JP3090769B2 - 自走式エレベータの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、走行路に沿って配置
された複数の乗りかごがそれぞれ自ら推進力を発生して
走行路を一方向に循環走行する自走式エレベータの制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から広く用いられているエレベータ
は、油圧プランジャを用いて乗りかごを昇降させる油圧
式エレベータや比較的小容量域に使用される巻胴式エレ
ベータを除いて、その大半は、電動機駆動のシーブに吊
り掛けられたロープの一端に乗りかごを、また他端に釣
合重りをそれぞれつるべ状に吊り下げた「つるべ式」の
ものであって、１つの昇降路に１つの乗りかごを配置し
ている。

【０００３】このつるべ式エレベータにおいては、図１
５に示すように、昇降路に沿って前方にガイドレール３
ａ，３ｂを、後方にガイドレール４ａ，４ｂを配設し、
ガイドレール３ａ，３ｂの間に乗りかご１を、またガイ
ドレール４ａ，４ｂの間に釣合重り２をそれぞれ配置す
ると共に、昇降路上部の機械室に配設された巻上機５の
シーブ６にロープ８を巻き掛け、そらせシーブ７などを
介して案内されるロープ８の一端に乗りかご１を、他端
に釣合重り２を、それぞれつるべ式に吊り下げる。近年
では巻上機５の駆動用電動機として三相誘導電動機が用
いられ、制御装置にはマイクロプロセッサを搭載したイ
ンバータ装置が広く用いられている。

【０００４】このようなつるべ式エレベータにおいて、
モータの制御異常や機器故障などによる乗りかごの衝突
事故は終端階でしか発生し得ない。そのため、終端階に
おける乗りかごの異常な過速度を検出したら乗りかごを
急減速させたり急停止させたりする終端階強制減速装置
が設けられている。この保護装置は従来から広く利用さ
れてきている方式であって、性能面でも安全面でも技術
的に確立された信頼性のあるものである。

【０００５】ところが、近年、将来的な問題として、超
高層ビルや超々高層ビルなどのビル内交通需要に応える
ための新しい階間交通システムの考え方が種々提案され
ている。提案されている新交通システムの１つが、巻上
機およびロープを用いることなく、乗りかごが自ら推進
力を発生して走行する自走式エレベータである。この自
走式エレベータは、上下方向（昇降方向）のみならず水
平方向にも走行可能な構造とした「縦横走行型自走式エ
レベータシステム」の構想である。

【０００６】この自走式エレベータシステムの構想は、
従来の１昇降路１乗りかごの既成概念を打破するもので
あり、１昇降路に複数台の乗りかごを走行させることが
可能な革新的な技術として注目されつつある。

【０００７】図１６はそのような縦横走行型自走式エレ
ベータシステムを示すものである。同一昇降路内に配置
された複数台の乗りかご９にそれぞれリニアモータ二次
導体１０を備え、各二次導体１０は昇降路に配設された
リニアモータ一次導体１１との相互作用によって駆動推
進力を得る。各乗りかご９には安全装置として、ブレー
キ１２や乗りかご９相互の衝突による衝撃を緩和するた
めの緩衝機１３が取り付けられ、また複数の乗りかごの
連結走行を行うための超電導電磁石１４も取り付けられ
ている。さらに、最上階には、吊下機１５および水平走
行用可動式プレート１６が設けられ、最下階には、同じ
く油圧ジャッキ１７が設けられている。

【０００８】図１７は乗りかご９の周辺の詳細な機器配
置を示すものである。乗りかご９には推進用リニアモー
タの二次導体１０が取り付けられ、リニアモータの一次
導体１１は昇降路に設けられている。乗りかご９はガイ
ドレール１８にガイドされる形で昇降し、そのガイドレ
ール１８に対して制動力を得るようにブレーキ１２が配
置されている。さらに、乗りかご９には内部の照明や制
御機器などの動作電力を昇降路側から得るための集電装
置１９が取り付けられ、信号伝送を行うための情報伝送
用ケーブル２０が昇降路に設置されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来提案されている自
走式エレベータの制御装置では、上記のように安全装置
の１つとして乗りかご相互の衝突による衝撃を緩和する
ために緩衝機１３が設けられているが、これは衝突その
ものはやむを得ないとする考え方に立った対策であり、
望ましくは、走行している乗りかごが相互に決して衝突
することなく運転制御することである。他方ではまた、
本来のエレベータのサービス性を向上させるために、安
全を確保した上で、できるだけ多くの乗りかごをできる
だけ高速で運転制御することも、重要なことである。

【００１０】この発明は、このような安全確保と高速大
量輸送という両面の課題を解決するためになされたもの
で、複数台の乗りかごが同一走行路を相互に安全かご間
距離を保持しつつ安全で信頼性の高い可変速運転を可能
とする自走式エレベータの制御装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の制御装置は、各乗りかごの走行速度を演
算する速度演算手段と、自かごと前方かごとの間の距離
を演算する距離演算手段と、記速度演算手段により算出
された自かごの走行速度に基づいて自かごの加速度を演
算し自かごが加速運転中か定速走行中か減速運転中かを
判定する自号機走行状態判別手段と、自かご停止時に距
離演算手段により算出された前方かごとの間の距離と前
方かごとの間に設定される必要最低距離との比較および
その比較結果と目的階までの距離との比較により自かご
のスタート可否を判別しスタート制御を行うスタート制
御手段と、自号機走行状態判別手段の判別結果、自かご
の走行速度から算出した、速度制御によって停止するの
に必要な減速停止必要距離、および距離演算手段によっ
て算出された前方かごとの間の距離と目的階までの距離
とのうちの短い方の距離に基づいて、自かごの加減速を
制御する加減速制御手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】この発明の制御装置では、かごの位置・速度・
加速度および前方かごとのかご間距離を検出する。これ
らの検出データと目的階フロアデータとにより、目的階
への運転の場合は即座にスタート許可し、前方かごまで
の運転の場合は、安全性と乗り心地等を考慮して一定以
上の距離だけ離れないとスタートさせないように制御さ
れる。かごがスタートした後は、加減速制御手段により
各検出データにより自号機かごの走行状態を把握し、そ
の時点における自号機かごの減速・停止必要距離演算値
と運転距離演算値（残り距離）との比較により加速・定
速走行・減速を制御する。こうして同一走行路を走行す
る複数の乗りかごの相互の安全かご間距離を保ちつつ、
乗り心地を確保した上で、エレベータのサービス効率を
できるだけ高くした運転制御を実施することができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。

【００１４】まず、この発明の制御装置の全体的な構成
につき図２を参照して説明する。図２は、複数の走行路
（シャフト）Ａ〜Ｚに１〜Ｘ号機からなる複数の乗りか
ご９を走行させるシステムを示している。ただし、説明
の簡略化のために昇降方向のみが図示されている。走行
路に沿って配設された駆動用リニアモータの一次コイル
２１は、各走行路Ａ〜Ｚごとに、昇降路の長さに応じて
複数の区間ａ〜ｙに分割されている。このように一次コ
イル２１を複数の区間に分割する理由は、一次コイルを
走行路全体に渡るようにすると長大なコイルとなるが、
現状ではそのような長大コイルは損失が大きく、システ
ム全体の経済性が損われてしまうからである。種々の制
御機能を実行し、各一次コイル２１に制御された電力を
供給するために、乗りかご１〜Ｘ号機に対応して駆動制
御装置２２が設けられている。特定の駆動制御装置２２
から特定の一次コイル２１に駆動電力を供給するために
両者の間に区間選択切換器２３が設けられている。各駆
動制御装置２２は各一次コイル２１を介してリニアモー
タに制御された交流電力を供給するために周波数変換装
置を備えているが、図示は省略されている。周波数変換
装置は、整流器およびインバータにより構成してもよい
し、サイクロコンバータにより構成してもよい。周波数
変換装置は区間選択切換器２３を介して、どの一次コイ
ル２１にも駆動電力を供給しうるように結線されてい
る。各一次コイル２１には乗りかご台数分の区間選択切
換器２３が接続されていて、例えば１号機の乗りかごの
駆動制御装置２２は、１号機の乗りかごが存在する区間
の区間選択切換器２３を選択して一次コイル２１に駆動
電力を供給し、乗りかごの進行方向に応じて区間選択切
換器２３を順次選択して行くことによって、乗りかごを
所望の方向に推進させることができる。つまり、１号機
の乗りかごがＡ走行路のａ区間に存在しているとすれ
ば、１号機の乗りかごの駆動制御装置２２はまず１Ａａ
の区間選択切換器２３を選択してこれをオンとし、乗り
かごがＡ走行路のｂ区間に移行すると、１Ａｂの区間選
択切換器２３を選択してこれをオンとするようにして推
進していく。

【００１５】このような自走式エレベータシステムにお
いて、各駆動制御装置２２は、同一走行路内を走行する
進行方向前方の乗りかごとの間に常に安全なかご間距離
を保ちながら、運転効率を上げ、かつエレベータのサー
ビス性を最善にするために、図１に示すように、乗りか
ごの運転速度を制御する速度制御機能を備えている。な
お、図１はこの発明の制御機能部分の実施に不可欠な各
手段の関連を示す機能ブロック図であり、これらの各手
段は、自かごの運転制御を行う汎用のマイクロコンピュ
ータのソフトウェアによって、他の必要な種々の機能と
共に実現するものである。

【００１６】本発明による運転制御の特徴は次の３点に
ある。

【００１７】１． 目的階に至るまでに前方かごが存在
しない場合は、目的階レベルに向かって通常の運転を行
う。

【００１８】２． 目的階に至るまでに前方かごが存在
する場合は、前方かごまでの距離と前方かごの速度と前
方かごまでの最短接近距離（余裕距離）とに基づいて演
算した運転距離演算値Ｓ_RUN と、乗り心地等を考慮した
運転許可前方かご間最低距離Ｓ_MIN との比較により、Ｓ
_RUN ≧Ｓ_MIN の時に限り運転開始とする。またＳ_RUN＜
Ｓ_MIN の時は運転を不許可とする。

【００１９】３． 運転開始後は、走行速度に対応した
自号機かごの減速・停止必要距離演算値と運転距離演算
値（残り距離）との比較により加速・定速・減速の制御
を行う。

【００２０】図１に示すように各号機の駆動制御装置２
２は、自号機の乗りかごの走行速度ｖ_a を演算する自号
機速度演算手段２４、自号機の乗りかごと進行方向前方
の乗りかごとの間の距離Ｓを演算するかご間距離演算手
段２５、および前方号機の乗りかごの自号機に対する相
対速度を演算し、その演算結果と自号機のかご速度とか
ら前方かご速度ｖ_b を演算する前方かご速度演算手段２
４Ａを備えている。

【００２１】駆動制御装置２２はさらに運転距離演算手
段２６、スタート制御手段２７、自号機走行状態判別手
段２８、および加減速制御手段２９を備えている。

【００２２】運転距離演算手段２６は各演算手段によっ
て算出された距離および速度の検出信号Ｓ，ｖ_a ，ｖ_b
と、同じ駆動制御装置２２の他の処理機能で処理され出
力されたホールかご呼びに応答するための当該かごの運
転目的階位置信号２６ａとから自号機かごのその都度の
運転距離を演算し運転距離信号２６ｂを出力する。スタ
ート制御手段２７においては、運転距離信号２６ｂに基
づいて前方かごとの距離を確認の上、かごのスタート開
始信号２７ａを出力し、かごのスタートを制御する。自
号機走行状態判別手段２８は自号機かごの検出速度デー
タｖ_a とそれに基づいて演算した加速度の符号とから走
行状態を判別する手段であって、この実施例において
は、走行状態をＡ：停止（ｖ_a ＝０）、Ｂ：加速中（加
速度正）、Ｃ：一定速度走行中（ｖ_a ＞０、かつ加速度
ゼロ）、Ｄ：減速中（加速度負）という４モードに分類
し、いまどの状態にあるかを表す走行状態信号２８ａを
出力する。加減速制御手段２９は、これら走行状態信号
２８ａ、自号機かご速度ｖ_a、および運転距離信号２６
ｂに基づいて、安全性を確保した上でサービス効率のよ
い運転速度を達成しうるようなかごの運転速度基準（パ
ターン）を作成し、運転パターン信号２９ａとして出力
する。

【００２３】速度演算手段２４はガイドレール１８に沿
って転動するローラガイド３０（図３参照）などに取り
付けられたパルス発生器３０Ａからの走行パルス信号３
０ａを入力とし、自号機Ａの乗りかご９の速度ｖ_a を演
算する。また、かご間距離演算手段２５は、自号機Ａの
乗りかご９の進行方向前面に取り付けられたかご間距離
検出器３１（図３参照）から光や電波の反射信号を利用
して得られるかご間距離信号３１ａを入力し、進行方向
前方を走行する前方号機Ｂの乗りかご９との間の距離Ｓ
_x を演算する。

【００２４】次に、図２および図１に示す自走式エレベ
ータの制御装置の動作について説明する。

【００２５】前方かごの速度ｖ_b は、第１に次式に示す
ようにかご間距離演算手段２５によって求めるかご間距
離Ｓ_t を時間微分することによって相対速度ｖ_x を求
め、 ｖ_x ＝（Ｓ_t −Ｓ_t-1 ）／Δｔ （ここで、Ｓ_t は今回の制御演算サイクル時に得られた
かご間距離、Ｓ_t-1は前回の制御演算サイクル時に得ら
れたかご間距離、Δｔは制御演算周期をそれぞれ示すも
のとする） 前方号機Ｂの乗りかご９の速度ｖ_b は、自号機Ａの乗り
かご９の速度ｖ_a と相対速度ｖ_x とから、 ｖ_b ＝ｖ_a ＋ｖ_x として求めることができる。

【００２６】以上の動作を図４に示すフローチャートを
参照して説明すると、一定の制御演算周期Δｔで、自号
機Ａの乗りかご９の走行パルス信号Ｄ_x と、前方走行号
機Ｂに対するかご間距離信号Ｓ_x とを入力し（ステップ
Ｓ１）、これらの入力を周期Δｔにより時間微分するこ
とにより、相対速度ｖ_x 、自号機Ａの速度ｖ_a を各周期
ごとに演算し（ステップＳ２）、さらに、これらの演算
結果から、前方号機Ｂの実速度ｖ_b をそれぞれ次式に従
って演算する（ステップＳ３）。

【００２７】 ｖ_x ＝（Ｓ_x −Ｓ_x-1 ）／Δｔ …（１） ｖ_a ＝（Ｄ_x −Ｄ_x-1 ）／Δｔ …（２） ｖ_b ＝ｖ_a ＋ｖ_x …（３） 次に運転距離演算手段２６の演算処理について説明す
る。

【００２８】この演算手段においては、先に求めた前方
かごの走行速度ｖ_b と前方かごまでのかご間距離Ｓ_x 、
さらに他の制御手段によって求められた自かごの呼び応
答フロア位置を示す目的階信号２６ａを用いて、自号機
の運転距離を算出するものであって、図５に示すフロー
チャートを参照してその動作を説明する。

【００２９】前記の各演算手段で得られた前方かご速度
ｖ_ｂおよびかご間距離Ｓ_ｘを入力し（ステップＳ４）、
自号機かごの前方かごまでの運転距離Ｓ_ＦＣを演算する
（ステップＳ５）。この運転距離Ｓ_ＦＣを決定する要素
は、 (1) 前方かごまでのかご間距離Ｓ_ｘ (2) 前方かごが速度ｖ_ｂでの走行中、なんらかのトラ
ブルでブレーキをかけて急停止（ブレーキ制動力γ）し
た場合の減速走行停止距離ｖ_ｂ ^２／（２γ）（｜γ｜＞
｜α｜），α：通常の運転加減速度） (3) かご間最短接近距離Ｓ_ＣＯＮ の３点であって、 Ｓ_ＦＣ＝Ｓ_ｘ＋｛ｖ_ｂ ^２／（２γ）｝−Ｓ_ＣＯＮ …（４） となる。

【００３０】次にＳ_FC演算値と目的階までの距離Ｓ_FLデ
ータとを比較し（ステップＳ６）、Ｓ_FL≦Ｓ_FCの場合は
運転距離データＳ_RUN ＝Ｓ_FLとセットし（ステップＳ
７）、Ｓ_FL＞Ｓ_FCの場合は運転距離データＳ_RUN ＝Ｓ_FC
とセットし（ステップＳ８）、このルーチンを終了す
る。こうして周期的に自号機かごの運転距離Ｓ_RUN を演
算する。

【００３１】かごの停止中に運転距離演算手段２６で算
出された運転距離演算値Ｓ_RUN を用いて、安全性を確保
できるかご間距離をキープし、乗り心地を考慮した上で
のかごの運転スタート制御を行うのがスタート制御手段
２７である。この制御手段の動作を図６のフローチャー
トを参照して説明する。

【００３２】このルーチンは、スタート制御ルーチンの
ため停止中でのみ動作する（ステップＳ９）。今回の運
転が予備に応答する目的階への運転か前方かご後方への
接近運転かを判別し（ステップＳ１０）、前者の場合は
目的階までの間にかごが存在しないことを確認したら即
座にスタートを許可し（ステップＳ１１）、目的階まで
の間にかごが存在することが検出されたときは後者の場
合に移行して、このルーチンを終了する。後者の場合
は、運転を許可する前方かご間最短距離Ｓ_ＭＩＮ以上か
ごが離れている（Ｓ_ＲＵＮ≧Ｓ_ＭＩＮ）かを判別し（ス
テップＳ１２）、離れていればスタートを許可し（ステ
ップＳ１３）、このルーチンを終了する。ここで運転を
許可する前方かご間最短距離Ｓ_ＭＩＮの決定方法の一例
を示す。

【００３３】かごを運転許可する場合は次の点に十分考
慮する必要がある。

【００３４】(1) 安全であること（前方かごに決して
衝突しない距離で停止することができること）。

【００３５】(2) 乗り心地が良好であること（急激な
加速や減速、さらには加速・減速のくり返しが少ないこ
と）。

【００３６】(3) エレベータのサービス性を高くする
こと（ホールでの待ち時間、かご内での乗り時間が短い
こと）。

【００３７】こうした観点から前方かご間最短距離Ｓ
_MIN は、図７に示すように、一定速走行をすることがで
きる距離とすることが望ましい。図７中、各記号の意味
は次の通りである。

【００３８】ｔ（横軸）は時間、ｖ（縦軸）かごの走行
速度、αは加（減）速度、Ｊは加加速度（ジャーク）、
α₀ は一定加速度、−α₀ は一定減速度。

【００３９】α₀ ＝０．５〜１．０（m/s ² ） Ｊ＝１．０（m/s ³ ） Ｖ_L ：最低一定速度（１５ｍ／分〜５０ｍ／分） Ｔ_a ：一定速走行時間（数sec ） この図の例では、前方かご間最短距離Ｓ_MIN は、 Ｓ_MIN ＝（Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ＋Ｓ₃ ）×２＋Ｓ₄

【００４０】

【数１】 Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ＋Ｓ₃ ＝（１／２）Ｖ_L （Ｖ_L ／α₀ ＋α₀ ／Ｊ） Ｓ₄ ＝Ｖ_L ・Ｔ_a ∴ Ｓ_MIN ＝Ｖ_L （Ｖ_L ／α₀ ＋α₀ ／Ｊ）＋Ｖ_L ・Ｔ_a …（５） この式の示すように、前方かご間最短距離Ｓ_MIN は速度
Ｖ_L と時間Ｔ_a により決定される。上述の条件(1) 〜
(3) を加味し、最適な距離Ｖ_L ・Ｔ_a を設定する必要が
ある。

【００４１】このようにして決定された最短距離Ｓ_MIN
以上の運転距離演算値Ｓ_RUN にならないと、スタートを
許可しない。こうして、スタート制御手段２７で算出さ
れたＳ_RUN データとＳ_MIN との比較によりスタートを制
御することにより、かご間最短接近距離をキープし、一
定の乗り心地をキープすることができる。

【００４２】次にスタート後のかごの走行状態を検出す
る自号機走行状態判別手段２８につき図８のフローチャ
ートを参照して説明する。この状態判別手段２８では、
自号機かごの速度データｖ₂ を取り込み（ステップＳ１
４）、その速度データｖ₂ に基づいて運転加速度α_axを
算出する（ステップＳ１４）。次に運転加速度α_axの符
号に基づいて状態判別を行い（ステップＳ１６）、加速
運転中（モードＢ：α_ax＞０）か（ステップＳ１７）、
一定速度走行中（モードＣ：α_ax＝０）か（ステップＳ
１８）、減速運転中（モードＤ：α_ax＜０）か（ステッ
プＳ１９）を判別する。このようにしてスタート制御手
段２７は走行中のかご状態（モード）を常時判別する。

【００４３】加減速制御手段２９においては、各走行状
態に対応して、その時々のかご速度ｖ_axでの通常減速・
停止までに必要な距離Ｓ_SLSTを演算し、またその時々の
運転残り距離Ｓ_RUN との比較判定により、安全で、乗り
心地を保ち、運転効率のよい速度基準を演算する。まず
加減速制御手段２９全体の動作を、図９のフローチャー
トを参照して説明する。かごスタート前は、速度基準Ｖ
_REF および加速度基準α_REF は共にゼロである。すなわ
ちＶ_REF ＝０、α_REF ＝０である（ステップＳ２０，Ｓ
２１）。次にスタート制御手段２７によりスタートが許
可されているかどうかを判別し（ステップＳ２２）、ス
タートＯＫの場合、設定加速度α_REF ＝α_REF ＋Δα_K
（ただし、Δα_K は微少加減速度変化分）としてセット
し（ステップＳ２３）、速度基準Ｖ_REF ＝Ｖ_REF ＋α
_REF ・Δｔとして速度基準Ｖ_REF を演算し（ステップＳ
２４）、このルーチンを終了する。ここで、Δｔは演算
処理周期である。なお、α_REF ＝Ｊｔ，Ｊ＝１（ｍ／ｓ
³ ）と制御したい場合には、Δｔ＝２０msとすれば、Δ
α_K ＝０．０２（ｍ／ｓ² ）となる。

【００４４】かごが既に加速中である場合（モードＢ）
は加速中速度基準設定ルーチン（ステップＳ２５，２
６）に、一定速度走行中の場合（モードＣ）は定速中速
度基準設定ルーチン（ステップＳ２７，２８）に、減速
中の場合（モードＤ）は減速中速度基準設定ルーチン
（ステップＳ２９，３０）に移行する。そして各ルーチ
ン（ステップＳ２６，Ｓ２８，Ｓ３０）の処理を終了し
た後、ステップＳ２４に戻り、新たな速度基準Ｖ
_REF を、 Ｖ_REF ＝Ｖ_REF ＋α_REF ・Δｔ …（６） として演算し、このルーチンを終了する。

【００４５】次に加速中速度基準設定ルーチン（ステッ
プＳ２６）の処理の詳細について図１０のフローチャー
トおよび図１３の基本的な運転速度基準パターンを参照
して説明する。加速中（図１３中のＢ区間）である自号
機かごの速度検出データｖ_ａｘにより、この時点での加
速を終了して一定速度になり、通常の減速すなわちブレ
ーキをかけることなく速度制御による減速を行い、ブレ
ーキなしで停止するまでに必要な距離（通常減速停止必
要距離）Ｓ_ＳＬＳＴを演算する（ステップＳ３１）。こ
れは図１４に示す一定速度走行区間なしの減速パターン
例（Ａ）のケースである。

【００４６】図７の場合と同一の表記を用いると、ここ
での距離Ｓ_SLSTは、 Ｓ_SLST＝Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ＋２Ｓ₃ …（７） である。

【００４７】次に、この距離Ｓ_SLSTと上述のルーチン
（図５：Ｓ４〜Ｓ８）において算出した運転距離Ｓ_RUN
とを比較し（ステップＳ３２）、Ｓ_SLST＜Ｓ_RUN 、つま
り運転距離の残りが十分あるときは、さらに加速中の最
大限界速度Ｖ_MAX と自かごの速度ｖ_axとを比較し（ステ
ップＳ３４）、ｖ_ax≧Ｖ_MAX ならば、加速を終了して一
定走行に移行するために次式に従って加速度α_REF を減
少させていく（ステップＳ３５）。

【００４８】 α_REF ＝α_REF −Δα_ｋ …（８） ｖ_ax＜Ｖ_MAX ならば、次式に従って加速を継続していく
（ステップＳ３６）。

【００４９】 α_REF ＝α_REF ＋Δα_ｋ …（９） ただし、α_REF のリミット値をα₀ とする。

【００５０】ステップＳ３２において、Ｓ_SLST≧Ｓ_RUN
の場合、加速を終了させ、減速を開始する（ステップＳ
３３）。すなわち、 α_REF ＝α_REF −Δα_ｋ …（１０） 以上のようにして、加速中のかごの速度制御を円滑に行
うことができる。

【００５１】次に、定速中速度基準設定ルーチン（図
９、ステップＳ２８）の処理について図１１のフローチ
ャートを参照して説明する。

【００５２】前ルーチン（図１０）の場合と同様に、一
定速度運転中（図１３のＣ区間）の自かごの速度ｖ_axデ
ータから、この時点で一定速度走行を終了し、通常の減
速を開始し停止するまでの必要距離Ｓ_SLSTを演算する
（ステップＳ３７）。図１４に示す減速パターン例
（Ｂ）のケースである。図７の場合と同一表記を用いる
と、ここでの距離Ｓ_SLSTは、 Ｓ_SLST＝Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ＋Ｓ₃ である。このＳ_SLSTと先に求められているＳ_RUN との比
較を実施し（ステップＳ３８）、Ｓ_SLST≧Ｓ_RUN の場合
は、一定速運転を終了させ、減速開始とする（ステップ
Ｓ３９）。すなわち、 α_REF ＝α_REF −Δα_ｋ Ｓ_SLST＜Ｓ_RUN の場合は速度ｖ_axのチェックを行い（ス
テップＳ４０）、ｖ_ax≧Ｖ_MAX の場合は、定速走行を継
続する（ステップＳ４１）。ステップＳ４０にてｖ_ax＜
Ｖ_MAX の場合は、さらに加速して一定速度を上げて運転
できないかを確認するために、現時点での速度ｖ_axよ
り、通常加速してトップスピードをＶ_UPPまで上げ、一
定区間一定速走行をし、その通常減速をして停止するの
に要する距離Ｓ_SLSTを演算する（ステップＳ４２）。図
１４（Ｃ）の加速・定速・減速のパターンのケースであ
る。図１４（Ｃ）でＶ_UPP は、このエレベータの最大定
格速度Ｖ_TOP 以下の速度である。一例としてＶ_UPP ＝ｖ
_ax＋Δ_ｖである。Δｖは、最大定格速度Ｖ_TOP にもよる
が、一般に、１０〜２０ｍ／分程度である。つまり、Δ
ｖ以上の速度上昇が不可ならば、速度上昇は行わない。
また、一定速走行時間Ｔ_C は、先にも説明したように、
乗り心地確保のため少なくとも数秒は必要である。

【００５３】このようにして求めた距離Ｓ_SLSTを距離Ｓ
_RUN と比較し（ステップＳ４３）、Ｓ_SLST≧Ｓ_RUN のと
きは現状の定速走行（α_REF ＝０）を継続させる（ステ
ップＳ４４）。Ｓ_SLST＜Ｓ_RUN の場合は再加速を開始す
べく、α_REF を増大する（ステップＳ４５）。すなわ
ち、 α_REF ＝α_REF ＋Δα_ｋ このようにして、一定速度にて走行中のかごの速度制御
を円滑に行うことができる。

【００５４】最後に、減速中速度基準設定ルーチン（図
９、ステップＳ３０）の処理について図１２のフローチ
ャートを参照して説明する。この減速中ルーチンには、
最終的に目標位置（フロアレベル）に正確に着床させる
という点で特に重要な制御である。そこで、この減速・
着床の制御にあたっては次の点を考慮する。

【００５５】(1) 減速開始後は残り走行距離に対応し
て減速度を加減し、目標位置に着床させる。

【００５６】(2) 着床レベルの手前一定距離に達した
時点で、実残り距離に対応した距離ベースの着床パター
ン制御に移行させ、レベル着床制御を行う。

【００５７】まず通常減速中（図１３のＤ区間）の自号
機かごの速度データからこの時点でこのまま減速を継続
して停止するまでの必要距離Ｓ_SLSTを演算する（ステッ
プＳ４６）。図１４（Ｂ）に示す減速パターンのケース
である。次に、距離Ｓ_SLSTと距離Ｓ_RUN とを比較し（ス
テップＳ４７）、Ｓ_SLST＞Ｓ_RUN の場合は、このまま減
速度を少し上げながら減速を継続する（ステップＳ４
８）。すなわち、 α_REF ＝α_REF −Δα_ｋ 次に減速度α_REF の値をチェックし、リミット値−α
_0MAXを超えた時点で制御異常と判断し、強制急減速保護
動作とし（ステップＳ４９，Ｓ５０）、ブレーキにより
急停止させる。

【００５８】ステップＳ４７でＳ_SLST＝Ｓ_RUN となった
場合はこのままの減速度で運転を続け、着床目標位置の
手前の一定距離に達した時点で距離ベースの着床パター
ンで決まる速度値Ｖ_REF をセットし（ステップＳ５１，
Ｓ５２）、本ルーチンを終了する。

【００５９】ステップＳ４７においてＳ_ＳＬＳＴ＜Ｓ
_ＲＵＮの場合は、減速を中止し、再度ある一定区間一定
速度走行し、再び減速して着床停止させることができな
いかを確認するために、図１４（Ｄ）の減速パターンに
おける距離Ｓ_ＳＬＳＴを演算する（ステップＳ５３）。
ここで、速度値Ｖ_ＤＮＮは一例として、Ｖ_ＤＮＮ＝ｖ
_ａｘ−Δｖとし、Δｖ＝１０〜２０ｍ／分程度にセット
し、一定速度走行時間Ｔ_Ｄは数秒として演算する。この
Ｓ_ＳＬＳＴをＳ_ＲＵＮと比較し（ステップＳ５４）、Ｓ
_ＳＬＳＴ＜Ｓ_ＲＵＮのときは再度の一定速度走行が可能
であると判断し、減速を終了させ定速運転へ制御してゆ
く（ステップＳ５５）。すなわち、 α_ＲＥＦ＝α_ＲＥＦ＋Δα_ｋ ステップＳ５１でＳ_ＳＬＳＴ≧Ｓ_ＲＵＮの場合は、減速
度を緩和して、減速継続する（図１４（Ｅ）参照）（ス
テップＳ５６）。

【００６０】このようにして、減速中にて走行中のかご
の速度制御を円滑に行うことができる。

【００６１】以上詳述したように、かごのすべての運転
状態において、常時、前方かごまでの距離、自かご・先
方かごの走行速度を基に、前方かごの動きに追従して、
効率のよい速度基準を作成し運転速度制御をすることが
できる。

【００６２】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ることはない。例えば、上記の実施例では、前方の乗り
かごの速度をかご間距離検出データと自号機の実速度と
から演算によって求めたが、前方号機のかご速度をその
乗りかごに取り付けた速度検出器により直接求め、安全
かご間距離に保持するように自号機の速度制御を行うよ
うにしてもよい。

【００６３】また、かご間距離の検出も、前方号機Ｂ自
体で位置検出を行い、その位置検出信号をＡ号機の位置
検出信号と比較することにより行うようにしてもよい。

【００６４】

【発明の効果】この発明によれば、自号機と前方走行号
機の走行速度およびかご間距離を検出して、前方号機が
急停止しても追突しないで停止できるだけの最小接近距
離を求め、自号機がその最小接近距離よりも大きなかご
間距離を保つように制御することができる。特に同一走
行路内を複数台の乗りかごが同時に走行運転する場合に
追突したりしないで各乗りかごを安全に走行させること
ができ、また、かごをできるだけ高速で運転して乗客の
乗車時間を短縮することにより、エレベータのサービス
性を大幅に向上させることができる。

【００６５】かくして自走式エレベータの安全性・サー
ビス性の高い速度制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による制御装置の詳細を示す機能ブロ
ック図。

【図２】この発明の一実施例による制御装置の全体構成
を示すブロック図。

【図３】同一走行路に複数の乗りかごが存在する状態並
びに速度検出端およびかご間距離検出器の配置状態を説
明するための図。

【図４】自号機から前方号機のかご速度を演算する手順
を示すフローチャート。

【図５】図１における運転距離演算手段の演算処理手順
を示すフローチャート。

【図６】図１におけるスタート制御手段の処理手順を示
すフローチャート。

【図７】エレベータのスタートから加速運転、定速運転
および減速運転を経て停止に至るまでの望ましい速度パ
ターンと走行距離の関係を示す図。

【図８】図１における自号機走行状態検出手段の処理手
順を示すフローチャート。

【図９】図１における加減速制御手段の処理手順を示す
フローチャート。

【図１０】図９における加速中速度基準設定ルーチンの
詳細を示すフローチャート。

【図１１】図９における定速中速度基準設定ルーチンの
詳細を示すフローチャート。

【図１２】図９における減速中速度基準設定ルーチンの
詳細を示すフローチャート。

【図１３】速度基準設定のために示す基本的な運転速度
基準パターンの一例を示す図。

【図１４】（Ａ）ないし（Ｅ）は種々の速度パターンと
走行距離の関係を説明するための図。

【図１５】従来のつるべ式エレベータシステムの内部構
成を示す斜視図。

【図１６】提案されている自走式エレベータシステムを
説明するための概念図。

【図１７】図１６のエレベータシステムの乗りかご周辺
機器の配置を示す平面図。

【符号の説明】

２１ 一次コイル ２２ 駆動制御装置 ２３ 区間選択切換器 ２４ 自号機速度検出手段 ２４Ａ 前方かご速度検出手段 ２５ かご間距離検出手段 ２６ 運転距離演算手段 ２７ スタート制御手段 ２８ 自号機走行状態検出手段 ２９ 加減速制御手段 ３０Ａ パルス発生器 ３１ かご間距離検出器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行路に沿って配置された複数の乗りかご
   がそれぞれ自ら推進力を発生して走行路を一方向に循環
   走行する自走式エレベータの制御装置において、 各乗りかごの走行速度を演算する速度演算手段と、 自かごと前方かごとの間の距離を演算する距離演算手段
   と、 前記速度演算手段により算出された自かごの走行速度に
   基づいて自かごの加速度を演算し自かごが加速運転中か
   定速走行中か減速運転中かを判定する自号機走行状態判
   別手段と、 自かご停止時に前記距離演算手段により算出された前方
   かごとの間の距離と前方かごとの間に設定される必要最
   低距離との比較およびその比較結果と目的階までの距離
   との比較により自かごのスタート可否を判別しスタート
   制御を行うスタート制御手段と、 前記自号機走行状態判別手段の判別結果、自かごの走行
   速度から算出した、速度制御によって停止するのに必要
   な減速停止必要距離、および前記距離演算手段によって
   算出された前方かごとの間の距離と目的階までの距離と
   のうちの短い方の距離 に基づいて、自かごの加減速を制
   御する加減速制御手段と、 を備えたことを特徴とする自走式エレベータの制御装
   置。