(57)【要約】      （修正有）【課題】実際に揺れているときのテールコードの位置を精度良く検出し、管制運転の要否を迅速に判断してテールコードの揺れによる機器の破損を防止するエレベータの管制運転制御装置を提供する。【解決手段】地震時又は強風時に管制運転を行うエレベータ装置において、テールコード１０の乗りかご１側と機械室２１側の端部を基準に予め設定された間隔で複数設置され、テールコード移動時の加速度を検出する検知装置１１ａ〜１１ｄと、検知装置で検知された加速度のデータに基づいてテールコード１０の位置を演算により求める位置演算装置５と、求められた位置情報と昇降路内機器の配置情報とを比較してテールコード１０と昇降路内機器との距離を求め、求められた距離に基づいて管制運転を行う制御盤３とを備え、距離に対して閾値を設定し、閾値と距離とを比較して管制運転の要否を判定する。【選択図】図１
2015042583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震時又は強風時に管制運転を行うエレベータの管制運転制御装置において、
テールコードのかご側と機械室側の端部を基準に予め設定された間隔で複数設置され、前記テールコード移動時の加速度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検知された加速度情報に基づいて前記テールコードの位置を求める演算手段と、
前記演算手段により求められた位置情報と昇降路内機器の配置情報とを比較して前記テールコードと前記昇降路内機器との距離を求め、当該距離に基づいてエレベータの管制運転を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータの管制運転制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータの管制運転制御装置において、
前記距離に対して閾値を設定し、前記制御手段は、当該閾値と前記距離とを比較して前記管制運転の要否を判定することを特徴とするエレベータの管制運転制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエレベータの管制運転制御装置において、
前記閾値は、前記テールコードが前記昇降炉内機器に引っ掛かりが生じない最小限の距離に設定されていることを特徴とするエレベータの管制運転制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータの管制運転制御装置において、
建物に吹き付ける風の風速及び風向を検出する風速・風向検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記テールコードの位置情報と前記風速・風向検出手段によって検出された前記風速及び風向の情報を組み合わせ、前記管制運転の実施の確率を予測することを特徴とするエレベータの管制運転制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエレベータの管制運転制御装置において、
前記予め設定された間隔が等間隔であることを特徴とするエレベータの管制運転制御装置。
【請求項６】
地震時又は強風時に管制運転を行うエレベータの管制運転制御方法において、
テールコードのかご側と機械室側の端部を基準に予め設定された間隔で複数設置された検出手段によって前記テールコード移動時の加速度を検出し、
検出された加速度のデータに基づいて演算手段によって前記テールコードの位置を求め、
求められた位置の情報と昇降路内機器の配置情報とを比較して前記テールゲートと前記昇降路内機器との距離を求め、当該距離に基づいてエレベータの管制運転を行うことを特徴とするエレベータの管制運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの管制運転制御装置及び管制運転制御方法に係り、さらに詳しくは、例えば地震及び強風時のエレベータのテールコードの振れを検知してテールコードの昇降路内の機器が破損するおそれのあるときに管制運転を行うエレベータの管制運転制御装置及び管制運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層ビルなどの高い建物において、最下階から最上階へ移動するようなエレベータ、あるいは中間階から最上階へ移動するエレベータは、地震や強風などによって建物が揺れるとガイドレールや機械室のマシンからロープ、乗りかごあるいはテールコードに揺れが伝わる。その揺れ量が多いと、塔内機器にぶつかり、乗りかごの破損、テールコードあるいはロープの破断を引き起こしてしまう。特にテールコードは乗りかごやロープの振動が収まっても、揺れが継続している場合があり、乗りかごとは別にテールコードの揺れを知る必要がある。
【０００３】
このテールコードの揺れを知る手段として、例えば特開平８−２４５１０６号公報（特許文献１）に記載された技術が公知である。この技術は、地震により発生する加速度を特低ガル及び低ガル、高ガルの地震の強度により各々設定されたレベルを検出する地震感知器と、前記地震感知器の各検出レベルによりエレベータを管制運転制御する地震管制運転制御付エレベータ制御装置と、エレベータかご下のテールコード受け部にテールコードの振動レベルを検出する検出器及びその振れが設定された一定値以内であることを判定検出するテールコード振動検出装置と、前記地震感知器が微弱な地震（特低ガル）を検知した場合、地震管制運転制御装置により、エレベータかごを最寄階に強制停止させ、前記地震感知器が特低ガルを最終検出後一定時間以内に於いて地震を検知せず、かつ、テールコードの振動レベルが設定値以内にあることを判断、検出してからエレベータを平常運転に復帰させる判定装置と、備えたエレベータの地震管制運転制御装置を特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２４５１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記公知技術では、地震時にテールコードの振動を検知し、その検知結果に応じて管制制御を実行するが、強風などによる建物の長周期な揺れとかごの移動による振動によって発生するテールコードの実際の揺れ幅は検知していない。また、検知した振動量から机上での減衰量を求めて乗りかごの移動可否を判断するため、どうしても安全を考慮したものになり、移動可能と判断するまでに時間を要してしまう。さらに、振動で揺れを検知しているので、乗りかごの昇降時の振動とテールコードの揺れの関係が強風時と無風時では異なり、それぞれのパターン毎の設定を決める必要がある。しかし、実際には振動だけでテールコードの動きを掴むのは難しい。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、実際に揺れているテールコードの位置を求め、求められた位置に基づいて管制運転の要否を的確に判断することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、地震時又は強風時に管制運転を行うエレベータの管制運転制御装置において、テールコードのかご側と機械室側の端部を基準に予め設定された間隔で複数設置され、前記テールコード移動時の加速度を検出する加速度検出手段と、前記検出手段で検知された加速度のデータに基づいて算出された前記テールコードの位置情報と昇降路内機器の配置データとを比較して前記昇降路内機器との距離を演算する演算手段と、前記距離に基づいてエレベータの管制運転を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかになる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検出手段によって実際に揺れているテールコードの位置を求め、制御手段はテールコードの位置と昇降路内機器との距離関係から管制運転の要否を的確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るエレベータ昇降路の断面図で、乗りかごが最下階に位置したときの状態を示す。
【図２】図１における検知装置をテールコードに取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】検知装置の加速度データから距離データを演算し、平常運転を行うか、管制運転を行うかを設定する処理手順を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るエレベータ昇降路の断面図で、乗りかごが最上階に位置したときの状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係るエレベータ装置の概略構成を示す図である。同図において、本実施形態に係るエレベータ装置Ｅは、乗りかご１及び釣り合い錘２がガイドレールに沿って昇降するように構成されている。乗りかご１と釣り合い錘２は、昇降路２０上部の機械室２１の巻上機４を介して主ロープ７でつるべ式に懸垂され、駆動される。機械室２１内には制御盤３、調速機６及びテールコード位置演算装置（以下、単に「位置演算装置」と称する。）５が配置されている。調速機６には調速機ロープ８が巻き掛けられている。調速機ロープ８は図示しない接続具により乗りかご１と連結されている。
【００１２】
乗りかご１には、乗りかご１への給電と制御用にテールコード１０が敷設されている。また、昇降路２０内には、主ロープ７、調速機ロープ８、テールコード１０、ガイドレール及び昇降路内機器を支持するブラケット２２が配置されている。
【００１３】
機械室２１が収容されている建屋４０の屋上には、風速計３０と風向計３１が設置され、風速データと風向データは通信線３２を介して位置演算装置５に入力される。
【００１４】
制御盤３及び位置演算装置５はそれぞれＣＰＵを備え、ＣＰＵは、制御部と演算部を含む。制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは図示しないメモリに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたメモリから取り出し、前記プログラムを実行し、テールコード１０の位置を演算する。なお、位置演算装置５では、ＣＰＵに代えてＡＩＳＣ（Application Specific Integrated Circuits：特定用途向け集積回路）を使用することもできる。
【００１５】
図２は、図１におけるテールコード１０のＡ−Ａ線断面図である。同図に示すようにテールコード１０の振れを検知する検知装置１１はテールコード１０の平な面にＺ軸がテールコード１０の長手方向となるように複数設置されている。この検知装置１１は、検知装置１１の底部をテールコード１０に接着剤により接着して取り付ける。各検知装置１１は、それぞれバッテリと通信手段を備えている。
【００１６】
テールコード１０は乗りかご１の昇降によって屈曲し、さらに上下に移動する。そのため、テールコード１０の動きによって固定位置がずれないようにする必要がある。強く締め付ける方法で検知装置１１をテールコードに固定すると、テールコード１０の内部が押されて配線が断線しやすくなる。そこで、本実施形態では、接着によって検知装置１１をテールコードに固定するようにした。
【００１７】
また、検知装置１１には加速度センサがＸ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向に配置されている。本実施形態では、検知装置１１を前述のようにテールコード１０の長手方向にＺ軸が平行となるように取り付ける。なお、本実施形態においては、説明の便宜上、図１に示す検知装置１１の最も乗りかご１に近いものを第１の検知装置１１ａ、以下、テールコード１０の他端部に向かって取り付けられている順に第２の検知装置１１ｂ、第３の検知装置１１ｃ、第４の検知装置１１ｄと称する。本実施形態では検知装置１１は４個として説明しているが、テールコード１０の長さ及び必要とされる精度に応じて検知装置１１の数は変更される。
【００１８】
このように構成されたエレベータ装置Ｅにおいて、テールコード１０の位置を検知する場合には以下の手順を取る。
【００１９】
１）テールコード１０に第１ないし第４の検知装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを等間隔で取り付ける。  
２）乗りかご１を最下階に停止させる。  
３）このときの加速度センサの位置を原点Ｏ１とする。  
４）次に乗りかご１を最上階に停止させる。  
５）このときの加速度センサの位置を原点Ｏ２として位置演算装置５のメモリに記憶させる。なお、前記原点Ｏ１と原点Ｏ２の位置情報は施工図面あるいは実測によって求める。
【００２０】
テールコード１０は乗りかご１の昇降によって昇降路２０の壁面付近と乗りかご１の中央付近のどちらかの位置に移動するので、例えば乗りかご１が最下階にあるときは検知装置１１はほとんどが昇降路２０の壁面付近となり、逆に最上階に乗りかご１が上昇したときには、ほとんどがかご下付近となる。
【００２１】
制御盤３は乗りかご１の速度情報と、位置演算装置５から送られてくるテールコード１０の位置情報からテールコード１０の動きを求めることができる。例えば、乗りかご１が最下階から最上階へ移動したときの第１の検知装置１１ａからの情報を見ると、最下階停止時は昇降路２０の壁面付近で停止した状態から、上昇によってかご下方向へ加速し、さらに昇降路２０の上方向へ加速され、最上階で停止する。この加速度データを積分することによって、加速度センサの移動速度が分かり、さらに積分することで移動距離と位置を算出できる。
【００２２】
同様に第２ないし第４の検知装置１１ｂから１１ｄも同様に加速度データから移動距離と位置を算出可能であり、これら複数の位置情報からテールコード１０の位置を求めることができる。このテールコード１０の位置の算出若しくは検出は位置演算装置５によって実行され、その演算した位置の情報は制御盤３の制御装置（ＣＰＵ）に送られる。
【００２３】
制御盤３のＣＰＵは、テールコード１０の位置情報と昇降路２０内の機器の配置位置情報を組み合わせることによってテールコード１０と昇降路内機器間の距離（方向を含む）を算出することができる。そこで、制御盤３は、その距離が例えば１０〜２０ｃｍになると乗りかご１の最高速度を抑え、５ｃｍを切ると最寄階へ停止させ待機などの管制運転を行う。乗りかご１が停止することにより、テールコード１０の揺れが収まり、機器とテールコード１０の距離が２０ｃｍ以上になれば再度、平常運転にて昇降可能とする。
【００２４】
図３は位置演算装置５が検知装置１１ａ〜１１ｄの加速度データからテールコード１０の位置を演算により求め、制御盤３がテールコード１０と昇降路内機器との距離を求め、エレベータ装置を平常運転で昇降させるか、管制運転を行うかを設定する処理手順を示す図である。
【００２５】
同図において、検知装置１１ａ〜１１ｄ内のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の加速度センサのセンサ情報に基づいてテールコード１０の加速度データを取得する（手順１）。取得した加速度データは位置演算装置５に送信され、位置演算装置５でＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度データを積分してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の速度データに変換する(手順２）。
【００２６】
次いで、位置演算装置５はＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の速度データを積分して移動距離を得る。この移動距離に基づいて原点位置からの位置を求め、テールコード１０のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の位置データ（情報）を得る（手順３）。そして、制御盤３では、位置演算装置５から送信されてきたテールコード１０の位置データ（情報）と昇降路内機器の配置データ（情報）とを比較して昇降路内機器とテールコード１０間の距離を算出し（手順４）、その距離が予め設定した閾値以上か否かを判断する（手順５）。ここでいう閾値は、例えば前述の５ｃｍである。
【００２７】
そして、前記距離が５ｃｍ未満になると、制御盤３は管制運転を行い（手順６）、５ｃｍ以上ある場合には平常運転を行う（手順７）。
【００２８】
また、検知装置１１で検知した加速度データと、エレベータ装置１が設置された建屋（建物）４０に設けられた風速計３０と風向計３１で検知した風速と風向のデータを蓄積し、あるいは両者を組み合わせたデータを蓄積し、その蓄積されたデータに基づいて強風時のテールコード１０の揺れを予測することもできる。例えば、一定時間における風速（若しくは風力）と風向の情報と乗りかご１の動きによってテールコード１０がどの程度揺れるのかをシミュレートすることが可能である。そこで、このシミュレートに基づいて前記テールコード１０の位置情報と建屋４０に吹き付ける風の風速及び風向の情報を組み合わせ、前記管制運転の実施の確率を予測することができる。
【００２９】
これらの検知装置１１からの信号は、１０ｋＨｚ以上のサンプリングレートであれば、精度良く加速度データから位置情報を演算することができる。さらに、夜間など乗りかご１が最下階に長時間停止したときの位置情報に基づいて原点情報（Ｏ１，Ｏ２）を見直し、微小な誤差をリセットすることができる。
【００３０】
各検知装置１１の取付間隔は５〜１０ｍ程度が望ましい。例えば乗りかご１の移動距離が１００ｍの場合は、テールコード１０は約半分の５０ｍが動く。そのため検知装置１１としては５個程度取り付けると良い。
【００３１】
また、大きな地震によってテールコード１０が大きく振られ、昇降路２０内の機器に引っ掛かる場合や、接触する場合がある。本実施形態では、テールコード１０に等間隔に取り付けた検知装置１１によってテールコード１０全体の状態を演算により把握しているので、このような場合でも、引っ掛かった箇所あるいは接触した箇所を位置演算装置５側で把握することができる。そのため、テールコード１０の異常部位を早く発見することが可能であり、テールコード１０の交換の要否を容易に確認することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では検知装置１１をテールコード１０の外部に設置したが、テールコード１０の内部に組み込んでも良い。その場合は、有線で給電し、機械室３の位置演算装置５にデータを送るように構成することもできる。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００３４】
（１）地震時又は強風時に管制運転を行うエレベータ装置Ｅ（エレベータ）の管制運転制御装置において、テールコード１０の乗りかご１（かご）側と機械室２１側の端部を基準に予め設定された間隔で複数設置され、前記テールコード移動時の加速度を検出する検知装置１１（加速度検出手段）と、前記検知装置１１で検知された加速度情報に基づいてテールコード１０の位置を求める位置演算装置５（演算手段）と、位置演算手段５によって求められた位置情報と昇降路内機器の配置情報とを比較してテールコード１０と昇降路内機器との距離を求め、求められた距離に基づいてエレベータ装置Ｅの管制運転を行う制御盤３（制御手段）と、を備えたので、位置演算装置５によってテールコード１０が実際に揺れているときのテールコード１０の位置を精度良く検出することができ、制御盤３では、テールコード１０の位置と昇降路内機器との関係から両者間の距離を求め、その距離から管制運転の要否を迅速に判断することができる。
【００３５】
この判断で、管制運転要の場合には速やかに管制運転に移行することが可能となり、その結果、テールコード１０の揺れによる昇降路内機器の破損を防止することができる。
【００３６】
さらに、地震時又は強風時において、両者が複合した振動でテールコード１０が揺れたとしても、実際に揺れているテールコード１０の位置を検出して、管制運転の可否を決定するので、不必要な管制運転が行われことがなく、安全で効率的なエレベータの運行が可能となる。
【００３７】
また、前述のように両者間の距離に基づいて管制運転するので、テールコード１０と昇降路２０内の機器との引っ掛かりを確実に防止することができる。
【００３８】
加えて、管制運転でエレベータの最高速度を制限することにより、エレベータ装置Ｅを極力停止させず、安全な昇降運転が可能になる。
【００３９】
（２）前記距離に対して閾値を設定し、制御盤３（制御手段）は、前記閾値と前記距離とを比較して管制運転の要否を判定するので、テールコード１０と昇降路２０内の機器との引っ掛かりを防止することができる。
【００４０】
（３）前記閾値は、テールコード１０が昇降炉内機器に引っ掛かりが生じない最小限の距離に設定されているので、テールコード１０と昇降路２０内の機器との引っ掛かりを確実に防止することができる。
【００４１】
（４）建屋４０（建物）に吹き付ける風の風速及び風向を検出する風速計３０及び風向計３１（風速・風向検出手段）をさらに備え、制御盤３は、テールコード１０の位置情報と風速計３０及び風向計３１によって検出された風速及び風向の情報を組み合わせ、管制運転の実施の確率を予測するので、建物４０が強風にさらされた場合でも、安全で効率の良いエレベータの運転が可能となる。
【００４２】
（５）検知装置１１（加速度検出手段）の予め設定された間隔が等間隔であるので、テールコード１０の位置を精度良く検出することができる。
【００４３】
なお、前記実施形態における効果の説明では、本実施形態の各部について、特許請求の範囲における各構成要素をかっこ書きで示し、若しくは参照符号を付し、両者の対応関係を明確にした。
【００４４】
さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１  乗りかご
２  釣り合い錘
３  制御盤（制御手段）
５  位置演算装置（演算手段）
１０  テールコード
１１  検知装置（加速度検出手段）
２０  昇降路
２１  機械室
３０  風速計
３１  風向計
４０  建屋（建物）
Ｅ  エレベータ装置
【図１】
2015042583.tif 000003
【図２】
2015042583.tif 000004
【図３】
2015042583.tif 000005
【図４】
2015042583.tif 000006