JP7323078B2 - エレベーター - Google Patents

Description

本開示は、エレベーターに関する。

特許文献１は、エレベーターの例を開示する。エレベーターにおいて、主ロープに吊られるかごの速度、および主ロープが巻き掛けられる綱車の速度が検出される。制御ユニットは、綱車に与える制動力を制御する。エレベーターの非常停止時において、綱車の速度およびかごの速度の差が閾値以下の場合に、制御ユニットは全制動力を与える。一方、主ロープが滑ることで綱車の速度およびかごの速度の差が閾値を超える場合に、制御ユニットは、全制動力より弱い制動力を与える。

日本特開２００４－２３１３５５号公報

しかしながら、主ロープの滑りが発生するときのかごの速度などの状況によって、主ロープの滑りを抑えるために制動力を弱めると、かごの制動距離が長くなる場合がある。

本開示は、このような課題の解決に係るものである。本開示は、非常停止時のかごの制動距離を抑えられるエレベーターを提供する。

本開示に係るエレベーターは、かごを昇降路で昇降させる巻上機において、かごを昇降路に吊り下げる主ロープが巻き掛けられる綱車を制動するブレーキと、綱車に対する主ロープの滑りの有無を検知する滑り検知部と、綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、非常停止時において滑り検知部が滑りの発生を検知するときに、非常停止の開始から滑り出しまでの予め設定された任意の参照時点における綱車速度検出部に検出された綱車の速度を予め設定された速度閾値と比較し、当該参照時点の速度が速度閾値を超える場合に、綱車および主ロープの間の滑りを解消させる滑り解消制御方式によってブレーキを制御し、当該参照時点の速度が速度閾値を超えない場合に、設定減速度で綱車が減速するようにブレーキの制動力を制御する制動力制御方式によってブレーキを制御するブレーキ制御部と、を備える。

本開示に係るエレベーターは、かごを昇降路で昇降させる巻上機において、かごを昇降路に吊り下げる主ロープが巻き掛けられる綱車を制動するブレーキと、綱車に対する主ロープの滑りの有無を検知する滑り検知部と、かごの速度を検出するかご速度検出部と、綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、非常停止時において滑り検知部が滑りの発生を検知するときに、非常停止の開始から滑り出しまでの予め設定された任意の参照時点におけるかご速度検出部に検出されたかごの速度を予め設定された速度閾値と比較し、当該参照時点の速度が速度閾値を超える場合に、綱車および主ロープの間の滑りを解消させる滑り解消制御方式によってブレーキを制御し、当該参照時点の速度が速度閾値を超えない場合に、設定減速度で綱車が減速するようにブレーキの制動力を制御する制動力制御方式によってブレーキを制御するブレーキ制御部と、を備える。

本開示に係るエレベーターであれば、非常停止時のかごの制動距離が抑えられる。

実施の形態１に係るエレベーターの構成図である。 実施の形態１に係るかごの非常停止時における速度波形の例を示す図である。 実施の形態１に係るかごの非常停止時における速度波形の例を示す図である。 実施の形態１に係るかごの非常停止時における速度波形の例を示す図である。 実施の形態１に係るかごの非常停止時における速度波形の例を示す図である。 実施の形態１に係るエレベーターの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るエレベーターの主要部のハードウェア構成図である。 実施の形態２に係るエレベーターの構成図である。

本開示を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るエレベーター１の構成図である。

エレベーター１は、例えば複数の階床を有する建物に設けられる。建物において、エレベーター１の昇降路２が設けられる。昇降路２は、複数の階床にわたる空間である。

エレベーター１は、かご３と、巻上機４と、主ロープ５と、釣合い錘６と、調速機７と、ブレーキ８と、綱車速度検出部９と、かご速度検出部１０と、安全スイッチ１１と、制御装置１２と、を備える。

かご３は、昇降路２に配置される。かご３は、複数の階床の間で利用者などを輸送する装置である。巻上機４は、昇降路２に配置されたかご３を昇降させる装置である。巻上機４は、駆動力を発生させる図示されない電動機と、当該電動機に回転駆動される綱車１３と、を備える。主ロープ５は、綱車１３に巻き掛けられる。主ロープ５は、綱車１３の一方側でかご３を昇降路２に吊り下げる。主ロープ５は、綱車１３の他方側で釣合い錘６を昇降路２に吊り下げる。釣合い錘６は、主ロープ５を通じて綱車１３の両側にかかる荷重の釣合いをかご３との間でとる装置である。

調速機７は、かご３の速度を制限する装置である。調速機７は、調速機ロープ１４と、調速機シーブ１５と、を備える。調速機ロープ１４は、かご３に取り付けられるロープである。調速機シーブ１５は、調速機ロープ１４が巻き掛けられるシーブである。調速機シーブ１５は、かご３の走行に連動して移動する調速機ロープ１４によって回転する。調速機７は、調速機シーブ１５の回転速度に応じてかご３の速度を制限する。

ブレーキ８は、綱車１３を制動する装置である。ブレーキ８は、例えばディスクブレーキ、ドラムブレーキ、またはその他の可動部を有するブレーキなどである。通常時において制動状態にあるときに、ブレーキ８は、静止した状態でかご３および釣合い錘６を保持できる制動力を綱車１３に加える。制動力は、例えば綱車１３の回転を抑制する摩擦力、または当該摩擦力を生じさせる押圧力などである。一方、ブレーキ８は、解放状態にあるときに、綱車１３の回転を妨げない。

綱車速度検出部９は、綱車１３の速度を検出する部分である。綱車速度検出部９が検出する綱車１３の速度は、例えば綱車１３の外周の速度である。綱車速度検出部９は、例えば綱車１３の回転量を検出するエンコーダなどを有する。綱車速度検出部９は、綱車１３の回転量を綱車１３の回転速度または綱車１３の外周の速度などに換算する機能を搭載していてもよい。

かご速度検出部１０は、かご３の速度を検出する部分である。かご速度検出部１０が検出するかご３の速度は、例えばかご３の鉛直方向の走行速度である。かご速度検出部１０は、例えば調速機シーブ１５の回転量を検出するエンコーダなどを有する。かご速度検出部１０は、調速機シーブ１５の回転量をかご３の走行速度などに換算する機能を搭載していてもよい。また、かご速度検出部１０は、例えばかご３に設けられる位置センサ、速度センサ、または加速度センサなどの検出結果に基づいてかご３の速度を検出してもよい。また、かご速度検出部１０は、かご３に連動して動作する主ロープ５または釣合い錘６などの速度を検出することによってかご３の速度を検出してもよい。

安全スイッチ１１は、昇降路２に設けられる。安全スイッチ１１は、昇降路２の上端部および下端部などに配置される。安全スイッチ１１は、例えばかご３が最上階または最下階の着床位置を行き過ぎて走行することを検知するスイッチである。安全スイッチ１１が作動するときに、例えば保守員などの点検を受けるまでエレベーター１は走行せずに待機する場合がある。この場合に、かご３に乗車していた利用者の閉じ込めが発生する可能性がある。

制御装置１２は、エレベーター１の動作を制御する装置である。エレベーター１の動作は、例えば、かご３の走行およびブレーキ８の動作などを含む。ブレーキ８の動作は、非常停止を含む。非常停止は、非常停止信号の入力、非常停止する事象の発生の検出、または停電の発生などによって、走行しているかご３を停止させる動作である。非常停止は、例えばかご３の走行中に何らかの異常が検知されることによって開始される。非常停止を開始させる異常は、エレベーター１に設けられる図示されない異常検知器などによって検知される。異常検知器は、例えばエレベーター１に設けられる安全装置などである。制御装置１２は、滑り検知部１６と、ブレーキ制御部１７と、を備える。

滑り検知部１６は、綱車１３との間の主ロープ５の滑りの有無を検知する部分である。ここで、非常停止において、ブレーキ８は、主ロープ５とともに回転している綱車１３に制動力を加える。このとき、主ロープ５に連動するかご３の昇降路内の位置、走行方向、走行加速度、および質量、搭乗人数およびかご３に搭載される機器によって変動するかご３内の荷重、綱車１３のロープ溝の形状、主ロープ５と綱車１３の摩擦係数、ならびにブレーキ８の制動力などによって、綱車１３に対する主ロープ５の滑りが発生する場合がある。滑り検知部１６は、このように非常停止などの際の主ロープ５の滑りの有無を検知する。滑り検知部１６は、例えば綱車１３の外周部に対する主ロープ５の周方向の相対運動を検知することによって主ロープ５の滑りの有無を検知する。滑り検知部１６は、例えば次のように滑りの有無を検知する。

滑り検知部１６は、かご速度検出部１０および綱車速度検出部９がそれぞれ検出したかご３の速度および綱車１３の速度の差を綱車１３に対する主ロープ５の相対速度として算出する。滑り検知部１６は、算出した相対速度が予め設定された閾値を超えるときに、主ロープ５の滑りの発生を検知する。一方、滑り検知部１６は、算出した相対速度が予め設定された閾値を下回るときに、主ロープ５の滑りの解消を検知する。

なお、かご３からかご速度検出部１０までに共振系が存在する場合などに、滑り検知部１６は、かご３からかご速度検出部１０までの機械特性の逆モデルフィルタをかご速度検出部１０の出力に用いて、当該機械特性の影響を除去する処理を行ってもよい。滑り検知部１６は、例えば当該処理を行った上で綱車速度検出部９の出力との相対速度を算出してもよい。また、滑り検知部１６は、巻上機４からかご３の位置までおよびかご３からかご速度検出部１０までの各々の機械特性フィルタをかご速度検出部１０の出力に適用したものと、かご３の速度とを用いて、綱車１３に対する主ロープ５の相対速度を算出してもよい。これにより、主ロープ５の滑りの他の主ロープ５の伸び縮みなどによる影響が除去されるので、綱車１３に対する主ロープ５の相対速度が精度よく算出される。このため、滑りの有無の検知に対する閾値を小さくすることができるので、主ロープ５の滑り検知の精度が高められる。

ブレーキ制御部１７は、ブレーキ８の動作を制御する部分である。ブレーキ制御部１７は、複数の制御方式を切り替えてブレーキ８の動作を制御する。複数の制御方式は、制動力制御方式および滑り解消制御方式を含む。

制動力制御方式は、設定減速度で綱車１３が減速するようにブレーキ８の制動力を制御する制御方式である。設定減速度は、第１減速度ａ_１および第２減速度ａ_２の間で予め設定された一定の減速度である。ここで、減速度は、速度の絶対値を減少させる加速度である。この例において、第１減速度ａ_１の絶対値は、第２減速度ａ_２の絶対値より大きい。なお、制動力制御方式におけるブレーキ８の制御は、綱車速度検出部９が検出した綱車１３の速度に基づいて行われてもよい。また、滑りが発生していない状況ではかご３の速度と綱車１３の速度は概略一致するため、制動力制御方式におけるブレーキ８の制御は、かご速度検出部１０が検出するかご３の速度から推定される綱車１３の減速度に基づいて行われてもよい。

第１減速度ａ_１は、第１減速度ａ_１より絶対値が小さい減速度で非常停止する場合に、綱車１３との間の主ロープ５の滑りが発生しないことが見込まれる減速度である。第１減速度ａ_１は、巻上機４のトラクション能力の見込み値から予め計算される。トラクション能力の見込み値は、例えば巻上機４の綱車１３および主ロープ５の形状および材質などの仕様または設計値などに基づいて算出される、主ロープ５の綱車１３に対する滑りにくさなどである。トラクション能力の見込み値において、綱車１３および主ロープ５の間の摩耗などの局所的な摩擦条件の低下などは考慮されない。また、第１減速度ａ_１の計算において、主ロープ５の滑りが発生しやすいかご３の走行方向および荷重の条件などが考慮される。滑りが発生しやすい条件は、例えば無負荷での上昇時または最大負荷での下降時などの条件を含む。第１減速度ａ_１は、例えば、局所的な摩擦条件の低下などを考慮しない場合に滑りが発生しないように予め計算された上限の減速度である。

第２減速度ａ_２は、第２減速度ａ_２より絶対値が大きい減速度で非常停止する場合に、安全スイッチ１１が配置される位置までかご３が走行しないことが見込まれる減速度である。第２減速度ａ_２は、かご３、釣合い錘６、主ロープ５、および綱車１３の重量ならびにかご３の定格速度などの仕様または設計値などに基づいて予め算出される。第２減速度ａ_２の計算において、かご３の行き過ぎ量が大きくなるかご３の走行方向および荷重の条件などが考慮される。ここで、行き過ぎ量は、最上階または最下階などの終端階の着床位置から当該着床位置を行き過ぎてかご３が停止した位置までの距離である。かご３の行き過ぎ量が大きくなる条件は、例えば無負荷での上昇時または最大負荷での下降時などの条件を含む。第２減速度ａ_２は、例えば、ブレーキ８の制御のオーバーシュートなどを考慮しない場合に安全スイッチ１１が作動しないように予め計算された下限の減速度である。ここで、ブレーキ８の制御のオーバーシュートは、指令に対して制動力が過大になることを表す。

第１減速度ａ_１および第２減速度ａ_２の間の減速度を設定減速度として制動力制御方式でブレーキ制御部１７がブレーキ８の動作を制御することで、非常停止が行われる場合においても主ロープ５の滑りの発生および利用者の閉じ込めの発生が抑制される。しかしながら、局所的な摩擦条件の低下またはブレーキ８の制御のオーバーシュートなどによって、主ロープ５の滑りが発生する場合がある。このため、ブレーキ制御部１７は、かご３の制動距離が長くならないように、滑りが発生した場合のかご３の速度などの条件に応じて滑り解消制御方式への切り替えを行う。

滑り解消制御方式は、綱車１３および主ロープ５の間の滑りを解消させる制御方式である。綱車１３および主ロープ５の間の滑りが解消された状態は、主ロープ５および綱車１３の相対速度が０になり一体となって運動している状態である。滑り解消制御方式において、ブレーキ制御部１７は、例えば綱車１３の速度をかご３の速度に追従するようにブレーキ８の制動力を制御する。ブレーキ制御部１７は、例えばかご速度検出部１０が検出するかご３の速度と綱車速度検出部９が検出する綱車１３の速度との差異が小さくなるように、綱車１３に加える制動力の大きさを調整することで綱車１３の減速度を制御する。これにより、主ロープ５の滑りの解消、すなわちトラクション回復が行われる。望ましくは、ブレーキ制御部１７は、滑り解消制御方式においてブレーキ８の状態を制動状態のまま解放状態に状態遷移しないように制動力を調整しながらブレーキ８を制御する。あるいは、ブレーキ制御部１７は、滑り検知部１６が滑りの解消を検出するまでブレーキ８を解放してもよい。その他、滑りが解消された状態にするものであれば、滑り解消制御方式におけるブレーキ８の制御の方法は問わない。

続いて、図２および図３を用いて、非常停止の際のかご３の制動距離の例を説明する。
図２および図３は、実施の形態１に係るかご３の非常停止時における速度波形の例を示す図である。

図２および図３の横軸は、時間を表す。図２および図３の縦軸は、かご３および綱車１３の速度を表す。図２および図３において、実線はかご３の速度波形を表す。図２および図３において、破線は綱車１３の速度波形を表す。なお、説明のため、図２および図３において、ブレーキトルクがステップ状に立ち上がるように単純化した場合の速度波形の例が示される。

図２において、ブレーキ制御部１７が制御方式を切り替えない場合の例が示される。

エレベーター１の異常検知器が異常を検知する場合に、制御装置１２に検知信号が入力される。このとき、制御装置１２は、かご３の非常停止を行う。制御装置１２は、動力停止指令を巻上機４に出力する。巻上機４は、入力された指令に基づいて、綱車１３の回転駆動を停止する。また、例えば制御装置１２に検知信号が入力されるときに、ブレーキ制御部１７は、かご３の非常停止を開始する。図２の点Ａは、ブレーキ制御部１７がかご３の非常停止を開始する時刻に対応する。

非常停止を開始するときに、ブレーキ制御部１７は、制動力制御方式によってブレーキ８を制御する。ブレーキ制御部１７は、ブレーキ制御指令をブレーキ８に出力する。ブレーキ８は、ブレーキ制御指令が入力された後に、綱車１３の制動を開始する。ここで、ブレーキ８に指令が入力されてから制動力が発生するまでの間に、ブレーキ８の可動部の動作などのために遅れ時間がある。図２の点Ｂは、指令が入力されてから遅れ時間後にブレーキ８が制動力を発生させた時刻に対応する。

点Ａから点Ｂまでのブレーキ８が制動力を発生させる遅れ時間の間に、かご３および綱車１３は、かご３および釣合い錘６のアンバランストルクによって加速または減速する。この例において、かご３の制動距離が長くなる状況としてかご３が加速する場合が示される。アンバランストルクによってかご３が加速する状況は、例えば無負荷での上昇時、または最大荷重での下降時などである。かご３は、点Ａから点Ｂまでの遅れ時間の間に、一定の加速度で増速する。なお、ロープアンバランスなどによって実際は一定の加速度にならない場合もあるが、本実施の形態では加速度が一定であると仮定して簡素化したモデルで説明を行う。

遅れ時間の後にブレーキ８の制動力によって綱車１３に減速度が生じた場合に、綱車１３およびかご３は減速を開始する。ここで、減速を開始する直前の綱車１３およびかご３の速度を最大速度と呼ぶ。綱車１３および主ロープ５がブレーキ８の制動力によって減速するときに、綱車１３に対する主ロープ５の滑りが生じうる。図２において、ブレーキ８が制動力を発生させた直後に滑りが発生する場合の例が示される。すなわち、図２の点Ｂは、主ロープ５の滑り出し時に対応する。

主ロープ５の滑りが発生するときに、滑り検知部１６は、主ロープ５の滑りを検知する。滑り検知部１６は、検知信号をブレーキ制御部１７に出力する。ブレーキ制御部１７は、滑り検知部１６から検知信号が入力されたときに、参照時点におけるかご３または綱車１３の速度をかご速度検出部１０または綱車速度検出部９によって検出する。参照時点は、非常停止の開始から滑り出しまでのいずれかの予め設定された任意の時点である。参照時点において主ロープ５はまだ滑っていないため、主ロープ５と連動するかご３の速度および綱車１３の速度は等しい。このため、ブレーキ制御部１７は、かご速度検出部１０が検出するかご３の速度または綱車速度検出部９が検出する綱車１３の速度の少なくとも一方の値を参照時点の速度として用いることができる。ブレーキ制御部１７は、検知信号が入力されたときに、参照時点における速度が速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超えるかを判定する。速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、非常停止時のかご３の制動距離を抑えうるように予め設定されたかご３の速度の値である。

この例のブレーキ制御部１７は、滑り検知部１６から検知信号が入力されたときに、滑り出しの点Ｂを参照時点として点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂが速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超えるかを判定する。ブレーキ制御部１７は、例えば検知信号が入力されたときのかご速度検出部１０または綱車速度検出部９の検出値を点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂとしてもよい。あるいは、ブレーキ制御部１７は、かご速度検出部１０または綱車速度検出部９の検出値の時系列データに基づいて、内挿または外挿などによって滑り出し時の点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂを算出してもよい。図２の例においては、本実施の形態の内容を適用せずに、非常停止動作において主ロープ５が滑り続けた場合の速度波形が示されている。また図２の速度波形は、本実施の形態の内容を適用し、Ｖ_Ｂが速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超えていない場合、すなわち主ロープ５が滑り続けた場合の速度波形に対して、概形は同じく、点Ａおよび点Ｂにおける速度は小さく、ＢＣ間の時間が短くなる。

主ロープ５の滑りが発生した後に、綱車１３およびかご３は互いに異なる減速度で減速する。この例においてブレーキ制御部１７は制動力制御方式を維持しているので、綱車１３は一定の減速度で減速した後に、点Ｃ１において停止する。また、かご３は、綱車１３に対して滑る主ロープ５の摩擦などによって一定の減速度で減速した後に、点Ｆ１において停止する。

かご３が停止するときに、ブレーキ制御部１７は、かご３の停止判定を行う。かご３の停止判定は、例えばかご速度検出部１０が検出するかご３の速度に基づいて行われる。ブレーキ制御部１７は、例えばかご３の速度の絶対値が予め設定された閾値を下回るときに、かご３が停止したと判定する。あるいは、ブレーキ制御部１７は、かご３の速度の絶対値が予め設定された速度の閾値を下回り、かつ、当該速度の時間変化率が予め設定された変化率の閾値を下回るときに、かご３が停止したと判定してもよい。また、例えば主ロープ５が綱車１３に対して滑っていない場合などに、ブレーキ制御部１７は、綱車速度検出部９が検出する綱車１３の速度に基づいてかご３の停止判定を行ってもよい。主ロープ５が滑っていない場合にかご３の速度および綱車１３の速度は同一となるので、ブレーキ制御部１７は、かご３の速度を用いる停止判定と同様の方法で綱車１３の速度を用いたかご３の停止判定を行うことができる。また、ブレーキ制御部１７は、他の方法によってかご３の停止判定を行ってもよい。かご３が停止したと判定した後に、ブレーキ制御部１７は、通常時と同様に静止した状態でかご３および釣合い錘６を保持できる制動力を綱車１３に加える。一方、かご３が停止していないと判定するときに、ブレーキ制御部１７は、非常停止時のブレーキ８の制御を継続する。

図２の場合におけるかご３の制動距離Ｓ_１は、実線で示される速度波形および横軸の間の部分の面積に対応する。このため、制動距離Ｓ_１の推定値は、次の式（１）によって表される。

ここで、Ｓ_ＡＢは、点Ａから点Ｂまでの間にかご３が走行する距離を表す。ａ_ｒｏｐｅは、主ロープ５が綱車１３に対して滑りながら減速する場合のかご３の減速度の見込み値である。加速度ａ_ｒｏｐｅは、図２において点Ｂおよび点Ｆ１を結ぶ線分の傾きに対応する。加速度ａ_ｒｏｐｅは、かご３の速度の絶対値を減少させる加速度であるため、かご３の走行方向を正の向きとした場合に負の値をとる。

なお、距離Ｓ_ＡＢは、例えば次の式（２）によって算出されてもよい。

ここで、ａ_ｋは、アンバランストルクによるかご３の空走加速度の見込み値を表す。加速度ａ_ｋは、図２において点Ａおよび点Ｂを結ぶ線分の傾きに対応する。加速度ａ_ｋは、かご３の速度の絶対値を増加させる加速度であるため、かご３の走行方向を正の向きとした場合に正の値をとる。Ｔ_１は、点Ａから点Ｂの間のブレーキ８が制動力を発生させるまでの時間の見込み値を表す。見込み値Ｔ_１は、解放状態から制動状態へのブレーキ８の状態遷移に要する見込み時間を含む。

また、ブレーキ制御部１７は、非常停止の開始時のＡ点を参照時点として、Ａ点における速度Ｖ_Ａに基づいてブレーキ８の制御をおこなってもよい。このとき、式（１）および式（２）において、次の式（３）を用いて点Ａにおける速度Ｖ_Ａから算出された速度Ｖ_Ｂの値が用いられてもよい。

なお、速度Ｖ_Ｂの場合と同様に、ブレーキ制御部１７は、かご速度検出部１０が検出するかご３の速度または綱車速度検出部９が検出する綱車１３の速度の少なくとも一方の値を速度Ｖ_Ａとして用いることができる。また、ブレーキ制御部１７は、非常停止の開始時のＡ点から主ロープ５の滑り出し時のＢ点までの任意の時点を参照時点として、参照時点における速度に基づいてブレーキ８の制御を行ってもよい。このとき、式（３）と同様にして参照時点における速度から算出された速度Ｖ_Ｂなどの値が用いられてもよい。

一方、図３において、ブレーキ制御部１７が制御方式を切り替える場合の例が示される。
図３において、図２と同様にブレーキ８が制動力を発生させた直後に滑りが発生する場合の例が示される。

この例のブレーキ制御部１７は、滑り検知部１６から検知信号が入力されたときに、参照時点である点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂが速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超えるかを判定する。この例において、速度Ｖ_Ｂは、速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超える。このとき、ブレーキ制御部１７は、制御方式を制動力制御方式から滑り解消制御方式に切り替える。

ここで、滑りが発生してから滑り検知部１６が検知信号を出力するまでの間に遅れ時間がある。この遅れ時間の間に、綱車１３およびかご３は互いに異なる減速度で減速する。遅れ時間の間にブレーキ制御部１７は制御方式を制動力制御方式からまだ切り替えていないので、綱車１３は一定の減速度で減速している。また、かご３は、綱車１３に対して滑る主ロープ５の摩擦などによって一定の減速度で減速している。

その後、滑り検知の検知遅れなどによる遅れ時間の後に、ブレーキ８は、滑り解消制御方式によって綱車１３の制動を開始する。図３の点Ｃ２は、滑りが発生してから遅れ時間後に滑り解消制御方式への切替えによってブレーキ８の制動力が制動力制御方式から変化した時刻に対応する。ここで、点Ｂおよび点Ｃの間の遅れ時間は、滑りの検出遅れおよびブレーキ８の制御応答遅れを含む。滑り解消制御方式によって、ブレーキ８は、主ロープ５の滑りが解消されるように制御される。例えば、ブレーキ制御部１７は、ブレーキ８が綱車１３に与える制動力を綱車１３の速度がかご３の速度に追従するように制御する。図３の点Ｄは、滑り解消制御方式によって主ロープ５の滑りが解消された時刻に対応する。ここで、滑りが解消してから滑り検知部１６に検知されるまでの間においても、滑りの発生の検知と同様に遅れ時間がある。この遅れ時間の間、ブレーキ８は、滑り解消制御方式に基づく制動力を綱車１３に与えている。図３の点Ｅは、滑りが解消してから遅れ時間後にブレーキ８が制動力制御方式に基づく制動力を発生させた時刻に対応する。

図３の例において、滑り解消制御方式に基づく制動力は、制動力制御方式において発生した主ロープ５の滑りを解消しうるように制動力制御方式に基づく制動力より小さい。このため、点Ｄから点Ｅまでのブレーキ８が制動力を発生させる遅れ時間の間に、かご３は、かご３および釣合い錘６のアンバランストルクによって加速または減速する。この例において、かご３の制動距離が長くなる状況であるかご３が加速する場合が示される。かご３は、点Ｄから点Ｅまでの遅れ時間の間に、一定の加速度で増速する。

遅れ時間の後に、点Ｅにおいて綱車１３およびかご３は減速を開始する。このとき、主ロープ５の滑りは解消されているので、主ロープ５および綱車１３は一体となって運動している。このため、かご３および綱車１３は、互いに等しい一定の減速度で減速した後に点Ｆ２において停止する。

図３の場合におけるかご３の制動距離Ｓ_２は、実線で示される速度波形および横軸の間の部分の面積に対応する。このため、制動距離Ｓ_２の推定値は、次の式（４）によって表される。

ここで、ａ_ｃは、トラクションが回復した後、すなわち主ロープ５の滑りが解消した後の減速度の指令値である。加速度ａ_ｃは、図３において点Ｅおよび点Ｆ２を結ぶ線分の傾きに対応する。加速度ａ_ｃは、かご３の速度の絶対値を減少させる加速度であるため、かご３の走行方向を正の向きとした場合に負の値をとる。ａ_ｔｒは、トラクションが回復した後の遅れ時間の間のかご３の加速度の見込み値である。加速度ａ_ｔｒは、図３において点Ｄおよび点Ｅを結ぶ線分の傾きに対応する。加速度ａ_ｔｒは、かご３の速度の絶対値を増加させる加速度であるため、かご３の走行方向を正の向きとした場合に正の値をとる。また、ブレーキ８の開放によって滑り状態を解消する場合に、加速度ａ_ｔｒは空走加速度ａ_ｋと等しくなる。Ｔ_２は、点Ｂから点Ｄの間のトラクションが回復するまでの時間の見込み値である。見込み値Ｔ_２は、滑り検知部１６における滑りの発生の検知の遅れ時間を含む。また、制動力制御方式から滑り解消制御方式への切り替えにおいてブレーキ８の状態が制動状態から解放状態に遷移する場合に、見込み値Ｔ_２は、当該状態遷移に要する見込み時間を含む。Ｔ_３は、点Ｄから点Ｅの間のブレーキ８が制動力制御方式に基づく制動力を発生させるまでの時間の見込み値である。見込み値Ｔ_３は、滑り検知部１６における滑りの解消の検知の遅れ時間を含む。また、滑り解消制御方式から制動力制御方式への切り替えにおいてブレーキ８の状態が解放状態から制動状態に遷移する場合に、見込み値Ｔ_３は、当該状態遷移に要する見込み時間を含む。

なお、主ロープ５の滑りは、例えば摩擦係数の減少などの局所的な要因、またはブレーキ制御のオーバーシュートなどの一時的な要因などであるため、トラクション回復後の減速度の指令値ａ_ｃは、滑りが発生しない通常の範囲の減速度に設定される。また、指令値ａ_ｃの絶対値は、例えば滑りが発生した場合の減速度の見込み値ａ_ｒｏｐｅの絶対値より大きい値に設定される。指令値ａ_ｃの値は、例えば設定減速度の値などである。指令値ａ_ｃの絶対値を見込み値ａ_ｒｏｐｅの絶対値より十分大きくとることで、トラクション回復のためにかご３が増速した場合においても制動距離への増速の影響がキャンセルされうる。

この例において、式（１）から式（４）で用いられる見込み値ａ_ｋ、ａ_ｒｏｐｅ、ａ_ｔｒ、Ｔ_１、Ｔ_２、およびＴ_３は、例えばエレベーター１の仕様または設計値などに基づいて予め設定または算出される値である。また、指令値ａ_ｃは、予め設定される値である。

続いて、図４および図５を用いて、速度閾値Ｖ_ｌｉｍの例を説明する。
図４および図５は、実施の形態１に係るかご３の非常停止時における速度波形の例を示す図である。

図４および図５の横軸は、時間を表す。図４および図５の縦軸は、かご３の速度を表す。図４および図５において、実線はブレーキ制御部１７が制御方式を切り替えた場合の速度波形を表す。図４および図５において、破線はブレーキ制御部１７が制御方式を切り替えない場合の速度波形を表す。なお、図２および図３と同様に、図４および図５においてブレーキトルクがステップ状に立ち上がるように単純化した場合の速度波形の例が示される。

図４において、ブレーキ制御部１７が制御方式を切り替えない場合の制動距離Ｓ_１と制御方式を切り替えた場合の制動距離Ｓ_２とが等しくなる場合の例が示される。

速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２が等しくなるときの参照時点における速度として設定される。この例において点Ｂを参照時点とするので、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２が等しくなるときの点Ｂにおける速度として設定される。式（１）から式（４）においてＳ_１＝Ｓ_２とすることで得られる速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、見込み値ａ_ｋ、ａ_ｒｏｐｅ、ａ_ｔｒ、Ｔ_１、Ｔ_２、およびＴ_３、ならびに指令値ａ_ｃなどによって表される。この例において、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２、または速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、予め設定された評価用の運転条件に基づいて算出される。評価用の運転条件は、かご３の内部の荷重の大きさおよびかご３の走行方向などの条件を含む。評価用の運転条件は、かご３の位置に応じて決められるかご３の加速度の条件などを含んでもよい。

かご３の制動距離は速度波形および横軸の間の部分の面積に対応するため、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２の差異は、面積α_１および面積α_２の差異に対応する。ここで、面積α_１は、破線の速度波形が実線の速度波形より大きい部分の面積である。面積α_２は、実線の速度波形が破線の速度波形より大きい部分の面積である。図４において、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２が等しくなるので、面積α_１および面積α_２は等しい。

図５において、参照時点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂが速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超える場合の例が示される。この例において、速度Ｖ_Ｂの値は、速度閾値Ｖ_ｌｉｍの値より速度差ΔＶだけ大きい。

速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２が等しくなるときの参照時点Ｂの速度である。よって、図５の一点鎖線より上側の領域において、実線の速度波形が破線の速度波形より大きい部分の面積と破線の速度波形が実線の速度波形より大きい部分の面積は等しい。このため、面積α_１は、一点鎖線より下側の領域の分だけ面積α_２より大きくなる。したがって、制動距離Ｓ_１は制動距離Ｓ_２より大きくなる。

同様に、参照時点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂが速度閾値Ｖ_ｌｉｍを下回る場合において（図示せず）、面積α_１は、面積α_２より小さくなる。したがって、制動距離Ｓ_１は制動距離Ｓ_２より小さくなる。

ブレーキ制御部１７は、参照時点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂと速度閾値Ｖ_ｌｉｍとの比較に基づいて制御方式を切り替えることで、制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２のうちの短い方の制動距離でかご３が停止するようにブレーキ８の制御を行うことができる。なお、ブレーキ制御部１７は、非常停止の開始時のＡ点から主ロープ５の滑り出し時のＢ点までの任意の時点を参照時点としてもよい。この場合においても、ブレーキ制御部１７は、当該参照時点に対して同様に設定された速度閾値と当該参照時点における速度の比較の結果に基づいて制御方式を切り替えることで、短い制動距離でかご３が停止するようにブレーキ８の制御を行うことができる。

続いて、図６を用いて、エレベーター１の動作の例を説明する。
図６は、実施の形態１に係るエレベーター１の動作の例を示すフローチャートである。
図６において、非常停止についてのブレーキ制御部１７の動作の例が示される。

ステップＳ１において、非常停止を開始するときに、ブレーキ制御部１７は、制動力制御方式によってブレーキ８の制動を制御する。その後、エレベーター１の動作は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、ブレーキ制御部１７は、滑り検知部１６が滑りを検知したかを検知信号の有無などに基づいて判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、エレベーター１の動作は、ステップＳ３に進む。判定結果がＮｏの場合に、エレベーター１の動作は、ステップＳ６に進む。

ステップＳ３において、ブレーキ制御部１７は、滑り出し時を参照時点として、参照時点Ｂにおける速度Ｖ_Ｂを検出する。その後、エレベーター１の動作は、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、ブレーキ制御部１７は、速度Ｖ_Ｂが速度閾値Ｖ_ｌｉｍを超えるかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、エレベーター１の動作は、ステップＳ５に進む。判定結果がＮｏの場合に、エレベーター１の動作は、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５において、ブレーキ制御部１７は、滑り解消制御方式によってブレーキ８の制動を制御する。その後、エレベーター１の動作は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ６において、ブレーキ制御部１７は、制動力制御方式によってブレーキ８の制動を制御する。その後、エレベーター１の動作は、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、ブレーキ制御部１７は、かご３が停止したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、エレベーター１の動作は、ステップＳ２に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、非常停止についてのエレベーター１の動作は、終了する。

なお、滑り検知部１６は、次のように綱車１３のみかけの慣性質量の変化によって主ロープ５の滑りの有無を検知してもよい。主ロープ５の滑りがない場合に、綱車１３のみかけの慣性質量は、綱車１３自身の慣性質量に、かご３および釣合い錘６の慣性質量が加わったものとなる。一方、主ロープ５の滑りがある場合に、綱車１３のみかけの慣性質量は、綱車１３自身の慣性質量のみとなる。このため、綱車１３に加えられるトルクおよびブレーキ８が綱車１３に与える制動力などが同じ場合であっても、滑りの有無によって綱車１３の減速度が変化する。主ロープ５の滑りがあると綱車１３の減速度は大きくなるので、滑り検知部１６は、綱車１３の減速度が予め設定された閾値を超えるときに滑りの発生を検知してもよい。ここで、滑り検知部１６は、綱車１３の減速度を例えば綱車速度検出部９が検出する綱車１３の速度などから算出してもよい。また、滑り検知部１６は、綱車速度検出部９およびかご速度検出部１０が検出する速度の少なくとも一方の速度情報に基づいた綱車１３またはかご３の減速もしくは増速の加速度と、制動力制御方式の減速度指令値とを用いた滑りの検知を行ってもよい。滑り検知部１６は、綱車速度検出部９およびかご速度検出部１０が検出する速度の少なくとも一方の速度情報に基づいた綱車１３またはかご３の減速もしくは増速の加速度と、ブレーキ８の制御状態とに基づく滑りの解消検知を行ってもよい。また、滑り検知部１６は、主ロープ５の滑りの有無を検知する複数の手段を組み合わせてもよい。

本開示においては、かご３および釣合い錘６のアンバランストルクによってかご３が進行方向に対して増速する場合を例に説明を行ったが、減速する場合についても本開示の内容を適用することができる。なお、減速する場合は、減速を開始する直前の綱車１３およびかご３の速度は最大速度とはならないが、本開示においては、便宜上、最大速度と呼ぶ。

以上に説明したように、実施の形態１に係るエレベーター１は、ブレーキ８と、滑り検知部１６と、かご速度検出部１０と、ブレーキ制御部１７と、を備える。かご３を昇降路２に吊り下げる主ロープ５は、巻上機４の綱車１３に巻き掛けられる。巻上機４は、かご３を昇降路２で昇降させる。ブレーキ８は、巻上機４において綱車１３を制動する。滑り検知部１６は、綱車１３に対する主ロープ５の滑りの有無を検知する。かご速度検出部１０は、かご３の速度を検出する。非常停止時において滑り検知部１６が滑りの発生を検知するときに、ブレーキ制御部１７は、参照時点におけるかご速度検出部１０に検出されたかご３の速度を予め設定された速度閾値と比較する。参照時点は、非常停止の開始から滑り出しまでの予め設定された任意の時点である。
また、実施の形態１に係るエレベーター１は、かご速度検出部１０とともに、またはかご速度検出部１０に替えて綱車速度検出部９を備えてもよい。綱車速度検出部９は、綱車１３の速度を検出する。このとき、非常停止時において滑り検知部１６が滑りの発生を検知する場合に、ブレーキ制御部１７は、参照時点におけるかご速度検出部１０に検出されたかご３の速度、または綱車速度検出部９に検出された綱車１３の速度を予め設定された速度閾値と比較する。
比較を行った参照時点の速度が速度閾値を超える場合に、ブレーキ制御部１７は、滑り解消制御方式によってブレーキ８を制御する。滑り解消制御方式は、綱車１３および主ロープ５の間の滑りを解消させる制御方式である。一方、比較を行った参照時点の速度が速度閾値を超えない場合に、ブレーキ制御部１７は、制動力制御方式によってブレーキ８を制御する。制動力制御方式は、設定減速度で綱車１３が減速するように制動力を制御する制御方式である。

当該構成によって、非常停止の開始から滑り出しまでの参照時点におけるかご３または綱車１３の速度などの状況に応じて、主ロープ５が滑り出した後のブレーキ８の制御方式がかご３の制動距離が短くなるように選択される。このため、ブレーキ８の作動の遅れ時間および滑り検知の遅れ時間などによってかご３が増速しうる場合などにおいても、非常停止時のかご３の制動距離が抑えられる。また、滑り出し時までの参照時点における速度に基づいて制御方式が選択されるので、ブレーキ制御部１７は、滑りの発生が検知された後、選択された制御方式によって速やかにブレーキ８の制御を行うことができる。

ここで、主ロープ５が滑るときの主ロープ５および綱車１３の間の摩擦力は、主ロープ５および綱車１３の相対速度が大きくなると低下する。このため、滑りの発生が検知された後も制動力制御方式を継続する場合に、かご３が停止するまでの間にかご３の減速度は変動する。滑り出し時から綱車１３が停止するまで、かご３の減速度の絶対値は滑り出し時の減速度から次第に小さくなる。その後、綱車１３が停止した後、相対速度が小さくなるためかご３の減速度は次第に大きくなる。その後、遅くともかご３が停止するときまでに、かご３の減速度の絶対値は滑り出し時の減速度まで小さくなる。このため、かご３の減速度の変動を考慮した速度波形は、図２などにおける滑り出し時の減速度のまま一定で減速する速度波形より上側の波形となる。したがって、式（１）によって算出される制動距離Ｓ_１は、滑り解消制御方式によるブレーキ８の制御を行わない場合において最小の条件で算出された制動距離となる。ブレーキ制御部１７は、制動距離Ｓ_２が制動距離Ｓ_１を下回る場合に滑り解消制御方式によるブレーキ８の制御を行うので、制御方式の切り替えによってかご３の制動距離が長くなることはない。

また、ブレーキ制御部１７は、主ロープ５の滑り出しの時点を参照時点とする。これにより、滑り出しの時点より前の制動距離の影響が制動距離Ｓ_１および制動距離Ｓ_２の評価においてキャンセルされるので、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、主ロープ５が実際に滑り出すまでのかご３の運動の影響をうけない。このため、ブレーキ８が制動力を綱車１３に加え始めた直後には主ロープ５が滑り出さない場合においても、速度閾値Ｖ_ｌｉｍの算出および速度閾値Ｖ_ｌｉｍとの比較などが容易になる。

また、ブレーキ制御部１７は、非常停止の開始の時点を参照時点とする。これにより、主ロープ５が滑り出す前に参照時点および速度閾値を比較できるので、ブレーキ制御部１７は、滑りの発生が検知された後、選択された制御方式によってより速やかにブレーキ８の制御を行うことができる。

また、ブレーキ制御部１７は、非常停止時において滑り検知部１６が滑りの発生を検知する前に、制動力制御方式によってブレーキ８を制御する。また、ブレーキ制御部１７は、滑り検知部１６が滑りの解消を検知するときに、制動力制御方式によってブレーキ８を制御する。これにより、主ロープ５の滑りが発生していないときに、設定減速度などの大きい減速度によってかご３を減速できる。このため、かご３の制動距離がより短くなる。

また、ブレーキ制御部１７は、制動距離の推定値Ｓ_１および制動距離の推定値Ｓ_２が等しくなるような参照時点のかご３または綱車１３の速度を速度閾値Ｖ_ｌｉｍとして、滑り解消制御方式および制動力制御方式を切り替える。制動距離Ｓ_１は、滑り検知部１６が滑りの発生を検知したときに制動力制御方式によってブレーキ８が制御される場合のかご３の制動距離の推定値である。制動距離Ｓ_２は、滑り検知部１６が滑りの発生を検知したときに滑り解消制御方式によってブレーキ８が制御される場合のかご３の制動距離の推定値である。このように、速度閾値Ｖ_ｌｉｍが制動距離の推定値Ｓ_１および制動距離の推定値Ｓ_２に基づいて設定されるので、非常停止時のかご３の制動距離がより確実に抑えられる。

また、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、減速度の見込み値ａ_ｒｏｐｅと、加速度の見込み値ａ_ｔｒと、設定減速度と、滑り検知部１６の滑りの有無の検知の遅れ時間の見込み値と、ブレーキ８の状態遷移の遅れ時間の見込み値と、を含む情報に基づいて算出される。見込み値ａ_ｒｏｐｅは、滑り検知部１６が滑りの発生を検知したときに制動力制御方式によってブレーキ８が制御される場合のかご３の減速度の見込み値である。見込み値ａ_ｔｒは、綱車１３に対する主ロープ５の滑りが解消したときに滑り解消制御方式によってブレーキ８が制御される場合のかご３の加速度の見込み値である。検知の遅れ時間の見込み値および状態遷移の遅れ時間の見込み値は、遅れ時間の見込み値Ｔ_１、Ｔ_２、およびＴ_３などに含まれる。これにより、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、既知の情報などに基づいて滑り検知の前に算出できる。このため、ブレーキ制御部１７は、滑りの発生が検知された後、選択された制御方式によってより速やかにブレーキ８の制御を行うことができる。

また、ブレーキ制御部１７は、滑り解消制御方式においてブレーキ８の制動状態から解放状態への状態遷移が生じないようにブレーキ８の制動力を制御してもよい。これにより、ブレーキ８の状態遷移の時間がなくなるので、ブレーキ８の制動遅れ時間が短くなる。このため、トラクション回復直後のかご３が増速する時間が抑えられる。

また、ブレーキ制御部１７は、第１減速度ａ_１より絶対値が小さく、かつ、第２減速度ａ_２より絶対値が大きい減速度を設定減速度としてブレーキ８を制御する。第１減速度ａ_１は、綱車１３に対する主ロープ５の滑りが発生しない上限の減速度として巻上機４のトラクション能力の見込み値から予め計算されたかご３の減速度である。第２減速度ａ_２は、昇降路２に設けられた安全スイッチ１１を作動させない下限の減速度として予め計算されたかご３の減速度である。これにより、主ロープ５の滑りの発生および安全スイッチ１１の作動による閉じ込めの発生が抑えられる。

なお、滑り検知部１６およびブレーキ制御部１７などの一部または全部は、制御装置１２の外部の装置に搭載されていてもよい。

続いて、図７を用いて、エレベーター１のハードウェア構成の例について説明する。
図７は、実施の形態１に係るエレベーター１の主要部のハードウェア構成図である。

エレベーター１の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える。処理回路は、プロセッサ１００ａおよびメモリ１００ｂと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも１つの専用ハードウェア２００を備えてもよい。

処理回路がプロセッサ１００ａとメモリ１００ｂとを備える場合、エレベーター１の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ１００ｂに格納される。プロセッサ１００ａは、メモリ１００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、エレベーター１の各機能を実現する。

プロセッサ１００ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。メモリ１００ｂは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリなどにより構成される。

処理回路が専用ハードウェア２００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。

エレベーター１の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、エレベーター１の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。エレベーター１の各機能について、一部を専用ハードウェア２００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、専用ハードウェア２００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせでエレベーター１の各機能を実現する。

実施の形態２．
実施の形態２において、実施の形態１で開示される例と相違する点について特に詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示される例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図８は、実施の形態２に係るエレベーター１の構成図である。

エレベーター１は、荷重検出部１８を備える。荷重検出部１８は、かご３の内部の荷重を検出する部分である。荷重検出部１８は、例えばかご３の下部またはかご３に取り付けられる主ロープ５の端部などに設けられる。通常時において、荷重検出部１８は、例えばかご３の荷重によって変動するアンバランストルクの補償およびかご３の過積載の検知などに用いられる。

制御装置１２は、方向検出部１９を備える。方向検出部１９は、上昇または下降のかご３の走行方向を検出する部分である。方向検出部１９は、例えば綱車速度検出部９またはかご速度検出部１０が検出する速度の符号に基づいて上昇または下降を判定する。この例において、ブレーキ制御部１７は、滑り出し時を参照時点としてブレーキ８の制御を行う。

かご３の荷重は、主ロープ５を通じて綱車１３にかかるトルクに影響する。また、ブレーキトルクがかかる方向は、かご３の走行方向によって変化する。このため、主ロープ５が滑らない条件はかご３の荷重および走行方向によって変化する。これにより、主ロープ５の滑り出しの最大減速度は、かご３の荷重および走行方向によって変化する。主ロープ５が滑らない条件は、次の式（５）によって表される。

ここで、Γはトラクション係数を表す。ｅｘｐは指数関数を表す。ｋは綱車１３の溝係数を表す。溝係数は、綱車１３のロープ溝の形状などによって定まる係数である。μは主ロープ５および綱車１３の間の摩擦係数である。溝係数ｋおよび摩擦係数μの積ｋμは、主ロープ５および綱車１３の間のみかけの摩擦係数を表す。θは主ロープ５の綱車１３への巻き付け角を表す。Ｔｅｎ１は綱車１３から見たかご３側の張力を表す。Ｔｅｎ２は綱車１３から見た釣合い錘６側の張力を表す。主ロープ５の滑りは、式（５）の右辺の張力比がトラクション係数Γを超える場合に発生する。

また、主ロープ５の滑りが発生していないときの綱車１３の回転軸周りの運動方程式は、次の式（６）によって表される。

ここで、Ｍ_ｔｍは綱車１３の慣性に相当する等価質量を表す。ａ_ｔｍは綱車１３の減速度を表す。Ｆ_ＢＫはブレーキトルクを綱車１３の回転方向の力に換算した力を表す。力Ｆ_ＢＫの符号は、かご３の上昇時に負となり、かご３の下降時に正となるように取られる。

主ロープ５がちょうど滑り出す条件は式（５）において張力比がトラクション係数に等しくなることであるため、当該条件を満たす張力を式（６）に適用することによって滑り出し時の減速度ａ_ｔｍが計算できる。ここで、張力Ｔｅｎ１および張力Ｔｅｎ２の値は、例えば巻上機４、釣合い錘６、およびロープ類の質量、ならびに滑車類の慣性質量および質量などを用いて、ローピングに応じて計算できる。ここで、ロープ類は、例えば主ロープ５、コンペンセーションロープ、制御ケーブル、および調速機ロープ１４などを含む。滑車類は、例えば反らせ車、返し車、およびコンペンセーションシーブなどを含む。

ブレーキ制御部１７は、かご３の荷重およびかご３の走行方向に応じた滑り出し時の減速度を算出する。ブレーキ制御部１７は、当該減速度を用いて例えば実施の形態１と同様の計算方法によって速度閾値Ｖ_ｌｉｍを算出する。ブレーキ制御部１７は、算出した速度閾値Ｖ_ｌｉｍに基づいて非常停止時のブレーキ制御を行う。これにより、負荷の条件に応じた制御方式が選択されるため、制動距離がより短縮される。

なお、ブレーキ制御部１７は、かご３の荷重および走行方向が変化する都度計算を行って速度閾値Ｖ_ｌｉｍを更新してもよい。あるいは、ブレーキ制御部１７は、かご３の荷重および走行方向ごとに予め計算された速度閾値Ｖ_ｌｉｍのテーブルを参照することで速度閾値Ｖ_ｌｉｍを更新してもよい。

以上に説明したように、実施の形態２に係るエレベーター１は、方向検出部１９と、荷重検出部１８と、を備える。方向検出部１９は、かご３の走行方向を検出する。荷重検出部１８は、かご３の内部の荷重を検出する。速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、方向検出部１９が検出するかご３の走行方向と、荷重検出部１８が検出するかご３の荷重と、を含む情報に基づいて算出される。

当該構成によって、かご３の負荷および走行方向などの運転条件に応じて速度閾値Ｖ_ｌｉｍが設定される。これにより、かご３の制動距離がより短くなるブレーキ８の制御方式が運転条件に応じて選択される。

なお、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、方向検出部１９が検出するかご３の走行方向および荷重検出部１８が検出するかご３の荷重のいずれか一方のみを含む情報に基づいて算出されてもよい。かご３の走行方向の検出値が速度閾値Ｖ_ｌｉｍを算出する情報に含まれないときに、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、予め設定された評価用のかご３の走行方向に基づいて算出されてもよい。また、かご３の荷重の検出値が速度閾値Ｖ_ｌｉｍを算出する情報に含まれないときに、速度閾値Ｖ_ｌｉｍは、予め設定された評価用のかご３の荷重に基づいて算出されてもよい。

本開示に係るエレベーターは、複数の階床を有する建物に適用できる。

１ エレベーター、 ２ 昇降路、 ３ かご、 ４ 巻上機、 ５ 主ロープ、 ６ 釣合い錘、 ７ 調速機、 ８ ブレーキ、 ９ 綱車速度検出部、 １０ かご速度検出部、 １１ 安全スイッチ、 １２ 制御装置、 １３ 綱車、 １４ 調速機ロープ、 １５ 調速機シーブ、 １６ 滑り検知部、 １７ ブレーキ制御部、 １８ 荷重検出部、 １９ 方向検出部、 １００ａ プロセッサ、 １００ｂ メモリ、 ２００ 専用ハードウェア

Claims (13)

1. かごを昇降路で昇降させる巻上機において、前記かごを前記昇降路に吊り下げる主ロープが巻き掛けられる綱車を制動するブレーキと、
   前記綱車に対する前記主ロープの滑りの有無を検知する滑り検知部と、
   前記綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、
   非常停止時において前記滑り検知部が滑りの発生を検知するときに、非常停止の開始から滑り出しまでの予め設定された任意の参照時点における前記綱車速度検出部に検出された前記綱車の速度を予め設定された速度閾値と比較し、当該参照時点の速度が前記速度閾値を超える場合に、前記綱車および前記主ロープの間の滑りを解消させる滑り解消制御方式によって前記ブレーキを制御し、当該参照時点の速度が前記速度閾値を超えない場合に、設定減速度で前記綱車が減速するように前記ブレーキの制動力を制御する制動力制御方式によって前記ブレーキを制御するブレーキ制御部と、
   を備えるエレベーター。
2. 前記ブレーキ制御部は、
   前記滑り検知部が滑りの発生を検知したときに前記制動力制御方式によって前記ブレーキが制御される場合の前記かごの制動距離の推定値と、
   前記滑り検知部が滑りの発生を検知したときに前記滑り解消制御方式によって前記ブレーキが制御される場合の前記かごの制動距離の推定値と、
   が等しくなるような前記参照時点の前記綱車の速度を前記速度閾値として、前記滑り解消制御方式および前記制動力制御方式を切り替える
   請求項１に記載のエレベーター。
3. かごを昇降路で昇降させる巻上機において、前記かごを前記昇降路に吊り下げる主ロープが巻き掛けられる綱車を制動するブレーキと、
   前記綱車に対する前記主ロープの滑りの有無を検知する滑り検知部と、
   前記かごの速度を検出するかご速度検出部と、
   前記綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、
   非常停止時において前記滑り検知部が滑りの発生を検知するときに、非常停止の開始から滑り出しまでの予め設定された任意の参照時点における前記かご速度検出部に検出された前記かごの速度を予め設定された速度閾値と比較し、当該参照時点の速度が前記速度閾値を超える場合に、前記綱車および前記主ロープの間の滑りを解消させる滑り解消制御方式によって前記ブレーキを制御し、当該参照時点の速度が前記速度閾値を超えない場合に、設定減速度で前記綱車が減速するように前記ブレーキの制動力を制御する制動力制御方式によって前記ブレーキを制御するブレーキ制御部と、
   を備えるエレベーター。
4. 前記ブレーキ制御部は、
   前記滑り検知部が滑りの発生を検知したときに前記制動力制御方式によって前記ブレーキが制御される場合の前記かごの制動距離の推定値と、
   前記滑り検知部が滑りの発生を検知したときに前記滑り解消制御方式によって前記ブレーキが制御される場合の前記かごの制動距離の推定値と、
   が等しくなるような前記参照時点の前記かごの速度を前記速度閾値として、前記滑り解消制御方式および前記制動力制御方式を切り替える
   請求項３に記載のエレベーター。
5. 前記ブレーキ制御部において、前記参照時点は前記主ロープの滑り出しの時点として予め設定される
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエレベーター。
6. 前記ブレーキ制御部において、前記参照時点は非常停止の開始の時点として予め設定される
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエレベーター。
7. 前記ブレーキ制御部は、非常停止時において前記滑り検知部が滑りの発生を検知する前に、前記制動力制御方式によって前記ブレーキを制御する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のエレベーター。
8. 前記ブレーキ制御部は、前記滑り検知部が滑りの解消を検知するときに、前記制動力制御方式によって前記ブレーキを制御する
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のエレベーター。
9. 前記ブレーキ制御部は、
   アンバランストルクによる前記かごの空走加速度の見込み値と、
   前記参照時点と
   前記滑り検知部が滑りの発生を検知したときに前記ブレーキの制御方式を前記ブレーキ制御部が切り替えず前記主ロープが前記綱車に対して滑りながら減速する場合の前記かごの減速度の見込み値と、
   前記綱車に対する前記主ロープの滑りが解消したときに前記滑り解消制御方式によって前記ブレーキが制御される場合の前記かごの加速度の見込み値と、
   前記制動力制御方式における設定減速度と、
   前記滑り検知部の滑りの有無の検知の遅れ時間の見込み値と、
   前記ブレーキの状態遷移の遅れ時間の見込み値と、
   を含む情報に基づいて算出される前記速度閾値によって前記滑り解消制御方式および前記制動力制御方式を切り替える
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエレベーター。
10. 前記かごの走行方向を検出する方向検出部と、
    を備え、
    前記ブレーキ制御部は、前記方向検出部が検出する前記かごの走行方向を含む情報に基づいて算出される前記速度閾値によって前記滑り解消制御方式および前記制動力制御方式を切り替える
    請求項９に記載のエレベーター。
11. 前記かごの内部の荷重を検出する荷重検出部と、
    を備え、
    前記ブレーキ制御部は、前記荷重検出部が検出する前記かごの荷重を含む情報に基づいて算出される前記速度閾値によって前記滑り解消制御方式および前記制動力制御方式を切り替える
    請求項９または請求項１０に記載のエレベーター。
12. 前記ブレーキ制御部は、前記滑り解消制御方式において前記ブレーキの制動状態から解放状態への状態遷移が生じないように前記ブレーキの制動力を制御する
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のエレベーター。
13. 前記ブレーキ制御部は、前記綱車に対する前記主ロープの滑りが発生しない上限の減速度として前記巻上機のトラクション能力の見込み値から予め計算された第１減速度より絶対値が小さく、かつ、前記昇降路に設けられた安全スイッチを作動させない下限の減速度として予め計算された第２減速度より絶対値が大きい減速度を前記設定減速度として前記ブレーキを制御する
    請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のエレベーター。

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