JP2018167920A - エレベーター停電時着床運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリー残量に応じて、救出時間を低減することができるエレベーター停電時着床運転装置を提供する。【解決手段】エレベーター停電時着床装置は、停電時に、バッテリーを電源として、乗りかご１を最寄階まで走行させるものであって、乗りかごの停止位置から最寄階までの距離を算出すると共に、バッテリーの残量に基づいて、乗りかごの移動可能距離を算出する移動距離算出手段１５と、最寄階までの距離と、移動可能距離との比較に基づいて、乗りかごの最寄階までの走行の実行を判定する運転制御手段１２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、停電時にエレベーターの乗りかごを最寄階まで走行させるエレベーター停電時着床運転装置に関する。

エレベーターには、停電発生時にエレベーターの動力を予め設けられたバッテリーに切替え、乗りかごを階間で停止させることなく、最寄階まで自動走行させる停電時着床運転装置が備えられる。

停電時着床運転装置の信頼性を確保するために、バッテリーの状態が確認されるが、これに関する従来技術として、特許文献１ないし３に記載の技術が知られている。

特許文献１に記載の技術では、意図的にエレベーターを停電状態にし、停電時自動着床運転実施前後のバッテリーの電圧の差分と、停電時自動着床運転実施時の移動距離から、バッテリーの交換の要否を判定する。

特許文献２に記載の技術では、エレベーター停止状態において、一定の電流を所定時間放電することで、バッテリーの劣化状態を診断する。

特許文献３に記載の技術では、バッテリー残量に応じて自動着床運転の内容（ブレーキ開放、ドア開閉、最寄階着床運転）を制限する。

特開２０１３―１３９３２４号公報 特開平９−５２６７２号公報 特開２００８−５０１４９号公報

上記従来技術においては、停電時自動着床動作中に、バッテリー残量が消費されてしまい、乗りかご内の乗客の救出に要する時間が増大するという問題がある。

そこで、本発明は、バッテリー残量に応じて、救出時間を低減することができるエレベーター停電時着床運転装置を提供する。

上記課題に解決するために、本発明によるエレベーター停電時着床装置は、停電時に、バッテリーを電源として、乗りかごを最寄階まで走行させるものであって、乗りかごの停止位置から最寄階までの距離を算出すると共に、バッテリーの残量に基づいて、乗りかごの移動可能距離を算出する移動距離算出手段と、最寄階までの距離と、移動可能距離との比較に基づいて、乗りかごの最寄階までの走行の実行を判定する運転制御手段と、を備える。

本発明によれば、バッテリー残量に応じて救出運転が実行できるので、救出時間を低減することができる
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一実施形態であるエレベーター装置の構成を示す。 停電時における、エレベーター制御装置の処理動作を示すフローチャートである。 図２中の処理動作における分岐Ａと、その戻りＢおよびＣとの間の処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるエレベーター装置の構成を示す。

図１に示すように、本エレベーター装置は、乗りかご１、乗りかご１の昇降の負荷を軽減するための釣合いおもり２、乗りかご１と釣合いおもり２を接続する主ロープ３、乗りかご１を昇降するための巻上機４、乗りかご１と釣合いおもり２とが互いに干渉しないように両者を離すための反らせ車５、並びに、乗りかご１の運転を制御するエレベーター制御装置６を備える。

巻上機４のシーブと反らせ車５に主ロープ３が巻き掛けられることにより、乗りかご１および釣合いおもり２は、昇降路内において吊られる。巻上機４における電動機によってシーブが回転することにより主ロープ３が駆動されると、乗りかご１および釣合いおもり２は、昇降路内において、互いに上下反対方向に移動する。ここで、巻上機４に取付けられるロータリーエンコーダ１０によって計測される巻上機４の回転数に基づいて、巻上機４の電動機の速度が制御される。

乗りかご１のかご室内には、階床に応じた釦を押下時にエレベーター制御装置６に対し、行先階を登録するための呼び登録信号を送信するかご呼び釦７が設けられる。

乗りかご１の床下には、乗りかご１のかご室内における負荷を検出する負荷検出手段８（例えば、荷重センサー）が設けられる。

乗りかご１の上部には、昇降路内に取付けられるかご位置検出板（図示せず）と乗りかご１との位置関係を検出することにより乗りかご１の位置を検出するかご位置検出手段９が設けられる。

本実施形態においては、建屋の停電時に着床運転するための電力を供給するバッテリーを備え、停電発生時に、エレベーター装置の電源を商用電源からバッテリーに切替えるバッテリー装置１１が備えられる。なお、バッテリーとしては、リチウムイオン電池や鉛蓄電池などの二次電池が適用できる。

エレベーター制御装置６は、運転制御手段１２、停電検出手段１３、バッテリー診断手段１４、移動距離算出手段１５、並びに外部通報手段１６を備える。なお、本実施形態においては、マイクロコンピュータなどの演算処理装置が、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。また、これらの手段によって、エレベーター制御装置６は、停電時着床運転装置として機能する。

運転制御手段１２は、乗りかご１の停止位置、到着階、走行速度を制御する。

停電検出手段１３は、建屋の停電を検出する。

バッテリー診断手段１４は、バッテリー装置１１におけるバッテリーの劣化状態を診断するために、乗りかご内無人時（例えば、稼動頻度が少ない夜間など）において、一定の電流を所定時間放電することで、バッテリーの劣化状態を診断して、診断結果を記憶する。バッテリー診断手段１４は、診断ごとに、記憶する診断結果を更新したり、最新の診断結果を含む診断結果の履歴を記憶したりする、なお、診断手段としては、公知の診断技術が適用できる（例えば、特許文献３参照）。

移動距離算出手段１５は、負荷検出手段８にて検出される乗りかご１内の負荷に応じて、乗りかご１を低速運転させる場合の要求トルク値と、バッテリー診断手段１４による診断結果とから、乗りかご１の移動距離を算出する。

外部通報手段１６は、運転制御手段１２からの信号に応じて、図示されない管制センターに対し、通報を行う。

次に、図２および図３を用いて、本実施形態の動作を説明する。

図２は、停電時における、エレベーター制御装置６の、停電時自動着床運転装置としての主たる処理動作を示すフローチャートである。なお、図２中の、分岐Ａと、その戻りＢおよびＣとの間の処理動作については、図３を用いて後述する。

図２のステップＳ００１において、停電検出手段１３によって、建屋の停電が発生したかが検出される。停電が発生していない場合（ステップＳ００１のＮ）、処理動作は終了する。停電発生が検出される場合（ステップＳ００１のＹ）、バッテリー装置１１を動作させてエレベーター装置の電源を商用電源からバッテリーに切替えてから、ステップＳ００２が実行される。

ステップＳ００２では、運転制御手段１２によって、乗りかご１の停止位置が、ドアゾーン内、すなわち自動戸開範囲内であるかが判定される。ここで、自動戸開範囲は、乗りかご１のかごドア開と連動して、図示されない乗場ドアが開閉し、乗りかご１内の乗客が乗り降りできる範囲であり、乗りかご１に設けられるかご位置検出手段９からの検出信号に基づいて判定される。

ステップＳ００２において、自動戸開範囲内である場合（ステップＳ００２のＹ）、ステップＳ００３に進み、自動戸開範囲外である場合（ステップＳ００２のＮ）、ステップＳ００７に進む。

ステップＳ００３において、運転制御手段１２によって、乗りかご１のかごドアが一定時間開かれ、乗客が乗りかご１から降りるまで、乗りかご１を待機状態にする。ステップＳ００３が実行されると、次に、ステップＳ００４が実行される。

ステップＳ００４において、運転制御手段１２によって、乗りかご１のかごドアが閉じられ、乗りかご１を待機状態にする。ステップＳ００４が実行されると、次に、ステップＳ００５が実行される。

ステップＳ００５において、停電検出手段１３によって、建屋の停電復帰が検出される。停電が復帰していない場合（ステップＳ００５のＮ）、ステップＳ００５の停電復帰検出が繰り返し実行される。従って、停電復帰までは、乗りかご１は待機状態で停止する。停電復帰が検出される場合（ステップＳ００５のＹ）、エレベーター装置の電源をバッテリーから商用電源に切替えてから、ステップＳ００６が実行される。

ステップＳ００６において、運転制御手段１２によって、乗りかご１は平常運転に復帰される。そして、処理動作は終了する。

ステップＳ００２において自動戸開範囲外であると判定される場合（ステップＳ００２のＮ）に実行されるステップＳ００７においては、バッテリー診断手段１４によって実行された前回の（最新の）バッテリー劣化状態の診断結果が正常であるかが判定される。正常と判定される場合（ステップＳ００７のＹ）、次にステップＳ００８が実行される。また、前回のバッテリー診断結果が異常である場合（ステップＳ００７のＮ）、後述する図３の処理動作へと分岐する（Ａ）。

ステップＳ００８において、運転制御手段１２によって、乗りかご１が、通常運転時よりも低速で最寄階の自動戸開範囲まで走行される。ステップＳ００８が実行されると、次に、上述のステップＳ００３〜Ｓ００６が実行されて、処理動作は終了する。

図３は、図２中の処理動作における分岐Ａと、その戻りＢおよびＣとの間の処理動作を示すフローチャートである。

前述の図２の処理動作における分岐Ａ、すなわち乗りかご１の停止位置が自動戸開範囲外であり（図２のステップＳ００２のＮ）かつ前回のバッテリー診断の結果が異常である（ステップＳ００７のＮ）と、図３のステップＳ００９が実行される。

Ｓ００９において、運転制御手段１２によって、停電発生前の乗りかご１の運転が、かご呼び釦７により登録された目的階への走行であるかが判定される。すなわち、かご呼び走行中に停電が発生したかが、判定される。かご呼び走行中である場合（ステップＳ００９のＹ）、次にステップＳ０１０が実行される。かご呼び走行以外での走行中の場合、乗りかご１内は無人であると判断され、図２の処理動作に戻って（Ｃ）、ステップＳ００５が実行され、乗りかご１は停電復帰まで待機状態である。これにより、停電時にかご１内が無人であれば、乗りかごは、停止したまま待機状態となるので、バッテリーの電力消費を抑えられるので、専門技術者による救出作業時に巻上機４のブレーキ装置を開放するためなどに用いられる電力を確保することができる。

ステップＳ０１０において、移動距離算出手段１５によって、停電発生直前までのロータリーエンコーダ１０からの信号に基づいて算出される乗りかご１の停止位置から最寄階までの距離が算出される。さらに、本ステップＳ０１０においては、移動距離算出手段１５によって、負荷検出手段８にて計測される乗りかご１のかご室内の負荷と、バッテリー診断手段１４にて算出されるバッテリー残量から、計測される負荷および算出されるバッテリー残量に対して乗りかご１により可能な移動距離が算出される。なお、本実施形態においては、式（１）および式（２）を用いて、移動距離が算出される。

(バッテリー残量)=(診断時の放電電流値[A])×(診断時の放電時間[s])…(1)
(移動距離)=(バッテリー残量)/(走行に必要なトルク値[A])×(走行速度[m/s])…(2)
式（１）において、診断時の放電電流値は、上述のバッテリー診断手段１４によって乗りかご内無人時に実行されるバッテリーの劣化状態診断において、非常運転時に必要な大きさの放電電流を所定の短時間流す時の放電電流の値であり、放電時間はこの短時間の値である。なお、バッテリー劣化状態の前回の診断結果は「異常」であるが（図２のステップＳ００７参照）、診断自体は適正に実行されているので、バッテリーは、劣化状態診断時における放電電流および放電時間での放電は可能な状態であると推定できる。そこで、少なくとも、劣化状態診断時における放電電流および放電時間での放電が可能な蓄電量は残っていると推定し、（１）式では、バッテリー劣化状態診断時における放電電荷量を、バッテリー残量と見なしている。

式（２）において、走行に必要なトルク値は、巻上機４を駆動する電動機が乗りかご１内負荷に応じたトルクを発生するための電流値とする。また、走行速度は、停電時における低速走行時の走行速度であり、通常の運転速度よりも低い速度である。

式（１），（２）を用いることにより、バッテリー残量に対して乗りかご１により可能な移動距離を、容易に、短時間で算出することができる。

なお、バッテリー残量は、バッテリーの端子電圧などに基づく公知の計測技術を用いて設定しても良い。

ステップＳ０１０の次に実行されるステップＳ０１１において、運転制御手段１２によって、ステップＳ０１０において算出された最寄階までの距離と、同ステップＳ０１０においてバッテリー残量から算出された移動距離とを比較し、最寄階までの距離が移動距離以下であるかが判定される。最寄階までの距離が移動距離以下である場合（ステップＳ０１１のＹ）、図２のフローにおけるＢに戻り、ステップＳ００８が実行されて、乗りかご１は最寄階まで低速で走行される。最寄階までの距離が移動距離より大ある場合（ステップＳ０１１のＮ）、次に、ステップＳ０１２が実行される。

ステップＳ０１２において、運転制御手段１２によって、現在の乗りかご１の停止位置が救出範囲外かが判定される。救出範囲外である場合（ステップＳ０１２のＹ）、ステップＳ０１３が実行され、救出範囲内である場合（ステップＳ０１２のＮ）、ステップＳ０１５が実行される。

ここで、救出範囲は、自動戸開範囲外であるが、専門技術者による手動戸開により、乗りかご１内の乗客を降車させることができる範囲であり、乗りかご１に設けられるかご位置検出手段９からの信号に基づいて判定される。

ステップＳ０１３において、運転制御手段１２によって、Ｓ０１０にて算出された移動距離と、乗りかご１の停止位置から救出範囲までの距離とを比較し、救出範囲内まで乗りかご１を走行させることが可能か、が判定される。ここでは、移動距離が救出範囲までの距離よりも大きい場合、救出範囲内まで走行可能と判定される。また、移動距離が救出範囲までの距離よりも小さい場合、救出範囲内まで走行不可能と判定される。走行可能と判定される場合（ステップＳ０１３のＹ）、ステップＳ０１４が実行され、走行不可能と判定される場合（ステップＳ０１３のＮ）、ステップＳ０１６が実行される。

ステップＳ０１４において、運転制御手段１２によって、乗りかご１が救出範囲まで低速で走行される。ステップＳ０１４が実行された後、ステップＳ０１５が実行される。

ステップＳ０１５において、外部通報手段１６によって、図示されない管制センターに対し異常発報が実行される。また、異常発報には、乗りかご１が救出範囲内に停止していることを示す情報が付加される。ステップＳ０１５が実行された後、図２の処理動作に戻って（Ｃ）、ステップＳ００５が実行され、乗りかご１は停電復帰まで待機状態となる。

ステップＳ０１６において、外部通報手段１６によって、図示されない管制センターに対し異常発報が実行される。また、異常発報には、乗りかご１が救出範囲外に停止していることを示す情報が付加される。ステップＳ０１６が実行された後、図２の処理動作に戻って（Ｃ）、ステップＳ００５が実行され、乗りかご１は停電復帰まで待機状態となる。

上述のように、本実施形態によれば、停電時において、バッテリーが異常状態であっても、可能な範囲でエレベーターを走行させることができる。また、専門技術者による救出が必要である場合は、外部に対し即時に異常発報され、さらに異常発報の情報に乗りかご１が救出範囲内に停止しているかの情報が付加されるので、専門技術者がエレベーターの状態を的確に把握することができるので、乗客救出までの時間を短縮することができる。

なお、外部への異常発報のほか、かご室内の乗客に対して、エレベーターの運転状態を報知しても良い。すなわち、図１のエレベーター装置は、かご室内に設けられる表示装置（例えば、液晶ディスプレイなど）や音声案内装置（例えば、スピーカーなど）、並びに、案内装置に対して、エレベーターの状態の表示や案内を指令する内部通報手段（エレベーター制御装置６の一機能）を備えても良い。

ここで、表示内容や、案内内容は、エレベーターの運転状態、すなわち、「最寄階まで低速走行後、停止して、戸開」（運転状態Ａ）、「救出範囲まで走行して停止、戸閉で待機（専門技術者による手動戸開待ち）」（運転状態Ｂ）、「停止のまま待機（専門技術者による手動戸開あるいは救出作業待ち）」（運転状態Ｃ）というような運転状態に応じて、変更されることが好ましい。この場合、図２におけるステップＳ００７においてバッテリーが正常と判定された場合（運転状態Ａ）、図３におけるステップＳ０１２において救出範囲外ではない、すなわち救出範囲内であると判定された場合（状態Ｃ：但し、手動戸開待ち）、図３におけるステップＳ０１３で走行可能と判定された場合（状態Ｂ）、図３におけるステップＳ０１３で走行不可能と判定された場合（状態Ｃ：但し、救出作業待ち）に応じて、内部通報手段は、表示装置（例えば、液晶ディスプレイなど）や音声案内装置（例えば、スピーカーなど）に対して異なる表示あるいは案内を指令する。

このような、表示あるいは案内により、かご室内の乗客はエレベーターの運転状態を知ることができるので、停電時において、乗客に安心感をもたらすことができる。なお、停電時において、表示装置や音声案内装置が確実に動作するように、これらの装置の停電時用電源として、バッテリー装置１１のバッテリーとは別に、独立したバッテリーを備えることが好ましい。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。

例えば、エレベーター装置は、巻上機や制御装置が設置される機械室を備えても良い。また、エレベーター装置は、巻上機や制御装置が昇降路内に設置される、いわゆる機械室レスエレベーターでも良い。

１ 乗りかご
２ 釣合いおもり
３ 主ロープ
４ 巻上機
５ 反らせ車
６ エレベーター制御装置
７ かご呼び釦
８ 負荷検出手段
９ かご位置検出手段
１０ ロータリーエンコーダ
１１ バッテリー装置
１２ 運転制御手段
１３ 停電検出手段
１４ バッテリー診断手段
１５ 移動距離算出手段
１６ 外部通報手段

Claims (7)

1. 停電時に、バッテリーを電源として、乗りかごを最寄階まで走行させるエレベーター停電時着床運転装置であって、
   前記乗りかごの停止位置から前記最寄階までの距離を算出すると共に、前記バッテリーの残量に基づいて、前記乗りかごの移動可能距離を算出する移動距離算出手段と、
   前記最寄階までの距離と、前記移動可能距離との比較に基づいて、前記乗りかごの前記最寄階までの走行の実行を判定する運転制御手段と、
   を備えることを特徴とするエレベーター停電時着床運転装置。
2. 請求項１に記載のエレベーター停電時着床運転装置であって、
   前記最寄階までの距離が前記移動可能距離以下である場合、前記最寄階までの走行が実行され、前記最寄階までの距離が前記移動可能距離よりも大である場合、前記最寄階までの走行は実行しないことを特徴とするエレベーター停電時着床運転装置。
3. 請求項２に記載のエレベーター停電時着床運転装置であって、
   前記最寄階までの走行が実行されない時、前記乗りかごの前記停止位置が救出範囲の外であれば、前記乗りかごを前記救出範囲まで走行してから待機状態とすることを特徴とするエレベーター停電時着床運転装置。
4. 請求項３に記載のエレベーター停電時着床運転装置であって、
   前記最寄階までの走行が実行されない時、前記乗りかごの前記停止位置が前記救出範囲の内にあれば、前記乗りかごを前記停止位置にて待機状態とすることを特徴とするエレベーター停電時着床運転装置。
5. 請求項１に記載のエレベーター停電時着床運転装置であって、
   前記運転制御手段は、停電がかご呼び走行中に発生した場合、前記乗りかごの前記最寄階までの走行の実行を判定することを特徴とするエレベーター停電時着床運転装置。
6. 請求項１に記載のエレベーター停電時着床運転装置であって、
   さらに、前記バッテリーの劣化状態を診断するバッテリー診断手段を備え、
   前記運転制御手段は、前記バッテリー診断手段が記憶する診断結果が異常である場合、前記乗りかごの前記最寄階までの走行の実行を判定することを特徴とするエレベーター停電時着床運転装置。
7. 請求項１に記載のエレベーター停電時着床運転装置であって、
   さらに、前記バッテリーの劣化状態を診断するバッテリー診断手段を備え、
   前記バッテリー診断手段は、診断時に、前記バッテリーを所定電流で所定時間だけ放電させ、
   前記移動距離算出手段は、前記所定電流および前記所定時間に基づいて、前記バッテリーの残量を算出することを特徴とするエレベーター停電時着床装置。

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