JP4991269B2

JP4991269B2 - エレベータ監視装置

Info

Publication number: JP4991269B2
Application number: JP2006336127A
Authority: JP
Inventors: 真樹川又; 憲明益田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2026-12-13
Also published as: JP2008143698A

Description

本発明は、エレベータ室内（乗りかご内）の状態を監視するエレベータ監視装置に係り、特に、異常を検知するための技術に関する。

近年、防犯ニーズの高まりにつれ、密室状態となるエレベータ室内の犯罪や悪戯を防止するための監視技術の開発も盛んに進められている。
本発明に関連した従来技術であって特許文献に記載されたものとしては、例えば、特開２０００−３５１５４７号公報（特許文献１）や特開２００４−１４９２８７号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特開２０００−３５１５４７号公報には、乗りかご内の犯罪発生を的確に検出して乗客の安全を確保するために、条件判断手段が犯罪の生じ易い状態であること検知したとき、異常振動判定手段が乗りかごに異常振動が発生しているか否かを判定し、異常振動が検出されたとき、監視機器作動手段が乗りかご内の監視機器を作動させ、防犯作動手段が防犯制御を行うようにするとした技術が記載され、上記異常振動判定手段は、乗りかご内の荷重が単位時間あたりに所定回数以上所定値を超えた場合に、乗りかご内に異常振動が発生したと判定するとしている。また、特開２００４−１４９２８７号公報には、防犯上必要な映像データのみを記録し、保守員に異常の発生を確実に通知し、異常発生時に迅速な対応を行って乗客の安全性を確保する信頼性の高いエレベータの防犯システムを提供するために、監視カメラによる映像データを乗りかご内に乗客がいる場合に映像記録装置に記録し、振動センサ及び音量認識センサによって乗りかご内に異常が発生したことを検知したとき、乗りかごを最寄階で停止、ドアを開いて乗客を非難させ、警報を鳴らして異常の発生を知らせ、さらに映像記録装置に記録された映像データを管理人室などに転送してモニタが面に表示させて保守員に異常の発生を知らせるとした技術が記載されている。

特開２０００−３５１５４７号公報特開２００４−１４９２８７号公報

上記特開２０００−３５１５４７号公報記載の技術では、上記異常振動判定手段は、上記条件判断手段が犯罪の生じ易い状態であることを検出したとき、すなわち、乗りかご内に設けられたかご内操作盤からのかご呼び登録信号がないときまたはかご荷重検出器からのかご内荷重が所定値以下の場合に起動され、該かご荷重検出器からのかご荷重信号に基づいて、乗りかご内に異常振動が発生したか否かを判定する構成である。従って、乗りかご内に、かご内荷重が所定値を超える人数の乗客が乗っている場合や、かご荷重検出器が正常作動しない場合などにおいては、上記乗りかご内における異常振動の発生を判定できないおそれがある。また、上記異常振動判定手段や上記条件判断手段は、乗りかごの外部の防犯運転装置内に設けられる構成であるため、乗りかご側の機器との間の配線数が多くなることも予想される。また、特開２００４−１４９２８７号公報記載の技術では、振動センサ、音声及び音量認識センサ、人体センサ、荷重センサ、ドアセンサ等の各種センサを検出機能毎に設ける構成のため、これらとセンサ管理装置との間の接続用配線数が非常に多くなる。このため、配線を含むエレベータの故障リスクが高くなり、設置作業にも時間がかかり、コストの増大も予想される。
本発明の課題点は、エレベータ監視装置において、配線数を減らし低コストで簡単に設置することができるようにすることである。

上記課題点を解決するために、本発明では、エレベータ監視装置として、乗りかごに、加速度検出器と制御回路とを固定し、該加速度検出器によっては、該乗りかごの昇降方向の加速度及び該昇降方向に略直角な方向の加速度を検出し、該制御回路では、該加速度検出器で検出した各方向の加速度信号のレベルをそれぞれの基準値と比較し、上記乗りかごの昇降方向の加速度に対応した加速信号のレベルが上記基準値を超える場合は該乗りかごが昇降動作状態にあり、かつ、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応した加速信号のレベルが上記基準値を超える場合は該乗りかごの振動レベルが異常状態にあるとし、乗りかご内に異常が発生しているとして、警報用のアラーム信号を出力する構成とする。すなわち、上記制御回路では、判別部が、上記乗りかごの上昇時は、該乗りかごの上昇方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが０から増大して上記基準値を所定期間以上連続して超えた時点を上昇移動開始時点、該加速度信号のレベルが減少して０に戻った状態を定速上昇状態、該加速度信号のレベルが０から上記上昇移動開始の場合とは反対の方向に増大し、上記基準値以下に所定期間以上連続してなった時点を上昇減速開始時点とし、上記乗りかごが、該定速上昇状態を含む該上昇移動開始時点から該上昇減速開始時点までの状態にあるとき、該乗りかごは上昇動作状態にあると判別し、上記乗りかごの下降時は、該乗りかごの下降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが０から増大して上記基準値を所定期間以上連続して超えた時点を下降移動開始時点、該加速度信号のレベルが減少して０に戻った状態を定速下降状態、該加速度信号のレベルが０から上記下降移動開始の場合とは反対の方向に増大し、上記基準値以下に所定期間以上連続してなった時点を下降減速開始時点とし、上記乗りかごが、該定速下降状態を含む該下降移動開始時点から該下降減速開始時点までの状態にあるとき、該乗りかごは下降動作状態にあると判別し、かつ、上記乗りかごが上記上昇動作状態または上記下降動作状態にあって、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える場合は、該乗りかごの振動レベルが異常状態にあると判別し、異常検知部が、上記判別部により上記乗りかごの振動レベルが異常状態と判別されたとき、該乗りかご内に異常が発生しているとして、上記アラーム信号を出力する。

本発明によれば、エレベータ監視装置として、配線数を減らすことができ、低コストで簡単に設置することができる。

以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施例としてのエレベータ監視装置及びその周辺装置の構成例図である。
図１において、エレベータ監視装置１は、上下に昇降可能な乗りかご２内に設置され、該乗りかご２の外部にあって本エレベータ監視装置１を駆動するためのカメラ駆動装置３とは１本のケーブル４にて接続される。このケーブル４では、エレベータ監視装置１を駆動するための電源電圧と、カメラ１１から出力される映像信号と、エレベータ監視装置１を外部から制御するための制御信号と、乗りかご２の異常な振動をエレベータ監視装置１が検知した時に発信するアラーム信号が重畳された信号が送信される。カメラ１１から出力される映像信号は、信号重畳回路１２及びケーブル４を介してカメラ駆動装置３に送信される。カメラ駆動装置３と接続された映像記録装置５は、エレベータ監視装置１からのアラーム信号を、カメラ駆動装置３を経由して受信し、エレベータ監視装置１のカメラ１１から常時送られている映像信号の記録を開始する。該映像記録装置５から出力された映像信号を映像として映し出す映像監視モニタ装置６は、乗りかご２内の様子を常時映し出し、エレベータ管理者はそれを監視する。エレベータ制御装置７は、乗りかご２の昇降、停止を含め、エレベータの運転関連全般の制御を行う。なお、エレベータ監視装置１は、乗りかご２内の天井あるいは上部の側面に、ネジや取り付け金具等で固定され、乗りかご２の異常な振動を内部の加速度検出器１３で検知する。

エレベータ監視装置１は、乗りかご２内を撮影するカメラ１１と、電源電圧、映像信号、制御信号、アラーム信号を１本の信号ラインに重畳する信号重畳回路１２と、乗りかご２の加速度を検出し対応する加速度信号を出力する加速度検出器１３と、制御回路１４とを備えて構成される。該制御回路１４は、加速度検出器１３から出力される加速度信号を処理する加速度信号処理部１４１と、該加速度信号処理部１４１から出力される加速度信号のレベルを、予め設定した基準値と比較する比較部１４２と、該比較結果に基づき、乗りかご２の動作状態及び振動状態の判別を行う判別部１４３と、該判別結果に基づき、乗りかご２内の異常を検知してアラーム信号を出力する異常検知部１４４と、上記予め設定した基準値を記憶しておくメモリとを備えて構成され、本実施例では１個のマイコンとして構成されるものとする。

加速度検出器１３は、加速度センサを具備して構成され、上記カメラ１１とともに乗りかご２に固定され、該乗りかご２の昇降方向の加速度及び該昇降方向に略直角な方向の加速度を同時に検出し、それぞれに対応する信号（加速度信号）を出力する。該昇降方向に略直角な方向の加速度は同一平面内の２軸方向で検出する。

制御回路１４は、上記加速度検出器１３とともに上記乗りかご２に固定され、該加速度検出器１３で検出した上記各方向の加速度のレベルを、比較部１４２がそれぞれの基準値と比較し、該比較の結果、上記乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える場合は該乗りかご２が昇降動作をしている状態（昇降動作状態）にあり、かつ、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える場合は該乗りかご２の振動レベルが異常状態にあるとする該乗りかごの状態判別を判別部１４３が行い、さらに該判別結果に基づき、異常検知部１４４が警報用のアラーム信号を出力する。

制御回路１４内の加速度信号処理部１４１は、加速度検出器１３から出力される加速度の信号の高周波帯域を減衰させるフィルタと、フィルタリングされた信号を増幅する増幅回路を備えている。

制御回路１４内の比較部１４２は、上記加速度信号処理部１４１で処理された信号のレベルを、メモリ１４５から読み出した基準値と比較する。すなわち、乗りかご２の昇降方向の加速度に対応した加速度信号のレベルを、予め設定しメモリ１４５に記憶してある第１の基準値と比較し、また、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応した加速度信号のレベルを、予め設定しメモリ１４５に記憶してある第２の基準値と比較する。

制御回路１４内の判別部１４３は、乗りかご２の上記状態判別のうち、乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号に基づく状態判別すなわち昇降動作状態にあるか停止状態にあるかの判別は以下のようにして行う。すなわち、乗りかご２の上昇時においては、判別部１４３は、加速度信号のレベルが０から徐々に正方向に増大して上記基準値（昇降基準値）を所定期間以上連続して超えたと上記比較部１４２が判断した時点を、乗りかご２が上昇移動を開始した時点と判断し、また、加速度信号のレベルが徐々に減少して０に戻ると、乗りかご２が定速上昇状態になったと判断し、さらに、加速度信号のレベルが０から徐々に負方向に増大し、上記基準値（昇降基準値）以下に所定期間以上連続してなったと上記比較部１４２が判断した時点を、乗りかご２が目的階に近づき、減速し始めた上昇減速開始時点と判断する。判別部１４３では、この乗りかご２の、定速上昇状態を含む上昇移動開始時点から上昇減速開始時点までの状態を、乗りかご２の動作状態のうち、上昇動作状態と判別する。また、乗りかご２の下降時においては、該判別部１４３は、加速度信号が０から徐々に負方向に増大して基準値（昇降基準値）を超えたと上記比較部１４２が判断した時点を、乗りかご２が下降移動開始状態にあると判断し、また、加速度信号のレベルが徐々に減少して０に戻ると、乗りかご２が定速下降状態になったと判断し、さらに、加速度信号のレベルが０から徐々に正方向に増大し、基準値（昇降基準値）を超えたと上記比較部１４２が判断した時点を、乗りかご２が目的階に近づいて減速し始めた下降減速開始時点にあると判断する。判別部１４３では、この乗りかご２の、定速下降状態を含む下降移動開始時点から下降減速開始時点までの状態を、乗りかご２の動作状態のうち、下降動作状態と判別する。また、判別部１４３は、乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、０のまま、乗りかご２の最大昇降時間以上にわたり連続しているとき、乗りかご２は停止状態にあると判断する。該最大昇降時間は、乗りかご２の最大移動距離すなわち乗りかご２が最上階と最下階との間を移動する距離を、乗りかご２の平均移動速度で除した値であり、予め演算・設定され、メモリ１４５に記憶されている。

また、判別部１４３は、乗りかご２の上記状態判別のうち、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号に基づく状態判別においては、該加速度信号のレベルが、予め設定されメモリ１４５に記憶されている基準値を超える場合に、該乗りかご２の振動レベルが異常状態にあると判断し、該加速度信号のレベルが該基準値以下の場合は、該乗りかご２の振動レベルは異常状態にはないと判断する。

異常検知部１４４は、上記判別部１４３による判別結果に基づき、警報のためのアラーム信号を出力する。すなわち、該異常検知部１４４は、乗りかご２が昇降動作をしている状態（昇降動作状態）にありかつその振動レベルが異常状態にあると上記判別部１４３が判断したとき、乗りかご内で人が暴れているなどの異常状態が発生しているとして警報用のアラーム信号を出力する。乗りかご２が昇降動作をしている状態（昇降動作状態）にあると判断されても、その振動レベルが異常状態にないと判断された場合は乗りかご内には異常は発生していないとして、警報用のアラーム信号を出力しない。アラーム信号は、信号重畳回路１２に送信される。

メモリ１４５は、エレベータ監視装置１の設置時に、乗りかご２の昇降テストを行った際の加速度検出器１３の加速度信号レベルのデータから設定される基準値、すなわち乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向とする）の基準値及び該昇降方向に略直角な２軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向とする）の基準値を記憶している。
信号重畳回路１２は、異常検知部１４４からのアラーム信号を受信すると、電源電圧、映像信号、制御信号に重畳し、外部のカメラ駆動装置３へ送信する。また、警告灯（図示なし）の点灯を行ったり、スピーカ（図示なし）から警告音を発したりする。

エレベータ監視装置１が設置され、電源がＯＮされた場合は、乗りかご２は停止状態にある。このため、判別部１４３では、乗りかご２の状態が「停止状態」となるようリセットされる。その後、最大昇降時間以上にわたり加速度検出器１３からの乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、基準値（昇降基準値）より低い状態が続いている場合は「停止状態」と判断し、異常検知部１４４に対しアラーム信号を出力しないよう指示する。その後、乗りかご２が上昇または下降して、加速度検出器１３からの乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、比較部１４２による比較の結果、基準値（昇降基準値）を所定期間にわたり超えた場合は、乗りかご２が「昇降動作状態」を開始したと判断するとともに、加速度検出器１３からの乗りかご２の昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、比較部１４２による比較の結果、基準値を超えた場合は、判別部１４３は、該乗りかご２の振動レベルが異常状態にあると判断し、乗りかご内に異常が発生したとして、異常検知部１４４に対しアラーム信号の出力を指示する。略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、該基準値を超えていない場合は、判別部１４３は、該乗りかご２の振動レベルが異常状態にはないと判断し、異常検知部１４４に対しアラーム信号の出力を指示しない。カメラ１１は、エレベータ監視装置１の上記起動と連動して、乗りかご内２の撮影を開始してもよいし、上記異常振動の検知と同時に乗りかご内２の撮影を開始してもよい。

以下、さらに具体的な場合を例にとって説明する。ここでは、無人でドアが閉まった状態で１階に停止している乗りかご２に、ドアを開けて人が乗り込み、１階から５階まで上昇するという設定で説明する。

１階フロアで人が操作釦の上昇釦を押すと、ドアが開き、人が乗り込む様子がカメラ１１で撮影される。ドアが閉まり、人が乗りかご２内の操作盤の５階の釦を押すと上昇を開始する。ここまでの間で、ドアの開閉による振動、人の乗り降りによる振動があるが、電源ＯＮ時、エレベータ監視装置１をリセットした後は、上記のように、判別部１４３が「停止状態」と判断しているため、ドアの開閉による振動、人の乗り降りによる振動があっても、異常振動とされない。

乗りかご２が１階における「停止状態」から上昇を開始すると、加速度検出器１３からは、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号及び該乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が常時出力される。異常振動の検知精度を上げるため、乗りかご２自身が起こす機械的な振動に対して、加速度信号処理部１４１は、センサ出力信号の高周波帯域を減衰させる低域通過のフィルタでフィルタリングする。上記昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、比較部１４２による比較の結果、基準値（昇降基準値）を所定期間にわたり超えた場合は、判別部１４３は、乗りかご２が「昇降動作状態」を開始したと判断するとともに、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、比較部１４２による比較の結果、基準値を超えた場合は、判別部１４３は、該乗りかご２の振動レベルが異常状態にあると判断する。この振動レベルが異常状態にあると判断する場合、判別部１４３は、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、メモリ１４５に記憶された基準値（振動基準値）を、所定期間中に所定回数以上にわたって超えることを条件としている。判別部１４３が、乗りかご２が「昇降動作状態」を開始したと判断し、かつ、乗りかご２の振動レベルが異常状態にあると判断した場合に、異常検知部１４４からアラーム信号が信号重畳回路１２に送信される。アラーム信号は、警告灯（図示なし）の点灯を行ったり、スピーカ（図示なし）から警告音を発したりする他、映像記録装置５に対しては映像の記録動作を開始させ、映像監視モニタに対しては録画表示を行わせる。

一方、乗りかご２が一定速度のまま上昇を続け、上記昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが振動基準値を超えることなく経過している時は、判別部１４３は、乗りかご２に振動異常は発生していないと判断している。その後、乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが０から徐々に負方向になり、昇降基準値を下回って所定期間を経過すると、判別部１４３は、乗りかご２が目的階に近づいたことを判断する。

このように、乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号は、乗りかご２の上昇動作時は正方向の信号が出力され、減速すると負方向の信号が出力される。また、下降時は、負方向の信号が出力され、減速すると正方向の信号が出力される。この動きは必ず行われるものであり、この加速度信号を乗りかご２の昇降中の異常振動検知のトリガ信号に利用することが可能である。エレベータ監視装置１は、エレベータ制御装置７から各種センサの情報を得る必要がなく、エレベータ監視装置１単独で、カメラ撮影と異常振動検知を行うことができるため、センサ信号などの設備環境にとらわれることなく、既存のエレベータに対しても簡単にしかも低コスト下で接続できる。さらにメンテナンス性に優れる。

なお、映像記録装置５とエレベータ制御装置７が接続されている場合は、異常振動が判別されたとき、乗りかご２を最寄りの階で停止させ、ドアを開放状態にすることも可能である。また、加速度検出器１３と制御回路１４を１枚の基板上に設け、該基板を、カメラ１１上に固定してもよいし、乗りかご２に直接固定してもよい。

図２は、図１のエレベータ監視装置１の判別部１４３による乗りかご２の状態判別動作のフロー図である。
図２において、
（１）エレベータ監視装置１を設置後、電源がＯＮ状態にされると、制御回路１４は、エレベータ監視装置１をリセットする（ステップＳ２０１）。
（２）制御回路１４は、加速度検出器１３からの乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号を検知したか否かを判別する（ステップＳ２０２）。
（３）上記ステップＳ２０２における判別の結果、上記加速度信号を検知した場合、制御回路１４は、判別部１４３が、該加速度信号のレベルが基準値（昇降基準値）を超えるか否かを判別する（ステップＳ２０３）。
（４）上記ステップＳ２０３における判別の結果、上記加速度信号のレベルが基準値（昇降基準値）を超えた場合、制御回路１４は、判別部１４３が、該加速度信号のレベルが所定期間以上連続して基準値（昇降基準値）を超えているか否かを判別する（ステップＳ２０４）。
（５）上記ステップＳ２０４における判別の結果、上記加速度信号のレベルが所定期間以上連続して基準値（昇降基準値）を超えているとき、制御回路１４は、判別部１４３が、乗りかご２が動作状態にあると判断する（ステップＳ２０５）。

（６）上記ステップＳ２０２における判別の結果、乗りかご２の昇降方向の加速度に対応する加速度信号が検知されない場合、制御回路１４は、判別部１４３が、該加速度信号のレベル０のままの状態が最大昇降時間以上にわたり続いているか否かを判別する（ステップＳ２０６）。
（７）上記ステップＳ２０６における判別の結果、上記加速度信号のレベル０のままの状態が最大昇降時間以上にわたり続いている場合、制御回路１４は、判別部１４３が、乗りかご２は停止状態にあると判断する（ステップＳ２０７）。
（８）上記ステップＳ２０３における判別の結果、上記加速度信号のレベルが基準値（昇降基準値）を超えていない場合、または、ステップＳ２０４における判別の結果、該加速度信号のレベルが所定期間以上連続して基準値（昇降基準値）を超える状態にない場合は、制御回路１４の判別部１４３が、該加速度信号が、乗りかご２の昇降による加速度信号ではなく、人の乗り降りによる振動や、ドアの開閉等による振動によるものであると判断し、動作手順を上記ステップＳ２０２に移行させる。
（９）上記ステップＳ２０６における判別の結果、上記加速度信号のレベル０のままの状態が最大昇降時間以上にわたり続いていない場合、制御回路１４は、判別部１４３が、動作手順を上記ステップＳ２０３に移行させる。

図３は、エレベータ監視装置１の取り付け位置及びエレベータ監視装置１内の加速度検出器１３に用いる３軸式の加速度センサの説明図である。ここでは、エレベータ監視装置１を乗りかご２の天井に取り付けた例で説明する。該エレベータ監視装置１内において、加速度検出器１３を構成する加速度センサは、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度と、該昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の加速度とを同時に検知する。

人が暴れたりして左右に移動し、乗りかご２の左右の壁にぶつかった時などは、加速度センサのＸ軸成分で振動による加速度を検知する。また、人が暴れたりして乗りかご２の前後の壁にぶつかった時などは、加速度センサのＹ軸成分で振動による加速度を検知する。人が暴れてジャンプしたりした時などは、加速度センサのＺ軸成分で振動による加速度を検知する。また，Ｚ軸成分は乗りかご２の昇降時の加速度も検知し、上昇加速時は＋Ｚ方向の加速度を検知し、上昇減速時は−Ｚ方向の加速度を検知し、下降加速時は−Ｚ方向の加速度を検知し、下降減速時は＋Ｚ方向の加速度を検知する。

図４は、乗りかご２の上昇動作時のＺ軸成分の加速度信号のレベルと昇降速度の関係を示す図である。ここでは、乗りかご２が１階から５階まで昇降する場合を示す。
図４に示すように、乗りかご２が１階から上昇する過程において、加速度検出器１３内の加速度センサは、そのＺ軸成分が、上昇時は正方向の加速度を検出して正方向の加速度信号を出力し、減速時は負方向の加速度を検出して負方向の加速度信号を出力する。逆に、下降時は負方向の加速度を検出して負方向の加速度信号を出力し、減速時は正方向の加速度を検出して正方向の加速度信号を出力する。

乗りかご２が１階から動き出し、加速している期間を加速期間Ｔ１とする。乗りかご２が１階から上昇すると、Ｚ軸方向の加速度に対応する加速度信号（Ｚ軸成分の加速度信号）のレベルは、昇降基準値を超え、昇降速度が定速Ｖ０に達すると０になる。乗りかご２の昇降速度１０は定速Ｖ０が最大速度であり、この期間を定速期間Ｔ２とする。乗りかご２が目的階である５階に近づくと、減速して停止をするまで、Ｚ軸成分の加速度信号９は上昇開始時と逆方向特性の信号として出力される。この期間を減速期間Ｔ３とする。本エレベータ監視装置１では、Ｚ軸成分の加速度信号９を、異常振動検知の開始、停止のトリガ信号として利用する。

図５は、乗りかご２が上昇する場合におけるエレベータ監視装置１の異常検知時のタイミング図である。
図５において、（ａ）は、Ｚ軸方向の加速度に対応する加速度信号（Ｚ軸成分の加速度信号）の波形、（ｃ）は、Ｘ軸方向の加速度に対応する加速度信号（Ｘ軸成分の加速度信号）の波形、（ｄ）は、Ｙ軸方向の加速度に対応する加速度信号（Ｙ軸成分の加速度信号）の波形、（ｂ）は、判別部１４３から出力される異常振動検知結果のＯＮ／ＯＦＦ信号波形である。異常振動検知ＯＮ／ＯＦＦ信号１４は、異常振動検知を行っているときはＨｉｇｈレベル、停止している時はＬｏｗレベルとしている。なお、本図５では、昇降基準値と振動基準値は同じレベルとして図示してある。

例えば、１階フロアで人が呼び釦を押して乗りかご２を呼ぶ。乗りかご２は到着後、時点ｔ_１でドアが開き、時点ｔ_２で人が乗り降りし、時点ｔ_３でドアが閉まる。時点ｔ_３では、異常振動検知はリセットにより停止状態であり、加速度検出器１３のＸ軸方向の加速度に対応する加速度信号またはＹ軸方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが基準値（振動基準値）を超えても異常振動とはされない。

乗りかご２が上昇を開始し、＋Ｚ方向の加速度信号のレベルが時点ｔ_４で基準値（昇降基準値）を超え、かつ該超えたレベルが期間Ｔｓ以上連続したとき、判別部１４３は、乗りかご２が上昇動作状態になったと判断し、該期間Ｔｓ以上となる時点ｔ_５でエレベータ監視装置１における異常振動検知機能を作動させ、ＯＮ／ＯＦＦ信号をＨｉｇｈレベルにして異常振動を検知可能にする。

例えば、判別部１４３が異常振動を検知可能な状態にあるとき、乗りかご２内で人が暴れだし、加速度検出器１３から出力されるＹ軸方向の加速度に対応する加速度信号（Ｙ軸成分の加速度信号）に検知Ａの波形が発生し、また、Ｘ軸方向の加速度に対応する加速度信号（Ｘ軸成分の加速度信号）に検知Ｂの波形が発生したとする。検知Ａの波形は、人が乗りかご２内で前後（Ｙ軸方向）に移動して乗りかご２の壁やドアなどを押したりした時の振動によるものであり、検知Ｂの波形は、人が乗りかご２内を左右（Ｘ軸方向）に移動して乗りかご２の壁などを押したりした時の振動によるものである。例えば、加速度信号のレベルが合計で３回振動基準値を超えた場合に判別部１４３が異常振動と判断すると予め設定してあったとすると、判別部１４３は、２回振動基準値を超える検知Ａの波形に基づいては異常振動と判断せず、８回振動基準値を超える検知Ｂの波形に基づいて異常振動の発生を判断する。

判別部１４３が異常振動を検知可能な状態にあるとき、人の暴れなどに起因した異常振動はなく、乗りかご２が目的階である５階に近づいたとする。このとき、乗りかご２は時点ｔ_６で減速し始めるが、該減速時、上昇開始時とは逆方向の−Ｚ方向の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力される。該加速度信号のレベルが、時点ｔ_７で予め設定してある昇降基準値を超え、かつ該超えたレベルが期間Ｔｅ以上連続したとき、判別部１４３は、乗りかご２が減速動作状態になったと判断し、該期間Ｔｅ以上となる時点ｔ_８でトリガ信号を形成し、これに基づき異常振動検知機能を停止させ、ＯＮ／ＯＦＦ信号をＬｏｗレベルにして異常振動を検知不可能にする。図５中、時点ｔ_９は、乗りかご２が目的階である５階に到着し、ドアが開く時点、時点ｔ_１０は、乗りかご２に人が（降り乗り）する時点、時点ｔ_１１は、ドアが閉まる時点である。

なお、判別部１４３が異常振動を検知可能な状態にあるとき、人が、例えば、暴れたりはせずに、棒などを使って乗りかご２やエレベータ監視装置１に悪戯などを加えようとした場合も、上記の場合と同様にして、これに起因して発生するＸ軸方向またはＹ軸方向の基準値を超える加速度を異常振動と判断し、異常検知部１４４からアラーム信号を送信することになる。

また、スプレーや布などにより、カメラ１１が覆われて犯罪が行われることも考えられる。このような場合は、映像を監視する手段（図示なし）をエレベータ監視装置１内に設けて映像信号を解析し、映像が、白とび状態や、真黒状態であれば、乗りかご２内に異常が発生したとしてアラーム信号を出力するようにしてもよい。

なお、エレベータ監視装置１は人がいない間も異常振動検知は行うが、このときは異常振動を検知することはないため、誤報はなく、乗りかご２の運用には何ら支障はない。また、乗りかご２が停止した後、ドアが開く時点ｔ_９、乗りかご２に人が（降り乗り）する時点ｔ_１０及びドアが閉まる時点ｔ_１１においては、判別部１４３における異常振動検知機能は停止しているため、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが基準値を超えても、乗りかご２に異常振動が発生しているとはされない。このとき、比較部１４２や異常検知部１４４も機能を停止させた状態にしておいてもよい。

上記期間Ｔｓ、Ｔｅはそれぞれ、異常の発生が予想される移動階数などに基づき設定するようにしてもよい。例えば、１階から２階への移動時には移動時間が短いため、異常検知は行わず、１階から５階への移動時には移動時間が長いため、異常検知を行うとした場合、１階から５階へ乗りかご２が移動するときの加速度の一定期間に基づき上記期間Ｔｓ、Ｔｅを決める。

図６は、エレベータ監視装置１による乗りかご２の異常検知動作のフロー図である。
図６において、
（１）制御回路１４が、エレベータ監視装置１に、異常振動を検知する動作を開始させる（ステップＳ６０１）。
（２）制御回路１４は、加速度検出器１３が乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度を検知したか否かを判断する。すなわち、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力されたか否かを判断する（ステップＳ６０２ａ）。また、制御回路１４は、加速度検出器１３が乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度を検知したか否かを判断する。すなわち、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力されたか否かを判断する（ステップＳ６０２ｂ）。
（３）上記ステップＳ６０２ａにおける判断の結果、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力されている場合、制御回路１４は、比較部１４２において、該加速度信号のレベルを、メモリ１４５に記憶されている基準値と比較し、該加速度信号のレベルが該基準値を超えているか否かを求める（ステップＳ６０３ａ）。また、上記ステップＳ６０２ｂにおける判断の結果、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力されている場合、制御回路１４は、比較部１４２において、該加速度信号のレベルを、メモリ１４５に記憶されている基準値と比較し、該加速度信号のレベルが該基準値を超えているか否かを求める（ステップＳ６０３ｂ）。

（４）上記ステップＳ６０３ａにおける比較の結果、上記加速度信号のレベルが上記基準値を超えているとき、該超える回数は、予め設定してある回数以上か否かを、制御回路１４は、判別部１４３において判別する（ステップＳ６０４ａ）。また、上記ステップＳ６０３ｂにおける比較の結果、上記加速度信号のレベルが上記基準値を超えているとき、該超える回数は、予め設定してある基準回数以上か否かを判別部１４３において判別する（ステップＳ６０４ｂ）。
（５）上記ステップＳ６０４ａにおける判別の結果、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える回数が上記基準回数以上である場合は、制御回路１４は、判別部１４３において、乗りかご２が昇降動作状態にあると判断する。また、上記ステップＳ６０４ｂにおける判別の結果、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える回数が上記基準回数以上である場合は、判別部１４３において、乗りかご２の振動レベルが異常状態にあると判断する。判別部１４３は、乗りかご２が昇降動作状態にあると判断したとき、制御回路１４における異常振動検知機能を作動させ、該乗りかご２が昇降動作状態にあるとする判断結果と該乗りかご２の振動レベルが異常状態にあるとする判断結果とに基づき制御信号を形成して出力する。異常検知部１４４が該制御信号によりアラーム信号を出力する（ステップＳ６０５）。アラーム信号により、警告灯（図示なし）は点灯を行ったり、スピーカ（図示なし）は警告音を発したりする。また、該アラーム信号により、映像記録装置５は、映像の記録動作を開始し、映像監視モニタは録画表示を行う。

（６）制御回路１４は、エレベータ監視装置１に、異常振動を検知する動作を停止させる（ステップＳ６０８）。
（７）制御回路１４は、エレベータ監視装置１の状態をリセットする（ステップＳ６０９）。
（８）上記ステップＳ６０４ａにおける判別の結果、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える回数が、上記基準回数以上である場合は、判別部１４３は、制御回路１４に上記異常振動検知機能を作動させることに並行して、乗りかご２が、まだ目的階の近くの減速領域に達しているかどうかの判別すなわち減速時の加速度信号のレベルが予め設定してある昇降基準値を超えたレベルが期間Ｔｅ以上連続しているか否かの判別を行う（ステップＳ６０６）。
（９）上記ステップＳ６０６における判別の結果、減速時の加速度信号のレベルが予め設定してある昇降基準値を超えたレベルが期間Ｔｅ以上連続している場合は、判別部１４３は、異常振動はないものと判断し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０８に手順を移行させて、異常振動を検知する動作を停止させる。

（１０）上記ステップＳ６０２ａにおける判断の結果、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力されていない場合や、上記ステップＳ６０２ｂにおける判断の結果、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号が加速度検出器１３から出力されていない場合や、上記ステップＳ６０３ａにおける比較の結果、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが基準値を超えていない場合や、上記ステップＳ６０３ｂにおける比較の結果、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが基準値を超えていない場合や、上記ステップＳ６０４ａにおける判別の結果、乗りかご２の昇降方向（Ｚ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える回数が基準回数に満たない場合や、上記ステップＳ６０４ｂにおける判別の結果、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える回数が基準回数に満たない場合にはそれぞれ、制御回路１４は、手順を上記ステップＳ６０２ｂ及び上記ステップＳ６０２ｂに移行させる。また、上記ステップＳ６０６における判別の結果、減速時の加速度信号のレベルが予め設定してある昇降基準値を超えたレベルの連続期間が期間Ｔｅに満たない場合は、判別部１４３は、ステップＳ６０６の判別を再度行う。

上記説明した実施例構成によれば、加速度検出器１３と制御回路１４とをともに、カメラ１１と同様、乗りかご２に固定する構成のため、該乗りかご２の外部に設けるエレベータ制御装置７等との間の配線数を減らすことができる。また、加速度検出器１３の出力に基づき、乗りかご２の動作状態と振動状態の双方を検知する構成のため、センサ数を削減でき、この点からも配線数を減らすことができる。この結果、エレベータ監視装置１の信頼性を向上させることができ、メンテナンスも容易となる。また、エレベータ監視装置１を、エレベータに対し、低コストで簡単に設置することが可能となる。既存のエレベータへの取り付けも容易である。

上記説明では、乗りかご２の異常振動の検知を、加速度検出器１３中の加速度センサで、乗りかご２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸方向それぞれの加速度を検出することで行うとしたが、この他、Ｘ軸、Ｙ軸をまとめてＶ軸とし、該Ｖ軸方向とＺ軸方向の２軸方向の加速度を検出することにより、上記乗りかご２の異常振動の検知を行ってもよい。該２軸式の加速度センサによる異常振動検知構成とした場合は、エレベータ監視装置のコスト低減を図ることができる。

図７は、上記２軸式の説明図である。
図７において、Ｖ軸は、ＸＹ平面内において、Ｘ軸、Ｙ軸のそれぞれに対し４５°の角度で配される。例えば、Ｘ軸の正方向に＋Ｘ１の振動が加えられたとき、該振動のＶ軸方向成分は、＋Ｘ１より小さい＋Ｖ１となり、加速度検出器の加速度センサにおいて発生する加速度信号もこれに対応したレベルのものとなる。また、Ｙ軸の負方向に−Ｙ２の振動が加えられたとき、該振動のＶ軸方向成分は、−Ｙ２より小さい−Ｖ２となり、加速度検出器の加速度センサにおいて発生する加速度信号もこれに対応したレベルのものとなる。これら加速度信号は、制御回路１４内の加速度信号処理部１４１内の増幅回路で増幅される。

図１〜図６を用いた上記説明では、判別部１４３は、乗りかご２の昇降方向に略直角な方向の加速度が基準値を超える場合を、該乗りかごの振動レベルが異常状態の場合であると判別したが、乗りかご２の昇降方向の振動に起因する加速度が基準値を超える場合を、該乗りかごの振動レベルが異常状態の場合であると判別してもよい。

本発明の技術は、エレベータ監視装置用に限らず、振動検知を必要とする他の技術分野の機器などにも適用可能である。

本発明の実施例としてのエレベータ監視装置及びその周辺装置の構成例図である。図１のエレベータ監視装置における乗りかごの状態判別動作フロー図である。エレベータ監視装置の取り付け位置及び加速度センサの説明図である。乗りかごの上昇時の加速度信号レベルと昇降速度の関係を示す図である。乗りかごが上昇する場合のエレベータ監視装置における異常検知のタイミング図である。図１のエレベータ監視装置による乗りかごの異常検知動作フロー図である。２軸式の加速度センサによる異常振動検知構成の説明図である。

符号の説明

１…エレベータ監視装置、
２…乗りかご、
３…カメラ駆動装置、
４…ケーブル、
５…映像記録装置、
６…映像監視モニタ装置、
７…エレベータ制御装置、
１１…カメラ、
１２…信号重畳回路、
１３…加速度検出器、
１４…制御回路、
１４１…加速度信号処理部、
１４２…比較部、
１４３…判別部、
１４４…異常検知部。

Claims

エレベータの乗りかご内の状態を監視するエレベータ監視装置であって、
上記乗りかご内の状態を撮影するカメラと、
上記カメラとともに上記乗りかごに固定され、該乗りかごの昇降方向の加速度及び該昇降方向に略直角な方向の加速度を検出する加速度検出器と、
上記加速度検出器とともに上記乗りかごに固定され、該加速度検出器で検出した各方向の加速度に対応する加速度信号のレベルをそれぞれの基準値と比較する比較部と、該比較結果に基づき該乗りかごの状態判別を行う判別部と、該判別結果に基づき該乗りかごの異常状態を検知してアラーム信号を出力する異常検知部とを有する制御回路と、
を備え、
上記制御回路の上記判別部は、
上記乗りかごの上昇時は、該乗りかごの上昇方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが０から増大して上記基準値を所定期間以上連続して超えた時点を上昇移動開始時点、該加速度信号のレベルが減少して０に戻った状態を定速上昇状態、該加速度信号のレベルが０から上記上昇移動開始の場合とは反対の方向に増大し、上記基準値以下に所定期間以上連続してなった時点を上昇減速開始時点とし、上記乗りかごが、該定速上昇状態を含む該上昇移動開始時点から該上昇減速開始時点までの状態にあるとき、該乗りかごは上昇動作状態にあると判別し、
上記乗りかごの下降時は、該乗りかごの下降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが０から増大して上記基準値を所定期間以上連続して超えた時点を下降移動開始時点、該加速度信号のレベルが減少して０に戻った状態を定速下降状態、該加速度信号のレベルが０から上記下降移動開始の場合とは反対の方向に増大し、上記基準値以下に所定期間以上連続してなった時点を下降減速開始時点とし、上記乗りかごが、該定速下降状態を含む該下降移動開始時点から該下降減速開始時点までの状態にあるとき、該乗りかごは下降動作状態にあると判別し、かつ、
上記乗りかごが上記上昇動作状態または上記下降動作状態にあって、該昇降方向に略直角な方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが上記基準値を超える場合は、該乗りかごの振動レベルが異常状態にあると判別する構成であり、
上記制御回路の上記異常検知部は、
上記判別部により上記乗りかごの振動レベルが異常状態と判別されたとき、該乗りかご内に異常が発生しているとして、上記アラーム信号を出力する構成である
ことを特徴とするエレベータ監視装置。
上記制御回路の上記判別部は、上記乗りかごの昇降方向の加速度に対応する加速度信号のレベルが、０のまま、該乗りかごの最大昇降時間以上にわたり連続しているとき、該乗りかごは停止状態にあると判別する構成である請求項１に記載のエレベータ監視装置。
上記制御回路は、上記比較のための上記基準値を、予め設定して内部のメモリに記憶しておく構成である請求項１に記載のエレベータ監視装置。
上記制御回路は、１個のマイコンとして構成される請求項１から３のいずれかに記載のエレベータ監視装置。