JP2004018246A

JP2004018246A - エレベータの荷重検出装置

Info

Publication number: JP2004018246A
Application number: JP2002179539A
Authority: JP
Inventors: Takanori Nakada; 中田　孝則; Hideki Nihei; 二瓶　秀樹; Masaya Furuhashi; 古橋　昌也
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP3997475B2

Abstract

【課題】偏荷重によっても荷重検出手段の故障を正確に検出すること。
【解決手段】荷重検出器１０、１２の検出信号Ｓ_１、Ｓ_２をタイマ更新周期ごとに荷重値記憶回路１４に記憶し、記憶された荷重値Ｓ_Ｚ１、Ｓ_Ｚ２と荷重検出器１０、１２の検出による検出信号Ｓ_１、Ｓ_２との時間的変動量として、検出荷重値の変動量｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜、｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜を算出し、いずれかの変動量が条件判定値Ｓａよりも大きいときに、他方の変動量が故障判定値Ｓｂよりも小さいときには、両者の変動量には大きな差があるとして、いずれかの荷重検出器１０、１２が故障であることを示す故障検出信号Ｅを出力する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータの荷重検出装置に係り、特に、エレベータの乗りかごに作用する積載荷重を検出するに好適なエレベータの荷重検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータシステムにおいては、エレベータの起動時において、ブレーキ開放前に、乗りかごとカウンタウエイトとのアンバランストルク分を補償するための補償トルクを予めモータに印加しておくことにより、ブレーキ開放後、走行開始時における起動ショックを和らげて乗り心地の向上を図ることが行われている。この補償トルクは、乗りかごの下に設けられた荷重検出器の検出による検出荷重を基に求められるようになっている。積載質量やかご床面積が大きな乗りかごにおいては、通常、積載荷重の検出精度を増すために、複数個の荷重検出器が設置されている。
【０００３】
荷重検出器の検出荷重を基に補償トルクを求めるに際しては、荷重検出器が故障になると、正確な補償トルクを求めることができなくなるため、荷重検出装置においては、荷重検出器の故障を検出する機能を付加した構成が採用されている。
【０００４】
例えば、荷重検出器として、複数個の荷重検出器を用いた場合には、特開２０００−２１１８３９号公報に記載されているように、各荷重検出器の検出信号を比較し、その差が所定値を越えたときには故障、すなわち異常が発生したと判定する構成が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、複数個の荷重検出器の故障を検出するに際して、各荷重検出器の検出信号を比較し、この比較結果（出力信号の差）が所定値を越えたか否かによって、故障が発生したか否かを判定するようになっている。しかし、各荷重検出器の出力信号の差には、積載位置の偏りに伴う偏荷重によるばらつきが含まれている。このため、所定値としての故障判定値を小さくしすぎると、偏荷重に伴う各荷重検出器の出力信号のばらつきなどにより、誤って故障を検出することがあり、故障検出という本来の機能を満足できなくなる。逆に、故障判定値を大きくしすぎると、各荷重検出器の検出信号から演算される合計荷重値と真のかご内荷重値との誤差が大きくなる可能性があり、起動ショックが大きくなって乗り心地が悪化する恐れがある。すなわち、荷重検出器の故障を検出するに際しては、故障検出の信頼性および検出精度の両方を満足する必要がある。
【０００６】
また、荷重検出器に過荷重検出器の機能を同時に持たせるときには、各荷重検出器の検出による荷重値の変動量を判定する方法では、故障検出の信頼性と検出精度の両方を満足させることは困難である。
【０００７】
かご内の実荷重が定格積載荷重の１１０％のときに、各荷重検出器の合計荷重値が１１０％となるように、故障判定値を小さくして検出精度を上げる必要がある。しかし、故障判定値を小さくすると、乗りかごに重量物が極端に片寄った位置に積載された場合には、各荷重検出器の出力値のばらつきが大きくなり、誤検出の可能性が大きくなる。特にかご床面積が大きい大型エレベータにおいては、特に上記問題点が発生しやすくなる。
【０００８】
本発明の課題は、偏荷重によっても荷重検出手段の故障を正確に検出することができるエレベータの荷重検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、乗りかご内の積載荷重を検出する複数の荷重検出手段と、前記各荷重検出手段の検出による荷重検出値を基に各荷重検出値の時間的変動量を算出する変動量算出手段と、前記変動量算出手段の算出による各荷重検出値の時間的変動量を比較し、この比較結果から前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したか否かを判定する故障判定手段とを備えてなるエレベータの荷重検出装置を構成したものである。
【００１０】
前記エレベータの荷重検出装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【００１１】
（１）前記故障判定手段は、前記変動量算出手段の算出による各荷重検出値の時間的変動量のうち一方の時間的変動量が条件判定値を越え、他方の時間的変動量が故障判定値よりも小さいときには前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したと判定してなる。
【００１２】
また、本発明は、乗りかご内の積載荷重を検出する複数の荷重検出手段と、前記各荷重検出手段の検出による荷重検出値を記憶する荷重検出値記憶手段と、前記各荷重検出手段の検出による荷重検出値とこの荷重検出値よりも過去に記憶された荷重検出値との差分をそれぞれ算出する差分算出手段と、前記差分算出手段の算出による各差分を比較し、この比較結果から前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したか否かを判定する故障判定手段とを備えてなるエレベータの荷重検出装置を構成したものである。
【００１３】
前記エレベータ荷重検出装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【００１４】
（１）前記故障判定手段は、前記差分算出手段の算出による各差分のうち一方の差分が条件判定値を越え、他方の差分が故障判定値よりも小さいときには前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したと判定してなる。
【００１５】
前記各エレベータの荷重検出装置を構成するに際しては、前記条件判定値としては、前記故障判定値よりも大きい値のものを用いることができる。
【００１６】
前記した手段によれば、各荷重検出手段の検出による荷重検出値を基に各荷重検出値の時間的変動量を算出し、各荷重検出値の時間的変動量を比較し、この比較結果からいずれかの荷重検出手段に故障が発生したか否かを判定するようにしているため、偏荷重によっても荷重検出手段の故障を正確に判定することができる。
【００１７】
具体的には、各荷重検出値の時間的変動量のうち一方の時間的変動量が条件判定値を越え、他方の時間的変動量が故障判定値よりも小さいときには、各荷重検出値の時間的変動量が互いに極端に異なった値を示しているため、いずれかの荷重検出手段に故障が発生したと判定することができる。
【００１８】
また、各荷重検出手段の検出による荷重検出値を順次記憶し、各荷重検出手段の検出による荷重検出値と、この荷重検出値よりも過去に記憶された荷重検出値との差分を求め、各差分の比較結果からいずれかの荷重検出手段に故障が発生したか否かを判定することで、偏荷重によっても荷重検出手段の故障を正確に判定することができる。
【００１９】
具体的には、差分算出手段の算出による各差分のうち一方の差分が条件判定値を越え、他方の差分が故障判定値よりも小さいときには、各差分が互いに極端に異なった値を示していることで、いずれかの荷重検出手段に故障が発生したと判定することができる。そして条件判定値として故障判定値よりも大きい値のものを用いることで、故障判定を高精度に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示すエレベータの荷重検出装置の回路構成図である。図１において、エレベータの荷重検出装置は、２個の荷重検出器１０、１２、荷重値記憶回路１４、故障検出回路１６、合計荷重値演算回路１８を備えて構成されている。
【００２１】
荷重検出器１０、１２は、図２に示すように、エレベータの乗りかご２０底部に設置されており、乗りかご２０に作用する積載荷重を検出する荷重検出手段として構成されており、各荷重検出器１０、１２の検出信号Ｓ_１、Ｓ_２はそれぞれ荷重値記憶回路１４、故障検出回路１６、合計荷重値演算回路１８に入力されるようになっている。
【００２２】
荷重値記憶回路１４は、荷重検出器１０の検出信号Ｓ_１、荷重検出器１２の検出信号Ｓ_２を、エレベータ起動ごとや時限タイマーなど、予め設定された更新周期で取り込み、取り込んだ検出信号Ｓ_１、Ｓ_２を荷重値Ｓ_Ｚ１、Ｓ_Ｚ２として記憶する荷重検出値記憶手段として構成されている。なお、荷重値記憶回路１４に荷重値を記憶するに際しては、乗客や荷物の昇降時における瞬間的な負荷変動に対しても誤動作しないように十分な時定数を設けて記憶することもできる。
【００２３】
故障検出回路１６は、荷重値記憶回路１４とともに変動量算出手段としての機能を備えているとともに、検出信号Ｓ_１と荷重吏Ｓ_Ｚ１との差分と、検出信号Ｓ_２と荷重値Ｓ_Ｚ２との差分をそれぞれ算出する差分算出手段としての機能を備え、さらに、各荷重検出器１０、１２の検出信号（荷重検出値）Ｓ_１、Ｓ_２の時間的変動量を比較し、この比較結果からいずれかの荷重検出器１０、１２に故障が発生したか否かを判定する故障判定手段としての機能を備えて構成されている。さらに、故障検出回路１６は、差分算出手段の算出による各差分を比較し、この比較結果からいずれかの荷重検出器１０、１２に故障が発生したか否かを判定する故障判定手段としての機能を備えて構成されている。そして故障と判定したときには故障検出信号Ｅを出力するようになっている。
【００２４】
一方、合計荷重値演算回路１８は、荷重検出器１０の検出信号Ｓ_１と荷重検出器１２の検出信号Ｓ_２とを加算し、合計荷重値Ｗを出力するようになっている。
【００２５】
上記構成による荷重検出装置のうち荷重値記憶回路１４、故障検出回路１６、合計荷重値演算回路１８は、図２に示すかご上制御装置２２内に設置されるようになっている。かご上制御装置２２は制御盤２４と接続されている。制御盤２４は巻上機２６内に設置されたモータ（図示省略）に接続されており、モータの回転軸にはシーブ２８が連結されている。シーブ２８には乗りかご２０の上部と釣合い錘３８とを結ぶロープ３２が巻き付けられている。巻上機２６内のモータは制御盤２４からの制御信号によって回転駆動されるようになっており、モータの回転によってシーブ２８が回転し、シーブ２８の回転によって乗りかご２０が上昇または下降運転されるようになっている。
【００２６】
すなわち、制御盤２４は、合計荷重値演算回路１８からの合計荷重値Ｗに関する信号を受け、この信号Ｗを基に乗りかごの荷重を把握し、起動の際の補償トルク制御や群管理サービスを行うようになっている。また故障検出回路１６から故障検出信号Ｅが出力されたときには、故障検出信号Ｅの入力を条件として、乗りかご２０の運転サービスを停止し、故障に対応したエレベータ制御を行うようになっている。
【００２７】
次に、エレベータの荷重検出装置における故障検出処理の内容を図３のフローチャートにしたがって説明する。まず、各荷重検出器１０、１２の検出信号Ｓ_１、Ｓ_２をそれぞれ荷重値記憶回路１４に入力し（ステップ１００）、タイマ更新周期か否かを判定する（ステップ１０２）。タイマ更新周期のときには、入力した検出信号Ｓ_１、Ｓ_２を荷重値Ｓ_Ｚ１、Ｓ_Ｚ２として荷重値記憶回路１４に記憶し、荷重値Ｓ_Ｚ１、Ｓ_Ｚ２の更新を行う（ステップ１０４）。
【００２８】
一方、タイマ更新周期でないときには、各荷重検出器１０、１２の検出信号Ｓ_１、Ｓ_２をそれぞれ故障検出回路１６に入力するとともに、荷重値記憶回路１４に記憶された荷重値Ｓ_Ｚ１、Ｓ_Ｚ２を故障検出回路１６に入力する（ステップ１０６）。このあと各荷重検出器１０、１２の検出信号Ｓ_１、Ｓ_２と、各荷重検出信号Ｓ_１、Ｓ_２よりも過去に荷重値記憶回路１４に記憶された荷重値Ｓ_Ｚ１、Ｓ_Ｚ２との差分を各荷重検出値の時間的変動量｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜、｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜を演算する。そして｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜が条件判定値を越えたか否かを判定し（ステップ１０８）、このステップで否定の判定結果が得られたときには、｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜が条件判定値Ｓａを越えたか否かの判定を行う（ステップ１１０）。そしてステップ１０８、１１０で否定の判定結果が得られたときには正常であるとして、このルーチンでの処理を終了し、ステップ１０８で肯定の判定結果が得られたときには｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜が故障判定値Ｓｂよりも小さいか否かの判定を行い、このステップで否定の判定結果が得られたときには正常であるとして、このルーチンでの処理を終了し、肯定の判定結果が得られたときには荷重検出器１０、１２のうちいずれか一方が故障であると判定し、故障検出信号Ｅを出力する（ステップ１１６）。
【００２９】
一方、ステップ１１０で肯定の判定結果が得られたときには、｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜が故障判定値Ｓｂよりも小さいか否かの判定を行い、このステップで否定の判定結果が得られたときには正常であるとして、このルーチンでの処理を終了し、肯定の判定結果が得られたときには、荷重検出器１０、１２のうち一方が故障であると判定し、故障検出信号Ｅを出力する（ステップ１１６）。この場合、条件判定値Ｓａは故障判定値Ｓｂよりも大きい値に設定されており、変動量｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜、｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜について条件判定値Ｓａを越えたか否かを判定するとともに故障判定値Ｓｂよりも小さいか否かを判定し、一方の荷重検出値の変動量が条件判定値Ｓａを越えているときに、他方の荷重変動量が故障判定値Ｓｂよりも小さいときには、両者の荷重検出値の変動量が極端に異なっているため、荷重検出器１０、１２のうちいずれか一方が故障であると判定することとしている。
【００３０】
具体的には、荷重検出値の変動量｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜、｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜は各荷重検出器１０、１２の時間的な変動を表しており、かご内荷重の変化に伴って各荷重検出値の変動量｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜、｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜が変動する。そして、例えば、荷重検出器１０が故障した場合、かご内荷重の変動に対して荷重検出器１０の検出信号Ｓ_１は変化しなくなる。すなわち変動量｜Ｓ_１−Ｓ_Ｚ１｜は０となる。一方、荷重検出器１２が正常であるときには、かご内荷重の変動に対して、変動量｜Ｓ_２−Ｓ_Ｚ２｜は条件判定値Ｓａよりも大きい値となる。すなわち荷重検出器１２の検出値が条件判定値Ｓａを越えているにも関わらず、荷重検出器１０の検出による検出荷重の変動量が条件判定値Ｓａを越えることがないとともに、故障判定値Ｓｂよりも小さいときには、変動量の小さい荷重検出器１０は故障したものとみなすことができる。
【００３１】
したがって、本実施形態によれば、偏荷重によっても荷重検出器１０、１２のうちいずれかに故障が発生したときには、この故障を正確に検出することができる。
【００３２】
荷重検出器１０、１２のうちいずれか一方の故障を検出するに際しては、信頼性向上のために、発生時間や発生回数を加えることもできる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、各荷重検出器１０、１２の検出信号Ｓ１、Ｓ２の時間変動を利用するようにしているため、同一時間、すなわち更新時における各荷重検出器１０、１２間の変動量には影響を受けない。したがって、かご内荷重の積載位置の偏りに関わらず、精度の良い故障検出が可能になる。
【００３４】
なお、前記実施形態においては、２個の荷重検出器１０、１２の故障を検出するものについて述べたが、２個以上の荷重検出器を備えるものにも本発明を適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、偏荷重によっても荷重検出手段の故障を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す荷重検出装置の回路構成図である。
【図２】荷重検出装置が搭載されたエレベータ装置のブロック構成図である。
【図３】荷重検出器の故障検出処理手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０、１２　荷重検出器
１４　荷重値記憶回路
１６　故障検出回路
１８　合計荷重値演算回路
２０　乗りかご
２２　かご上制御装置
２４　制御盤
２６　巻上機
２８　シーブ
３０　釣合い錘
３２　ロープ

Claims

乗りかご内の積載荷重を検出する複数の荷重検出手段と、前記各荷重検出手段の検出による荷重検出値を基に各荷重検出値の時間的変動量を算出する変動量算出手段と、前記変動量算出手段の算出による各荷重検出値の時間的変動量を比較し、この比較結果から前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したか否かを判定する故障判定手段とを備えてなるエレベータの荷重検出装置。
請求項１に記載のエレベータの荷重検出装置において、前記故障判定手段は、前記変動量算出手段の算出による各荷重検出値の時間的変動量のうち一方の時間的変動量が条件判定値を越え、他方の時間的変動量が故障判定値よりも小さいときには前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したと判定してなることを特徴とするエレベータの荷重検出装置。
乗りかご内の積載荷重を検出する複数の荷重検出手段と、前記各荷重検出手段の検出による荷重検出値を記憶する荷重検出値記憶手段と、前記各荷重検出手段の検出による荷重検出値とこの荷重検出値よりも過去に記憶された荷重検出値との差分をそれぞれ算出する差分算出手段と、前記差分算出手段の算出による各差分を比較し、この比較結果から前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したか否かを判定する故障判定手段とを備えてなるエレベータの荷重検出装置。
請求項３に記載のエレベータの荷重検出装置において、前記故障判定手段は、前記差分算出手段の算出による各差分のうち一方の差分が条件判定値を越え、他方の差分が故障判定値よりも小さいときには前記いずれかの荷重検出手段に故障が発生したと判定してなることを特徴とするエレベータの荷重検出装置。
請求項２または４に記載のエレベータの荷重検出装置において、前記条件判定値は前記故障判定値よりも大きい値に設定されてなることを特徴とするエレベータの荷重検出装置。