(57)【要約】【課題】防振ゴムの気温変化の影響を被らずに適確にかご内荷重の無負荷状態を診断できるエレベータ用診断運転装置を提供する。【解決手段】この診断運転装置９では、運転制御部１１で乗りかご１を振動させる運転制御を行った条件下でかご１の下部とかご枠２との間に設けられた距離センサ４による防振ゴム３の撓み量の計測結果を波形計測部１２で振動波形として計測し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析部１３で振動波形をＦＦＴ解析して防振ゴム３の初期固有振動数Ｆ０、現在固有振動数Ｆ１を算出するものとし、演算処理部１４により初期固有振動数Ｆ０と無負荷状態のかご１の重量Ｍ０とに基づいて防振ゴム３のばね定数ｋを算出して初期値記録部１５に登録すると共に、現在固有振動数Ｆ１、かご１の重量Ｍ０、及びばね定数ｋに基づいてかご内荷重ΔＭを算出し、無負荷判定部１６によりかご内荷重ΔＭの算出結果がゼロ状態である無負荷状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に設けられたエレベータの乗りかご下部とかご枠との間に防振ゴム及び距離センサが設置され、当該防振ゴムの撓み量を当該距離センサによって計測した結果に基づいて当該乗りかご内のかご内荷重のゼロ状態を診断するエレベータ用診断運転装置であって、
前記距離センサによる前記撓み量の計測結果を振動波形として計測する波形計測部と、前記波形計測部による前記振動波形を高速フーリエ変換解析して前記防振ゴムの固有振動数を算出する高速フーリエ変換解析部と、前記高速フーリエ変換解析部による前記固有振動数と無負荷状態での前記乗りかごの重量とに基づいて前記防振ゴムのばね定数を算出すると共に、当該固有振動数、当該乗りかごの重量、及び当該ばね定数に基づいてかご内荷重を算出する演算処理部と、前記演算処理部による前記かご内荷重の算出結果が前記ゼロ状態である無負荷状態を判定する無負荷判定部と、を備えたことを特徴とするエレベータ用診断運転装置。
【請求項２】
請求項１記載のエレベータ用診断運転装置において、前記乗りかごに対して振動を発生させるための運転制御を行う運転制御部を備え、前記高速フーリエ変換解析部による前記固有振動数の算出は、前記運転制御部による前記運転制御で前記乗りかごを振動させたときに前記距離センサで計測される前記防振ゴムの前記撓み量を前記波形計測部で前記振動波形とした計測結果を対象にして行われることを特徴とするエレベータ用診断運転装置。
【請求項３】
請求項２記載のエレベータ用診断運転装置において、前記乗りかごの重量と、前記運転制御部による前記運転制御で無負荷状態での前記乗りかごを振動させたときの前記高速フーリエ変換解析部で算出された前記固有振動数と当該乗りかごの重量とに基づいて前記演算処理部により算出された前記ばね定数と、を初期値として保存する初期値記録部を備えたことを特徴とするエレベータ用診断運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータにおける運転機能の良否診断を行う機能を持つエレベータ用診断運転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレベータには、運転機能の良否を診断する診断運転機能を設ける傾向がある。こうした診断運転を行う際には、乗りかご内の荷重がゼロの状態、即ち、乗りかご内に利用者（乗客）や荷物等が存在しない状態で行わなければ、毎回同一条件で診断することができず、診断精度を悪化させる虞がある。
【０００３】
そこで、診断運転を行う前に乗りかご内の荷重を計測する秤装置（荷重計）の検出値から乗りかご内の荷重がゼロであることを判定し、ゼロ判定ができた場合にのみ診断運転を行う手法に係る周知技術として、保守員無しに自動的、簡便にブレーキトルク上昇運転を実施する「巻上機のブレーキ保持トルク調整装置及びそのブレーキ保持トルク調整方法」（特許文献１参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４９５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に係る技術は、乗りかご内の荷重を計測する秤装置（荷重計）が乗りかご下部に設けられており、乗りかごとかご枠との間に乗りかごの防振用に取り付けられた防振ゴムと、この防振ゴムの撓み量を検出するセンサと、を備え、センサ出力に基づいてかご内荷重を検出するように構成されているが、防振ゴムが気温変化に伴って膨張したり、収縮することを受け、センサで検出される撓み量にも影響が及ぶ結果、かご内荷重の検出にも誤差を生じるため、こうした場合には正確にかご内荷重のゼロ状態を診断できなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、防振ゴムの気温変化の影響を被らずに適確にかご内荷重のゼロ状態である無負荷状態を診断でき、その無負荷状態時に信頼性高く診断運転を実施できるエレベータ用診断運転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するため、本発明は、建物に設けられたエレベータの乗りかご下部とかご枠との間に防振ゴム及び距離センサが設置され、当該防振ゴムの撓み量を当該距離センサによって計測した結果に基づいて当該乗りかご内のかご内荷重のゼロ状態を診断するエレベータ用診断運転装置であって、距離センサによる撓み量の計測結果を振動波形として計測する波形計測部と、波形計測部による振動波形を高速フーリエ変換解析して防振ゴムの固有振動数を算出する高速フーリエ変換解析部と、高速フーリエ変換解析部による固有振動数と無負荷状態での乗りかごの重量とに基づいて防振ゴムのばね定数を算出すると共に、当該固有振動数、当該乗りかごの重量、及び当該ばね定数に基づいてかご内荷重を算出する演算処理部と、演算処理部によるかご内荷重の算出結果がゼロ状態である無負荷状態を判定する無負荷判定部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のエレベータ用診断運転装置によれば、上記構成により従来のように防振ゴムが気温変化で膨張したり、或いは収縮することによる影響を被らずに適確にかご内荷重のゼロ状態である無負荷状態を診断でき、その無負荷状態時に信頼性高く診断運転を実施できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係るエレベータ用診断運転装置及びその周辺装置を含むエレベータ診断運転制御システムの全体を示した概略図である。
【図２】図１に示すエレベータ用診断運転装置による乗りかごの無負荷状態でのかご内荷重の算出に必要な診断運転時の適用データとなる初期値登録の動作処理を示したフローチャートである。
【図３】図１に示すエレベータ用診断運転装置による図２で説明した初期値登録結果を用いた乗りかごのかご内荷重の算出結果に基づくかご内無人状態での診断運転の動作処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明のエレベータ用診断運転装置について、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係るエレベータ用診断運転装置９及びその周辺装置を含むエレベータ診断運転制御システムの全体を示した概略図である。図１を参照すれば、このエレベータ診断運転制御システムは、建物に設けられたエレベータの乗りかご１の診断運転を制御（実施又は延期）する機能を持つ診断運転装置９を備える他、診断運転装置９に対して外部からデータ入力等の操作を行う外部操作装置１７と、乗りかご１の下部と乗りかご１を支えるためのかご枠２との間に設置された乗りかご１の振動を軽減するための防振ゴム３及び防振ゴム３の撓み量を計測するための距離センサ４と、を周辺装置として備える。その他、周知なエレベータ機構として、乗りかご１及び釣合い錘８に結合されて反らせ車７に架け渡たされた主ロープ５が巻回される巻上機６の図示されないモータを図示されないエレベータ制御装置が駆動して乗りかご１を建物に設けられた図示されない昇降路における目的の階に移動させる機能が持たされる。因みに、釣合い錘８は乗りかご１の昇降の負荷を軽減させるもので、主ロープ５は乗りかご１と釣合い錘８とを繋ぐものである。また、巻上機６は乗りかご１を昇降させるためのもので、反らせ車７は乗りかご１と釣合い錘８との衝突を避けるためのものである。
【００１２】
このうち、診断運転装置９は、防振ゴム３の撓み量を距離センサ４によって計測した結果に基づいて診断運転装置９が乗りかご１内のかご内荷重のゼロ状態を診断した結果に応じて診断運転を実施又は延期する機能を持つ。具体的に云えば、診断運転装置９は、巻上機６との間で信号の送受信を行うと共に、距離センサ４からの撓み量の計測結果を示す計測信号及び外部操作装置１７からのデータ入力信号を受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０と、距離センサ４による撓み量の計測結果の計測信号をインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して受信して振動波形として計測する波形計測部１２と、波形計測部１２による振動波形を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析して防振ゴム３の固有振動数Ｆ（具体的には後述する初期固有振動数Ｆ０、現在固有振動数Ｆ１）を算出する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析部１３と、高速フーリエ変換解析部１３による固有振動数Ｆ（初期固有振動数Ｆ０）と無負荷状態での乗りかご１の重量Ｍ０とに基づいて防振ゴム３のばね定数ｋを算出すると共に、固有振動数Ｆ（現在固有振動数Ｆ１）、乗りかご１の重量Ｍ０、及びばね定数ｋに基づいてかご内荷重ΔＭを算出する演算処理部１４と、演算処理部１４によるかご内荷重ΔＭの算出結果がゼロ状態である無負荷状態を判定する無負荷判定部１６と、を備えている。
【００１３】
また、診断運転装置９は、乗りかご１を低速で走行させた後に急停止させることで乗りかご１に対して振動を発生させるための運転制御を行う運転制御部１１と、乗りかご１の重量Ｍ０、並びに運転制御部１１による運転制御で無負荷状態での乗りかご１を振動させたときの高速フーリエ変換解析部１３で算出された固有振動数Ｆ（初期固有振動数Ｆ０）と乗りかご１の重量Ｍ０とに基づいて演算処理部１４により算出されたばね定数ｋを初期値として保存する初期値記録部１５と、を備えている。因みに、初期値記録部１５には、図示されない保守点検作業員により外部操作装置１７からインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して乗りかご１の重量Ｍ０が登録される。また、高速フーリエ変換解析部１３による固有振動数Ｆ（初期固有振動数Ｆ０、現在固有振動数Ｆ１）の算出は、運転制御部１１による運転制御で乗りかご１を振動させたときに距離センサ４で計測される防振ゴム３の撓み量を波形計測部１２で振動波形とした計測結果を対象にして行われる。
【００１４】
図２は、実施例１に係る診断運転装置９による乗りかご１の無負荷状態でのかご内荷重ΔＭの算出に必要な診断運転時の適用データとなる初期値登録の動作処理を示したフローチャートである。図２を参照すれば、初期値登録の動作処理では、まず保守点検作業員が乗りかご１の外部から外部操作装置１７を使用して無負荷状態の乗りかご１の重量Ｍ０（Ｋｇ）をインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して波形計測部１２、高速フーリエ変換解析部１３、及び演算処理部１４を経由して初期値記録部１５に対して送信し、初期値記録部１５が乗りかご１の重量Ｍ０を記録することで乗りかご重量登録（ステップＳ１００）の処理が行われた後、乗りかご１内が無負荷状態であることを確認してからインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して運転制御部１１に対して初期値計測運転開始を指令する指令信号を送信することで初期値計測運転開始（ステップＳ１０１）の処理が行われる。
【００１５】
次に、初期値計測運転開始の指令信号を受信した運転制御部１１は、巻上機６を動作させて乗りかご１を低速で上昇（ＵＰ）させることで低速ＵＰ運転実施（ステップＳ１０２）の処理が行われた後、低速ＵＰ運転の実施時間を計測して予め内部に設定された所定時間を経過したか否かの判定（ステップＳ１０３）の処理が行われる。この判定の結果、所定時間を経過していなければ低速ＵＰ運転実施（ステップＳ１０２）の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すが、所定時間を経過していれば運転制御部１１は乗りかご１を停止することでエレベータ停止（ステップＳ１０４）の処理が行われる。このときの運転制御により乗りかご１は強制的な振動発生状態となる。
【００１６】
次に、距離センサ４によるエレベータ停止時の乗りかご１とかご枠２との間の距離を計測することで防振ゴム３の撓み量を計測し、その計測信号がインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して波形計測部１２に送信され、波形計測部１２では計測信号を受信して振動波形として計測して記録することで乗りかご振動波形計測（ステップＳ１０５）の処理が行われた後、その波形計測の時間が予め内部に設定された波形計測時間に到達しているか否かについての計測完了であるか否かの判定（ステップＳ１０６）の処理が行われる。この判定の結果、計測完了でなければ乗りかご振動波形計測（ステップＳ１０５）の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すが、計測完了であれば波形計測部１２はインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して運転制御部１１に対して計測完了信号を送信する。この計測完了信号を受信した運転制御部１１では、エレベータを停止状態から動作状態に復帰させることでエレベータ復帰（ステップＳ１０７）の処理が行われる。
【００１７】
更に、波形計測部１２は計測完了した振動波形のデータ信号を高速フーリエ変換解析部１３に送信し、高速フーリエ変換解析部１３では計測した振動波形を高速フーリエ変換解析し、最も振幅の大きい周波数を防振ゴム３の固有振動数Ｆの初期値を示す初期固有振動数Ｆ０（Ｈｚ）として算出して特定（ステップＳ１０８）する処理が行われた後、その初期固有振動数Ｆ０を演算処理部１４へ送信する。演算処理部１４では初期値記録部１５に登録された乗りかご１の重量Ｍ０と高速フーリエ変換解析部１３から受信した防振ゴム３の初期固有振動数Ｆ０とに基づいて、防振ゴム３のばね定数ｋ（Ｎ／ｍ）を算出（ステップＳ１０９）する処理が行われた後、乗りかご１の重量Ｍ０とばね定数ｋを初期値記録部１５に保存（ステップＳ１１０）する処理が行われ、その後に動作処理の終了となる。但し、演算処理部１４では、防振ゴム３のばね定数ｋ＝（乗りかご１の重量Ｍ０）×｛２π×（防振ゴム３の初期固有振動数Ｆ０）｝２なる関係の演算式を適用する。
【００１８】
図３は、実施例１に係る診断運転装置９による図２で説明した初期値登録結果を用いた乗りかご１のかご内荷重ΔＭの算出結果に基づくかご内無人状態での診断運転の動作処理を示したフローチャートである。図３を参照すれば、ここでの診断運転は、乗りかご１内が無負荷状態でなければ実施できない診断運転を行う場合を想定したもので、まず運転制御部１１によりエレベータの待機時間が３分以上継続しているか否かの判定（ステップＳ２００）の処理が行われる。この判定の結果、待機時間が３分以上継続していなければこの判定（ステップＳ２００）の前に戻って処理を繰り返すが、待機時間が３分以上継続していれば運転制御部１１は巻上機６を動作させて乗りかご１を低速で上昇（ＵＰ）させることで低速ＵＰ運転実施（ステップＳ２０１）の処理が行われた後、低速ＵＰ運転の実施時間を計測して予め内部に設定された所定時間を経過したか否かの判定（ステップＳ２０２）の処理が行われる。この判定の結果、所定時間を経過していなければ低速ＵＰ運転実施（ステップＳ２０２）の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すが、所定時間を経過していれば運転制御部１１は乗りかご１を停止することでエレベータ停止（ステップＳ２０３）の処理が行われる。このときの運転制御によっても、乗りかご１は強制的な振動発生状態となる。
【００１９】
次に、距離センサ４によるエレベータ停止時の乗りかご１とかご枠２との間の距離を計測することで防振ゴム３の撓み量を計測し、その計測信号がインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して波形計測部１２に送信され、波形計測部１２では計測信号を受信して振動波形として計測して記録することで乗りかご振動波形計測（ステップＳ２０４）の処理が行われた後、その波形計測の時間が予め内部に設定された波形計測時間に到達しているか否かについての計測完了であるか否かの判定（ステップＳ２０５）の処理が行われる。この判定の結果、計測完了でなければ乗りかご振動波形計測（ステップＳ２０４）の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すが、計測完了であれば波形計測部１２はインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０を介して運転制御部１１に対して計測完了信号を送信する。この計測完了信号を受信した運転制御部１１はエレベータを停止状態から動作状態に復帰させることでエレベータ復帰（ステップＳ２０６）の処理が行われる。
【００２０】
更に、波形計測部１２は計測完了した振動波形のデータ信号を高速フーリエ変換解析部１３に送信し、高速フーリエ変換解析部１３では計測した振動波形を高速フーリエ変換解析し、最も振幅の大きい周波数を防振ゴム３の固有振動数Ｆの現在値を示す現在固有振動数Ｆ１（Ｈｚ）として算出して特定（ステップＳ２０７）する処理が行われた後、現在固有振動数Ｆ１を演算処理部１４へ送信する。演算処理部１４では、初期値記録部１５に登録された乗りかご１の重量Ｍ０、防振ゴム３のばね定数ｋ、及び高速フーリエ変換解析部１３から受信した防振ゴム３の現在固有振動数Ｆ１に基づいて、現在の乗りかご１のかご内荷重ΔＭ（Ｋｇ）を算出（ステップＳ２０８）して無負荷判定部１６に送信する。但し、演算処理部１４では、かご内荷重ΔＭ＝［（防振ゴム３のばね定数ｋ）／｛２π×（防振ゴム３の現在固有振動数Ｆ１）｝２］−（乗りかご１の重量Ｍ０）なる関係の演算式を適用する。
【００２１】
無負荷判定部１６では、かご内荷重ΔＭの算出値が予め演算処理部１４に設定された閾値を参照して閾値未満であるか否かによりかご内無人状態であるか否かの判定（ステップＳ２０９）の処理が行われる。この判定の結果、かご内荷重ΔＭの算出値が閾値未満のかご内無人状態であればその旨を示すかご内無人判定信号を演算処理部１４へ送信し、演算処理部１４では運転制御部１１へ無負荷検出信号を送信し、これによって運転制御部１１が無負荷状態で診断運転実施（ステップＳ２１０）する処理が行われてから動作処理の終了となるが、かご内荷重ΔＭの算出値が閾値以上のかご内有人状態であればその旨を示すかご内有人判定信号を演算処理部１４へ送信し、演算処理部１４では運転制御部１１へ有負荷検出信号を送信し、これによって運転制御部１１が有負荷状態で診断運転延期（ステップＳ２１１）する処理が行われて診断運転を見送ってから動作処理の終了となる。
【００２２】
以上に説明したように、実施例１の診断運転装置９によれば、運転制御部１１で乗りかご１を低速で走行させた後に急停止させることで乗りかご１に対して振動を発生させるための運転制御を行った条件下で乗りかご１の下部とかご枠２との間に設けられた距離センサ４による防振ゴム３の撓み量の計測結果を波形計測部１２で振動波形として計測し、高速フーリエ変換解析部１３で振動波形を高速フーリエ変換解析して防振ゴム３の初期固有振動数Ｆ０、現在固有振動数Ｆ１を算出するものとし、演算処理部１４により初期固有振動数Ｆ０と無負荷状態の乗りかご１の重量Ｍ０とに基づいて防振ゴム３のばね定数ｋを算出して初期値記録部１５に登録すると共に、現在固有振動数Ｆ１、乗りかご１の重量Ｍ０、及び防振ゴム３のばね定数ｋに基づいて乗りかご１のかご内荷重ΔＭを算出し、無負荷判定部１６によりかご内荷重ΔＭの算出結果がゼロ状態である無負荷状態を判定するため、従来のように防振ゴム３が気温変化で膨張したり、或いは収縮することによる影響を被らずに適確にかご内荷重ΔＭのゼロ状態である無負荷状態を診断でき、その無負荷状態時に信頼性高く診断運転を実施できるようになる。
【００２３】
即ち、実施例１で説明した診断運転装置９では、従来のように防振ゴム３の撓み量を距離センサ４で検出した結果を直接用いることなく、その撓み量の振動波形を高速フーリエ変換解析して得た初期固有振動数Ｆ０を用いて演算処理部１４により防振ゴム３のばね定数ｋを算出した結果を初期値記録部１５に登録しておき、更に防振ゴム３のばね定数ｋ及び現在固有振動数Ｆ１を用いて乗りかご１のかご内荷重ΔＭを算出した結果に基づいて無負荷判定部１６がかご内荷重ΔＭのゼロ状態である無負荷状態を診断するため、より正確にかご内荷重ΔＭを算出でき、乗りかご１内の無負荷検知の精度を向上することができる。
【００２４】
尚、図１を参照して実施例１として説明したエレベータ用診断運転装置９の構成は、機能毎に各部を分けた例であり、例えば高速フーリエ変換解析部１３や無負荷判定部１６は演算処理部１４内に組み込むことも可能であるため、その構成上の形態は開示したものに限定されない。
【符号の説明】
【００２５】
１  乗りかご
２  かご枠
３  防振ゴム
４  距離センサ
５  主ロープ
６  巻上機
７  反らせ車
８  釣合い錘
９  診断運転装置
１０  インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１１  運転制御部
１２  波形計測部
１３  高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析部
１４  演算処理部
１５  初期値記録部
１６  無負荷判定部
【図１】
2015081189.tif 000003
【図２】
2015081189.tif 000004
【図３】
2015081189.tif 000005