JP2014139098A - エレベーター制御システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
計画停電のような停電開始時間および停電期間が定まった場合において、停電期間中に運行サービスを継続させることが可能なエレベーター制御システムを実現する。
【解決手段】
停電開始時間および停電期間が予め定められた計画停電情報に基いて、計画停電が開始する前に第２電源（バッテリ電源）を第１電源（商用電源）より充電させておく。バッテリ残量監視装置によって確認される第２電源の該バッテリ残量と、予め定められた、計画停電残時間における運行サービス可能なバッテリ残量の判定値を照合する。照合の結果、バッテリ残量が判定値以上又はそれを超えると判断された場合、エレベーターの運行サービスを許可し、また照合の結果、バッテリ残量が判定値未満又はそれ以下と判断された場合、バッテリ残量が判定値以上又はそれを超えるまでエレベーターの運行サービスを休止させるように管制運転を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーター制御システム及び方法に係り、特に計画停電時におけるエレベーターの運行制御に関する。

交流電源の停電時にバッテリ電源を用いてエレベーターを非常停止させることなく目的階へ走行させ、その後の運行サービスを継続させるシステムが実用化されている。また、停電時に使用されるバッテリの制御についても種々提案されている。

例えば、特許文献１には、停電時におけるエレベーターの自動運転システムに関して、エレベーターの運転頻度が少ない時に、エレベーターが待機中は商用電源からバッテリ電源に切替えることで、エレベーターの待機電力を低減する技術が開示されている。

また、特許文献２には、かご内の負荷や運転方向により、定格速度や加速度を調整することで目的階への到着時間を最短にしつつ、電源や時間帯などの環境に応じて最短時間運行サービスを中止して、環境に応じた適正な負荷で運転が行えるような技術が開示されている。

また、特許文献３には、停電時にエレベーターが非常停止することがないように、バッテリ残容量や、エレベーターの現在位置、各サービス階までの距離、停電運転速度等に基づいて運行可能階を判定し、運行可能階、運行不可能階を報知するとともに、バッテリ容量の残容量不足で運行できない階へのサービスを行えない場合があることを報知することが開示されている。

特開２０１０−１８４７４８号公報 特開２００５−２８０９３３号公報 特開２００６−１４３３８８号公報

ところで、建屋の商用電源を遮断して行う工事や計画停電のように予め停電開始時間および停電期間が分かっている場合でもエレベーターの運行サービスを継続することが重要である。然るに、特許文献１に記載の技術では、停電時以外にバッテリ容量を消費してしまうため、計画された停電となった際、バッテリの残容量が少なく、短時間でエレベーターの運行が不可能となることが考えられる。また、特許文献２および特許文献３に記載の技術では、計画的停電の終了以前にバッテリの残容量が無くなり、エレベーターを運行不可能とさせてしまうという課題がある。

本発明の目的は、計画停電中でも運行サービスを継続させることが可能なエレベーター制御システム及び方法を提供することにある。

本発明に係るエレベーター制御システムは、好ましくは、通常時に使用される商用電源または自家発電電源である第１電源と、非常用電源である第２電源と、該第１電源と該第２電源を切替える切替え装置と、乗りかごを昇降させる電動機を駆動する駆動装置とを有し、
通常時には、該第１電源によって該駆動装置を制御して乗りかごを移動させて、
停電時には、該切替え装置によって該第１電源から該第２電源に切り替えて、該第２電源にて該駆動装置を制御して乗りかごを移動させて、エレベーターの運行サービスを行うエレベーター制御システムにおいて、
該第２電源の残量を監視するバッテリ残量監視装置と、
停電開始時間および停電期間が予め定められた計画停電情報に基いて、該計画停電が開始する前に該第２電源を該第１電源より充電させる手段と、
該バッテリ残量監視装置によって確認される該バッテリ残量と、予め定められた、該計画停電残時間における運行サービス可能な該バッテリ残量の判定値を照合する照合手段と、
該照合手段による照合の結果、該バッテリ残量が該判定値以上又はそれを超えると判断された場合、エレベーターの運行サービスを許可し、
該照合手段による照合の結果、該バッテリ残量が該判定値未満又はそれ以下と判断された場合、該バッテリ残量が該判定値以上又はそれを超えるまでエレベーターの運行サービスを休止させるように、管制運転を行う制御手段と、を有することを特徴とするエレベーター制御システムとして構成される。

好ましい例によれば、前記照合手段による照合の結果、該バッテリ残量が該判定値未満又は以下と判断されて、エレベーターの運行サービスを休止する場合、前記制御手段は、該乗りかご内の積載率と該乗りかごの運転方向に基づいて、エレベーターの運転が回生運転かを判断し、該判断の結果、回生運転の場合、前記制御手段はエレベーターの運行サービスを許可する。

また、好ましくは、該乗りかご内の積載率と該乗りかごの運転方向に基づいて、エレベーターの運転が力行運転と判断した場合、前記制御手段は、該乗りかご内に設置された報知装置又はエレベーター乗場に設置された報知装置に乗車または降車を促す案内を報知して、エレベーターの運転を回生運転へ転じさせることで、エレベーターの休止時間を短縮する。

本発明はまた、上記エレベーター制御システムにおけるエレベーターの制御方法としても把握される。

本発明によれば、停電開始時間および停電期間が予め定められている計画停電の場合、停電期間中にエレベーターの運行が不可能となることを防止して運行サービスを継続することが可能である。また停電期間中にエレベーターの運行サービスを一時休止してもその休止時間をできるだけ短縮させることが可能である。また、停電期間中にバッテリ切れを起こすことが防止でき、乗客をかご内に閉じ込める等の事態を回避することができる。

一実施例におけるエレベーター制御システムの全体構成を示す図である。 一実施例におけるエレベーター制御システムの全体処理動作を示すフローチャートである。 一実施例における計画停電準備処理動作（Ｓ５００）の詳細を示すフローチャートである。 一実施例における停電中管制運転処理動作（Ｓ７００）の詳細を示すフローチャートである。 一実施例における運転条件と運転モードの関係を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。
まず、図１を参照して、エレベーター制御システムの構成について説明する。
エレベーター制御システムは、エレベーターの運行サービスに必要な電力を得るための建屋電源（商用電源または自家発電源ともいう）１０１と、建屋電源１０１によって充電され、建屋電源１０１の喪失時に非常用として電力を供給するバッテリ電源１０２と、建屋電源の喪失を検出し、建屋電源を切り離すことができる建屋電源切替え装置１０３と、停電時にバッテリ電源１０２の電力を供給する回路に切替えるためのバッテリ電源切替え装置１０４と、バッテリ電源装置１０２の残容量を監視するバッテリ残量監視装置１０８と、エレベーターの運転を制御するための各種指令およびそのための情報処理を行う情報処理装置１０７と、情報処理装置１０７に必要な各種電源を作成する制御電源作成装置１０５と、エレベーター管理センターからの情報を取得し、情報処理装置１０７にその情報を伝える管理情報処理装置１０９を有して構成される。

更に、エレベーターの制御構成として、情報処理装置１０７によって制御され、電動機１１０を駆動する電動機駆動装置１０６と、乗りかご１１４と釣合い錘１１２を吊るすロープ１１３を掛けるシーブ１１１が電動機１１０に取付けられ、乗りかご１１４内には乗客にエレベーターの運行状況を報知するためのかご内案内報知装置１１５と、乗客が目的階を登録するためのかご内呼び登録装置１１６と、かご内の積載を検出する秤装置１１７と、エレベーター乗場に設けられ、エレベーターの運行状況をエレベーター乗場で待つ乗客へ報知する乗場案内報知装置１１８aおよび１１８bと、エレベーター乗場からエレベーターを呼ぶための乗場呼び登録装置１１９aおよび１１９bを有して構成される。

図２を参照して、エレベーター制御システムの全体処理動作について説明する。
この処理動作は主に、情報処理装置１０７の処理によって行われる。
電源投入または再スタートによりエレベーター制御システムが起動されると（Ｓ１００）、イニシャル処理として、データの初期化などの処理を行う（Ｓ２００）。その後、保守点検等による電源遮断あるいはプログラム異常が発生するまで、Ｓ３００〜Ｓ９００の処理が繰り返し所定の時間間隔で実行される。

イニシャル処理（Ｓ２００）が完了すると、通常のエレベーター運行サービスの処理を行う（Ｓ３００）。この時、建屋電源１０１は健全な状態であり、エレベーターが必要とする電力は建屋電源１０１から供給されている状態である。

次に、管理センター（図示せず）が発した、建屋電源を遮断して行う工事や計画停電のような予め停電開始時間および停電期間が既知である停電（以下計画停電という）の情報を管理情報処理装置１０９が受信すると（Ｓ４００）、計画停電準備処理を行う（Ｓ５００）。この計画停電準備処理は本発明の特徴の１つ（第一の特徴）であり、図３を参照して後述する。

計画停電準備処理（Ｓ５００）が完了して計画停電が開始すると、建屋電源切替え装置１０３を遮断し、バッテリ電源切替え装置１０４を投入することで、バッテリ運転切替え処理を行う（Ｓ６００）。バッテリ運転切替え処理（Ｓ６００）が完了すると、停電中管制運転処理を実施する（Ｓ７００）。この停電中管制運転処理は本発明の特徴の１つ（第二の特徴）であり、図４を参照して後述する。

計画停電が終了すると、建屋電源切替え装置１０３を投入し、バッテリ電源切替え装置１０４を遮断することで、通常運転切替え処理を行う（Ｓ８００）。通常運転切替え処理が完了すると、停電中管制運転が終了したことを利用客に案内報知して（Ｓ９００）、通常運行サービス処理（Ｓ３００）へ戻り、建屋電源１０１により通常のエレベーター運行サービスを行う。即ち、通常通りに、乗りかご１１４に乗客を乗せて、電動機駆動装置１０６で電動機１１０を駆動しての乗りかご１４の昇降制御を行いう。

次に、図３を参照して、計画停電準備処理動作（Ｓ５００）について説明する。
この計画停電準備処理の目的は、本発明の目的である、計画停電中のバッテリ切れによりエレベーターが運行不可能となることを防ぐための事前準備として、計画停電開始時間までにバッテリ容量を満充電とすることにある。

まず、バッテリ残量監視装置１０８によりバッテリの残量を確認し（Ｓ５０１）、管理情報処理装置１０９により計画停電の開始時間までの残時間を確認する（Ｓ５０２）。次に、処理Ｓ５０１およびＳ５０２にて確認したバッテリ残量と計画停電開始までの残時間から、予め情報処理装置１０７の記憶部に記憶されたバッテリ充電時間データを基に、計画停電が開始する所定時間Ｔ１分前までにバッテリ電源１０２を満充電できるかどうかを判断する（Ｓ５０３）。

この判断の結果、満充電が可能と判断された場合、エレベーターは通常運行サービスを継続し（Ｓ５０４）、処理Ｓ５０３で満充電不可能と判断されるまで、通常運行サービスを継続する。ここで、通常運行サービスには、特許文献１に記載のようなバッテリ電源１０２による待機電力低減手法等も含まれる。（これは計画停電開始までは極力通常のサービスを継続し、エレベーターのサービス力を低下させないためである。）
一方、上記判断（Ｓ５０３）の結果、満充電不可能と判断された場合、バッテリ電源１０２による運転を禁止して（Ｓ５０５）、バッテリ電源１０２を充電させる（Ｓ５０６）。なお、所定時間Ｔ１分の設定としては、計画停電開始時間（０分前）までには、満充電可能と出来るような時間を予め設定しておく。
以上のように、計画停電準備処理Ｓ５００を行うことで、停電期間中のバッテリによる運行可能時間を最大限に延ばすことができる。

次に、図４を参照して、停電中管制運転処理動作（Ｓ７００）について説明する。
まず、バッテリ残量監視装置１０８によりバッテリの残量を確認して（Ｓ７０１）、管理情報処理装置１０９により計画停電の終了時間までの残時間を確認する（Ｓ７０２）。次に、処理Ｓ７０２にて確認した計画停電終了までの残時間における処理Ｓ７０１で確認したバッテリ残量が、予め情報処理装置１０７の記憶部に設定された判定値以上かを判断する（Ｓ７０３）。

この判断の結果、バッテリ残量が予め設定された判定値以上の場合、通常管制運転モードを実施する（Ｓ７０４）。ここで、通常管制運転モードとは、特許文献２に記載のような、かご内積載や運転方向に応じて定格速度および加速度を調整する手法を含む技術を意味する。

一方、上記判断処理Ｓ７０３で計画停電終了までの残時間におけるバッテリ残量が判定値以上でないと判断された場合、計画停電期間中にバッテリが切れ、エレベーターの運行サービスが不可能となる恐れがあるため、条件付管制運転モードを実施する（Ｓ７０６）。ここで、条件付管制運転モードＳ７０６では、秤装置１１７から得られるかご内積載とかご内呼び登録装置１１６および乗場呼び登録装置１１９から得られる運転方向の関係より、バッテリの消費量が小さい回生運転時のみ運転を許可し、バッテリの消費量が大きい力行運転時には、その運転に制限を設けバッテリの消費を抑制させる運転を実施する。
なお、力行運転と回生運転におけるかご内積載および運転方向の条件については図５に示す。図５の条件は予め情報処理装置１０７の記憶部に設定されているものとする。

この条件付管制運転モードＳ７０６の動作フローは、秤装置１１７にてかご内積載を確認し（Ｓ７０７）、更に運転方向を確認して（Ｓ７０８）、予め情報処理装置１０７に設定された力行運転と回生運転の条件（図５参照）を基に、回生運転かを判断する（Ｓ７０９）。その結果、回生運転（図５における条件Ｎo.２、３）と判断されれば、通常管制運転モードを実施する（Ｓ７０４）。

一方、上記判断処理Ｓ７０９で回生運転ではない（図５における条件Ｎo.１、４）と判断されると、バッテリ電源１０２の消費を抑制するために、エレベーターのサービスを休止する（Ｓ７１０）。そして、図５における条件Ｎo.１の力行運転であると判断する（Ｓ７１１）。この判断の結果、条件Ｎo.１の力行運転である場合、かご内の乗客数が過剰である旨を案内し、後から乗車した乗客に降車を促すような制限案内１を報知する（Ｓ７１２）。

一方、上記判断処理Ｓ７１１で、図５における条件Ｎo.１の力行運転でない（図５における条件Ｎo.４）と判断された場合は、かご内の乗客数が不足しているとの旨を案内し（Ｓ７１３）、更なる乗客の乗車を促すような制限案内２を報知する。この処理Ｓ７１２およびＳ７１３の制限案内を実施することで、処理Ｓ７０９の回生運転となる条件を満たす時間を短縮することが出来る。つまり、処理Ｓ７１０のサービス休止時間を短縮することができる。
以上の処理動作を、処理Ｓ７０５で計画停電が終了するまで繰り返し実行する。

以上説明したように、停電開始時間および停電期間が予め分かる計画停電時において、計画停電準備処理Ｓ５００および停電中管制運転処理Ｓ７００を実施することにより、停電期間中にバッテリ切れとなり、エレベーターのサービスが不可能となる事態を防ぐことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明は必ずしも上記した全ての構成部位を備える必要はなく、また上記の構成に限定されるものでもない。例えば、バッテリ電源１０２は建屋電源にて充電されるだけでなく、エレベーターが回生運転時に生じる回生電力を充電できるものとしても良い。

また、バッテリ電源１０２以外に小容量のバッテリ電源を備え、計画停電終了間際の運転サービスに関しては、バッテリ電源１０２が残量０となりエレベーターが非常停止しても、小容量のバッテリ電源にて救出運転を行うことで、計画停電期間中におけるエレベーターのサービス不能となることを防止することができる。

さらに、上記実施例の各構成部位の名称は一例であり、同様の機能や作用を有する限り他の名称としてもよい。例えば、情報処理装置１０７はエレベーター制御装置といってもよい。

また、図４の例のステップＳ７０３において、バッテリ残量が予め設定された判定値以上か否かを判断しているが、「以上」か「以上でないか」は数学的な意味での「判定値そのものの値を含むか」ほどの厳密に扱う必要はない。「判定値」を含まない意味では「判定値を超えるか」「判定値以下か」の判断でもよい。

１０１：建屋電源
１０２：バッテリ電源
１０３：建屋電源切替え装置
１０４：バッテリ電源切替え装置
１０５：制御電源作成装置
１０６：電動機駆動装置
１０７：情報処理装置
１０８：バッテリ残量監視装置
１０９：管理情報処理装置
１１０：電動機
１１１：シーブ
１１２：釣合い錘
１１３：ロープ
１１４：乗りかご
１１５：かご内案内報知装置
１１６：かご内呼び登録装置
１１７：秤装置
１１８：乗場案内報知装置
１１９：乗場呼び登録装置

Claims (7)

1. 通常時に使用される商用電源または自家発電電源である第１電源と、非常用電源である第２電源と、該第１電源と該第２電源を切替える切替え装置と、乗りかごを昇降させる電動機を駆動する駆動装置とを有し、
   通常時には、該第１電源によって該駆動装置を制御して乗りかごを移動させて、
   停電時には、該切替え装置によって該第１電源から該第２電源に切り替えて、該第２電源にて該駆動装置を制御して乗りかごを移動させて、エレベーターの運行サービスを行うエレベーター制御システムにおいて、
   該第２電源の残量を監視するバッテリ残量監視装置と、
   停電開始時間および停電期間が予め定められた計画停電情報に基いて、該計画停電が開始する前に該第２電源を該第１電源より充電させる手段と、
   該バッテリ残量監視装置によって確認される該バッテリ残量と、予め定められた、該計画停電残時間における運行サービス可能な該バッテリ残量の判定値を照合する照合手段と、
   該照合手段による照合の結果、該バッテリ残量が該判定値以上又はそれを超えると判断された場合、エレベーターの運行サービスを許可し、
   該照合手段による照合の結果、該バッテリ残量が該判定値未満又はそれ以下と判断された場合、該バッテリ残量が該判定値以上又はそれを超えるまでエレベーターの運行サービスを休止させるように、管制運転を行う制御手段と、
   を有することを特徴とするエレベーター制御システム。
2. 該管制運転中である旨の案内又は制限運転を行っている旨の案内を、該乗りかご内に設置された報知装置又はエレベーター乗場に設置された報知装置に報知することを特徴とする請求項１に記載のエレベーター制御システム。
3. 前記照合手段による照合の結果、該バッテリ残量が該判定値未満又は以下と判断されて、エレベーターの運行サービスを休止する場合、
   前記制御手段は、該乗りかご内の積載率と該乗りかごの運転方向に基づいて、エレベーターの運転が回生運転かを判断し、該判断の結果、回生運転の場合、前記制御手段はエレベーターの運行サービスを許可することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかの項記載のエレベーター制御システム。
4. 該乗りかご内の積載率と該乗りかごの運転方向に基づいて、エレベーターの運転が力行運転と判断した場合、前記制御手段は、該乗りかご内に設置された報知装置又はエレベーター乗場に設置された報知装置に乗車または降車を促す案内を報知して、エレベーターの運転を回生運転へ転じさせることで、エレベーターの休止時間を短縮することを特徴とする請求項３に記載のエレベーター制御システム。
5. 該乗りかごの該電動機の回生電力を該第２電源に充電させる充電回路を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項記載のエレベーター制御システム。
6. 該第２電源とは別に、少なくとも１回の救出運転が可能な小容量の第３電源を備え、
   該計画停電情報から得られる計画停電終了時間と、該バッテリ残量監視装置によって確認される該バッテリ残量を基に、計画停電終了間際の管制運転において、該第２電源の残量が無くなり、該乗りかごが途中階で非常停止した場合、該第３電源を用いて該駆動装置を制御して乗りかごを最寄りの階へ移動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項記載のエレベーター制御システム。
7. 通常時に使用される商用電源または自家発電電源である第１電源と、非常用電源である第２電源と、該第１電源と該第２電源を切替える切替え装置と、乗りかごを昇降させる電動機を駆動する駆動装置とを有し、
   通常時には、該第１電源によって該駆動装置を制御して乗りかごを移動させて、
   停電時には、該切替え装置によって該第１電源から該第２電源に切り替えて、該第２電源にて該駆動装置を制御して乗りかごを移動させて、エレベーターの運行サービスを行うエレベーター制御システムにおける制御方法であって、
   停電開始時間および停電期間が予め定められた計画停電情報に基いて、該計画停電が開始する前に該第２電源を該第１電源より充電させるステップと、
   バッテリ残量監視装置によって確認される該第２電源の該バッテリ残量と、予め定められた、該計画停電残時間における運行サービス可能な該バッテリ残量の判定値を照合するステップと、
   該照合ステップによる照合の結果、該バッテリ残量が該判定値以上又はそれを超えると判断された場合、エレベーターの運行サービスを許可し、
   該照合ステップによる照合の結果、該バッテリ残量が該判定値未満又はそれ以下と判断された場合、該バッテリ残量が該判定値以上又はそれを超えるまでエレベーターの運行サービスを休止させるように、管制運転を行うステップと、
   を有することを特徴とするエレベーター制御方法。

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