JP2016155612A - エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】ドアの全閉位置を検出するかご戸閉リミットスイッチとドアの全開位置を検出するかご戸開リミットスイッチを用いなくても、ドアの開閉制御が可能なエレベータを提供する。【解決手段】かご戸２を備える乗りかご１と、かご戸２を開閉するドアモータ１７と、かご戸２が閉じたことを検出したらゲートスイッチ信号３１を発信するゲートスイッチ３と、かご戸２の移動距離を検出するロータリーエンコーダ６と、ロータリーエンコーダ６からかご戸２の移動距離を受信してかご戸２の位置を求め、求めたかご戸２の位置に基づいてかご戸２の開閉を制御するドア制御コントローラ４を備える。ドア制御コントローラ４は、ゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信する入出力部８を備え、求めたかご戸２の位置と入出力部８が受信したゲートスイッチ信号３１を用いて、求めたかご戸２の位置を補正し、補正したかご戸２の位置に基づきかご戸２の開閉を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータに関し、より詳細には、ドア制御装置を備えるエレベータに関する。

従来、エレベータの出入口に設置されるドアには、ドアの全閉位置を検出するかご戸閉リミットスイッチ（ＣＬＳ）と、ドアの全開位置を検出するかご戸開リミットスイッチ（ＯＬＳ）とが設けられる。これらのスイッチは、ドアの開閉制御の際にドアの絶対位置を検出するためのスイッチであり、経年変化により取付け位置、すなわち動作位置が変化すると、戸当たり音が増大したり、ドアの開端と閉端の付近でドアの速度が異常になったりするなど、ドアの開閉に不具合が生じる。

特許文献１（特開２００９−２９２５７７号公報）には、かご戸閉リミットスイッチとかご戸開リミットスイッチを有し、これらのスイッチの動作位置の変化を検出し、ドアの速度指令値の作成パターン（ドアの開閉動作の速度パターン）を補正するエレベータのドア制御装置が開示されている。このドア制御装置は、経年変化によるこれらのスイッチの動作位置の異常に、ドア開閉速度の減速を要することなく対応できる。

特開２００９−２９２５７７号公報

特許文献１に記載されたエレベータのドア制御装置は、かご戸閉リミットスイッチ及びかご戸開リミットスイッチのいずれかが故障し、ドアの位置を検出できない場合には、ドアの速度指令値の作成パターンを補正できず、ドアの開閉制御を円滑に行うことが困難になるという課題がある。また、これらのスイッチは、経年により劣化するので、メンテナンスにかかる手間とコストが必要であるという課題もある。これらは、かご戸閉リミットスイッチ及びかご戸開リミットスイッチを用いるために生じる課題である。

本発明の目的は、ドアの全閉位置を検出するかご戸閉リミットスイッチ（ＣＬＳ）と、ドアの全開位置を検出するかご戸開リミットスイッチ（ＯＬＳ）とを用いなくても、ドアの開閉制御が可能なエレベータを提供することである。

本発明によるエレベータは、次のような特徴を備える。かご戸を備える乗りかごと、前記かご戸を開閉するドアモータと、前記かご戸が閉じたことを検出したら前記かご戸が閉じたことを示すゲートスイッチ信号を発信するゲートスイッチと、前記ドアモータに設けられ、前記かご戸の移動距離を検出するロータリーエンコーダと、前記ロータリーエンコーダから前記かご戸の移動距離についての信号を受信して前記かご戸の位置を求め、求めた前記かご戸の位置に基づいて前記ドアモータを制御して前記かご戸の開閉を制御するドア制御コントローラとを備える。前記ドア制御コントローラは、前記ゲートスイッチから前記ゲートスイッチ信号を受信する第１の入出力部を備え、求めた前記かご戸の位置と前記第１の入出力部が受信した前記ゲートスイッチ信号とを用いて、求めた前記かご戸の位置を補正し、補正した前記かご戸の位置に基づいて、前記ドアモータを制御して前記かご戸の開閉を制御する。

本発明によるエレベータでは、ドアの全閉位置を検出するかご戸閉リミットスイッチ（ＣＬＳ）と、ドアの全開位置を検出するかご戸開リミットスイッチ（ＯＬＳ）とを用いなくても、ドアの開閉制御が可能である。

本発明の実施例によるエレベータにおけるドア制御システムの構成を示すブロック図である。 ドア制御コントローラとエレベータ制御コントローラの処理動作を示すフローチャートである。 ドア制御コントローラ入出力部が正常の場合の、ドア制御コントローラでの信号の動作タイミング図である。 ドア制御コントローラ入出力部が故障した場合の、ドア制御コントローラでの信号の動作タイミング図である。 本発明の実施例によるエレベータの概略図である。

本発明によるエレベータでは、ドア（かご戸）の速度と移動距離を検出するロータリーエンコーダの信号から求めたドアの位置を補正し、ドアの開閉制御を適正かつ円滑に行う。すなわち、本発明によるエレベータは、ロータリーエンコーダとドアが閉じたことを検出するゲートスイッチとを用い、ドアの開閉を制御するドア制御コントローラ（ドア制御装置）がドアの開端からゲートスイッチまでの距離と乗りかごの乗降口の間口寸法とを用いてドアの位置を補正する。ゲートスイッチの信号をドア制御コントローラに取り込む入力バッファ（入出力部）が故障した場合でも、エレベータの制御コントローラが受信したゲートスイッチの信号を用いることで、ドア制御コントローラは、ドアの位置を補正してドアの開閉制御を適正かつ円滑に行うことができる。従って、本発明によるエレベータでは、ドアの全閉位置を検出するかご戸閉リミットスイッチ（ＣＬＳ）と、ドアの全開位置を検出するかご戸開リミットスイッチ（ＯＬＳ）とを使用しなくても、ドアの開閉制御を適正かつ円滑に行うことができる。

以下、本発明の実施例によるエレベータを、図面を用いて説明する。

図５は、本発明の実施例によるエレベータの概略図である。エレベータ２０は、昇降路２３の内部を上下に移動する乗りかご１とおもり２５を備える。乗りかご１とおもり２５は、ロープ２４により互いに連結される。昇降路２３の内部には、制御盤２２が設置される。制御盤２２は、乗りかご１の移動やドアの開閉など、エレベータ２０を制御する。乗りかご１は、ドアであるかご戸２を備え、上部にコントロールボックス２１を備える。

図１は、本発明の実施例によるエレベータにおけるドア制御システムの構成を示すブロック図である。本実施例でのドア制御システムは、乗りかご１と、ドア制御コントローラ４と、エレベータ制御コントローラ５とを備える。

乗りかご１のかご戸２の近傍には、かご戸２が閉じたことを検出するゲートスイッチ３が設けられている。ゲートスイッチ３は、かご戸２が閉じたことを検出したら、かご戸２が閉じたことを示す信号（ゲートスイッチ信号３１）を発信し、このゲートスイッチ信号３１は、ドア制御コントローラ４とエレベータ制御コントローラ５とが受信する。

乗りかご１は、かご戸２を開閉駆動するドアモータ１７と、ドアモータ１７に設けられているロータリーエンコーダ６とをさらに備える。ロータリーエンコーダ６は、かご戸２の速度と移動距離を検出する。ロータリーエンコーダ６が検出したかご戸２の速度と移動距離は、ドア制御コントローラ４が受信する。

ドア制御コントローラ４と、ゲートスイッチ３と、ロータリーエンコーダ６は、コントロールボックス２１（図５を参照）に設けられる。エレベータ制御コントローラ５は、制御盤２２（図５を参照）に設けられる。

ドア制御コントローラ４は、ドア位置データ作成部７、ドア制御コントローラ入出力部８、ドア位置データ補正部９、ドアモータ開閉制御部１０、及びドア制御コントローラ通信入出力部１４を備える。ドア制御コントローラ４は、ドア位置データ作成部７が求めたかご戸２の位置（ドア位置）に基づいて、ドアモータ１７を制御してかご戸２の開閉を制御することができる。

ドア位置データ作成部７は、ロータリーエンコーダ６からかご戸２の移動距離についての信号を受信する。そして、かご戸２の開端を基準位置として、基準位置からのかご戸２の距離をドア位置として算出し、ドア位置のデータを作成して、ドア位置を求める。ドア位置データ作成部７は、作成したドア位置のデータをドア位置データ補正部９に送信する。

ドア制御コントローラ入出力部８は、ゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信し、ドア位置データ補正部９に転送する。

ドア位置データ補正部９は、ドア位置データ作成部７が作成したドア位置のデータと、ドア制御コントローラ入出力部８から受信したゲートスイッチ信号３１とを受信し、ドア位置と、かご戸２の開端（基準位置）からゲートスイッチ３までの距離とを記憶し、ドア位置データの補正を行う。ドア位置データ補正部９は、回路で構成することができる。ドア位置データ補正部９は、補正したドア位置データをドアモータ開閉制御部１０に送信する。ドア位置はロータリーエンコーダ６からの信号やゲートスイッチ信号３１から求めることができるが、経年により、求めたドア位置と実際のドア位置との間に差異が生じてくる。このため、ドア位置データ補正部９は、ロータリーエンコーダ６からの信号を用いて求めたドア位置を、ゲートスイッチ信号３１を用いて補正して、ドア位置を正確に求める。ドア位置の補正は、基準位置からゲートスイッチ３までの距離と、乗りかご１の乗降口の間口寸法とを用い、従来知られている方法で行うことができる。

ドアモータ開閉制御部１０は、ドア位置データ補正部９が補正したドア位置データに基づいてドアモータ１７を制御し、かご戸２の開閉制御を行う。

ドア制御コントローラ通信入出力部１４は、エレベータ制御コントローラ５から後述する通信ゲートスイッチ信号３２を受信し、ドア位置データ補正部９に転送する。

エレベータ制御コントローラ５は、エレベータ２０の全体を制御する装置であり、エレベータ制御コントローラ入出力部１２、エレベータ制御部１１、及びエレベータ制御コントローラ通信入出力部１３を備える。エレベータ制御コントローラ５は、ゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信し、このゲートスイッチ信号３１を通信ゲートスイッチ信号３２としてドア制御コントローラ４に送信する。

エレベータ制御コントローラ入出力部１２は、ゲートスイッチ３からのゲートスイッチ信号３１を受け取り、エレベータ制御部１１に転送する。

エレベータ制御部１１は、エレベータ２０を制御するとともに、ゲートスイッチ信号３１を通信ゲートスイッチ信号３２として、エレベータ制御コントローラ通信入出力部１３を介してドア制御コントローラ４に送信する。

エレベータ制御コントローラ通信入出力部１３は、通信ゲートスイッチ信号３２をドア制御コントローラ４のドア制御コントローラ通信入出力部１４に転送する。

ドア位置データ補正部９は、このようにして、ゲートスイッチ信号３１と同じ信号である通信ゲートスイッチ信号３２を、ドア制御コントローラ通信入出力部１４を介してエレベータ制御コントローラ５から受信することができる。

ドア位置データ補正部９は、ドア位置データ作成部７が作成したドア位置のデータと、ドア制御コントローラ入出力部８を介してゲートスイッチ３から受信したゲートスイッチ信号３１とを受信すると、ドア位置データの補正を行い、補正したドア位置データをドアモータ開閉制御部１０に出力する。しかし、ドア制御コントローラ入出力部８を介してゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信できない場合には、ドア位置データ補正部９は、ドア制御コントローラ通信入出力部１４を介してエレベータ制御コントローラ５から受信した通信ゲートスイッチ信号３２を用いて、ドア位置データの補正を行う。例えばドア制御コントローラ入出力部８が故障した場合には、ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信できないので、エレベータ制御コントローラ５から受信した通信ゲートスイッチ信号３２を用いて、ドア位置データの補正を行う。

このようにして、ドア制御コントローラ４は、ドア制御コントローラ入出力部８がゲートスイッチ信号３１を受信できない場合には、ドア制御コントローラ通信入出力部１４が受信した通信ゲートスイッチ信号３２を用いて、ドア位置データの補正を行うことができる。

図２は、ドア制御コントローラ４とエレベータ制御コントローラ５の処理動作を示すフローチャートである。以下では、かご戸２（ドア）が開く場合を例に挙げて説明するが、かご戸２が閉じる場合も同様の処理動作を行うことができる。後述する図３、４でも、かご戸２が開く場合を例に挙げて説明する。

ステップＳ１で、エレベータ制御コントローラ５は、かご戸２（ドア）が開動作を開始するのを監視する。かご戸２が開動作を開始すると、ステップＳ２進む。

ステップＳ２で、ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１が入力したか否かと、エレベータ制御コントローラ５から通信ゲートスイッチ信号３２が入力したか否かの監視を開始する。ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ信号３１と通信ゲートスイッチ信号３２がオンからオフに変化する際又はオフからオンに変化する際の信号の波形のエッジを検出することで、ゲートスイッチ信号３１と通信ゲートスイッチ信号３２が入力したことを検出することができる。

ステップＳ３で、ドア位置データ作成部７は、ロータリーエンコーダ６からかご戸２の移動距離についての信号を受信する。ドア位置データ作成部７は、かご戸２が乗りかご１の乗降口の間口寸法に相当する距離を移動したことを検出すると（すなわち、かご戸２が全開したことを検出すると）、このことを検出したことを示す信号（全開検出信号）をドア位置データ補正部９に出力する。

ステップＳ４で、ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ３からのゲートスイッチ信号３１を受信したか否かを判定する。ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ信号３１の波形のエッジを検出したら、ゲートスイッチ信号３１を受信したと判定する。ドア位置データ補正部９が、ドア位置データ作成部７からの全開検出信号を受信し、かつ、ゲートスイッチ信号３１を受信したと判定した場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５で、ドア位置データ補正部９は、受信したゲートスイッチ信号３１を用いて、ドア位置データの補正を行う。

ステップＳ４で、ドア位置データ補正部９がゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信していないと判定した場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６で、ドア位置データ補正部９は、ドア制御コントローラ通信入出力部１４を介してエレベータ制御コントローラ５から通信ゲートスイッチ信号３２を受信し、受信した通信ゲートスイッチ信号３２を用いて、ドア位置データの補正を行う。

ステップＳ７で、ドアモータ開閉制御部１０は、ドア位置データ補正部９が補正したドア位置データに基づいて、ドアモータ１７を制御し、かご戸２の開閉制御を行う。

以上の説明から分かるように、本発明によるエレベータは、かご戸閉リミットスイッチとかご戸開リミットスイッチを用いなくても、かご戸２の開閉制御が可能である。さらに、求めたドア位置を補正することによって、実際のドア位置と求めたドア位置との経年により生じた差異を解消することができる。このため、かご戸２の開閉を連続して行うことが可能であり、エレベータの運転を継続させることができる。

また、本発明によるエレベータは、ドア制御コントローラ４がドア制御コントローラ入出力部８の故障などによってゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信できない場合でも、エレベータ制御コントローラ５から出力された通信ゲートスイッチ信号３２を用いることによって、ドア位置の補正を行うことができる。

図３は、ドア制御コントローラ入出力部８が正常であり、ドア制御コントローラ４がゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信した場合の、ドア制御コントローラ４での信号の動作タイミング図である。図３において、「ゲートスイッチ信号」及び「通信ゲートスイッチ信号」は、ドア制御コントローラ４が受信する信号である。

時刻ｔ１で、かご戸閉指令がオフになってかご戸開指令がオンになると、かご戸２は、速度がドア速度１５で移動距離がドア移動距離１６となるように開動作を行う。

時刻ｔ２は、かご戸２がゲートスイッチ３を通過する時刻である。時刻ｔ２で、ドア位置データ補正部９がゲートスイッチ信号３１の波形のエッジを検出すると（すなわち、ゲートスイッチ信号３１がオンからオフに変化すると）、ゲートスイッチ信号３１を検出できたことを示すゲートスイッチ信号検出フラグがオンとなる。そして、時刻ｔ２で、ドア位置データ補正部９が通信ゲートスイッチ信号３２の波形のエッジを検出すると（すなわち、通信ゲートスイッチ信号３２がオンからオフに変化すると）、通信ゲートスイッチ信号３２を検出できたことを示す通信ゲートスイッチ信号検出フラグがオンとなる。

時刻ｔ３で、かご戸２が乗りかご１の乗降口の間口寸法より所定の距離だけ短い距離を移動したときに、ゲートスイッチ信号検出確認フラグがオンとなる。ゲートスイッチ信号検出確認フラグは、かご戸２が乗りかご１の乗降口の間口寸法に相当する距離を移動したことを示すフラグである。ゲートスイッチ信号検出確認フラグがオンのときに、ゲートスイッチ信号検出フラグ及び通信ゲートスイッチ信号検出フラグの両者がともにオンであれば、ドア位置データ補正部９は、ドア制御コントローラ入出力部８が正常であり、ドア制御コントローラ４がゲートスイッチ信号３１を受信したと判断する。

なお、図３では、一例として、乗りかご１の乗降口の間口寸法を８００ｍｍとし、上記の所定の距離を１０ｍｍとした。すなわち、ゲートスイッチ信号検出確認フラグは、かご戸２が７９０ｍｍ移動したときにオンとなる。上記の所定の距離は、乗りかご１の乗降口の間口寸法やかご戸２の移動速度などに応じて、任意に予め定めることができるマージンである。

図４は、ドア制御コントローラ入出力部８が故障し、ドア制御コントローラ４がゲートスイッチ３からゲートスイッチ信号３１を受信していない場合の、ドア制御コントローラ４での信号の動作タイミング図である。図４では、一例として、ドア制御コントローラ入出力部８が故障してオフ状態を継続した場合（「オフ故障」の場合）を示している。図３と同様に、図４において、「ゲートスイッチ信号」及び「通信ゲートスイッチ信号」は、ドア制御コントローラ４が受信する信号である。

時刻ｔ１で、かご戸閉指令がオフになってかご戸開指令がオンになると、かご戸２は、速度がドア速度１５で移動距離がドア移動距離１６となるように開動作を行う。

時刻ｔ２は、かご戸２がゲートスイッチ３を通過する時刻である。ドア制御コントローラ入出力部８がオフ故障しているため、ドア制御コントローラ４は、ゲートスイッチ信号３１を受信できず、ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ信号３１の波形のエッジを検出できない。このため、ゲートスイッチ信号検出フラグは、オンにならず、オフのままである。しかし、ドア位置データ補正部９は、時刻ｔ２で、通信ゲートスイッチ信号３２の波形のエッジを検出し（すなわち、通信ゲートスイッチ信号３２がオンからオフに変化し）、通信ゲートスイッチ信号３２を検出できたことを示す通信ゲートスイッチ信号検出フラグがオンとなる。

時刻ｔ３で、かご戸２が乗りかご１の乗降口の間口寸法（８００ｍｍ）より所定の距離（１０ｍｍ）だけ短い距離（７９０ｍｍ）を移動したときに、ゲートスイッチ信号検出確認フラグがオンとなる。ゲートスイッチ信号検出確認フラグがオンのときに、ゲートスイッチ信号検出フラグがオフであり、かつ通信ゲートスイッチ信号検出フラグがオンであれば、ドア位置データ補正部９は、ドア制御コントローラ入出力部８がオフ故障しており、ドア制御コントローラ４がゲートスイッチ信号３１を受信していないと判断する。このとき、ゲートスイッチ信号切替フラグがオンになる。ゲートスイッチ信号切替フラグがオンの場合には、ドア位置データ補正部９は、ゲートスイッチ信号３１を受信する代わりに、通信ゲートスイッチ信号３２をドア制御コントローラ通信入出力部１４から受信する。

なお、本実施例では、ドア制御コントローラ入出力部８がオフ故障をしている場合を例に挙げて説明した。ドア制御コントローラ入出力部８が故障してオン状態を継続する場合（「オン故障」の場合）も、ドア位置データ補正部９がゲートスイッチ信号３１の波形のエッジを検出できないため、ドア位置データ補正部９は、オフ故障の場合と同様にして通信ゲートスイッチ信号３２を受信することができる。

以上説明したように、ゲートスイッチ３からのゲートスイッチ信号３１をドア制御コントローラ４に取り込むドア制御コントローラ入出力部８が故障した場合でも、ドア制御コントローラ４は、通信ゲートスイッチ信号３２をエレベータ制御コントローラ５から受信し、ゲートスイッチ３からのゲートスイッチ信号３１の代わりに通信ゲートスイッチ信号３２を用いることができる。また、ドア制御コントローラ４は、かご戸閉リミットスイッチとかご戸開リミットスイッチを使用しなくても、ゲートスイッチ３を用いることで、ドア位置を補正し、ドアの開閉制御を適正かつ円滑に行うことができる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、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、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。

１…乗りかご、２…かご戸、３…ゲートスイッチ、４…ドア制御コントローラ、５…エレベータ制御コントローラ、６…ロータリーエンコーダ、７…ドア位置データ作成部、８…ドア制御コントローラ入出力部、９…ドア位置データ補正部、１０…ドアモータ開閉制御部、１１…エレベータ制御部、１２…エレベータ制御コントローラ入出力部、１３…エレベータ制御コントローラ通信入出力部、１４…ドア制御コントローラ通信入出力部、１５…ドア速度、１６…ドア移動距離、１７…ドアモータ、２０…エレベータ、２１…コントロールボックス、２２…制御盤、２３…昇降路、２４…ロープ、２５…おもり、３１…ゲートスイッチ信号、３２…通信ゲートスイッチ信号。

Claims (2)

1. かご戸を備える乗りかごと、
   前記かご戸を開閉するドアモータと、
   前記かご戸が閉じたことを検出したら前記かご戸が閉じたことを示すゲートスイッチ信号を発信するゲートスイッチと、
   前記ドアモータに設けられ、前記かご戸の移動距離を検出するロータリーエンコーダと、
   前記ロータリーエンコーダから前記かご戸の移動距離についての信号を受信して前記かご戸の位置を求め、求めた前記かご戸の位置に基づいて前記ドアモータを制御して前記かご戸の開閉を制御するドア制御コントローラと、を備え、
   前記ドア制御コントローラは、
   前記ゲートスイッチから前記ゲートスイッチ信号を受信する第１の入出力部を備え、
   求めた前記かご戸の位置と前記第１の入出力部が受信した前記ゲートスイッチ信号とを用いて、求めた前記かご戸の位置を補正し、
   補正した前記かご戸の位置に基づいて、前記ドアモータを制御して前記かご戸の開閉を制御することを特徴とするエレベータ。
2. 前記ゲートスイッチから前記ゲートスイッチ信号を受信し、受信した前記ゲートスイッチ信号を前記ドア制御コントローラに送信するエレベータ制御コントローラを備え、
   前記ドア制御コントローラは、
   前記エレベータ制御コントローラから前記ゲートスイッチ信号を受信する第２の入出力部を備え、
   前記第１の入出力部が前記ゲートスイッチ信号を受信しない場合には、求めた前記かご戸の位置と前記第２の入出力部が受信した前記ゲートスイッチ信号とを用いて、求めた前記かご戸の位置を補正する請求項１に記載のエレベータ。

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