JP5679602B1 - 階間調整機能付きエレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】地震等の異常発生時に最寄階停止後に階間調整が完了しないことによる閉じ込め事故を防ぐ。【解決手段】本実施形態の階間調整機能付きエレベータは、異常発生時にかご枠１を最寄階まで走行させるエレベータ制御装置１０と、かご枠１が最寄階に走行するときにかご枠１の階間調整動作が予め設定された第１の時間内に完了するか否かを判定する完了可否判定手段を有し、かご枠１の階間調整動作が第１の時間内に完了しないと判定された場合にかご枠１の階間調整動作を停止する階間調整制御装置２０とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、少なくとも２つのかご室が上下に連結されたかご枠を有し、そのかご枠のかご室間の距離を行先階の階間長に合わせて調整可能な階間調整機能付きエレベータに関する。

超高層ビル等では、ビルのスペース効率を向上させるために、ビル内の縦の交通手段として、かご室を上下２段に構成した大量輸送が可能なエレベータが用いられる。このようなエレベータを「ダブルデッキエレベータ」と呼んでいる。

このダブルデッキエレベータには、建物の各階床の高さが一定でない場合にも、上下のかご室が同時に行先階に着床できるように、かご枠内の上下のかご室を互いに移動させて、かご室間の距離を調整する階間調整機能を備えたものがある。

また、エレベータでは、例えば地震が発生した場合に、最寄階に緊急停止し、そこで乗客を降ろす地震管制運転が実施される。その際、地震発生から所定時間内（概ね１０秒以内）に最寄階に停止可能か否かを判断し、間に合わない場合には強制減速停止する。

特許第５０９４１４０号公報 特開２０１０−４７４０１号公報

しかしながら、上述した階間調整機能付きのダブルデッキエレベータでは、地震発生から所定時間内に最寄階に停止できても、上下のかご室間の階間調整が間に合わないことがある。このような場合、最寄階で上下のかご室のドアを開けることができないため、乗客をかご室内に閉じ込めてしまうことになる。

本発明が解決しようとする課題は、地震等の異常発生時に最寄階停止後に階間調整が完了しないことによる閉じ込め事故を防ぐことのできる階間調整機能付きエレベータを提供することである。

本実施形態に係る階間調整機能付きエレベータは、少なくとも２つのかご室が上下方向に連結されたかご枠を有し、上記かご枠の各かご室間の距離を調整可能な階間調整機能付きエレベータにおいて、異常発生時に上記かご枠を最寄階まで走行させる運転制御手段と、この運転制御手段によって上記かご枠が上記最寄階に走行するときに、上記かご枠の階間調整動作が予め設定された第１の時間内に完了するか否かを判定する完了可否判定手段を有し、上記かご枠の階間調整動作が上記第１の時間内に完了しないと判定された場合に上記かご枠の階間調整動作を停止する階間調整制御手段とを具備する。

図１は第１の実施形態に係る階間調整機能付きエレベータの構成を示す図である。 図２は同実施形態におけるエレベータに設けられたメモリ装置の構成を示す図である。 図３は同実施形態におけるエレベータに設けられた階間長テーブルの一例を示す図である。 図４は同実施形態におけるエレベータに設けられた動作速度テーブルの一例を示す図である。 図５は同実施形態におけるエレベータ制御装置と階間調整制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図６は同実施形態におけるエレベータの地震管制運転時の処理動作を示すフローチャートである。 図７は第２の実施形態におけるエレベータ制御装置と階間調整制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図８は同実施形態におけるエレベータの戸開許可ゾーンを説明するための図である。 図９は同実施形態におけるエレベータの地震管制運転時の処理動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る階間調整機能付きエレベータの構成を示す図である。なお、ここでは、１つのかご枠１に２つのかご室（以下、上かごと下かごと称す）２，３を有するダブルデッキエレベータを例にして説明する。

巻上機１１には、メインロープ１３がそらせシーブ１２などを介して巻き掛けられている。この巻上機１１の駆動により、かご枠１がメインロープ１３を介して昇降路内を昇降動作する。このかご枠１には、上かご２と下かご３がボールネジ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを介して上下方向に移動自在に連結されている。これらのボールネジ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは、上梁１ａと中間梁７によって支持されており、モータ４ａ，４ｂの駆動によって上かご２と下かご３をそれぞれに上下方向に移動させる。

また、かご枠１には、階間調整制御装置２０や図示せぬドア制御装置などが搭載されている。これらの装置類は、かご下ダクト１５に配線されたテールコード１４を介してビルの機械室などに設置されたエレベータ制御装置１０に接続されている。

エレベータ制御装置１０は、所謂「制御盤」と呼ばれるものであり、巻上機１１の駆動制御など、エレベータ全体の制御を行う。このエレベータ制御装置１０には地震感知器１６が接続されている。この地震感知器１６によって所定レベル以上の地震が検出されると、エレベータ制御装置１０は走行中のかご枠１を最寄階に停止させ、そこで乗客を降ろして待機する。このような運転を「地震管制運転」と言う。

一方、階間調整制御装置２０は、エレベータ制御装置１０からの指示に従って、モータ４ａ，４ｂを駆動し、上かご２と下かご３との間の距離を調整する。階間調整制御装置２０は、例えばＥＥＰＲＯＭ、メモリカードあるいはＵＳＢメモリなどからなる交換可能なメモリ装置３０を備える。

メモリ装置３０には、図２に示すように、制御上の行先階に対する階間長テーブル３１と出発階と行先階に対する動作速度テーブル３２が設けられている。

図３に階間長テーブル３１の一例を示す。この例では、エレベータ制御装置１０から出力される階床指令信号によって指定された制御上の行先階の階間長が示されている。

図４に動作速度テーブル３２の一例を示す。この動作速度テーブル３２には、階間調整動作を行う場合の速度が設定されている。例えば、１Ｆから３Ｆへの走行に対しては、上かご２と下かご３を４５ｍｍ／ｓの速度で移動させるようなパラメータが設定されている。なお、図中のマイナス記号は、その速度で上かご２と下かご３の間隔を狭めることを意味している。

ここで、ダブルデッキエレベータの着床制御について簡単に説明しておく。

ダブルデッキエレベータでは、行先階に着床する時、かご枠用の着床検出板２１によりかご枠１を位置決めして着床させる。詳しくは、かご枠１に設けられた着床スイッチ２４が着床検出板２１の範囲内に入ったときに停止する。なお、階間調整機能付きのダブルデッキエレベータでは、かご枠１の中央が上かご２と下かご３の階間中央となるように、着床検出板２１の位置が定められている。

また、行先階が決まった時点でモータ４ａ，４ｂの駆動により階間調整が開始され、かご枠１内の上かご２と下かご３の間隔がその行先階の階間長に合わせて調整される。かご枠１と同様に上かご２と下かご３に対しても着床スイッチ２５，２６が設けられている。これらの着床スイッチ２５，２６とかご室用の着床検出板２２，２３との位置関係により、上かご２と下かご３の位置決め（レベル合わせ）を確認できる。なお、着床検出板２１〜２３は昇降路壁に配設されている。また、図中の２７ａ，２７ｂは各階の乗場を示している。

図中の４０〜４２はＰＧ（パルスジェルレータ）である。ＰＧ４０は、巻上機１１の回転軸に設置されており、巻上機１１の回転に同期してパルス信号を出力する。ＰＧ４１，４２は、階間調整用のモータ４ａ，４ｂの回転軸に設置されており、それぞれにモータ４ａ，４ｂの回転に同期してパルス信号を出力する。これらのパルス信号は、エレベータ制御装置１０に与えられる。

なお、図１では、エレベータ制御装置１０と階間調整制御装置２０を機能別に分割した構成としているが、物理的にはモータ４ａ，４ｂの駆動制御部分のみかご枠１に搭載し、その他はエレベータ制御装置に設ける構成としても良い。

図５は第１の実施形態におけるエレベータ制御装置１０と階間調整制御装置２０の機能構成を示すブロック図である。

エレベータ制御装置１０と階間調整制御装置２０には図示せぬ入出力装置が設けられており、その入出力装置を介して各種信号がやり取りされる。具体的には、かご枠１の行先階（目的階ともいう）が決まったときに、エレベータ制御装置１０からその行先階を示す信号と共に調整指令が階間調整制御装置２０に出力される。これにより、階間調整制御装置２０では、メモリ装置３０から行先階に対応した階間長データを読み出し、かご枠１内の上かご２と下かご３の間隔を当該行先階の階間長に合わせて調整する。なお、かご枠１の行先階は、上かご２と下かご３の２つの階床を含む。

ここで、階間調整制御装置２０には、地震管制運転にかかわらず、調整指令を受信した際に所定の時間Ｋ０以内（概ね１０秒以内）にかご枠１（上かご２と下かご３）の階間調整動作を完了するか否かを判定するための完了可否判定部２０ａが備えられている。時間Ｋ０以内に階間調整動作を完了できない場合には、階間調整制御装置２０は判定結果（否）をエレベータ制御装置１０に出力する。これにより、エレベータ制御装置１０では、完了できないことを認識する。

一方、エレベータ制御装置１０は、地震感知器１６によって所定レベル以上の地震が感知された場合に、かご枠１を最寄階に停止させる地震管制運転を行う。その際、エレベータ制御装置１０には、かご枠１を所定の時間Ｔ０以内に最寄階に停止させることが可能か否かを判定するための停止可否判定部１０ａが備えられている。時間Ｔ０以内に最寄階に停止可能であれば、エレベータ制御装置１０は、最寄階を行先階としてかご枠１を走行させると共に階間調整制御装置２０に対して調整指令を出力する。一方、時間Ｔ０以内に最寄階に停止させることができない場合には、エレベータ制御装置１０は、かご枠１を直ちに強制減速停止させる。また、調整指令を出力後、階間調整制御装置２０から判定結果（否）が出力された場合は、調整指令を中止し、かご枠を直ちに強制減速停止させる。

なお、階間調整制御装置２０からエレベータ制御装置１０に対して判定結果を出力し、否の場合には階間調整制御装置２０に対する調整指令の出力を停止することで、階間調整制御装置２０の動作が停止する。あくまでも主導権はエレベータ制御装置１０にある。そうでないと、地震発生時以外に勝手に階間調整制御装置２０側で調整動作を止めてしまう可能性があるからである。

以下に、地震管制運転時の処理動作について詳しく説明する。
図６は第１の実施形態におけるエレベータの地震管制運転時の処理動作を示すフローチャートである。

地震感知器１６によって所定レベル以上の地震が感知されると（ステップＡ１１のＹｅｓ）、エレベータ制御装置１０は、かご枠１を所定の時間Ｔ０以内に最寄階に停止させることができるか否かを判定する（ステップＡ１２）。詳しくは、かご枠１の現在位置から最も近い階を最寄階と定め、その最寄階までの距離と走行速度とに基づいて当該最寄階までの到達時間を算出することで、時間Ｔ０以内に停止可能か否かを判定する。時間Ｔ０は、管制運転時の走行速度などによって予め設定されており、例えば１０秒である。

時間Ｔ０以内に最寄階に停止できない場合には（ステップＡ１３のＮｏ）、エレベータ制御装置１０は、かご枠１を強制的に減速して直ちに停止させる（ステップＡ２３）。これは、例えば最寄階まで行く途中で再び地震が生じるなどした場合に危険だからである。減速停止後は、所定時間が経過するのを待ち、その間に再び地震が発生しなければ、減速停止した位置から最寄階に向かい、階間調整を行って乗客を降ろす。

時間Ｔ０以内に最寄階に停止可能であれば（ステップＡ１３のＹｅｓ）、エレベータ制御装置１０は、かご枠１を所定の速度で最寄階へ走行させる（ステップＡ１４）。その際、エレベータ制御装置１０は、階間調整制御装置２０に対して最寄階を行先階とした調整指令を出力する（ステップＡ１５）。

階間調整制御装置２０は、この調整指令を受けて階間調整動作を開始する（ステップＡ１６）。詳しくは、階間長テーブル３１から最寄階に対応した階間長データ、動作速度テーブル３２から現在位置から最寄階までの距離に対応した動作速度データを読み出し、これらのデータに基づいてモータ４ａ，４ｂを駆動して上かご２と下かご３との間隔を当該最寄階の階間長に合わせる。

その際、階間調整制御装置２０は、所定の時間Ｋ０以内に階間調整動作を完了させることが可能か否かを判定する（ステップＡ１７）。時間Ｋ０以内に階間調整動作を完了できると判定された場合には（ステップＡ１８のＹｅｓ）、階間調整制御装置２０は、そのまま階間調整動作を続けて、上かご２と下かご３との間隔を当該最寄階の階間長に合わせる（ステップＡ１９）。なお、時間Ｋ０は、階間調整制御装置２０の動作速度に応じて予め設定されており、例えば１０秒である。

かご枠１が最寄階に着床すると、エレベータ制御装置１０は、上かご２と下かご３を戸開して乗客を降ろした後、運転を停止する（ステップＡ２０）。なお、かご枠１が最寄階に着床したことは、着床スイッチ２４と着床検出板２１との位置関係から分かる。また、上かご２と下かご３が最寄階として指定された上下２つの階の乗場位置で停止しているか否かは、着床スイッチ２５，２６と着床検出板２２，２３との位置関係から分かる。

一方、時間Ｋ０以内に階間調整動作を完了できない場合（ステップＡ１８のＮｏ）、エレベータ制御装置１０は階間調整制御装置２０に対して調整指令を停止して（ステップＡ２１）、階間調整制御装置２０は階間調整動作を停止する（ステップＡ２２）。

また、エレベータ制御装置１０では、階間調整制御装置２０から調整動作の判定結果（否）を受けると、かご枠１を強制的に減速して直ちに停止させる（ステップＡ２３）。減速停止後は、所定時間が経過するのを待ち、その間に再び地震が発生しなければ、減速停止した位置から最寄階に向かい、その間に階間調整を再開して最寄階で乗客を降ろす。

このように、地震発生時にかご枠１を最寄階に停止させる際に所定の時間Ｋ０以内に階間調整動作が完了する否か判定する機能を備え、完了しないと判定された場合に階間調整動作を停止することで、最寄階停止後にドアを開けられずに乗客をかご室内に閉じ込めてしまう事態を防ぐことができる。

また、階間調整動作を停止した場合にはかご枠１を減速停止する。その後、安全が確認された時点で減速停止した位置から最寄階に向かい、その間に階間調整が再開されるので、最寄階で乗客を安全に降ろすことができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

上記第１の実施形態では、所定の時間Ｋ０以内に階間調整動作が完了しないと判定された場合に階間調整動作を停止する構成としたが、第２の実施形態では、時間Ｋ０以内に間に合わせるように階間調整の動作速度や階間長を適宜変更するものである。

図７は第２の実施形態におけるエレベータ制御装置１０と階間調整制御装置２０の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図５と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。

第２の実施形態において、階間調整制御装置２０には完了可否判定部２０ａに加え、速度変更判定部２０ｂと階間長変更判定部２０ｃとを備える。

速度変更判定部２０ｂは、完了可否判定部２０ａによってかご枠１の階間調整動作が所定の時間Ｋ０内に完了しないと判定された場合に調整時の動作速度を物件の最高速度まで上げて時間Ｋ０内に間に合うか否かを判定する。この速度変更判定部２０ｂによって時間Ｋ０内に間に合うと判定された場合、階間調整制御装置２０は最高速度に切り換えてかご枠１の階間調整を行う。

階間長変更判定部２０ｃは、かご枠１の階間調整動作が所定の時間Ｋ０内に完了しないと判定された場合に戸開許可ゾーンの範囲内で階間長を変更することで時間Ｋ０に間に合うか否かを判定する。間に合う場合には、階間調整制御装置２０は、最寄階に対する階間長を変更してかご枠１の階間調整を行う。

戸開許可ゾーンとは、かご室用の着床検出板２２，２３によって定められる戸開可能な範囲のことであり、「戸開走行保護ゾーン」とも呼ばれる。上かご２と下かご３が戸開許可ゾーンの範囲内で着床しているときには戸開が許可され、この範囲外で何らかの異常で戸開していた場合には走行が禁止される。

ここで、図８に示すように、上かご２と下かご３が各階の乗場２７ａ，２７ｂに正しく着床していれば、着床スイッチ２５，２６はそれぞれに着床検出板２２，２３の範囲内つまり戸開許可ゾーンの範囲内にある。なお、２ａ,３ａはかごドアであり、着床時に図示せぬ乗場ドアに係合して開閉する。

理想的には、着床検出板２２，２３の中心位置に着床スイッチ２５，２６が来るように上かご２と下かご３が着床している状態が好ましいが、着床検出板２２，２３の範囲内であれば戸開が許可される。そこで、救出運転時にかご室用検出板２２，２３の範内内つまり戸開許可ゾーン内で最寄階に対する階間長を変更すれば時間Ｋ０内に間に合う場合には、階間長を変更してかご枠１の階間調整を行うものとする。

以下に、地震管制運転時の処理動作について詳しく説明する。
図９は第２の実施形態におけるエレベータの地震管制運転時の処理動作を示すフローチャートである。なお、図９において、ステップＢ１１〜Ｂ２０までの処理は上記図６のステップＡ１１〜Ａ２０までの処理と同様である。また、ステップＢ１３のＮｏ→Ｂ２８の処理は上記図６のステップＡ１３のＮｏ→Ａ２３の処理と同様である。

ここで、第２の実施形態では、ステップＢ１８において、所定の時間Ｋ０以内に階間調整動作を完了できないと判定された場合に（ステップＡ１８のＮｏ）、階間調整制御装置２０は、物件の最高速度を取得し（ステップＢ２１）、調整時の動作速度をその最高速度まで上げて時間Ｋ０内に間に合うか否かを判定する（ステップＢ２２）。

なお、「物件の最高速度」とは、本件のエレベータに搭載された階間調整制御機能で規定されている最高速度のことである。

図４で説明したように、階間調整の動作速度は出発階と行先階との関係から予め設定されている。この動作速度は最高速度でなく、ある程度余裕を持たせた定格速度である。これは、階間調整の動作速度を早くすると、上かご２と下かご３が大きく揺れて乗客が不快に感じることがあり、また、騒音も発生することがあるからである。しかし、地震発生による非常事態であるため、もし、最高速度で時間Ｋ０内に間に合う場合には（ステップＢ２３のＹｅｓ）、階間調整制御装置２０は、階間調整の動作速度を最高速度まで上げて階間調整を行って時間Ｋ０内に動作完了とする（ステップＢ１９）。

一方、階間調整の動作速度を最高速度まで上げても時間Ｋ０内に間に合わない場合には（ステップＢ２３のＮｏ）、階間調整制御装置２０は、図８で説明した戸開許可ゾーンの範囲内で階間長を変更することで時間Ｋ０に間に合うか否かを判定する（ステップＢ２４）。階間長を変更することで時間Ｋ０に間に合う場合には（ステップＢ２５のＹｅｓ）、階間調整制御装置２０は、最寄階に対する階間長を戸開許可ゾーンの範囲内で調整して時間Ｋ０内に動作完了とする（ステップＢ１９）。

階間長を変更しても時間Ｋ０内に間に合わない場合（ステップＢ２５のＮｏ）、階間調整制御装置２０は、エレベータ制御装置１０に対して判定結果（否）を出力して（ステップＢ２６）、階間調整動作を停止する（ステップＢ２７）。

また、エレベータ制御装置１０では、階間調整制御装置２０から判定結果（否）を受けると、かご枠１を強制的に減速して直ちに停止させる（ステップＢ２８）。減速停止後は、所定時間が経過するのを待ち、その間に再び地震が発生しなければ、減速停止した位置から最寄階に向かい、その間に階間調整を再開して最寄階で乗客を降ろす。

このように第２の実施形態によれば、時間Ｋ０以内に間に合わせるように階間調整の動作速度や階間長を適宜変更することで、最寄階停止後にドアを開けられずに乗客をかご室内に閉じ込めてしまう事態を防ぐことができる。

なお、上記各実施形態では、地震が発生した場合を想定して説明したが、例えば強風によりビルが大きく揺れている場合など、エレベータ（かご枠１）を最寄階に停止させる必要があるような異常発生時に適用可能である。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、地震等の異常発生時に最寄階停止後に階間調整が完了しないことによる閉じ込め事故を防ぐことのできる階間調整機能付きエレベータを提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…かご枠、２…上かご、３…下かご、２ａ,３ａ…かごドア、４ａ，４ｂ…モータ、５ａ，５ｂ…ボールネジ、６ａ，６ｂ…ボールネジ、７…中間梁、８，９…支持機構、１０…エレベータ制御装置、１０ａ…停止可否判定部、１１…巻上機、１２…そらせシーブ、１３…メインロープ、１４…テールコード、１５…かご下ダクト、１６…地震感知器、２０…階間調整制御装置、２０ａ…完了可否判定部、２０ｂ…速度変更判定部、２０ｃ…階間長変更判定部、２１〜２３…着床検出板、２４〜２６…着床スイッチ、２７ａ，２７ｂ…各階の乗場、３０…メモリ装置、３１…階間長テーブル、３２…動作速度テーブル、４０〜４２…パルスジェネレータ。

Claims (4)

1. 少なくとも２つのかご室が上下方向に連結されたかご枠を有し、上記かご枠の各かご室間の距離を調整可能な階間調整機能付きエレベータにおいて、
   異常発生時に上記かご枠を最寄階まで走行させる運転制御手段と、
   この運転制御手段によって上記かご枠が上記最寄階に走行するときに、上記かご枠の階間調整動作が予め設定された第１の時間内に完了するか否かを判定する完了可否判定手段を有し、上記かご枠の階間調整動作が上記第１の時間内に完了しないと判定された場合に上記かご枠の階間調整動作を停止する階間調整制御手段とを具備し、
   上記階間調整制御手段は、
   上記かご枠の階間調整動作が上記第１の時間内に完了しないと判定された場合に戸開許可ゾーンの範囲内で階間長を変更することで上記第１の時間内に間に合うか否かを判定する階間長変更判定手段を有し、上記第１の時間内に間に合うと判定された場合には上記戸開許可ゾーンの範囲内で当該最寄階に対する階間長を変更して上記かご枠の階間調整を行うことを特徴とする階間調整機能付きエレベータ。
2. 上記階間調整制御手段は、
   上記かご枠が上記最寄階に走行するときに上記かご枠の階間調整動作を開始し、その動作中に上記完了可否判定手段によって上記かご枠の階間調整動作が上記第１の時間内に完了しないと判定された場合に上記かご枠の階間調整動作を停止することを特徴とする請求項１記載の階間調整機能付きエレベータ。
3. 上記階間調整制御手段は、
   上記かご枠の階間調整動作が上記第１の時間内に完了しないと判定された場合に調整時の動作速度を物件の最高速度まで上げて上記第１の時間内に間に合うか否かを判定する速度変更判定手段を有し、上記第１の時間内に間に合うと判定された場合には上記最高速度に切り換えて上記かご枠の階間調整を行うことを特徴とする請求項１記載の階間調整機能付きエレベータ。
4. 上記運転制御手段は、
   上記かご枠を予め設定された第２の時間内に上記最寄階に停止させることが可能か否かを判定する停止可否判定部を有し、上記かご枠を上記第２の時間内に停止させることができないと判定された場合あるいは上記かご枠の階間調整動作が上記第１の時間内に完了しないと判定された場合に上記かご枠の走行を強制的に減速停止することを特徴とする請求項１記載の階間調整機能付きエレベータ。

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