JPH05178563A - エレベーターの走行案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はエレベーター制御に関し、特に、エレ
ベーター乗りかごの低消費電力で安定な案内支持方法を
提供することにある。 【構成】運転条件に応じてガイド装置に与える走行案内
制御指令を決定し、ガイド装置は必要とされる状況以外
はあまり大きな制御力を発生しないように構成した。 【効果】エレベーターの走行案内装置として、消費電力
が少なく、横揺れの少ない良好な乗心地を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベーター装置に係
り、特に、低消費電力なエレベーター乗りかごの案内支
持を行うことのできるエレベーター制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公平3−39952号（特願昭61−222217
号）には、あらかじめ記憶してあるレール逸脱値表に基
づいて、リフトカーの位置に対応して、リフトカーの案
内摺動部を制御し、案内レールの軌道ズレに正確に案内
摺動部を順応させるリフトカーの横振動の連続補償方式
が述べられている。

【０００３】一方、特公昭58−39753 号には乗りかごに
設けた非接触磁気ガイドと昇降路内に立設されたレール
との間のギャップを一定に制御することによって、ガイ
ドローラを不要とし、ローラの回転に伴う振動騒音を低
減する提案がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記第一の従来技術
は、案内摺動部をレール軌道に沿って押しつけ、かつ、
かご位置に応じて案内摺動部の位置を逸脱値表に従って
制御すること、および事前の試運転によって案内摺動部
に与える制御指令値を乗りかご位置に対して測定し、こ
れを通常運転時に使用することが述べられている。しか
し、乗りかご位置に依存しない要素に対する摺動部制御
についての言及がなく、走行案内制御に要する消費電力
を十分小さくできないという実用化上の問題がある。

【０００５】また、前記第二の従来技術は、非接触磁気
ガイドとレールとの間のギャップを一定に制御するこ
と、つまり、乗りかご位置に依存しない要素で制御する
ことは述べられているが、やはり走行案内制御に要する
消費電力を減らす点についての言及がなく、消費電力を
運転状態に応じて低減できないという実用化上の問題が
ある。さらに、ギャップ一定制御ゆえレール不整が存在
すれば、非接触磁気ガイド側、つまり乗りかご側もレー
ル不整に対応して横揺れするという本質的な問題もあ
る。

【０００６】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、エレベーターの消費電力を少なくできるエレベ
ーターの走行案内装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、エレベーター乗りかごの昇降路内位置に依存せず、
運転条件により決まる要素に応じて走行案内制御指令を
決定し、この制御指令によってガイド装置を制御するこ
とにより達成される。

【０００８】

【作用】乗りかごのガイド装置は、エレベーター乗りか
ごの昇降路内位置に対応して決定されない運転条件要素
に応じて走行案内制御指令を決定し、この制御指令によ
って制御されるので、ガイド装置は必要とされる状況以
外はあまり大きな制御力を発生しないので少ない消費電
力で横揺れの少ない乗りかごの姿勢制御性能を実現でき
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明によるエレベーターの走行案内
装置の実施例を図面により詳細に説明する。図１は本発
明が適用されるエレベーター装置の全体構成を示す図、
図２は１組の磁気ガイドの構成を示す斜視図、図３は磁
気ガイドの制御を説明する図、図４はギャップ指令作成
の基本フローチャート、図５は現在の乗りかご位置算出
のフローチャート、図６はデータテーブルの例、図７は
第二のギャップ指令作成プログラムのフローチャート、
図８は対となるガイド装置のガイド力を第二のギャップ
指令値との関係で表わした図、図９はガイド力の変形
例、図１０は案内摺動部の構成を示す斜視図、図１１は
摺動案内装置用押しつけ指令の作成処理のフローチャー
ト、図１２は他の実施例における第二のギャップ指令作
成プログラムのフローチャートである。

【００１０】図１〜図３において、１は乗りかご、２は
かご枠、３は案内制御装置、４−１，４−２は案内レー
ル、５はロ−プ、６はブラケット、７はシャフト壁面、
８は連絡線、９はガイド装置の一例である非接触磁気ガ
イド、９−１，９−２，９−４，９−５，９−７は電磁
コイル、９−３，９−６，９−９は鉄心、９−１０，９
−１１はギャップセンサ、９−１２，９−１４，９−１
５は支持板、１０は制御増幅器、Ｍ１〜Ｍ３は電磁石で
ある。

【００１１】本発明が適用されるエレベーター装置は、
図１に示すように、シャフト壁面７にブラケット６によ
り固定された２本の案内レール４−１，４−２の間に、
かご枠２に支持された乗りかご１が、走行案内装置の一
例である非接触磁気ガイド装置９によって案内されて、
ロープ５により吊り下げられ、図示しない駆動装置によ
り上下方向に移動可能に構成されている。

【００１２】磁気ガイド９は、該磁気ガイド９を制御す
るための案内制御装置３に、電流供給およびセンサフィ
ードバック等の連絡線８を介して接続され、乗りかご１
を、案内レール４−１，４−２に沿って案内制御する。
このガイド９は、図示例の場合、乗りかごの上下，左右
に４組設けられている。

【００１３】次に、ガイド９のうち１組の構成を図２に
より簡単に説明する。ガイド９は電磁コイル９−１，９
−２と鉄心９−３と、ギャップセンサ９−１０とを１組
とした電磁石Ｍ１及び同様に構成される電磁石Ｍ２，Ｍ
３を備え、これらの電磁石Ｍ１〜Ｍ３を、乗りかご１の
支持枠２に固定した支持板９−１２，９−１４，９−１
５に取り付けて構成されている。そして、ガイド９は前
述の構成により、案内レール４に対して３方向に電磁力
を発生させ、案内レール４に吸引力を作用させ、この吸
引力を制御することにより、乗りかご１の姿勢制御を行
う。

【００１４】前述のようなガイド９において、たとえ
ば、乗りかごの左右方向、すなわち、案内レール間方向
の案内は、案内レール間方向に対向している電磁石Ｍ１
で行われる。また、乗りかごの前後方向の非接触案内
は、電磁コイルＭ２と案内レール４を挾んで対向してい
る電磁石Ｍ３との吸引力により行われる。

【００１５】これらの電磁石Ｍ１〜Ｍ３の電磁力の制御
は、図３に示すように制御増幅器１０により行われ、こ
れにより、電磁石Ｍ１〜Ｍ３と案内レールとのギャップ
を制御する。

【００１６】すなわち、制御増幅器１０は、ギャップ指
令１１と、ギャップセンサにより検出された案内レール
４−１と電磁石とのギャップ信号１２による帰還信号と
を受け、電磁石に電磁制御信号１３を与えてギャップを
制御する。

【００１７】さらに、電磁制御信号１３は、電流検出器
１４で検出され、電流帰還信号１５として、制御増幅器
１０に帰還される。制御増幅器１０は、これにより、ガ
イドの制御を行うが、さらに、加速度や速度等を帰還す
ることにより、制御性能の向上を図ることができる。

【００１８】前述では、１つの電磁石の制御について説
明したが、他の電磁石についても同様に制御され、乗り
かごは、案内レールに対して電磁吸引力により非接触で
案内される。

【００１９】本発明では、エレベーター乗りかごの昇降
路内位置には依存しないエレベーターの運転状態に応じ
て、ガイド装置に与える走行案内制御指令を作成し、こ
の指令で乗りかごがゆれないように制御するものであ
る。次に、この制御指令１１の具体的な作成方法につい
て詳細に説明する。

【００２０】図４にギャップ指令作成プログラムＰ１０
の概略フローチャートを示す。ここでは、現在の乗りか
ご位置に対応した第一のギャップ指令値と乗りかご位置
に依存しない要素から決定される第二のギャップ指令の
合成としてギャップ指令を算出している。つまり、処理
Ｐ１００で、現在の乗りかご位置（ＰＣＰ）を算出す
る。この現在の乗りかご位置（ＰＣＰ）の算出について
は後に詳細に述べる。次に処理Ｐ１１０で、あらかじめ
最下または最上階位置からの距離に対応してテーブル化
してある第一のギャップ指令値をこの算出した現在の乗
りかご位置情報（ＰＣＰ）で検索することによって求
め、処理Ｐ１２０でエレベーターの運転条件から決まる
第二のギャップ指令用バイアス値を求め、処理Ｐ１３０
で第一と第二の指令値を加算し合成のギャップ指令値１
１を求め、処理Ｐ１４０で求めた指令を各制御増幅器１
０にギャップ指令として出力するのである。なお、この
ギャップ指令作成プログラムは図示していない上位のタ
スク管理プログラムにより管理され、通常は一定時間Δ
ｔごとに起動されるようにする。

【００２１】図５に現在の乗りかごの位置（ＰＣＰ）検
出プログラムＰ１００のフローチャートを示す。まず、
処理Ｐ１０１で今回のカウンタ値の読みだしを行う。こ
のカウンタは乗りかごの移動に伴って、パルスを発生す
るパルス発生器（本明細書では図示していない）の出力
をカウントするものである。次に、処理Ｐ１０２で乗り
かごの移動量（ＴＤ）を算出する。ここでは、今回の読
みだしカウンタ値から前回のカウンタ値を減算して求め
る。次に、運転方向を処理Ｐ１０３で調べ、処理Ｐ１０
４，Ｐ１０５で前回の乗りかご位置と移動量（ＴＤ）と
から今回の（現在の）乗りかご位置（ＰＣＰ）を算出
し、処理Ｐ１０６で前回カウンタ値を格納しておくエリ
アに今回のカウンタ値を入力し、次回の演算の準備をす
るとともに、処理Ｐ１０７で前回の乗りかご位置を格納
しておくエリアに今回の乗りかご位置情報を格納して処
理を終わる。

【００２２】図６に最下階から最上階までの最下からの
各絶対位置に対応して、各ガイド装置に与えるべきギャ
ップ指令のテーブルの一例を示す。ガイド装置は乗りか
ごの上部と下部およびそれぞれの左右、計４箇所、各箇
所に３個の電磁石があるが、前後方向の一対の電磁石へ
のギャップ指令はレール厚みが不変であることから前後
と左右の２つのギャップ指令でよいため、全部のギャッ
プ指令としては図のように８本のテーブルを持てば良い
ことになる。なお、図中で例として記載してある数値
は、ギャップ指令のｍｍ値の例である。また、記憶しな
ければならない最下からの絶対位置の間隔は８本のデー
タデーブルに必要なメモリエリアの制約や、レール１本
当りの長さ、レールのたわみ易さなどから決定される。
また、このデータデーブルのうち、やや処理時間が増え
るが、上部ガイドと下部ガイドは両ガイドの設置距離間
隔分の補正をデータデーブル値で行えば、デーブル本数
は図６の上部ガイド用または下部ガイド用のどちらか一
方を省略することが可能であり、データデーブルを４本
に半減することができる。

【００２３】乗りかごの走行案内制御に使うギャップ指
令は上述したプログラムＰ１０で生成されるが、このう
ち、本発明の特徴となるエレベーターの運転条件によっ
て影響を受ける第二のギャップ指令要素に関して以下に
詳細に示す。

【００２４】図７はエレベーターの運転条件によって決
定される第二のギャップ指令の作成プログラムＰ１２０
の処理を示すフローチャートである。まず、処理Ｐ１２
０１でエレベーターが停止中であるかを調べ、Ｙｅｓで
あれば処理Ｐ１２０２で長時間停止中であるかを調べ
る。Ｙｅｓであれば、処理Ｐ１２０３で停止階からの乗
りかごへの乗り込みがあるかどうかを判定し、なければ
ガイド装置による消費電力を抑制するために処理Ｐ１２
０４で第二のギャップ指令用バイアス値を“小”にセッ
トして電磁石に流す電流値を下げる。なお、この電磁石
の吸引力特性については以下に詳細説明を行う。処理Ｐ
１２０３で乗りかごへの乗り込み者がある場合および処
理Ｐ１２０２で長時間停止中でない場合には、処理Ｐ１
２０５で乗りかご内の乗客が多いかどうかを判断し、多
ければ電磁石の消費電力にとらわれずギャップ保持性能
を最大限に重視して処理Ｐ１２０６で第二のギャップ指
令用バイアス値を“大”に設定して電磁石に流す電流値
を上げる。また、エレベーターが走行中の場合には処理
Ｐ１２０７で走行速度を判定し、速度が遅い場合には、
バイアス電流をやや減らせる可能性があるので処理Ｐ１
２０８でバイアス値を“中”として省電力の実現と適度
のギャップ制御の実現の両立を図る。走行速度の速い場
合はギャップ制御性能の低下を避けるためバイアス値を
“中”以上とするため処理Ｐ１２０５に分岐させる。こ
こでは、エレベーターの運転条件としてエレベーター速
度と乗りかご内の乗客数と停止時間をまとめて考慮した
例を示したが、勿論これらの要素を単独に考慮しても良
い。また、この他、テールコードの釣心ずれなどの影響
による偏荷重要素なども運転条件として考慮しても良
い。図８は第二のギャップ指令用バイアス設定値の違い
による吸引力特性の違いを示す図である。（ａ）は設定
値が“大”，（ｂ）は設定値が“中”，（ｃ）は設定値
が“小”の場合の特性である。図中で横軸は一対の電磁
石とレールとの間の左右ギャップの差をとっており、ち
ょうど左右のギャップが等しい状態、つまり中立点に乗
りかごがある時、動作点は零点にあることになる。縦軸
は左右および合成の電磁石の発生吸引力を表わしてい
る。ここで、この中立点に乗りかごがある時の左右電磁
石の発生する吸引力値Ｘ，Ｙを指令するのが第二のギャ
ップ指令である。（ａ）はバイアス設定値が“大”ゆえ
左右の電磁石は中立点においてそれぞれ多くの吸引力を
発生しながら釣り合っており、このモードは消費電力は
大きいものの外乱に対し中立点にとどまろうとする力は
大きい。（ｂ）は設定値が“中”で省エネと対外乱性能
を両立するもの、（ｃ）は設定値が“小”で省エネを重
視し、やや中立点支持力が弱いものである。また、ここ
では縦軸に吸引力特性をとって示したが、実際にはこの
吸引力Ｘ，Ｙを発生させる第二のギャップ指令を発生さ
せるのである。

【００２５】図９は中立点からのギャップずれが大きく
なった時、ふたつの電磁石による中立点への復帰能力を
高めるため、弱め側の電磁石の吸引力を零にしない例で
ある。

【００２６】本発明の実施例によれば、前述のように、
乗りかごのガイド装置は昇降路内乗りかご位置に依存し
ない運転条件によって決まるギャップ制御指令によって
も制御されるので、乗りかごを厳密にギャップ制御する
必要が少ない場合には省エネを重視したシステムとして
合理的な運転制御ができる。

【００２７】次に、本発明の他の一実施例を図１０，図
１１を用いて説明する。ここでは、ガイド装置を図１０
に示すように摺動案内装置とし、アクチュエータ９−１
７，９−１８で斜め方向から摺動部９−１６をレール４
に押しつける構造としている。また、図１１に押しつけ
指令作成プログラムＰ４０を示すように、まず処理Ｐ１
００で予測乗りかご位置を算出し、処理Ｐ１１０で指令
データデーブルから乗りかご位置に対応した指令を検索
して求め、処理Ｐ４１０で乗りかごの走行速度が遅いか
どうかを判断し、Ｎｏであれば処理Ｐ４２０で検索した
指令値を少し押しつけ力を弱める方向に修正する処理を
行い、処理Ｐ１２０で制御増幅器１０に指令を出力す
る。このようにすれば、アクチュエータを弱めることに
よる省エネ効果の他、案内装置として摺動案内装置を用
いても、摺動騒音が大きくなる乗りかご速度の速い領域
で押しつけ指令を減らすことができるので、センサ類が
少なく装置が安価な摺動案内装置を速度の速いエレベー
ターに適用できる効果他の効果が生じる。

【００２８】さらに、図１０の摺動案内装置の代わりに
ガイドローラを用い、これをアクチュエータによりレー
ルに圧接するガイド装置に対しても、運転条件に応じて
走行案内制御指令を変化させれば、図１２に示すよう
に、長時間停止時の“小”設定による省エネ効果、高速
走行時の過多でない押しつけ力（“中”設定）による省
エネとローラ転動音の抑制などの他の効果が期待でき
る。

【００２９】また、ガイド装置として昇降路内レールに
対向して従来方式と同様形式で固定バネ圧力で圧接する
ガイドローラと非接触磁気ガイドを併用したシステムに
おいて、非接触磁気ガイド用の走行案内制御指令である
レールとガイド装置との間のギャップ指令を図７のよう
にエレベーター停止時には“小”設定あるいは完全に零
設定にすれば、省エネ効果が得られるし、さらに、長期
休暇などの際には上記した完全零設定は省エネばかりで
はなく、コイルなどの部品を含めシステム信頼度向上と
いう他の効果も生じる。また、さらに停電など不慮の事
故に際しても、ガイドローラによくある程度のバックア
ップも期待できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
レベーター乗りかごの昇降路内位置に対応して決定され
ない運転条件要素に応じて走行案内制御指令を決定し、
この制御指令によって乗りかごは制御されるので、ガイ
ド装置は必要とされる状況以外はあまり大きな制御力を
発生せず、少ない消費電力で横揺れの少ない乗りかごの
姿勢制御性能を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるエレベーター装置の全体構
成を示す図。

【図２】１組の磁気ガイドの構成を示す斜視図。

【図３】磁気ガイドの制御を説明する図。

【図４】ギャップ指令作成プログラムのフローチャー
ト。

【図５】ギャップ指令作成プログラムを詳細に説明する
ための図。

【図６】ギャップ指令作成プログラムを詳細に説明する
ための図。

【図７】第二のギャップ指令作成プログラムのフローチ
ャート。

【図８】ガイドの特性を詳細に説明するための図。

【図９】ガイドの特性を詳細に説明するための図。

【図１０】他の実施例を説明するための図。

【図１１】他の実施例を説明するための図。

【図１２】他の実施例を説明するための図。

【符号の説明】

１…乗りかご、２…かご枠、３…案内制御装置、４…案
内レール、５…ロープ、６…レールブラケット、７…昇
降路壁面、８…連絡線、９…ガイド装置、１０…制御増
幅器、１１…ギャップ指令、Ｐ１０…ギャップ指令作成
プログラム、ＰＣＰ…現在乗りかご位置、Δｔ…所定時
間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正信 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 重田 政之 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 目黒 都志雄 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 安藤 武喜 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 軒田 昭浩 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベーター乗りかごとこれを昇降路内レ
   ールに沿って走行案内するガイド装置とを備えたエレベ
   ーターシステムにおいて、上記ガイド装置に与える走行
   案内制御指令を上記エレベーターの運転条件に応じて決
   定することを特徴とするエレベーターの走行案内装置。
2. 【請求項２】上記走行案内制御指令は上記エレベーター
   乗りかごの昇降路内位置に依存しない指令要素であるこ
   とを特徴とする１項記載のエレベーターの走行案内装
   置。
3. 【請求項３】上記走行案内制御指令は上記エレベーター
   乗りかごの昇降路内位置に対応して決定される第一の指
   令要素と上記エレベーター乗りかごの昇降路内位置に対
   応して決定されない第二の指令要素とから構成されるこ
   とを特徴とする１項記載のエレベーターの走行案内装
   置。
4. 【請求項４】上記走行案内制御指令は上記エレベーター
   の運転条件のうち少なくとも上記エレベーターの走行速
   度、又は乗りかご内の荷重量から決定される要素を含む
   ことを特徴とする２項または３項記載のエレベーターの
   走行案内装置。
5. 【請求項５】上記走行案内制御指令は上記エレベーター
   の停止中は上記昇降路内レールと上記ガイド装置との間
   の相互力を強くし、上記エレベーターが走行中は上記昇
   降路内レールと上記ガイド装置との間の相互力を弱く決
   定する要素を含むことを特徴とする２項または３項記載
   のエレベーターの走行案内装置。
6. 【請求項６】上記走行案内制御指令は上記エレベーター
   乗りかご内の荷重量が多い場合には上記昇降路内レール
   と上記ガイド装置との間の相互力を強くし、上記エレベ
   ーター乗りかご内の荷重量が少ない場合には上記昇降路
   内レールと上記ガイド装置との間の相互力を弱く決定す
   る要素を含むことを特徴とする２項または３項記載のエ
   レベーターの走行案内装置。
7. 【請求項７】上記走行案内制御指令は上記エレベーター
   の停止時間が長い場合には上記昇降路内レールと上記ガ
   イド装置との間の相互力を弱く決定する要素を含むこと
   を特徴とする２項または３項記載のエレベーターの走行
   案内装置。
8. 【請求項８】上記ガイド装置は非接触磁気ガイドであ
   り、上記走行案内制御指令は上記昇降路内レールとガイ
   ド装置との間のギャップ指令であることを特徴とする１
   項記載のエレベーターの走行案内装置。
9. 【請求項９】上記ガイド装置は上記昇降路内レールに対
   向した摺動装置とその圧接力を制御するアクチュエータ
   であり、上記走行案内制御指令は上記昇降路内レールと
   摺動装置との間の圧接力指令であることを特徴とする１
   項記載のエレベーターの走行案内装置。
10. 【請求項１０】上記ガイド装置は上記昇降路内レールに
    対向したガイドローラとその圧接力を制御するアクチュ
    エータであり、上記走行案内制御指令は上記昇降路内レ
    ールとガイドローラとの間の圧接力指令であることを特
    徴とする１項記載のエレベーターの走行案内装置。
11. 【請求項１１】上記ガイド装置は上記昇降路内レールに
    対向したガイドローラと非接触磁気ガイドであり、上記
    走行案内制御指令は上記昇降路内レールとガイド装置と
    の間のギャップ指令であることを特徴とする１項記載の
    エレベーターの走行案内装置。