JP5263723B2 - エレベータ装置、エレベータの自動復旧方法及びそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば地震発生時に停止したエレベータを自動的に復旧させることのできるエレベータ装置、エレベータの自動復旧方法及びそのプログラムに関する。

近年、建物の高層化などに伴い、エレベータは縦の交通手段として不可欠なものとなっている。また、その一方で、地震が発生した場合でのエレベータの安全性の問題が指摘されている。

通常、エレベータでは、地震が発生すると、管制運転により乗りかごを速やかに最寄階に停止させ、そこで乗客を降車させている。ところが、地震によってエレベータの運転が一旦停止すると、その後、特に運転に支障のない状況であっても、保守員が安全を確認するまでは復旧されない。

そこで、地震によりエレベータの運転が停止した場合に、エレベータの安全性を自動的に確認し、復旧させるニーズが高まっている。

従来、地震時の自動復旧のオペレーションとしては、例えば特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１では、エレベータを低速運転で最上階から最下階までを一往復させることにより、その運転中に異常の有無を点検し、異常なしであれば、通常運転に復帰させることが開示されている。
特開平６−２２７７７０号公報

しかしながら、上記特許文献１のように、単に低速運転で一往復するだけの点検では、ある特定の状況での機器類の異常の有無しか分からないため、その点検結果だけを受けて完全復旧させるには、安全面で大きな問題があった。

そこで、本発明は、地震等によりエレベータが停止した際に、復旧後の運転の安全性を確保して、できるだけ早期に復旧可能とするエレベータ装置、エレベータの自動復旧方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。

本発明のエレベータ装置は、巻上機と、この巻上機の駆動により昇降路内を昇降動作する乗りかごと、この乗りかごの運転が停止したときの自動復旧のオペレーションを実行する運転制御手段とを具備する。

上記自動復旧のオペレーションは、上記乗りかごを最上階から最下階の間を低速で往復運転させながら機器類の異常の有無を点検する第１の点検運転と、上記第１の点検運転の結果を受けて、上記乗りかごを定格速度で各階に停止運転させながら着床状態を点検する第２の点検運転と、上記第２の点検運転の結果を受けて、上記乗りかごを最上階から最下階の間を定格速度で往復運転させて走行状態を点検する第３の点検運転とからなり、上記第１の点検運転では、少なくとも上記着床スイッチと上記ブレーキ機構の異常の有無を点検し、上記第２の点検運転では、上記第１の点検運転にて上記着床スイッチが正常であると判定された上記着床スイッチを用いて上記乗りかごを各階で停止制御し、上記第２および第３の点検運転では、上記第１の点検運転にて上記ブレーキ機構が正常であると判定された上記ブレーキ機構を用いて上記乗りかごの運転を制御することを特徴とする。

本発明によれば、地震等によりエレベータが停止した際に、復旧後の運転の安全性を確保して、できるだけ早期に復旧することができる。

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装置の全体構成を示す図である。

ビル１１にはエレベータの昇降路１２が設けられており、そこに１台のエレベータ１３が設置されている。このエレベータ１３は、乗りかご１４、カウンタウェイト１５、ロープ１６、巻上機１７などから構成される。

乗りかご１４は利用者を乗せてビル１１の各階床間を移動するものであり、ロープ１６の一端が連結されている。ロープ１６は巻上機１７に巻き掛けられ、その他端にカウンタウェイト１５が連結されている。これにより、巻上機１７の駆動に伴い、乗りかご１４はロープ１６を介してカウンタウェイト１５とは反対の方向につるべ式に移動する。このとき、巻上機１７の回転軸に取り付けられたパルスエンコーダ１７ａから巻上機１７の回転数に応じたパルス信号が順次出力されて制御装置２０に与えられる。

また、巻上機１７の近傍に設けられたブレーキ機構１８は、巻上機１７の停止制御により乗りかご１４が着床した状態において、図示せぬブレーキパッドをばね力によりシーブに押し付けて、その動作をロックするように構成されている。

一方、乗りかご１４には、各階の着床時に乗り場ドア４１に係合して開閉動作するかごドア３１と、かごドア３１に連結されたドアスイッチ３２が設けられている。この場合、かごドア３１側に駆動機構があり、乗り場ドア４１は着床時にかごドア３１に係合して開閉するようになっている。ドアスイッチ３２は、このかごドア３１の開閉動作に連動してＯＮ／ＯＦＦする。

また、乗りかご１４の側部には、各階に着床したことを検出するための着床スイッチ３３が設けられている。この着床スイッチ３３は、昇降路１２内の各階の乗場高さに相当する位置に設けられた着検板４２に対向したときにＯＮする。

ドアスイッチ３２の信号や着床スイッチ３３の信号、また、乗りかご１４内に設置された図示せぬ操作盤の各種信号などは、乗りかご１４の底部に取り付けられたテールコード３４を介してビル最上部の機械室１９内に設けられた制御装置２０に伝送される。

さらに、昇降路１２内の最上部にはリミットスイッチ４３、最下部にはリミットスイッチ４４が設置されている。乗りかご１４が通常の運転範囲を超えて暴走した場合に、このリミットスイッチ４３，４４がＯＮすることで、緊急停止機能が働く。

リミットスイッチ４３，４４の各信号、また、各階の乗場に設置された図示せぬ呼びボタンの信号などは、昇降路１２に配線された図示せぬ伝送ケーブルを介して機械室１９内の制御装置２０に与えられる。

また、機械室１９には、地震の揺れを検知するための地震感知器２１が設置されている。この地震感知器２１の検知信号は制御装置２０に与えられる。

制御装置２０は、制御盤とも呼ばれ、巻上機１７の駆動制御など、エレベータ１３の運行に関わる全体の制御を行う。この制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータによって構成され、プログラムを読み込むことにより、所定の処理を実行する。

図２は制御装置２０の機能構成を示すブロック図である。

制御装置２０には、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部５１、運転制御部５２、記憶部５３、駆動部５４、通知部５５が備えられている。

インタフェース部５１は、地震感知器２１の信号やスイッチ・センサ類２２からの各種信号の入力処理を行う。スイッチ・センサ類２２には、図１に示したドアスイッチ３２や着床スイッチ３３、リミットスイッチ４３，４４などが含まれる。

運転制御部５２は、ＣＰＵからなり、乗りかご１４の運転を制御する。この乗りかご１４の運転制御には、地震発生時に乗りかご１４を最寄階まで移動させる管制運転も含まれる。また、この運転制御部５２は、本発明の自動復旧機能を実現するための３つの点検運転部５２ａ，５２ｂ，５２ｃを有する。なお、これらの点検運転の内容については、後に図３を参照して詳しく説明する。

記憶部５３は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記録媒体からなり、運転制御部５２の処理動作に必要な各種データを記憶している。駆動部５４は、運転制御部５２からの指示に従って巻上機１７を回転駆動し、乗りかご１４を昇降動作させる。また、通知部５５は、点検運転時に乗りかご１４への乗車を禁止する旨の通知を行う。

次に、同実施形態の動作について説明する。

図３は自動復旧のオペレーション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制御装置２０に設けられた運転制御部５２が記憶部５３に記憶されたプログラム５３ａを読み込むことにより実行される。

今、エレベータ１３の運転中に地震が発生したとする。地震感知器２１によって地震が検知されると（ステップＳ１１）、その地震の揺れが所定レベル（例えば、２００ｇａｌ）未満であった場合に管制運転モードに切り替えられる（ステップＳ１２）。

管制運転モードでは、エレベータ１３の乗りかご１４を所定速度以下の低速状態にて最寄階まで移動させ、着床後に戸開して乗客を降車させてから停止状態となる（ステップＳ１３）。

なお、上記所定レベル以上の地震が発生した場合には、乗りかご１４を動かすことは危険を伴うため、直ちに運転を停止して待機状態となる。

また、通常の地震感知器によって感知できない数ガル程度の揺れであっても所定時間後にエレベータ１３の運行に支障をきたす地震（いわゆる長周期地震）も考慮し、エレベータ１３の運転を事前に停止させることが好ましい。

さらに、気象庁から提供される緊急地震情報を受信して速やかにエレベータ１３の運転を停止させるように構成することも可能である。

ここで、エレベータ１３の運転が停止すると、運転制御部５２は、ロープ１６の揺れが収まるまで所定時間待機し（ステップＳ１４）、さらに、乗りかご１４内に乗客がいないことを確認した後（ステップＳ１５）、地震感知器２１をリセットし、自動復帰のオペレーションとして、以下の３つの点検運転を順に実行する。

（１）第１の点検運転
まず、運転制御部５２の第１の点検運転部５２ａによって第１の点検運転が実行される（ステップＳ１６）。

第１の点検運転では、乗りかご１４を最上階から最下階の間を低速で往復運転させる。ここで言う「低速」とは、何か異常があった場合に直ぐに停止できる程度の速度である。例えば８ｍ／分から１０ｍ／分程度の速度である。

このような低速での往復運転を行いながら、着床スイッチ３３などの各種機器類の異常の有無を点検する。この場合、リミットスイッチ４３，４４を含めて点検するため、往復運転に際しては、乗りかご１４をリミットスイッチ４３，４４の設置位置まで移動させるものとする。

機器類の点検方法としては、乗りかご１４の移動中に機器類が正常に反応するか否かをチェックする。例えば着床スイッチ３３であれば、乗りかご１４が各階を通過するタイミングで昇降路１２内の着検板４２に反応してＯＮするか否かをチェックする。着検板４２が外れていた場合や、着床スイッチ３３が外れていた場合あるいは故障していた場合には、着床スイッチ３３のＯＮ信号が出力されないので、着床異常として判定される。

また、ロープ１６やカウンタウェイト１５に関しても異常の有無を確認する。ロープ１６に関しては、昇降路内の他の機器との引っ掛かりや破断などについて、カウンタウェイト１５に関しては、脱レールの有無や乗りかご１４との接触の可能性などについて、それぞれ図示しないセンサ類を用いて検出が行われる。

また、この第１の点検運転では、巻上機１７のブレーキ機構１８の点検も行う。点検方法としては、ブレーキ信号のタイミングとパルスエンコーダ１７ａから出力されるパルス信号とを比較することで行う。

通常、乗りかご１４が停止しているときには、ブレーキ信号がブレーキ機構１８に出力されて、巻上機１７の動作（実際には巻上機１７の回転軸に取り付けられたシーブの回転）がロックされた状態にある。

点検運転中に何らかの異常が検出された場合には（ステップＳ１７のＹｅｓ）、直ちに自動復旧のオペレーションを中止し、その時点で乗りかご１４を停止して待機する（ステップＳ２３）。

なお、巻上機１７のブレーキ機構１８の点検については、第１の点検運転に先立って実施することもできる。具体的には、ブレーキ機構１８を作動させた状態で巻上機１７に所定の駆動力を与えてトルクを発生させる。この状態で巻上機１７が回転せずにロックされていれば、ブレーキ機構１８が正常に動作していると判定される。

（２）第２の点検運転
第１の点検運転にて異常が検出されなかった場合に（ステップＳ１７のＮｏ）、続いて、第２の点検運転部５２ｂにより第２の点検運転が実行される（ステップＳ１８）。

第２の点検運転では、第１の点検運転にて点検済みの機器類を用いて、実際の運転動作をシミュレーションする。

詳しくは、エレベータ１３の定格速度（通常運転時の速度）にて乗りかご１４を各階で停止させながら運転する。その際に、上記第１の点検運転にて正常であると判定された着床スイッチ３３を用いて乗りかご１４を各階で着床させた後、かごドア３１を駆動して正常に開閉するか否かを点検する。

この場合、乗りかご１４が正しい位置で着床した状態にあれば、かごドア３１が乗り場ドア４１に係合して戸開する。そのときにドアスイッチ３２がＯＮするので、正常であると判定できる。しかし、例えば地震によって着検板４２がずれていたとすると、乗りかご１４と乗場口との間に段差が生じる。この状態では、かごドア３１は開かず、ドアスイッチ３２もＯＮしないので、着床異常として判定される。

さらに、この第２の点検運転では、エレベータ１３の構成機器類の挙動変化（異常動作）の点検も行う。この場合、上記第１の点検運転時よりも運転速度が速いので、運転速度の違いに応じた挙動変化の点検を行うことができる。

点検運転中に何らかの異常が検出された場合には（ステップＳ１９のＹｅｓ）、直ちに自動復旧のオペレーションを中止し、その時点で乗りかご１４を停止して待機する（ステップＳ２３）。

なお、各階で停止して戸開する際に、乗客が誤って乗車しないように、通知部５５により、例えば「ただ今、点検運転中です。乗車しないで下さい」といったアナウンスや、乗りかご１４内に乗車してしまった乗客を降車させるために、例えば「ただ今、点検運転中のためご利用できません。かご内から出て下さい。」といったアナウンスを乗りかご１４や各階の乗場に行うことが好ましい。このときの通知方法としては、音声に限らず、乗りかご１４や各階の乗場に設けられた表示器に文字メッセージを表示することでも良い。

（３）第３の点検運転
第２の点検運転にて異常が検出されなかった場合に（ステップＳ１９のＮｏ）、続いて、第３の点検運転部５２ｃにより第３の点検運転が実行される（ステップＳ２０）。

第３の点検運転では、第２の点検運転にて点検済みの機器類を用いて、上記第２の点検運転よりもより早い速度での運転動作をシミュレーションする。

詳しくは、乗りかご１４を最上階から最下階の間を定格速度で往復運転させて走行状態を点検する。この場合、最上階と最下階との間を直通運転するため、エレベータ１３の最高速度を出すことができる。走行状態の点検とは、速度制御が正常であるか否かの点検のことである。

また、この第３の点検運転では、上記第２の点検運転時よりも運転速度が速いので、エレベータ１３の構成機器類の挙動変化（異常動作）をその諸条件を変えた状態で点検することができる。つまり、第２と第３の点検運転を順に行うことで、徐々に負荷を高めて挙動変化の点検を行うことができる。例えば、エレベータ１３の乗りかご１４の運転速度が変化すれば、構成機器類に作用する振動や圧力、回転数、摩擦力、温度などが変化するため、これらによって発生する挙動変化を捉えることが可能となる。

点検運転中に何らかの異常が検出された場合には（ステップＳ２１のＹｅｓ）、直ちに自動復旧のオペレーションを中止し、その時点で乗りかご１４を止めて待機する（ステップＳ２３）。

この第３の点検運転でも特に異常が検出されなかった場合には（ステップＳ２１のＮｏ）、通常運転への復旧がなされる（ステップＳ２２）。

なお、第１から第３の点検運転中に再び地震を検知した場合には、点検運転を中止すべくステップＳ１３に戻り、所定時間が経過するまで待機状態（ステップＳ１４）とする。そして、その後、ステップＳ１５を行い、再び第１の点検運転から一連の動作が実行される。

また、通常運転への復旧に際し、場合によっては保守員が一度点検作業を行うこともある。これは、例えば操作盤のボタンの点灯状態や照明の状態など、目視での点検作業を行う場合であり、動作的にはそのまま通常運転に移行しても特に問題はない。

このように、エレベータの運転停止後に、上述の３つの点検運転を順に行うことで、単なる機器類の異常点検だけでなく、その機器類を用いた実際の運転動作をシュミレーションした上で、特に異常がない場合に限り通常運転への復旧がなされる。これにより、復旧後の運転の安全性を確保することができる。

また、安全性だけを考えた場合には、様々な点検運転を繰り返し行えば良いが、それでは復旧までに時間を要してしまうことになる。本装置では、３ステップの点検運転だけで自動復旧のオペレーションを効率的に完了することができるので、安全性を確保しつつ、できるだけ早期に復旧できるといったメリットがある。

なお、上記実施形態では、地震によりエレベータの運転が停止した場合を想定して説明したが、本発明は例えば台風などの他の要因でエレベータの運転が停止した場合でも同様に適用可能である。

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、種々の形態を形成できる。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省略してもよい。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。

さらに、上述した実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、そのプログラム自体をネットワーク等の伝送媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムあるいは伝送媒体を介して提供されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。

図１は本発明の一実施形態に係るエレベータ装置の全体構成を示す図である。 図２は同実施形態における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自動復旧のオペレーションを示すフローチャートである。

符号の説明

１１…ビル、１２…昇降路、１３…エレベータ、１４…乗りかご、１５…カウンタウェイト、１６…ロープ、１７…巻上機、１８…ブレーキ機構、１９…機械室、２０…制御装置、２１…地震感知器、２２…スイッチ・センサ類、３１…かごドア、３２…ドアスイッチ、３３…着床スイッチ、３４…テールコード、４１…乗り場ドア、４２…着検板、４３…リミットスイッチ、４４…リミットスイッチ、５１…Ｉ／Ｆ部、５２…運転制御部、５２ａ…第１の点検運転部、５２ｂ…第２の点検運転部、５２ｃ…第３の点検運転部、５３…記憶部、５３ａ…プログラム、５４…駆動部、５５…通知部。

Claims (9)

1. 巻上機と、
   この巻上機の駆動により昇降路内を昇降動作する乗りかごと、
   この乗りかごが各階に着床したことを検出するための着床スイッチと、
   上記巻上機の回転をロックするためのブレーキ機構と、
   上記乗りかごの運転が停止したときの自動復旧のオペレーションを実行する運転制御手段とを具備し、
   上記自動復旧のオペレーションは、
   上記乗りかごを最上階から最下階の間を低速で往復運転させながら機器類の異常の有無を点検する第１の点検運転と、
   上記第１の点検運転の結果を受けて、上記乗りかごを定格速度で各階に停止運転させながら着床状態を点検する第２の点検運転と、
   上記第２の点検運転の結果を受けて、上記乗りかごを最上階から最下階の間を定格速度で往復運転させて走行状態を点検する第３の点検運転とからなり、
   上記第１の点検運転では、
   少なくとも上記着床スイッチと上記ブレーキ機構の異常の有無を点検し、
   上記第２の点検運転では、
   上記第１の点検運転にて上記着床スイッチが正常であると判定された上記着床スイッチを用いて上記乗りかごを各階で停止制御し、
   上記第２および第３の点検運転では、
   上記第１の点検運転にて上記ブレーキ機構が正常であると判定された上記ブレーキ機構を用いて上記乗りかごの運転を制御することを特徴とするエレベータ装置。
2. 上記運転制御手段は、上記第１〜第３の点検運転のいずれかで異常が検出された場合に、直ちに上記自動復旧のオペレーションを中止することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 上記第２の点検運転では、上記乗りかごを各階で停止させたときにドアの開閉動作を点検することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
4. 上記第２の点検運転にて上記乗りかごを各階で停止させたときに乗車禁止の通知を行う通知手段をさらに具備したことを特徴とする請求項３記載のエレベータ装置。
5. 上記第２の点検運転にて上記乗りかごを各階で停止させたときに上記乗りかご内から乗客を降車させる旨の通知を行う通知手段をさらに具備したことを特徴とする請求項３記載のエレベータ装置。
6. 地震の発生を検知する地震検知手段を備え、
   上記運転制御手段は、上記地震検知手段によって検知された地震が所定レベル未満であった場合には管制運転により上記乗りかごを最寄階で停止させた後、上記自動復旧のオペレーションを実行することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
7. 上記運転制御手段は、
   上記第１乃至第３の点検運転中に上記地震検知手段によって地震が検知された場合に、点検運転を中止して待機し、所定時間経過後に再び上記第１の点検運転から上記自動復旧のオペレーションを実行することを特徴とする請求項６記載のエレベータ装置。
8. 停止中の乗りかごの運転を自動復旧するための方法であって、
   上記乗りかごを最上階から最下階の間を低速で往復運転させながら機器類の異常の有無を点検する第１のステップと、
   この第１のステップによる点検結果を受けて、上記乗りかごを定格速度で各階に停止運転させながら着床状態を点検する第２のステップと、
   この第２のステップによる点検結果を受けて、上記乗りかごを最上階から最下階の間を定格速度で往復運転させて走行状態を点検する第３のステップとからなり、
   上記第１のステップでは、
   少なくとも上記乗りかごが各階に着床したことを検出するための着床スイッチと上記乗りかごを昇降動作させる巻上機の回転をロックするためのブレーキ機構の異常の有無を点検し、
   上記第２のステップでは、
   上記第１のステップにて上記着床スイッチが正常であると判定された上記着床スイッチを用いて上記乗りかごを各階で停止制御し、
   上記第２および第３のステップでは、
   上記第１のステップにて上記ブレーキ機構が正常であると判定された上記ブレーキ機構を用いて上記乗りかごの運転を制御することを特徴とするエレベータの自動復旧方法。
9. 乗りかごの運転制御を行うコンピュータによって実行されるプログラムであって、
   上記コンピュータに、
   上記乗りかごを最上階から最下階の間を低速で往復運転させながら機器類の異常の有無を点検する第１のステップと、
   この第１のステップによる点検結果を受けて、上記乗りかごを定格速度で各階に停止運転させながら着床状態を点検する第２のステップと、
   この第２のステップによる点検結果を受けて、上記乗りかごを最上階から最下階の間を定格速度で往復運転させて走行状態を点検する第３のステップとを実行させ、
   上記第１のステップでは、
   少なくとも上記乗りかごが各階に着床したことを検出するための着床スイッチと上記乗りかごを昇降動作させる巻上機の回転をロックするためのブレーキ機構の異常の有無を点検させ、
   上記第２のステップでは、
   上記第１のステップにて上記着床スイッチが正常であると判定された上記着床スイッチを用いて上記乗りかごを各階で停止制御させ、
   上記第２および第３のステップでは、
   上記第１のステップにて上記ブレーキ機構が正常であると判定された上記ブレーキ機構を用いて上記乗りかごの運転を制御させる
   ことを特徴とするコンピュータによって読取り可能な記録媒体に記録されたプログラム。

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