JP2014001021A - エレベータドア制御装置およびエレベータドア状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータ駆動用のベルトの伸びを検出するのに適した技術を提供する。
【解決手段】回転体に巻き掛けられたベルトが前記回転体と連動して駆動力を伝達し、エレベータドアを駆動するエレベータにおけるエレベータドア制御装置において、前記エレベータドアが開く動作したときの前記回転体の回転量である第１回転量と、前記エレベータドアが閉じる動作をしたときの前記回転体の回転量である第２回転量とを取得し、前記第１回転量と前記第２回転量とを比較し、比較結果に基づいて前記ベルトの滑りの状態を判定することを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータのドアを制御する装置に関する。

エレベータのドアはベルトによって駆動されているので、経年劣化など何らかの要因でベルトに滑りが生じ、ドアを良好に駆動できなくなることがある。そのため、通常、定期点検においてベルトに異常が無いか点検している。ベルトの点検は、エレベータの乗りかごを移動させて行われる。

特許文献１には、ドアの間口寸法について予め記憶しておいたデータと、乗りかごを駆動して測定した測定データとを比較することにより、ドアの異常を検出する方法が開示されている。また、特許文献２には、ベルトを駆動するためのモーターの回転に同期してパルスを発生するパルス発生器からのパルス信号のパルス数を計測し、そのパルス数からベルトの伸びを検出する方法が開示されている。また、特許文献３には、ベルトを駆動する回転体の回転数から、ベルトの伸びを計測する方法が開示されている。

特開２００８−１７４３３６号公報 特開平０３−１２４６８９号公報 特開平０３−２０５２８６号公報

ベルトの経年変化は、ベルトが伸びたり、柔軟性が低下したり、ひび割れたり等、様々な現象として現れる。そして、ベルトに伸びが生じた場合、ベルトとプーリ等との間の摩擦力が低下するので、ベルトが滑りやすくなる。また、ベルトの柔軟性が低下したり、ひび割れたりしても、ベルトが滑りやすくなる。ベルトの滑りが大きくなれば、エレベータの実際の運用にも影響が生じる。

しかしながら、特許文献１〜３に開示された方法は、いずれも主にベルトの伸びを計測し、その計測値からベルトの異常を検出しようとするものである。ベルトが滑れば、パルス発生器からのパルス数や回転体の回転数に変化が生じるので、特許文献２、３の方法によって駆動用ベルトの滑りを検出することも可能ではあるが、ベルトの伸びとベルトの滑りの合計値を検出することになるので、必ずしもベルトの滑りを検出するのに適した方法とは言えない。

本発明の目的は、エレベータ駆動用のベルトの伸びを検出するのに適した技術を提供することである。

本発明の一態様によるエレベータ制御装置は、回転体に巻き掛けられたベルトが前記回転体と連動して駆動力を伝達し、エレベータドアを駆動するエレベータにおけるエレベータドア制御装置において、前記エレベータドアが開く動作したときの前記回転体の回転量である第１回転量と、前記エレベータドアが閉じる動作をしたときの前記回転体の回転量である第２回転量とを取得し、前記第１回転量と前記第２回転量とを比較し、比較結果に基づいて前記ベルトの滑りの状態を判定することを特徴としている。

また、前記エレベータドアが閉じる動作の途中で開く動作に切り替わる反転動作をし、前記第２回転量が、前記エレベータドアが前記閉じる動作の開始から前記開く動作に反転するまでの前記回転体の回転量であり、前記第１回転量が、前記エレベータドアが閉じる動作から前記開く動作に反転してから、前記開く動作が終了するまでの前記回転体の回転量であるものとしてもよい。

また、前記第１回転量から前記第２回転量を減算して得た値が所定の閾値以上であれば、前記エレベータドアの滑りが異常な状態であると判定することにしてもよい。

また、前記反転動作が発生する毎に、前記第２回転量と前記第１回転量とを比較し、前記第１回転量と前記第２回転量の差分が前記閾値以上であるか否か判定し、前記差分が前記閾値以上であれば、前記ベルトの滑りの状態を示す情報を履歴に記録し、前記差分が前記閾値未満であれば、前記ベルトの滑りの状態の情報を前記履歴に記録しないことにしてもよい。

また、前記比較結果である前記第１回転量と前記第２回転量の差分を記録することにしてもよい。

また、本発明によるエレベータドア制御装置は、前記第１回転量と前記第２回転量とを取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記第１回転量と前記第２回転量とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて前記ベルトの滑りの状態を判定する判定手段と、を有する構成であってもよい。

本発明によれば、エレベータ駆動用のベルトの伸びを検出するのに適した技術でベルトの伸びの検出を行うことが可能となる。

本実施形態によるエレベータシステムの概略を示す図である。 ドア制御装置５における主要部分の機能構成を示すブロック図である。 本実施形態によるドア制御装置５の動作を示すフローチャートである。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態によるエレベータシステムの概略を示す図である。図１を参照すると、本実施形態によるエレベータシステムは、ドア制御装置５が、ドア駆動用モータ４、ドア駆動用ベルト３、およびプーリー２等を介してエレベータドア１を開閉制御する。

エレベータドア１が接続されたドア駆動用ベルト３がプーリー２に巻き掛けられている。一方のプーリー２とドア駆動用モータ４の回転軸の間には別のベルト４１が巻き掛けられている。ドア制御装置５がドア駆動用モータ４を回転させるとドア駆動用ベルト３が回転し、ドア駆動用ベルト３に接続されているエレベータドア１が開閉する。エレベータドア１は左右２枚のドアを有し、それぞれがドア駆動用ベルト３の互いに左右逆方向に移動する部分に接続されている。ドア駆動用ベルト３が所定方向に回転することにより２枚のドアは左右に開き、ドア駆動用ベルト３がその逆方向に回転することにより２枚のドアが閉じる。

エレベータドア１の近傍には、エレベータドア１の開閉状態を検知する検知装置１１が配設されている。検知装置１１は、一例として、ドアが完全に閉じた状態を検知するスイッチと、ドアが完全に開いた状態を検知するスイッチとを有する構成である。検知装置１１の検知結果を示す検知信号はドア制御装置５に通知される。

ドア駆動用モータ４は、回転軸の回転に応じて発生するパルスを伝達するエンコーダ信号を出力する不図示のエンコーダを備えている。エンコーダから出力されるエンコーダ信号はドア制御装置５に入力される。

ドア制御装置５は、ドアモーター駆動回路６、エンコーダ信号入力回路７、マイコン８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０を有している。

ドア制御装置５は、マイコン８がＲＯＭ９およびＲＡＭ１０を利用しながらソフトウェアプログラムを実行することにより、所望の動作を行う。ドア制御装置５の所望の動作には、エレベータドア１を開閉制御する動作と、エレベータドア１の状態を判定する動作とが含まれている。具体的には、マイコン８は、開閉制御においては、ドア速度制御や位置演算などを行い、状態判定においては、エンコーダ信号のパルス数で示されるドア駆動用モータ４の回転量の比較演算などを行う。

図２は、ドア制御装置５における主要部分の機能構成を示すブロック図である。図２では主にドア駆動用ベルト３の滑りの検出に関する機能に着目している。ドア制御装置５は、取得部５１、比較部５２、および判定部５３を有している。取得部５１、比較部５２、および判定部５３は、一例として、マイコン８がソフトウェアプログラムを実行することにより実現される機能部である。

上述のように、本エレベータでは、ドア駆動用モータ４で回転駆動される回転体であるプーリー２に巻き掛けられたドア駆動用ベルト３がプーリー２と連動して駆動力を伝達し、エレベータドア１を駆動する。ドア制御装置５には、ドア駆動用モータ４に配設されたエンコーダからのエンコーダ信号と、検知装置１１からの検知信号とが入力されている。

取得部５１は、エレベータドア１が開く動作をしたときのプーリー２の回転量である第１回転量と、エレベータドア１が閉じる動作をしたときのプーリー２の回転量である第２回転量とを取得する。

なお、ここでプーリー２はドア駆動用モータ４で駆動されるものであるから、プーリー２の回転量は、ドア駆動用モータ４の軸の回転量ということもできる。ドア駆動用モータ４のエンコーダが出力するエンコーダ信号のパルスをカウントすることにより、その回転量を取得することができる。

具体的には、取得部５１は、検知装置１からの検知信号を基に、エレベータドア１の開く動作および閉じる動作の開始と終了とを判断する。そして、取得部５１は、エレベータドア１の開く動作と閉じる動作の開始から終了までのエンコーダ信号のパルス数をカウントすることにより、それぞれの動作の回転量（第１回転量および第２回転量）を取得する。

比較部５２は、取得部５１が取得した第１回転量と第２回転量とを比較する。エレベータドア１が開くときと、閉じるときとでは、エレベータドア１の移動距離は等しいので、ドア駆動用ベルト３の滑りが無ければ、第１回転量と第２回転量とは等しいはずである。しかし、ドア駆動用ベルト３とプーリー２との間で滑りが生じると、第１回転量と第２回転量とに差が生じる。それは、エレベータドア１は外部（すなわちドア駆動用モータ４）から力を加えなければ自然と閉じた状態になるように力が加えられているため、エレベータドア１を開く動作には閉じる動作よりも大きな力を加える必要があるからである。つまり、エレベータドア１が開くときの方が閉じるときよりもドア駆動用ベルト３が滑りやすい。特に、開く動作の開始時には、特に大きな力を外部から加える必要がある。

判定部５３は、比較部５２による比較結果に基づいて、ドア駆動用ベルト３の滑りの状態を判定する。例えば、第１回転量と第２回転量の差分が所定の閾値を超えていたら、ドア駆動用ベルト３に滑りが生じているを判断することができる。

本実施形態によれば、エレベータドア１を開くときと閉じるときのドア駆動用モータ４の軸の回転量の差を利用するので、ドア駆動用ベルト３の伸びを開閉で相殺し、ドア駆動用ベルト３の滑りだけを良好に検出することができる。つまり、ドア駆動用ベルト３の伸びと分離してドア駆動用ベルト３の滑りだけを検出することが可能となる。例えば、ドア駆動用ベルト３の伸びを別途検出すれば、ドア駆動用ベルト３の伸びとドア駆動用ベルト３の滑りとをそれぞれを検出することも可能になる。

また、本実施形態のエレベータは、エレベータドア１が閉じる動作の途中で開く動作に切り替わる反転動作をするものであっても良い。その場合、取得部５１は、第２回転量として、エレベータドア１が閉じる動作の開始から開く動作に反転するまでのドア駆動用モータ４の軸の回転量を取得すればよい。また、取得部５１は、第１回転量として、エレベータドア１が閉じる動作から開く動作に反転してから、その開く動作が終了するまでのドア駆動用モータ４の回転量を取得すればよい。反転動作では閉じる動作から開く動作に切り替わるときに、ドア駆動用ベルト３とプーリー２の間に大きな力が加わるので、ドア駆動用ベルト３の滑りが顕著となる。この例では、その反転動作時の回転量を利用するのでドア駆動用ベルト３の滑りが検出しやすい。

また、本実施形態では、比較部５２は第１回転量から第２回転量を減算し、その減算結果を判定部５３に通知し、判定部５３は、通知された結果結果の値が所定の閾値以上であれば、エレベータドアの滑りが異常な状態であると判定する。上述のように、エレベータドア１は閉じときよりも開くときに大きな力を必要とするので、ドア駆動用ベルト３が滑ると第１回転量が第２回転量よりも大きな値となる。そのため、第１回転量から第２回転量を減算するという演算の結果を利用することにより、ドア駆動用ベルト３の滑りを容易に検出できる。

また、本実施形態では、反転動作が発生する毎に、取得部５１は第２回転量と第１回転量を取得し、比較部５２は第２回転量と第１回転量とを比較することにする。但し、判定部５３は、第１回転量と第２回転量の差分が閾値以上であるか否か判定し、差分が閾値以上であれば、ドア駆動用ベルト３の滑りの状態を示す情報を履歴に記録し、差分が閾値未満であれば、ドア駆動用ベルト３の滑りの状態の情報を履歴に記録しないということにしても良い。ドア駆動用ベルト３の滑りが問題ない状態のときには情報を記録せず、異常な状態のときだけその状態の情報を記録することになるので、履歴の情報量を抑制しつつ異常な状態を記録することができる。

また、本実施形態では、ドア駆動用ベルト３の滑りが正常か異常か判定するだけでなく、比較部５２による比較結果である第１回転量と第２回転量の差分を記録していくことにしてもよい。ドア駆動用ベルト３の滑りの状態を数値的な記録として把握することが可能となる。

図３は、本実施形態によるドア制御装置５の動作を示すフローチャートである。

まず、ここではエレベータドア１が閉じ端にある状態、つまりエレベータドア１が完全に閉じた状態にあるとする。ドア制御装置５は、検知装置１１からの検知信号に基づいて、エレベータドア１の位置が閉じ端にあるか否かを確認する（ステップ１１）。

ここではエレベータドア１が閉じ端にあるとしているので（ステップ１１のＹｅｓ）、ドア制御装置５は、その状態で、エレベータドア１を開くように指示するドア開き指令を受けると、エレベータドア１を開く動作（ドア開き動作）を開始する（ステップ１２）。ドア開き指令は、例えば、乗りかごが目的階に到着したとき等に発せられる。

ドア制御装置５は、ドア開き動作を開始し、ドア駆動用モータ４の軸に取り付けたエンコーダからのパルス信号を、ドア制御装置５内のエンコーダ信号入力回路７より取り入れ、パルスを計数する（ステップ１３）。ドア制御装置５は、検知装置１１からの検知信号に基づいて、エレベータドア１が開ききったか否か判定する（ステップ１４）。エレベータドア１が開ききっていなければ、ドア制御装置５は、ドア開き動作およびパルスのアップカウント計測を継続する。

エレベータドア１が開ききった状態になれば、ドア制御装置５は、そのときのパルスの計数結果（第１回転量）を記録すると共に、その値を、それ以前に記録したドア閉じ動作時のパルスの計数結果（第２回転量）と比較する（ステップ１５）。

ドア制御装置５はドア開き動作のパルスのカウント値と閉じ動作時のパルスのカウント値とを比較し、両者の差が所定の閾値（例えば、ドア移動距離換算で５０ｍｍなど）以下であった場合には、最新間口幅データとしてＲＯＭ９にパルスカウント値を格納する（ステップ１８）。一方、両者の差が閾値以上であった場合、ドア制御装置５は、最新間口幅定データと共に異常状態である旨の情報をＲＯＭ９上の履歴へ記録する（ステップ１７）。

次に、エレベータドア１が開き端にある場合の動作について説明する。

ドア制御装置５は、エレベータドア１が開き端にあるか否かを確認する（ステップ１９）。

ここではエレベータドア１が開き端にあるものとしているので（ステップ１９のＹｅｓ）、ドア制御装置５は、ドア閉じ指令があるとドア閉じ動作を開始する（ステップ２０）。ドア閉じ動作時は、ドア開き動作時とは逆に、ドア駆動用モータ４のエンコーダからのパルス信号のパルス数を計数する（ステップ２１）。

ドア制御装置５は、エレベータドア１が閉じきったかどうかの判定を行い（ステップ２２）、エレベータドア１が閉じきっていない場合はドア反転指令の有無を確認する（ステップ２５）。このとき、ドア反転指令が無い場合には、エレベータドア１が閉じきるまで継続動作する。エレベータドア１が閉じきると、ドア制御装置５は、今回のドア閉じ動作時のパルスカウント値の測定データと、それ以前に記録したドア開き動作時のパルスカウント値とを比較する（ステップ２３）。

ドア制御装置５は、今回のドア閉じ動作におけるパルスカウント値と以前のドア開き動作におけるパルスカウント値の差と閾値とを比較し（ステップ２４）、両者の差が閾値以下であった場合には、最新間口幅データとしてＲＯＭ９にパルスカウント値を格納する（ステップ１８）。一方、両者の差が閾値以上であった場合、ドア制御装置５は、最新間口幅定データと共に異常状態である旨の情報をＲＯＭ９上の履歴へ記録する（ステップ１７）。

次に、ドア反転指令があった場合（ステップ２５のＹｅｓ）について説明する。

ドア閉じ動作の途中でドア反転指令があると、ドア制御装置５はドア反転動作を行い、ドア開き動作に移行する。ドア反転動作すると、ドア制御装置５は、それまでのドア閉じ動作においてパルス数をアップカウントしていた値を、それ以降のドア開き動作においてはダウンカウントする。

そして、ドア制御装置５は、エレベータドア１が開ききったか否かの判定を行い（ステップ２７）、エレベータドア１が開ききっていなければドア開き動作を継続し、エレベータドア１が開ききると、ドア閉じ動作を開始する前にエレベータドア１が開き端にあったときのパルスカウント値との差分を算出する（ステップ２８）。この差分の値が、ドア反転動作の前と後のパルスカウント値の偏差を表わしている。

パルスカウント値の偏差が所定の閾値（例えば、ドア移動距離換算で１００ｍｍなど）以下であった場合は、ドア制御装置５は、偏差の測定データをＲＯＭ９へ格納する。一方、偏差が所定値以上であった場合、ドア制御装置５は、偏差の測定データと共に異常状態である旨の情報をＲＯＭ９上の履歴に記録する。

なお、本実施形態では、図３のフローチャートに示した動作は基本的にはエレベータドア１を開閉する毎に行うものとするが、異常状態が検出されなかった場合のパルスカウントの計測データの格納は所定期間毎（例えば、１週間に１回など）に定期的行うことにしても良い。そうすることで、計測データを格納するＲＯＭの必要容量や使用量を削減しつつ、経年的な計測データの推移を記録することが可能となる。その場合でも、異常が検出されたときには、その都度、計測データの格納と、異常状態の情報の履歴への蓄積とを行うものとする。

以上により、保守員は異常状態が履歴に記録されているか否かに基づいて、ドア駆動用ベルト３の交換や調整の要否を確認することができ、点検作業を明確化すると共にその削減が可能となる。また、ドア反転時の滑り異常値を検知することで、ドア開閉制御性能を監視し、正常状態に維持することが可能となる。

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１…エレベータドア、１０…ＲＡＭ、１１…検知装置、２…プーリー、３…ドア駆動用ベルト、４…ドア駆動用モータ、４１…ベルト、５…ドア制御装置、５１…取得部、５２…比較部、５３…判定部、６…ドアモーター駆動回路、７…エンコーダ信号入力回路、８…マイコン、９…ＲＯＭ

Claims (7)

1. 回転体に巻き掛けられたベルトが前記回転体と連動して駆動力を伝達し、エレベータドアを駆動するエレベータにおけるエレベータドア制御装置において、
   前記エレベータドアが開く動作したときの前記回転体の回転量である第１回転量と、前記エレベータドアが閉じる動作をしたときの前記回転体の回転量である第２回転量とを取得し、前記第１回転量と前記第２回転量とを比較し、比較結果に基づいて前記ベルトの滑りの状態を判定することを特徴とする、エレベータドア制御装置。
2. 前記エレベータドアが閉じる動作の途中で開く動作に切り替わる反転動作をし、
   前記第２回転量が、前記エレベータドアが前記閉じる動作の開始から前記開く動作に反転するまでの前記回転体の回転量であり、
   前記第１回転量が、前記エレベータドアが閉じる動作から前記開く動作に反転してから、前記開く動作が終了するまでの前記回転体の回転量である、
   請求項１に記載のエレベータドア制御装置。
3. 前記第１回転量から前記第２回転量を減算して得た値が所定の閾値以上であれば、前記エレベータドアの滑りが異常な状態であると判定する、請求項１に記載のエレベータドア制御装置。
4. 前記反転動作が発生する毎に、
   前記第２回転量と前記第１回転量とを比較し、
   前記第１回転量と前記第２回転量の差分が前記閾値以上であるか否か判定し、前記差分が前記閾値以上であれば、前記ベルトの滑りの状態を示す情報を履歴に記録し、前記差分が前記閾値未満であれば、前記ベルトの滑りの状態の情報を前記履歴に記録しない、
   請求項３に記載のエレベータドア制御装置。
5. 前記比較結果である前記第１回転量と前記第２回転量の差分を記録する、請求項１に記載のエレベータドア制御装置。
6. 前記第１回転量と前記第２回転量とを取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記第１回転量と前記第２回転量とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較結果に基づいて前記ベルトの滑りの状態を判定する判定手段と、を有する、
   請求項１に記載のエレベータドア制御装置。
7. 回転体に巻き掛けられたベルトが前記回転体と連動して駆動力を伝達し、エレベータドアを駆動するエレベータにおけるエレベータドアの状態を判定するためのエレベータドア状態判定方法において、
   取得手段が、前記エレベータドアが開く動作をしたときの前記回転体の回転量である第１回転量と前記エレベータが閉じる動作をしたときの前記回転体の回転量である第２回転量とを取得するステップと、
   比較手段が、前記取得手段が取得した前記第１回転量と前記第２回転量とを比較するステップと、
   判定手段が、前記比較手段による比較結果に基づいて前記ベルトの滑りの状態を判定するステップと、を有することを特徴とするエレベータドア状態判定方法。
   
   

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