JPWO2007063574A1

JPWO2007063574A1 - エレベータの制御装置

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Publication number: JPWO2007063574A1
Application number: JP2007547802A
Authority: JP
Inventors: 岡本　健一; 健一岡本; 湯村　敬; 敬湯村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: KR100983709B1; EP1955972B1; JP4855416B2; CN101316781B; CN101316781A; KR20080059327A; US20090120729A1; EP1955972A4; US7950499B2; WO2007063574A1; EP1955972A1

Abstract

エレベータの制御装置は、かごに設けられた支持装置、かごの位置を検出するための検出装置、及び検出装置からの情報に基づいて、エレベータの運転を制御する制御部を有している。支持装置は、かごに対して変位可能でかつ昇降路内に設けられたガイドレールに案内されるレール保持体を有している。検出装置は、レール保持体に設けられている。

Description

この発明は、例えばかごの位置や速度等のかご情報を検出し、検出したかご情報に基づいてエレベータの運転を制御するエレベータの制御装置に関するものである。

従来、かごの位置や速度を検出するために、昇降路内に設置されたガイドレールの形状や表面のパターンの画像をＣＣＤ線形カメラによって記録する方法が提案されている。ＣＣＤ線形カメラは、ガイドレールに沿って昇降するかごに搭載されている（特許文献１参照）。

特開２００２−２７４７６５号公報

しかし、かご内の偏荷重によってかごが傾いたり、かごが揺れたりして、ＣＣＤ線形カメラが記録する画像の位置がずれることがあるので、かごの位置や速度の検出制動の向上を図ることが困難になってしまう。

また、ガイドレールの表面の摩耗や油の付着等によってガイドレールの表面のパターンが変化した場合には、誤検出のおそれもあり、かごの位置や速度の検出精度の向上を図ることがさらに困難になってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かごの位置の検出精度の向上を図ることができるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータの制御装置は、昇降路内を昇降するかごに対して変位可能で、かつ昇降路内に設けられたガイドレールに案内されるレール保持体を有し、かごに設けられた支持装置、レール保持体に設けられ、かごの位置を検出するための検出装置、及び検出装置からの情報に基づいて、エレベータの運転を制御する制御部を備えている。

この発明の実施の形態１によるエレベータの制御装置が設けられたエレベータを示す正面図である。図１のII-II線に沿った断面図である。図１のエレベータの制御装置を示すブロック図である。図３の運転制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。この発明の実施の形態２によるエレベータの制御装置における検出装置及び支持装置を示す斜視図である。図５の運転制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータの制御装置が設けられたエレベータを示す正面図である。また、図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。さらに、図３は、図１のエレベータの制御装置を示すブロック図である。図において、昇降路１内には、一対のかごガイドレール２及び一対の釣合おもりガイドレール（図示せず）が設置されている。各かごガイドレール２間には、かごガイドレール２に沿って移動されるかご３が配置されている。また、各釣合おもりガイドレール間には、釣合おもりガイドレールに沿って移動される釣合おもり（図示せず）が配置されている。

昇降路１の上部には、かご３及び釣合おもりを昇降させるための巻上機（図示せず）が設けられている。かご３及び釣合おもりは、巻上機の駆動シーブに巻き掛けられた複数本の主索４により昇降路１内に吊り下げられている。かご３及び釣合おもりは、駆動シーブの回転により昇降される。

かご３の上部には、各主索４の一端部４ａが接続されたかご綱止め装置５が設けられている。かご綱止め装置５には、各主索４の破断の有無を検出するための主索切れ検出装置６が設けられている。この例では、各主索４の破断の有無は、各主索４のヒッチエンドのかご綱止め装置５に対する変位の大きさによって検出される。

かご３の上部における一方のかごガイドレール２側には、かご３の位置を検出するための検出装置７を支持する支持装置８が設けられている。また、かご３の上部における他方のかごガイドレール２側及びかご３の下部における各かごガイドレール２側には、かごガイドレール２に案内されながら、かご３をかごガイドレール２に沿って移動させるガイド装置９がそれぞれ設けられている。この例では、支持装置８は、かご３をかごガイドレール２に沿って移動させるガイド装置としてかご３に設けられている。

支持装置８は、かごガイドレール２に案内されるレール保持体１０を有している。レール保持体１０は、かご３の奥行き方向（各かごガイドレール２を含む平面に対して垂直な方向）へ延びる水平軸を中心に回動可能にかご３に設けられている。即ち、レール保持体１０は、かご３に対して変位可能になっている。この例では、レール保持体１０は、ヒンジ（図示せず）を介してかご３に取り付けられている。

レール保持体１０は、支持体１１と、支持体１１に設けられ、かごガイドレール２に当接されながら転動される一対の案内ローラ１２，１３とを有している。

支持体１１は、下部ベース部材１４と、上部ベース部材１５と、下部ベース部材１４及び上部ベース部材１５間に配置され、各案内ローラ１２，１３がそれぞれ取り付けられた一対のローラ取付部材１６とを有している。かご３には、下部ベース部材１４がヒンジを介して取り付けられている。また、各ローラ取付部材１６は、例えばばね等の弾性体により互いに近づく方向へ付勢されている。

各案内ローラ１２，１３は、各ローラ取付部材１６に取り付けられた一対の回転軸を中心にそれぞれ回転可能になっている。この例では、各回転軸は、互いに平行に配置されている。各案内ローラ１２間には、かごガイドレール２の突出部が挟まれている。各案内ローラ１２，１３は、各ローラ取付部材１６が互いに近づく方向へ付勢されることにより、かごガイドレール２の突出部に押圧されている。これにより、レール保持体１０のかごガイドレール２に対する傾きが防止される。

検出装置７は、レール保持体１０に設けられている。また、検出装置７は、かご３の位置を連続的に検出するためのエンコーダ（連続位置検出部）１７と、昇降路１内の設定基準位置にかご３があるときに昇降路１内に固定された被検出体（図示せず）を検出可能な近接センサ（基準位置検出部）１８とを有している。

エンコーダ１７は、一方の案内ローラ１２の回転軸にのみ設けられている。また、エンコーダ１７は、一方の案内ローラ１２の回転に応じた信号を発生するようになっている。かご３の位置は、エンコーダ１７からの信号によって累積的に積算されるかご３の移動距離に基づいて算出される。

近接センサ１８は、上部ベース部材１５に設けられている。かごガイドレール２は、複数の単位レールをボルトにより繋ぎ合わせて作製されている。従って、この例では、近接センサ１８は、単位レールを繋ぎ合わせるボルトを被検出体として検出するようになっている。被検出体としては、ボルトの他に、かごガイドレール２を支持するブラケットや乗場の敷居等が挙げられる。

また、レール保持体１０には、かご３の加速度を検出するための加速度センサ（加速度検出装置）１９が設けられている。この例では、加速度センサ１９は、上部ベース部材１４に設けられている。

主索切れ検出装置６、エンコーダ１７、近接センサ１８及び加速度センサ１９のそれぞれからの情報は、運転制御装置（制御部）２０に入力されるようになっている。運転制御装置２０は、主索切れ検出装置６、エンコーダ１７、近接センサ１８及び加速度センサ１９のそれぞれからの情報に基づいて、エレベータの運転を制御する。

運転制御装置２０は、主索切れ検出装置６、エンコーダ１７、近接センサ１８及び加速度センサ１９のそれぞれからの情報を処理する処理部２１と、処理部２１からの情報に基づいて、エレベータの運転についての指令を発生する指令発生部２２とを有している。

処理部２１には、エンコーダ１７からの情報が常時入力される。処理部２１は、エンコーダ１７からの情報に基づいて、かご３の移動距離を求め、求めた距離に基づいて、かご３の位置の値を算出するようになっている。また、処理部２１には、被検出体が近接センサ１８によって検出されるときのかご３の位置の値が設定基準位置の値としてあらかじめ記憶されている。

処理部２１は、近接センサ１８が被検出体を検出したときに、エンコーダ１７及び近接センサ１８のそれぞれからの情報に基づいて、エレベータの異常の有無の判定を行うようになっている。即ち、処理部２１は、近接センサ１８が被検出体を検出したときに、エンコーダ１７からの情報に基づいてかご３の位置の値として算出したエンコーダ算出値（連続検出部算出値）と、近接センサ１８により検出された被検出体に対応する設定基準位置の値とを比較し、各値の差があらかじめ設定された閾値以下であるときに正常判定を行い、各値の差が閾値を超えているときに異常判定を行うようになっている。また、処理部２１は、正常判定を行ったときに、かご３の位置の値をエンコーダ算出値から設定基準位置の値に置換するようになっている。運転制御装置２０は、置換後のかご３の位置の値に基づいて、エレベータの運転を制御する。

また、処理部２１は、主索切れ検出装置６及び加速度センサ１９の少なくともいずれかからの情報に基づいても、エレベータの異常の有無の判定を行うようになっている。即ち、処理部２１は、主索切り検出装置６が各主索４のうちの少なくともいずれかが破断したことを検出したとき、あるいは加速度センサ１９からの情報により得られたかご３の加速度が設定許容範囲を外れているときに、異常判定を行うようになっている。また、処理部２１は、各主索４のすべての破断が検出されておらず、かつ、かご３の加速度が設定許容範囲内にあるときに、正常判定を行うようになっている。

指令発生部２２は、処理部２１が正常判定を行っているときに、エレベータの通常運転を行うための制御指令をエレベータの機器に出力し、処理部２１が異常判定を行っているときに、エレベータの異常時の運転を行うための制御指令をエレベータの機器に出力するようになっている。エレベータの異常時の運転としては、かご３を最寄り階に停止させる運転、巻上機の駆動シーブの回転を強制的に停止させるブレーキ装置を動作させる運転、かご３の落下を強制的に停止させる非常止め装置を動作させる運転、あるいはあらかじめ設定された基準階にかご３を移動させる運転等が挙げられる。

次に、動作について説明する。かご３が移動されると、かご３の移動に応じて各案内ローラ１２，１３がかごガイドレール２上を転動される。これにより、案内ローラ１２の回転に応じた信号がエンコーダ１７から運転制御装置２０へ出力される。

運転制御装置２０では、エンコーダ１７からの情報に基づいて、かご３の位置及び速度が算出される。この後、算出されたかご３の位置及び速度に基づいて、エレベータの運転が運転制御装置２０により制御される。

かご３が昇降路１内の設定基準位置に達すると、近接センサ１８がかごガイドレール２のボルト（被検出体）を検出し、検出信号が近接センサ１８から運転制御装置２０へ出力される。

図４は、図３の運転制御装置２０の処理動作を説明するためのフローチャートである。図に示すように、運転制御装置２０がエンコーダ１７からの情報とともに近接センサ１８からの検出信号を受けると（Ｓ１）、運転制御装置２０では、エンコーダ１７からの情報に基づいてかご３の位置の値として算出されたエンコーダ算出値と、近接センサ１８により検出された被検出体に対応する設定基準位置の値とが比較され、その差があらかじめ設定された閾値以下であるか否かが判定される（Ｓ２）。

閾値以下である場合には、正常判定が運転制御装置２０により行われる（Ｓ３）。このとき、運転制御装置２０により、かご３の位置の値がエンコーダ算出値から設定基準位置の値に置換される（Ｓ４）。これにより、かご３の位置の値についての累積的な誤差が解消される。この後、置換後のかご３の位置に基づいて、エレベータの運転が運転制御装置２０により制御され、通常運転が継続される（Ｓ５）。

エンコーダ算出値と設定基準位置の値との差が閾値を超えている場合には、異常判定が運転制御装置２０により行われる（Ｓ６）。この後、エレベータの運転が異常時の運転とされ、例えばかご３を最寄り階に停止させる等の運転が行われる（Ｓ７）。

また、エレベータの運転時には、加速度センサ１９からの情報に基づいて、かご３の加速度が運転制御装置２０により常時算出されている。かご３の加速度が設定許容範囲内にあるときには、運転制御装置２０により正常判定が行われ、設定許容範囲外にあるときには、運転制御装置２０により異常判定が行われる。

さらに、すべての主索４の破断が主索切れ検出装置６によって検出されていないときに、運転制御装置２０により正常判定が行われ、主索４の破断が検出されたときには、運転制御装置２０により異常判定が行われる。

運転制御装置２０が主索切れ検出装置６あるいは加速度センサ１９からの情報に基づいて正常判定あるいは異常判定を行った後の動作は、上記と同様である。

このようなエレベータの制御装置では、かご３に対して変位可能で、かつかごガイドレール２に案内されるレール保持体１０を有する支持装置８がかご３に設けられ、かご３の位置を検出するための検出装置７がレール保持体１０に設けられているので、例えばかご３内の偏荷重によってかご３がかごガイドレール２に対して傾いた場合等であっても、レール保持体１０及び検出装置７がかごガイドレール２に対して傾くことを防止することができる。これにより、例えばかごガイドレール２に固定された被検出体を検出装置７が検出する場合に、かご３が傾いたときや振動したときの検出装置７の被検出体に対するずれを小さくすることができ、検出装置７が被検出体をより確実に検出することができる。これにより、検出装置７による測定誤差も小さくすることができ、かご３の位置の検出精度の向上を図ることができる。

また、支持装置８は、かご３をかごガイドレール２に沿って移動させるガイド装置とされているので、検出装置７の設置スペースの増大を防止することができる。

また、運転制御装置２０は、近接センサ１８が被検出体としてのボルトを検出したときに、エンコーダ１７及び近接センサ１８のそれぞれからの情報に基づいて、エレベータの異常の有無の判定を行うようになっているので、複数の情報を比較することができ、例えばエンコーダ１７の故障等のようなエレベータの異常を検出することができる。従って、誤ったかご３の位置に基づいてエレベータの運転が行われることを防止することができる。

また、運転制御装置２０は、エンコーダ１７からの情報に基づいてかご３の位置の値として算出されたエンコーダ算出値と、近接センサ１８が検出した被検出体に対応する設定基準位置の値との差が閾値以下であるときに、かご３の位置の値をエンコーダ算出値から設定基準位置の値に置換するようになっているので、エンコーダ１７からの情報によるかご３の位置の値の累積誤差の増大を防止することができ、かご３の位置の検出精度の向上をさらに図ることができる。

また、運転制御装置２０は、かご３の加速度を検出するための加速度センサ１９からの情報に基づいて、エレベータの運転を制御するようになっているので、例えば主索４が破断してかご３が落下する場合等には、かご３の位置や速度が異常になる前に、かご３の加速度が異常になり、エレベータの異常をより早期に検出することができる。また、検出されたかご３の加速度を積分することにより、かご３の速度や位置を求めることができるので、かご３の加速度から求めたかご３の位置や速度と、エンコーダ１７からの情報に基づいて算出されたかご３の位置や速度とを比較することにより、かご３の位置や速度の検出精度の向上をさらに図ることができる。

また、運転制御装置２０は、主索４の破断の有無を検出するための主索切れ検出装置６からの情報に基づいて、エレベータの運転を制御するようになっているので、主索４が破断してかご３が落下する場合には、かご３の速度や加速度が異常になる前に、エレベータの異常を早期に検出することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２によるエレベータの制御装置における検出装置７及び支持装置８を示す斜視図である。図において、かご３の位置を検出するための検出装置７は、かご３の位置をそれぞれ連続的に検出するための複数（この例では、２つ）のエンコーダ（連続位置検出部）１７，３１と、かご３の移動方向へ間隔を置いて配置された複数（この例では、２つ）の近接センサ１８とを有している。

エンコーダ１７は、一方の案内ローラ１２の回転軸に設けられている。また、エンコーダ１７は、一方の案内ローラ１２の回転に応じた信号を発生するようになっている。

エンコーダ３１は、他方の案内ローラ１３の回転軸に設けられている。また、エンコーダ３１は、他方の案内ローラ１３の回転に応じた信号を発生するようになっている。

各近接センサ１８のうちの一方の近接センサ１８は、昇降路１内の設定基準位置にかご３があるときに、被検出体を検出するようになっている。他方の近接センサ１８は、かご３が設定基準位置からずれたときに被検出体を検出するための補助用の近接センサである。

運転制御装置２０には、エンコーダ１７，３１、各近接センサ１８、加速度センサ１９及び主索切れ検出装置６のそれぞれからの情報が入力される。運転制御装置２０の処理部２１には、エンコーダ１７，３１のそれぞれからの情報が常時入力される。処理部２１は、エンコーダ１７，３１のそれぞれからの情報に基づいて、かご３の移動距離をそれぞれ求め、求めた各距離に基づいて、かご３の位置の値（２つの値）をそれぞれ算出するようになっている。

また、処理部２１は、エンコーダ１７，３１のそれぞれからの情報に基づいてかご３の位置の値として算出された２つのエンコーダ算出値を比較することにより、エレベータの異常の有無の判定を行うようになっている。即ち、処理部２１は、算出された各エンコーダ算出値の差があらかじめ設定された閾値以下であるときに正常判定を行い、その差が閾値を超えているときに異常判定を行うようになっている。また、処理部２１は、正常判定を行ったときに、かご３の位置の値を各エンコーダ算出値の平均値に置換するようになっている。運転制御装置２０は、置換後のかご３の位置の値に基づいて、エレベータの運転を制御する。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、動作について説明する。図６は、図５の運転制御装置２０の処理動作を説明するためのフローチャートである。図に示すように、かご３が移動され、各案内ローラ１２，１３がかごガイドレール２上を転動されると、一方の案内ローラ１２の回転に応じた信号がエンコーダ１７から、他方の案内ローラ１３の回転に応じた信号がエンコーダ３１から、運転制御装置２０へそれぞれ出力される（Ｓ１１）。

この後、運転制御装置２０では、エンコーダ１７，３１のそれぞれからの情報に基づいて、エンコーダ算出値がかご３の位置の値としてそれぞれ算出され、算出された２つのエンコーダ算出値の差があらかじめ設定された閾値以下であるか否かが判定される（Ｓ１２）。

閾値以下である場合には、正常判定が運転制御装置２０により行われる（Ｓ１３）、このとき、運転制御装置２０により、各エンコーダ算出値の平均値が求められる（Ｓ１４）。この後、求められた平均値がかご３の位置の値に置換され、置換後のかご３の位置の値に基づいて、エレベータの運転が運転制御装置２０により制御され、通常運転が継続される（Ｓ１５）。

各エンコーダ算出値の差が閾値を超えている場合には、異常判定が運転制御装置２０により行われる（Ｓ１６）。この後、運転制御装置２０により、エレベータの運転が異常時の運転とされ、例えばかご３を最寄り階に停止させる等の運転が行われる（Ｓ１７）。その他の動作は実施の形態１と同様である。

このようなエレベータの制御装置では、エンコーダ１７，３１のそれぞれからの情報に基づいて、エレベータの異常の有無の判定を行うようになっているので、複数の情報を比較することができ、例えば一方のエンコーダ１７の故障等のようなエレベータの異常を検出することができる。従って、誤ったかご３の位置に基づいてエレベータの運転が行われることを防止することができる。

なお、上記の例では、運転制御装置２０が正常判定を行ったときに、エンコーダ１７，３１のそれぞれからの情報によって算出された２つエンコーダ算出値の平均値に基づいて、エレベータの運転が制御されるようになっているが、算出された２つのエンコーダ算出値のうちのいずれかに基づいて、エレベータの運転が制御されるようにしてもよい。

また、各上記実施の形態では、１つの支持装置８のみがかご３に設けられているが、複数の支持装置８をかご３に設けてもよい。この場合、各支持装置８のレール保持体１０には、検出装置７がそれぞれ設けられる。また、運転制御装置２０は、各検出装置７からの情報に基づいて、エレベータの運転を制御する。

また、各上記実施の形態では、支持装置８は、かご３をガイドレール２に沿って移動させるガイド装置とされているが、ガイド装置とは別個に支持装置８をかご３に設けてもよい。この場合、例えばかご３の側部とかごガイドレール２との間等に支持装置８が配置される。

また、各上記実施の形態では、ボルト等の被検出体が近接センサ１８によって検出されるようになっているが、被検出体を検出可能なものであれば近接センサ１８に限られず、例えば光センサや撮像装置等であってもよい。

また、各上記実施の形態では、加速度センサ１９の数は１つであるが、複数であってもよい。さらに、各上記実施の形態では、加速度センサ１９が支持装置８に設けられているが、加速度センサ１８をかご３に直接設けてもよい。

Claims

昇降路内を昇降するかごに対して変位可能で、かつ上記昇降路内に設けられたガイドレールに案内されるレール保持体を有し、上記かごに設けられた支持装置、
上記レール保持体に設けられ、上記かごの位置を検出するための検出装置、及び
上記検出装置からの情報に基づいて、エレベータの運転を制御する制御部
を備えていることを特徴とするエレベータの制御装置。
上記支持装置は、上記かごを上記ガイドレールに沿って移動させるガイド装置であることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
上記検出装置は、上記かごの位置をそれぞれ連続的に検出するための複数の連続位置検出部を有し、
上記制御部は、各上記連続位置検出部のそれぞれからの情報に基づいて、上記エレベータの異常の有無の判定を行い、上記判定に基づいて、上記エレベータの運転を制御するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
上記検出装置は、上記かごの位置を連続的に検出するための連続位置検出部と、上記昇降路内の設定基準位置に上記かごがあるときに上記昇降路内に固定された被検出体を検出可能な基準位置検出部とを有し、
上記制御部は、上記基準位置検出部が上記被検出体を検出したときに、上記連続位置検出部及び上記基準位置検出部のそれぞれからの情報に基づいて、上記エレベータの異常の有無の判定を行い、上記判定に基づいて、上記エレベータの運転を制御するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
上記制御部は、上記基準位置検出部が上記被検出体を検出したときに、上記連続位置検出部からの情報に基づいて上記かごの位置の値として算出した連続検出部算出値と上記設定基準位置の値とを比較し、各値の差があらかじめ設定された閾値以下であるときに、上記かごの位置の値を上記連側検出部算出値から上記設定基準位置の値に置換し、置換後の上記かごの位置の値に基づいて、上記エレベータの運転を制御するようになっていることを特徴とする請求項４に記載のエレベータの制御装置。
上記制御部は、上記かごの加速度を検出するための加速度検出装置からの情報に基づいて、上記エレベータの運転を制御するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
上記制御部は、上記かごを吊り下げる主索の破断の有無を検出するための主索切れ検知装置からの情報に基づいて、上記エレベータの運転を制御するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。