JPH09208143A

JPH09208143A - リニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法

Info

Publication number: JPH09208143A
Application number: JP8021344A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagase; 長瀬　　博; Hideki Nihei; 秀樹二瓶; Toshimitsu Hida; 敏光飛田; Noboru Arahori; 荒堀　　昇
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】運転状況に応じて最適の運転制御を行なう。【解決手段】選択装置１３は、秤装置１２から出力さ
れる積載重量検出信号に基づいて乗りかご１内の乗客の
有無を判定し、乗客が乗っているときには乗り心地重視
の速度制御パターンに従った速度指令信号を発生し、乗
客が乗っていないときには運転時間重視の速度制御パタ
ーンに従った速度指令信号を発生するように速度指令装
置７を制御する選択信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ駆動
式エレベータの運転制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータ駆動装置は、乗りかごの昇
降駆動を直接的に行なうことができるので、システム全
体の小型化を図ることが可能となる特徴がある。例え
ば、従来のロープ式のリニアモータ駆動式エレベータ
は、乗りかごにロープを介して接続されたカウンタウエ
イトにリニアモータの１次側部分を搭載し、２次側部分
を乗りかご昇降路に設置するように構成されている。リ
ニアモータとしては、誘導機型のモータが使用される。
そして、このようなリニアモータ駆動式エレベータの運
転制御方法は、例えば、特開平１−２７１３８１号公報
に記載されている。

【０００３】このような従来のロープ式のリニアモータ
駆動式エレベータは、モータに駆動されて回転するシー
ブ駆動式エレベータに必要であった屋上機械室が不要に
なるなど、設備設置上のメリットが大きい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法は、従来
のシーブ駆動式エレベータと同様であり、乗りかごを直
接的に駆動することにより得られる駆動特性を十分に活
かしていない。

【０００５】本発明の目的は、リニアモータ駆動式エレ
ベータの駆動特性を十分に活かすことができる便利な運
転制御方法を提供することにある。

【０００６】具体的には、運転速度制御パターンの変更
を柔軟に行なうことができるリニアモータ駆動式エレベ
ータの運転制御方法を提供することにある。

【０００７】具体的には、待ち時間を短縮することがで
きるリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法を提
供することにある。

【０００８】また、異常時の安全性を高めることができ
るリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、乗りかごの昇
降をリニアモータで駆動するリニアモータ駆動式エレベ
ータの運転制御方法において、乗りかごの昇降速度パタ
ーンが運転時間重視パターンまたは乗り心地重視パター
ンとなるように、前記リニアモータの速度制御パターン
を運転状況に応じて選択することを特徴とする。

【００１０】具体的には、前記リニアモータの速度制御
は、該リニアモータに供給する電力の電圧および／また
は周波数を変えることによって行なう。

【００１１】また、前記速度制御パターンの選択は、予
め人為的に設定した選択信号または乗りかご内の乗客の
有無に応じて行なう。

【００１２】そして、乗りかご内の乗客の有無は、積載
重量に基づいて判定し、または、乗客センサにより判定
し、または、リニアモータの推力と加減速度に基づいて
推定し、または、積載物を認識する装置またはマニュア
ル操作信号に基づいて判定することにより行なう。

【００１３】また、前記速度制御パターンの選択は、運
転中の異常の有無に応じて行なう。そして、前記異常の
有無は、運転を止めるべき大きさの地震か否かに応じて
判定し、または、エレベータ構成機器の異常や故障の状
態に応じて判定し、または、乗りかご内の異常の有無に
応じて判定する。

【００１４】また、前記運転時間重視パターンは、速度
制御パターンにおける加減速度を、乗り心地重視パター
ンのそれよりも大きくし、該運転時間重視パターンにお
ける加減速度は、リニアモータの最大推力に基づいて設
定するまた、リニアモータは、乗りかごと乗りかご昇降
路の対向部に構成され、または、乗りかごにロープで結
ばれたカウンタウエイトと乗りかご昇降路の対向部に構
成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明になるロープ式のリ
ニアモータ駆動式エレベータのブロック図である。図１
において、乗りかご１はロープ２の一端に結んで吊り下
げられる。前記ロープ２の他端部は、乗りかご昇降路３
の上部に取り付けられたプーリー４を巻回して垂下さ
れ、その端にはカウンタウエイト５が結ばれている。

【００１６】カウンタウエイト５は乗りかご昇降路３に
沿って昇降するように案内され、リニアモータ６の１次
側部分６ａが前記乗りかご昇降路３に対向して移動する
ように搭載される。そして、乗りかご昇降路３には、リ
ニアモータ６の２次側部分６ｂが前記１次側部分６ａと
対向するように設置される。

【００１７】リニアモータ６が付勢されて推力が発生す
ると、カウンタウエイト５が乗りかご昇降路３に沿って
昇降し、乗りかご１を目的階に移動するように昇降駆動
する。乗りかご１の昇降速度は、カウンタウエイト５の
昇降速度に等しく（方向は逆向き）、リニアモータ６の
駆動速度に等しい。リニアモータ６の駆動速度は、速度
指令装置７の出力信号である速度指令に従って制御され
る。速度指令装置７は、予め定められたエレベータの諸
元に応じて、ホールの呼びと乗りかご内の呼びに従って
現在階から目的階に至る昇降運転速度制御パターンを決
定する。乗りかご１の昇降速度は、カウンタウエイト５
に取り付けた速度検出器８で検出する。速度指令装置７
から出力される速度指令信号と速度検出器８から出力さ
れる昇降速度検出信号の偏差が速度制御装置９に入力さ
れる。速度制御装置９は、この偏差に応じて、乗りかご
１の昇降速度が指令速度に等しくなるようにリニアモー
タ６の推力を増減する制御信号を出力する。速度制御装
置９から出力される制御信号を入力した電流制御装置１
０は、入力した制御信号に応じて、リニアモータ６の１
次側部分６ａに電流を供給するインバータ１１を制御す
るＰＷＭ制御信号を発生する。電流制御装置１０はベク
トル制御が適用される。構成は公知であるので説明は省
略する。インバータ１１は、このＰＷＭ制御信号に従っ
てリニアモータ６の１次側部分６ａに供給する電力の電
圧および／または周波数制御して該リニアモータ６の推
力を制御し、カウンタウエイト５の昇降速度を制御す
る。

【００１８】乗りかご１内には秤装置１２を設置して該
乗りかご１内の積載重量を積載重量検出信号に変換す
る。秤装置１２は、起動補償制御などに用いられている
従来の秤を利用することができる。

【００１９】選択装置１３は、前記秤装置１２から入力
される積載重量検出信号に基づいて乗客の有無を判定
し、乗り心地重視パターン制御または運転時間重視パタ
ーン制御を選択する選択信号を発生する。

【００２０】速度指令装置７は、速度指令信号発生に使
用する速度制御パターンの加減速レートを前記選択装置
１３から供給される選択信号に従って選択し、この速度
制御パターンに従った速度指令信号を発生する。

【００２１】図２は、時間に対する動作特性を示してい
る。（１）は乗りかご１に乗客が乗っている場合の特
性、（２）は乗りかご１に乗客が乗っていない場合の特
性であり、( ａ) は選択装置１３から出力される選択信
号、( ｂ) は速度指令装置７から出力される速度指令信
号のパターンを示している。

【００２２】次に、図２を参照しながら図１に示したリ
ニアモータ駆動式エレベータの動作を説明する。

【００２３】選択装置１３は、秤装置１２から出力され
る積載重量検出信号に基づいて乗りかご１内の乗客の有
無を判定して選択信号を発生する。乗りかご１に乗客が
乗っている場合は、（１）に示すように、選択装置１３
から出力される選択信号( ａ) がローレベルとなる。速
度指令装置７は、選択信号がローレベルにあるときは、
( ｂ) のように乗り心地を重視した小さい加減速度の速
度制御パターンに基づいた速度指令信号を発生する。こ
の速度制御パターンは、これまでのロープ式のシーブ駆
動式エレベータと同様の加減速度の速度制御パターンで
よい。これにより、リニアモータ６は、この速度制御パ
ターンに一致した速度で乗りかご１を昇降するような推
力を発生するように制御される。

【００２４】一方、乗りかご１に乗客が乗っていない場
合は、（２）に示すように、選択装置１３から出力され
る選択信号( ａ) はハイレベルになる。速度指令装置７
は、選択信号がハイレベルにあるときは、（ｂ）のよう
に、運転時間を重視した加減速度の大きい速度制御パタ
ーンに基づいた速度指令信号を発生する。図示の例で
は、（１）に示した速度制御パターンに基づく速度制御
による所定階数移動のための所要運転時間Ｔ₁と、
（２）に示した速度制御パターンに基づく制御による所
要運転時間Ｔ₂とを比較すると、Ｔ₁＞Ｔ₂であり、
（２）に示す速度制御パターンに基づく制御の方が所要
運転時間が短い。

【００２５】乗り心地を重視した速度制御パターンは、
これまでの通常のロープ式のシーブ駆動式エレベータと
同様の加減速制御であり、１ｍ／ｓ²（０．１Ｇ）程度
の加減速度とすることにより、乗り心地の良い加減速を
実現することができる。一方、運転時間を重視した速度
制御パターンは、通常のエレベータよりも加減速度が大
きく、その値はリニアモータ６の瞬時最大許容推力によ
って異なるが、例えば、リニアモータ６の最大許容推力
を使用して５ｍ／ｓ²（０．５Ｇ）程度の加減速度とす
ることが可能である。なお、運転時間を重視した運転制
御での加減速度は、リニアモータ６の推力値（短時間許
容値を含む）を考慮することにより、あるいは、機構系
の構造や制限条件を考慮して、自由に選ぶことができ
る。従来のロープ式のシーブ駆動式エレベータは、乗り
かご昇降路の頂部に設置したシーブによる摩擦力により
駆動力を伝達する駆動となるので、このような高加減速
を行なおうとすると、ロープとシーブの間にスリップが
発生して指令通りの高加減速の駆動を行なうことが困難
である。しかし、リニアモータ駆動式エレベータは、乗
りかご１を直接的に昇降駆動するのでこのような問題が
発生することはなく、リニアモータ駆動方式の特徴を活
かした自由度の高い運転制御を実現することができる。

【００２６】最大推力で加減速駆動するための速度制御
パターンは、次ぎのようにして定めることができる。す
なわち、最大推力で運転するための速度制御パターン
は、昇降体の運転方向、機械損失、質量などにより予め
設定または計算することができる。また、速度制御装置
９から出力される制御信号が推力指令を示す信号である
ことを利用し、速度指令装置７でこの値を取り込みなが
ら速度制御パターンを演算するようにすることもでき
る。また、速度制御装置９の出力リミッターにかかるよ
うな大きな速度指令を速度指令装置７から出力するよう
にしても最大推力での加減速運転を行なうことができ
る。

【００２７】このような制御によれば、乗りかご１内に
乗客がある場合には乗り心地を優先した安心感の高い運
転を行い、乗客がいない場合には運転時間の短縮を優先
して各ホールでの乗りかご呼び待ち時間が少なくなるよ
うな運転を行うことができる。このために、総合的には
エレベータ運転周期を短縮することができるので、乗客
に対して乗り心地の悪化を強いることなく、全体の輸送
能力を向上させることができる。

【００２８】図１に示した実施形態では、選択装置１３
による乗客の有無の判定を秤装置１２からの積載重量検
出信号に基づいて行なうようにしたが、他の方法による
ことも可能である。例えば、秤装置１２と同様に、乗り
かご１内の積載重量を検出する他の検出装置を使用する
ことができる。また、乗りかご１内に設置した撮像装置
で該乗りかご１内を撮影して得た映像信号を画像処理す
ることによって乗客の有無を判定する装置や、乗りかご
１の出入り口に設置した乗降客センサによって該乗りか
ご１内の乗客の有無を検出する装置を使用することも可
能である。乗降客センサは、乗客による遮光を利用する
光電変換センサや重量を感知するマットセンサを利用す
ることができる。

【００２９】更にまた、乗客の有無の検出は、乗りかご
１の運転方向、リニアモータ６の推力、その推力によっ
て得られる昇降体の加減速度に基づいて算出した積載重
量から推定で行なうこともできる。エレベータの諸元は
予め分かっているので、リニアモータ６の推力に対する
加減速度が分かれば、積載重量すなわち乗客の有無を推
定することができる。このような推定による検出方法
は、乗りかご１がその階から出発する当初には乗客の有
無を検出することができないので、出発時は乗り心地を
重視した速度制御パターンに基づく速度指令にしてお
き、出発直後に検出される推力と加減速度の関係から乗
りかご１内の乗客の有無を推定し、乗客がいないと推定
したときには運転時間を重視した速度制御パターンに基
づく速度指令に変更するようにする。

【００３０】また、制御速度パターンを選択するための
運転状況は、乗りかご１の積載重量に基づく乗客の有無
の判定に限らず、積載物が人か荷物だけかを判定して検
出するものでも良い。積載物が人か荷物だけかの判定
は、乗りかご１内を撮影した映像信号を画像処理して行
なうことができる。積載物が人か荷物かの判定は、その
積載物の大きさや動きの有無によって行なうことができ
る。また、別に設置されたマニュアル操作ボタンやスイ
ッチで設定することもできる。

【００３１】このようにすると、荷物だけを積載した運
転では、運転時間を重視した速度制御パターンに基づく
運転制御を行なうようにすることができるので、荷物だ
けを運搬するときには運搬効率を高めるような運転制御
を行なうことができる。

【００３２】また、前述した実施形態は、速度制御パタ
ーンを乗客または荷物の有無に基づいて自動的に選択す
るようにしたが、予め手動による設定操作で選択信号を
固定的に設定しておけるようにすれば、乗客または荷物
の有無に関係なく乗り心地重視パターンまたは運転時間
重視パターンの何れかに特定することができる。

【００３３】図３は、本発明の他の実施形態を示すリニ
アモータ駆動式エレベータのブロック図である。図３に
おいて、図１に示した実施形態の構成部品と同一の構成
部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
この実施形態の特徴は、異常検出装置１４を設け、この
異常検出装置１４による異常検出信号を運転状況を表わ
す信号として選択装置１３に入力するようにしたことに
ある。選択装置１３は、異常検出信号に基づいて乗り心
地重視パターン制御または運転時間重視パターン制御を
選択する選択信号を発生する。異常検出装置１４は、図
示説明を省略するが、地震検出器を含む。大きい地震が
起きたときには、乗りかご１をできる限り短時間に最寄
りの階に停止させることが必要である。異常検出装置１
４は、地震検出器からの振幅信号に基づいて地震の大き
さを判定し、地震の大きさが所定の大きさを越えている
ときには異常検出信号を発生する。そして、選択装置１
３は、乗り心地重視パターン制御を選択する選択信号を
発生している場合には、運転時間重視パターン制御のた
めの速度制御パターンを選択するように選択信号を変更
する。これにより、速度指令装置７は、運転時間重視の
速度制御パターンに従った大きな減速度で乗りかご１を
最寄りの階に早急に停止させるような速度指令信号を発
生する制御特性に切り替わる。このときの減速度は、先
の実施形態で説明したような値であれば安全上の問題な
い。これにより、乗りかご１は最寄り階により早く到着
することができ、地震時に乗客が乗りかご１内に閉じ込
められてしまうようなことを回避することができる。

【００３４】この実施形態において、異常検出装置１４
は地震検出器を含む例を示したが、異常検出装置１４は
異常にかかわる他の検出器を含める（接続する）ことが
できる。例えば、乗りかご１の昇降中にエレベータを構
成する機器や電源に何らかの異常が発生したときに、緊
急停止するほどではないが、乗りかご１を最寄り階に早
急に停止（ここではこれを準緊急停止という）させるよ
うにしたい場合は、準緊急停止検出器を設け、その検出
信号を異常検出装置１４において監視して準緊急停止状
態の発生の有無を判定し、準緊急停止状態が発生したと
きには異常検出信号を発生する。そして、選択装置１３
は、この異常検出信号に応じて運転時間重視パターン制
御を選択するように選択信号を切り替え、乗りかご１を
最寄り階により早く停止できるようにする。

【００３５】更にまた、乗りかご１内で乗客に異常が発
生したときにも、乗りかご１を最寄り階に早急に停止さ
せたい。このようなときに、乗りかご１内の緊急停止ボ
タンまたは乗りかご１内に設置した撮像装置から得た映
像信号を画像処理して異常発生を判定し、この判定信号
を異常検出装置１４で監視して異常検出信号を発生する
ようにする。ここで、乗客の異常とは、突然の病気や事
故、犯罪、いたずらなどがある。このようにすると、乗
りかご１内で乗客に万一の異常が発生したときにも乗り
かご１を最寄り階により早く停止させることができる。

【００３６】更にまた、乗客の有無を検出する乗客検出
手段を併設し、選択装置１３は、異常検出信号と乗客有
無検出信号を論理処理して選択信号を発生するようにす
ることも可能である。すなわち、選択装置１３は、乗客
が乗っているときには、乗り心地重視の速度制御パター
ンを選択し、乗客が乗っていないときと異常時には運転
時間重視の速度制御パターンの選択を優先するようにす
る。

【００３７】以上のように構成しても、本発明の意図す
る運転制御を実現することができる。この実施形態によ
ると、乗りかご１の運転中に何らかの異常が生じたとき
に、乗りかご１をより早く最寄り階に到着させることが
できるので、乗客をより早く乗りかご１の外に出すこと
ができる。

【００３８】なお、以上の各実施形態は、リニアモータ
駆動式エレベータをロープ式としたが、ロープ式に限ら
ず、昇降体をリニアモータで直接的に駆動するものであ
れば他の方式でも同様に適用することができる。例え
ば、ロープレス式のものであってもよいことはいうまで
もない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、運
転状況に応じて、乗り心地を重視した速度制御パターン
による運転制御と運転時間を重視した速度制御パターン
による運転制御を選択的に行なうことができるので、運
転状況に応じた最適な運転を実現することができる。特
に、運転時間を重視した速度制御パターンによる運転制
御を行なうことにより、例えば回送運転時の待ち時間を
短縮することができる効果がある。また、運転時間を短
縮することができることにより、輸送能力を向上させこ
とができる効果もある。更にまた、運転中の万一の異常
発生に対して乗りかごをより早く最寄り階に到着させる
ことができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるロープ式のリニアモータ駆動式エ
レベータの一実施形態を示すブロック図である。

【図２】本発明における動作制御特性図である。

【図３】本発明になるロープ式のリニアモータ駆動式エ
レベータの他の実施形態を示すブロック図である。

【符号の説明】

１乗りかご３乗りかご昇降路５カウンタウエイト６リニアモータ６ａ１次側部分６ｂ２次側部分７速度指令装置８速度検出器９速度制御装置１０電流制御装置１１インバータ１２秤装置１３選択装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒堀昇茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乗りかごの昇降をリニアモータで駆動す
るリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法におい
て、乗りかごの昇降速度パターンが運転時間重視パターンま
たは乗り心地重視パターンとなるように、前記リニアモ
ータの速度制御パターンを運転状況に応じて選択するこ
とを特徴とするリニアモータ駆動式エレベータの運転制
御方法。
【請求項２】請求項１において、前記リニアモータの
速度制御は、該リニアモータに供給する電力の電圧およ
び／または周波数を変えることによって行なうことを特
徴とするリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方
法。
【請求項３】請求項１において、前記速度制御パター
ンの選択は、予め人為的に設定した選択信号によって行
なうことを特徴とするリニアモータ駆動式エレベータの
運転制御方法。
【請求項４】請求項１において、前速度制御パターン
の選択は、乗りかご内の乗客の有無に応じて行なうこと
を特徴とするリニアモータ駆動式エレベータの運転制御
方法。
【請求項５】請求項４において、前記乗りかご内の乗
客の有無は、積載重量に基づいて判定することを特徴と
するリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法。
【請求項６】請求項４において、前記乗りかご内の乗
客の有無は、乗客センサにより判定することを特徴とす
るリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法。
【請求項７】請求項４において、前記乗りかご内の乗
客の有無は、リニアモータの推力と加減速度に基づいて
推定することを特徴とするリニアモータ駆動式エレベー
タの運転制御方法。
【請求項８】請求項４において、前記乗りかご内の乗
客の有無は、積載物を認識する装置またはマニュアル操
作信号に基づいて判定することを特徴とするリニアモー
タ駆動式エレベータの運転制御方法。
【請求項９】請求項１において、前記速度制御パター
ンの選択は、運転中の異常の有無に応じて行なうことを
特徴とするリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方
法。
【請求項１０】請求項９において、前記異常の有無
は、運転を止めるべき大きさの地震か否かに応じて判定
することを特徴とするリニアモータ駆動式エレベータの
運転制御方法。
【請求項１１】請求項９において、前記異常の有無
は、エレベータ構成機器の異常や故障の状態に応じて判
定することを特徴とするリニアモータ駆動式エレベータ
の運転制御方法。
【請求項１２】請求項９において、前記異常の有無
は、乗りかご内の異常の有無に応じて判定することを特
徴とするリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方
法。
【請求項１３】請求項１において、前記運転時間重視パ
ターンは、速度制御パターンにおける加減速度を、乗り
心地重視パターンのそれよりも大きくすることを特徴と
するリニアモータ駆動式エレベータの運転制御方法。
【請求項１４】請求項１３において、前記運転時間重視
パターンにおける加減速度は、リニアモータの最大推力
に基づいて設定することを特徴とするリニアモータ駆動
式エレベータの運転制御方法。
【請求項１５】請求項１〜請求項１４の１項におい
て、前記リニアモータは、乗りかごと乗りかご昇降路の
対向部に構成されたものであることを特徴とするリニア
モータ駆動式エレベータの運転制御方法。
【請求項１６】請求項１〜請求項１４の１項におい
て、前記リニアモータは、乗りかごにロープで結ばれた
カウンタウエイトと乗りかご昇降路の対向部に構成され
たものであることを特徴とするリニアモータ駆動式エレ
ベータの運転制御方法。