(57)【要約】【課題】ワンシャフトマルチカー方式のエレベーダーにおいて、各乗りカゴに設置した小さな緩衝器で衝突時の衝撃を吸収できるように乗りカゴの速度を制御できる制御装置を提供する。【解決手段】ワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置は、１つの昇降路内を走行する複数の乗りカゴをそれぞれ始動から停止までの１運行毎に設定した運行速度パターンに従って独立して運行制御するワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置において、設定対象の乗りカゴの運行速度パターンの走行速度最大値を、設定対象の乗りカゴの走行方向に隣接する乗りカゴが停止または該走行方向と同じ方向に走行しているときに比べて、上記隣接する乗りカゴが該走行方向と逆方向に走行しているとき小さく設定する運行速度設定手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの昇降路内を走行する複数の乗りカゴをそれぞれ始動から停止までの１運行毎に設定した運行速度パターンに従って独立して運行制御するワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置において、
設定対象の乗りカゴの運行速度パターンの走行速度最大値を、設定対象の乗りカゴの走行方向に隣接する乗りカゴが停止または該走行方向と同じ方向に走行しているときに比べて、上記隣接する乗りカゴが該走行方向と逆方向に走行しているとき小さく設定する運行速度設定手段を有することを特徴とするワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置。
【請求項２】
上記運行速度設定手段が、該走行方向と逆方向に走行している上記隣接する乗りカゴの設定された運行速度パターンの走行速度最大値と加算したときあらかじめ決められた値以下になるように設定対象の乗りカゴの運行速度パターンの運行速度最大値を設定することを特徴とする請求項１に記載のワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置。
【請求項３】
上記運行速度設定手段が、少なくとも１台の上記乗りカゴが故障によって昇降路内で停止したとき、故障した乗りカゴの運行速度パターンの走行速度最大値を零と設定することを特徴とする請求項１または２に記載のワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１つの昇降路内を独立して複数の乗りカゴが走行するワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年エレベーターシステムのビルにおける利用面積毎の輸送効率向上を目指し、同一昇降路内に複数の乗りカゴを走行させるマルチカー方式のエレベーターが提案されている。これらはワンシャフトマルチカー方式と呼ばれ、ワンシャフト、すなわち１つの昇降路内で複数の乗りカゴの走行を独立して制御できるような構成になっている。この方式のエレベーターでは、乗りカゴ同士の衝突を回避する必要がある。そこで、先行して走行している乗りカゴとの乗りカゴ間距離を求め、その時間経過から先行している乗りカゴとの相対速度を求めている。その相対速度と自身の走行速度から最小接近距離以上の乗りカゴ間距離が確保できるように自身の走行速度を制御している。そしてある一定以上の距離に近づくと乗りカゴの速度を急減速させるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、この乗りカゴの速度制御は、循環型マルチカー方式エレベーターに対して有効であっても、複数の乗りカゴが個別に方向を持ち移動するタイプのエレベーターの制御には不向きである。
また、この速度制御は実際に接近したときの緊急手段であり、能動的に各乗りカゴの速度を管理しているわけではないので、互いの相対速度が上がるほど、最小許容接近距離が大きくなるという問題がある。そこで、それぞれの乗りカゴの衝突防止用として緩衝器を乗りカゴに設けることがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３６１９６０号公報
【特許文献２】特開２００１−２２６０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、各乗りカゴはそれぞれ上昇方向、下降方向に動作するため、お互いが向かいあって走行する場合を考えると相対的な速度が大きくなり、相対速度に耐えるバッファを設置しなければならない。しかし、マルチカーにおいてそれぞれの乗りカゴがお互いに向かい合う方向に走行している場合は、相対速度が高く衝突の衝撃が大きくなるため、設置する緩衝器を大きな物としなくてはならない。
また、衝突の危険回避のため大きな安全区間を設ける必要もある。
【０００６】
この発明の目的は、ワンシャフトマルチカー方式のエレベーダーにおいて、各乗りカゴに設置した小さな緩衝器で衝突時の衝撃を吸収できるように乗りカゴの速度を制御できる制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わるワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置は、１つの昇降路内を走行する複数の乗りカゴをそれぞれ始動から停止までの１運行毎に設定した運行速度パターンに従って独立して運行制御するワンシャフトマルチカー方式エレベーターの制御装置において、設定対象の乗りカゴの運行速度パターンの走行速度最大値を、設定対象の乗りカゴの走行方向に隣接する乗りカゴが停止または該走行方向と同じ方向に走行しているときに比べて、上記隣接する乗りカゴが該走行方向と逆方向に走行しているとき小さく設定する運行速度設定手段を有する。
【発明の効果】
【０００８】
対向して走行する乗りカゴの場合、走行速度の最大値を小さく設定し、相対速度が所定速度以上にならないように制御できるので、小さな緩衝器で衝突時の衝撃を吸収できる。さらに、乗りカゴの停止距離もシングルカー方式並に短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、ワンシャフトマルチカー方式エレベーター（以下、エレベーターと称す。）のシステム図である。
このエレベーターは、１つの昇降路１、その昇降路１内を上下に独立して走行している４台の乗りカゴ２ａ〜２ｄ、乗りカゴ２ａ〜２ｄの走行を制御する制御装置３、乗りカゴ２ａ〜２ｄと制御装置３とを接続する伝送路４ａ〜４ｄを有している。乗りカゴ２ａ〜２ｄは、乗りカゴ駆動機構５により駆動されている。この乗りカゴ駆動機構５は、制御装置３から運行制御されている。乗りカゴの駆動機構５として巻上げ機によって駆動されるもの、またはリニアモーターによって駆動されるものなどがある。この発明は、どのような方法で駆動される乗りカゴに対しても適用することができる。また、この発明は複数台の乗りカゴを備えていれば、全てに適用可能である。
さらに、エレベーターは、乗りカゴ２ａ〜２ｄ内に乗客が行き先階を指定できる行先案内盤６、各階床にそれぞれ設けられた呼び釦７を有している。行先案内盤６は伝送路４ａ〜４ｄを介して制御装置３と無線通信を行っている。一例として行先案内盤６と図示しない伝送路４ａ〜４ｄに接続されたアンテナとの間で無線交信する。呼び釦７も制御装置３と有線通信を行っている。
制御装置３は、行先案内盤６および呼び釦７などから入力された行き先階、呼び先階、乗りカゴ２ａ〜２ｄの位置および速度などからなる乗りカゴ２ａ〜２ｄの走行に関する情報を入手し、各乗りカゴ２ａ〜２ｄの運行速度パターンの走行速度の最大値を設定する運行速度設定手段８、その走行速度の最大値を用いて運行速度パターンを創成して乗りカゴ駆動機構５を制御する運行制御手段９を有している。制御装置３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびインターフェース回路を有したマイクロコンピュータで構成されている。また、乗りカゴ駆動機構５は乗りカゴ２ａ〜２ｄが故障したときのセンサー１０を備えている。
始動から停止までの１運行毎に設定される乗りカゴの運行速度パターンの一例は、出発階床での停止状態から所定時間の間で走行速度の最大値に達し、そのまま一定時間の間最大値で走行し、その後所定時間の間で減速して目標階床に停止するパターンである。
【００１０】
行先案内盤６などから入力された各乗りカゴの目標階床の情報は、伝送路４ａ〜４ｄを経由して運行速度設定手段８に入力される。例えば、乗りカゴ２ａが１階に停止していて、行先案内盤６には乗客が６階のボタンを押している。このようなとき、運行速度設定手段８は、乗りカゴ２ａに関して１階に停止しており、目標階床が６階であるという情報が入手でき、その情報から乗りカゴ２ａは上昇しようとしていると判断する。
【００１１】
さらに、制御装置３は、各乗りカゴ２ａ〜２ｄに関する制御条件を記憶しているＲＡＭなどからなる記憶手段１１を有している。その制御条件の中には、走行方向と走行速度の最大値がある。走行方向は、その乗りカゴ２ａ〜２ｄの運行毎に運行を開始するとき設定された上昇方向または下降方向である。但し、停止信号が入力されると、この走行方向の値はリセットされる。走行速度の最大値として、後述するようにその乗りカゴの走行方向に向かって隣接する乗りカゴの走行と連動して「Ｖ」、「１／２Ｖ」、「０」の３通りで設定される。ここで、Ｖとは他の乗りカゴがない状態で昇降路内を運行するときの走行速度の最大値である。なお、上昇と下降の両方向があるので、方向を付けると「Ｖ」、「−Ｖ」、「１／２Ｖ」、「−１／２Ｖ」、「０」となる。ここで、プラスは上昇方向、マイナスは下降方向を示す。この場合、「１／２Ｖ」、「−１／２Ｖ」の組合せに関して、「１／３Ｖ」、「−２／３Ｖ」と絶対値の合計がＶになるように任意に設定しても同様である。
【００１２】
次に、図２、図３、図４を参照して走行速度の最大値の求め方を説明する。
最初に昇降路１の一番下側にある乗りカゴ２ａに付いて説明する。乗りカゴ２ａは、ある階床に停止していて、その乗りカゴ２ａを次の目標階床に移動するための運行速度パターンを制御装置３は算出しようとしている。乗りカゴ２ａの下には乗りカゴがないのでピット底面が対面している。ピット底面は固定されているので、移動速度を零とみなすことができる。一方、乗りカゴ２ａの上には、乗りカゴ２ｂが対面している。乗りカゴ２ｂの運行方向は、上昇、停止、下降の３通りが考えられる。さらに、走行速度の最大値Ｖｍａｘは、上昇および下降それぞれ「（Ｖ）」と「（１／２Ｖ）」が考えられる。これらをまとめたのが図３である。
【００１３】
これらの状態において、乗りカゴ２ａの走行速度の最大値Ｖｍａｘを図３のように設定する。すなわち、乗りカゴ２ａが下降しようとするときは、固定しているピット底面が下にあるので、走行速度の最大値ＶｍａｘはＶと設定できる。
乗りカゴ２ａが上昇しようとするときは、乗りカゴ２ｂの状態により異なった最大値Ｖｍａｘを設定することになる。乗りカゴ２ｂが上昇しているときは、乗りカゴ２ａの走行速度の最大値ＶｍａｘとしてＶを設定できる。乗りカゴ２ｂが停止しているときも同様にＶと設定できる。逆に、乗りカゴ２ｂが−Ｖで下降しているときは、乗りカゴ２ａの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして零を設定する。零であるので、停止している階で引き続き停止することになる。乗りカゴ２ｂが−１／２Ｖで下降しているときは、乗りカゴ２ａの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして１／２Ｖを設定でき、乗りカゴ２ａを上昇させることができる。
【００１４】
次に、上下の乗りカゴ２ａ、２ｃに挟まれた乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘを図４のように設定することができる。乗りカゴ２ｂの下には乗りカゴ２ａが対面し、乗りカゴ２ｂの上には乗りカゴ２ｃが対面している。この場合も、乗りカゴ２ｂはある階床に停止しており、目標階床まで上昇または下降を始めようとしている。乗りカゴ２ｂが下降しようとしているとき、乗りカゴ２ａが下降または停止している場合と上昇の場合で乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘは異なった設定となる。すなわち、下降または停止している場合は、乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして−Ｖと設定する。乗りカゴ２ａが上昇している場合は、乗りカゴ２ａの走行速度の最大値ＶｍａｘがＶまたは１／２Ｖで異なった設定になる。Ｖの場合は、乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘは零と設定され、乗りカゴ２ｂはその停止している階床に引き続き停止する。また、１／２Ｖの場合は、乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして−１／２Ｖと設定され、乗りカゴ２ｂは下降を始める。
【００１５】
一方、乗りカゴ２ｂが上昇しようとしているとき、乗りカゴ２ｃが上昇または停止している場合と下降の場合で乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘは異なった設定となる。すなわち、上昇または停止している場合は、乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値ＶｍａｘとしてＶと設定する。乗りカゴ２ｃが下降している場合は、乗りカゴ２ｃの走行速度の最大値Ｖｍａｘが−Ｖまたは−１／２Ｖで異なった設定になる。−Ｖの場合は、乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘは零と設定され、乗りカゴ２ｂはその停止している階に引き続き停止する。また、−１／２Ｖの場合は、乗りカゴ２ｂの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして１／２Ｖと設定され、乗りカゴ２ｂは上昇を始める。
【００１６】
次に、乗りカゴ２ｃに関する走行速度の最大値Ｖｍａｘの設定は、上述した乗りカゴ２ｂのときと同様に設定できる。
さらに、昇降路頂部に面している乗りカゴ２ｄに関する走行速度の最大値Ｖｍａｘの設定は、上述した乗りカゴ２ａに関し運行方向を上下逆にして考えることで同様に設定できる。
さらに、乗りカゴの台数が増えた場合においても、中間に増えた乗りカゴは乗りカゴ２ｂの設定と同様にできる。
【００１７】
このように走行速度の最大値Ｖｍａｘを設定した場合の隣接する乗りカゴ、ピット底面または昇降路頂部間の相対速度を図３と図４に示す。これからも分かるように、相対速度は最大でもＶ以下に納まっている。
【００１８】
図５を参照して走行速度の最大値設定手順を説明する。図５は、その最大値設定手順のフローチャートを示す。この走行速度の最大値の設定は階床に乗りカゴが到着したときに行われる。ステップ（以下、Ｓと略す。）６０では、乗りカゴが階床に到着しているかどうか判断する。階床に乗りカゴが到着していなければ、階床到着まで待つ。乗りカゴがある階床に到着したとき、Ｓ６１に進む。Ｓ６１で、設定対象の乗りカゴの走行方向を検出し、上昇のときはＳ６２へ、下降のときはＳ６３へ進む。Ｓ６２では、すぐ上を走行している乗りカゴ（以下、上カゴと称す。）の走行方向を記憶手段１１に記憶されている上カゴの制御条件を読み出して入手し、上カゴの走行方向が上昇のときはＳ６４へ、上カゴの走行方向が下降のときはＳ６５に進む。Ｓ６４では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを図３または図４を参照してＶ（ｍ／秒）と設定し、最大値設定手順を終了する。Ｓ６５では、記憶手段１１に記憶されている上カゴの制御条件を読み出して入手した上カゴの走行速度の最大値が−Ｖかどうか判断し、−Ｖのときは、Ｓ６６へ進み、−１／２ＶのときはＳ６７へ進む。Ｓ６６では、最大値として零を設定し、到着している階床で待機し、Ｓ６８へ進む。Ｓ６７では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを１／２Ｖに設定する。Ｓ６８では、上カゴが目標階床に到着したとき、上カゴの上昇・下降を判断し、上昇のときＳ６９へ進み、下降のときＳ７０へ進む。Ｓ６９では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値ＶｍａｘをＶと設定する。Ｓ７０では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを１／２Ｖと設定する。このとき、上カゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして−１／２Ｖと設定する。
【００１９】
Ｓ６３では、すぐ下を走行している乗りカゴ（以下、下カゴと称す。）の走行方向を記憶手段１１に記憶されている下カゴの制御条件を読み出して入手し、下カゴの走行方向が下降のときはＳ７１へ、下カゴの走行方向が上昇のときはＳ７２に進む。Ｓ７１では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを図３または図４を参照して−Ｖ（ｍ／秒）と設定し、最大値設定手順を終了する。Ｓ７２では、記憶手段１１に記憶されている下カゴの制御条件を読み出して入手した下カゴの走行速度の最大値がＶかどうか判断し、Ｖのときは、Ｓ７３へ進み、１／２ＶのときはＳ７４へ進む。Ｓ７３では、最大値として零を設定し、到着している階床で待機しながらＳ７５へ進む。Ｓ７４では、制御対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを−１／２Ｖに設定する。Ｓ７５では、下カゴが目標階床に到着したとき、下カゴの上昇・下降を判断し、下降のときＳ７６へ進み、上昇のときＳ７７へ進む。Ｓ７６では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを−Ｖと設定する。Ｓ７７では、設定対象の乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘを−１／２Ｖと設定する。このとき、下カゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘとして１／２Ｖと設定する。
【００２０】
このように設定された走行速度の最大値Ｖｍａｘを用いて運行制御手段９は、運行速度パターンを創成して乗りカゴ駆動機構５を制御する。最大値が変わるので、乗りカゴの運行速度パターンが異なってくる。また、記憶手段１１に走行方向、走行速度の最大値を記憶する。
【００２１】
次に、比較のために走行速度の最大値Ｖｍａｘを常に一定にしている従来の場合に付いて説明する。エレベーターの構成は、図１と同様に昇降路１内を４台の乗りカゴが走行している。但し、乗りカゴの走行速度の最大値Ｖｍａｘは常にＶと設定されている。このような状態における、隣接する乗りカゴ間の相対速度を図６、７に示す。図６は、ピット底面に面した乗りカゴ２ａに関した相対速度であり、図７は、上下に乗りカゴが隣接した乗りカゴ２ｂに関した相対速度を示す。
図６から分かるように、乗りカゴ２ａが上昇しようとするとき、上方の乗りカゴ２ｂが上昇または停止中であれば、相対速度の最大値は乗りカゴ２ａが速度Ｖで上昇走行して乗りカゴ２ｂが階床に停止している場合であり、Ｖとなる。逆に、上方の乗りカゴ２ｂが下降走行している場合の相対速度の最大値は、乗りカゴ２ａが速度Ｖで上昇走行して乗りカゴ２ｂが速度−Ｖで下降走行している場合であり、２Ｖとなる。また、乗りカゴ２ａが下降している場合は、下方に乗りカゴが無いため相対速度の最大値はＶとなる。
同じように乗りカゴ２ｂの相対速度の最大値を表したのが図７である。
これから分かるように隣接する乗りカゴが互いに逆方向に走行している場合は、乗りカゴ間の相対速度は、最大で走行速度の最大値の２倍の２Ｖとなる。
【００２２】
ここで、図８に示すように一般的な物体の衝突時のエネルギーは速度の２乗に比例することが知れている。つまり走行速度の最大値が一定のとき、隣接する乗りカゴの走行方向が逆になっていると、相対速度は２Ｖとなるため、シングルカー方式の場合の４倍の衝突力となるため、４倍の衝突力に耐えうる機械系の緩衝器またはストッパの設計を行なう必要がある。しかし、この発明のように、相対速度がＶ以下に納まっているので、シングルカー方式の場合と同程度の衝撃力に耐える緩衝器またはストッパを設置すればよい。
【００２３】
また、カゴの停止距離においても、走行速度の最大値が一定のとき、隣接する乗りカゴの走行方向が逆になっていると、互いの停止距離を考えなければならないためシングルカー方式の２倍の停止距離を考えて設計する必要がある。しかし、この発明のように相対速度がＶ以下に納まっているので、停止距離もシングルカー方式の場合と同程度を考慮すればよい。
【００２４】
このようなエレベーターの制御装置は、複数の乗りカゴのそれぞれの速度を隣接する乗りカゴの進行方向に基づいて個別に制御するので、小さな衝突力に耐える緩衝器またはストッパでよくなる。また、停止距離も短くできる。
【００２５】
また、相対速度の最大値が予め決められた値以下に納まるので、昇降路内または乗りカゴに設置するストッパ等は同一なものを使用することができ、それらの設計も効率的にできる。
【００２６】
実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２に係わるエレベーターの制御装置で、昇降路内で１台の乗りカゴが故障して停止したときの乗りカゴの制御を説明するための図である。このエレベーターは、図１と同様であり、４台の乗りカゴ２ａ〜２ｄのうち、乗りカゴ２ｂが故障して昇降路１内で停止していることが異なっている。
この時、故障中の乗りカゴより下方の区間を下方区間１２、上方の区間を上方区間１３とする。故障中の乗りカゴ２ｂは停止しており速度が０であるため、下方区間１２では故障した乗りカゴ２ｂを昇降路頂部と同じに考えられる。また、上方区間１３では故障した乗りカゴ２ｂをピット底面と同じに考えられる。そこで、乗りカゴ２ａと乗りカゴ２ｃはそれぞれ図１０、図１１のように走行速度の最大値を設定し、運行制御することができる。
【００２７】
このようなエレベーターの制御装置は、乗りカゴの一部が故障したときもエレベーターシステムをダウンさせず最低限のバックアップ運転を行うことができる。
【００２８】
なお、故障した乗りカゴが２台以上のときでもその上方区間と下方区間に分割することにより同様に乗りカゴを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係わるエレベーターのブロック図である。
【図２】図１のエレベーターの昇降路内を走行する乗りカゴの様子を示す図である。
【図３】最も下にある乗りカゴの移動方向に対する走行速度の最大値との関係を示す図である。
【図４】乗りカゴで挟まれた乗りカゴの移動方向に対する走行速度の最大値との関係を示す図である。
【図５】走行速度の最大値を設定する手順を示すフローチャートである。
【図６】走行速度の最大値が一定の従来のエレベーターの乗りカゴの移動方向に対する相対速度を示す図である。
【図７】走行速度の最大値が一定の従来のエレベーターの異なる位置の乗りカゴの移動方向に対する相対速度を示す図である。
【図８】乗りカゴの相対速度と衝突エネルギーの関係を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係わるエレベーターの昇降路内を走行する乗りカゴの様子を示す図である。
【図１０】図９のエレベーターの下方区間にある乗りカゴに対する走行速度の最大値を示す。
【図１１】図９のエレベーターの上方区間にある乗りカゴに対する走行速度の最大値を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１  昇降路、２ａ〜２ｄ  乗りカゴ、３  制御装置、４ａ〜４ｄ  伝送路、５  乗りカゴ駆動機構、６  行先案内盤、７  呼び釦、８  運行速度設定手段、９  運行制御手段、１０  センサー、１１  記憶手段、１２  （昇降路の）下方区間、１３  （昇降路の）上方区間。
【図１】
2005104670.tif 000003
【図２】
2005104670.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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