JP2005255277A - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静粛性を要求される時間帯に自動的にエレベータの走行速度を減じてエレベータの走行時の居室に伝播する騒音を抑制することにある。
【解決手段】 予め平常時に運転する基本的な速度パターンの他に、１種類以上の加減速度及び速度を減じた速度パターンを速度パターン記憶部１１に記憶し、静粛性を要求される時間帯に速度パターン切換制御部１３から速度パターン切換え指令を出し、加減速度及び速度を減じた速度パターンを読み出し、当該速度パターンに応じた速度指令にて電動機３の回転数を制御し、エレベータの走行時の居室に伝播する騒音を抑制するエレベータの制御装置５である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エレベータの走行による騒音を低減するためのエレベータの制御装置に関する。

従来からエレベータの速度や加減速度を切換えて運転する技術は数多く提案されている。
その１つの技術は、かご操作パネルに、加速度小、通常速度及び加速度大の何れかの速度を選択可能な加減速度切換スイッチを設け、エレベータの乗りかごを利用する乗客の要求に応じて加減速度切換スイッチを操作し、輸送力を向上させたり、耳への不快感や加速時の重圧感を低減する運転方式である（特許文献１）。

また、他の技術としては、昇降路内に複数の乗りかごが併走可能に設置されている場合、何れかの階床から乗場呼びがあったとき、各乗りかご毎に居室に及ぶ騒音値及び走行所要時間とを考慮して総合評価し、最も小さい評価値となる乗りかごを乗場呼びに割当て、居室の騒音を低減する構成である（特許文献２）。

さらに、他の技術としては、昇降路内に複数の乗りかごが併走可能に設置されている場合、各乗りかごのかご位置、走行方向、走行速度、かご内負荷等の情報に基づき、かごが互いに同一方向に走行し、かご間の距離が所定の距離以内であり、かつかご間の速度差が所定値以下であるとき、何れか１台のかごの走行速度を下げることにより、風音の発生を抑制する構成である（特許文献３）。
特開２００２−１２８４０１号公報 特開平５−２８６６５２号公報 特開平８−０３４５７１号公報

従って、以上のようにエレベータ走行時の騒音を低減する技術は多数存在するが、特許文献1の技術では、専ら加減速度を変化させるだけであり、平常時の定格速度を減じることができないので、静粛性を必要とする状況が生じた場合でもエレベータ走行時に発生する騒音を抑制することができない。また、乗りかご内の操作パネルに加減速度切換スイッチが設置され、乗客自身の任意の操作に委ねられているので、例えば夜間など騒音を抑制したいときに自動的に走行速度を減じるなどの制御ができない問題がある。

また、特許文献２及び３の技術では、複数台の乗りかごを運行制御する群管理制御において、複数台の乗りかごの併走による騒音を抑制することにあり、個々のエレベータ乗りかごの走行音を減ずるものではない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、静粛性を要求される時間帯に自動的にエレベータの走行速度を減じてエレベータ走行時の居室に伝播する騒音を抑制するエレベータの制御装置を提供することを目的とする。

（１） 上記課題を解決するために、本発明に係るエレベータの制御装置は、平常時の加減速度及び一定速度の第1の速度パターンと当該第1の速度パターンよりも加減速度及び一定速度を低くした少なくとも１つ第２の速度パターンを記憶するパターン記憶手段と、所定のタイミングで速度パターン切換指令を出力し、前記パターン記憶手段から前記第1の速度パターンに代えて前記第２の速度パターンを読み出して出力する速度パターン切換制御手段と、前記パターン記憶手段から出力される速度パターンと前記電動機の回転速度とに基づいて速度指令を出力し、当該電動機の回転数を制御する速度指令出力手段とを設けた構成である。

この発明は以上のような構成とすることにより、所定のタイミングで速度パターン切換制御手段から速度パターン切換指令を出力し、平常時の第1の速度パターンよりも加減速度及び一定速度を低くした第２の速度パターンを読み出して出力するので、必要なときにエレベータの走行時の居室に伝播する騒音を自動的、かつ確実に抑制することが可能である。

なお、パターン記憶手段には、平常時の加減速度及び一定速度の第1の速度パターンと当該第1の速度パターンの加減速度と同値であり、かつ一定速度よりも低く設定した第２の速度パターンとを記憶すれば、平常時の速度パターンの速度だけ抑えて電動機を制御でき、エレベータの一定速度を下げて走行することにより、エレベータ走行時の騒音を大幅に抑制できる。

また、第２の速度パターンとしては、第1の速度パターンの加減速度及び一定速度よりも低く設定すれば、電動機への負荷が低減されることから、電動機の騒音を抑制できる。すなわち、エレベータの加減速度及び一定速度を低くして走行することより、エレベータの走行時の騒音及び電動機の動作騒音を低減することが可能となる。

（２） 本発明に係るエレベータの制御装置は、平常時の加減速度及び一定速度の速度パターンを記憶するパターン記憶手段と、このパターン記憶手段から出力される速度パターンに対して第1の定数又は当該第1の定数とは異なる少なくとも１つの第２の定数を乗除算する乗除算演算手段と、平常時は前記乗除算演算手段の第1の定数の乗除算によって前記速度パターンをそのまま出力し、所定のタイミングで速度パターン切換指令を出力し、前記乗除算演算手段から前記速度パターンに対して前記第２の定数の乗除算によって変更された速度パターンを出力させる速度パターン切換制御手段と、前記乗除算演算手段からの速度パターンと前記電動機の回転速度とに基づいて速度指令を出力し、当該電動機の回転数を制御する速度指令出力手段とを設けた構成である。

この発明は以上のような構成とすることにより、1種類の速度パターンを用い、乗除算演算手段に設定する定数を異ならせることにより、前記（１）項と同様な作用効果を奏する。

（３） 本発明に係るエレベータ制御装置は、前記（１）項や前記（２）項の構成に新たに、時間を計測するタイマーを設け、このタイマーの計測時間と予め定める時間とに基づいて前記速度パターン切換制御手段から速度パターン切換え指令を出力するようにすれば、静粛性を必要とする時間帯に自動的にエレベータ走行時の騒音を抑えて運転することが可能である。

（４） さらに、前記（１）項や前記（２）項速度パターン切換制御手段としては、限られた特定の者による操作が可能な場所に速度パターン切換スイッチを設け、この速度パターン切換スイッチの操作に基づいて発する速度パターン切換え指令により、速度パターンを変更可能にすれば、必要なときに特定者により速度パターンの加減速度及び一定速度を変更し、エレベータ走行時の騒音を低減化することが可能である。

本発明は、静粛性を要求される時間帯に自動的にエレベータの走行速度を減じることにより、エレベータ走行時の居室に伝播する騒音を抑制できるエレベータの制御装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1及び図２は本発明に係るエレベータの制御装置を示す構成図である。図１は全体構成図、図２は図１に示す制御装置の内部構成図である。

このエレベータの制御装置は、三相交流電力を供給する商用電源１と、この商用電源１から供給される三相交流電力を所定電圧の直流電圧に変換するコンバータ及びこのコンバータによって変換される直流電圧を所定の交流電力に変換するインバータ等の駆動電力変換機能を有する駆動装置２と、この駆動装置２から供給される駆動電力によって所要の回転数で動作しエレベータ乗りかごを昇降制御する電動機３と、予め設定されている速度パターンと速度検出計４によって検出される電動機３の回転速度との偏差に基づく速度指令信号のもとに駆動装置２を構成するコンバータ及びインバータを制御する制御装置５とによって構成されている。

この制御装置５には、電気的に読み出し可能なメモリで構成され、複数の速度パターンを記憶する速度パターン記憶部１１、時間を計測するタイマー１２、このタイマー１２で計測される時間信号に基づき、速度パターン切換信号を発生して前記速度パターン記憶部１１に記憶される複数の速度パターンの中から選択的に１つの速度パターンを読出す速度パターン切換制御部１３、この速度パターン切換制御部１３による速度パターン切換信号のもとに速度パターン記憶部１１から読み出される１つの速度パターンと速度検出計４からの検出速度とに基づいて速度指令信号を出力する速度指令出力部１４等が設けられ、この速度指令信号に基づいて駆動装置２を介して電動機３の回転数を制御する構成となっている。

ここで、エレベータの一般的な速度パターンについて図３を参照して説明する。この一般的な速度パターンは、縦軸に速度、横軸に時間をとり、時間ｔｓのエレベータの走行開始から時間ｔｄの停止までの速度の変化を表している。すなわち、エレベータは、走行開始とともに一定の加速度で速度を上げていき、時間ｔ１にてある速度（定格速度）に達すると、時間ｔ２まで当該ある速度を保ち、この時間ｔ２経過後に一定の減速度で速度を下げていって時間ｔｄで停止する。

従って、制御装置５としては、定格速度データの他、走行開始から定格速度に達するまでの単位時間毎の速度と減速開始から停止までの単位時間毎の速度の時系列的データよりなる速度パターンを記憶し、当該速度パターンに合致した速度でエレベータ乗りかごが走行するように電動機３の回転数を制御する必要がある。

なお、実際的なエレベータの制御においては、エレベータの速度パターンの加減速度は一定ではなく、急激な速度変化による乗り心地の悪化を避ける観点から加加減速（ジャーク）を行っているが、煩雑な説明を避ける意味から触れないこととする。因みに、図４は走行開始時の速度パターンの一部を示しているが、破線楕円で囲った速度の緩やかな変化部分が加加減速（ジャーク）を表している。この加加減速を行う部分は、走行開始直後、加速から一定速度へ移行する部分、一定速度から減速開始する部分、減速から停止する部分などであり、また、１階から２階に走行するごとき走行距離が短い場合、加速から一定速度に達しないまま減速を開始するような場合、加速から減速へ緩やかに移行させるための制御を行っている。

（第1の実施の形態）
本発明に係るエレベータの制御装置は、以上のような構成において、速度パターン記憶部１１に図５に示すような複数の速度パターンＶＰ１、ＶＰ２が記憶されている。平常時、速度パターン切換制御部１３は、タイマー１２から出力される時間信号のもとに速度パターン記憶部１１から第1の速度パターンＶＰ１を読み出し、速度指令出力部１４に送出し、電動機３の回転数を制御する。この第1の速度パターンＶＰ１は、例えば図３に相当する一般的な速度パターンでもある。

しかし、第1の速度パターンＶＰ１では、例えば夜間など静粛性を要求される時間帯では、加速度及び定格速度とも大きく、エレベータ乗りかごの走行時の居室に伝播する騒音が気になるので、例えば夜間などの予め定められた時刻となったとき、速度パターン切替え指令を出力する構成とする。

図６は本実施の形態による速度パターン切替え指令信号のタイミングチャートの一例を示す図である。この図６に示すように、例えば1日のうち朝６時〜夜０時までは速度パターン切替え指令信号はＯＦＦ状態、夜０時〜朝６時までは速度パターン切替え指令信号をＯＮ状態で出力する。このとき、図５において、速度パターン切替え指令信号がＯＦＦのときに第1の速度パターンＶＰＩ、速度パターン切替え指令信号がＯＮのときに第２の速度パターンＶＰ２を出力し、電動機３の回転数を制御すれば、時間によって速度パターンの切換えを自動的に行うことができる。

従って、以上のような実施の形態によれば、定格速度及び加減速度の異なる複数の速度パターンを記憶し、時間と居室に伝播する騒音との関係から、所要の速度パターンを選択し、この選択された速度パターンに従って電動機３の回転数を制御するので、時間帯に応じてエレベータの走行時の居室に伝播する騒音を自動的、かつ確実に抑制できる。すなわち、予め夜間など騒音を抑えたい時間帯を設定しておき、当該時間帯になると、自動的に加減速度や一定速度を低減することができるので、エレベータの走行による騒音や電動機制御による騒音を低減できる。

（第２の実施の形態）
図７は本発明に係るエレベータの制御装置の要部構成図である。
このエレベータの制御装置は、速度パターン記憶部１１として、１種類の速度パターンを記憶する速度パターンメモリ１１ａと、ある定数を乗除算する乗除算部１１ｂとが設けられている。

平常時、速度パターン切換制御部１３は、速度パターン記憶部１１の速度パターンメモリ１１ａから１種類の速度パターンを読み出す一方、乗除算部１１ｂの定数を例えば「１」として設定しているので、速度パターン記憶部１１から予め記憶された１種類の速度パターンがそのまま出力し、速度指令出力部１４に送られる。この速度指令出力部１４は、速度パターンに従って電動機３の回転数を制御する。

しかし、タイマー１２から出力される計測時間信号のもとに速度パターンを変更する必要がある場合、速度パターン切換制御部１３から速度パターンメモリ１１ａに読み出し開始指令を出力するとともに、乗除算部１１ｂに設定されているある定数に切替える。その結果、速度パターンメモリ１１ａから読み出された速度パターンにある定数が乗除算され、既に記憶されている速度パターンを乗除算により変更されたパターンが速度指令出力部１４に送られる。この速度指令出力部１４は、速度パターンに従って電動機３の回転数を制御する。すなわち、平常時の速度パターンに示される加減速度をα、速度をＶとすると、速度パターン切換制御部１３からの速度切換え指令により、加減速度ｋα（ｋ＝例えば０．８）、速度ＩＶ（Ｉ＝例えば０．９）に変化させるものである。

従って、このような実施の形態によれば、予め記憶された１種類の速度パターンに一定の値を乗除算することにより、エレベータの速度や加減速度を容易に可変することができる。

なお、１種類の速度パターンにある定数を一律に乗除算するのでなく、時間に応じて種々の定数を切替え設定するとか、或いは加減速度時に少しずつ定数を替えてパターンを変更することも可能である。

（第３の実施の形態）
この実施の形態では、速度パターン記憶部１１に図８に示すような２種類の速度パターンＶＰ１，ＶＰ３が記憶されている。この２種類の速度パターンＶＰ１，ＶＰ３は、加減速度は同値であるが、一定速度が一般的な第1の速度パターンＶＰ１と一般的な第1の速度パターンＶＰ１の一定速度より低い速度パターンを第２の速度パターンＶＰ３としている。従って、平常時、速度パターン記憶部１１から出力される速度パターンは第1の速度パターンＶＰ１であり、速度指令出力部１４は、第1の速度パターンＶＰ１に従って電動機３の回転数を制御する。

しかし、静粛性を必要とする時間その他の理由によって速度パターンを変更する必要がある場合、速度パターン切換制御部１３から速度パターン切換え指令を出力し、速度パターン記憶部１１から一定速度の低い第２の速度パターンＶＰ３を読み出し、速度指令出力部１４に送出する。この速度指令出力部１４は、第２の速度パターンＶＰ３に従って電動機３の回転数を制御する。

一般に、エレベータの走行による騒音は、走行速度が低いほど抑制される。よって、この実施の形態では、速度パターン切替え指令の入力により、エレベータの一定速度を下げて走行することができ、エレベータ走行時の騒音を大幅に抑制できる。

することも可能である。

なお、第２の実施の形態では、乗除算部１１ｂを設け、速度パターンメモリ１１ａから読み出された速度パターンにある定数を乗除算し、加減速度と速度とを変化させる構成としたが、例えば速度パターン切換制御部１３から速度切換え指令を受けたとき、ＩＶ（Ｖは一定速度）の乗算により速度だけ変化させる構成であってもよい。この一定速度ＶをＩＶに変化させる場合、Ｉは１以下の定数とすれば、速度パターン切換え指令の入力により、エレベータの一定速度を下げて走行することができ、エレベータ走行時の騒音を大幅に抑制できる。

（第４の実施の形態）
この実施の形態においては、速度パターン記憶部１１に図５に示すごとく２種類の速度パターンを記憶する点において、第１の実施の形態と同様であるが、特に異なるところは、第1の速度パターンをＶＰ１とすると、この第1の速度パターンＶＰ１に対して加減速度及び一定速度の両方をより低くした第２の速度パターンＶＰ２とする。

平常時、速度パターン記憶部１１から出力される速度パターンは第１の速度パターンＶＰ１であり、速度指令出力部１４は、速度パターン記憶部１１から出力される第１の速度パターンＶＰ１に従って電動機３の回転数を制御する。ここで、速度パターン切換制御部１３から速度切換え指令を出力し、速度パターン記憶部１１から第1の速度パターンＶＰ１に切換えて第２の速度パターンＶＰ２を読み出して出力する。速度指令出力部１４は、速度パターン記憶部１１から出力される第２の速度パターンＶＰ２に従って電動機３の回転数を制御する。

一般に、エレベータの走行による騒音は、走行速度が低いほど抑制される。また、加減速度が低い場合、電動機３への負荷が低減されることから、電動機３の騒音を抑制できる。

従って、このような実施の形態によれば、速度パターン切換制御部１３からの速度切換え指令のもとに、エレベータの加減速度及び一定速度を低くして走行することができ、エレベータの走行時の騒音及び電動機３の動作騒音を低減することができる。

なお、エレベータの加減速度及び一定速度を低くする例としては、平常時の速度パターンに示される加減速度をα、速度をＶとし、速度切換え指令の入力によって加減速度をｋα、速度をＩＶに変化させる場合、これらｋ，Ｉは１以下の定数とすれば実現でき、エレベータの走行時の騒音及び電動機制御による騒音を低減することが可能となる。

（第５の実施の形態）
この実施の形態においては、速度パターン切換制御部１３にはトグルスイッチ等の物理的に操作可能なスイッチを用い、かつスイッチの設置場所を、エレベータ制御盤（図示せず）、建物の管理人室、防災センタ等のごとき限られた特定の人が操作可能とすることにより、一日の中の時間帯や一週間の曜日によるエレベータの利用状況等を考慮しながら人為的に速度パターンを変更する構成である。

このような実施の形態によれば、例えば夜間など騒音を抑えたいとき、建物の管理人などがスイッチを操作することにより、加減速度や一定速度を低減することができるので、エレベータの走行による騒音や電動機制御による騒音を低減できる。

（その他の実施の形態）
以上のような実施の形態では、２段階による速度パターンの切替えを行っているが、３段階、４段階による速度パターンの切替えであってもよい。この場合、所定の切替え条件のもとに切替え時間帯を複数設定し、各時間帯のエレベータ利用状況に応じた速度パターンを容易すれば実現可能である。よって、このように多段階による速度パターンの切替えの場合、速度パターンのバリエーションは様々に組み合わせることができる。

因みに、図９は３段階による速度パターンの切替え例を示す図である。つまり、用意する速度パターンは、第1の速度パターンＶＰ１を基準とし、第２の速度パターンは加減速度は同じで一定速度を減じた例えば図８に示すようなパターンＶＰ３、第３の速度パターンは加減速度及び一定速度ともに減じた例えば図５に示すようなパターンＶＰ２など、その組み合わせは限定されることはない。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

また、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には種々の上位，下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。

本発明に係るエレベータの制御装置の一実施の形態を示す構成図。 図1に示す制御装置の一例を示す内部構成図。 基本的な速度パターンを示す図。 一般的なエレベータの速度パターンを示す図。 異なる２種類の速度パターンを示す図。 本発明に係るエレベータの制御装置の第２の実施の形態を説明する要部構成図。 異なる２種類の速度パターンを示す図。 速度パターンの切換え指令信号のタイミングチャート。 ３種類の速度パターンを示す図。

符号の説明

１…商用電源、２…駆動装置、３…電動機、４…速度検出計、５…制御装置、１１…速度パターン記憶部、１１ａ…速度パターンメモリ、１１ｂ…乗除算部、１２…タイマー、１３…速度パターン切換制御部、１４…速度指令出力部。

Claims (7)

1. 予め定めた速度パターンに基づいて速度指令を送出し乗りかごを昇降する電動機の回転数を制御するエレベータの制御装置において、
   平常時の加減速度及び一定速度の第1の速度パターンと当該第1の速度パターンよりも加減速度及び一定速度を低くした少なくとも１つ第２の速度パターンを記憶するパターン記憶手段と、
   所定のタイミングで速度パターン切換指令を出力し、前記パターン記憶手段から前記第1の速度パターンに代えて前記第２の速度パターンを読み出して出力する速度パターン切換制御手段と、
   前記パターン記憶手段から出力される速度パターンと前記電動機の回転速度とに基づいて速度指令を出力し、当該電動機の回転数を制御する速度指令出力手段とを備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
2. 予め定めた速度パターンに基づいて速度指令を送出し乗りかごを昇降する電動機の回転数を制御するエレベータの制御装置において、
   平常時の加減速度及び一定速度の速度パターンを記憶するパターン記憶手段と、
   このパターン記憶手段から出力される速度パターンに対して第1の定数又は当該第1の定数とは異なる少なくとも１つの第２の定数を乗除算する乗除算演算手段と、
   平常時は前記乗除算演算手段の第1の定数の乗除算によって前記速度パターンをそのまま出力し、所定のタイミングで速度パターン切換指令を出力し、前記乗除算演算手段から前記速度パターンに対して前記第２の定数の乗除算によって変更された速度パターンを出力させる速度パターン切換制御手段と、
   前記乗除算演算手段からの速度パターンと前記電動機の回転速度とに基づいて速度指令を出力し、当該電動機の回転数を制御する速度指令出力手段とを備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
3. 請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
   前記パターン記憶手段には、平常時の加減速度及び一定速度の第1の速度パターンと当該第1の速度パターンの加減速度と同値であり、かつ一定速度よりも低く設定した第２の速度パターンとを記憶することを特徴とするエレベータの制御装置。
4. 請求項２に記載のエレベータの制御装置において、
   前記乗除算演算手段は、前記速度パターン切換制御手段から速度パターン切換指令を受けて、前記速度パターンの一定速度をより低い速度の速度パターンとなるような定数を乗除算することを特徴とするエレベータの制御装置。
5. 請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
   前記第２の速度パターンは、第1の速度パターンの加減速度及び一定速度よりも低くしたことを特徴とするエレベータの制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載のエレベータの制御装置において、
   時間を計測するタイマーを設け、このタイマーの計測時間と予め定める時間とに基づいて前記速度パターン切換制御手段から速度パターン切換え指令を出力することを特徴とするエレベータの制御装置。
7. 請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載のエレベータの制御装置において、
   前記速度パターン切換制御手段としては、限られた特定の者による操作が可能な場所に速度パターン切換スイッチを設けられ、この速度パターン切換スイッチの操作に基づいて発する速度パターン切換え指令により、速度パターンを変更可能にしたことを特徴とするエレベータの制御装置。

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