JP6778457B2 - テールコードの破損検知方法およびエレベータ制御システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、テールコードの破損検知方法および装置に関する。

エレベータの乗りかごには、電力を供給する電力線や制御盤との間で信号をやり取りするための信号線などの電線を束にしたテールコードが接続されている。テールコードは、乗りかごから垂れ下がるように吊られており、乗りかごの昇降に追従して上下する。
昇降路には、その壁面に沿って金網などを用いたネットが設置されている。このネットを張ることで、テールコードが昇降路に引っ掛からないようにしている。

テールコードは、乗りかごの動きに伴って、しばしば揺れることがある。その時、テールコードがネットに当たり、これが何度も繰り返されると、テールコードに傷が付き、最悪の場合、断線に到ることがある。

このようなテールコードの揺れに対しては、従来から様々な対策が講じられている。主なものとしては、テールコードの揺れを映像で監視したり（特許文献１）、ダクトにテールコードの湾曲部を入れることで、テールコードの揺れを抑制する（特許文献２）といったことが行われている。

特開２０１５−１１３１８２号公報 特開２０１４−１１８２４５号公報

しかしながら、従来は、テールコードの破損の原因となるテールコードの揺れをいかにして防止するかというように、予防に重点が置かれていた。テールコードに損傷が生じているかどうかについては、定期点検等で保守員が点検しないかぎり、はっきりとはわからないのが実情であった。

テールコードに生じた破損や損傷が発生してもそれを放置すると、やがて損傷は大きくなり、信号線等に断線が発生する。この時になってはじめてテールコードが損傷していたことが判明することになる。このような段階になると、乗りかごは停止し、乗客は乗りかごに閉じ込められてしまう事態にも発展する可能性がある。

本発明は、前記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、テールコードに破損が生じているかどうかを損傷が大きくなる前に容易に発見することが可能であり、乗客閉じ込めなどの事故を未然に回避できるようにしたテールコードの破損検知方法および装置を提供することを目的とする。

また、本発明の一実施形態に係るテールコードの破損検知方法は、エレベータの乗りかごと制御盤または中継盤を接続するテールコードに生じた破損を検知する方法であって、前記テールコードの表面を撮像するカメラを昇降路内の前記テールコードの破損箇所を撮像可能な位置に配置し、前記カメラから取り込んだ画像データを分析し、前記テールコードの表面に存在する破損領域を抽出するとともにその破損の程度を判定し、前記テールコードが昇降路内の構造物に衝突したときの音を検知し、その時の乗りかごの位置から破損箇所の位置を求めることを特徴とするものである。

本発明の第１実施形態によるテールコードの破損検知装置が適用されるエレベータを模式的に示す図である。 テールコードに破損が生じ、破損がカメラに撮られる動作を示す図である。 第１実施形態によるテールコードの破損検知方法を実施するシステムのブロック構成図である。 図４は、テールコード16に生じる破損状況を示す画像例を示す図である。 第１実施形態によるテールコードの破損検知装置の動作を示すフローチャートである。 カメラの他の配置例を示す図である。 第２実施形態によるカメラ可動台を示す図である。 第３実施形態によるテールコードの破損検知システムのブロック構成図である。

以下、本発明によるテールコードの破損検知方法および装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるテールコードの破損検知装置が適用されるエレベータを模式的に示す図である。図１において、参照番号10は、エレベータの昇降路を示し、参照番号14は、乗りかごを示している。12は、制御盤を示している。制御盤12と乗りかご14は、テールコード16によって接続されている。テールコード16は、乗りかご14の昇降に追従していくので、大きく下に垂れ下がっており、最下部はＵ字形の湾曲部になっている。なお、エレベータによっては、テールコード16が中継盤に接続されているものがあるが、本発明は、制御盤12の替わりに中継盤であっても同様に適用可能である。

乗りかご14には、テールコード16を通じて電力が供給され、また、乗りかご14と制御盤12との間でテールコード16を介して信号の送受信が行われる。テールコード16は、電力線と信号線の束であり、外側は合成樹脂のカバーで被覆されている。このようなテールコード16は、全体として扁平な帯状形状を有している。

昇降路10には、壁面に沿って金網からなるネット11が設けられている。このネット11は、テールコード16が昇降路10内に設置されている機器や構造物に引っ掛かるのを防止するために設置されている。
昇降行程の高いエレベータでは、テールコード16は長くなり、テールコード16の揺れが大きくなることがある。図２（Ａ）に示されるように、テールコード16の揺れが激しいと、Ｕ字湾曲部がネット11に接触することがある。接触が度重なると、テールコード16に破損が生じる場合がある。

テールコード16の外側の被覆に生じた傷や亀裂は、最初は小さくても、同じ部分がネット11に当たることを繰り返すうちに大きくなっていく。やがてテールコード16内部の信号線や電力線が断線してしまうことがある。
本実施形態によるテールコードの破損検知方法は、テールコード16をカメラ20で撮影し、画像の解析を行うことで、テールコード16に生じた破損を検出する方法である。

次に、図３は、本実施形態によるテールコードの破損検知方法を実施するシステムのブロック構成図である。
カメラ20には、デジタルカメラが用いられ、この実施形態の場合、昇降行程の中間にある中間階の乗場側に配置されている。カメラ20の近くには、テールコード16を照らす図示しない照明が設けられている。カメラ20で得た画像データは、画像処理装置22に送られ、テールコード16に破損が発生していないかどうかが分析される。

図４は、テールコード16に生じる破損状況を示す画像例を示す図である。
もし、テールコード16の表面に破損があると、破損部位で照明光の反射に乱れが生じるので、傷等のない平らな表面と較べて濃淡に差のある陰影が発現することになる。陰影の部分の数、大きさ、幅方向の位置、深さを画像解析によって調べることで、破損を検知し、さらには破損状態を評価することができる。画像処理の仕方としては、いろいろあるが、代表的なものとしては、カメラ20で検知対象のテールコード16を撮った画像と、傷のないテールコード16についてあらかじめ撮影しておいた画像との差分画像を求め、この差分画像に対して二値化処理を行うことで、破損した部分を抽出することができる。

破損部位が抽出された場合、破損判定部23は、破損の程度を判定する。例えば、破損の程度を3段階、例えば重、中、軽に分けて評価する。アラーム部24は、判定結果を保守端末26に送信する。また、アラーム部24は、破損の程度がグレード中または重の場合には、危険信号をエレベータの制御盤にある制御装置25に送信する。

次に、本実施形態によるテールコードの破損検知装置の動作について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
エレベータが運転されている間は、テールコード16の表面は、カメラ20によって撮影される（ステップＳ10）。図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、乗りかご10が昇降している時には、ネット11とテールコード16の間には隙間があるので、通常、テールコード16はネット11に接触しない。

ところが、何らかの原因により、テールコード16が揺れて、ネット11に接触することがある（図２（Ａ））。このようなネット11との接触が生じ易い箇所は、テールコード16のＵ字湾曲部のネット11側である。乗りかご14がカメラ20の設置されている高さよりも上に上昇していく過程では、ネット11に接触する可能性のあるコールコード16の表面がカメラ20の視野に入ってくる。この間、カメラ20では、テールコード16の撮影が継続されている。例えば、図２（Ａ）において、Ａ部がネット11に接触した部位であるとすると、このＡ部は、図２（Ｂ）に示されるように、乗りかご14の上昇により、カメラ20の手前に位置するようになるので、Ａ部の表面の画像を得ることができる。

テールコード16において、ネット11に接触する可能性があるのは、制御盤12から垂下したテールコード16のうち、乗りかご14が際下階にあるときに中間階より下にある部分であると考えられる。この部分は、乗りかご14が最上階にあると、中間階よりも高い位置ある。ということは、中間階にカメラ20を配置しておけば、テールコード１６の破損可能性のある範囲は、カメラ20の前を通り過ぎるので、破損検知に必要な範囲の画像を得ることができる。

図３において、乗りかご14が昇降している間は、損傷の生じる可能のある範囲のテールコード16の画像データが画像処理装置22に送られてくる。画像処理装置22は、リアルタイムで解析して、テールコード16の破損部位を画像データから抽出する（ステップＳ11）。
テールコード16に破損が生じていれば（ステップＳ12のｙｅｓ）、破損判定部23は、破損の度合いを次のようにグレードを以て判定する（ステップＳ13）。

ここで、画像処理の結果、図４に示されるような破損が抽出されたとする。
図４において、塗り潰した部分が破損した部分である。

破損の程度は、主として、破損領域の面積の大きさ、分布の状況によって、「軽」、「中」、「重」の3段階のグレードを付けて判定される。このうち、「中」グレードは、テールコード16に破損がかなり進行したと評価できる状態を示し、後述する誘導運転開始を判定する基準となる。「軽」グレードは、軽微な破損と評価できる状態を示し、差し迫った危険があるわけではなく、当面運転を続けるのに問題のない状態を示している。この場合は、アラームが発生するだけである。「高」グレードは、破損が相当程度進んで、断線に到る可能性が高い状態を示している。

図５のフローチャートに戻ると、ステップＳ14では、テールコード16の破損の度合いが基準である「中」グレード以上と判定されると、乗りかご10を最寄り階に移動させる誘導運転が行われる。
この実施形態では、「中」グレード以上と判定した警報が制御装置25に送られると、制御装置25は、乗りかご10に設けられている人感センサ等から乗客がいるか否かを判別する。乗客がいれば、乗りかご10を最寄り階に移動し（ステップＳ15）、利用者が降りた後でエレベータを停止する（ステップＳ16）。乗客がいなければ、誘導運転を行わずにエレベータを停止することになる。

以上のような誘導運転は、破損したテールコード16を有する号機のエレベータについて実施しているが、これに限定されるものではない。複数台のエレベータが並行して運転されている場合、一台のエレベータのテールコード16に「中」グレード以上の破損が見つかった場合、隣接する他のエレベータにも、同じ条件下にあるため、テールコード16に破損が生じている可能性が考えられる。したがって隣接する他のエレベータについても誘導運転を実施するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、エレベータが運転されている間、テールコード16の状態をリアルタイムで把握することができる。しかも、破損の程度についても把握でき、破損が進んでいれば、利用者がかご内に閉じ込められるといった大事に到る前に、誘導運転により対処することができる。

以上説明した実施形態では、カメラ20を中間階の乗場側に配置した例である。カメラ20の配置については、中間階のカメラ20と組み合わせるようにして、カメラ20a乃至20dを図６に示す位置に配置することも可能である。
このうち、カメラ20a、20b、20cは、昇降路のピットに配置されている。カメラ20dは、乗りかご14のかご下に配置されている。カメラ20a、20b、20cをピットに配置することで、中間階のカメラ20には写らない死角を無くすことができる。また、かご下のカメラ20dでは、中間階のカメラ20には写らないテールコード16の反対側の面の画像を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるテールコードの破損検知装置について、図７を参照して説明する。

この第２実施形態は、次のようなカメラ可動台を利用してテールコード16にカメラ20を設置するようにした実施の形態である。
このカメラ可動台は、テールコード16のＵ字湾曲部に設置される。カメラ可動台は、カメラ20が上を向いた姿勢で取り付けられているブラケット30と、軸31に支持されテールコード16に沿って転動するローラ32を有している。

以上のような第２実施形態によれば、乗りかご10の昇降に従ってカメラ可動台は、テールコード16のＵ字湾曲部に沿って移動するが、カメラ20は、常にテールコード16の被覆表面に接近した位置にある。いわば、テールコード16の被覆表面がカメラ20の前を流れていく。これにより、テールコード16の被覆表面の破損の発生する可能性のある範囲船全体をカメラ20で撮影することができる。画像データは、無線によって画像処理装置22に送信される。

（第３実施形態）
次に、図８は、本発明の第３実施形態によるテールコードの破損検知装置を示すブロック構成図である。

この第３実施形態は、カメラ20とともに、３Ｄスキャナ30を併用するようにした実施形態である。３Ｄスキャナ30は、レーザー光をテールコード16の被膜表面に投射し、反射してくるレーザー光から表面の形状が三次元的に再現される。
その他、テールコード16がネット11に当たった音を検知するマイクロフォン33が設けられ、テールコード16のネット11への衝突を音で検知し、その時点での巻上機のパルスジェネレータ34が出力するパルス信号からテールコート16の破損位置を算定するようになっている。

以上のような第３実施形態によれば、カメラ20で撮影した画像の解析だけでは、破損部位の深さ（単に被膜が破れただけか、あるいは内部の配線にも損傷が及んでいるか等の破損の程度）はわからないが、３Ｄスキャナ30を併用することで、これらも特定することが可能になる。また、パルスジェネレータ34との組み合わせにより、その損傷位置も特定することが可能になる。

以上、本発明に係るテールコードの破損検知方法および装置について、好適な実施形態を挙げて説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。

10…昇降路、11…ネット、12…制御盤、14…乗りかご、16…テールコード、20…カメラ、32…ローラ

Claims (5)

1. エレベータの乗りかごと制御盤または中継盤を接続するテールコードに生じた破損を検知する方法であって、
   前記テールコードの表面を撮像するカメラを昇降路内の前記テールコードの破損箇所を撮像可能な位置に配置し、
   前記カメラから取り込んだ画像データを分析し、前記テールコードの表面に存在する破損領域を抽出するとともにその破損の程度を判定し、
   前記テールコードが昇降路内の構造物に衝突したときの音を検知し、その時の乗りかごの位置から破損箇所の位置を求めることを特徴とするテールコードの破損検知方法。
2. 前記テールコードの抽出した破損箇所の大きさ、形状、位置に基づいて破損の程度をグレード付けした警報を行うことを特徴とする請求項１に記載のテールコードの破損検知方法。
3. エレベータの乗りかごと制御盤または中継盤を接続するテールコードに破損生じたときに対応するエレベータの制御システムであって、
   昇降路内の前記テールコードの破損箇所を撮像可能な位置に配置され、前記テールコードの表面を撮像するカメラと、前記カメラから取り込んだ画像データを分析し、前記テールコードの表面に存在する破損領域を抽出する画像処理装置と、を有する破損検知装置と、
   前記テールコードに破損が生じたとの警報を前記破損検知装置から受けたときに、エレベータの乗りかごを誘導してから当該エレベータを停止させる誘導運転を実施する制御装置と、備えたことを特徴とするエレベータの制御システム。
4. 前記誘導運転では、乗りかごに利用者が乗っていた場合は、前記乗りかごを最寄り階に誘導し利用者が最寄り階に降りた後にエレベータを停止することを特徴とする請求項３に記載のエレベータの制御システム。
5. 前記テールコードに破損が生じたエレベータに隣接する他のエレベータについても、同様の誘導運転を行うことを特徴とする請求項４に記載のエレベータの制御システム。

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