(57)【要約】【課題】初期段階での小さい振幅が発生した時点で、揺れ量が大きくなることを精度良く予見し事前に運転制御することができ、長周期震動が発生した場合でも、エレベーターの故障や閉じ込めなどを防止することができるエレベーターの運転制御装置を得る。【解決手段】高層部１０と低層部１１の間に免震装置１２が設けられた建造物に設置されるエレベーターの運転制御装置であって、前記免震装置１２のある階床近辺の横方向の揺れを検出する差動トランス１と、かごの現在位置を検出する計数回路４と、前記差動トランス１により検出された横方向の揺れから長周期振動成分のみを抽出し、前記長周期振動成分の大きさが所定値Ａ以上で所定値Ｂ未満の場合（Ａ＜Ｂ）には、前記かごを減速させる制御回路５とを設けた。【選択図】図１
2007153571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高層部と低層部の間に免震装置が設けられた建造物に設置されるエレベーターの運転制御装置であって、
前記免震装置のある階床近辺の横方向の揺れを検出する揺れ検出手段と、
かごの現在位置を検出するかご位置検出手段と、
前記揺れ検出手段により検出された横方向の揺れから長周期振動成分のみを抽出し、前記長周期振動成分の大きさが第１の所定値以上で第２の所定値未満の場合（第１の所定値＜第２の所定値）には、前記かごを減速させる制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベーターの運転制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記長周期振動成分の大きさが前記第２の所定値以上で第３の所定値未満の場合（第２の所定値＜第３の所定値）には、前記免震装置のある階床への呼び応答を阻止するとともに、前記免震装置のある階床への停止を阻止する
ことを特徴とする請求項１記載のエレベーターの運転制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記長周期振動成分の大きさが前記第３の所定値以上で、前記かごが走行中で、かつ前記かご位置検出手段により検出された前記かごの現在位置が前記免震装置のある階床近辺である場合には、前記かごを急停止させ、前記かごの現在位置が前記免震装置のある階床近辺でない場合には、前記かごを最寄階停止させる
ことを特徴とする請求項２記載のエレベーターの運転制御装置。
【請求項４】
前記揺れ検出手段は、直交した２つの横方向の揺れをそれぞれ検出する１組の差動トランスであり、
前記制御手段は、前記１組の差動トランスにより検出された２つの横方向の揺れから絶対振幅量を算出し、前記絶対振幅量から長周期振動成分のみを抽出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のエレベーターの運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中間部に免震構造を有する建造物に設置されるエレベーターの運転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間免震構造を有する建造物用の従来のエレベーター装置について、図５及び図６を参照しながら説明する（例えば、特許文献１参照）。図５に示すように、中間免震構造の建造物は、高層部１０と、低層部１１との２層に分割されている。高層部１０と低層部１１の間に免震装置１２が介在し、これによって地震発生時に低層部１１が大きく振動しても、免震装置１２を介して設置されている高層部１０にはほとんど振動が伝達されない。このような中間免震構造の建造物用エレベーター装置は、高層部１０と低層部１１に支持部１３を介して連続して取りつけられたガイドレール１４と、このガイドレール１４にガイドシュー等の案内機構１５を介して支持され、ガイドレール１４に沿って昇降するエレベーターかご１６を備えている。免震装置１２をまたがってエレベーターかご１６が昇降する場合、図６に示すように、地震により、高層部１０と低層部１１間における相対変位によって昇降路がずれるため、ガイドレール１４は、高層部１０と低層部１１に設置される通常レール１４ａと、免震装置１２付近に取りつけられる一対の関節レール１４ｂと、一対の関節レール１４ｂ間に設けられた中間レール１４ｃとから構成されている。関節レール１４ｂは、断面形状を一部加工することによって、他の通常レール１４ａ、中間レール１４ｃよりも変形しやすいようにしてある。高層部１０および低層部１１に設置された通常レール１４ａと、免震装置１２付近に設置された関節レール１４ｂと中間レール１４ｃを連続的に接続してガイドレール１４を構成し、免震装置１２を跨ぐように配置して連続運行できる昇降路を確保している。以下、一対の関節レール１４ｂに挟まれた部分をエレベーター装置の免震構造部と呼ぶ。
【０００３】
長周期震動は、地震感知器では検出しにくい。これを検出して運転制御した従来の別のエレベーター装置がある（例えば、特許文献２参照）。長周期震動は、初期段階での小さい揺れがその後大きな揺れとなる。特に建物の固有振動数と共振すると、その揺れ量は顕著になる。この従来の別のエレベーター装置は、揺れ量が大きくなった時点での揺れ量を検出し運転制御している。かごが走行中で中間免震構造体付近にいた場合、揺れが大きくなってから運転制御して、例えば急停止しても免震構造体階床に突入してしまう可能性があり、戸開閉異常やレールからの外れなどで故障や閉じ込めとなる恐れがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２２５５４号公報
【特許文献２】特開２００４−３４５７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中間免震構造を有する建造物用の従来のエレベーター装置においては、地震が発生した際、図６に示すように、高層部１０と低層部１１がずれ、免震装置１２がこのずれに追随してひずむ。これに伴いガイドレール１４は関節レール１４ｂの変形のみで通常レール１４ａ、中間レール１４ｃを極力変形させずにガイドレールとしての機能を確保する。また、エレベーター装置の地震発生時の管制運転は、エレベーター協会技術資料に示されているように、地震を検出すると停止可能な最寄階まで走行させて停止させる。または、最寄階まで所定時間以上かかる場合には急停止させる。急停止後は監視盤などの運転スイッチにより、低速で走行させるようになっている。しかしながら、地震感知器では検知しにくい長周期振動の地震に対しては上記の管制運転を行わないケースもある。また、上記した中間免震構造を有する建造物用の従来のエレベーター装置において、地震発生時に昇降路のガイドレール１４のひずみが大きい場合には、エレベーターかご１６が免震構造位置を通過することに支障が発生するなど、走行できなくなる危険性もあり、また免震構造部分で変位を検出すると、レールのたわみによるかご扉と乗場扉のずれにより戸開閉異常が発生し、故障や閉じ込めの原因となる。
【０００６】
一般的に、建物の固有振動周波数は建物の高さにより相違するが、数Ｈｚ以下の周波数帯域に有り、強風発生時にはこの固有振動数で揺れる。また、長周期地震発生時の振動成分は０．１〜１Ｈｚと言われており、いずれも初期段階での振幅は小さくその後大きな振幅となる傾向がある。特に、長周期地震発生時には、建物の固有振動数と共振すると振幅はさらに大きくなる可能性がある。従来の別のエレベーター装置では、このような強風、地震発生時の揺れ量が大きくなった時点で運転制御するという問題点があった。
【０００７】
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、初期段階での小さい振幅が発生した時点で、揺れ量が大きくなることを精度良く予見し事前に運転制御することができ、長周期震動が発生した場合でも、エレベーターの故障や閉じ込めなどを防止することができるエレベーターの運転制御装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るエレベーターの運転制御装置は、高層部と低層部の間に免震装置が設けられた建造物に設置されるエレベーターの運転制御装置であって、前記免震装置のある階床近辺の横方向の揺れを検出する揺れ検出手段と、かごの現在位置を検出するかご位置検出手段と、前記揺れ検出手段により検出された横方向の揺れから長周期振動成分のみを抽出し、前記長周期振動成分の大きさが第１の所定値以上で第２の所定値未満の場合（第１の所定値＜第２の所定値）には、前記かごを減速させる制御手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るエレベーターの運転制御装置は、初期段階での小さい振幅が発生した時点で、揺れ量が大きくなることを精度良く予見し事前に運転制御することができ、長周期震動が発生した場合でも、エレベーターの故障や閉じ込めなどを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置について図１から図４までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の地震検出部分の構成を側面からみた図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の制御部分の構成を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１１】
図１において、建物の低層部１１の上部に設置された差動トランス１と、建物の高層部１０の下部に設置され、高層部１０の動きを検知できるよう差動トランス１の腕に接合したプレート２とが設けられている。
【００１２】
Ｘ−Ｙ双方向の座標軸の変位を検出する為に、差動トランス１とプレート２（揺れ検出手段）は、直交した軸に２組設置する。この差動トランス１は、中間免震構造体のある階床近辺の横方向の揺れ量を検出するもので、つまり中間免震階の高層部１０と低層部１１の変位量を検出する。差動トランス１の出力信号は、増幅回路３によって、電圧増幅した上でエレベーター制御盤に供給される。
【００１３】
また、図２において、建物の屋上などの機械室には、増幅回路３と、エレベーターの巻上機（図示せず）に設置したエンコーダー（図示せず）の回転パルス信号の累計値を計数する計数回路（かご位置検出手段）４と、エレベーター制御盤の一部であり、ＣＰＵ、メモリを含むマイクロコンピューターなどから構成される制御回路（制御手段）５と、後述する電動機７の電流、電圧制御を行う電力変換回路６と、巻上機を駆動してかご１６を昇降させる電動機７とが設けられている。
【００１４】
制御回路５には、増幅回路３の出力信号を入力するＡ／Ｄ入力部５１と、異常判定処理を行う異常判定部５２と、エレベーターの乗場呼び、かご呼びに応じたかご１６の運行管理を行う運行制御部５３と、計数回路４からの回転パルス累計値を基にエレベーターのかご１６の現在位置を算出するかご位置演算部５４と、かご位置演算部５４により演算されたかご１６の現在位置から、予め中間免振構造体の設置された位置を記憶するかご位置記憶部５５と、運行制御部５３からの運行管理情報とかご位置演算部５４からのかご現在位置を基に理想速度パターン指令値を算出する速度パターン指令発生部５６と、計数回路４からの回転パルス累計値と理想速度パターン指令値から速度制御指令値（トルク指令）を算出する速度制御演算部５７と、速度制御指令値を基に電力変換回路６へ電流指令を出力する電流制御部５８とが設けられている。なお、上記の各部は、ソフトウェアにより実現されている。
【００１５】
つぎに、この実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の動作について図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の制御回路の動作を示すフローチャートである。
【００１６】
地震検知器で検出しにくい長周期震動は、初期段階では小さい揺れだが、その後大きな揺れに発展する。いずれ大きな揺れになることを予見するために、その長周期振動成分のみを抽出して、初期段階の小さい振幅の状態でそのレベルにより運転制御する（例えば、速度ダウンや免震構造体設置階床にサービスしないようにする。）。これにより、免震構造体設置箇所でのたわみによって発生するかご扉と乗場扉のずれによる戸開閉異常や、かごがレールからの外れるなどによる故障や閉じ込めを防止する。
【００１７】
ステップ１００では、制御回路５は、初期設定（電源投入直後）かを判断し、初期設定中ならば、ステップ１１０の処理に移行し、初期設定後ならば、ステップ１２０の処理に移行する。
【００１８】
ステップ１１０において、差動トランス１の初期値（揺れがない状態）を記憶する為、Ａ／Ｄ入力部５１により、停止中のＸ軸の差動トランス出力信号をメモリのＸｓに格納する。
【００１９】
次に、ステップ１１１において、Ａ／Ｄ入力部５１により、停止中のＹ軸の差動トランス出力信号をＹｓに格納する。
【００２０】
一方、ステップ１２０において、Ａ／Ｄ入力部５１により、走行中のＸ軸の差動トランス出力信号をＸｒに格納する。
【００２１】
次に、ステップ１２１において、Ａ／Ｄ入力部５１により、走行中のＹ軸の差動トランス出力信号をＹｒに格納する。
【００２２】
次に、ステップ１２２では、異常判定部５２により、以下に示すように、走行中の差動トランス変化量を算出する。
Ｘ軸：ΔＥｒｒ１＝Ｘｒ−Ｘｓ
Ｙ軸：ΔＥｒｒ２＝Ｙｒ−Ｙｓ
【００２３】
次に、ステップ１２３では、異常判定部５２により、Ｘ軸とＹ軸の直交するベクトル成分から、２次元平面上での絶対振幅量ΔＥｒｒを算出する。
【００２４】
次に、ステップ１２４では、異常判定部５２により、以下に示すように、バンドパスフィルター演算を行う。
【００２５】
ΔＥｒｒ→１／［（１＋Ｔ１＊Ｓ）（１＋Ｔ２＊Ｓ）］→ΔＥｒｒ
【００２６】
ここで、Ｔ１とＴ２は長周期振動成分のみを抽出する時定数で任意の値であり、例えば０．１〜１Ｈｚの振動成分を抽出する場合は、Ｔ１に０．１Ｈｚ相当の時定数を設定し、Ｔ２に１Ｈｚ相当の時定数を設定する。一般的に、地震発生時の０．１〜１Ｈｚの周期の振動成分を長周期地震動と言われており、この辺りの振動周期は中層、高層ビル構造物の固有周期とも近似している。従って、上記時定数は、強風または長周期地震動により発生する振動周波数（０．１〜１Ｈｚ）近辺の成分のみを抽出する値とする。実際のデジタル演算回路では、上式で表される伝達関数をＺ変換した回路構成をとる。
【００２７】
次に、ステップ１２５〜１２６において、異常判定部５２により、絶対振幅量ΔＥｒｒが、所定値（第１の所定値）Ａより大きいか判定し、大きい場合、つまり所定値Ａ以上の場合には、免震構造体近辺の階床を通過するエレベーターのかご速度を安全に通過できる速度まで落とす指令（以下、ＴＯＰ速度ダウン制御信号と呼ぶ。）をＯＮする。運行制御部５３により、かご速度を落とすように、電力変換回路６へ減速指令を出力する。大きくない場合、つまり所定値Ａ未満の場合には、ステップ１４０へ移行する。
【００２８】
次に、ステップ１２７〜１２８において、絶対振幅量ΔＥｒｒが、所定値（第２の所定値）Ｂ（Ａ＜Ｂ）より大きいか判定し、大きい場合、つまり所定値Ｂ以上の場合には、かご１６が停止中及び走行中に係らず免震構造体設置階床への呼び応答を阻止する（この階床にかご１６を応答させないためである。）。また、かご１６が走行中の場合（この場合、ステップ１２６で速度ダウンした管制運転している。）、免震構造体設置階床への停止を阻止し、それ以外の階床のみ停止する。（免震構造体設置階床への呼びがあり、かご１６が走行中に所定値Ｂより大きくなった場合に、その階床へ停止させないようにし、それ以外の最寄階床に停止させる。）運行制御部５３により、免震構造体設置階床への呼びに応答せず、免震構造体設置階床への停止を止める。
【００２９】
次に、ステップ１２９〜１３２において、絶対振幅量ΔＥｒｒが、所定値（第３の所定値）Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）より大きいか判定し、大きい場合、つまり所定値Ｃ以上の場合には、エレベーターが走行中かを判断する。エレベーターが停止中ならばステップ１５０へ移行する。エレベーターが走行中の場合には、かご位置記憶部５５に記憶されているかご１６の現在位置と中間免振構造体の設置された位置を比較して、かご位置が中間免震構造体設置階近辺であるかを判断し、中間免震構造体設置階近辺であるときには、急停止させる。運行制御部５３により、かごを急停止するように、電力変換回路６へ急停止指令を出力する。かご位置が中間免震構造体設置階近辺でないときには、ステップ１６０へ移行する。
【００３０】
ステップ１４０において、絶対振幅量ΔＥｒｒが、所定値Ａより大きくない場合には、ＴＯＰ速度ダウン制御信号をＯＦＦする。すなわち、通常運転を行う。
【００３１】
ステップ１５０において、エレベーターが停止中ならば、運行制御部５３により、起動不能とする。
【００３２】
ステップ１６０において、かご位置が中間免震構造体設置階近辺でないときには、最寄階に停止し、起動不能とする。運行制御部５３により、かごを最寄階に停止するように、電力変換回路６へ最寄階停止指令を出力する。但し、ドア開閉操作は可能とし、かご内の乗客は降りることができるようにする。
【００３３】
このような処理で構成すれば、かご１６が中間免震構造体近辺を通過時に、免震構造部分での急変位による走行異常や、閉じ込め異常が発生しない安全なエレベーターを提供できる。なお、上記の所定値Ａ、Ｂ、Ｃは、地震、強風による長周期振動発生時の初期段階の振幅値であり、３段階のレベルに設定している。所定値Ａ、Ｂ、Ｃは、差動トランス１のストローク変位量を基に３段階のレベルに切換えて設定可能とする。なお、３段階に限らず、４段階以上に設定しても良く、任意に設定して良い。
【００３４】
この実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置によれば、中間免震構造を持つビルで、従来の地震感知器や免振建築用エレベーターの制御装置では正確に検出しにくかった、地震、強風等による長周期振動に対して、初期段階での小さい振幅が発生した時点で、揺れ量が大きくなることを精度良く予見しエレベーターの安全走行を確保することができる。また横（Ｓ）波の地震感知器の代替にできる為、コスト削減となる。また、差動トランス１を用いることで、従来の感知器に比べ多段階な検知が可能となり安全増対策への自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の地震検出部分の構成を側面からみた図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の制御部分の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係るエレベーターの運転制御装置の制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図５】中間免震構造を有する建造物用の従来のエレベーターを側面からみた図である。
【図６】中間免震構造を有する建造物用の従来のエレベーターを側面からみた図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  差動トランス、２  プレート、３  増幅回路、４  計数回路、５  制御回路、６  電力変換回路、７  電動機、１０  高層部、１１  低層部、１２  免震装置、１３  支持部、１４  ガイドレール、１４ａ  通常レール、１４ｂ  関節レール、１４ｃ  中間レール、１５  案内機構、５１  Ａ／Ｄ入力部、５２  異常判定部、５３  運行制御部、５４  かご位置演算部、５５  かご位置記憶部、５６  速度パターン指令発生部、５７  速度制御演算部、５８  電流制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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