JP2008137800A

JP2008137800A - エレベータの制御装置

Info

Publication number: JP2008137800A
Application number: JP2006328278A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Chida; 章博地田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2026-12-05
Also published as: JP4862640B2

Abstract

【課題】強風による建築物の揺れと長周期地震による建築物の揺れとを的確に判断して、強風発生時と長周期地震発生時とに合わせて最適な管制運転を実施することができるエレベータ制御装置を得る。
【解決手段】エレベータが設置された建築物１に設けられ、建築物１の揺れの振幅、方向及び周期を検出する２次元加速度センサ２と、建築物１に設けられ、建築物１近傍の風の方向を検出する風センサ３とを備えることにより、２次元加速度センサ２からの振幅情報、方向情報及び周期情報、並びに、風センサ３からの風向情報に基づいて、建築物１の揺れが地震及び強風の何れによるものであるかを判断し、その判断結果に基づいてエレベータを管制運転制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、地震による建築物の揺れと強風による建築物の揺れとを判断して、その判断結果に応じた制御を実施するエレベータの制御装置に関するものである。

地震や強風によって建築物が揺れると、その建築物に備えられたエレベータでは、地震等の揺れによって、例えば、ロープやケーブル類が昇降路内の機器類に引っ掛かるといった不具合が発生することがある。このため、エレベータでは、乗客の閉じ込めや各種機器類の損傷を防止するため、地震や強風による建築物の揺れを感知して、地震時管制運転や強風時管制運転に移行する等の制御が従来から実施されている。

例えば、従来技術として、建築物に設置された波動エネルギ感知器から出力された、強風を感知したことを示す強風信号と、そのレベルを示す複数の信号とに基づいて、減速運転や中間階待機、休止等の管制運転を実施するものが提案されている（特許文献１参照）。また、他の従来技術として、波動エネルギや振動速度を感知する感知器から出力された、感知レベルと感知される時間とに基づいて、地震時管制運転と強風時管制運転とを選択的に作動させるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−３１９７２０号公報特開昭６２−８９８５号公報

近年では、エレベータが備えられた建築物の高層化に伴い、遠隔地で比較的大きな地震が発生した場合に生じる長周期地震が問題になっている。しかし、特許文献１及び２記載のものでは、強風による建築物の揺れと長周期地震による建築物の揺れとを区別することができず、強風発生時と長周期地震発生時とに合わせてエレベータを適切に制御することができないといった問題があった。

即ち、特許文献１には地震の揺れに関する記載がなく、長周期地震によって発生する建築物の揺れに対応することはできなかった。また、特許文献２記載のものでは、感知器によって感知された感知レベルと感知された時間とでは、強風による建築物の揺れと長周期地震による建築物の揺れとを的確に判断することはできず、最適な管制運転を選択することはできなかった。

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、強風による建築物の揺れと長周期地震による建築物の揺れとを的確に判断して、強風発生時と長周期地震発生時とに合わせて最適な管制運転を実施することができるエレベータ制御装置を提供することである。

この発明に係るエレベータの制御装置は、エレベータが設置された建築物に設けられ、建築物の揺れの振幅、方向及び周期を検出する２次元加速度センサと、建築物に設けられ、建築物近傍の風の方向及び速さを検出する風センサと、２次元加速度センサからの振幅情報、方向情報及び周期情報、並びに、風センサからの風向情報及び風速情報に基づいて、建築物の揺れが地震及び強風の何れによるものであるかを判断し、その判断結果に基づいてエレベータを管制運転制御する制御装置と、を備えたものである。

この発明によれば、強風による建築物の揺れと長周期地震による建築物の揺れとを的確に判断して、強風発生時と長周期地震発生時とに合わせて最適な管制運転を実施することができる。

この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置が備えられた建築物の外観図、図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示すブロック構成図である。図１及び図２において、１はエレベータが設置された建築物、２は建築物１の頂部、例えば、エレベータ機械室等に設けられた２次元加速度センサ、３は建築物１に設けられ、例えば、建築物１の屋上部付近に配置された風センサである。ここで、上記２次元加速度センサ２は、建築物１のｘ軸方向及びｙ軸方向の加速度を感知して、建築物１の揺れの振幅、方向及び周期を検出する。そして、検出した建築物１の揺れの振幅、方向及び周期を、それぞれ振幅情報、方向情報、周期情報として出力する。また、上記風センサ３は、設置された地点、即ち、建築物１近傍の風の方向及び速さを検出する。そして、検出した風向及び風速を、それぞれ風向情報、風速情報として出力する。

４は各種管制運転を含めたエレベータ全体の運行制御を司る制御装置である。この制御装置４には、エレベータの運転時に、常時、２次元加速度センサ２から振幅情報、方向情報及び周期情報が、また、風センサ３から風向情報及び風速情報がリアルタイムで入力される。そして、制御装置４は、２次元加速度センサ２及び風センサ３から入力される上記各情報に基づいて、建築物１の揺れが地震及び強風の何れによるものであるかを的確に判断し、その判断結果に基づいて、必要な場合には地震発生時（長周期地震発生時、及び、長周期地震を除く地震発生時）と強風発生時とに合わせた最適な管制運転を実施する。

具体的には、上記制御装置４に、振幅検出手段５と、方向検出手段６と、風速検出手段７と、周期検出手段８と、記憶手段９と、運転方式判断手段１０と、運行制御手段１１とが備えられ、これら各手段５乃至１１によって上記判断及び管制運転制御が行われる。ここで、上記振幅検出手段５は、２次元加速度センサ２から入力される振幅情報に基づいて、地震発生時と強風発生時とを判断（区別）するために必要な、建築物１の揺れの大きさを複数レベル（例えば、３つのレベル）で検出する。例えば、振幅検出手段５は、２次元加速度センサ２からの振幅情報に基づいて、建築物１の揺れの振幅が第１閾値よりも小さいと判断した場合には、建築物１の揺れの大きさは、管制運転を実施する必要のない第１レベルであると検出する。また、振幅検出手段５は、上記振幅情報に基づいて、建築物１の揺れの振幅が第１閾値よりも大きく第２閾値（＞第１閾値）よりも小さいと判断した場合には、建築物１の揺れの大きさは、管制運転を実施する必要があるが特に緊急性を要するものではない第２レベルであると検出して、振幅小情報を出力する。また、上記振幅情報に基づいて、建築物１の揺れの振幅が第２閾値よりも大きいと判断した場合には、建築物１の揺れの大きさは、管制運転を実施する必要があり且つ緊急性を要する第３レベルであると検出して、振幅大情報を出力する。なお、建築物１の揺れの大きさを複数レベルで検出するために必要な上記第１閾値及び第２閾値は、記憶手段９に予め記憶（設定）されている。

上記方向検出手段６は、２次元加速度センサ２から入力される方向情報と風センサ３から入力される風向情報とに基づいて、建築物１の揺れの方向と建築物１近傍の風の方向とが一致するか否かを検出する。例えば、方向検出手段６は、２次元加速度センサ２からの方向情報及び風センサ３からの風向情報に基づいて、建築物１の揺れの方向と建築物１近傍の風向とが所定角度内に収まると判断した場合に、上記建築物１の揺れの方向と建築物１近傍の風向とが一致すると検出して、方向一致情報を出力する。一方、建築物１の揺れの方向と建築物１近傍の風向とが所定角度内に収まらないと判断した場合には、上記建築物１の揺れの方向と建築物１近傍の風向とは一致しないと検出して、方向不一致情報を出力する。なお、建築物１の揺れの方向及び建築物１近傍の風向が一致するか否かを検出するために必要な上記所定角度は、記憶手段９に予め記憶（設定）されている。

上記風速検出手段７は、風センサ３から入力される風速情報に基づいて、地震発生時と強風発生時とを判断（区別）するために必要な、建築物１近傍の風の速さを複数レベル（例えば、２つのレベル）で検出する。例えば、風速検出手段７は、風センサ３からの風速情報に基づいて、建築物１近傍の風速が第１閾値よりも小さいと判断した場合には、建築物１近傍の風が弱い第１レベルであると検出して、風速小情報を出力する。また、上記風速情報に基づいて建築物１近傍の風速が第１閾値よりも大きいと判断した場合には、建築物１近傍の風が強い第２レベルであると検出して、風速大情報を出力する。なお、建築物１近傍の風速を複数レベルで検出するために必要な上記第１閾値は、記憶手段９に予め記憶（設定）されている。

上記周期検出手段８は、２次元加速度センサ２から入力される周期情報に基づいて、建築物１の揺れが周期的であるか否かを検出する。例えば、周期検出手段８は、２次元加速度センサ２からの周期情報に基づいて、建築物１の揺れの各周期が所定の誤差範囲内であると判断した場合には、建築物１の揺れが周期的であると検出して、周期的揺れ情報を出力する。一方、上記周期情報に基づいて建築物１の揺れの各周期が上記所定の誤差範囲内にないと判断した場合には、建築物１の揺れが非周期的であると検出して、非周期的揺れ情報を出力する。

そして、上記運転方式判断手段１０は、振幅検出手段５、方向検出手段６、風速検出手段７、周期検出手段８から入力される各種情報に基づいて、地震及び強風の発生に対応した最適な運転方式（管制運転）を選択し、選択した管制運転を運行制御手段１１に実施させる。以下に、図３及び図４に基づいて、上記運転方式判断手段１０の動作、即ち、地震及び強風の発生に対応した運転方式を選択する際の具体例を説明する。ここで、図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の動作を説明するための図、図４は長周期地震発生時及び強風発生時における建築物の揺れを説明するための図である。

（１）運転方式１、２
運転方式判断手段１０に対して、振幅検出手段５から振幅小情報が、方向検出手段６から方向一致情報或いは方向不一致情報が、風速検出手段７から風速小情報が、周期検出手段８から非周期的揺れ情報が入力された場合である。かかる場合、運転方式判断手段１０は、エレベータのサービスを停止させる必要はない程度の強風或いは地震（長周期地震を除く）によって建築物１の揺れが発生していると判断し、運転方式１に該当する場合は第１強風時管制運転を、運転方式２に該当する場合は第１地震時管制運転を実施させる。

なお、図４（ａ）は長周期地震によって発生した建築物１の揺れの状態を示す図、図４（ｂ）は強風によって発生した建築物１の揺れの状態を示す図である。図４に示すように、長周期地震によって建築物１に揺れが発生した場合、建築物１の揺れは、遠隔地で発生した大規模地震に起因する長周期の地震動によって生じるため、その周期はほぼ一定で、振幅は時間と共に増加する。また、台風時等、強風によって建築物１に揺れが発生した場合、建築物１の揺れは風の向きや強さによって変化するため、その周期及び振幅は共に不規則に変化する。

したがって、運転方式判断手段１０は、周期検出手段８から非周期的揺れ情報が入力されることにより、建築物１の揺れが長周期地震によるものではないと判断する。また、運転方式判断手段１０は、周期検出手段８から非周期的揺れ情報が入力されるとともに、方向検出手段６から方向一致情報が入力されることにより建築物１の揺れが強風によって発生したものであると判断し、方向検出手段６から方向不一致情報が入力されることにより建築物１が長周期地震を除く地震によって発生したものであると判断する。なお、運転方式判断手段１０は、上記判断を実施した場合であっても、振幅検出手段５からは振幅小情報が入力されているため、エレベータのサービスを停止させる必要はない程度の強風或いは地震（長周期地震を除く）によって建築物１の揺れが発生していると判断する。そして、上記第１強風時管制運転及び第１地震時管制運転では、例えば、昇降路内を昇降するかごの最高速度を通常運転時よりも下げる等して低速モードに移行させ、そのままエレベータのサービスが継続される。

（２）運転方式３、４
運転方式判断手段１０に対して、振幅検出手段５から振幅小情報が、方向検出手段６から方向一致情報或いは方向不一致情報が、風速検出手段７から風速小情報が、周期検出手段８から周期的揺れ情報が入力された場合である。かかる場合、運転方式判断手段１０は、建築物１の揺れが長周期地震によって発生していると判断し、第２地震時管制運転を実施させる。

即ち、運転方式判断手段１０は、周期検出手段８から周期的揺れ情報が入力されることにより、建築物１の揺れが長周期地震によるものであると判断する。但し、振幅検出手段５からは振幅小情報が入力されているため、運転方式判断手段１０は、建築物１の揺れが長周期地震による揺れの初期段階であると判断する。そして、上記第２地震時管制運転では、例えば、最寄り階に停止させた後、乗客の追い出し動作を実施して、途中階停止や閉じ込めを可能な限り防止する。特に、急行ゾーンがあるエレベータや、最上階及び最下階にしか乗場がない展望用エレベータにおいては、折り返し運転を実施してでも、途中階停止や閉じ込めを防止する。

（３）運転方式５
運転方式判断手段１０に対して、振幅検出手段５から振幅大情報が、方向検出手段６から方向一致情報が、風速検出手段７から風速大情報が、周期検出手段８から非周期的揺れ情報が入力された場合である。かかる場合、運転方式判断手段１０は、エレベータのサービスを一旦停止させる必要がある程度の強風によって建築物１の揺れが発生していると判断し、第２強風時管制運転を実施させる。

即ち、運転方式判断手段１０は、周期検出手段８から非周期的揺れ情報が入力され、方向検出手段６から方向一致情報が入力されることにより、建築物１の揺れが強風によって発生したものであると判断する。また、振幅検出手段５からは振幅大情報が入力されているため、エレベータのサービスを一旦停止させる必要があると判断する。そして、上記第２強風時管制運転では、例えば、最寄り階に停止させた後、乗客の追い出し動作を実施して、途中階停止や閉じ込めを可能な限り防止する。なお、第２強風時管制運転を実施している際に風速検出手段７から風速小情報が入力された場合には、風がある程度収まったとして、運転方式判断手段１０は、低速モードでエレベータによるサービスを再開させても良い。

（４）運転方式６、７、８、９、１０
運転方式が６乃至９の場合、運転方式判断手段１０に対しては、振幅検出手段５から振幅大情報が、方向検出手段６から方向一致情報或いは方向不一致情報が、風速検出手段７から風速小情報或いは風速大情報が、周期検出手段８から周期的揺れ情報が入力される。かかる場合、建築物１の揺れの周期が周期的であるため、運転方式判断手段１０は、建築物１の揺れが長周期地震によって発生していると判断し、第３地震時管制運転を実施させる。

また、運転方式が１０の場合、運転方式判断手段１０に対しては、振幅検出手段５から振幅大情報が、方向検出手段６から方向不一致情報が、風速検出手段７から風速大情報が、周期検出手段８から非周期的揺れ情報が入力される。かかる場合、建築物１の揺れの周期が非周期的であり、建築物１の揺れの方向と建築物１近傍の風向が一致しないため、運転方式判断手段１０は、建築物１の揺れが長周期地震を除く地震によって発生していると判断し、第４地震時管制運転を実施させる。

但し、運転方式が６乃至１０の場合には、振幅検出手段５からは振幅大情報が入力されているため、上記第３地震時管制運転及び第４地震時管制運転では、例えば、かごをその場で停止させて被害拡大を防止する等の制御が実施される。なお、上記運転方式６乃至１０において実施される第３及び第４地震時管制運転では、振幅検出手段５から入力される振幅大情報を更に２つのレベルに分け、可能な場合に低速で最寄り階までかごを走行させるような制御を実施しても良い。

なお、図３に示すような運転方式判断手段１０の動作によれば、長周期地震によって建築物１に揺れが発生した場合であっても、建築物１の揺れ幅が小さいうちに第２地震時管制運転が実施されて、かご内の乗客が救出される。したがって、第３地震時管制運転が実施されるような場合は極めて稀である。

一方、振幅検出手段５から振幅大情報及び振幅小情報の何れも入力されない場合には、運転方式判断手段１０は、管制運転を実施する必要はないと判断し、他の検出手段６乃至８から入力される各情報に関わらず、通常運転をそのまま継続させる。

この発明の実施の形態１によれば、強風による建築物１の揺れと、地震、特に長周期地震による建築物１の揺れとを的確に判断して、強風発生時と地震発生時（長周期地震発生時）とに合わせて、揺れの初期段階から最適な管制運転を実施することが可能となる。このため、かご内の乗客を安全に乗場に脱出させることが可能となり、閉じ込め事故を未然に防止することができる。長周期地震によって揺れが発生し易い高層建築物にエレベータが備えられている場合には、特に有効な手段となる。

また、強風によって建築物１に揺れが発生していることも的確に判断することができるため、従来のように強風による建築物１の揺れを地震によるものと誤認することがなく、むやみにサービスを停止させるといったことも防止できる。

なお、近年利用が勧められているリアルタイム地震情報を上記制御装置４内に取り込むことにより、建築物１の位置と震源地情報とから、長周期地震による建築物１の揺れのおおよその方向を予測するように構成して、運転方式判断手段１０による判断精度の向上を図っても良い。

この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置が備えられた建築物の外観図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を示すブロック構成図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置の動作を説明するための図である。長周期地震発生時及び強風発生時における建築物の揺れを説明するための図である。

符号の説明

１建築物
２２次元加速度センサ
３風センサ
４制御装置
５振幅検出手段
６方向検出手段
７風速検出手段
８周期検出手段
９記憶手段
１０運転方式判断手段
１１運行制御手段

Claims

エレベータが設置された建築物に設けられ、前記建築物の揺れの振幅、方向及び周期を検出する２次元加速度センサと、
前記建築物に設けられ、前記建築物近傍の風の方向及び速さを検出する風センサと、
前記２次元加速度センサからの振幅情報、方向情報及び周期情報、並びに、前記風センサからの風向情報及び風速情報に基づいて、前記建築物の揺れが地震及び強風の何れによるものであるかを判断し、その判断結果に基づいてエレベータを管制運転制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
制御装置は、
２次元加速度センサからの振幅情報に基づいて、建築物の揺れの大きさを複数レベルで検出する振幅検出手段と、
前記２次元加速度センサからの方向情報及び風センサからの風向情報に基づいて、前記建築物の揺れの方向と前記建築物近傍の風の方向とが一致するか否かを検出する方向検出手段と、
前記２次元加速度センサからの周期情報に基づいて、前記建築物の揺れが周期的であるか否かを検出する周期検出手段と、
前記振幅検出手段、前記方向検出手段、前記周期検出手段の各検出結果及び前記風センサからの風速情報に基づいて、地震及び強風の発生に対応した管制運転を実施させる運転方式判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
運転方式判断手段は、振幅検出手段によって所定値以上の建築物の揺れの大きさが検出され、周期検出手段によって前記建築物の揺れが周期的であると検出された場合に、長周期地震の発生に対応した管制運転を実施させることを特徴とする請求項２に記載のエレベータの制御装置。
運転方式判断手段は、振幅検出手段によって所定値以上の建築物の揺れの大きさが検出され、周期検出手段によって前記建築物の揺れが非周期的であると検出され、方向検出手段によって前記建築物の揺れの方向と前記建築物近傍の風の方向とが一致しないと検出された場合に、長周期地震を除く地震の発生に対応した管制運転を実施させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のエレベータの制御装置。
運転方式判断手段は、振幅検出手段によって所定値以上の建築物の揺れの大きさが検出され、周期検出手段によって前記建築物の揺れが非周期的であると検出され、方向検出手段によって前記建築物の揺れの方向と前記建築物近傍の風の方向とが一致すると検出された場合に、強風の発生に対応した管制運転を実施させることを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載のエレベータの制御装置。
振幅検出手段は、建築物の揺れの大きさを少なくとも３つのレベルで検出し、
運転方式判断手段は、前記振幅検出手段が第１レベルよりも大きい第２レベルの前記建築物の揺れの大きさを検出した場合と、前記振幅検出手段が前記第２レベルよりも大きい第３レベルの前記建築物の揺れの大きさを検出した場合とで、地震及び強風の発生に対応した、異なる管制運転を実施させることを特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記載のエレベータの制御装置。