(57)【要約】【課題】  地震発生後、短時間かつ高精度にエレベーターの停止状況を把握できる遠隔監視システムを提供する。【解決手段】  エレベーター１０の所在地，ビル９の高さ，エレベーターの機種に関する情報が記録されたエレベーターデータベース２と、地震情報から震度分布を求める地震分布算出手段４と、を備え、地震が発生した場合、監視対象地域を震度分布に対応した地域区分に区分し、地域区分毎にエレベーター１０の所在地，ビル９の高さ，エレベーターの機種に基づいてサンプルエレベーターを選定し、サンプルエレベーターにおける地震感知器の作動率からエレベーターの停止台数を計算する。【選択図】図１
2008201575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビル内に設置されたエレベーターの運行停止を制御するための地震感知器と、通信手段を介して前記地震感知器の作動の有無を監視センタに伝達するエレベーターの遠隔監視システムにおいて、
前記エレベーターの所在地，設置されているビルの高さ，エレベーターの機種に関する情報が記録されたエレベーターデータベースと、
地震情報から震度分布を求める震度分布算出手段と、
を備え、地震が発生した場合、監視対象地域を前記震度分布に対応した地域区分に区分し、前記地域区分毎に前記エレベーターの設置されているビルの高さ、前記エレベーターの機種の分類区分毎にサンプルエレベーターを選定し、前記サンプルエレベーターにおける前記地震感知器の作動率と、前記地域区分毎及びビル高さと機種の分類区分毎のエレベーター台数と、からエレベーターの停止台数を計算することを特徴としたエレベーターの遠隔監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、前記震度分布は地震情報として震源位置とマグニチュード、あるいは地震の観測点で得られた震度データより求め、前記監視対象地域における各エレベーターの震度を計算して前記地域区分に前記エレベーターを分類することを特徴としたエレベーターの遠隔監視システム。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、監視対象地域を微小区分に分割し、各微小区分に含まれるエレベーターについて、前記分類区分毎に算出した地震感知器の作動率と、前記微小区分に含まれる分類区分毎のエレベーター台数とから、各微小区分のエレベーターの停止台数を計算し、停止エレベーター数の地理的な分布を表示することを特徴としたエレベーターの遠隔監視システム。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記地域区分毎に前記サンプルエレベーターにおける前記地震感知器の作動率を求め、前記エレベーターが属する前記地域区分の前記作動率を停止確率として前記エレベーターの所在地と共に表示することを特徴としたエレベーターの遠隔監視システム。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、前記エレベーターの停止台数をエレベーターの機種毎に算出し、表示することを特徴としたエレベーターの遠隔監視システム。
【請求項６】
請求項１に記載のものにおいて、前記サンプルエレベーターにおける前記地震感知器の作動率を求め、該作動率を停止確率として前記エレベーターの機種毎に算出し、表示することを特徴としたエレベーターの遠隔監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震発生時にエレベーターの地震感知器の作動状態を遠隔地から監視するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベーターに地震感知器が備え付けられている場合、地震感知器がしきい値を超える揺れを感知すると、エレベーターは安全のために運転を停止する。しきい値には、通常
「特定」と「低」の２段階の設定があり、「特定」を感知した場合は、一定時間後に自動的に運転を再開し、「低」を感知した場合には、保守員の点検により異常の無いことを確認後に運転を再開する。
【０００３】
大都市で比較的大きな地震が発生すると、多数のエレベーターが「低」を感知して停止するため、非番の保守員を召集するなど広域災害対応のアクションを起す必要がある。このようなアクションを地震後直ちに起して速やかにエレベーターを復旧するためには、地震発生後、短時間かつ正確にエレベーターの停止台数を把握する必要がある。また、適切に保守員を配備するためには、停止しているエレベーターの所在地をできるだけ正確に把握する必要がある。
【０００４】
従来、エレベーターの制御装置と管制センタを通信回線で接続しておき、エレベーターの地震感知器作動状態をモニタリングしている。また、特許文献１には地震の震源位置やマグニチュードの情報から、エレベーターの停止台数や分布を予測することが記載されている。  
さらに、予め設定した地域区分の中で地震感知器の作動しやすいビルの順位を決めておき、地域区分内で感知器が作動したビルの中で最も低い順位の番号のみを送信することで、停止台数を予測することが特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１４８６５号公報
【特許文献２】特開平１１−３１４８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通信回線を使ってモニタリングする方法では、地震感知器の作動状態を直接取得するため、正確に作動状況を把握することができる。しかしながら、通信回線として電話回線が用いられているため、個々のエレベーターとの通信に秒オーダーの時間がかかり、全てのエレベーターの状態をモニタリングするのに多大の時間を要する。また、この通信速度を改善するために新たに高速な通信インフラを敷設するためには多大の費用が必要である。
【０００７】
また、特許文献１に記載のものでは、地震発生後数秒程度で予測値を得ることが可能であるが、地震毎に振動の卓越周波数が異なる等により、予測精度を上げることが難しい。
【０００８】
また、特許文献２に記載のものでは、必要な情報収集量が少ないことから、数分程度で予測値を得ることができるが、地震感知器の作動しやすいビルの順位が地震毎に必ずしも同じではないために予測精度を上げることが難しい。
【０００９】
本発明の目的は、地震発生後数分程度の短時間でより高精度にエレベーターの停止台数を把握することにある。また、他の目的は地震発生後、短時間で停止しているエレベーターの所在地を把握することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、ビル内に設置されたエレベーターの運行停止を制御するための地震感知器と、通信手段を介して前記地震感知器の作動の有無を監視センタに伝達するエレベーターの遠隔監視システムにおいて、前記エレベーターの所在地，設置されているビルの高さ，エレベーターの機種に関する情報が記録されたエレベーターデータベースと、地震情報から震度分布を求める地震分布算出手段と、を備え、地震が発生した場合、監視対象地域を前記震度分布に対応した地域区分に区分し、前記地域区分毎に前記エレベーターの所在地、前記ビルの高さ、前記エレベーターの機種に基づいてサンプルエレベーターを選定し、前記サンプルエレベーターにおける前記地震感知器の作動率と、前記地域区分毎のエレベーター台数と、からエレベーターの停止台数を計算するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発生した地震の実際の震度分布に基づいて地域区分を設定してサンプルエレベーターを選定し、サンプルエレベーターにおける地震感知器の作動率からエレベーターの停止台数を求めるので、地震発生後数分程度の短時間で、かつ高い精度で全容を把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して詳細を説明する。  
図１は、遠隔監視システムの構成を示す図である。遠隔監視システムは、地震感知器の作動の有無をモニタリングすべきエレベーターを選定するエレベーター選定手段１と、選定したエレベーターについて地震感知器の作動の有無をモニタリングする作動状態収集手段７と、収集した作動状態のデータからエレベーター全体の停止台数を推定する作動台数算出手段１３を有している。地震感知器の作動とは、地震感知器が「低」を感知した状態を意味し、エレベーターの停止とは、地震感知器が「低」を感知して、保守員による点検を必要とする状態となっていることを意味する。
【００１３】
地震による地面の揺れの大きさとエレベーターの地震感知器の作動確率の関係は、概ね図２に示すような作動率曲線として表すことができる。ここで、地面の揺れの大きさとしては、震度，最大加速度，最大速度，ＳＩ値など種々の尺度が考えられるが、以下代表例として震度を使用するものとする。  
図２において、感知器の作動率が５０％を越えるＧ0 点や、作動率が０％から１００％に至る曲線の傾斜は、エレベーターの設置されているビルの高さや、感知器の設置されている場所によって異なる。ここで、感知器の設置される場所としては、昇降路の最下部であるピット、または最上部である機械室がある。
【００１４】
上記のＧ0 点や曲線の傾きは、地震動の主要な周波数を表す卓越周期によっても異なる。従って、あるビルにおける震度が震源位置やマグニチュードの情報、あるいは実際に観測された震度の情報から得られたとしても、そのビルにおける感知器の作動率には卓越周期の相違によるばらつきがあるため、予測精度を高くすることができない。  
以下のように、地震の卓越周期の違いによる影響を加味する。ある地域区分においてサンプルとなる少数のエレベーターを選定し、そのエレベーターについて実際の作動状態を調べる。そして、その作動率からその地域区分全体の作動台数を推定する。サンプルデータから実際の作動率を求めるので、地震の卓越周期の影響も加味した作動率を得ることができる。しかしながら、サンプルとなるエレベーターの選定を適切に行わないと十分な精度を得ることができない。
【００１５】
図３は、ある地域区分におけるエレベーターの分布と、各エレベーターの停止・不停止の状態を示す図である。図において小さな四角２０はエレベーターを表し、白抜きの四角は不停止，黒塗りの四角は停止を表す。また、丸で囲った四角２１はサンプルとして選定したエレベーターを表す。
【００１６】
図３の例では、地域区分全体で４８台のエレベーターが存在し、図中の点線を境界として左半分が震度４，右半分が震度５弱であったとする。この震度分布の結果として、２０台のエレベーターが停止し、サンプルとして選定した１６台のエレベーターの内、８台が停止となっている。
【００１７】
図３（ａ）における点線で示すように震度分布と無関係に地域区分を設定すると、上半分の地域区分ではサンプル８台に対して停止５台であるので、この地域区分における感知器作動率は５／８と推定される。下半分の地域区分ではサンプル８台に対して停止３台であるので、この地域区分における感知器作動率は３／８と推定される。それぞれの地域区分に含まれるエレベーターの台数は２４台であるので、全停止台数の推定値は２４×５／８＋２４×３／８＝２４台となり、実際の停止台数より大きな値となる。
【００１８】
一方、図３（ｂ）における点線で示すように震度分布に沿った地域区分を設定すると、震度４の地域区分ではサンプル８台に対して停止２台であるので、この地域区分における感知器作動率は２／８と推定される。震度５弱の地域区分ではサンプル８台に対して停止６台であるので、この地域区分における感知器作動率は６／８と推定される。震度４の地域区分に含まれるエレベーターの台数は３２台、震度５弱の地域区分は１６台であるので、全停止台数の推定値は３２×２／８＋１６×６／８＝２０台となり、実際の停止台数と一致する。
【００１９】
地域区分における作動・不作動の分散をσ２、サンプルエレベーターの台数をｎとすると、サンプルエレベーターから計算した作動率推定値の分散 は統計学的に以下の式で与えられる。
【００２０】
【数１】
2008201575.tif 000003
【００２１】
また、地域区分における作動・不作動の分散は、不停止＝０，停止＝１の値を取る二項分布の分散としてモデル化できるので、ｐを地域区分における真の作動率として以下の式で与えられる。
【００２２】
【数２】
2008201575.tif 000004
【００２３】
上記の関係式より、サンプルエレベーターから計算した作動率推定値の分散は、地域区分における真の作動率が５０％において最大となり、真の作動率が０％または１００％に近付くほど小さくなる。
【００２４】
図３（ａ）に示す地域区分を設定した場合、震度５弱の地域では高い作動率となるが、震度４の地域では低い作動率であるため、地域区分全体では中庸な作動率になる。これに対して、図３（ｂ）に示すように震度分布に沿った地域区分を設定した場合、震度５弱に対応した地域区分では高い作動率、震度４に対応した地域区分では低い作動率となるので、図３（ａ）に示す地域区分に基づいて作動率を推定する場合よりも推定値の分散を小さくでき、推定精度を高めることができる。
【００２５】
次に、ビルの高さやエレベーター機種の相違の影響について説明する。  
一般に機械室のあるロープ式エレベーターでは、昇降路の最上部にある機械室に地震感知器が設置される。機械室のないロープ式エレベーターや油圧式のエレベーターでは、昇降路の最下部（ピット）に地震感知器が設置される。ビルは上層階にいくほど地震による揺れが大きくなるため、同じ震度であってもエレベーターの機種によって感知器の作動状況は異なる。なお、地震感知器の設定値は、設置場所による差異を少なくするため、ピット置きの場合よりも機械室置きの場合の方が高く設定されているが、やはり差が存在する。また、同じ機械室置きの機種であってもビルの高さが異なれば感知器の作動状況は異なる。
【００２６】
図４は、ある地域区分において、異なる高さのビルが混在している場合のエレベーターの分布と、各エレベーターの停止・不停止の状態を示す図である。図において小さな四角２２は低層ビルのエレベーターを表し、三角２３は高層ビルのエレベーターを表す。それぞれ白抜きは不停止，黒塗りは停止を表す。また、丸で囲ったものはサンプルとして選定したエレベーターを表す。
【００２７】
図４の例では、サンプル６台に対して４台が停止しているので、区域内全エレベーター１８台から、全停止エレベーターの台数は１８×４／６＝１２台と算出される。しかしながら、これは実際の停止台数１０台より大きな値となっている。そこで、ビルの種類毎にサンプルを設定し、停止台数の算出をビルの種類毎に行うようにする。図４の例では、サンプルとして低層ビルのエレベーターを３台、高層ビルのエレベーターを３台選定したものとすると、サンプルの作動率はそれぞれ１／３，３／３となる。この地域に含まれる低層ビルと高層ビルのエレベーターは、それぞれ１２台と６台であるので、全停止台数は、１２×１／３＋６×３／３＝１０台となり、実際の停止台数と一致する。地域区分の設定の場合と同様に、低層ビルでは作動率が小さく、高層ビルでは作動率が大きいので、これらを別々に集計して作動率を求めたほうが推定精度を高めることができる。同様のことが、エレベーターの機種についても言えるので、各地域区分においてビルの高さやエレベーターの機種毎にサンプルを設定し、それぞれ停止台数を算出したほうが高精度に停止台数を算出できる。
【００２８】
以上のことから、エレベーター選定手段１では、対象地域を震度分布に対応した形で地域に区分し、各地域においてビルの高さやエレベーターの機種毎にサンプルを選定する処理を行う。
【００２９】
具体的な、選定手順を以下に説明する。  
まず、地震が起きたら震度分布算出手段４によって地震情報５から震度分布データ３を算出する。地震情報としては、震源位置とマグニチュード、あるいは地震の観測点で得られた震度データが考えられる。  
震源位置とマグニチュードから震度分布を求める場合は、例えば距離減衰式を用いる。距離減衰式とは、観測点の震源からの距離とマグニチュードに対する観測点の揺れ大きさの関係を経験的な関係式としてまとめたものである。距離減衰式を用いた震度分布の算出手順の例を図５に示す。
【００３０】
まず、地震波の伝搬速度がほぼ一様とみなせる基準地盤の表層面における揺れの最大速度ＰＧＶB を震源からの距離Ｘと震源深さＤなどのパラメータから計算する。具体的な計算式は、例えば以下のような形となる。  
【００３１】
【数３】
2008201575.tif 000005
【００３２】
ここで、ＭＷはモーメントマグニチュードであり、ｄは断層のタイプによるパラメータである。
【００３３】
次に、基準地盤における最大速度ＰＧＶB に表層地盤の地質性状によって決まる速度増幅率ＲG を乗じて、地表面における揺れの最大速度ＰＧＶSを求める。  
【００３４】
【数４】
2008201575.tif 000006
【００３５】
そして、ＰＧＶS から、やはり経験的な関係式を用いて震度Ｉを求める。  
【００３６】
【数５】
2008201575.tif 000007
【００３７】
以上の計算手順により、図１に示すエレベーターのエレベーターデータベース２に含まれる全てのエレベーターについて、そのエレベーターの所在地における震度を計算する。即ち、図１に示す震度分布データ３としては、エレベーターデータベース２に含まれるエレベーターの所在地の緯度・経度（座標）と、その座標における震度となる。そして、この震度データに基づいてエレベーターを震度階毎に分類すれば、震度分布に基づいた地域区分によってエレベーターを分類したことになる。
【００３８】
一方、地震の観測点で得られた震度データから震度分布を計算する場合は、観測データを元に周辺の震度を補間して震度分布を求める。図６に震度の補間方法の一例を示す。
【００３９】
図６（ａ）において、Ｘ，Ｙ軸は経度・緯度を表し、Ｚ軸は震度の大きさを表すものとする。そして、地表面を適当な大きさのメッシュに区分し、各メッシュ区分の震度の値を点３０で表すものとする。この時、観測点が含まれているメッシュ区分については、その震度の値を観測値とする。図６（ａ）の例では、観測点３２，３３，３４が示されており、それぞれの観測点を含むメッシュ区分の点が黒丸で示されており、その値がそれぞれ
４.０，３.０，３.０ となっている。補間計算では、これら値が既知の点を元に値が未確定の白丸で示されている点の値を算出する。算出方法としては、例えば黒丸と白丸で構成される曲面３１ができるだけ滑らかとなるような拘束条件を与えて、白丸の値を特定する。このような拘束条件としては、例えば以下のような式を用いる。  
【００４０】
【数６】
2008201575.tif 000008
ここで、ｇはｚ＝ｇ(ｘ，ｙ)の形で表現した曲面３１であり、上記の式で計算されるコストＥが最小となるような白丸の点の値を求める。この計算は、例えば初期値を微小に修正しながら最適値を求める繰り返し最適化の計算手法により求める。以上の計算の結果、メッシュ区分の位置を表す座標とそのメッシュ区分の震度をペアとしたテーブルを図１の震度分布データ３として生成する。そして、エレベーターデータベース２のエレベーターの所在地座標が含まれるメッシュ区分を震度分布データ３から検索することにより、各エレベーターの震度を求める。例えば、各メッシュ区分の値が図６（ｂ）のように求まったとすると、図中の４０，４１，４２の位置にあるビルにおける震度は、それぞれ４.０，３.５，３.２となる。  
各ビルにおける震度が求まれば、距離減衰式を用いた場合と同様に、エレベーターを震度階毎に分類することで、震度分布に基づいた地域区分によってエレベーターを分類することができる。
【００４１】
次に、図１のエレベーター選定手段１では、震度階毎に分類されたそれぞれのエレベーターのグループについて、更にビルの階床数やエレベーターの機種により細分類する。ビルの階床数については、例えば１０階床以下の低層ビル、１１階床〜２０階床の中層ビル、２１階床以上の高層ビルの３種類に分類する。  
また、エレベーターの機種については、例えば地震感知器が機械室に設置されている機械室有りのエレベーターとピットに設置されている機械室無しのエレベーター（油圧式エレベーターも含める）に分類する。これにより、各震度階のエレベーターのグループは、更に６個の小グループに細分類される。なお、分類に際しては、エレベーターデータベース２に含まれる階床数の情報と機種分類の情報を用いる。
【００４２】
分類した各エレベーターの小グループについて、それぞれサンプルとするエレベーターを少数台（例えば小グループに含まれるエレベーター台数の１０分の１ずつなど）選定する。この選定は、例えばサンプルのエレベーターができるだけ地理的に均等に分散するように選定する。これは、震度分布に基づいて地域区分を設定したとしても、同一区分内で震度が大きめの地域や小さめの地域があるので、その影響を緩和するためである。以上の処理の結果として、図１に示すエレベーターの選定リスト６が生成される。
【００４３】
次に、図１の作動状態収集手段７は、サンプルとして選定された各エレベーターについて、地震感知器の作動状態をモニタリングする。具体的には電話回線のような通信手段８を介してビル９のエレベーター１０に設置された遠隔監視制御装置１１に接続して、地震感知器の作動の有無を調査する。その結果、震度階，ビルの高さ，エレベーターの機種で分類された各小グループのサンプルエレベーターについて作動率を計算する(図１の１２)。
【００４４】
最後に、図１の停止台数算出手段１３では、各小グループについて求めた作動率を各小グループに含まれる全エレベーターの台数に乗じ、これらを合計することにより全停止エレベーターの台数を算出する（図１の１４）。なお、以上の計算処理は、地震感知器の設置されているエレベーターについて実施するものである。地震感知器設置の有無については、エレベーターデータベース２に含まれる感知器有無の情報を用いる。
【００４５】
以上の処理手順は、最終的な計算結果としてエレベーターの全停止台数を算出するものであるが、上記の処理手順において得られた各小グループに関する作動率を用いて、停止エレベーターの地理的な分布を表示する。  
図７は、地域をメッシュ区分５０に分割し、各メッシュ区分内で停止していると推定されるエレベーターの台数を色分け表示した例である。これは、各メッシュ区分について、そのメッシュ区分に含まれる各小グループのエレベーター台数に各小グループの作動率を乗じて合計することにより、そのメッシュ区分における停止エレベーターの台数を推定したものである。
【００４６】
また、図８は個別のビル（またはエレベーター）５１について、停止している確率を色分け表示したものである。これは、それぞれのエレベーターが属する小グループの作動率を停止確率として表示したものである。これらの表示方法を用いることにより、停止しているエレベーターの所在地を容易に把握することができる。
【００４７】
エレベーターの停止台数の算出、あるいは図７，図８に示す図の表示において、これらの情報をエレベーターの機種毎に分類して表示するものであってもよい。即ち、エレベーターの停止台数の算出時に、エレベーターの機種毎に集計して停止台数を算出し、数値としてあるいは図７に示すような分布図として表示する。また、図８においては、指定した機種のエレベーターが設置されているビルのみを表示するようにする。このような情報を表示することにより、復旧作業に向かう保守員が準備すべき修理用部品の種類と必要数を予め知ることができるので、更に復旧作業を効率化することができる。
【００４８】
以上において、エレベーター選定手段１，エレベーターデータベース２，震度分布データ３，震度分布算出手段４，エレベーター選定リスト６，作動状態収集手段７，作動・不作動集計結果１２，停止台数算出手段１３，停止総数１４、図７，図８に示す表示内容は、例えばエレベーターの遠隔監視センタ内に設置された計算機システム上のプログラム，データ、あるいは計算機システムの表示画面に表示される内容として構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による一実施の形態である遠隔監視システムを示すブロック図。
【図２】地震の揺れの大きさと地震感知器の作動率の関係を示すグラフ。
【図３】エレベーターの停止・不停止の分布の一例を示す図。
【図４】エレベーターの停止・不停止の分布の他の例を示す図。
【図５】震度分布の算出方法を説明する図。
【図６】震度観測データから震度分布の算出を説明する図。
【図７】一実施の形態による停止エレベーターの分布を示す図。
【図８】一実施の形態によるエレベーターの停止確率を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１  エレベーター選定手段
２  エレベーターデータベース
３  震度分布データ
４  震度分布算出手段
５  地震情報
６  エレベーター選定リスト
７  作動状態収集手段
８  通信手段
９  ビル
１０  エレベーター
１１  遠隔監視制御装置
１２  作動・不作動集計結果
１３  停止台数算出手段
１４  停止総数
【図１】
2008201575.tif 000009
【図２】
2008201575.tif 000010
【図３】
2008201575.tif 000011
【図４】
2008201575.tif 000012
【図５】
2008201575.tif 000013
【図６】
2008201575.tif 000014
【図７】
2008201575.tif 000015
【図８】
2008201575.tif 000016