JP4803560B2

JP4803560B2 - エレベータの安全装置

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Publication number: JP4803560B2
Application number: JP2008233470A
Authority: JP
Inventors: 一彦高崎
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2028-09-11
Also published as: CN101670967A; JP2010064860A

Description

本発明は、建屋に組込まれたエレベータに係わり、特にエレベータのかごに設けられたドアの開閉時における安全性を確保したエレベータの安全装置に関する。

ビル等の大規模建屋に組込まれたエレベータにおいては、建屋の１階から最上階まで貫通する昇降路の上側の機械室又は昇降路内の最上階部分に電動機で駆動される巻上機が設置されている。そして、この巻上機に主ロープが掛けられ、この主ロープの両端に利用者が搭乗するかご及び釣合錘が懸架されている。そして、電動機で巻上機を回転させることによって、かごを昇降路内における建屋の各階の乗場（エレベータホール）のドアに対応する各位置に移動させることができる。

具体的には、エレベータの動作を制御するコンピュータ等で構成されたエレベータ制御装置は、各階の乗場（エレベータホール）に設けられた各乗場呼び登録装置、及びかご内に設けられたかご呼び登録装置に対する利用客の呼び登録ボタン操作にて呼びが登録されると、この呼びを一つのかご（エレベータ）に割付ける。この呼びが割付けられたかごを、この呼びが指定する階に移動させる。この場合、かごが呼びが指定する階に到着する一定時間前にブレーキ装置へブレーキ指示を出してかごを短時間で指定階へ到着させている。指定階へ到着すると、かごのドアを開く。各階の乗場（エレベータホール）側のドアはかご側のドアに機械的に連係して開放する。かごのドアは、エレベータ制御装置が、該当かごが指定階に到着したことを確認すると出力する戸開指令にて駆動する駆動モータにて開放される。

またエレベータ制御装置は、ドア開放から利用客の乗降に要する所定時間経過後、又はかご内のドア閉ボタンの操作に応じて、戸閉指示を出力して、かごのドアを閉じ、乗場側のドアを閉じると共に、かごを次の目的階へ移動開始させる。

一般的に、エレベータにおいては、かごに定員の約半数が乗車した状態で、このかごの重量（荷重）と釣合錘の重量との均衡がとれている。よって、定員の半数未満の乗客の場合は、かごには上昇の潜在力が印加されており、定員の半数を超える乗客の場合は、かごには下降の潜在力が印加されている。

したがって、かごが指定階に停止して戸開して、利用者が乗降している期間において、停電事故が発生すると、かごに対する制御が途絶え、ドア開放状態においてかごが重力にて、上方又は下方へ自走する可能性がある。これを未然に防止するために、電動機の軸に連結されている巻上機の軸に機械的なブレーキ装置を取付け、電源遮断時には自動的に機械的ブレーキ（制動）が作用して、かごの移動を防止している。

しかしながら、このような安全対策が実施されたエレベータにおいても、巻上機の回転動作を弾性の付勢力を利用して機械的に制動するブレーキ装置が故障することが皆無とはいえない。したがって、特許文献１においては、エレベータ制御装置からブレーキ指令が出力されていてもかごの速度が一定以上の場合は、かごを吊り下げている主ロープをロープ把持装置で強制固定している。
特開平９―２２１２８５号公報

しかしながら上述した特許文献１に提案されたブレーキ装置が故障したときの対策が講じられたエレベータの安全装置においては、エレベータ制御装置のソフトウエア上のエラーにて、誤った指示に基づいて、かごが指定階に停止しなかったり、ドア開放状態においてかごが移動開始する等のかごの走行異常が生じて、利用者に対する安全性の低下とエレベータ全体の信頼性が低下する懸念がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、エレベータを運転制御するエレベータ運転部にかご運転に関する誤った指示が出力されたとしても、ドア開閉に関するかご移動の最低限の安全性を確保でき、利用者に対する安全性の向上とエレベータ全体の信頼性を向上できるエレベータの安全装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、エレベータ運転部の指示に従って、電力変換部から電力が供給される電動機にてかごを建屋の昇降路内の各階の乗場位置に移動させ、かつかごのドアを戸開するエレベータの安全装置において、
前記電動機の回転動作を制動するブレーキ装置と、かごのドアの戸開状態を検出する戸開検出部と、昇降路内における各階の乗場位置に設定された上下方向の戸開許可ゾーン内にかごが存在していることを検出する戸開許可ゾーン検出部と、かごの速度を算出する速度導出手段と、前記エレベータ運転部の指示誤りに基づき、ドアの戸開中にかご移動指令を出力し、かごの速度が許容値を超えたとき、及びドアの戸開中に戸開許可ゾーン検出部がかごを検出していないときに、かごの走行異常と判定する走行異常判定部と、この走行異常判定部が走行異常を判定したとき、ブレーキ装置に対して制動指示を出力するブレーキ指示部とを備え、
前記速度導出手段は、前記かごに取付けられた荷重計と、この荷重計で測定されたかごの静止時の荷重と前記かごの起動後の荷重との変化荷重がエレベータの加速度に比例する関係を利用し、前記かごの変化荷重から加速度を求めた後、この求めた加速度から前記かごの速度を算出する荷重速度算出部とを有する構成である。

このように構成されたエレベータの安全装置においては、「電力変換部から電力が供給される電動機にてかごを建屋の昇降路内の各階の乗場位置に移動させ、かごのドアを戸開する」エレベータ運転の基本動作は、コンピュータ等で構成されているエレベータ運転部で実施される。

ブレーキ装置、戸開検出部、戸開許可ゾーン検出部、速度導出手段、走行異常判定部は上記エレベータ運転部と独立した制御体系で構築することにより、エレベータ運転部が誤って、ドア開放中にかごの移動指令を出力して、かごが移動開始したとしても、移動速度が許容値を超えた場合や、ドア開放中にかごが戸開許可ゾーンに存在しない場合には、自動的にブレーキ装置が作動するので、利用者に対する安全性が確保される。

また、別の発明は、上記発明の「エレベータの安全装置」におけるかごの速度を求める速度導出手段を、昇降路内におけるかごの各時刻における位置を順次検出する位置検出器と、この位置検出器で順次検出される各時刻における位置から、かごの速度を算出する位置速度算出部と、かごに取付けられた荷重計と、この荷重計で測定されたかごの静止時の荷重と前記かごの起動後の荷重との変化荷重がエレベータの加速度に比例する関係を利用し、前記かごの変化荷重から加速度を求めた後、この求めた加速度からかごの速度を算出する荷重速度算出部と、位置速度算出部で算出された速度と荷重速度算出部で算出された速度とを比較して、大きい方の速度を選択する速度比較部とで構成している。

また、別の発明は、上記発明の「エレベータの安全装置」に対して、さらに、走行異常判定部が走行異常を判定したとき、電力変換部に対して、電動機に対する電力供給の停止を指示する電力停止指示部を付加している。

本発明においては、例えば、エレベータ運転に関するソフト上のエラー等に起因して、かごの戸開状態において、かごの速度が許容値を超えたとき、及び戸開許可ゾーン検出部がかごを検出していないと、エレベータのかごの走行異常と判定して、ブレーキ装置で電動機が強制停止される。したがって、利用者に対する安全性が確保される。

また、このかごの速度を求める手段として、加速計、荷重計、位置検出器、回転速度計、周波数測定器を単独又は組合せて利用できるので、ドア安全システムのより一層の安全性と、多様性を図ることが可能である、

以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。

交流電源１から電力線２を介して供給される三相交流は電力変換部３の整流器４に入力される。６個のダイオードをブリッジ接続して構成された整流器４は入力した三相交流を直流に全波整流する。整流器５から出力された直流は平滑コンデンサ５でリップル成分が吸収されたのちインバータ６に入力される。

このインバータ６においては、６個の半導体のスイッチング素子７がブリッジ接続されている。そして、このインバータ６の各スイッチング素子７をインバータ駆動回路８から出力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号ａでオンオフ制御することによって、入力された直流を任意の周波数及び電圧を有した三相交流に変換して電力線９を介して交流の電動機１０に供給する。

この電動機１０の回転軸１１に巻上機１２に組込まれた主シーブ１４ａが連結されている。電動機１０と巻上機１２とを連結する回転軸１１には、ブレーキ装置１３が取付けられている。このブレーキ装置１３は、コイルばね等の弾性部材が有する付勢力でもってブレーキシューを回転軸１１に押し当てることによって、回転軸１１の回転動作を制動する。そして、エレベータの稼働状態においては、電磁石の吸引力により、コイルばねを圧縮させて、ブレーキシューを回転軸１１から離間させることによりブレーキ状態を解除している。そして、ブレーキ信号ｂで電磁石の通電を遮断することにより、ブレーキ状態に移行させている。したがって、このブレーキ装置１３は、停電発生時には、電磁石の通電が遮断されるので、回転軸１１の回転動作は制動される。

電動機１０の回転軸１１に連結された巻上機１２の主シーブ１４ａ及び副シーブ１４ｂに主ロープ１５が掛けられ、この主ロープ１５の両端にかご１６、及び釣合錘１７が吊下げられている。したがって、電動機１０を回転させることによってかご１６を昇降路１８内で上下移動できる。

かご１６内にはかご呼び登録装置１９が取付けられ、建屋の各階のエレベータホールに設けられたドア２０の近傍にはそれぞれ乗場呼び登録装置２１が取付けられている。かご呼び登録装置１９及び各乗場呼び登録装置２１で利用客にて登録された各「呼び」は、コンピュータからなる呼び割付部２２へ入力される。

呼び割付部２２は、入力された各「呼び」に応答するかご１６を選択して、この呼びを選択したかご１６に割付けて、エレベータ運転部２３へ送出する。エレベータ運転部２３は呼びの指定する「階」へのかご１６の移動指示ｃをインバータ駆動回路８へ指示する。

インバータ駆動回路８は、かご１６の現在位置、目的階、等に基づいて、インバータ６の各スイッチング素子７に印加するＰＷＭ信号ａを作成して、各スイッチング素子７へ送出することによって、かご１６を昇降路１８内の目的階のドア２０の対向位置に到達させる。エレベータ運転部２３はハイレベルの戸開指令ｈをかご１６へ送出して、当該かご１６のドア２４を戸開する。かご１６のドア２４が開放されると、エレベータホール側のドア２０も連動して開放される。

この場合、エレベータ運転部２３は、当該かご１６が目的階位置に到達する直前にブレーキ信号ｂ₁をブレーキ装置１３へ送出して、かご１６を強制停止させる。

かご１６内には、ドア２４の開閉状態を検出するリレー接点２５が設けられ、戸開検出部２６は、このリレー接点２５の開閉状態の監視を行って、ドア２４が戸開状態であれば、戸開検出信号ｄを走行異常判定部２７へ送出する。

昇降路１８内の各階の乗場における各ドア２０の対向位置には、かご１６が該当階に停止する場合における、戸開状態で移動の許容上下範囲を規定する戸開許可ゾーン２８が設定されている。この戸開許可ゾーン２８は利用者の安全を考慮して、せいぜい２００ｍｍ程度である。この戸開許可ゾーン２８の上下端には、かご１６がこの戸開許可ゾーン２８内に存在することを検出するセンサが取付けられている。このセンサの検出信号は戸開許可ゾーン検出部２９へ送出される。したがって、戸開許可ゾーン検出部２９はかご１６が戸開許可ゾーン２８に存在するときには、戸開許可ゾーン検出信号ｅを走行異常判定部２７へ送出する。

さらに、このかご１６には加速度計３０ａが取付けられている。この加速度計３０ａで測定された加速度αは、速度算出部３０に送出される。速度算出部３０は入力された加速度αを時間軸で積分して速度ｖ₁を得て、走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、速度算出部３０から出力されている速度ｖ₁が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

走行異常判定部２７は、上記２つの走行異常ｆ₁、ｆ₂のうちのいずれか一方の走行異常ｆ₁、ｆ₂が発生すると、ブレーキ指示部３１に対して、ブレーキ装置１３へのブレーキ信号ｂ₂の出力を指示すると共に、電力停止指示部３２に対して、電力停止指示ｇの出力を指示する。ブレーキ指示部３１は、ブレーキ装置１３に対してブレーキ信号ｂ₂を出力して、電動機１０の回転軸１１の回転動作を制動する。電力停止指示部３２はインバータ駆動部８に電力停止指示ｇを出力して、インバータ駆動部８からインバータ６の各スイッチング素子７に対するＰＷＭ信号ａの出力を遮断して、インバータ６から電動機１０に対する電力供給を遮断する。

なお、図１におけるブレーキ装置１３、戸開検出部２６、戸開許可ゾーン検出部２９、速度算出部３０、走行異常判定部２７、ブレーキ指示部３１、電力停止指示部３２、インバータ駆動部８は、呼び割付部２２、エレベータ運転部２３等からなるエレベータ制御装置に対して、独立した制御体系で構築されている。したがって、エレベータ制御装置にソフト的なエラーが発生したとしても、上述した、ブレーキ装置１３、……、電力停止指示部３２、インバータ駆動部８には、このエラーの影響が波及することはないので、エレベータの安全装置の安全をより一層向上できる。

このように構成された第１実施形態のエレベータの安全装置の動作を図２のタイムチャートを用いて説明する。

エレベータ運転部２３の運転指示に基づいて、かご１６が１階→２階→４階→３階へ移動するとする。時刻ｔ₁にて、かご１６が１階を出発すると、かご１６の速度ｖ₁が規定速度ｖ_Hまで上昇する。

そして、かご１６が２階に到着する時刻ｔ₂の手前時刻に減速を開始する。時刻ｔ₂の直前にかご１６が戸開許可ゾーン２８に進入するので、戸開許可ゾーン検出信号ｅが立ち上がる。かご１６が２階に到着する時刻ｔ₂にエレベータ運転部２３の戸開信号ｈが立上がり、各ドア２４、２０が戸開する。その結果、かご１６のドア２４の戸開検出信号ｄが立ち上がる。この時刻ｔ₂においては、かご１６の速度ｖ₁は、許容速度ｖ_Sを下回っているので、走行異常判定部２７は走行異常ｆ₁を判定しない。

そして、時刻ｔ₃にて、戸開指令ｈの解除（戸開指令ｈの立ち下がり）、及び運転指示に基づいて、かご１６が移動開始すると、かご１６の速度ｖ₁が上昇開始し、戸開検出信号ｄが立ち下がる。そして、移動開始直後において、かご１６が戸開許可ゾーン２８を外れると、戸開許可ゾーン検出信号ｅが立ち下がる。このように、戸開検出信号ｄが出力期間中においては、戸開許可ゾーン検出信号ｅは立ち下がることはないので、走行異常判定部２７は走行異常ｆ₂を判定しない。

そして、かご１６が３階を通過する時刻ｔ₄にて、戸開許可ゾーン検出信号ｅは瞬間立ち上がるが、エレベータ運転部２３からドア２４に対して開放指令ｈが出力されることはないので、ドア２４は開くことはなく、各走行異常ｆ₁、ｆ₂を出力しない。

しかし、かご１６が４階に到着する時刻ｔ₅にて、エレベータ運転部２３の戸開指令ｈが出力され、その結果ドア２４，２０が戸開し、戸開許可ゾーン検出信号ｅが立ち上がる。通常の場合、かご１６は、時刻ｔ₅の手前時刻に規定速度ｖ_Hからの減速を開始するが、エレベータ運転部２３のソフト上のエラーにて、減速開始が遅れた場合は、時刻ｔ₅にて、速度ｖ₁が許容速度ｖ_Sを超える。この時刻ｔ₅にて、走行異常判定部２７が、走行異常ｆ₁を判定する。

その結果、走行異常判定部２７は、ブレーキ指示部３１に対して、ブレーキ信号ｂ₂の出力を指示すると共に、電力停止指示部３２に対して、電力停止指示ｇの出力を指示する。よって、電動機１０の回転軸１１の回転動作が制動され、電動機１０に対する電力供給が遮断され、電動機１０は停止する。

また、時刻ｔ₆にて４階から３階への到達予定時刻ｔ₈への移動途中の時刻ｔ₇にて、エレベータ運転部２３から誤って、ドア２４の戸開指令ｈが出力されると、ドア２４、２０が実際に戸開するので、戸開検出信号ｄが立ち上がる。しかしながら、かご１６は戸開許可ゾーン２８に達していないので、戸開許可ゾーン検出信号ｅはまだ立ち上がっていない。その結果、戸開検出信号ｄが出力期間中に戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されない期間を含むので、この時刻ｔ₇にて、走行異常判定部２７が走行異常ｆ₂を判定する。

よって、走行異常判定部２７は、ブレーキ指示部３１に対して、ブレーキ装置１３へのブレーキ信号ｂ₂の出力を指示すると共に、電力停止指示部３２に対して、電力停止指示ｇの出力を指示する。電動機１０の回転軸１１の回転動作が制動され、電動機１０に対する電力供給が遮断され、電動機１０は停止する。

このように構成された第１実施形態のエレベータの安全装置においては、たとえ、エレベータ運転部２３等のエレベータ制御装置にソフト上のエラーが発生して、ドア２４、２０が開放された状態においても、このエレベータ制御装置に対して独立した上述した各部によって、かご１６の動作を即時に停止できるので、利用客に対する安全性を確保できる。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第２実施形態のエレベータの安全装置においては、エレベータのかご１６には、第１実施形態における加速度計３０ａに代えて、このかご１６の荷重（重量）ｗを測定する荷重計３３が取付けられている。したがって、利用客がかご１６に搭乗すると、荷重ｗが増加する。荷重計３３で測定された荷重ｗは、荷重速度算出部３４に送出される。荷重速度算出部３４は、この荷重ｗから、かご１６の速度ｖ２を算出する。具体的には、この測定された荷重ｗは、重力荷重を示しエレベータのかご１６の起動時における加速度αに比例する値を示す。換言すれば、測定された荷重ｗ，つまり既に測定されているかご静止時の荷重と今回測定されたかご起動（上昇／下降）後の荷重との変化荷重と加速度αとは比例する関係にある。したがって、この重力−加速度の関係を用いて、荷重（変化荷重）ｗから加速度を求める。次に、この求めた加速度を、前述したように、時間軸で積分することによって、かご１６の速度ｖ２を算出する。荷重速度算出部３４は、算出したかご１６の速度ｖ２を走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第１実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、荷重速度算出部３４から出力されている速度ｖ₂が予め定められている許容速度ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

そして、走行異常判定部２７は、上記２つの走行異常ｆ₁、ｆ₂のうちのいずれか一方の走行異常ｆ₁、ｆ₂が発生すると、ブレーキ指示部３１に対して、ブレーキ装置１３へのブレーキ信号ｂ₂の出力を指示すると共に、電力停止指示部３２に対して、電力停止指示ｇの出力を指示する。

その結果、前述した第１実施形態のエレベータの安全装置とほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。

（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態のエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第３実施形態のエレベータの安全装置においては、エレベータのかご１６には第１実施形態における加速度計３０ａ及び第２実施形態における荷重計３３は装着されていない。そして、この第３実施形態においては、昇降路１８内に設けられた、かご１６の上下方向の移動をガイドするガイドレールに沿って、かご１６の上下方向の各時刻における位置ｐを検出する位置検出器３５が取付けられている。位置検出器３５で検出された例えば０，２秒間隔の各時刻における位置ｐは、位置速度算出部３６へ送出される。位置速度算出部３６は、０，２秒間隔で順次入力される各位置ｐから０，２秒前の位置ｐを減算して、０．２秒間の移動量を求めて、最終のかご１６の現在時点における速度ｖ₃を算出して、次の走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第１実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、位置速度算出部３６から出力されている速度ｖ₃が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態のエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のエレベータの安全装置、及び図４に示す第３実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第４実施形態のエレベータの安全装置においては、かご１６内に加速度計３０ａが取付けられている。この加速度計３０ａで測定された加速度αは、速度算出部３０に送出される。速度算出部３０は入力された加速度αを時間積分して速度ｖ₁を得て、速度比較部３７へ送出する。

さらに、この第４実施形態のエレベータの安全装置においては、かご１６の位置を検出する位置検出器３５が設けられている。位置検出器３５で検出された各時刻における位置ｐは位置速度算出部３６へ送出される。位置速度算出部３６は順次入力される各位置ｐからかご１６の現在時点における速度ｖ₃を算出して速度比較部３７へ送出する。

速度比較部３７は、位置速度算出部３６で算出された速度ｖ₃と速度算出部３０で算出された速度ｖ₁とを比較して、大きい方の速度v₄を選択して走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第１実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、速度比較部３７から出力されている速度ｖ₄が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

その結果、前述した第１〜第３実施形態のエレベータの安全装置とほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。さらに、この第４実施形態のドア安全システムにおいては、かご１６の実際の速度を検出する手法として、かご位置ｐを検出する手法と、かご加速度αを検出する手法との２つの手法を採用し、いずれか大きい速度ｖ₄を用いて、走行異常の発生を判定している。したがって、かご１６の走行異常をより確実に検出して、かご１６の移動を止める安全対策が実施されるので、エレベータの利用者の安全性がより一層向上できる。

（第５実施形態）
図６は本発明の第５実施形態のエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のエレベータの安全装置、及び図３，図４に示す第２、第３実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第５実施形態のエレベータの安全装置においては、エレベータのかご１６には、このかご１６の荷重（重量）ｗを測定する荷重計３３が取付けられている。荷重計３３で測定された荷重ｗは、荷重速度算出部３４へ送出される。荷重速度算出部３４は、この荷重ｗから、前述した手法で、かご１６の速度ｖ₂を算出して、速度比較部３７へ送出する。

さらに、この第５実施形態のエレベータの安全装置においては、かご１６の位置を検出する位置検出器３５が設けられている。位置検出器３５で検出された各時刻における位置ｐは位置速度算出部３６へ送出される。位置速度算出部３６は順次入力される各位置ｐからかご１６の現在時点における速度ｖ₃を算出して速度比較部３７へ送出する。

速度比較部３７は、荷重速度算出部３４で算出された速度ｖ₂と位置速度算出部３６で算出された速度ｖ₃とを比較して、大きい方の速度v₅を選択して走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第１実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、速度比較部３７から出力されている速度ｖ₅が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

その結果、前述した第４実施形態のエレベータの安全装置とほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。

（第６実施形態）
図７は本発明の第６実施形態のエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図５に示す第４実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第６実施形態のエレベータの安全装置においては、図５に示す第４実施形態のエレベータの安全装置における速度比較部２７を、速度選択部３８に置き換えている。この速度選択部３８は、位置速度算出部３６で算出された速度ｖ₃と速度算出部３０で算出された速度ｖ₁とを比較して、大きい方の速度v₆を選択して走行異常判定部２７へ送出する速度比較部２７と同一機能を有する。さらに、この速度選択部３８は、２つの速度ｖ₁、ｖ₃のうち、いずれか一方の速度ｖ₁、ｖ₃のみ検出（算出）された場合は、この検出（算出）された一方の速度ｖ₆を走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第４実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、速度選択部３８から出力されている速度ｖ₆が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

したがって、前述した第４実施形態のエレベータの安全装置とほぼ同じ作用効果を得ることができる。さらに、かご１６の２つの手法で測定する速度ｖ₁、ｖ₃のうち、いずれか一方の速度ｖ₁、ｖ₃のみ検出（算出）された場合は、この検出（算出）された一方の速度ｖ₆を用いて、走行異常発生の有無を判断しているので、ドア安全システムの信頼性をより一層向上できる。

（第７実施形態）
図８は本発明の第７実施形態のエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第７施形態のエレベータの安全装置においては、電動機１０に、この電動機１０の回転速度rpmを測定する回転速度計３９が取付けられている。この回転速度計３９で測定される回転速度rpmは、速度変換部４０でかご１６の上下方向の速度（移動速度）ｖ₇に速度変換される。この時の変換係数は、巻上機１２の主シーブ１４ａの外径等にて定まる固定値である。速度変換部４０は算出したかご１６の速度ｖ₇を走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第１実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、速度変換部４０から出力されている速度ｖ₇が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

（第８実施形態）
図９は本発明の第８実施形態のエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図である。図１に示す第１実施形態のエレベータの安全装置と同一部分には、同一符号を付して、重複部分の詳細説明を省略する。

この第８施形態のエレベータの安全装置においては、電力変換部３から電動機１０に直流電力を供給するための電力線９にこの直流電力の周波数Ｆを測定するための周波数測定器４１が設けられている。周波数測定器４１で測定された周波数Ｆは速度変換部４２へ送出される。速度変換部４２は、測定された周波数Ｆを電動機１０の極数等を用いて、電動機１０の回転数rpmに変換して、この回転数rpmをかご１６の速度ｖ₈に変換する。速度変換部４２は、変換したかご１６の速度ｖ₈を走行異常判定部２７へ送出する。

走行異常判定部２７は、第１実施形態の走行異常判定部２７と同様に、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、速度変換部４２から出力されている速度ｖ₈が予め定められている許容値ｖ_Sを超えると、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₁が発生したと判定する。さらに、この走行異常判定部２７は、戸開検出部２６から、戸開検出信号ｄが出力されている期間において、戸開許可ゾーン検出部２９から戸開許可ゾーン検出信号ｅが出力されていないと、エレベータのかご１６に走行異常ｆ₂が発生したと判定する。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。かご１６の速度ｖを求める手段として、加速度計３０ａ、荷重計３３、位置検出器３５、回転速度計３９、周波数測定器４１等を単独で、又は組合せで用いたが、その組合せ、組合せる計器の数等は、実施例に限定されるものではなく、任意に設定できる。

本発明の第１実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図同第１実施形態に係わるエレベータの安全装置の動作を示すタイムチャート本発明の第２実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図本発明の第３実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図本発明の第４実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図本発明の第５実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図本発明の第６実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図本発明の第７実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図本発明の第８実施形態に係わるエレベータの安全装置が組込まれたエレベータの全体構成を示す図

符号の説明

１…交流電源、３…電力変換部、４…整流器、５…平滑コンデンサ、６…インバータ、７…スイッチング素子、８…インバータ駆動部、１０…電動機、１１…回転軸、１２…巻上機、１３…ブレーキ装置、１４ａ…主シーブ、１５…主ロープ、１６…かご、１８…昇降路、１９…かご呼び登録装置、２０，２４…ドア、２１…乗場呼び登録装置、２２…呼び割付部、２３…エレベータ運転部、２６…戸開検出部、２７…走行異常判定部、２８…戸開許可ゾーン、２９…戸開許可ゾーン検出部、３０…速度算出部、３０ａ…加速度計、３１…ブレーキ指示部、３２…電力停止指示部、３３…荷重計、３４…荷重速度算出部、３５…位置検出器、３６…位置速度算出部、３７…速度比較部、３８…速度選択部、３９…回転速度計、４０，４２…速度変換部、４１…周波数測定器

Claims

エレベータ運転部の指示に従って、電力変換部から電力が供給される電動機にてかごを建屋の昇降路内の各階の乗場位置に移動させ、かつ前記かごのドアを戸開するエレベータの安全装置において、
前記電動機の回転動作を制動するブレーキ装置と、
前記かごのドアの戸開状態を検出する戸開検出部と、
前記昇降路内における各階の乗場位置に設定された上下方向の戸開許可ゾーン内に前記かごが存在していることを検出する戸開許可ゾーン検出部と、
前記かごの速度を算出する速度導出手段と、
前記エレベータ運転部の指示誤りに基づき、前記ドアの戸開中にかご移動指令を出力し、前記かごの速度が許容値を超えたとき、及び前記ドアの戸開中に前記戸開許可ゾーン検出部がかごを検出していないときに、前記かごの走行異常と判定する走行異常判定部と、
この走行異常判定部が走行異常を判定したとき、前記ブレーキ装置に対して制動指示を出力するブレーキ指示部とを備え、
前記速度導出手段は、前記かごに取付けられた荷重計と、この荷重計で測定されたかごの静止時の荷重と前記かごの起動後の荷重との変化荷重がエレベータの加速度に比例する関係を利用し、前記かごの変化荷重から加速度を求めた後、この求めた加速度から前記かごの速度を算出する荷重速度算出部とを有することを特徴とするエレベータの安全装置。
エレベータ運転部の指示に従って、電力変換部から電力が供給される電動機にてかごを建屋の昇降路内の各階の乗場位置に移動させ、かつ前記かごのドアを戸開するエレベータの安全装置において、
前記電動機の回転動作を制動するブレーキ装置と、
前記かごのドアの戸開状態を検出する戸開検出部と、
前記昇降路内における各階の乗場位置に設定された上下方向の戸開許可ゾーン内に前記かごが存在していることを検出する戸開許可ゾーン検出部と、
前記かごの速度を算出する速度導出手段と、
前記エレベータ運転部の指示誤りに基づき、前記ドアの戸開中にかご移動指令を出力し、前記かごの速度が許容値を超えたとき、及び前記ドアの戸開中に前記戸開許可ゾーン検出部がかごを検出していないときに、前記かごの走行異常と判定する走行異常判定部と、
この走行異常判定部が走行異常を判定したとき、前記ブレーキ装置に対して制動指示を出力するブレーキ指示部とを備え、
前記速度導出手段は、前記昇降路内における前記かごの各時刻における位置を順次検出する位置検出器と、この位置検出器で順次検出される各時刻における位置から、前記かごの速度を算出する位置速度算出部と、前記かごに取付けられた荷重計と、この荷重計で測定されたかごの静止時の荷重と前記かごの起動後の荷重との変化荷重がエレベータの加速度に比例する関係を利用し、前記かごの変化荷重から加速度を求めた後、この求めた加速度から前記かごの速度を算出する荷重速度算出部と、前記位置速度算出部で算出された速度と前記荷重速度算出部で算出された速度とを比較して、大きい方の速度を選択する速度比較部とを有することを特徴とするエレベータの安全装置。
前記走行異常判定部が走行異常を判定したとき、前記電力変換部に対して、前記電動機に対する電力供給の停止を指示する電力停止指示部を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータの安全装置。