JPWO2017203609A1 - 破断検知装置 - Google Patents

Abstract

破断検知装置は、センサと記憶部（２０）と破断判定部（２４）とを備える。センサは、例えば、エレベータの主ロープ（４）に振動が発生すると、出力信号が変動する。センサからの出力信号は、例えば、巻上機（１１）からのトルク信号である。記憶部（２０）は、センサからの出力信号の変動をエレベータのかご（１）の位置に紐付けて記憶する。破断判定部（２４）は、かご（１）の位置とセンサからの出力信号の変動の推移とに基づいて、主ロープ（４）に破断部（４ｃ）が存在するか否かを判定する。

Description

この発明は、ロープに発生した素線の破断或いはストランドの破断を検知するための装置に関する。

エレベータ装置には種々のロープが使用される。例えば、エレベータのかごは、主ロープによって昇降路に吊り下げられる。主ロープは、巻上機の駆動綱車といった滑車に巻き掛けられる。主ロープは、かごの移動によって繰り返し曲げられるため、次第に劣化する。主ロープが劣化すると、主ロープを構成する素線が破断する。多数の素線が破断すると、素線が縒り合わされたストランドが破断することもある。また、素線の破断或いはストランドの破断は、主ロープと滑車との間に異物が噛み込まれることによっても発生する。

破断した素線或いはストランドは、主ロープの表面から突出する。このため、素線或いはストランドが破断した状態でエレベータの運転が行われると、破断した素線或いはストランドが昇降路に設けられた機器に接触する。

特許文献１及び２に、エレベータ装置が記載されている。特許文献１に記載されたエレベータ装置では、巻上機の駆動綱車にロープガイドが設けられる。また、ロープガイドの振動がセンサによって検知される。センサが検知した振動に基づいて、素線或いはストランドが破断したことが検知される。

特許文献２に記載されたエレベータ装置では、かごに加速度計が設けられる。加速度計が検知した加速度に基づいて、素線或いはストランドが破断したことが検知される。

日本特許第５２０３３３９号公報 日本特開平１０−８１４６２号公報

エレベータ装置では、各滑車に対し、主ロープが通過する範囲が予め決まっている。例えば、主ロープのうち、ある範囲の部分が駆動綱車を通過する。駆動綱車を通過する部分がつり合いおもりの吊り車を通過するとは限らない。このため、特許文献１に記載されたセンサを用いて素線の破断或いはストランドの破断を検出しようとすると、主ロープが巻き掛けられる各滑車の位置にセンサを取り付ける必要がある。例えば、つり合いおもりの吊り車の位置にセンサを取り付ける場合は、つり合いおもりから制御装置の間に信号線を敷設しなければならない。多数のセンサが必要になるとともに各センサから信号線を引き出さなければならず、構成が複雑になるといった問題があった。特に、多くの滑車が使用される２：１ローピング方式のエレベータ装置では、このような問題が顕著になる。

特許文献２に記載されたエレベータ装置では、加速度計が検知した突発的な加速度から素線の破断或いはストランドの破断を検知する。しかし、加速度計が突発的な加速度を検知するのは、素線の破断或いはストランドの破断が発生した時だけではない。例えば、レールに塗布された油が枯渇してくると、かごがレールの継目を通過する際にかごが僅かに揺れる。特許文献２に記載されたエレベータ装置では、このような事象も素線の破断或いはストランドの破断として検知され得る。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされた。この発明の目的は、簡単な構成によって素線或いはストランドの破断の発生を精度良く検知できる破断検知装置を提供することである。

この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、かごの位置とセンサからの出力信号の変動の推移とに基づいてロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、を備える。

また、この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、センサからの出力信号の変動が第１閾値を超えた時のかごの位置の再現性と第１閾値より大きい第２閾値を超えた時のかごの位置の再現性とに基づいてロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、を備える。

この発明に係る破断検知装置は、センサと記憶手段と破断判定手段とを備える。センサは、ロープに振動が発生すると、出力信号が変動する。センサからの出力信号の変動は、かごの位置に紐付けて記憶手段に記憶される。破断判定手段は、記憶手段に記憶された内容に基づいてロープに破断部が存在するか否かを判定する。この発明に係る破断検知装置であれば、簡単な構成によって素線或いはストランドの破断の発生を精度良く検知できる。

エレベータ装置を模式的に示す図である。 返し車を示す斜視図である。 返し車の断面を示す図である。 主ロープの破断部が移動する様子を説明するための図である。 主ロープの破断部が移動する様子を説明するための図である。 主ロープの破断部が移動する様子を説明するための図である。 センサ信号の出力を示す図である。 センサ信号の出力を示す図である。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の例を示す図である。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の詳細な動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の詳細な動作例を示すフローチャートである。 破断部が外れ止めに接触した状態を示す図である。 異常変動検出部の機能の一例を説明するための図である。 再現性判定部の機能の一例を説明するための図である。 再現性判定部の機能の一例を説明するための図である。 エレベータ装置を模式的に示す図である。 センサ信号の出力を示す図である。 センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。 センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。 図１９及び図２０を組み合わせて３次元的に示す図である。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。 センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。 センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。 センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２における破断検知装置の動作例を示すフローチャートである。 異常変動検出部の機能の一例を説明するための図である。 複数のセンサ信号を用いることの利点を説明するための図である。 制御装置のハードウェア構成を示す図である。

添付の図面を参照し、本発明を説明する。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図において、同一の符号は同一の部分又は相当する部分を示す。

実施の形態１．
図１は、エレベータ装置を模式的に示す図である。かご１は、昇降路２を上下に移動する。昇降路２は、例えば建物内に形成された上下に延びる空間である。つり合いおもり３は、昇降路２を上下に移動する。かご１及びつり合いおもり３は、主ロープ４によって昇降路２に吊り下げられる。かご１及びつり合いおもり３を吊り下げるためのローピングの方式は、図１に示す例に限定されない。例えば、かご１及びつり合いおもり３を１：１ローピングで昇降路２に吊り下げても良い。以下においては、かご１及びつり合いおもり３を２：１ローピングで吊り下げる例について具体的に説明する。

主ロープ４は、一方の端部４ａが昇降路２の固定体に支持される。端部４ａは、主ロープ４の端部のうち、かご１に近い方の端部である。例えば、主ロープ４の端部４ａは、昇降路２の頂部に設けられた固定体に支持される。主ロープ４は、端部４ａから下方に延びる。主ロープ４は、端部４ａ側から吊り車５、吊り車６、返し車７、駆動綱車８、返し車９及び吊り車１０に順次巻き掛けられる。主ロープ４は、吊り車１０に巻き掛けられた部分から上方に延びる。主ロープ４は、他方の端部４ｂが昇降路２の固定体に支持される。端部４ｂは、主ロープ４の端部のうち、つり合いおもり３に近い方の端部である。例えば、主ロープ４の端部４ｂは、昇降路２の頂部に設けられた固定体に支持される。

吊り車５及び吊り車６は、かご１に備えられる。吊り車５及び吊り車６は、例えばかご床の下部に設けられる。吊り車５及び吊り車６は、かご床に対して回転可能である。返し車７及び返し車９は、例えば昇降路２の頂部の固定体に設けられる。返し車７及び返し車９は、昇降路２の頂部の固定体に対して回転可能である。駆動綱車８は、巻上機１１に備えられる。巻上機１１は、例えば昇降路２のピットに設けられる。吊り車１０は、つり合いおもり３に備えられる。吊り車１０は、例えばおもりを支持する枠の上部に設けられる。吊り車１０は、その枠に対して回転可能である。

主ロープ４が巻き掛けられる滑車の配置は、図１に示す例に限定されない。例えば、駆動綱車８は、昇降路２の頂部又は昇降路２の上方の機械室（図示せず）に配置されても良い。

秤装置１２は、かご１の積載荷重を検出する。秤装置１２は、例えば主ロープ４の端部４ａに掛かる荷重に基づいて、かご１の積載荷重を検出する。秤装置１２は、検出した荷重に応じた秤信号を出力する。秤装置１２から出力された秤信号は、制御装置１３に入力される。

巻上機１１は、トルクを検出する機能を有する。巻上機１１は、検出したトルクに応じたトルク信号を出力する。巻上機１１から出力されたトルク信号は、制御装置１３に入力される。

調速機１５は、かご１の下降速度が基準速度を超えると、非常止め（図示せず）を動作させる。非常止めは、かご１に備えられる。非常止めが動作すると、かご１が強制的に停止される。調速機１５は、例えば調速ロープ１６、調速綱車１７及びエンコーダ１８を備える。調速ロープ１６は、調速綱車１７に巻き掛けられる。かご１が移動すると、調速ロープ１６が移動する。調速ロープ１６が移動すると、調速綱車１７が回転する。エンコーダ１８は、調速綱車１７の回転方向及び回転角度に応じた回転信号を出力する。エンコーダ１８から出力された回転信号、即ち調速機１５からのエンコーダ信号は、制御装置１３に入力される。エンコーダ１８は、かご１の位置に応じた信号を出力するセンサの一例である。

図２は、返し車９を示す斜視図である。図３は、返し車９の断面を示す図である。返し車９を支持する部材に外れ止め１９が設けられる。図２及び図３は、返し車９の軸９ａに外れ止め１９が設けられる例を示す。外れ止め１９は、返し車９の溝から主ロープ４が外れることを防止する。外れ止め１９は、例えば、主ロープ４のうち返し車９の溝に巻き掛けられた部分に隙間を空けて対向する。主ロープ４に異常が発生していなければ、主ロープ４は、外れ止め１９に接触しない。

図２及び図３は、主ロープ４の表面から破断部４ｃが突出する例を示す。破断部４ｃは、主ロープ４を構成する素線が破断した部分である。破断部４ｃは、素線が縒り合されたストランドが破断した部分であっても良い。かご１が移動すると、破断部４ｃは返し車９を通過する際に外れ止め１９に接触する。

図２及び図３は、主ロープ４が巻き掛けられた滑車の一例として返し車９を示す。吊り車５、吊り車６、返し車７、駆動綱車８及び吊り車１０に、外れ止め１９と同様の機能を有する外れ止めが設けられても良い。

図４から図６は、主ロープ４の破断部４ｃが移動する様子を説明するための図である。図４は、かご１が最下階の乗場に停止している状態を示す。図４に示す例では、主ロープ４のうち端部４ａから吊り車５に巻き掛けられた部分の間に破断部４ｃが存在する。

図６は、かご１が最上階の乗場に停止している状態を示す。図６に示す例では、主ロープ４のうち返し車７に巻き掛けられた部分から駆動綱車８に巻き掛けられた部分の間に破断部４ｃが存在する。即ち、かご１が最下階の乗場から最上階の乗場に移動すると、破断部４ｃは、吊り車５、吊り車６及び返し車７を順次通過する。かご１が最下階の乗場から最上階の乗場に移動しても、破断部４ｃは、駆動綱車８、返し車９及び吊り車１０を通過しない。即ち、破断部４ｃは全ての滑車を通過するとは限らない。破断部４ｃが通過する滑車の組み合わせは、破断部４ｃが発生した位置等によって決まる。

図５は、かご１が最下階の乗場から最上階の乗場に移動する途中の状態を示す。具体的に、図５は、破断部４ｃが吊り車５を通過している時の状態を示す。破断部４ｃは、吊り車５を通過する際に、吊り車５に設けられた外れ止めに接触する。

図７及び図８は、センサ信号の出力を示す図である。図７（ａ）及び図８（ａ）は、かご１の位置を示す。本実施の形態で示す例では、かご１の位置はかご１が存在する高さと同義である。図７（ａ）及び図８（ａ）は、かご１が最下階（位置０）から位置Ｐに移動した後に最下階に戻った時のかご位置の変化を示す。図７（ａ）及び図８（ａ）に示す波形は、例えばエンコーダ１８からの回転信号に基づいて取得される。

図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、巻上機１１のトルクを示す。図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示す波形は、例えば巻上機１１から出力されたトルク信号の波形である。図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、かご１が最下階及び位置Ｐの間を移動する際の最大トルクがＴ_ｑ１、最小トルクが−Ｔ_ｑ２である例を示す。図７（ｃ）及び図８（ｃ）は、かご１の積載荷重を示す。図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示す波形は、例えば秤装置１２から出力された秤信号の波形である。図７（ｃ）及び図８（ｃ）は、かご１の積載荷重がｗ［ｋｇ］である例を示す。

図７は、主ロープ４に破断部４ｃが存在していない場合に得られる波形の例を示す。図８は、主ロープ４に破断部４ｃが存在し、かご１が位置Ｐ_１を通過する時に破断部４ｃがある滑車を通過する場合に得られる波形の例を示す。破断部４ｃは、滑車を通過する際に外れ止めに接触する。これにより、破断部４ｃが滑車を通過する際に主ロープ４に振動が発生する。主ロープ４の端部４ａが変位すると、秤装置１２から出力される秤信号が影響を受ける。主ロープ４に振動が発生し、発生した振動が主ロープ４の端部４ａに到達すると、秤装置１２からの秤信号に変動が生じる。同様に、主ロープ４のうち駆動綱車８に巻き掛けられた部分が変位すると、巻上機１１から出力されるトルク信号が影響を受ける。主ロープ４に振動が発生し、発生した振動が主ロープ４の当該部分に到達すると、巻上機１１からのトルク信号に変動が生じる。

図９は、この発明の実施の形態１における破断検知装置の例を示す図である。図１０は、この発明の実施の形態１における破断検知装置の動作例を示すフローチャートである。制御装置１３は、例えば記憶部２０、かご位置検出部２１、異常変動検出部２２、再現性判定部２３、破断判定部２４、動作制御部２５及び通報部２６を備える。

以下に、図１１から図２１も参照し、破断検知装置の機能及び動作について具体的に説明する。図１１及び図１２は、この発明の実施の形態１における破断検知装置の詳細な動作例を示すフローチャートである。図１２は、図１１の後に続く動作フローを示す。即ち、図１１と図１２とによって一連の動作フローが示される。

異常変動検出部２２は、センサ信号の変動を検出する（Ｓ１０１）。本実施の形態に示す例では、例えば秤信号及びトルク信号をセンサ信号として採用できる。また、本実施の形態に示す例以外では、例えば、かご１に設けられた加速度計（図示せず）からの加速度信号をセンサ信号として採用できる。即ち、主ロープ４に振動が発生すると、秤信号及びトルク信号と同様に加速度信号も変動する。以下においては、センサ信号としてトルク信号を採用する例について詳しく述べる。異常変動検出部２２は、Ｓ１０１において、トルク信号に発生した変動を検出する。

図１３は、破断部４ｃが外れ止め１９に接触した状態を示す図である。かご１が移動してある位置に達すると、図１３に示すように破断部４ｃが外れ止め１９に接触する。破断部４ｃは、外れ止め１９に接触した後、主ロープ４の移動に伴って外れ止め１９に擦れながら変形する。その後、破断部４ｃは、外れ止め１９から外れる。

破断部４ｃと外れ止め１９との接触は、エレベータに対する強制外乱として作用する。例えば、破断部４ｃが外れ止め１９に接触すると、巻上機１１からのトルク信号に異常な変動が現れる。この異常変動は、破断部４ｃの長さと主ロープ４の移動速度とに応じた固有の周波数帯域の成分を持つ。破断部４ｃの長さをｄ［ｍ］、主ロープ４の移動速度をｖ［ｍ／ｓ］とすると、異常変動（振動）の周波数ｆ［Ｈｚ］は次式で表すことができる。
ｆ＝ｖ／ｄ ……（１）

図１４は、異常変動検出部２２の機能の一例を説明するための図である。異常変動検出部２２は、例えば、バンドパスフィルタ２７、増幅器２８及び判定器２９を備える。記載を簡略化するため、図面等ではバンドパスフィルタのことをＢＰＦとも表記する。上述したように、破断部４ｃが外れ止め１９に接触すると、巻上機１１からのトルク信号に異常な変動が現れる。しかし、この変動は、振幅が小さいことがある。このため、本実施の形態に示す例では、信号を増幅するための増幅器２８が異常変動検出部２２に備えられている。

異常変動検出部２２は、先ず、入力されたトルク信号に対してフィルタ処理を行う（Ｓ１１１）。例えば、バンドパスフィルタ２７は、特徴周波数の帯域の信号成分を抽出する。特徴周波数の帯域の信号成分とは、主ロープ４に存在する破断部４ｃが主ロープ４用の外れ止めに接触することによって発生する信号成分である。この特徴周波数には、上記式（１）から算出される周波数ｆが含まれる。なお、長さｄは、主ロープ４に発生する破断部４ｃの長さとして設定された値である。破断部４ｃの長さは、例えば、０．５ピッチ〜数ピッチ分のストランドが解けた時のその解けたストランドの長さとして設定される。主ロープ４の移動速度ｖは、かご１の移動速度に応じて決まる。例えば、かご１の定格速度から主ロープ４の移動速度ｖを算出することができる。

増幅器２８は、バンドパスフィルタ２７からの出力信号ｕを２乗し、信号を増幅する。本実施の形態では、特徴周波数の帯域の信号成分を抽出及び増幅したものをバンドパスフィルタ出力或いはフィルタ出力と呼ぶ。即ち、本実施の形態に示す例では、増幅器２８からの出力信号Ｙ（＝ｕ^２）がバンドパスフィルタ出力である。本実施の形態に示す例では、バンドパスフィルタ出力の符号は正となる。異常変動検出部２２が増幅器２８を備えていない場合は、バンドパスフィルタ２７からの出力信号ｕがバンドパスフィルタ出力である。

図１４に示す異常変動検出部２２は一例である。異常変動検出部２２は、特徴周波数の帯域の信号成分を抽出するために非線形フィルタを備えても良い。異常変動検出部２２に適応フィルタのアルゴリズムを適用し、特徴周波数の帯域の信号成分を抽出しても良い。

判定器２９は、トルク信号の変動、即ち増幅器２８からの出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する（Ｓ１１２）。出力信号Ｙと比較される閾値ＴＨ１は、例えば記憶部２０に予め記憶される。出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えていないと判定器２９が判定すると、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。

かご位置検出部２１は、かご１の位置を検出する。かご位置検出部２１は、例えば、エンコーダ１８から出力された回転信号に基づいて、かご１の位置を検出する。なお、かご位置検出部２１が位置を検出する方法は、本実施の形態で示す例に限定されない。例えば、巻上機１１はエンコーダを備える。巻上機１１に備えられたエンコーダもかご１の位置に応じた信号を出力するセンサの一例である。かご位置検出部２１は、巻上機１１からのエンコーダ信号に基づいてかご１の位置を検出しても良い。また、かご１の位置を検出する機能を調速機１５が備えても良い。かご１の位置を検出する機能を巻上機１１が備えても良い。かかる場合、制御装置１３には、かご１の位置を示す信号が入力される。

出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えているとＳ１１２で判定されると、かご位置検出部２１は、かご１の位置を検出する（Ｓ１１３）。

異常変動検出部２２は、Ｓ１１１で得られた出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えていれば、Ｓ１１１で得られた出力信号Ｙとその出力信号Ｙが得られた時のかご１の位置Ｐとを記憶部２０に記憶させる（Ｓ１１４）。記憶部２０には、増幅器２８からの出力信号Ｙとかご位置検出部２１によって検出された位置Ｐとが紐付けて記憶される。なお、本実施の形態で示す各例では、一部の出力信号Ｙだけでなく、全ての出力信号Ｙをかご位置に紐付けて記憶部２０に記憶しておくことが望ましい。

次に、異常変動検出部２２は、閾値ＴＨ１を超える出力信号Ｙの検出が複数回目であるか否かを判定する（Ｓ１１５）。閾値ＴＨ１を超える出力信号Ｙの検出が複数回目ではない場合、異常変動検出部２２は、異常変動の発生が初めてであると判定する（Ｓ１１６）。かかる場合、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。

次に、再現性判定部２３は、センサ信号に生じた変動の再現性を検出する（Ｓ１０２）。

図１５は、再現性判定部２３の機能の一例を説明するための図である。図１５（ａ）は、かご１の位置を示す。図１５に示す例では、かご１は、時間ｔ_１、時間ｔ_２、時間ｔ_３及び時間ｔ_４で位置Ｐ_１を通過する。図１５（ｂ）は、巻上機１１のトルクを示す。図１５（ｃ）は、バンドパスフィルタ出力を示す。主ロープ４に破断部４ｃが存在すると、破断部４ｃは、かご１がある位置を通過する時に外れ止めに接触する。図１５は、かご１が位置Ｐ_１を通過する際に破断部４ｃが外れ止めに接触する例を示す。

主ロープ４に破断部４ｃが存在する場合、破断部４ｃがある外れ止めに接触する時のかご位置は同じである。このため、主ロープ４に破断部４ｃが存在すると、破断部４ｃが外れ止めに接触する位置をかご１が通過する度にそのかご位置が記憶部２０に記憶される。図１５に示す例であれば、時間ｔ_１、時間ｔ_２、時間ｔ_３及び時間ｔ_４において位置Ｐ_１が記憶部２０に記憶される。このため、閾値ＴＨ１を超える出力信号Ｙが検出された時のかご位置に再現性があれば、主ロープ４に破断部４ｃが存在している可能性が高いことが分かる。

再現性判定部２３は、閾値ＴＨ１を超える出力信号Ｙの検出が複数回目であるとＳ１１５で判定されると、出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えた時のかご位置に再現性があるか否かを判定する（Ｓ１１７）。再現性判定部２３は、例えば、記憶部２０に記憶された複数の位置Ｐが同一の位置とみなすことができる場合に、Ｓ１１７において再現性があると判定する。例えば、記憶部２０に記憶された複数の位置Ｐが一定の範囲に存在する場合に、それらの位置Ｐが同一の位置であるとみなすことができる。上記一定の範囲は、例えば、かご位置を検出する精度等を考慮して予め設定される。図１５に示す例であれば、再現性判定部２３は、位置Ｐ_１において再現性があることを判定する。

再現性判定部２３は、Ｓ１１７において再現性があると判定すると、当該位置、即ち同一とみなすことができるその位置で出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超過した回数を記憶部２０に記憶させる（Ｓ１１８）。図１５に示す例であれば、時間ｔ_２において、位置Ｐ_１での閾値ＴＨ１の超過回数が２回であることが記憶部２０に記憶される。

再現性判定部２３は、Ｓ１１７において再現性がないと判定すると、閾値ＴＨ１を超える出力信号Ｙの検出がトルク信号にランダムに発生した変動に起因すると判定する（Ｓ１１９）。かかる場合、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。

再現性判定部２３は、Ｓ１１７において、同一とみなすことができる位置をかご１が通過した際に出力信号Ｙが複数回連続して閾値ＴＨ１を超えた場合に、再現性があると判定しても良い。

図１６は、再現性判定部２３の機能の一例を説明するための図である。図１６（ａ）は、かご１が位置０から位置Ｐの区間を走行した時に得られた最新のバンドパスフィルタ出力を示す。図１６（ａ）に示す例では、位置Ｐ_１及び位置Ｐ_２において、増幅器２８からの出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えている。図１６（ｂ）は、かご１が同じ区間を走行した時に得られた一走行前のバンドパスフィルタ出力を示す。図１６（ｂ）に示す例では、位置Ｐ_１、位置Ｐ_２及び位置Ｐ_３において、出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えている。

例えば、同一とみなすことができる位置をかご１が通過した際に出力信号Ｙが２回連続で閾値ＴＨ１を超えている場合にＳ１１７で再現性があると判定される例を考える。位置Ｐ_１及び位置Ｐ_２では、出力信号Ｙが２回連続して閾値ＴＨ１を超えている。かかる場合、再現性判定部２３は、位置Ｐ_１及び位置Ｐ_２において再現性があることを判定する。一方、位置Ｐ_３では、図１６（ａ）において出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えていない。かかる場合、再現性判定部２３は、位置Ｐ_３において再現性があるとは判定しない。図１６（ｂ）に示された位置Ｐ_３での変動は、乗客がかご１内で飛び跳ねたといった再現性のない事象に起因して発生したと判定される。

次に、破断判定部２４は、破断部４ｃの有無を検出する（Ｓ１０３）。

図１７は、エレベータ装置を模式的に示す図である。図１７では、制御装置１３及び調速機１５の記載を省略している。かご１の移動は、昇降路２に設けられたガイドレールに案内される。ガイドレールは、多数のレール３０を備える。ガイドレールは、複数のレール３０が上下に繋げられることにより、かご１の移動範囲に亘って配置される。このため、レール３０とそのレール３０の直上又は直下に配置されたレール３０との間には継目が存在する。

レール３０に塗布された油が枯渇してくると、かご１がレール３０の継目を通過する際にかご１が僅かに揺れる。主ロープ４は、吊り車５及び吊り車６に巻き掛けられているため、かご１が揺れると主ロープ４に振動が発生する。このため、かご１がレール３０の継目を通過する際にセンサ信号に変動が生じることがある。また、レール３０の継目に段差がある場合にもセンサ信号に変動が生じることがある。

図１８は、センサ信号の出力を示す図である。図１８は、かご１が位置Ｐ_４でレール３０の継目を通過し、センサ信号に変動が生じた例を示す。かご１がレール３０の継目を通過する際にセンサ信号に変動が生じる場合、その変動が生じる時のかご位置は同じである。図１８に示す例であれば、かご１が位置Ｐ_４を通過する度にセンサ信号に変動が生じる。レール３０の継目に起因するセンサ信号の変動は、発生時のかご位置に再現性がある点で、破断部４ｃに起因するセンサ信号の変動と類似する。本実施の形態では、センサ信号に生じた変動を破断部４ｃに起因するものとレール３０の継目に起因するものとに区別する例について説明する。

図１９及び図２０は、センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。図１９及び図２０において、縦軸は、バンドパスフィルタ出力であり、センサ信号に生じた変動の振幅に対応する値を示す。横軸は、エレベータの起動回数を示す。図１９及び図２０の横軸は、例えばエレベータが据え付けられてからの経過時間でも良い。

図１９は、かご１が位置Ｐ_１を通過した時に得られた出力信号Ｙの推移を示す。起動回数Ｍ１では、主ロープ４に破断部４ｃは発生していない。図１９は、起動回数がＭ２の時に主ロープ４に破断部４ｃが発生した例を示す。素線の破断及びストランドの破断は、突発的に発生する。このため、破断部４ｃに起因するセンサ信号の変動は突発的に発生する。主ロープ４に破断部４ｃが発生すると、出力信号Ｙの値が直前の値と比較して突然大きくなる。また、主ロープ４に破断部４ｃが発生すると、図１９に示すように、その後も継続して出力信号Ｙは大きな値を示す。

図２０は、かご１が位置Ｐ_４を通過した時に得られた出力信号Ｙの推移を示す。レール３０に塗布された油の量は突然変わる訳ではない。レール３０に塗布された油は徐々に少なくなり、油が供給されなければ最終的に枯渇する。このため、レール３０の継目に起因するセンサ信号の変動は、時間を掛けて徐々に大きくなる。図２１は、図１９及び図２０を組み合わせて３次元的に示す図である。本実施の形態では、破断判定部２４が、記憶部２０に記憶された内容から、かご１の位置とセンサ信号の変動の推移とに基づいて破断部４ｃの存在を検出する例について説明する。

破断判定部２４は、Ｓ１１８で閾値ＴＨ１の超過回数が記憶部２０に記憶されると、Ｓ１１１で得られた出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を超えているか否かを判定する（Ｓ１２０）。出力信号Ｙと比較される閾値ＴＨ２は、閾値ＴＨ１より大きい値である。閾値ＴＨ２は、例えば記憶部２０に予め記憶される。破断判定部２４は、出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を超えていなければ、閾値ＴＨ１を超える出力信号Ｙの検出がトルク信号に発生した軽微な変動に起因すると判定する（Ｓ１２１）。上記軽微な変動は、例えば、かご１がレール３０の継目を通過することによって発生する。かかる場合、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。

破断判定部２４は、出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を超えていれば、当該位置で出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を超過した回数を記憶部２０に記憶させる（Ｓ１２２）。次に、破断判定部２４は、Ｓ１２２で記憶部２０に記憶された閾値ＴＨ２の超過回数が複数回であるか否かを判定する（Ｓ１２３）。破断判定部２４は、Ｓ１２３において超過回数が複数回であると判定すると、主ロープ４に破断部４ｃが発生していると判定する（Ｓ１２４）。かかる場合、動作制御部２５は、かご１を最寄り階に停止させる。また、通報部２６は、エレベータの管理会社に通報を行う（Ｓ１２５）。

破断判定部２４は、Ｓ１２３において超過回数が複数回ではないと判定すると、閾値ＴＨ２の超過が初めてであるため、破断部４ｃの有無の判定を保留する（Ｓ１２６）。かかる場合、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。

破断判定部２４は、Ｓ１２３において、閾値ＴＨ２の超過回数が規定回数に達したか否かを判定しても良い。かかる場合、破断判定部２４は、閾値ＴＨ２の超過回数が規定回数に達していれば、主ロープ４に破断部４ｃが発生していると判定する（Ｓ１２４）。一方、破断判定部２４は、閾値ＴＨ２の超過回数が規定回数に達していなければ、破断部４ｃの有無の判定を保留する（Ｓ１２６）。上記規定回数は、例えば３回以上の回数に設定される。

本実施の形態に示す破断検知装置では、主ロープ４に振動が発生した際に出力信号が変動するセンサを利用して、破断部４ｃの存在を検出する。センサ信号として、例えばトルク信号或いは秤信号を利用できる。このため、本実施の形態に示す破断検知装置であれば、破断部４ｃの有無を判定するために専用のセンサを備える必要がない。また、少なくとも１つのセンサがあれば、破断部４ｃの存在を検出できる。破断部４ｃの有無を判定するために多数のセンサを備える必要がない。このため、構成を簡素化できる。

本実施の形態に示す破断検知装置では、破断判定部２４は、かご１の位置とセンサ信号の変動の推移とに基づいて破断部４ｃの有無を判定する。本実施の形態に示す破断検知装置であれば、センサ信号に発生した変動が破断部４ｃに起因するものであるのかレール３０の継目に起因するものであるのかを区別することができる。このため、破断部４ｃの検出精度が向上する。

具体的に、上記例では、破断判定部２４は、センサ信号の変動が閾値ＴＨ１を超えた時のかご位置の再現性と閾値ＴＨ２を超えた時のかご位置の再現性とに基づいて破断部４ｃの有無を判定する。図２４に示すように、レール３０の継目に起因するセンサ信号の変動は、時間を掛けて徐々に大きくなる。このため、破断判定部２４は、センサ信号の変動が閾値ＴＨ１を超えた時のかご位置に再現性がある場合でも、センサ信号の変動が閾値ＴＨ２を超えていなければ、主ロープ４に破断部４ｃが存在することを判定しない。破断判定部２４は、例えば、その変動がレール３０の継目を通過したことに起因すると判定する。２つの閾値ＴＨ１及びＴＨ２を採用することにより、センサ信号に発生した変動が破断部４ｃに起因するものであるのかレール３０の継目に起因するものであるのかを区別することができる。

閾値ＴＨ１及びＴＨ２は、学習運転を行うことによって設定しても良い。かかる場合、例えば、制御装置１３は、閾値設定部（図示せず）を備える。閾値設定部は、例えば、学習運転時のセンサ信号の変動に基づいて、閾値ＴＨ１及びＴＨ２を設定する。

学習運転は、例えばエレベータの据え付け完了時に行われる。学習運転では、例えば、かご１を最下階から最上階に移動させる。そして、その時に取得したトルク信号に対してフィルタ処理を行う。例えば、閾値設定部は、学習運転で取得されたセンサ信号の変動の最大値の定数倍を閾値ＴＨ１に設定し、その値より大きい値を閾値ＴＨ２に設定する。閾値設定部は、センサ信号の変動の最大値の定数倍を閾値ＴＨ２に設定し、その値より小さい値を閾値ＴＨ１に設定しても良い。

巻上機１１からのトルク信号は、経年変化によってエレベータの据え付け後に変動する。このため、閾値ＴＨ１及びＴＨ２を定期的に更新しても良い。閾値ＴＨ１及びＴＨ２の更新は短い間隔で行われることが望ましい。例えば、エレベータの運行状況を考慮し、夜間等の利用者が少ない時間帯に学習運転を実施する。利用者を目的階に運ぶ通常運転の速度と同じ速度で学習運転を行えば、通常運転中に破断部４ｃの発生を検知することが可能である。エレベータ保守員による定期的な検査を不要にすることができる。

図２２は、この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。図２２は、図１１の後に続く動作フローを示す。即ち、図１１と図２２とによって一連の動作フローが示される。図２２のＳ１２０からＳ１２７に示す動作は、本実施の形態で開示した上記動作と同様である。図２２に示す動作は、Ｓ１２２とＳ１２３との間にＳ１２８がある点において図１２に示す動作と相違する。

図２３及び図２４は、センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。図２３及び図２４において、縦軸は、バンドパスフィルタ出力であり、センサ信号に生じた変動の振幅に対応する値を示す。横軸は、エレベータの起動回数を示す。図２３及び図２４の横軸は、例えばエレベータが据え付けられてからの経過時間でも良い。

図２３は、かご１が位置Ｐ_１を通過した時に得られた出力信号Ｙの推移を示す。起動回数がＭ４になるまでの間に、主ロープ４に破断部４ｃは発生していない。図２３は、起動回数がＭ５の時に主ロープ４に破断部４ｃが発生した例を示す。図２３に示す例では、起動回数Ｍ５の時に、出力信号Ｙの値が直前の値と比較して突然大きくなる。

図２４は、かご１が位置Ｐ_４を通過した時に得られた出力信号Ｙの推移を示す。上述したように、レール３０の継目に起因するセンサ信号の変動は、時間を掛けて徐々に大きくなる。図２４に示す例では、起動回数がＭ４になるまでの間に、出力信号Ｙは閾値ＴＨ２を超えていない。しかし、起動回数がＭ５の時に、出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を超える。図２３に示す例と図２４に示す例とは、起動回数がＭ５の時に出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を初めて超える点で一致する。図２２は、図２３及び図２４に示す例でも、センサ信号に生じた変動が破断部４ｃに起因するものであるのかレール３０の継目に起因するものであるのかを区別することができる動作例を示す。

異常変動検出部２２は、センサ信号の異常な変動を検出する（Ｓ１０１）。また、再現性判定部２３は、センサ信号に生じる変動の再現性を検出する（Ｓ１０２）。

次に、破断判定部２４は、破断部４ｃの有無を検出する（Ｓ１０３）。例えば、破断判定部２４は、Ｓ１２２で閾値ＴＨ２の超過回数を記憶部２０に記憶させると、当該位置で出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超過した回数が規定回数以下であるか否かを判定する（Ｓ１２８）。図２３に示すように、主ロープ４に破断部４ｃが発生した場合は出力信号Ｙが突然大きくなる。このため、Ｓ１２８で超過回数が規定回数以下であると判定される場合は、主ロープ４に破断部４ｃが発生している可能性が高い。破断判定部２４は、Ｓ１２８において超過回数が規定回数以下であれば、Ｓ１２３に示す処理に進む。

一方、図２４に示すように、レール３０に塗布された油が枯渇していく場合は出力信号Ｙが徐々に大きくなる。このため、Ｓ１２８において超過回数が規定回数以下ではないと判定される場合は、閾値ＴＨ２を超える出力信号Ｙの検出が軽微な変動に起因すると判定できる。破断判定部２４は、Ｓ１２８において超過回数が規定回数以下でなければ、Ｓ１２１に示す処理に進む。

Ｓ１２８において閾値ＴＨ１の超過回数と比較される規定回数は、例えば記憶部２０に予め記憶される。上記規定回数は、例えば３回以上の回数に設定される。

図２２に示す動作例では、破断判定部２４は、センサ信号の変動が閾値ＴＨ１を超えた時のかご位置に再現性がある場合でも、当該位置でセンサ信号の変動が閾値ＴＨ２を超える前に閾値ＴＨ１を超えた回数が規定回数より多い場合は、主ロープ４に破断部４ｃが存在することを判定しない。破断判定部２４は、例えば、その変動がレール３０の継目を通過したことに起因すると判定する。このため、破断部４ｃの検出精度を更に向上させることができる。

図２５は、この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。図２５は、図１１の後に続く動作フローを示す。即ち、図１１と図２５とによって一連の動作フローが示される。図２５のＳ１２０からＳ１２８に示す動作は、本実施の形態で開示した上記動作と同様である。図２５に示す動作は、Ｓ１２８でＮｏと判定された後にＳ１２９がある点において図２２に示す動作と相違する。

図２６は、センサ信号に生じた変動の振幅の推移を示す図である。図２６において、縦軸は、バンドパスフィルタ出力であり、センサ信号に生じた変動の振幅に対応する値を示す。横軸は、エレベータが据え付けられてからの経過時間を示す。図２６の横軸は、エレベータの起動回数でも良い。

図２６は、時間Ｔ２が経過した際に主ロープ４に破断部４ｃが発生した例を示す。また、図２６は、かご１がレール３０の継目を通過する位置で破断部４ｃが外れ止めに接触する例を示す。図２５は、図２６に示す例でも、センサ信号に生じた変動が破断部４ｃに起因するものであるのかレール３０の継目に起因するものであるのかを区別することができる動作例を示す。

異常変動検出部２２は、センサ信号の異常な変動を検出する（Ｓ１０１）。また、再現性判定部２３は、センサ信号に生じる変動の再現性を検出する（Ｓ１０２）。

次に、破断判定部２４は、破断部４ｃの有無を検出する（Ｓ１０３）。例えば、破断判定部２４は、Ｓ１２２で閾値ＴＨ２の超過回数を記憶部２０に記憶させると、当該位置で出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超過した回数が規定回数以下であるか否かを判定する（Ｓ１２８）。破断判定部２４は、超過回数が規定回数以下であるとＳ１２８において判定すると、Ｓ１２３に示す処理に進む。

破断判定部２４は、超過回数が規定回数以下ではないとＳ１２８において判定すると、当該位置での出力信号Ｙの最新値とその一つ前の値との差γを算出する。そして、破断判定部２４は、算出した差γが基準値α以上であるか否かを判定する（Ｓ１２９）。図２６に示すように、主ロープ４に破断部４ｃが発生していなければ、出力信号Ｙは徐々に大きくなる。このため、Ｓ１２９において差γが基準値α以上ではないと判定される場合は、閾値ＴＨ２を超える出力信号Ｙの検出が軽微な変動に起因すると判定できる。破断判定部２４は、Ｓ１２９で差γが基準値α以上でなければ、Ｓ１２１に示す処理に進む。

一方、図２６に示すように、主ロープ４に破断部４ｃが発生した場合は出力信号Ｙが突然大きくなる。このため、Ｓ１２９において差γが基準値α以上であると判定される場合は、主ロープ４に破断部４ｃが発生していると判定できる。破断判定部２４は、Ｓ１２９で差γが基準値α以上であれば、Ｓ１２４に示す処理に進む。

図２５に示す動作例では、破断判定部２４は、Ｓ１２８においてＮｏであれば、差γと基準値αとの比較によって破断部４ｃの有無を判定する。Ｓ１２８においてＮｏと判定されるのは、センサ信号の変動が閾値ＴＨ１を超えた時のかご位置に再現性があり且つ当該位置でセンサ信号の変動が閾値ＴＨ２を超える前に閾値ＴＨ１を超えた回数が規定回数より多い場合である。破断判定部２４は、差γが基準値α以上でない場合は、主ロープ４に破断部４ｃが存在することを判定しない。破断判定部２４は、例えば、センサ信号の変動がレール３０の継目を通過したことに起因すると判定する。このため、破断部４ｃの検出精度を更に向上させることができる。

図２７及び図２８は、この発明の実施の形態１における破断検知装置の他の動作例を示すフローチャートである。図２７及び図２８は、図１１の後に続く動作フローを示す。即ち、図１１、図２７及び図２８によって一連の動作フローが示される。図２７及び図２８のＳ１２０からＳ１２９に示す動作は、本実施の形態で開示した上記動作と同様である。図２７及び図２８に示す動作は、Ｓ１２９の後にＳ１３０からＳ１３２がある点において図２５に示す動作と相違する。図２７及び図２８は、かご１がレール３０の継目を通過する位置で破断部４ｃが外れ止めに接触する場合でも、上記区別ができる他の動作例を示す。

異常変動検出部２２は、センサ信号の異常な変動を検出する（Ｓ１０１）。また、再現性判定部２３は、センサ信号に生じる変動の再現性を検出する（Ｓ１０２）。

次に、破断判定部２４は、破断部４ｃの有無を検出する（Ｓ１０３）。例えば、破断判定部２４は、超過回数が規定回数以下ではないとＳ１２８において判定すると、差γが基準値α以上であるか否かを判定する（Ｓ１２９）。破断判定部２４は、差γが基準値α以上であるとＳ１２９において判定すると、当該位置において基準値α以上の差γが検出されたことを記憶部２０に記憶させる（Ｓ１３０）。かかる場合、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。

破断判定部２４は、Ｓ１２９において差γが基準値α以上でなければ、当該位置において出力信号Ｙが閾値ＴＨ１を超えてから閾値ＴＨ２に達するまでの間に基準値α以上の差γが検出されたか否かを判定する（Ｓ１３１）。破断判定部２４は、基準値α以上の差γが検出されていないことをＳ１３１において判定すると、Ｓ１２１に示す処理に進む。

一方、破断判定部２４は、Ｓ１３１において基準値α以上の差γが検出されると、当該位置において出力信号Ｙが閾値ＴＨ２を超過した回数が複数回であるか否かを判定する（Ｓ１３２）。閾値ＴＨ２の超過回数が複数回ではないことを破断判定部２４がＳ１３２で判定すると、動作制御部２５は通常運転を制御する（Ｓ１２７）。破断判定部２４は、Ｓ１３２で閾値ＴＨ２の超過回数が複数回であれば、Ｓ１２４に示す処理に進む。

破断判定部２４は、Ｓ１３２において、閾値ＴＨ２の超過回数が規定回数に達したか否かを判定しても良い。かかる場合、破断判定部２４は、閾値ＴＨ２の超過回数が規定回数に達していれば、主ロープ４に破断部４ｃが発生していると判定する（Ｓ１２４）。一方、閾値ＴＨ２の超過回数が規定回数に達していない場合は、動作制御部２５によって通常運転が制御される（Ｓ１２７）。上記規定回数は、例えば３回以上の回数に設定される。

実施の形態２．
実施の形態１では、かご１の走行方向に関わらずセンサ信号の変動をかご位置に紐付けて記憶部２０に記憶させる例について説明した。しかし、破断部４ｃの突出方向によっては、かご１の走行方向が変わると破断部４ｃの外れ止めへの当たり方が変わる。例えば、図１３に示す例のように破断部４ｃが突出する場合、右側の外れ止め１９に対して破断部４ｃが下から当たる場合と上から当たる場合とでは、その当たり方が違う。

図２９は、この発明の実施の形態２における破断検知装置の動作例を示すフローチャートである。図２９は、図１０に示す動作をかご１の走行方向に応じて分けて行う例を示す。本実施の形態に示す例では、先ず、かご１の走行方向が判定される（Ｓ１０４）。図２９のＳ１０１ＵからＳ１０３Ｕに示す動作は、実施の形態１で開示したＳ１０１からＳ１０３に示す動作と同じである。同様に、図２９のＳ１０１ＤからＳ１０３Ｄに示す動作は、実施の形態１で開示したＳ１０１からＳ１０３に示す動作と同じである。

本実施の形態に示す例では、上昇時のかご位置と下降時のかご位置とが異なる位置として扱われる。即ち、図１５に示す例であれば、時間ｔ_１でのかご位置と時間ｔ_３でのかご位置とは同じ位置とみなされる。また、時間ｔ_２でのかご位置と時間ｔ_４でのかご位置とは同じ位置とみなされる。しかし、時間ｔ_１でのかご位置と時間ｔ_２でのかご位置とは同じ位置とはみなされない。同様に、時間ｔ_３でのかご位置と時間ｔ_４でのかご位置とは同じ位置とはみなされない。本実施の形態に示す破断検知装置であれば、破断部４ｃの検出精度を更に向上させることができる。

実施の形態３．
実施の形態１及び２では、１種類のセンサ信号を利用して破断部４ｃの有無を判定する例について説明した。本実施の形態では、複数のセンサ信号を利用して破断部４ｃの有無を判定する例について説明する。３つ以上のセンサ信号を利用しても良いが、本実施の形態では最も簡単な例として２つのセンサ信号を利用して破断部４ｃの有無を判定する例を示す。

図３０は、異常変動検出部２２の機能の一例を説明するための図である。異常変動検出部２２は、例えば、バンドパスフィルタ２７ａ及び２７ｂと、増幅器２８ａ及び２８ｂと、判定器２９ａ及び２８ｂと、判定器３１とを備える。バンドパスフィルタ２７ａは、例えばトルク信号から特徴周波数の帯域の信号成分を抽出する。増幅器２８ａは、バンドパスフィルタ２７ａからの出力信号ｕ１を２乗し、信号を増幅する。判定器２９ａは、増幅器２８ａからの出力信号Ｙ１が閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する。

バンドパスフィルタ２７ｂは、例えば秤信号から特徴周波数の帯域の信号成分を抽出する。増幅器２８ｂは、バンドパスフィルタ２７ｂからの出力信号ｕ２を２乗し、信号を増幅する。判定器２９ｂは、増幅器２８ｂからの出力信号Ｙ２が閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する。

判定器３１は、出力信号Ｙ１及びＹ２の何れかが閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する。出力信号Ｙ１及びＹ２のどちらも閾値ＴＨ１を超えていなければ、通常運転が行われる。出力信号Ｙ１及びＹ２の少なくとも一方が閾値ＴＨ１を超えていれば、再現性判定部２３の処理に移行するための処理が行われる。判定器３１による上記動作は、Ｓ１１２の判定に対応する。

図３１は、複数のセンサ信号を利用することの利点を説明するための図である。図３１は、返し車７に設けられた外れ止めに破断部４ｃが衝突した時のセンサ信号の変動レベルの規模を示すゲイン線図である。Ｇ１は、外力から巻上機１１の角速度までのゲインを示す。Ｇ２は、外力から秤信号までのゲインを示す。

ゲインＧ１では、１次の固有振動数Ｆ１と２次の固有振動数Ｆ３との間に反共振点Ｆ２が存在する。また、２次の固有振動数Ｆ３と３次の固有振動数Ｆ５との間に反共振点Ｆ４が存在する。破断部４ｃが外れ止めに衝突した時の異常変動（振動）の周波数が反共振点Ｆ２或いはＦ４に近い値であると、トルク信号から異常変動を検知することが難くなる。一方、ゲインＧ２は、当該周波数においてゲインＧ１より高く、感度が良い特性がある。このため、反共振点Ｆ２或いはＦ４に近い周波数で異常変動を検知する場合は、トルク信号からよりも秤信号からの方が検知が容易になる。

各実施の形態では、主ロープ４に発生した破断部４ｃを検知する例について説明した。破断検知装置は、エレベータで使用されている他のロープに発生した破断部を検知しても良い。

符号２０−２６に示す各部及び閾値設定部は、制御装置１３が有する機能を示す。図３２は、制御装置１３のハードウェア構成を示す図である。制御装置１３は、ハードウェア資源として、例えばプロセッサ３２とメモリ３３とを含む処理回路を備える。制御装置１３は、メモリ３３に記憶されたプログラムをプロセッサ３２によって実行することにより、各機能を実現しても良い。

プロセッサ３２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、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或いはＤＳＰともいわれる。メモリ３３として、半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク或いはＤＶＤを採用しても良い。採用可能な半導体メモリには、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ等が含まれる。

制御装置１３が有する各機能の一部又は全部をハードウェアによって実現しても良い。制御装置１３の機能を実現するハードウェアとして、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、又はこれらの組み合わせを採用しても良い。

この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに発生した破断部を検知するものに適用できる。

１ かご、 ２ 昇降路、 ３ つり合いおもり、 ４ 主ロープ、 ４ａ 端部、 ４ｂ 端部、 ４ｃ 破断部、 ５ 吊り車、 ６ 吊り車、 ７ 返し車、 ８ 駆動綱車、 ９ 返し車、 ９ａ 軸、 １０ 吊り車、 １１ 巻上機、 １２ 秤装置、
１３ 制御装置、 １５ 調速機、 １６ 調速ロープ、 １７ 調速綱車、 １８ エンコーダ、 １９ 外れ止め、 ２０ 記憶部、 ２１ かご位置検出部、 ２２ 異常変動検出部、 ２３ 再現性判定部、 ２４ 破断判定部、 ２５ 動作制御部、 ２６ 通報部、 ２７ バンドパスフィルタ、 ２８ 増幅器、 ２９ 判定器、 ３０ レール、 ３１ 判定器、 ３２ プロセッサ、 ３３ メモリ

この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、センサからの出力信号の変動が第１閾値を超えた時のかごの位置の第１の再現性と第１閾値より大きい第２閾値を超えた時のかごの位置の第２の再現性とに基づいて、ロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、を備える。破断判定手段は、第１の再現性及び第２の再現性があり且つ当該位置でセンサからの出力信号の変動が第２閾値を超えた時に第１閾値を超えた回数が規定回数より少ない場合に、ロープに破断部が存在することを判定する。

また、この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、センサからの出力信号の変動が第１閾値を超えた時のかごの位置の第１の再現性と第１閾値より大きい第２閾値を超えた時のかごの位置の第２の再現性とに基づいて、ロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、を備える。破断判定手段は、第１の再現性がある場合でも、当該位置でセンサからの出力信号の変動が第２閾値を超えた時に第１閾値を超えた回数が規定回数より多い場合は、ロープに破断部が存在することを判定しない。
また、この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、センサからの出力信号の変動が第１閾値を超えた時のかごの位置の第１の再現性と第１閾値より大きい第２閾値を超えた時のかごの位置の第２の再現性とに基づいて、ロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、を備える。破断判定手段は、第１の再現性があり且つ当該位置でのセンサからの出力信号の変動の最新値とその一つ前の値との差が基準値以上であるか否かを判定する。破断判定手段は、差が基準値以上である場合に、ロープに破断部が存在することを判定する。
また、この発明に係る破断検知装置は、エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、センサからの出力信号の変動が第１閾値を超えた時のかごの位置の第１の再現性と第１閾値より大きい第２閾値を超えた時のかごの位置の第２の再現性とに基づいて、ロープに破断部が存在するか否かを判定すると共に、センサからの出力信号の変動が、かごが通過したレール継目に起因するか否かを第１の再現性により、ロープの破断部に起因するか否かを第２の再現性により区別する破断判定手段と、を備える。

この発明に係る破断検知装置は、センサと記憶手段と破断判定手段とを備える。センサは、ロープに振動が発生すると、出力信号が変動する。センサからの出力信号の変動は、かごの位置に紐付けて記憶手段に記憶される。破断判定手段は、第１の再現性と第２の再現性とに基づいてロープに破断部が存在するか否かを判定する。この発明に係る破断検知装置であれば、簡単な構成によって素線或いはストランドの破断の発生を精度良く検知できる。

Claims (13)

1. エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、
   前記センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、
   前記かごの位置と前記センサからの出力信号の変動の推移とに基づいて、前記ロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、
   を備えた破断検知装置。
2. エレベータのロープに振動が発生すると、出力信号が変動するセンサと、
   前記センサからの出力信号の変動をエレベータのかごの位置に紐付けて記憶する記憶手段と、
   前記センサからの出力信号の変動が第１閾値を超えた時の前記かごの位置の再現性と前記第１閾値より大きい第２閾値を超えた時の前記かごの位置の再現性とに基づいて、前記ロープに破断部が存在するか否かを判定する破断判定手段と、
   を備えた破断検知装置。
3. 前記破断判定手段は、前記センサからの出力信号の変動が前記第１閾値を超えた時の前記かごの位置に再現性がある場合でも、前記センサからの出力信号の変動が前記第２閾値を超えていない場合は、前記ロープに破断部が存在することを判定しない請求項２に記載の破断検知装置。
4. 前記破断判定手段は、前記センサからの出力信号の変動が前記第１閾値を超えた時の前記かごの位置に再現性がある場合でも、当該位置で前記センサからの出力信号の変動が前記第２閾値を超える前に前記第１閾値を超えた回数が規定回数より多い場合は、前記ロープに破断部が存在することを判定しない請求項２に記載の破断検知装置。
5. 前記破断判定手段は、
   前記センサからの出力信号の変動が前記第１閾値を超えた時の前記かごの位置に再現性があり且つ当該位置で前記センサからの出力信号の変動が前記第２閾値を超える前に前記第１閾値を超えた回数が規定回数より多い場合は、当該位置での前記センサからの出力信号の変動の最新値とその一つ前の値との差が基準値以上であるか否かを判定し、
   前記差が前記基準値以上である場合に、前記ロープに破断部が存在することを判定する請求項２に記載の破断検知装置。
6. 前記破断判定手段は、前記差が前記基準値以上ではない場合に、前記ロープに破断部が存在することを判定しない請求項５に記載の破断検知装置。
7. 前記センサからの出力信号の変動を検出し、検出した変動が前記第１閾値を超えているか否かを判定する異常変動検出手段を更に備えた請求項２から請求項６の何れか一項に記載の破断検知装置。
8. 前記異常変動検出手段は、前記ロープに存在する破断部が前記ロープ用の外れ止めに接触することによって発生する特徴周波数の帯域の信号成分を抽出する請求項７に記載の破断検知装置。
9. 前記特徴周波数は、前記ロープの移動速度をｖ［ｍ／ｓ］、前記ロープに発生する破断部の長さとして設定された値をｄ［ｍ］とした場合に、
   ｆ＝ｖ／ｄ
   で表される周波数ｆ［Ｈｚ］を含む請求項８に記載の破断検知装置。
10. 前記センサからの出力信号の変動に基づいて、前記第１閾値及び前記第２閾値を設定する閾値設定手段を更に備えた請求項２から請求項９の何れか一項に記載の破断検知装置。
11. 前記センサからの出力信号は、前記ロープが巻き掛けられた駆動綱車を有する巻上機からのトルク信号又は前記かごの積載荷重を検出する秤装置からの秤信号である請求項２から請求項１０の何れか一項に記載の破断検知装置。
12. 前記かごの位置に応じた信号を出力する第２センサと、
    前記第２センサから出力された信号に基づいて、前記かごの位置を検出するかご位置検出手段と、
    を更に備えた請求項２から請求項１１の何れか一項に記載の破断検知装置。
13. 前記第２センサから出力される信号は、前記ロープが巻き掛けられた駆動綱車を有する巻上機からのエンコーダ信号又は前記かごに備えられた非常止めを動作させるための調速機からのエンコーダ信号である請求項１２に記載の破断検知装置。

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