JP4633351B2

JP4633351B2 - エレベータの表示システム及び同システムに用いられる情報表示装置

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Publication number: JP4633351B2
Application number: JP2003388101A
Authority: JP
Inventors: 陽一関本
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: US7147085B2; JP2005145685A; CN1882489A; US20060191750A1; WO2005049465A1

Description

本発明は、例えば超高速エレベータにおいて、乗りかごの運転状態を所定の場所に表示する場合に用いて好適なエレベータの表示システム及び同システムに用いられる情報表示装置に関する。

エレベータでは、乗りかごの運転状態が「制御盤」と呼ばれるエレベータ制御装置によって常に監視されている。この乗りかごの運転状態に関するデータは、伝送ケーブルを介して乗りかご内の情報表示装置などに転送される。

ここで、通常のエレベータでは、乗りかごが各階床を移動するタイミングに合わせて、エレベータ制御装置から乗りかごの運転状態に関するデータが定期的に転送されてくる。したがって、情報表示装置側では、これらのデータに基づいて乗りかごの運転状態をリアルタイムで表示することができる。

ところが、例えば定格速度（最高速度）が１０００ｍ／分を超えるような超々高速エレベータでは、乗りかごが非常に早く各階床間を移動するため、エレベータ制御装置からのデータ転送に遅れが生じ、例えば乗りかごの位置が「５０階」→「５２階」→「５４階」…といったように間欠的に表示されるなどの問題が生じる。

従来、このようなエレベータの高速化に起因する表示タイミングの遅れを解消するものとして、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１では、乗りかごが階間中間位置を通過したときに、エレベータ制御装置側から表示切替え信号を発生することで、情報表示装置に対して各階床毎の表示切り替えを早めに指示するようにしている。

しかしながら、このようなエレベータ制御装置側でタイミングを合わせる方法では限界があり、情報表示装置側で表示切替え信号を受けて表示を切替えるまでの間に、乗りかごがその表示対象となる階床を通過してしまう可能性がある。
特開平６−２４７６５４号公報

上述したように、乗りかごが高速に走行する場合に、エレベータ制御装置からのデータ転送に遅れが生じ、乗りかごの位置などが間欠的に表示されるなどの問題があった。この場合、例えばエレベータ制御装置のデータ伝送性能を上げれば、上記のような問題を解決することができる。しかしながら、性能改善に伴うコストがかかり、また、既存の制御装置を使用できなくなるデメリットがある。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、データ伝送性能を改善しなくとも、常に乗りかごの運転状態を違和感なく表示することのできるエレベータの表示システム及び同システムに用いられる情報表示装置を提供することを目的とする。

本発明のエレベータの表示システムは、乗りかごの運転を制御する制御装置と、この制御装置に伝送ケーブルを介して接続され、所定の場所で上記乗りかごの運転状態を表示する情報表示装置とからなる。

上記制御装置は、上記乗りかごの運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記乗りかごの運転に伴い、上記運転状態検出手段によって検出された上記乗りかごの運転状態に関するデータを上記伝送ケーブルを介して上記情報表示装置に転送するデータ転送手段とを備え、上記情報表示装置は、上記制御装置から転送されたデータを受信するデータ受信手段と、上記乗りかごの運転動作に同期させて、次に表示すべきデータを推測する表示推測手段と、上記乗りかごの運転時に上記制御装置から上記乗りかごの走行区間に関する通知を受けて現在の走行区間を判断し、上記乗りかごが高速走行可能な区間を走行しているときには、上記表示推測手段によって推測されたデータに基づいて上記乗りかごの位置を階床表示し、上記乗りかごが低速走行可能な区間を走行しているときには、上記データ受信手段によって受信されたデータに基づいて上記乗りかごの階床位置を表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、制御装置側で乗りかごの運転状態が検出されると、その乗りかごの運転状態に関するデータが伝送ケーブルを介して情報表示装置に転送される。その際、情報表示装置側において、上記乗りかごの運転動作に同期させて次に表示すべきデータが推測される。そして、乗りかごが高速走行可能な区間を走行しているときには、乗りかごの運転動作に同期させて作られた推測データに基づいて乗りかごの位置が階床表示され、乗りかごが低速走行可能な区間を走行しているときには、上記制御装置から受信したデータに基づいて上記乗りかごの位置が階床表示される。これにより、高速運転などによりデータ転送に遅れが生じていても、乗りかごの運転状態つまり現在のかご位置を違和感なく表示することができる。

本発明によれば、情報表示装置側に、乗りかごの運転動作に同期させて次に表示すべきデータを推測する機能を設けておくことで、データ転送に遅れが生じる場合に、上記推測されたデータを用いて乗りかごの運転状態を違和感なく表示することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るエレベータが適用される超高層ビルの一例を示す図であり、ここでは１階〜１００階までの複数の階床を有する超高層ビル１１が示されている。図中の１２はこの超高層ビル１１に設置されたエレベータの乗りかごである。

乗りかご１２は、昇降路１３内を昇降動作し、乗客を目的の階床まで運ぶ。この場合、図１のような超高層ビル１１では、例えば、乗りかご１２が走行を開始する階が１階であり、１００階まで乗客を早く運ぶためには、中間階を飛ばして高速で運転することが行われる。このような場合では、６階〜９４階は高速区間、それ以外の１階〜５階と９５階〜１００階は低速区間となる。

なお、上記高速区間、低速区間は、乗りかご１２が走行を開始する階がどの階であるかにより、変わってくるものである。

６階〜９４階の高速区間において、乗りかご１２は６階と９４階以外の各階は停止せずに、５階と９４階との間を定格速度（最高速度）で高速走行する。上記定格速度は、例えば１０００ｍ／分である。一方、１階〜５階と９５階〜１００階の低速区間において、乗りかご１２は各階床毎に停止する。

また、図中の１４は機械室であり、この機械室１４の中にエレベータの制御装置や駆動機構などが設置されている（図２参照）。

図２はエレベータの概略構成を示す図であり、図１と同じ部分には同一符号が付してある。

超高層ビル１１の最上部に設けられた機械室１４には、エレベータ制御装置（制御盤）２１、巻き上げ機２２、シーブ２３などが設置されている。エレベータ制御装置２１は、乗りかご１２の運転制御を行うものであり、汎用のコンピュータによって構成される。巻き上げ機２２は、エレベータ制御装置２１から出力される駆動制御信号によって駆動される。この巻き上げ機２２の駆動によりシーブ２３が回転し、このシーブ２３に巻回されたメインロープ２４を介して乗りかご１２がカウンタウェイト（釣り合い重り）２５と共につるべ式に昇降路１３内を昇降する。

ここで、乗りかご１２内に情報表示装置３１が設置されている。この情報表示装置３１は、乗りかご１２の運転速度や位置などの運転状態を表示するものである。また、各階の乗り場２７や、監視員が待機しているエレベータの監視室２８にも同様の情報表示装置３２、３３が設置されている。これらの情報表示装置３１、３２、３３は伝送ケーブル２６を介してエレベータ制御装置２１に接続されている。

エレベータ制御装置２１は、乗りかご１２の運転状態を検出し、そのデータを伝送ケーブル２５を介して情報表示装置３１、３２、３３にリアルタイムで転送する。情報表示装置３１、３２、３３は、エレベータ制御装置２１から転送されたデータを受信することにより、そのデータに含まれる乗りかご１２の運転速度や位置などを所定の形式で画面上に表示する。

また、情報表示装置３１、３２、３３は、高速運転時などエレベータ制御装置２１からの情報転送に遅れが生じる場合に、次に表示すべきデータを推測し、その推測したデータを表示する機能を備えている。

以下では、上記各情報表示装置３１、３２、３３のうち、乗りかご１２内に設けられた情報表示装置３１について説明するが、その他の情報表示装置３２、３３についても同様である。

図３はエレベータの乗りかご１２内に設けられた情報表示装置３１の画面構成の一例を示す図である。

情報表示装置３１は、乗りかご１２内において、乗客から見やすい場所、例えばドアの上部付近に設置されている。この情報表示装置３１の装置本体上には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部４１〜４３が設けられている。表示部４１は、乗りかご１２の現在位置（階床数）を表示する。表示部４２は、乗りかご１２の現在の運転速度を表示する。表示部４３は、乗りかご１２の走行方向を表示する。

なお、この情報表示装置３１の形状や画面の構成については特に図３の例に限定されるものではなく、その他の構成であっても良い。また、ここでは乗りかご１２の運転速度、位置、走行方向を表示しているが、その他に、例えば異常発生のメッセージなどを表示するような構成であっても良い。

図４はエレベータ制御装置２１と情報表示装置３１からなるエレベータ表示システムの構成を示すブロック図である。

エレベータ制御装置２１は、運転状態検出部５１、データ転送部５２などを備える。運転状態検出部５１は、乗りかご１２の運転速度、位置などを含む現在の運転状態を検出する。なお、乗りかご１２の運転速度は、例えば図１に示す巻き上げ機２２の回転速度から求められる。また、乗りかご１２の位置は、例えば巻き上げ機２２の回転軸などに設けられた図示せぬパルスエンコーダから出力されるパルス数をカウントすることにより求められる。

データ転送部５２は、運転状態検出部５１によって検出された乗りかご１２の運転状態に関するデータを伝送ケーブル２６を介して情報表示装置３１に転送するための処理を行う。

また、このエレベータ制御装置２１は、乗りかご１２の運転開始と減速のタイミングを示す運転タイミング信号Ｓ１を出力する機能、乗りかご１２が所定の速度以上で走行していることを示す高速走行信号Ｓ２を出力する機能、伝送システムに異常が発生したことを示す伝送異常信号Ｓ３を出力する機能などを備える。これらの信号Ｓ１〜Ｓ３は、それぞれ伝送ケーブル２６を介して情報表示装置３１に与えられる。

一方、情報表示装置３１には、データ受信部６１、データ記憶部６２、表示推測部６３、運転パターンテーブル６４、階高テーブル６５、表示制御部６６、そして、表示部４１〜４３が備えられている。

データ受信部６１は、エレベータ制御装置２１から送られてくる乗りかご１２の運転状態データを受信する。データ記憶部６２は、データ受信部６１にて受信されたデータを記憶する。このデータ記憶部６２は、特に一時的な伝送異常が発生した場合などにおいて、エレベータ制御装置２１からのデータをかご内表示データとして出力しないために設けられている。

表示推測部６３は、乗りかご１２の運転動作に同期させて次に表示すべきデータを推測する処理を行う。運転パターンテーブル６４は、図５に示すように、予め乗りかご１２の各走行距離毎に作成された複数の運転パターンを記憶したテーブルである。また、階高テーブル６５は、図６に示すように、ビル１１の各階床間の階高情報を記憶したテーブルである。

表示制御部６６は、エレベータ制御装置２１から転送されたデータまたは表示推測部６３によって推測されたデータをかご内表示データとして表示部４１〜４３に与えるための処理を行う。

表示部４１〜４３は、表示制御部６６によって選択されたデータに基づいて、図３に示したように、乗りかご１２内の所定の場所で乗りかご１２の位置や運転速度、走行方向などを所定の形式で表示する。

次に、本発明の表示システムの動作について説明する。

図１に示すように、乗りかご１２がビル１１の６階〜９４階を高速運転している場合には、エレベータ制御装置２１からのデータ転送に遅れが生じる。このため、乗りかご１２が各階床を通過するタイミングに間に合わず、乗りかご１２の位置（階床数）などが間欠的に表示されるなどの問題がある。

そこで、本発明の表示システムでは、このような問題を解決するために、情報表示装置３１側で次に表示すべきデータを推測し、その推測データを使用して乗りかご１２の運転状態を表示することを特徴としている。

上記データの推測は、乗りかご１２の運転パターンを生成することで行われる。この運転パターンの生成方法として、（ａ）実際の乗りかご１２の走行に合わせた運転パターンを生成する方法と、（ｂ）加速、減速などの各ポイントの信号を入力し、これらのポイントを結ぶ簡易な運転パターンを生成する方法がある。以下では、上記（ａ）の方法にて運転パターンを生成する場合を想定して説明する。

乗りかご１２の運転時において、エレベータ制御装置２１から乗りかご１２の運転開始と減速のタイミングを示す運転タイミング信号Ｓ１が情報表示装置３１に対して出力される。この運転タイミング信号Ｓ１は、情報表示装置３１に設けられた表示推測部６３に入力される。表示推測部６３は、この運転タイミング信号Ｓ１を入力することにより、乗りかご１２が運転を開始してから目的の階床に到着するまでの運転パターン７１を所定の演算式に従って生成する。

図７は表示推測部６３によって生成される運転パターンの一例を模式的に示した図である。図中の７１がその運転パターンであり、７２はエレベータ制御装置２１から転送されてくるデータ（速度データ）を示している。

この運転パターン７１には、加速ジャーク期間（ｔ０−ｔ１）、加速期間（ｔ１−ｔ２）、定速ジャーク期間（ｔ２−ｔ３）、定速期間（ｔ３−ｔ４）、減速ジャーク期間（ｔ４−ｔ５）、減速期間（ｔ５−ｔ６）、停止ジャーク期間（ｔ６−ｔ７）が含まれる。

なお、「ジャーク」とは予備動作のことである。特に、加速前に行われるジャークのことを「加速ジャーク」、定速前に行われるジャークのことを「定速ジャーク」、減速前に行われるジャークのことを「減速ジャーク」、運転停止前に行われるジャークのことを「停止定速ジャーク」と呼んでいる。単位は「ｍ／ｓ²」である。

ここで、運転速度に関する推測データは、上記運転パターン７１の演算式に従って以下のようにして求めることができる。

（１）まず、加速ジャーク期間（ｔ０−ｔ１）では、乗りかご１２は一定のジャークＪで移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝（１／２）・Ｊ・ｔ^２
ｔ：時間
で求められる。

（２）次に、ジャーク終了後の加速期間（ｔ１−ｔ２）では、乗りかご１２は一定の加速度αにて移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝αｔ＋Ｖ１
Ｖ１：ジャーク開始速度
で求められる。

（３）次に、定速ジャーク期間（ｔ２−ｔ３）では、乗りかご１２は一定のジャークＪにて移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝ＶＲ−（１／２）・Ｊ・（ｔ３−ｔ２−ｔ）^２
ＶＲ：定格速度
で求められる。

（４）次に、定速期間（ｔ３−ｔ４）では、乗りかご１２は定格速度ＶＲにて移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝ＶＲ
で求められる。

（５）次に、減速ジャーク期間（ｔ４−ｔ５）では、乗りかご１２は一定のジャークＪにて移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝ＶＲ−（１／２）・Ｊ・ｔ^２
で求められる。

（６）次に、減速期間（ｔ５−ｔ６）では、乗りかご１２は一定の減速度βにて移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝Ｖ２−βｔ
Ｖ２：減速ジャーク終了速度
で求められる。

（７）次に、停止ジャーク期間（ｔ６−ｔ７）では、乗りかご１２は一定のジャークＪにて移動する。従って、そのときの速度Ｖは、
Ｖ＝Ｖ３−（１／２）・Ｊ・ｔ^２
Ｖ３：停止ジャーク開始速度
で求められる。

このように、運転パターン７１を参照することにより、乗りかご１２が各時点でどのような速度で走行しているのかを推測することができる。また、上記各時点の速度を積分し、その値を積算すれば、スタート地点からの総走行距離が算出される。この総走行距離を階高テーブル６５に記憶された各階床間の階高情報と照らし合わせることで、乗りかご１２の位置（階床数）を求めることができる。

このようにして推測された速度や位置のデータは、表示制御部６６に与えられる。表示制御部６６では、データ受信部６１にて受信されたデータつまりエレベータ制御装置２１からの転送データと表示推測部６３によって得られた推測データとの整合性などを判断した後、上記転送データまたは上記推測データを選択的に使用して乗りかご１２の運転状態を表示する。

具体的には、例えば図１に示すように、乗りかご１２の１回の走行距離が長い場合、つまり、乗りかご１２が高速区間（６階〜９４階）を定格速度で走行しているときには、表示推測部６３を有効とし、この表示推測部６３によって推測されたデータを使用して乗りかご１２の運転状態を表示する。これにより、エレベータ制御装置２１から転送されるデータに遅れが生じても、上記推測データを用いて運転状態を違和感なく表示することができる。

一方、乗りかご１２の１回の走行距離が短い場合、つまり、乗りかご１２が低速区間（１階〜５階、９５階〜１００階）を走行するときには、データ転送に遅れが生じることはないので、データ受信部６１にて受信された転送データを使用して乗りかご１２の運転状態を表示する。乗りかご１２が現在のどの区間を走行しているのかは、乗りかご１２の運転時にエレベータ制御装置２１から情報表示装置３１に対して通知される。情報表示装置３１内の表示制御部６６では、この通知された走行区間に従って転送データまたは推測データの切り替えを行う。

また、このような走行区間による切り替え方法とは別に、図７に示すように、乗りかご１２が所定速度Ｖｋ以上で走行している間だけ、推測データを使用することでも良い。

また、このような走行区間による切り替え方法とは別に、図７に示すように、乗りかご１２が所定速度Ｖｋ以上で走行している間だけ、推測データを使用することでも良い。
上記所定速度Ｖｋとは、エレベータ制御装置２１からのデータ転送に遅れが生じる可能性のある速度であり、高速運転時の定格速度（最高速度）に近い値である。乗りかご１２が所定速度Ｖｋ以上で走行している場合、エレベータ制御装置２１から高速走行信号Ｓ２が情報表示装置３１に対して出力される。情報表示装置３１内の表示制御部６６では、その高速走行信号Ｓ２によって転送データまたは推測データの切り替えを行う。

また、上記表示制御部６６では、推測データと転送データとの誤差Ｖｅを求め、その誤差Ｖｅの値が所定値以上であった場合に、表示推測部６３に異常が生じているものと判断し、そのときの推測データの使用を禁止して転送データだけで表示を行うように構成されている。

これにより、異常時に推測データによって誤った表示を行ってしまうことを回避できる。この場合、転送データを使用するため、乗りかご１２の位置などが間欠的に表示されることになるが、誤った表示を行って乗客を混乱させるよりは良い。

また、何らかの原因でデータ伝送システムがダウンするなど、エレベータ制御装置２１によるデータ転送に異常を来した場合において、エレベータ制御装置２１から情報表示装置３１に対して伝送異常信号Ｓ３が送信される。

表示制御部６６は、この伝送異常信号Ｓ３を受信すると、伝送異常が解除されるまでの間、転送データの使用を禁止し、推測データのみを使用して表示を行う。これにより、伝送異常時において、乗りかご１２内での表示が途絶えてしまう不具合を解消することができる。

なお、上記実施形態では、乗りかご１２の運転時に所定の演算式に従って運転パターンを生成するものとして説明したが、例えば図５に示すように、各走行距離毎に作成された複数の運転パターンを記憶した運転パターンテーブル６４を用いて、この運転パターンテーブル６４の中から当該乗りかご１２の走行距離に対応した運転パターンを選択的に読み出し、この読み出した運転パターンを用いて上述したようなデータの推測処理を行うようにしても良い。

また、上記実施形態では、乗りかご１２内に設けられた情報表示装置３１を例にして説明したが、例えば図２に示すように各階の乗り場２７に設けられた情報表示装置３２や、エレベータの監視室２８に設けられた情報表示装置３３についても上記同様の手法を適用可能であり、それらの場所にて乗りかご１２の運転状態を違和感なく表示することができる。

また、エレベータには、通常の運転モードとは別に、例えば「救出運転」、「管制運転」といった特殊運転モードがある。特殊運転モードでは、乗りかご１２は通常運転モードよりも低速で走行する。そこで、通常運転モードと特殊運転モードに分けて、上記表示制御部６６にて転送データと推測データの切り替えを行うようにしても良い。この場合、通常運転モードでは推測データ、特殊運転モードでは転送データを使用して乗りかご１２の運転状態の表示を行うことになる。

要するに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係るエレベータが適用される超高層ビルの一例を示す図。同実施形態におけるエレベータの概略構成を示す図。同実施形態におけるエレベータの乗りかご内に設けられた情報表示装置３１の画面構成の一例を示す図。同実施形態におけるエレベータ制御装置と情報表示装置からなるエレベータ表示システムの構成を示すブロック図。同実施形態における情報表示装置に設けられた運転パターンテーブルの構成を示す図。同実施形態における情報表示装置に設けられた階高テーブルの構成を示す図。同実施形態における情報表示装置に設けられた表示推測部によって生成される運転パターンの一例を模式的に示した図。

符号の説明

１１…超高層ビル、１２…乗りかご、１３…昇降路、１４…機械室、２１…エレベータ制御装置、２２…巻き上げ機、２３…シーブ、２４…メインロープ、２５…カウンタウェイト、２６…伝送ケーブル、２７…乗り場、２８…監視室、３１…乗りかご内に設けられた情報表示装置、３２…乗り場に設けられた情報表示装置、３３…監視室に設けられた情報表示装置、４１〜４３…表示部、５１…運転状態検出部、５２…データ転送部、６１…データ受信部、６２…データ記憶部、６３…表示推測部、６４…運転パターンテーブル、６５…階高テーブル、６６…表示制御部。

Claims

乗りかごの運転を制御する制御装置と、この制御装置に伝送ケーブルを介して接続され、所定の場所で上記乗りかごの運転状態を表示する情報表示装置とからなるエレベータの表示システムであって、
上記制御装置は、
上記乗りかごの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記乗りかごの運転に伴い、上記運転状態検出手段によって検出された上記乗りかごの運転状態に関するデータを上記伝送ケーブルを介して上記情報表示装置に転送するデータ転送手段とを備え、
上記情報表示装置は、
上記制御装置から転送されたデータを受信するデータ受信手段と、
上記乗りかごの運転動作に同期させて、次に表示すべきデータを推測する表示推測手段と、
上記乗りかごの運転時に上記制御装置から上記乗りかごの走行区間に関する通知を受けて現在の走行区間を判断し、上記乗りかごが高速走行可能な区間を走行しているときには、上記表示推測手段によって推測されたデータに基づいて上記乗りかごの位置を階床表示し、上記乗りかごが低速走行可能な区間を走行しているときには、上記データ受信手段によって受信されたデータに基づいて上記乗りかごの位置を階床表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とするエレベータの表示システム。
乗りかごの運転を制御する制御装置に伝送ケーブルを介して接続され、所定の場所で上記乗りかごの運転状態を表示する情報表示装置であって、
上記制御装置から上記乗りかごの運転状態に関するデータを上記伝送ケーブルを介して受信するデータ受信手段と、
上記乗りかごの運転動作に同期させて、次に表示すべきデータを推測する表示推測手段と、
上記乗りかごの運転時に上記制御装置から上記乗りかごの走行区間に関する通知を受けて現在の走行区間を判断し、上記乗りかごが高速走行可能な区間を走行しているときには、上記表示推測手段によって推測されたデータに基づいて上記乗りかごの位置を階床表示し、上記乗りかごが低速走行可能な区間を走行しているときには、上記データ受信手段によって受信されたデータに基づいて上記乗りかごの位置を階床表示する表示制御手段と
を備えたことを特徴とする情報表示装置。