JP2013209207A - エレベータのドア制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗りかご待機運転中の電力削減および安全を確保することにある。
【解決手段】実施の形態によれば、エレベータドアのドア閉時、予め定める規定のロックトルクに関する信号をドアモータに送出し、エレベータドアを閉制御するエレベータにおいて、予め任意のロックトルク源を有するロックトルク出力部２６と、待機運転中信号を受けたとき、規定のロックトルクを断とすると共に、ドアモータ３の巻線間を短絡するロックトルク停止・短絡手段２５Ａと、ドアモータの巻線に流れる電流を監視する電流監視手段２８ａ，２５Ｂと、監視電流値からエレベータドアの開状態を判断し、ロックトルク出力部から適宜なロックトルクを選択出力させてドアモータに送出し、エレベータドアを開け難い状態に閉制御するロックトルク選択出力手段とを設けたドア制御切換部とを備えたエレベータのドア制御装置である。
【選択図】図１

Description

本発明の実施の形態は、エレベータのドア制御装置に関する。

従来、エレベータの乗りかごがドア閉の状態で待機運転中のとき、その待機運転中の期間にわたってドア閉状態を保持する必要がある。

ところで、ドア閉状態を保持するためには、ドアモータの駆動用電流を流すことで規定のロックトルク（回転トルク）を出力し、エレベータドアを閉じている。

その結果、ドアモータに規定のロックトルクに相当する電力が供給されているので、エレベータの乗りかごの待機運転中であっても電力が消費されている。

そこで、エレベータの省エネ化を図る観点から、乗りかごの待機運転中にドアモータへの電力の供給を断とする、いわゆるロックトルクを打ち切ることが考えられている。

しかし、ロックトルクを打ち切れば、外部から人為的な力を加えたときに簡単にエレベータドアが開いてしまい、思わぬトラブルを引き起す問題がある。

特開２００９−５１６６０号公報 特許第４４４１２４７号公報

本発明が解決しようとする課題は、エレベータの乗りかごの待機運転中に確実に電力を削減し、同時に安全を確保するエレベータのドア制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、実施の形態に係るエレベータのドア制御装置は、エレベータドアのドア閉時、予め定める規定のロックトルクに関する信号をドアモータに送出し、エレベータドアを閉制御するエレベータであって、
予め任意に定められるロックトルク源を有するロックトルク出力部と、
エレベータの待機運転中信号を受けたとき、規定のロックトルクを断とすると共に、ドアモータの巻線間を短絡するロックトルク停止・短絡手段と、エレベータドアを開けようとしたときに生じる前記ドアモータの巻線に流れる電流を監視する電流監視手段と、この電流監視手段で得られる監視電流値からエレベータドアの開状態を判断し、ロックトルク出力部から適宜なロックトルクを選択出力させてドアモータに送出し、エレベータドアを開け難い状態に閉制御するロックトルク選択出力手段とを有するドア制御切換部とを備えたエレベータのドア制御装置である。

実施の形態に係るエレベータのドア制御装置を示す概略的な構成図。 図１に示すドア制御切換部の機能的なブロック構成図。 実施の形態に係るエレベータのドア制御装置の動作を説明するフロー図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は実施の形態に係るエレベータのドア制御装置の概略的な構成図である。

エレベータのドア制御装置は、運転指令制御装置１と、ドアモータ制御装置２と、ドアモータ３を備えたドア開閉機構４とを含む構成である。５は運転指令制御装置１から受け取るかご運転指令信号に応じた所要周波数の交流電力に変換し、巻上機（図示せず）の回転速度の制御する電力変換装置、６はかご上ブザー、７は速度センサである。

運転指令制御装置１は、エレベータ全般の運転制御を司る運転制御処理機能及びエレベータの各個所に設置されるセンサや乗りかごの運転状況データを取り込んで異常の有無を診断する診断処理機能を備える。

運転制御処理機能としては、少なくとも予め定める速度で乗りかごを昇降運転するかご運転指令信号を作成する他、乗りかごが目的階に着床後にエレベータドアを開閉するドア開・閉指令信号を出力し、さらに、一定時間にわたって乗場呼びやかご呼びが無いとき待機運転中と判断し、かご待機運転中に関する必要な処理を実行する。

ドアモータ制御装置２は、例えば乗りかご上部の適宜な個所に設置されるものであって、速度制御部２１、切換スイッチ２２、電圧変換制御部２３、インバータ２４、ドア制御切換部２５、ロックトルク出力部２６、巻線短絡処理部２７及び電流検出器２８ａ，２８ｂ等を含む構成である。

速度制御部２１は、運転指令制御装置１からのドア開・閉指令信号を受けると、規定のドア開・閉速度となる回転トルクに応じた電流信号を出力する機能を持っている。

電圧変換制御部２３は、速度制御部２１から切換スイッチ２２を介して入力される電流信号と、電流検出器２８ａから出力されるドアモータ３に流れる検出電流との偏差電流に応じた電圧指令信号に生成してインバータ２４に供給する。

インバータ２４は、電圧変換制御部２３から出力される電圧指令信号に基づき、所定の回転トルクを持った所定周波数の三相交流電力を出力しドアモータ３を回転駆動する機能を有する。

ドア制御切換部２５は、ＲＡＭなどのプログラムメモリ２５ａに格納されるドア制御用プログラムに従い、かつ、インバータ２４の出力側に設置される電流検出器２８ｂからの巻線監視電流に基づき、切換スイッチ２２やロックトルク出力部２６等に必要な切換制御信号を送出し、切換えを実行する。

ロックトルク出力部２６は、基本的には商用交流電源から制御電源を作るが、電源喪失した場合には蓄電池から供給される制御電源から生成される微弱電流源及び標準電流源が設けられ、ドア制御切換部２５からの切換制御信号（以下、選択信号と呼ぶ）に従って微弱電流源又は標準電流源を選択し、微弱なロックトルク又は標準的なロックトルクに応じてトルク電流を出力する。

巻線短絡処理部２７は、三相巻線の相間に２つのスイッチが設けられ、ドア制御切換部２５から出力される切換制御信号（以下、短絡指示信号と呼ぶ）を受けて２つのスイッチを閉じ、三相巻線を短絡する機能を有する。

ドア制御切換部２５は、機能的には図２に示すように、運転指令制御装置１から待機運転中の信号を受けると、ロックトルクを停止し、ドアモータ３の巻線相間を短絡するロックトルク停止・短絡手段２５Ａと、このロックトルク停止・短絡手段２５Ａによる巻線短絡時に人為的にエレベータドアを開けようとしたときのドアモータ３から出力される電流値（回生電流）を監視する電流監視手段２５Ｂと、この監視電流値の大きさに応じて微弱なロックトルク及び標準ロックトルクの何れかを選択出力させるロックトルク選択出力手段２５Ｃと、標準ロックトルクを出力させたとき待機運転中止指令を出力する待機運転中止指令出力手段２５Ｄとが設けられている。

ロックトルク選択出力手段２５Ｃは、電流監視手段２５Ｂの監視結果である監視電流値が予め定める基準値Ａより大きいとき微弱なロックトルクを選択する選択信号をロックトルク出力部２６に送出する第1のロックトルク出力手段２５Ｃ１と、監視電流値が予め定める基準値Ａ，Ｂ（基準値Ａ＜基準値Ｂ）よりも大きいとき標準ロックトルクを選択する選択信号をロックトルク出力部２６に送出する第２のロックトルク出力手段２５Ｃ２とを備えている。

ドアモータ３を備えたドア開閉機構４は、概略的には、乗りかごのドア側上部に横架されるハンガーケース４１と、このハンガーケース４１の両端部近傍に回転可能に支持される主連動シーブ４２及び従連動シーブ４３と、これら両連動シーブ４２，４３に長楕円となるようにリング状に掛け渡された駆動ベルト４４と、これら駆動ベルト４４の上側ベルト及び下側ベルトにそれぞれ掛け止め部材４５Ｌ，４５Ｒを介して吊下されるドアハンガー４６Ｌ，４６Ｒとを備えている。

前記主連動シーブ４２にはドアモータ３の回転軸が連結され、このドアモータ３の回転によって、前記各ドアハンガー４５Ｌ，４５Ｒに吊下されるかごドア４７Ｌ，４７Ｒが開閉動作する構成となっている。

なお、ドア開閉機構４の何れかのかごドア４７Ｌ又は４７Ｒには係合部材（図示せず）、乗場ドア側に被係合部材（図示せず）が設けられ、かごドア４７Ｌ，４７Ｒの開閉に連動して乗場ドア（図示せず）が開閉するようになっている。

次に、実施の形態に係るエレベータのドア制御装置の動作について説明する。

（１） 通常のエレベータドアの開閉制御について。

先ず、運転指令制御装置１は、乗場呼びやかご呼びに対する呼び登録階を決定すると、その呼び登録階に移動させるためのかご運転指令信号を電力変換装置５に送出する。電力変換装置５は、従来周知のごとくインバータを制御し、かご運転指令信号に応じた所の周波数の交流電力に変換し、巻上機（図示せず）の回転速度を制御することにより、呼び登録階へ乗りかごを移動させる。

運転指令制御装置１は、乗りかごが呼び登録階に着床後、ドアモータ３に関する速度センサ７からモータ速度を確認しつつドア開指令信号を速度制御部２１に送出する。速度制御部２１は、運転指令制御装置１からのドア開指令信号を受けて、所定のドア開速度となる回転トルクに応じて電流信号を出力し、切換スイッチ２２を経由して電圧変換制御部２３に送出する。

電圧変換制御部２３は、速度制御部２１からの電流信号と電流検出器２８ａからの検出電流との偏差電流に応じた電圧指令信号をインバータ２４に送出し、インバータ２４から当該電圧指令信号に応じた所定の回転トルクを持った所定周波数の三相交流電力を出力しドアモータ３を回転駆動し、エレベータドア（かごドア４７Ｌ，４７Ｒ及び乗場ドア（図示））を開いていく。

運転指令制御装置１は、乗りかご内から利用者が降りた後、一定時間経過したときドア閉指令信号を出力し、ドアモータ３を介してエレベータドアを閉じる。

運転指令制御装置１は、エレベータドアを閉じた後、所定時間のわたってかご呼びや乗場呼びが無いか否かを判断する。ここで、かご呼びや乗場呼びが無いと判断したとき、待機運転中と判断し、ドア制御切換部２５に待機運転中信号を送出する。

（２） 待機運転中のエレベータドア開閉制御について（図３参照）。

ドア制御切換部２５は、待機運転中信号を受け取ると、ドア制御用プログラムに従って、待機電力削減を開始する。

すなわち、ドア制御切換部２５は、待機運転中信号を受け取ると（Ｓ１）、切換制御信号を切換スイッチ２２に送出し、また、短絡指示信号を巻線短絡処理部２７に送出する。ここで、切換スイッチ２２は、切換制御信号に基づき、速度制御部２１側からロックトルク出力部２６側に切換えることにより、予め規定されているロットトルクを停止する（Ｓ２）。また、巻線短絡処理部２７は、ドア制御切換部２５からの短絡指示信号を受けて、三相巻線の相間に設けられている２つのスイッチを閉じ、ドアモータ３の三相巻線を短絡する（Ｓ３）。これらステップＳ１〜Ｓ３は、ロックトルク停止・短絡手段２５Ａに相当する。

その結果、巻線短絡によりドアモータ３の発電力によってドア開を抑止する効果があり、簡単にはドア開しない状態となっている。しかし、更に安全を期すために電流を監視する。

そこで、ドア制御切換部２５は、三相巻線を短絡した後、電流検出器２８ｂを通してドアモータ３の巻線に流れる電流を監視する。ここで、電流を監視する理由は、待機運転中に人為的にエレベータドアを開けようとしたとき、ドアモータ３が発電機として作用し、ドアモータ３の巻線に流れる電流を監視し、後記する安全を確保するための対策を講じるためである。

すなわち、ドア制御切換部２５は、電流検出器２８ｂで検出された監視電流値を取り込み、この監視電流値と予め設定された微少な基準値Ａとを比較する（Ｓ４）。ここで、監視電流値が基準値Ａよりも大きいとき、引き続き、監視電流値と基準値Ａよりも大きな基準値Ｂとを比較し（Ｓ５）、監視電流値が基準値Ｂを超えたか否かに応じて、異なった制御処理を実行する。これらステップＳ４、Ｓ５は電流監視手段２５Ｂに相当する。

なお、前記基準値Ａと基準値Ｂは、基準値Ａ＜基準値Ｂの関係にあり、特に基準値Ｂは人間が故意にエレベータドアを開けようとした際に加わる力によって生じる電流値を想定しているが、ドアモータ３の大きさやエレベータドアの重量等によって異なる。

ドア制御切換部２５は、ステップＳ５にて監視電流値が基準値Ｂを超えていないと判断したとき、短絡解除指示を巻線短絡処理部２７に送出し、ドアモータ３の巻線の短絡を解除させるとともに、前記ロックトルク出力部２６に対して微弱ロックトルクに相当するところの電流を選択出力させ（Ｓ７）、電圧変換制御部２３に供給する。これにより、インバータ２４から微弱ロックトルクに相当する所要周波数の交流電力をドアモータ３に供給し、エレベータドアを閉じる方向に微弱ロックトルクを加える。

ドア制御切換部２５は、微弱ロックトルクを加えて一定時間経過後（Ｓ８）、再び短絡指示信号を巻線短絡処理部２７に送出し、ドアモータ３の三相巻線を短絡した後（Ｓ９）、ステップＳ４に戻って同様の処理を繰り返し実行する。これらステップＳ６〜Ｓ９はドア制御切換部２５における第１のロックトルク出力手段２５Ｃ１に相当する。

また、ドア制御切換部２５は、ステップＳ５にて監視電流値が基準値Ｂを超えていると判断したとき、短絡解除指示を巻線短絡処理部２７に送出し、ドアモータ３の巻線の短絡を解除させるとともに（Ｓ１０）、前記ロックトルク出力部２６に対して標準ロックトルクに相当するところの電流を選択出力させ、電圧変換制御部２３に供給する。これにより、インバータ２４から標準ロックトルクに相当する所要周波数の交流電力をドアモータ３に供給し、一般の人間の平均的な大きさの力でエレベータドアを開けようとしても、該エレベータドアが閉じる方向に作用する標準ロックトルクを加える（Ｓ１１）。

ここで、ドア制御切換部２５は、悪意をもって基準値Ｂを超える程度にエレベータドアを開けようとしているので、かご上ブザー６に鳴動信号を送出し、注意を喚起する（Ｓ１２）。これらステップＳ１０〜Ｓ１２はドア制御切換部２５における第２のロックトルク出力手段２５Ｄに相当する。

そして、ドア制御切換部２５は、かご上ブザー６を鳴動させた後、運転指令制御装置１に待機運転中止指令を送出し（Ｓ１３）、切換スイッチ２２を速度制御部２１側に戻して待機電力の削減を終了する（Ｓ１４）。これらステップＳ１３、Ｓ１４はドア制御切換部２５における待機運転中止指令出力手段２５Ｄに相当する。

従って、以上のような実施の形態によれば、待機運転中、ロックトルクを停止し、ドアモータ３の三相巻線を短絡し、当該巻線に流れる電流を監視することにより、適宜な大きさのロックトルクを出力し、エレベータドアを閉じるようにするので、待機運転中の電力を容易に削減でき、かつ、利用者の安全を確保することができる。

また、ドアモータ３の三相巻線に流れる電流を監視することにより、監視電流値の大きさに応じて電池などの制御電源で生成される複数の大きさのロックトルクを選択的に出力し、エレベータドアを閉じる方向にトルクをかけるので、エレベータドアの開けようとする大きさの程度に応じて細かく待機運転中の電力を削減でき、同時に安全も十分に確保することができる。

（その他の実施の形態）
（１） 上記実施の形態では、ドア制御切換部２５が、待機運転中にドアモータ３の巻線に流れる監視電流値からエレベータドアを開けようとする状態を判断したが、例えば監視電流値に代えて、従来からエレベータドアに設置されるドア開閉確認スイッチ、あるいは新たにエレベータドアの対峙面などに光学スイッチを設け、これらスイッチから出力される信号レベル等から、エレベータドアの開きの状態，僅かな開きか少し大きく開いたかを判断し、ロックトルク出力部２６に送出する選択信号，つまり微弱なロックトルクを選択するか、あるいは標準ロックトルクを選択するかを決定してもよい。

（２） また、監視電流値に代えて、ドアモータ３の回転速度を検出する速度センサ７を設け、この速度センサ７の回転速度信号からエレベータドアの開きの状態を判断し、ドア制御切換部２５に送出し、ロックトルク出力部２６に送出する選択信号を決定するようにしてもよい。

（３） ロックトルク出力部２６から２種類のロックトルクを選択出力するようにしたが、２種類以上であってもよい。

（４） なお、上記実施の形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…運転指令制御装置、２…ドアモータ制御装置、３…ドアモータ、４…ドア開閉機構、５…電力変換装置、６…かご上ブザー、７…速度センサ、２１…速度制御部、２２…切換スイッチ、２３…電圧変換制御部、２４…インバータ、２５…ドア制御切換部、２５Ａ…ロックトルク停止・短絡手段、２５Ｂ…電流監視手段、２５Ｃ…ロックトルク選択出力手段、２５Ｃ１…第1のロックトルク出力手段、２５Ｃ２…第２のロックトルク出力手段、２５Ｄ…待機運転中止指令出力手段、２６…ロックトルク出力部、２７…巻線短絡処理部、２８ａ，２８ｂ…電流検出器、４７Ｌ，４７Ｒ…かごドア。

Claims (7)

1. エレベータドアのドア閉時、予め定める規定のロックトルクに関する信号をドアモータに送出し、前記エレベータドアを閉制御するエレベータにおいて、
   予め任意に定められるロックトルク源を有するロックトルク出力部と、
   エレベータの待機運転中信号を受けたとき、前記規定のロックトルクを断とすると共に、前記ドアモータの巻線間を短絡するロックトルク停止・短絡手段と、前記エレベータドアを開けようとしたときに生じる前記ドアモータの巻線に流れる電流を監視する電流監視手段と、この電流監視手段で得られる監視電流値から前記エレベータドアの開状態を判断し、前記ロックトルク出力部から適宜なロックトルクを選択出力させて前記ドアモータに送出し、前記エレベータドアを開け難い状態に閉制御するロックトルク選択出力手段とを設けたドア制御切換部と
   を備えたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。
2. 前記ロックトルク出力部は、微弱な第１のロックトルクとこの第１のロックトルクよりも大きな第２のロックトルクの出力源とを有し、外部から入力される選択信号に従って何れかの前記ロックトルクを出力することを特徴とする請求項１に記載のエレベータのドア制御装置。
3. 前記電流監視手段は、第１の基準値Ａと第２の基準値Ｂ（Ａ＜Ｂ）とを有し、前記ドアモータの巻線に流れる監視電流値が前記第１の基準値Ａよりも大きいが、前記第２の基準値Ｂよりも小さいか、あるいは何れの基準値Ａ，Ｂよりも大きいかを監視することを特徴とする請求項１に記載のエレベータのドア制御装置。
4. 前記ロックトルク選択出力手段は、前記電流監視手段から前記監視電流値が前記第１の基準値Ａよりも大きいが、前記第２の基準値Ｂよりも小さいとする監視結果を受けたとき、前記ロックトルク出力部から第１のロックトルクを選択出力させる第１のロックトルク出力手段と、前記電流監視手段から何れの基準値Ａ，Ｂよりも大きいとする監視結果を受けたとき、前記ロックトルク出力部から第２のロックトルクを選択出力させる第２のロックトルク出力手段とを設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のエレベータのドア制御装置。
5. 請求項１、請求項３、請求項４の何れか一項に記載のエレベータのドア制御装置において、
   エレベータの乗りかごに設置されたブザーと、
   前記第２のロックトルク出力手段が前記ロックトルク出力部から第２のロックトルクを選択出力させた後、前記ブザーを鳴動させて外部に注意を喚起する手段と
   を更に設けたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。
6. 前記ロックトルク選択出力手段は、前記電流監視手段に代えて、エレベータドアの開状態を検出するドア開検出スイッチを設け、このドア開検出スイッチの出力からエレベータドアの開状態を判断し、ロックトルク選択信号を出力することを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４、請求項５の何れか一項に記載のエレベータのドア制御装置。
7. 前記ロックトルク選択出力手段は、前記電流監視手段に代えて、前記ドアモータの回転速度を検出する速度センサを設け、この速度センサの回転速度から前記エレベータドアの開状態を判断し、ロックトルク選択信号を出力することを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４、請求項５の何れか一項に記載のエレベータのドア制御装置。

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