(57)【要約】終端階停止位置へのかご１１の通常減速パターンを下回らないようにマージンを与えて設定されたオーバースピード検出用の第１パターンと、通常減速不可能なときに、巻上機１３による減速パターンを下回らないようにマージンを与えて設定された第２パターンと、第１パターンを下回らないようにマージンを与えて設定された第３パターンと、第２パターンを下回らないようにマージンを与えて設定された第４パターンとを有し、かご速度Ｖが第１、第２パターンの両方を超えたときにブレーキを作動させ、第３、第４パターンを超えたときに非常止め１４を作動させる。これにより、不要に制動装置を作動させることのない運転効率のよいエレベーター安全システムを得る。
2004028947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベーターのかごのオーバースピードを検出する測定機器を備え、前記オーバースピードの度合いに応じて、少なくとも１つの制動装置を作動させるように構成されたエレベーター安全システムであって、
前記オーバースピードの判定基準となるオーバースピード検出パターンは、前記かごの終端階近傍の減速領域において、前記かごの位置に応じて連続的に可変である少なくとも１つのパターンからなることを特徴とするエレベーター安全システム。
【請求項２】
前記オーバースピード検出パターンは、前記かごの通常走行時に想定される外乱や前記測定機器の誤差を考慮しても、前記制動装置が不要に作動しないように設定されたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター安全システム。
【請求項３】
前記制動装置は、互いに異なる複数の制動装置を含み、
前記オーバースピード検出パターンは、前記複数の制動装置のうちの少なくとも１つが正常作動するように、且つ、前記かごの減速中に前記正常作動する制動装置以外の制動装置が作動しないように、前記測定機器の誤差や前記正常作動する制動装置の動作遅れを考慮して設定されたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター安全システム。
【請求項４】
巻上機により昇降駆動されるエレベーターのかごのオーバースピード状態を検出する測定機器を備え、前記オーバースピード状態に応じて第１および第２の制動装置の少なくとも一方を作動させるエレベーター安全システムであって、
前記かごが終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速するときの減速走行パターンを下回らないように、第１のマージンを与えて設定された第１のオーバースピード検出パターンと、
前記かごが前記終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速できないときに、前記巻上機のトルクによって減速するための減速パターンを下回らないように、第２のマージンを与えて設定された第２のオーバースピード検出パターンと、
前記第１のオーバースピード検出パターンを下回らないように第３のマージンを与えて設定された第３のオーバースピード検出パターンと、
前記第２のオーバースピード検出パターンを下回らないように第４のマージンを与えて設定された第４のオーバースピード検出パターンとを有し、
前記かごの速度が前記第１および第２のオーバースピード検出パターンの両方を超えたときに前記第１の制動装置を作動させ、
前記かごの速度が前記第３および第４のオーバースピード検出パターンを超えたときに前記第２の制動装置を作動させることを特徴とするエレベーター安全システム。
【請求項５】
前記第１の制動装置は、前記巻上機に設けられたブレーキにより構成され、前記第２の制動装置は、前記かごに設けられた非常止めにより構成されたことを特徴とする請求項４に記載のエレベーター安全システム。
【請求項６】
前記第１のマージンは、前記かご内の乗客によるかご揺すりに起因した揺すり幅および速度変動と、前記かごの位置および速度を検出する測定機器の検出誤差とを考慮して決定され、
前記第２のマージンは、前記測定機器の検出誤差を考慮して決定され、
前記第３および第４のマージンは、前記測定機器の検出誤差と、前記第１の制動装置の動作遅れの間に前記かごが加速する速度および前記かごが進む距離とを考慮して決定されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のエレベーター安全システム。
【請求項７】
前記第１、第２、第３および第４のオーバースピード検出パターンは、前記第１および第２の制動装置の性能ばらつきおよび動作遅れを考慮して設定され、前記かごの速度は、前記第１、第２、第３および第４のオーバースピード検出パターンに基づいて、前記終端階に設置された緩衝器の許容能力まで減速されることを特徴とする請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載のエレベーター安全システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、エレベーターかごの異常加速時に制動装置を作動させるエレベーター安全システムに関し、特に不要に制動装置を作動させることがなく運転効率のよいエレベーター安全システムに関するものである。
【背景技術】  従来より、エレベーターシステムにおいては、オーバースピード検出パターンを有する安全装置が設けられており、エレベーターのかご速度がオーバースピードであることが検出されたときに、調速機に設けられた非常止めを作動させるようになっている（たとえば、特開２００１−３５４３７２号公報の図１１参照）。
すなわち、従来システムは、かご位置などのパラメータを基準としてオーバースピード検出パターンを決定する手段と、このパターンを参照して実際のかご速度のオーバースピード状態を検出する手段と、オーバースピードを検出したときに非常止めを作動させる調速機とを備えており、かご速度がオーバースピード検出パターンを超えたときに非常止めを作動させている。ただし、従来のオーバースピード検出パターンは、エレベーターかごの異常加速時でも巻上機トルクにより安全に減速させることができる場合があることを考慮せずに決定されている。
【発明の開示】
従来のエレベーター安全システムは以上のように、かごの異常加速時でも巻上機のトルクにより減速可能なことを考慮せずにオーバースピード検出パターンを決定していたので、巻上機のトルクで停止できるにもかかわらずブレーキや非常止めなどの制動装置を不要に作動させてしまい、乗客に不快感を与えるうえ、乗客をかご内に閉じ込めるおそれがあるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、不要に制動装置を作動させることがなく、運転効率のよいエレベーター安全システムを得ることを目的とする。
この発明に係るエレベーター安全システムは、エレベーターのかごのオーバースピードを検出する測定機器を備え、オーバースピードの度合いに応じて、少なくとも１つの制動装置を作動させるように構成されたエレベーター安全システムであって、オーバースピードの判定基準となるオーバースピード検出パターンは、かごの終端階近傍の減速領域において、かごの位置に応じて連続的に可変である少なくとも１つのパターンからなるものである。
また、この発明に係るエレベーター安全システムは、巻上機により昇降駆動されるエレベーターのかごのオーバースピード状態を検出する測定機器を備え、オーバースピード状態に応じて第１および第２の制動装置の少なくとも一方を作動させるエレベーター安全システムであって、かごが終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速するときの減速走行パターンを下回らないように、第１のマージンを与えて設定された第１のオーバースピード検出パターンと、かごが終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速できないときに、巻上機のトルクによって減速するための減速パターンを下回らないように、第２のマージンを与えて設定された第２のオーバースピード検出パターンと、第１のオーバースピード検出パターンを下回らないように第３のマージンを与えて設定された第３のオーバースピード検出パターンと、第２のオーバースピード検出パターンを下回らないように第４のマージンを与えて設定された第４のオーバースピード検出パターンとを有し、かごの速度が第１および第２のオーバースピード検出パターンの両方を超えたときに第１の制動装置を作動させ、かごの速度が第３および第４のオーバースピード検出パターンを超えたときに第２の制動装置を作動させるものである。
【図面の簡単な説明】  図１はこの発明の実施の形態１によるエレベーターシステムを概念的に示すブロック図である。
図２はこの発明の実施の形態１による通常時減速パターンを基準としたオーバースピード検出パターンを示す説明図である。
図３はこの発明の実施の形態１による異常時減速パターンを基準としたオーバースピード検出パターンを示す説明図である。
図４はこの発明の実施の形態２によるエレベーターシステムを概念的に示すブロック図である。
図５はこの発明の実施の形態２による通常時減速パターンを基準としたオーバースピード検出パターンを示す説明図である。
図６はこの発明の実施の形態２による異常時減速パターンを基準としたオーバースピード検出パターンを示す説明図である。
図７はこの発明の実施の形態３によるエレベーターシステムを概念的に示すブロック図である。
図８はこの発明の実施の形態３による通常時減速パターンを基準としたオーバースピード検出パターンを示す説明図である。
図９はこの発明の実施の形態３による異常時減速パターンを基準としたオーバースピード検出パターンを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１をエレベーターシステムとともに示すブロック図である。
図１において、昇降路１０内には、乗客が利用したり荷物が積み込まれるエレベーターかご（以下、単に「かご」という）１１が昇降自在に配置されている。
かご１１を吊しているロープの他端には、つり合いおもり１２が設けられている。
巻上機１３は、たとえばエレベーターサービス階の最上階に設置されており、かご１１の駆動力を供給するとともに、制動用のブレーキ（図示せず）を有している。
非常止め１４は、かご１１に設けられて、かご１１に制動力を与える。
緩衝器１５は、昇降路１０の最下端部（終端階）に設置されている。
かご位置検出手段１６は、かご１１の位置Ｓを検出する周知の測定機器からなり、昇降路１０内の複数箇所に設けられている。
同様に、かご速度検出手段１７は、かご１１の速度Ｖを検出する周知の測定機器からなり、昇降路１０内の複数箇所に設けられている。
エレベーター安全装置１８は、かご位置検出手段１６およびかご速度検出手段１７からのかご位置Ｓおよびかご速度Ｖを示す検出信号を取り込み、通常減速不可能な異常なオーバースピードが検出されたときに、巻上機１３内のブレーキまたは非常止め１４を作動させる。
図２および図３はこの発明の実施の形態１に適用される第１および第２のオーバースピード検出パターンを示す説明図であり、横軸は昇降路１０内のかご１１の位置［ｍ］、縦軸はかご１１の速度［ｍ／ｍｉｎ］である。
オーバースピード検出パターンは、かご１１の通常走行時に想定される外乱やかご位置検出手段１６の測定誤差を考慮しても、制動装置（ブレーキまたは非常止め１４）が不要に作動しないように、所定の許容幅をもって設定されている。
また、オーバースピード検出パターンは、複数の制御装置のうちの少なくとも１つが正常作動するように、且つ、かご１２の減速中に正常作動する制御装置以外の制御装置が作動しないように、かご位置検出手段１６の測定誤差や正常作動する制御装置の動作遅れを考慮して、所定の許容幅をもって設定されている。
図２において、曲線１１１は、かご１１が終端階の着床位置に向かって減速しながら接近するときの通常減速パターンを示し、曲線１１２は、ブレーキを作動させるための第１のオーバースピード検出パターンであり、曲線１１３は、非常止め１４を作動させるための第３のオーバースピード検出パターンである。
また、図３において、曲線１２１は、巻上機１３により減速させるための減速指令生成用のオーバースピード検出パターンであり、終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速できないときに巻上機１３のトルク（減速力）によって減速させるための減速パターンを示す。
曲線１２２は、ブレーキを作動させるための第２のオーバースピード検出パターンであり、曲線１２３は、非常止め１４を作動させるための第４のオーバースピード検出パターンである。
第１のオーバースピード検出パターン１１２は、通常減速パターン１１１に第１のマージンＭ１を与えることにより設定され、第３のオーバースピード検出パターン１１３は、第１のオーバースピード検出パターン１１２に第３のマージンＭ３を与えることにより設定されている。
同様に、第２のオーバースピード検出パターン１２２は、減速パターン１２１に第２のマージンＭ２を与えることにより設定され、第４のオーバースピード検出パターン１２３は第２のオーバースピード検出パターン１２２に第４のマージンＭ４を与えることにより設定されている。
また、図２および図３に示したように、オーバースピードの判定基準となる各オーバースピード検出パターンは、かご１１の終端階近傍の減速領域において、かご１１の位置に応じた連続的な可変パターンからなっている。
次に、図２および図３を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
エレベーター安全装置１８は、各検出手段からリアルタイムに検出されるかご位置Ｓおよびかご速度Ｖが、第１のオーバースピード検出パターン１１２および第２のオーバースピード検出パターン１２２の両方を超えた場合に、かご１１が何らかの異常によって終端階近傍で減速できない状態であることを判定し、巻上機１３内のブレーキを作動させる。
また、エレベーター安全装置１８は、第３のオーバースピード検出パターン１１３および第４のオーバースピード検出パターン１２３の両方を超えた場合に、かご１１がさらに異常加速した状態であることを判定し、非常止め１４を作動させる。
このように、実際のかご位置Ｓおよびかご速度Ｖを、段階的なオーバースピード検出パターンと比較することにより、たとえば異常発生時であっても、巻上機１３のトルクによって減速できるうちは、巻上機１３内のブレーキやかご１１の非常止め１４を不要に作動させずに安全を確保し、巻上機１３のトルクで減速不可能な状態になった時点で、初めて、ブレーキや非常止め１４を作動させることができる。
したがって、不要に制動装置を作動させることがなく、運転効率のよいエレベーター安全システムが得られる。
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、かご１１内の乗客のいたずらなどによる揺すりが発生した場合や、各検出手段に含まれる誤差などについて考慮しなかったが、具体的なかご１１の揺すりや検出誤差を考慮してオーバースピード状態を判定してもよい。
図４はこの発明の実施の形態２をエレベーターシステムとともに示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「Ａ」を付して詳述を省略する。
図４において、かご１１内の乗客（特に、子供）は、飛び跳ねたり、揺すりなどのいたずらを行う可能性がある。
エレベーター安全装置１８Ａは、かご１１内において乗客の揺すりが存在する場合を考慮しており、かご位置検出手段１６Ａおよびかご速度検出手段１７Ａが測定誤差を含むことを考慮して、オーバースピード状態を判定する。
図５および図６は前述の図３および図４と同様の説明図であり、各曲線１１１および１２１は前述と同様の通常減速パターンおよび減速パターンである。
図５において、曲線２１２は、巻上機１３内のブレーキを作動させるための第１のオーバースピード検出パターンであり、曲線２１３は、非常止め１４を作動させるための第３のオーバースピード検出パターンである。
また、曲線２１４は、通常どおりに減速している最中に、かご１１内の乗客がかご１１を揺すったときに到達する最大速度を、プロットして繋ぐことによって得られる揺すり時最大速度パターンである。
第１のオーバースピード検出パターン２１２は、各検出手段（測定機器）１６Ａおよび１７Ａの誤差を考慮しても、揺すり時最大速度パターン２１４を下回らないように設定される。
同様に、第３のオーバースピード検出パターン２１３は、測定機器の誤差およびブレーキの動作遅れを考慮しても、第１のオーバースピード検出パターン２１２を下回らないように設定される。
また、図６において、曲線２２２は、巻上機１３内のブレーキを作動させるための第２のオーバースピード検出パターンであり、曲線２２３は、非常止め１４を作動させるための第４のオーバースピード検出パターンである。
第２のオーバースピード検出パターン２２２は、測定機器の誤差を考慮しても、減速パターン１２１を下回らないように設定される。また、第４のオーバースピード検出パターン２２３は、測定機器の誤差およびブレーキの動作遅れを考慮しても、第１のオーバースピード検出パターン２２２を下回らないように設定される。
すなわち、この場合、第１のオーバースピード検出パターン２１２を決定する第１のマージンＭ１Ａは、かご１１内の乗客によるかご揺すりに起因した揺すり幅および速度変動と、各検出手段（測定機器）１６Ａ、１７Ａの検出誤差とを考慮して決定され、第２〜第４のマージンＭ２Ａ〜Ｍ４Ａは、測定機器の検出誤差およびブレーキの動作遅れを考慮して決定されている。
また、図５および図６に示したように、オーバースピードの判定基準となる各オーバースピード検出パターンは、かご１１の終端階近傍の減速領域において、かご１１の位置に応じた連続的な可変パターンからなっている。
次に、図５および図６を参照しながら、図４に示したこの発明の実施の形態２による動作について説明する。
いま、かご速度Ｖが、何らかの異常によって終端階近傍で減速できずに、第１のオーバースピード検出パターン２１２および第２のオーバースピード検出パターン２２２を超えたとすると、エレベーター安全装置１８Ａは、巻上機１３内のブレーキを作動させる。
さらに、かご１１が異常加速して、かご速度Ｖが第３のオーバースピード検出パターン２１３および第４のオーバースピード検出パターン２２３を超えた場合には、エレベーター安全装置１８Ａは、かご１１の非常止め１４を作動させる。
このように、かご１１内の乗客の挙動や測定機器の検出誤差などを含む種々の変動要素を考慮したオーバースピード検出パターンを、かご速度Ｖの判定基準とすることにより、かご１１内で乗客が飛び跳ねたり、かご１１を揺すったとしても、不要にブレーキや非常止め１４を作動させないようにすることができる。
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１では、ブレーキおよび非常止め１４の性能ばらつきや動作遅れ、ならびに、かご１１から緩衝器１５までの距離などを考慮しなかったが、ブレーキおよび非常止め１４の性能ばらつきや動作遅れ、かご１１から緩衝器１５までの距離を考慮して、オーバースピード状態を判定してもよい。
図７は制動装置のばらつきや動作遅れおよびかご１１から緩衝器１５までの距離Ｄを考慮したこの発明の実施の形態３を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「Ｂ」を付して詳述を省略する。
図７において、エレベーター安全装置１８Ｂは、第１〜第４のオーバースピード検出パターンを、ブレーキおよび非常止め１４の性能ばらつきおよび動作遅れを考慮して設定し、かご１１の速度Ｖを緩衝器１５の許容能力まで減速させるようになっている。
図８および図９は前述の図５および図６と同様の説明図であり、各曲線１１１および１２１は前述と同様の通常減速パターンおよび減速パターンである。
図８および図９において、曲線３３２は、オーバースピード検出以降に、ブレーキによって緩衝器１５の最大許容能力まで減速可能な減速パターンである。この減速パターン３３２は、減速パターン３３２に基づいてオーバースピード状態が判定されたときに、かご１１から緩衝器１５に衝突するまでの距離Ｄと、ブレーキの動作遅れと、測定機器の検出遅れと、異常時の加速度の最大値とを考慮して設定されている。
また、曲線３３３は、オーバースピード検出以降に、非常止め１４によって減速可能な減速パターンである。この減速パターン３３３は、減速パターン３３３に基づいてオーバースピード状態が判定されたときに、かご１１から緩衝器１５に衝突するまでの距離Ｄと、非常止め１４の動作遅れと、測定機器の検出遅れと、異常時の加速度の最大値とを考慮して設定されている。
図８において、曲線３１２は、ブレーキを作動させるために第１のマージンを与えて設定された第１のオーバースピード検出パターンであり、曲線３１３は、非常止め１４を作動させるために第３のマージンを与えて設定された第３のオーバースピード検出パターンである。
第１のオーバースピード検出パターン３１２は、測定機器の誤差を考慮して、減速パターン３３２よりも低く設定されている。
同様に、第３のオーバースピード検出パターン３１３は、測定機器の誤差を考慮して減速パターン３３３よりも低く設定されている。
図９において、曲線３２２は、ブレーキを作動させるために第２のマージンを与えて設定された第２のオーバースピード検出パターンであり、曲線３２３は、非常止め１４を作動させるために第４のマージンを与えて設定された第４のオーバースピード検出パターンである。
第２のオーバースピード検出パターン３２２は、測定機器の誤差を考慮して、減速パターン３３２よりも低く設定され、第４のオーバースピード検出パターン３２３は、測定機器の誤差を考慮して、減速パターン３３３よりも低く設定されている。
次に、図８および図９を参照しながら、図７に示したこの発明の実施の形態３による動作について説明する。
エレベーター安全装置１８Ｂは、かご速度Ｖが、何らかの異常によって終端階近傍で減速できずに、第１のオーバースピード検出パターン３１２および第２のオーバースピード検出パターン３２２を超えたことを判定すると、巻上機１３内のブレーキを作動させる。
また、かご１１が加速して、かご速度Ｖが第３のオーバースピード検出パターン３１３および第４のオーバースピード検出パターン３２３を超えた場合には、非常止め１４を作動させる。
これにより、緩衝器１５に衝突するときのかご速度Ｖを緩衝器１５の最大許容能力以下に抑えることができる。
なお、上記各実施の形態では、第１および第２の制動装置として、巻上機１３内のブレーキおよび非常止め１４を適用したが、他の制動装置を適用しても同等の作用効果を奏することは言うまでもない。
以上のように、この発明によれば、かごが終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速するときの減速走行パターンを下回らないように、第１のマージンを与えて設定された第１のオーバースピード検出パターンと、かごが終端階の停止位置に向けて通常どおりに減速できないときに、巻上機のトルクによって減速するための減速パターンを下回らないように、第２のマージンを与えて設定された第２のオーバースピード検出パターンと、第１のオーバースピード検出パターンを下回らないように第３のマージンを与えて設定された第３のオーバースピード検出パターンと、第２のオーバースピード検出パターンを下回らないように第４のマージンを与えて設定された第４のオーバースピード検出パターンとを有し、かごの速度が第１および第２のオーバースピード検出パターンの両方を超えたときに第１の制動装置を作動させ、かごの速度が第３および第４のオーバースピード検出パターンを超えたときに第２の制動装置を作動させるようにしたので、不要に制動装置を作動させることがなく、運転効率のよいエレベーター安全システムが得られる効果がある。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2004028947.tif 000012
2004028947.tif 000013