JP5637642B2 - エレベータのリニューアルシステム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、スイッチ式の荷重検知装置を備えたエレベータのリニューアルシステムに関する。

エレベータのリニューアル工事を行う場合、既設の制御装置（制御盤とも言う）を高機能な制御装置に交換すると共に、乗りかごに設置されている荷重検知装置についても最新の荷重検知装置に交換することが行われる。

一般的に、既設の荷重検知装置としては、スイッチ式を用いたものが多い。このスイッチ式の荷重検知装置は、乗りかご内の積載荷重を段階的に検知する複数のスイッチからなり、乗りかごの荷重変化を線形に連続して測定することができない。これに対し、最新の荷重検知装置はデジタル処理により、乗りかごの荷重変化を線形に連続して測定することが可能である。したがって、最新の荷重検知装置をリニューアル後の制御装置に適用すれば、現在の荷重に応じた最適なスタート制御を行って良好な乗り心地を得ることができる。

特開２００９−２１５０２２号公報

しかしながら、上述した線形測定可能な荷重検知装置はスイッチ式に比べて高価であり、また、交換するためには面倒な作業と時間を要する。このため、エレベータをリニューアルする場合には、既存装置であるスイッチ式の荷重検知装置を流用することが多い。

本発明が解決しようとする課題は、エレベータのリニューアル後に、既存装置であるスイッチ式の荷重検知装置を用いて高精度な運転制御を行うことのできるエレベータのリニューアルシステムを提供することである。

本実施形態に係るエレベータのリニューアルシステムは、乗りかごの積載荷重を段階的に検知する複数のスイッチからなるスイッチ式の荷重検知装置を備えたエレベータのリニューアルシステムにおいて、上記乗りかごの戸開前に、上記荷重検知装置を構成する各スイッチの状態を記録する記録手段と、上記乗りかごが戸開して戸閉するまでの時間を戸開時間として計測する戸開時間計測手段と、上記乗りかごが戸開して戸閉するまでの間に上記各スイッチのいずれかがオンした場合に、その時点から戸閉するまでの時間をスイッチ時間として計測するスイッチ時間計測手段と、上記記録手段に記録された戸開前の上記各スイッチの状態と上記戸開時間計測手段によって計測された戸開時間と上記スイッチ時間計測手段によって計測されたスイッチ時間とに基づいて、上記乗りかごの戸閉後の荷重値を推定する荷重推定手段と、この荷重推定手段によって推定された荷重値に基づいて上記乗りかごの運転を制御する運転制御手段とを具備する。

図１は第１の実施形態に係るエレベータのリニューアルシステムの構成を示すブロック図である。 図２は同実施形態におけるスイッチ式の荷重検出装置の各スイッチと荷重と関係を説明するための図である。 図３は同実施形態におけるエレベータ制御装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。 図４は同実施形態におけるエレベータのリニューアルシステムの処理動作を示すフローチャートである。 図５は同実施形態におけるスイッチ時間計測処理の詳細を示すフローチャートである。 図６は同実施形態における荷重推定処理の詳細を示すフローチャートである。 図７は同実施形態における荷重推定処理に含まれる補正値決定処理Ｍ１の詳細を示すフローチャートである。 図８は同実施形態における荷重推定処理に含まれる補正値決定処理Ｍ２の詳細を示すフローチャートである。 図９は同実施形態における荷重推定処理に含まれる補正値決定処理Ｍ３の詳細を示すフローチャートである。 図１０は第２の実施形態におけるエレベータ制御装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。 図１１は同実施形態における制御部に設けられた補正部の第１の補正処理部によって実行される第１の補正処理を示すフローチャートである。 図１２は同実施形態における制御部に設けられた補正部の第２の補正処理部によって実行される第２の補正処理を示すフローチャートである。 図１３は同実施形態における制御部に設けられた補正部の第３の補正処理部によって実行される第３の補正処理を示すフローチャートである。 図１４は同実施形態における制御部に設けられた補正部の第４の補正処理部によって実行される第４の補正処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（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のリニューアルシステムの構成を示すブロック図である。

エレベータ制御装置１１は、建物の機械室１２に巻上機１３と共に設置されている。なお、機械室１２を持たないマシンルームレス型のエレベータでは、エレベータ制御装置１１と巻上機１３が昇降路１０内に設置される。エレベータ制御装置１１は、コンピュータによって構成され、所定のプログラムに基づいてエレベータの運転を制御する。

巻上機１３の回転軸にメインシーブ１４が回転自在に取り付けられ、そのメインシーブ１４とそらせシーブ１５の外周にメインロープ１６が架設されている。メインロープ１６の一端には乗りかご１７が連結され、他端にはカウンタウェイト（釣り合い錘）１８が連結されている。これにより、巻上機１３の回転に伴い、乗りかご１７とカウンタウェイト１８がメインロープ１６を介してつるべ式に昇降動作する。

また、乗りかご１７の底部にはテールコード１９と呼ばれる伝送ケーブルが取り付けられており、エレベータ制御装置１１に接続されている。このテールコード１９を介してエレベータ制御装置１１と乗りかご１７との間で各種信号がやり取りされる。

乗りかご１７のかご室内２０には、戸開ボタン２２ａ、戸閉ボタン２２ｂ、行先階ボタン２３などの各種操作ボタンを有するかご操作盤２１が設けられている。乗りかご１７に乗車した乗客が行先階ボタン２３の操作により行先階を指定すると、その指定された行先階を含んだかご呼びの信号がテールコード１９を介してエレベータ制御装置１１に与えられる。エレベータ制御装置１１では、かご呼びの信号を受信することにより、巻上機１３を駆動して乗りかご１７を乗客の行先階まで移動させる。

乗りかご１７が行先階（目的階）に到着すると、かごドア２４が図示せぬ乗場ドアと係合して戸開する。このかごドア２４には、例えば光電管などからなる人感センサ２５が取り付けられている。この人感センサ２５は、戸開時に乗りかご１７内を乗降する乗客を検知する。

また、乗りかご１７の底部には、スイッチ式の荷重検出装置２６が設けられている。この荷重検出装置２６は、乗りかご１７の積載荷重を段階的に検知する複数（ここでは３つ）のスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃからなる。これらのスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、それぞれに検知可能な荷重が異なる。

本実施形態において、スイッチ２７ａは定格荷重の２５％の荷重を検知し、スイッチ２７ｂは定格荷重の７０％の荷重を検知し、スイッチ２７ｃは定格荷重の１００％の荷重を検知するものとする。

以下では、荷重２５％を検知するスイッチ２７ａのことを「２５％荷重スイッチ」、荷重７０％を検知するスイッチ２７ｂのことを「７０％荷重スイッチ」、荷重１００％を検知するスイッチ２７ｃのことを「１００％荷重スイッチ」と呼ぶ。これらのスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの信号は、かご操作盤２１に設けられた各種ボタンの操作信号と共にテールコード１９を介してエレベータ制御装置１１に送られる。

ここで、図２に示すように、例えば定格荷重が１０００ｋｇとすると、乗りかご１７の積載荷重が２５０ｋｇのときに、２５％荷重スイッチ２７ａの信号がエレベータ制御装置１１に入力される。乗りかご１７の積載荷重が７００ｋｇのときに、２５％荷重スイッチ２７ａの信号に加えて７０％荷重スイッチ２７ｂの信号がエレベータ制御装置１１に入力される。乗りかご１７の積載荷重が１０００ｋｇのときに、２５％荷重スイッチ２７ａの信号と７０％荷重スイッチ２７ｂの信号に加えて１００％荷重スイッチ２７ｃの信号がエレベータ制御装置１１に入力される。

一方、各階（ここでは３つの階）の乗場３１ａ，３１ｂ，３１ｃには、それぞれに乗場呼び登録装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃが設置されている。乗場呼び登録装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃには、上方向または下方向の行き先方向を指定するための方向ボタンが設けられている。その方向ボタンの押下に伴い、当該階床に乗りかご１７を応答させるための乗場呼びの信号が伝送ケーブル３４を介して群管理制御装置１１に送られる。なお、最下階には上方向ボタンのみ、最上階には下方向ボタンのみが設けられている。

図中の３３ａ，３３ｂ，３３ｃはボタン基板であり、乗場呼び登録装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃとエレベータ制御装置１１とを接続している。エレベータ制御装置１１は、乗場呼びの信号を受信することにより、巻上機１３を駆動して乗りかご１７を乗場呼びの登録階に応答させる。

エレベータ制御装置１１は、入出力部４１と制御部４２を備える。

入出力部４１は、テールコード１９を介して乗りかご１７との間でかご呼びの信号を含む各種信号の入出力処理を行う。また、入出力部４１は、伝送ケーブル３４を介して乗場呼び登録装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃとの間で乗場呼びの信号を含む各種信号の入出力処理を行う。制御部４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、所定のプログラムの起動によりエレベータ全体の制御を行う。

図３はエレベータ制御装置１１の制御部４２の機能構成を示すブロック図である。

エレベータ制御装置１１の制御部４２には、エレベータのリニューアル後の荷重検出装置２６の対応機能として、記録部４３、戸開時間計測部４４、スイッチ時間計測部４５、荷重推定部４６、運転制御部４７が備えられている。

記録部４３は、乗りかご１７の戸開直前に、荷重検出装置２６を構成する各スイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態（オン／オフ状態）を記録する。戸開時間計測部４４は、乗りかご１７が戸開して戸閉するまでの時間を戸開時間として計測する。スイッチ時間計測部４５は、乗りかご１７が戸開して戸閉するまでの間にスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃのいずれかがオンしていた時間をスイッチ時間として計測する。

荷重推定部４６は、記録部４３に記録された戸開直前の各スイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態と、戸開時間計測部４４によって計測された戸開時間と、スイッチ時間計測部４５によって計測されたスイッチ時間とに基づいて、乗りかご１７の戸閉後の荷重値を推定する。運転制御部４７は、この荷重推定部４６によって推定された荷重値に基づいて乗りかご１７の運転を制御する。

このような構成において、エレベータをリニューアルする場合、エレベータ制御装置１１を高機能にバージョンアップすることが一般的である。その際、エレベータ制御装置１１のバージョンアップに合わせて、乗りかご１７に設置された荷重検出装置２６についてもスイッチ式から線形測定可能な装置に交換することが好ましい。しかし、荷重検出装置の価格や作業の時間等で、荷重検出装置２６については既存のスイッチ式のままで対応しなければならないことがある。

以下では、既存の荷重検出装置２６を利用して、乗りかご１７の積載荷重を線形測定可能な装置と同等に計測するための方法について説明する。

図４は本システムの処理動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示される処理は、コンピュータであるエレベータ制御装置１１が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。

いま、乗りかご１７が目的階（乗客の行先階）に着床したとする。このとき、エレベータ制御装置１１に設けられた制御部４２は、乗りかご１７が目的階で戸開する直前のスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態を記録部４３に記録しておく（ステップＡ１１）。

乗りかご１７が目的階で戸開すると（ステップＡ１２）、制御部４２は、戸開時間計測部４４を起動して戸開時間の計測を開始する（ステップＡ１３）。「戸開時間」とは、戸開から戸閉までの時間を言う。また、制御部４２は、スイッチ時間計測部４５を起動してスイッチ時間を計測する処理を実行する（ステップＡ１４）。「スイッチ時間」とは、戸開から戸閉までの間にスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃのいずれかがオンしている時間を言う。

ここで、スイッチ時間計測処理について詳しく説明する。

図５はスイッチ時間計測処理の詳細を示すフローチャートである。なお、このスイッチ時間計測処理では、上記ステップＡ１３で起動された戸開時間計測処理が継続されており、乗りかご１７が戸閉したときに、スイッチ時間と共に戸開時間（戸開から戸閉までの時間）を含めて計測が完了するものとする。

乗りかご１７の戸開により乗客が乗車を開始すると、制御部４２は、スイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態変化から以下のようにしてスイッチ時間を計測する。

すなわち、まず、戸開時に２５％荷重スイッチ２７ａがオンしていない状態で、乗客の乗車後に２５％荷重スイッチ２７ａがオンした場合（ステップＢ１１→Ｂ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、その時点からスイッチ時間の計測を開始する（ステップＢ１３）。以後、乗車人数が増えて、７０％荷重スイッチ２７ｂや１００％荷重スイッチ２７ｃがオンしても、２５％荷重スイッチ２７ａがオンしたときを起点にしてスイッチ時間が計測されることになる。

また、戸開時に２５％荷重スイッチ２７ａがオンしていた状態で、乗客の乗車後に７０％荷重スイッチ２７ｂがオンした場合には（ステップＢ１４→Ｂ１５のＹｅｓ）、制御部４２は、スイッチ時間の計測が開始されているか否かを判断する（ステップＢ１６）。スイッチ時間の計測が既に開始されていた場合には（ステップＢ１６のＹｅｓ）、そのままスイッチ時間の計測が続けられる。一方、スイッチ時間の計測がまだ開始されていなかった場合には（ステップＢ１６のＮｏ）、制御部４２は、その時点からスイッチ時間の計測を開始する（ステップＢ１７）。

また、戸開時に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂがオンしていた状態で、乗客の乗車後に１００％荷重スイッチ２７ｃがオンした場合には（ステップＢ１８→Ｂ１９のＹｅｓ）、制御部４２は、スイッチ時間の計測が開始されているか否かを判断する（ステップＢ２０）。スイッチ時間の計測が既に開始されていた場合には（ステップＢ２０のＹｅｓ）、そのままスイッチ時間の計測が続けられる。一方、スイッチ時間の計測がまだ開始されていなかった場合には（ステップＢ２０のＮｏ）、制御部４２は、その時点からスイッチ時間の計測を開始する（ステップＢ２１）。

なお、戸開時にスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃのすべてがオフあるいはオンしていた場合を含め、乗客の乗車後でもスイッチ状態が変化しなかった場合には、スイッチ時間の計測は行われない（ステップＢ１２のＮｏ，Ｂ１５のＮｏ，Ｂ１９のＮｏ，Ｂ１８のＮｏ）。

乗客の乗車が終了すると、乗りかご１７が戸閉する（ステップＢ２２）。乗りかご１７が戸閉すると、制御部４２は、上記ステップＡ１３で開始していた戸開時間（戸開から戸閉までの時間）の計測を終了する（ステップＢ２３）。また、スイッチ時間を計測していた場合には（ステップＢ２４のＹｅｓ）、制御部４２は、そのスイッチ時間の計測を終了する（ステップＢ２５）。

このようにして戸開時間とスイッチ時間が得られると、制御部４２は、荷重推定部４６を起動して現在（戸閉後）の荷重値を推定する（ステップＡ１５）。

ここで、荷重推定処理について詳しく説明する。

図６は荷重推定処理の詳細を示すフローチャートである。図７は荷重推定処理に含まれる補正値決定処理Ｍ１の詳細を示すフローチャート、図８は荷重推定処理に含まれる補正値決定処理Ｍ２の詳細を示すフローチャート、図９は荷重推定処理に含まれる補正値決定処理Ｍ３の詳細を示すフローチャートである。

図６に示すように、制御部４２は、戸閉したときのスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態を確認する。その結果、戸閉したときに２５％荷重スイッチ２７ａがオフしていた場合には（ステップＣ１１のＮｏ）、制御部４２は、後述する補正値決定処理Ｍ１を行う（ステップＣ１２）。

戸閉したときに２５％荷重スイッチ２７ａがオンし、７０％荷重スイッチ２７ｂがオフしていた場合には（ステップＣ１３のＮｏ）、制御部４２は、後述する補正値決定処理Ｍ２を行う（ステップＣ１４）。

戸閉したときに２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂがオンし、１００％荷重スイッチ２７ｃがオフしていた場合には（ステップＣ１５のＮｏ）、制御部４２は、後述する補正値決定処理Ｍ３を行う（ステップＣ１６）。

また、戸閉したときに２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂと１００％荷重スイッチ２７ｃがすべてオンしていた場合には（ステップＣ１５のＹｅｓ）、制御部４２は、１００％荷重スイッチ２７ｃで測定される荷重値を現在の荷重値として推定する（ステップＣ１７）。

（ａ）補正値決定処理Ｍ１
図７は補正値決定処理Ｍ１を示すフローチャートである。この補正値決定処理Ｍ１は上記荷重推定処理のステップＣ１２で実行される。

すなわち、今回（戸閉後）に２５％荷重スイッチ２７ａがオフしていた場合において、制御部４２は、前回（戸開直前）のスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態と、上記ステップＢ２３で得られた戸開時間と、上記ステップＢ２５で得られたスイッチ時間とに基づいて、以下のような処理を行う。

（ケース１：前回０％，今回０％）
まず、制御部４２は、戸開直前に２５％スイッチ２７ａがオンしていたか否かを判断する（ステップＤ１１）。その結果、戸開直前に２５％スイッチ２７ａがオフしていた場合には（ステップＤ１１のＮｏ）、制御部４２は、戸開時間（戸開から戸閉まで時間）が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＤ１２）。

戸開時間が一定時間以内であれば（ステップＤ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、前回の推定荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＤ１３）。つまり、スイッチ範囲が今回と前回と同じであるため、推定するしかない。なお、「前回の推定荷重」とは、乗りかご１７が１つ前に着床した階の戸閉時に推定された荷重値のことである。具体的には、例えば前回０％と推定していた場合、今回５％とする。また、例えば前回２５％と推定していた場合、今回２０％とする。

一方、戸開時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＤ１２のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、前回の推定荷重から離れた値を現在の荷重値として推定する（ステップＤ１４）。この場合、前回の推定荷重にαだけ増減した値を現在の荷重値とする。なお、αは戸開時間に応じて段階的に設定されるものとする。具体的には、例えば前回０％と推定していた場合、今回２０％とする。また、例えば前回２５％と推定していた場合、今回５％とする。

（ケース２：前回２５％，今回０％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａがオンし、７０％荷重スイッチ２７ｂがオフしていた場合（ステップＤ１５のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＤ１６）。スイッチ時間が一定時間以内（例えば１０秒以内）であれば（ステップＤ１６のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、２５％荷重スイッチ２７ａで測定される荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＤ１７）。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＤ１２のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＤ１８）。この場合、２５％〜０％直前の荷重値を補正値として加えるものとする。

（ケース３：前回７０％，今回０％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂがオンし、１００％荷重スイッチ２７ｃがオフしていた場合（ステップＤ１９のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＤ２０）。スイッチ時間が一定時間（例えば２０秒）以内であれば（ステップＤ２０のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、２５％荷重スイッチ２７ａで測定される荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＤ２１）。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＤ２０のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＤ２２）。この場合、２５％〜０％直前の荷重値を補正値として加えるものとする。

（ケース４：前回１００％，今回０％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂと１００％荷重スイッチ２７ｃがすべてオンしていた場合（ステップＤ１９のＹｅｓ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内（例えば３０秒以内）であるか否かを判断する（ステップＤ２３）。スイッチ時間が一定時間以内であれば（ステップＤ２３のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、２５％荷重スイッチ２７ａで測定される荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＤ２４）。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＤ２３のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＤ２５）。この場合、２５％〜０％直前の荷重値を補正値として加えるものとする。

（ｂ）補正値決定処理Ｍ２
図８は補正値決定処理Ｍ２を示すフローチャートである。この補正値決定処理Ｍ２は上記荷重推定処理のステップＣ１４で実行される。

すなわち、今回（戸閉後）に２５％荷重スイッチ２７ａがオンし、７０％荷重スイッチ２７ｂがオフしていた場合において、制御部４２は、前回（戸開直前）のスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態と、上記ステップＢ２３で得られた戸開時間と、上記ステップＢ２５で得られたスイッチ時間とに基づいて、以下のような処理を行う。

（ケース１：前回０％、今回７０％）
まず、制御部４２は、戸開直前に２５％スイッチ２７ａがオンしていたか否かを判断する（ステップＥ１１）。その結果、戸開直前に２５％スイッチ２７ａがオフしていた場合（ステップＥ１１のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＥ１２）。スイッチ時間が一定時間以内であれば（ステップＥ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、２５％に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＥ１３）。つまり、２５％〜７０％の範囲で最も２５％未満に近い値とする。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＥ１２のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値として推定する（ステップＥ１４）。この場合、２５％〜７０％直前の荷重値を補正値として加えるものとする。つまり、２５％〜７０％の範囲で最も２５％未満に遠い値とする。

（ケース２：前回２５％，今回２５％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａがオンし、７０％荷重スイッチ２７ｂがオフしていた場合（ステップＥ１５のＮｏ）、制御部４２は、戸開時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＥ１６）。戸開時間が一定時間以内であれば（ステップＥ１６のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、前回の推定荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＥ１７）。

具体的には、例えば前回３０％と推定していた場合、今回２５％とする。また、例えば前回６０％と推定していた場合、今回５５％とする。

一方、戸開時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＥ１６のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、前回の推定荷重から離れた値を現在の荷重値として推定する（ステップＥ１８）。この場合、前回の推定荷重にαだけ増減した値を現在の荷重値とする。なお、αは戸開時間に応じて段階的に設定されるものとする。具体的には、例えば前回３０％と推定していた場合、今回６０％とする。また、例えば前回６０％と推定していた場合、今回３０％とする。

（ケース３：前回７０％，今回２５％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂがオンし、１００％荷重スイッチ２７ｃがオフしていた場合（ステップＥ１９のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＥ２０）。スイッチ時間が一定時間以内であれば（ステップＥ２０のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、７０％荷重スイッチ２７ｂで測定される荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＥ２１）。つまり、２５％〜７０％の範囲で最も７０％以上に近い値とする。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＥ２０のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＥ２２）。この場合、１００％〜２５％直前の荷重値を補正値として加える。つまり、２５％〜７０％の範囲で最も７０％以上に遠い値とする。

（ケース４：前回１００％，今回２５％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂと１００％荷重スイッチ２７ｃがすべてオンしていた場合（ステップＥ１９のＹｅｓ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＥ２３）。スイッチ時間が一定時間以内であれば（ステップＥ２３のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、７０％荷重スイッチ２７ａで測定される荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＥ２４）。つまり、２５％〜７０％の範囲で最も７０％以上に近い値とする。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＥ２３のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＥ２５）。この場合、１００％〜２５％直前の荷重値を補正値として加える。つまり、２５％〜７０％の範囲で最も７０％以上に遠い値とする。

（ｃ）補正値決定処理Ｍ３
図９は補正値決定処理Ｍ３を示すフローチャートである。この補正値決定処理Ｍ３は上記荷重推定処理のステップＣ１６で実行される。

すなわち、今回（戸閉後）に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂがオンし、１００％荷重スイッチ２７ｃがオフしていた場合において、制御部４２は、前回（戸開直前）のスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃの状態と、上記ステップＢ２３で得られた戸開時間と、上記ステップＢ２５で得られたスイッチ時間とに基づいて、以下のような処理を行う。

（ケース１：前回０％、今回７０％）
まず、制御部４２は、戸開直前に２５％スイッチ２７ａがオンしていたか否かを判断する（ステップＦ１１）。その結果、戸開直前に２５％スイッチ２７ａがオフしていた場合（ステップＦ１１のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＦ１２）。スイッチ時間が一定時間以内であれば（ステップＦ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、７０％に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＦ１３）。つまり、７０％〜１００％の範囲で最も７０％未満に近い値とする。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＦ１２のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値として推定する（ステップＦ１４）。この場合、７０％〜１００％直前の荷重値を補正値として加えるものとする。

（ケース２：前回２５％、今回７０％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａがオンし、７０％荷重スイッチ２７ｂがオフしていた場合（ステップＦ１５のＮｏ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＦ１６）。スイッチが一定時間以内であれば（ステップＦ１６のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、７０％に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＦ１７）。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＦ１６のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＦ１８）。この場合、７０％〜１００％直前の荷重値を補正値として加えるものとする。

（ケース３：前回７０％、今回７０％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂがオンし、１００％荷重スイッチ２７ｃがオフしていた場合（ステップＦ１９のＮｏ）、制御部４２は、戸開時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＦ２０）。戸開時間が一定時間以内であれば（ステップＦ２０のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、前回の推定荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＦ２１）。

一方、戸開時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＦ２０のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、前回の推定荷重から離れた値を現在の荷重値として推定する（ステップＦ２２）。この場合、前回の推定荷重にαだけ増減した値を現在の荷重値とする。なお、αは戸開時間に応じて段階的に設定されるものとする。

（ケース４：前回１００％、今回７０％）
戸開直前に２５％荷重スイッチ２７ａと７０％荷重スイッチ２７ｂと１００％荷重スイッチ２７ｃがすべてオンしていた場合（ステップＦ１９のＹｅｓ）、制御部４２は、スイッチ時間が一定時間以内であるか否かを判断する（ステップＦ２３）。スイッチ時間が一定時間以内であれば（ステップＦ２３のＹｅｓ）、制御部４２は、荷重変動は少なかったものと判断して、１００％荷重スイッチ２７ｃで測定される荷重に近い値を現在の荷重値として推定する（ステップＦ２４）。

一方、スイッチ時間が一定時間以内でなかった場合には（ステップＦ２３のＮｏ）、制御部４２は、荷重変動があったものと判断して、スイッチ時間に応じた補正値を加えて現在の荷重値を推定する（ステップＦ２５）。この場合、１００％〜７０％直前の荷重値を補正値として加える。

図４に示すように、上記荷重推定処理により戸閉後の荷重値（現在の荷重値）が推定されると、制御部４２は、運転制御部４７を起動して、その荷重値に基づいてスタート制御を行う（ステップＡ１６）。詳しくは、巻上機１３の電磁ブレーキを解除して巻上機１３を回転駆動し、乗りかご１７を目的階に向けて走行させる。その際、現在の荷重値を考慮したスタートトルクを巻上機１３に与えて回転駆動することで、ブレーキ解除時に生じる吊り落とし／吊り上げを確実に防いで、乗りかご１７を安定した状態でスタートさせることができる。その後、制御部４２は、通常の運転制御により乗りかご１７を目的階まで所定の速度で移動させる（ステップＡ１７）。

このように、エレベータのリニューアル工事において、既存装置であるスイッチ式である荷重検出装置２６を用いた場合に、その荷重検出装置２６を構成する各スイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃから機械的に得られる大雑把な荷重値を元に現在の荷重値を細かく求めることができる。したがって、荷重検出装置２６を交換しなくとも、線形測定可能な荷重検知装置を用いた場合と同様に高精度な運転制御を行うことが可能であり、良好な乗り心地を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態では、推定荷重を乗客の利用状況に応じて補正する機能を追加したものである。

図１０は第２の実施形態におけるエレベータ制御装置１１の制御部４２の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図３と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

第２の実施形態において、制御部４２には、記録部４３、戸開時間計測部４４、スイッチ時間計測部４５、荷重推定部４６、運転制御部４７に加え、補正部４８が設けられている。補正部４８は、第１〜第４の補正処理部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを有し、荷重推定部４６によって推定された荷重を乗客の利用状況に応じて補正する。

第１の補正処理部４８ａは、乗りかご１７内に設けられたかご操作盤２１の行先階ボタン２３の状態から乗りかご１７内に乗車している乗客の人数を推定し、その人数から求められる荷重値が荷重推定部４６によって推定された荷重値よりも大きい場合に当該荷重値を引き上げる。

第２の補正処理部４８ｂは、目的階以外の階の乗場呼びに応答した場合に、荷重推定部４６によって推定された荷重値を引き上げる。

第３の補正処理部４８ｃは、乗りかご１７のかごドア２４に設置された人感センサ２５を利用して乗りかご１７内に乗車した乗客の人数を判断し、その人数分を考慮して荷重推定部４６によって推定された荷重値を補正する。

第４の補正処理部４８ｄは、現在の曜日あるいは時間帯の混雑状況を考慮して荷重推定部４６によって推定された荷重値を補正する。

以下に、各補正処理について詳しく説明する。

（ａ）第１の補正処理
図１１は制御部４２に設けられた補正部４８の第１の補正処理部４８ａによって実行される第１の補正処理を示すフローチャートである。なお、この第１の補正処理は、図４に示したステップＡ１５の荷重推定処理の後に実行される。

制御部４２は、乗りかご１７内に設けられたかご操作盤２１の行先階ボタン２３の操作状態を監視している。乗りかご１７内に乗車した乗客が行先階ボタン２３を押下操作して行先階を登録すると、制御部４２は、行先階ボタン２３の操作回数をカウントし、その操作回数から現在の乗客人数を推定する（ステップＧ１１）。例えば、１階と２階の行先階ボタン２３が押された場合には乗客人数を２人と推定する。

ここで、制御部４２は、行先階ボタン２３の操作回数から推定された乗客人数と乗客一人当たりの平均体重（例えば６５ｋｇ）を積算して荷重値を求め、その荷重値と上記荷重推定処理によって推定された荷重値（推定荷重）とを比較する（ステップＧ１１）。その結果、行先階ボタン２３の操作回数から求めた荷重値よりも推定荷重の方が少ない場合には（ステップＧ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、推定荷重の値を少し引き上げる（ステップＧ１３）。

これは、行先階ボタン２３では、同じ行先階に対する操作は１回としてカウントされるためである。例えば１階に行く乗客が二人いても、そのうちの一人が１階の行先階ボタン２３を押下すると、１回としてカウントされることになる。したがって、その操作回数から求めた荷重値は実際の荷重値よりも少ない可能性がある。

このような荷重値に対し、推定荷重の方が少ない場合には、明らかに推定荷重が実際よりも不足していることであり、その不足分を補うために当該推定荷重の値を少し引き上げるようにする。この場合、少なくとも上記操作回数から求めた荷重値と同じか、あるいは、それより大きい値に引き上げるものとする。

以後、制御部４２は、その補正された推定荷重の値を元にスタート制御を行う（ステップＧ１４）。また、行先階ボタン２３の操作回数から求めた荷重値よりも推定荷重の方が大きい場合には（ステップＧ１２のＮｏ）、制御部４２は、推定荷重の値を補正せずに、そのまま推定荷重の値を用いてスタート制御を行う（ステップＧ１４）。

このように、行先階ボタン２３の操作回数から求めた荷重値との比較により推定荷重を適宜補正することで、より最適な荷重値を得ることができ、その荷重値を用いて高精度な運転制御を行うことができる。

（ｂ）第２の補正処理
図１２は制御部４２に設けられた補正部４８の第２の補正処理部４８ｂによって実行される第２の補正処理を示すフローチャートである。なお、この第２の補正処理は、図４に示したステップＡ１５の荷重推定処理の後に実行される。

制御部４２は、戸閉時に上記荷重推定処理によって推定された荷重値（推定荷重）を保持しておく（ステップＨ１１）。ここで、目的階以外の階で発生した乗場呼びに応答中であれば（ステップＨ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、その階で追加される乗客の分を考慮して当該推定荷重の値を少し引き上げる（ステップＨ１３）。この場合、少なくとも乗客の一人相当の荷重を補正値として加えるものとする。これにより、荷重検出装置２６のスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃで検知されない荷重変動分を補正により補うことができる。制御部４２は、その補正後の推定荷重を用いてスタート制御を行う（ステップＨ１４）。

このように、目的階以外の階の乗場呼びに応答した場合には、その階で追加される乗客の分を考慮して推定荷重の値を適宜補正することで、より最適な荷重値を得ることができ、その荷重値を用いて高精度な運転制御を行うことができる。

（ｃ）第３の補正処理
図１３は制御部４２に設けられた補正部４８の第３の補正処理部４８ｃによって実行される第３の補正処理を示すフローチャートである。なお、この第３の補正処理は、図４に示したステップＡ１２の戸開後に実行される。

乗りかご１７のかごドア２４には、人感センサ２５が取り付けられている。この人感センサ２５は、例えば光電管からなり、かごドア２４を横切る光の遮断によって乗りかご１７内に乗降する乗客を感知することができる。

乗りかご１７がある階に着床して戸開したとき、制御部４２は、その着床した階が目的階（乗客の行先階）であるか否かを判断する（ステップＩ１１）。目的階でなかった場合には（ステップＩ１１のＮｏ）、制御部４２は、戸開中に人感センサ２５として用いられた光電管の光が遮られた回数をカウントし、その回数から乗りかご１７内に乗車する乗客人数を推定する（ステップＩ１２）。

なお、通常、目的階以外の階では、乗りかご１７から降りる乗客はなく、乗りかご１７内に乗車する乗客だけと考えられる。したがって、戸開中に光電管の光が遮られた回数は、そのまま乗りかご１７内に乗車する乗客人数として推定することができる。

このようにして、光電管の光の遮断回数から乗客人数を推定すると、制御部４２は、その乗客人数に基づいて、上記荷重推定処理によって推定される荷重の値を補正する（ステップＩ１３）。

具体的には、図１１のステップＧ１２〜Ｇ１３の処理と同様に、乗客人数と乗客一人当たりの平均体重（例えば６５ｋｇ）を積算して荷重値を求め、その荷重値と上記荷重推定処理によって推定された荷重値（推定荷重）とを比較する。その結果、光電管の光の遮断回数から求めた荷重値よりも推定荷重の方が少ない場合に、推定荷重の値を少し引き上げるようにする。この場合、少なくとも光電管の遮断回数から求めた荷重値と同じか、あるいは、それより大きい値に引き上げるものとする。

このように、目的階以外の階で着床した場合において、光電管の光の遮断回数から推定した乗客人数に基づいて推定荷重を適宜補正することで、より最適な荷重値を得ることができ、その荷重値を用いて高精度な運転制御を行うことができる。

なお、ここでは人感センサ２５として光電管を例にして説明したが、光電管以外の方法で乗客を検知するセンサであっても良い。また、乗車する乗客と降車する乗客を区別して検知できるセンサであれば、目的階であっても推定荷重の補正処理に適用することができる。

（ｄ）第４の補正処理
図１４は制御部４２に設けられた補正部４８の第３の補正処理部４８ｄによって実行される第４の補正処理を示すフローチャートである。なお、この第４の補正処理は、図４に示したステップＡ１５の荷重推定処理の後に実行される。

エレベータの運転中に各階の交通需要が監視されており、その交通需要の学習結果から混雑する曜日と時間帯が解析されているものとする。

まず、制御部４２は、現在の曜日を図示せぬ内蔵時計から取得し（ステップＪ１１）、混雑する曜日であるか否かを判断する（ステップＪ１２）。なお。「混雑」とは、各階での平均値待ち時間が予め設定された時間（例えば１分）以上の状況を言う。

混雑する曜日であれば（ステップＪ１２のＹｅｓ）、制御部４２は、上記荷重推定処理によって推定された荷重値（推定荷重）に補正値を加える（ステップＪ１３）。この場合、補正値は固定の値であっても良いし、混雑状況に応じて段階的に増やすようにしても良い。

続いて、制御部４２は、現在の時間を図示せぬ内蔵時計から取得し（ステップＪ１４）、混雑する時間帯であるか否かを判断する（ステップＪ１５）。混雑する時間帯であれば（ステップＪ１５のＹｅｓ）、制御部４２は、上記荷重推定処理によって推定された荷重値（推定荷重）に補正値を加える（ステップＪ１６）。この場合、推定荷重に付加する補正値は固定の値であっても良いし、混雑状況に応じて段階的に増やすようにしても良い。

このように、混雑する曜日や時間帯にあるときには推定荷重に補正値を加えて適宜補正することで、より最適な荷重値を得ることができ、その荷重値を用いて高精度な運転制御を行うことができる。

なお、図１４の例では、曜日と時間帯の両方について補正処理を行う場合について説明したが、曜日と時間帯のどちらか一方だけで補正処理を行うことでも良い。

また、例えばオフィスビルであれば、土曜日や日曜日などはエレベータを利用する人が少ない。このような利用者の少ない曜日については、推定荷重を下げる方向に補正を働かせるようにしても良い。同様に、夜間などの閑散時間であれば、推定荷重を下げる方向に補正を働かせるようにしても良い。

また、ここでは第１〜第４の補正処理に分けて説明したが、これらの補正処理を適宜組み合わせて実行することでも良い。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、エレベータのリニューアル工事において、既存装置であるスイッチ式の荷重検知装置を用いて高精度な運転制御を行うエレベータのリニューアルシステムを提供することができる。

なお、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…昇降路、１１…エレベータ制御装置、１２…機械室、１３…巻上機、１４…メインシーブ、１５…そらせシーブ、１６…メインロープ、１７…乗りかご、１８…カウンタウェイト、１９…テールコード、２０…かご室内、２１…かご操作盤、２２ａ…戸開ボタン、２２ｂ…戸閉ボタン、２３…行先階ボタン、２４…かごドア、２５…人感センサ、２６…荷重検出装置、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…スイッチ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…乗場、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…乗場呼び登録装置、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…ボタン基板、３４…伝送ケーブル、４１…入出力部、４２…制御部、４３…記録部４３、４４…戸開時間計測部、４５…スイッチ時間計測部、４６…荷重推定部、４７…運転制御部、４８…補正部、４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ…補正処理部。

Claims (6)

1. 乗りかごの積載荷重を段階的に検知する複数のスイッチからなるスイッチ式の荷重検知装置を備えたエレベータのリニューアルシステムにおいて、
   上記乗りかごの戸開前に、上記荷重検知装置を構成する各スイッチの状態を記録する記録手段と、
   上記乗りかごが戸開して戸閉するまでの時間を戸開時間として計測する戸開時間計測手段と、
   上記乗りかごが戸開して戸閉するまでの間に上記各スイッチのいずれかがオンした場合に、その時点から戸閉するまでの時間をスイッチ時間として計測するスイッチ時間計測手段と、
   上記記録手段に記録された戸開前の上記各スイッチの状態と上記戸開時間計測手段によって計測された戸開時間と上記スイッチ時間計測手段によって計測されたスイッチ時間とに基づいて、上記乗りかごの戸閉後の荷重値を推定する荷重推定手段と、
   この荷重推定手段によって推定された荷重値に基づいて上記乗りかごの運転を制御する運転制御手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータのリニューアルシステム。
2. 上記荷重推定手段によって推定された荷重値を乗客の利用状況に応じて補正する補正手段をさらに具備し、
   上記運転制御手段は、
   上記補正手段によって補正された荷重値に基づいて上記乗りかごの運転を制御することを特徴とする請求項１記載のエレベータのリニューアルシステム。
3. 上記補正手段は、
   上記乗りかご内に設けられた操作盤の行先階ボタンの状態から上記乗りかご内に乗車している乗客の人数を推定し、その人数から求められる荷重値が上記荷重推定手段によって推定された荷重値よりも大きい場合に当該荷重値を引き上げることを特徴とする請求項２記載のエレベータのリニューアルシステム。
4. 上記補正手段は、
   目的階以外の階の乗場呼びに応答した場合に、上記荷重推測手段によって推定された荷重値を引き上げることを特徴とする請求項２記載のエレベータのリニューアルシステム。
5. 上記乗りかごのドアに設置された人感センサを備え、
   上記補正手段は、
   上記人感センサを利用して上記乗りかご内に乗車した乗客の人数を判断し、その乗客の人数を考慮して上記荷重推定手段によって推定された荷重値を補正することを特徴とする請求項２記載のエレベータのリニューアルシステム。
6. 上記補正手段は、
   現在の曜日あるいは時間帯の混雑状況を考慮して上記荷重推定手段によって推定された荷重値を補正することを特徴とする請求項２記載のエレベータのリニューアルシステム。

Images