JPWO2020026384A1

JPWO2020026384A1 - エレベータ装置

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Inventors: 大樹福井; 健宮川
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Abstract

エレベータ装置は、制御装置を有している。制御装置は、地震発生時に、少なくとも１つのエレベータ機器である監視対象機器に発生した機器応答加速度に基づいて、自動診断運転及び管制運転の少なくともいずれか一方の可否を判定する。

Description

この発明は、エレベータ装置に関し、特に地震発生時の制御に関するものである。

従来、地震に対するエレベータ機器の強度は、次式に基づいて設計される。
ａ_e＝ａ_i×ｍ
ａ_i＝ａ_g×β_i
但し、ａ_eは、エレベータ機器に発生する加速度である。また、ａ_iは、エレベータ機器があるｉ階の建物応答加速度である。また、ｍは、建物とエレベータ機器との応答倍率、即ち共振倍率である。また、ａ_gは、建物に入力される地震加速度である。また、β_iは、建物のｉ階の加速度応答倍率である。

上式において、加速度応答倍率は階によって変わるため、必要な機器強度も階によって変わる。しかし、エレベータ機器、特にかご及び釣合おもりは、地震発生時にどの階に位置しているか分からない。このため、かご及び釣合おもりの強度設計は、階応答加速度が最大となる階に位置している場合を想定して実施されている。

また、地震感知器は、昇降路、又は建物内の他の場所に設置されている。そして、地震時には、地震感知器の出力が基準値を超えたかどうかで、自動診断運転の可否が判定されている。自動診断運転は、地震後にエレベータの通常運転を再開させることができるかどうかを、自動的に診断する運転である。

このため、地震感知器の出力が基準値を超えた場合、かごの位置によっては、強度限界までに余裕があるにも拘わらず、自動診断運転が不可であると判定されることがある。これにより、エレベータの通常運転の再開までに時間がかかってしまう。

これに対して、従来のエレベータの地震管制運転からの復旧方法では、複数の特定エレベータから、地震感知器の出力データである評価データを、管理部署に伝送する。また、従来の復旧方法では、各特定エレベータ又は各地震感知器の設置条件に基づいて、対応する評価データを評価しなおし、各特定エレベータが設置された場所における震度レベルを推定する。そして、従来の復旧方法では、推定した震度レベルに基づいて、一般エレベータの復旧運転の可否を判定する（例えば、特許文献１参照）。

特許第２５９６４５２号公報

上記のような従来の地震管制運転からの復旧方法では、震度レベルに基づいて復旧運転の可否を判定するので、かごの位置による強度の余裕を活用することはできず、強度限界までに余裕があるにも拘わらず、自動診断運転が不可であると判定されることがある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、地震発生時に、少なくとも１つのエレベータ機器である監視対象機器に発生した機器応答加速度に基づいて、自動診断運転及び管制運転の少なくともいずれか一方の可否を判定する制御装置を備えている。
また、この発明に係るエレベータ装置は、地震発生時に、建物に設定されている地震感知器からの信号に基づいて、自動診断運転及び管制運転の少なくともいずれか一方である地震対応運転の可否を判定するとともに、昇降路を昇降する昇降体の位置に応じて、地震対応運転の可否の判定基準を変更する制御装置を備えている。

この発明のエレベータ装置によれば、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図１のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。図２の制御装置の構成の一例を示すブロック図である。図２の制御装置の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。図５のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。この発明の実施の形態３によるエレベータ装置の要部を示すブロック図である。この発明の実施の形態４によるエレベータ装置の要部を示すブロック図である。この発明の実施の形態５によるエレベータ装置を示す構成図である。図９のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。図１０の加速度推定部における階応答加速度の設定状態の一例を示すグラフである。高層ビルにおける階数と階応答加速度との関係の一例を示すグラフである。この発明の実施の形態６によるエレベータ装置を示す構成図である。図１３の建物揺れ推定装置による階応答加速度の推定方法を示すグラフである。図１３のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。この発明の実施の形態７によるエレベータ装置を示す構成図である。図１６のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。この発明の実施の形態８によるエレベータ装置を示す構成図である。図１８のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。この発明の実施の形態９によるエレベータ装置を示す構成図である。地震に対するかごの応答加速度と、かごの位置との関係の一例を示すグラフである。地震に対する釣合おもりの応答加速度と、釣合おもりの位置との関係の一例を示すグラフである。図２１と図２２とを重ね合わせたグラフである。図２３に基づいて計算した倍率を示すグラフである。様々な入力地震波に対するかご及び釣合おもりの応答加速度と、かご及び釣合おもりの位置との関係を示すグラフである。図２０のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。図２６の判定部の判定動作を説明する説明図である。図２６の制御装置の動作を示すフローチャートである。図２１のかごの応答加速度を上下逆転した釣合おもりの応答加速度を、かごの応答加速度に重ね合わせたグラフである。図２９に基づいて計算した倍率を示すグラフである。３点を直線近似して得た倍率を示すグラフである。６０ｍ以下の建物の一般的な応答加速度を示すグラフである。６０ｍを超える高層建物の一般的な応答加速度を示すグラフである。図３２の応答加速度を直線で近似して示すグラフである。図２６の判定部の他の判定動作を示すフローチャートである。図３５の判定動作で用いる倍率を示すグラフである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、建物１には、昇降路２及び機械室３が設けられている。機械室３は、昇降路２の上部に設けられている。

昇降路２内には、かご４及び釣合おもり５が設けられている。また、昇降路２内には、一対のかごガイドレール６及び一対の釣合おもりガイドレール７が設置されている。かご４は、一対のかごガイドレール６に沿って昇降路２内を昇降する。釣合おもり５は、一対の釣合おもりガイドレール７に沿って昇降路２内を昇降する。

機械室３には、巻上機８が設置されている。巻上機８は、駆動シーブ９、図示しないモータ、及び図示しないブレーキを有している。モータは、駆動シーブ９を回転させる。ブレーキは、駆動シーブ９の静止状態を保持、又は駆動シーブ９の回転を制動する。

機械室３には、そらせ車１０が設けられている。そらせ車１０は、駆動シーブ９に対して間隔をおいて配置されている。

駆動シーブ９及びそらせ車１０には、懸架体１１が巻き掛けられている。懸架体１１としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。

かご４は、駆動シーブ９の一側で、懸架体１１により吊り下げられている。釣合おもり５は、駆動シーブ９の他側で、懸架体１１により吊り下げられている。かご４及び釣合おもり５は、駆動シーブ９を回転させることにより、昇降路２内を昇降する。

機械室３には、制御装置１２が設置されている。制御装置１２は、巻上機８を制御することにより、かご４の運行を制御する。

かご４、釣合おもり５、及び機械室３に設置された機器は、エレベータ機器である。これらのエレベータ機器には、地震発生時に、それぞれ機器応答加速度が発生する。

かご４には、かごセンサ１３が設けられている。釣合おもり５には、釣合おもりセンサ１４が設けられている。機械室３の床部には、機械室センサ１５が設けられている。かごセンサ１３、釣合おもりセンサ１４、及び機械室センサ１５としては、それぞれ加速度センサが用いられている。

かごセンサ１３は、地震発生時に、かご４に発生する機器応答加速度に応じた信号を発生する。釣合おもりセンサ１４は、地震発生時に、釣合おもり５に発生する機器応答加速度に応じた信号を発生する。実施の形態１の監視対象機器は、かご４及び釣合おもり５である。

機械室センサ１５は、地震発生時に、機械室３の床部に発生する応答加速度に応じた信号を発生する。

図２は、図１のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。制御装置１２は、機能ブロックとして、運行制御部１６、加速度検出部１７、判定部１８、管制運転制御部１９、及び診断運転制御部２０を有している。運行制御部１６は、かご４の運行を制御する。

加速度検出部１７は、地震発生時に、かごセンサ１３からの信号に基づいて、かご４に発生した機器応答加速度を検出する。また、加速度検出部１７は、地震発生時に、釣合おもりセンサ１４からの信号に基づいて、釣合おもり５に発生した機器応答加速度を検出する。また、加速度検出部１７は、地震発生時に、機械室センサ１５からの信号に基づいて、機械室３に発生した応答加速度を検出する。

判定部１８は、地震発生時に、かご４に発生した機器応答加速度と、釣合おもり５に発生した機器応答加速度と、機械室３に発生した応答加速度とに基づいて、自動診断運転及び管制運転の可否を判定する。

制御装置１２には、判定部１８での判定基準となる複数の閾値が設定されている。閾値には、自動診断運転に関する３つの閾値と、管制運転に関する３つの閾値とが含まれている。自動診断運転に関する３つの閾値には、かご４の閾値、釣合おもり５の閾値、及び機械室３の閾値が含まれている。管制運転に関する３つの閾値には、かご４の閾値、釣合おもり５の閾値、及び機械室３の閾値が含まれている。

判定部１８は、かご４の機器応答加速度、釣合おもり５の機器応答加速度、及び機械室３の応答加速度の全てが、対応する自動診断運転の閾値以下である場合に、自動診断運転が可能であると判定する。また、判定部１８は、かご４の機器応答加速度、釣合おもり５の機器応答加速度、及び機械室３の応答加速度のいずれか１つ以上が、対応する自動診断運転の閾値よりも高い場合に、自動診断運転が不可であると判定する。

判定部１８は、かご４の機器応答加速度、釣合おもり５の機器応答加速度、及び機械室３の応答加速度の全てが、対応する管制運転の閾値以下である場合に、管制運転が可能であると判定する。また、判定部１８は、かご４の機器応答加速度、釣合おもり５の機器応答加速度、及び機械室３の応答加速度のいずれか１つ以上が、対応する管制運転の閾値よりも高い場合に、管制運転が不可であると判定する。

管制運転制御部１９は、地震発生時に、判定部１８により管制運転が可能であると判定されると、管制運転を実施する。管制運転は、地震発生時に、かご４を最寄り階に安全に停止させ、戸開させる運転である。

診断運転制御部２０は、地震発生後、判定部１８により自動診断運転が可能であると判定されると、自動診断運転を実施する。自動診断運転は、地震後にエレベータの通常運転を再開させることができるかどうかを、自動的に診断する運転である。自動診断運転及び管制運転は、地震対応運転である。

制御装置１２は、自動診断運転が不可であると判定された場合、エレベータ装置を運転休止のままとする。

図３は、図２の制御装置１２の構成の一例を示すブロック図である。制御装置１２は、通信装置１０１、プロセッサ１０２、及びメモリ１０３を有している。制御装置１２の機能は、図３に示すコンピュータにより実現される。メモリ１０３には、制御装置１２の機能を実行するプログラムと、判定部１８での判定基準となる複数の閾値とが格納されている。プロセッサ１０２は、メモリ１０３に格納されたプログラムに従って演算処理を実行する。

図４は、図２の制御装置１２の動作を示すフローチャートである。制御装置１２は、設定震度以上の震度が検出されると、図４の動作を開始する。図４の動作が開始されると、制御装置１２は、まずステップＳ１において、監視対象機器の機器応答加速度を検出する。

続いて、制御装置１２は、ステップＳ２において、管制運転の可否を判定する。

ステップＳ２において管制運転が不可と判定された場合、制御装置１２は、ステップＳ３においてかご４を急停止させる。かご４が停止中である場合、制御装置１２は、かご４を停止させたままとする。この後、制御装置１２は、ステップＳ４において、管制運転が実施されなかった旨を、管理室に報知する。

ステップＳ２において管制運転が可能と判定された場合、制御装置１２は、ステップＳ５において、管制運転を実施する。

この後、制御装置１２は、ステップＳ６において、地震が継続しているかどうかを判定する。即ち、制御装置１２は、建物１の内部又は外部に設けられた地震感知器等からの信号に基づいて、地震の揺れが継続しているかどうかを判定し、揺れが収まるまで待機する。

地震の揺れが収まると、制御装置１２は、ステップＳ７において、自動診断運転の可否を判定する。

ステップＳ７において自動診断運転が不可と判定された場合、制御装置１２は、ステップＳ４において、自動診断運転が実施されなかった旨を、管理室に報知する。

ステップＳ７において自動診断運転が可能と判定された場合、制御装置１２は、ステップＳ８において、自動診断運転を実施し、処理を終了する。なお、自動診断運転実施後の動作の説明は、省略する。

このようなエレベータ装置では、制御装置１２は、監視対象機器に発生した機器応答加速度に基づいて、自動診断運転及び管制運転の可否を判定する。このため、地震発生時のエレベータ機器の状態をより正確に判定し、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができる。

また、制御装置１２は、かごセンサ１３及び釣合おもりセンサ１４からの信号に基づいて、対応する機器応答加速度を検出する。このため、より正確な機器応答加速度を検出することができる。

また、制御装置１２は、機械室センサ１５からの信号に基づいて、機械室３に発生した応答加速度を検出する。このため、巻上機８、制御装置１２等に発生した機器応答加速度をより正確に推定することができる。

なお、実施の形態１では、かごセンサ１３及び釣合おもりセンサ１４を用いたが、いずれか一方のみであってもよい。

また、監視対象機器は、かご４及び釣合おもり５に限定されるものではなく、かごガイドレール６、釣合おもりガイドレール７、巻上機８等であってもよい。

実施の形態２．
次に、図５は、この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。実施の形態２の制御装置１２は、建物１の揺れに関する情報である建物揺れ情報と、監視対象機器の位置情報とに基づいて、地震発生時に監視対象機器に発生した機器応答加速度を推定する。

また、実施の形態２では、建物１の各階に地震感知器２１が設置されている。各地震感知器２１としては、加速度センサが用いられている。また、地震感知器２１は、かご４が停止しない階を含めて、かご４が昇降する範囲内の全階に設置されている。制御装置１２は、各地震感知器２１からの信号を建物揺れ情報として使用する。

実施の形態２の監視対象機器には、かご４及び釣合おもり５が含まれている。かご４及び釣合おもり５は、昇降路２を昇降する昇降体である。制御装置１２は、かご４の機器応答加速度を推定するために、かご４の位置情報を用いる。また、制御装置１２は、釣合おもり５の機器応答加速度を推定するために、釣合おもり５の位置情報を用いる。

図６は、図５のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。制御装置１２は、機能ブロックとして、運行制御部１６、加速度推定部２２、判定部１８、管制運転制御部１９、及び診断運転制御部２０を有している。即ち、実施の形態２の制御装置１２は、実施の形態１の加速度検出部１７の代わりに、加速度推定部２２を有している。

加速度推定部２２は、地震発生時に、各地震感知器２１からの信号と、かご４の位置情報と、釣合おもり５の位置情報とに基づいて、かご４及び釣合おもり５に発生した機器応答加速度を推定する。

かご４の位置情報は、運行制御部１６から受けることができる。また、釣合おもり５の位置情報は、かご４の位置から計算することができる。

加速度推定部２２は、地震発生時に、かご４が位置している階の地震感知器２１からの信号に基づいて、かご４に発生した機器応答加速度を推定する。また、加速度推定部２２は、地震発生時に、釣合おもり５が位置している階の地震感知器２１からの信号に基づいて、釣合おもり５に発生した機器応答加速度を推定する。

判定部１８は、実施の形態１の機器応答加速度の検出値の代わりに、機器応答加速度の推定値を用いて、管制運転及び自動診断運転の可否を判定する。即ち、実施の形態２の制御装置１２は、図４のステップＳ１において、機器応答加速度を推定する。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ装置では、かご４及び釣合おもり５にセンサを直接搭載しなくても、建物揺れ情報と監視対象機器の位置情報とを用いて、地震発生時のエレベータ機器の状態をより正確に判定することができる。これにより、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができる。

また、制御装置１２は、各地震感知器２１からの信号を建物揺れ情報として使用するので、建物１の揺れをより正確に検出することができる。

また、制御装置１２は、機器応答加速度を推定するために、かご４及び釣合おもり５の位置情報を用いるので、かご４及び釣合おもり５の機器応答加速度をより正確に推定することができる。

実施の形態３．
次に、図７は、この発明の実施の形態３によるエレベータ装置の要部を示すブロック図である。実施の形態３の制御装置１２は、機能ブロックとして、運行制御部１６、加速度推定部２２、機器応答倍率記憶部２３、判定部１８、管制運転制御部１９、及び診断運転制御部２０を有している。機器応答倍率記憶部２３は、監視対象機器毎の機器応答倍率の値をメモリ１０３に記憶する。

機器応答倍率は、建物１の階と監視対象機器の固有振動数とに応じて設定されている。また、機器応答倍率については、例えば、文献「建築基準法及び同法関連法令昇降機技術基準の解説２０１６年度版」にも示されている。

また、制御装置１２は、監視対象機器の機器応答加速度を推定するために、機器応答倍率の値を用いる。

ここで、かご４及び釣合おもり５等の監視対象機器の地震による揺れは、実際には、地震による建物１の揺れとは異なる。その要因としては、図示しないかごガイド装置によるかご４の揺れの低減、かご４の揺れを受けるかごガイドレール６の変形、釣合おもり５の揺れを受ける釣合おもりガイドレール７の変形等が挙げられる。

これに対して、機器応答倍率の値を用いることで、地震に対する建物応答を、地震に対するエレベータ応答に、より正確に変換することができる。

制御装置１２は、監視対象機器がかご４である場合、かご４の位置に最も近い階の地震感知器２１からの信号と、かご４の位置に最も近い階におけるかご４の機器応答倍率とに基づいて、かご４の機器応答加速度を推定する。

また、制御装置１２は、監視対象機器が釣合おもり５である場合、かご４と同様にして、釣合おもり５の機器応答加速度を推定する。

また、制御装置１２は、監視対象機器が建物１に対して固定されているエレベータ機器である場合、監視対象機器の位置に最も近い階の地震感知器２１からの信号と、監視対象機器の機器応答倍率とに基づいて、機器応答加速度を推定する。他の構成及び動作は、実施の形態２と同様である。

このようなエレベータ装置では、監視対象機器の機器応答加速度を推定するために、機器応答倍率の値を用いるので、機器応答加速度をより正確に推定することができる。

なお、加速度推定部２２は、全ての階の地震感知器２１からの信号と、全ての階の機器応答倍率とから、全ての階の機器応答加速度を求め、判定部１８に送ってもよい。この場合、判定部１８は、監視対象機器の位置に対応する機器応答加速度を選択して、対応する閾値と比較すればよい。

実施の形態４．
次に、図８は、この発明の実施の形態４によるエレベータ装置の要部を示すブロック図である。実施の形態４の制御装置１２は、機能ブロックとして、運行制御部１６、加速度推定部２２、機器振動モデル記憶部２４、判定部１８、管制運転制御部１９、及び診断運転制御部２０を有している。機器振動モデル記憶部２４は、監視対象機器毎の振動モデルをメモリ１０３に記憶する。

また、制御装置１２は、建物揺れ情報を入力として、監視対象機器の振動モデルを用いて、機器応答加速度を推定する。

また、制御装置１２は、監視対象機器がかご４である場合、かご４の位置に最も近い階の地震感知器２１からの信号を入力として、かご４の振動モデルを用いて、かご４の機器応答加速度を推定する。

また、制御装置１２は、監視対象機器が建物１に対して固定されているエレベータ機器である場合、監視対象機器の位置に最も近い階の地震感知器２１からの信号を入力して、監視対象機器の振動モデルを用いて、機器応答加速度を推定する。他の構成及び動作は、実施の形態２と同様である。

このようなエレベータ装置では、監視対象機器の機器応答加速度を推定するために、振動モデルを用いるので、機器応答加速度をより正確に推定することができる。

なお、実施の形態２〜４では、全ての階の地震感知器２１からの信号を加速度推定部２２に入力している。しかし、加速度推定部２２は、かご４の位置及び釣合おもり５の位置を取得した後、必要な階の地震感知器２１からの信号のみを選択的に取得してもよい。これにより、制御装置１２が取り扱う情報の量を減らすことができる。

実施の形態５．
次に、図９は、この発明の実施の形態５によるエレベータ装置を示す構成図である。実施の形態５では、建物１の全ての階ではなく、一部の階に地震感知器２１が設置されている。制御装置１２は、地震感知器２１からの信号に基づいて、地震感知器２１が設置されている階の地震に対する応答加速度である階応答加速度を求める。また、制御装置１２は、階応答加速度を建物揺れ情報として使用する。

地震感知器２１が設置されている階に監視対象機器が位置している場合、制御装置１２は、対応する地震感知器２１により検出された加速度を、階応答加速度として検出する。

地震感知器２１が設置されている階に監視対象機器が設置されていない場合、制御装置１２は、監視対象機器が設置されている階の階応答加速度を、検出された階応答加速度から推定する。

また、建物１は、上下方向に複数のゾーン、ここではゾーン１〜３に分割されている。各ゾーン１〜３は、地震感知器２１が設置された１つの階を含んでいる。

図１０は、図９のエレベータ装置の要部を示すブロック図であり、地震感知器２１の数以外は図６と同様である。制御装置１２は、地震感知器２１からの信号を建物揺れ情報として使用する。

但し、実施の形態５の加速度推定部２２は、図１１に示すように、各ゾーン１〜３内では同じ建物揺れが発生すると仮定する。これにより、加速度推定部２２は、地震感知器２１が設置されていない階の階応答加速度を推定する。他の構成及び動作は、実施の形態２と同様である。

このようなエレベータ装置では、地震感知器２１が一部の階のみに設置されている場合でも、地震感知器２１からの信号と監視対象機器の位置情報とを用いて、地震発生時のエレベータ機器の状態をより正確に判定することができる。これにより、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができる。

特に、建物１が高層ビルである場合、全ての階に地震感知器２１を設置するのは難しいため、実施の形態５の構成は有効である。

なお、６０ｍ以上の高層ビルでは、地震に対する建物の応答、即ち階応答加速度は、建物を設計する際に予め計算されている。図１２は、高層ビルにおける階応答加速度と階数との関係の一例を示すグラフである。図１２において、四角形は、地震感知器２１の設置箇所を示している。

図１２に示すような計算結果に基づいて、各ゾーン内で最も階応答加速度が大きい階に地震感知器２１を設置することが好適である。これにより、建物１及びエレベータ機器に生じる最大の揺れを、より確実に検出することができる。

また、図９では、各ゾーン１〜３の最下階に地震感知器２１が設置されている。しかし、各ゾーン１〜３内での地震感知器２１の設置階は、最下階に限定されない。

また、図９では、各ゾーン１〜３内に１個の地震感知器２１が設置されている。しかし、検出精度向上のため、各ゾーン１〜３内に２個以上の地震感知器２１を設置してもよい。

また、ゾーンの数は、２つ又は４つ以上であってもよい。

また、図１０では、地震感知器２１の出力が加速度推定部２２に直接入力されている。しかし、加速度推定部２２は、実施の形態３と同様に、機器応答倍率の値を用いて、機器応答加速度を推定してもよい。また、加速度推定部２２は、実施の形態４と同様に、監視対象機器の振動モデルを用いて、機器応答加速度を推定してもよい。

実施の形態６．
次に、図１３は、この発明の実施の形態６によるエレベータ装置を示す構成図である。実施の形態６では、建物１の２以上の階、ここでは３つの階に、地震感知器２１が設置されている。また、機械室３には、制御装置本体１２Ａが設置されている。制御装置本体１２Ａは、実施の形態３の制御装置１２と同様のものである。

建物１の最下階には、建物揺れ推定部２５が設置されている。建物揺れ推定部２５は、制御装置本体１２Ａとは別体で構成されている。また、建物揺れ推定部２５は、例えばコンピュータにより構成されている。

実施の形態６の制御装置１２は、制御装置本体１２Ａと建物揺れ推定部２５とを有している。

また、建物揺れ推定部２５は、地震発生時に、地震感知器２１からの信号に基づいて、監視対象機器が設置されている階の階応答加速度を求める。

図１４は、図１３の建物揺れ推定部２５による階応答加速度の推定方法を示すグラフである。図１４において、四角形は、地震感知器２１の設置箇所を示している。実施の形態６では、建物揺れ推定部２５は、地震感知器２１で検出された階応答加速度の値の間を、直線で補間する。

図１５は、図１３のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。各地震感知器２１からの信号は、建物揺れ推定部２５に入力される。建物揺れ推定部２５は、図１４に示すような推定方法を用いて、建物１の全ての階の階応答加速度を求める。

全ての階の階応答加速度の情報は、加速度推定部２２に入力される。他の構成及び動作は、実施の形態３と同様である。

このようなエレベータ装置では、建物１に２個以上設定されている地震感知器２１からの信号に基づいて、建物揺れ推定部２５により、全ての階の階応答加速度が推定される。

このため、地震感知器２１が一部の階のみに設置されている場合でも、地震感知器２１からの信号と監視対象機器の位置情報とを用いて、地震発生時のエレベータ機器の状態をより正確に判定することができる。これにより、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができる。

なお、実施の形態６では、全ての階の階応答加速度を建物揺れ推定部２５から加速度推定部２２に入力した。しかし、監視対象機器がかご４及び釣合おもり５である場合、かご４及び釣合おもり５の位置情報を建物揺れ推定部２５に入力し、位置情報に対応する階の階応答加速度のみを、加速度推定部２２に入力してもよい。

この場合、かご４の位置情報は、制御装置１２から取得しても、他の位置センサから取得してもよい。また、釣合おもり５の位置情報は、かご４の位置情報から建物揺れ推定部２５で演算しても、他の位置センサから取得してもよい。

また、監視対象機器が昇降体ではない場合、監視対象機器の位置情報を建物揺れ推定部２５に予め設定しておき、必要な階応答加速度のみを、加速度推定部２２に入力してもよい。

また、加速度推定部２２は、全ての階の階応答加速度と、全ての階の機器応答倍率とから、全ての階の機器応答加速度を求め、判定部１８に送ってもよい。この場合、判定部１８は、監視対象機器の位置に対応する機器応答加速度を選択して、対応する閾値と比較すればよい。

また、実施の形態６では、加速度推定部２２は、機器応答倍率を使用して、機器応答加速度を推定した。しかし、加速度推定部２２は、実施の形態４と同様に、監視対象機器の振動モデルを用いて、機器応答加速度を推定してもよい。

実施の形態７．
次に、図１６は、この発明の実施の形態７によるエレベータ装置を示す構成図である。また、図１７は、図１６のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。実施の形態７では、建物１の１つの階のみに地震感知器２１が設置されている。

建物揺れ推定部２５は、機能ブロックとして、建物振動モデル記憶部２６を有している。建物振動モデル記憶部２６は、建物１の振動モデルを、建物揺れ推定部２５のメモリに記憶する。

また、建物揺れ推定部２５は、地震感知器２１からの信号に基づいて、全ての階の階応答加速度を求める。このとき、地震感知器２１は、１つの階にしか設置されていないが、建物揺れ推定部２５は、地震感知器２１からの信号を入力として、建物１の振動モデルを用いて、全ての階の階応答加速度を求める。そして、階応答加速度の情報は、制御装置本体１２Ａに出力される。

加速度推定部２２は、地震発生時に、入力された階応答加速度と、監視対象機器の位置情報とに基づいて、監視対象機器に発生した機器応答加速度を推定する。他の構成及び動作は、実施の形態６と同様である。

このようなエレベータ装置では、建物１の振動モデルを用いて、各階の階応答加速度を推定する。このため、最低１個の地震感知器２１からの信号により、各階の階応答加速度を推定することができる。

なお、実施の形態７の建物揺れ推定部２５は、２個以上の地震感知器２１からの信号を用いてもよい。

また、実施の形態７では、全ての階の階応答加速度を建物揺れ推定部２５から加速度推定部２２に入力した。しかし、監視対象機器がかご４及び釣合おもり５である場合、かご４及び釣合おもり５の位置情報を建物揺れ推定部２５に入力し、位置情報に対応する階の階応答加速度のみを、加速度推定部２２に入力してもよい。

実施の形態８．
次に、図１８は、この発明の実施の形態８によるエレベータ装置を示す構成図である。また、図１９は、図１８のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。実施の形態８では、第１の昇降体であるかご４に、かごセンサ１３が設けられている。しかし、第２の昇降体である釣合おもり５には、釣合おもりセンサ１４が設けられていない。また、機械室３に、機械室センサ１５が設けられている。

建物揺れ推定部２５は、実施の形態７と同様に、地震感知器２１からの信号を入力として、建物１の振動モデルを用いて、全ての階の階応答加速度を求める。かごセンサ１３及び機械室センサ１５からの信号は、制御装置本体１２Ａに入力される。

加速度推定部２２は、かごセンサ１３からの信号に基づいて、監視対象機器であるかご４の機器応答加速度を検出する。また、加速度推定部２２は、機械室センサ１５からの信号に基づいて、機械室３に設置された監視対象機器の機器応答加速度を推定する。

また、加速度推定部２２は、建物揺れ推定部２５からの建物揺れ情報と、釣合おもり５の位置情報とに基づいて、監視対象機器である釣合おもり５の機器応答加速度を推定する。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このような構成によっても、地震発生時のエレベータ機器の状態をより正確に判定し、地震発生時に、より効率的な運転方法を選択することができる。

通常、釣合おもり５には配線がないが、かご４及び機械室３には配線が既に設置されている。このため、かご４にはかごセンサ１３を設け、かご４の機器応答加速度を直接検出する。また、機械室３には機械室センサ１５を設け、機械室３に設置された監視対象機器の機器応答加速度を、より正確に推定する。

一方、釣合おもり５は、実施の形態７と同様の方法により、機器応答加速度を推定する。これにより、釣合おもり５に新たな配線を設置する必要がなく、コストの増加を抑えることができる。

なお、実施の形態８では、実施の形態７と同様の方法で釣合おもり５の機器応答加速度を推定したが、実施の形態２〜６の方法により推定してもよい。

また、釣合おもり５に釣合おもりセンサ１４を設け、かご４にかごセンサ１３を設けないことも可能である。即ち、釣合おもり５が第１の昇降体であり、かご４が第２の昇降体であってもよい。

また、実施の形態６〜８の建物揺れ推定部２５の設置場所は、特に限定されない。

また、実施の形態６〜８の建物揺れ推定部２５は、制御装置１２と一体化してもよい。即ち、建物揺れ推定部２５の機能を制御装置１２に持たせてもよい。

実施の形態９．
次に、図２０は、この発明の実施の形態９によるエレベータ装置を示す構成図である。実施の形態９の制御装置３１は、地震発生時に、地震感知器２１からの信号に基づいて、管制運転及び自動診断運転の可否を判定する。また、制御装置３１は、昇降体であるかご４の位置、及び昇降体である釣合おもり５の位置に応じて、管制運転及び自動診断運転の可否の判定基準を変更する。

また、制御装置３１は、管制運転及び自動診断運転の可否の判定に用いる値に乗ずる倍率を、かご４の位置及び釣合おもり５の位置に応じて変更する。

ここで、地震が発生した際の建物１の揺れは、階によって異なるため、エレベータ機器の揺れも機器がある階によって異なる。このため、地震発生時のかご４の揺れ、即ち応答加速度も、例えば図２１で示すように、地震発生時にかご４が位置している階によって異なる。

しかし、かご４がどの階に位置しているときに地震が発生するかは分からないため、かご４の強度は、最大の揺れに合わせて設計されている。ここでは、強度設計で使用されている、かご４が壊れない応答加速度を許容値と仮定する。例えば、図２１では、最下階での応答加速度が許容値となる。

このように、かご４が許容できる応答加速度は一定の値であるのに対して、実際のかご４の揺れ方は、かご４が位置している階に依存する。このため、地震が発生したときのかご４の位置によって、かご４が耐えられる地震の大きさが変わることになる。

例えば、図２１では、かご４が最下階に位置している場合に比べて、かご４が中間階に位置している場合に、より大きな地震に対して、かご４は強度的に耐えることができる。

このことは、釣合おもり５でも同様となる。そこで、図２１で示すかご４の応答加速度と、図２２で示す釣合おもり５の応答加速度とを重ね合わせると、図２３となる。図２３に示すように、かご４が中間階に位置している場合、かご４及び釣合おもり５の両方の応答加速度が小さくなるため、かご４及び釣合おもり５は、より大きな地震にも耐えることができる。

以上から、図２３の最大応答加速度を最小応答加速度で除算すると、図２４のように階によって変化する倍率が計算できる。図２４では、かご４が地表と同じ高さに位置しているときよりも、中間階に位置しているときに、倍率が高くなっている。

但し、地震発生時の建物１の揺れは、実際には、入力される地震波の種類及び大きさによって異なる。そのため、かご４及び釣合おもり５の揺れも、実際には、地震波によって異なり、図２１及び図２２に示す揺れになるとは限らない。

そこで、実際の設計では、図２５に示すように、様々な入力地震波に対するかご４及び釣合おもり５の応答加速度を計算する。そして、計算結果の最大値を、かご４及び釣合おもり５の応答加速度とし、この応答加速度から倍率を計算する。

なお、倍率は、エレベータ装置を据え付ける際に、建物１及びエレベータ装置に合わせて予め計算しておくものとする。

図２６は、図２０のエレベータ装置の要部を示すブロック図である。制御装置３１は、機能ブロックとして、運行制御部１６、倍率記憶部３２、判定部３３、管制運転制御部１９、及び診断運転制御部２０を有している。運行制御部１６、管制運転制御部１９、及び診断運転制御部２０は、実施の形態１と同様である。

倍率記憶部３２は、上記のように計算した倍率を、制御装置３１のメモリ１０３に記憶する。判定部３３は、地震感知器２１からの信号と、かご４の位置と、倍率とに基づいて、管制運転及び自動診断運転の可否を判定する。

図２７は、図２６の判定部３３の判定動作を説明する説明図である。判定部には、管制運転に関する許容値と、自動診断運転に関する許容値とが設定されている。判定部３３は、地震発生時に、かご４の位置に応じた倍率を選択する。

また、判定部３３は、地震発生時に、管制運転に関する許容値に、選択した倍率を乗算して、管制運転の可否に関する第１の閾値を得る。また、判定部３３は、地震発生時に、自動診断運転に関する許容値に、選択した倍率を乗算して、自動診断運転の可否に関する第２の閾値を得る。

例えば、倍率が図２４に示すように変化している場合、かご４が地表と同じ高さに位置している場合の閾値と、かご４が中間階に位置している場合の閾値とは異なっている。具体的には、かご４が地表と同じ高さに位置している場合の閾値よりも、かご４が中間階に位置している場合の閾値の方が高い。

また、判定部３３は、地震感知器２１からの出力値と第１の閾値とを比較し、出力値が第１の閾値以下である場合に、管制運転が可能であると判定する。また、判定部３３は、出力値が第１の閾値を超えている場合に、管制運転が不可であると判定する。

また、判定部３３は、地震感知器２１からの出力値と第２の閾値とを比較し、出力値が第２の閾値以下である場合に、自動診断運転が可能であると判定する。また、判定部３３は、出力値が第２の閾値を超えている場合に、自動診断運転が不可であると判定する。

図２８は、図２６の制御装置３１の動作を示すフローチャートである。制御装置３１は、設定震度以上の震度が検出されると、図２８の動作を開始する。図２８の動作が開始されると、制御装置３１は、まずステップＳ１１において、かご４の位置を検出する。

続いて、制御装置３１は、ステップＳ１２において、かご４の位置に対応する倍率を選択する。そして、制御装置３１は、ステップＳ２において、管制運転の可否を判定する。

ステップＳ２において管制運転が不可と判定された場合、制御装置３１は、ステップＳ３においてかご４を急停止させる。この後、制御装置３１は、ステップＳ４において、管制運転が実施されなかった旨を、管理室に報知する。

ステップＳ２において管制運転が可能と判定された場合、制御装置３１は、ステップＳ５において、管制運転を実施する。

この後、制御装置３１は、ステップＳ６において、地震が継続しているかどうかを判定する。即ち、制御装置３１は、地震感知器２１からの信号に基づいて、地震の揺れが継続しているかどうかを判定し、揺れが収まるまで待機する。

地震の揺れが収まると、制御装置３１は、ステップＳ７において、自動診断運転の可否を判定する。

ステップＳ７において自動診断運転が不可と判定された場合、制御装置３１は、ステップＳ４において、自動診断運転が実施されなかった旨を、管理室に報知する。

ステップＳ７において自動診断運転が可能と判定された場合、制御装置３１は、ステップＳ８において、自動診断運転を実施し、処理を終了する。なお、自動診断運転実施後の動作の説明は、省略する。また、他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ装置では、制御装置３１は、かご４の位置に応じて、管制運転の可否に関する第１の閾値と、自動診断運転の可否に関する第２の閾値とを変更する。このため、地震発生時に、より効率的なエレベータ装置の運転方法を選択することができる。

また、かご４が地表と同じ高さに位置している場合の閾値と、かご４が中間階に位置している場合の閾値とは異なっている。このため、地震発生時に、より効率的なエレベータ装置の運転方法を選択することができる。

また、制御装置３１は、異なる複数の入力地震波に対して計算された、各階におけるかご４及び釣合おもり５の複数の応答加速度のうち、各階の最大値に基づいて、閾値を設定する。このため、あらゆる地震に対して、より効率的なエレベータ装置の運転方法を選択することができる。

なお、上記の例では、かご４の応答加速度と釣合おもり５の応答加速度とをそれぞれ別々に計算した。しかし、一般的なエレベータ装置では、かご４と釣合おもり５とは、ちょうど逆転した位置関係となる。そこで、図２１で示すようなかご４の応答加速度を上下逆転し、釣合おもり５の応答加速度として利用する。

そして、この釣合おもり５の応答加速度を、図２９に示すように、かご４の応答加速度と重ね合わせることで、かご４及び釣合おもり５の応答加速度する。この応答加速度に基づいて、図３０に示すように倍率を算出することができる。

図３０に示す倍率は、中間階を中心に、高さ方向に対称な形状となる。

また、かご４の揺れと釣合おもり５の揺れとがほぼ等しいと仮定すると、図３０で示したように、倍率は上下対称の形状となる。よって、図３１で示すように、３点の値をもとに直線近似することで、倍率とすることもできる。３点とは、最下階におけるかご４の応答加速度に対応する倍率と、折り返しとなる中間階におけるかご４の応答加速度に対応する倍率と、最上階におけるかご４の応答加速度に対応する倍率とである。

また、地震時の建物１の揺れは、通常、建物１の高さに応じて変化する。一般的には、６０ｍ以下の建物では、図３２に示すように、最上階で最大加速度が発生する。一方、６０ｍを超える高層建物では、図３３に示すように、地上から最上階へ向かうほど、加速度が小さくなる。

図２５では、詳細な建物揺れをもとに倍率を計算したが、特に建物１が６０ｍ以下である場合、建物揺れのデータを入手できない場合もある。この場合、建物１の高さに応じて設定された地震に対する建物１の応答加速度に基づいて、倍率を設定することもできる。即ち、建物１が６０ｍ以下である場合、図３２に示した一般的な建物揺れのデータに基づいて、倍率を設定することもできる。

また、図３２に示した建物揺れのデータを、図３４に示すように、直線で近似することで、倍率を容易に計算することができる。

このように、詳細な建物揺れのデータがない場合でも、一般的な建物揺れのデータを用いて、汎用的な倍率を得ることができる。

なお、６０ｍを超える高層建物について、図３３に示した建物揺れのデータ、又は図３３を直線で近似したデータに基づいて、倍率を設定してもよい。

また、図２７では、許容値に倍率を乗じていたが、図３５に示すように、かご４の位置に応じて地震感知器２１からの信号、即ちセンサ出力に倍率を乗じても同様の効果が得られる。この場合の倍率は、図３６に示すように、図２７で示した倍率を左右反転した形状となる。

また、上記の例では、かご４の位置に応じて倍率を変更したが、釣合おもり５の位置に応じて倍率を変更してもよい。

また、上記の例では、地震対応運転の可否の判定に用いる値に倍率を乗じたが、地震対応運転の可否の判定基準をかご４の位置に応じて変更する方法は、倍率を乗ずる方法に限定されない。

また、実施の形態１〜９では、自動診断運転及び管制運転の可否を判定したが、どちらか一方のみの可否を判定してもよい。

また、地震対応運転の可否を判定する制御装置は、エレベータ装置の通常運転を制御する装置から切り離してもよい。

また、この発明は、同じ建物内に複数のエレベータ装置が設置されている場合にも適用できる。この場合、エレベータ装置毎に地震対応運転の可否を判定することで、地震発生時に、建物１全体として、より効率的なエレベータ装置の運転方法を選択することができる。

また、エレベータ装置全体のレイアウトは、図１等に示したレイアウトに限定されるものではない。例えば２：１ローピング方式のエレベータ装置にもこの発明は適用できる。

また、この発明は、種々のタイプのエレベータに適用できる。例えば、この発明は、機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、又はワンシャフトマルチカー方式にも適用できる。ワンシャフトマルチカー方式は、上かごと、上かごの真下に配置された下かごとが、それぞれ独立して共通の昇降路を昇降する方式である。

１建物、２昇降路、４かご（監視対象機器、第１の昇降体）、５釣合おもり（監視対象機器、第２の昇降体）、１２，３１制御装置、１３かごセンサ、１４釣合おもりセンサ、１５機械室センサ、２１地震感知器。

Claims

地震発生時に、少なくとも１つのエレベータ機器である監視対象機器に発生した機器応答加速度に基づいて、自動診断運転及び管制運転の少なくともいずれか一方の可否を判定する制御装置
を備えているエレベータ装置。
前記監視対象機器に設置されており、前記機器応答加速度に応じた信号を発生するセンサ
をさらに備え、
前記制御装置は、前記センサからの信号に基づいて、前記機器応答加速度を検出する請求項１記載のエレベータ装置。
前記制御装置は、前記監視対象機器が設置されている建物の揺れに関する情報である建物揺れ情報と、前記監視対象機器の位置情報とに基づいて、前記機器応答加速度を推定する請求項１記載のエレベータ装置。
前記制御装置は、前記建物揺れ情報として、前記建物に設置されている地震感知器からの信号を使用する請求項３記載のエレベータ装置。
前記制御装置は、前記機器応答加速度を推定するために、前記建物の階と前記監視対象機器の固有振動数とに応じて設定されている機器応答倍率の値を用いる請求項３又は請求項４に記載のエレベータ装置。
前記制御装置は、前記建物揺れ情報を入力として、前記監視対象機器の振動モデルを用いて、前記機器応答加速度を推定する請求項３又は請求項４に記載のエレベータ装置。
前記制御装置は、前記地震感知器からの信号に基づいて、前記地震感知器が設置されている階の地震に対する応答加速度である階応答加速度を求め、前記階応答加速度を前記建物揺れ情報として使用する請求項４記載のエレベータ装置。
前記制御装置は、前記地震感知器からの信号を入力として、前記建物の振動モデルを用いて、前記階応答加速度を求める請求項７記載のエレベータ装置。
前記監視対象機器は、昇降路を昇降する第１の昇降体と第２の昇降体とを含み、
前記第１の昇降体には、前記第１の昇降体の前記機器応答加速度に応じた信号を発生するセンサが設けられており、
前記制御装置は、
前記センサからの信号に基づいて、前記第１の昇降体の前記機器応答加速度を検出し、
前記監視対象機器が設置されている建物の揺れに関する情報である建物揺れ情報と、前記第２の昇降体の位置とに基づいて、前記第２の昇降体の前記機器応答加速度を推定する請求項１記載のエレベータ装置。
地震発生時に、建物に設定されている地震感知器からの信号に基づいて、自動診断運転及び管制運転の少なくともいずれか一方である地震対応運転の可否を判定するとともに、昇降路を昇降する昇降体の位置に応じて、前記地震対応運転の可否の判定基準を変更する制御装置
を備えているエレベータ装置。
前記制御装置は、前記地震対応運転の可否の判定に用いる値に乗ずる倍率を、前記昇降体の位置に応じて変更する請求項１０記載のエレベータ装置。
前記昇降体が地表と同じ高さに位置している場合の前記倍率と、前記昇降体が中間階に位置している場合の前記倍率とが異なっている請求項１１記載のエレベータ装置。
前記倍率は、異なる複数の入力地震波に対して計算された、各階における前記昇降体の複数の応答加速度のうち、各階の最大値に基づいて設定される請求項１１又は請求項１２に記載のエレベータ装置。
前記昇降体は、かご及び釣合おもりを含み、
各階における前記倍率は、地震に対する前記かごの応答加速度と前記釣合おもりの応答加速度との最大値を用いて設定される請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
前記釣合おもりの応答加速度として、前記かごの応答加速度を高さ方向に反転したものが利用されている請求項１４記載のエレベータ装置。
前記倍率は、前記昇降体が前記建物の最下階、中間階、及び最上階に位置しているときの前記倍率を直線で近似して設定される請求項１１記載のエレベータ装置。
前記倍率は、前記建物の高さに応じて設定された地震に対する前記建物の応答加速度に基づいて設定される請求項１１記載のエレベータ装置。