WO2010100713A1

WO2010100713A1 - エレベーターの管制運転システム

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Publication number: WO2010100713A1
Application number: PCT/JP2009/053873
Authority: WO
Inventors: 功治山岸
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2010-09-10
Also published as: JPWO2010100713A1; CN102227369A

Abstract

　地震と停電とが併発した場合に、かご内の乗客の安全を確保しつつ、可能な限り乗客を救出するための運転を行うことができるエレベーターの管制運転システムを提供する。このため、地震感知器及び非常電源を備えた管制運転システムにおいて、非常電源の状態を監視する非常電源監視手段と、エレベーターのかごを最寄り階まで走行させる際に消費する電力量を予測する消費電力予測手段とを備える。そして、地震感知器によって地震の発生が検知されてかごが停止し、且つ、非常電源からの電力供給が行われている場合に、非常電源監視手段による監視情報、及び、消費電力予測手段による予測結果に基づき、かごの走行方向を適切に決定する。

Description

エレベーターの管制運転システム

　この発明は、地震と停電とが併発した場合に、可能な限り安全に乗客を降車させるためのエレベーターの管制運転システムに関するものである。

　エレベーターには、機械室等に地震感知器を設置しておき、この地震感知器の動作に応じてエレベーターを所定の管制運転、即ち地震時管制運転に移行させるようにしたものがある。

　一方、地震の規模が大きいと、地震の発生と同時に停電を併発する恐れもある。
　このような事情に鑑み、例えば、エレベーターの従来技術として、上記地震時管制運転機能とともに、停電時に非常電源からの電力供給によってエレベーターを運転する停電時管制運転機能を備えることにより、状況に応じて一方の機能を優先的に実施するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、このエレベーターにおいては、発生した地震の規模が小さければ停電時管制運転を優先的に行い、地震の規模が大きければ地震時管制運転を優先的に行うようにしている。

日本特開平４－１２９８１号公報

　停電時にエレベーターに対して電力供給を行う非常電源は、その用途が非常用であるため、必ずしも十分な電力量を備えている訳ではない。このため、特許文献１に記載のもののように、大規模地震による停電が発生した際に地震時管制運転を単に優先的に実施したのでは、かご内の乗客の救出が完了する前に、非常電源からの電力供給が途絶えてしまう恐れがあった。

　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、その目的は、地震と停電とが併発した場合に、かご内の乗客の安全を確保しつつ、可能な限り乗客を救出するための運転を行うことができるエレベーターの管制運転システムを提供することである。

　この発明に係るエレベーターの管制運転システムは、地震の発生を検知する地震感知器を備え、地震感知器によって地震の発生が検知されると、エレベーターに対して所定の管制運転を行うエレベーターの管制運転システムであって、平常時にエレベーターの制御盤に対して電力を供給する平常電源と、平常電源から制御盤に対する電力の供給が遮断された場合に、制御盤に対して電力を供給する非常電源と、非常電源の状態を監視する非常電源監視手段と、エレベーターのかごを最寄り階まで走行させる際に消費する電力量を予測する消費電力予測手段と、地震感知器によって地震の発生が検知されてかごが停止し、且つ、非常電源から制御盤に対して電力が供給されている場合に、非常電源監視手段による監視情報、及び、消費電力予測手段による予測結果に基づき、かごの走行方向を決定する制御装置と、を備えたものである。

　この発明によれば、地震と停電とが併発した場合に、かご内の乗客の安全を確保しつつ、可能な限り乗客を救出するための運転を行うことができるようになる。

この発明の実施の形態１におけるエレベーターの概略を示す図である。図１に示すかごの内部を説明するための図である。この発明の実施の形態１におけるエレベーターの管制運転システムを示す構成図である。図３に示すエレベーター制御装置の構成図である。図３に示す伝送インターフェイスの構成図である。図３に示すかご呼び登録装置の構成図である。この発明の実施の形態１におけるエレベーターの管制運転システムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

　１　昇降路、　２　機械室、　３　かご、　４　つり合いおもり、　５　主ロープ、
　６　駆動綱車、　７　制御盤、　８　乗場、　９　かご戸、　１０　かご操作盤、
　１１　表示器、　１２　かご呼び登録釦、　１３　戸開釦、　１４　戸閉釦、
　１５　かご呼び登録装置、　１６　平常電源、　１７　非常電源、
　１８　非常電源監視手段、　１９　地震感知器、　２０　制御装置、
　２１　入出力装置、　２２　伝送インターフェイス、　２３　消費電力予測手段、
　２４　判定手段、　２５　運転制御手段、　２６　ＲＯＭ、　２７　ＲＡＭ、
　２８　マイクロコンピュータ、　２９　入力ポート、　３０　入力ポート、
　３１　マイクロコンピュータ、　３２　ＲＯＭ、　３３　ＲＡＭ、
　３４　２ポートＲＡＭ、　３５　シリアルインターフェイス、　３６　ドライバ、
　３７　レシーバ、　３８　レシーバ、　３９　シリアルインターフェイス、
　４０　ドライバ、　４１　マイクロコンピュータ、　４２　ＲＯＭ、　４３　ＲＡＭ、
　４４　入力ポート

　この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベーターの概略を示す図、図２は図１に示すかごの内部を説明するための図である。図１において、１はエレベーターの昇降路、２は昇降路１の上方に設けられたエレベーターの機械室、３は昇降路１内を昇降するエレベーターのかご、４は昇降路１内をかご３とは互いに逆方向に昇降するつり合いおもり、５はかご３とつり合いおもり４とを昇降路１内において釣瓶式に懸架する主ロープ、６は機械室２に設置された巻上機（駆動装置）の駆動綱車、７は巻上機の制御等、エレベーター全体の運行制御を司る制御盤である。

　上記主ロープ５は、駆動綱車６にその一部が巻き掛けられており、駆動綱車６の回動に連動して移動する。即ち、巻上機によって駆動綱車６が駆動されることにより、かご３が昇降路１内を昇降する。上記つり合いおもり４は、かご３を走行させる際の巻上機の負荷を軽減させるために設けられている。
　また、８はエレベーターの各サービス階（図１においては、建物の１階から６階）に設けられたエレベーターの乗場である。

　かご３には、図２に示すように、かご戸９やかご操作盤１０が備えられている。
　かご戸９は、かご３に形成された出入口を開閉するためのものであり、かご３が乗場８（のドアゾーン）に停止している時のみ開閉動作が可能となる構成を有している。

　かご操作盤１０は、かご３内の乗客がかご呼びを登録したり、かご３内の乗客に対して種々の情報を報知したりするためのものである。具体的に、かご操作盤１０には、表示器１１と、複数のかご呼び登録釦１２と、かご戸９を開閉させるための戸開釦１３及び戸閉釦１４とが実装されている。
　上記表示器１１には、かご３の走行方向を示す方向灯や、現在のかご３の位置を示す位置表示灯が備えられている。例えば、かご３が図１に示す状態である場合、表示器１１には、図２に示すように、かご３が現在２階付近を上方向に走行中である旨が表示される。

　かご呼び登録釦１２は、かご３内の乗客が自分の行先階を登録（入力）するための釦である。即ち、乗客がかご呼び登録釦１２を操作することにより、対応するかご呼びがかご呼び登録装置１５（図１及び図２において図示せず）から制御盤７に伝送され、かご呼びの登録が行われる。また、各かご呼び登録釦１２には、その内部に登録灯（図示せず）が設けられており、この登録灯が点灯することによって、その行先階（かご呼び）が既に登録されている旨を乗客に対して報知する。

　次に、図３乃至図６も参照して、本願における管制運転システムの具体的構成について説明する。なお、図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベーターの管制運転システムを示す構成図、図４は図３に示すエレベーター制御装置の構成図、図５は図３に示す伝送インターフェイスの構成図、図６は図３に示すかご呼び登録装置の構成図である。

　図３乃至図６において、１６は平常電源、１７は非常電源、１８は非常電源監視手段、１９は地震感知器である。
　平常電源１６は、平常時に上記制御盤７に対して電力を供給する機能を有しており、建物に備えられている商用電源等から構成される。即ち、エレベーターは、基本的に、この平常電源１６から供給される電力によって動作する。

　非常電源１７は、平常電源１６から制御盤７に対する電力の供給が遮断された場合に、制御盤７に対して電力を供給する機能を有している。具体的には、停電等によって平常電源１６からの電力供給が停止すると、制御盤７に対する電力の供給元が、平常電源１６から非常電源１７に切り替えられる。この非常電源１７は、例えば、蓄電池等によって実現される。

　非常電源監視手段１８は、非常電源１７の状態を常時監視する機能を有している。具体的に、非常電源監視手段１８は、非常電源１７からの入力情報に基づき、非常電源１７の現在の容量（以下、「残電力量」ともいう）等を演算し、その監視情報（例えば、残電力量の情報）を制御盤７に対して伝送する。

　地震感知器１９は、地震の発生を検知する機能を有しており、例えば、エレベーターの機械室２等に設置される。この地震感知器１９は、例えば、建物の加速度を複数のレベルで検知することができるように構成され、検知したレベルを含む検知情報を制御盤７に対して伝送する。即ち、このエレベーターには、地震時管制運転機能が備えられている。

　また、エレベーターの制御盤７には、制御装置２０、入出力装置２１、伝送インターフェイス２２、消費電力予測手段２３が備えられている。
　制御装置２０は、入力情報や所定の条件等に基づき各種判定を行う判定手段２４と、判定手段２４の判定結果等に基づきエレベーターの運転を適切に制御する運転制御手段２５とを備えている。

　入出力装置２１は、制御盤７が外部装置からの情報を入力したり、外部装置に対して情報を出力したりする機能を有している。地震感知器１９が地震を検知した際の検知情報も、この入出力装置２１により受信される。

　伝送インターフェイス２２は、制御装置２０とかご３や入出力装置２１との間で情報の円滑な伝送を行うためのものである。即ち、制御装置２０は、生成した制御信号を、伝送インターフェイス２２を介してかご３に伝送する。また、乗客がかご操作盤１０から入力したかご呼び等の情報は、かご呼び登録装置１５において処理された後、伝送インターフェイス２２を介して制御装置２０に取り込まれる。同様に、入出力装置２１で受信した地震感知器１９からの検知情報は、伝送インターフェイス２２を介して制御装置２０に取り込まれる。

　消費電力予測手段２３は、エレベーターのかご３を現在位置から所定の位置まで走行させる際に消費する電力量を予測する機能を有している。具体的に、消費電力予測手段２３は、要時に、かご３を上下方向の最寄り階まで走行させる際に消費する各電力量を予測し、その予測結果（予測した消費電力量）を制御装置２０に伝送する。なお、上記電力量の予測に際しては、かご３の現在位置から最寄り階までの距離（上方向の最寄り階までの距離、下方向の最寄り階までの距離）の情報と、かご３に作用している負荷の情報とが必要になる。このため、消費電力予測手段２３は、かご位置情報や各階床の位置情報、秤装置（図示せず）からのかご負荷情報等を適切に取得し、上記電力量を算出する。

　そして、上記制御装置２０は、地震感知器１９によって所定規模の地震の発生が検知されてかご３が急行ゾーン等の階間に停止し、この時、非常電源１７から制御盤７に対して電力供給が行われていると、非常電源監視手段１８による監視情報と消費電力予測手段２３による予測結果とに基づきかご３の走行方向を適切に決定し、かご３の運行制御を行う。なお、判定手段２４及び運転制御手段２５を含めた制御装置２０の具体的な動作については、後述する。

　次に、制御装置２０、伝送インターフェイス２２、かご呼び登録装置１５の具体的構成について説明する。

　図４に示すように、制御装置２０において、エレベーターを制御するためのソフトウェアコードはＲＯＭ２６に格納され、制御を行うための各種パラメータはＲＡＭ２７に格納されている。そして、制御装置２０では、マイクロコンピュータ２８において各種演算を行うことにより制御データを生成し、伝送インターフェイス２２を介してかご３や巻上機に制御信号を伝送する。

　非常電源監視手段１８からのデータは、入力ポート２９によって制御装置２０に取り込まれ、ＲＡＭ２７に格納される。即ち、制御装置２０は、入力ポート２９からＲＡＭ２７に格納されたこのデータに基づき、停電時の管制運転動作を決定する。
　また、地震感知器１９からのデータは、入力ポート３０によって制御装置２０に取り込まれ、ＲＡＭ２７に格納される。即ち、制御装置２０は、入力ポート３０からＲＡＭ２７に格納されたこのデータに基づき、地震時管制運転動作を決定する。

　一方、伝送インターフェイス２２は、図５に示すように、データ伝送を制御するマイクロコンピュータ３１により動作し、ＲＯＭ３２から通信用プログラムコードを読み出し、ＲＡＭ３３からパラメータ等のデータを取り出してデータ伝送処理を行う。

　伝送インターフェイス２２において、制御装置２０から伝送される制御信号は、２ポートＲＡＭ３４に一旦格納され、順に取り出される。そして、シリアルインターフェイス３５においてデータの変換が行われ、ドライバ３６によってかご３へと送信される。また、かご３から送信されてくるデータは、レシーバ３７によって受信され、シリアルインターフェイス３５、２ポートＲＡＭ３４を介して制御装置２０に伝送される。
　一方、地震感知器１９からのデータは、入出力装置２１を経由してレシーバ３８によって受信され、制御装置２０に伝送される。なお、３９は入出力装置２１に伝送するデータ変換を行うためのシリアルインターフェイス、４０は入出力装置２１にデータを送信するドライバである。

　また、かご呼び登録装置１５は、図６に示すように、マイクロコンピュータ４１により動作し、ＲＯＭ４２からプログラムコードを読み出し、ＲＡＭ４３からパラメータ等のデータを取り出してデータ処理を行う。なお、かご操作盤１０において操作されたかご呼び登録釦１２等からの信号は、入力ポート４４を介して、伝送インターフェイス２２へと送信される。

　次に、図７を参照して、上記構成を有するエレベーターの管制運転システムの具体的動作について説明する。なお、図７は、この発明の実施の形態１におけるエレベーターの管制運転システムの動作を示すフローチャートである。

　平常電源１６が通常動作している場合、エレベーターの制御盤７は、平常電源１６から電力が供給される。この時、制御装置２０は、運転制御手段２５によって、乗場呼びやかご呼びにかご３を応答させる平常運転動作を行う（Ｓ１０１）。また、制御装置２０では、平常運転を行っている間、平常電源１６からの電力供給が遮断されたか否かを常時監視している（Ｓ１０２）。そして、平常電源１６から正常に電力が供給されていれば、制御装置２０は、現在のエレベーター動作（即ち、平常運転動作）をその後も継続させる（Ｓ１０３）。

　Ｓ１０２において、平常電源１６からの制御盤７に対する電力供給が遮断されていること、即ち、非常電源１７から制御盤７に対して電力が供給されていることが検出されると、制御装置２０では、判定手段２４により、地震感知器１９によって所定規模の地震の発生が検出されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。ここで、地震感知器１９が動作していなければ（Ｓ１０４のＮｏ）、制御装置２０は、平常電源１６からの電力供給の遮断が停電によるものであると判断し、運転制御手段２５により、停電時に対応した管制運転動作を制御する。具体的に、運転制御手段２５は、かご位置やかご負荷の情報に基づき電力負荷の少ない方向を判断し、その方向にかご３を走行させてかご３を最寄り階に停止させる（Ｓ１０５、Ｓ１０６）。また、Ｓ１０６において停止した階床で戸開動作を行い、乗客を降車させる。

　一方、Ｓ１０４において地震感知器１９の動作が検出されると、制御装置２０は、大規模地震による停電が発生したと判断し、地震によって急行ゾーン等の階間に停止したかご３を、適切な方向に且つ安全に走行させるための動作制御を行う。

　具体的に、制御装置２０では、判定手段２４により、かご３を走行させた際にかご３とつり合いおもり４とが離れていく方向（以下、「離反方向」という）が、電力負荷の少ない方向と一致するか否かを判定する（Ｓ１０７）。そして、Ｓ１０７において方向が一致する旨の判定がなされると、運転制御手段２５は、かご３の走行方向を離反方向に設定して走行を開始し、かご３を最寄り階に停止させて乗客を降車させる（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。

　一方、Ｓ１０７において方向が一致しない旨の判定がなされると、制御装置２０では、次に、判定手段２４により、かご３を離反方向に走行させて最寄り階に停止させる際に消費される予測電力と非常電源１７の残電力量との比較を行う（Ｓ１１０）。そして、非常電源１７が、かご３を離反方向の最寄り階まで走行させるための電力量を備えていれば（Ｓ１１０のＹｅｓ）、動作制御手段２５により、走行方向を離反方向に設定してかご３の走行を開始し、かご３を最寄り階に停止させて乗客を降車させる。なお、上記Ｓ１１０において、判定手段２４は、消費電力予測手段２３の予測結果と非常電源監視手段１８からの監視情報とに基づき、最寄り階までの消費予測電力と非常電源１７の残電力量との比較を行う。即ち、非常電源１７の残電力量が最寄り階までの消費予測電力よりも大きければ、Ｓ１０８に進んで上記動作を実施する。

　一方、Ｓ１１０において、非常電源１７がかご３を離反方向の最寄り階まで走行させるための電力量を備えていない旨の判定がなされると（Ｓ１１０のＮｏ）、制御装置２０では、離反方向へのかご３の走行が不可能との判断がなされ、上記離反方向とは反対の方向へかご３を走行させることが可能か否かの判断を行う。具体的に、制御装置２０では、判定手段２４により、かご３を接近方向に走行させて最寄り階に停止させる際に消費される予測電力と非常電源１７の残電力量との比較を行う（Ｓ１１１）。なお、上記接近方向とは、上記離反方向とは反対の方向、即ち、かご３を走行させた際にかご３とつり合いおもり４とが近づいていく方向のことを意味する。

　ここで、非常電源１７が、かご３を接近方向の最寄り階まで走行させるための電力量を備えていない場合は（Ｓ１１１のＮｏ）、制御装置２０は、上記接近方向へのかご３の走行も不可能と判断する。かかる場合、制御装置２０は、運転制御手段２５により、外部（例えば、エレベーターの保守拠点や管理拠点）への緊急発報を行い、かご３の停止を継続させる（Ｓ１１２、Ｓ１１３）。

　一方、Ｓ１１１において、非常電源１７がかご３を接近方向の最寄り階まで走行させるための電力量を備えている旨の判定がなされると（Ｓ１１１のＹｅｓ）、制御装置２０は、更に、かご３を接近方向に走行させるための所定の条件を判断する（Ｓ１１４）。そして、制御装置２０は、エレベーターの現在の状態が所定の条件を満たす場合に（Ｓ１１４のＹｅｓ）、動作制御手段２５により、走行方向を接近方向に設定してかご３の走行を開始し、かご３を最寄り階に停止させて乗客を降車させる。

　なお、Ｓ１１４において、制御装置２０は、例えば、かご３やつり合いおもり４がそれらの昇降方向を案内するガイドレールから外れていないか、かご３を接近方向に走行させた場合につり合いおもり４と接触する前に最寄り階に到達するか等の判定を行う。そして、制御装置２０は、かご３やつり合いおもり４の脱レールがない、或いは、かご３がつり合いおもり４との接触可能位置に達する前に接近方向の最寄り階に到達する場合に、Ｓ１１５に進んで上記動作を実施する。即ち、かご３やつり合いおもり４の脱レールがあり、且つ、かご３がつり合いおもり４との接触可能位置に達する前に接近方向の最寄り階に到達しない場合、制御装置２０は、かご３の接触方向への走行を不許可とし、Ｓ１１２以降の動作を実施する。
　なお、上記判定を行うため、かご３やつり合いおもり４がガイドレールから外れたことを検出するための脱レール検出手段（図示せず）を別途設置しても良い。

　この発明の実施の形態１によれば、大規模地震による停電が発生し、例えば、かご３が急行ゾーン等の階間で停止した場合であっても、かご３内の乗客の安全を確保しつつ、乗客の救出を可能な限り行うことができるようになる。
　即ち、地震感知器１９によって所定規模の地震の発生が検知されてかご３が昇降路１内で停止した際に、平常電源１６からの電力供給が遮断されていても、非常電源監視手段１８による監視情報と消費電力予測手段２３による予測結果とに基づき、かご３のその後の走行方向を適切に設定することができる。このため、乗客の救出可能性を向上させ、閉じ込め事故を大幅に低減させることが可能となる。

　この発明に係るエレベーターの管制運転システムは、非常電源による運転機能と、地震感知器の動作に基づく運転機能との双方を備えたシステムに適用することができる。

Claims

　地震の発生を検知する地震感知器を備え、前記地震感知器によって地震の発生が検知されると、エレベーターに対して所定の管制運転を行うエレベーターの管制運転システムであって、
　平常時にエレベーターの制御盤に対して電力を供給する平常電源と、
　前記平常電源から前記制御盤に対する電力の供給が遮断された場合に、前記制御盤に対して電力を供給する非常電源と、
　前記非常電源の状態を監視する非常電源監視手段と、
　エレベーターのかごを最寄り階まで走行させる際に消費する電力量を予測する消費電力予測手段と、
　前記地震感知器によって地震の発生が検知されて前記かごが停止し、且つ、前記非常電源から前記制御盤に対して電力が供給されている場合に、前記非常電源監視手段による監視情報、及び、前記消費電力予測手段による予測結果に基づき、前記かごの走行方向を決定する制御装置と、
を備えたことを特徴とするエレベーターの管制運転システム。
　制御装置は、地震感知器によって地震の発生が検知されてかごが停止し、且つ、非常電源から制御盤に対して電力が供給されている場合に、前記非常電源が、前記かごがつり合いおもりから離れる第１方向の最寄り階まで前記かごを走行させるための電力量を備えていれば、走行方向を前記第１方向に設定して前記かごの走行を開始させることを特徴とする請求項１に記載のエレベーターの管制運転システム。
　制御装置は、地震感知器によって地震の発生が検知されてかごが停止し、且つ、非常電源から制御盤に対して電力が供給されている場合に、前記非常電源が、前記かごを第１方向の最寄り階まで走行させるための電力量を備えていなければ、前記非常電源が、前記かごがつり合いおもりに接近する第２方向の最寄り階まで前記かごを走行させるための電力量を備えている場合に、走行方向を前記第２方向に設定して前記かごの走行を開始させることを特徴とする請求項２に記載のエレベーターの管制運転システム。
　かご或いはつり合いおもりがガイドレールから外れたことを検出する脱レール検出手段と、
を更に備え、
　制御装置は、非常電源が第２方向の最寄り階まで前記かごを走行させるための電力量を備えている場合であっても、前記脱レール検出手段によって脱レールが検出され、且つ、前記かごが前記つり合いおもりとの接触可能位置に達する前に第２方向の最寄り階に到達しない場合は、前記第２方向への前記かごの走行を不許可とすることを特徴とする請求項３に記載のエレベーターの管制運転システム。
　制御装置は、地震感知器によって地震の発生が検知されてかごが停止し、且つ、非常電源から制御盤に対して電力が供給されている場合に、前記非常電源が、前記かごを第１方向の最寄り階或いは第２方向の最寄り階まで走行させるための電力量の何れも備えていなければ、前記かごの停止を継続させて、外部への発報を行うことを特徴とする請求項３に記載のエレベーターの管制運転システム。