JP5143425B2 - エレベータ運行制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、エレベータのかごの昇降を制御するエレベータ運行制御装置に関するものである。

従来のエレベータシステムの制御装置では、階床間の移動時間を短くする運転プロファイルと階床間の移動時間を長くする運転プロファイルとの２つの運転プロファイルから、平均登録時間に応じていずれか１つの運転プロファイルが選択される（例えば、特許文献１参照）。

特許第３０２９８８３号公報

従来のエレベータシステムでは、例えば、かごと釣合おもりとの負荷バランスがアンバランスな状態、加減速度が高い状態、又は速度が高い状態で長時間連続して運転されると、巻上機、インバータ及び制御回路等の駆動機器が熱による影響を受ける。例えば、巻上機が高温になると、減磁により所要の性能を出すことができなくなる。また、インバータ及び制御回路が高温になると、機器が損傷する恐れがある。さらに、機器の熱損傷を防ぐための保護回路が設けられている場合には、保護回路が動作してエレベータの運行が停止され、運行効率が低下してしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、機器の温度上昇により運行が停止されるのを抑制し、運行効率の低下を防止することができるエレベータ運行制御装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ運行制御装置は、エレベータの運行に関する値を規定する複数の運行制御プロファイルが登録されており、エレベータの使用状況情報に応じて運行制御プロファイルの選択を行い、選択された運行制御プロファイルに基づいてエレベータの運行を制御する運行制御装置本体を備えている。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１のエレベータ運行制御装置における運行制御プロファイルの登録形式の第１例を示す説明図である。 図１のエレベータ運行制御装置における運行制御プロファイルの登録形式の第２例を示す説明図である。 図１のプロファイル決定部の動作の一例を示すフローチャートである。 図１のプロファイル決定部による速度プロファイル決定動作を示すフローチャートである。 図１のプロファイル決定部による加速度プロファイル決定動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるエレベータ運行制御装置の使用状況情報の記録形式を示す説明図である。 実施の形態２によるエレベータ運行制御装置のプロファイル決定動作の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるエレベータ運行制御装置の使用状況情報の記録形式を示す説明図である。 この発明の実施の形態４によるエレベータ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５によるエレベータ装置を示す構成図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、かご１及び釣合おもり２は、主ロープ３により昇降路内に吊り下げられており、巻上機４の駆動力により昇降路内を昇降される。巻上機４は、主ロープ３が巻き掛けられた駆動シーブ、駆動シーブを回転させるモータ、及び駆動シーブの回転を制動するブレーキを有している。

巻上機４に供給される電流は、インバータ５により制御される。インバータ５は、インバータ制御回路６により制御される。かご１及び釣合おもり２を駆動する駆動装置は、主ロープ３、巻上機４、インバータ５及びインバータ制御回路６により構成されている。

かごの戸及び乗場の戸の開閉は、ドア制御回路１１により制御される。インバータ制御回路６及びドア制御回路１１は、エレベータ運行制御装置により制御される。エレベータ運行制御装置は、運行制御装置本体１２を有している。

運行制御装置本体１２は、プロファイル群記憶部１３、使用状況収集部１４、使用状況記憶部１５、プロファイル決定部１６及び運行管理部１７を有している。

プロファイル群記憶部１３は、例えばかご１の速度、かご１の加速度、かご１のジャーク、戸開時間、戸開速度、戸閉速度及び呼び割当可能個数など、エレベータの運行に関する値をそれぞれ規定する複数の運行制御プロファイルを記憶する。

なお、戸開時間とは、戸開から戸閉ボタンの操作無しに戸閉を自動的に行うまでの時間である。また、呼び割当可能個数とは、複数台のかご１が群として運行制御されている場合に、乗場呼びに対してかご１を割り当てる際の制約条件である。例えば、あるかご１の登録済みの乗場呼び及びかご呼びの数が呼び割当可能個数以上であれば、そのとき発生した乗場呼びは他のかご１に割り当てられる。

運行制御プロファイルは、例えば図２又は図３に示すような形式で登録されている。図２の例では、各項目の値を組み合わせた３種類のプロファイル（高速型、中間型及び抑制型プロファイル）が登録されている。図３の例では、各項目のそれぞれについて、高速型、中間型及び抑制型のプロファイルが個別に設定されている。プロファイル群記憶部１３には、少なくとも１つの項目について、２つ以上の運行制御プロファイルが登録されていればよい。

使用状況収集部１４は、例えばかご１の起動頻度、かご１の走行距離、乗客数及び呼び登録数等の値をエレベータの使用状況情報として収集する。使用状況記憶部１５は、使用状況収集部１４により収集された使用状況情報を記憶する。また、使用状況記憶部１５は、所定時間前からの過去（例えば過去５分間）の使用状況情報を記憶する。なお、複数種類の使用状況情報を記憶する場合、記憶する時間を種類毎に変えてもよい。

プロファイル決定部１６は、使用状況情報に応じて、保護回路の動作による運行停止や機器の損傷を避けるように運行制御プロファイルを選択し決定する。運行管理部１７は、プロファイル決定部１６で決定された運行制御プロファイルに基づいて巻上機４やドアの制御を行う。

運行制御装置本体１２は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータにより構成されている。プロファイル群記憶部１３、使用状況収集部１４、使用状況記憶部１５、プロファイル決定部１６及び運行管理部１７の機能は、運行制御装置本体１２のコンピュータにより実現される。

即ち、コンピュータの記憶部には、プロファイル群記憶部１３、使用状況収集部１４、使用状況記憶部１５、プロファイル決定部１６及び運行管理部１７の機能を実現するための制御プログラムが格納されている。また、運行制御プロファイルのデータや使用状況情報も、記憶部に格納される。演算処理部は、制御プログラムに基づいて、運行制御装置本体１２の機能に関する演算処理を実行する。

図４は図１のプロファイル決定部１６の動作の一例を示すフローチャートである。図４では、使用状況情報のうち、起動頻度Ａｎのみに基づいてプロファイルが決定されている。また、プロファイル決定部１６には、起動頻度の閾値として第１の閾値ＴＨａｎ１及び第２の閾値ＴＨａｎ２（ＴＨａｎ１＞ＴＨａｎ２）が設定されている。

プロファイル決定部１６では、まず起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎ１よりも大きいかどうかが判断される（ステップＳ１）。起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎ１よりも大きければ、機器の温度上昇を抑制するため、図２の抑制型プロファイルが選択される（ステップＳ２）。

起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎ１以下であった場合、起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎ２よりも大きいかどうかが判断される（ステップＳ３）。そして、起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎ２よりも大きければ、図２の中間型プロファイルが選択される（ステップＳ４）。

起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎ２以下であった場合、高速の運行を行っても機器への負荷が少ないと判断され、図２の高速型プロファイルが選択される（ステップＳ５）。プロファイル決定部１６では、図４のような動作が所定の周期で継続して実行され、起動頻度Ａｎの変動に対応してプロファイルが更新される。

また、図３に示すように、項目毎に複数のプロファイルが設定されている場合、項目毎にプロファイルが選択され決定される。例えば、図５は図１のプロファイル決定部１６による速度プロファイル決定動作を示すフローチャートである。この場合、プロファイル決定部１６には、起動頻度の閾値として第１の閾値ＴＨａｎｖ１及び第２の閾値ＴＨａｎｖ２（ＴＨａｎｖ１＞ＴＨａｎｖ２）が設定されている。

プロファイル決定部１６では、まず起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎｖ１よりも大きいかどうかが判断される（ステップＳ６）。起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎｖ１よりも大きければ、機器の温度上昇を抑制するため、図３の抑制型速度プロファイルが選択される（ステップＳ７）。

起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎｖ１以下であった場合、起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎｖ２よりも大きいかどうかが判断される（ステップＳ８）。そして、起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎｖ２よりも大きければ、図３の中間型速度プロファイルが選択される（ステップＳ９）。

起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎｖ２以下であった場合、高速の運行を行っても機器への負荷が少ないと判断され、図３の高速型速度プロファイル（ｖ１＞ｖ２＞ｖ３）が選択される（ステップＳ１０）。なお、プロファイル決定部１６では、図５のような動作が所定の周期で継続して実行され、起動頻度Ａｎの変動に対応して速度プロファイルが更新される。

また、図６は図１のプロファイル決定部１６による加速度プロファイル決定動作を示すフローチャートである。この場合、プロファイル決定部１６には、起動頻度の閾値として第１の閾値ＴＨａｎａ１及び第２の閾値ＴＨａｎａ２（ＴＨａｎａ１＞ＴＨａｎａ２）が設定されている。

プロファイル決定部１６では、まず起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎａ１よりも大きいかどうかが判断される（ステップＳ１１）。起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎａ１よりも大きければ、機器の温度上昇を抑制するため、図３の抑制型加速度プロファイルが選択される（ステップＳ１２）。

起動頻度Ａｎが第１の閾値ＴＨａｎａ１以下であった場合、起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎａ２よりも大きいかどうかが判断される（ステップＳ１３）。そして、起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎａ２よりも大きければ、図３の中間型加速度プロファイルが選択される（ステップＳ１４）。

起動頻度Ａｎが第２の閾値ＴＨａｎａ２以下であった場合、高速の運行を行っても機器への負荷が少ないと判断され、図３の高速型加速度プロファイル（ａ１＞ａ２＞ａ３）が選択される（ステップＳ１５）。なお、プロファイル決定部１６では、図５のような動作が所定の周期で継続して実行され、起動頻度Ａｎの変動に対応して加速度プロファイルが更新される。

他の項目、即ちジャーク、戸開時間、戸開速度、戸閉速度及び呼び割当可能個数等の運行制御プロファイルについても、速度及び加速度と同様の方法により決定することができる。

上記のような運行制御装置本体１２では、エレベータの使用状況情報に応じて運行制御プロファイルの選択を行い、選択された運行制御プロファイルに基づいてエレベータの運行を制御するので、機器の温度上昇により運行が停止されるのを抑制し、運行効率の低下を防止することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、使用状況記憶部１５に複数の時間帯の使用状況情報が蓄積記録される。例えば、図７は実施の形態２によるエレベータ運行制御装置の使用状況情報の記録形式を示す説明図である。この例では、例えば５分間毎に起動頻度、乗客数、走行距離の値が時間順に記録される。蓄積される過去の使用状況情報は、最新の時間帯分を除いてＮ個分である。

プロファイル決定部１６は、使用状況記憶部１５に記憶された情報から使用状況の遷移状況を求め、求めた遷移状況に基づいて運行制御プロファイルの選択を行う。図８は実施の形態２によるエレベータ運行制御装置のプロファイル決定動作の一例を示すフローチャートである。

この例では、任意の時刻τにおける使用状況の値Ａｎ（τ）と、時刻τ−１における使用状況の値Ａｎ（τ−１）とを比べ、Ａｎ（τ）＞Ａｎ（τ−１）となっている増加回数ｊａｎをカウントし、ｊａｎに基づいて、又はｊａｎと最新の使用状況の値Ａｎ（ｔ）とに基づいて、プロファイルが選択される。つまり、ｊａｎの値が大きいほど、プロファイル決定部１６は、エレベータの使用頻度が増加していると判断し、エレベータの運行を抑制する。

具体的には、プロファイル決定部１６には、起動頻度の閾値であるＴＨａｎ１及びＴＨａｎ２（ＴＨａｎ１＞ＴＨａｎ２）と、増加回数ｊａｎの閾値であるＴＨｊａｎ１及びＴＨｊａｎ２（ＴＨｊａｎ１＞ＴＨｊａｎ２）が設定されている。

プロファイル決定部１６では、まず起動頻度Ａｎが閾値ＴＨａｎ１よりも大きいかどうかと、増加回数ｊａｎが閾値ＴＨｊａｎ１よりも大きいかどうかとが判断される（ステップＳ１）。起動頻度Ａｎが閾値ＴＨａｎ１よりも大きく、かつ増加回数ｊａｎが閾値ＴＨｊａｎ１よりも大きければ、機器の温度上昇を抑制するため、図２の抑制型プロファイルが選択される（ステップＳ１７）。

起動頻度Ａｎが閾値ＴＨａｎ１以下、又は増加回数ｊａｎが閾値ＴＨｊａｎ１以下であった場合、起動頻度Ａｎが閾値ＴＨａｎ２よりも大きいかどうかと、増加回数ｊａｎが閾値ＴＨｊａｎ２よりも大きいかどうかとが判断される（ステップＳ１８）。そして、起動頻度Ａｎが閾値ＴＨａｎ２よりも大きく、かつ増加回数ｊａｎが閾値ＴＨｊａｎ２よりも大きければ、図２の中間型プロファイルが選択される（ステップＳ１９）。

起動頻度Ａｎが閾値ＴＨａｎ２以下、又は増加回数ｊａｎが閾値ＴＨｊａｎ２以下であった場合、高速の運行を行っても機器への負荷が少ないと判断され、図２の高速型プロファイルが選択される（ステップＳ５）。プロファイル決定部１６では、図８のような動作が所定の周期で継続して実行され、起動頻度Ａｎ及び増加回数ｊａｎの変動に対応してプロファイルが更新される。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ運行制御装置では、使用状況情報から使用状況の変遷状況を求め、求めた遷移状況に基づいて運行制御プロファイルの選択を行うので、機器の温度上昇により運行が停止されるのをより確実に抑制し、運行効率の低下を防止することができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、使用状況記憶部１５に前日までの使用状況情報の平均値が時間帯毎に分けて１日分記録されている。例えば、図９は実施の形態３によるエレベータ運行制御装置の使用状況情報の記録形式を示す説明図である。この例では、例えば５分間毎に起動頻度、乗客数、走行距離の前日までの平均値が時間順に記録される。また、使用状況情報の平均値は、当日の値を加えて順次更新されて行く。

プロファイル決定部１６は、使用状況記憶部１５に記憶された情報から次の時間帯の使用状況の値を取り出し、例えば図４で示したような方法で運行制御プロファイルの選択を行う。また、現在時刻を含む過去から将来のＮ個分の使用状況の値から変遷状況を求め、図７で示したような方法で運行制御プロファイルの選択を行ってもよい。

また、図９に示す前日までの使用状況の平均値と、図７に示す当日分の過去Ｎ個分の値との両方を使用状況記憶部１５に記憶し、両方の値を使って運行制御プロファイルの選択を行ってもよい。つまり、図７に示す過去Ｎ個分の値と、図９に示す現在時刻以降のＭ個分の値とについて、増加回数ｊａｎを計算し、図８で示した方法で運行制御プロファイルの選択を行ってもよい。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ運行制御装置では、前日までの使用状況情報の平均値が時間帯毎に記録されており、使用状況情報の平均値に基づいて運行制御プロファイルの選択を行うので、機器の温度上昇により運行が停止されるのをより確実に抑制し、運行効率の低下を防止することができる。

実施の形態４．
次に、図１０はこの発明の実施の形態４によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、運行制御装置本体１２は、実施の形態１の機能に加えて、温度推定部１８及び待ち時間推定部１９の機能を有している。これら温度推定部１８及び待ち時間推定部１９の機能も、運行制御装置本体１２のコンピュータにより実現される。

温度推定部１８は、実施の形態３（図４）における将来の使用状況情報を用いて、駆動装置の将来の温度を推定する。待ち時間推定部１９は、実施の形態３（図４）における将来の使用状況情報を用いて、将来の待ち時間を推定する。プロファイル決定部１６は、温度推定部１８及び待ち時間推定部１９による推定結果から、駆動装置の温度が許容値以下で待ち時間が最小となるために必要な現在の運行制御プロファイルを決定する。

具体的には、温度推定部１８は、現在を含む時刻Ｋ個分の使用状況の値から、将来時刻ｔ＋Ｌにおける駆動装置の温度を推定する（Ｌ＜Ｋ）。将来の駆動装置の温度は、例えばある運行制御プロファイルを決定した場合のシミュレーションにより求めることができる。このようなシミュレーションを全てのプロファイル群について実施する。なお、駆動装置の温度の推定値をＴ（ｔ＋Ｌ）とする。

待ち時間推定部１９は、現在を含む時刻Ｋ個分の使用状況の値から、将来時刻ｔ＋Ｌにおける待ち時間を推定する。将来の待ち時間は、例えばある運行制御プロファイルを決定した場合のシミュレーションにより求めることができる。このようなシミュレーションを全てのプロファイル群について実施する。なお、待ち時間の推定値をＡＷＴ（ｔ＋Ｌ）とする。

プロファイル決定部１６は、駆動装置の温度の推定値Ｔ（ｔ＋Ｌ）が閾値ＴＨｔを超えず、かつ待ち時間の推定値ＡＷＴ（ｔ＋Ｌ）が最小となる運行制御プロファイルを選択する。

このようなエレベータ運行制御装置では、駆動装置の将来の温度と将来の待ち時間とが使用状況情報から推定され、駆動装置の温度が許容値以下で待ち時間が最小となるように運行制御プロファイルが選択されるので、機器の温度上昇により運行が停止されるのをより確実に抑制しつつ、運行効率を向上させることができる。

実施の形態５．
次に、図１１はこの発明の実施の形態５によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、巻上機４には、巻上機４の温度に応じた信号を出力する巻上機用温度センサ８が設けられている。インバータ５には、インバータ５の温度に応じた信号を出力するインバータ用温度センサ９が設けられている。インバータ制御回路６には、インバータ制御回路６の温度に応じた信号を出力する制御回路用温度センサ１０が設けられている。

運行制御装置本体１２には、機器温度測定部２０が設けられている。機器温度測定部２０は、温度センサ８〜１０からの信号に基づいて、駆動装置を構成している巻上機４、インバータ５及びインバータ制御回路６の温度を測定する。機器温度測定部２０の機能も、運行制御装置本体１２のコンピュータにより実現される。

温度推定部１８は、機器温度測定部２０で測定された駆動装置の温度と、実施の形態３（図４）における将来の使用状況情報とを用いて、駆動装置の将来の温度を推定する。具体的には、温度推定部１８は、現在を含む時刻Ｋ個分の使用状況の値と、現在の巻上機４の温度Ｔｍと、現在のインバータ５の温度Ｔｉと、現在のインバータ制御回路６の温度Ｔｃとから、将来時刻ｔ＋Ｌにおける駆動装置の温度を推定する（Ｌ＜Ｋ）。将来の駆動装置の温度は、例えばある運行制御プロファイルを決定した場合のシミュレーションにより求めることができる。このようなシミュレーションを全てのプロファイル群について実施する。他の動作は、実施の形態４と同様である。

このようなエレベータ運行制御装置では、将来の使用状況情報だけでなく、現在の駆動装置の温度の測定値を用いて、駆動装置の将来の温度を推定するので、駆動装置の温度をより正確に推定することができ、機器の温度上昇により運行が停止されるのをより確実に抑制することができる。

なお、実施の形態５では、駆動装置の温度として巻上機４、インバータ５及びインバータ制御回路６の温度を測定したが、例えば主ロープ３の温度など、他の部分の温度を測定してもよい。

Claims (8)

1. エレベータの運行に関する値を規定する複数の運行制御プロファイルが登録されており、エレベータの使用状況情報に応じて運行制御プロファイルの選択を行い、選択された運行制御プロファイルに基づいてエレベータの運行を制御する運行制御装置本体
   を備え、
   上記運行制御装置本体は、
   上記使用状況情報が第１の使用状況閾値よりも大きい場合、機器の温度上昇を抑制する抑制型プロファイルを選択し、
   上記使用状況情報が第１の使用状況閾値以下で第２の使用状況閾値よりも大きい場合、中間型プロファイルを選択し、
   上記使用状況情報が第２の使用状況閾値以下である場合、高速運転を行う高速型プロファイルを選択するエレベータ運行制御装置。
2. 運行制御プロファイルには、かごの速度、上記かごの加速度、上記かごのジャーク、戸開時間、戸開速度及び戸閉速度のうちの少なくとも１つの項目が含まれており、各項目について複数の運行制御プロファイルが登録されている請求項１記載のエレベータ運行制御装置。
3. 上記運行制御装置本体は、かごの起動頻度、かごの走行距離、乗客数及び呼び登録数の少なくともいずれか１つの値を使用状況情報として収集する請求項１記載のエレベータ運行制御装置。
4. 上記運行制御装置本体は、所定時間前からの過去の使用状況情報を記憶する請求項１記載のエレベータ運行制御装置。
5. 上記運行制御装置本体は、使用状況情報から使用状況の遷移状況を求め、求めた遷移状況に基づいて運行制御プロファイルの選択を行う請求項１記載のエレベータ運行制御装置。
6. 上記運行制御装置本体は、前日までの使用状況情報の時間帯毎の平均値に基づいて運行制御プロファイルの選択を行う請求項１記載のエレベータ運行制御装置。
7. 上記運行制御装置本体は、かごを駆動する駆動装置の将来の温度と将来の待ち時間とを使用状況情報から推定し、上記駆動装置の温度が許容値以下で待ち時間が最小となるように運行制御プロファイルの選択を行う請求項１記載のエレベータ運行制御装置。
8. 上記運行制御装置本体は、使用状況情報と現在の駆動装置の温度の測定値とから、駆動装置の将来の温度を推定する請求項７記載のエレベータ運行制御装置。

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