WO2019030888A1 - 破断検知装置 - Google Patents

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WO2019030888A1
WO2019030888A1 PCT/JP2017/029054 JP2017029054W WO2019030888A1 WO 2019030888 A1 WO2019030888 A1 WO 2019030888A1 JP 2017029054 W JP2017029054 W JP 2017029054W WO 2019030888 A1 WO2019030888 A1 WO 2019030888A1
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WO
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car
output signal
signal
unit
pass filter
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/029054
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 中澤
加藤　利明
大樹 福井
博行 村上
智史 山▲崎▼
Original Assignee
三菱電機株式会社
三菱電機ビルテクノサービス株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2017/029054 priority patent/WO2019030888A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/12—Checking, lubricating, or cleaning means for ropes, cables or guides
    • B66B7/1207—Checking means
    • B66B7/1215—Checking means specially adapted for ropes or cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting breakage of a strand generated in a rope.
  • the elevator car is suspended by the main rope in the hoistway.
  • the main rope is wound around a pulley, such as a drive sheave of a hoist.
  • the main rope is repeatedly bent by the movement of the car. For this reason, the main rope gradually deteriorates.
  • the strands constituting the main rope are broken.
  • the strands to which the strands are wound may break.
  • including breakage of the strand is also referred to as breakage of the strand.
  • the broken wire projects from the surface of the main rope. For this reason, when the elevator is operated in a state where the wire is broken, the broken wire contacts an apparatus provided in the hoistway.
  • Patent Document 1 describes an elevator apparatus.
  • a detection member is provided to face the main rope. Also, displacement of the detection member is detected by the sensor. The broken wire is detected based on the displacement detected by the sensor.
  • the range through which the main rope passes is predetermined for each pulley. For example, a portion of the main rope passes through the drive sheave. The part passing through the drive sheave does not necessarily pass through the counterweight of the counterweight. For this reason, when it is going to detect the breakage
  • An object of the present invention is to provide a breakage detection device capable of detecting that breakage of a strand has occurred with a simple configuration.
  • the breakage detection device comprises: a sensor whose output signal fluctuates when vibration occurs in the elevator rope; first extraction means for extracting a vibration component of a specific frequency band from the output signal of the sensor; Based on the second extraction unit that attenuates the steady vibration component and the incremental vibration component from the vibration component extracted by the extraction unit and extracts the determination signal, and based on the determination signal extracted by the second extraction unit, When the first detection means detects that an abnormal fluctuation has occurred and the first detection means detects that an abnormal fluctuation has occurred, based on the position of the elevator car when the fluctuation occurs, And a first determination unit that determines whether or not a break exists in the rope.
  • a breakage detection device includes a first extraction unit, a second extraction unit, a first detection unit, and a first determination unit.
  • the first extraction means extracts a vibration component of a specific frequency band from the output signal of the sensor.
  • the second extraction unit attenuates the steady vibration component and the incremental vibration component from the vibration component extracted by the first extraction unit, and extracts a determination signal.
  • the first detection means detects the occurrence of abnormal fluctuation in the output signal of the sensor based on the determination signal.
  • the first determination means determines whether or not a break exists in the rope based on the position of the elevator car when the change occurs. Determine With the breakage detection device according to the present invention, occurrence of breakage of the wire can be detected by a simple configuration.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a breakage detection device in a first embodiment.
  • 5 is a flowchart showing an operation example of the breakage detection device in the first embodiment. It is a figure for demonstrating an example of the function of a 1st extraction part. It is a figure which shows transition of the fluctuation
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the breakage detection device in the first embodiment. It is a figure which shows the example of a fracture part. It is a figure which shows the example of a fracture part. It is a figure for demonstrating an example of the function of a calculating part and a determination part. It is a figure which shows the example of the signal input into the subtractor of a 2nd extraction part. It is a figure for demonstrating an example of the function of a 2nd extraction part.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the breakage detection device in the first embodiment. It is a figure which shows the example of a fracture part. It is a figure which shows the example of a fracture part. It is a figure for demonstrating an example of the function of a calculating part and a determination part. It is a figure which shows the example of the signal input into the subtractor of a 2nd extraction part. It is a figure for demonstrating an example of the function of a 2nd extraction part.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a breakage detection device in a third embodiment. It is a figure which shows the example of the hardware element with which a control apparatus is provided. It is a figure which shows the other example of the hardware element with which a control apparatus is provided.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an elevator apparatus.
  • the car 1 moves up and down the hoistway 2.
  • the hoistway 2 is, for example, a vertically extending space formed inside a building.
  • the counterweight 3 moves up and down the hoistway 2.
  • the car 1 and the counterweight 3 are suspended by the main rope 4 in the hoistway 2.
  • the method of roping for suspending the car 1 and the counterweight 3 is not limited to the example shown in FIG.
  • the car 1 and the counterweight 3 may be suspended in the hoistway 2 with a 1: 1 roping.
  • one end 4 a of the main rope 4 is supported by a fixed body provided at the top of the hoistway 2.
  • the main rope 4 extends downward from the end 4a.
  • the main rope 4 is wound around the hanging wheel 5, the hanging wheel 6, the return wheel 7, the drive sheave 8, the return wheel 9 and the hanging wheel 10 from the end 4 a side.
  • the main rope 4 extends upward from the portion wound around the hanging wheel 10.
  • the other end 4 b of the main rope 4 is supported by a fixed body provided at the top of the hoistway 2.
  • the hanging wheel 5 and the hanging wheel 6 are provided in the car 1.
  • the hanger 5 and the hanger 6 are rotatably provided, for example, on a member that supports the car floor.
  • the return wheel 7 and the return wheel 9 are rotatably provided, for example, on a fixed body at the top of the hoistway 2.
  • the drive sheave 8 is provided to the hoisting machine 11.
  • the hoisting machine 11 is provided in a pit of the hoistway 2.
  • the hanging cart 10 is provided to the counterweight 3.
  • the suspension wheel 10 is rotatably provided, for example, on a frame that supports the adjustment weight.
  • the drive sheave 8 may be disposed at the top of the hoistway 2.
  • the drive sheave 8 may be disposed in a machine room (not shown) above the hoistway 2.
  • the weighing device 12 detects the load of the car 1.
  • the weighing device 12 detects the loading load of the car 1 based on the load applied to the end 4 a of the main rope 4.
  • the weighing device 12 outputs a weighing signal according to the detected load.
  • the weighing signal output from the weighing device 12 is input to the control device 13.
  • the hoisting machine 11 has a function of detecting a torque.
  • the hoisting machine 11 outputs a torque signal according to the detected torque.
  • the torque signal output from the hoisting machine 11 is input to the control device 13.
  • the control device 13 controls the hoisting machine 11. Control device 13 calculates a command value for the rotational speed of drive sheave 8. Further, in the hoisting machine 11, the rotational speed of the drive sheave 8 is measured. The measured value of the rotational speed of the drive sheave 8 is input from the hoisting machine 11 to the control device 13. The control device 13 generates a speed deviation signal corresponding to the difference between the command value and the actual value with respect to the rotational speed of the drive sheave 8.
  • the speed governor 15 operates the safety gear (not shown) when the lowering speed of the car 1 exceeds the reference speed.
  • the emergency stop is provided to the car 1.
  • the governor 15 includes, for example, a governor rope 16, a governor wheel 17 and an encoder 18.
  • the speed control rope 16 is connected to the car 1.
  • the speed control rope 16 is wound around the speed control sheave 17.
  • the encoder 18 outputs a rotation signal according to the rotation direction and rotation angle of the regulating sheave 17.
  • the rotation signal output from the encoder 18 is input to the control device 13.
  • the encoder 18 is an example of a sensor that outputs a signal according to the position of the car 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the return wheel 7.
  • FIG. 3 is a view showing a cross section of the return wheel 7.
  • a detent 19 is provided on the member that supports the return wheel 7. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the detent 19 is provided on the shaft 7 a of the return wheel 7. The detent 19 prevents the main rope 4 from coming off the groove of the return wheel 7. The detent 19 opposes the main rope 4 with a certain gap.
  • the detent 19 has, for example, a facing portion 19a and a facing portion 19b.
  • the facing portion 19 a faces a portion of the main rope 4 away from the groove of the return wheel 7.
  • the facing portion 19 b faces another portion of the main rope 4 which is separated from the groove of the return wheel 7.
  • the return wheel 7 is used to change the direction in which the main rope 4 moves by 180 degrees. For this reason, the opposing portion 19 a and the opposing portion 19 b are disposed on both sides of the return wheel 7. If no abnormality occurs in the main ropes 4, the main ropes 4 do not contact the detents 19.
  • FIG.2 and FIG.3 shows the example which the fracture
  • the main rope 4 is formed by winding a plurality of strands.
  • the strands are formed by winding a plurality of strands.
  • the broken part 4c is a part where the wire is broken.
  • the breakage portion 4 c may be a portion where the strand is broken.
  • FIG. 2 and 3 show a return wheel 7 as an example of a pulley on which the main rope 4 is wound.
  • a locking device may be provided for other pulleys such as the hanging wheel 5 or the like.
  • a detent may be provided for other pulleys not shown in FIG.
  • FIGS. 4 to 6 are diagrams for explaining the movement of the broken part 4 c of the main rope 4.
  • FIG. 4 shows a state in which the car 1 is stopped at the bottom floor landing. In the state where the car 1 is stopped at the landing on the lowermost floor, the broken portion 4 c is present between the portion of the main rope 4 wound around the end 5 a from the end 4 a.
  • FIG. 6 shows the car 1 stopped at the landing on the top floor.
  • the broken portion 4 c is present between the portion of the main rope 4 wound around the return wheel 7 and the portion wound around the drive sheave 8. That is, when the car 1 moves from the landing on the lower floor to the landing on the top floor, the broken part 4 c passes through the suspended wheel 5, the suspended wheel 6 and the return wheel 7. Even if the car 1 moves from the bottom floor landing to the top floor landing, the broken portion 4 c does not pass through the drive sheave 8, the return cart 9 and the hanging cart 10.
  • the break 4c does not necessarily pass through all the pulleys.
  • the combination of the pulleys through which the broken part 4c passes is determined by the position at which the broken part 4c is generated.
  • FIG. 5 shows a state in which the car 1 is moving from the bottom floor landing to the top floor landing.
  • the broken portion 4 c is present in the portion of the main rope 4 wound around the hanging wheel 5.
  • the broken portion 4 c contacts the detachment prevention for the suspension wheel 5.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an output signal from a sensor.
  • the signal output from the sensor is also referred to as a sensor signal.
  • FIG. 7A shows the position of the car 1.
  • the car 1 moves only up and down.
  • the position of the car 1 is synonymous with the height at which the car 1 exists.
  • FIG. 7A shows a change in car position when the car 1 moves from the lower floor to the position P and then returns to the lower floor.
  • FIG. 7 (a) the car position on the lowermost floor is zero.
  • the waveform shown in FIG. 7A is obtained based on the rotation signal from the encoder 18.
  • FIG. 7B shows an example of the sensor signal.
  • FIG. 7 (b) shows the torque of the hoisting machine 11.
  • FIG. 7B shows the waveform of the torque signal output from the hoisting machine 11 when the car 1 moves between the lower floor and the position P.
  • the maximum torque is T q1 .
  • the minimum torque is -T q2 .
  • FIG. 7C shows an example of the sensor signal.
  • FIG. 7C shows the speed deviation of the rotational speed of the drive sheave 8.
  • FIG. 7C shows the waveform of the velocity deviation signal generated by the controller 13 when the car 1 moves between the lower floor and the position P.
  • FIG. 7D shows an example of the sensor signal.
  • FIG. 7 (d) shows the load on the car 1.
  • FIG. 7 (d) shows the waveform of the weighing signal output from the weighing device 12.
  • FIG. 7D shows an example in which the load on the car 1 is w [kg].
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of an output signal from a sensor.
  • FIG. 8 (a) is a diagram corresponding to FIG. 7 (a).
  • FIG. 8 (b) is a diagram corresponding to FIG. 7 (b).
  • FIG. 8 (c) is a diagram corresponding to FIG. 7 (c).
  • FIG. 8 (d) is a diagram corresponding to FIG. 7 (d).
  • FIG. 8 shows an example of a waveform obtained when the broken portion 4 c is present in the main rope 4.
  • Breaking unit 4c passes through a pulley located when the car 1 passes the position P 1.
  • the break 4c passes through the return wheel 7 when the car 1 passes the position P1.
  • the broken portion 4 c contacts the disengagement stop 19. Thereby, the vibration is generated in the main rope 4 when the car 1 passes the position P 1.
  • the end 4a of the main rope 4 is displaced, the weighing signal output from the weighing device 12 is affected. That is, when the vibration generated in the main rope 4 reaches the end 4a, a fluctuation occurs in the weighing signal from the weighing device 12.
  • FIG. 9 is a view schematically showing an elevator apparatus.
  • the movement of the car 1 is guided by a guide rail provided in the hoistway 2.
  • the guide rail comprises a number of rail members 20 of the same length.
  • the guide rails are arranged over the moving range of the car 1 by connecting a large number of rail members 20 vertically.
  • all the rail members 20 with which the guide rail was equipped do not need to be the same length.
  • the guide rail has a joint of the rail members 20.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of an output signal from a sensor.
  • FIG. 10 (a) is a diagram corresponding to FIG. 7 (a).
  • FIG. 10 (b) is a diagram corresponding to FIG. 7 (b).
  • FIG.10 (c) is a figure corresponding to FIG.7 (c).
  • FIG. 10 (d) is a diagram corresponding to FIG. 7 (d).
  • FIG. 10 shows an example of a waveform obtained when the oil supplied to the guide rail is depleted.
  • Car 1 passes through a seam with a rail member 20 at a position P 2. As the car 1 passes this joint, the car 1 slightly shakes. As a result, vibrations occur in the main rope 4 and fluctuations occur in the weighing signal from the weighing device 12. Similarly, when the car 1 passes the position P 2, variation occurs in the speed deviation signal generated by the controller 13. When the car 1 passes the position P 2, the variation in the torque signal from the hoisting machine 11 occurs.
  • the sensor signal may fluctuate when the car 1 passes the joint of the rail member 20. Fluctuations in the sensor signal due to the joints of the rail members 20 occur repeatedly at the same car position. In addition, since the amount of oil on the surface of the guide rail gradually decreases, the fluctuation of the sensor signal caused by the joint of the rail member 20 increases with the passage of time.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a section of the return wheel 7.
  • FIG. 11A is a view corresponding to the AA cross section of FIG. FIG. 11 (a) shows an example in which the groove formed in the return wheel 7 is worn.
  • the center of the main rope 4 before the groove is worn is indicated by the symbol O.
  • the center of the main rope 4 when the groove is worn is indicated by the symbol O '.
  • FIG. 11A when the groove formed in the return wheel 7 wears, the position where the main rope 4 passes is shifted. The deviation of the position through which the main rope 4 passes is also generated by the deviation of the shaft 7a of the return wheel 7.
  • FIG. 11 (b) shows a cross section when the return wheel 7 is cut in the direction orthogonal to the axis 7 a.
  • the shape of the return wheel 7 before being worn is indicated by a symbol r.
  • the shape of the return wheel 7 after being worn is indicated by a symbol r '.
  • the cross section of the return wheel 7 before the groove is worn is circular.
  • the cross section of the return wheel 7 is not circular. For this reason, when the groove wears unevenly, the position where the main rope 4 passes is shifted by the rotation of the return wheel 7. If the groove wears unevenly, the passing position of the main rope 4 changes depending on the rotation angle of the return wheel 7.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of an output signal from a sensor.
  • FIG. 12 (a) is a diagram corresponding to FIG. 7 (a).
  • FIG.12 (b) is a figure corresponding to FIG.7 (b).
  • FIG.12 (c) is a figure corresponding to FIG.7 (c).
  • FIG.12 (d) is a figure corresponding to FIG.7 (d).
  • FIG. 12 shows an example of a waveform obtained when the groove formed on the return wheel 7 wears.
  • FIG. 12 shows only the variation that appears in the sensor signal as the car 1 moves in a certain section. If attention is focused only on the specific car position, fluctuation of the sensor signal due to the pulley abnormality will be generated repeatedly. In addition, since the wear of the groove progresses gradually, the fluctuation of the sensor signal due to the pulley abnormality increases with the passage of time.
  • the cause of the fluctuation in the sensor signal is not limited to the above example. Since the main rope 4 is wound around a pulley, there is friction between the main rope 4 and the pulley. Also, there is friction between the guide members provided on the car 1 and the guide rails. For this reason, even if the car 1 simply moves, such fluctuation caused by the friction occurs in the sensor signal. It should be noted that focusing on only a specific car position, the fluctuation of the sensor signal due to the friction will occur repeatedly. Also, the fluctuation of the sensor signal due to friction is like a DC component and does not necessarily increase with the passage of time.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the breakage detection device in the first embodiment.
  • the control device 13 includes, for example, a storage unit 21, an extraction unit 22, an extraction unit 23, a detection unit 24, a car position detection unit 25, a determination unit 26, an operation control unit 27, and a notification unit 28.
  • FIG. 13 shows an example in which the control device 13 has a function of detecting the broken portion 4 c present in the main rope 4.
  • the elevator device may be provided with a dedicated device for detecting the breakage 4c.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the breakage detection device in the first embodiment.
  • the extraction unit 22 extracts a vibration component of a specific frequency band from the sensor signal (S101).
  • a balance signal, a speed deviation signal, and a torque signal can be used as a sensor signal.
  • an acceleration signal from an accelerometer (not shown) provided in the car 1 may be used as a sensor signal.
  • an example using a torque signal as a sensor signal will be described in detail.
  • the extraction unit 22 extracts a vibration component of a specific frequency band from the torque signal in S101.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining an example of the function of the first extraction unit.
  • the first extraction unit is the extraction unit 22.
  • the extraction unit 22 includes, for example, a band pass filter 32.
  • the band pass filter is also referred to as BPF in the drawings and the like.
  • the band pass filter 32 receives a torque signal from the hoisting machine 11.
  • the band pass filter 32 extracts vibration components of a specific frequency band including the frequency f from the input torque signal.
  • the length d of the broken part 4c is preset. For example, as the length d, the length of the melted strand when the strand of 0.5 pitch to several pitches is melted is set.
  • the moving speed v is determined according to the moving speed of the car 1.
  • the moving speed v of the main rope 4 can be calculated from the rated speed of the car 1.
  • the extraction unit 22 may further include an amplifier 33 as shown in FIG.
  • the amplifier 33 squares the signal u, for example.
  • the extraction unit 22 may obtain the square root of the signal u 2 output from the amplifier 33.
  • the absolute value of the signal u may be obtained in the extraction unit 22 and the sign of the signal may be made positive.
  • the signal output from the extraction unit 22 is referred to as an output signal Y.
  • the signal output from the extraction unit 22 is also referred to as an output signal Y of the band pass filter 32.
  • FIG. 15 shows an example in which the extraction unit 22 includes a band pass filter 32 in order to filter the input torque signal.
  • the extraction unit 22 may include a non-linear filter to extract a vibration component of a specific frequency band.
  • An adaptive filter algorithm may be applied to the extraction unit 22 to extract vibration components of a specific frequency band.
  • the extraction unit 23 extracts a determination signal from the vibration component extracted by the extraction unit 22 (S102).
  • the determination signal is a signal necessary to determine that a sudden change has occurred in the sensor signal.
  • the extraction unit 23 obtains a determination signal by attenuating the trend component from the vibration component extracted by the extraction unit 22.
  • the trend component is, for example, a component that indicates a long-term change tendency of vibration in traveling of the car 1 about 1000 times.
  • the trend component includes, for example, a steady vibration component and an incremental vibration component.
  • FIG. 16 to FIG. 18 are diagrams showing the transition of the variation generated in the sensor signal.
  • the vertical axis indicates a value corresponding to the amplitude of the variation generated in the sensor signal.
  • the horizontal axis indicates the number of times the elevator has been activated.
  • the horizontal axis may be the elapsed time since the elevator was installed.
  • the horizontal axis may be the number of times the car 1 has passed the position P 1 .
  • FIG. 16 shows the value of the output signal Y obtained when the car 1 passes the position P 1 .
  • the broken portion 4c is not generated in the main rope 4.
  • FIG. 16 shows an example in which the broken portion 4c is generated in the main rope 4 when the number of times of activation is M2.
  • the breakage 4c is suddenly generated by the breakage of the wire. For this reason, the fluctuation of the sensor signal caused by the broken part 4c occurs suddenly.
  • the value of the output signal Y suddenly increases compared to the immediately preceding value.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the transition of the variation generated in the sensor signal.
  • FIG. 19 shows a transition when the car 1 reciprocates between the lowermost floor and the position P twice after the breakage portion 4 c is generated in the main rope 4.
  • the car 1 passes the position P 1 at time t 1 , time t 2 , time t 5 and time t 6 .
  • FIG. 19 (b) shows the torque of the hoisting machine 11.
  • FIG. 19C shows the value of the output signal Y.
  • Figure 17 shows the value of the output signal Y obtained when the car 1 passes the position P 2.
  • the amount of oil applied to the guide rails does not change suddenly.
  • the oil applied to the guide rails gradually decreases and eventually exhausts if no oil is supplied.
  • the fluctuation of the sensor signal caused by the joint of the rail member 20 gradually increases with time as shown in FIG.
  • the fluctuation of the sensor signal caused by the pulley abnormality becomes gradually larger with time as shown in FIG. 17 like the fluctuation of the sensor signal caused by the joint of the rail member 20.
  • FIG. 17 shows an example of the output signal Y having an incremental vibration component.
  • the gradually increasing vibration component is a vibration component that slowly grows with time among the vibration components extracted by the extraction unit 22.
  • the gradually increasing vibration component is based on the fluctuation of the sensor signal after oil is supplied to the guide rail, and the hoisting machine torque signal is 1 [N / m] when the car 1 passes the joint of the rail member 20 1000 times. It is a vibration component that fluctuates at a speed that fluctuates.
  • the extraction unit 23 attenuates the vibration component as shown in FIG.
  • FIG. 18 shows the value of the output signal Y obtained when the car 1 passes a certain position.
  • the fluctuation of the sensor signal due to friction always shows the same value as shown in FIG.
  • FIG. 18 shows an example of the output signal Y having a steady vibration component.
  • the steady-state vibration component is a vibration component generated in a steady state such as a DC component among the vibration components extracted by the extraction unit 22.
  • the steady-state vibration component may include a vibration component whose variation is slower than the incremental vibration component.
  • a steady-state vibration component may include a vibration component that requires 1000 or more activations (passing the seam) in order for the hoisting machine torque signal to fluctuate by 1 [N / m].
  • the extraction unit 23 attenuates the vibration component as shown in FIG.
  • FIG. 20 is a diagram three-dimensionally showing the transition of the variation generated in the sensor signal.
  • FIG. 20 corresponds to a diagram in which the signal shown in FIG. 16 and the signal shown in FIG. 17 are combined and displayed.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining an example of the function of the second extraction unit.
  • the second extraction unit is the extraction unit 23.
  • the extraction unit 23 includes, for example, a low pass filter 34 and a subtractor 35.
  • a low pass filter is also referred to as an LPF in the drawings and the like.
  • the output signal Y of the band pass filter 32 is input to the low pass filter 34.
  • the subtractor 35 receives the output signal Y of the band pass filter 32 and the output signal Z of the low pass filter 34.
  • the subtractor 35 outputs a difference signal YZ between the output signal Y of the band pass filter 32 and the output signal Z of the low pass filter 34 as a determination signal.
  • the output signal YZ of the subtractor 35 is input to the detection unit 24.
  • FIG. 22 is a diagram for describing an implementation example of the first extraction unit and the second extraction unit.
  • FIG. 22 (a) shows the torque of the hoisting machine 11.
  • FIG. The torque signal shown in FIG. 22 (a) is input to the band pass filter 32.
  • FIG. 22 (b) shows the output signal u 2 of the amplifier 33.
  • the output signal u 2 of the amplifier 33 is a continuous signal.
  • the extraction unit 22 discretizes the continuous output signal u 2 .
  • the extraction unit 22 outputs the discretized signal as the output signal Y of the band pass filter 32.
  • FIG. 22 shows an example in which unit sections are set at fixed heights.
  • a section of car positions 0 m to 0.3 m is set as the first unit section.
  • a section with a car position of 0.3 m to 0.6 m is set as the second unit section.
  • the second unit section is a section immediately above the first unit section.
  • a section at a car position of 0.6 m to 0.9 m is set as the third unit section.
  • the third unit section is a section immediately above the second unit section. The same applies to the section above the third unit section.
  • the n-th unit section is also described as a section n in the drawings and the like.
  • the extraction unit 22 discretizes the continuous output signal u 2 by extracting one signal for each unit interval. For example, the extraction unit 22 extracts the signal u 2 having the largest value in one unit section as the output signal Y of the unit section.
  • the extraction unit 23 is provided with low pass filters 34 corresponding to each of the unit sections.
  • the low pass filter 34 corresponding to the first unit section is described as a filter 34-1.
  • the low pass filter 34 corresponding to the second unit section is referred to as a filter 34-2.
  • the low pass filter 34 corresponding to the third unit section is referred to as a filter 34-3.
  • the low pass filter 34 corresponding to the nth unit interval is denoted as a filter 34-n.
  • the filter 34-1 receives the output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 is moving in the first unit section.
  • the output signal Z from the filter 34-1 corresponds to the trend component in the first unit section.
  • An output signal Z from the filter 34-1 is input to a subtractor 35.
  • An output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 is moving in the second unit section is input to the filter 34-2.
  • the output signal Z from the filter 34-2 corresponds to the trend component in the second unit section.
  • An output signal Z from the filter 34-2 is input to a subtractor 35.
  • An output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 moves in the third unit section is input to the filter 34-3.
  • the output signal Z from the filter 34-3 corresponds to the trend component in the third unit section.
  • the output signal Z from the filter 34-3 is input to the subtractor 35.
  • the output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 moves in the nth unit section is input to the filter 34-n.
  • the output signal Z from the filter 34-n corresponds to the trend component in the nth unit interval.
  • the output signal Z from the filter 34-n is input to the subtractor 35.
  • the subtractor 35 determines the difference signal between the output signal Y of the band pass filter 32 and the output signal Z from the filter 34-1 when the car 1 is moving in the first unit section, in the first unit section Output as The subtractor 35 determines the difference signal between the output signal Y of the band pass filter 32 and the output signal Z from the filter 34-2 when the car 1 is moving in the second unit section, in the second unit section Output as The subtractor 35 determines the difference signal between the output signal Y of the band pass filter 32 and the output signal Z from the filter 34-3 when the car 1 is moving in the third unit section, in the third unit section Output as Similarly, the subtractor 35 sets the difference signal between the output signal Y of the band pass filter 32 and the output signal Z from the filter 34-n when the car 1 is moving the nth unit interval, to the nth unit interval It outputs as a judgment signal in
  • FIG. 21 and 22 show an example in which the trend component of the output signal Y is obtained by performing low-pass filter processing on the output signal Y of the band pass filter 32.
  • FIG. 21 and 22 show an example in which the trend component of the output signal Y is obtained by performing low-pass filter processing on the output signal Y of the band pass filter 32.
  • FIG. 21 and 22 show an example in which the trend component of the output signal Y is obtained by performing low-pass filter processing on the output signal Y of the band pass filter 32.
  • FIG. In order to realize such a function, it is necessary to set the time constant of the low pass filter 34 to a relatively large value.
  • the above-mentioned normal value is, for example, the value of the fluctuation of the sensor signal obtained by moving the car 1 with the oil sufficiently applied to the guide rails immediately after the installation of the elevator.
  • the abnormal value is a value of fluctuation of the sensor signal preset as an abnormal value.
  • the travel times of the car 1 the value of the variation of the sensor signal is required to return to the normal value from the abnormal value by the oil in the guide rail is supplied to TF 2.
  • Number of running times TF 2 is less than the number of running times TF 1.
  • the time constant of the low pass filter 34 is preferably set based on the number of running times TF 2. As an example, the time constant is set such that the output of the low pass filter 34 follows a constant input value by passing the joint of the car 1 through the seam with the rail member 1000 1000 ⁇ 200 times.
  • the time constant of the low pass filter 34 may be switched according to the number of travels of the car 1. For example, from being oil supplied to the guide rail until the running number of the car 1 reaches the reference number, the time constant of the low pass filter 34 is set to the first setting value based on the number of running times TF 2. When the number of travels of the car 1 after refueling reaches the reference number, the time constant of the low pass filter 34 is switched from the first set value to the second set value.
  • the second set value is a value larger than the first set value.
  • the second set value is set based on, for example, on the number of running times TF 1. Thereby, the trend component according to the state of oil can be obtained.
  • FIGS. 23 to 25 show examples of signals input to the subtractor 35.
  • White squares indicate the output signal Z of the low pass filter 34.
  • FIG. 23 shows an example in which the output signal Y shown in FIG. As described above, when the broken portion 4 c occurs in the main rope 4, the output signal Y rapidly increases. On the other hand, the output signal Z of the low pass filter 34 does not follow the rapid change of the output signal Y. Therefore, the difference between the output signal Y and the output signal Z suddenly increases due to the occurrence of the broken portion 4 c in the main rope 4. After the breakage portion 4c is generated, the difference between the output signal Y and the output signal Z gradually decreases.
  • FIG. 24 shows an example in which the output signal Y shown in FIG. As described above, as the oil on the surface of the guide rail decreases, the value of the output signal Y gradually increases. When a slow change as shown in FIG. 17 appears in the output signal Y, the output signal Z follows the change in the output signal Y. For this reason, in the example shown in FIG. 24, the output signal Y and the output signal Z have similar values.
  • FIG. 25 shows an example in which the output signal Y shown in FIG. 18 is input to the subtractor 35.
  • the output signal Z follows the change in the output signal Y. Therefore, also in the example shown in FIG. 25, the output signal Y and the output signal Z have similar values.
  • a value other than 0 be set as the initial value of the low pass filter 34.
  • 0 is output as the initial value of the output signal Z of the low-pass filter 34, for example, when a large value is output as the initial value of the output signal Y by the car 1 passing the seam of the rail member 20, the determination signal The value of Y-Z suddenly increases and false detection occurs.
  • the determination signal YZ at this time is the difference between the initial value of the output signal Y and the initial value of the output signal Z. If a value other than 0 is set as the initial value of the output signal Z, even if a large value is output as the initial value of the output signal Y, the value of the determination signal YZ does not suddenly increase. Therefore, false detection can be prevented.
  • As an initial value of the low pass filter 34 for example, it is desirable to set a value obtained by multiplying a value of a first threshold described later by one or more coefficients.
  • the extraction unit 23 may extract the determination signal without including the low pass filter 34.
  • the extraction unit 23 may calculate the trend component of the vibration based on the moving average value of the output signal Y of the band pass filter 32.
  • the extraction unit 23 calculates a moving average value from, for example, the output signals Y for the last 20 times.
  • the extraction unit 23 may calculate a trend component of vibration using a machine learning algorithm such as a neural network. That is, the extraction unit 23 may have a learning function.
  • the above is an example.
  • the extraction unit 23 may calculate the moving average value from, for example, the output signals Y for the nearest arbitrary number of times.
  • the above arbitrary number is, for example, the number included in 10 times to 100 times.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating another example for realizing the function of the second extraction unit.
  • the extraction unit 23 includes, for example, a high pass filter 36.
  • the high pass filter is also referred to as HPF in the drawings and the like.
  • output signal YZ of subtractor 35 is expressed by the following equation.
  • Equation 2 s is the Laplace operator. ⁇ is a time constant.
  • the transfer function in Equation 2 is a transfer function of a first-order high pass filter. That is, the extraction unit 23 can realize the same function as the example shown in FIG. 21 even in the example shown in FIG. In the example shown in FIG. 26, the output signal Y of the band pass filter 32 is input to the high pass filter 36.
  • the high pass filter 36 outputs a signal corresponding to the output signal YZ of the subtracter 35 as a determination signal.
  • FIG. 27 is a diagram for describing another implementation example of the first extraction unit and the second extraction unit.
  • FIG. 27 illustrates an example in which the extraction unit 23 includes the high pass filter 36.
  • FIG. 27 (a) shows the torque of the hoisting machine 11.
  • FIG. The torque signal shown in FIG. 27A is input to the band pass filter 32.
  • FIG. 27 (b) shows the output signal u 2 of the amplifier 33.
  • the extraction unit 22 discretizes the continuous output signal u 2 . Similar to the example shown in FIG. 22, the extraction unit 22 outputs the discretized signal as the output signal Y of the band pass filter 32.
  • the section in which the car 1 moves is virtually divided into a plurality of unit sections which are continuous up and down.
  • the extraction unit 22 extracts, for example, the signal u 2 having the largest value in one unit section as the output signal Y of the unit section.
  • the extraction unit 23 includes high pass filters 36 corresponding to each of the unit sections.
  • the high pass filter 36 corresponding to the first unit section is referred to as a filter 36-1.
  • the high pass filter 36 corresponding to the second unit section is referred to as a filter 36-2.
  • the high pass filter 36 corresponding to the third unit section is referred to as a filter 36-3.
  • the high pass filter 36 corresponding to the nth unit interval is denoted as a filter 36-n.
  • An output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 moves in the first unit section is input to the filter 36-1.
  • the filter 36-1 outputs a signal obtained by attenuating the trend component from the output signal Y.
  • the output signal YZ from the filter 36-1 is a determination signal in the first unit section.
  • An output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 moves in the second unit section is input to the filter 36-2.
  • the filter 36-2 outputs a signal obtained by attenuating the trend component from the output signal Y.
  • the output signal YZ from the filter 36-2 is a determination signal in the second unit section.
  • An output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 moves in the third unit section is input to the filter 36-3.
  • the filter 36-3 outputs a signal obtained by attenuating the trend component from the output signal Y.
  • the output signal YZ from the filter 36-3 is a determination signal in the third unit section.
  • the filter 36-n receives the output signal Y of the band pass filter 32 when the car 1 moves in the nth unit section.
  • the filter 36-n outputs a signal obtained by attenuating the trend component from the output signal Y.
  • the output signal YZ from the filter 36-n is a determination signal in the nth unit section.
  • the detection unit 24 Based on the determination signal extracted by the extraction unit 23, the detection unit 24 detects that an abnormal fluctuation has occurred in the sensor signal (S103). The detection unit 24 detects a sudden change generated in the sensor signal as an abnormal change. For example, the detection unit 24 determines whether the value of the determination signal extracted by the extraction unit 23 exceeds the first threshold. When the value of the determination signal extracted by the extraction unit 23 exceeds the first threshold, the detection unit 24 detects that an abnormal fluctuation has occurred in the sensor signal.
  • the first threshold is stored in advance in the storage unit 21.
  • the control device 13 may set the first threshold by performing a specific operation of actually moving the car 1. For example, when installation of the elevator is completed, setting operation for setting the first threshold is performed. In setting operation, the car 1 moves from the bottom floor to the top floor. The car 1 may move from the top floor to the bottom floor. A signal Y output from the extraction unit 22 when the car 1 moves between the lowermost floor and the uppermost floor is stored in the storage unit 21. Then, a value obtained by multiplying the maximum value of the output signal Y stored in the storage unit 21 by a coefficient is set as a first threshold. This coefficient is a value of 1 or more. The factor may be two. The coefficient may be adjusted in accordance with the magnitude of the vibration of the car 1 that occurs during normal operation.
  • the control device 13 may update the first threshold value that has been set by performing a specific operation of actually moving the car 1. For example, the update operation for updating the first threshold is performed at night or the like where the frequency of use of the elevator is low.
  • the content of the update operation may be the same as the content of the setting operation.
  • the control device 13 periodically performs the update operation to update the first threshold. For example, the renewal operation is performed every month. Thereby, the first threshold can be appropriately reset in accordance with the state of the elevator.
  • the control device 13 may change the speed of the car 1 to perform the setting operation a plurality of times. For example, the control device 13 moves the car 1 at the first speed to perform the first setting operation. The control device 13 sets a first threshold value for low speed by performing the first setting operation. The control device 13 moves the car 1 at the second speed to perform the second setting operation. The second velocity is a velocity faster than the first velocity. The control device 13 sets a first threshold value for high speed by performing the second setting operation.
  • the detection unit 24 selects an appropriate first threshold according to the maximum speed of the car 1. For example, when the high speed mode operation is being performed, the detection unit 24 compares the value of the determination signal with the first threshold value for high speed. When the low speed mode operation is performed, the detection unit 24 compares the value of the determination signal with the first threshold for low speed.
  • the control device 13 may change the speed of the car 1 to perform the update operation a plurality of times.
  • the lower limit value of the first threshold may be stored in advance in the storage unit 21. For example, when the first threshold calculated by performing the setting operation does not reach the lower limit, the lower limit is set as the first threshold. When the first threshold calculated by performing the update operation does not reach the lower limit, the lower limit is set as the first threshold. This makes it possible to prevent an extremely small value from being set as the first threshold.
  • the car position detection unit 25 detects the position of the car 1.
  • the cage position detection unit 25 detects the cage position based on, for example, the rotation signal output from the encoder 18.
  • the cage position detection unit 25 may detect the cage position by another method.
  • the hoist 11 includes an encoder.
  • the encoder provided in the hoisting machine 11 is also an example of a sensor that outputs a signal according to the position of the car 1.
  • the cage position detection unit 25 may detect the cage position based on the encoder signal from the hoisting machine 11.
  • the governor 15 may have a function of detecting the position of the car 1.
  • the function of detecting the car position may be provided to the hoisting machine 11. In such a case, a signal indicating the position of the car 1 is input to the control device 13.
  • the car position at which the fluctuation occurs is stored in the storage unit 21.
  • the section in which the car 1 moves is divided into a plurality of unit sections
  • the detecting unit 24 detects an abnormal fluctuation information for identifying the unit section in which the fluctuation occurs is stored in the storage unit 21. It is memorized.
  • the determination unit 26 determines whether or not the broken portion 4c exists in the main rope 4 (S104).
  • the determination unit 26 performs the above-described determination based on the position of the car when the change occurs.
  • the determination unit 26 includes, for example, a reproducibility determination function 26-1 and a breakage determination function 26-2.
  • the reproducibility determination function 26-1 determines whether or not the car position at which the abnormal fluctuation has occurred has reproducibility (S104-1).
  • the breakage determination function 26-2 determines whether or not the breakage portion 4c exists in the main rope 4 based on the determination result of the reproducibility determination function 26-1 (S104-2).
  • FIG. 28 is a diagram for explaining an example of the reproducibility determination function 26-1.
  • FIG. 28 (a) shows the latest judgment signal obtained when the car 1 moves from the position 0 to the position P.
  • the value of the determination signal exceeds a first threshold value TH1.
  • FIG. 28 (b) shows the determination signal obtained when the car 1 moved the same section last time. That is, the determination signal shown in FIG. 28 (a) is a signal obtained when the car 1 moves in the same section again immediately after the determination signal shown in FIG. 28 (b) is obtained.
  • the value of the determination signal exceeds the first threshold TH1 at the position P 1 , the position P 3, and the position P 4 .
  • the repeatability determination function 26-1 determines that there is repeatability, for example, when the value of the determination signal exceeds the first threshold twice in a row when the car 1 passes the same position a plurality of times. For example, the position P 1 and the position P 3, the value of the determination signal exceeds a first threshold value TH1 twice successively. Therefore, reproducibility determination function 26-1 determines that there is reproducibility in the position P 1 and the position P 3. On the other hand, in the position P 4, the latest value of the judgment signal does not exceed the first threshold TH1. In this case, reproducibility determination function 26-1 does not determine the located reproducible at position P 4.
  • the value at the position P 4 shown in FIG. 28 (b) is determined to have occurred due to the non-reproducible event. For example, the value at position P 4 shown in FIG. 28 (b), it is determined that the passenger has occurred by the jumping in the car 1.
  • Reproducibility determination function 26-1 determines that there is reproducibility if the value of the determination signal exceeds the first threshold twice in a row when car 1 passes the same unit section a plurality of times. For example, when the value of the determination signal obtained when car 1 passes the fifth unit section exceeds the first threshold TH1 twice in a row, the reproducibility determination function 26-1 reproduces in the fifth unit section. Determined to be
  • the repeatability determination function 26-1 may determine that there is repeatability when the value of the determination signal exceeds the first threshold three or more times in a row.
  • the above-mentioned number of times for determining reproducibility is set arbitrarily.
  • the breakage determination function 26-2 determines that the broken portion 4c is generated in the main rope 4 when it is determined by the reproducibility determination function 26-1 that there is reproducibility in the car position where the abnormal fluctuation has occurred. . If it is determined by the breakage determination function 26-2 that the breakage portion 4c is generated, the operation control unit 27 stops the car 1 at the nearest floor (S105). The reporting unit 28 also reports to the elevator management company (S106).
  • the presence of the breakage portion 4 c is detected by using a sensor whose output signal changes when vibration occurs in the main rope 4.
  • sensor signals for example, a weighing signal, a speed deviation signal and a torque signal can be used. For this reason, it is not necessary to provide a dedicated sensor in order to determine the presence or absence of the breakage 4c.
  • the presence of the break 4c can be detected. It is not necessary to provide many sensors to determine the presence or absence of the fracture 4c. Therefore, the configuration of the breakage detection device can be simplified.
  • the determination component is extracted by attenuating the trend component from the vibration component extracted by the extraction unit 22. For this reason, even if the variation caused by the joint of the rail member 20 is included in the sensor signal, the detection accuracy does not deteriorate. The detection accuracy does not deteriorate even if the sensor signal includes a change due to a pulley abnormality. With the breakage detection device shown in the present embodiment, the presence of the breakage portion 4c can be detected with high accuracy.
  • the breakage detection device always performs the same operation from when the car 1 starts moving until it stops.
  • This is an example.
  • the function of the extraction unit 22 may be stopped immediately after the car 1 starts moving.
  • the output signal Y of the band pass filter 32 may be forcibly set to 0.
  • the detection unit 24 immediately after the car 1 starts moving, indicates that an abnormal fluctuation occurs in the sensor signal when the value of the determination signal exceeds the second threshold. It may be detected.
  • the second threshold is a value larger than the first threshold.
  • Velocity V 1 was stored in advance in the storage unit 21. The time immediately after the car 1 starts moving may be from when the car 1 starts moving until the acceleration of the car 1 becomes constant.
  • the function of the extraction unit 22 may be stopped immediately after the car 1 starts moving and immediately before the car 1 stops.
  • the output signal Y of the band pass filter 32 may be forcibly set to 0 immediately after the car 1 starts moving and immediately before the car 1 stops.
  • the detection unit 24 detects an abnormality in the sensor signal when the value of the determination signal exceeds the third threshold. It may be detected that an abnormal fluctuation has occurred.
  • the third threshold is a value larger than the first threshold. Note that immediately before the after the car 1 starts to move and the car 1 is stopped, for example, between the speed of the car 1 is slower than the speed V 2.
  • Velocity V 2 is previously stored in the storage unit 21. Velocity V 2, for example, a band of frequencies of the torque ripple of the hoisting machine 11, the breaking portion 4c is set to a speed which deviates from the specific frequency band generated by contacting the stop off.
  • the detection unit 24 detects that an abnormal fluctuation occurs in the sensor signal, for example, the number of the unit section in which the fluctuation occurs is stored in the storage unit 21.
  • the storage unit 21 needs n storage areas for storing the occurrence of abnormal fluctuation. For this reason, when the number of unit sections to be divided increases, the generation position of the fracture portion 4c can be specified with high accuracy, but the capacity of the storage unit 21 must be increased. On the other hand, if the number of unit sections to be divided is small, it is not necessary to increase the capacity of the storage unit 21, but it becomes impossible to specify the occurrence position of the fracture 4c with high accuracy.
  • FIG. 29 is a view showing a cross section of the return wheel 7.
  • the broken portion 4 c of the main rope 4 comes in contact with the opposing portion 19 a after contacting the opposing portion 19 b of the detent 19.
  • the fluctuation generated in the sensor signal when the broken part 4c contacts the facing part 19b and the fluctuation generated in the sensor signal when the broken part 4c contacts the facing part 19a may not be detected as another abnormal fluctuation.
  • the length of the main rope 4 from the portion facing the facing portion 19b to the portion facing the facing portion 19a is L1
  • there is no problem even if the height of the unit section is larger than the rope length L1.
  • the rope length L1 is determined based on, for example, the smallest pulley among the pulleys around which the main rope 4 is wound.
  • the rope length L1 may be determined based on the most widely used pulley among the pulleys around which the main rope 4 is wound.
  • FIG. 30 is a view showing the car 1 guided by the guide rails.
  • the guide rail comprises a plurality of rail members 20.
  • the variation generated in the sensor signal when the car 1 passes a certain seam of the rail member 20 and the variation generated in the sensor signal when passing the seam immediately above the seam are detected as different abnormal variations.
  • the length of the rail member 20 is L2
  • the height of the unit section is preferably smaller than the length L2 of the rail member 20.
  • the length L2 is determined based on the shortest rail member 20 among the rail members 20, for example.
  • the length L2 may be determined based on the rail member 20 of the most used length of the rail members 20.
  • the presence of the broken portion 4 c is detected without considering the moving direction of the car 1.
  • the presence of the breakage 4c may be detected by dividing the case where the car 1 moves upward and the case where the car 1 moves downward.
  • the car position and the moving direction of the car 1 when the fluctuation occurs are stored in the storage unit 21.
  • the reproducibility determination function 26-1 also determines whether the position of the car at which the abnormal fluctuation has occurred has reproducibility, in consideration of the moving direction of the car 1.
  • an ascending setting operation for moving the car 1 from the lowermost floor to the uppermost floor is performed, and a first upward threshold is set.
  • a setting operation for descending is performed to move the car 1 from the uppermost floor to the lowermost floor, and a first threshold for descending is set.
  • an upward update operation for moving the car 1 from the lowermost floor to the uppermost floor is performed, and the first upward threshold is updated.
  • a setting operation for descending is performed to move the car 1 from the uppermost floor to the lowermost floor, and the first threshold for descending is updated.
  • Reproducibility determination function 26-1 determines that there is reproducibility, for example, when the value of the determination signal exceeds the first threshold twice in a row when car 1 passes the same position in the same direction. .
  • the determination unit 26 determines whether or not the broken portion 4 c is present in the main rope 4 based on the frequency at which the abnormal variation has occurred when the car 1 passes the same position and is detected by the detection unit 24. You may.
  • the detection unit 24 detects that an abnormal fluctuation occurs in the sensor signal
  • the car position at the time when the fluctuation occurs is stored in the storage unit 21.
  • the section in which the car 1 moves is divided into a plurality of unit sections
  • the number of the unit section in which the variation has occurred is stored in the storage unit 21.
  • storage areas corresponding to each of the unit sections are formed in the storage unit 21.
  • the reproducibility determination function 26-1 calculates, for example, a moving average value of values stored in the storage area as the frequency. For example, the reproducibility determination function 26-1 calculates a moving average value when the car 1 passes the same position four times.
  • the breakage determination function 26-2 determines whether or not the breakage portion 4c exists in the main rope 4 based on the frequency calculated by the reproducibility determination function 26-1. For example, when the moving average value calculated by the reproducibility determination function 26-1 exceeds the first determination threshold value, the breakage determination function 26-2 determines that the main rope 4 has the breakage portion 4c.
  • the first determination threshold is stored in advance in the storage unit 21.
  • FIG. 31 is a diagram showing another example of the breakage detection device in the first embodiment.
  • the example illustrated in FIG. 31 is different from the example illustrated in FIG. 13 in that the control device 13 further includes an arithmetic unit 29.
  • the storage unit 21 stores the number of determination points for determining whether or not the fractured portion 4c is present.
  • the calculation unit 29 calculates the number of determination points according to the result detected by the detection unit 24. For example, when it is detected by the detection unit 24 that an abnormal fluctuation has occurred in the sensor signal, the car position at the time when the fluctuation occurs is linked to the determination score and stored in the storage unit 21.
  • the determination unit 26 determines, based on the determination points stored in the storage unit 21, whether or not the broken portion 4 c is present in the main rope 4. When the section in which the car 1 moves is divided into a plurality of unit sections, determination points corresponding to each of the unit sections are stored in the storage unit 21.
  • FIG. 32 and 33 are diagrams showing an example of the fractured portion 4c.
  • FIG. 32 shows an example in which the breakaway part 4c is separated from the return wheel 7 as it approaches the tip.
  • the fractured part 4c protrudes from the surface of the main rope 4 as shown in FIG. 32, the fractured part 4c comes in contact with the detent 19 when passing the return wheel 7.
  • FIG. 33 shows an example in which the broken part 4 c is arranged along the surface of the return wheel 7.
  • the fractured part 4c does not come into contact with the detent 19 when passing the return wheel 7. Therefore, no vibration occurs in the main rope 4 even if the broken part 4 c passes through the return wheel 7.
  • the broken part 4 c may change its direction by contacting the detent 19.
  • the direction of the broken part 4c changes from the direction shown in FIG. 32 to the direction shown in FIG. 33, even if the broken part 4c passes the return wheel 7, no vibration occurs in the main rope 4.
  • the broken part 4 c may be pushed by the surface of the groove when passing through the return wheel 7 and the direction may change.
  • the broken part 4c may change its direction by further unraveling of the strands or strands.
  • FIG. 34 is a diagram for explaining an example of the functions of the calculation unit 29 and the determination unit 26.
  • FIG. 34 (a) shows the position of the car 1.
  • FIG. 34 (b) shows the torque of the hoisting machine 11.
  • FIG. 34 (c) shows a determination signal.
  • FIG. 34D shows an example of the transition of the determination score.
  • FIG. 34 shows an example in which the main rope 4 has a break 4c. Breaking unit 4c, the time t 1, time t 2, the passes through the diverting pulley 7 at time t 5 and time t 6. As described above, even if the broken portion 4 c is present in the main rope 4, the broken portion 4 c is not always in contact with the detent 19. In the example shown in FIG. 34, the fractured part 4c comes into contact with the detent 19 at time t 1 , time t 5 and time t 6 . Breaking unit 4c, it does not come into contact with the stop 19 off at the time t 2.
  • the breaking portion 4c contacts the stop 19 out at time t 1
  • the value of the determination signal exceeds the first threshold value.
  • the detection unit 24 detects that an abnormal fluctuation occurs in the sensor signal.
  • the position P 1 is included in the eighth unit interval.
  • determining the number of the eighth unit section is set to an initial value.
  • the initial value is, for example, 0.
  • Arithmetic unit 29 adds a constant value to the number of determination points of the eighth unit section when detection unit 24 detects that an abnormal fluctuation has occurred when car 1 passes the eighth unit section.
  • FIG. 34D shows an example in which the fixed value to be added is five.
  • the determination unit 26 determines whether the number of determination points stored in the storage unit 21 exceeds a second determination threshold.
  • the second determination threshold is stored in advance in the storage unit 21.
  • FIG. 34D shows an example in which the second determination threshold is ten. At time t 1, determining the number of the eighth unit section does not exceed the second determination threshold value. If the determination score does not exceed the second determination threshold, the determination unit 26 determines that the broken portion 4 c does not exist in the main rope 4.
  • the car 1 passes position P 1 again at time t 2 .
  • the breaking portion 4c does not come into contact with the stop 19 out.
  • the computing unit 29 deducts the determination score of the position.
  • the determination points of the 8 unit interval is not zero. Calculating section 29, at time t 2, the to deduction of the constant value from the determination points of the 8 unit interval.
  • FIG. 34D shows an example in which the fixed value to be deducted is one.
  • Detector 24 unusual variation in the sensor signal at time t 5 detects that it has occurred.
  • the calculation unit 29 adds 5 to the determination score of the eighth unit section stored in the storage unit 21.
  • the determination number of the eighth unit section does not exceed the second determination threshold value. Therefore, the determination unit 26 determines that the main rope 4 does not have the broken portion 4c.
  • the car 1 again passes through the position P 1 at time t 6.
  • Detector 24 unusual variation in the sensor signal at time t 6 detects that it has occurred.
  • the calculation unit 29 further adds 5 to the determination score of the eighth unit section stored in the storage unit 21. Determining the number of the eighth unit section stored in the storage unit 21, at time t 6 becomes 14. At time t 6, the determination points of the 8 unit interval exceeds the second determination threshold value. Thus, the determination unit 26 determines that the rupture portion 4c is present at time t 6 to the main ropes 4.
  • the position is not divided into a plurality of unit sections. A fixed value is added to the judgment score of. If an abnormal fluctuation is not detected by the detection unit 24 when the car 1 passes the position again, a fixed value is subtracted from the judgment score of the position. In such a case, if it is a position within a reference distance from the car position stored in the storage unit 21, it may be regarded as the same car position.
  • the reference distance is set to, for example, the rope length L1.
  • the second determination threshold is preferably a value twice or more the value to be added to the determination score. If the second determination threshold is a value that is twice or more the value to be added to the determination score, it is possible to suppress false detection caused by an event that is not reproducible. Further, in consideration of the possibility that the fractured part 4c does not contact the detent 19 continuously, it is preferable that the value to be subtracted from the determination score be a half or less of the value to be added.
  • the second determination threshold may be variable according to the magnitude of the determination signal. For example, a first value and a second value are set in advance as the second determination threshold. The second value is a value larger than the first value. When the magnitude of the determination signal is less than or equal to the reference value, the second value is used as the second determination threshold. That is, when a change in which the magnitude of the determination signal exceeds the reference value occurs in the sensor signal, the presence of the breakage 4c can be detected early. As an example, when the following condition 1 is satisfied, the second determination threshold is set to 15. When the following condition 2 is satisfied, the second determination threshold is set to 10. Condition 1: [first threshold value] ⁇ [determination signal] ⁇ 2 ⁇ [first threshold value] Condition 2: 2 ⁇ [first threshold] ⁇ [decision signal]
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a signal input to the subtractor 35 of the second extraction unit.
  • a broken line indicates the output signal u 2 of the amplifier 33. That is, the broken line indicates the output signal Y before being discretized. Also, the white circles indicate the discretized output signal Y. The solid line indicates the output signal Z of the low pass filter 34.
  • the horizontal axis is the car position.
  • FIG. 35 shows signals obtained when the car 1 passes through the (n-1) th unit section, the nth unit section, and the (n + 1) th unit section.
  • FIG. 35A shows an example in which the output signal Y (n) exceeding the first threshold is present in the nth unit section.
  • the output signal Z (n) of the nth unit section follows the output signal Y (n).
  • the value of the output signal Z (n) is the same as the value of the output signal Y (n). Therefore, the output signal Y (n) -Z (n), which is the determination signal of the nth unit interval, has a value smaller than the first threshold.
  • the detection unit 24 does not detect that an abnormal fluctuation occurs in the sensor signal.
  • FIG. 35 (b) shows the signal when the car 1 passes through the (n-1) th unit section, the nth unit section, and the (n + 1) th unit section again immediately after the signal shown in FIG. 35 (a) is acquired. Show. In the example shown in FIG. 35 (b), the output signal Y (n-1) exceeding the first threshold value exists in the (n-1) -th unit section. The output signal Y (n-1) shown in FIG. 35 (b) is obtained by shifting the output signal Y (n) shown in FIG. 35 (a) to the (n-1) th unit section. Such an event occurs, for example, when the main rope 4 stretches.
  • the output signal Z (n-1) of the (n-1) th unit interval does not follow the rapid change of the output signal Y (n-1). Therefore, if the output signal Y (n-1) -Z (n-1) which is the determination signal of the (n-1) th unit interval is larger than the first threshold, the breakage determination function 26-2 is performed if the breakage portion 4c exists. It may be determined. In the nth unit section, the output signal Y (n) sharply decreases. The output signal Z (n) does not follow the rapid change of the output signal Y (n). Therefore, the output signal Y (n) -Z (n), which is the determination signal of the nth unit interval, has a negative value.
  • control device 13 may further include an arithmetic unit 29.
  • FIG. 36 is a diagram for describing an example of the function of the second extraction unit.
  • FIG. 36 (a) is a view corresponding to FIG. 35 (a).
  • FIG. 36 (b) is a diagram corresponding to FIG. 35 (b).
  • the extraction unit 23 outputs the signal YZ as a determination signal in consideration of the values of adjacent unit sections with respect to the output signal Z of the low pass filter 34.
  • the extraction unit 23 outputs a determination signal as follows.
  • the n-1th unit interval Y (n-1) -max (Z (n-2), Z (n-1), Z (n))
  • the nth unit interval Y (n) -max (Z (n-1), Z (n), Z (n + 1))
  • the n + 1th unit interval Y (n + 1) -max (Z (n), Z (n + 1), Z (n + 2))
  • the n-th unit section is a section directly below the n + 1 unit section and immediately above the n-1 unit section.
  • the extraction unit 23 selects the output signal Z (n) of the unit section, the output signal Z (n-1) of the unit section below one, and the output signal Z (n + 1) of the unit section immediately above, Identify the one that shows the largest value.
  • the output signal Z (n) shows the largest value among the three signals.
  • the extraction unit 23 outputs, as a determination signal, a difference signal between the output signal Y (n) of the unit section and the output signal Z (n) specified as the signal indicating the largest value.
  • the extraction unit 23 similarly calculates the determination signal for the (n ⁇ 1) th unit interval and the (n + 1) th unit interval.
  • the determination signal is calculated as follows.
  • the value of the output signal Z (n ⁇ 2) is smaller than the value of the output signal Z (n).
  • the value of the output signal Z (n + 2) is smaller than the value of the output signal Z (n).
  • FIG. 36 (b) shows the signal when the car 1 passes through the (n-1) th unit section, the nth unit section, and the (n + 1) th unit section again immediately after the signal shown in FIG. 36 (a) is acquired. Show.
  • the output signal Y (n-1) shown in FIG. 36 (b) is obtained by shifting the output signal Y (n) shown in FIG. 36 (a) to the (n-1) th unit section.
  • the determination signal is calculated as follows.
  • FIG. 37 is a diagram showing an example of the breakage detection device in the third embodiment.
  • the example illustrated in FIG. 37 is different from the example illustrated in FIG. 13 in that the control device 13 further includes a detection unit 30 and a determination unit 31.
  • the control device 13 may further include an arithmetic unit 29.
  • the detection unit 30 detects that an abnormal fluctuation has occurred in the sensor signal based on the vibration component extracted by the extraction unit 22. For example, the detection unit 30 determines whether the value of the vibration component extracted by the extraction unit 22 exceeds the fourth threshold. When the value of the vibration component extracted by the extraction unit 22 exceeds the fourth threshold, the detection unit 30 detects that an abnormal fluctuation has occurred in the sensor signal.
  • the fourth threshold is stored in advance in the storage unit 21.
  • the determination unit 31 determines the specific abnormality generated in the elevator based on the result detected by the detection unit 24 and the result detected by the detection unit 30.
  • the determination unit 31 determines an abnormality other than the presence of the fracture portion 4c. Therefore, when the determination unit 31 detects that the occurrence of the abnormal change is not detected by the detection unit 24 and the occurrence of the abnormal change is detected by the detection unit 30, the specific abnormality occurs. judge.
  • the determination unit 31 specifies the number N 1 of times at which the detection unit 30 has detected that an abnormal change has occurred.
  • the determination unit 31 for example, to identify a number N 1 when the car 1 is moved to the top floor from the lowest floor. If the determination unit 31 determines that the occurrence of the abnormal variation is not detected by the detection unit 24 and the occurrence of the abnormal variation is determined by the detection unit 30, the number N 1 of times specified above is greater than the reference number For example, it is determined that a pulley abnormality has occurred. Determining unit 31 is not be unusual changes occur are detected by the detector 24, and the abnormal change that has occurred is determined by the detection unit 30, the number N 1 specified above is less than the reference number For example, it is determined that the seam abnormality of the rail member 20 has occurred.
  • the operation control unit 27 stops the car 1 at the nearest floor.
  • the reporting unit 28 also reports to the elevator management company. With the example shown in the present embodiment, it is possible to detect a joint abnormality of the rail member 20 and a pulley abnormality.
  • the break detection device may detect a break that has occurred on another rope used in the elevator.
  • each unit indicated by reference numerals 21 to 31 indicates a function that the control device 13 has.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an example of hardware elements included in the control device 13.
  • the controller 13 includes a processing circuit 39 including, for example, a processor 37 and a memory 38 as hardware resources.
  • the functions of the storage unit 21 are realized by the memory 38.
  • the control device 13 implements the functions of the units indicated by reference numerals 22 to 31 by causing the processor 37 to execute the program stored in the memory 38.
  • the processor 37 is also called a central processing unit (CPU), a central processing unit, a processing unit, a computing unit, a microprocessor, a microcomputer or a DSP.
  • CPU central processing unit
  • a semiconductor memory a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD may be adopted as the memory 38.
  • Semiconductor memories that can be adopted include RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM, and the like.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating another example of hardware elements included in the control device 13.
  • the control device 13 includes a processing circuit 39 including, for example, a processor 37, a memory 38, and dedicated hardware 40.
  • FIG. 39 shows an example in which a part of the function possessed by the control device 13 is realized by the dedicated hardware 40. All of the functions of the control device 13 may be realized by the dedicated hardware 40.
  • dedicated hardware 40 a single circuit, a complex circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination of these may be employed.
  • the fracture detection device can be used to detect a fracture that has occurred on a rope of an elevator.

Landscapes

  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)

Abstract

破断検知装置は、抽出部（２２）、抽出部（２３）、検出部（２４）、及び判定部（２６）を備える。抽出部（２２）は、センサの出力信号から、特定の周波数帯域の振動成分を抽出する。抽出部（２３）は、抽出部（２２）によって抽出された振動成分から定常振動成分及び漸増振動成分を減衰させ、判定信号を抽出する。検出部（２４）は、判定信号に基づいて、センサの出力信号に異常な変動が発生したことを検出する。判定部（２６）は、ロープに破断部が存在するか否かを判定する。

Description

破断検知装置
　この発明は、ロープに発生した素線の破断を検知するための装置に関する。
　エレベーター装置には種々のロープが使用される。例えば、エレベーターのかごは、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。このため、主ロープは次第に劣化する。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がある。本願では、ストランドが破断することも含めて素線の破断と表記する。
　破断した素線は、主ロープの表面から突出する。このため、素線が破断した状態でエレベーターの運転が行われると、破断した素線が昇降路に設けられた機器に接触する。
　特許文献１に、エレベーター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ー装置では、主ロープに対向するように検知部材が設けられる。また、検知部材の変位がセンサによって検知される。センサが検知した変位に基づいて、素線が破断したことが検知される。
日本特許第４８９６６９２号公報
　エレベーター装置では、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ー装置では、このような問題が顕著になる。
　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、素線の破断が発生したことを簡単な構成によって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、エレベーター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、センサの出力信号から、特定の周波数帯域の振動成分を抽出する第１抽出手段と、第１抽出手段によって抽出された振動成分から定常振動成分及び漸増振動成分を減衰させ、判定信号を抽出する第２抽出手段と、第２抽出手段によって抽出された判定信号に基づいて、センサの出力信号に異常な変動が発生したことを検出する第１検出手段と、異常な変動が発生したことが第１検出手段によって検出されると、その変動が発生した時のエレベーターのかごの位置に基づいて、ロープに破断部が存在するか否かを判定する第１判定手段と、を備える。
　この発明に係る破断検知装置は、第１抽出手段、第２抽出手段、第１検出手段、及び第１判定手段を備える。第１抽出手段は、センサの出力信号から、特定の周波数帯域の振動成分を抽出する。第２抽出手段は、第１抽出手段によって抽出された振動成分から定常振動成分及び漸増振動成分を減衰させ、判定信号を抽出する。第１検出手段は、判定信号に基づいて、センサの出力信号に異常な変動が発生したことを検出する。第１判定手段は、異常な変動が発生したことが第１検出手段によって検出されると、その変動が発生した時のエレベーターのかごの位置に基づいて、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、素線の破断が発生したことを簡単な構成によって検知できる。
エレベーター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。 センサからの出力信号の例を示す図である。 センサからの出力信号の例を示す図である。 エレベーター装置を模式的に示す図である。 センサからの出力信号の例を示す図である。 返し車の断面を拡大した図である。 センサからの出力信号の例を示す図である。 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。 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。 第１抽出部の機能の一例を説明するための図である。 センサ信号に生じた変動の推移を示す図である。 センサ信号に生じた変動の推移を示す図である。 センサ信号に生じた変動の推移を示す図である。 センサ信号に生じた変動の推移を説明するための図である。 センサ信号に生じた変動の推移を３次元的に示す図である。 第２抽出部の機能の一例を説明するための図である。 第１抽出部及び第２抽出部の実装例を説明するための図である。 減算器に入力される信号の例を示す図である。 減算器に入力される信号の例を示す図である。 減算器に入力される信号の例を示す図である。 第２抽出部の機能を実現する他の例を示す図である。 第１抽出部及び第２抽出部の他の実装例を説明するための図である。 再現性判定機能の例を説明するための図である。 返し車の断面を示す図である。 ガイドレールに案内されるかごを示す図である。 実施の形態１における破断検知装置の他の例を示す図である。 破断部の例を示す図である。 破断部の例を示す図である。 演算部及び判定部の機能の一例を説明するための図である。 第２抽出部の減算器に入力される信号の例を示す図である。 第２抽出部の機能の一例を説明するための図である。 実施の形態３における破断検知装置の例を示す図である。 制御装置が備えるハードウェア要素の例を示す図である。 制御装置が備えるハードウェア要素の他の例を示す図である。
　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、エレベーター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、例えば建物の内部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。かご１及びつり合いおもり３は、１：１ローピングで昇降路２に吊り下げられても良い。
　図１に示す例では、主ロープ４の一方の端部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のもう一方の端部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、かご床を支持する部材に回転可能に設けられる。返し車７及び返し車９は、例えば昇降路２の頂部の固定体に回転可能に設けられる。駆動綱車８は、巻上機１１に備えられる。巻上機１１は、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、例えば調整おもりを支持する枠に回転可能に設けられる。
　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の頂部に配置されても良い。駆動綱車８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。図１に示す例では、秤装置１２は、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。
　制御装置１３は、巻上機１１を制御する。制御装置１３は、駆動綱車８の回転速度に対する指令値を演算する。また、巻上機１１では、駆動綱車８の回転速度が計測される。駆動綱車８の回転速度の実測値は、巻上機１１から制御装置１３に入力される。制御装置１３では、駆動綱車８の回転速度に対する指令値と実測値との差分に対応する速度偏差信号が生成される。
　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、かご１に連結される。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７を示す斜視図である。図３は、返し車７の断面を示す図である。返し車７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に示す例では、返し車７の軸７ａに外れ止め１９が設けられる。外れ止め１９は、返し車７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、主ロープ４に一定の隙間を空けて対向する。
　外れ止め１９は、例えば対向部１９ａ及び対向部１９ｂを有する。対向部１９ａは、主ロープ４のうち返し車７の溝から離れる部分に対向する。対向部１９ｂは、主ロープ４のうち返し車７の溝から離れる他の部分に対向する。返し車７は、主ロープ４が移動する方向を１８０度変えるために用いられる。このため、対向部１９ａ及び対向部１９ｂは、返し車７の両側に配置される。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。主ロープ４は、複数のストランドが縒り合されて形成される。ストランドは、複数の素線が縒り合されて形成される。破断部４ｃは、素線が破断した部分である。破断部４ｃは、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７を通過する。破断部４ｃは、返し車７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７を示す。吊り車５等の他の滑車に対して外れ止めが設けられても良い。図１に示されていない他の滑車に対して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。かご１が最下階の乗場に停止している状態では、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。かご１が最上階の乗場に停止している状態では、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。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。図５に示す状態では、主ロープ４のうち吊り車５に巻き掛けられた部分に破断部４ｃが存在する。破断部４ｃは、吊り車５を通過する際に、吊り車５用の外れ止めに接触する。
　図７は、センサからの出力信号の例を示す図である。以下の説明では、センサから出力される信号のことをセンサ信号とも表記する。図７（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は上下にしか移動しない。このため、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）は、かご１が最下階から位置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）において、最下階のかご位置は０である。図７（ａ）に示す波形は、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）は、センサ信号の一例を示す。図７（ｂ）は、巻上機１１のトルクを示す。図７（ｂ）は、かご１が最下階及び位置Ｐの間を移動した時に巻上機１１から出力されたトルク信号の波形を示す。図７（ｂ）において、最大トルクはＴｑ１である。最小トルクは－Ｔｑ２である。
　図７（ｃ）は、センサ信号の一例を示す。図７（ｃ）は、駆動綱車８の回転速度の速度偏差を示す。図７（ｃ）は、かご１が最下階及び位置Ｐの間を移動した時に制御装置１３で生成された速度偏差信号の波形を示す。
　図７（ｄ）は、センサ信号の一例を示す。図７（ｄ）は、かご１の積載荷重を示す。図７（ｄ）は、秤装置１２から出力された秤信号の波形を示す。図７（ｄ）は、かご１の積載荷重がｗ［ｋｇ］である例を示す。
　図７（ｂ）から図７（ｄ）は、理想的なセンサ信号の波形を示す。しかし、実際のセンサ信号には、様々な要因によって変動が生じる。以下に、センサ信号に生じる変動について説明する。
　図８は、センサからの出力信号の例を示す図である。図８（ａ）は、図７（ａ）に対応する図である。図８（ｂ）は、図７（ｂ）に対応する図である。図８（ｃ）は、図７（ｃ）に対応する図である。図８（ｄ）は、図７（ｄ）に対応する図である。図８は、主ロープ４に破断部４ｃが存在する場合に得られる波形の例を示す。
　破断部４ｃは、かご１が位置Ｐ１を通過する時にある滑車を通過する。例えば、破断部４ｃは、かご１が位置Ｐ１を通過する時に返し車７を通過する。破断部４ｃは、返し車７を通過する際に外れ止め１９に接触する。これにより、かご１が位置Ｐ１を通過する時に主ロープ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。即ち、主ロープ４に発生した振動が端部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、駆動綱車８の回転が影響を受ける。このため、主ロープ４に発生した振動が当該部分に到達すると、制御装置１３で生成される速度偏差信号に変動が生じる。また、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。このため、主ロープ４に発生した振動が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。
　このように、主ロープ４に破断部４ｃが存在すると、センサ信号に変動が発生する場合がある。破断部４ｃに起因するセンサ信号の変動は、同じかご位置で繰り返し発生する。また、破断部４ｃは、素線が切れることによって突然発生する。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。
　図９は、エレベーター装置を模式的に示す図である。図９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、同じ長さの多数のレール部材２０を備える。ガイドレールは、多数のレール部材２０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。なお、ガイドレールに備えられた全てのレール部材２０が同じ長さである必要はない。ガイドレールには、レール部材２０の継目が存在する。
　ガイドレールに供給された油が枯渇してくると、かご１がレール部材２０の継目を通過する際にかご１が僅かに揺れる。上述したように、主ロープ４は、吊り車５及び吊り車６に巻き掛けられる。このため、かご１が揺れると主ロープ４に振動が発生する。ガイドレールに供給された油が枯渇すると、かご１がレール部材２０の継目を通過する際にセンサ信号に変動が生じる。レール部材２０の継目に段差がある場合は、センサ信号により大きな変動が生じる。
　図１０は、センサからの出力信号の例を示す図である。図１０（ａ）は、図７（ａ）に対応する図である。図１０（ｂ）は、図７（ｂ）に対応する図である。図１０（ｃ）は、図７（ｃ）に対応する図である。図１０（ｄ）は、図７（ｄ）に対応する図である。図１０は、ガイドレールに供給された油が枯渇してきた時に得られる波形の例を示す。
　かご１は、位置Ｐ２でレール部材２０のある継目を通過する。かご１がこの継目を通過する際に、かご１が僅かに揺れる。これにより、主ロープ４に振動が発生し、秤装置１２からの秤信号に変動が生じる。同様に、かご１が位置Ｐ２を通過する時に、制御装置１３で生成される速度偏差信号に変動が生じる。かご１が位置Ｐ２を通過する時に、巻上機１１からのトルク信号に変動が生じる。
　このように、ガイドレールに供給された油が少なくなってくると、かご１がレール部材２０の継目を通過する際にセンサ信号に変動が発生する場合がある。レール部材２０の継目に起因するセンサ信号の変動は、同じかご位置で繰り返し発生する。また、ガイドレールの表面の油の量は徐々に少なくなるため、レール部材２０の継目に起因するセンサ信号の変動は、時間の経過とともに大きくなる。
　図１１は、返し車７の断面を拡大した図である。図１１（ａ）は、図３のＡ－Ａ断面に相当する図である。図１１（ａ）は、返し車７に形成された溝が摩耗した例を示す。図１１（ａ）では、溝が摩耗する前の主ロープ４の中心を符号Ｏで示す。溝が摩耗した時の主ロープ４の中心を符号Ｏ´で示す。図１１（ａ）に示すように、返し車７に形成された溝が摩耗すると、主ロープ４が通過する位置がずれる。主ロープ４が通過する位置のずれは、返し車７の軸７ａがずれることによっても発生する。図１１（ｂ）は、軸７ａに直交する方向で返し車７を切断した時の断面を示す。図１１（ｂ）では、摩耗する前の返し車７の形状を符号ｒで示す。摩耗した後の返し車７の形状を符号ｒ´で示す。溝が摩耗する前の返し車７の断面は円形状である。一方、主ロープ４が巻き掛けられる溝が不均一に摩耗すると、図１１（ｂ）に示すように、返し車７の断面は円形状ではなくなる。このため、溝が不均一に摩耗すると、返し車７が回転することによって主ロープ４が通過する位置がずれる。溝が不均一に摩耗した場合、主ロープ４の通過位置は、返し車７の回転角度に依存して変わる。
　主ロープ４の通過位置にずれが発生すると、返し車７が回転する度に主ロープ４に振動が発生する。即ち、返し車７に形成された溝が摩耗すると、かご１が移動する際にセンサ信号に変動が生じる。返し車７の軸７ａがずれると、かご１が移動する際にセンサ信号に変動が生じる。
　図１２は、センサからの出力信号の例を示す図である。図１２（ａ）は、図７（ａ）に対応する図である。図１２（ｂ）は、図７（ｂ）に対応する図である。図１２（ｃ）は、図７（ｃ）に対応する図である。図１２（ｄ）は、図７（ｄ）に対応する図である。図１２は、返し車７に形成された溝が摩耗した時に得られる波形の例を示す。
　返し車７に形成された溝が摩耗すると、かご１が移動することによって主ロープ４に振動が発生する。これにより、秤装置１２からの秤信号に変動が生じる。同様に、かご１が移動すると、制御装置１３で生成される速度偏差信号に変動が生じる。かご１が移動すると、巻上機１１からのトルク信号に変動が生じる。
　このように、滑車に異常が発生すると、かご１が移動することによってセンサ信号に変動が発生する場合がある。このような滑車異常に起因するセンサ信号の変動は、かご位置に因らず発生する。図１２は、かご１がある区間を移動する時にセンサ信号に現れる変動のみを示している。なお、特定のかご位置にだけ着目すると、滑車異常に起因するセンサ信号の変動は繰り返し発生することになる。また、溝の摩耗は徐々に進行するため、滑車異常に起因するセンサ信号の変動は、時間の経過とともに大きくなる。
　センサ信号に変動が生じる要因は、上記例に限らない。主ロープ４は滑車に巻き掛けられているため、主ロープ４と滑車との間には摩擦がある。また、かご１に備えられた案内部材とガイドレールとの間には摩擦がある。このため、かご１が単に移動するだけでも、このような摩擦に起因する変動がセンサ信号には発生する。なお、特定のかご位置にだけ着目すると、摩擦に起因するセンサ信号の変動は繰り返し発生することになる。また、摩擦に起因するセンサ信号の変動は、ＤＣ成分のようであり、時間の経過とともに大きくなる訳ではない。
　図１３は、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。制御装置１３は、例えば記憶部２１、抽出部２２、抽出部２３、検出部２４、かご位置検出部２５、判定部２６、動作制御部２７、及び通報部２８を備える。図１３は、主ロープ４に存在する破断部４ｃを検知する機能を制御装置１３が備える例を示す。破断部４ｃを検知するための専用の装置がエレベーター装置に備えられても良い。以下に、図１４から図２８も参照し、破断検知装置の機能及び動作について詳しく説明する。図１４は、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。
　抽出部２２は、センサ信号から、特定の周波数帯域の振動成分を抽出する（Ｓ１０１）。本実施の形態に示す例では、秤信号、速度偏差信号、及びトルク信号をセンサ信号として利用できる。他の例として、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利用しても良い。以下においては、センサ信号としてトルク信号を用いる例について詳しく述べる。抽出部２２は、Ｓ１０１において、トルク信号から特定の周波数帯域の振動成分を抽出する。
　例えば、図３に示す破断部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振動成分を持つ。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、異常振動の周波数ｆ［Ｈｚ］は次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　図１５は、第１抽出部の機能の一例を説明するための図である。本実施の形態に示す例では、第１抽出部は抽出部２２である。抽出部２２は、例えば、バンドパスフィルタ３２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。バンドパスフィルタ３２に、巻上機１１からのトルク信号が入力される。バンドパスフィルタ３２は、入力されたトルク信号から、周波数ｆを含む特定の周波数帯域の振動成分を抽出する。破断部４ｃの長さｄは予め設定される。例えば、長さｄとして、０．５ピッチから数ピッチ分のストランドが解けた場合のその解けたストランドの長さが設定される。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。
　抽出部２２は、図１５に示すように増幅器３３を更に備えても良い。増幅器３３は、例えば信号ｕを２乗する。抽出部２２において、増幅器３３から出力された信号ｕ２の平方根を求めても良い。抽出部２２において信号ｕの絶対値を求め、信号の符号を正にしても良い。以下の説明では、抽出部２２から出力される信号を出力信号Ｙと表記する。抽出部２２がバンドパスフィルタ３２を備える場合は、抽出部２２から出力される信号のことをバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとも表記する。
　図１５は、入力されたトルク信号に対してフィルタ処理を行うために、抽出部２２がバンドパスフィルタ３２を備える例を示す。抽出部２２は、特定の周波数帯域の振動成分を抽出するために、非線形フィルタを備えても良い。抽出部２２に適応フィルタのアルゴリズムを適用し、特定の周波数帯域の振動成分を抽出しても良い。
　抽出部２３は、抽出部２２によって抽出された振動成分から、判定信号を抽出する（Ｓ１０２）。判定信号は、センサ信号に突発的な変動が発生したことを判定するために必要な信号である。抽出部２３は、抽出部２２によって抽出された振動成分からトレンド成分を減衰させることにより、判定信号を得る。トレンド成分とは、例えば直近１０００回程度のかご１の走行における振動の長期的な変化傾向を示す成分である。トレンド成分には、例えば定常振動成分及び漸増振動成分が含まれる。
　図１６から図１８は、センサ信号に生じた変動の推移を示す図である。図１６から図１８において、縦軸は、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、エレベーターの起動回数を示す。横軸は、エレベーターが据え付けられてからの経過時間でも良い。横軸は、かご１が位置Ｐ１を通過した回数でも良い。
　図１６は、かご１が位置Ｐ１を通過した時に得られた出力信号Ｙの値を示す。起動回数Ｍ１の時点で、主ロープ４に破断部４ｃは発生していない。図１６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。上述したように、破断部４ｃは、素線が切れることによって突然発生する。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。
　図１９は、センサ信号に生じた変動の推移を説明するための図である。図１９は、主ロープ４に破断部４ｃが発生した後にかご１が最下階と位置Ｐとの間を２往復した時の推移を示す。図１９に示す例では、かご１は、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５及び時刻ｔ６で位置Ｐ１を通過する。図１９（ｂ）は、巻上機１１のトルクを示す。図１９（ｃ）は、出力信号Ｙの値を示す。主ロープ４に破断部４ｃが発生すると、かご１が位置Ｐ１を通過する度に破断部４ｃが外れ止め１９に接触する。このため、主ロープ４に破断部４ｃが発生すると、位置Ｐ１における出力信号Ｙの値はその後も継続して大きな値を示す。
　図１７は、かご１が位置Ｐ２を通過した時に得られた出力信号Ｙの値を示す。上述したように、ガイドレールに塗布された油の量は突然変わる訳ではない。ガイドレール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、レール部材２０の継目に起因するセンサ信号の変動は、図１７に示すように、時間を掛けて徐々に大きくなる。なお、滑車異常に起因するセンサ信号の変動は、レール部材２０の継目に起因するセンサ信号の変動と同様に、図１７に示すように時間を掛けて徐々に大きくなる。
　図１７は、漸増振動成分を有する出力信号Ｙの例を示す。漸増振動成分は、抽出部２２によって抽出された振動成分のうち、時間を掛けてゆっくり成長する振動成分である。例えば、漸増振動成分は、ガイドレールに油が供給された後のセンサ信号の変動に基づき、かご１がレール部材２０の継目を１０００回通過した時に巻上機トルク信号が１［Ｎ／ｍ］変動する程度の早さで変動する振動成分である。抽出部２３は、図１７に示すような振動成分を減衰させる。
　図１８は、かご１がある位置を通過した時に得られた出力信号Ｙの値を示す。摩擦に起因するセンサ信号の変動は、図１８に示すように常に同じような値を示す。図１８は、定常振動成分を有する出力信号Ｙの例を示す。定常振動成分は、抽出部２２によって抽出された振動成分のうち、ＤＣ成分のような定常的に発生する振動成分である。定常振動成分に、漸増振動成分よりも更に変動の遅い振動成分を含めても良い。例えば、巻上機トルク信号が１［Ｎ／ｍ］変動するために１０００回以上の起動回数（継目通過）を要する振動成分を定常振動成分に含めても良い。抽出部２３は、図１８に示すような振動成分を減衰させる。
　図２０は、センサ信号に生じた変動の推移を３次元的に示す図である。図２０は、図１６に示す信号と図１７に示す信号とを組み合わせて表示した図に相当する。
　図２１は、第２抽出部の機能の一例を説明するための図である。本実施の形態に示す例では、第２抽出部は抽出部２３である。抽出部２３は、例えばローパスフィルタ３４及び減算器３５を備える。記載を簡略化するため、図面等ではローパスフィルタのことをＬＰＦとも表記する。ローパスフィルタ３４に、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。減算器３５に、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとローパスフィルタ３４の出力信号Ｚとが入力される。減算器３５は、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとローパスフィルタ３４の出力信号Ｚとの差分信号Ｙ－Ｚを判定信号として出力する。減算器３５の出力信号Ｙ－Ｚは、検出部２４に入力される。
　図２２は、第１抽出部及び第２抽出部の実装例を説明するための図である。図２２（ａ）は、巻上機１１のトルクを示す。図２２（ａ）に示すトルク信号がバンドパスフィルタ３２に入力される。図２２（ｂ）は、増幅器３３の出力信号ｕ２を示す。増幅器３３の出力信号ｕ２は、連続的な信号である。抽出部２２は、連続的な出力信号ｕ２を離散化する。図２２に示す例では、抽出部２２は、その離散化した信号をバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとして出力する。
　例えば、かご１が移動する区間が、上下に連続する複数の単位区間に仮想的に分割される。図２２は、一定の高さ毎に単位区間が設定された例を示す。例えば、かご位置０ｍ～０．３ｍの区間が第１単位区間に設定される。かご位置０．３ｍ～０．６ｍの区間が第２単位区間に設定される。第２単位区間は、第１単位区間の直上の区間である。かご位置０．６ｍ～０．９ｍの区間が第３単位区間に設定される。第３単位区間は、第２単位区間の直上の区間である。第３単位区間より上方の区間についても、同様に設定される。記載を簡略化するため、図面等では第ｎ単位区間のことを区間ｎとも表記する。
　抽出部２２は、単位区間毎に１つの信号を抽出することにより、連続的な出力信号ｕ２を離散化する。例えば、抽出部２２は、１つの単位区間において最大の値を有する信号ｕ２をその単位区間の出力信号Ｙとして抽出する。
　抽出部２３には、単位区間のそれぞれに対応するローパスフィルタ３４が備えられる。例えば、第１単位区間に対応するローパスフィルタ３４をフィルタ３４－１と表記する。第２単位区間に対応するローパスフィルタ３４をフィルタ３４－２と表記する。第３単位区間に対応するローパスフィルタ３４をフィルタ３４－３と表記する。同様に、第ｎ単位区間に対応するローパスフィルタ３４をフィルタ３４－ｎと表記する。
　フィルタ３４－１に、かご１が第１単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３４－１からの出力信号Ｚは、第１単位区間におけるトレンド成分に相当する。フィルタ３４－１からの出力信号Ｚは、減算器３５に入力される。フィルタ３４－２に、かご１が第２単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３４－２からの出力信号Ｚは、第２単位区間におけるトレンド成分に相当する。フィルタ３４－２からの出力信号Ｚは、減算器３５に入力される。
　フィルタ３４－３に、かご１が第３単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３４－３からの出力信号Ｚは、第３単位区間におけるトレンド成分に相当する。フィルタ３４－３からの出力信号Ｚは、減算器３５に入力される。同様に、フィルタ３４－ｎに、かご１が第ｎ単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３４－ｎからの出力信号Ｚは、第ｎ単位区間におけるトレンド成分に相当する。フィルタ３４－ｎからの出力信号Ｚは、減算器３５に入力される。
　減算器３５は、かご１が第１単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとフィルタ３４－１からの出力信号Ｚとの差分信号を、第１単位区間における判定信号として出力する。減算器３５は、かご１が第２単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとフィルタ３４－２からの出力信号Ｚとの差分信号を、第２単位区間における判定信号として出力する。減算器３５は、かご１が第３単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとフィルタ３４－３からの出力信号Ｚとの差分信号を、第３単位区間における判定信号として出力する。同様に、減算器３５は、かご１が第ｎ単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとフィルタ３４－ｎからの出力信号Ｚとの差分信号を、第ｎ単位区間における判定信号として出力する。
　図２１及び図２２は、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙに対してローパスフィルタ処理を行うことにより、出力信号Ｙのトレンド成分を得る例を示す。このような機能を実現するためには、ローパスフィルタ３４の時定数をある程度大きな値に設定する必要がある。
　例えば、ガイドレールに油が補充されない場合に、レール部材２０の継目に起因するセンサ信号の変動の値がある通常値から異常値に達するまでに要するかご１の走行回数をＴＦ１とする。上記通常値は、例えば、エレベーターの据付直後に、ガイドレールに油が十分塗布されている状態でかご１を移動させることによって得られたセンサ信号の変動の値である。異常値は、異常な値として予め設定されたセンサ信号の変動の値である。また、ガイドレールに油が供給されることによってセンサ信号の変動の値が上記異常値から上記通常値に戻るまでに要するかご１の走行回数をＴＦ２とする。
　走行回数ＴＦ２は、走行回数ＴＦ１より少ない。ローパスフィルタ３４の時定数は、走行回数ＴＦ２に基づいて設定されることが好ましい。一例として、かご１がレール部材２０のある継目を１０００±２００回通過することによってローパスフィルタ３４の出力が一定入力値に追従するように時定数が設定される。
　他の例として、かご１の走行回数に応じてローパスフィルタ３４の時定数を切り替えても良い。例えば、ガイドレールに油が供給されてからかご１の走行回数が基準回数に達するまでは、ローパスフィルタ３４の時定数が、走行回数ＴＦ２に基づく第１設定値に設定される。給油後のかご１の走行回数が基準回数に達すると、ローパスフィルタ３４の時定数が、第１設定値から第２設定値に切り替えられる。第２設定値は第１設定値より大きな値である。第２設定値は、例えば走行回数ＴＦ１に基づいて設定される。これにより、油の状態に応じたトレンド成分を得ることができる。
　図２３から図２５は、減算器３５に入力される信号の例を示す図である。図２３から図２５において、黒丸は、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙを示す。白四角は、ローパスフィルタ３４の出力信号Ｚを示す。図２３は、図１６に示す出力信号Ｙが減算器３５に入力された例を示す。上述したように、主ロープ４に破断部４ｃが発生すると、出力信号Ｙは急激に大きくなる。一方、ローパスフィルタ３４の出力信号Ｚは、出力信号Ｙの急激な変化には追従しない。このため、出力信号Ｙと出力信号Ｚとの差は、主ロープ４に破断部４ｃが発生することによって突然大きくなる。破断部４ｃが発生した後は、出力信号Ｙと出力信号Ｚとの差は徐々に小さくなっていく。
　図２４は、図１７に示す出力信号Ｙが減算器３５に入力された例を示す。上述したように、ガイドレールの表面の油が減ってくると、出力信号Ｙの値は徐々に大きくなる。図１７に示すようなゆっくりとした変化が出力信号Ｙに現れた場合、出力信号Ｚは出力信号Ｙの変化に追従する。このため、図２４に示す例では、出力信号Ｙと出力信号Ｚとは同じような値になる。
　図２５は、図１８に示す出力信号Ｙが減算器３５に入力された例を示す。図１８に示すようなゆっくりとした変化が出力信号Ｙに現れた場合、出力信号Ｚは出力信号Ｙの変化に追従する。このため、図２５に示す例においても、出力信号Ｙと出力信号Ｚとは同じような値になる。
　なお、誤検知を防止するため、ローパスフィルタ３４の初期値として、０ではない値が設定されることが望ましい。ローパスフィルタ３４の出力信号Ｚの初期値として０が出力された場合、例えば、かご１がレール部材２０の継目を通過することによって出力信号Ｙの初期値として大きな値が出力されると、判定信号Ｙ－Ｚの値が突然大きくなって誤検知が発生する。この時の判定信号Ｙ－Ｚは、出力信号Ｙの初期値と出力信号Ｚの初期値との差分である。出力信号Ｚの初期値として０ではない値が設定されていれば、出力信号Ｙの初期値として大きな値が出力されても、判定信号Ｙ－Ｚの値が突然大きくなることはない。このため、誤検知を防止できる。ローパスフィルタ３４の初期値として、例えば、後述する第１閾値の値に１以上の係数を掛けた値が設定されることが望ましい。
　図２１及び図２２は、抽出部２３がローパスフィルタ３４を備える例を示す。抽出部２３は、ローパスフィルタ３４を備えずに判定信号を抽出しても良い。例えば、抽出部２３は、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙの移動平均値に基づいて振動のトレンド成分を演算しても良い。抽出部２３は、例えば直近の２０回分の出力信号Ｙから移動平均値を演算する。他の例として、抽出部２３は、ニューラルネットワークといった機械学習アルゴリズムを利用して、振動のトレンド成分を演算しても良い。即ち、抽出部２３は学習機能を備えても良い。上記は一例である。抽出部２３は、例えば直近の任意の回数分の出力信号Ｙから移動平均値を演算しても良い。上記任意の回数は、例えば１０回～１００回に含まれる回数である。
　図２６は、第２抽出部の機能を実現する他の例を示す図である。抽出部２３は、例えばハイパスフィルタ３６を備える。記載を簡略化するため、図面等ではハイパスフィルタのことをＨＰＦとも表記する。図２１に示すローパスフィルタ３４を１次遅れ系の伝達関数で設計した場合、減算器３５の出力信号Ｙ－Ｚは次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式２において、ｓはラプラス演算子である。τは時定数である。式２における伝達関数は、１次のハイパスフィルタの伝達関数である。即ち、抽出部２３は、図２６に示す例でも図２１に示す例と同様の機能を実現できる。図２６に示す例では、ハイパスフィルタ３６に、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。ハイパスフィルタ３６は、減算器３５の出力信号Ｙ－Ｚに相当する信号を判定信号として出力する。
　図２７は、第１抽出部及び第２抽出部の他の実装例を説明するための図である。図２７は、抽出部２３がハイパスフィルタ３６を備える例を示す。図２７（ａ）は、巻上機１１のトルクを示す。図２７（ａ）に示すトルク信号がバンドパスフィルタ３２に入力される。図２７（ｂ）は、増幅器３３の出力信号ｕ２を示す。抽出部２２は、連続的な出力信号ｕ２を離散化する。図２２に示す例と同様に、抽出部２２は、その離散化した信号をバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙとして出力する。
　図２７に示す例においても、かご１が移動する区間が、上下に連続する複数の単位区間に仮想的に分割される。抽出部２２は、例えば、１つの単位区間において最大の値を有する信号ｕ２をその単位区間の出力信号Ｙとして抽出する。
　抽出部２３には、単位区間のそれぞれに対応するハイパスフィルタ３６が備えられる。例えば、第１単位区間に対応するハイパスフィルタ３６をフィルタ３６－１と表記する。第２単位区間に対応するハイパスフィルタ３６をフィルタ３６－２と表記する。第３単位区間に対応するハイパスフィルタ３６をフィルタ３６－３と表記する。同様に、第ｎ単位区間に対応するハイパスフィルタ３６をフィルタ３６－ｎと表記する。
　フィルタ３６－１に、かご１が第１単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３６－１は、出力信号Ｙからトレンド成分を減衰させた信号を出力する。フィルタ３６－１からの出力信号Ｙ－Ｚは、第１単位区間における判定信号である。フィルタ３６－２に、かご１が第２単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３６－２は、出力信号Ｙからトレンド成分を減衰させた信号を出力する。フィルタ３６－２からの出力信号Ｙ－Ｚは、第２単位区間における判定信号である。
　フィルタ３６－３に、かご１が第３単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３６－３は、出力信号Ｙからトレンド成分を減衰させた信号を出力する。フィルタ３６－３からの出力信号Ｙ－Ｚは、第３単位区間における判定信号である。同様に、フィルタ３６－ｎに、かご１が第ｎ単位区間を移動している時のバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙが入力される。フィルタ３６－ｎは、出力信号Ｙからトレンド成分を減衰させた信号を出力する。フィルタ３６－ｎからの出力信号Ｙ－Ｚは、第ｎ単位区間における判定信号である。
　検出部２４は、抽出部２３によって抽出された判定信号に基づいて、センサ信号に異常な変動が発生したことを検出する（Ｓ１０３）。検出部２４は、センサ信号に発生した突発的な変動を異常な変動として検出する。例えば、検出部２４は、抽出部２３によって抽出された判定信号の値が第１閾値を超えるか否かを判定する。検出部２４は、抽出部２３によって抽出された判定信号の値が第１閾値を超える場合に、センサ信号に異常な変動が発生したことを検出する。第１閾値は、記憶部２１に予め記憶される。
　制御装置１３は、かご１を実際に移動させる特定の運転を行うことにより、第１閾値を設定しても良い。例えば、エレベーターの据付が完了すると、第１閾値を設定するための設定運転が行われる。設定運転では、かご１が最下階から最上階に移動する。かご１は最上階から最下階に移動しても良い。かご１が最下階と最上階との間を移動した時に抽出部２２から出力された信号Ｙが記憶部２１に記憶される。そして、記憶部２１に記憶された出力信号Ｙの最大値に係数を掛けた値が第１閾値として設定される。この係数は、１以上の値である。係数は２でも良い。係数は、通常運転時に生じるかご１の振動の大きさに応じて調整されても良い。
　制御装置１３は、かご１を実際に移動させる特定の運転を行うことにより、一旦設定された第１閾値を更新しても良い。例えば、エレベーターの使用頻度が少ない夜間等に、第１閾値を更新するための更新運転が行われる。更新運転の内容は、上記設定運転の内容と同じでも良い。制御装置１３は、例えば定期的に更新運転を実施し、第１閾値を更新する。例えば、更新運転は１ヶ月毎に行われる。これにより、エレベーターの状態に合わせて第１閾値を適切に再設定できる。
　制御装置１３は、かご１の速度を変えて複数回の設定運転を行っても良い。例えば、制御装置１３は、かご１を第１速度で移動させて第１設定運転を行う。制御装置１３は、第１設定運転を行うことによって低速用の第１閾値を設定する。制御装置１３は、かご１を第２速度で移動させて第２設定運転を行う。第２速度は、第１速度より速い速度である。制御装置１３は、第２設定運転を行うことによって高速用の第１閾値を設定する。かご１の最高速度を変えることができるエレベーター装置において、検出部２４は、かご１の最高速度に応じた適切な第１閾値を選択する。例えば、検出部２４は、高速モード運転が行われている場合は判定信号の値と高速用の第１閾値とを比較する。検出部２４は、低速モード運転が行われている場合は判定信号の値と低速用の第１閾値とを比較する。同様に、制御装置１３は、かご１の速度を変えて複数回の更新運転を行っても良い。
　記憶部２１に、第１閾値の下限値が予め記憶されても良い。例えば、設定運転が行われることによって算出された第１閾値が下限値に達していない場合は、第１閾値として上記下限値が設定される。更新運転が行われることによって算出された第１閾値が下限値に達していない場合は、第１閾値として上記下限値が設定される。これにより、第１閾値として極端に小さい値が設定されることを防止できる。
　かご位置検出部２５は、かご１の位置を検出する。かご位置検出部２５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、かご位置を検出する。かご位置検出部２５は、他の方法によってかご位置を検出しても良い。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２５は、巻上機１１からのエンコーダ信号に基づいてかご位置を検出しても良い。かご１の位置を検出する機能は、調速機１５に備えられても良い。かご位置を検出する機能は、巻上機１１に備えられても良い。かかる場合、制御装置１３に、かご１の位置を示す信号が入力される。
　センサ信号に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、その変動が発生した時のかご位置が記憶部２１に記憶される。例えば、かご１が移動する区間が複数の単位区間に分割されている場合は、検出部２４が異常な変動を検出すると、その変動が発生した単位区間を特定するための情報が記憶部２１に記憶される。
　判定部２６は、センサ信号に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、主ロープ４に破断部４ｃが存在するか否かを判定する（Ｓ１０４）。判定部２６は、異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、その変動が発生した時のかご位置に基づいて上記判定を行う。判定部２６には、例えば再現性判定機能２６－１と破断判定機能２６－２とが備えられる。再現性判定機能２６－１は、異常な変動が発生したかご位置に再現性があるか否かを判定する（Ｓ１０４－１）。破断判定機能２６－２は、再現性判定機能２６－１の判定結果に基づいて、主ロープ４に破断部４ｃが存在するか否かを判定する（Ｓ１０４－２）。
　図２８は、再現性判定機能２６－１の例を説明するための図である。図２８（ａ）は、かご１が位置０から位置Ｐの区間を移動した時に得られた最新の判定信号を示す。図２８（ａ）に示す例では、位置Ｐ１及び位置Ｐ３において、判定信号の値が第１閾値ＴＨ１を超えている。図２８（ｂ）は、かご１が同じ区間を前回移動した時に得られた判定信号を示す。即ち、図２８（ａ）に示す判定信号は、図２８（ｂ）に示す判定信号が取得された直後に、かご１が再び同じ区間を移動した時に取得された信号である。図２８（ｂ）に示す例では、位置Ｐ１、位置Ｐ３及び位置Ｐ４において、判定信号の値が第１閾値ＴＨ１を超えている。
　再現性判定機能２６－１は、例えば、同じ位置をかご１が複数回通過した際に判定信号の値が２回連続して第１閾値を超えている場合に、再現性ありと判定する。例えば、位置Ｐ１及び位置Ｐ３では、判定信号の値が２回連続して第１閾値ＴＨ１を超えている。このため、再現性判定機能２６－１は、位置Ｐ１及び位置Ｐ３において再現性ありと判定する。一方、位置Ｐ４では、判定信号の最新の値が第１閾値ＴＨ１を超えていない。かかる場合、再現性判定機能２６－１は、位置Ｐ４において再現性ありとは判定しない。図２８（ｂ）に示す位置Ｐ４での値は、再現性のない事象に起因して発生したと判定される。例えば、図２８（ｂ）に示す位置Ｐ４での値は、乗客がかご１内で飛び跳ねたことによって発生したと判定される。
　なお、かご１が移動する区間が複数の単位区間に分割されている場合は、例えば以下のような判定が行われる。再現性判定機能２６－１は、同じ単位区間をかご１が複数回通過した際に判定信号の値が２回連続して第１閾値を超えていれば、再現性ありと判定する。例えば、第５単位区間をかご１が通過する際に得られた判定信号の値が２回連続して第１閾値ＴＨ１を超えると、再現性判定機能２６－１は、第５単位区間において再現性ありと判定する。
　再現性判定機能２６－１は、判定信号の値が３回以上連続して第１閾値を超えている場合に、再現性ありと判定しても良い。再現性ありと判定するための上記回数は、任意に設定される。
　破断判定機能２６－２は、異常な変動が発生したかご位置に再現性があると再現性判定機能２６－１によって判定されると、主ロープ４に破断部４ｃが発生していると判定する。破断部４ｃが発生していることが破断判定機能２６－２によって判定されると、動作制御部２７は、かご１を最寄り階に停止させる（Ｓ１０５）。また、通報部２８は、エレベーターの管理会社に通報する（Ｓ１０６）。
　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の存在を検知する。センサ信号として、例えば秤信号、速度偏差信号及びトルク信号を利用できる。このため、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はない。また、少なくとも１つのセンサがあれば、破断部４ｃの存在を検知できる。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はない。このため、破断検知装置の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、抽出部２２によって抽出された振動成分からトレンド成分を減衰させることにより、判定信号が抽出される。このため、レール部材２０の継目に起因する変動がセンサ信号に含まれていても、検知精度は悪化しない。滑車異常に起因する変動がセンサ信号に含まれていても、検知精度は悪化しない。本実施の形態に示す破断検知装置であれば、破断部４ｃの存在を精度良く検知できる。
　本実施の形態では、かご１が移動を開始してから停止するまでの間、破断検知装置が常に同じ動作を行う例について説明した。これは一例である。例えば、エレベーター装置では、かご１が移動を開始する際に、かご１の質量とつり合いおもり３の質量との差に起因する速度制御の過渡応答が生じる。このため、かご１が移動を開始した直後は、巻上機１１からのトルク信号等に変動が生じ易い。このような変動によって検知精度が悪化することを防止するため、かご１が移動を開始した直後は、抽出部２２の機能を停止しても良い。或いは、かご１が移動を開始した直後は、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙを強制的に０にしても良い。
　検知精度の悪化を防止する他の例として、かご１が移動を開始した直後は、検出部２４は、判定信号の値が第２閾値を超える場合にセンサ信号に異常な変動が発生したことを検出しても良い。第２閾値は、第１閾値より大きな値である。なお、かご１が移動を開始した直後とは、例えば、かご１が移動を開始してからかご１の速度が速度Ｖ１になるまでの間である。速度Ｖ１は、記憶部２１に予め記憶される。かご１が移動を開始した直後とは、かご１が移動を開始してからかご１の加速度が一定になるまでの間であっても良い。
　エレベーター装置では、巻上機１１のトルクにリップルが発生する。このトルクリップルによって検知精度が悪化することを防止するため、かご１が移動を開始した直後及びかご１が停止する直前は、抽出部２２の機能を停止しても良い。或いは、かご１が移動を開始した直後及びかご１が停止する直前は、バンドパスフィルタ３２の出力信号Ｙを強制的に０にしても良い。
　検知精度の悪化を防止する他の例として、かご１が移動を開始した直後及びかご１が停止する直前は、検出部２４は、判定信号の値が第３閾値を超える場合にセンサ信号に異常な変動が発生したことを検出しても良い。第３閾値は、第１閾値より大きな値である。なお、かご１が移動を開始した直後及びかご１が停止する直前とは、例えば、かご１の速度が速度Ｖ２より遅い間である。速度Ｖ２は、記憶部２１に予め記憶される。速度Ｖ２は、例えば、巻上機１１のトルクリップルの周波数の帯域が、破断部４ｃが外れ止めに接触することによって発生する固有の周波数帯域から外れる速度に設定される。
　本実施の形態では、かご１が移動する区間を複数の単位区間に分割する例を示した。以下に、好適な分割例について説明する。
　図２２に示す例では、センサ信号に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、例えば、その変動が発生した単位区間の番号が記憶部２１に記憶される。かご１の移動区間がｎ個の単位区間に分割された場合は、記憶部２１に、異常変動が発生したことを記憶するためのｎ個分の記憶領域が必要になる。このため、分割する単位区間の数が多くなると、破断部４ｃの発生位置を精度良く特定することができるが、記憶部２１の容量を大きくしなければならない。一方、分割する単位区間の数が少なければ、記憶部２１の容量を大きくする必要はないが、破断部４ｃの発生位置を精度良く特定することができなくなってしまう。
　図２９は、返し車７の断面を示す図である。図２９に示す例では、主ロープ４の破断部４ｃは、外れ止め１９の対向部１９ｂに接触した後に対向部１９ａに接触する。破断部４ｃが対向部１９ｂに接触した時にセンサ信号に発生する変動とその破断部４ｃが対向部１９ａに接触した時にセンサ信号に発生する変動とを別の異常変動として検出できなくても良い。主ロープ４のうち対向部１９ｂに対向する部分から対向部１９ａに対向する部分までの長さをＬ１とすると、単位区間の高さはロープ長Ｌ１より大きくても問題はない。ロープ長Ｌ１は、例えば主ロープ４が巻き掛けられた滑車のうち一番小さい滑車を基準に決定される。ロープ長Ｌ１は、主ロープ４が巻き掛けられた滑車のうち最も使用されている大きさの滑車を基準に決定されても良い。
　図３０は、ガイドレールに案内されるかご１を示す図である。上述したように、ガイドレールは複数のレール部材２０を備える。かご１がレール部材２０のある継目を通過する際にセンサ信号に発生する変動とその継目の１つ上にある継目を通過する際にセンサ信号に発生する変動とは、別の異常変動として検出されることが好ましい。レール部材２０の長さをＬ２とすると、単位区間の高さはレール部材２０の長さＬ２より小さいことが好ましい。長さＬ２は、例えばレール部材２０のうち一番短いレール部材２０を基準に決定される。長さＬ２は、レール部材２０のうち最も使用されている長さのレール部材２０を基準に決定されても良い。
　単位区間の高さをＨとすると、単位区間のそれぞれの高さＨは、以下の条件を満たすことが最適である。
　［ロープ長Ｌ１］≦［高さＨ］≦［レール部材２０の長さＬ２］
　本実施の形態では、かご１の移動方向を考慮せずに破断部４ｃの存在を検知する例について説明した。これは一例である。かご１が上方に移動する場合とかご１が下方に移動する場合とを分けて破断部４ｃの存在を検知しても良い。
　かかる場合、センサ信号に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、その変動が発生した時のかご位置とかご１の移動方向とが記憶部２１に記憶される。再現性判定機能２６－１は、かご１の移動方向も考慮し、異常な変動が発生したかご位置に再現性があるか否かを判定する。
　かご１の移動方向を考慮する場合は、例えば、かご１を最下階から最上階に移動させる上り用の設定運転が行われ、上り用の第１閾値が設定される。かご１を最上階から最下階に移動させる下り用の設定運転が行われ、下り用の第１閾値が設定される。また、かご１を最下階から最上階に移動させる上り用の更新運転が行われ、上り用の第１閾値が更新される。かご１を最上階から最下階に移動させる下り用の設定運転が行われ、下り用の第１閾値が更新される。再現性判定機能２６－１は、例えば、かご１が同じ位置を同じ方向に通過した際に判定信号の値が２回連続して第１閾値を超えている場合に、再現性ありと判定する。
　本実施の形態では、かご１が同じ位置を通過した際に判定信号の値が複数回連続して第１閾値を超えている場合に、再現性ありと判定される例について説明した。これは一例である。判定部２６は、かご１が同じ位置を通過した際に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出された頻度に基づいて、主ロープ４に破断部４ｃが存在するか否かを判定しても良い。
　例えば、センサ信号に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、その変動が発生した時のかご位置が記憶部２１に記憶される。かご１が移動する区間が複数の単位区間に分割されている場合は、変動が発生した単位区間の番号が記憶部２１に記憶される。例えば、記憶部２１に、単位区間のそれぞれに対応する記憶領域が形成される。かご１がある単位区間を移動した時に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、その単位区間に対応する記憶領域に１が記憶される。かご１がある単位区間を移動した時に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されなければ、その単位区間に対応する記憶領域に０が記憶される。
　再現性判定機能２６－１は、例えば記憶領域に記憶された値の移動平均値を上記頻度として演算する。例えば、再現性判定機能２６－１は、かご１が同じ位置を４回通過した時の移動平均値を演算する。破断判定機能２６－２は、再現性判定機能２６－１によって演算された頻度に基づいて、主ロープ４に破断部４ｃが存在するか否かを判定する。例えば、破断判定機能２６－２は、再現性判定機能２６－１によって演算された移動平均値が第１判定閾値を超える場合に、主ロープ４に破断部４ｃが存在することを判定する。第１判定閾値は、記憶部２１に予め記憶される。
　図３１は、実施の形態１における破断検知装置の他の例を示す図である。図３１に示す例では、制御装置１３は、演算部２９を更に備える点で図１３に示す例と相違する。
　図３１に示す例では、記憶部２１に、破断部４ｃが存在するか否かを判定するための判定点数が記憶される。演算部２９は、検出部２４によって検出された結果に応じて判定点数を演算する。例えば、センサ信号に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、その変動が発生した時のかご位置が判定点数に紐付けて記憶部２１に記憶される。判定部２６は、記憶部２１に記憶されている判定点数に基づいて、主ロープ４に破断部４ｃが存在するか否かを判定する。なお、かご１が移動する区間が複数の単位区間に分割されている場合は、単位区間のそれぞれに対応する判定点数が記憶部２１に記憶される。
　図３２及び図３３は、破断部４ｃの例を示す図である。図３２は、破断部４ｃが先端に近づくに従って返し車７から離れる例を示す。破断部４ｃが図３２に示すように主ロープ４の表面から突出する場合、破断部４ｃは、返し車７を通過する際に外れ止め１９に接触する。図３３は、破断部４ｃが返し車７の表面に沿うように配置される例を示す。破断部４ｃが図３３に示すように主ロープ４の表面から突出する場合、破断部４ｃは、返し車７を通過する際に外れ止め１９に接触しない。このため、破断部４ｃが返し車７を通過しても主ロープ４に振動は発生しない。
　破断部４ｃは、外れ止め１９に接触することにより向きが変わることがある。破断部４ｃの向きが図３２に示す向きから図３３に示す向きに変わると、破断部４ｃが返し車７を通過しても主ロープ４に振動が発生しなくなる。一方、破断部４ｃは、返し車７を通過する際に溝の表面に押されて向きが変わることがある。破断部４ｃは、素線或いはストランドが更に解けることによって向きが変わることがある。破断部４ｃの向きが図３３に示す向きから図３２に示す向きに変わると、破断部４ｃが返し車７を通過する際に主ロープ４に振動が発生するようになる。
　図３４は、演算部２９及び判定部２６の機能の一例を説明するための図である。図３４（ａ）は、かご１の位置を示す。図３４（ｂ）は、巻上機１１のトルクを示す。図３４（ｃ）は、判定信号を示す。図３４（ｄ）は、判定点数の推移の例を示す。
　図３４に示す例では、かご１は最下階と位置Ｐとの間を２往復する。かご１は、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５及び時刻ｔ６で位置Ｐ１を通過する。図３４は、主ロープ４に破断部４ｃが存在する例を示す。破断部４ｃは、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５及び時刻ｔ６で返し車７を通過する。上述したように、主ロープ４に破断部４ｃが存在しても、破断部４ｃが常に外れ止め１９に接触するとは限らない。図３４に示す例では、時刻ｔ１、時刻ｔ５及び時刻ｔ６で破断部４ｃが外れ止め１９に接触する。破断部４ｃは、時刻ｔ２で外れ止め１９に接触しない。
　例えば、時刻ｔ１で破断部４ｃが外れ止め１９に接触すると、判定信号の値が第１閾値を超える。これにより、検出部２４は、センサ信号に異常な変動が発生したことを検出する。例えば、位置Ｐ１が第８単位区間に含まれる場合を考える。時刻ｔ１において、第８単位区間の判定点数は初期値に設定されている。初期値は例えば０である。演算部２９は、かご１が第８単位区間を通過した際に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されると、第８単位区間の判定点数に一定値を加算する。図３４（ｄ）は、加点する一定値が５である例を示す。
　判定部２６は、記憶部２１に記憶された判定点数が第２判定閾値を超えたか否かを判定する。第２判定閾値は記憶部２１に予め記憶される。図３４（ｄ）は、第２判定閾値が１０である例を示す。時刻ｔ１において、第８単位区間の判定点数は第２判定閾値を超えていない。判定部２６は、判定点数が第２判定閾値を超えていなければ、主ロープ４に破断部４ｃが存在しないと判定する。
　かご１は、時刻ｔ２で位置Ｐ１を再び通過する。時刻ｔ２では、破断部４ｃは外れ止め１９に接触しない。判定点数が０ではない位置を通過した際に異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されなければ、演算部２９は、その位置の判定点数を減点する。時刻ｔ２において、第８単位区間の判定点数は０ではない。演算部２９は、時刻ｔ２において、第８単位区間の判定点数から一定値を減点する。図３４（ｄ）は、減点する一定値が１である例を示す。
　かご１は、時刻ｔ５で位置Ｐ１を再び通過する。検出部２４は、時刻ｔ５でセンサ信号に異常な変動が発生したことを検出する。このため、演算部２９は、記憶部２１に記憶された第８単位区間の判定点数に５を加算する。時刻ｔ５において、第８単位区間の判定点数は第２判定閾値を超えていない。このため、判定部２６は、主ロープ４に破断部４ｃが存在しないと判定する。
　その後、かご１は時刻ｔ６で位置Ｐ１を再び通過する。検出部２４は、時刻ｔ６でセンサ信号に異常な変動が発生したことを検出する。このため、演算部２９は、記憶部２１に記憶された第８単位区間の判定点数に更に５を加算する。記憶部２１に記憶された第８単位区間の判定点数は、時刻ｔ６で１４になる。時刻ｔ６において、第８単位区間の判定点数は第２判定閾値を超える。これにより、判定部２６は、時刻ｔ６において主ロープ４に破断部４ｃが存在することを判定する。
　図３４に示す例であれば、破断部４ｃが外れ止め１９に接触しない時間帯が発生しても、破断部４ｃの存在を検出することができるようになる。
　かご１が移動する区間を複数の単位区間に分割しない場合は、記憶部２１に記憶されたかご位置をかご１が再度通過した際に検出部２４によって異常な変動が検出されると、その位置の判定点数に一定値が加算される。当該位置をかご１が再度通過した際に検出部２４によって異常な変動が検出されなければ、その位置の判定点数から一定値が減算される。かかる場合は、記憶部２１に記憶されたかご位置から基準距離以内の位置であれば、同じかご位置とみなしても良い。上記基準距離は、例えばロープ長Ｌ１に設定される。
　第２判定閾値は、判定点数に加算する値の２倍以上の値であることが好ましい。第２判定閾値が判定点数に加算する値の２倍以上の値であれば、再現性のない事象に起因する誤検知を抑制できる。また、破断部４ｃが外れ止め１９に連続して接触しない可能性も考慮し、判定点数から減算する値は、加算する値の２分の１以下の値であることが好ましい。
　第２判定閾値は、判定信号の大きさに応じて可変であっても良い。例えば、第２判定閾値として第１の値と第２の値とが予め設定される。第２の値は、第１の値より大きな値である。判定信号の大きさが基準値以下の場合は、第２判定閾値として第２の値が使用される。即ち、判定信号の大きさが基準値を超えるような変動がセンサ信号に発生した場合は、破断部４ｃの存在を早期に検出できる。一例として、下記条件１を満たす場合は第２判定閾値が１５に設定される。下記条件２を満たす場合は第２判定閾値が１０に設定される。
　条件１：［第１閾値］≦［判定信号］≦２×［第１閾値］
　条件２：２×［第１閾値］＜［判定信号］
実施の形態２．
　図３５は、第２抽出部の減算器３５に入力される信号の例を示す図である。図３５において、破線は増幅器３３の出力信号ｕ２を示す。即ち、破線は、離散化される前の出力信号Ｙを示す。また、白丸は、離散化された出力信号Ｙを示す。実線は、ローパスフィルタ３４の出力信号Ｚを示す。図３５において、横軸はかご位置である。図３５は、かご１が第ｎ－１単位区間、第ｎ単位区間、及び第ｎ＋１単位区間を通過した時に得られた信号を示す。
　図３５（ａ）は、第ｎ単位区間において第１閾値を超える出力信号Ｙ（ｎ）が存在する例を示す。出力信号Ｙ（ｎ）がレール部材２０の継目に起因して発生している場合、第ｎ単位区間の出力信号Ｚ（ｎ）は出力信号Ｙ（ｎ）に追従する。出力信号Ｚ（ｎ）の値は、出力信号Ｙ（ｎ）の値と同じようになる。このため、第ｎ単位区間の判定信号である出力信号Ｙ（ｎ）－Ｚ（ｎ）は、第１閾値より小さな値になる。図３５（ａ）に示す例では、第ｎ－１単位区間、第ｎ単位区間、及び第ｎ＋１単位区間のそれぞれにおいて、検出部２４は、センサ信号に異常な変動が発生したことを検出しない。
　図３５（ｂ）は、図３５（ａ）に示す信号が取得された直後に、かご１が第ｎ－１単位区間、第ｎ単位区間、及び第ｎ＋１単位区間を再び通過した時の信号を示す。図３５（ｂ）に示す例では、第ｎ－１単位区間において第１閾値を超える出力信号Ｙ（ｎ－１）が存在する。図３５（ｂ）に示す出力信号Ｙ（ｎ－１）は、図３５（ａ）に示す出力信号Ｙ（ｎ）が第ｎ－１単位区間にずれたものである。このような事象は、例えば主ロープ４が伸びることによって発生する。
　図３５（ｂ）に示す例では、第ｎ－１単位区間の出力信号Ｚ（ｎ－１）は出力信号Ｙ（ｎ－１）の急激な変化に追従しない。このため、第ｎ－１単位区間の判定信号である出力信号Ｙ（ｎ－１）－Ｚ（ｎ－１）が第１閾値より大きければ、破断部４ｃが存在すると破断判定機能２６－２によって判定される可能性がある。なお、第ｎ単位区間では、出力信号Ｙ（ｎ）が急激に小さくなる。出力信号Ｚ（ｎ）は、出力信号Ｙ（ｎ）の急激な変化に追従しない。このため、第ｎ単位区間の判定信号である出力信号Ｙ（ｎ）－Ｚ（ｎ）は負の値になる。
　本実施の形態では、このような誤検知を防止するための機能について説明する。本実施の形態における破断検知装置の例は、図１３に示す例と同様である。本実施の形態で開示しない機能については、実施の形態１で開示した何れの機能を採用しても良い。例えば、制御装置１３は、演算部２９を更に備えても良い。
　図３６は、第２抽出部の機能の一例を説明するための図である。図３６（ａ）は、図３５（ａ）に相当する図である。図３６（ｂ）は、図３５（ｂ）に相当する図である。本実施の形態に示す例では、抽出部２３は、ローパスフィルタ３４の出力信号Ｚについて隣接する単位区間の値も考慮した上で、判定信号として信号Ｙ－Ｚを出力する。例えば、抽出部２３は、以下のように判定信号を出力する。
　第ｎ－１単位区間：Ｙ（ｎ－１）－ｍａｘ（Ｚ（ｎ－２），Ｚ（ｎ－１），Ｚ（ｎ））
　第ｎ単位区間　　：Ｙ（ｎ）－ｍａｘ（Ｚ（ｎ－１），Ｚ（ｎ），Ｚ（ｎ＋１））
　第ｎ＋１単位区間：Ｙ（ｎ＋１）－ｍａｘ（Ｚ（ｎ），Ｚ（ｎ＋１），Ｚ（ｎ＋２））
　以下に、第ｎ単位区間の判定信号を演算する例について説明する。第ｎ単位区間は、第ｎ＋１単位区間の直下で且つ第ｎ－１単位区間の直上の区間である。抽出部２３は、当該単位区間の出力信号Ｚ（ｎ）と１つ下の単位区間の出力信号Ｚ（ｎ－１）と１つ上の単位区間の出力信号Ｚ（ｎ＋１）との中から、最大の値を示すものを特定する。図３６（ａ）に示す例では、上記３つの信号の中で出力信号Ｚ（ｎ）が一番大きな値を示す。抽出部２３は、当該単位区間の出力信号Ｙ（ｎ）と一番大きな値を示す信号として特定した出力信号Ｚ（ｎ）との差分信号を判定信号として出力する。
　抽出部２３は、第ｎ－１単位区間及び第ｎ＋１単位区間についても、同様に判定信号を演算する。図３６（ａ）に示す例では、判定信号は以下のように演算される。
　第ｎ－１単位区間：Ｙ（ｎ－１）－Ｚ（ｎ）＜０
　第ｎ単位区間　　：Ｙ（ｎ）－Ｚ（ｎ）≒０
　第ｎ＋１単位区間：Ｙ（ｎ＋１）－Ｚ（ｎ）＜０
　図３６（ａ）に示す例では、出力信号Ｚ（ｎ－２）の値は、出力信号Ｚ（ｎ）の値より小さいものとする。出力信号Ｚ（ｎ＋２）の値は、出力信号Ｚ（ｎ）の値より小さいものとする。
　図３６（ｂ）は、図３６（ａ）に示す信号が取得された直後に、かご１が第ｎ－１単位区間、第ｎ単位区間、及び第ｎ＋１単位区間を再び通過した時の信号を示す。図３６（ｂ）に示す出力信号Ｙ（ｎ－１）は、図３６（ａ）に示す出力信号Ｙ（ｎ）が第ｎ－１単位区間にずれたものである。
　図３６（ｂ）に示す例では、判定信号は以下のように演算される。
　第ｎ－１単位区間：Ｙ（ｎ－１）－Ｚ（ｎ）≒０
　第ｎ単位区間　　：Ｙ（ｎ）－Ｚ（ｎ）＜０
　第ｎ＋１単位区間：Ｙ（ｎ＋１）－Ｚ（ｎ）＜０
　本実施の形態に示す例であれば、レール部材２０の継目に起因するセンサ信号の変動を破断部４ｃに起因するセンサ信号の変動と誤って検知してしまうことを防止できる。
実施の形態３．
　図３７は、実施の形態３における破断検知装置の例を示す図である。図３７に示す例では、制御装置１３は、検出部３０及び判定部３１を更に備える点で図１３に示す例と相違する。本実施の形態で開示しない機能については、実施の形態１或いは２で開示した何れの機能を採用しても良い。例えば、制御装置１３は、演算部２９を更に備えても良い。
　検出部３０は、抽出部２２によって抽出された振動成分に基づいて、センサ信号に異常な変動が発生したことを検出する。例えば、検出部３０は、抽出部２２によって抽出された振動成分の値が第４閾値を超えたか否かを判定する。検出部３０は、抽出部２２によって抽出された振動成分の値が第４閾値を超える場合に、センサ信号に異常な変動が発生したことを検出する。第４閾値は、記憶部２１に予め記憶される。
　判定部３１は、検出部２４が検出した結果と検出部３０が検出した結果とに基づいて、エレベーターに発生した特定の異常を判定する。判定部３１は、破断部４ｃが存在すること以外の異常を判定する。このため、判定部３１は、異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されず、且つ異常な変動が発生したことが検出部３０によって検出されると、特定の異常が発生したことを判定する。
　例えば、判定部３１は、異常な変動が発生したことが検出部３０によって検出された回数Ｎ１を特定する。判定部３１は、例えば、かご１が最下階から最上階に移動した時の回数Ｎ１を特定する。判定部３１は、異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されず、且つ異常な変動が発生したことが検出部３０によって判定されると、上記特定した回数Ｎ１が基準回数より多ければ、滑車異常が発生したと判定する。判定部３１は、異常な変動が発生したことが検出部２４によって検出されず、且つ異常な変動が発生したことが検出部３０によって判定されると、上記特定した回数Ｎ１が基準回数より少なければ、レール部材２０の継目異常が発生したと判定する。
　特定の異常が発生したことが判定部３１によって判定されると、動作制御部２７は、かご１を最寄り階に停止させる。また、通報部２８は、エレベーターの管理会社に通報する。本実施の形態に示す例であれば、レール部材２０の継目異常及び滑車異常を検知できる。
　実施の形態１から３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、エレベーター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。
　実施の形態１から３において、符号２１～３１に示す各部は、制御装置１３が有する機能を示す。図３８は、制御装置１３が備えるハードウェア要素の例を示す図である。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３７とメモリ３８とを含む処理回路３９を備える。記憶部２１が有する機能はメモリ３８によって実現される。制御装置１３は、メモリ３８に記憶されたプログラムをプロセッサ３７によって実行することにより、符号２２～３１に示す各部の機能を実現する。
　プロセッサ３７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３８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。
　図３９は、制御装置１３が備えるハードウェア要素の他の例を示す図である。図３９に示す例では、制御装置１３は、例えばプロセッサ３７、メモリ３８、及び専用ハードウェア４０を含む処理回路３９を備える。図３９は、制御装置１３が有する機能の一部を専用ハードウェア４０によって実現する例を示す。制御装置１３が有する機能の全部を専用ハードウェア４０によって実現しても良い。専用ハードウェア４０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できる。
　この発明に係る破断検知装置は、エレベーターのロープに発生した破断部を検知するために利用できる。
　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、　７ａ　軸、　８　駆動綱車、　９　返し車、　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、　１９ａ　対向部、　１９ｂ　対向部、　２０　レール部材、　２１　記憶部、　２２　抽出部、　２３　抽出部、　２４　検出部、　２５　かご位置検出部、　２６　判定部、　２６－１　再現性判定機能、　２６－２　破断判定機能、　２７　動作制御部、　２８　通報部、　２９　演算部、　３０　検出部、　３１　判定部、　３２　バンドパスフィルタ、　３３　増幅器、　３４　ローパスフィルタ、　３５　減算器、　３６　ハイパスフィルタ、　３７　プロセッサ、　３８　メモリ、　３９　処理回路、　４０　専用ハードウェア

Claims (17)

  1. 　エレベーター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、
    　前記センサの出力信号から、特定の周波数帯域の振動成分を抽出する第１抽出手段と、
    　前記第１抽出手段によって抽出された振動成分から定常振動成分及び漸増振動成分を減衰させ、判定信号を抽出する第２抽出手段と、
    　前記第２抽出手段によって抽出された判定信号に基づいて、前記センサの出力信号に異常な変動が発生したことを検出する第１検出手段と、
    　異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出されると、その変動が発生した時のエレベーターのかごの位置に基づいて、前記ロープに破断部が存在するか否かを判定する第１判定手段と、
    を備えた破断検知装置。
  2. 　前記第１抽出手段は、前記センサの出力信号が入力されるバンドパスフィルタを備え、
    　前記第２抽出手段は、
    　前記バンドパスフィルタの出力信号が入力されるローパスフィルタと、
    　前記バンドパスフィルタの出力信号と前記ローパスフィルタの出力信号との差分信号を判定信号として出力する減算器と、
    を備えた請求項１に記載の破断検知装置。
  3. 　前記かごが移動する区間が、上下に連続する複数の単位区間に仮想的に分割され、
    　前記ローパスフィルタは、前記単位区間のそれぞれに対応して設けられた請求項２に記載の破断検知装置。
  4. 　前記第２抽出手段は、前記ローパスフィルタとして、第１フィルタ、第２フィルタ、及び第３フィルタを備え、
    　前記かごが第１区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号が前記第１フィルタに入力され、
    　前記かごが第２区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号が前記第２フィルタに入力され、
    　前記かごが第３区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号が前記第３フィルタに入力される請求項２に記載の破断検知装置。
  5. 　前記減算器は、
    　前記かごが前記第１区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号と前記第１フィルタの出力信号との差分信号を出力し、
    　前記かごが前記第２区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号と前記第２フィルタの出力信号との差分信号を出力し、
    　前記かごが前記第３区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号と前記第３フィルタの出力信号との差分信号を出力する請求項４に記載の破断検知装置。
  6. 　前記第２区間は、前記第１区間の直下で且つ前記第３区間の直上の区間であり、
    　前記減算器は、前記かごが前記第２区間を移動している時の前記バンドパスフィルタの出力信号と前記第１フィルタの出力信号、前記第２フィルタの出力信号、及び前記第３フィルタの出力信号の中で値が最も大きい出力信号との差分信号を出力する請求項４に記載の破断検知装置。
  7. 　前記第１抽出手段は、前記センサの出力信号が入力されるバンドパスフィルタを備え、
    　前記第２抽出手段は、ハイパスフィルタを備え、
    　前記ハイパスフィルタは、前記バンドパスフィルタの出力信号が入力され、判定信号を出力する請求項１に記載の破断検知装置。
  8. 　前記かごが昇降する区間が、上下に連続する複数の単位区間に仮想的に分割され、
    　前記ハイパスフィルタは、前記単位区間のそれぞれに対応して設けられた請求項７に記載の破断検知装置。
  9. 　前記ロープは、滑車に巻き掛けられ、
    　前記滑車用の外れ止めが設けられ、
    　前記外れ止めは、前記ロープに対向する第１対向部及び第２対向部を有し、
    　前記単位区間のそれぞれの高さは、前記ロープのうち前記第１対向部が対向する部分から前記第２対向部が対向する部分までのロープ長より大きい請求項３又は請求項８に記載の破断検知装置。
  10. 　前記かごは、ガイドレールによって移動が案内され、
    　前記ガイドレールは、同じ長さの複数のレール部材を備え、
    　前記単位区間のそれぞれの高さは、前記レール部材の長さより小さい請求項３、請求項８、及び請求項９の何れか一項に記載の破断検知装置。
  11. 　前記かごは、ガイドレールによって移動が案内され、
    　前記ローパスフィルタの時定数は、第１設定値に設定され、
    　前記第１設定値は、前記センサの出力信号に発生した変動の値が前記ガイドレールに油が供給されることによって異常値から通常値に戻るまでに要する前記かごの走行回数に基づいて決められた請求項２から請求項６の何れか一項に記載の破断検知装置。
  12. 　前記ガイドレールに油が供給された後に前記かごの走行回数が基準回数を超えると、前記ローパスフィルタの時定数が前記第１設定値から前記第１設定値より大きい第２設定値に切り替えられる請求項１１に記載の破断検知装置。
  13. 　前記第１検出手段は、前記第２抽出手段によって抽出された判定信号の値が第１閾値を超えると、前記センサの出力信号に異常な変動が発生したことを検出する請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の破断検知装置。
  14. 　異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出されると、その変動が発生した時のエレベーターのかごの位置を記憶する記憶手段を更に備え、
    　前記第１判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記位置を前記かごが通過した際に異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出された頻度に基づいて、前記ロープに破断部が存在するか否かを判定する請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の破断検知装置。
  15. 　異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出されると、その変動が発生した時のエレベーターのかごの位置を判定点数に紐付けて記憶する記憶手段と、
    　前記記憶手段に記憶された前記位置を前記かごが通過した際に異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出されると前記判定点数を加点し、前記位置を前記かごが通過した際に異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出されなければ前記判定点数を減点する演算手段と、
    を更に備え、
    　前記第１判定手段は、前記判定点数に基づいて、前記ロープに破断部が存在するか否かを判定する請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の破断検知装置。
  16. 　前記第１抽出手段によって抽出された振動成分に基づいて、前記センサの出力信号に異常な変動が発生したことを検出する第２検出手段と、
    　異常な変動が発生したことが前記第１検出手段によって検出されず、且つ異常な変動が発生したことが前記第２検出手段によって判定されると、レールの継目異常或いは滑車異常を判定する第２判定手段と、
    を更に備えた請求項１から請求項１５の何れか一項に記載の破断検知装置。
  17. 　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、前記かごの積載荷重を検出する秤装置からの秤信号、又は前記駆動綱車の回転速度に対する指令値と実測値との差分に対応する速度偏差信号である請求項１から請求項１６の何れか一項に記載の破断検知装置。
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