JPH05341052A

JPH05341052A - 管制装置

Info

Publication number: JPH05341052A
Application number: JP15344592A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakamura; 孝二中村; Hideyuki Bingo; 英之備後
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】過剰動作することなく、地震発生時には、運転
を休止させる地震のレベルで、確実に運転を休止させる
ことを目的とする。【構成】第１のレベル以上の振動があったときに、地震
であるか否かを判別し、地震であるときには、第１の管
制動作を行い、地震であって、かつ、第２のレベル以上
の振動であるときに、第２の管制動作を行うようにして
いる。【効果】地震を判別した後に管制動作を行うので、過剰
動作することもなく、また、運転を停止すべき第２のレ
ベルでは、確実に運転停止させるという管制動作を行え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、エレベータや
車両等に付設されて地震時にそれらの管制を行う管制装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エレベータや鉄道車両などに
は、運転中に地震などによる強い振動が加わった場合に
は、その振動を検知して運転や走行を停止させるといっ
た管制装置が備えられている。

【０００３】図１２は、かかるエレベータの管制装置の
制御フローチャートである。

【０００４】先ず、振動が発生し、「特低」の感知器が
動作したか否か、すなわち、振動の加速度が、予め設定
した第１のレベル以上であるか否かを判断し（ステップ
ｎ１）、「特低」の感知器が動作していないときには、
運転を継続し（ステップｎ２）、動作したときには、
「低」の感知器が動作したか否か、すなわち、振動の加
速度が、前記第１のレベルよりも高い第２のレベル以上
であるか否かを判断する（ステップｎ３）。

【０００５】ステップｎ３において、「低」の感知器が
動作していないときには、エレベータは走行中であるか
否かを判断し（ステップｎ４）、走行中であるときに
は、最寄りの階に停止し（ステップｎ５）、戸を開き
（ステップｎ６）、所定時間経過後に戸を閉じ（ステッ
プｎ７）、かご内で戸開ボタンが押されたか否かを判断
し（ステップｎ８）、押されていないときには、「特
定」の感知器を手動または自動リセットして（ステップ
ｎ９）平常運転に復帰する（ステップｎ１０）。

【０００６】ステップｎ３において、「低」の感知器が
動作したときには、エレベータは走行中であるか否かを
判断し（ステップｎ１１）、走行中であるときには、最
寄りの階に停止し（ステップｎ１２）、戸を開き（ステ
ップｎ１３）、所定時間経過後に戸を閉じ（ステップｎ
１４）、かご内で戸開ボタンが押されたか否かを判断し
（ステップｎ１５）、押されていないときには、運転を
休止する（ステップｎ１６）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
「特定」と「低」との２つ感知器を用いて、「特定」の
感知器だけが動作したときには、リセットによって平常
運転に復帰させ、「特定」および「低」の両感知器が動
作したときには、運転を休止するようにしている。

【０００８】しかしながら、このような従来例の管制装
置では、「特定」の感知器の検出レベルは、安全上低く
設定しており、近くの工事現場の振動などによって過剰
動作してしまうことがあるという難点がある。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、過剰動作することなく、しかも、運転を休止
させるべきときには、確実に運転を休止させることがで
きる管制装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【００１１】すなわち、本発明は、地震を検出して所要
の管制動作を行う管制装置であって、振動を検出する振
動検出部と、該振動検出部の検出出力に基づく振動加速
度または振動エネルギーが、予め設定した第１のレベル
以上であるときに、地震であるか否かを判別する判別部
と、前記判別部で地震であると判別され、かつ、前記振
動加速度または振動エネルギーが、前記第１のレベルよ
りも高い第２のレベル未満であるときに、第１の管制動
作を行い、前記判別部で地震であると判別され、かつ、
前記振動加速度または振動エネルギーが、前記第２のレ
ベル以上であるときに、第２の管制動作を行う制御部と
を備えている。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、第１のレベル以上の振動が
あったときに、地震であるか否かを判別し、地震である
ときには、第１の管制動作、例えば、従来例の「特低」
の場合の管制動作を行い、また、地震であって、かつ、
第２のレベル以上の振動であるときに、第２の管制動
作、例えば、従来例の「低」の場合と同様にエレベータ
の運行休止といった管制動作を行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例のエレベータの
管制装置のブロック図である。

【００１５】この実施例の管制装置は、振動を検出して
対応する周波数信号を出力する振動検出部１と、この振
動検出部１の出力に基づいて、後述のように地震の判別
や管制動作を行うマイクロコンピュータ２と、外部から
検出レベルなどの設定を行う設定部３と、図示しないエ
レベータに対して制御出力を与える出力部４とを備えて
いる。

【００１６】この実施例の振動検出部１は、ＣＲ発振回
路５と、このＣＲ発振回路５の出力を分周する分周器６
とを備えている。

【００１７】ＣＲ発振回路５は、後述の容量センサ１０
からなる容量変化部Ｃと、抵抗Ｒと、安定化抵抗Ｒｆ
と、インバータ７〜９とから構成されており、容量セン
サ１０の容量変化を、次式に示される関係で周波数ｆ₀
（Ｈｚ）に変換して出力するものである。

【００１８】ｆ_out＝１／（２.２ＣＲ）振動に応じて静電容量が変化する容量センサ１０は、図
２の分解斜視図および図３の断面図に示されるように、
ケース１１内に、固定電極１２が形成されたプリント配
線基板１３と、振動バネを有する可動電極１４とを、ス
ペーサ１５を介して収納し、カバー１６を取り付けるこ
とにより構成される。この容量センサ１０においては、
振動により発生する加速度により、可動電極１４が揺動
し、この可動電極１４と固定電極１２との間の静電容量
Ｃ（ファラッド）は、次式によって与えられる。

【００１９】Ｃ＝ε₀・（Ｓ／ｄ）ここで、Ｓ：各電極の対向した面積ｄ：電極間距離 ε₀：誘電率すなわち、可動電極１４が揺動することにより、電極間
に発生する容量が変化することになり、ＣＲ発振回路５
は、その容量変化に応じた周波数の信号を出力する。

【００２０】マイクロコンピュータ２は、周波数計測タ
イマ１７と、ＣＲ発振回路出力の基準周期（静止時の周
期）が予め記憶されている基準周期記憶部１８と、振動
検出部１の出力から振動加速度の演算などを行う演算部
１９と、後述のようにファジィ推論によって地震である
か否かを判別し、管制動作を行う制御部２０とを備えて
いる。

【００２１】このマイクロコンピュータ２では、先ず、
振動検出部１の出力から振動加速度を次のようにして算
出する。

【００２２】すなわち、振動検出部１の出力は、図４
（Ａ）に示される静止時の基本周期Ｔに対して、電極が
接近したとき（＋側に振動）は、図４（Ｂ）に示される
ようにＴ⁺となり、電極が離れたとき（−側に振動）
は、図４（Ｃ）に示されるようにＴ^-となり、振動加速
度は、次式によって算出される。

【００２３】＋側振動加速度（ΔＴ⁺）＝Ｔ⁺−Ｔ −側振動加速度（ΔＴ^-）＝Ｔ^-−Ｔかかる演算を、周波数計測タイマ１７、演算部１９およ
び基準周期記憶部１８などによって行い、この加速度を
一定周期毎にサンプリングすることにより、図５に示さ
れるように、振動加速度波形を得ることができる。

【００２４】この実施例では、さらに、図６に示される
ように、サンプリングした振動加速度のデータの４点で
の移動平均処理を行って図７に示されるように、加速度
波形から不要な高周波成分をカットしている。なお、図
６において、Ｘｉは入力、Ｙｉは応答出力、Ｔは時間、
Ｍ＝４である。

【００２５】この実施例のマイクロコンピュータ２は、
このようにして得られる振動加速度から所定周期、例え
ば、１／２周期当たりの振動エネルギーを後述のように
して算出し、この振動エネルギーが、予め設定されてい
る第１のレベル以上になると、振動が地震によるもので
あるか否かをファジィ推論によって判別し、地震である
ときには、第１のレベルに対応した管制動作、従来の
「特低」の場合の管制動作を行い、また、地震であると
判別され、かつ、振動エネルギーが、第１のレベルより
も高い第２のレベル以上であるときには、第２のレベル
に対応した管制動作、従来の「低」の場合の管制動作を
行う。

【００２６】ここで、振動加速度から振動エネルギーを
算出する手順について説明する。

【００２７】例えば、図８に示される加速度波形から所
定周期、例えば、１／２周期当たりの振動エネルギー
は、次のようして求められる。

【００２８】加速度ａを１／２周期の期間に亘って積分
する、すなわち、１／２周期の加速度波形の面積を求め
ることによって、速度ｖを算出することができる。この
速度ｖと振動エネルギーＥとは、Ｅ＝（１／２）・ｍｖ² なる関係、すなわち、振動エネルギーは、速度の２乗と
比例関係がある。

【００２９】そこで、速度と振動エネルギーとの換算
表、例えば、下記の表１を予め準備しておき、加速度お
よび周期から１／２周期当たりの振動エネルギーを算出
するものである。

【００３０】

【表１】

【００３１】この実施例では、以上のようにして算出さ
れた１／２周期当たりの振動エネルギーが、予め設定さ
れている第１のエネルギーレベル以上になったときに、
振動が地震によるものであるか否かを次のようにして判
別する。

【００３２】すなわち、振動加速度波形から次の３種類
の特徴量を抽出してファジィ推論を行うものである。

【００３３】特徴量１は、所定期間（例えば、１秒間）
における振動最大加速度（ＧＡＬ）であり、特徴量２
は、前記所定期間における振動周期の平均値（Ｔ）であ
り、特徴量３は、前記所定期間における例えば、１／２
周期当たりの振動エネルギーの最大値（Ｅ）である。

【００３４】これら特徴量に基づく地震の判別は、図９
および図１０に示されるメンバーシップ関数および下記
のファジィルールによって行う。

【００３５】すなわち、図９（Ａ）は特徴量１（ＧＡ
Ｌ）のメンバーシップ関数を示し、「ＳＬＭ」、「ＭＤ
Ｌ」、「ＢＩＧ」の３個のラベルを有しており、図９
（Ｂ）は特徴量２（Ｔ）のメンバーシップ関数を示し、
「ＳＭＬ」、「ＭＤＬ」、「ＢＩＧ」の３個のラベルを
有しており、図９（Ｃ）は特徴量３（Ｅ）のメンバーシ
ップ関数を示し、「ＳＭＬ」、「ＭＤＬ」、「ＢＩＧ」
の３個のラベルを有している。

【００３６】図１０は後件部である判別出力のメンバー
シップ関数を示しており、「ＵＥＱ（非地震らし
さ）」、「ＥＱ（地震らしさ）」の２個のラベルを有し
ている。

【００３７】また、ファジィルールは、次の通りであ
る。

【００３８】ルール１．ＩＦＧＡＬ＝ＢＩＧａｎｄＴ＝ＳＭＬＴＨＥＮＵＥＱルール２．ＩＦＥ＝ＭＤＬａｎｄＴ＝ＳＭＬＴＨＥＮＵＥＱルール３．ＩＦＧＡＬ＝ＳＭＬａｎｄＥ＝ＳＭＬＴＨＥＮＵＥＱルール４．ＩＦＧＡＬ＝ＭＤＬａｎｄＥ＝ＢＩＧａｎｄＴ＝ＭＤＬＴＨＥＮＥＱルール５．ＩＦＧＡＬ＝ＢＩＧａｎｄＥ＝ＢＩＧａｎｄＴ＝ＭＤＬＴＨＥＮＥＱルール６．ＩＦＧＡＬ＝ＢＩＧａｎｄＥ＝ＭＤＬａｎｄＴ＝ＢＩＧＴＨＥＮＥＱこのファジィ推論の確定演算は、最大高さ法によって行
われる。

【００３９】この実施例では、ファジィ推論によって地
震であると判別されたときには、第１のレベルに対応し
た管制動作、従来の「特低」の場合の管制動作を行い、
また、地震であると判別され、かつ、振動エネルギー
が、第１のレベルよりも高い第２のレベル以上であると
きには、第２のレベルに対応した管制動作、従来の
「低」の場合の管制動作を行うものである。

【００４０】図１１は、かかる管制処理のフローチャー
トである。

【００４１】先ず、振動が発生し、振動のエネルギー
が、予め設定した第１のレベル以上の振動であるか否か
判断し（ステップｎ１）、第１のレベル未満であるとき
には、運転を継続し（ステップｎ２）、第１のレベル以
上であるときには、上述のように、３種類の特徴量に基
づいてファジィ推論を行い（ステップｎ３）、地震であ
るか否かを判断し（ステップｎ４）、地震でないときに
は、ステップｎ１に戻る。

【００４２】地震であるときには、振動のエネルギー
が、第１のレベルよりも高い第２のレベル以上の振動で
あるか否かを判断し（ステップｎ５）、第２のレベル未
満であるときには、従来の「特低」の場合と同様の管制
動作を行う。すなわち、エレベータは走行中であるか否
かを判断し（ステップｎ６）、走行中であるときには、
最寄りの階に停止し（ステップｎ７）、戸を開き（ステ
ップｎ８）、所定時間経過後に戸を閉じ（ステップｎ
９）、かご内で戸開ボタンが押されたか否かを判断し
（ステップｎ１０）、押されていないときには、第１の
レベルの出力を手動または自動リセットして（ステップ
ｎ１１）平常運転に復帰する（ステップｎ１２）。

【００４３】ステップｎ５において、第２のレベル以上
の振動であるときには、従来の「低」の場合と同様の管
制動作を行う。すなわち、エレベータは走行中であるか
否かを判断し（ステップｎ１３）、走行中であるときに
は、最寄りの階に停止し（ステップｎ１４）、戸を開き
（ステップｎ１５）、所定時間経過後に戸を閉じ（ステ
ップｎ１６）、かご内で戸開ボタンが押されたか否かを
判断し（ステップｎ１７）、押されていないときには、
運転を休止する（ステップｎ１８）。

【００４４】このように地震であると判別されてから管
制動作を行うので、従来のように工事の振動などで過剰
動作することもなく、しかも、エレベータの運転を休止
すべき、第２のレベルでは、確実にエレベータの運転を
休止させることができる。

【００４５】上述の実施例では、振動エネルギーを、予
め設定した第１または第２のレベルと比較したけれど
も、本発明の他の実施例として、振動エネルギーに代え
て振動加速度を、予め設定した第１または第２のレベル
と比較してもよい。

【００４６】上述の実施例では、エレベータの管制装置
に適用して説明したけれども、本発明は、エレベータに
限るものではなく、例えば、車両、化学工場あるいは発
電所などにおいて、地震時に運転を停止させる管制装置
などにも適用できるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１のレ
ベル以上の振動があったときに、地震であるか否かを判
別し、地震であるときには、第１の管制動作、例えば、
エレベータにおける従来の「特低」の場合の管制動作を
行い、また、地震であって、かつ、第２のレベル以上の
振動であるときに、第２の管制動作、例えば、従来の
「低」の場合と同様にエレベータの運行休止といった管
制動作を行うことができ、したがって、過剰動作するこ
となく、しかも、運転を休止させるべきときには、確実
に運転を休止させることができ、安全を確保できること
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された実施例の全体構成を示すブ
ロック図である。

【図２】容量センサの分解斜視図である。

【図３】容量センサの断面図である。

【図４】振動のよる周波数の変化を示す波形図である。

【図５】振動加速度の波形図である。

【図６】移動平均処理を示す図である。

【図７】移動平均処理による加速度波形を示す図であ
る。

【図８】加速度波形を示す図である。

【図９】前件部のメンバーシップ関数を示す図である。

【図１０】後件部のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図１１】動作説明に供するフローチャートである。

【図１２】従来例の動作説明に供するフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１振動検出部２マイクロコンピュータ５ＣＲ発振回路１０容量センサ（加速度センサ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地震を検出して所要の管制動作を行う管制
装置であって、振動を検出する振動検出部と、該振動検出部の検出出力に基づく振動加速度または振動
エネルギーが、予め設定した第１のレベル以上であると
きに、地震であるか否かを判別する判別部と、前記判別部で地震であると判別され、かつ、前記振動加
速度または振動エネルギーが、前記第１のレベルよりも
高い第２のレベル未満であるときに、第１の管制動作を
行い、前記判別部で地震であると判別され、かつ、前記
振動加速度または振動エネルギーが、前記第２のレベル
以上であるときに、第２の管制動作を行う制御部と、を備えることを特徴とする管制装置。