JP7009569B1 - エレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池の発電効率の最大化を図る。【解決手段】実施形態において、発電制御装置は、乗りかごの昇降時における太陽電池の発電量を記録し、太陽電池の発電量が最大化する乗りかごの位置である最大発電位置を検出する。電源制御装置は、乗りかごが待機モードで制御されている場合に、時刻または天気に基づく所定の判定基準で太陽電池が所定レベル以上のレベルで発電可能か否かの判定を実行し、判定の結果に応じて、太陽電池により発電された電力の予備蓄電池への蓄積と、当該予備蓄電池に蓄積された電力の出力と、を切り替える。乗りかご制御装置は、待機モードで乗りかごを制御しており、かつ撮影装置の撮影結果に基づいてホール内に利用者が存在しないことが検出された場合、発電モードで乗りかごを制御し、発電モードにより乗りかごが最大発電位置まで移動した後、呼び登録に応じて運転モードに切り替えるまで、待機モードで乗りかごを制御する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、エレベータシステムに関する。

従来、昇降路の壁面に太陽光を透過させる構造が設けられ、太陽光の入射に応じて発電する太陽電池が昇降路内などに設けられたエレベータシステムが知られている。このようなエレベータシステムにおいて、太陽電池により発電された電力は、たとえば乗りかご内に設けられる空調装置のような各種の機器の作動に利用される。

特開２０１４－１７２７２０号公報 特開２００２－１５４７６２号公報

しかしながら、一般に、乗りかごは、呼び登録に応じて昇降路内を昇降するので、乗りかごが停止する位置は常に一定ではない。このため、乗りかごが停止する位置によっては、太陽電池への太陽光の入射が妨げられ、太陽電池の発電効率が低下する場合がある。また、太陽電池に入射する太陽光の量は、時刻または天気によっても変動するため、太陽電池の発電効率は、時刻または天気によって変化する。

そこで、上記を踏まえて、太陽電池の発電効率の最大化を図ることが可能なエレベータシステムの提供が望まれている。

実施形態にかかるエレベータシステムは、太陽電池と、発電制御装置と、乗りかご制御装置と、電源制御装置と、撮影装置と、を備えている。太陽電池は、太陽光を透過させる透過部を有する昇降路と、昇降路内を昇降する乗りかごと、乗りかごのカウンタウェイトと、のうち少なくとも１つに設けられ、昇降路の透過部を介した太陽光の入射に応じて発電する。発電制御装置は、乗りかごの昇降時における太陽電池の発電量を記録し、太陽電池の発電量が最大化する乗りかごの位置である最大発電位置を検出する。乗りかご制御装置は、呼び登録に応じて乗りかごを昇降させる運転モードと、呼び登録が無いことに応じて乗りかごを待機させる待機モードと、発電制御装置により検出された最大発電位置に乗りかごを移動させる発電モードと、に基づいて乗りかごを制御する。電源制御装置は、乗りかごが待機モードで制御されている場合に、時刻または天気に基づく所定の判定基準で太陽電池が所定レベル以上のレベルで発電可能か否かの判定を実行し、当該判定の結果に応じて、太陽電池により発電された電力の予備蓄電池への蓄積と、当該予備蓄電池に蓄積された電力の出力と、を切り替える。撮影装置は、乗りかごが停止する階層のホール内を撮影する。乗りかご制御装置は、待機モードで乗りかごを制御しており、かつ撮影装置の撮影結果に基づいてホール内に利用者が存在しないことが検出された場合、発電モードで乗りかごを制御し、当該発電モードにより乗りかごが最大発電位置まで移動した後、呼び登録に応じて運転モードに切り替えるまで、待機モードで乗りかごを制御する。

図１は、実施形態にかかるエレベータシステムの構成を示した例示的かつ模式的な図である。 図２は、実施形態にかかるエレベータシステムにより実行される処理を示した例示的なフローチャートである。 図３は、実施形態の第１変形例にかかるエレベータシステムの構成を示した例示的かつ模式的な図である。 図４は、実施形態の第２変形例にかかる群管理制御装置の構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。

以下、本開示の実施形態および変形例を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例であって、以下に記載された内容に限られるものではない。

＜実施形態＞
図１は、実施形態にかかるエレベータシステムの構成を示した例示的かつ模式的な図である。

図１に示されるように、実施形態にかかるエレベータシステムは、互いに異なる複数の階層にそれぞれ設けられた複数のホール１１と、複数の階層をまたがる昇降路１２と、が設けられた建物１０に適用される。建物１０は、外壁の少なくとも一部に、太陽光を透過させるガラスなどの透過部１３を備えている。透過部１３を透過した太陽光は、昇降路１２内に照射される。

昇降路１２内には、いわゆるつるべ式のエレベータが設けられる。つまり、昇降路１２内には、昇降路１２内を昇降する乗りかご２１と、乗りかご２１のカウンタウェイト２２と、乗りかご２１とカウンタウェイト２２とを連結するロープ２３と、ロープ２３の巻き上げおよび巻き下げを実行する巻上機２４と、が設けられている。なお、実施形態において、巻上機２４は、ロープ２３の巻き上げおよび巻き下げに応じて回生発電を実行可能な回生電動機として構成されている。

ここで、実施形態では、乗りかご２１に、透過部１３を介した太陽光の入射に応じて発電する太陽電池３１が設けられている。太陽電池３１は、透過部１３に面するように設けられている。

実施形態は、以下に説明するような構成により、太陽電池３１により発電される電力を適切に利用してエレベータシステムを効率的に運用する。

より具体的に、実施形態では、太陽電池３１により発電される電力を適切に利用するための構成として、昇降路１２内に、発電制御装置４１と、乗りかご制御装置４２と、電源制御装置４３と、予備蓄電池５０と、が設けられている。また、実施形態では、各ホール１１内を撮影するカメラとしての撮影装置６０が設けられている。

発電制御装置４１は、乗りかご２１の昇降時における太陽電池３１の発電量を記録し、太陽電池３１の発電量が最大化する乗りかご２１の位置である最大発電位置を検出する。

また、乗りかご制御装置４２は、運転モードと、待機モードと、発電モードと、の３つのモードに基づいて乗りかご２１を制御する。運転モードとは、呼び登録に応じて乗りかご２１を昇降路１２内で昇降させる通常のモードであり、待機モードとは、呼び登録が無いことに応じて乗りかご２１を昇降路１２内で待機させるモードであり、発電モードとは、発電制御装置４１により検出された最大発電位置に乗りかご２１を移動させるモードである。

より具体的に、乗りかご制御装置４２は、待機モードで乗りかご２１を制御しており、かつ撮影装置６０の撮影結果に基づいてホール１１内に利用者が存在しないことが検出された場合、発電モードで乗りかごを制御する。このとき、乗りかご制御装置４２は、さらに、乗りかご２１が最大発電位置まで移動するのに要する電力が、最大発電位置における太陽電池３１の発電量と、乗りかご２１の最大発電位置までの移動までに巻上機２４が回生発電により発生させる電力量と、の和よりも小さいことを条件として、発電モードで乗りかごを制御しうる。そして、乗りかご制御装置４２は、発電モードにより乗りかご２１が最大発電位置まで移動した後、呼び登録に応じて運転モードに切り替えるまで、待機モードで乗りかご２１を制御する。

また、電源制御装置４３は、乗りかご２１が待機モードで制御されている場合に、時刻または天気に基づく所定の判定基準で太陽電池３１が所定レベル以上のレベルで発電可能か否かの判定を実行する。そして、電源制御装置４３は、その判定の結果に応じて、太陽電池３１により発電された電力の予備蓄電池５０への蓄積と、当該予備蓄電池５０に蓄積された電力の出力と、を切り替える。

たとえば、昼の時刻または太陽光の多い天気においては、太陽電池３１が十分に発電できるので、太陽電池３１により発電された電力を予備蓄電池５０の充電に利用することができる。したがって、この場合、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０を充電するように、太陽電池３１により発電された電力の予備蓄電池５０への蓄積を実行する。

なお、太陽電池３１が所定レベル以上のレベルで発電している状態とは、たとえば、太陽電池３１により発電された電力が、予備蓄電池５０に蓄積すべき電力と、乗りかご２１内に設けられる空調装置などの機器で消費される電力と、の他に余剰電力を含む状態に対応する。実施形態では、太陽電池３１により発電された電力が余剰電力を含む場合、当該余剰電力が、巻上機２４が回生発電により発生させる電力と合わせて、外部（たとえば建物１０内に設けられる各種のシステムなど）に供給されうる。

一方、夜の時刻または太陽光の少ない天気においては、太陽電池３１が十分に発電できないので、太陽電池３１により発電された電力を予備蓄電池５０の充電に利用することができない。したがって、この場合、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０に蓄積された電力を、乗りかご２１内に設けられる空調装置などの機器に供給するように、予備蓄電池５０に蓄積された電力の出力を実行する。

以上の構成に基づき、実施形態にかかるエレベータシステムは、次の図２に示されるような流れで処理を実行する。

図２は、実施形態にかかるエレベータシステムにより実行される処理を示した例示的なフローチャートである。図２に示される処理は、たとえばエレベータシステムの起動に応じて開始する。

図２に示されるように、実施形態では、まず、Ｓ２０１において、乗りかご制御装置４２は、待機モードを実行する。そして、Ｓ２０２において、発電制御装置４１は、時刻または天気を含む上記の所定の判定基準で、太陽電池３１が太陽光の入射に応じた発電を所定レベル以上のレベルで実行可能か否かを判定する。

Ｓ２０２において、太陽電池３１が太陽光の入射に応じた発電を所定レベル以上のレベルで実行不可能であると判定された場合、Ｓ２０３に処理が進む。そして、Ｓ２０３において、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０からの電力供給を実行する。つまり、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０を、乗りかご２１内に設けられる空調装置などの機器への電力の供給元に設定する。そして、Ｓ２０２に処理が戻る。

また、Ｓ２０２において、太陽電池３１が太陽光の入射に応じた発電を所定レベル以上のレベルで実行可能であると判定された場合、Ｓ２０４に処理が進む。そして、Ｓ２０４において、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０がフル充電されているか否かを判定する。

Ｓ２０４において、予備蓄電池５０がフル充電されていないと判定された場合、予備蓄電池５０の充電を行う余地がある。したがって、この場合、Ｓ２０５において、電源制御装置４３は、太陽電池３１により発電された電力に基づいて、予備蓄電池５０への電力供給を実行する。このとき、太陽電池３１により発電された電力に余剰電力がある場合、当該余剰電力が、巻上機２４が回生発電により発生させる電力と合わせて外部に供給されうる。

一方、Ｓ２０４において、予備蓄電池５０がフル充電されていると判定された場合、予備蓄電池５０への電力供給を実行する余地がない。したがって、この場合、Ｓ２０６において、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０からの電力供給を実行する。つまり、電源制御装置４３は、予備蓄電池５０を、乗りかご２１内に設けられる空調装置などの機器への電力の供給元に設定する。

Ｓ２０５またはＳ２０６の処理が完了すると、Ｓ２０７において、乗りかご制御装置４２は、乗りかご２１を所定の階層に呼び出す呼び登録がホール１１内の利用者により実行されたか否かを判定する。

Ｓ２０７において、呼び登録が実行されていないと判定された場合、呼び登録に応じて乗りかご２１を移動させる必要がないので、待機モードを継続することが妥当である。したがって、この場合、Ｓ２０２に処理が戻る。

しかしながら、Ｓ２０７において、呼び登録が実行されたと判定された場合、呼び登録に応じて乗りかご２１を移動させる必要がある。したがって、この場合、Ｓ２０８において、乗りかご制御装置４２は、待機モードを運転モードに切り替えて、乗りかご２１を移動させる。

そして、Ｓ２０９において、発電制御装置４１は、乗りかご２１の移動時における太陽電池３１の発電量を記録する。これにより、発電制御装置４１は、太陽電池３１の発電量が最大化する乗りかご２１の位置である最大発電位置を検出する。

そして、Ｓ２１０において、乗りかご制御装置４２は、乗りかご２１の移動の終了に応じて、運転モードを待機モードに切り替える。そして、Ｓ２１１において、乗りかご制御装置４２は、撮影装置６０の撮影結果に基づいて、ホール１１内に利用者が存在するか否かを判定する。

Ｓ２１１において、ホール１１内に利用者が存在すると判定された場合、次の呼び登録に備えて、発電モードにより乗りかご２１を最大発電位置まで移動させることなく、待機モードを継続することが妥当である。したがって、この場合、Ｓ２０２に処理が戻る。

しかしながら、Ｓ２１１において、ホール１１内に利用者が存在しないと判定された場合、発電モードにより乗りかご２１を最大発電位置まで移動させる余地がある。したがって、この場合、Ｓ２１２において、乗りかご制御装置４２は、乗りかご２１が既に最大発電位置にあるか否かを判定する。

Ｓ２１２において、乗りかご２１が既に最大発電位置にあると判定された場合、太陽電池３１の発電効率が既に最大化しているため、発電モードにより乗りかご２１を最大発電位置まで移動させる必要がない。したがって、この場合、Ｓ２０１に処理が戻る。

しかしながら、Ｓ２１２において、乗りかご２１が最大発電位置にないと判定された場合、太陽電池３１の発電効率を最大化するために、発電モードにより乗りかご２１を最大発電位置まで移動させる必要がある。したがって、この場合、Ｓ２１３において、乗りかご制御装置４２は、発電モードを実行し、乗りかご２１を最大発電位置まで移動させる。

なお、Ｓ２１３における発電モードは、乗りかご２１が最大発電位置まで移動するのに要する電力が、最大発電位置における太陽電池３１の発電量と、乗りかご２１の最大発電位置までの移動までに巻上機２４が回生発電により発生させる電力量と、の和よりも小さいことを条件として実行されうる。そして、Ｓ２１３の処理により乗りかご２１が最大発電位置まで移動した場合、Ｓ２０１に処理が戻り、乗りかご制御装置４２は、呼び登録に応じて運転モードに切り替えるまで、待機モードを実行する。

以上説明したように、実施形態にかかるエレベータシステムは、太陽電池３１と、発電制御装置４１と、乗りかご制御装置４２と、電源制御装置４３と、撮影装置６０と、を備えている。

太陽電池３１は、昇降路１２内を昇降する乗りかご２１に設けられ、昇降路１２の透過部１３を介した太陽光の入射に応じて発電する。発電制御装置４１は、乗りかご２１の昇降時における太陽電池３１の発電量を記録し、太陽電池３１の発電量が最大化する乗りかご２１の位置である最大発電位置を検出する。乗りかご制御装置４２は、呼び登録に応じて乗りかご２１を昇降させる運転モードと、呼び登録が無いことに応じて乗りかご２１を待機させる待機モードと、発電制御装置４１により検出された最大発電位置に乗りかご２１を移動させる発電モードと、に基づいて乗りかご２１を制御する。電源制御装置４３は、乗りかご２１が待機モードで制御されている場合に、時刻または天気に基づく所定の判定基準で太陽電池３１が所定レベル以上のレベルで発電可能か否かの判定を実行し、当該判定の結果に応じて、太陽電池３１により発電された電力の予備蓄電池５０への蓄積と、当該予備蓄電池５０に蓄積された電力の出力と、を切り替える。撮影装置６０は、乗りかご２１が停止する階層のホール１１内を撮影する。

ここで、乗りかご制御装置４２は、待機モードで乗りかご２１を制御しており、かつ撮影装置６０の撮影結果に基づいてホール１１内に利用者が存在しないことが検出された場合、発電モードで乗りかごを制御し、当該発電モードにより乗りかご２１が最大発電位置まで移動した後、呼び登録に応じて運転モードに切り替えるまで、待機モードで乗りかご２１を制御する。このような構成によれば、状況に応じた最大発電位置を検出し、適切に発電モードを実行することにより、太陽電池３１の発電効率の最大化を図ることができる。

なお、実施形態において、乗りかご制御装置４２は、乗りかご２１が最大発電位置まで移動するのに要する電力が、最大発電位置における太陽電池３１の発電量と、巻上機２４が乗りかご２１の最大発電位置までの移動までに回生発電により発生させる電力量と、の和よりも小さい場合に、発電モードで乗りかご２１を制御しうる。このような構成によれば、乗りかご２１が最大発電位置まで移動するために電力を利用しても余裕がある場合に、発電モードを実行することができる。

また、実施形態において、電源制御装置４３は、太陽電池３１により発電された電力が、予備蓄電池５０に蓄積すべき電力と、乗りかご２１内に設けられる空調装置などの機器で消費される電力と、の他に余剰電力を含む場合、当該余剰電力を、巻上機２４が回生発電により発生させる電力と合わせて、建物１０内に設けられる各種のシステムのような外部に供給することが可能なように構成されている。このような構成によれば、太陽電池３１の余剰電力と巻上機２４が回生発電により発生させる電力とを合わせて有効に利用することができる。

＜変形例＞
なお、上述した実施形態では、乗りかご２１に設けられた太陽電池３１のみを備えた構成が例示されている。しかしながら、次の図３に示されるように、乗りかご２１に設けられた太陽電池３１に加えてさらに他の太陽電池を備えた構成によっても、上述した実施形態と同等の効果を得ることができる。

図３は、実施形態の第１変形例にかかるエレベータシステムの構成を示した例示的かつ模式的な図である。

図３に示されるように、第１変形例では、乗りかご２１に設けられた太陽電池３１と、カウンタウェイト２２に設けられた太陽電池３２と、昇降路１２に設けられた太陽電池３３と、の３つの太陽電池が設けられている。

第１変形例において、太陽電池３２および３３により発電された電力は、太陽電池３１により発電された電力と合わせて利用することが可能である。したがって、上述した実施形態では、乗りかご２１の昇降時における太陽電池３１の発電量のみが記録され、当該太陽電池３１の発電量のみに基づいて最大発電位置が検出されているが、第１変形例では、乗りかご２１の昇降時における太陽電池３１～３３の発電量の総和が記録され、当該総和が最大化する乗りかご２１の位置が、最大発電位置として検出される。

なお、第１変形例では、昇降路１２と乗りかご２１とカウンタウェイト２２との全てに太陽電池が設けられた構成が例示されている。しかしながら、太陽電池は、昇降路１２と乗りかご２１とカウンタウェイト２２とのうち少なくとも１つに設けられていれば、効果を発揮する。

また、上述した実施形態の技術は、次の図４に示されるように、エレベータの群管理を行うエレベータシステムにも利用することができる。

図４は、実施形態の第２変形例にかかるエレベータシステムの概略的な構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。

図４に示されるように、第２変形例では、複数の乗りかご制御装置４２と、群管理制御装置４４と、が設けられている。各乗りかご制御装置４２は、対応する乗りかご２１の移動を制御し、群管理制御装置４４は、複数の乗りかご制御装置４２を統括的に制御する。

第２変形例において、群管理制御装置４４は、撮影装置６０の撮影結果に基づいて、複数の乗りかご制御装置４２から、発電モードで乗りかご２１を制御することが可能な乗りかご制御装置４２を決定する。これにより、撮影装置６０の撮影結果に基づいて検出される利用者の数などに応じて、発電モードの実行に適した、つまり利用者の運搬に寄与させなくても不都合が無い乗りかご２１および乗りかご制御装置４２を決定することができる。したがって、第２変形例によれば、乗りかご２１および乗りかご制御装置４２が複数設けられている構成において、利用者の運搬効率も踏まえて、太陽光発電の効率の最大化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態および変形例は、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。また、上述した実施形態および変形例は、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。

１１…ホール、１２…昇降路、１３…透過部、２１…乗りかご、２２…カウンタウェイト、２３…ロープ、２４…巻上機、３１～３３…太陽電池、４１…発電制御装置、４２…乗りかご制御装置、４３…電源制御装置、４４…群管理制御装置、５０…予備蓄電池、６０…撮影装置。

Claims (4)

1. 太陽光を透過させる透過部を有する昇降路と、前記昇降路内を昇降する乗りかごと、前記乗りかごのカウンタウェイトと、のうち少なくとも１つに設けられ、前記昇降路の前記透過部を介した前記太陽光の入射に応じて発電する太陽電池と、
   前記乗りかごの昇降時における前記太陽電池の発電量を記録し、前記太陽電池の発電量が最大化する前記乗りかごの位置である最大発電位置を検出する発電制御装置と、
   呼び登録に応じて前記乗りかごを昇降させる運転モードと、前記呼び登録が無いことに応じて前記乗りかごを待機させる待機モードと、前記発電制御装置により検出された前記最大発電位置に前記乗りかごを移動させる発電モードと、に基づいて前記乗りかごを制御する乗りかご制御装置と、
   前記乗りかごが前記待機モードで制御されている場合に、時刻または天気に基づく所定の判定基準で前記太陽電池が所定レベル以上のレベルで発電可能か否かの判定を実行し、当該判定の結果に応じて、前記太陽電池により発電された電力の予備蓄電池への蓄積と、当該予備蓄電池に蓄積された電力の出力と、を切り替える電源制御装置と、
   前記乗りかごが停止する階層のホール内を撮影する撮影装置と、
   を備え、
   前記乗りかご制御装置は、前記待機モードで前記乗りかごを制御しており、かつ前記撮影装置の撮影結果に基づいて前記ホール内に利用者が存在しないことが検出された場合、前記発電モードで前記乗りかごを制御し、当該発電モードにより前記乗りかごが前記最大発電位置まで移動した後、前記呼び登録に応じて前記運転モードに切り替えるまで、前記待機モードで前記乗りかごを制御する、
   エレベータシステム。
2. 前記発電制御装置は、前記太陽電池が前記昇降路と前記乗りかごと前記カウンタウェイトとのうち２つ以上に設けられた２つ以上の太陽電池を含む場合、前記乗りかごの昇降時における前記２つ以上の太陽電池の発電量の総和を記録し、前記最大発電位置として、当該総和が最大化する前記乗りかごの位置を検出する、
   請求項１に記載のエレベータシステム。
3. 前記乗りかごおよび前記乗りかご制御装置がそれぞれ複数設けられており、
   複数の前記乗りかご制御装置を制御するように構成され、前記撮影装置の撮影結果に基づいて、前記複数の乗りかご制御装置から、前記発電モードで前記乗りかごを制御することが可能な前記乗りかご制御装置を決定する群管理制御装置をさらに備える、
   請求項１または２に記載のエレベータシステム。
4. 前記電源制御装置は、前記太陽電池により発電された電力が、前記予備蓄電池に蓄積すべき電力と、前記乗りかご内に設けられる機器で消費される電力と、の他に余剰電力を含む場合、当該余剰電力を、前記乗りかごと前記カウンタウェイトとを連結するロープの巻き上げと当該巻き上げに応じた回生発電とを実行する巻上機が前記回生発電により発生させる電力と合わせて、外部に供給することが可能なように構成されている、
   請求項１～３のうちいずれか１項に記載のエレベータシステム。
   

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