(57)【要約】  エレベータ装置において、エレベータ制御部は、かごの運転を制御する。また、電子安全コントローラは、エレベータの異常を検出し、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号を出力する。エレベータ制御部は、電子安全コントローラと通信可能になっており、かつ所定のタイミングで電子安全コントローラとの通信状態を確認可能になっている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
かごの運転を制御するエレベータ制御部、及び
エレベータの状態を検出するためのセンサからの検出信号に基づいてエレベータの異常を検出し、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号を出力する電子安全コントローラ
を備え、
上記エレベータ制御部は、上記電子安全コントローラと通信可能になっており、かつ所定のタイミングで上記電子安全コントローラとの通信状態を確認可能になっているエレベータ装置。
【請求項２】
上記エレベータ制御部は、上記電子安全コントローラとの通信状態に異常が検出されると、上記かごの通常自動運転を不可とする請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項３】
上記エレベータ制御部は、上記電子安全コントローラとの通信状態に異常が検出されると、上記かごの通常自動運転を不可としつつ、上記かごの手動運転は許可する請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項４】
上記エレベータ制御部は、上記電子安全コントローラとの通信状態に異常が検出されると、上記かごの通常自動運転を不可としつつ、上記かごの低速自動運転は許可する請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項５】
上記エレベータ制御部は、上記かごの走行中に上記電子安全コントローラとの通信状態に異常が検出されると、上記かごを停止させる請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項６】
上記エレベータ制御部は、上記電子安全コントローラとの通信状態に異常が検出されると、エレベータ管理者に異常を発報するための信号を発生する請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項７】
上記エレベータ制御部は、通信状態を確認するための信号を所定の周期で上記電子安全コントローラに出力し、上記電子安全コントローラからの応答が正常に戻って来るかどうかにより通信状態の異常の有無を判断する請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項８】
上記エレベータ制御部は、上記電子安全コントローラからの応答が、予め設定された回数だけ連続して異常であった場合に、通信状態が異常であると判断する請求項７記載のエレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサからの検出信号に基づいてエレベータの異常を検出する電子安全コントローラを用いたエレベータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ装置では、エレベータ制御装置及び電子安全コントローラのそれぞれに独立したＣＰＵが設けられている。また、エレベータ制御装置と電子安全コントローラとの間の通信の信頼性を向上させるため、通信システムは２重冗長構成となっている。そして、電子安全コントローラにより通信エラーが検出されると、エレベータの運転が禁止される（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５３８０６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のエレベータ装置では、通信エラーのチェックを電子安全コントローラのみが行っているため、例えば、電子安全コントローラの基板が保守等のために取り外されている場合、電子安全コントローラが全く機能していない場合、及び仕様に適合しない電子安全コントローラが接続されている場合など、電子安全コントローラが実質的に無くなっている場合に、電子安全コントローラによる安全監視無しでかごが運転される可能性があった。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電子安全コントローラが実質的に無くなっている状態を検出することができ、信頼性を向上させることができるエレベータ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるエレベータ装置は、かごの運転を制御するエレベータ制御部、エレベータの状態を検出するためのセンサからの検出信号に基づいてエレベータの異常を検出し、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号を出力する電子安全コントローラを備え、エレベータ制御部は、電子安全コントローラと通信可能になっており、かつ所定のタイミングで電子安全コントローラとの通信状態を確認可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。
【図２】図１の調速機及び電子安全コントローラのＥＴＳ装置において設定された過速度のパターンを示すグラフである。
【図３】図１の要部を示すブロック図である。
【図４】図３の第２及び第３のＣＰＵによる演算処理の実行方法を示す説明図である。
【図５】図３の第１のＣＰＵによる演算処理の実行方法を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路１内には、一対のかごガイドレール（図示せず）及び一対の釣合おもりガイドレール（図示せず）が設置されている。かご３は、かごガイドレールに案内されて昇降路１内を昇降される。釣合おもり４は、釣合おもりガイドレールに案内されて昇降路１内を昇降される。【０００９】
かご３の下部には、かごガイドレールに係合してかご３を非常停止させる非常止め装置５が搭載されている。非常止め装置５は、機械的な操作により制動動作してかごガイドレールに押し付けられる一対の制動片を有している。【００１０】
昇降路１内の下部には、主ロープ６を介してかご３及び釣合おもり４を昇降させる駆動装置（巻上機）７が設置されている。駆動装置７は、駆動シーブ８、駆動シーブ８を回転させるモータ部９、駆動シーブ８の回転を制動するブレーキ部１０、及び駆動シーブ８の回転に応じた検出信号を発生するモータエンコーダ１１を有している。【００１１】
ブレーキ部１０としては、例えば電磁ブレーキ装置が用いられている。電磁ブレーキ装置においては、制動ばねのばね力によりブレーキシューが制動面に押し付けられて駆動シーブ８の回転が制動されるとともに、電磁マグネットを励磁することによりブレーキシューが制動面から開離され、制動が解除される。【００１２】
例えば昇降路１内の下部等には、エレベータ制御部（制御盤）１２が配置されている。エレベータ制御部１２には、駆動装置７の運転を制御する運転制御部が設けられている。運転制御部には、モータエンコーダ１１からの検出信号が入力される。運転制御部は、モータエンコーダ１１からの検出信号に基づいて、かご３の位置及び速度を求め、駆動装置７を制御する。また、エレベータ制御部１２は、求めたかご速度と運転指令値とを比較することにより、かご３の異常速度を検出する機能を有している。【００１３】
エレベータ制御部１２には、エレベータの異常時にかご３を急停止させるための安全回路（リレー回路）３０が接続されている。安全回路１３が開路状態にされると、駆動装置７のモータ部９への通電が遮断されるとともに、ブレーキ部１０の電磁マグネットへの通電が遮断され、駆動シーブ８が制動される。【００１４】
昇降路１の上部には、調速機（機械式調速機）１４が設置されている。調速機１４には、調速機シーブ、過速度検出スイッチ、ロープキャッチ、及びセンサとしての調速機エンコーダ１５等が設けられている。調速機シーブには、調速機ロープ１６が巻き掛けられている。調速機ロープ１６の両端部は、非常止め装置５の操作機構に接続されている。調速機ロープ１６の下端部は、昇降路１の下部に配置された張り車１７に巻き掛けられている。【００１５】
かご３が昇降されると、調速機ロープ１６が循環され、かご３の走行速度に応じた回転速度で調速機シーブが回転される。調速機１４では、かご３の走行速度が過速度に達したことが機械的に検出される。検出する過速度としては、定格速度よりも高い第１の過速度（ＯＳ速度）と、第１の過速度よりも高い第２の過速度（Ｔｒｉｐ速度）とが設定されている。【００１６】
かご３の走行速度が第１の過速度に達すると、調速機１４の過速度検出スイッチが操作される。過速度検出スイッチが操作されると、安全回路１３が開路状態となる。かご３の走行速度が第２の過速度に達すると、調速機１４のロープキャッチにより調速機ロープ１６が把持され、調速機ロープ１６の循環が停止される。調速機ロープ１６の循環が停止されると、非常止め装置５が制動動作する。【００１７】
調速機エンコーダ１５は、調速機シーブの回転に応じた検出信号を発生する。また、調速機エンコーダ１５としては、２系統の検出信号、即ち第１及び第２の検出信号を同時に出力するデュアルセンスタイプのエンコーダが用いられている。【００１８】
調速機エンコーダ１５からの第１及び第２の検出信号は、電子安全コントローラ（安全制御基板）２１に入力される。電子安全コントローラ２１は、調速機エンコーダ１５等のセンサからの信号に基づいてエレベータの異常を検出し、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号を出力する。具体的には、電子安全コントローラ２１は、例えば終端階強制減速装置（ＥＴＳ装置）としての機能を有している。ＥＴＳ装置は、調速機エンコーダ１５からの信号により、エレベータ制御部１２とは独立して、かご３の走行速度及び位置を求め、終端階付近でのかご３の走行速度がＥＴＳ監視過速度に達したかどうかを監視する。【００１９】
また、ＥＴＳ装置は、調速機エンコーダ１５からの信号をデジタル信号に変換し、デジタル演算処理を行うことにより、かご３の走行速度がＥＴＳ監視過速度に達したかどうかを判断する。ＥＴＳ装置により、かご３の走行速度がＥＴＳ監視過速度に達したと判断されると、安全回路１３が開路状態にされる。【００２０】
また、電子安全コントローラ２１は、電子安全コントローラ２１自体の異常、及び調速機エンコーダ１５の異常を検出可能である。電子安全コントローラ２１自体又は調速機エンコーダ１５の異常が検出された場合、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号としての最寄り階停止指令信号が電子安全コントローラ２１からエレベータ制御部１２の運転制御部に対して出力される。さらに、電子安全コントローラ２１と運行制御部との間は、双方向に通信可能となっている。【００２１】
昇降路１内の所定の位置には、かご３が昇降路１内の基準位置に位置することを検出するための第１及び第２の基準位置センサ２３，２４が設けられている。基準位置センサ２３，２４としては、上部及び下部終端階スイッチを用いることができる。基準位置センサ２３，２４からの検出信号は、電子安全コントローラ２１に入力される。電子安全コントローラ２１では、基準位置センサ２３，２４からの検出信号に基づいて、ＥＴＳ装置内で求めたかご３の位置の情報を修正する。【００２２】
昇降路１の下部には、かご緩衝器２７及び釣合おもり緩衝器２８が設置されている。かご緩衝器２７及び釣合おもり緩衝器２８は、かご３及び釣合おもり４が昇降路１の底部に衝突する際の衝撃を緩和する。これらの緩衝器２７，２８としては、例えば油入式又はばね式バッファが用いられている。【００２３】
かご３の下部には、一対のかご吊り車４１ａ，４１ｂが設けられている。釣合おもり４の上部には、釣合おもり吊り車４２が設けられている。昇降路１の上部には、かご側返し車４３ａ，４３ｂ及び釣合おもり側返し車４４が配置されている。主ロープ６は、昇降路１の上部に綱止め部を介して接続された第１及び第２の端部６ａ，６ｂを有している。【００２４】
また、主ロープ６は、第１の端部６ａ側から順に、かご吊り車４１ａ，４１ｂ、かご側返し車４３ａ，４３ｂ、駆動シーブ８、釣合おもり側返し車４４及び釣合おもり吊り車４２に巻き掛けられている。即ち、この例では、かご３及び釣合おもり４は、２：１ローピング方式で昇降路１内に吊り下げられている。【００２５】
図２は図１の調速機１４及び電子安全コントローラ２１のＥＴＳ装置において設定された過速度のパターンを示すグラフである。図において、かご３が下部終端階から上部終端階まで通常速度（定格速度）で走行する場合、かご３の速度パターンは、通常速度パターンＶ０となる。調速機１４には、機械的な位置調整により第１及び第２の過速度パターンＶ１，Ｖ２が設定されている。ＥＴＳ装置には、ＥＴＳ監視過速度パターンＶＥが設定されている。【００２６】
ＥＴＳ監視過速度パターンＶＥは、通常速度パターンＶ０よりも高く設定されている。また、ＥＴＳ監視過速度パターンＶＥは、通常速度パターンＶ０に対して全昇降行程でほぼ等間隔をおくように設定されている。即ち、ＥＴＳ監視過速度パターンＶＥは、かご位置に応じて変化している。さらに具体的には、ＥＴＳ監視過速度パターンＶＥは、中間階付近で一定となるように設定されているが、終端階付近では昇降路１の終端（上端及び下端）へ近づくに従って連続的かつ滑らかに低くなるように設定されている。このように、ＥＴＳ装置２２は、終端階付近だけでなく、中間階付近（通常速度パターンＶ０における一定速走行区間）でもかご３の走行速度を監視しているが、中間階付近については必ずしも監視しなくてもよい。【００２７】
第１の過速度パターンＶ１は、ＥＴＳ監視過速度パターンＶＥよりも高く設定されている。また、第２の過速度パターンＶ２は、第１の過速度パターンＶ１よりもさらに高く設定されている。また、第１及び第２過速度パターンＶ１，Ｖ２は、昇降路１内の全ての高さで一定である。【００２８】
図３は図１の要部を示すブロック図である。エレベータ制御部１２は、第１のＣＰＵ（演算処理部）３１、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持った第１のコンピュータを有している。エレベータ制御部１２の機能は、第１のコンピュータにより実現される。即ち、第１のコンピュータの記憶部には、エレベータ制御部１２の機能を実現するための制御プログラムが格納されている。第１のＣＰＵ３１は、制御プログラムに基づいて、エレベータ制御部１２の機能に関する演算処理を実行する。【００２９】
また、エレベータ制御部１２には、モータ部９を駆動するためのモータ駆動部３２（インバータ等）が設けられている。さらに、エレベータ制御部１２には、安全回路１３を開路するための第１の安全リレー３３が設けられている。第１のＣＰＵ３１から第１の安全リレー３３に非常停止指令が出力されると、安全回路１３が開路される。安全回路１３が開路されると、モータ用コンタクタ３４が開かれ、モータ部９への通電が遮断されるとともに、ブレーキ用コンタクタ３５が開かれ、ブレーキ部１０の電磁マグネットへの通電が遮断される。【００３０】
電子安全コントローラ２１は、第２及び第３のＣＰＵ（演算処理部）３６，３７、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持った第２のコンピュータを有している。電子安全コントローラ２１の機能は、第２のコンピュータにより実現される。即ち、第２のコンピュータの記憶部には、電子安全コントローラ２１の機能を実現するための安全プログラムが格納されている。第２及び第３のＣＰＵ３６，３７は、安全プログラムに基づいて、電子安全コントローラ２１の機能に関する演算処理を実行する。【００３１】
また、電子安全コントローラ２１には、安全回路１３を開路するための第２及び第３の安全リレー３８，３９が設けられている。第２及び第３のＣＰＵ３６，３７と第２及び第３の安全リレー３８，３９とは、１：１で対応している。第２及び第３のＣＰＵ３６，３７から第３の安全リレー３８，３９に非常停止指令（強制減速指令）が出力されると、安全回路１３が開路される。【００３２】
安全プログラムには、同じ内容の第１及び第２の安全プログラムが含まれている。第２のＣＰＵ３６は、第１の安全プログラムに基づいて演算処理を実行する。第３のＣＰＵ３７は、第２の安全プログラムに基づいて演算処理を実行する。【００３３】
第２及び第３のＣＰＵ３６，３７は、プロセッサ間バス及び２ポートＲＡＭを介して互いに通信可能になっている。また、第２及び第３のＣＰＵ３６，３７は、互いの演算処理結果を比較することにより第２及び第３のＣＰＵ３６，３７自体の健全性を確認可能になっている。即ち、第２及び第３のＣＰＵ３６，３７に同一処理を実行させ、処理結果を通信比較することにより、ＣＰＵ３６，３７の健全性が確認される。【００３４】
また、電子安全コントローラ２１は、ＣＰＵ３６，３７自体の異常以外の電子安全コントローラ２１の異常も演算処理により検出可能である。【００３５】
図４は図３の第２及び第３のＣＰＵ３６，３７による演算処理の実行方法を示す説明図である。第２及び第３のＣＰＵ３６，３７は、第２のコンピュータ内の定周期タイマからの信号に基づく所定の演算周期（例えば５０ｍｓｅｃ）で、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、演算処理を繰り返し実行する。【００３６】
一周期内に実行されるプログラムには、エレベータの異常を検出するための安全プログラムと、電子安全コントローラ２１自体や各種センサの故障・異常を検出するための故障・異常チェックプログラムとが含まれる。故障・異常チェックプログラムは、予め設定された条件が満たされたときのみ実行するようにしてもよい。【００３７】
故障・異常チェックプログラムでは、例えばクロック異常の検出、ＲＡＭのスタック領域の異常検出、演算処理順序の異常検出、リレー接点の異常検出及び電源電圧の異常検出等を順次実行する。【００３８】
図５は図３の第１のＣＰＵ３１による演算処理の実行方法を示す説明図である。第１のＣＰＵ３１は、第１のコンピュータ内の定周期タイマからの信号に基づく所定の演算周期で、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、演算処理を繰り返し実行する。【００３９】
一周期内に実行されるプログラムには、エレベータの運転を制御するための制御プログラムと、電子安全コントローラ２１との通信状態を確認するための通信チェックプログラムとが含まれる。通信チェックプログラムは、予め設定された条件が満たされたときのみ実行することもできる。【００４０】
このように、エレベータ制御部１２は、所定の周期で電子安全コントローラ２１に対する通信状態チェック用の通信を行う。そして、電子安全コントローラ２１から応答が正常に戻って来ない場合（通信エラー検出時）、エレベータ制御部１２は、かご３が走行中であればかご３を安全に停止させ（最寄り階停止指令）、かご３が停止中であれば通常自動運転を不可とする。通常自動運転を不可とした場合、手動運転及び低速自動運転の少なくともいずれか一方のみを許可してもよい。【００４１】
また、通信エラーが検出された場合、エレベータ制御部１２は、エレベータ管理室等に対して異常検出信号を出力する。即ち、通信エラーが検出された場合、エレベータ制御部１２は、エレベータ管理者に異常を発報するための信号を発生する。【００４２】
このようなエレベータ装置では、エレベータ制御部１２が電子安全コントローラ２１と通信可能になっており、かつ所定のタイミングで電子安全コントローラ２１との通信状態を確認可能になっているので、電子安全コントローラ２１が実質的に無くなっている状態を検出することができ、信頼性を向上させることができる。
また、エレベータ制御部１２は、電子安全コントローラ２１との通信状態に異常が検出されると、かご３の通常自動運転を不可とするので、電子安全コントローラ２１が実質的に無い状態でかご３が乗客を乗せて運転されるのを防止することができる。
さらに、通常自動運転を不可とした場合でも、手動運転及び低速自動運転の少なくともいずれか一方を許可するようにしたので、保守による基板交換時等にかご３が完全に動かせなくなることはない。【００４３】
なお、エレベータ制御部１２からの通信状態確認信号は繰り返し出力されるが、電子安全コントローラ２１からの応答が１度でも正常に戻って来ない場合に通信エラーと判断するようにしてもよい。また、通信エラーの誤検出を防止するため、電子安全コントローラ２１からの応答が、予め設定された回数だけ連続して正常に戻って来ない場合に通信エラーと判断するようにしてもよい。【００４４】
また、エレベータ制御部１２で求めたかご速度等の情報を通信状態確認信号に含ませてもよく、この場合、電子安全コントローラ２１では、電子安全コントローラ２１で求めた情報とエレベータ制御部１２で求めた情報とを比較し、整合がとれない場合には応答しない（通常運転を許可しない）ようにしてもよい。これにより、間違えた電子安全コントローラ２１が設置された状態でかご３が運転されるのが防止される。【００４５】
さらに、エレベータ制御部１２及び電子安全コントローラ２１の少なくともいずれか一方は、かご停止毎にブレーキ作動後のセンサ情報からかご３の動きを監視するようにしてもよい。即ち、ブレーキ作動後にかご３が適正に静止保持されているかどうかを確認する機能を持たせてもよい。これにより、ブレーキ部１０により所要の減速トルクが確保されているかどうかを確認することができる。
このような減速トルクの確認動作のタイミングは、かご停止毎に限定されない。例えば、予め指定された階床にかご３が停止したとき、予め設定された回数だけかご３が停止したとき、予め設定された周期（例えば１日、１時間又は１０分）内で最初にかご３が停止したときなどに実行するようにしてもよい。【００４６】
さらにまた、電子安全コントローラ２１の基板が取り外されることにより機械的に操作される検出スイッチを設け、エレベータ制御部１２は、検出スイッチの開閉状態を定期的に確認することにより電子安全コントローラ２１が実質的に無くなっていないかどうかを確認するようにしてもよい。
また、エレベータ制御部１２と電子安全コントローラ２１との間の通信は、通信ケーブルを介して有線通信で行っても、無線ＬＡＮ等の無線通信で行ってもよい。
【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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【国際調査報告】
2006106575.tif 000007
2006106575.tif 000008
2006106575.tif 000009
2006106575.tif 000010