JP6158382B1 - 階間調整機能付きエレベータ - Google Patents

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Abstract

【課題】階間調整の動作速度を上げずに、出発階から目的階に移動するまでの間に階間調整を完了させ、到着時にかご内に乗客を待たせる状況を回避する。【解決手段】一実施形態に係る階間調整機能付きエレベータは、かご枠が出発階から目的階に向けて減速を開始して停止するまでの減速時間の間に階間調整が完了するか否かを判定する完了可否判定部42と、階間調整が完了しないと判定された場合に、かご枠の減速度を通常よりも下げ、そのときの減速開始位置を再計算して早めに減速を開始する運転制御部43と、かご枠が減速を開始したときに目的階の階間長に合わせて階間調整を開始する階間調整制御部44とを備える。【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、かご枠のかご室間の距離を行先階の階間長に合わせて調整可能な階間調整機能付きエレベータに関する。
超高層ビル等では、ビルのスペース効率を向上させるために、ビル内の縦の交通手段として、かご室を上下2段に構成した大量輸送が可能なエレベータが用いられる。このようなエレベータを「ダブルデッキエレベータ」と呼んでいる。
このダブルデッキエレベータには、建物の各階床の高さが一定でない場合にも、上下のかごが同時に目的階に着床できるように、かご枠内の上下のかごを互いに移動させて、そのかご間の距離を調整する階間調整機能を備えたものがある。
このような階間調整機能付きエレベータにおいて、目的階の決定後にエレベータ(かご枠)が減速を開始するのとほぼ同時に、その目的階の階間長に合わせて階間調整動作を開始する方式が知られている。
特開2003−89480号公報
例えば、階間長の変化が大きい物件では、エレベータが目的階に到着するまでの間に階間調整が間に合わず、エレベータが目的階に到着しても、乗客はかご内で待たなければならないことがある。この場合、階間調整の動作速度を上げれば、到着時に調整が間に合うこともあるが、騒音や振動が発生し、乗り心地の悪化を招く。
本発明が解決しようとする課題は、階間調整の動作速度を上げずに、出発階から目的階に移動するまでの間に階間調整を完了させ、到着時にかご内に乗客を待たせる状況を回避することのできる階間調整機能付きエレベータを提供することである。
一実施形態に係る階間調整機能付きエレベータは、少なくとも2つのかごが上下方向に連結されたかご枠を有し、上記かご枠の各かごの間隔を調整可能な階間調整機能付きエレベータにおいて、上記かご枠が出発階から目的階に向けて減速を開始して停止するまでの減速時間の間に階間調整が完了するか否かを判定する完了可否判定手段と、
この完了可否判定手段によって階間調整が完了しないと判定された場合に、上記かご枠の減速度を通常よりも下げ、そのときの減速開始位置を再計算して早めに減速を開始する運転制御手段と、この運転制御手段によって上記かご枠が減速を開始したときに上記目的階の階間長に合わせて階間調整を開始する階間調整制御手段とを具備する。
上記階間調整制御手段は、上記かご枠の減速度を下げても階間調整が間に合わない場合には、上記減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中に階間調整を開始し、上記運転制御手段は、上記階間調整制御手段によって上記かご枠の定常走行中に階間調整が開始された場合に、その間の呼び応答を禁止することを特徴とする。
図1は一実施形態に係る階間調整機能付きエレベータの構成を示す図である。 図2は同実施形態におけるエレベータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図3は同実施形態におけるエレベータ制御装置に設けられた階間長テーブルの一例を示す図である。 図4は同実施形態におけるかご枠のかご間隔と各階の階間長との関係を説明するための図である。 図5は同実施形態におけるエレベータの運転制御を示すフローチャートである。 図6は同実施形態におけるエレベータの運転制御を示すフローチャートである。 図7は同実施形態におけるエレベータの走行パターンと階間調整動作との関係を示す図であり、図7(a)はエレベータの走行パターン、同図(b)はショートランのときの階間調整のタイミング、同図(c)はロングランのときの階間調整のタイミングを示している。 図8は同実施形態における階間調整方法を説明するための図であり、図8(a)はエレベータの走行パターンを示す図、同図(b)〜(d)は階間調整のタイミングを示している。
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
図1は一実施形態に係る階間調整機能付きエレベータの構成を示す図である。なお、ここでは、1つのかご枠1に2つのかご(以下、上かごと下かごと称す)2,3を有するダブルデッキエレベータを例にして説明する。
巻上機11には、メインロープ13がそらせシーブ12を介して巻き掛けられている。メインロープ13の一端にはかご枠1、他端にはカウンタウェイト14が連結されている。巻上機11が駆動されると、かご枠1とカウンタウェイト14がメインロープ13を介して昇降路10内を昇降動作する。
外枠であるかご枠1の中には、上かご2と下かご3が設けられている。上かご2は、上段に位置する乗りかごである。下かご3は、下段に位置する乗りかごである。上かご2と下かご3は、ボールネジ5a,5b,6a,6bを介して上下方向に移動自在に連結されている。これらのボールネジ5a,5b,6a,6bは、上梁1aと中間梁7によって支持されており、モータ4a,4bの駆動により、上かご2と下かご3を互いに離間させる方向あるいは接近させる方向に移動させる。
また、かご枠1には、階間調整装置20や図示せぬドア制御装置などが搭載されている。これらの装置類は、かご下ダクト15に配線されたテールコード16を介してビルの機械室などに設置されたエレベータ制御装置30に接続されている。階間調整装置20は、エレベータ制御装置30からの指示に従って、モータ4a,4bを駆動し、かご枠1の上かご2と下かご3との間隔(以下、単にかご間隔と称す)を調整する。なお、かご間隔を各階の階間長に合わせて調整することを「階間調整動作」と言う。
ダブルデッキエレベータでは、かご枠1を所定の速度で目的階まで走行し、かご枠1に設けられた着床スイッチ24が着床検出板21の範囲内に入ったときに走行を停止する。ここで言う「目的階」とは、上かご2が着床する階と下かご3が着床する階の2つ階を含んでいる。
ここで、かご枠1の走行中にモータ4a,4bの駆動により階間調整動作が開始され、かご枠1のかご間隔が各階の階間長に合わせて調整される。かご枠1と同様に上かご2と下かご3に対しても着床スイッチ25,26が設けられている。これらの着床スイッチ25,26と着床検出板22,23との位置関係により、上かご2と下かご3の位置決め(レベル合わせ)を確認できる。なお、着床検出板21〜23は昇降路10内に所定の間隔で配設されている。
図中の31〜33はPG(パルスジェルレータ)である。PG31,32は、階間調整用のモータ4a,4bに設置されており、それぞれにモータ4a,4bの回転に同期してパルス信号を出力する。PG31,32から出力されるパルス信号は、現在のかご枠1のかご間隔を示す信号としてエレベータ制御装置30に与えられる。PG33は、ガバナ(調速機)34に設置されており、かご枠1の昇降動作に同期してパルス信号を出力する。PG33から出力されるパルス信号は、昇降路10内における現在のかご枠1の位置を示す信号としてエレベータ制御装置30に与えられる。
図中の35は上かご2内で利用者が行先階を登録するための行先階ボタン、36は下かご3内で利用者が行先階を登録するための行先階ボタンである。これらの行先階ボタン35,36で登録された行先階は、かご呼びの情報としてエレベータ制御装置30に与えられる。
図中の37a,37b,37c…は、利用者が行先方向(上方向または下方向)を登録するための方向ボタンであり、各階の乗場38a,38b,38c…に設置されている。これらの方向ボタン37a,37b,37c…で登録された行先方向は、ホール呼びの情報としてエレベータ制御装置30に与えられる。
なお、図1では、エレベータ制御装置30と階間調整装置20を機能別に分割した構成としているが、物理的にはモータ4a,4bの駆動制御部分のみかご枠1に搭載し、その他はエレベータ制御装置30に設ける構成としても良い。
エレベータ制御装置30は、所謂「制御盤」と呼ばれるものであり、巻上機11の駆動制御など、エレベータ全体の制御を行う。図2に示すように、このエレベータ制御装置30には、ダブルデッキエレベータの運転制御に関する各機能が備えられている。
図2はエレベータ制御装置30の機能構成を示すブロック図である。
エレベータ制御装置30には、呼び記憶部41、完了可否判定部42、運転制御部43、階間調整制御部44、階間長テーブル45が備えられている。
呼び記憶部41は、かご呼びまたはホール呼びを記憶する。かご呼びは、上かご2内の行先階ボタン35または下かご3内の行先階ボタン36の操作により登録される。このかご呼びには、利用者の行先階とその行先階が登録されたかご(上かご2または下かご3)の情報が含まれる。ホール呼びは、各階の方向ボタン37a,37b,37c…の操作により登録される。このホール呼びには、利用者の行方向とその行先方向が登録された階の情報が含まれる。
完了可否判定部42は、かご枠1が出発階から目的階に向けて減速を開始して停止するまでの減速時間の間に階間調整が完了するか否かを判定する。
運転制御部43は、かご呼びまたはホール呼びに応答して、かご枠1を目的階まで運転制御する。その際、完了可否判定部42によって階間調整が完了しないと判定された場合に、運転制御部43は、かご枠1の減速度を通常よりも下げ、そのときの減速開始位置を再計算してかご枠1の走行中に早めに減速を開始する。また、出発時点で階間調整が間に合わないことが判明している場合には、運転制御部43は、かご枠1の定格速度と減速度を通常よりも下げて運転する。
階間調整制御部44は、階間調整装置20の駆動を制御し、階間長テーブル45を参照してかご枠1の上かご2と下かご3との間隔を目的階の階間長に合わせる。その際、階間調整制御部44は、運転制御部43によってかご枠1が減速を開始したときに目的階の階間長に合わせて階間調整を開始する。また、かご枠1の減速度を下げても階間調整が間に合わない場合には、階間調整制御部44、減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中に階間調整を開始する。
図3に階間長テーブル45の一例を示す。
階間長テーブル45には、予め各階の階高と階間長のデータが記憶されている。この例では、最下階(1階)を基準にしてかご枠1の上かご2と下かご3が各階に停止したときの階高と階間長との関係が示されている。例えば図4に示すように、上かご2が2階、下かご3が1階に停止しているとき、1階の階高は0、2階の階高は6000(mm)であり、このときの1階と2階の階間長は6000(mm)である。
次に、同実施形態の動作について詳しく説明する。
図5および図6は同実施形態におけるエレベータの運転制御を示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示される処理は、コンピュータであるエレベータ制御装置30が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。
いま、かご枠1の上かご2と下かご3がそれぞれに任意の階に停止している状態で、新たな呼び(かご呼びまたはホール呼び)の発生により、かご枠1を現在の階(出発階)から当該呼びで指定された階(目的階)に向けて移動させる場合を想定する。
まず、エレベータ制御装置30の運転制御部43は、出発階から目的階までのかご枠1の運転時間を求める(ステップS11)。詳しくは、かご枠1の上かご2と下かご3がそれぞれに現在着床している階からかご呼びまたはホール呼びで指定された目的階に移動するまでに要する時間を求める。
かご枠1の運転時間Taは、かご枠1の加減速度、ジャーク、定格速度の組合せにより計算することができる。その際、運転制御部43は、エレベータの運転モードがショートランになるのかロングランになるのかを判断し、減速開始位置と減速時間を予め計算しておく(ステップS12)。
図7にエレベータの走行パターンと階間調整動作との関係を示す。図7(a)はエレベータの走行パターンを示す図であり、かご枠1がロングランで出発階から目的階まで移動する場合とかご枠1がショートランで出発階から目的階まで移動する場合の走行パターンが示されている。同図(b)はショートランのときの階間調整のタイミング、同図(c)はロングランのときの階間調整のタイミングを示している。
「ロングラン」とは、エレベータ(かご枠1)が定格速度Vrで所定距離以上の長い距離を走行するときの運転モードである。これに対し、「ショートラン」とは、エレベータ(かご枠1)が定格速度Vrよりに遅い速度で所定距離未満の短い距離を走行するときの運転モードである。例えば、1階分だけ移動する場合などが、これに相当する。
通常、かご枠1が減速を開始したときのタイミングで階間調整を開始する(図中のt2またはt4)。これは、減速を開始するまでは、まだ目的階が確定されておらず、途中で他の呼びに応答して目的階が変更される可能性があるからである。
ここで、ショートランの場合には目的階が確定されていない加速期間の前、ロングランの場合には定常走行期間(定格速度Vrで走行中)の前に、現在発生している呼びの応答階と対応可能な全ての目的階について、かご枠1の運転時間、減速開始位置と減速時間を求めておく必要がある。なお、かご枠1の走行開始時に出発階と目的階のすべての組み合わせについて計算しても良いが、予め出発階と目的階のすべての組み合わせについて計算した結果をデータベース化しておくことでも良い。
次に、階間調整制御部44は、目的階に対する階間調整の動作時間を求める(ステップS13)。詳しくは、かご枠1の上かご2と下かご3が現在の間隔位置から目的階の階間長に合わせた間隔位置まで移動するのに必要な時間を求める。この階間調整の動作時間は、出発階・目的階の階高、加減速度、ジャーク、定速度から計算される。出発階・目的階の階高は、図3に示した階間長テーブル45から得られる。この動作時間についても、かご枠1の走行開始時に出発階と目的階のすべての組み合わせについて計算しても良いが、予め出発階と目的階のすべての組み合わせについて計算した結果をデータベース化しておくことでも良い。
本来、エレベータ(かご枠1)が目的階への減速を開始してから停止するまでの減速時間の間に階間調整が完了するのであれば、全ての出発階、目的階の組合せでエレベータの到着前に階間調整が完了するため、何ら問題は発生しない。
しかしながら、減速時間の間に階間調整の動作が完了しないケースが発生する。発生要因としては、(1)エレベータの定格速度が低く、減速時間が短い場合と、(2)調整しなければならない階間調整距離が長い場合がある。
また、減速時間の間に階間調整の動作が完了しないケースとしては、(a)出発後に目的階より手前の階のホール呼びに応答したことで、そのホール呼びの応答階を新たな目的階とした場合に階間調整の動作が完了しない場合と、(b)出発階と目的階の組合せから出発時点で階間調整の動作が完了しないことが判明している場合がある。
(a)出発後に途中階の呼び応答で階間調整の動作が完了しない場合
1.エレベータ(かご枠1)の減速度を下げ、減速開始位置を再計算して早めに減速を開始して減速時間を長くする。これにより、出発後に途中階の呼び応答により新たな目的階に変更された場合の調整時間を稼ぐ。この場合、減速開始位置が手前に来るため、アドバンス距離を大きく取り、途中階のホール呼びが作成されない状況を作る。
なお、一般的にエレベータの減速開始位置から目的階までの距離(減速停止距離)に、現在の位置を加算した先行的な距離のことを「アドバンス距離」と言う。エレベータがこのアドバンス距離を走行中している間はホール呼びに応答しない。
2.減速度を下げても運転時間が足りない場合には、減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中から階間調整を開始する。この場合、定常走行中に階間調整を開始してしまうため、階間調整を開始した時点から目的階までの間の呼び応答を禁止する必要がある。
(b)出発時点で階間調整の動作が完了しないことが判明している場合
例えばショートランのように減速時間が短い場合、あるいは、出発階と目的階との階間長が大きく異なり、階間調整に時間を要する場合がこれに相当する。このような場合、上述した2つの方法に加え、エレベータの定格速度を一時的に下げることで運転時間を長くする。階間調整の動作時間と出発階−目的階の走行距離から定格速度を逆算して求めることで、エレベータが目的階に到着するまでに階間調整が間に合うようにする。
フローチャートの説明に戻って、全ての出発階、目的階の組合せで減速時間の間に階間調整が完了する場合、つまり、出発時点で階間調整が間に合うことが判明していれば(ステップS14のYes)、運転制御部43は、定格速度で通常運転し、かご枠1を目的階まで移動させる(ステップS15)。階間調整制御部44は、かご枠1が出発階から目的階に向けて減速を開始したときのタイミングで階間調整装置20を駆動し、上かご2と下かご3との間隔を目的階の階間長に合わせる(ステップS16)。
このときの様子を図8に示す。
図8は本実施形態における階間調整方法を説明するための図であり、図8(a)はエレベータの走行パターン、同図(b)〜(d)は階間調整のタイミングを示している。全ての出発階、目的階の組合せで階間調整が完了することが判明していれば、図8(a)の実線で示す速度パターンのように、出発階から目的階までの運転時間(図中のt11〜t15)の中で決められた減速開始位置で減速が開始され(図中のt14)、その減速開始位置で階間調整が開始される。
一方、途中階の呼びに応答すると階間調整が間に合わない場合には(ステップS17のYes)、運転制御部43は、かご枠1の減速度を通常よりも下げ、減速開始位置を再計算して早めに減速を開始する(ステップS18)。なお、減速度をどこまで下げるのかは、予め定められた許容範囲の中で任意に設定されているものとする。
減速度を下げたことで、かご枠1の運転時間内に階間調整が間に合う場合には(ステップS19のYes)、階間調整制御部44は、かご枠1の減速を開始したタイミングで階間調整装置20を駆動し、上かご2と下かご3との間隔を新たな目的階の階間長に合わせる(ステップS20)。
この様子を図8に示す。当初の速度パターンでは階間調整が間に合わない場合には、図8(a)の一点鎖線で示す速度パターンのように、かご枠1の減速度を下げて減速開始位置を再計算して、減速時間を長く取る(図中のt14→t13)。これにより、階間調整に必要な時間を稼ぎ、同図(c)に示すように、かご枠1の減速時に開始階間調整を開始する(図中のt13)。
ここで、減速度を下げてもかご枠1の運転時間内に階間調整が間に合わない場合、つまり、階間調整に必要な時間が足りない場合には(ステップS19のNo)、階間調整制御部44は、減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中から階間調整を開始する(ステップS21)。その際、運転制御部43では、階間調整を開始した時点から新たな目的階までの間の呼び応答を禁止する(ステップS22)。
この様子を図8に示す。減速度を下げても階間調整が間に合わない場合には、図8(d)に示すように、減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中に階間調整を早めに開始する(図中のt13→t12)。なお、図8(d)の例では、定常走行中と減速時の2回に分けて階間調整が行われているが、定常走行中から連続して階間調整を行うことでも良い。
一方、出発時点で階間調整が完了しないことが判明している場合には(ステップS17のNo)、運転制御部43は、定格速度を通常よりも下げて運転する(ステップS23)。なお、定格速度をどこまで下げるのかは、予め定められた許容範囲の中で任意に設定されているものとする。
運転制御部43は、定格速度を通常よりも下げた状態で、上記同様にしてかご枠1の減速度を下げ、減速開始位置を再計算して早めに減速を開始する。これにより、かご枠1の運転時間内に階間調整が間に合う場合には(ステップS24のYes)、階間調整制御部44は、かご枠1の減速を開始したタイミングで階間調整装置20を駆動し、上かご2と下かご3との間隔を目的階の階間長に合わせる(ステップS25)。
また、定格速度と減速度を下げてもかご枠1の運転時間内に階間調整が間に合わない場合、つまり、階間調整に必要な時間が足りない場合には(ステップS24のNo)、階間調整制御部44は、減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中から階間調整を開始する(ステップS26)。その際、運転制御部43では、階間調整を開始した時点から目的階までの間の呼び応答を禁止する(ステップS27)。
このように、出発階と目的階との組み合わせにより途中階の呼び応答で階間調整が間に合わなくなる場合には、かご枠1の減速度を下げることで階間調整に必要な時間を稼ぎ、それでも間に合わない場合には定常走行中に階間調整を開始することで対応する。一方、出発時点で階間調整が間に合わないことが判明している場合には、さらに定格速度自体を下げることで対応する。このような方法により、階間調整の動作速度を上げなくとも、かご枠1が目的階に到着するまでの間にその目的階の階間長に合わせて階間調整を完了することができる。したがって、到着時にかご内の乗客を待たせることなく、直ぐに戸開して降ろすことができる。
なお、例えばVIP運転のように目的階を限定して運転する場合には、かご枠1の走行開始とほぼ同時に階間調整を開始することでも良い。
また、かご枠1内に2つのかごを有するダブルデッキエレベータに限らず、さらに多数のかごを有する特殊なエレベータであっても、出発階と目的階との組み合わせで、階間調整が間に合わない場合には上記同様の方法を用いることにより、でエレベータが目的階に到着するまでの間にその目的階の階間長に合わせて階間調整を完了しておくことができる。
以上述べた少なくとも1つの実施形態によれば、階間調整の動作速度を上げずに、出発階から目的階に移動するまでの間に階間調整を完了させ、到着時にかご内に乗客を待たせる状況を回避することのできる階間調整機能付きエレベータを提供することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…かご枠、2…上かご、3…下かご、4a,4b…モータ、5a,5b…ボールネジ、6a,6b…ボールネジ、7…中間梁、8,9…支持機構、10…昇降路、11…巻上機、12…そらせシーブ、13…メインロープ、14…カウンタウェイト、15…かご下ダクト、16…テールコード、21〜23…着床検出板、24〜26…着床スイッチ、30…エレベータ制御装置、31〜33…パルスジェネレータ、34…ガバナ、35,36…行先階ボタン、37a〜37c…方向ボタン、38a〜38c…各階の乗場、41…呼び記憶部、42…完了可否判定部、43…運転制御部、44…階間調整制御部、45…階間長テーブル。

Claims (4)

  1. 少なくとも2つのかごが上下方向に連結されたかご枠を有し、上記かご枠の各かごの間隔を調整可能な階間調整機能付きエレベータにおいて、
    上記かご枠が出発階から目的階に向けて減速を開始して停止するまでの減速時間の間に階間調整が完了するか否かを判定する完了可否判定手段と、
    この完了可否判定手段によって階間調整が完了しないと判定された場合に、上記かご枠の減速度を通常よりも下げ、そのときの減速開始位置を再計算して早めに減速を開始する運転制御手段と、
    この運転制御手段によって上記かご枠が減速を開始したときに上記目的階の階間長に合わせて階間調整を開始する階間調整制御手段とを具備し
    上記階間調整制御手段は、
    上記かご枠の減速度を下げても階間調整が間に合わない場合には、上記減速開始位置より階間調整に必要な時間分だけ手前の定常走行中に階間調整を開始し、
    上記運転制御手段は、
    上記階間調整制御手段によって上記かご枠の定常走行中に階間調整が開始された場合に、その間の呼び応答を禁止することを特徴とする階間調整機能付きエレベータ。
  2. 少なくとも2つのかごが上下方向に連結されたかご枠を有し、上記かご枠の各かごの間隔を調整可能な階間調整機能付きエレベータにおいて、
    上記かご枠が出発階から目的階に向けて減速を開始して停止するまでの減速時間の間に階間調整が完了するか否かを判定する完了可否判定手段と、
    この完了可否判定手段によって階間調整が完了しないと判定された場合に、上記かご枠の減速度を通常よりも下げ、そのときの減速開始位置を再計算して早めに減速を開始する運転制御手段と、
    この運転制御手段によって上記かご枠が減速を開始したときに上記目的階の階間長に合わせて階間調整を開始する階間調整制御手段とを具備し
    上記運転制御手段は、
    出発時点で階間調整が間に合わないことが判明している場合には、上記かご枠の定格速度と減速度を通常よりも下げ、そのときの減速開始位置を再計算して早めに減速を開始することを特徴とする階間調整機能付きエレベータ。
  3. 上記階間調整制御手段は、
    上記かご枠の定格速度と減速度を下げても階間調整が間に合わない場合には、上記かご枠の定常走行中に階間調整を開始することを特徴とする請求項記載の階間調整機能付きエレベータ。
  4. 上記運転制御手段は、
    上記階間調整制御手段によって上記かご枠の定常走行中に階間調整が開始された場合に、その間の呼び応答を禁止することを特徴とする請求項記載の階間調整機能付きエレベータ。
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