JPWO2015079976A1 - エレベータの安全システム - Google Patents

Abstract

通常運行する乗りかごの制御を妨げることなく安全制御を行うエレベータの安全システムを提供する。エレベータの安全システムにおいて、乗りかご（１０）の運行を制御する制御コントローラ（４１）と、乗りかご（１０）の運行を停止させる安全装置（７０）と、安全装置（７０）を駆動する電源（２２３）と、安全装置（７０）を制御する安全コントローラ（４２）と、安全コントローラ（４２）の指令により電源（２２３）から安全装置（７０）への電力供給の有無を制御する第１系および第２系の電力供給制御デバイス（４３、４４）とを備え、第１系及び第２系の電力供給制御デバイス（４３、４４）は並列に接続されて一端は安全装置（７０）に、他端は電源（２２３）に直列に接続され、安全コントローラ（４２）は、エレベータの異常を検知して各種安全機能が動作する前に、第１系及び第２系の電力供給制御デバイス（４３、４４）の動作を診断する。

Description

本発明は、エレベータの安全システムに関するものである。

エレベータは、乗りかごの安全な運行を確保するための安全システムを有している。この安全システムは、乗りかごの異常を検出する検出装置と、乗りかごを安全な状態に移行させる安全装置から構成される。

前記検出装置は、乗りかごが規定の運行速度内で運行されているか、又は、乗りかごが昇降路の中の運行範囲内にあるか等を検出する。検出装置の一例としては、ファイナルスイッチ、ガバナ（調速機）、及びドアスイッチ等がある。検出装置は、異常を検出した場合にコントローラに通知する。

それに伴って、安全装置は、コントローラからの制御に従って、乗りかごを安全な状態に移行させるための所定の動作を実行する。安全装置の一例としては、駆動モータへの通電を遮断して巻上機の動作を停止する通電遮断装置や、巻上機のモータにブレーキをかける巻上機ブレーキ等がある。

従来は機械制御によるコントローラが主流であったが、近年は電子制御によるコントローラが増加している。

例えば、特許文献１には、モータ又はブレーキに供給される電源を遮断するためのリレーに対応して設けられた２つのリレードライバのそれぞれについて、リレードライバの故障を自己診断するエレベータの安全装置が開示されている。なお、特許文献１に記載されたエレベータの安全装置では、通常運転中においてエレベータの乗りかごが停止した場合に、リレードライバの故障を検出する自己診断が実施される。

また、特許文献２には、通常運転時に乗りかごが停止階に停止するごとに乗りかごの動作診断を実行する技術が開示されている。

国際公開第２０１１／０４８６６４号公報 国際公開第２００５／０８２７６５号公報

特許文献１及び特許文献２に記載された診断は、リレードライバを直接オンオフさせるため、乗りかごの停止時に、リレードライバを介してリレーの駆動の有無を制御し、それに伴ってモータ又はブレーキヘの電力供給を制御する。従って、診断中は乗りかごが停止しているため、エレベータの運行を妨げないで診断が行えることが発明の効果として記載されている。

しかし、乗りかご停止時に、乗りかごのドアが開くと、エレベータの利用者や荷物等の乗り降りに伴う乗りかご内の重さの増減により、エレベータを吊っている主ロープが伸び縮みすることによって、乗りかご床面と乗り場床面との間に段差を生じる。この段差は、エレベータを乗り降りする利用者にとって危険であり、荷物の運び降ろしにも不便となるため、通常のエレベータでは段差をなくする制御（再床合わせ制御）が実施されている。

ところが、上述の診断では、乗りかごの停止時にモータ又はブレーキを直接オンオフするため、モータを通電した状態で電流を制御して行う乗りかごの再床合わせ制御を行うことができない。従って、診断中は前記段差が発生するため、安全性に大きな問題を生じる。
更に、乗りかご停止時のみ診断を行うため、乗りかご運行中には診断できないという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、通常運行する乗りかごの制御を妨げることなく安全制御を行うエレベータの安全システムを提供しようとするものである。

前述の課題を解決するため、本発明によるエレベータの安全システムは、エレベータにおいて、モータで発生する駆動力によって運行される乗りかごと、乗りかごの運行を制御する制御コントローラと、乗りかごの運行を停止させる安全装置と、安全装置を作動させる電力の供給を制御する電力供給制御デバイスと、電力供給制御デバイスの動作を診断することによって安全制御を行う安全コントローラとを備える構成とする。

そして、乗りかご運行中でもこの診断を行えるようにするため、電力供給制御デバイスを2重（第1系と第2系）に設けて並列に設置し、片方の系が診断中で開放状態となっても、他方の系は診断中を通して閉鎖状態にしておき、この他方の系を経由してモータに電力を供給して乗りかごの運行制御または停止中の再床合わせ制御を行うことができる。

本発明によれば、安全コントローラによって安全制御が行われるエレベータにおいて、通常運行する乗りかごの制御を妨げることなく安全装置への電力供給を制御するデバイスの診断を行うことができる。

実施例１によるエレベータの全体構成例を示す図である。 実施例１による安全システムのブロック図である。 実施例１による安全コントローラのソフトウェア階層構造を示す図である。 実施例１における安全コントローラによるデバイス診断の処理手順を示すフローチャートである。 実施例１によるエレベータの運行モードによる異常検出を通知する処理手順を示すフローチャートである。 実施例１によるかご内操作盤の表示部における表示例を示す図である。 実施例２による安全システムのブロック図である。 実施例２における安全コントローラによるデバイス診断の処理手順を示すフローチャートである。

以下図面について、実施例１の形態を詳述する。
図１は、巻上機及び制御盤を昇降路に設置するエレベータ１の全体構成を示す。エレベータ１は、安全コントローラ４２により安全装置を電子的に制御されるエレベータであって、乗りかご１０、巻上機２０、主ロープ３０、及びコントローラ４０を備える。乗りかご１０は、人や荷物を運搬するかごであって、モータ２１から主ロープ３０を介して供給される駆動力によって昇降路５０内を運行する。

乗りかご１０の内側には、かご内操作盤１１及び乗りかごドアスイッチ１２が設けられている。かご内操作盤１１は、乗りかご１０の行き先やドアの開閉を指示する操作が行われる操作部(図示せず)、及び乗りかご１０の行き先や状態等を表示する表示部(図示せず)を備える。乗りかごドアスイッチ１２は、乗りかご１０のドアの開閉動作を検知するスイッチである。

乗りかご１０の外側には、非常止め装置１３及び位置検出センサ１４が設けられている。非常止め装置１３は、乗りかご１０に固定して設けられ、緊急時にはレールを挟むことによって乗りかご１０を急停止する装置である。位置検出センサ１４は、乗りかご１０の各停止階に設けられている遮断板８１〜８３による遮蔽状態を検知するセンサである。

また、乗りかご１０が昇降する昇降路５０の上下端付近には、ファイナルリミットスイッチ５１，５２が設けられている。ファイナルリミットスイッチ５１，５２は、乗りかご１０が規定の運行範囲を超えた場合に、乗りかごの外壁に直接接触してオン状態となって異常を検出するスイッチである。

さらに、昇降路５０の下端には、緩衝器５３が設けられている。緩衝器５３は、巻上機ブレーキ２２や非常止め装置１３による制動力で乗りかご１０を完全に停止できない場合に、直接乗りかご１０に接触して衝撃を吸収することにより乗りかご１０を停止させる物理的な停止装置である。

エレベータ１が停止する各階には、乗り場ドア６１〜６３の開閉動作を検知する乗り場ドアスイッチ６４〜６６と、利用者によって操作される乗り場ボタン６７〜６９とが設けられている。
巻上機２０は、モータ２１が回転して発生する駆動力を主ロープ３０に供給することによって乗りかご１０を昇降路５０内で移動させる装置であって、モータ２１、巻上機ブレーキ２２、インバータ２３、遮断回路２４、及び交流電源２５を備える。
主ロープ３０は、その一端で乗りかご１０に接続され、他端近傍にはカウンタウェイト３１が接続されている。主ロープ３０の経路は、１つ以上の滑車３３〜３５によって誘導される。

乗りかご１０には、乗りかご１０の動きに連動するガバナロープ３６が接続されている。ガバナ３７は、ガバナロープ３６の動きに従って回転する調速機である。ガバナ３７は、ロータリエンコーダ３８と、ガバナローブ３６を把持する把持装置３９とを備える。ガバナローブ３６の経路は、滑車３２によって誘導される。
ロータリエンコーダ３８は、ガバナ３７の回転に伴って回転し２系統のパルス信号をエンコーダ信号として安全コントローラ４２に出力する。安全コントローラ４２は、一定時間内に入力されるパルス信号をカウントすることにより乗りかご１０の速度や位置を演算する。

コントローラ４０は、互いに独立して動作可能な制御コントローラ４１と安全コントローラ４２とを備える。制御コントローラ４１は、主にエレベータ１の動作を制御する。安全コントローラ４２は、各種の安全装置の動作を電子的に制御する。安全コントローラ４２は、例えば、１つ以上のマイクロコントローラによって実現される。
図２は、実施例１による安全システムのブロック図であり、詳細を以下に説明する。
図２に示すモータ２１は、電源遮断器２４１が接続されたインバータ２３を介して、交流電源２５から電力を供給されている。

電源遮断器２４１は、安全コントローラの指令により開閉する接点１０１と接点１０２から構成される第１系電力供給制御デバイス４３、接点１０３と接点１０４から構成される第２系電力供給制御デバイス４４、及び制御コントローラ用駆動系電源遮断デバイス (駆動系遮断デバイス) ２４２を経由して電源２２３から供給される電力によって動作する。図２に示すように、第１系電力供給制御デバイスと第２系電力供給制御デバイスのどちらか一方及び駆動系遮断デバイス２４２の双方が閉状態でなければ、電源遮断器２４１には通電が行われない。

ここでは、一例として、電源遮断器２４１は、エレベータ１の通常運転時に通電状態にあるとする。電源遮断器２４１は、通電状態において、交流電源２５とインバータ２３とを接続し、交流電源２５からインバータ２３への電力供給を仲介する。また、電源遮断器２４１は、通電状態が解除された状態（遮断状態）において、交流電源２５とインバータ２３との接続を開放し、交流電源２５からインバータ２３への電力供給を遮断する。
また、他の一例として、電源遮断器２４１は、通電状態において交流電源２５とインバータ２３とを開放し、遮断状態において交流電源２５とインバータ２３とを接続するように実装されてもよい。

なお、１０５と１０６は逆流防止ＩＣであり、安全装置診断時に機能を発揮するものであるが、詳細については後述する。
モータ２１の近傍には巻上機ブレーキ２２が設けられている。巻上機ブレーキ２２には、安全コントローラ用の第１系電力供給制御デバイス４３、第２系電力供給制御デバイス４４及び制御コントローラ用のブレーキ電源遮断デバイス（ブレーキ遮断デバイス）２２１を経由して電源２２３から電力が供給される。図２に示すように、第１系電力供給制御デバイス４３と第２系電力供給制御デバイス４４のどちらか一方及びブレーキ遮断デバイス２２１の双方が閉状態でなければ、巻上機ブレーキ２２には通電が行われない。

ここでは、一例として、巻上機ブレーキ２２は、エレベータ１の通常運転時に通電状態にあるとする。巻上機ブレーキ２２は、通電状態において、モータ２１にブレーキをかけない状態を維持する。また、巻上機ブレーキ２２は、遮断状態において、モータ２１にブレーキをかけてモータ２１の回転を停止させる。
また、他の一例として、巻上機ブレーキ２２は、通電状態においてモータ２１にブレーキをかけ、遮断状態においてモータ２１にブレーキをかけないように構成されてもよい。このような場合には、巻上機ブレーキ２２は、エレベータ１の通常運転時には通電されず遮断状態となる。

なお、電源遮断器２４１、駆動系遮断デバイス２４２は、図１に示す遮断回路２４の内部に構成されている。
この電源遮断器２４１と巻上機ブレーキ２２が安全装置７０を構成する。
制御コントローラ４１は、インバータ２３と信号をやり取りしながら交流電源２５からモータ２１に供給される電力を制御することにより、主ロープ３０に供給するモータ２１の駆動力を制御する。また、制御コントローラ４１は、駆動系遮断デバイス２４２及びブレーキ遮断デバイス２２１に制御信号を通知することによって、電源遮断器２４１及び巻上機ブレーキ２２への通電をそれぞれ制御する。

安全コントローラ４２は、ガバナ３７、センサ群２６０、及びスイッチ群２７０から信号が入力される。センサ群は、例えば、位置検出センサ１４やロータリエンコーダ３８に相当する。スイッチ群は、例えば、乗りかごドアスイッチ１２や乗り場ドアスイッチ６４〜６６に相当する。安全コントローラ４２は、これらの入力信号に基づいて第１系電力供給制御デバイス４３、第２系電力供給制御デバイス４４にＯＮ／ＯＦＦの制御信号を通知することによって、電源遮断器２４１及び巻上機ブレーキ２２への通電をそれぞれ制御する。また、安全コントローラ４２は、自身による制御結果を示す情報をログ情報として制御コントローラ４１に通知する。

安全コントローラ４２は、図４に示すように各種安全機能の動作開始前に、異常を検出した場合には、安全な状態に移行させるため、かつ閉じ込めを防止する目的のため、乗りかご内の利用者が降車できる乗りかご位置状態で、第１系電力供給制御デバイス ４３及び第２系電力供給制御デバイス４４に対する動作試験（以降、デバイス診断という）を実行する。

次に、図３は安全コントローラ４２のソフトウェア階層構造を示すものであり、以下これについて説明する。
安全コントローラ４２のソフトウェアは、入出力機器、安全状態、安全機能に着目して、下記の各ソフトウェア・コンポーネントから構成されている。
Main Manager ３１０は、割り込み処理を管理し、かつ単位処理を周期的に起動する処理を担うソフトウェア・コンポーネントである。
HALT Manager ３２０は、第１系電力供給制御デバイス、第２系電力供給制御デバイスを制御するソフトウェア・コンポーネントであり、安全コントローラが従来の機械制御と同様に異常を検知した場合、制御コントローラとは独立して電源遮断器２４１及び巻上機ブレーキ２２への通電を遮断することで、乗りかごを停止させ安全を確保している。

MEM Manager ３３０は、メモリの初期化及びメモリのエラーチェックを実行するソフトウェア・コンポーネントであり、安全コントローラでは、固定メモリ領域 (ＲＯＭ) と可変メモリ領域 (ＲＡＭ) の２つを持っている。ＲＯＭの場合は、起動時、プログラムコードメモリ、及び固定データメモリのサムチェック等の方法でエラーチェックを実施し、一定周期毎に安全機能に係るソフトウェア・コンポーネントが動作していない状態 (バックグラウンド状態とも呼ぶ)で、起動時同様のメモリチェックを実施する。ＲＡＭの場合は、プログラムの実行で必要となるデータをアプリケーション領域、スタック領域に分け、各領域毎に読み込み・書き出しのメモリチェックを実施する。

I/O Manager ３４０は、ガバナ３７、センサ群２６０、及びスイッチ群２７０、第１系電力供給制御デバイス、第２系電力供給制御デバイスの入出力処理を担うソフトウェア・コンポーネントである。
Safety SW Manager ３５０は、各種安全スイッチの状態を取得し、安全状態を監視するソフトウェア・コンポーネントである。例えば、ロータリエンコーダ３８と位置検出センサ１４の組合せにより、ピット及び頂部安全距離確保に問題ないか否かを判定し、つまり点検運転の場合、乗りかご運転方向の退避空間を確保できる位置までしか移動できないように運行を制限している。

ETSD Manager ３６０は、従来のエレベータに対して更なる昇降路上下端スペース削減 (バッファストロークの短縮を含む) を実現するため、上方又は下方の終端階付近において乗りかごの位置・速度を監視する、つまり終端階強制減速機能を担うソフトウェア・コンポーネントである。
UCMP Manager ３７０は、乗りかご及び昇降路のすべての出入り口の戸が閉まる前に、乗りかごが昇降したことを検出した場合、乗りかご制止 (戸開走行を防止する機能)を担うソフトウェア・コンポーネントである。
最後に、Log Manager ３８０は、安全コントローラ４２自身による制御結果を示す情報をログデータとして記憶・管理するソフトウェア・コンポーネントである。

次に、図４を参照して、安全コントローラ４２によるデバイス診断の処理を説明する。なお、各フローのタイトル中の括弧内の数字は、本フローによる診断の次の診断時における接点の番号である。
図４に示す電力供給制御デバイス診断では、第１系電力供給制御デバイス及び第２系電力供給制御デバイスについて、ＯＮ故障診断とＯＦＦ故障診断とを行う。ＯＮ故障診断とは、閉鎖状態にあるデバイスについて接続を開放しようとした場合に、正常に開放されずに閉鎖状態が継続してしまう異常（ＯＮ故障）が発生しないかを確認する診断である。ＯＦＦ故障診断とは、開放状態にあるデバイスについて、接続して閉鎖状態にしようとした場合に、正常に接続されずに開放状態が継続してしまう異常（ＯＦＦ故障）が発生しないかを確認する診断である。

なお、安全コントローラ４２によるＯＮ故障及びＯＦＦ故障の診断は、電源投入後、各種安全機能が正常で安全を確保できている場合、第１系電力供給制御デバイスＯＮの状態
(閉鎖状態) 、第２系電力供給デイバスＯＦＦの状態 (開放状態)として、スタートする。
ここで、閉鎖状態のアンサーバック信号の状態 (レベル) をＨｉｇｈレベルとし、開放状態のアンサーバック信号の状態 (レベル) をＬｏｗレベルとする。
まず、ステップＳ１０１において、安全コントローラ４２は、ガバナ３７、センサ群、及びスイッチ群から入力される入力情報を更新する。

次に、ステップＳ１０２において、安全コントローラ４２は、各種安全機能の動作前のタイミング否かを判定する。
ここで、各種安全機能の動作内容及び動作前の安全診断のタイミングの例は以下のとおりである。

（１）終端階強制減速機能
乗りかごが異常な高速で終端階に接近したとき強制的に減速させる機能であり、遮蔽板のONエッジ検出かつ減速検出、またはエレベータ速度が保守速度未満であることを検出して安全診断を実施する。

（２）戸開走行保護機能
既に上述したが、乗りかご及び昇降路のすべての出入り口の戸が閉まる前に乗りかごが昇降したかを検出した場合に乗りかごを制止する保護機能である。従って、安全診断のタイミングは、一例として、乗りかごが目的階に到着し、戸開開始となった状態、即ち、乗りかごドアスイッチ１２がOFF（ドア開）した時点である。

（３）頂部安全距離確保機能
点検運転中に乗りかご上部の点検スペースを確保できる位置を超えて乗りかごを上方に移動できないように運行を制限する機能であり、当該位置をロータリエンコーダ３８が検出したタイミングで安全診断を実施する。

（４）ピット安全距離確保機能
点検運転中に乗りかご下部の点検スペースを確保できる位置を超えて乗りかごを下方に移動できないように運行を制限する機能であり、当該位置をロータリエンコーダ３８が検出したタイミングで安全診断を実施する。

安全コントローラ４２が上記（１）〜（４）のいずれかのタイミングを検出した場合、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６における処理によって、安全コントローラ４２は、開放状態にある第２系電力供給制御デバイスを閉鎖させることによってＯＦＦ故障診断を実施する。まず、接点１０４のＯＦＦ故障診断の処理に入って、ステップＳ１０３で安全コントローラ４２は接点１０４に対してＯＮ指令を発行する。接続状態が閉鎖状態に遷移すると、アンサーバック信号３０４はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなる。逆に、チェックタイミングはないと判定した場合には処理を終了する。

次いで、接点１０４がＯＮ動作するために十分な時間を待った後、Ｓ１０４で接点１０４が閉鎖状態であるか否かを、アンサーバック信号３０４の状態によって確認する。アンサーバック信号がＬｏｗレベルである場合には（ステップＳ１０４のＮＯ）、安全コントローラ４２は、ＯＦＦ故障が発生していると判定し、ステップＳ１１２に移行する。
一方、アンサーバック信号３０４がＨｉｇｈレベルである場合には（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、ステップＳ１０５に移行する。

次に、ステップＳ１０５において、安全コントローラ４２は接点１０３に対してＯＮ指令を発行する。接点１０３の接続状態が閉鎖状態に遷移すると、アンサーバック信号３０３はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなる。
次に、ステップＳ１０６において、安全コントローラ４２は、接点１０３がＯＮ動作するために十分な時間を待った後、接点１０３が閉鎖状態であるか否かを、アンサーバック信号３０３の状態によって確認する。アンサーバック信号がＬｏｗレベルである場合には（ステップＳ１０６のＮＯ）、安全コントローラ４２は、ＯＦＦ故障が発生していると判定し、ステップＳ１１２に移行する。

一方、ステップＳ１０６において信号がＨｉｇｈレベルであった場合には（ＹＥＳ）、接点１０３が閉鎖状態になっているので、安全コントローラ４２は、ＯＦＦ故障は発生していないと判定し、ステップＳ１０７に移行する。
次に、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０における処理によって、安全コントローラ４２は、閉鎖状態にある第１系電力供給制御デバイスを遮断させることによってＯＮ故障診断を実施する。
まず、安全コントローラ４２は、ステップＳ１０７において、接点１０２に対してＯＦＦ指令を発行する。このとき、正常の場合、アンサーバック信号３０２がＬｏｗレベルになる。

次に、ステップＳ１０８において、安全コントローラ４２は、接点１０２がＯＦＦ動作するために十分な時間を待った後、接点１０２が開放状態であるか否かを、アンサーバック信号３０２の状態によって確認する。信号がＬｏｗレベルでない場合には（ステップＳ１０８のＮＯ）、安全コントローラ４２は、ＯＮ故障が発生していると判定し、ステップＳ１１２に移行する。
一方、ステップＳ１０８においてアンサーバック信号がＬｏｗレベルであった場合には（ＹＥＳ）、接点１０２が開放状態になっているので、安全コントローラ４２は、ＯＮ故障は発生していないと判定し、ステップＳ１０９に移行する。

次に、ステップＳ１０９において、安全コントローラ４２は、接点１０１に対してＯＦＦ指令を発行する。このとき、正常の場合、アンサーバック信号３０１がＬｏｗレベルになる。
ステップＳ１１０において、安全コントローラ４２は、接点１０１がＯＦＦ動作するために十分な時間を待った後、接点１０１が開放状態であるか否かを、アンサーバック信号３０１の状態によって確認する。信号がＬｏｗレベルでない場合には（ステップＳ１１０のＮＯ）、安全コントローラ４２は、ＯＮ故障が発生していると判定し、ステップＳ１１２に移行する。

一方、ステップＳ１１０においてアンサーバック信号がＬｏｗレベルであった場合には（ＹＥＳ）、接点１０１が開放状態になっているので、安全コントローラ４２は、ＯＮ故障は発生していないと判定し、ステップＳ１１１に移行する。
以上に説明したように、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６における処理によってＯＦＦ故障診断が完了し、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０における処理によってＯＮ故障診断が完了する。ＯＮ故障診断及びＯＦＦ故障診断のどちらも異常が検出されなかった場合には、デバイス診断が正常に終了する。

なお、診断当初の状態は第１系電力制御デバイスの接点が全て閉、第２系電力供給制御デバイスの接点が全て開であり、その後第２系のＯＦＦ故障診断、第１系のＯＮ故障診断と進み、診断が正常に終了した最後の状態は第１系が全て開で第２系が全て閉となり、当初と比べて開閉の状態が第１系と第２系で逆転している。

このような順番で診断を行う理由は以下の通りである。
即ち、本発明の課題は上述のように、通常運行する乗りかごの制御を妨げることなく安全制御を行うことであるため、安全コントローラが上記診断中でも、制御コントローラが通常の制御を行えなければならない。そのため、第１系と第２系の一方をオンオフさせて診断する間、他方はオンのままにしておき、電源２２３から電源遮断器２４１及び巻上機ブレーキ２２への通電を維持しておく必要がある。

従って、第１系が閉で第２系が開の状態から始まって、第２系の接点１０４を閉（ＯＦＦ故障診断）→第２系の接点１０３を閉（ＯＦＦ故障診断）→第１系の接点１０２を開（ＯＮ故障診断）→第１系の接点１０１を開（ＯＮ故障診断）、と推移し、最後に第１系が開で第２系が閉の状態に到達することにより、一方のデバイスを診断中は他方のデバイスは常に閉となるようにしたものである。

よって、図４の診断が終了した後、次の診断を行う時は、初期状態が第１系開で第２系閉であり、第１系の接点１０２を閉（ＯＦＦ故障診断）→第１系の接点１０１を閉（ＯＦＦ故障診断）→第２系の接点１０４を開（ＯＮ故障診断）→第２系の接点１０３を開（ＯＮ故障診断）、と推移し、最後に第１系が閉で第２系が開の状態に到達する。従って、診断を２回行って、初期の状態（第１系が閉で第２系が開）に戻る。

この手順によって、第１系デバイスと第２系デバイスの動作頻度が均等化されて、安全システムの信頼性が向上する。
図４の診断では、２回の診断で第１系デバイスと第２系デバイスの診断を完了するようにしたが、別の実施例として、最初は第１系デバイスのみを診断し、その後診断の対象を第２系デバイスのみに切り替えるという具合に、診断の対象を所定回数経過ごと、または所定時間経過ごと、あるいは乗りかごが位置する階ごとに、切り替えることにより、第１系デバイスと第２系デバイスの動作頻度が均等化されるため、この方法を採用しても良い。

ところで、ステップＳ１０４またはＳ１０６においてＯＦＦ故障が検出された場合、又はステップＳ１０８またはＳ１１０においてＯＮ故障が検出された場合には、安全コントローラ４２は異常が発生したと判断し、以下のステップＳ１１２〜Ｓ１１３における処理を行う。
まず、ステップＳ１１２において、安全コントローラ４２は、乗りかご１０の運行を停止する指示を出力する。

さらに、ステップＳ１１３において、安全コントローラ４２は、かご内操作盤１１に異常検出時の警告を表示させる処理を行う。具体的には、例えば、安全コントローラ４２は、かご内操作盤１１に警告の表示、音声による警告の通知、及びボタンの点灯等を指示する。これらの警告によって、エレベータ１の利用者は、乗りかご１０から速やかに降車するよう喚起される。なお、ステップＳ１１３における異常検出時の表示については、図５及び図６を参照して後に詳述する。
次に、エレベータ１の運行モードによる異常検出の通知方法を説明する。エレベータ１の運行モードは、通常運転を行う通常モードと、保守員が保守作業を行う保守モードとがある。

保守モードは、例えば、乗りかご１０の運行を停止する停止スイッチや、エレベータ１を保守運転モードに変更するための操作スイッチが操作されることによって作動する。この停止スイッチや操作スイッチを保守スイッチと呼び、保守スイッチがＯＮ状態のときに、エレベータ１は保守モードで運行される。保守モードには、通常モード中に障害が発生してエレベータ１が停止した場合に、エレベータ１が復旧するまで修理及び点検が行われる状態も含まれる。

図５は、エレベータ１の運行モードによる異常検出の通知処理を説明している。安全コントローラ４２は、デバイス診断によって異常を検出した場合に、通常モード中であれば乗客の安全を確保するための表示処理を指示し、保守モード中であれば異常が検出された箇所を通知するための表示処理を指示する。
まず、ステップＳ２０１において、安全コントローラ４２は、デバイス診断において異常（ＯＮ故障又はＯＦＦ故障）が検出されたか否かを確認する。異常が検出された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に移行し、異常が検出されなかった場合には（ＮＯ）、ステップＳ２０５に移行する。ステップＳ２０１における処理は、例えば安全コントローラ４２がデバイス診断を実施するごとに行われる。

Ｓ２０２において、安全コントローラ４２は、保守スイッチがＯＮ状態か否かを確認する。保守スイッチがＯＮの場合、すなわち保守モードである場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に移行する。また、保守スイッチがＯＮではない、すなわち通常モードである場合には（ＮＯ）、ステップＳ２０５に移行する。
ステップＳ２０３では、安全コントローラ４２は、保守モードにおける異常通知用の表示処理を行う。具体的には、デバイス診断において異常が検出された箇所（例えば、第２系電力供給制御デバイス）を通知する表示処理を行う。

そして、ステップＳ２０４において、安全コントローラ４２は、例えば、かご内操作盤１１の表示部にステップＳ２０３において処理した表示データを送信し、当該表示データを表示部に表示させる。
ステップＳ２０５は、通常モードにおける表示処理であるが、異常が検出された場合に、エレベータ１の利用者に乗りかご１０からの降車を促す表示が行われる。

図６の（ａ）〜（ｃ）は、かご内操作盤１１の表示部における表示例を示す。図６（ａ）は、通常モードで異常が検出されていない場合の表示例である。図６（ｂ）は、通常モードで異常が検出された場合の表示例である。図６（ｂ）の画像には、エレベータ１が３階で運転を停止したことと、戸開ボタンを押して乗りかご１０から降りるよう利用者に求める通知が示されている。

図６（ｃ）は、保守モードで異常が検出された場合の表示例である。図６（ｃ）の画像には、エレベータ１が３階で運転を停止したことと、異常の発生箇所が第２系電力供給制御デバイスであることが示されている。例えば、ステップＳ２０４において、図６（ｃ）の画像が表示部に表示される。

このようなエレベータ１では、安全コントローラ４２が、安全装置７０（巻上機ブレーキ２２及び電源遮断器２４１）を作動させる電力の供給を制御する電力供給制御デバイスの動作を診断することによって、安全装置が正常に作動するかを確認することができる。そして、このデバイス診断は、各種安全機能の動作前にチェックすることができるので、異常な動作へ移行する直前に安全性を確保することができる。

また、このようなエレベータ１では、デバイス診断で異常が検出された場合には、乗りかご１０の停止階で運転を停止するので、適切な対応を速やかに実行することができ、エレベータ１の運行を復旧させるまでにかかる工数を大幅に削減する効果が期待できる。
さらに、本実施例１では、デバイス診断の結果、電力供給制御デバイスの故障を検出した場合、故障した接点を特定することができるため、保守性を向上させることができる。

実施例２は、実施例１の安全システムブロック図（図２）において、逆流防止ＩＣ１０５と１０６を省いて製造コストを低減した例であり、そのほかのシステム構成（図７）は実施例１と同じである。なお、実施例２の場合、次の理由により、第１系と第２系の各接点ごとの診断はできない。また、ＯＮ故障は検出できるがＯＦＦ故障は検出できない。しかし、フェールセーフの観点より、ＯＦＦ故障検出の必要性はＯＮ故障検出の必要性に比べて低いため、ＯＦＦ故障の検出ができなくても、また各接点ごとにＯＮ故障の診断ができなくても実用的に大きな問題はない。

次に、実施例２が各接点ごとに診断できない理由及びＯＦＦ故障を検出できない理由について以下に述べる。
たとえば、図７を参照して、第２系電力供給制御デバイスについてＯＦＦ故障診断を行う場合について説明する。初期状態が、第１系の両接点が閉で第２系の両接点が開とした場合、安全コントローラから第２系に対してＯＮ指令を出せば、もし第２系が正常であれば、両接点が共にＯＮする結果、アンサーバック信号３０６はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなる。

しかし、両接点のどちらか一方が正常でＯＮし、他の一方が異常でＯＮしない場合、第１系デバイスの方の両接点がＯＮのために電源２２３の電圧が第1系から第２系のＯＮ接点に回り込むので、アンサーバック信号３０６はＨｉｇｈレベルとなってしまう。従って、この場合、第２系全体としてはＯＦＦであり、ＯＦＦ故障であるにも関わらず、正常であると誤判断してしまうので、本実施例２はＯＦＦ故障を検出できないことになる。

一方、実施例２につき、ＯＮ故障の方は以下の理由により検出できる。たとえば、第１系電力供給制御デバイスについてＯＮ故障診断を試みてみる。初期状態が、第１系の両接点が閉で第２系の両接点が閉とした場合、安全コントローラから第１系に対してＯＦＦ指令を出せば、もし第１系デバイス全体が正常であれば、両接点が共にＯＦＦする結果、アンサーバック信号３０５はＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなる。

しかし、接点１０１と１０２のどちらか一方が正常でＯＦＦし、他の一方が異常でＯＦＦしない場合、アンサーバック信号３０５はＨｉｇｈレベルのままであるため、どちらの接点が故障しているかは分からないが、第１系デバイス全体としてＯＮ故障を検出できることになる。
次に、図８に従って、安全診断動作フローを説明する。
初期状態は、第１系デバイスの両接点が閉で第２系の両接点が開である。ステップＳ１０１とＳ１０２については、実施例１で説明した同一番号のステップの内容と同一であるため、説明を割愛する。

次のＳ１０３では、第２系の両接点を同時にＯＮさせるが、実施例１とは異なり、実施例２は上述のようにＯＦＦ故障を検出できないため、実施例１の図４のＳ１０４とＳ１０６のようなアンサーバック信号を確認するステップは存在せず、すぐその後で第1系のＯＮ故障の診断を行う（図８のＳ１０４〜Ｓ１０５）。
まず、Ｓ１０４で安全コントローラから第１系に対してＯＦＦ指令を発行した後、Ｓ１０５でアンサーバック信号３０５がＬｏｗレベルか否か確認し、Ｌｏｗレベルであれば第１系はＯＮ故障ではなく正常であるため、Ｓ１０６に移って次回の診断対象を第１系として設定した後、処理を終了する。

逆に、アンサーバック信号３０５がＨｉｇｈレベルのままであれば、第１系はＯＮ故障であるため、異常処理に移り、乗りかごを停止（Ｓ１０７）した後、エレベータ１の利用者は、乗りかご１０から速やかに降車するよう警告を受ける（Ｓ１０８）。
実施例２によれば、第１系及び第２系の電力供給制御デバイス各接点の故障は検出できないが、安全コントローラ４２が、安全装置７０（巻上機ブレーキ２２及び電源遮断器２４１）を作動させる電力の供給を制御する電力供給制御デバイスの動作のＯＮ故障を診断することによって、安全装置が正常に作動するかを確認することができる。

そして、このデバイスのＯＮ故障診断は、各種安全機能の動作前にチェックすることができるので、異常な動作へ移行する直前に安全性を確保することができる。
また、このようなエレベータ１では、デバイスのＯＮ故障診断で異常が検出された場合には、乗りかご１０の停止階で運転を停止するので、適切な対応を速やかに実行することができ、エレベータ１の運行を復旧させるまでにかかる工数を大幅に削減する効果が期待できる。
なお、実施例２によれば、実施例１の逆流防止ＩＣ１０５と１０６を省略したので、以上の効果を安価な製造コストで実現することができる。

１ エレベータ
１０ 乗りかご
１２ 乗りかごドアスイッチ
１４ 位置検出センサ
２１ モータ
２５ 交流電源
４１ 制御コントローラ
４２ 安全コントローラ
６１〜６３ 乗り場ドア

Claims (13)

1. モータで発生する駆動力によって運行される乗りかごと、前記乗りかごの運行を制御する制御コントローラと、前記乗りかごの運行を停止させる安全装置と、前記安全装置を駆動する電源と、前記安全装置を制御する安全コントローラとを備えたエレベータの安全システムにおいて、
   前記安全コントローラの指令により、前記電源から前記安全装置への電力供給を制御する第１系電力供給制御デバイスと第２系電力供給制御デバイスとを備え、
   前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスは並列に接続されて一端は前記安全装置に、他端は前記電源に直列に接続され、
   前記安全コントローラは、エレベータの異常時に前記第１系電力供給制御デバイスと第２系電力供給制御デバイスの動作を制御して前記安全装置を作動させることを特徴とするエレベータの安全システム。
2. 請求項１記載のエレベータの安全システムにおいて、
   前記安全コントローラは、エレベータの異常を検知して各種安全機能が動作する前に、前記第１系電力制御デバイス及び前記第２系電力供給制御デバイスの動作を診断することを特徴とするエレベータの安全システム。
3. 請求項１又は２記載のエレベータの安全システムにおいて、
   さらに、前記乗りかごの各階における正常な停止位置を検出して作動する停止位置検出センサを備え、
   前記安全コントローラは、前記乗りかごが各階に到着して前記停止位置検出センサが作動したタイミングで、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作を診断することを特徴とするエレベータの安全システム。
4. 請求項１又は２記載のエレベータの安全システムにおいて、
   さらに、乗りかごの速度を検出する速度検出センサを備え、
   前記安全コントローラは、前記乗りかごが所定の速度を超過した異常な高速で終端階に接近したとき強制的に減速させる機能を備え、前記速度検出センサが乗りかごの減速を検出し、かつ前記停止位置検出センサが作動したタイミングで、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作を診断することを特徴とするエレベータの安全システム。
5. 請求項１又は２記載のエレベータの安全システムにおいて、
   前記安全コントローラは、前記乗りかご及び各階のすべての出入り口の戸が閉まる前に前記乗りかごが昇降した場合に前記乗りかごを停止させる機能を備え、
   前記乗りかごは、その内側に乗りかごドアスイッチを備え、
   前記安全コントローラは、前記乗りかごドアが開き始めて前記乗りかごドアスイッチが閉から開となったことを検出したタイミングで、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作を診断することを特徴とするエレベータの安全システム。
6. 請求項１又は２記載のエレベータの安全システムにおいて、
   前記エレベータは、前記乗りかごが前記頂部安全距離に到達する位置を検出する頂部安全距離検出センサを備え、
   前記安全コントローラは、乗りかごが点検運転中に乗りかご上部の点検スペースを確保できる位置を超えて上方に移動できないように制限する機能を備え、前記乗りかごが保守運転中に上昇して頂部安全距離検出センサが作動するタイミングで、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作を診断することを特徴とするエレベータの安全システム。
7. 請求項１又は２記載のエレベータの安全システムにおいて、
   前記エレベータは、前記乗りかごが前記ピット安全距離に到達する位置を検出するピット安全距離検出センサを備え、
   前記安全コントローラは、乗りかごが点検運転中に乗りかご下部の点検スペースを確保できる位置を超えて下方に移動できないように制限する機能を備え、前記乗りかごが保守運転中に下降してピット安全距離検出センサが作動するタイミングで、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作を診断することを特徴とするエレベータの安全システム。
8. 請求項２ないし７のいずれかの項記載のエレベータの安全システムにおいて、
   前記安全コントローラは、前記第１系電力供給制御デバイス及び第２系電力供給制御デバイスの動作を診断した結果、異常を検出した場合、前記診断結果を前記乗りかご内の表示装置に報知することを特徴とするエレベータの安全システム。
9. 請求項２ないし８のいずれかの項記載のエレベータの安全システムにおいて、
   前記安全コントローラは、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスのうち一方のデバイスの動作を診断中は、他方のデバイスの動作を制御して、前記制御コントローラによる通常運転の制御動作を行える状態に維持することを特徴とするエレベータの安全システム。
10. 請求項９記載のエレベータの安全システムにおいて、
    前記通常運転の制御動作は、前記乗りかごが停止中に前記制御コントローラによる乗りかご床面と乗り場床面との段差をなくす制御を含むことを特徴とするエレベータの安全システム。
11. 請求項２ないし１０のいずれかの項記載のエレベータの安全システムにおいて、
    前記安全コントローラは、前記診断の所定の回数ごとに、第1系電力供給制御デバイスと第２系電力供給制御デバイスの診断手順を切り替え、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作頻度を均等化することにより、前記安全システムの信頼性向上を図ることを特徴とするエレベータの安全システム。
12. 請求項２ないし１０のいずれかの項記載のエレベータの安全システムにおいて、
    前記安全コントローラは、所定時間の経過ごとに、第1系電力供給制御デバイスと第２系電力供給制御デバイスの診断手順を切り替え、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作頻度を均等化することにより、前記安全システムの信頼性向上を図ることを特徴とするエレベータの安全システム。
13. 請求項２ないし１０のいずれかの項記載のエレベータの安全システムにおいて、
    前記安全コントローラは、乗りかごが位置する各階ごとに、第1系電力供給制御デバイスと第２系電力供給制御デバイスの診断手順を切り替え、前記第１系電力供給制御デバイスと前記第２系電力供給制御デバイスの動作頻度を均等化することにより、前記安全システムの信頼性向上を図ることを特徴とするエレベータの安全システム。

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