JP2013136445A - エレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】非常事態時において、エレベータのかごを所定の階床まで移動させる。
【解決手段】かごの移動を制御する制御部と、かごを駆動させる駆動部と、電力を駆動部に供給可能な電力供給部とを備えるエレベータシステムにおいて、かごの移動を制御する制御部は、可搬型の蓄電装置が接続された場合、可搬型蓄電装置から供給可能な電力量である供給電力量の情報を取得し、かごの現在位置に基づいて、かごを緊急停止させる階床である停止予定階を決定し、かごを現在位置から停止予定階まで移動させるのに必要となる電力量である移動電力量を算出し、移動電力量が供給電力量よりも小さい場合、可搬型蓄電装置から駆動部に電力を供給させ、かごを停止予定階まで移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータシステムに関する。

従来、停電時には、蓄電装置からの供給電力を用いて、かごを近くの階床まで移動させるようにしたエレベータシステムがある。停電時に、乗客がかごに閉じ込められないようにするためである。

また、非常時において、電気自動車に蓄電されている電力を建物等に供給させる技術が知られている（特許文献１）。

特開２００７−２５２１１７号公報

全てのエレベータシステムが、かごを移動させ得るだけの大容量の蓄電装置を備えているわけではない。また、蓄電装置を備えているエレベータシステムであっても、地震等によってその蓄電装置が故障する虞もある。蓄電装置に、かごを所定の階床まで移動させるのに十分な電力が蓄積されていない可能性もある。

そこで、本発明の目的は、電気自動車が備える蓄電装置に蓄積されている電力を利用して、かごを所定の階床まで移動させることができるようにしたエレベータシステムを提供することにある。

本発明の別の目的は、非常時にかごを所定の階床まで移動させる際、電気自動車が備える蓄電装置に蓄積されている電力を効率的に利用するエレベータシステムを提供することにある。

本発明の一つの実施態様に従うエレベータシステムは、かごの移動を制御する制御部と、かごを駆動させる駆動部と、電力を前記駆動部に供給可能な電力供給部とを備える。制御部が備えるコントローラは、可搬型の蓄電装置が電力供給部に接続された場合、可搬型蓄電装置から供給可能な電力量である供給電力量の情報を取得し、かごの現在位置に基づいて、かごを緊急停止させる階床である停止予定階を決定し、かごを現在位置から停止予定階まで移動させるのに必要となる電力量である移動電力量を算出し、移動電力量が供給電力量よりも小さい場合、可搬型蓄電装置から駆動部に電力を供給させ、かごを停止予定階まで移動させる。

図１は、本発明の一実施形態に係るエレベータシステム１とそれに付随する構成要素を示す模式図である。 図２は、エレベータシステム１が備える物理構成の一例を示すブロック図である。 図３は、制御装置１０が有する機能構成の一例を示すブロック図である。 図４は、非常事態時において表示装置２２に表示される情報の一例である。 図５は、かご緊急処理部３４の処理の一例を示すフローチャートである。

本実施形態では、以下に述べるように、例えば、停電時等の非常事態時において、電気自動車から電力の供給を受けて、エレベータのかごを移動させる。以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るエレベータシステム１とそれに付随する構成要素を示す模式図である。

エレベータシステム１は、かご２を上下方向に移動させ、乗客を各階床に運搬する。エレベータシステム１は、非常事態（例えば、停電、地震、火災等）が発生した場合、かご２を所定の階床（例えば、最寄りの階床）まで強制的に移動させ停止させる。乗客がかご２の中に閉じ込められないようにするためである。エレベータシステム１の詳細については後述する。

電気自動車（以下「ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）」３は、可搬型蓄電装置２６を備える。ＥＶ３は、電源ケーブル５を、建物７の地上階に設置された電源コンセント４に接続することにより、可搬型蓄電装置２６に蓄積されている電力を、エレベータシステム１に供給することができる。なお、電源コンセント４は、地上階に設置されることが望ましい。ＥＶ３の電力ロスを最小限にするためである。

図２は、エレベータシステム１が備える物理構成の一例を示すブロック図である。エレベータシステム１は、例えば、制御装置１０と、駆動装置２１と、表示装置２２と、入力装置２３と、電力供給装置２４と、蓄電装置２５とを備える。

駆動装置２１は、かご２に接続されているロープ６を駆動することにより、かご２を上下方向に移動させる。駆動装置２１は、電力供給装置２４から電力が供給されることにより動作する。駆動装置２１は、例えば、モータ及びプーリ等によって構成される。駆動装置２１は、かご２を移動させたときに回生エネルギーが発生した場合、その回生エネルギーを電力に変換し、後述する蓄電装置２５又はＥＶ３の可搬型蓄電装置２６に供給することができる。

電力供給装置２４は、主電源（不図示）、蓄電装置２５又は可搬型蓄電装置２６から取得した電力を、制御装置１０及び駆動装置２１等に供給する。

蓄電装置２５は、正常時に電力を蓄積しておき、停電等の非常事態が発生したとき、その蓄積していた電力を、電力供給装置２４に提供する。これにより、停電時においても、制御装置１０及び駆動装置２１等を動作させることができる。なお、蓄電装置２５は、エレベータシステム１に必ずしも備えられているわけではない。また、蓄電装置２５は、制御装置１０を動作させるための蓄電容量しか備えていない場合もある。すなわち、駆動装置２１を駆動させるほどの蓄電容量を備えていない場合もある。可搬型蓄電装置２６は、上記の通り、ＥＶ３に備えられている。

入力装置２３は、エレベータの管理者等からの指示を受け付けるためのインタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」という）装置である。表示装置２２は、エレベータの管理者等に各種情報を提示するためのＩ／Ｆである。

制御装置１０は、駆動装置２１を制御して、かご２の移動及びドアの開閉等を制御する。制御装置１０は、非常事態の発生を検知すると、かご２を所定の階床に緊急停止させる。制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ１１と、メモリ１２と、記憶デバイス１３と、通信Ｉ／Ｆ１４と、制御Ｉ／Ｆ１５とを備える。各要素１１〜１５は、双方向にデータ通信が可能なバス１６で接続されている。

ＣＰＵ１１は、記憶デバイス１３に記憶されている所定のコンピュータプログラム（以下「プログラム」という）を読み出して、そのプログラムが有する処理を実行する。これにより、後述する各種機能が実現される。記憶デバイス１３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、又はフラッシュメモリ等で構成される。ＣＰＵ１１は、プログラムの実行にあたり一時的に保持すべきデータを、メモリ１２に保持する。メモリ１２は、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。

通信Ｉ／Ｆ１４は、制御装置１０が通信ネットワーク（不図示）を介して外部の管理端末等とデータを送受信する際の制御を行う。制御Ｉ／Ｆ１５は、制御装置１０が制御線２０を介して、駆動装置２１、蓄電装置２５、入力装置２３及び表示装置２２と制御信号を送受信する際の制御を行う。

図３は、制御装置１０が有する機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置１０は、ＥＶ情報取得部３１と、蓄電情報取得部３２と、かご情報取得部３３と、かご緊急処理部３４と、駆動制御部３５と、入力処理部３６と、通信処理部３７と、表示処理部３８とを有する。

ＥＶ情報取得部３１は、エレベータシステム１に接続されているＥＶ３から、そのＥＶ３の可搬型蓄電装置２６に蓄積されている電力量（以下「ＰＶ量」という）を取得する。ＥＶ情報取得部３１は、例えば、ＥＶ３に接続されている電源ケーブル５を介して、ＰＶ量を取得する。又は、ＥＶ３が無線通信機能を有している場合、ＥＶ情報取得部３１は、無線通信網を介して、ＰＶ量を取得しても良い。

蓄電情報取得部３２は、エレベータシステム１が備える蓄電装置２５に蓄積されている電力量（以下「ＰＢ量」という）を取得する。蓄電情報取得部３２は、例えば、蓄電装置２５に接続されている制御線２０を介して、ＰＢ量を取得しても良い。なお、本実施例に係るエレベータシステム１は蓄電装置２５を備えているが、蓄電装置２５を備えていない場合であっても本実施例は実施可能である。この場合は、ＰＢ量を「０」とみなす。

かご情報取得部３３は、かご２の現在位置の情報を取得する。又は、かご情報取得部３３は、例えば、駆動装置２１が備えるエンコーダ（不図示）から情報を取得して、かご２の現在位置を算出する。

かご緊急処理部３４は、非常事態が発生した場合、かご２を所定の階床まで強制的に移動させて緊急停止させる。上述の通り、乗客がかご２の中に閉じ込められないようにするためである。かご緊急処理部３４は、かご情報取得部３３からかご２の現在位置を取得し、かご２の現在位置に最も近い階床を停止予定階とする。但し、かご２の現在位置及び非常事態の内容等に基づいて、かご２の停止予定階を決定しても良い。例えば、非常事態が地震の場合は、最寄り階を停止予定階とし、非常事態の内容が火災の場合は、地上階を停止予定階としても良い。

かご緊急処理部３４は、かご２を現在位置から停止予定階まで移動させるのに必要な電力量（以下「ＰＥ量」という）を算出する。かご緊急処理部３４は、蓄電情報取得部３２から蓄電装置２５に蓄積されている電力量（ＰＢ量）を取得する。かご緊急処理部３４は、ＰＥ量とＰＢ量とを比較して「ＰＥ量＜ＰＢ量」の場合、蓄電装置２５の電力量のみでかご２を停止予定階まで移動させることが可能であると判断する。

ここで、「ＰＢ量≧ＰＢ量」の場合、蓄電装置２５の電力量のみではかご２を停止予定階まで移動させることができない。この場合、かご緊急処理部３４は、ＥＶ情報取得部３１からＥＶ３の可搬型蓄電装置２６に蓄電されているＰＥ量を取得する。そして、かご緊急処理部３４は、ＰＥ量と、ＰＢ量及びＰＶ量の合計とを比較し、「ＰＥ量＜ＰＢ量＋ＰＶ量」の場合、エレベータシステム１の蓄電装置２５の電力量（ＰＢ量）とＥＶ３の可搬型蓄電装置２６の電力量（ＰＶ量）とで、かご２を停止予定階まで移動させることが可能であると判断する。

ここで、「ＰＥ量≧ＰＢ量＋ＰＶ量」の場合は、未だかご２を停止予定階まで移動させることができない。この場合、かご緊急処理部３４は、ＥＶ３の可搬型蓄電装置２６の所定の電力量をエレベータシステム１の蓄電装置２５に蓄電させる。このとき、ＥＶ３には走行可能な所定の電力量を残すようにする。そして、かご緊急処理部３４は、別のＥＶ３に対して電力の供給を依頼する。これを「ＰＥ量＜ＰＢ量＋ＰＶ量」となるまで繰り返すことで、かご２を停止予定階まで移動させることが可能となる。

かご緊急処理部３４は、かご２を停止予定階まで移動させることが可能であると判断すると、駆動制御部３５に対してかご２の移動を指示する。逆に言うと、かご緊急処理部３４は、かご２を停止予定階まで移動させることが不可能な場合は、かご２の移動を開始させない。なぜなら、かご２を移動させている途中で電力が不足してしまうと、そこでかご２が停止してしまい安全性を確保できないからである。

駆動制御部３５は、かご緊急処理部３４からの指示を受けて、かご２を停止予定階まで移動させる。なお、かご２を停止予定階まで移動させる際に回生エネルギーが発生することがある。回生エネルギーが発生した場合、駆動制御部３５は、駆動装置２１を制御して回生エネルギーを電力に変換し、その電力を、蓄電装置２５又はＥＶ３の可搬型蓄電装置２６に供給する（すなわち、逆流させる）。これにより、電力をより効率的に利用できる。また、ＥＶ３から供給を受ける電力量を最小限にすることができる。

入力処理部３６は、入力装置２３からの入力を処理する。すなわち、エレベータの管理者等からの指示を処理する。表示処理部３８は、表示装置２２に種々の情報を表示させる。すなわち、エレベータの管理者等に対して種々の情報を提示する。以下、非常事態において表示装置２２に表示される情報の一例を示す。

図４は、非常事態時において表示装置２２に表示される情報の一例である。

表示装置２２には、例えば、かごの現在位置１０１、かごの停止予定階１０２、停止予定階までに要する電力量１０３、蓄電装置の電力量１０４、ＥＶの電力量１０５、かごを停止予定階まで移動させるための電力の過不足量１０６、及び実行ボタン１０７が表示される。

かごの現在位置１０１には、かご２の現在位置（例えば「３〜４階の間」）が表示される。

かごの停止予定階１０２には、かご２が緊急停止する予定の階数（例えば「１階」）が表示される。この停止予定階１０２には、制御装置１０によって自動的に決定された階数が表示される。但し、エレベータの管理者等が手動でこの停止予定階１０２に、かご２を緊急停止させたい階数を入力しても良い。この場合は、入力された停止予定階を優先する。

停止予定階までに要する電力量１０３には、ＰＥ量が表示される。なお、停止予定階１０２の階数が変更された場合、それに合わせてこの電力量１０３の表示も変更される。

蓄電装置の電力量１０４には、ＰＢ量が表示される。ＥＶの電力量１０５には、現在接続されているＥＶ３のＰＶ量が表示される。別のＥＶ３が接続された場合、それに合わせてこのエリアの表示も変更される。

過不足量１０６には、ＰＥ量と、ＰＢ量及びＰＶ量の合計との差が表示される。この差は、不足している場合は負値となり、超過している場合は正値となる。

実行ボタン１０７は、押下されると、かご２の停止予定階までの移動を開始する。この実行ボタン１０７は、過不足量が正値の場合のみ押下可能としても良い。

図５は、かご緊急処理部３４の処理の一例を示すフローチャートである。

かご緊急処理部３４は、かご２の現在位置から停止予定階を決定する（Ｓ１０１）。なお、エレベータ管理者又は救出作業者等により停止予定階を指示された場合は（図４参照）、その指示された階床を優先する。

かご緊急処理部３４は、かご２を現在位置から停止予定階まで移動させるのに要する電力量（ＰＥ量）を算出する（Ｓ１０２）。

かご緊急処理部３４は、蓄電装置２５に蓄電されている電力量（ＰＢ量）を取得する（Ｓ１０３）。蓄電装置２５を備えないエレベータシステム１の場合は、このＰＢ量を「０」とみなす。

かご緊急処理部３４は、ＰＥ量とＰＢ量とを比較し「ＰＥ量＞ＰＢ量」であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。

「ＰＥ量＞ＰＢ量」である場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、かご緊急処理部３４は、蓄電装置２５に蓄積されている電力を用いて、かご２を停止予定階まで移動させるよう、駆動制御部３５に指示する（Ｓ１０５）。そして、当該処理を終了する（ＥＮＤ）。

「ＰＥ量≦ＰＢ量」である場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、かご緊急処理部３４は、エレベータシステム１に接続されているＥＶ３の電力量（ＰＶ量）を取得する（Ｓ１０６）。

かご緊急処理部３４は、ＰＥ量と、ＰＢ量及びＰＶ量の合計とを比較し、「ＰＥ量＞ＰＢ量＋ＰＶ量」であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。

「ＰＥ量＞ＰＢ量＋ＰＶ量」である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、かご緊急処理部３４は、蓄電装置２５に蓄積されている電力と、ＥＶ３の電力とを用いて、かご２を停止予定階まで移動させるよう、駆動制御部３５に指示する（Ｓ１０８）。そして、当該処理を終了する（ＥＮＤ）。このとき、回生エネルギーが発生した場合は、その回生エネルギーを電力に変換して、蓄電装置２５又はＥＶ３に供給する。

「ＰＥ量≦ＰＢ量＋ＰＶ量」である場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、かご緊急処理部３４は、ＥＶ３から所定の電力を蓄電装置２５に蓄電させる（Ｓ１０９）。この処理が完了したら、ＥＶ３はエレベータシステム１との接続を解除する。そして、別のＥＶ３が新たにエレベータシステム１と接続する。そして、かご緊急処理部３４は、ステップＳ１０３の処理に戻る。

以上の処理により、蓄電装置２５にかご２を停止予定階まで移動させるのに必要な電力量がない場合であっても、ＥＶ３から電力を供給してもらうことにより、かご２を停止予定階まで移動させることができる。

また、もし仮に１台目のＥＶ３の電力量だけではかご２を停止予定階まで移動させられない場合は、複数のＥＶ３から電力を供給してもらうことにより、かご２を停止予定階まで移動させることができる。

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

例えば、接続されたＥＶ３の電力量（ＰＶ量）に応じて、かご２を停止させる停止予定階を決定しても良い。例えば、ＰＶ量が十分でない場合は停止予定階をかご２の現在位置の最寄り階とし、ＰＶ量が十分なときは停止予定階を地上階とする。これにより、より迅速且つ安全にかご２に取り残された乗客を救出でき得る。

１…エレベータシステム ２…かご ３…ＥＶ １０…制御装置

Claims (4)

1. かごの移動を制御する制御部と、前記かごを駆動させる駆動部と、電力を前記駆動部に供給可能な電力供給部と、を備え、
   前記制御部は、
   運搬可能な蓄電装置である可搬型蓄電装置が前記電力供給部に接続された場合、前記可搬型蓄電装置から供給可能な電力量である供給電力量の情報を取得し、
   かごの現在位置に基づいて、前記かごを停止させる停止予定階を決定し、
   （ａ）前記かごを前記現在位置から前記停止予定階まで移動させるのに必要となる電力量である移動電力量を算出し、
   （ｂ）前記移動電力量が前記供給電力量よりも小さい場合、前記可搬型蓄電装置から前記駆動部に電力を供給させ、前記かごを前記停止予定階まで移動させる
   エレベータシステム。
   
2. 蓄積された電力を前記駆動部に供給可能な蓄電部を更に備え、
   前記制御部は、前記（ｂ）の処理において、
   前記蓄電部に蓄電されている電力量である蓄積電力量の情報を取得し、
   （ｃ）前記移動電力量が、前記供給電力量及び前記蓄積電力量の合計よりも小さい場合は、前記蓄電部及び前記可搬型蓄電装置から前記駆動部に電力を供給させ、前記かごを前記停止予定階まで移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータシステム。
   
3. 前記駆動部は、
   前記かごを前記現在位置から前記停止予定階まで移動させた際に生じる回生エネルギーを電力に変換して前記蓄電部又は前記可搬型蓄電装置に供給する
   ことを特徴とする請求項２に記載のエレベータシステム。
   
4. 前記可搬型蓄電装置は、電気自動車に搭載されている蓄電及び放電が可能な装置である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエレベータシステム。
   

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