(57)【要約】【課題】  ビルディングの揺れに基づくエレベータシステムの制御を提供する。【解決手段】  ビルディングの昇降路内に置かれたエレベータを制御する例示的な実施例の方法は、ビルディングの揺れを検出することと、揺れの複数の周波数及び関連する周期を含む、検出された揺れの特性を判定することと、判定された揺れに基づいて、エレベータシステムの細長部材の予測される揺れを判定することと、予測される揺れに基づいて、昇降路内のエレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することと、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビルディングの昇降路内に置かれたエレベータの制御方法であって、
前記ビルディングの揺れを検出することと、
前記揺れの複数の周波数及び関連する周期を含む、前記検出された揺れの特性を判定することと、
前記判定された特性に基づいて、前記エレベータシステムの細長部材の予測される揺れを判定することと、
前記予測される揺れに基づいて、前記昇降路内のエレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することと、
を備えた、方法。
【請求項２】
前記特性を判定することは、少なくとも２つの軸に沿った揺れの動きを判定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビルディングの前記揺れを検出することは、前記少なくとも２つの軸の各々に沿った動きの量を示す出力を提供する検出器を使用して前記揺れを検出することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記検出器は、ＭＥＭｓ加速度計を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ビルディングは、複数の主軸を有し、
前記ビルディングの前記揺れを検出することは、前記主軸に沿った動きをそれぞれ検出することを含み、
前記判定された特性は、前記主軸のどれが前記検出された揺れを含むかを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記判定された特性に基づいて、前記昇降路内の少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定することを含み、
前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御することは、前記クリティカルゾーンの位置に基づいている、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定することは、前記予測される揺れの揺れ周波数、周期、またはその両方を判定することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ビルディングの前記揺れの前記特性と前記エレベータシステムの構成要素の配置との間の関係を判定することを含み、
前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御することは、前記判定された関係に基づいている、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御することは、前記判定された特性が特性の第１のセットを含むときの第１の制御戦略、または前記判定された特性が特性の第２のセットを含むときの第２の制御戦略を含み、
前記特性の第１のセットは、前記特性の第２のセットとは異なり、
前記第１の制御戦略は、前記第２の制御戦略とは異なる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ビルディングの昇降路内のエレベータシステムについての制御システムであって、前記制御システムは、
前記ビルディングの揺れのインジケーションを受信し、
前記揺れの周波数及び対応する周期を含む、前記ビルディングの揺れの複数の特性を判定し、
前記特性に基づいて、前記エレベータシステムの少なくとも１つの細長部材の予測される揺れを判定し、
前記予測される揺れに基づいて、前記昇降路内の前記エレベータの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する、
ように構成されたコントローラを備えた、システム。
【請求項１１】
前記特性は、少なくとも２つの軸に沿ったビルディングの揺れの動きを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ビルディングの揺れのインジケーションを提供する少なくとも１つの検出器を含み、
前記少なくとも１つの検出器は、ＭＥＭｓ加速度計を含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ビルディングは、複数の主軸を有し、
前記検出器は、前記主軸に沿ったビルディングの動きをそれぞれ検出するように置かれ、
前記コントローラは、前記主軸のどれが前記検出された揺れを含むかに基づいて、前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御する、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記予測される揺れに基づいて、前記昇降路内の少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定し、前記クリティカルゾーンの位置に基づいて、前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記予測される揺れの複数の揺れ周波数、周期、またはその両方を判定することによって、前記少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記ビルディングの前記検出された揺れの前記特性と前記昇降路内のエレベータシステムの構成要素の配置との間の関係を判定し、
前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御することは、前記判定された関係に基づいている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記判定された特性が特性の第１のセットを含むときの第１の制御戦略、または前記判定された特性が特性の第２のセットを含むときの第２の制御戦略を使用して、前記エレベータかごの位置及び動きのうちの前記少なくとも１つを制御し、
前記特性の第１のセットは、前記特性の第２のセットとは異なり、
前記第１の制御戦略は、前記第２の制御戦略とは異なる、
請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ビル内の様々な階の間で搭乗者を搬送するために、エレベータシステムが広く使用されている。その時々において、様々な要因がエレベータシステムの動作に影響を与える。例えば、ビルディングが揺れている状態は、トラクションベースのエレベータシステムのローピングの横方向の動きをもたらすことがある。そのような揺れ状態に対処するべき方式においてエレベータシステムを制御するために様々な提案が行われてきた。
【背景技術】
【０００２】
前のアプローチと関連付けられた１つの欠点は、揺れ状態を検出するセンサデバイスが高価であり、提供する情報が制限される傾向があることである。前のアプローチと関連付けられた別の問題は、高層ビルディング及び超高層ビルディングにおいて存在することがある更に甚大且つ潜在的に変化する揺れ状態に対処するのにそれらがあまり適していないことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明は、ビルディングの揺れに基づくエレベータシステムの制御を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ビルディングの昇降路内に置かれたエレベータを制御する例示的な実施例の方法は、ビルディングの揺れを検出することと、揺れの複数の周波数及び関連する周期を含む、検出された揺れの特性を判定することと、判定された特性に基づいて、エレベータシステムの細長部材の予測される揺れを判定することと、予測される揺れに基づいて、昇降路内のエレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することと、を含む。
【０００５】
前の段落の方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、特性を判定することは、少なくとも２つの軸に沿ったビルディングの揺れの動きを判定することを含む。
【０００６】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、ビルディングの揺れを検出することは、少なくとも２つの軸の各々に沿った動きの量を示す出力を提供する検出器を使用して揺れを検出することを含む。
【０００７】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、検出器は、ＭＥＭｓ加速度計を含む。
【０００８】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、ビルディングは、複数の主軸を有し、ビルディングの揺れを検出することは、主軸に沿った動きをそれぞれ検出することを含み、判定された特性は、主軸のどれが検出された揺れを含むかを含む。
【０００９】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態は、判定された特性に基づいて、昇降路内の少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定することを含み、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することは、クリティカルゾーンの位置に基づいている。
【００１０】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定することは、予測される揺れの周期を判定することを含む。
【００１１】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態は、ビルディングの揺れの特性とエレベータシステムの構成要素の配置との間の関係を判定することを含み、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することは、判定された関係に基づいている。
【００１２】
前の段落のいずれかの方法の１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することは、判定された特性が特性の第１のセットを含むときの第１の制御戦略、または判定された特性が特性の第２のセットを含むときの第２の制御戦略を含む。特性の第１のセットは、特性の第２のセットとは異なり、第１の制御戦略は、第２の制御戦略とは異なる。
【００１３】
ビルディングの昇降路内のエレベータシステムについての例示的な実施例の制御システムは、ビルディングの揺れのインジケーションを受信し、揺れの周波数及び対応する周期を含む、検出された揺れの複数の特性を判定するように構成されたコントローラを含む。コントローラは、特性に基づいて、エレベータシステムの少なくとも１つの細長部材の予測される揺れを判定する。コントローラは、予測される揺れに基づいて、昇降路内のエレベータの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する。
【００１４】
前の段落のシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、特性は、少なくとも２つの軸に沿ったビルディングの揺れの動きを含む。
【００１５】
前の段落のいずれかのシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態は、ビルディングの揺れのインジケーションを提供する少なくとも１つの検出器を含み、少なくとも１つの検出器は、ＭＥＭｓ加速度計を含む。
【００１６】
前の段落のいずれかのシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、ビルディングは、複数の主軸を有し、検出器は、主軸に沿ったビルディングの動きをそれぞれ検出するように置かれ、コントローラは、主軸のどれが検出された揺れを含むかに基づいて、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する。
【００１７】
前の段落のいずれかのシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、コントローラは、予測される揺れに基づいて、昇降路内の少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定し、クリティカルゾーンの位置に基づいて、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する。
【００１８】
前の段落のいずれかのシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、コントローラは、予測される揺れの複数の周期を判定することによって、少なくとも１つのクリティカルゾーンを判定する。
【００１９】
前の段落のいずれかのシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、コントローラは、ビルディングの検出された揺れの特性と昇降路内のエレベータシステムの構成要素の位置付けとの間の関係を判定する。コントローラは、判定された関係に基づいて、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する。
【００２０】
前の段落のいずれかのシステムの１つ以上の特徴を有する例示的な実施形態では、コントローラは、ビルディングの揺れの方向が第１の方向にあるときの第１の制御戦略、またはビルディングの揺れの方向が第２の方向にあるときの第２の制御戦略を使用して、エレベータかごの位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する。第１の方向は、第２の方向とは異なり、第１の制御戦略は、第２の制御戦略とは異なる。
【００２１】
実施例の実施形態の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明から当業者にとって明らかになるであろう。詳細な説明と共に図面は、以下のように簡潔に説明されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】エレベータシステムの選択された部分を概略的に例示する図である。
【図２】実施例のビルディングの揺れ状態を概略的に示す図である。
【図３】ビルディングの揺れ状態に基づく実施例の制御技術を要約したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
エレベータシステム２０の選択された部分が図１に概略的に例示される。エレベータシステム２０は、ビルディング２８の昇降路２６内に置かれたエレベータかご２２及びカウンタウェイト２４を含む。昇降路２６は、ビルディングの構成に応じて、ビルディング２８内の様々な位置に置かれてもよい。いくつかの例では、昇降路２６の少なくとも一部は、ビルディング２８の外面に沿ってもよい。
【００２４】
実施例のエレベータシステム２０は、トラクションベースのシステムであり、トラクションベースのシステムでは、コントローラ３０は、荷重負荷ローピングアセンブリ３４の選択された動きを生じさせるように機構３２の動作を制御し、荷重負荷ローピングアセンブリ３４は、例えば、円筒ロープまたは平ベルトを含む。図１はまた、補強ローピング機構３６を示す。荷重負荷ローピングアセンブリ３４のロープまたはベルト、及び補強ローピング機構３６のロープまたはベルトは、エレベータシステム２０の細長部材である。エレベータシステムの他の既知の特徴及び構成要素は示されない。例えば、移動ケーブルは、そのようなシステムに存在する別のタイプの細長部材である。
【００２５】
ビルディング２８の揺れを検出するために、少なくとも１つの検出器４０がビルディング２８の上または中に置かれる。検出器４０は、４２、４４及び４６に概略的に示されるものなど、複数の軸に沿ったビルディング２８の動きを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、検出器４０は、ビルディング２８の主軸に沿った動きを検出するように置かれる。議論の目的のために単一の検出器４０が例示されるが、いくつかのビルディング２８は、１つよりも多い検出器を含む。
【００２６】
実施例の検出器４０は、加速度計を含む。いくつかの実施形態は、ＭＥＭｓ加速度計を含む。そのような検出器の１つの特徴は、振り子タイプの揺れ検出器よりもはるかに安価であることである。加えて、小型サイズの検出器４０は、ビルディングまたは昇降路内の様々な位置にそれが更に容易に組み込まれることを可能にする。
【００２７】
検出器４０は、ビルディングの動きのインジケーションをコントローラ３０に提供する。検出器４０は、動きの振幅、動きの周波数、及び動きの方向のインジケーションを提供する。いくつかの実施例では、３つの軸４２、４４及び４６の各々に沿ったいずれかの動きは、コントローラ３０に提供される検出器４０からの各々のインジケーションと共に含まれる。
【００２８】
検出器４０からのインジケーションは、ビルディング２８の揺れに関する情報をコントローラ３０に提供する。コントローラ３０は、プロセッサまたは他のコンピューティングデバイス、及びメモリを含み、ビルディング２８の揺れの特性を判定するために検出器４０からの情報を利用するように構成される。エレベータシステム２０の位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御する。ほとんどの実施例では、コントローラ３０は、そのような制御のためにエレベータかご２２に関する位置または動き情報を利用する。コントローラ３０は、エレベータの位置または動きを制御するための適切な制御戦略を選択するために、ビルディング２８の検出された揺れの特性に関する情報を使用するように構成される。異なるビルディングの揺れ状態は、エレベータシステム２０の構成要素、特に、細長部材への異なる影響を有する。コントローラ３０は、エレベータシステム２０への対応する予測される影響に対処するために、揺れの特性に関する情報を利用する。
【００２９】
図２は、矢印４８によって示されるように、ビルディング２８の少なくとも一部が側面から側面に（図に従って）動いているビルディングの揺れ状態を概略的に例示する。この実施例では、ビルディングの揺れは、軸４２及び４４（図１に示された）のうちの少なくとも１つに沿って動いているビルディングの一部を含む。図２では、ビルディング２８の設計位置または静的位置が実線で示され、揺れ状態が破線で示される。そのようなビルディングの揺れは、エレベータシステムの構成要素に影響を与える。議論の目的のため、荷重負荷ローピングアセンブリ３４は、正確に垂直な位置または設計位置から動く傾向がある、エレベータシステム２０内の実施例の細長部材として考えられる。ビルディングの揺れによって、それらの細長部材が揺れる傾向にあり、それは、図２では、３４’において細長部材の３つの実施例の位置によって概略的に示される。ローピングアセンブリ３４の細長部材は、簡易化のために図２には例示されない他の位置にビルディング２８と共に動く。コントローラ３０は、例えば、いずれかのエレベータシステムの構成要素への損傷を回避するために、昇降路２６内の少なくともエレベータかご２２の位置、動き、またはその両方を制御することによって、そのような状態に対処する。
【００３０】
図３は、実施例の制御アプローチを要約したフローチャート５０を含む。５２において、検出器４０は、ビルディングの揺れを検出する。検出器４０は、少なくとも２つの軸４２及び４４に沿った動きのインジケーションをコントローラ３０に提供する。５４において、コントローラは、ビルディングの時間的に変化する振動に対応する、ビルディングの揺れの特性を判定する。判定された特性は、揺れの複数の周波数及び対応する周期（すなわち、周期＝１／周波数）を含む。例示される実施例と同様の実施形態において使用される周波数及び周期情報は、エレベータシステム２０の改善された制御を可能にする。判定された特性はまた、ビルディングの揺れの振幅及び方向を含む。
【００３１】
ビルディング２８の揺れの特性を判定するとき、コントローラ３０は、いずれかの単一の軸での揺れにおける複数の階調の潜在的な存在を識別する。この実施例では、ビルディング２８内の「カンチレバー」モードが重要であり、一般的に２つの周波数が存在する。検出器４０は、ビルディング２８の主軸とはおそらくは完全に調整されず、各々のチャネルにおいて少なくとも２つの周波数が存在する可能性が高い。
【００３２】
実施例の実施形態におけるビルディング２８の揺れの特性を判定することの一部は、デジタル信号処理ロジックを含む。検出器４０によって提供される各々の軸に沿った未処理加速度データは、ビルディングの揺れの検出のために対象の周波数範囲にあるビルディングの運動を分離するために、バンドパスフィルタを使用してフィルタリングされる。実施例の周波数範囲は、０．０５〜１．００ヘルツ周波数であり、それは、１〜２０秒からの対応する周期を有する。そのような周波数範囲は、エレベータ機構３２など、ビルディング２８内の機械的構成要素からの高周波数の振動入力に敏感になることを回避する。この実施例は、振動を平滑にし、検出されたビルディングの揺れ状態が単に１回ではなく、または分離されたイベントではないが、エレベータシステム２０の細長部材の揺れの懸念を提示するのに十分に永続的であることを保証するために、２つの軸における感知された加速度の移動平均を使用することを含む。
【００３３】
５６において、コントローラ３０は、ビルディング２８の揺れの特性に基づいて、細長部材の予測される揺れを判定する。ビルディングの設計及びビルディングの揺れモードに関する情報、並びにエレベータシステムの構成要素の構成または特徴に関する情報が与えられると、ビルディング２８の揺れの特性のセットとエレベータシステムの細長部材の結果として生じる揺れとの間の関係を確立することが可能である。いくつかの実施例の実施形態は、既知の分析技術を使用してそのような関係を事前に判定することを含む。コントローラ３０は、エレベータシステム２０の細長部材の予測される揺れを判定するために、そのような関係を使用する。
【００３４】
特性の様々なセットについての細長部材の予測される揺れは、複数の周波数をそれぞれ有する。現在予測される揺れの周波数及び対応する周期は、特定のタイプの細長部材の揺れを回避するためにエレベータシステムがどのように制御されるべきかに関する情報を提供する。例えば、エレベータシステムの構成要素のどの配置または状態が共鳴周波数においてまたはその近くでの細長部材の揺れをもたらす可能性が高いかを判定することが望ましい。コントローラ３０は、そのような揺れ状態を回避するために、予測される細長部材の揺れに基づいて判定された制御戦略を使用する。
【００３５】
そのような揺れ状態を回避する１つの実施例の方式は、昇降路２６内の少なくとも１つのクリティカルゾーンを識別することを含む。クリティカルゾーンは、例えば、荷重負荷ローピングアセンブリ３４または補強ローピングアセンブリ３６の対応する構成が、回避されるべき昇降路２６内の著しい横方向の動きを細長部材が経験することを可能にすることができることを理由に、揺れ状態の間にエレベータかご２２が置かれるべきではない昇降路２６の一部であってもよい。クリティカルゾーンは、細長部材の自然の揺れ周波数を既知のビルディングの揺れ周波数のうちの１つの１０％以内に置く、エレベータかご２２の駐車位置を含んでもよい。そのような位置にあるエレベータかご２２により、細長部材の揺れは、ビルディングの揺れによりほぼ共鳴する。
【００３６】
コントローラ３０によって判定された制御戦略は、ロープの揺れを最小にするように、揺れイベントの間の識別されたクリティカルゾーンにおいてまたはその近くで、いかなる著しい時間も費やすことを回避するために、エレベータかご２２の位置及び動きのうちの少なくとも１つを制御することを含んでもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、コントローラ３０は、ビルディングの揺れの判定された特性に基づいて、複数の可能な制御戦略から一つのある制御戦略を決定する。例えば、コントローラ３０は、エレベータシステムの特徴とビルディングの揺れの特性の異なるセットとの間の異なる関係に関する情報をメモリ内に有する。コントローラ３０は、揺れ状態の間に所望のエレベータシステムの状態または性能を保証するために、適切な制御戦略の特徴を選択するためにそのような関係を使用する。例えば、その昇降路における側面から側面への、または昇降路２６及びエレベータシステムの構成要素に対して横方向のビルディングの動きを揺れが伴う場合、そのタイプの揺れは、昇降路２６に対する前から後ろまたは後方から前方方向での揺れとは異なる効果を有する傾向がある。ビルディングの揺れの方向に関する情報により、コントローラ３０は、その揺れの状態に対する適切な制御戦略を決定することが可能である。
【００３８】
ビルディングは、異なる方向での異なるタイプまたは量の揺れを経験する。風のパターンは、例えば、ビルディング２８の位置及び方位に応じて異なる。いくつかの実施形態では、検出器からの方向情報は、予め定められた予測される揺れの振る舞いと関連付けられる。
【００３９】
いくつかの実施例では、検出器４０は、ビルディングの主軸のうちの少なくとも１つに沿ったビルディングの動きを検出する。コントローラ３０によって選択された制御戦略は、少なくとも部分的に、それに沿ってビルディングの動きが生じる軸（複数可）に依存する。ビルディングの揺れ周期は、ビルディングの動きの方向及びそのような動きがビルディング軸のどれに沿うかに応じて変化する傾向がある。例示される実施例におけるコントローラ３０は、適切な制御戦略を選択するためにそのような情報を利用するように構成される。
【００４０】
コントローラ３０が有する異なるビルディングの揺れ状態に関する情報は、予め定められてもよく、または経時的に経験的に判定されてもよい。エレベータシステム２０及びその構成要素上での異なるタイプの揺れまたは異なる特性の揺れの影響も、予め定められてもよく、または経時的に経験的に確立されてもよい。情報が判定される方式は、本開示の範囲の外である。
【００４１】
６０において、コントローラ３０は、検出器４０によって示された揺れ状態に対処するように、決定された制御戦略を使用してエレベータの位置または動きのうちの少なくとも１つを制御する。
【００４２】
開示された実施例の実施形態と一致するエレベータシステムの制御は、揺れ状態の特性に基づいて、エレベータの位置、動き、またはその両方にわたって更なる特定の制御及び効果的な制御を提供する。周期及び方向など、ビルディングの揺れの特定の特性へのそのような応答は、エレベータシステムの構成要素の所望の状態を維持し、所望のエレベータシステムの性能を達成するための能力を改善する。
【００４３】
上述した説明は、本質的に限定するものではなく例示的である。本発明の本質から必ずしも逸脱しない、開示された実施例への変形及び修正が当業者にとって明らかになり得る。本発明に与えられる法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲を検討することによってのみ判定されることができる。
【図１】
2020128295.tif 000003
【図２】
2020128295.tif 000004
【図３】
2020128295.tif 000005