JP2023092894A - エレベータ運転制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 かご上やピット内を始めとする任意位置での作業について、より安全かつ効率化を図るようにしたエレベータ運転制御装置を提供する。【解決手段】 コントローラがエレベータの運転を制御するエレベータ運転制御装置であって、コントローラは、エレベータを通常運転する第１のモードと、エレベータを保守運転する第２のモードと、を備え、第２のモードでは、エレベータのかごを特定位置まで移動させ、そして、かごを特定位置に保持し、かごの移動の履歴をメモリに順次記憶し、メモリに記録されている履歴を参照して、特定位置の情報を読み込み、特定位置に対して所定距離以内にかごが近接すると、第２のモードで運転されているかごの移動速度を、第１のモードで運転される移動速度以下に制御する。コントローラは、停止時間と、特定位置と、をメモリに記憶し、読み出された特定位置を停止位置の候補にする。【選択図】 図２

Description

本発明は、エレベータ運転制御装置及びその方法に関する。

エレベータの保守点検作業として、かご上作業が知られる。かご上で作業する保守要員がいる状態では、事故防止のため自動運転が禁止される。その点も配慮して、エレベータには、自動運転を手動操作に切り替えて保守用に任意操作できるようにした操作手段がある。保守要員は、それを手動操作に切り替えて、通常よりも遅い速度でかごの高さを上下に微調整した後、相当の安全を確保しながら、規定の保守点検作業を概ね予定通りの所要時間で完了し、自動運転に戻す、という手順である。この一連の保守作業の手順の所要時間は、予想外の故障が無い限り大差ない。

また、保守とは違ってエレベータ据え付け時の初期設定作業の一つに、最上階から最下階までかごを走行させ、各階の停止位置を測定し、記憶させる作業がある。この作業は、速いか遅いかの２速度を使い分けて効率良く実施される。しかし、その作業中、初期設定が未完成なこともあって、速いか遅いかの２速度のうち、高速運転中のかごを終端階である最上階又は最下階の手前で急停止せざるを得ない不具合も生じることがある。このような不具合を避けるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１）。

さらに、上記初期設定作業とは違って、エレベータを高速化するために、新設でなく更新した後の保守作業において、急停止せざるを得ない不具合もある。このような不具合を避けるようにした技術として、この種の更新した後の保守時には、終端階に設けたスイッチの操作によって規定される動作により安全確保する技術がある。それは、高速からいったん中速にしてから低速に落とすという２段階を経た緩衝減速を可能とし、更新前のような低速で手動運転することで安全にブレーキ停止制御できるようにした技術である（例えば、特許文献２）。

特開２００３－３３５４７３号公報 特開２００６－４４９３１号公報

特許文献１に記載の技術は、エレベータを高層ビル等に据え付けるときに、各階床毎に必要な停止位置決め用のパルス値設定作業を効率化するための技術であり、保守作業としてのかご上作業の安全を保証するための最適な技術ではなかった。

また、特許文献２に記載の技術は、かご上作業又はピット内作業の安全を保証することを目的とするものの、より安全かつ効率化を図るために、さらなる改善の余地があった。本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、かご上やピット内を始めとする任意位置での作業について、より安全かつ効率化を図るようにしたエレベータ運転制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明は、コントローラがエレベータの運転を制御するエレベータ運転制御装置であって、コントローラは、エレベータを通常運転する第１のモードと、エレベータを保守運転する第２のモードと、を備え、第２のモードでは、エレベータのかごを特定位置まで移動させ、そして、かごを特定位置に保持し、かごの移動の履歴をメモリに順次記憶し、メモリに記録されている履歴を参照して、特定位置の情報を読み込み、特定位置に対して所定距離以内にかごが近接すると、第２のモードで運転されているかごの移動速度を、第１のモードで運転される移動速度以下に制御する。

本発明によれば、かご上やピット内を始めとする任意位置での作業について、より安全かつ効率化を図るようにしたエレベータ運転制御装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るエレベータ運転制御装置（以下、「本装置」ともいう）の適用対象であるエレベータの要部外観を示す側面説明図である。 図１の本装置の概略を示す機能ブロック図である。

以下、本装置について説明するために、つぎの状況を例示する。機械室のないエレベータの保守点検作業において、かご上作業による巻上機の保守点検のため、保守要員が、かご上作業に従事する。保守要員が、かご上に移乗する前に、かご固定手段（ストッパ）により、かごは簡素かつ確実に固定される。ここで、保守要員は、ストッパによって、かご位置をロックするとき、かごの位置合わせに注意力を要していたので、その点を本装置で改善する。

なお、本装置の主要部を構成するコンピュータは、ワンチップマイコン等で良く、他のコンピュータの一部を兼用利用しても構わない。また、コントローラの各機能構成部は、コンピュータにおいて、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）を実行することによって形成されるので、ハードウェアデバイスのように可視的に識別できるものは少なく、それらの所属や配置、及び呼称も自由である。

図１は本装置の適用対象であるエレベータの要部外観を示す側面説明図である。図１に示すように、エレベータは、主ロープ３の両端につながれたかご１とカウンタウェイト２が、ガイドレール４に案内されて昇降自在のつるべ構造を形成している。

つるべの頂上に配設された巻上機５は、それに掛けられた主ロープ３を介してかご１を昇降動作させる。ブレーキ６は、巻上機５の回転を制動することにより、かご１を適宜に停止させる。

ガバナロープ７は、プーリ掛けにより上下動作を自在に構成され、その一部がかご１に連結され、そのかご１に全体が追従動作する。ガバナ８は、ガバナロープ７をプーリ掛けの頂上側で支持し、それを動かすかご１が規定速度を超えたときに、機械動作のみで不図示の緊急ブレーキ装置を作動させて、かご１の落下事故を防止する。

制御コントローラ（以下、「コントローラ」という）９は、インバータ１０の出力を制御して巻上機５を駆動するとともに、ブレーキ６も適切に作動させる。テールコード１１は、かご１内の配設された押し釦等の制御盤、及び非常電話用の通信線と、照明やエアコン等の電力供給ケーブルと、より形成される。

モータエンコーダ１２と、ガバナエンコーダ１３とは、巻上機５と、ガバナ８と、それぞれの回転角度や回転速度を検出してコントローラ９に入力する。保守運転装置１４Ｘは、かご上に配設され、かご上作業時に保守要員が自動運転を手動操作に切り替えて保守用に任意操作できるようにした操作手段である。

なお、かご１の上下移動距離、及び絶対位置は、特定位置で停止した履歴に基づいて、ガバナエンコーダ１３の回転検出信号を取得したかご位置検出部２５（図２）で検出する。モータエンコーダ１２の回転検出信号からも類似の処理ができるものの、かご１の荷重負担で伸縮する主ロープ３よりも、その誤差の少ないガバナエンコーダ１３の方が位置検出用に好適である。

ストッパ挿入用ブラケット（以下、「カンヌキ受」ともいう）１５は、棒状のストッパ（以下、「カンヌキ」ともいう）１６を挿抜自在に受け入れる。カンヌキ（ストッパ）１６は、かご１側に配設されて、水平な長さ方向に進退自在で、かご１の移動（鉛直）方向には、カンヌキ受１５に嵌着された状態でかご重量を支持する程度に堅牢である。

カンヌキ受１５は、ガイドレール４に沿って適宜高さ配設され、その穴にカンヌキ（ストッパ）１６が嵌入されると、かご１は固定されて上下動作がロックされる。これらの機構については、ストッパ１５，１６というが、状態については、ストッパ１６によりロックされた（図２）ともいう。

ストッパ１５，１６は、かご上作業時に保守要員を載せた状態でブレーキ６が緩んでかご１を天井に激突させる重大事故を想定し、かご１側のカンヌキ１６をレール４側のカンヌキ受１５に挿通させて、かご１を確実に固定するかご固定手段である。

ストッパ１５，１６は、かご上作業の最適高さ位置、すなわち特定位置にかご１を固定し、その固定された状態を認識させる信号と、その高さ位置情報と、をコントローラ９へ入力する。

一方、不図示のピット作業において、保守要員がピットに潜った状態でブレーキ６が緩んでかご１をピット床に激突させる重大事故を想定し、ピット作業の最適高さ位置にかご１を固定する確実なかご固定手段として同等の機能も必要である。そのため、かご上の場合と同等構造のストッパ１５，１６が採用される。

また、ストッパ１６のほか、かご上には、かご上装置として、自動運転を手動操作に切り替えて保守用に任意操作できる操作盤がある。この操作盤は、自動／手動切替ボタン、手動による任意階への移動ボタン、及び低速上下移動ボタンを備える。

このとき、１人の保守要員が、かご上装置のみを手動操作することでも、かご１を特定位置まで移動させて固定するまでの工程を達成できる。ただし、安全管理上、かご１が固定される以前に最上階近傍を移動中のかご上に人が乗ることは避けたい。

したがって、従来の規定どおりに、保守要員が複数であれば、かご１の内部にある施錠管理された保守運転装置１４Ｙを操作することにより、通常よりも遅い速度でかご１の高さを上下に微調整した後、かご固定手段（ストッパ）１６によりかご１を上下動作しないように固定する。しかし、かご１の内部からかご上のストッパ１６を直視できないので、そのための位置合わせが容易でなかった。

したがって、保守要員は、かご１の内部にある施錠管理された保守運転装置１４Ｙと、かご上装置としての保守運転装置１４Ｘと、の少なくとも何れかを操作する。さらに、かご１の移動を低速化するスイッチが、終端階である最上階又は最下階それぞれの乗り場等に装備されている場合は、それを併用すると良い。

また、簡素なストッパ１６は、かご上作業と、ピット作業と、それぞれの特定位置に、かご１を確実に固定する。すなわち、かご上作業やピット作業において、簡素かつ確実にロックできるかご固定手段１６により、かご１が固定されるので、たとえ、ブレーキ６を交換する作業等により主ブレーキ６が解除されても、かご１は固定されているので、保守要員の安全は保証できる。

なお、このようなことは法定事項でもある。このようにしてかご１を特定位置に固定した後、安全保証しながら、規定の保守点検作業を概ね所定時間で完了し、自動運転に戻す、という手順により、かご上作業は完了した。

図２は、図１の本装置の概略を示す機能ブロック図である。図２に示す本装置は、図１を用いて説明したように、保守要員が保守運転装置１４Ｘを操作による指令信号を受けて保守モードの動作を指令するコントローラ９と、その指令信号を受けて動作するインバータ１０と、それにより駆動される巻上機５と、その回転角等を検出するモータエンコーダ１２と、それより高信頼性のかご位置検出信号をコントローラ９へ入力するガバナエンコーダ１３と、保守要員の安全を保証するストッパ１５，１６と、を備えて構成される。

図２では、ストッパ１５，１６をまとめて簡略にストッパ１６と表記する。図１でも説明したように、ストッパ１６は、カンヌキ（ストッパ）１６をカンヌキ受１５に挿入してかご１が確実に固定されたか否かを認識させる信号をコントローラ９へ入力する。かご上、又はピットのどちらであっても、ストッパ１６を作動させた場合は、かご１が安全保証できるレベルで確実に固定された状態である旨の信号をコントローラ９へ入力する。

コントローラ９は、運転モード判定部２１、運転制御部２２、巻上機制御部２３、保守運転走行速度決定部２４、かご位置検出部２５、長時間停止検出部２６、特定位置判定部２７、特定位置記憶部２８、装置操作検出部２９を備える。

保守要員は、かご１内で施錠管理された保守運転装置１４Ｙ（不図示）又は、かご上の保守運転装置１４Ｘを操作して、運転モード判定部２１に保守モードである旨を判定させるとともに、かご上作業に最適な特定位置にかご１を移動させる。なお、かご１内と、かご上と、区別する必要もなければ、両方まとめて保守運転装置１４とする。

このとき、運転モード判定部２１から運転制御部２２、巻上機制御部２３、インバータ１０、巻上機５へ指令及び駆動電流が届けられて、保守要員の操作意図が実現される。すなわち、かご１は、最上階へ移動した後、特定位置まで低速度で微調整移動する。

従来装置であれば、任意の階の乗り場からかご１の内部に乗りこんだ保守要員が、最上階へ移動させたかご１に対し、ストッパ１５，１６を目視可能な人からの誘導により特定位置まで低速度で微調整移動させてから、ストッパ１６で固定する。

その後、この特定位置では、別の保守要員が最上階の乗り場からかご上に移動してかご上作業を開始する。従来装置における改善を要する点は、かご１を最上階へ移動した後、特定位置まで低速度で微調整移動する際に、目視誘導に手間を要した点である。この改善を要する点に対し、本装置のコントローラ９は、初回保守時の操作に応じて移動したかご１が特定位置で停止した特定位置の履歴を特定位置記憶部２８に記憶して、次回以降に役立てるようにした。

すなわち、コントローラ９は、利用する履歴として、長時間停止検出部２６が検出する、保守モードでかごを停止していた停止時間と、特定位置判定部２７が、停止時間が所定値以上に及んでかごが滞在したと判定した位置情報が示す特定位置と、をメモリに記憶し、保守モードで読み出された特定位置を停止位置の候補にする。

なお、長時間停止検出部２６は、かご位置が所定時間以上変わっていないことを検出する。また、特定位置判定部２７は、長時間停止検出部２６が検出したときのかご位置と装置操作検出部２９が検出したときのかご位置を特定位置記憶部２８に記憶する。

また、コントローラ９は、装置操作検出部２９がストッパ１６でかご１を固定したことを検出したとき、かご位置検出部２５が検出した位置情報も、特定位置記憶部２８に記憶して停止位置の候補にする。この特定位置記憶部２８は、コンピュータが備えるメモリの一部に形成されるほか、書き込み、書き換え更新、読み出し自在で、電源オフしても記憶が保持された消失しない既存の不揮発性メモリの余裕分を有効利用しても良い。なお、装置操作検出部２９は、特定の装置が操作されたことを検出する。

本装置は、２回目以降の保守時において、履歴に基づいて、特定位置を示す情報を生成し、特定位置まで所定距離以内にかご１が近づいたならば、かごの移動速度を通常運転よりも小さくする。なお、かご上、又は、かご１内には、保守運転装置１４がある。

この保守運転装置１４を手動操作に切り替えて、通常よりも遅い速度でかご１の高さを上下に微調整した後、安全保証のためストッパ１６でかご１を固定してから、規定の保守点検作業を概ね予定通りの所要時間で完了し、自動運転に戻す、という手順である。このとき、予想外の故障が無い限り、所要時間に大差ない。

したがって、所定時間以上に及んで停止した履歴があれば、特定位置判定部２７がそのときの位置情報の特定位置と判定し、特定位置記憶部２８に登録しておくことにより、次回以降の保守時にコントローラ９が参照できる。

このような本装置は、コントローラ９は、特定位置に近づいたと判定したら、保守運転走行速度決定部２４が低速度運行の指令を巻上制御部５に発令する。なお、保守運転走行速度決定部２４は、特定位置記憶部２８に記憶した位置付近（例えば、１０ｍｍ以内）にかご位置があるときに、保守運転の走行速度を通常より小さくする。

その結果、かご上やピット内を始めとする任意位置での作業について、保守要員がかご１をストッパ１６でロックするまでの位置決め工程に傾注する注意力が軽減されるので効率的であり、本来の保守点検作業における安全性が高められる。

本装置は、構成、作用、及び効果について、以下のように総括できる。
［１］本装置は、コントローラ９がエレベータの運転を制御するエレベータ運転制御装置である。コントローラ９は、エレベータを通常運転する第１のモードと、エレベータを保守運転する第２のモードと、を備える。コントローラ９は、第２のモード（保守モード）で、つぎの手順を実行する。

まず、コントローラ９は、エレベータのかご１を特定位置まで移動させる。そして、コントローラ９は、かご１を特定位置に保持する。つぎに、コントローラ９は、かご１の移動の履歴をメモリに順次記憶する。

それ以降、コントローラ９は、メモリに記録されている履歴を参照して、特定位置の情報を読み込み、特定位置に対して所定距離以内にかごを近接させる。そのとき、コントローラ９は、第２のモード（保守モード）で運転されているかご１の移動速度を、第１のモード（通常モード）で運転される移動速度以下に制御する。より具体的には、つぎのとおりである。

コントローラ９は、メモリに記憶されたプログラムをコンピュータが実行することにより、各機能部が形成され、それら各機能部は、つぎのことを実行する。コントローラ９は、保守要員によるか保守運転装置１４の操作に応じて、かご１を移動して特定位置で停止した履歴をメモリに記憶をメモリに記憶する。ここで記憶する履歴は、特定位置の情報として、保守作業に都合の良いかご１の高さ情報である。

また、一例として、ストッパ１６の操作により、かご１を固定したときの高さ位置も特定位置の情報とする。ストッパ１６でロックするかご位置は、既知であることが多いので、履歴に関連付けなくても、特定位置記憶部２８に予め記憶しておくと良い。

第２のモード（保守モード）において、かご１が停止状態で保持された特定位置を示す情報を履歴に基づいて生成する。特定位置から所定距離以内にかご１が近づいたならば、保守運転走行速度決定部２４が、かご１の移動速度を通常運転よりも小さくする。

このような本装置は、エレベータ施工後、又は、コントローラ９の更新後、最初の１回目の保守時には、保守要員が保守運転装置１４により、自動から手動へと運転モードを切り替えてから、保守に適する位置へと、通常よりも遅い速度でかごの高さを上下に微調整する。

しかし、２回目以降の保守時において、履歴が記憶されたコントローラ９の支援により、保守要員は、楽に第２のモード（保守モード）の特定位置へとかご１を誘導できるので効率的である。さらに、特定位置から所定距離以内にかごが近づいたならば、かごの移動速度を通常運転よりも小さくするので、容易にストッパ１６によるかごロックまで到達できて保守要員の安全を保証し易い。

このように、本装置によれば、かご上やピット内を始めとする任意位置での作業について、より安全かつ効率化を図ることができる。特定位置以外にも、ドアのネジ止め作業等では特定位置以外にも、かご高さを微調整した履歴をメモリ記憶しておくことが有効である。なお、本装置は、記憶すべき情報量はわずかで済むので、既存の不揮発性メモリ付のコントローラに僅かな改造するだけで、コントローラを更新することも容易である。

［２］上記［１］において、コントローラ９は、履歴として、つぎのことをメモリに記憶すると良い。記憶される履歴情報は、第１に、第２のモード（保守モード）でかごを停止していた停止時間である。第２に、停止時間が所定値以上に及んでかごが滞在した位置情報が示す特定位置である。

コントローラ９は、第２のモード（保守モード）において、特定位置記憶部２８から特定位置の情報を読み出して停止位置の候補にする。このような本装置によれば、２回目以降の保守時において、保守要員は、楽に第２のモード（保守モード）の特定位置へとかごを誘導できる。また、第２のモード（保守モード）でかごを停止していた停止時間を自動的に特定位置としてメモリに登録しておくことにより、かご上やピット内に限らず任意位置についても、かご１の位置決めが容易になる。

［３］上記［１］において、コントローラ９は、ストッパ（カンヌキ）１６でかご１を固定した位置情報もメモリの特定位置記憶部２８に記憶して停止位置の候補にすると良い。ストッパ１６は、かご上作業やピット作業において、カンヌキ（ストッパ）１６をカンヌキ受け（ストッパ挿入用ブラケット）１５に嵌入することにより、かご１を確実に固定するかご固定手段である。

本装置は、第２のモード（保守モード）で作業のために停止する頻度や時間が長ければ、それを特定位置として、安全保証するためのカンヌキ受け１５を配設し、そのカンヌキ受け１５の穴にカンヌキ（ストッパ）１６を嵌入できるように設定することが好ましい。

特に、機械室無しのエレベータであれば、巻上機５の点検は、かご上作業となるので、本装置は極めて有効である。すなわち、このような本装置によれば、かご上作業やピット作業において、ストッパ１５，１６に対し、かご高さを微調整する際、保守要員は、コントローラ９が支援するので注意力の傾注を軽減される。

その結果、容易にかご１が固定されるので、保守要員の安全性が高められる。また、かご上やピット以外の特定位置の作業に際しても、かご１を位置決めし易くなる。

［４］本発明の実施形態に係るエレベータ運転制御方法（本方法）は、上記［１］の本装置を用いた制御方法である。本方法によれば、かご上やピット内を始めとする任意位置での作業について、より安全かつ効率化を図ることができる。

１…かご（乗りかご）、２…カウンタウェイト、３…主ロープ、４…ガイドレール、５…巻上機、６…ブレーキ、７…ガバナロープ、８…ガバナ、９…制御コントローラ（コントローラ）、１０…インバータ、１２…モータエンコーダ、１３…ガバナエンコーダ、１４…保守運転装置、１５…ストッパ挿入用ブラケット（カンヌキ受け）、１６…ストッパ、（カンヌキ）、２１…運転モード判定部、２２…運転制御部、２３…巻上機制御部、２４…保守運転走行速度決定部、２５…かご位置検出部、２６…長時間停止検出部、２７…特定位置判定部、２８…特定位置記憶部、２９…装置操作検出部

Claims (6)

1. コントローラがエレベータの運転を制御するエレベータ運転制御装置であって、
   前記コントローラは、
   エレベータを通常運転する第１のモードと、当該エレベータを保守運転する第２のモードと、を備え、
   当該第２のモードでは、前記エレベータのかごを特定位置まで移動させ、
   そして、当該かごを当該特定位置に保持し、
   前記かごの移動の履歴をメモリに順次記憶し、
   当該メモリに記録されている前記履歴を参照して、前記特定位置の情報を読み込み、
   該特定位置に対して所定距離以内に前記かごが近接すると、前記第２のモードで運転されているかごの移動速度を、前記第１のモードで運転される移動速度以下に制御する、
   エレベータ運転制御装置。
2. 前記コントローラは、
   前記履歴として、
   前記第２のモードでかごを停止していた停止時間と、
   該停止時間が所定値以上に及んでかごが滞在した位置情報が示す前記特定位置と、
   を前記メモリに記憶し、
   読み出された前記特定位置を停止位置の候補にする、
   請求項１に記載のエレベータ運転制御装置。
3. 前記コントローラは、
   ストッパでかごを固定した位置情報も前記メモリに記憶して停止位置の候補にする、
   請求項１に記載のエレベータ運転制御装置。
4. コントローラがエレベータの運転を制御するエレベータ運転制御方法であって、
   前記コントローラは、
   エレベータを通常運転する第１のモードと、当該エレベータを保守運転する第２のモードと、を有し、
   当該第２のモードでは、前記エレベータのかごを特定位置まで移動させ、
   そして、当該かごを当該特定位置に保持し、
   前記かごの移動の履歴をメモリに順次記憶し、
   当該メモリに記録されている前記履歴を参照して、前記特定位置の情報を読み込み、
   該特定位置に対して所定距離以内に前記かごが近接すると、前記第２のモードで運転されているかごの移動速度を、前記第１のモードで運転される移動速度以下に制御する、
   エレベータ運転制御方法。
5. 前記コントローラは、
   前記履歴として、
   前記第２のモードでかごを停止していた停止時間と、
   該停止時間が所定値以上に及んでかごが滞在した位置情報が示す前記特定位置と、
   を前記メモリに記憶し、
   読み出された前記特定位置を停止位置の候補にする、
   請求項４に記載のエレベータ運転制御方法。
6. 前記コントローラは、
   ストッパでかごを固定した位置情報も前記メモリに記憶して停止位置の候補にする、
   請求項４に記載のエレベータ運転制御方法。

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