JP2018090403A

JP2018090403A - エレベータ制御装置

Info

Publication number: JP2018090403A
Application number: JP2016236723A
Authority: JP
Inventors: 祐輝曽根; Yuki Sone
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-06
Also published as: CN108147233A; JP6306135B1; CN108147233B

Abstract

【課題】ロープ式エレベータに付帯する構造を増やすことなく、非常停止時などにロープスリップが発生した場合の乗りかごの位置を正確に推定すること。【解決手段】昇降路内の基準位置からパルス発生器からのパルス数をカウントして各階床位置を含む乗りかごの移動量を当該移動量での荷重検出器で検出した荷重と関連付けて予め基準データとして格納しておく基準データ格納部23と、荷重検出器16で検出する乗りかごの現在位置の荷重と、基準データ格納部23に格納した基準データとを比較してその結果から乗りかごの現在位置を算出する基準データ処理部22、積載条件演算部24及び比較演算部25とを備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、エレベータ制御装置に関する。

電動機に取付けた第１のロータリエンコーダのインクリメンタル信号の異常出力の故障時においても、そのインクリメンタル信号の代替信号を採用することで、ロープスリップ量を加味したエレベータ乗りかごの正確な停止位置を算出することができるエレベータ制御装置が提案されている。（例えば、特許文献１）

特許第５２１０２６０号公報

前記特許文献に記載された技術は、電動機（巻上機）に取付けた第１のパルス発生器と、巻上機とは独立していて非常停止時に発生するロープスリップ等の影響を受けない安全装置（ガバナ）等に取付けた第２のパルス発生器との比較により、ロープスリップ量を演算して、非常停止後のエレベータ乗りかごの位置を算出するものである。したがって、パルス発生器が２系統必要となるために、コストの上昇を招く点や、設置スペース、信頼性等の点で疑問が呈されている。

本発明は前記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ロープ式エレベータに付帯する構造を増やすことなく、非常停止時などにロープスリップが発生した場合の乗りかごの位置を正確に推定することが可能なエレベータ制御装置を提供することにある。

実施形態のエレベータ制御装置は、昇降路内に設置された乗りかごと、前記乗りかごを昇降駆動する巻上機と、前記巻上機により駆動され、前記乗りかごを昇降させるロープと、前記巻上機の駆動制御を行なうエレベータ制御装置と、前記乗りかごと前記エレベータ制御装置とを電気的に接続するテールコードと、前記巻上機の駆動軸に取付けられ、前記乗りかごの移動量を検出するパルス発生器と、前記乗りかごの昇降に追従して変位する前記ロープ及び前記テールコードの荷重を検出する荷重検出器とを備えたエレベータにおいて、前記エレベータ制御装置は、前記昇降路内の基準位置から前記パルス発生器からのパルス数をカウントして各階床位置を含む乗りかごの移動量を当該移動量での前記荷重検出器で検出した荷重と関連付けて予め基準データとして格納しておく格納部と、前記荷重検出器で検出する乗りかごの現在位置の荷重と、前記格納部に格納した基準データとを比較し、その比較結果から前記乗りかごの現在位置を算出する比較演算部と、を備える。

第１の実施形態に係るエレベータ全体の構成を示す図。同実施形態に係る主としてエレベータ制御装置の機能構成を示す回路ブロック図。同実施形態に係るエレベータ設置時に実行する基準データ生成モード時の処理内容を示すフローチャート。同実施形態に係る基準データ生成モード時の乗りかごの移動速度と検出荷重の変化を例示する図。同実施形態に係る緊急停止後の乗りかご現在位置の正確なデータを算出する処理内容を示すフローチャート。同実施形態に係る緊急停止時を含む乗りかごの移動速度と検出荷重の変化を例示する図。第２の実施形態に係る主としてエレベータ制御装置の機能構成を示す回路ブロック図。同実施形態に係るエレベータ設置時に実行する基準データ生成モード時の処理内容を示すフローチャート。同実施形態に係る基準データ生成モード時の乗りかごの移動速度と巻上機トルクの変化を例示する図。同実施形態に係る緊急停止後の乗りかご現在位置の正確なデータを算出する処理内容を示すフローチャート。同実施形態に係る緊急停止時を含む乗りかごの移動速度と巻上機トルクの変化を例示する図。

以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るエレベータシステム全体の構成を示す図である。なお、ここで言う「エレベータ」とは、基本的には「乗りかご」のことである。

同図中、乗りかご１０とつり合い錘１１とが、巻上機１２によって駆動されるメインロープ１３によって保持されており、ここでは図示しない昇降路内を上下に昇降する。

乗りかご１０とつり合い錘１１とはコンペンロープ１４によって接続されている。さらに乗りかご１０は、図示しない乗りかご内機器の制御のためにテールコード１５によってエレベータ制御装置１８と接続されている。メインロープ１３の端部には荷重検出器１６が取付けられており、その検出信号が不図示の配線によりエレベータ制御装置１８に取込まれる。

また、巻上機１２の回転軸にはパルス発生器１７が取付けられており、巻上機１２の回転によって発生されるパルスが、乗りかご１０の移動量を得るべく、不図示の配線を介して前記エレベータ制御装置１８に取込まれる。

なお図示はしないが、前記乗りかご１０の昇降路内には、乗りかご１０の移動範囲の上限と下限となる各位置に独立したスイッチが設置される他、各階の停止位置には、乗りかご１０の通過を検知するためのセンサが設けられ、それらスイッチ及びセンサでの検出信号がそれぞれ前記エレベータ制御装置１８へ出力されるものとする。

また上記構成は、巻上機１２及びエレベータ制御装置１８を、昇降路上の機械室に設置する場合について説明しているが、巻上機１２、エレベータ制御装置１８を共に昇降路内に設置するＭＲＬ（マシンルームレス）構造のエレベータシステムに適用することも考えられる。

その場合、エレベータ制御装置１８は昇降路内の乗りかご１０用のレールから突出したブラケット部や昇降路壁面等に固定され、巻上機１２も前記レールの最上部に設置したマシンビーム部に設けられることとなるが、荷重検出器１６がメインロープ１３の端部に設置されていれば、同様の機能を実施可能となる。

図２は、主として前記エレベータ制御装置１８で乗りかご１０の現在位置推定データを算出するための機能構成を示す回路ブロック図である。前記パルス発生器１７から発生された、乗りかご１０の昇降に応じた移動量分のパルスが加算器２１に随時与えられる。この加算器２１にはまた、乗りかご基準位置記憶部２０から基準位置データが与えられ、その加算値である乗りかご現在位置データが基準データ処理部２２へ出力される。

基準データ処理部２２は、後述する基準データ生成モード時において、前記加算器２１からの乗りかご現在位置データと、前記荷重検出器１６から与えられる荷重とを関連付けて基準データとして基準データ格納部２３に格納させる。また基準データ格納部２３には、前記メインロープ１３の質量データＤm、テールコード１５の質量データＤt、コンペンロープ１４の質量データＤc等の各固定値データも併せて格納される。

基準データ処理部２２は、前記基準データ格納部２３に格納される基準データを適宜読出して、積載条件演算部２４、比較演算部２５へ送出する。

積載条件演算部２４は、前記荷重検出器１６から与えられる現時点での荷重と、前記基準データ処理部２２から与えられる基準データ等とにより、現在位置での積載条件、すなわち乗りかご１０に乗り込んでいる乗客の質量Ｍpを算出し、算出結果を乗客質量保持部２６に保持させる。

さらに積載条件演算部２４は、荷重検出器１６から与えられる荷重から乗客質量保持部２６に保持する乗客質量Ｍpを減じた差を算出して、算出結果を前記比較演算部２５へ出力する。

比較演算部２５は、前記積載条件演算部２４から与えられる荷重と、前記基準データ処理部２２が前記基準データ格納部２３から読出す基準データとにより、乗りかご現在位置推定データを算出する。

なお、前記乗りかご基準位置記憶部２０、加算器２１、基準データ処理部２２、基準データ格納部２３、積載条件演算部２４、比較演算部２５、及び乗客質量保持部２６は、電気／電子的なハードウェア回路またはコンピュータソフトウェアまたはそれらの組合せによって実現されるもので、乗りかご１０に対する制御全般を実行するエレベータ制御装置１８にあって、前記図２では本実施形態で特徴的な動作を行なう機能上の回路構成を抽出してブロック化して示している。

次に前記実施形態の動作について説明する。
まず、図３により、本エレベータシステムをビルディングに設置した当初に、乗りかご１０に何も乗せない無負荷の状態で１回のみ実行する、基準データ生成モード時の動作について説明する。

その当初にエレベータ制御装置１８は、乗りかご基準位置記憶部２０に記憶される基準位置データに従って乗りかご１０を昇降路内での基準位置まで移動させる（ステップＳ１０１）。

当該基準位置は任意の位置として良いが、本実施形態では、乗りかご１０が最下階床位置よりも低い移動可能な最下位置とする。前述した如く前記基準位置には独立したスイッチが設置され、当該スイッチでの検出結果がその基準位置に応じた数値データとして与えられる仕様となっている。

その後、エレベータ制御装置１８では乗りかご１０を一定速度で一定方向（本実施形態では上方向）に移動させる（ステップＳ１０２）。この移動状態で各階床の停止位置に設置されたセンサの検出があるか否かにより、各階の停止位置を通過したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

ここで各階床の停止位置に設置されたセンサの検出がなく、各階の停止位置を通過していないと判断した場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、エレベータ制御装置１８ではまだ終端階に到達していないことを確認した上で（ステップＳ１０６）、再び前記ステップＳ１０２からの処理に戻る。

こうしてエレベータ制御装置１８では、前記ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０６の処理を繰返し実行し、乗りかご１０を一定速度で一定方向に移動させながら、各階床の停止位置に設置されたセンサの検出があるか、終端階に到達するのを待機する。

前記ステップＳ１０３において、各階床の停止位置に設置されたセンサの検出があったと判断した場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１８の基準データ処理部２２では、その検出があった時点で荷重検出器１６から得られる、無負荷状態での荷重を当該階床位置での基準データとして格納すると共に（ステップＳ１０４）、加算器２１から得られる、基準位置データとパルス発生器１７からのパルス数の加算値とを当該階床位置のデータとして、直前のステップＳ１０４で格納した基準データに関連付けて付帯して格納させる（ステップＳ１０５）。

その後にエレベータ制御装置１８では、前記センサの検出があった階床が終端の階床ではないことを確認した上で（ステップＳ１０６のＮＯ）、再び前記ステップＳ１０２からの処理に戻る。

こうして図３の処理を継続して実行し、各階床位置であると検出する毎に、無負荷状態で荷重検出器１６から得られる荷重と、基準位置からのパルス発生器１７のパルス数よりなる当該階床での位置データとを関連付けて基準データとして格納していく。

そして、前記ステップＳ１０６において、センサの検出があった階床が終端の階床であることを判断した時点で（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１８では基準データ処理部２２による基準データ格納部２３への全階床分の基準データの格納を終えたものとして、前記図３の処理を終了する。

図４は、前記図３の基準データ生成モード時の処理を実行する過程で得られる、乗りかご１０の移動速度Ｓ１と荷重検出器１６で得られる荷重Ｌ１の変化を例示する図である。ここでは、乗りかご１０の基準位置が１階であるものとして、１階から移動を開始し、一定の速度となってから当該速度を維持し、最上階の５階を超えて、停止するまでの過程を例示している。

これに対応する荷重検出器１６からの荷重Ｌ１においては、乗りかご１０が移動を開始して一定速度で上昇する間、検出される値が一次直線状に漸次減少する場合を例示している。

なお、前記乗りかご１０が昇降可能な全行程の長さをＬ、最下部を基準位置とした現在の位置までの距離をｘとした場合に、前記荷重検出器１６で検出する荷重Ｗは、次式（１）によって定義することができる。すなわち、
Ｗ＝Ｍc＋Ｍp＋２Ｄm(Ｌ−ｘ)＋Ｄt(ｘ/２)＋Ｄcｘ …(1)
（但し、Ｍc：乗りかご１０の全体質量、
Ｍp：乗りかご１０内の乗客質量、
Ｄm：メインロープの単位質量、
Ｄt：テールコードの単位質量、
Ｄc：コンペンロープの単位質量。）
で表される。前記式（１）中の固定値であるＬ，Ｄm，Ｄt，Ｄcは、いずれも基準データ生成モード時に、併せて前記基準データ格納部２３に格納しておくものとする。

前記ステップＳ１０４において、基準データの一部として基準データ格納部２３に格納される荷重検出器１６で取得される荷重Ｗ_１は、最下部を基準位置とした当該階床位置までの距離をｘ_１、基準データ生成モード時の乗りかご１０内の乗客質量をＭ_０として、前記式（１）に代入することで、
Ｗ_１＝Ｍc＋Ｍ_０＋２Ｄm(Ｌ−ｘ_１)＋Ｄt(ｘ_１/２)＋Ｄcｘ_１ …(2)
として求められる。

前述した通り、基準データ生成モード時には乗りかご１０を乗客なしの無負荷状態で運転させるため、Ｍ_０＝０（ゼロ）であり、前記式（２）は、次式
Ｗ₁＝Ｍc＋２Ｄm(Ｌ−ｘ_１)＋Ｄt(ｘ_１/２)＋Ｄcｘ_１ …(2)′
として表され、基準データ処理部２２は前記式（２）′中のＷ_１に相当する荷重を基準データとして基準データ格納部２３に格納する。

また、前記エレベータシステムにおいて、基準データ生成モード時ではない、通常の運転時においては、乗りかご１０を適宜必要な階床で停止、戸開し、その後の乗客の乗り降りの有無に拘わらず、次に戸閉して移動を開始する都度、前記積載条件演算部２４により前記式（１）中の乗客質量Ｍpが積載条件演算部２４により算出され、乗客質量保持部２６に更新して保持される。

すなわち、前記式（１）を変形して
Ｍp＝Ｗ−Ｍc−２Ｄm(Ｌ−ｘ)−Ｄt(ｘ/２)−Ｄcｘ …(3)
となる。

前記式（３）中の現在位置ｘは、加算器２１の出力する現在位置データが基準データ処理部２２により積載条件演算部２４に送出される。また固定値である前記Ｌ，Ｄm，Ｄt，Ｄcは、いずれも基準データ格納部２３から読出されて基準データ処理部２２により積載条件演算部２４に送出される。

したがって積載条件演算部２４は、乗りかご１０を戸閉して移動を開始する都度、前記式（３）により随時乗客質量Ｍpを算出して、乗客質量保持部２６の保持内容を更新設定する。

次に、本エレベータシステムにおいて、なんらかの原因で乗りかご１０を緊急停止させる状況が発生した場合の動作について説明する。この場合、メインロープ１３を駆動する巻上機１２においてロープスリップが発生する可能性があり、結果としてその時点で加算器２１から得られる乗りかごの現在位置データが正確ではない可能性が生じる。

そのため、エレベータ制御装置１８では主として積載条件演算部２４、比較演算部２５を用い、乗りかご１０の現在位置のより正確なデータを算出する。

図５は、この緊急停止後にエレベータ制御装置１８で実行される処理内容を例示するフローチャートである。同図においてエレベータ制御装置１８では、緊急停止発生後にまず荷重検出器１６からの荷重を積載条件演算部２４が取得し、得た荷重からその時点で乗客質量保持部２６が保持している乗客質量Ｍpを減じる。

その差「Ｗ−Ｍp」が、前記式（２）におけるＷ_１に相当する値となるもので、こうして乗りかご１０に乗客が乗っている状態でも、荷重検出器１６からの荷重を、基準データ生成モード時の積載条件に相当する荷重検出器１６の検出値に変換して比較演算部２５へ出力する（ステップＴ１０１）。

次いで比較演算部２５が、この算出した値を用い、基準データ処理部２２を介して基準データ格納部２３に格納されている基準データをサーチさせ、データ中で荷重が一致する基準データがあるか否かを判断する（ステップＴ１０２）。

ここで一致する基準データがあると判断した場合（ステップＴ１０２のＹＥＳ）、乗りかご１０はちょうど階床位置のいずれかにあることになるので、エレベータ制御装置１８ではその基準データ中で関連付けられている乗りかご１０の階床位置をそのまま現在の乗りかごの推定位置データとして出力し（ステップＴ１０３）、以上でこの図５の処理を終了すると共に、緊急停止後の最寄りの階床位置まで移動して停止させる動作に移行する。

また前記ステップＴ１０２において、算出した荷重値と一致する荷重値を含む基準データがなかったと判断した場合（ステップＴ１０２のＮＯ）、比較演算部２５が、前記ステップＴ１０１で算出した荷重を挟んで、その荷重より大きい荷重で最も近い荷重を有する基準データと、より小さい荷重で最も近い荷重を有する基準データとを基準データ処理部２２により基準データ格納部２３から読出させた上で、それら２点の基準データにより現在位置ｘを得る線形補間演算を実行し、算出した結果を乗りかご１０の現在の推定位置として出力し（ステップＴ１０４）、以上でこの図５の処理を終了すると共に、緊急停止後の最寄りの階床位置まで移動して停止させる動作に移行する。

図６は、乗りかご１０の通常運転時に緊急停止し、その後に最寄りの階床へ乗りかご１０を移動させた場合の、移動速度Ｓ２と荷重検出器１６での荷重Ｌ２の変化を例示する図である。

速度Ｓ２で示すように、乗りかご１０が通常走行によって、比較的高い一定速度で移動している際に、なんらかの要因による外乱を検知して緊急停止している。荷重Ｓ２においても、乗りかご１０が前記比較的高い一定速度で上昇するに連れて一次直線状に漸次減少している。

前記外乱により荷重Ｌ２の値が大きく増減した後、乗りかご１０の停止により当該増減幅が順次減少している。荷重Ｓ２がようやく安定した状態となった時点で運転を再開し、今度は比較的低い一定速度でそれまでの移動方向を維持して上昇し、それに連れて荷重Ｓ２も一次直線状に漸次減少する。

この低速での定速度運行に際して前述した図５の処理を実行することで、乗りかご１０の正確な現在位置が推定できるため、エレベータ制御装置１８では迅速に最寄りの階床を認識して乗りかご１０を当該階床で停止させることで、緊急停止が発生してから乗客を降ろすまでの時間をより短縮できる。

［第２の実施形態］
次いで第２の実施形態について説明する。
なお、本実施形態に係るエレベータシステム全体の構成については、前記図１に示した内容と基本的に同様であるものとして、同一部分には同一符号を用いることとして、その図示と説明とを省略する。

図７は、主として前記エレベータ制御装置１８で乗りかご１０の現在位置推定データを算出するための機能構成を示す回路ブロック図である。この図７においても、前記図２で説明したエレベータ制御装置１８の構成と重複する部分が多いため、同一部分には同一符号を用いて重複した内容の説明は省略して、以下、相違する部分を記述する。

前記荷重検出器１６で検出された荷重は、巻上機トルク演算部３１に与えられる。この巻上機トルク演算部３１は、荷重検出器１６から得た荷重と、その時点の前記巻上機１２に供給されている電力値、すなわち電圧値と電流値、及び巻上機１２の回転数により巻上げトルクを演算し、算出した巻上げトルクを前記基準データ処理部２２及び積載条件演算部２４へ出力する。

基準データ処理部２２は、前記第１の実施形態での荷重検出器１６からの荷重に代えて、巻上機トルク演算部３１から得た巻上げトルクを用いて基準データを生成して基準データ格納部２３に格納する。

また前記積載条件演算部２４も、荷重検出器１６からの荷重に代えて、巻上機トルク演算部３１から得た巻上げトルクを用いて、現在位置での乗りかご１０の積載条件、すなわち乗りかご１０に乗り込んでいる乗客の質量Ｍpに対応した巻上機トルクを算出し、算出結果を乗客質量保持部２６に保持させる。

さらに積載条件演算部２４は、巻上機トルク演算部３１から与えられる巻上げトルクから、乗客質量保持部２６に保持する、乗客質量Ｍpに相当するトルク値を減じた差を算出して、基準データ中の無負荷の巻上げトルクに相当する算出結果を前記比較演算部２５へ出力する。

比較演算部２５は、前記積載条件演算部２４から与えられる巻上げトルクと、前記基準データ処理部２２が前記基準データ格納部２３から読出す基準データとにより、乗りかご現在位置推定データを算出する。

なお、前記乗りかご基準位置記憶部２０、加算器２１、基準データ処理部２２、基準データ格納部２３、積載条件演算部２４、比較演算部２５、乗客質量保持部２６及び巻上機トルク演算部３１は、電気／電子的なハードウェア回路またはコンピュータソフトウェアまたはそれらの組合せによって実現されるもので、乗りかご１０に対する制御全般を実行するエレベータ制御装置１８にあって、前記図７では本実施形態で特徴的な動作を行なう機能上の回路構成を抽出してブロック化して示している。

次に前記実施形態の動作について説明する。
まず、図８により、本エレベータシステムをビルディングに設置した当初に、乗りかご１０に何も乗せない無負荷の状態で１回のみ実行する、基準データ生成モード時の動作について説明する。

その当初にエレベータ制御装置１８は、乗りかご基準位置記憶部２０に記憶される基準位置データに従って乗りかご１０を昇降路内での基準位置まで移動させる（ステップＳ２０１）。

当該基準位置は任意の位置として良いが、本実施形態では、乗りかご１０が最下階床位置よりも低い移動可能な最下位置とする。前記基準位置には独立したスイッチが設置され、当該スイッチでの検出結果がその基準位置に応じた数値データとして与えられる仕様となっているものとする。

その後、エレベータ制御装置１８では乗りかご１０を一定速度で一定方向（本実施形態では上方向）に移動させる（ステップＳ２０２）。この移動状態で各階床の停止位置に設置されたセンサの検出があるか否かにより、各階の停止位置を通過したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

ここで各階床の停止位置に設置されたセンサの検出がなく、各階の停止位置を通過していないと判断した場合（ステップＳ２０３のＮＯ）、エレベータ制御装置１８ではまだ終端階に到達していないことを確認した上で（ステップＳ２０６）、再び前記ステップＳ２０２からの処理に戻る。

こうしてエレベータ制御装置１８では、前記ステップＳ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０６の処理を繰返し実行し、乗りかご１０を一定速度で一定方向に移動させながら、各階床の停止位置に設置されたセンサの検出があるか、終端階に到達するのを待機する。

前記ステップＳ２０３において、各階床の停止位置に設置されたセンサの検出があったと判断した場合（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１８の基準データ処理部２２では、その検出があった時点で、荷重検出器１６から得られる無負荷状態での荷重から巻上機トルク演算部３１が算出した巻上機トルクを、当該階床位置での基準データとして格納すると共に（ステップＳ２０４）、加算器２１から得られる、基準位置データとパルス発生器１７からのパルス数の加算値とを当該階床位置のデータとして、直前のステップＳ２０４で格納した基準データに関連付けて付帯して格納させる（ステップＳ２０５）。

その後にエレベータ制御装置１８では、前記センサの検出があった階床が終端の階床ではないことを確認した上で（ステップＳ２０６のＮＯ）、再び前記ステップＳ２０２からの処理に戻る。

こうして図８の処理を継続して実行し、各階床位置であると検出する毎に、無負荷状態で荷重検出器１６の荷重から巻上機トルク演算部３１が算出する巻上機トルクと、基準位置からのパルス発生器１７のパルス数よりなる当該階床での位置データとを関連付けて基準データとして格納していく。

そして、前記ステップＳ２０６において、センサの検出があった階床が終端の階床であることを判断した時点で（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１８では基準データ処理部２２による基準データ格納部２３への全階床分の基準データの格納を終えたものとして、前記図８の処理を終了する。

図９は、前記図８の基準データ生成モード時の処理を実行する過程で得られる、乗りかご１０の移動速度Ｓ１と巻上機トルク演算部３１で算出される巻上機トルクＴ１の変化を例示する図である。ここでは、乗りかご１０の基準位置が１階であるものとして、１階から移動を開始し、一定の速度となってから当該速度を維持し、最上階の５階を超えて、停止するまでの過程を例示している。

これに対応する巻上機トルク演算部３１が算出する巻上機トルクＴ１においては、その当初に乗りかご１０が無負荷であり、且つ前記つり合い錘１１が一般に乗りかご１０の積載量の１／２に設定されていることにより、マイナス側に大きく低下した後、乗りかご１０が移動を開始して一定速度で上昇する間、荷重検出器１６で検出される荷重が増加するのに伴って、巻上機トルク演算部３１で算出される値のマイナス分が一次直線状に漸次縮小する場合を例示している。

前記ステップＳ２０４において、基準データの一部として基準データ格納部２３に格納される、荷重検出器１６の荷重から算出される巻上機トルクは、最下部を基準位置とした当該階床位置までの距離、基準データ生成モード時の乗りかご１０内の乗客質量を０（ゼロ）とした場合の値である。

また、前記エレベータシステムにおいて、基準データ生成モード時ではない、通常の運転時においては、乗りかご１０を適宜必要な階床で停止、戸開し、その後の乗客の乗り降りの有無に拘わらず、次に戸閉して移動を開始する都度、前記積載条件演算部２４により乗客質量Ｍpに対応した巻上機トルクが積載条件演算部２４により算出され、乗客質量保持部２６に更新して保持される。

積載条件演算部２４は、乗りかご１０を戸閉して移動を開始する都度、随時乗客質量Ｍpに対応する巻上機トルクを算出して、乗客質量保持部２６の保持内容を更新設定する。

そのため、エレベータ制御装置１８では主として積載条件演算部２４、比較演算部２５、及び巻上機トルク演算部３１を用い、乗りかご１０の現在位置のより正確なデータを算出する。

図１０は、この緊急停止後にエレベータ制御装置１８で実行される処理内容を例示するフローチャートである。同図においてエレベータ制御装置１８では、緊急停止発生後にまず荷重検出器１６で得た荷重から巻上機トルク演算部３１が巻上機トルクを算出し、積載条件演算部２４に出力する。積載条件演算部２４では積載条件演算部２４から与えられる巻上機トルクからその時点で乗客質量保持部２６が保持している乗客質量Ｍpに相当する巻上機トルクを減じる。

その差が、無負荷状態における巻上機トルクとなるもので、こうして乗りかご１０に乗客が乗っている状態でも、荷重検出器１６で得た荷重から算出した巻上機トルクを、基準データ生成モード時の無負荷の積載条件に相当する巻上機トルクに変換して比較演算部２５へ出力する（ステップＴ２０１）。

次いで比較演算部２５が、この算出した値を用い、基準データ処理部２２を介して基準データ格納部２３に格納されている基準データをサーチさせ、データ中で巻上機トルクが一致する基準データがあるか否かを判断する（ステップＴ２０２）。

ここで一致する基準データがあると判断した場合（ステップＴ２０２のＹＥＳ）、乗りかご１０はちょうど階床位置のいずれかにあることになるので、エレベータ制御装置１８ではその基準データ中で関連付けられている乗りかご１０の階床位置をそのまま現在の乗りかごの推定位置データとして出力し（ステップＴ２０３）、以上でこの図１０の処理を終了すると共に、緊急停止後の最寄りの階床位置まで移動して停止させる動作に移行する。

また前記ステップＴ２０２において、算出した巻上機トルクと一致する巻上機トルクを含む基準データがなかったと判断した場合（ステップＴ２０２のＮＯ）、比較演算部２５が、前記ステップＴ２０１で算出した巻上機トルクを挟んで、その巻上機トルクより大きい巻上機トルクで最も近い巻上機トルクを有する基準データと、より小さい巻上機トルクで最も近い巻上機トルクを有する基準データとを基準データ処理部２２により基準データ格納部２３から読出させた上で、それら２点の基準データにより現在位置ｘを得る線形補間演算を実行し、算出した結果を乗りかご１０の現在の推定位置として出力し（ステップＴ２０４）、以上でこの図１０の処理を終了すると共に、緊急停止後の最寄りの階床位置まで移動して停止させる動作に移行する。

図１１は、乗りかご１０の通常運転時に緊急停止し、その後に最寄りの階床へ乗りかご１０を移動させた場合の、移動速度Ｓ２と荷重検出器１６の荷重から巻上機トルク演算部３１が算出する巻上機トルクＴ２の変化を例示する図である。ここでは乗りかご１０に、つり合い錘１１の重さを超える、定員の半数より多い乗員が存在した場合について例示している。

速度Ｓ２で示すように、乗りかご１０が通常走行によって、比較的高い一定速度で移動している際に、なんらかの要因による外乱を検知して緊急停止している。巻上機トルクＴ２においても、移動初期の立ち上がりから移動速度の上昇につれて漸次減少し、前記比較的高い一定速度となる際に上昇した後、前記外乱による乗りかご１０の停止に合わせて急増減し、一旦０（ゼロ）となっている。

その後、運転を再開した時点で巻上機トルクＴ２は再度の移動初期の立ち上がりから、今度は比較的低い一定速度で乗りかご１０が運転されるのにつれて漸次増加している。

この低速での定速度運行に際して前述した図１０の処理を実行することで、乗りかご１０の正確な現在位置が推定できるため、エレベータ制御装置１８では迅速に最寄りの階床を認識して乗りかご１０を当該階床で停止させることで、緊急停止が発生してから乗客を降ろすまでの時間をより短縮できる。

加えて前記第２の実施形態では、前記第１の実施形態での荷重検出器１６で得た荷重に代えて、巻上機１２に必要な巻上機トルクの値を用いている。そのため、緊急停止時などに乗りかご１０内で乗客が移動するなど、荷重の変動による影響を受けにくく、より安定して高い精度で乗りかご１０の現在位置を推定することができる。

このように各実施形態について説明した如く、ロープ式エレベータに付帯する構造を増やすことなく、非常停止時などにロープスリップが発生した場合の乗りかごの位置を正確に推定することが可能となる。

加えて前記各実施形態では、乗りかご１０に乗せている負荷分の荷重あるいはその荷重に相当する巻上機トルクを常時更新して保持し、その時点で得られる荷重検出器１６の出力から無負荷状態での同値を算出した上で、基準データとの比較を行なうものとしたため、無負荷状態で生成された基準データに整合して、より正確に現在位置を推定できる。

さらに前記各実施形態では、基準データで該当する荷重あるいはその荷重に相当する巻上機トルクと一致するものがない場合に、最も近い２つの基準データを用いた線形補間演算により乗りかご１０の現在位置を算出するものとしたため、演算を行なう部位での処理の負担を軽減し、より迅速に乗りかご１０の現在位置を算出することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。

１０…乗りかご、１１…つり合い錘、１２…巻上機、１３…メインロープ、１４…コンペンロープ、１５…テールコード、１６…荷重検出器、１７…パルス発生器、１８…エレベータ制御装置、２０…乗りかご基準位置記憶部、２１…加算器、２２…基準データ処理部、２３…基準データ格納部、２４…積載条件演算部、２５…比較演算部、２６…乗客質量保持部（Ｍp）、３１…巻上機トルク演算部。

実施形態のエレベータ制御装置は、昇降路内に設置された乗りかごと、前記乗りかごを昇降駆動する巻上機と、前記巻上機により駆動され、前記乗りかごを昇降させるロープと、前記巻上機の駆動制御を行なうエレベータ制御装置と、前記乗りかごと前記エレベータ制御装置とを電気的に接続するテールコードと、前記巻上機の駆動軸に取付けられ、前記乗りかごの移動量を検出するパルス発生器と、前記乗りかごの昇降に追従して変位する前記ロープ及び前記テールコードの荷重を検出する荷重検出器とを備えたエレベータにおいて、前記エレベータ制御装置は、前記昇降路内の基準位置から前記パルス発生器からのパルス数をカウントして各階床位置を含む乗りかごの移動量を当該移動量での前記荷重検出器で検出した荷重と関連付けて予め基準データとして格納しておく格納部と、前記乗りかごに乗せる負荷分の荷重を常時更新して保持する保持部と、前記保持部が保持する荷重を勘案して、前記荷重検出器で検出する乗りかごの現在位置の荷重と、前記格納部に格納した基準データとを比較し、その比較結果から前記乗りかごの現在位置を算出する比較演算部と、を備える。

Claims

昇降路内に設置された乗りかごと、前記乗りかごを昇降駆動する巻上機と、前記巻上機により駆動され、前記乗りかごを昇降させるロープと、前記巻上機の駆動制御を行なうエレベータ制御装置と、前記乗りかごと前記エレベータ制御装置とを電気的に接続するテールコードと、前記巻上機の駆動軸に取付けられ、前記乗りかごの移動量を検出するパルス発生器と、前記乗りかごの昇降に追従して変位する前記ロープ及び前記テールコードの荷重を検出する荷重検出器とを備えたエレベータにおいて、前記エレベータ制御装置は、
前記昇降路内の基準位置から前記パルス発生器からのパルス数をカウントして各階床位置を含む乗りかごの移動量を当該移動量での前記荷重検出器で検出した荷重と関連付けて予め基準データとして格納しておく格納部と、
前記荷重検出器で検出する乗りかごの現在位置の荷重と、前記格納部に格納した基準データとを比較し、その比較結果から前記乗りかごの現在位置を算出する比較演算部と、
を備えるエレベータ制御装置。
前記乗りかごに乗せる負荷分の荷重を常時更新して保持する保持部をさらに備え、
前記比較演算部は、前記保持部が保持する荷重を勘案して前記乗りかごの現在位置を算出する、
請求項１記載のエレベータ制御装置。
前記比較演算部は、前記荷重検出器で検出する乗りかごの現在位置の荷重を、前記格納部に格納した基準データを線形補間したデータと比較して、その比較結果から前記乗りかごの現在位置を算出する、請求項１または２記載のエレベータ制御装置。
前記格納部は、前記荷重検出器で検出した荷重に代えて、前記巻上機の駆動電力値を、各階床位置を含む乗りかごの移動量と関連付けて予め基準データとして格納しておき、
前記比較演算部は、前記巻上機による現在時点の駆動電力値と、前記格納部に格納した基準データとを比較し、その比較結果から前記乗りかごの現在位置を算出する、
請求項１乃至３いずれか記載のエレベータ制御装置。