(57)【要約】  センサ数を増やすことなく、かごの位置検出精度を向上できるエレベーターの制御装置が開示される。本制御装置は、乗りかご（１）に設けられる位置検出センサ（９）が昇降路内に設けられる被検出体（１０）を検出するときに出力する検出信号を受信すると、乗りかご（１）の昇降に応じて回転するエンコーダ（８）が出力するパルス信号に基づいて算出される乗りかごの位置を、被検出体（１０）の位置に応じて補正するものであって、位置検出センサ（９）からの検出信号を受信する時点の前に算出した乗りかご（１）の位置のデータを記憶する記憶装置を備え、通信遅延時間と、記憶装置に記憶されるデータとに基づいて、乗りかご（１）の位置の補正量を算出し、補正量に応じて乗りかご（１）の位置を補正する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごに設けられる位置検出センサが昇降路内に設けられる被検出体を検出するときに出力する検出信号を受信すると、前記乗りかごの昇降に応じて回転するエンコーダが出力するパルス信号に基づいて算出される前記乗りかごの位置を、前記被検出体の位置に応じて補正するエレベーターの制御装置において、
前記位置検出センサからの前記検出信号を受信する時点の前に算出した前記乗りかごの位置のデータを記憶する記憶装置を備え、
通信遅延時間と、前記記憶装置に記憶される前記データとに基づいて、前記乗りかごの位置の補正量を算出し、
前記補正量に応じて前記乗りかごの位置を補正することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記通信遅延時間に応じた前記データと、前記被検出体の位置との差分によって、前記補正量を算出することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記被検出体の位置は、前記被検出体の上端部または下端部の位置であることを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記被検出体の位置は、前記乗りかごの移動方向が上方向である場合は前記下端部であり、前記乗りかごの移動方向が下方向である場合は前記上端部であることを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記記憶装置は、前記被検出体が設けられる複数の階床の位置を示す複数の階床位置データを記憶し、
前記階床位置データは、前記被検出体の上下方向の長さの１／２における前記被検出体の位置データであり、
前記上端部の位置を、前記階床位置データに前記被検出体の前記長さの１／２を加算して算出し、
前記下端部の位置を、前記階床位置データから前記被検出体の前記長さの１／２を減算して算出することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記複数の階床位置データの内、前記エンコーダの前記パルス信号に基づいて算出される前記乗りかごの位置に最も近い前記階床位置データを用いて、前記上端部および前記下端部を算出することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載のエレベーターの制御装置において、
前記通信遅延時間が、所定値よりも大きい場合、前記エレベーターの非常時管制運転の指令信号を出力することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のエレベーターの制御装置において、
前記補正量が、所定値よりも大きい場合、前記エレベーターの非常時管制運転を指令する指令信号を出力することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記位置検出センサが出力する前記検出信号を無線通信によって受信することを特徴とするエレベーターの制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載されるエレベーターの制御装置において、
前記エンコーダはガバナに設けられることを特徴とするエレベーターの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーター用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのエレベーターでは、巻上機やガバナに設置したエンコーダから発生されるパルス信号を用いて、エレベーター制御装置が乗りかごの位置を算出し、速度制御を行っている。ただし、巻上機のシーブと主ロープの間の滑りや、ガバナプーリとガバナロープの間の滑り、あるいは主ロープの伸びによって、上記のかご位置算出値が、実際のかご位置とずれる。【０００３】
このずれを補正し、高精度な着床制御を実現するために、乗りかごに設置した検出センサが、昇降路内の各階床位置に設置した被検出体を検出したタイミングで、予め測定しておいた各階床位置の値に位置算出値を補正する。【０００４】
この場合、検出センサが被検出体を検出してから、検出信号がコントローラに入力されるまでに遅延が生じると、補正の精度が低下する。特に、乗りかごとエレベーター制御装置との間で無線通信する場合、信号の遅延が大きく、適正に補正することが難しくなる。【０００５】
これに対し、特許文献１に記載の従来技術が知られている。本従来技術では、かごとエレベーター制御盤が無線で通信するエレベーターにおいて、かごに取り付けられた被検出体の接近を、建屋側に配置され、エレベーター制御盤と有線で通信する位置検出装置によって検出する。この位置検出装置の出力信号により、エンコーダの出力信号から演算したかごの位置を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２０１０７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、各階床位置に検出センサを設置しなければならず、エレベーター装置に用いられるセンサの個数が増大するという問題がある。【０００８】
そこで、本発明は、センサ数を増やすことなく、かごの位置検出精度を向上できるエレベーター制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明によるエレベーターの制御装置は、乗りかごに設けられる位置検出センサが昇降路内に設けられる被検出体を検出するときに出力する検出信号を受信すると、乗りかごの昇降に応じて回転するエンコーダが出力するパルス信号に基づいて算出される乗りかごの位置を、被検出体の位置に応じて補正するものであって、位置検出センサからの検出信号を受信する時点の前に算出した乗りかごの位置のデータを記憶する記憶装置を備え、通信遅延時間と、記憶装置に記憶されるデータとに基づいて、乗りかごの位置の補正量を算出し、補正量に応じて乗りかごの位置を補正する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、センサ数を増やすことなく、かごの位置検出精度を向上できる。【００１１】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態によるエレベーターの全体構成図。
【図２】本発明の一実施形態による安全コントローラの一部メモリの構成図。
【図３】本発明の一実施形態による現在位置データを補正するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態であるエレベーターの全体構成を示す。
【００１５】
図１に示すように、乗りかご１と釣合錘２が、それぞれ主ロープ３の一端および他端に接続される。すなわち、乗りかご１と釣合錘２は、主ロープ３を介して、互いに連結される。主ロープ３は巻上機４が備えるシーブに巻き掛けられる。これにより、乗りかご１と釣合錘２は昇降路内に吊られる。したがって、本実施形態のエレベーターは、いわゆる、つるべ式のエレベーターである。
【００１６】
巻上機４が備える電動機がシーブを回転させると、主ロープ３が駆動される。これにより、乗りかご１と釣合錘２は、互いに反対方向に、昇降路内を昇降する。また、巻上機４が備えるブレーキ５によって電動機の回転が阻止されると、乗りかご１および釣合錘は停止する。
【００１７】
昇降路の頂部には、エンコーダ８を備えるガバナ７が設けられる。ガバナ７が備えるガバナプーリと、昇降路の底部に設けられるテンションプーリには、無端状のガバナロープ６が巻き掛けられる。ガバナロープ６は乗りかご１に係合される。これにより、乗りかご１の移動に応じて、ガバナロープ６が駆動されて、ガバナ７のガバナプーリが回転する。エンコーダ８は、ガバナプーリとともに回転し、回転に応じてパルス信号を出力する。
【００１８】
なお、乗りかご１の速度が異常である場合、ガバナ７が動作してガバナロープ６の動きを制止する。乗りかご１とガバナロープ６との係合部がガバナロープ６とともに止まる一方、乗りかご１は動き続ける。これに応じて、乗りかご１に設けられる非常止め装置（図示せず）が作動して、乗りかご１を停止させる。
【００１９】
乗りかご１は、かご室外における上部に、位置検出センサ９を備える。位置検出センサ９は、各階床位置に設置される被検出体１０を検出する。被検出体１０は、乗りかご１が所定の位置にずれなく着床して停止したときに、位置検出センサ９が被検出体１０の所定位置に位置するように設置位置が設定されている。なお、本実施形態において、被検出体１０の設置位置は、位置検出センサ９が被検出体１０の上下方向の中心部に位置するように設定されている。
【００２０】
エレベーター制御盤１１は、制御コントローラ１２および安全コントローラ１３を有する。
【００２１】
制御コントローラ１２は、巻上機４が備えるモータおよびブレーキ５へ動作指令を出力して、乗りかご１の昇降運転を制御する。
【００２２】
安全コントローラ１３は、エンコーダ８と有線で接続されている。また、安全コントローラ１３は、位置検出センサ９と、乗りかご１上に設けられる乗りかご側端末１４および昇降路頂部に設けられる制御盤側端末１５を介して、無線で接続されている。
【００２３】
安全コントローラ１３は、エンコーダ８のパルス信号に基づいて、乗りかご１の位置や速度を算出する。
【００２４】
また、安全コントローラ１３は、位置検出センサ９が被検出体１０を検出すると出力する検出信号を受信すると、被検出体が設けられる階床の位置もしくは検出された被検出体の位置に基づいて、エンコーダ８のパルス信号に基づいて算出した乗りかご１の位置や速度を補正する。乗りかご１における通常運転範囲の逸脱や過速を判定した場合、巻上機４の電動機やブレーキ５への電源供給を遮断して、乗りかご１を制動状態にする。
【００２５】
また、安全コントローラ１３は、乗りかご１の位置算出値を制御コントローラ１２に送信する。制御コントローラ１２は、受信した位置算出値を用いて、速度制御や着床制御を実行する。
【００２６】
なお、安全コントローラ１３は、エレベーターシステムに何らかの異常を検出した場合に、制御コントローラ１２に休止指令を送信してもよい。この場合、制御コントローラ１２は、休止指令を受信すると、乗りかご１の通常の昇降運転を休止する。すなわち、制御コントローラ１２は、運転モードを、非常時管制運転を切り替える。非常時管制運転では、例えば、乗りかご１は、最寄り階まで移動して停止する。
【００２７】
乗りかご側端末１４と制御盤側端末１５は時刻（本実施形態では最小単位を１ｍｓとする）の同期がとられている。乗りかご側端末１４は、位置検出センサ９の検出状態に時刻情報を付加して、制御盤側端末１５へ送信する。制御盤側端末１５は、受信したデータに含まれる時刻情報と受信した際の自端末の時刻から無線通信の遅延時間（ｍｓ単位）を測定する。制御盤側端末１５は、受信した位置検出センサ９の検出状態と、測定した通信遅延時間とを、有線で安全コントローラ１３へ送信する。
【００２８】
なお、本実施形態では、エンコーダ８から安全コントローラ１３まで、および、制御盤側端末１５から安全コントローラ１３までの信号遅延は、乗りかご側端末１４と制御盤側端末１５の間における遅延時間よりも十分小さい。
【００２９】
図２は、本実施形態の安全コントローラ１３が備える記憶装置のデータ構成を示す。
【００３０】
安全コントローラ１３の記憶装置は、算出した乗りかご１の位置算出値を現在位置データ２０１として記憶する。また、位置検出センサ９の検出信号を受信する時点より所定の時間前まで、所定時間間隔（本実施形態では１ｍｓ）ごとの乗りかご１の位置算出値を過去位置データ２０２として時系列で記憶する。本実施形態では、過去位置データ２０２は、現時点から１ｍｓ前、２ｍｓ前、…、ｎｍｓ前（ｎは自然数）の位置算出値である。
【００３１】
さらに、安全コントローラ１３は、階床位置データ２０３を記憶している。階床位置データ２０３は、エレベーターの立ち上げ時や調整時に、乗りかご１を最下階から最上階まで低速で移動させて、位置検出センサ９が各階で被検出体１０の下端部を検出したときの現在位置データ２０１に被検出体１０の上下長さの半分を加えた値である。したがって、階床位置データ２０３は、乗りかご１が各階床に着床ずれなく停止したときの現在位置データ２０１と一致するとともに、被検出体１０の上下長さの半分の位置における、被検出体１０の昇降路内における位置を示す。
【００３２】
図３は、本実施形態の安全コントローラ１３における現在位置データ２０１の補正処理を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、周期的に実行される。その周期は、所望の制御精度が得られるように、十分短く設定される。なお、本実施形態の安全コントローラ１３は、マイクロコンピュータなどの処理装置が、所定のプログラムを実行することによって、本フローチャートの処理を行う。
【００３３】
図３に示すように、ステップ３０１において、安全コントローラ１３は、位置検出センサ９が被検出体１０を検出しているか、安全コントローラ１３が判定する。安全コントローラ１３が制御盤側端末１５から受信する位置検出センサ９の検出状態信号に基づいて判定処理を実行するので、位置検出センサ９が被検出体１０を検出していても、その検出状態信号が安全コントローラ１３まで伝送されていない場合、検出していないと判定する。安全コントローラ１３は、被検出体１０を検出していると判定する場合（ステップ３０１のＹＥＳ）、次にステップ３０２を実行し、検出していないと判定する場合（ステップ３０１のＮＯ）、一連の処理を終了する。
【００３４】
ステップ３０２において、安全コントローラ１３は、一周期前に位置検出センサ９が被検出体１０を検出していなかったかを判定する。安全コントローラ１３は、被検出体１０を検出していなかったと判定する場合（ステップ３０２のＹＥＳ）、すなわち、１制御周期前におけるステップ３０１の処理で被検出体１０を検出していないと判定した場合には、次にステップ３０３を実行する。この場合は、位置検出センサ９が非検出状態から検出状態へ移行している。安全コントローラ１３は、一周期前においても被検出体１０を検出していると判定した場合（ステップ３０２のＮＯ）、一連の処理を終了する。
【００３５】
ステップ３０３において、安全コントローラ１３は、制御盤側端末１５が測定した、無線通信による信号の通信遅延時間が、所定時間以内かを判定する。安全コントローラ１３は、所定時間以内である場合（ステップ３０３のＹＥＳ）、次にステップ３０４を実行し、所定時間以内ではない場合（ステップ３０３のＮＯ）、すなわち所定時間よりも大である場合、次に、ステップ３１０を実行する。
【００３６】
ステップ３０４において、安全コントローラ１３は、エンコーダ８のパルス信号に基づいて、乗りかご１の移動方向が上方向かを判定する。安全コントローラ１３は、上方向である場合（ステップ３０４のＹＥＳ）、次にステップ３０５を実行し、上方向ではない場合（ステップ３０４のＮＯ）、すなわち下方向である場合、次にステップ３０６を実行する。
【００３７】
ステップ３０５において、安全コントローラ１３は、各階床の階床位置データ２０３のうち、現在位置データ２０１に最も近いデータから、安全コントローラ１３において予め設定されている被検出体１０の上下方向長さの半分（１／２）の値を減算して、検出端位置を算出する。ここで、乗りかごの移動方向が上方向であるため、検出端位置データは、位置検出センサ９が被検出体１０の下端を検出した際の乗りかご１の位置を示す。安全コントローラ１３は、ステップ３０５を実行後、次に、ステップ３０７を実行する。
【００３８】
ステップ３０６において、安全コントローラ１３は、各階床の階床位置データ２０３のうち、現在位置データ２０１に最も近いデータに被検出体１０の上下方向長さの半分（１／２）の値を加算して、検出端位置を算出する。乗りかごの移動方向が下方向であるため、検出端位置データは、位置検出センサ９が被検出体１０の上端を検出した際の乗りかご１の位置を示す。安全コントローラ１３は、ステップ３０６を実行後、次に、ステップ３０７を実行する。
【００３９】
ステップ３０７において、安全コントローラ１３は、ステップ３０５あるいはステップ３０６で算出した検出端位置データの値と、無線通信の遅延時間分前の過去位置データ２０２の値との差分を算出して、位置データ補正量を算出する。なお、本実施形態では、検出端位置データよりも過去位置データ２０２の方が大きい場合、位置データ補正量は負の値となり、検出端位置データよりも過去位置データ２０２の方が小さい場合、位置データ補正量は正の値となる。安全コントローラ１３は、ステップ３０７を実行後、次にステップ３０８を実行する。
【００４０】
ステップ３０８において、安全コントローラ１３は、ステップ３０７において算出した位置データ補正量の絶対値が所定値以内かを判定する。安全コントローラ１３は、補正量が所定値以内である場合（ステップ３０８のＹＥＳ）、次にステップ３０９を実行し、所定値以内ではない場合（ステップ３０８のＮＯ）、すなわち所定値よりも大きい場合、次に、ステップ３１０を実行する。
【００４１】
ステップ３０９において、安全コントローラ１３は、現在位置データ２０１にステップ３０７で算出した位置データ補正量を加算する。これによって、現在位置データ２０１が補正される。なお、位置データ補正量が負の場合には、現在位置データ２０１は補正前よりも小さな値に補正され、位置データ補正量が正の場合には、現在位置データ２０１は補正前よりも大きな値に補正される。安全コントローラ１３は、ステップ３０９を実行後、一連の処理を終了する。
【００４２】
ステップ３１０において、安全コントローラ１３は、ステップ３０３，３０８の判定結果から、エレベーターシステムが異常であると判断して、制御コントローラ１２に休止指令を送信する。制御コントローラ１２は、休止指令を受信すると、乗りかご１の通常昇降運転を休止する。すなわち、制御コントローラ１２は、運転モードを、非常時管制運転を切り替える。非常時管制運転では、例えば、乗りかご１は、最寄り階まで移動して停止する。なお、本ステップ３１０に至るのは、無線通信の遅延時間が過度に長い場合や、位置データ補正量が過度に大きい場合である。これらの場合には、エレベーターシステムに何らかの異常が生じていると推定されるので、エレベーターの運転モードを通常運転から非常時管制運転に切り替える。安全コントローラ１３は、本ステップ３１０を実行後、一連の処理を終了する。
【００４３】
上述の実施形態によれば、安全コントローラ１３は、位置検出センサ９から、被検出体１０を検出したことを示す検出信号を受信する時点よりも前に算出した乗りかごの過去位置データ２０２を記憶する記憶装置を備え、無線通信による通信遅延時間と、過去位置データ２０２とに基づいて算出される補正量に応じて乗りかごの位置を補正する。これにより、乗りかごに設けられる位置検出センサ９によって、被検出体１０を検出するときに被検出体の位置に応じて乗りかごの位置を補正する場合に、通信遅延が生じても、補正の精度の低下を抑制することができる。したがって、センサ数を増やすことなく、かごの位置検出精度を向上できる。
【００４４】
また、通信遅延時間分前における過去位置データ２０２と、被検出体１０の位置との差分によって補正量を算出するので、比較的簡単な処理により、補正の精度の低下を抑制することができる。
【００４５】
また、補正量算出に用いる被検出体１０の位置を、被検出体１０の上端部または下端部の位置とすることにより、着床前に早期に乗りかごの位置を補正できるので、着床精度が確実に向上する。
【００４６】
また、記憶装置が、被検出体が設けられる複数の階床の位置を示す複数の階床位置データを記憶し、この階床位置データは、被検出体の上下方向の長さの１／２における前記被検出体の位置データとして、上端部の位置を、階床位置データに検出板の長さの１／２を加算して算出し、下端部の位置を、階床位置データから検出板の前記長さの１／２を減算して算出する。これにより、乗りかごの移動方向に関わらず、補正の精度が向上する。
【００４７】
また、複数の階床位置データの内、位置検出センサ９からの検出信号を受信する時点でエンコーダのパルス信号に基づいて算出される乗りかごの位置に、最も近い階床位置データを用いて、上端部および下端部の位置を算出することにより、被検出体１０が詳細な階床位置情報を有していなくても、補正量を求めるための被検出体１０の位置もしくは階床位置を比較的簡単に設定できる。したがって、被検出体１０の構成や形状を簡単化することができる。
【００４８】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。
【００４９】
例えば、位置検出センサ９と安全コントローラ間を有線通信でデータ伝送してもよい。有線通信の場合においても、通信方式や通信線長などにより発生する通信遅延時間が補正の精度に影響する場合、上記実施形態（図３）における補正処理により、同様に補正精度の低下を抑制できる。
【００５０】
また、エンコーダ８は巻上機４に備えられていてもよい。
【００５１】
また、制御盤側端末１５あるいは安全コントローラ１３が、フラグ信号を乗りかご側端末１４に送信し、乗りかご側端末１４がそれを返信するまでの時間の半分を通信遅延時間としてもよい。
【００５２】
また、位置検出センサ９は、光電センサでもよいし、磁気センサでもよい。被検出体１０は、光遮蔽板でもよいし、磁気遮蔽板でもよい。
【００５３】
また、乗りかご側端末１４と制御盤側端末１５との間に、無線中継器を設けてもよい。
【００５４】
また、エレベーターは、巻上機や制御盤が設置される機械室を有していてもよいし、いわゆる機械室レスでもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…乗りかご、２…釣合錘、３…主ロープ、４…巻上機、５…ブレーキ、６…ガバナロープ、７…ガバナ、８…エンコーダ、９…位置検出センサ、１０…被検出体、１１…エレベーター制御盤、１２…制御コントローラ、１３…安全コントローラ、１４…乗りかご側端末、１５…制御盤側端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2020121524.tif 000006
2020121524.tif 000007
2020121524.tif 000008
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