(57)【要約】【課題】本発明の実施形態は、経年劣化等の影響も考慮した荷重検出を行うことができるエレベータの荷重検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置は、乗りかごを吊り下げるメインロープの一端を取付固定するロープヒッチ部にかかる荷重を検出する荷重検出部１０と、荷重検出部１０によって検出された荷重値を記憶する記憶部１５と、エレベータの初期状態におけるかご位置情報と荷重値情報とから荷重検出部の第１の荷重出力特性を演算する荷重演算部１８と、エレベータの所定の時期におけるかご位置情報と荷重値情報とから荷重検出部の第２の荷重出力特性を演算し、第１の荷重出力特性を適切な値に補正するための補正値を演算し、補正値を前記荷重演算部に出力する補正値演算部１７とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごを吊り下げるメインロープの一端を取付固定するロープヒッチ部にかかる荷重を検出する荷重検出部と、
前記荷重検出部によって検出された荷重値を記憶する記憶部と、
前記乗りかごの運行制御を行うかご制御部と、
エレベータの初期状態におけるかご位置情報と荷重値情報とから前記荷重検出部の第１の荷重出力特性を演算する荷重演算部と、
エレベータの所定の時期におけるかご位置情報と荷重値情報とから前記荷重検出部の第２の荷重出力特性を演算し、前記第１の荷重出力特性を適切な値に補正するための補正値を演算し、前記補正値を前記荷重演算部に出力する補正値演算部と、
を備えることを特徴とするエレベータの荷重検出装置。
【請求項２】
前記荷重検出部の周囲温度を測定する温度検出部と、
前記荷重検出部にて検出された荷重値と前記温度検出部にて測定された周囲温度と、前回測定された荷重値と周囲温度と、を比較し荷重検出部の異常の有無を判定する比較判定部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの荷重検出装置。
【請求項３】
前記補正値演算部で演算された補正値が予め定められる閾値の値を超えていた場合に、外部に異常を発報する発報手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの荷重検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、エレベータの検出荷重の自動調整機能を有するエレベータの荷重検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロープヒッチに荷重検出装置が備えられ、かご荷重の検出を行う機能を有するエレベータにおいては、季節や経年劣化によって荷重検出特性に変化が現れる。
【０００３】
従来の荷重検出装置においては、前記の問題解決するため定期的に作業員等がかご内に錘を持ち込んで乗りかごを昇降させ、持ち込んだ錘の重さと荷重検出装置による検出信号とを比較することで荷重検出特性を算出して、検出値が正しいか否かを判断していた。そして必要であれば荷重検出特性を調整する作業が発生していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３３０２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来の荷重検出装置では荷重検出特性の調整を作業員が定期的に錘を用いて点検を行う必要があり、時間も手間もかかっていた。
【０００６】
そこで本発明の実施形態は、自動的に荷重検出機能の検出精度の調整を行うことができ、経年劣化等の影響も考慮した荷重検出を行うことができるエレベータの荷重検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置は、乗りかごを吊り下げるメインロープの一端を取付固定するロープヒッチ部にかかる荷重を検出する荷重検出部と、前記荷重検出部によって検出された荷重値を記憶する記憶部と、前記乗りかごの運行制御を行うかご制御部と、エレベータの初期状態におけるかご位置情報と荷重値情報とから前記荷重検出部の第１の荷重出力特性を演算する荷重演算部と、エレベータの所定の時期におけるかご位置情報と荷重値情報とから前記荷重検出部の第２の荷重出力特性を演算し、前記第１の荷重出力特性を適切な値に補正するための補正値を演算し、前記補正値を前記荷重演算部に出力する補正値演算部とを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置の取付を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置の構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）かご内荷重と荷重検出装置による出力電圧の関係を示す出力特性図である。（ｂ）かご位置の変化に対するロープ荷重の影響による出力電圧の関係を示す出力特性図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る荷重検出装置による出力特性の算出手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る荷重検出装置の異常判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置の取付を示す模式図である。図２は本発明の第１の実施形態に係る荷重検出器の構成を示す模式図である。図３（ａ）はかご内荷重と荷重検出装置による出力電圧の関係を示す出力特性図である。図３（ｂ）はかご位置の変化に対するロープ荷重の影響による出力電圧の関係を示す出力特性図である。図４は本発明の第１の実施形態に係る荷重検出装置による出力特性の算出手順を示すフローチャートである。
【００１１】
まず、図１を用いて本発明の第１の実施形態に係るエレベータの基本構成について説明する。巻上機１に取り付けられる駆動シーブ２にはメインロープ３が巻きかけられている。メインロープ３の両端は図示しない昇降路上部に設置されるマシンベッド４に備えられるヒッチ部５ａ、５ｂに固定されている。そして乗りかご６はかご下シーブ７を介して、カウンタウェイト８は支持シーブ９を介して共に２：１ローピング方式で吊り下げられている。
【００１２】
ロープヒッチ部５ａにはかご荷重を測定するための荷重検出部１０が備えられている。本実施形態では荷重検出装置としてロードセルを用いており、荷重検出部１０では、荷重検出部１０に係る負荷に応じた電圧が出力される構成となっている。すなわち荷重検出部１０では荷重に応じた出力電圧を検出する。また、巻上機１には、巻上機１の回転角度を検出する回転角度検出部１１が取り付けられている。
【００１３】
このように、メインロープ３に乗りかご６及びカウンタウェイト８を吊り下げることにより、乗りかご６、カウンタウェイト８及びメインロープ３は図１に示す実線と点線の位置関係に移動する。
【００１４】
次に図２を用いて、本実施形態に係る荷重検出装置の構成について説明する。
【００１５】
まず基本的な構成として、巻上機１には乗りかご６の制御を行うかご制御部１２が接続されている。また、巻上機１には巻上機１の回転角度を検出する回転角度検出部１１が取り付けられている。回転角度検出部１１には、回転角度検出部１１にて検出された巻上機１の回転角度からかご位置及びかご速度を検出するかご位置・速度検出部１３が接続されている。
【００１６】
また、かご位置・速度検出部１３によって検出されたかご位置及びかご速度に応じてかご制御部１２に速度指令を出力する速度指令部１４を備えることで、通常、乗りかご６を制御している。
【００１７】
本実施形態においては、上記の構成に加えて荷重検出部１０からの信号を受信し、受信データを記憶する記憶部１５を有している。また、記憶部１５は切替部１６によって、接続先を補正値演算部１７若しくは荷重演算部１８に切り替えられる。エレベータの通常運転時、記憶部１５は荷重演算部１８と接続されており、記憶部１５に記憶されている荷重検出部１０で検出された出力電圧に基づいて、荷重演算部１８は乗りかご６内の積載荷重を演算する。切替部１６は、所定の時間に達した場合に接続を切り替えるタイマとしてもよいし、作業者等が任意に切り替えを行うことができるスイッチとしてもよい。
【００１８】
また、図３（ａ）に示すように、記憶部１５にはエレベータ設置時に予めヒッチ部５にかかる荷重と荷重検出部１０の出力電圧との関係を示す荷重出力特性が定められている。また、図３（ｂ）に示すように、乗りかごが最上階から最下階方向に下降するにつれて乗りかごを吊り下げるメインロープ３の荷重は増加する。荷重出力特性について以下、説明する。
【００１９】
図３（ａ）に示すグラフでは横軸にヒッチ部５にかかる荷重値、縦軸に荷重検出部１０の出力電圧値を示す。ヒッチ部５にかかる荷重が大きいほど、荷重検出部１０の出力電圧は大きくなる。図３（ａ）に示すように、本実施形態においては予め、最上階及び最下階におけるＮＬ（ＮｏＬｏａｄ）時とＦＬ（ＦｕｌｌＬｏａｄ）時の荷重検出部１０の出力電圧値を測定し、２点間測定により特性直線を作成している。ここで、予め定められる荷重出力特性を荷重出力特性Ａとして、その算出について説明する。
【００２０】
荷重出力特性Ａは、エレベータの設置時など初期状態における荷重出力特性を指す。まず、ＮＬ状態で、乗りかご６を最上階に移動させる。最上階に移動させた後、ＮＬで最上階における荷重出力値（Ｖ１）を測定する。測定された荷重出力値（Ｖ１）は記憶部１５に記憶される。次に最上階において所定の重さ（Ｎ）を有する錘を作業員の手により乗りかご６内に持ち込む。その後、錘を積載したときの最上階における荷重出力値（Ｖ２）を測定する。
【００２１】
そして、以下の式１によって荷重出力特性Ａを算出する。
【数１】
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【００２２】
このようにして、エレベータ設置時など初期状態における荷重出力特性Ａを算出する。なお、ここでは最上階における場合について説明したが、図３（ａ）に示すように最下階においても同様の手順により、特性直線を作成している。なお、最上階であっても最下階であっても荷重出力特性Ａの値は変わらない。
【００２３】
すなわち、荷重出力特性とは、最上階及び最下階におけるヒッチ部５にかかる荷重と荷重検出部１０の出力電圧の関係性を指す。この荷重出力特性は、メインロープ３の経年劣化等の原因により、値の変化が生じる。例えば、経年劣化により実際の荷重よりも大きな出力電圧が検出されることにより、乗りかご内の積載荷重が正確な値とならない場合が生じる恐れがある。すなわち、この出力特性の値を定期的に調整しないと、実際の荷重と荷重検出部１０による検出荷重の値が異なる事態が生じることになる。そのため、経年劣化等の原因による荷重検出部１０の検出値の変化に対応するため、荷重検出精度の調整を行う必要がある。
【００２４】
この点、従来は人が錘を用いて荷重変化の調整を行っていたが、本実施形態では、作業員等による錘を用いた荷重検出精度の調整運転に代えて、メインロープ３の荷重を利用した荷重検出精度の調整運転について説明する。
【００２５】
図２に戻り、補正値演算部１７は、かご制御部１２に接続されている。補正値演算部１７はかご制御部１２によって荷重検出精度調整運転が行われる際に、記憶部１５から出力されるデータに基づいて、上記の荷重出力特性を経年劣化に対応した値に補正するための補正値Ｊを演算する。補正値演算部１７は演算した補正値Ｊを荷重演算部１８に出力する。なお、調整運転が行われる際、記憶部１５との接続先を荷重演算部１８から補正値演算部１７に切り替えられる。
【００２６】
荷重演算部１８は、予め定められている荷重出力特性Ａと、補正演算部１７によって演算された補正値Ｊとを用いて、経年劣化などの影響を受けた現在の状況に見合った荷重値を演算する。すなわち、メインロープ等に経年劣化の影響があった場合であっても、荷重検出精度を現状にあわせることができ、乗りかご６への実際の乗込荷重の値と荷重検出部１０による検出荷重の値のずれを最小限に抑えることができる。
【００２７】
以下、図４のフローチャートを用いて本実施形態に係るエレベータの荷重検出装置の荷重検出精度の調整動作について説明する。ここでは、まず調整時における荷重出力特性Ｅを算出する。なお、本実施形態によれば、荷重出力特性Ｅを算出し、荷重検出精度の調整を行う際に、従来のように錘を使用しての調整するのではなく、乗りかご６の昇降に伴うメインロープ３の移動分の荷重変化量を利用することを特徴としている。以下、具体的に説明する。
【００２８】
荷重検出精度の調整を行うために、まず乗りかご６内に乗客や荷物等が存在しない、すなわちＮＬ（ＮｏＬｏａｄ）状態であることを確認する（Ｓ１）。そして、ＮＬ状態であることが確認された後（Ｓ１のＹＥＳ）、かご制御部１２は巻上機１を制御して、乗りかご６を最上階まで移動させる（Ｓ２）。
【００２９】
最上階に移動させた後、荷重検出部１０はＮＬで最上階における荷重出力値（Ｖ３）を測定する（Ｓ３）。測定された荷重出力値（Ｖ３）は記憶部１５に記憶される（Ｓ４）。このとき、かご制御部１２は測定された荷重出力値（Ｖ３）と、エレベータの初期状態時に予め測定された最上階におけるＮＬ時の荷重出力値（Ｖ１）と比較を行い、その差分が所定の範囲内であるか否かが判断される（Ｓ５）。
【００３０】
かご制御部１２によって、その差分が所定の範囲を超えていると判断された場合（Ｓ５のＮＯ）、荷重検出部１０に異常があるものとして異常発報を行う（Ｓ６）。異常発報を行った場合は、荷重検出装置自体が異常であるものと判断し、作業員等によって荷重検出装置の検出精度調整作業を行う必要がある。一方、その差分が所定の範囲内であると判断された場合（Ｓ５のＹＥＳ）、かご制御部１２は乗りかご６をＨｍだけ下降させる（Ｓ７）。
【００３１】
乗りかご６をＨｍ下降させ停止させた後、荷重検出部１０はその停止位置における荷重出力値（Ｖ４）を測定する（Ｓ８）。測定された荷重出力値（Ｖ４）は記憶部１５に記憶される（Ｓ９）。このとき、かご制御部１２は測定された荷重出力値（Ｖ４）と、エレベータの初期状態時に予め測定された錘を積載したときの最上階における荷重出力値（Ｖ２）と比較を行い、その差分が所定の範囲内であるか否かが判断される（Ｓ１０）。
【００３２】
かご制御部１２によって、その差分が所定の範囲を超えていると判断された場合（Ｓ１０のＮＯ）、荷重検出部１０に異常があるものとして異常発報を行う（Ｓ６）。異常発報を行った場合は、荷重検出装置自体が異常であるものと判断し、作業員等によって荷重検出装置の検出精度調整作業を行う必要がある。一方、その差分が所定の範囲内であると判断された場合（Ｓ１０のＹＥＳ）、補正値演算部１７は乗りかご６がＨｍだけ下降したことによるメインロープ３の変位分の荷重値（Ｇ）を算出する（Ｓ１１）。
【００３３】
なお、ここでは記憶部１５には予めメインロープ３の単位当りの荷重が記憶されており、Ｈｍ下降したことによるメインロープ３の変位荷重（Ｇ）と、積載した錘の重さが同一となるようにする。すなわち、補正値演算部１７は乗りかご６がＨｍだけ下降したことによるメインロープ３の変位分の荷重値（Ｇ）を算出する。
【００３４】
そして、以下の式２によって荷重出力特性Ｅを算出する（Ｓ１２）。
【数２】
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【００３５】
以上のように、式１によってエレベータの設置時など初期状態における特性すなわち荷重出力特性Ａを算出し、式２によってエレベータの荷重検出装置の荷重検出精度の調整時における特性すなわち荷重出力特性Ｅを算出する。
【００３６】
そして以下の式３によって、これらの荷重出力特性Ａと荷重出力特性Ｅとから補正値Ｊを算出する（Ｓ１３）。
【数３】
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【００３７】
本実施形態に係るエレベータに荷重検出装置は、この補正値Jを用いることにより、経年劣化の影響があった場合であっても、乗りかご６への実際の乗込荷重の値と荷重検出部１０による検出荷重の値のずれを最小限に抑えることができ、乗りかご６への正確な乗込み荷重を検出することができる。具体的には以下の式４によって、乗込み荷重Ｄを算出する（Ｓ１４）。
【数４】
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【００３８】
上記の式４にある「出力電圧Ｖ」は、現在荷重検出部１０によって検出されている出力電圧である。また「荷重出力特性Ａ」は、既述のようにエレベータの設置時などの初期状態に予め定められる、ヒッチ部５にかかる荷重と荷重検出部１０によって検出される出力電圧との関係を示す値である。ここでの出力電圧Ｖと荷重出力特性Ａとから、初期状態における検出荷重値が算出できる。そして、この値に補正値Ｊを乗算することにより、経年劣化を考慮して荷重検出精度を現状にあわせることができ、実際の乗込荷重と検出荷重のずれを最小限に抑えることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。図５は本発明の第２の実施形態に係るエレベータの荷重検出装置の構成を示す模式図である。図６は本発明の第２の実施形態に係る荷重検出装置の異常判定処理を示すフローチャートである。
【００４０】
本実施形態では、温度検出部１９によって検出される荷重検出部１０の周囲温度を参照して荷重検出部１０で検出される出力電圧の異常の有無を判断することができることを特徴とする。
【００４１】
図５に示すように、本実施形態に係るエレベータの荷重検出装置には、第１の実施形態の構成に加え、温度検出部１９が備えられている。また、温度検出部１９で検出された周囲温度と補正値演算部１７で演算された補正値とから、荷重検出部１０の異常発生の有無を判断する比較判定部２０が備えられている。温度検出部１９及び比較判定部２０は記憶部１５に接続されている。
【００４２】
これは、荷重検出部１０の周囲温度が上昇すると、荷重検出部１０を構成する鋼材が軟化し、周囲温度上昇前に比べて、荷重検出部１０のひずみ量が増加し、結果として出力電圧値が高くなることを利用したものである。また、逆に荷重検出部１０の周囲温度が低くなると荷重検出部１０を構成する鋼材が硬化し周囲温度下降前に比べて、荷重検出部１０のひずみ量が減少し、結果として出力電圧値が低くなることを利用したものである。
【００４３】
以下、図６のフローチャートを用いて本実施形態における荷重検出部１０の異常判定処理について説明する。
【００４４】
まず、荷重検出装置の検出精度の調整動作を行う際に、温度検出部１９によって現在の荷重検出部１０の周囲温度を測定する（Ｓ２１）。そして、その測定結果を記憶部１５に出力する（Ｓ２２）。
【００４５】
ここでは既に、第１の実施形態で説明した荷重出力特性Ｅを算出する場合と同じように、乗りかご６が最上階に停止しているときのＮＬ時の荷重出力値を測定しており、測定された荷重出力値は記憶部１５に記憶されている。また、乗りかご６をＨｍ下降させ停止させた後、荷重検出部１０はその停止位置における荷重出力値を測定しており、測定された荷重出力値は記憶部１５に記憶されている。
【００４６】
そして、所定時間が経過した後、改めて荷重検出装置の検出精度の調整動作を行う際に、改めてＮＬ時に乗りかご６を最上階からＨｍ下降させ停止させる（Ｓ２３）。停止させた後、荷重検出部１０によって荷重出力値を測定する（Ｓ２４）。荷重検出部１０は測定された荷重出力値を記憶部１５に出力する（Ｓ２５）。
【００４７】
その後、比較判定部２０は記憶部１５から前回の荷重検出装置の検出精度の調整動作を行ったときの荷重検出部１０の周囲温度及び乗りかご６をＨｍ下降させたときの荷重出力値とを受け取る（Ｓ２６）。またさらに、比較判定部２０は記憶部１５から今回の加重検出装置の検出精度の調整動作を行ったときの荷重検出部１０の周囲温度及び乗りかご６をＨｍ下降させたときの荷重出力値とを受け取る（Ｓ２７）。
【００４８】
そして比較判定部２０は前回測定したか荷重検出部１０の周囲温度と今回測定した荷重検出部１０の周囲温度とを比較する（Ｓ２８）。さらに、比較判定部２０は前回測定した乗りかご６をＨｍ下降させたときの荷重出力値と、今回測定した乗りかご６をＨｍ下降させたときの荷重出力値とを比較する（Ｓ２９、Ｓ３０）。
【００４９】
まず、比較した結果、前回に比べ今回の周囲温度の方が高かった場合について説明する（Ｓ２８のＹＥＳ）。周囲温度が高かった場合であって、荷重検出値についても今回の方が高い場合は（Ｓ２９のＹＥＳ）、荷重検出装置に異常はないものとして判断する（Ｓ３１）。一方、周囲温度が高かった場合であって、荷重検出値については今回の方が低い場合は（Ｓ２９のＮＯ）、荷重検出装置に異常が発生しているものと判断する（Ｓ３２）。
【００５０】
次に、比較した結果、前回に比べ今回の周囲温度の方が低かった場合について説明する（Ｓ２８のＮＯ）。周囲温度が低かった場合であって、荷重検出値についても今回の方が低い場合は（Ｓ３０のＹＥＳ）、荷重検出装置に異常はないものとして判断する（Ｓ３１）。一方、周囲温度が低かった場合であって、荷重検出値ついては今回の方が高い場合は（Ｓ３０のＮＯ）、荷重検出装置に異常が発生しているものと判断する（Ｓ３２）。
【００５１】
以上のようにして、荷重検出部１０の周囲温度を測定する温度検出部１９を備え、測定された周囲温度と荷重検出値との関係性を比較判断することにより、荷重検出装置の異常発生の有無を判断することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…巻上機
２…駆動シーブ
３…メインロープ
４…マシンベッド
５…ヒッチ部
６…乗りかご
７…かご下シーブ
８…カウンタウェイト
９…支持シーブ
１０…荷重検出部
１１…回転角度検出部
１２…かご制御部
１３…かご位置・速度検出部
１４…速度指令部
１５…記憶部
１６…切替部
１７…補正値演算部
１８…荷重演算部
１９…温度検出部
２０…比較判断部
【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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