JP7328866B2

JP7328866B2 - マルチカーエレベーター

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Publication number: JP7328866B2
Application number: JP2019196187A
Authority: JP
Inventors: 和久森; 健史近藤; 真輔井上; 直人大沼; 孝道星野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: CN112744660A; JP2021070540A; CN112744660B

Description

本発明は、マルチカーエレベーターに関する。

単位面積当たり、単位時間当たりの輸送人数を向上させるエレベーターとして、同一昇降路を複数台の乗りかごが共有するマルチカーエレベーターが考えられている。マルチカーエレベーターには様々な方式のものがあるが、１つの方式として、２台の乗りかごを１組の主索で連結し、この主索を１台の巻上機で駆動する構成の連結式マルチカーエレベーターがある。
さらに、この連結式マルチカーエレベーターにおいて、巻上機及び主索の数を２組又は３組に増やし、それぞれの主索に２台の乗りかごを連結することで、合計で４台又は６台、あるいはそれ以上の乗りかごを同一昇降路に配置する構成も考えられている。

このようなマルチカーエレベーターでは、複数台の乗りかごが同一昇降路内を昇降するため、各乗りかごの間の距離をある程度の距離以上に保つようにして、安全が保てるようにしている。この安全を保つ乗りかご間の距離を安全距離と称する。
したがって、マルチカーエレベーターでは、機械室などに設置された制御装置が、各乗りかご間の距離が安全距離以上になるように、各主索の駆動状態を制御している。

特許文献１には、同一昇降路内を自走可能な複数台の乗りかごを設置した場合に、それぞれの乗りかごに、かご間距離検出器を設置して、かご間距離検出器で検出したかご間距離に基づいて、それぞれの乗りかごの走行を制御する技術が開示されている。

特開平５－２８６６５５号公報

上述したように、マルチカーエレベーターでは、各乗りかご間の距離が安全距離以上になるように、制御装置が各主索の駆動状態を制御している。具体的には、安全距離が保てないような異常の発生時には、各主索を駆動する巻上機のブレーキを作動させて、非常制動をかけることで、各乗りかごが停止し、安全が保たれるようにしている。

ところが、このように巻上機のブレーキを作動させた場合でも、状況によっては、乗りかご間の距離が変化する可能性がある。例えば、ブレーキを作動させた状況で主索に滑りが発生したとき、乗りかごが制動できないことがある。そのような場合、乗りかご同士の衝突を防止するために、制御装置は、乗りかごに設置された非常止め装置を作動させることになる。

非常止め装置は、万一、主索が切れて乗りかごが落下するような状況でも、乗りかごを強制的に停止させる機構である。この非常止め装置が乗りかごに設置されていることで、ブレーキによる非常制動時に主索に滑りが発生するような場合にも安全を保つことができる。
しかしながら、乗りかごの非常止め装置は、強制的に乗りかごを昇降路内に停止させるものであり、一旦作動させると、その解除に非常に手間がかかる。したがって、万一の主索切れのような最悪の事態以外は、極力使用を避けるのが好ましい。

また、昇降路に１台の乗りかごが配置された一般的なエレベーターの場合、非常止め装置は、調速機で乗りかごの異常な速度を検出した際に作動させており、１台の乗りかごの速度だけで制御可能な比較的簡単な制御構成でよい。
一方、複数台の乗りかごを備えたマルチカーエレベーターでは、複数台の乗りかごが干渉するために、従来から知られた構成の調速機を設置するのが困難である。また、他の乗りかごとの間で上述した安全距離を保つ問題があり、非常止め装置を作動させるために、従来の調速機との連動とは異なる制御が必要である。
マルチカーエレベーターで安全距離を検知するためには、例えば特許文献１に記載されたように、それぞれの乗りかごに、かご間距離検出器を設置することが考えられる。かご間距離検出器は、レーダ装置を使って構成することができる。

ところが、乗りかごに設置できる小型のレーダ装置は、現状ではエレベーターの使用環境も考えると、安全装置として必要な十分な検出精度ではなく誤検出を行う可能性がある。誤検出で安全距離よりも短い距離を検出した場合、非常止め装置を誤作動させてしまうことになる。上述したように、非常止め装置を非常時以外に誤作動させることは絶対に避ける必要がある。したがって、かご間距離検出器（レーダ装置）を使わずに、マルチカーエレベーターの安全制御を行うことが望まれている。

本発明は、乗りかごが昇降路内に複数台配置されたマルチカーエレベーターにおいて、それぞれの乗りかごの安全制御が、誤動作なく確実に行われるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、昇降路内に、複数台の乗りかごが配置されると共に、乗りかごに連結された主索が巻上機で駆動されるマルチカーエレベーターにおいて、複数台の乗りかごの駆動を統括的に制御し、異常を検知した際に主索を駆動する巻上機を非常制動させる地上側安全制御部と、複数台の乗りかごのそれぞれに設置され、昇降路内の他の乗りかごとの距離に基づいて、異常を検知した際に自らの乗りかごの非常止めを作動させる乗りかご側安全制御部と、それぞれの乗りかごに設置された自らの乗りかごの走行位置を検出するセンサと、を備える。ここで、地上側安全制御部と乗りかご側安全制御部とは、無線通信を行うものであり、地上側安全制御部は、全ての乗りかごのセンサの出力を取得し、昇降路内の各乗りかごの間の距離が、乗りかごの速度に応じて予め決められた安全距離よりも短くなることを検出したとき、巻上機を非常制動させると共に、自らの乗りかごが下降している状況で、センサの出力に基づいて異常を検知した際に、非常止めを作動させるようにし、乗りかご側安全制御部が、無線通信で乗りかご側安全制御部からの情報を取得できない状況が発生したとき、最後に取得した情報での各乗りかごの走行位置及び走行速度と無線通信が途絶えた期間とに基づいて、乗りかご側安全制御部が現在の他の乗りかごとの距離を推定し、推定した距離に基づいて異常を検知する。

本発明によれば、地上側安全制御部が巻上機の非常制動の制御を行い、乗りかご側安全制御部が乗りかごの非常止め装置の制御を行い、それぞれが複数台の乗りかごの状況から判断した異常事象に応じて、速やかに適切な保護動作を行うことができるようになる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施の形態例によるマルチカーエレベーターの構成例を示す正面図である。本発明の一実施の形態例による安全システムの構成例を示すブロック図である。本発明の一実施の形態例による地上側安全制御部とかご側安全制御部との間のデータ伝送例を示す図である。本発明の一実施の形態例による駆動制御システムのハードウェア構成例を示すブロック図である。本発明の一実施の形態例による地上側安全制御部の処理例を示すフローチャートである。本発明の一実施の形態例による乗りかご側安全制御部の処理例を示すフローチャートである。本発明の一実施の形態例による非常時の動作を示す図である。図７に示す動作時での乗りかごと地上側安全制御部の状態を時系列で示す図である。

以下、本発明の一実施の形態例（以下、「本例」と称する）を、添付図面を参照して説明する。

［マルチカーエレベーターの構成］
図１は、本例で対象となるマルチカーエレベーターの概略構成を示す。図１に示すものは、循環式マルチカーエレベーターである。
昇降路１０には、６台の乗りかご１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２が配置されている。この６台の乗りかご１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２は、２台ずつが１組（２本）の主索に連結されており、昇降路１０内を循環する。図１の例では、時計回りに６台の乗りかご１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２が走行する。但し、いずれかの乗りかごが一時的に逆方向に走行してもよい。

Ａループの２本の主索４１Ａ，４２Ａには、乗りかご１Ａ１，１Ａ２が接続され、Ｂループの２本の主索４１Ｂ，４２Ｂには、乗りかご１Ｂ１，１Ｂ２が接続され、Ｃループの２本の主索４１Ｃ，４２Ｃには、乗りかご１Ｃ１と乗りかご１Ｃ２が接続される。各ループの２本の主索４１Ａ，４２Ａ，４１Ｂ，４２Ｂ，４１Ｃ，４２Ｃに２台の乗りかごが連結される位置は、循環経路上の対称となる位置である。

各ループの主索４１Ａ，４２Ａ，４１Ｂ，４２Ｂ，４１Ｃ，４２Ｃは、最上部に配置された綱車３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃと、底部に配置されたプーリ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃとにより、昇降路１０に巻き回されている。

より詳細には、Ａループの２本の主索４１Ａ，４２Ａは、綱車３１Ａ，３２Ａとプーリ３３Ａ，３４Ａとに巻き回されており、綱車３１Ａ，３２Ａに組み込まれた巻上機により駆動される。すなわち、綱車３１Ａ，３２Ａの駆動で、Ａループの２台の乗りかご１Ａ１，１Ａ２が走行する。綱車３１Ａ，３２ＡによるＡループの主索４１Ａ，４２Ａの駆動は、第１の制御装置３Ａによる制御で実行される。

また、Ｂループの２本の主索４１Ｂ，４２Ｂは、綱車３１Ｂ，３２Ｂとプーリ３３Ｂ，３４Ｂとに巻き回されており、綱車３１Ｂ，３２Ｂに組み込まれた巻上機により駆動される。すなわち、綱車３１Ｂ，３２Ｂの駆動で、Ｂループの２台の乗りかご１Ｂ１，１Ｂ２が走行する。巻上機によるＢループの主索４１Ｂ，４２Ｂの駆動は、第２の制御装置３Ｂによる制御で実行される。

さらに、Ｃループの２本の主索４１Ｃ，４２Ｃは、綱車３１Ｃ，３２Ｃとプーリ３３Ｃ，３４Ｃとに巻き回されており、綱車３１Ｃ，３２Ｃに組み込まれた巻上機により駆動される。すなわち、綱車３１Ｃ，３２Ｃの駆動で、Ｃループの２台の乗りかご１Ｃ１，１Ｃ２が走行する。巻上機によるＣループの主索４１Ｃ，４２Ｃの駆動は、第３の制御装置３Ｃによる制御で実行される。
それぞれのループの巻上機は、モータで構成され、例えば各綱車３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ａ，３２Ｂ，３１Ｃの内側に一体化されている。それぞれの巻上機には、ブレーキが配置され、制御装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃによる制御でブレーキの作動（制動）を行うことができる。
このように各ループは駆動構成が独立しており、各ループで個別に乗りかごが走行する。

図１に示すように、乗りかご１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２が昇降路１０内を循環走行するため、各階には、上りの乗場５１ａ，５２ａ，５３ａ，・・５Ｎａ（Ｎは最上階）と、下りの乗場５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，・・５Ｎｂとが設置されている。

なお、図１では、３組のループが配置された循環式マルチカーエレベーターの例を示したが、ループを設置する組数は、エレベーターを設置するビルの高さやエレベーターの行程などに応じて任意の組数とすることができる。

このように複数ループの乗りかごを配置したとき、全体の運行の制御装置（不図示）は、乗場やかご内でのエレベーターの呼びに対して、どの乗りかごを割り当てるかを決定して、各ループの制御装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃに指令を与える。このとき、他のループのかごとの間隔を考慮した配車が行われる。制御装置では、ここでの配車のための指令として、何階にどのかごを行かせるかの情報として、ビルの仕様で決まる階床間の高さなどから、該当する階までの距離を導出して速度指令が作成される。その速度指令に対して、巻上機側の速度検出値によりフィードバック制御をおこない、巻上機（モータ）にトルク指令を出す。

そして、各ループの制御装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、地上側安全制御部２００（図２）からの信号により、安全でないという判定の場合に、非常制動すなわち動力電源を遮断するとともに巻上機のブレーキを作動させる。これにより、制御系の異常時などに、乗りかご１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２が非常停止する。

［安全システムの構成］
図２は、本例のマルチカーエレベーターが備える安全システムの構成例を示す。
本例の場合、各ループの６台の乗りかご１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２は、それぞれ個別に、かご側安全制御部２０－Ａ１，２０－Ａ２，２０－Ｂ１，２０－Ｂ２，２０－Ｃ１，２０－Ｃ２を備える。なお、図２では、乗りかご１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１が備えるかご側安全制御部２０－Ｂ１，２０－Ｂ２，２０－Ｃ１内の各ブロックの図示は省略する。

また、地上側には、地上側安全制御部２００が設置されている。地上側安全制御部２００は、例えば昇降路１０の上部などの機械室（不図示）に設置される。
地上側安全制御部２００は、各ループの制御装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃによる巻上機の駆動を制御する。また、地上側安全制御部２００が異常状態を検知した場合には、巻上機のブレーキによる非常制動を実行させる。但し、非常制動には、いずれか１つ又は２つのループの巻上機を非常制動させる場合と、全てのループの巻上機を非常制動させる場合とがある。

地上側安全制御部２００は、各ループの６台の乗りかご１Ａ１～１Ｃ２に配置されたかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２と通信を行い、それぞれの乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の走行位置や走行速度の情報を取得する。なお、地上側安全制御部２００と各かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２との間では、無線通信が行われる。

そして、地上側安全制御部２００は、取得した乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の走行位置や走行速度に基づいて、６台の乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の隣接した距離が、予め決められた安全距離以上離れているか否かを判断する。この判断で、安全距離以上離れていない場合、地上側安全制御部２００は、該当する乗りかごのループの制御装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃに非常制動の指令を送る。

また、地上側安全制御部２００は、塔内安全回路２０１が接続されている。
塔内安全回路２０１は、保守点検などで昇降路内に作業員が入る際に操作される停止スイッチや、乗場ドアが異常に開いたことを検知する乗場ドア異常戸開センサを備える。
乗場ドア異常戸開センサは、かごが着床していないにもかかわらず乗場ドアが開いたら、異常な戸開であると検知するものである。塔内安全回路２０１で異常を検知した際には、全ての乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の走行を停止させる必要があるため、地上側安全制御部２００が、全ての制御装置３Ａ～３Ｃに対して非常制動の指令を送る。

次に、それぞれの乗りかご１Ａ１～１Ｃ２側の安全構成について説明する。
６台の乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の安全構成は全て同じであり、ここでは１台の乗りかご１Ａ１について説明する。
乗りかご１Ａ１には、かご側安全制御部２０－Ａ１が設置される。
かご側安全制御部２０－Ａ１には、乗りかご１Ａ１の昇降路１０内の走行位置を検出すると共に、乗りかご１Ａ１の走行速度を検出する位置・速度センサ２１の検出信号が供給される。
位置・速度センサ２１は、一般的なエレベーターで使われるセンサでよく、例えばバーコードを昇降路内に一定間隔で吊り下げておき、その読取器を乗りかごに搭載する構成などがある。また、速度は位置の微分として導出することが可能なため、位置・速度センサ２１として位置の検出信号だけを得て、その検出信号を使った算出で、速度の検出信号を得る構成でもよい。

かご側安全制御部２０－Ａ１では、位置・速度センサ２１の出力に基づいて、かご速度の情報から過速判定を行い、かご速度が第一の速度閾値を超えた場合には、地上側安全制御部２００に対して、Ａループの非常制動指令２４Ａを発する。非常制動指令２４Ａを受信した地上側安全制御部２００は、Ａループの動力電源を遮断するとともに巻上機のブレーキを作動させる。
また、第一の速度閾値よりもさらにかご速度が大きく、第二の速度閾値を超えた場合には、乗りかご１Ａ１は、トリップ検知として、乗りかご１Ａ１内の非常止め２３を動作させる。ここで、かご間安全距離として、先行かごの異常時も考慮した距離を確保するように運行制御している場合には、他のループを非常制動させなくても良い。その場合には、図２において、かご側安全制御部２０－Ａ１から地上側安全制御部２００への信号としては、２４Ａのみで良い。一方、できるだけ輸送効率を向上させるために、かご間安全距離を先行ループの異常時には非常制動させる想定とした場合には、かごがトリップ検知した場合には他ループも非常制動させる。そのため、図２に示すように、他ループに対しての非常制動指令２４Ｂ，２４Ｃも地上側安全制御部２００に発する。

非常止め２３は、例えばガイドレールなどのかごの走行軌道に沿って昇降路内に設置された固定物を把持することでかごを制動する構成である。このように非常止め２３を構成した場合、非常止め２３の作動で比較的大きな音などを発生することが多く、他のかごへの乗客に不安を与える可能性があるので、非常止め２３を作動させない他のかごは非常制動するのが好ましい。

かご安全回路２２は、かごドア開で開放されるスイッチ、主に保守点検時などにかご上あるいはかご内で運転を停止するための停止スイッチから構成される。停止スイッチは保守点検時に用いられることが多いため、１つのかごを点検しているときに、同じ昇降路を他のかごが走行することは保守点検作業に影響を及ぼす可能性がある。このような場合には、かご安全制御部２０－Ａ１で、他の乗りかごを含めて停止させる停止指令（非常制動指令）２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを生成させて、他の乗りかごの走行を停止させることができる。非常制動指令２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、地上側安全制御部２００に送られる。

また、地上側安全制御部２００から、各乗りかご１Ａ１～１Ｃ２に配置されたかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２に対して、それぞれの乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の非常止め２３を作動させる非常指令２４Ｄを送ることもできる。
なお、図２に示す構成では、非常制動指令２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、各ループで個別の指令としたが、全ループに対して共通の１つの非常制動指令を、かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２から地上側安全制御部２００に送るようにしてもよい。

［地上側安全制御部とかご側安全制御部との通信が行われる例］
図３は、地上側安全制御部２００とかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２との通信例を示す。図３では、乗りかご１Ａ２のかご側安全制御部２０－Ａ２と、地上側安全制御部２００との通信が行われる例を示すが、他のかご側安全制御部２０－Ａ１，２０－Ｂ１～２０－Ｃ２と、地上側安全制御部２００との通信が行われる例についても同様の構成である。

かご側安全制御部２０－Ａ２は、自身の乗りかご１Ａ２の位置Ｘ_Ａ２と速度Ｖ_Ｘ２を取得し、取得した位置Ｘ_Ａ２及び速度Ｖ_Ｘ２に基づいて、自かごの非常止め２３を作動させる。また、かご側安全制御部２０－Ａ２は、取得した自身の乗りかご１Ａ２の位置Ｘ_Ａ２及び速度Ｖ_Ｘ２を、無線伝送路を経由して地上側安全制御部２００に送る。
地上側安全制御部２００では、取得した乗りかご１Ａ２の位置Ｘ_Ａ２及び速度Ｖ_Ｘ２を、他のかご側安全制御部２０－Ａ１，２０－Ｂ１～２０－Ｃ２に伝送する。

また、かご側安全制御部２０－Ａ２は、位置Ｘ_Ａ２又は速度Ｖ_Ｘ２に基づいて、自かごの異常を検知したとき、非常制動の指令[STOP]を生成し、無線伝送路を経由して地上側安全制御部２００に送る。この非常制動の指令[STOP]を受信した地上側安全制御部２００は、各制御装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃに対して、巻上機の非常制動の指令を送る。

また、地上側安全制御部２００から、かご側安全制御部２０－Ａ２には、自かごである乗りかご１Ａ２に対して、先行かごである乗りかご１Ｃ１の位置Ｘ_Ｃ１と、後行かごである乗りかご１Ｂ２の位置Ｘ_Ｂ２が無線伝送路を介して伝送される。その他の乗りかごの位置についても伝送してもよい。

かご側安全制御部２０－Ａ２では、伝送された先行かごと後行かごの位置と、自らの位置に基づいて、安全距離が保たれているのかが判断される。そして、かご側安全制御部２０－Ａ２は、その判断に基づいて、非常制動の指令（例えば[STOP]という指令）を地上側安全制御部２００に送ることができる。
また、非常制動の指令[STOP]を送っても、他の乗りかごとの距離が保てないとき、あるいは速度が異常なとき、かご側安全制御部２０－Ａ２は、自身の乗りかご１Ａ２の非常止め２３（図２）を作動させる。
なお、図３に示す制御例は一例であり、地上側安全制御部２００で行われる制御と、かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２で行われる制御の詳細については、図５及び図６のフローチャートで説明する。

［ハードウェア構成例］
図４は、図１に示す制御装置３Ａ～３Ｃをコンピュータ装置で構成した場合のハードウェア構成例を示す。
図４に示す制御装置（コンピュータ装置）は、バスにそれぞれ接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）２１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）２１３を備える。さらに、制御装置（コンピュータ装置）は、不揮発性ストレージ２１４、ネットワークインタフェース２１５、入力装置２１６、及び表示装置２１７を備える。

ＣＰＵ２１１は、各ループの安全制御を実現するソフトウェアのプログラムコードをＲＯＭ２１２から読み出して実行する演算処理部である。
ＲＡＭ２１３には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。

入力装置１６には、例えば、キーボード、マウスなどが用いられる。
表示装置１７は、例えば、液晶ディスプレイモニタであり、この表示装置１７によりコンピュータで実行される計算処理の結果が表示される。

不揮発性ストレージ２１４には、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの大容量情報記憶媒体が用いられる。不揮発性ストレージ２１４には、制御装置が実行する処理機能を実行するプログラムが記録される。

ネットワークインタフェース２１５には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）などが用いられる。ネットワークインタフェース２１５は、ＬＡＮ（Local Area Network）、専用線などを介して外部と各種情報の送受信を行う。

なお、図２に示す各乗りかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２及び地上側安全制御部２００は、制御装置とは独立して安全を監視するためのコントローラであり、制御装置と同様にマイコンを用いて構成させる。ただし、二重化によりマイコン演算についても監視させる等の機能を持たせて安全を担保する構成としている。

［地上側安全制御部の制御処理］
図５は、地上側安全制御部２００での制御処理の例を示すフローチャートである。
まず、地上側安全制御部２００は、各かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２や塔内安全回路２０１から、非常制動信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１１）。
このステップＳ１１の判断で、非常制動信号を受信した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、地上側安全制御部２００は、該当するループの制御装置（３Ａ，３Ｂ，３Ｃのいずれか）に指令を送り、該当するループを非常制動させる（ステップＳ１４）。この非常制動の指令で、該当するループの巻上機のブレーキが作動する。

一方、ステップＳ１１の判断で、非常制動信号を受信していない場合（ステップＳ１１のＮＯ）、全ての乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の位置と速度の情報を取得する（ステップＳ１２）。地上側安全制御部２００は、ここでは各乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の位置のみを取得し、位置の前回からの変化から、地上側安全制御部２００が速度を算出してもよい。

そして、地上側安全制御部２００は、ステップＳ１２で取得した各乗りかご１Ａ１～１Ｃ２の位置及び速度から、各乗りかご１Ａ１～１Ｃ２と、それらの直前に先行する乗りかごとのかご間距離、及び直後に後行する乗りかごとのかご間距離が、安全距離だけ保たれているか否かを判断する（ステップＳ１３）。
このステップＳ１３で、安全距離だけ保たれていると判断したとき（ステップＳ１３のＹＥＳ）、地上側安全制御部２００は、ステップＳ１１の判断に戻る。
一方、ステップＳ１３で、安全距離保たれていないと判断したとき（ステップＳ１３のＮＯ）、地上側安全制御部２００は、ステップＳ１４に移り、接近しているループの制御装置（３Ａ，３Ｂ，３Ｃのいずれか）に指令を送り非常制動させる。

このようにして、各ループの巻上機側のブレーキを使った地上側安全制御部２００による非常制動の制御処理が行われる。

［乗りかご側安全制御部の制御処理］
図６は、それぞれのかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２での制御処理の例を示すフローチャートである。以下の例では、１台のかご側安全制御部２０－Ａ１を説明するが、他のかご側安全制御部２０－Ａ２～２０－Ｃ２でも同様の制御が同時に実行されている。

まず、かご側安全制御部２０－Ａ１には、地上側安全制御部２００から無線通信により先行かご及び先行対向かごの位置を受信している（ステップＳ２１）。ただし、無線通信は電波環境などにより正常に受信できない場合も想定する。正常に受信できていると判定（ステップＳ２１１のＹＥＳ）された場合には、その情報から先行かご及び先行対向かごの位置を更新する（ステップＳ２１２）。一方、無線通信が正常ではない場合（ステップＳ２１１のＮＯ）は、通信不可時の処理（ステップＳ２１３）として、前回受信時の先行かご位置及び先行対向かご位置から以下のように推定する。なお、ここでの通信不能時には、地上側安全制御部２００と無線通信が可能であっても、受信した信号のチェックで、正しく復号できない場合も含まれる。

すなわち、ステップＳ２１３の通信不能時の乗りかごの位置の推定として、例えば、次の式に示す演算での推定が可能である。ここでは、乗りかご１Ｂ１の前回（ｎ－１の時間）の通信時に取得した位置Ｘ_{Ｂ１（ｎ－１）}とし、現在（ｎの時間）の推定位置をＸ_{Ｂ１（ｎ）}′とする。

このとき、現在の推定位置をＸ_{Ｂ１（ｎ）}′は、
Ｘ_{Ｂ１（ｎ）}′＝Ｘ_{Ｂ１（ｎ－１）}±ΔＸ_１
で示される。ここで、ΔＸ_１は、通信周期ｔｓと、定格速度ｖに所定倍（例えば１．３倍）した最大速度ｖ_ＭＡＸとを乗算した値（ｔｓ×ｖ_ＭＡＸ）に、余裕の数値αを足したものである。
この演算で、１通信周期だけ通信できないとき、次の通信周期での位置を推定できる。１通信周期ｔｓは、例えば５ｍ秒から１０ｍ秒が想定される。

次に、自かごの位置と速度を、位置・速度センサ２１から取得する（ステップＳ２２）。この情報により、自かごが下降方向かどうかを判定する（ステップＳ２３）。下降方向ではない場合には、非常止めを動作させても制動の効果が得られないため、非常止めを動作させないため、以降の処理は行わないで、ステップＳ２１に戻る。

かごが下降方向の場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）、自かごの位置とステップＳ２１で取得した先行かごの位置から、自かごの前方距離を算出する（ステップＳ２４）。前方距離と自かごの速度から非常止めによる停止距離で決まる接近検知の閾値とを比較して安全かどうかを判定する（ステップＳ２５）。ここで、前方距離が不十分であると判定した場合（ステップＳ２５のＮＯ）は、非常止め２３を動作させる（ステップＳ２９）。

一方、自かごの前方は安全な距離があると判定された場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、対向かごの前方が安全かどうかを判定するために、あらかじめエレベーターの仕様から決まっている主索一巡の長さから対向かごの位置を推定する（ステップＳ２６）。

ここでは、対向かごの位置を自かごの位置から推定する方式にしたが、無線通信で受信する方式でも良い。ただし、かごと地上側との無線通信は、これらのかご位置情報だけはなく、ドアの開閉指令やかご内の表示装置への指令など通信すべきデータ量は多くなっている。そのため、推定する方式とすることで、かごと地上側と通信データ量を低減できる。

ステップＳ２６で推定した対向かごの位置と、ステップＳ２１で得られた先行対向かごの位置から、対向かごと先行対向かごとの距離を算出する（ステップＳ２７）。ここで、自かごと対向かごとは主索が破断していない状況では同じ速さ（向きは反対）であることを利用して、自かごの速度に対して、ステップＳ２７で算出した対向かごの前方距離が安全かどうかを判定する（ステップＳ２８）。安全な距離である場合（ステップＳ２８のＹＥＳ）は、非常止めを動作させる必要がないため、最初のステップＳ２１に戻る。一方、距離が不足だった場合（ステップＳ２８のＮＯ）には、自身の乗りかご１Ａ１の非常止め２３を作動させ（ステップＳ２９）、安全制御処理を終了する。

［地上側安全制御部と乗りかご側安全制御部で連携して制御が行われる具体例］
図７及び図８は、図６のフローチャートにより対向かごの前方距離不足（図６のステップＳ２８のＮＯ）により非常止めを動作（図６のステップＳ２９）させた具体例について時系列に説明したものである。図７（ａ）及び（ｂ）は、各乗りかごの状態を示し、図８は、図７に示す状態での各乗りかごと地上側安全部の状態を時系列でイベントごとに説明したものである。
この図７では、説明を簡単にするために、マルチカーエレベーターとして、Ａループの２台の乗りかご１Ａ１，１Ａ２と、Ｂループの２台の乗りかご１Ｂ１，１Ｂ２の、合計４台の乗りかごを備えたものとする。つまり、図１に示すＣループはないものとする。
図７（ａ）に示すように最初の状況では、先行するＡループの一方の乗りかご１Ａ１が昇降路内を上昇し、対向する乗りかご１Ａ２が昇降路を下降する走行中であるとする。また、後方でＢループも、乗りかご１Ｂ１が上昇し、対向する乗りかご１Ｂ２が下降している。この状態が図８のイベントＴ１００であり、正常な状態である。

ここで、先行するＡループの主索（４１Ａ、４２Ａ）が破断した場合を想定する（図８のイベントＴ１０１）。主索破断により、まず下降していた乗りかご１Ａ２は落下となり、乗りかご側安全制御部２０－Ａ２が過速（トリップ）検知して、乗りかご１Ａ２の非常止め２３を動作させる（図８のイベントＴ１０２）。一方、上昇中だった乗りかご１Ａ１は、主索破断により上方向の駆動力が無くなるため、上方向に減速して落下に移る。

乗りかご１Ａ１の乗りかご側安全制御部２０－Ａ１でも、落下により過速（トリップ）検知して、乗りかご１Ａ１の非常止め２３を動作させる（図８のイベントＴ１０３）。Ａループの乗りかご１Ａ１、１Ａ２は非常止め動作により停止する。
なお、このときＢループは異常な状態にはなっていなく、かご間距離も不十分になってなく安全と判定される。

しかし、図７（ｂ）で示すようにかご間の距離が不十分になると、地上側安全制御部２００で、乗りかご１Ａ１と１Ｂ１との距離が不足であることを検知してＢループを非常制動させる（図８のイベントＴ１０４）。この非常制動により本来ならばＢループがブレーキにより減速、停止で保護されるわけであるが、Ｂループの主索４１Ｂ及び４２Ｂが、それぞれブレーキのついている綱車３１Ｂ及び３２Ｂに対して、すべった場合を想定する（図８のイベントＴ１０５）。

このような場合、乗りかご側安全制御部２０－Ｂ１及び２０－Ｂ２では、図６のフローチャートで説明した処理により保護動作を行うことができる。かご１Ｂ１側は上昇方向であるため非常止め動作はさせない（図６のステップＳ２３のＮＯ）。一方、かご１Ｂ２は下降側であるため、まずは自かごと先行かご（１Ａ２）との距離が安全かの判定を行う（図６のステップＳ２５）。ここでは図７（ｂ）に示すように、乗りかご１Ａ２と１Ｂ２との距離ｄ２は大きく安全であると判定される（図６のステップＳ２５のＹＥＳ）。
しかし、対向かご１Ｂ１と先行対向かご１Ａ１との距離ｄ１は小さく、前方距離が不十分と判定（図６のステップＳ２８のＮＯ）されるため、非常止めを動作させる（図８のイベントＴ１０６）。これにより、主索で連結されている乗りかご１Ｂ１は減速して停止することができ保護が完了する（図８のイベントＴ１０７）。

以上説明したように、本例のマルチカーエレベーターによると、それぞれの乗りかごが個別にかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２を備え、それぞれのかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２が、自身の位置や速度を検出することで、全体として適切な制御ができる。
すなわち、それぞれの乗りかごに設置されたかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２で検出した位置や速度から、地上側安全制御部２００が異常を検知したとき、巻上機のブレーキによる非常制動が行われ、安全距離を保った運行が行われる。この場合、各乗りかご１Ａ１～１Ｃ２では、レーダ等による距離センサを設置する必要がなく、信頼性の高い制御が可能になる。
そして、各かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２では、自身の乗りかごと先行かご及び先行対向かごとの距離が安全距離を保てるか否かが判断され、安全距離を保てない場合や、自身の下降速度が異常なとき、確実に非常止め２３を作動させることができる。

さらに、乗りかご側と地上側とは、無線通信が行われるが、万一、一時的に無線通信ができない状況が発生したときしても、それぞれのかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２では、安全が確保できる適切な制御が継続して行える。
すなわち、それぞれのかご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２では、最後に取得した隣接かごの位置及び速度から、自かごとの現在の距離を推定するので、安全距離が保てない状況を適切に阻止できる。かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２で非常止め２３を作動させる条件は、走行方向が下降であるときに限定した、走行方向が上昇であるときを除外するので、非常止め２３を作動させるかごを最低限の台数とすることができ、復旧作業時間を短縮することが可能になる。

なお、地上側安全制御部２００で判断する安全距離と、かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２で判断する安全距離は、それぞれ別に設定してもよい。例えば、かご側安全制御部２０－Ａ１～２０－Ｃ２で判断する安全距離は、地上側安全制御部２００で判断する安全距離よりも短い距離としてもよい。

［変形例］
なお、本発明は、上述した実施の形態例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、上記した実施の形態例は、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。
例えば、図１の構成では、２台の乗りかごを１組の主索で連結したループを３組備えた連結式マルチカーエレベーターに適用した例とした。これに対して、１組の主索に３台以上の乗りかごを連結したマルチカーエレベーターにおいても、本発明は適用が可能である。また、本発明は、ループ数が３組以外の連結式マルチカーエレベーターに適用してもよい。

また、図２に示すブロック図では、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものだけを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。また、図５や図６に示すフローチャートにおいて、処理結果に影響を及ぼさない範囲で、複数の処理を同時に実行したり、処理順序を変更してもよい。

１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，１Ｃ１，１Ｃ２…乗りかご、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…制御装置、２０－Ａ１，２０－Ａ２，２０－Ｂ１，２０－Ｂ２，２０－Ｃ１，２０－Ｃ２…かご側安全制御部、２１…位置・速度センサ、２２…かご安全回路、２３…非常止め、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…非常制動信号、２４Ｄ…非常止め信号、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ…綱車、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ…プーリ、４１Ａ，４２Ａ，４１Ｂ，４２Ｂ，４１Ｃ，４２Ｃ…主索、５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，・・・，５Ｎａ，５Ｎｂ…乗場、２００…地上側安全制御部、２０１…塔内安全回路、２１１…ＣＰＵ（中央制御ユニット）、２１２…ＲＯＭ、２１３…ＲＡＭ、２１４…不揮発性ストレージ、２１５…ネットワークインタフェース、２１６…入力装置、２１７…表示装置

Claims

昇降路内に、複数台の乗りかごが配置されると共に、前記乗りかごに連結された主索が巻上機で駆動されるマルチカーエレベーターにおいて、
前記複数台の乗りかごの駆動を統括的に制御し、異常を検知した際に前記主索を駆動する前記巻上機を非常制動させる地上側安全制御部と、
前記複数台の乗りかごのそれぞれに設置され、前記昇降路内の他の乗りかごとの距離に基づいて、異常を検知した際に自らの乗りかごの非常止めを作動させる乗りかご側安全制御部と、
それぞれの前記乗りかごに設置された、自らの乗りかごの走行位置を検出するセンサと、を備え、
前記地上側安全制御部と前記乗りかご側安全制御部とは、無線通信を行うものであり、
前記地上側安全制御部は、全ての前記乗りかごの前記センサの出力を取得し、前記昇降路内の各乗りかごの間の距離が、前記乗りかごの速度に応じて予め決められた安全距離よりも短くなることを検出したとき、前記巻上機を非常制動させると共に、自らの乗りかごが下降している状況で、前記センサの出力に基づいて異常を検知した際に、前記非常止めを作動させるようにし、
前記乗りかご側安全制御部が、前記無線通信で前記乗りかご側安全制御部からの情報を取得できない状況が発生したとき、最後に取得した情報での各乗りかごの走行位置及び走行速度と前記無線通信が途絶えた期間とに基づいて、前記乗りかご側安全制御部が現在の他の乗りかごとの距離を推定し、推定した距離に基づいて異常を検知する
マルチカーエレベーター。
前記昇降路内に前記主索が複数組配置され、それぞれの組の前記主索に複数台の乗りかごが連結され、それぞれの組の前記主索が個別の前記巻上機で駆動される
請求項１に記載のマルチカーエレベーター。