(57)【要約】【課題】保守作業員の技術力に左右される電動非常運転中の作業の安全性を向上させ、保守作業の負担軽減、効率を向上する。【解決手段】乗りかご１０５を電動非常運転として駆動する指令を行う電動非常運転切替スイッチ４と、電動非常運転切替スイッ４チがオンしたことを示す信号、複数の安全装置８、９の作動信号に基づいて、ブレーキ１０２を作動する安全コントローラ１と、を備え、いずれかの安全装置が作動し電動非常運転切替スイッチ４がオンされた場合、乗りかごの現在位置から最寄階までの距離を求め、求められた最寄階までの距離から所定距離離れた位置を位置監視閾値として設定し、作動した安全装置を無効化して電動非常運転を開始し、乗りかご１０５の位置が位置監視閾値を超過したとき、乗りかご１０５を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごを駆動する電動機と、前記乗りかごを制動するブレーキと、複数の安全装置と、を有し、いずれかの前記安全装置が作動した後、救出作業あるいは復旧作業のため前記乗りかごを駆動する電子安全エレベータにおいて、
前記救出作業あるいは復旧作業において、前記乗りかごを電動非常運転として駆動する指令を行う電動非常運転切替スイッチと、
前記電動非常運転切替スイッチがオンしたことを示す信号、複数の前記安全装置の作動信号、前記乗りかごの移動と共にパルスを発生するパルス発生器の信号、の入力に基づいて、前記ブレーキを作動する安全コントローラと、
を備え、前記安全コントローラは、いずれかの前記安全装置が作動し前記電動非常運転切替スイッチがオンされた場合、前記乗りかごの現在位置から最寄階までの距離を求め、求められた前記最寄階までの距離から所定距離離れた位置を位置監視閾値として設定し、作動した前記安全装置を無効化して前記電動非常運転を開始し、前記乗りかごの位置が前記位置監視閾値を超過したとき、前記乗りかごを停止することを特徴とする電子安全エレベータ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子安全エレベータにおいて、前記電動機に駆動用の電力供給を行う電力変換器を備え、前記安全コントローラは、前記ブレーキを作動すると共に、前記電力変換器の電力を遮断することで前記電動機を停止させて前記乗りかごを停止することを特徴とする電子安全エレベータ。
【請求項３】
請求項１に記載の電子安全エレベータにおいて、前記ブレーキの作動を検出するブレーキフィードバック信号を有し、前記安全コントローラは、前記電動非常運転切替スイッチがオンされた場合、前記ブレーキの作動指令を行い、前記ブレーキフィードバック信号を確認することを特徴とする電子安全エレベータ。
【請求項４】
請求項１に記載の電子安全エレベータにおいて、前記安全コントローラは、前記電動非常運転切替スイッチがオンされた場合、速度監視閾値を設定して前記電動非常運転を開始し、前記乗りかごの位置が前記速度監視閾値を超過したとき、前記乗りかごを停止することを特徴とする電子安全エレベータ。
【請求項５】
請求項１に記載の電子安全エレベータにおいて、前記乗りかごの現在位置から最寄階までの距離は、前記パルス発生器の信号より前記乗りかごの現在位置を検出し、最下階からの前記パルス発生器のパルス数と階床位置を関係付けた位置データベースを参照して求めることを特徴とする電子安全エレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ制御システムとは独立して安全状態を監視する安全コントローラを備えた電子安全エレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、安全装置として、乗りかごの戸の開閉を検出するスイッチ、乗り場の戸の開閉を検出するスイッチ、乗りかごの行き過ぎを検出するリミットスイッチ、保守空間確保用の頂部隙間確保スイッチ、ピットに保守員が入ったことを確認するピットスイッチ、点検用の出入り口戸の開閉を確認する点検口スイッチなどがある。そして、安全装置の出力をリレー回路（安全回路）で受けて、リレー回路を遮断することで電源の遮断やブレーキの作動を実行している。いずれかの安全装置が作動した場合、エレベータの乗りかごを緊急停止し、保守作業員による乗客の救出作業及び復旧作業が行われる。これらの作業は、エレベータに発生した異常を取り除いた後行う必要があるため、専門的な知識を持った保守作業員がでなければ実行することができない。
【０００３】
救出作業や復旧作業をより迅速に行うため、乗り場からかごを操作可能な電動非常運転専用の操作盤を利用して、乗りかごを移動させる電動非常運転が知られている。電動非常運転は、電動非常運転は乗り場からかごを移動させるため、昇降路内に保守作業員が入ることがなく、安全に乗客を閉じ込め等から救出することができる。ただし、電動非常運転は、作動した安全装置を無効化して運転を実行する必要があり、昇降路内やエレベータシステムの安全を確認した後に電動非常運転を行う必要がある。
【０００４】
安全回路の無効化については、無効化処理作業を行った場合でも安全性を一層向上させるため、安全コントローラで無効化する安全装置の許可条件を安全状態定義テーブルで定義し、このテーブルを参照しながら無効化許可を与えることが知られ、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２４６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術においては、電動非常運転は安全装置を無効化した上で実施するため、予期せぬ動作をする可能性を完全に否定できず、保守作業員は安全状態を監視しながら実施する。例えば、電動非常運転中に異常な増速などがあった場合、保守作業員が判断して非常停止スイッチを操作し、非常停止させる必要があった。この場合、非常停止が遅れると、急加速・急減速によってかご内の乗客に負担が掛かることになる。また、保守作業員が電動非常運転を利用して最寄り階へ着床させる場合、保守作業員によって監視しながら行うため、かごと乗り場に段差が生じ、避難時に躓いて転倒する恐れがあった。
【０００７】
つまり、電動非常運転中の安全性は保守作業員の技術力に依るところが大きく、システム的な安全性の担保が十分とは言い難かった。また、特許文献１は、電動非常運転については記載なく、単に、電動非常運転に適用しただけでは安全性に関して十分とは言い難い。
【０００８】
本発明の目的は、上記技術の課題を解決し、特に、保守作業員の技術力に左右される電動非常運転中の作業の安全性を向上させ、保守作業の負担軽減、効率を向上して作業時間の短縮を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、乗りかごを駆動する電動機と、前記乗りかごを制動するブレーキと、複数の安全装置と、を有し、いずれかの前記安全装置が作動した後、救出作業あるいは復旧作業のため前記乗りかごを駆動する電子安全エレベータにおいて、
前記救出作業あるいは復旧作業において、前記乗りかごを電動非常運転として駆動する指令を行う電動非常運転切替スイッチと、前記電動非常運転切替スイッチがオンしたことを示す信号、複数の前記安全装置の作動信号、前記乗りかごの移動と共にパルスを発生するパルス発生器の信号、の入力に基づいて、前記ブレーキを作動する安全コントローラと、を備え、前記安全コントローラは、いずれかの前記安全装置が作動し前記電動非常運転切替スイッチがオンされた場合、前記乗りかごの現在位置から最寄階までの距離を求め、求められた前記最寄階までの距離から所定距離離れた位置を位置監視閾値として設定し、作動した前記安全装置を無効化して前記電動非常運転を開始し、前記乗りかごの位置が前記位置監視閾値を超過したとき、前記乗りかごを停止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、乗りかごの現在位置から最寄階までの距離を求め、求められた最寄階までの距離から所定距離離れた位置を位置監視閾値として設定し、作動した安全装置を無効化して電動非常運転を開始し、乗りかごの位置が位置監視閾値を超過したとき、乗りかごを停止するので、最寄り階の着床動作を自動、かつ確実に行うことが出来、乗りかごと乗り場とに段差が生じることを防いで、保守作業の負担軽減、効率を向上して作業時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明における一実施の形態を示す全体構成図。
【図２】一実施の形態における安全コントローラを示すブロック図。
【図３】一実施の形態における安全コントローラの遮断処理を示すフローチャート。
【図４】一実施の形態における電動非常運転データベースを示す表。
【図５】一実施の形態における位置データベースを示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、一実施の形態について詳細を説明する。  
図１は、エレベータシステムを示す全体構成図であり、エレベータの乗りかご１０５の移動は、エレベータコントローラ１００によって制御される。乗りかご１０５は、建屋に形成された昇降路内を複数の階床間に渡って移動し、ロープを介してカウンターウエイトと呼ばれる乗りかご１０５とバランスを取るためのおもりに接続されている。乗りかご１０５には、乗り場側扉を係合して開閉する乗りかご側扉が設けられている。乗りかご１０５の移動は、電動機１０３によって綱車１０４が駆動されることにより行われる。電動機１０３には、電力変換器１０１によって駆動用の電力の供給が行われる。電力変換器１０１は、エレベータコントローラ１００の乗りかご位置制御指令に従って電動機を制御するための電力を出力する。また、エンコーダなどのパルス発生器は電動機１０３に取り付けられており、エレベータコントローラ１００は電動機１０３の回転によって生じるパルスを計数することにより、電動機１０３の速度、乗りかご１０５の昇降路移動方向、位置、移動距離などを計算する。
【００１３】
エレベータコントローラ１００が乗りかご１０５を制動させる合は、ブレーキ電源２及び動力電源３に停止指令を出力する。この停止指令を受けて、ブレーキ電源２はブレーキ１０２の作動を、動力電源３は電力変換器１０１への電源供給のカットを行い、乗りかご１０５を制動させる。ブレーキ電源２及び動力電源３は、コンタクタと呼ばれる電磁接触器で構成される回路である。また、ブレーキ電源２及び動力電源３の動作状態を示すフィードバック信号が安全コントローラ１に入力されている。
【００１４】
安全コントローラ１は、乗りかごの戸の開閉を検出するスイッチ、乗り場の戸の開閉を検出するスイッチ、乗りかごの行き過ぎを検出するリミットスイッチ、保守空間確保用の頂部隙間確保スイッチ、ピットに保守員が入ったことを確認するピットスイッチ、点検用の出入り口戸の開閉を確認する点検口スイッチ、などの安全装置、例えば、乗り場の戸の開閉を検出するスイッチ８とされる安全装置、乗りかごの行き過ぎを検出するリミットスイッチ９とされる安全装置が動作したことを示す信号の入力により、ブレーキ電源２及び動力電源３を遮断することで乗りかご１０５を制動する。
【００１５】
安全コントローラ１は、エレベータコントローラ１００とは独立して安全システムを構成するコントローラであり、処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を主として構成され、ＣＰＵの異常を検出するためのウォッチドッグタイマや、電源異常を監視する回路を有する。また、ＣＰＵの処理異常を検出するために、ＣＰＵを２重化することによる相互比較を行う構成とすることが望ましい。
【００１６】
図１では、安全コントローラの入力として、ブレーキの作動を検出するブレーキフィードバック信号２Ａ、動力の遮断したことを検出する動力フィードバック信号３Ａ、電動非常運転切替スイッチ４、乗りかごの位置・速度・加速度を検出するため乗りかごの移動と共にパルスを発生するパルス発生器６、複数の安全装置８、９（図示は８、９のみ）、を示している。電動非常運転切替スイッチ４は、救出作業や復旧作業において乗り場から乗りかご１０５を運転指令、つまり、オンして電動非常運転を行うためのものであり、通常、乗り場に設置することが良いが、機械室に設けてもよい。
【００１７】
パルス発生器６は、乗りかご１０５の位置に応じてパルスを出力するであり、乗りかご１０５の速度を機械的に検出するガバナローラにエンコーダを取り付けたものが良い。乗りかごの位置・速度・加速度を電子的に検出するには、ガイドレールに直接的にローラーを押し付けて乗りかごの移動を検出するタイプや、レールを磁化して検出するタイプ、など乗りかごの絶対的または相対的な位置を検出できれば良い。
【００１８】
安全コントローラ１の出力は、ブレーキ電源遮断出力、動力電源遮断出力、及び電動非常運転出力５となる。ブレーキ電源遮断出力はブレーキ電源２を遮断し、ブレーキ１０２を作動させるための出力である。また、動力電源遮断出力は動力電源３を遮断し電力変換器１０１の電力を遮断することで電動機１０３を停止させるための出力である。いずれの出力も、乗りかご１０５を制動させるために使用される。電動非常運転出力５は安全コントローラ１が電動非常運転モードで動作していることと、最寄り階までの情報などをエレベータコントローラ１００へ出力する。
【００１９】
図２は、安全コントローラ１のブロック図を示す。  
パルス入力処理２０は、パルス発生器６のパルスを、安全コントローラ１のＣＰＵのクロックを基にパルス数の計数処理を行う。スイッチ検出処理２１は、電動非常運転切替スイッチ４が作動したことを検出する。安全装置検出処理２２は、安全コントローラ１に入力される複数の安全装置が作動したことを検出する。
【００２０】
かご位置検出処理２３は、パルス入力処理２０により検出されたパルスをカウントし、１パルスあたりの乗りかご１０５の移動量とカウントされたパルス数より、乗りかご１０５の昇降路内における現在位置を計算する。かご位置は、リミットスイッチを基準位置として、最下階の位置を基準位置からパルス数を計数することで検出する。かご速度検出処理２４は、単位時間あたりに検出されたパルス数やパルス幅を検出することにより、乗りかご１０５の速度を検出する。電動非常運転切替処理２５は、スイッチ検出処理２１で検出された電動非常運転切替スイッチのオンオフ状態に基づいて、オンならば電動非常運転に切り替える信号を出力する。
【００２１】
安全装置無効化処理２６は、安全装置検出処理２２により作動した安全装置を無効化する信号を出力する。この時、無効化する対称の安全装置は乗りかご１０５の位置、速度と、無効化可能な安全装置と、が関係付けられた電動非常運転データベース３１を参照して無効化する安全装置を決定する。
【００２２】
位置指令生成処理２７は、電動非常運転切替処理２５による電動非常運転へ切替があった場合、最寄階までの位置情報を出力する。最寄階までの位置情報は、かご位置検出処理２３にて検出された昇降路内におけるかご位置と、各階の位置情報が記録されている位置データベース３０と、に基づいて求められる。電動非常運転中、位置監視処理２８は乗りかご１０５のかご位置を監視し、所定の位置を過ぎた場合、遮断出力処理３４へ停止指令を出力する。所定の位置は、位置監視閾値であり、例えば、電動非常運転にて移動する最寄階が１階だった場合には、1階の床乗り場床位置より所定距離離れた位置とし、各階の位置情報と、所定定距離と、が図４に示すように、ピットからのかご位置に対応するかご行き過ぎ監視範囲として関連付けられて記録されている電動非常運転データベース３１を参照して決定される。
【００２３】
速度監視処理２９は、電動非常運転中におけるかご速度を監視し、所定の速度を過ぎた場合に遮断出力処理３４に停止するための指令を出力する。所定の速度は、例えば、保守運転速度と同じように設定してもよいし、救出時間の速度を向上させるために終端階強制減速装置と同じように、かご位置に応じて監視速度を変えても良く、各階の位置情報と、所定の速度と、が図４に示すようにピットからのかご位置に対応するかご速度監視範囲として紐付けけられて記録されている電動非常運転データベース３１を参照して決定する。
【００２４】
図４は、電動非常運転データベース３１の具体例を示し、安全装置無効化処理２６が参照するピットからのかご位置に対応する無効化可能な安全装置を○で可能、×で不可能なことを示している。この図で示した安全装置以外にドアスイッチやバッファスイッチ、非常止めなどを設定してもよい。また、ピットからのかご位置に応じて最寄階へ着床する際の監視する所定の位置、監視する速度、無効化してよい安全装置を可変できるので、全ての安全装置を無効化させる方法と比較してより安全を確保することが可能となる。
【００２５】
乗りかご１０５が非常停止した際のかご位置から最寄階へ着床する際の監視する所定の位置、監視する速度，無効化してよい安全装置を決める情報がテーブル化されている。こ
位置データベース３０は、各階の位置を記録したデータであり、たとえば図５に示すようにパルス発生器６による最下階からのパルス数と階床位置を関係付けてデータ化される。このデータは、建物の竣工時の設計データを利用して作成してもよいし、最下階からの計測運転を行って作成してもよい。
【００２６】
制動装置作動確認処理３２は、電動非常運転切替処理２５から入力される電動非常運転に切り替えられた信号と、ブレーキの作動状態を示すブレーキフィードバック信号及び電源のオンオフ状態を示す電源フィードバック信号が入力され、ブレーキの作動と電源遮断を確認する指令を遮断出力処理３４に出力する。
【００２７】
電動非常運転切替処理２５により電動非常運転に切り替える信号が入力されると、制動装置作動確認処理３２はブレーキの作動と電源遮断を確認するための指令を遮断出力処理３４に出力し、ブレーキフィードバック信号及び電源フィードバック信号がブレーキの作動と電源遮断を指令の通りに出力されていることを確認する。
【００２８】
安全装置作動処理３３は、安全装置検出処理２２によって検出された各安全装置の信号と、安全装置無効化処理２６によって無効化する安全装置の信号が入力される。安全装置検出処理２２によって検出された各安全装置の信号と、安全装置無効化処理２６によって無効化する安全装置の信号のＡＮＤを取り、その上で安全装置の作動を検出した場合には、かごを停止するための信号を遮断出力処理３４へ出力する。遮断出力処理３４は、各処理のかごを停止するための指令が入力され、かご停止の指令が入力された場合、ブレーキ電源遮断出力してブレーキ１０２を作動するとともに、動力電源遮断出力を出力する。
【００２９】
次に、動作の詳細について、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１０１は電動非常運転スイッチ（以下、ＳＷと省略する）がＯＮとなっているか判定する。ＯＮでない場合は、ステップＳ１１１にてブレーキ電源遮断出力と動力電源遮断出力を出力し、かごを停止させる動作を行う。
【００３０】
ステップＳ１０２にて、制動装置確認処理３２により各制動装置のチェック動作を行う。チェック動作は、ブレーキ１０２の作動と電源遮断を確認するための指令を遮断出力処理３４に出力し、ブレーキフィードバック信号及び電源フィードバック信号が出力されることを確認する。チェック動作を行い、制動装置が指令した動作を実施しない、つまり、ブレーキが作動しない場合は、各遮断動作を出力し、指令した動作を実施する場合は、次のステップに移行する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
ステップＳ１０４では、位置ＤＢ３０とかご位置検出処理２３によって計算された現在のかご位置から、最寄階までの距離を計算する。位置ＤＢ３０の例を図４に示し、階床とピットからの位置を関連付けており、一番下のバッファからの絶対位置を表している。
【００３２】
ステップＳ１０５では、電動非常運転中の位置監視閾値及び速度監視閾値を設定する。位置監視閾値は、最寄階から所定距離離れた位置を設定する。たとえば最寄階が一階であり現在位置がバッファ付近であった場合（かご現在位置が０〜１００ｍｍであった場合）には、位置ＤＢ３０を参照して、２１００ｍｍと設定する。これにより、乗りかご１０５は一階より大きくずれることを防ぐことができる。
【００３３】
速度監視閾値は、電動非常運転データベース３１を参照して決定する。これにより、乗りかご１０５が電動非常運転中に速度監視閾値を越える異常な増速などがあった場合、直ちに停止するので、急加速が無くなると共に、停止が遅れて急減速し、乗りかご内の乗客に負担が掛かることを防止できる。
【００３４】
急加速・急減速することなく停止でき、保守作業員が目視等で監視することなく確実に最寄り階へ着床させることができる。
【００３５】
ステップＳ１０４及びＳ１０５による設定完了後、ステップＳ１０６により、作動した安全装置を無効化して電動非常運転を開始する。作動した安全装置については安全装置検出処理２２にて検出し、安全装置無効化処理２６にて作動した安全装置、及びかご位置によって無効化可能な安全装置を無効化する。これにより、全ての安全装置を無効にすることなく、他の安全装置を有効にしたまま、電動非常運転を行うことができる。また、無効化した安全装置については安全コントローラがログを取ることで、保守作業員が復旧活動を行う際の情報に役立てることができる。
【００３６】
無効化処理が完了した後、位置指令生成処理２７により、最寄階までの位置指令及び電動非常運転の許可信号をエレベータシステムへ出力する。最寄階までの位置指令は、ステップＳ１０４にて計算された最寄階までの距離が用いられる。この許可信号及び位置指令に従い、エレベータシステムは着床動作を実施する。エレベータコントローラ１００は安全コントローラ１で許可された電動非常運転の仕様の範囲内で動作する。つまり、電動非常運転の仕様として電動非常運転データベース３１や位置ＤＢ３２で決定された電動非常運転中の速度監視閾値や位置監視閾値の範囲内で動作する。
【００３７】
エレベータコントローラ１００により乗りかご１０５が移動している間、安全コントローラ１はかご位置が監視閾値以内であるか（ステップＳ１０７）、かご速度が監視閾値以内であるか（ステップＳ１０８）、最寄り階位置まで到達したか（ステップ１０８）をそれぞれチェックする。位置及び速度が閾値を超過した場合、ステップＳ１１１に移行し、各遮断出力を出力してブレーキ１０２を作動すると共に、電力変換器１０１の電力を遮断することで電動機１０３を停止させて乗りかご１０２を停止する。
【００３８】
乗りかご１０５が最寄階まで到達した場合、エレベータコントローラ１００により制動が行われることが望ましいが、安全コントローラ１から各遮断出力を出力し、最寄階の位置で停止させる。これにより、より確実に安全性が向上した状態で最寄階の位置に着床するので、非常運転により乗客が救出動作を行う際に、保守作業員の目視による着床動作の確認と言う保守作業の負担や、床面の段差による躓きを解消することができる。したがって、保守作業員の技術力に左右される電動非常運転中の作業の安全性を向上させ、保守作業の負担軽減、効率を向上して作業時間の短縮を図ることができる。
【００３９】
以上によれば、電動非常運転中においても安全コントローラ１が、乗りかご１０５が制動可能であるかどうかをチェックし、その後、必要最低限の安全装置を無効化し、かつかごの位置・速度を監視するので、予期せぬ異常により増速した場合でも、かごを即座に停止することが可能となり、エレベータシステムの安全性が向上する。
【符号の説明】
【００４０】
１  安全コントローラ
２  ブレーキ電源
３  動力電源
４  電動非常運転切替スイッチ
８  乗り場の戸の開閉を検出するスイッチ（安全装置）
９リミットスイッチ（安全装置）
１００  エレベータコントローラ
１０１  電力変換器
１０３  電動機
１０２  ブレーキ
１０５  乗りかご
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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