WO2017168505A1 - エレベータシステム及びその制御方法 - Google Patents

エレベータシステム及びその制御方法 Download PDF

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rope
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孝剛 奥中
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三菱電機株式会社
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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/02Control systems without regulation, i.e. without retroactive action
    • B66B1/06Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric
    • B66B1/14Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric with devices, e.g. push-buttons, for indirect control of movements
    • B66B1/18Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric with devices, e.g. push-buttons, for indirect control of movements with means for storing pulses controlling the movements of several cars or cages
    • B66B1/20Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric with devices, e.g. push-buttons, for indirect control of movements with means for storing pulses controlling the movements of several cars or cages and for varying the manner of operation to suit particular traffic conditions, e.g. "one-way rush-hour traffic"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions

Definitions

  • the present invention relates to an elevator system having a plurality of elevators and a group management device that manages these elevators as a group, and a control method therefor.
  • a non-service car among a plurality of cars is placed on standby at a resonance position.
  • the car waiting at the resonance position is caused to travel to the non-resonance position (see, for example, Patent Document 1). ).
  • Patent Document 2 can handle only when an earthquake early warning is received, and simply moves the car to a zone where the influence of long-period shaking is small, which is convenient for passengers. The nature is low.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides an elevator system and a control method thereof that can prevent deterioration in the riding comfort of a car due to rope vibration while suppressing a decrease in convenience.
  • the purpose is to obtain.
  • the elevator system includes a car that moves up and down a hoistway provided in a building, a rope connected to the car, a hoisting machine that raises and lowers the car, and a control device that controls the hoisting machine.
  • a group management device that manages the elevators as a group, the group management device or control device has a rope resonance zone that is a car movement area where the rope is likely to swing due to the shaking of the building
  • there is a rope resonance car which is a car that has detected a building shake above the building shake setting level and has been waiting for a set waiting time on the stop floor in the rope resonance zone.
  • the elevator system control method includes a car that moves up and down a hoistway provided in a building, a rope connected to the car, a hoisting machine that elevates and lowers the car, and a hoisting machine.
  • a control method for an elevator system including a plurality of elevators each having a control device for controlling, wherein a car moving area where the rope is likely to be shaken by the shaking of the building is set as a rope resonance zone and the building swing level or more is exceeded.
  • the car located outside the rope resonant zone is moved as an additional assigned car to the stop floor where the rope resonant car is waiting. While suppressing a decrease in convenience, it is possible to prevent deterioration of the riding comfort of the car due to rope vibration.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an elevator system according to a first embodiment of the present invention. It is a graph which shows the relationship between the primary natural frequency of the cage
  • FIG. 1 is a block diagram showing an elevator system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the elevator system includes a plurality of elevators 100 and a group management device 200 that manages these elevators 100 as a group.
  • the group management device 200 that manages these elevators 100 as a group.
  • FIG. 1 only one elevator 100 is shown for simplicity.
  • a hoistway 1 is provided in the building.
  • a machine room 2 is provided above the hoistway 1 in the building.
  • a hoisting machine 3 includes a drive sheave 6, a hoisting machine motor (not shown) that rotates the driving sheave 6, and a hoisting machine brake (not shown) that brakes the rotation of the driving sheave 6.
  • FIG. 1 Although only one drive sheave 6 and the deflecting wheel 4 are shown in FIG. 1, a plurality of main ropes 7 are wound around.
  • a car 8 is connected to the first end of the main rope 7.
  • a counterweight 9 is connected to the second end of the main rope 7.
  • the car 8 and the counterweight 9 are suspended in the hoistway 1 by the main rope 7 and are moved up and down in the hoistway 1 by rotating the drive sheave 6. That is, the hoisting machine 3 raises and lowers the car 8 and the counterweight 9 through the main rope 7.
  • the control device 5 moves the car 8 up and down at a set speed by controlling the rotation of the hoisting machine 3.
  • a pair of car guide rails 10 that guide the raising and lowering of the car 8 and a pair of counterweight guide rails 11 that guide the raising and lowering of the counterweight 9 are installed.
  • the car 8 is provided with a plurality of roller guide devices (not shown) in contact with the car guide rail 10.
  • Each roller guide device has a plurality of guide rollers that roll along the car guide rail 10 and a plurality of pressing springs that press the guide rollers against the car guide rail 10.
  • the compensation rope 12 compensates for the mass of the main rope 7.
  • the first end of the compen- sion rope 12 is connected to the lower part of the car 8.
  • the second end of the compen- sion rope 12 is connected to the lower part of the counterweight 9.
  • a pair of compen- sion rope tensioning wheels 13 a and 13 b for applying tension to the compen- sion rope 12 is provided.
  • the elevators 100 of all the units have the same configuration.
  • FIG. 2 is a graph showing the primary natural frequency of the car side portion of the main rope 7 of FIG. 1 and the relationship between the primary natural frequency of the car 8 in the left-right direction and the car position.
  • fr is the primary natural frequency of the car side portion of the main rope 7
  • L is the portion of the main rope 7 between the car 8 and the drive sheave 6, that is, the length of the car side portion
  • T is the rope tension per piece
  • is the rope line density per piece.
  • the primary natural frequency of the main rope 7 changes depending on the car position because the distance from the car 8 to the drive sheave 6 changes depending on the car position. That is, as the car 8 approaches the top floor, the length L decreases, and the primary natural frequency fr of the car side portion of the main rope 7 tends to increase in inverse proportion to the length L.
  • the primary natural frequency fc1 in the left-right direction of the car 8 that is guided by the car guide rail 10 through the roller guide device and moves up and down varies depending on the car position and the weight of the car 8 and the support rigidity of the roller guide device. Therefore, the value is constant with respect to the car position.
  • the primary natural frequency of the car 8 in the front-rear direction is also a constant value with respect to the car position.
  • the main rope 7 is shaken as the building shakes, and if the car travels to the upper floor in that state, the main rope 7 approaches the uppermost floor. Although the amplitude of the rope 7 is reduced, the vibration frequency of the main rope 7 is increased. And it is thought that the horizontal external force according to the tension
  • the car position information is input from the control device 5 of each elevator 100 to the group management device 200.
  • the group management apparatus 200 a plurality of rope resonance zones are set in advance.
  • the rope resonance zone is a car movement area in the hoistway 1 where the main rope 7 or the compen- sion rope 12 is likely to be shaken by the shaking of the building when the car 8 is located in the zone.
  • a main rope resonance zone 1a, a first compensation rope resonance zone 1b, and a second compensation rope resonance zone 1c are set as the rope resonance zones.
  • the main rope resonance zone 1a is an area where the car side portion of the main rope 7 is likely to resonate due to the shaking of the building when the car 8 is present in the zone.
  • the first and second compensation rope resonance zones 1b and 1c are regions in which the cage side portion of the compensation rope 12 is likely to resonate due to the shaking of the building when the cage 8 is present in the zone.
  • the main rope resonance zone 1a is set near the lowest floor. Further, the first compensation rope resonance zone 1b is set near the intermediate floor. Furthermore, the second compensation rope resonance zone 1c is set near the top floor. These resonance zones 1a, 1b, and 1c are different areas in the hoistway 1 and are set at intervals in the vertical direction.
  • each rope resonance zone 1a, 1b, 1c may be only on the first floor or across multiple floors. It can be set as appropriate according to the relationship.
  • the group management device 200 and each control device 5 are configured by independent computers.
  • the group management device 200 performs the control operation when a swing of the building swing set level or more occurs in the building and the control operation execution condition is satisfied.
  • the execution condition of the control operation is that there is a rope resonance car that is a car 8 that has been waiting for a standby set time or more on the stop floor in the rope resonance zone 1a, 1b, or 1c.
  • the standby setting time is a time when the main rope 7 or the compen- sion rope 12 resonates and it is estimated that noise or car vibration adversely affects the user.
  • the group management apparatus 200 includes at least one elevator car 8 of the elevators 100 that does not include the rope resonance car, that is, at least one car in the same bank located outside the rope resonance zone. 8 is selected as the additional assigned car and moved to the stop floor where the rope resonant car is waiting.
  • FIG. 4 is a block diagram showing functions of the group management apparatus 200 of FIG.
  • the group management device 200 includes a control operation execution unit 21 and a evacuation operation number determination unit 26.
  • the control operation execution unit 21 receives a signal from the building shake detector 14 that detects the building shake.
  • the building shake detector 14 for example, a long-period vibration detector that senses long-period vibration due to an earthquake is used.
  • the control operation execution unit 21 determines whether or not the control operation is necessary when the building shake detector 14 detects a shake of the building that is equal to or higher than the building shake setting level, and determines that the control operation is necessary. Carry out driving.
  • control operation execution unit 21 includes an additional allocation execution determination unit 22, an additional allocation command unit 23, a passenger eviction command unit 24, and a non-resonant zone travel command unit 25.
  • the additional allocation execution determination unit 22 determines whether or not the control operation execution condition is satisfied, and determines that the additional allocation in the control operation is performed when the execution condition is satisfied.
  • the additional allocation execution determination unit 22 includes a resonance zone determination unit 22a, a standby time determination unit 22b, and a boarding / alighting time estimation unit 22c.
  • the resonance zone determination unit 22a determines whether the car 8 is present in the rope resonance zone 1a, 1b, or 1c in any of the elevators 100.
  • the standby time determination unit 22b measures the time that the car 8 is waiting in the rope resonance zone 1a, 1b, or 1c, and determines whether or not the standby set time has been reached.
  • the boarding / alighting time estimation unit 22c estimates the boarding / alighting time of passengers in the rope resonance zone 1a, 1b, or 1c from information on at least one of the size of the car 8, the door opening / closing speed, the number of passengers, and the number of passengers getting off. .
  • the additional allocation execution determination unit 22 determines whether there is a resonance floor standby car that is the car 8 waiting on the stop floor in the rope resonance zone 1a, 1b, or 1c when a vibration of a building swing set level or higher occurs in the building. If there is a resonance floor standby car, it is determined whether or not the standby time of the resonance floor standby car is likely to reach the standby set time. It is determined that additional allocation is performed.
  • the additional allocation execution determination unit 22 determines whether or not the standby time of the resonance floor standby car is likely to reach the standby set time from the boarding / alighting time estimated by the boarding / alighting time estimation unit 22c. For example, when the size of the car is large, when the door opening / closing speed is slow, when the number of passengers and the number of passengers getting off are large, it is estimated that the boarding / exiting time becomes long, and it is determined that there is a high possibility of reaching the standby setting time.
  • the additional allocation command unit 23 selects the additional allocation car when it is determined that the additional allocation car is to be executed by detecting the rope resonance car, and immediately moves the additional allocation car to the floor where the rope resonance car is waiting. Further, when it is determined that the additional allocation is performed before the standby setting time is reached, the additional allocation command unit 23 selects the additional allocation car, and the resonance floor standby car is waiting for the selected additional allocation car. Approach the stop floor.
  • the additional allocation command unit 23 moves the additional allocation car closer to the stop floor where the resonance floor standby car is waiting, and if the standby time of the resonance floor standby car has not reached the standby set time, the additional allocation car is assigned. It stands by at the stop floor in the area adjacent to the rope resonance zone 1a, 1b or 1c in the hoistway 1.
  • the additional allocation command unit 23 counts and stores the number of times the rope resonance car has moved to the stop floor where the additional allocation car is waiting for each car 8, and suppresses the deviation of the number of additional allocation cars. Select an additional assigned car to
  • the passenger expulsion command unit 24 gives a rope resonance car to the passenger in the rope resonance car and the passenger who is about to ride the rope resonance car by an announcement and / or display. Is stopped, and an additional assigned car is urged to be used, that is, a passenger eviction operation is performed.
  • the non-resonant zone travel command unit 25 attenuates the swing of the main rope 7 or the compen- sion rope 12 after the additional assigned car arrives at the stop floor where the rope resonant car is waiting and drives out the passenger from the rope resonant car.
  • the rope resonance car is moved to a region outside the rope resonance zones 1a, 1b, 1c, that is, the stop floor of the non-resonance zone, and is put on standby.
  • the evacuation operation frequency determination unit 26 counts and stores the number of times the car is moved to the stop floor outside the rope resonance zones 1a, 1b, and 1c as a rope resonance car, and waits for each car 8.
  • the group management device 200 selects the car 8 to be dispatched to the stop floor in the rope resonance zone 1a, 1b or 1c during normal operation so as to suppress the deviation of the number of times of the rope resonance car.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the control operation execution unit 21 of FIG.
  • the control operation execution unit 21 periodically executes the process of FIG. 5 when a swing greater than the building swing set level is detected during normal operation.
  • it is first determined whether there is a resonance floor standby car (step S1). If there is no resonance floor standby car, normal operation is continued.
  • step S2 If there is a resonance floor standby car, it is determined whether the resonance floor standby car door and the corresponding landing door are open, that is, whether the passenger is getting on and off (step S2). If not open, continue normal operation.
  • step S3 the time that the resonance floor standby car waits on the stop floor is estimated. Then, it is determined whether or not the estimated standby time is equal to or longer than the standby set time (step S4).
  • step S5 additional allocation is performed. That is, the additional assigned car is selected and moved to the stop floor adjacent to the rope resonance zone 1a, 1b or 1c. At this time, by moving the additional assigned car at a low speed, it is possible to shorten the time for stopping and waiting at the stop floor adjacent to the rope resonance zone 1a, 1b or 1c.
  • step S6 it is determined whether the standby time of the resonance floor standby car has reached the standby set time. If the waiting set time has not been reached, the additional assigned car is put on standby at the stop floor adjacent to the rope resonance zone 1a, 1b, or 1c, that is, placed outside the zone (step S7).
  • the resonance floor standby car When the standby time of the resonance floor standby car reaches the standby set time, the resonance floor standby car is recognized as a rope resonance. Then, an in-zone movement command, that is, a command to move the additional allocated car to the stop floor where the rope resonant car is waiting is generated (step S8). Then, it is determined whether or not the additional allocated car has arrived at the stop floor where the rope resonant car is waiting (step S9).
  • step S10 the passenger eviction operation by the passenger eviction command section 24 is performed.
  • the rope resonant car is turned off and the rope resonant car door is closed.
  • step S11 the rope resonant car is moved to the stop floor of the non-resonant zone (step S11). Then, after the rope resonance car is made to wait for the attenuation set time which is a time during which the swing of the main rope 7 or the compensation rope 12 is sufficiently attenuated (step S12), the normal operation is resumed.
  • step S3 if the standby time estimated in step S3 is less than the standby set time, it is checked whether the standby time of the resonance floor standby car has reached the standby set time (step S13). If the standby set time has not been reached, the process returns to step S1.
  • step S14 additional allocation is performed (step S14). In this case, an in-zone movement command is immediately generated, and the additional assigned car is moved to the stop floor where the rope resonant car is waiting.
  • the rope resonance car can move to move the rope frequency and the car frequency. It is also possible to prevent the vibration of the car 8 from becoming large at a position where the two and the two coincide with each other.
  • At least one of the announcement and the display prompts the passengers of the rope resonance car to use the additional allocation car, so that the transfer from the rope resonance car to the additional allocation car can be performed more smoothly. it can.
  • the rope resonance car is moved to the stop floor outside the rope resonance zone and made to wait. It can be attenuated earlier, and a reduction in the operating rate of the elevator 100 can be suppressed.
  • the number of times that the rope resonance car is moved to the stop floor outside the rope resonance zone and made it stand by is counted and stored for each car 8, and the rope during normal operation is controlled so as to suppress the deviation of the number of rope resonance cars. Since the car 8 to be dispatched to the stop floor in the resonance zone is selected, the resonance of the main rope 7 or the compensation rope 12 is concentrated on a specific elevator 100, and the evacuation operation outside the rope resonance zones 1a, 1b, 1c is concentrated. Can be prevented.
  • an additional assigned car is selected in advance, and the selected additional assigned car is selected by the resonant floor standby car. Since it is closer to the waiting stop floor, the additional assigned car can be moved to the stopping floor where the rope resonance car is waiting earlier, and the waiting time of passengers who are going to use the rope resonance car is reduced. Can do.
  • the additional assigned car is brought close to the stop floor where the resonant floor standby car is waiting, if the standby time of the resonant floor standby car has not reached the standby set time, the additional assigned car is connected to the rope resonant zone 1a, 1b or Since the standby is performed in the area adjacent to 1c, it is possible to prevent the main rope 7 or the compen- sion rope 12 connected to the additional assigned car from resonating.
  • the group management apparatus 200 estimates and estimates the passenger boarding / alighting time of the resonance floor standby car from at least one of the size of the car 8, the door opening / closing speed, the number of passengers, and the number of passengers getting off. Since it is determined from the boarding / alighting time whether or not the standby time of the resonant floor standby car is likely to reach the standby set time, the standby time of the resonant floor standby car can be estimated more accurately.
  • the number of times the rope resonance car is moved to the stop floor where it is waiting as an additional allocation car is counted and stored for each car 8, and the additional allocation car is selected so as to suppress the deviation of the number of additional allocation cars. Therefore, it is possible to prevent the number of activations as an additional assigned car from being concentrated on a specific elevator 100.
  • the rope resonance zone may be set in the control device 5 of each elevator 100.
  • the group management apparatus 200 may receive information on the presence / absence of the resonance floor standby car from the control apparatus 5 and perform estimation of the standby time and determination of the presence / absence of the rope resonance car based on the information. Further, the estimation of the standby time and the determination of the presence or absence of the rope resonance car may be performed by the control device 5 of each elevator 100. Further, the rope resonance zone may be set only for the main rope 7, for example, or may be set for a rope other than the main rope 7 and the compensation rope 12.
  • estimation of the standby time of the resonance floor standby car and standby outside the zone may be omitted, and additional allocation may be performed after the rope resonance car is detected. Furthermore, it is possible to omit the passenger eviction operation or to omit the retraction operation of the rope resonant car to the non-resonant zone. It is also possible to omit the leveling of the number of additional allocations or to omit the leveling of the number of times of dispatch to the rope resonance zone.
  • the normal operation is continued when it is not in the open state in step S2 of FIG. 5, but when the resonance floor standby car is in the door closed standby state, the standby set time elapses in that state. It may be determined whether or not. In this case, when the standby set time has elapsed in the door-closed standby state, the process moves to step S11 and waits for the attenuation set time in the non-resonant zone. If the door is opened before the standby set time has elapsed, the process moves to step S3.
  • each elevator 100 is not limited to the layout of FIG.
  • the present invention can be applied to a 2: 1 roping type elevator, an elevator in which a hoisting machine is disposed at the lower part of a hoistway, and an elevator using two or more counterweights.
  • the main rope 7 and the compensation rope 12 have been described.
  • the present invention may be applied to only one of them, and a rope connected to the car 8 such as a governor rope. If so, it is within the scope of the present invention.
  • a belt having a flat cross section is included in the rope according to the present invention if there is a possibility that the belt will resonate greatly due to the vibration of the building.
  • the present invention can be applied to all types of elevator devices such as shuttle elevators, machine room-less elevators, double deck elevators, and one-shaft multi-car elevators in which a plurality of cars are arranged in a common hoistway.

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Abstract

エレベータシステムにおいて、複数のエレベータ(100)は、かご(8)と、かご(8)に接続されているロープ(7)と、制御装置(5)とをそれぞれ有している。群管理装置(200)又は制御装置(5)には、ロープ共振ゾーン(1a,1b,1c)が設定されている。群管理装置(200)は、建物揺れ設定レベル以上の建物の揺れが検出され、かつロープ共振ゾーン(1a,1b,1c)内の停止階に待機設定時間以上待機しているかご(8)であるロープ共振かごが存在している場合に、ロープ共振ゾーン(1a,1b,1c)以外に位置しているかご(8)を、追加割当かごとして、ロープ共振かごが待機している停止階に移動させる。

Description

エレベータシステム及びその制御方法
 この発明は、複数のエレベータと、これらのエレベータを群として管理する群管理装置とを有するエレベータシステム、及びその制御方法に関するものである。
 一般に、高層建物では、例えば地震による長周期振動又は強風によって、低周期の揺れが継続的に発生することが知られている。例えば、かごの昇降行程が長いエレベータ装置において、最下階にかごが停止しているときに建物の揺れにより主ロープに揺れが生じた場合、かごの走行開始時の主ロープの振幅が小さくても、かごが上層階付近へ移動し、主ロープのかご側部分が短くなることにより、主ロープの周波数がかごの共振周波数と一致し、かごの振動が大きくなり、乗り心地を悪化させる。
 これに対して、従来のエレベータの制御装置では、複数のかごのうち、非サービス中のかごを共振位置に待機させる。そして、共振位置に待機しているかごに接続されている長尺物の揺れ量が設定レベルを超えると、共振位置に待機しているかごを非共振位置に走行させる(例えば、特許文献1参照)。
 また、従来のエレベータの地震管制運転システムでは、気象庁が配信する緊急地震速報を受信すると、地震の揺れが到達する前に長周期揺れの影響が少ないゾーンにかごを移動させる(例えば、特許文献2参照)。
 さらに、従来の他のエレベータの制御装置では、エレベータの異常を検知すると、異常が検知されたエレベータのかごを最寄り階に停止させる。また、他の複数の正常なエレベータの中から、異常が検知されたエレベータのかごに乗っている乗客全員を収容可能なかごを有するエレベータを選択する。そして、選択されたエレベータのかごを、異常が検知されたエレベータのかごが停止している階に走行させる(例えば、特許文献3参照)。
特許第5743027号公報 特開2007-153520号公報 特開2012-46310号公報
 特許文献1に示された従来のエレベータの制御装置では、長尺物の揺れが検知されたときに、単にかごを非共振位置に走行させるので、乗客がかごに乗降中であった場合、乗客をかごから降りさせて長尺物の揺れがなくなるまで乗場で待たせるか、又は乗客も非共振位置に移動させることになり、乗客の利便性が低い。特に、近年は、超高層建物が増加しているため、建物最上階の揺れは大きくなる傾向があり、さほどの強風でなくともロープ揺れが発生するようになってきている。このため、単にかごを非共振位置に走行させる制御方法では、乗客の利便性が大きく低下する。
 また、特許文献2に示された従来の地震管制運転システムでは、緊急地震速報を受信したときしか対応できず、また、単に長周期揺れの影響が少ないゾーンにかごを移動させるので、乗客の利便性が低い。
 さらに、特許文献3に示された従来のエレベータの制御装置では、エレベータを選択する際に建物の揺れ及びかごの位置が考慮されていないので、建物の揺れに起因するロープ揺れ、及びこのロープ揺れによるかご振動に対応することはできない。
 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、利便性の低下を抑えつつ、ロープ振動によるかごの乗り心地の悪化を防止することができるエレベータシステム及びその制御方法を得ることを目的とする。
 この発明に係るエレベータシステムは、建物内に設けられている昇降路を昇降するかごと、かごに接続されているロープと、かごを昇降させる巻上機と、巻上機を制御する制御装置とをそれぞれ有している複数のエレベータ、及びエレベータを群として管理する群管理装置を備え、群管理装置又は制御装置には、建物の揺れによりロープが揺れ易いかご移動領域であるロープ共振ゾーンが設定されており、群管理装置は、建物揺れ設定レベル以上の建物の揺れが検出され、かつロープ共振ゾーン内の停止階に待機設定時間以上待機しているかごであるロープ共振かごが存在している場合に、ロープ共振ゾーン以外に位置しているかごを、追加割当かごとして、ロープ共振かごが待機している停止階に移動させる。
 また、この発明に係るエレベータシステムの制御方法は、建物内に設けられている昇降路を昇降するかごと、かごに接続されているロープと、かごを昇降させる巻上機と、巻上機を制御する制御装置とをそれぞれ有している複数のエレベータを備えているエレベータシステムの制御方法であって、建物の揺れによりロープが揺れ易いかご移動領域をロープ共振ゾーンとして、建物揺れ設定レベル以上の建物の揺れが検出されたときに、ロープ共振ゾーン内の停止階に待機設定時間以上待機しているかごであるロープ共振かごが存在するかどうかを判定するステップ、及びロープ共振かごが存在すると、ロープ共振ゾーン以外に位置しているかごを、追加割当かごとして、ロープ共振かごが待機している停止階に移動させるステップを含む。
 この発明のエレベータシステム及びその制御方法は、ロープ共振かごが存在すると、ロープ共振ゾーン以外に位置しているかごを、追加割当かごとして、ロープ共振かごが待機している停止階に移動させるので、利便性の低下を抑えつつ、ロープ振動によるかごの乗り心地の悪化を防止することができる。
この発明の実施の形態1によるエレベータシステムを示す構成図である。 図1の主ロープのかご側部分の1次固有振動数及びかごの左右方向の1次固有振動数とかご位置との関係を示すグラフである。 図1の群管理装置に設定されている管制有効ゾーンを示す説明図である。 図1の群管理装置の機能を示すブロック図である。 図4の管制運転実施部の動作を示すフローチャートである。
 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によるエレベータシステムを示す構成図である。図において、エレベータシステムは、複数号機のエレベータ100と、これらのエレベータ100を群として管理する群管理装置200とを有している。図1では、簡単のためエレベータ100を1機のみ示している。
 各エレベータ100の構成について説明する。建物内には、昇降路1が設けられている。建物内の昇降路1の上部には、機械室2が設けられている。機械室2には、巻上機3、そらせ車4、及び制御装置5が設置されている。巻上機3は、駆動シーブ6、駆動シーブ6を回転させる巻上機モータ(図示せず)、及び駆動シーブ6の回転を制動する巻上機ブレーキ(図示せず)を有している。
 駆動シーブ6及びそらせ車4には、図1では1本のみ示すが、複数本の主ロープ7が巻き掛けられている。主ロープ7の第1の端部には、かご8が接続されている。主ロープ7の第2の端部には、釣合おもり9が接続されている。
 かご8及び釣合おもり9は、主ロープ7により昇降路1内に吊り下げられており、駆動シーブ6を回転させることにより昇降路1内を昇降する。即ち、巻上機3は、主ロープ7を介してかご8及び釣合おもり9を昇降させる。制御装置5は、巻上機3の回転を制御することにより、設定した速度でかご8を昇降させる。
 昇降路1内には、かご8の昇降を案内する一対のかごガイドレール10と、釣合おもり9の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール11とが設置されている。かご8には、かごガイドレール10に接する複数のローラガイド装置(図示せず)が設けられている。各ローラガイド装置は、かごガイドレール10に沿って転がる複数のガイドローラと、ガイドローラをかごガイドレール10に押し付ける複数の押付ばねとを有している。
 かご8と釣合おもり9との間には、図1では1本のみ示すが、複数本のコンペンロープ12が吊り下げられている。コンペンロープ12は、主ロープ7の質量を補償する。コンペンロープ12の第1の端部は、かご8の下部に接続されている。コンペンロープ12の第2の端部は、釣合おもり9の下部に接続されている。
 昇降路1内の下部には、コンペンロープ12に張力を与える一対のコンペンロープ張り車13a,13bが設けられている。実施の形態1では、全ての号機のエレベータ100が同様の構成である。
 図2は図1の主ロープ7のかご側部分の1次固有振動数及びかご8の左右方向の1次固有振動数とかご位置との関係を示すグラフである。図中の近似式において、frは主ロープ7のかご側部分の1次固有振動数、Lは主ロープ7のかご8と駆動シーブ6との間の部分、即ちかご側部分の長さ、Tは1本当たりのロープ張力、ρは1本当たりのロープ線密度である。
 主ロープ7の1次固有振動数は、かご8から駆動シーブ6までの距離がかご位置によって変化するため、かご位置によって変化する。即ち、かご8が最上階に近付くにつれて、長さLが小さくなり、長さLに反比例して主ロープ7のかご側部分の1次固有振動数frは増加する傾向を示す。
 一方、ローラガイド装置を介してかごガイドレール10に案内されて上下動するかご8の左右方向の1次固有振動数fc1は、かご8の質量及びローラガイド装置の支持剛性が、かご位置によって変動しないため、かご位置に対して一定値となっている。これは、かご8の前後方向についても同様であり、かご8の前後方向の1次固有振動数も、かご位置に対して一定値となる。
 例えば、かご8が最下階又はその近くに位置しているときに、建物揺れに伴って主ロープ7が揺れ、その状態で上層階へかごが走行すると、最上階に近付くに連れて、主ロープ7の振幅は小さくなるが、主ロープ7の振動の周波数が高くなる。そして、主ロープ7の張力に応じた水平外力がかご8に作用し、ロープ周波数とかご周波数とが一致する位置でかご8の振動が大きくなると考えられる。
 群管理装置200には、各エレベータ100の制御装置5からかご位置情報が入力される。また、群管理装置200には、複数のロープ共振ゾーンが予め設定されている。ロープ共振ゾーンは、かご8がそのゾーン内に位置しているときに建物の揺れにより主ロープ7又はコンペンロープ12が揺れ易い昇降路1内のかご移動領域である。
 この例では、ロープ共振ゾーンとして、図3に示すように、主ロープ共振ゾーン1a、第1のコンペンロープ共振ゾーン1b、及び第2のコンペンロープ共振ゾーン1cが設定されている。
 主ロープ共振ゾーン1aは、そのゾーン内にかご8が存在しているときに、建物の揺れにより主ロープ7のかご側部分が共振し易い領域である。第1及び第2のコンペンロープ共振ゾーン1b,1cは、そのゾーン内にかご8が存在しているときに、建物の揺れによりコンペンロープ12のかご側部分が共振し易い領域である。
 この例では、主ロープ共振ゾーン1aは、最下階付近に設定されている。また、第1のコンペンロープ共振ゾーン1bは、中間階付近に設定されている。さらに、第2のコンペンロープ共振ゾーン1cは、最上階付近に設定されている。これらの共振ゾーン1a,1b,1cは、昇降路1内の互いに異なる領域であり、上下方向に互いに間隔をおいて設定されている。
 各ロープ共振ゾーン1a,1b,1cの上下方向の範囲は、1階床のみであっても、複数階床に渡っていてもよく、実際の建物揺れと主ロープ7及びコンペンロープ12の揺れとの関係に応じて適宜設定することができる。
 群管理装置200及び各制御装置5は、それぞれ独立したコンピュータにより構成されている。群管理装置200は、建物揺れ設定レベル以上の揺れが建物に発生し、管制運転の実施条件が満たされると、管制運転を実施する。管制運転の実施条件は、ロープ共振ゾーン1a,1b又は1c内の停止階に待機設定時間以上待機しているかご8であるロープ共振かごが存在することである。
 待機設定時間は、主ロープ7又はコンペンロープ12が共振して、騒音又はかご振動が利用者に悪影響を及ぼすと推定される時間である。
 管制運転において、群管理装置200は、ロープ共振かごを含まないエレベータ100のうちの少なくとも1機のエレベータ100のかご8、即ちロープ共振ゾーン以外に位置している同一バンク内の少なくとも1台のかご8を、追加割当かごとして選択し、ロープ共振かごが待機している停止階に移動させる。
 図4は図1の群管理装置200の機能を示すブロック図である。群管理装置200は、管制運転実施部21及び退避運転回数判定部26を有している。管制運転実施部21には、建物の揺れを検出する建物揺れ検出器14からの信号が入力される。建物揺れ検出器14としては、例えば地震による長周期振動を感知する長周期振動感知器が用いられている。
 管制運転実施部21は、建物揺れ検出器14により建物揺れ設定レベル以上の建物の揺れが検出されているときに、管制運転の要否の判定を行い、管制運転が必要と判定した場合に管制運転を実施する。
 また、管制運転実施部21は、追加割当実施判定部22、追加割当指令部23、乗客追い出し指令部24、及び非共振ゾーン走行指令部25を有している。
 追加割当実施判定部22は、管制運転の実施条件を満たすかどうかを判定し、実施条件を満たした場合に、管制運転における追加割当を実施すると判定する。また、追加割当実施判定部22は、共振ゾーン判定部22a、待機時間判定部22b、及び乗降時間推定部22cを有している。
 共振ゾーン判定部22aは、いずれかのエレベータ100において、かご8がロープ共振ゾーン1a,1b又は1cに存在しているかどうかを判定する。待機時間判定部22bは、ロープ共振ゾーン1a,1b又は1cにかご8が待機している時間を計測し、待機設定時間に達したかどうかを判定する。乗降時間推定部22cは、かご8のサイズ、ドア開閉速度、乗車人数、及び降車人数のうちの少なくともいずれか1つの情報から、ロープ共振ゾーン1a,1b又は1cでの乗客の乗降時間を推定する。
 追加割当実施判定部22は、建物揺れ設定レベル以上の揺れが建物に発生すると、ロープ共振ゾーン1a,1b又は1c内の停止階に待機しているかご8である共振階待機かごが存在するかどうかを判定し、共振階待機かごが存在すると、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達する可能性が高いかどうかを判定し、高いと判定した場合には、待機設定時間に達する前に追加割当を実施すると判定する。
 また、追加割当実施判定部22は、乗降時間推定部22cで推定した乗降時間から、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達する可能性が高いかどうかを判定する。例えば、かごのサイズが大きい場合、ドア開閉速度が遅い場合、乗車人数及び降車人数が多い場合には、乗降時間が長くなると推定し、待機設定時間に達する可能性が高いと判定する。
 追加割当指令部23は、ロープ共振かごの検出により追加割当を実施すると判定された場合に、追加割当かごを選択し、ロープ共振かごが待機している階に追加割当かごを即座に移動させる。また、追加割当指令部23は、待機設定時間に達する前に追加割当を実施すると判定された場合には、追加割当かごを選択し、選択した追加割当かごを共振階待機かごが待機している停止階に近付ける。
 さらに、追加割当指令部23は、追加割当かごを共振階待機かごが待機している停止階に近付けた後、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達していなければ、追加割当かごを昇降路1内のロープ共振ゾーン1a,1b又は1cに隣接する領域の停止階で待機させる。
 さらにまた、追加割当指令部23は、追加割当かごとしてロープ共振かごが待機している停止階に移動させた回数をかご8毎にカウントして記憶し、追加割当かごとなる回数の偏りを抑制するように追加割当かごを選択する。
 乗客追い出し指令部24は、管制運転を実施すると判定した際に、ロープ共振かご内の乗客及びロープ共振かごに乗ろうとしている乗客に対して、アナウンス及び表示の少なくともいずれか一方によって、ロープ共振かごの利用を中止し追加割当かごを利用するよう促す、即ち乗客追い出し動作を行う。
 非共振ゾーン走行指令部25は、ロープ共振かごが待機している停止階に追加割当かごが到着し、ロープ共振かごから乗客を追い出した後、主ロープ7又はコンペンロープ12の揺れを減衰させるため、ロープ共振かごを、ロープ共振ゾーン1a,1b,1c外の領域、即ち非共振ゾーンの停止階に移動させ待機させる。
 退避運転回数判定部26は、ロープ共振かごとしてロープ共振ゾーン1a,1b,1c外の停止階に移動させ待機させた回数をかご8毎にカウントして記憶する。群管理装置200は、ロープ共振かごとなる回数の偏りを抑制するように、通常運転時にロープ共振ゾーン1a,1b又は1c内の停止階に配車するかご8を選択する。
 図5は図4の管制運転実施部21の動作を示すフローチャートである。管制運転実施部21は、通常運転中に建物揺れ設定レベル以上の揺れが検出されると、図5の処理を周期的に実行する。図5の処理では、まず共振階待機かごが存在するかどうかを判定する(ステップS1)。共振階待機かごが存在しなければ、通常運転を継続する。
 共振階待機かごが存在する場合、共振階待機かごのかごドア及び対応する乗場ドアが開放状態であるかどうか、即ち乗客が乗降中であるかどうかを判定する(ステップS2)。開放状態でなければ、通常運転を継続する。
 開放状態である場合、共振階待機かごが停止階に待機する時間を推定する(ステップS3)。そして、推定された待機時間が待機設定時間以上であるかどうかを判定する(ステップS4)。
 推定された待機時間が待機設定時間以上である場合、追加割当を実施する(ステップS5)。即ち、追加割当かごを選択しロープ共振ゾーン1a,1b又は1cに隣接する停止階に移動させる。このとき、追加割当かごを低速で移動させることにより、ロープ共振ゾーン1a,1b又は1cに隣接する停止階で停止して待機する時間を短縮することもできる。
 この後、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達したかどうかを判定する(ステップS6)。待機設定時間に達していなければ、追加割当かごを、ロープ共振ゾーン1a,1b又は1cに隣接する停止階で待機、即ちゾーン外待機させる(ステップS7)。
 共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達すると、共振階待機かごはロープ共振かごと認定される。そして、ゾーン内移動指令、即ちロープ共振かごが待機している停止階に追加割当かごを移動させる指令を発生する(ステップS8)。そして、ロープ共振かごが待機している停止階に追加割当かごが到着したかどうかを判定する(ステップS9)。
 追加割当かごの到着が確認されると、乗客追い出し指令部24による乗客追い出し動作を行う(ステップS10)。ロープ共振かご内の乗客がいなくなったら、ロープ共振かご内を消灯し、ロープ共振かごのドアを閉じる。
 この後、ロープ共振かごを非共振ゾーンの停止階に移動させる(ステップS11)。そして、主ロープ7又はコンペンロープ12の揺れが十分に減衰される時間である減衰設定時間以上、ロープ共振かごを待機させてから(ステップS12)、通常運転に戻る。
 一方、ステップS3で推定された待機時間が待機設定時間未満であった場合、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達したかどうかを確認する(ステップS13)。そして、待機設定時間に達していなければ、ステップS1に戻る。
 また、推定された待機時間が待機設定時間未満であるにもかかわらず、実際の待機時間が待機設定時間に達している場合には、追加割当を実施する(ステップS14)。そして、この場合は、即座にゾーン内移動指令を発生し、追加割当かごをロープ共振かごが待機している停止階に追加割当かごを移動させる。
 このようなエレベータシステム及びその制御方法では、ロープ共振かごが存在すると、ロープ共振ゾーン以外に位置しているかご8を、追加割当かごとして、ロープ共振かごが待機している停止階に移動させるので、利便性の低下を抑えつつ、ロープ振動によるかご8の乗り心地の悪化を防止することができる。
 また、主ロープ7又はコンペンロープ12自体の揺れによりかご8が振動したり騒音が発生したりすることによる乗り心地の悪化を防止できるだけでなく、ロープ共振かごが移動して、ロープ周波数とかご周波数とが一致する位置でかご8の振動が大きくなることも防止できる。
 即ち、追加割当かごは、主ロープ7又はコンペンロープ12の横揺れが小さいので、ロープ共振かごが待機している停止階に停止した後、待機設定時間よりも短い待機時間で走行を再開してロープ共振ゾーン1a,1b,1c外へ移動すれば、目的階まで直行しても乗り心地を悪化させるほどのかご8の縦振動は発生しない。
 また、アナウンス及び表示の少なくともいずかれ一方により、ロープ共振かごの乗客に対して、追加割当かごを利用するよう促すので、ロープ共振かごから追加割当かごへの乗り換えをよりスムーズに行わせることができる。
 さらに、ロープ共振かごが待機している停止階に追加割当かごが到着した後、ロープ共振かごを、ロープ共振ゾーン外の停止階に移動させ待機させるので、主ロープ7又はコンペンロープ12の揺れをより早期に減衰させることができ、エレベータ100の稼働率の低下を抑えることができる。
 さらにまた、ロープ共振かごとしてロープ共振ゾーン外の停止階に移動させ待機させた回数をかご8毎にカウントして記憶し、ロープ共振かごとなる回数の偏りを抑制するように、通常運転時にロープ共振ゾーン内の停止階に配車するかご8を選択するので、特定のエレベータ100に主ロープ7又はコンペンロープ12の共振が集中したり、ロープ共振ゾーン1a,1b,1c外への退避運転が集中したりするのを防止できる。
 また、共振階待機かごの待機時間を推定し、推定した待機時間が待機設定時間に達する可能性が高い場合には、予め追加割当かごを選択し、選択した追加割当かごを共振階待機かごが待機している停止階に近付けるので、ロープ共振かごが待機している停止階に追加割当かごをより早期に移動させることができ、ロープ共振かごを利用しようとしていた乗客の待ち時間を短縮することができる。
 さらに、追加割当かごを共振階待機かごが待機している停止階に近付けた後、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達していなければ、追加割当かごをロープ共振ゾーン1a,1b又は1cに隣接する領域で待機させるので、追加割当かごに接続されている主ロープ7又はコンペンロープ12が共振するのを防止することができる。
 さらにまた、群管理装置200は、かご8のサイズ、ドア開閉速度、乗車人数、及び降車人数のうちの少なくともいずれか1つの情報から、共振階待機かごの乗客の乗降時間を推定し、推定した乗降時間から、共振階待機かごの待機時間が待機設定時間に達する可能性が高いかどうかを判定するので、共振階待機かごの待機時間をより正確に推定することができる。
 また、追加割当かごとしてロープ共振かごが待機している停止階に移動させた回数をかご8毎にカウントして記憶し、追加割当かごとなる回数の偏りを抑制するように追加割当かごを選択するので、追加割当かごとしての起動回数が特定のエレベータ100に集中するのを防止することができる。
 なお、ロープ共振ゾーンは、各エレベータ100の制御装置5に設定してもよい。この場合、群管理装置200は、共振階待機かごの有無に関する情報を制御装置5から受け取り、その情報に基づいて待機時間の推定及びロープ共振かごの有無の判定を行えばよい。また、待機時間の推定及びロープ共振かごの有無の判定を各エレベータ100の制御装置5によって行わせてもよい。
 また、ロープ共振ゾーンは、例えば主ロープ7のみについて設定してもよく、また、主ロープ7及びコンペンロープ12以外のロープについて設定してもよい。
 さらに、共振階待機かごの待機時間の推定及びゾーン外待機を省略し、ロープ共振かごが検出されてから追加割当を行ってもよい。
 さらにまた、乗客追い出し動作を省略したり、ロープ共振かごの非共振ゾーンへの退避運転を省略したりすることも可能である。
 また、追加割当かごとなる回数を平準化を省略したり、ロープ共振ゾーン内への配車回数の平準化を省略したりすることも可能である。
 さらに、上記の例では、図5のステップS2で開放状態でなかった場合に通常運転を継続したが、共振階待機かごが戸閉待機状態であった場合、その状態のまま待機設定時間経過するかどうかを判定してもよい。この場合、戸閉待機状態のまま待機設定時間経過した場合には、ステップS11に移動し、非共振ゾーンで減衰設定時間待機させる。また、待機設定時間経過前にドアが開放された場合には、ステップS3に移動する。
 さらにまた、各エレベータ100のレイアウトは、図1の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、巻上機が昇降路の下部に配置されているエレベータ、及び2個以上の釣合おもりを用いるエレベータ等にもこの発明は適用できる。
 また、上記の例では、主ロープ7及びコンペンロープ12について述べたが、いずれか一方のみにこの発明を適用してもよく、また、例えば調速機ロープなど、かご8に接続されているロープであれば、この発明の適用範囲内である。また、断面が偏平なベルトについても、建物の揺れに共振して大きく揺れる可能性があれば、この発明におけるロープに含まれる。
 さらに、この発明は、シャトルエレベータ、機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、共通の昇降路内に複数のかごが配置されているワンシャフトマルチカー方式のエレベータなど、あらゆるタイプのエレベータ装置に適用できる。

Claims (9)

  1.  建物内に設けられている昇降路を昇降するかごと、前記かごに接続されているロープと、前記かごを昇降させる巻上機と、前記巻上機を制御する制御装置とをそれぞれ有している複数のエレベータ、及び
     前記エレベータを群として管理する群管理装置
     を備え、
     前記群管理装置又は前記制御装置には、前記建物の揺れにより前記ロープが揺れ易いかご移動領域であるロープ共振ゾーンが設定されており、
     前記群管理装置は、建物揺れ設定レベル以上の前記建物の揺れが検出され、かつ前記ロープ共振ゾーン内の停止階に待機設定時間以上待機している前記かごであるロープ共振かごが存在している場合に、前記ロープ共振ゾーン以外に位置している前記かごを、追加割当かごとして、前記ロープ共振かごが待機している停止階に移動させるエレベータシステム。
  2.  前記群管理装置は、アナウンス及び表示の少なくともいずかれ一方により、前記ロープ共振かごの乗客に対して、前記追加割当かごを利用するよう促す請求項1記載のエレベータシステム。
  3.  前記群管理装置は、前記ロープ共振かごが待機している停止階に前記追加割当かごが到着した後、前記ロープ共振かごを、前記ロープ共振ゾーン外の停止階に移動させ待機させる請求項1又は請求項2に記載のエレベータシステム。
  4.  前記群管理装置は、前記ロープ共振かごとして前記ロープ共振ゾーン外の停止階に移動させ待機させた回数を前記かご毎にカウントして記憶し、前記ロープ共振かごとなる回数の偏りを抑制するように、通常運転時に前記ロープ共振ゾーン内の停止階に配車する前記かごを選択する請求項3記載のエレベータシステム。
  5.  前記群管理装置は、前記建物揺れ検出器により前記建物揺れ設定レベル以上の揺れが検出され、かつ前記ロープ共振ゾーン内の停止階に待機している前記かごである共振階待機かごが存在している場合に、前記共振階待機かごの待機時間が前記待機設定時間に達する可能性が高いかどうかを判定し、高いと判定した場合には、前記追加割当かごを選択し、選択した前記追加割当かごを前記共振階待機かごが待機している停止階に近付ける請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエレベータシステム。
  6.  前記群管理装置は、前記追加割当かごを前記共振階待機かごが待機している停止階に近付けた後、前記共振階待機かごの待機時間が前記待機設定時間に達していなければ、前記追加割当かごを前記昇降路内の前記ロープ共振ゾーンに隣接する領域で待機させる請求項5記載のエレベータシステム。
  7.  前記群管理装置は、前記かごのサイズ、ドア開閉速度、乗車人数、及び降車人数のうちの少なくともいずれか1つの情報から、前記共振階待機かごの乗客の乗降時間を推定し、推定した乗降時間から、前記共振階待機かごの待機時間が前記待機設定時間に達する可能性が高いかどうかを判定する請求項5又は請求項6に記載のエレベータシステム。
  8.  前記群管理装置は、前記追加割当かごとして前記ロープ共振かごが待機している停止階に移動させた回数を前記かご毎にカウントして記憶し、前記追加割当かごとなる回数の偏りを抑制するように前記追加割当かごを選択する請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のエレベータシステム。
  9.  建物内に設けられている昇降路を昇降するかごと、前記かごに接続されているロープと、前記かごを昇降させる巻上機と、前記巻上機を制御する制御装置とをそれぞれ有している複数のエレベータを備えているエレベータシステムの制御方法であって、
     前記建物の揺れにより前記ロープが揺れ易いかご移動領域を前記ロープ共振ゾーンとして、建物揺れ設定レベル以上の前記建物の揺れが検出されたときに、前記ロープ共振ゾーン内の停止階に待機設定時間以上待機している前記かごであるロープ共振かごが存在するかどうかを判定するステップ、及び
     前記ロープ共振かごが存在すると、前記ロープ共振ゾーン以外に位置している前記かごを、追加割当かごとして、前記ロープ共振かごが待機している停止階に移動させるステップ
     を含むエレベータシステムの制御方法。
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