,13B 運転制御手段、14A,14B かご位置検出手段、15 群管理盤、16 管制運転制御手段、17 共振階割当手段。

Claims (6)

  1. 一群として管理された複数のエレベータのうち非サービス中のエレベータを選択し割り当て、エレベータの長尺物揺れが増大する予め設定された共振位置へ待機させる共振位置割当手段と、
    前記共振位置割当手段に割り当てられたエレベータの所定レベルの長尺物揺れを検知する長尺物揺れ検知装置と、
    前記共振位置割当手段の割り当てにより前記共振位置に待機したエレベータの前記所定レベルの長尺物揺れを前記長尺物揺れ検知装置が検知すると、前記共振位置に待機したエレベータをエレベータの長尺物揺れが増大しない予め設定された非共振位置へ走行させるよう制御する運転制御手段と、
    前記長尺物揺れ検知装置が前記所定レベルの長尺物揺れを検知すると前記運転制御手段から前記所定レベルの長尺物揺れの検知結果を受信し、前記長尺物揺れを検知したエレベータの他のエレベータを前記非共振位置へ走行させるよう制御する管制運転制御手段と、
    を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
  2. 前記運転制御手段は、前記共振位置で前記所定レベルの長尺物揺れを検知し前記非共振位置へ走行した前記エレベータを前記非共振位置で所定時間待機させた後に再び前記共振位置へ走行させ、前記共振位置において前記長尺物揺れ検知装置による前記所定レベルの長尺物揺れが非検知の場合、前記管制運転制御手段は、前記他のエレベータを通常運転に復帰させるよう制御することを特徴とする請求項1記載のエレベータの制御装置。
  3. 前記共振位置へ再び走行した前記エレベータの前記共振位置における前記所定レベルの長尺物揺れが非検知の場合、前記管制運転制御手段は、前記長尺物揺れを検知した前記エレベータの点検運転を開始させるよう制御し、前記他のエレベータを前記点検運転なしに前記通常運転に復帰させるよう制御することを特徴とする請求項2記載のエレベータの制御装置。
  4. 前記管制運転制御手段は、前記所定レベルの長尺物揺れの検知結果を受信すると、サービスが完了したエレベータを順次前記非共振位置へ走行させるよう制御することを特徴とする請求項1記載のエレベータの制御装置。
  5. 前記共振位置に待機したエレベータに乗場呼びの割り当てが発生すると、前記管制運転制御手段は、前記共振位置に待機したエレベータを通常運転させるよう制御することを特徴とする請求項1記載のエレベータの制御装置。
  6. 前記共振位置割当手段は、前記非サービス中のエレベータが複数存在する場合に、前記共振位置に最も近いエレベータを選択し割り当てることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載のエレベータの制御装置。
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