JP4907097B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、かご位置に応じて設定された異常速度とかご速度とを比較することによりかご速度を監視する電子安全監視装置を有するエレベータ装置に関するものである。

従来の終端階強制減速装置（ＥＴＳ装置）は、調速機に設けられたガバナエンコーダからの情報と昇降路内に設けられた基準位置スイッチからの情報とにより、かご位置及びかご速度を検出し、終端階付近でのかご速度を監視する。これにより、かご緩衝装置及び釣合おもり緩衝装置としては、ＥＴＳ装置により減速された速度を許容衝突速度とする短縮バッファが用いられている。従って、通常走行時の最高速度は、短縮バッファの許容衝突速度よりも高く設定されている。

しかし、昇降路内に設けられた基準位置スイッチが故障し、かご位置が正確に検出できなくなった場合、ＥＴＳ装置による終端階付近での減速が正常に行えなくなる。このため、このような場合には、過速度検出レベルを短縮バッファの許容衝突速度以下に設定して、かごを走行させる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１２３２７９号公報

上記のような従来のエレベータ装置では、かご位置が正確に検出できなくなった場合、その原因が基準位置スイッチの故障であるのかガバナエンコーダの故障であるのかが識別できず、通常よりも低速ではあるが、ガバナエンコーダが故障したままかごを走行させる可能性があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、位置情報異常が検出された場合に、位置速度検出器が正常であるかどうかを識別し、かごの運行条件を適当に設定することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、昇降路内を昇降されるかご、かご位置及びかご速度を検出するための位置速度検出器、昇降路内に設置され、かごが基準位置に位置することを検出するための基準位置センサ、位置速度検出器及び基準位置センサからの情報に基づいてかご位置及びかご速度を検出し、かご位置に応じて設定された監視過速度にかご速度が達するかどうかを監視する電子安全監視装置、及び電子安全監視装置とは独立してかご位置及びかご速度を検出し、かごの運行を制御する運行制御装置を備え、電子安全監視装置は、電子安全監視装置により求められるかご位置の情報に関する異常である位置情報異常を検出可能であり、位置情報異常が検出された場合、かごの診断運転が実施され、診断運転時に運行制御装置で求めた情報と電子安全監視装置で求めた情報とを比較することにより、位置速度検出器の異常の有無が診断される。

この発明のエレベータ装置は、位置情報異常を検出した場合、かごの診断運転を実施し、診断運転時に運行制御装置で求めた情報と電子安全監視装置で求めた情報とを比較することにより、位置速度検出器の異常の有無が診断されるので、位置情報異常が検出された場合に、位置速度検出器が正常であるかどうかを識別し、かごの運行条件を適当に設定することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路の上部には、駆動装置（巻上機）１が設置されている。駆動装置１は、駆動シーブ、駆動シーブを回転させるモータ部、駆動シーブの回転を制動するブレーキ部２、及び駆動シーブの回転に応じた検出信号を発生するモータエンコーダを有している。

ブレーキ部２としては、例えば電磁ブレーキ装置が用いられている。電磁ブレーキ装置においては、制動ばねのばね力によりブレーキシューが制動面に押し付けられて駆動シーブの回転が制動されるとともに、電磁マグネットを励磁することによりブレーキシューが制動面から開離され、制動が解除される。

駆動装置１の近傍には、そらせ車４が設けられている。駆動シーブ及びそらせ車４には、複数本（図では１本のみ示す）の主ロープ３が巻き掛けられている。かご５及び釣合おもり６は、主ロープ３により昇降路内に吊り下げられており、駆動装置１の駆動力により昇降路内を昇降される。

駆動装置１は、運行制御装置（制御盤）７により制御される。即ち、かご５の運行は、運行制御装置７により制御される。運行制御装置７には、モータエンコーダからの検出信号が入力される。運行制御装置７は、モータエンコーダからの検出信号に基づいて、かご位置及びかご速度を求め、駆動装置１を制御する。

運行制御装置７は、第１の演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を有する第１のコンピュータにより構成されている。運行制御装置７の機能は、第１のコンピュータにより実現される。即ち、第１のコンピュータの記憶部には、運行制御装置７の機能を実現するための制御プログラムが格納されている。第１の演算処理部は、制御プログラムに基づいて、運行制御装置７の機能に関する演算処理を実行する。

昇降路の上部には、調速機８が設置されている。調速機８は、調速機シーブ、過速度検出スイッチ、ロープキャッチ、及び位置速度検出器としての調速機エンコーダ９を有している。調速機シーブには、調速機ロープ１０が巻き掛けられている。調速機ロープ１０の両端部は、かごに搭載された非常止め装置の操作機構に接続されている。調速機ロープ１０の下端部は、昇降路の下部に配置された張り車１１に巻き掛けられている。

かご５が昇降されると、調速機ロープ１０が循環され、かご５の走行速度に応じた回転速度で調速機シーブが回転される。調速機８では、かご５の走行速度が過速度に達したことが機械的に検出される。検出する過速度としては、定格速度よりも高い第１の過速度と、第１の過速度よりも高い第２の過速度とが設定されている。

かご５の走行速度が第１の過速度に達すると、調速機８の過速度検出スイッチが操作され、運行制御装置７の安全回路が開路状態にされる。安全回路が開路状態にされると、駆動装置１のモータ電源が遮断されるとともに、ブレーキ部２により駆動シーブの回転が制動され、かご５が非常停止される。また、かご５の走行速度が第２の過速度に達すると、調速機８のロープキャッチにより調速機ロープ１０が把持され、調速機ロープ１０の循環が停止される。調速機ロープ１０の循環が停止されると、非常止め装置が制動動作する。

調速機エンコーダ９は、調速機シーブの回転に応じた検出信号を発生する。調速機エンコーダ９としては、２系統の検出信号、即ち第１及び第２の検出信号を同時に出力するデュアルセンスタイプのエンコーダが用いられている。

調速機エンコーダ９からの第１及び第２の検出信号は、電子安全監視装置としての終端階強制減速装置（以下、ＥＴＳ装置と略称する）１２に入力される。ＥＴＳ装置１２は、調速機エンコーダ９からの検出信号に基づいてエレベータの異常を検出し、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号を出力する。

具体的には、ＥＴＳ装置１２は、調速機エンコーダ９からの信号により、運行制御装置７とは独立して、かご速度及びかご位置を求め、かご速度がＥＴＳ監視過速度（異常速度）に達するかどうかを監視する。ＥＴＳ監視過速度は、昇降路終端部のかご減速区間内の位置に対して無段階で変化するようなパターンとして設定されている。また、ＥＴＳ監視過速度は、調速機８による第１の過速度よりも低く設定されている。

ＥＴＳ装置１２により、かご５の走行速度がＥＴＳ監視過速度に達したと判断されると、運行制御装置７の安全回路が開路状態にされ、かご５が非常停止される。

ＥＴＳ装置１２は、第２の演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を有する第２のコンピュータにより構成されている。ＥＴＳ装置１２の機能は、第２のコンピュータにより実現される。即ち、第２のコンピュータの記憶部には、ＥＴＳ装置１２の機能を実現するための安全プログラムが格納されている。第２の演算処理部は、安全プログラムに基づいて、ＥＴＳ装置１２の機能に関する演算処理を実行する。

第２の演算処理部には、第１及び第２のＣＰＵが設けられている。また、安全プログラムには、同じ内容の第１及び第２の安全プログラムが含まれている。第１のＣＰＵは、第１の安全プログラムに基づいて演算処理を実行する。第２のＣＰＵは、第２の安全プログラムに基づいて演算処理を実行する。

第１及び第２のＣＰＵは、プロセッサ間バス及び２ポートＲＡＭを介して互いに通信可能になっている。また、第１及び第２のＣＰＵは、互いの演算処理結果を比較することにより第１及び第２のＣＰＵ自体の健全性を確認可能になっている。即ち、第１及び第２のＣＰＵに同一処理を実行させ、処理結果を通信比較することにより、第１及び第２のＣＰＵの健全性が確認される。

ＥＴＳ装置１２自体の異常が検出された場合、ＥＴＳ装置１２は、最寄り階停止指令信号を運行制御装置７に対して出力する。また、ＥＴＳ装置１２と運行制御装置７との間は、双方向に通信可能となっている。

昇降路内の所定の位置には、かご５が昇降路内の基準位置に位置することを検出するための第１の〜第４の基準位置センサ（位置検知スイッチ）１３〜１６が設けられている。基準位置センサ１３〜１６としては、上部及び下部終端階スイッチを用いることができる。基準位置センサ１３〜１６からの検出信号は、ＥＴＳ装置１２に入力される。ＥＴＳ装置１２では、基準位置センサ１３〜１６からの検出信号に基づいて、ＥＴＳ装置１２内で求めたかご位置の情報を修正する。

昇降路の底部には、かご緩衝器１７及び釣合おもり緩衝器１８が設置されている。これらの緩衝器１７，１８としては、例えば油入式又はばね式バッファが用いられている。また、緩衝器１７，１８としては、ＥＴＳ装置１２により減速された速度を許容衝突速度とする短縮バッファが用いられている。従って、通常走行時の最高速度は、短縮バッファの許容衝突速度よりも高く設定されている。

ＥＴＳ装置１２は、ＥＴＳ装置１２により求められるかご位置の情報に関する異常である位置情報異常を検出する異常検出部１９を有している。位置情報異常には、基準位置センサ１３〜１６の異常（合理性異常、ＯＮ故障、ＯＦＦ故障）と、ＥＴＳ装置１２でのかご位置算出結果の異常とが含まれる。

具体的には、異常検出部１９は、基準位置センサ１３〜１６からあり得ない組み合わせの検出信号を受けた場合、例えば第１の基準位置センサ１３と第４の基準位置センサ１６とから同時にかご検出信号（ＯＮ信号）を受けた場合に、合理性異常が発生したと判断する。

また、異常検出部１９は、かご５がある一定距離以上走行しても、基準位置センサ１３〜１６がＯＮ状態のままである場合に、ＯＮ故障が発生したと判断する。
さらに、異常検出部１９は、かご５がある一定距離以上走行しても、基準位置センサ１３〜１６がＯＦＦ状態のままである場合や、例えば第２の基準位置センサ１４がＯＦＦ状態のままなのに第１の基準位置センサ１３がＯＮ状態となった場合などに、ＯＦＦ故障が発生したと判断する。
異常検出部１９の機能は、ＥＴＳ装置１２を構成する第２のコンピュータにより実現される。

さらにまた、異常検出部１９は、調速機エンコーダ９からの検出信号に基づいてＥＴＳ装置１２内で算出されたかご位置と、基準位置センサ１３〜１６により検出されたかご位置との差が設定値以上であった場合に、かご位置算出結果の異常が発生したと判断する。

上記のような基準位置センサ１３〜１６の異常、又はＥＴＳ装置１２でのかご位置算出結果の異常が検出されると、診断運転を実施するための診断運転指令がＥＴＳ装置１２から運行制御装置７に出力される。

運行制御装置７は、診断運転指令を受けると、予め設定された短い距離だけかご５を走行させ（診断運転）、モータエンコーダからの検出信号に基づいて運行制御装置７で求めたかご速度情報をＥＴＳ装置１２に出力する。診断運転におけるかご５の走行速度は、緩衝器１７，１８の許容衝突速度以下とする。また、診断運転におけるかご５の走行方向は、終端階から離れる方向が望ましい。

ＥＴＳ装置１２は、診断運転時に調速機エンコーダ９の異常の有無を診断する診断部２０を有している。診断部２０の機能は、ＥＴＳ装置１２を構成する第２のコンピュータにより実現される。

図２は図１の診断部２０による診断方法を説明するための説明図である。ＥＴＳ装置１２は、調速機エンコーダ９からの検出信号に基づいてかご速度を求める速度演算部２１を有している。速度演算部２１の機能は、ＥＴＳ装置１２を構成する第２のコンピュータにより実現される。診断部２０は、運行制御装置７で求められたかご速度Ｖ_ｃｏｎと速度演算部２１で求められたかご速度Ｖ_ＥＴＳとを比較し、その差の絶対値を基準値ΔＶ_ｖｅｒと比較する。そして、Ｖ_ｃｏｎとＶ_ＥＴＳとの差の絶対値がΔＶ_ｖｅｒよりも小さい場合に、調速機エンコーダ９は正常であると判断する。

基準値ΔＶ_ｖｅｒは、誤検出がない範囲で十分小さな値に設定するのが好ましい。また、この例では、かご速度で比較しているが、かご５の移動量で比較してもよい。即ち、運行制御装置７で求められた診断運転時のかご移動量と、ＥＴＳ装置１２内で求められたかご移動量との差の絶対値を基準値と比較してもよい。

図３は図１のＥＴＳ装置１２において設定されたＥＴＳ監視過速度のパターンを示すグラフである。図において、ＥＴＳ監視過速度パターンＩＩは、定格速度で終端階へ走行する場合の定格走行パターンＩに対してほぼ等間隔をおくように設定されている。このように、終端階付近のＥＴＳ監視過速度パターンＩＩは、バッファ上面からの距離（かご位置）に応じて連続的に変化するように設定されている。具体的には、ＥＴＳ監視過速度パターンＩＩは、終端階へ向けて連続的に低くなるように設定されている。

異常検出部１９で異常が検出され、かつ診断部２０により調速機エンコーダ９が正常であると判断された場合、ＥＴＳ装置１２によるかご速度検出は正常に行えるため、ＥＴＳ装置１２は、ＥＴＳ監視過速度パターンを終端階からの距離によらず一定、かつバッファ許容衝突速度以下としたパターンＩＩａに変更する。また、これと同時に、ＥＴＳ装置１２は、運行制御装置７によるかご５の運転モードを低速運転モードに切り替える指令を運行制御装置７に出力する。運行制御装置７は、低速運転モードでは、かご５の走行速度パターンの最高速度をパターンＩＩａよりも低くする（パターンＩａ）。

従って、低速運転モードでの運転中は、ＥＴＳ装置１２は、かご位置によらずかご速度がパターンＩＩａに達した場合にかご５を非常停止させる。

また、異常検出部１９で異常が検出され、かつ診断部２０により調速機エンコーダ９が異常であると判断された場合、かご５の運転を休止させ、エレベータ管理室へ報知を行う。

上記のようなエレベータ装置では、ＥＴＳ装置１２が基準位置センサ１３〜１６の異常とＥＴＳ装置１２でのかご位置算出結果の異常とを検出可能であり、異常が検出された場合、かご５の診断運転を実施し、診断運転時に運行制御装置７で求めた情報とＥＴＳ装置１２で求めた情報とを比較することにより、調速機エンコーダ９の異常の有無を診断するので、位置情報異常が検出された場合に、調速機エンコーダ９が正常であるかどうかを識別することができる。これにより、かご５の運行条件を適当に設定することができる。

また、ＥＴＳ装置１２における監視過速度のパターンは、終端階付近では終端階へ向けて連続的に低くなるように設定されており、かご緩衝器１７及び釣合おもり緩衝器１８の許容衝突速度は、ＥＴＳ装置１２により減速された速度に設定されており、通常走行時の最高速度は、かご緩衝器１７及び釣合おもり緩衝器１８の許容衝突速度よりも高く設定されているので、緩衝器１７，１８として短縮バッファを用いることができ、昇降路の上下方向寸法を短縮することができる。

さらに、位置情報異常が検出されかつ調速機エンコーダ９が正常であった場合、ＥＴＳ装置１２は、監視過速度をかご位置によらず一定、かつ緩衝器１７，１８の許容衝突速度以下としたパターンに変更し、運行制御装置７は、かご５の走行速度パターンの最高速度を変更後の監視過速度よりも低くするので、かご５の稼働効率の低下を防止することができる。

なお、上記の例では、電子安全監視装置としてＥＴＳ装置１２を示したが、これに限定されるものではなく、例えば終端階付近以外の位置における過速度監視を行うものであってもよい。また、過速度以外のエレベータの異常も監視するものであってもよい。
さらに、位置速度検出器が正常であるかどうかの診断は、運行制御装置や他の独立した診断装置で実施することも可能である。

さらにまた、図１では運行制御装置７を昇降路上部に設置したが、運行制御装置７の設置場所は、例えば昇降路内などであってもよく、特に限定されない。
また、電子安全監視装置の設置場所も特に限定されるものではなく、例えばかご上などであってもよい。
さらに、基準位置センサの数は特に限定されない。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１の診断部による診断方法を説明するための説明図である。 図１のＥＴＳ装置において設定されたＥＴＳ監視過速度のパターンを示すグラフである。

符号の説明

５ かご、７ 運行制御装置、９ 調速機エンコーダ（位置速度検出器）、１２ ＥＴＳ装置（電子安全監視装置）、１３〜１６ 基準位置センサ、１７ かご緩衝器。

Claims (5)

1. 昇降路内を昇降されるかご、
   かご位置及びかご速度を検出するための位置速度検出器、
   上記昇降路内に設置され、上記かごが基準位置に位置することを検出するための基準位置センサ、
   上記位置速度検出器及び上記基準位置センサからの情報に基づいてかご位置及びかご速度を検出し、かご位置に応じて設定された監視過速度にかご速度が達するかどうかを監視する電子安全監視装置、
   上記電子安全監視装置とは独立してかご位置及びかご速度を検出し、上記かごの運行を制御する運行制御装置、及び
   上記昇降路の下部への上記かごの衝突の衝撃を緩和するかご緩衝器
   を備え、
   上記電子安全監視装置は、上記電子安全監視装置により求められるかご位置の情報に関する異常である位置情報異常を検出可能であり、
   上記電子安全監視装置により上記位置情報異常が検出された場合、上記かごの診断運転が実施され、上記診断運転時に上記運行制御装置で求めた情報と上記電子安全監視装置で求めた情報とを比較することにより、上記位置速度検出器の異常の有無が診断され、
   上記電子安全監視装置における監視過速度のパターンは、終端階付近では終端階へ向けて連続的に低くなるように設定されており、
   上記かご緩衝器の許容衝突速度は、上記電子安全監視装置により減速された速度に設定されており、
   通常走行時の最高速度は、上記かご緩衝器の許容衝突速度よりも高く設定されており、
   上記電子安全監視装置により上記位置情報異常が検出されかつ上記位置速度検出器が正常であった場合、上記電子安全監視装置は、監視過速度をかご位置によらず一定、かつ上記かご緩衝器の許容衝突速度以下としたパターンに変更し、上記運行制御装置は、上記かごの走行速度パターンの最高速度を変更後の監視過速度よりも低くすることを特徴とするエレベータ装置。
2. 上記位置情報異常には、上記電子安全監視装置で求められたかご位置の算出値の異常及び上記基準位置センサの異常が含まれることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置
3. 上記運行制御装置は、上記診断運転時には上記かご緩衝器の許容衝突速度以下の速度で上記かごを走行させることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
4. 上記運行制御装置は、上記診断運転時には終端階から離れる方向へ所定の距離だけ上記かごを走行させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータ装置。
5. 上記電子安全監視装置は、上記診断運転時に上記運行制御装置及び上記電子安全監視装置で求めた情報としてかご速度及びかご移動量の少なくともいずれか一方を比較することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエレベータ装置。

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