(57)【要約】【課題】乗りかご内の積載質量によらずバネ定数の補正を行うことが可能なエレベーター装置を提供すること。【解決手段】かご室内の積載質量に応じて変形する弾性体と、弾性体の変形量を計測して出力する変形量検出部と、変形量検出部の出力からかご室内の積載質量を検出する積載質量検出部とを備え、積載質量検出部は、かご室の静止時の変形量検出部の出力とかご室の加速時の変形量検出部の出力とからかご室内の積載質量を検出する。【選択図】図２
2015178397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
かご室内の積載質量に応じて変形する弾性体と、
前記弾性体の変形量を計測する変形量検出部と、
前記変形量検出部の出力から前記かご室内の積載質量を検出する積載質量検出部とを備え、
前記積載質量検出部は、
前記かご室の静止時の前記変形量検出部の出力と前記かご室の加速時の前記変形量検出部の出力とから前記かご室内の積載質量を検出することを特徴とするエレベーター装置。
【請求項２】
積載質量検出部はバネ定数演算部を備え、
前記バネ定数演算部は、
前記かご室を異なる３種類の加速度で加速させたときのそれぞれの前記変形量検出部の出力と前記かご室を静止させたときの前記変形量検出部の出力との差を用いて前記弾性体のバネ定数の更新を行うことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置。
【請求項３】
積載質量検出部はバネ定数演算部を備え、
前記バネ定数演算部は、
前記かご室を異なる２種類の加速度で加速させたときのそれぞれの前記変形量検出部の出力と前記かご室を静止させたときの前記変形量検出部の出力との差と、
前記かご室の質量とを用いて前記弾性体のバネ定数の更新を行うことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置。
【請求項４】
積載質量検出部はバネ定数演算部を備え、
前記バネ定数演算部は、
前記弾性体のバネ定数が特定の値のときにおける前記かご室が静止しているときおよび特定の加速度で加速しているときのそれぞれの前記変形量検出部の出力とを予め記憶しており、
前記かご室を加速させたときの前記変形量検出部の出力と前記かご室を静止させたときの前記変形量検出部の出力とを用いて前記弾性体のバネ定数の更新を行うことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置。
【請求項５】
前記静止時と前記加速時とがエレベーターの１回の走行におけるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエレベーター装置。
【請求項６】
かご室内の積載質量に応じて変形する弾性体と、
前記弾性体の変形量を計測する変形量検出部と、
エレベーターを駆動するモータ制御装置と、
前記変形量検出部の出力と前記モータ制御装置で演算したトルク指令から前記かご室内の積載質量を検出する積載質量検出部とを備え、
前記積載質量検出部は、
前記変形量検出部の出力変化量と前記トルク指令の変化量とが整合するように、前記変形量検出部の出力を補正し、補正した出力に基づいて前記かご室内の積載質量を検出することを特徴とするエレベーター装置。
【請求項７】
前記かご室はかご枠の内部に前記弾性体を介して設置されており、
前記かご枠は懸吊体によって懸架されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベーター装置。
【請求項８】
前記かご室はかご枠の内部に設置されており、
前記かご枠は前記弾性体を介して懸吊体によって懸架されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベーター装置。
【請求項９】
前記かご室はかご枠の内部に設置されており、
前記かご枠には懸吊体が架けられた吊り車が設置されており、
前記懸吊体の一端は前記弾性体を介して昇降路に設置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベーター装置。
【請求項１０】
前記かご室はかご枠の内部に設置されており、
前記かご枠は前記弾性体を介して返し車が設置されており、
前記返し車には懸吊体が架けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーターの積載質量を検出する機能を備えたエレベーター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベーター装置において、かご枠とかご床との間あるいは主ロープのロープ端に弾性体を設置し、弾性体の伸縮から乗りかごの積載質量を検出するものがある。これらにおいては、周囲温度や経年変化によって弾性体のバネ定数が変動し、検出した積載質量に誤差が生じることがある。それに対し、乗りかごを無積載にした状態で所定の加速度で乗りかごを昇降させ、そのときの弾性体の変形量と乗りかごの質量とからバネ定数を算出し、バネ定数の変化を補正するものがある。（例えば特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の積載質量検出機能を備えたエレベーター装置においては、弾性体のバネ定数を補正するときに乗りかごを無積載にする必要があるという問題があった。
【０００５】
本発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、乗りかご内の積載質量によらずバネ定数の補正を行うことが可能なエレベーター装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるエレバーター装置は、かご室内の積載質量に応じて変形する弾性体と、弾性体の変形量を計測する変形量検出部と、変形量検出部の出力からかご室内の積載質量を検出する積載質量検出部とを備え、積載質量検出部は、かご室の静止時の変形量検出部の出力とかご室の加速時の変形量検出部の出力とからかご室内の積載質量を検出するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、かご室内の積載質量に応じて変形する弾性体と、弾性体の変形量を計測する変形量検出部と、変形量検出部の出力からかご室内の積載質量を検出する積載質量検出部とを備え、積載質量検出部は、かご室の静止時の変形量検出部の出力とかご室の加速時の変形量検出部の出力とからかご室内の積載質量を検出するので、乗りかご内の積載質量によらずバネ定数の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１によるエレベーター装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるエレベーター装置の詳細図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるエレベーター装置において乗りかごが静止しているときの変形量検出部の出力を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるエレベーター装置において乗りかごが加速しているときと静止しているときとの変形量検出部の出力変化量を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるエレベーター装置における変形量検出部の出力変化量の経年変化を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１によるエレベーター装置におけるバネ定数の更新方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４によるエレベーター装置の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態５によるエレベーター装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態６によるエレベーター装置の構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態７によるエレベーター装置の構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態８によるエレベーター装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１によるエレベーター装置の一例を示したものである。本発明の実施の形態１によるエレベーター装置は、昇降路１の上部に機械室２が設けられている。機械室２には、駆動綱車３を有する巻上機４と、巻上機４を制御してエレベーターの運転を制御する制御盤５とが設けられている。昇降路１には、乗りかご６が上下方向へ移動可能に設けられている。駆動綱車３には、乗りかご６をつり下げる懸吊体７が巻き掛けられている。駆動綱車３は巻上機４のモータ駆動力によって回転され、乗りかご６は駆動綱車３の回転により昇降路１の内部を上下方向に移動する。
【００１０】
乗りかご６からは後述する弾性体の変形量の情報が出力され、積載質量検出部８に送られる。積載質量検出部８は、乗りかご６の積載質量を出力する。また、積載質量検出部８は、後述する弾性体のバネ定数を更新するときには、制御盤５に対して乗りかご６の駆動を指示する。
【００１１】
図２は、図１に示されたエレベーター装置の詳細を説明するための図である。乗りかご６は、かご枠９、かご室１０、弾性体１１、変形量検出部１２から構成されている。かご枠９は、懸吊体７によって懸架されており、かご床を含むかご室１０が弾性体１１を介して設置されている。弾性体１１は、かご室１０の振動を抑制するものであり、防振ゴム、板バネ、コイルバネなどである。本発明の形態１においては、弾性体１１のバネ定数をｋとする。変形量検出部１２は、弾性体１１の変形量を検出するものであり、変位センサなどである。変形量検出部１２は、弾性体１１の変形量としてかご枠９とかご室１０との距離ｘを出力し、その出力は積載質量検出部８に送られる。
【００１２】
積載質量検出部８は、積載質量演算部１３とバネ定数演算部１４から構成されている。積載質量演算部１３は、変形量検出部１２の出力である弾性体１１の変形量の情報に基づいて、かご室１０の積載質量を求めて出力する。バネ定数演算部１４は、積載質量演算部１３において使用する弾性体１１のバネ定数の値を求める。積載質量検出部８は、例えば、マイクロコンピュータによって実現することができる。また、積載質量演算部１３およびバネ定数演算部１４は、必要に応じて制御盤９に対して乗りかご６を加速する指示を出す。
【００１３】
次に、積載質量検出部８の動作について、説明する。まず、かご室１０内の積載質量が予め分かっている状況を想定する。図３は、乗りかご６が静止しており、かご室１０内の積載質量が予め分かっている状況における本発明の実施の形態１によるエレベーター装置の動作を説明するための図である。かご室１０内の積載質量ｍcがゼロのときの変形量検出部１２の出力が点Ａで示される値であり、かご室１０内の積載質量がＢＬのときの変形量検出部１２の出力が点Ｂで示される値であったとき、２点間を結んだ直線を弾性体１１のバネ定数ｋを示す関係式として記録する。ＢＬは、例えば、定格積載質量の半分であってもよいし、ゼロでない値であればどの様な値でもよい。変形量検出部１２によってかご枠９とかご室１０の距離ｘが得られたとき、上記で求めた関係式にあてはめることにより、かご室１０内の積載質量を求めることができる。
【００１４】
このとき、かご室１０内の積載質量をｍc、弾性体１１のバネ定数をｋ、弾性体１１の変形量としてかご枠９とかご室１０との距離をｘとすると、乗りかご６が静止しているときのこれらの関係は以下の式で表される。
【００１５】
【数１】
2015178397.tif 000003
【００１６】
ここで、Ｍfはかご室１０の質量、ｇは重力加速度である。図３は式（１）の関係を示しており、図３に示された直線の傾きはｇ／ｋであり、かご室１０内の積載質量ｍcがゼロのときの変形量検出部１２の出力ｘは、Ｍfｇ／ｋとなる。
【００１７】
式（１）を変形し、ｘからｍcを求める式を作ると、以下のようになる。
【００１８】
【数２】
2015178397.tif 000004
【００１９】
積載質量演算部１３においては、変形量検出部１２の出力ｘから式（２）を用いてかご室１０内の積載質量ｍcを求めて、出力する。
【００２０】
弾性体１１のバネ定数ｋは、温度・湿度の変化や経年変化などにより変動する。その結果、式（２）の係数が変化することになる。よって、式（２）を用いてかご室１０内の積載質量ｍcを正確に求めるには、バネ定数演算部１４において、弾性体１１のバネ定数ｋの値を定期的に更新する必要がある。以下に、本発明の実施の形態１によるエレベーター装置における弾性体１１のバネ定数ｋの更新方法を示す。
【００２１】
本発明の実施の形態１によるエレベーター装置では、乗りかご６を一定の加速度で加速させたときのかご枠９とかご室１０との距離をｘ測定し、異なる複数の加速度で乗りかご６を加速させたときの距離ｘを測定することにより、弾性体１１のバネ定数ｋを得る。
【００２２】
かご室１０内の積載質量がｍcのときに乗りかご６を上方向に加速度αで加速したとき、かご枠９とかご室１０との距離ｘaccは、以下のように表される。
【００２３】
【数３】
2015178397.tif 000005
【００２４】
よって、乗りかご６が加速度αで加速したときと静止しているときでの変形量検出部１２の出力の差Δｘは、以下のように表される。
【００２５】
【数４】
2015178397.tif 000006
【００２６】
図４は、式（４）においてかご室１０内の積載質量ｍcが変化したときの様子を示したものであり、図４に示された直線の傾きはα／ｋである。また、かご室１０内の積載質量がｍcがゼロのときのΔｘの値は、Ｍfα／ｋである。図４における傾きは、加速度αが既知としたとき、かご室１０内の積載質量ｍcを異なる２つの重さに設定し、加速度αで加速したときと静止状態での変形量検出部１２の出力を得ることにより、バネ定数ｋを検出することができる。
【００２７】
次に、弾性体１１のバネ定数ｋが、経年変化によりｋ’に変化した場合を想定し、そのときの様子について図５を用いて説明する。図５において、実線は据付時などにおいて弾性体１１のバネ定数がｋである状態を示しており、破線は経年変化によりバネ定数がｋ’に変化したときの状態を示している。
【００２８】
図５における「据付時」では、乗りかご６が加速度αで加速したときと静止しているときでの変形量検出部１２の出力の差Δｘは、式（４）のように表される。一方、経年変化によりバネ定数がｋ’に変化したとき、Δｘは以下のように表される。
【００２９】
【数５】
2015178397.tif 000007
【００３０】
ここで、図５のかご室１０内の積載質量ｍc、弾性体１１のバネ定数ｋ、および、かご室１０の質量Ｍfのそれぞれが未知の数ｍc’、ｋ’、Ｍf’であり、乗りかご６が加速度α1で加速したときと静止しているときでの変形量検出部１２の出力の差Δｘ1であったとすると、式（４）は以下のようになる。
【００３１】
【数６】
2015178397.tif 000008
【００３２】
ここで、α1は設定値であり、Δｘ1は計測値であるので、値を確定できる。よって、バネ定数演算部１４は、制御盤５に対して乗りかご６を異なる加速度α1、α2、α3でそれぞれ加速するように指示を出し、それぞれの加速度で加速したときと静止しているときでの変形量検出部１２の出力の差Δｘ1、Δｘ2、Δｘ3を求め、これらの値から式（５）および以下に示す２つの式を合わせた合計３つの式を作成し、これら３つの式からなる連立方程式を解くことにより、３つの未知の数ｍc’、ｋ’、Ｍf’を求める。
【００３３】
【数７】
2015178397.tif 000009
【００３４】
【数８】
2015178397.tif 000010
【００３５】
図６は、バネ定数演算部１４における弾性体１１のバネ定数ｋの更新方法を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、乗りかご６が静止しているときの変形量検出部１２の出力を取得する。ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４では、乗りかご６を加速度α1、α2、α3で加速させ、加速しているときの変形量検出部１２の出力を取得する。ステップＳ１５では、上記の４つの変形量検出部１２の出力の値から、上記の式（６）（７）（８）を作成し、連立方程式を解くことにより、バネ定数ｋ’を得る。ステップＳ１６では、積載質量演算部１３で使用するバネ定数ｋをステップＳ１５求めたバネ定数ｋ’に更新する。以上により、弾性体１１のバネ定数ｋが経年変化により値が変わったとしても、その値を更新し、積載質量演算部１３においてかご室１０内の積載質量ｍcを正確に求めることができる。また、上記の方法では、かご室１０内の積載質量ｍcおよびかご室１０の質量Ｍfが未知であっても、それぞれの値も含めて知ることができる。
【００３６】
本発明の実施の形態１では、乗りかご６を異なる加速度α1、α2、α3でそれぞれ加速するとしたが、乗りかご６の加速時の加速度と減速時の加速度を用いてもよい。また、乗りかご６の加速度が変化しているジャーク期間の加速度を用いてもよい。これらにより、エレベーター装置の通常のサービス時にバネ定数ｋの更新を行うことができる。
【００３７】
また、弾性体１１のバネ定数ｋを更新するための特別な運動モードを設けて、１回の走行で複数の加速度で加速する様な走行パターンで走行させてもよい。さらに、加速度は３通りに限ることなく、３通り以上の複数の加速度による測定を行い、弾性体１１のバネ定数ｋ、かご室１０内の積載質量ｍc、かご室１０の質量Ｍfをより正確に求めることができる。
【００３８】
実施の形態２
本発明の実施の形態１によるエレベーター装置では、乗りかご６を異なる３つの加速度α1、α2、α3で走行させて未知の弾性体１１のバネ定数ｋ’、かご室１０内の積載質量ｍc’、かご室１０の質量Ｍf’を求めるとしたが、実施の形態２によるエレベーター装置では、かご室１０の質量Ｍfは予め別の手段で求めておくことによって、乗りかご６を異なる２つの加速度α1、α2で走行させて未知の弾性体１１のバネ定数ｋ’、かご室１０内の積載質量ｍc’の２つの値を求める。
【００３９】
なお、実施の形態２によるエレベーター装置では、かご室１０の質量を未知数Ｍf’、弾性体１１のバネ定数を未知数ｋ’としたとき、エレベーター装置の据付時にかご室１０内の積載質量をｍc1、ｍc2の異なる２つの既知の積載状態にして、変形量検出部１２のそれぞれの出力ｘs1、ｘs2を取得する。このときのそれぞれの値の関係は、以下のようになる。
【００４０】
【数９】
2015178397.tif 000011
【００４１】
【数１０】
2015178397.tif 000012
【００４２】
これらの２つの式から、かご室１０の質量Ｍf’を予め求めることができる。以上のように予めかご室１０の質量を求めておけば、乗りかご６を異なる２つの加速度α1、α2で走行させることによって弾性体１１のバネ定数ｋの更新を行うことができる。加速度が２つでよいことから、弾性体１１のバネ定数ｋの更新に必要とする時間を短縮することができる。また、エレベーター装置の通常の走行における加速時と減速時のそれぞれの加速度を用いて、１回の走行で弾性体１１のバネ定数ｋを更新することができる。
【００４３】
なお、かご室１０の質量Ｍf’は、エレベーター装置の据付時にかご室１０内に既知の積載質量がｍc1の１種類だけであった場合は、既知の加速度α1で走行させたときの変形量検出部１２の出力ｘacc1を取得して、下記の式を求める。
【００４４】
【数１１】
2015178397.tif 000013
【００４５】
さらに、かご室１０内の積載質量がｍc1で加速していないときの関係式は式（９）であるので、式（９）と式（１１）を連立方程式として解くことにより、かご室１０の質量Ｍf’を求めることができる。
【００４６】
また、式（９）（１０）（１１）のすべての関係式を求め、求められた複数組の解の平均値を求めることにより、それぞれの値を求めてもよい。このときは、センサノイズなどによる誤差を排除することができる。
【００４７】
実施の形態３
本発明の実施の形態３によるエレベーター装置では、乗りかご６の静止時と加速時の変形量検出部１２の出力から、弾性体１１のバネ定数の経年変化を検出する。
【００４８】
まず、式（１）から、乗りかご６が静止しているときの変形量検出部１２の出力ｘから、以下の式が得られる。
【００４９】
【数１２】
2015178397.tif 000014
【００５０】
さらに、乗りかご６を加速度αで走行させたときの変形量検出部１２の出力をｘaccとすると、以下の式が得られる。
【００５１】
【数１３】
2015178397.tif 000015
【００５２】
実施の形態３によるエレベーター装置では、弾性体１１のバネ定数をｋとして式（１２）（１３）を予め記憶しておく。
【００５３】
次に、弾性体１１のバネ定数ｋが経年変化によりｋ’に変化し、ｋとｋ’の関係が以下の式で示されるとする。
【００５４】
【数１４】
2015178397.tif 000016
【００５５】
弾性体１１のバネ定数が経年変化を含んだ状態で、かご室１０内の積載質量がｍcであり、乗りかご６を静止した状態の変形量検出部１２の出力がｘsであった場合、経年変化を考慮せずに式（１２）を用いてかご室１０内の積載質量を求めた結果をｍcsとすると、以下のようになる。
【００５６】
【数１５】
2015178397.tif 000017
【００５７】
かご室１０内の実際の積載質量がｍcは、経年変化を含んだ弾性体１１のバネ定数ｋ’を用いることにより、以下のように示される。
【００５８】
【数１６】
2015178397.tif 000018
【００５９】
同様に、乗りかご６を加速度αで走行させたときの変形量検出部１２の出力がｘaであった場合に、経年変化を考慮せずに式（１２）を用いてかご室１０内の積載質量を求めた結果をｍcaとすると、以下のようになる。
【００６０】
【数１７】
2015178397.tif 000019
【００６１】
さらに同様に、かご室１０内の実際の積載質量がｍcは、経年変化を含んだ弾性体１１のバネ定数ｋ’を用いることにより、以下のように示される。
【００６２】
【数１８】
2015178397.tif 000020
【００６３】
式（１６）（１８）から、ｘaをｘsで表すと、以下のようになる。
【００６４】
【数１９】
2015178397.tif 000021
【００６５】
式（１９）を式（１７）に代入すると、以下の通りとなる。
【００６６】
【数２０】
2015178397.tif 000022
【００６７】
式（２０）と式（１５）から、γは以下のように表される。
【００６８】
【数２１】
2015178397.tif 000023
【００６９】
以上のようにγの値を求めることができるので、この値を用いて経年変化を含んだ弾性体１１のバネ定数ｋ’を求める。最終的には、経年変化を含んだ弾性体１１のバネ定数ｋ’を求めることにより、かご室１０内の実際の積載質量がｍcも求めることができる。
【００７０】
本発明の実施の形態３によるエレベーター装置では、かご室１０内の実際の積載質量が未知の場合においても、弾性体１１のバネ定数を求めることができ、積載質量検出部８の校正を行うことができる。なお、積載質量検出部８の校正は、エレベーター装置の通常運転時におこなうことも可能であるが、特別な運転モードを設けてもよい。
【００７１】
実施の形態４
本発明の実施の形態４によるエレベーター装置では、バネ定数演算部１４において、エレベーター走行時の変形量検出部１２の出力の変化量と、制御盤５における巻上機４へのトルク指令値の変化量とを比較して、弾性体１１のバネ定数を求める。
【００７２】
図７は、本発明の実施の形態４によるエレベーター装置の動作を説明するための図であり、下段に乗りかご６の上昇速度、中段に制御盤５における巻上機４へのトルク指令値、上段に変形量検出部１２の出力を示している。
【００７３】
まず、時刻ｔ0からｔ1において乗りかご６が静止状態から加速状態に変化したときのトルク指令値の変動量Δτ1と変形量検出部１２の出力の変動量Δｘ1を取得する。Δτ1は乗りかご６が加速する際に必要な加速トルクであり、モータ軸周りの慣性モーメントによって決まる値である。つまり、乗りかご積載質量に応じてΔτ1も異なる。このため、Δτ1から乗りかご６の積載質量を換算することが可能である。Δτ1と乗りかご６の積載質量の関係は、予め求めておいてもよいし、据付時にテストウェイトを積載して乗りかごを走行させ、その時のΔτ1の値を記憶しておいてもよい。例えば、乗りかご６を２通りの状態で走行させたときのΔτ1を取得し、それらの２点間を線形補間することによって、Δτ1と積載質量の関係を求めてもよい。
【００７４】
次に、変形量検出部１２の出力の変動量Δｘ1から乗りかご６積載質量を算出し、上記で述べたΔτ1から換算した乗りかご６の積載質量に一致するようにバネ定数を補正する。Δｘ1から乗りかご６の積載質量への換算は、実施の形態１で説明した図３または図４の関係式から求めることができる。
【００７５】
また、時刻ｔ0からｔ1の加速時のトルク指令値の変動量Δτ1と変形量検出部１２の出力の変動量Δｘ1とを用いるかわりに、時刻ｔ4からｔ5の減速時のトルク指令値の変動量Δτ2と変形量検出部１２の出力の変動量Δｘ2とを用いてもよい。
【００７６】
本発明の実施の形態４によるエレベーター装置では、かご室１０内の実際の積載質量が未知の場合においても、弾性体１１のバネ定数を補正ことができる。なお、積載質量検出部８の校正は、エレベーター装置の通常運転時におこなうことも可能であるが、特別な運転モードを設けてもよい。
【００７７】
なお、本発明の実施の形態４によるエレベーター装置では、制御盤５における巻上機４へのトルク指令値を用いるとしたが、巻上機４のモータ電流から換算したトルク値を用いてもよいし、巻上機４のトルクを実際に計測した値を用いてもよい。
【００７８】
実施の形態５
本発明の実施の形態５によるエレベーター装置では、実施の形態４において説明したエレベーター装置において、かご室１０内の積載質量を異なる２つの積載状態にしてエレベーター装置を走行させ、エレベーター走行時の変形量検出部１２の出力の変化量と、制御盤５における巻上機４へのトルク指令値の変化量とを比較して、弾性体１１のバネ定数を求める。
【００７９】
図８は、本発明の実施の形態５によるエレベーター装置の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図７および図８を用いて、動作を説明する。
【００８０】
エレベーター装置において、乗り場や乗りかご内での呼び登録などにより乗りかご６が上昇または下降を行うとき、ステップＳ８１において、乗りかご６が走行中の変形量検出部１２の出力ｘa1と、制御盤５における巻上機４へのトルク指令値τa1とを、取得する。これは、図７において乗りかご６が一定速度で走行している時刻ｔ3からｔ4におけるｘaおよびτaに相当するものである。
【００８１】
ステップＳ８２では、行き先階等に乗りかご６を停止させる。次に、乗り場や乗りかご内での呼び登録などにより乗りかご６が上昇または下降を行うとき、ステップＳ８３において、乗りかご６が走行中の変形量検出部１２の出力ｘa2と、制御盤５における巻上機４へのトルク指令値τa2とを、取得する。これは、図７において乗りかご６が一定速度で走行している時刻ｔ3からｔ4におけるｘaおよびτaに相当するものである。
【００８２】
ステップＳ８４では、ステップＳ８１とステップＳ８３の２回の走行時において、かご室１０内の積載質量が異なっているかどうかを判定する。具体的には、例えば、ｘa1とｘa2との差の絶対値が所定値よりも大きいかどうかで判定する。２回の走行時において積載質量が異なっていると判定された場合はステップＳ８５へ移行し、積載質量が十分異なっていないと判定された場合は、再びステップＳ８３を実行する。なお、積載質量が異なっているかどうかの判定は、τa1とτa2との差の絶対値が所定値より大きいかどうかで判定してもよい。
【００８３】
ステップＳ８５では、τa1とτa2との差からかご室１０内の積載質量の変化量ｍｃτを算出する。ここで、トルク指令値の変化量に対する積載質量の変化量の関係は、線形である。よって、例えば、エレベーター装置の据付時にテストウェイトを用いて既知の２通りの積載状態で乗りかご６を走行させ、そのときのトルク指令値の差を取得することにより、τa1とτa2との差からかご室１０内の積載質量の変化量ｍｃτを算出するための式を求めることができる。また、巻上機４の設計値やエレベーター装置の機械定数から求めることもできる。
【００８４】
ステップＳ８６では、ｘa1とｘa2との差からかご室１０内の積載質量の変化量ｍｃｘを算出する。これは、ｘa1およびｘa2のそれぞれの値を式（２）に代入し、それぞれの結果の差を求めることによって算出できる。
【００８５】
ステップ８７では、ステップＳ８５でもとめたｍｃτとステップＳ８６で求めたｍｃｘが一致するように、弾性体１１のバネ定数ｋを求める。例えば、式（２）から、以下のような関係が求められる。
【００８６】
【数２２】
2015178397.tif 000024
【００８７】
ｍｃｘがｍｃτが一致するためには、弾性体１１のバネ定数ｋは以下のように求められる。
【００８８】
【数２３】
2015178397.tif 000025
【００８９】
ステップＳ８８では、式（２３）で求めた値を元に積載質量検出部８を校正する。
【００９０】
なお、ステップＳ８１およびステップＳ８３では、乗りかご６が一定速度で走行中に値を取得するとしていたが、乗りかご６が静止しておりかつトルク指令値が出力されているような状態で値を取得してもよい。具体的には、乗りかご６が走行を開始する直前または乗りかご６が行き先階に停止した直後の状態がこれにあたり、図７の時刻ｔ0の直前とｔ7の直後がこれにあたる。
【００９１】
以上のように、本発明の実施の形態５によるエレベーター装置では、乗りかご６の積載質量が未知であっても、弾性体１１のバネ定数ｋを補正し積載質量検出部８を校正することができる。よって、エレベーター装置が通常のサービスを行っているときでも、積載質量検出部８を校正することができる。また、乗りかご６が一定速度で走行中に取得した値を用いているので、慣性による弾性体１１の変形やトルク指令の変動の影響を受けないため、乗りかご６が加速しているときの値を用いるよりもより精度を高くバネ定数を求めることができる。
【００９２】
なお、ステップＳ８１およびステップＳ８３においては、乗りかご６の走行方向が同じであるという条件を加えてもよい。このような条件を加えることにより、走行方向によって摩擦等のロスが異なる場合においてもその影響を排除することができ、バネ定数を精度よく求めることができる。
【００９３】
また、ステップＳ８１およびステップＳ８３において、走行が両者とも力行運転または回生運転であるという条件を加えてもよい。このような条件を加えることにより、巻上機４の力行運転または回生運転により生じるトルク指令値の差の影響を排除することができ、バネ定数を精度よく求めることができる。
【００９４】
あるいは、ステップＳ８１およびステップＳ８３において、乗りかご６の位置が等しいときの値を取得するようにしてもよい。このような条件を加えることにより、乗りかご６の位置によって走行ロスが異なる場合においてもその影響を排除することができ、バネ定数を精度よく求めることができる。
【００９５】
さらに、各ステップにおいて取得する値は、所定期間に複数回取得した値の平均値としてもよい。さらに、値を複数回取得する所定期間は、図７に示す時刻ｔ3とｔ4との間の時間としてもよい。これにより、各ステップにおいて取得する値において、ノイズの影響を除去することができる。
【００９６】
なお、実施の形態５では、制御盤５における巻上機４へのトルク指令値を取得するとしたが、巻上機４に入力される電流値から換算したトルク値を用いてもよい。さらに、巻上機４のモータの実際のトルク値を計測して、その値を用いてもよい。
【００９７】
実施の形態６
図９は、本発明の実施の形態６によるエレベーター装置の一例を示したものであり、実施の形態１によるエレベーター装置を示した図１と比べると、かご枠９が弾性体１５を介して懸吊体７に接続されており、変形量検出部１７が弾性体１５の変形量を検出しており、乗りかご１６が、かご枠９、かご室１０、弾性体１５、変形量検出部１７から構成されていること以外は、同じである。
【００９８】
動作は、実施の形態１によるエレベーター装置と同じである。実施の形態６によるエレベーター装置では、かご室１０をかご枠９との間に弾性体を設置することが困難な場合でも、弾性体をかご枠９の上部に配置することにより、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
【００９９】
実施の形態７
図１０は、本発明の実施の形態７によるエレベーター装置の一例を示したものであり、実施の形態１によるエレベーター装置を示した図１と比べると、かご枠９には吊り車１８が設置されており、吊り車１８に懸吊体７が架けられている。懸吊体７の一端は、弾性体１９に接続され、弾性体１９の他端は、昇降路１に固定される。また、変形量検出部２１が弾性体１９の変化量を検出しており、乗りかご２０が、かご枠９、かご室１０，吊り車１８から構成されていること以外は、同じである。
【０１００】
動作は、実施の形態１によるエレベーター装置と同じである。ただし、Ｍfは、かご室１０の質量ではなく、かご枠９の質量と、かご室１０の質量と、吊り車１８の質量とを合計した値となる。さらに、実施の形態７のエレベーター装置は、エレベーターのローピングは２：１ローピングである。２：１ローピングでは、トルク指令値が乗りかごの荷重に対して１／２倍となる。よって、トルク指令値の変化量に対する積載質量の変化量の関係を求める際に、モータの設計値やエレベーターの機械定数から求める場合には、上記を考慮する。
【０１０１】
実施の形態７によるエレベーター装置では、乗りかご２０に弾性体を設置することが困難な場合でも、弾性体を懸吊体７の一端に設置することにより、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
【０１０２】
実施の形態８
図１１は、本発明の実施の形態８によるエレベーター装置の一例を示したものであり、実施の形態１によるエレベーター装置を示した図１と比べると、かご枠９に弾性体２３を介して返し車２２が設置されており、返し車２２には懸吊体７が架けられており、また、変形量検出部２５が弾性体２３の変化量を検出しており、乗りかご２４が、かご枠９、かご室１０，弾性体２３、返し車２２から構成されていること以外は、同じである。なお、図１１は、弾性体２３と返し車２２が２組存在する場合を示している。
【０１０３】
動作は、実施の形態１によるエレベーター装置と同じである。ただし、Ｍfは、かご室１０の質量ではなく、かご枠９の質量と、かご室１０の質量と、変形量検出部２５の質量とを合計した値となる。さらに、実施の形態８のエレベーター装置は、エレベーターのローピングは２：１ローピングである。２：１ローピングでは、トルク指令値が乗りかごの荷重に対して１／２倍となる。よって、トルク指令値の変化量に対する積載質量の変化量の関係を求める際に、モータの設計値やエレベーターの機械定数から求める場合には、上記を考慮する。
【０１０４】
実施の形態８によるエレベーター装置においても、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
８  積載質量検出部
１１  弾性体
１２  変形量検出部
【図１】
2015178397.tif 000026
【図２】
2015178397.tif 000027
【図３】
2015178397.tif 000028
【図４】
2015178397.tif 000029
【図５】
2015178397.tif 000030
【図６】
2015178397.tif 000031
【図７】
2015178397.tif 000032
【図８】
2015178397.tif 000033
【図９】
2015178397.tif 000034
【図１０】
2015178397.tif 000035
【図１１】
2015178397.tif 000036