JP2007161378A - エレベーターの地震管制運転システム及びエレベーターシステム - Google Patents

Abstract

【課題】地震発生前に確実にエレベーターかごを停止状態にすることができ、地震動発生中の走行によって起こるかごと昇降路内機器の接触やひっかかりによる機器の破損を回避することができるエレベーターの地震管制運転システムを得る。
【解決手段】地震の震源、震源の深さ、及び発生時刻を少なくとも含む緊急地震速報に基づいて、登録されている建物の位置に応じて地震波の予想到達時刻を計算する地震情報配信装置１００と、前記建物に設置され、インターネット１を通じて前記予想到達時刻を受信し、地震波が前記建物に到達するまでの時間である地震到達余裕時間を前記予想到達時刻に基づいて計算する地震情報受信装置２００と、エレベーターかご６００が避難階方向へ走行し、避難階へのかご呼び登録が存在し、かつ避難階停止時間が前記地震到達余裕時間より小さい場合には、前記かごの避難階への停止動作を行うエレベーター制御盤と３００を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、地震が発生した際、或る建物に設置されたエレベーター内の乗客を早期にかごから降ろすための地震管制運転のなかでも、特に地震がエレベーターに到達する前に、乗客の安全を確保し、機器の損傷を最小限に抑えるための、エレベーターの地震管制運転システムに関するものである。

従来のエレベーターの地震管制運転システムは、初期微動を検知するＰ波地震感知器、または主要動を検知するＳ波地震感知器を設置し、上記地震感知器が動作するとエレベーターを最寄階に停止させたり、Ｓ波地震感知器により震度の大きな地震を検知した場合は急停止させたりするといった管制運転を行う。

このような地震管制運転システムのなかには、地震感知器の動作情報を建物から管理拠点に転送し、管理拠点から制御指令を配信することによってエレベーターに管制運転を行わせることによって、地震感知器の数を減少する工夫や地震管制運転を確実に実行できるようなシステムも知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、地震管制運転のなかには、建物に設置された地震感知器が動作してからではなく、全国各地点に設置された地震感知器の動作をインターネット経由で配信し、地震情報を事前に取得することによって、地震波が到達する前に乗客を避難階もしくは最寄階においてかごから降ろすエレベーターの地震管制運転システムも知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。

特開２００２−４６９５３号公報 特開２００４−２８４７５８号公報 特開２００４−２２４４６９号公報

従来のエレベーターの地震管制運転システムでは、地震感知器の動作後に地震管制運転を行うため、地震動が発生し、昇降路内の機器が衝突したり、ロープが激しく震動している状態であってもエレベーターを動かさなければならず、そのため、レールや昇降路内機器の破損を引き起こす場合が多くあった。

また、地震情報のインターネット配信による地震管制運転システムにおいては、地震情報を受信した際に避難階停止可能な場合は避難階停止動作を行うため、避難階方向と逆方向に走行中の場合でも方向反転して避難階へ走行し、そのためには一旦かごを停止することが必要であり、一旦停止しているにも関わらず再度走行を始めるという問題点があった。

加えて、最寄階停止の可不可に関わらず最寄階停止を実行するため、急行ゾーンのような最寄階停止に時間を要する状況においては、地震波到達までに最寄階停止が完了しない可能性があり、地震波到達時にエレベーターが動いている状況が発生し、昇降路内の機器の破損を引き起こしてエレベーターの急停止による閉じ込めや、復旧を遅らせる原因ともなるという問題点があった。

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、地震発生前に確実にエレベーターかごを停止状態にすることができ、地震動発生中の走行によって起こるエレベーターかごと昇降路内機器の接触やひっかかりによる機器の破損を回避することができるエレベーターの地震管制運転システムを得るものである。

この発明に係るエレベーターの地震管制運転システムは、地震の震源、震源の深さ、及び発生時刻を少なくとも含む緊急地震速報に基づいて、登録されている建物の位置に応じて地震波の予想到達時刻を計算する地震情報配信装置と、前記建物に設置され、通信網を通じて前記予想到達時刻を受信し、地震波が前記建物に到達するまでの時間である地震到達余裕時間を前記予想到達時刻に基づいて計算する地震情報受信装置と、エレベーターかごが避難階方向へ走行し、避難階へのかご呼び登録が存在し、かつ避難階停止時間が前記地震到達余裕時間より小さい場合には、前記エレベーターかごの避難階への停止動作を行うエレベーター制御盤とを設けたものである。

この発明に係るエレベーターの地震管制運転システムは、地震発生前に確実にエレベーターかごを停止状態にすることが可能であるため、地震動発生中の走行によって起こるエレベーターかごと昇降路内機器の接触やひっかかりによる機器の破損を回避することができるという効果を奏する。

また、避難階へのかご呼びが存在し、避難階方向へのエレベーターが走行している場合を避難階停止の妥当条件とし、避難階停止の可不可判定を行う動作を設けたので、乗客が避難階へ向かおうとし、且つかご方向反転のような無駄時間が発生しない場合に避難階停止を行うため、乗客の意思を反映した管制運転となり、乗客が長時間かご内に滞在する不安を軽減することができるという効果を奏する。

さらに、時間的に最寄階停止が可能かどうかを判定し、不可能な状況においては緩停止を選択する動作を設けたので、特に階高が大きく最寄階停止に時間がかかる急行ゾーンにおいては、地震が発生している間かごを走行させることを回避し、昇降路内機器の損傷を軽減することができるため、地震後には早期にエレベーターを復旧することができるという効果を奏する。

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地震管制運転システムについて図１から図７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地震管制運転システムの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、緊急地震速報は、地震が発生した際に現れる初期微動を分析することで得られる、地震の震源、震源の深さ、発生時刻、規模（マグニチュード）などの情報を含む。気象庁もしくは一次配信業者からインターネット１を介して配信される緊急地震速報は、地震情報配信装置１００で受信され、登録されている各建物へと配信される。この地震情報配信装置１００は、メインサーバＰＣ１０１とＶＰＮ（Virtual Private Network）ルータ１０２から構成される。メインサーバ１０１は、緊急地震速報をもとに、登録されている建物２の位置に応じて地震波が上記位置に到達する時刻である地震波の予想到達時刻、地震波の予想最大加速度（ＰＭＡ（Predict Max Accelaration））、及び予想震度を計算により求め、ＶＰＮルータ１０２を介し、インターネット（通信網）１を通してＶＰＮによって該建物ごとに配信する。

なお、『予想到達時刻』は、次のようにして求める。気象庁から配信される緊急地震速報に含まれる震源位置（緯度、経度、深さ）と、配信対象となる地点の位置（緯度、経度）を用いて震央距離（地表面距離）を算出する。そして、司・翠川氏の計算式（日本建築学会構造系論文集第５２３号６３−７０）から求められる地震波の最大速度を用いて、震源から対象地点まで地震波が到達するまでの時間を求める。さらに、緊急地震速報に含まれる地震発生時刻と、震源から対象地点まで地震波が到達するまでの求めた時間を加算することにより、配信対象地点までの予想到達時刻を求めることができる。

また、『予想最大加速度（ＰＭＡ）』は、緊急地震速報に含まれる震源深さ、マグニチュードと、前述した計算により求められる震央距離から、司・翠川氏の計算式により求める。

地震情報配信装置１００から配信された予想到達時刻、予想最大加速度（ＰＭＡ）、予想震度などを含む緊急地震速報は、各建物に設置された地震情報受信装置２００によって受信される。この地震情報受信装置２００は、ＶＰＮルータ２０１とローカルサーバＰＣ２０２から構成される。ローカルサーバ２０２は、地震情報配信装置１００からＶＰＮルータ２０１を介して受信した上記予想到達時刻に基づいて、地震波が建物２に到達するまでの時間である地震到達余裕時間（ＡＮＴ（earthquake Arrival Need Time））を計算し、地震到達余裕時間（ＡＮＴ）や予想最大加速度（ＰＭＡ）とともに、予想到達時刻、予想最大加速度（ＰＭＡ）、予想震度などを含む緊急地震速報を建物２内のエレベーター制御盤３００に配信する。

なお、『地震到達余裕時間（ＡＮＴ）』は、求めた予想到達時刻と、ローカルサーバ２０２のもつ現在時刻の差により求める。

エレベーター制御盤３００は、地震情報受信装置２００から受信した地震到達余裕時間（ＡＮＴ）と予想最大加速度（ＰＭＡ）をもとに制御信号を作成し、エレベーターかご６００の動作を制御して管制運転を行う。このエレベーター制御盤３００は、エレベーター制御装置４００と伝送インターフェイス５００から構成される。エレベーター制御装置４００は、地震情報受信装置２００から受信した情報をもとにエレベーターかご６００を制御するための制御信号を作成し、伝送インターフェイス５００を介して、エレベーターかご６００へ送信する。伝送インターフェイス５００は、エレベーター制御装置４００とエレベーターかご６００や入出力装置３の間で、データの円滑な伝送を行う。

また、エレベーターかご６００内においては、かご操作盤８００に設けられた呼び釦８０１〜８０６及び戸開閉釦８２１、８２２の操作を、かご呼び登録装置７００により処理し、釦情報をエレベーター制御盤３００に伝送する。

また、エレベーター制御盤３００は、地震の初期微動または主要動を検知して信号を送信する地震感知器４からの信号を、入出力装置３を介して受信して地震感知器４による管制運転も行う。

図２は、図１に示したエレベーター制御装置の詳細な構成を示す図である。

図２において、この実施の形態１に係るエレベーターを制御する手段となるソフトウェアコードは、ＲＯＭ４０２に格納され、また、制御を行うためのパラメータは、ＲＡＭ４０３に格納される。エレベーター制御装置４００においては、マイクロコンピュータ４０１において演算を行うことで制御データを生成し、伝送インターフェイス５００を介してエレベーターかご６００に制御信号を伝送する。

また、入力ポート４０４において、地震情報受信装置２００から伝送された地震の予想最大加速度（ＰＭＡ）及び地震到達余裕時間（ＡＮＴ）を入力してＲＡＭ４０３に格納し、これをもとに管制運転動作を決定する。

図３は、図１に示した伝送インターフェイスの詳細な構成を示す図である。

図３において、伝送インターフェイス５００は、データ伝送を制御するマイクロコンピュータ５０１により動作し、ＲＯＭ５０２から通信用プログラムコードを読み出し、ＲＡＭ５０３からパラメータ等のデータを取り出してデータ伝送処理を行う。

図１のエレベーター制御装置４００から伝送される制御信号は、一旦２ポートＲＡＭ５０４に格納され、順に取り出される。そして、シリアルインターフェイス５０５によりデータの変換を行い、ドライバ５０７によって図１のエレベーターかご６００へと送信される。また、エレベーターかご６００から送信されるデータは、レシーバ５０８によって受信され、シリアルインターフェイス５０５、２ポートＲＡＭ５０４を介してエレベーター制御装置４００へ伝送される。図１の地震感知器４からのデータは、入出力装置３を経由し、レシーバ５１０によって受信され、エレベーター制御装置４００に伝送される。

図４は、図１に示したかご呼び登録装置の詳細な構成を示す図である。

かご呼び登録装置７００は、マイクロコンピュータ７０１により動作して、ＲＯＭ７０２からプログラムコードを読み出し、ＲＡＭ７０３からパラメータ等のデータを取り出して伝送処理を行う。かご操作盤８００により操作されたかご呼び登録釦の信号は、入力ポート７０４を介して、伝送インターフェイス５００へと送信される。

図５は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムの昇降路内及び乗場の概略を側面から見た図である。

図５において、エレベーターかご６００は、メインロープ５によって吊られ、巻き上げ機６の回転によって上下動する。また、カウンターウエイト７によって、エレベーターかご６００とのバランスを取ることにより、巻き上げ機６の負荷を軽減している。

また、各階の乗場１１〜１７は、それぞれ１階から７階の乗場である。例えば、エレベーターかご６００が上方向に２階を走行しているとき、エレベーターかご６００の最寄停止階を４階としている。図５においては、最寄停止階（４階）の乗場１４を太線で表している。また、例えば、建物２の避難階を１階としている。図５においては、避難階（１階）の乗場１１を二重線で示す。

図６は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムのエレベーターかご内を示す図である。

図６において、表示器８１０は、エレベーターかご６００の上下走行方向を示す方向灯（矢印）と、現在いる階床を表示する。例えば、図６においては、かごが２階を上方向に走行していることを示している。また、呼び釦８０１〜８０６は、エレベーターのかご内呼びをエレベーター制御装置４００に登録するための釦であり、例えば１階から６階までの呼びを登録するためのものである。さらに、５階の呼び釦８０５が操作されていることを示すため、呼び釦８０５を太く表示している。また、かごの扉６０１は、戸開釦８２１を押すことによってかごが停止している状態においてのみ開き、戸閉釦８２２を押すことによって、かごの扉６０１が開いている時のみ閉まる。これらかご呼び登録釦８０１〜８０６、８２１、８２２及び表示器８１０はかご操作盤８００に実装されている。

つぎに、この実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムの動作について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムのエレベーター制御装置の管制運転選択動作を示すフローチャートである。

ステップ９０１〜９０２において、平常運転を行っているエレベーター制御装置４００は、気象庁または一次配信業者から配信される緊急地震速報を地震情報配信装置１００及び地震情報受信装置２００を介して、エレベーター制御装置４００まで受信したか常時判定し、受信しない限りは平常運転を継続する。

次に、ステップ９０３〜９０４において、エレベーター制御装置４００は、緊急地震速報を受信すると、現在のエレベーターかご６００の状態を検出し、かごが停止中であると判定した場合は、その階床にて戸開及びアナウンス（ＡＡＮ）による発報動作を行う。この動作により、乗客を地震到達前に早急にかごから降ろし、また、かご操作盤８００に実装されたスピーカ（図示せず）により音声による注意喚起を行う。なお、『かごが停止中』であるか否かは、かご６００に設置されたセンサスイッチ６０２が、昇降路内の各階の乗場側に設置されたプレート６０３に機械的に接触すると、センサスイッチ６０２からＯＮ信号が出力され、各階の停止位置にかご６００が存在していることを検知し、エレベーターの運行を管理するエレベーター制御装置４００が停止状態を管理する。

次に、ステップ９０５において、エレベーター制御装置４００によってかご６００が停止中でないと判定した場合には、かご６００が避難階方向へ走行中であるか否かを判定する。例えば、図５に示すように、避難階である１階に対してかご６００は２階を上方向に走行しており、避難階方向とは逆方向に走っていることになる。このとき、判定はＮＯとなる。なお、『避難階方向へ走行中』であるか否かは、エレベーター制御装置４００のＲＡＭ４０３に記憶されているかご６００の現在位置（階床）と設定された避難階１１の階床、及びエレベーター制御装置４００により管理するかご６００の走行方向（ＵＰ／ＤＯＷＮ）から導出する。

次に、ステップ９０６において、かご６００が避難階方向へ走行中である（ＹＥＳ）場合には、避難階へのかご呼び登録が存在するかどうかを判定する。例えば、図６の場合は、かご呼び登録釦８０１〜８０６のうち、５階へのかご呼び登録釦８０５のみが登録（太線表記）されているため、避難階へのかご呼び登録はされていないことになる。このとき、判定はＮＯとなる。なお、エレベーター制御装置４００のＲＡＭ４０３により、かご呼び登録釦８０１〜８０６のＯＮ／ＯＦＦ信号を記録し、設定された避難階１１に対応する階床のかご呼びが登録状態である場合、避難階１１へのかご呼び登録が存在すると認識する。

次に、ステップ９０７〜９０８において、避難階へのかご呼びが存在する（ＹＥＳ）場合には、緊急地震速報に含まれる地震到達余裕時間（ＡＮＴ）をもとに、避難階停止可能か否かを判定する。具体的には、避難階停止時間（ＳＳＴ（Safety-floor Stop Time））が地震到達余裕時間（ＡＮＴ）より小さい場合は、避難階停止可能であるとしている。避難階停止が可能であると判定された場合には、ステップ９０８で避難階への停止動作を行う。

なお、『避難階停止時間（ＳＳＴ）』は、次のようにして求める。エレベーター制御装置４００は、エレベーターの出発階と目的階（避難階）間距離から、図８に示すような走行時間に対するエレベーターの走行速度パターンを作成し、速度パターンから求められる出発階から目的階への到達に要する時間（ｔｄ−ｔｓ）と、出発階からの走行時間（ｔｃ−ｔｓ）から目的階到達に要する時間（ｔｄ−ｔｃ）（避難階停止時間（ＳＳＴ））を算出する。

次に、ステップ９０９において、ステップ９０５における判定がＮＯ（避難階方向へ走行中でない）であるか、もしくはステップ９０６における判定がＮＯ（避難階へのかご呼びが存在しない）であるか、もしくはステップ９０７における判定がＮＯ（避難階への停止が不可能）である場合には、避難階停止を行わず、緊急地震速報に含まれる地震到達余裕時間（ＡＮＴ）をもとに最寄階停止可能か否かの判定を行う。最寄階停止が可能である場合には、ステップ９１１で最寄階停止動作を行う。具体的には、最寄階停止時間（ＮＳＴ（Nearest-floor Stop Time））が地震到達余裕時間（ＡＮＴ）より小さい場合には、最寄階停止可能であるとしている。

なお、『最寄階停止時間（ＮＳＴ）』は、避難階停止時間（ＳＳＴ）と同様にして求めることができ、避難階（目的階）を最寄階に置き換えて算出できる。

次に、ステップ９１０〜９１１において、最寄階停止が不可能である場合には、緊急地震速報に含まれる予想最大加速度（ＰＭＡ）をもとに、地震動発生中に走行可能な大きさか否かを判定する。具体的には、予想最大加速度（ＰＭＡ）が地震感知器４の低ガル相当（ＬＧＡＬ（Low GAL））未満である場合には、エレベーターに大きな損傷が起こらないと判定し、最寄階停止動作を行う。

なお、『低ガル相当』は、建築基準法に定められる地震感知器設定値規定と同様とする。具体的には、建物の高さに応じて設定する感知器の設定ガル値（高さ６０ｍ未満時１２０ｇａｌ、高さ６０ｍ以上１２０ｍ未満時６０、８０又は１００ｇａｌ、高さ１２０ｍ以上時４０、６０又は８０ｇａｌ）と同値とする。

ステップ９１２において、予想最大加速度（ＰＭＡ）が地震感知器４の低ガル相当（ＬＧＡＬ）以上である場合には、そのまま稼動すると昇降路内機器やエレベーターかご６００に重大な損傷が発生する可能性があるため、階間であっても緩停止動作を行う。

このようにして、緊急地震速報を応用して、地震波が到達する前に極力、乗客をエレベーターかご６００から降ろし、かご６００を停止することによって昇降路内機器やかご機器、レールなどの損傷を軽減する効果が得られる。

なお、本実施の形態１では、ステップ９１０において、予想最大加速度（ＰＭＡ）の程度によって最寄階停止動作と緩停止動作の判定を行っているが、このステップ９１０を削除してもよく、この場合はより機器の損傷が低減される効果がある。

また、ステップ９１０において、判定基準に用いている緊急地震速報に含まれる予想最大加速度（ＰＭＡ）は予想震度であってもよく、上記と同様の効果がある。

また、ステップ９０５若しくはステップ９０６において、判定がＮＯであった場合、ステップ９１１の最寄階停止動作完了後、かご内に人がいないことを確認した上で、再度、地震到達余裕時間（ＡＮＴ）を判定し、より機器の損傷を軽減できる位置にかごを移動させる動作を付加してもよい。

さらに、ステップ９１２の緩停止動作を完了し、予想最大加速度（ＰＭＡ）及び地震到達余裕時間（ＡＮＴ）がリセットされ、かつ地震感知器４が解除された場合、昇降路内機器の損傷を自動検知して異常を検知しなければ、低速自動運転を行って最寄階へ移動する動作に移行してもよい。

この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムの構成を示す図である。 図１に示したエレベーター制御装置の詳細な構成を示す図である。 図１に示した伝送インターフェイスの詳細な構成を示す図である。 図１に示したかご呼び登録装置の詳細な構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムの昇降路内及び乗場の概略を側面から見た図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムのエレベーターかご内を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベーターの地震管制運転システムのエレベーター制御装置の管制運転選択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１に係るエレベーターの地震管制運転システムのエレベーター制御装置の走行時間に対するエレベーターの走行速度パターンを示す図である。

符号の説明

１ インターネット、２ 建物、３ 入出力装置、４ 地震感知器、５ メインロープ、６ 巻き上げ機、７ カウンターウエイト、１００ 地震情報配信装置、１０１ メインサーバ、１０２ ＶＰＮルータ、２００ 地震情報受信装置、２０１ ＶＰＮルータ、２０２ ローカルサーバ、３００ エレベーター制御盤、４００ エレベーター制御装置、５００ 伝送インターフェイス、６００ エレベーターかご、７００ かご呼び登録装置、８００ かご操作盤。

Claims (4)

1. 地震の震源、震源の深さ、及び発生時刻を少なくとも含む緊急地震速報に基づいて、登録されている建物の位置に応じて地震波の予想到達時刻を計算する地震情報配信装置と、
   前記建物に設置され、通信網を通じて前記予想到達時刻を受信し、地震波が前記建物に到達するまでの時間である地震到達余裕時間を前記予想到達時刻に基づいて計算する地震情報受信装置と、
   エレベーターかごが避難階方向へ走行し、避難階へのかご呼び登録が存在し、かつ避難階停止時間が前記地震到達余裕時間より小さい場合には、前記エレベーターかごの避難階への停止動作を行うエレベーター制御盤と
   を備えたことを特徴とするエレベーターの地震管制運転システム。
2. 前記エレベーター制御盤は、前記エレベーターかごが避難階方向へ走行せず、避難階へのかご呼び登録が存在せず、もしくは前記避難階停止時間が前記地震到達余裕時間より小さくない場合に、最寄階停止時間が前記地震到達余裕時間より小さいときには、前記エレベーターかごの最寄階への停止動作を行う
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベーターの地震管制運転システム。
3. 前記地震情報配信装置は、前記緊急地震速報に基づいて地震波の予想最大加速度を計算し、
   前記エレベーター制御盤は、前記地震情報受信装置を通じて前記予想最大加速度を受信し、前記最寄階停止時間が前記地震到達余裕時間より小さくないときに、前記予想最大加速度が前記建物に設置された地震感知器の低ガル相当未満である場合には、前記エレベーターかごの最寄階への停止動作を行う
   ことを特徴とする請求項２記載のエレベーターの地震管制運転システム。
4. 前記エレベーター制御盤は、前記予想最大加速度が前記建物に設置された地震感知器の低ガル相当以上である場合には、前記エレベーターかごの緩停止動作を行う
   ことを特徴とする請求項３記載のエレベーターの地震管制運転システム。

Images