特許 6239058 エレベータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6239058

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】エレベータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   B66B 3/00 20060101AFI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B66B3/00 R

   B66B3/00 L

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-150079(P2016-150079)

(22)【出願日】2016年7月29日

【審査請求日】2016年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】390025265

【氏名又は名称】東芝エレベータ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】藤本 拓也

【審査官】 有賀 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０２５５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３５４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６０２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７７０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５７３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１００１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４０７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４０８３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｂ ３／００─ ３／０２

Ｂ６６Ｂ １／００─ １／５２

Ｂ６６Ｂ ５／００─ ５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

かごの積載荷重を検出する荷重センサを備えたエレベータ制御装置において、
前記荷重センサから出力される電気信号を荷重値に変換して出力する信号変換手段と、
前記信号変換手段から出力される荷重値を継続的に所定の記憶領域に時系列データとして記録する荷重値記録手段と、
前記荷重値記録手段により記録された所定期間分の荷重値の中の最小値を判定する処理を所定期間毎に行う荷重最小値判定手段と、
前記荷重最小値判定手段により判定された最小値の０からの乖離に応じて、前記信号変換手段における電気信号または荷重値を調整するためのオフセット値を補正する処理を所定期間毎に行うオフセット値補正手段と
を具備し、
前記補正手段は、前記信号変換手段におけるオフセット値の所定期間毎の補正量を所定値以下に制限する手段を備えており、所定期間前に設定したオフセット値と今回設定するオフセット値との差が所定の制限値を超える場合、前記所定期間前に設定したオフセット値に前記制限値を加算または減算した値を今回設定するオフセット値とする
ことを特徴とするエレベータ制御装置。

【請求項2】

前記荷重最小値判定手段は、前記荷重値記録手段により記録された所定期間分の荷重値のうち、乗り場からの呼びが無くかご内からの呼びも無く且つかごが戸閉している状態が一定時間以上継続する時間帯の荷重値を対象に、前記最小値の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。

【請求項3】

前記荷重最小値判定手段は、前記最小値と判定した荷重値が所定時間以内に所定幅以上上昇する事象がある場合、当該事象が生じている時間帯における一連の荷重値を、前記記憶領域に記録された所定期間分の荷重値から除外した上で、再度最小値の判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータ制御装置。

【請求項4】

前記荷重最小値判定手段は、前記最小値と判定した荷重値が所定時間以内に所定回数以上振動する事象がある場合、当該事象が生じている時間帯における一連の荷重値を、前記記憶領域に記録された所定期間分の荷重値から除外した上で、再度最小値の判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、エレベータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エレベータには、乗りかご（以下、「かご」と呼ぶ。）の積載荷重を検出する荷重センサが設けられる。荷重センサの出力は、かごの中の人や物が積載可能量を超過していないかどうかの判定に使用されるほか、ロープを通じてかごを昇降させる電動機のトルク調整等にも使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１３７７５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

荷重センサは、一般に、物体のひずみに応じて電気抵抗が変化することを利用したひずみゲージを用いて構成されるが、周囲の温度変化や素子の経年劣化などに応じてその出力に誤差が生じ、実際の荷重から乖離した値を示すようになる。

【0005】

温度変化による誤差に対しては、温度センサを用いることにより、検出される温度の変化に応じて荷重センサの出力を補正することも考えられるが、その場合、温度センサを含む新たな部品や機器の追設が必要になる。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、コストを抑えつつ簡易な構成で荷重センサの出力を補正することを可能にするエレベータ制御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】

実施形態に係るエレベータ制御装置は、かごの積載荷重を検出する荷重センサを備えたエレベータ制御装置において、前記荷重センサから出力される電気信号を荷重値に変換して出力する信号変換手段と、前記信号変換手段から出力される荷重値を継続的に所定の記憶領域に時系列データとして記録する荷重値記録手段と、前記荷重値記録手段により記録された所定期間分の荷重値の中の最小値を判定する処理を所定期間毎に行う荷重最小値判定手段と、前記荷重最小値判定手段により判定された最小値の０からの乖離に応じて、前記信号変換手段における電気信号または荷重値を調整するためのオフセット値を補正する処理を所定期間毎に行うオフセット値補正手段とを具備し、前記補正手段は、前記信号変換手段におけるオフセット値の所定期間毎の補正量を所定値以下に制限する手段を備えており、前記補正手段は、所定期間前に設定したオフセット値と今回設定するオフセット値との差が所定の制限値を超える場合、前記所定期間前に設定したオフセット値に前記制限値を加算または減算した値を今回設定するオフセット値とする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係るエレベータのシステム全体の構成を示すブロック図。

【図2】かご１に人が載っている状態を判定する手法の一例を示す概念図。

【図3】荷重センサ４のゼロ調整を説明するための概念図。

【図4】制御部７による荷重値補正の動作の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0010】

図１は、本実施形態に係るエレベータのシステム全体の構成を示すブロック図である。

【0011】

図１に示すように、エレベータのかご１は、昇降路内において滑車２にかかるロープ３によって吊るされ、ロープ３の一端が荷重センサ４を介して架体５に取り付けられている。

【0012】

荷重センサ４は、かご１の積載物の荷重を常に検出し、検出した荷重を電気信号（電圧または電流）に変換して出力する。この荷重センサ４は、例えば物体のひずみに応じて電気抵抗が変化することを利用したひずみゲージを用いて構成され、周囲の温度変化や素子の経年劣化などに応じてその出力に誤差が生じ、実際の荷重から乖離した値を示すことがある。

【0013】

荷重センサ４から出力される電気信号は、エレベータ制御装置６へ供給される。エレベータ制御装置６へ供給された荷重センサの出力は、かご１の中の人や物が積載可能量を超過していないかどうかの判定に使用されるほか、ロープ３を通じてかご１を昇降させる電動機（図示せず）のトルク調整等にも使用される。

【0014】

なお、ここでは荷重センサ４が引張型（両端部を互いに相反する方向に引っ張ったときの力を測定するタイプ）である場合を例示しているが、荷重センサ４はこのタイプに限るものではない。かご１の積載荷重を検出できるものであれば、別のタイプを採用してもよい。例えば、代わりに圧縮型（圧縮されたときの力を測定するタイプ）の荷重センサを採用し、これをかご内の床下に設置するようにしてもよい。

【0015】

エレベータ制御装置６は、制御部７およびメモリ８を備えている。制御部７は、例えば所定のプログラムを実行するプロセッサを用いて構成され、信号変換部１０、荷重値記録部１１、荷重最小値判定部１２、補正部１３を含む各種の機能を実現する。

【0016】

メモリ８は、制御部７が使用する各種の情報を記憶する記憶媒体であり、荷重値記憶領域２１、荷重最小値記憶領域２２、オフセット値記憶領域２３を含む複数の記憶領域を備えている。

【0017】

信号変換部１０は、荷重センサ４から常に出力される電気信号を荷重値に変換して出力する処理を継続的に行う機能である。

【0018】

この信号変換部１０は、当該信号変換部１０内で処理する電気信号（電圧値又は電流値）または荷重値のゼロ点調整を可能とするオフセット値を有する。オフセット値は、例えば電圧値に対する加算値や減算値（＋１[V]や−１[V]など）で表したり、あるいは荷重値に対する加算値や減算値（＋１[kg]や−１[kg]など）で表したりすることも可能である。このオフセット値を適正に設定することにより、荷重センサ４において発生する出力のゼロ点誤差を補償し、実際の荷重を示す値に調整された荷重値を得ることができる。

【0019】

荷重値記録部１１は、信号変換部１０から出力される荷重値を取得してメモリ８の荷重値記憶領域２１に時系列データとして記録する処理を継続的に行う機能である。

【0020】

荷重値の取得および記録は、例えばプロセッサの基準クロックに応じた所定の周期（例えば数十ミリ秒）毎に実施する。なお、荷重値の時系列データは、例えば２４時間単位で区分して記録されるようにしてもよい。荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値の時系列データは、後述する荷重最小値判定部１２により使用される。荷重最小値判定部１２により使用された後の荷重値の時系列データは、重値記憶領域２１から消去されるようにしてもよい。

【0021】

荷重最小値判定部１２は、荷重値記録部１１により荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値の中の最小値（以下、「最小値Ｗmin」と称す。）を判定する処理を２４時間毎に実施する機能である。判定した最小値Ｗminは、メモリ８の荷重最小値記憶領域２２に記録される。

【0022】

２４時間の期間においては、かご１に人が載っていない無負荷の状態の時間帯が存在するため、荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値の中の最小値Ｗminは、かご１に人が載っていない無負荷時の荷重値とみなすことができる。また、この最小値Ｗminが０でない場合は、荷重値０からの誤差（乖離）が生じているとみなすことができる。よって、この誤差（乖離）が解消されるように、信号変換部１０において設定されているオフセット値を後述する補正部１３で補正する（ゼロ点調整を行う）ことにより、実際の荷重を示す値に補正された荷重値を得ることができる。

【0023】

なお、最小値判定の対象となる荷重値は、２４時間分に限るものではなく、かご１に人が載る頻度や、地域、環境、季節等の違いに応じて、１２時間分、４８時間分など、適宜異なるように設定してもよい。

【0024】

また、荷重最小値判定部１２は、かご１に人が載っているときに検出された荷重値の一部を誤って最小値Ｗminとして判定してしまわないように、最小値判定の対象となる荷重値の絞り込みを行ったり、あるいは最小値判定の対象から除外すべき荷重値を決定したりする機能を備えている。

【0025】

例えば、最小値判定の対象を、かご１に人が載っておらず且つかご１が運転中でない時間帯に絞り込む場合、荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値のうち、乗り場からの呼びが無くかご内からの呼びも無く且つかご１が戸閉している状態が一定時間以上継続する時間帯の荷重値を対象に、最小値Ｗminの判定を行うようにしてもよい。

【0026】

また、人がかご１の中を歩くと、かご１が振動する。かご１が振動すると、検出される荷重値も振動し、当該荷重値がマイナス側に振れたときに、これが最小値Ｗminとして判定されてしまう可能性がある。そこで、図２に示すように、最小値Ｗminと判定した荷重値が所定時間Ｔth以内に所定幅Ｈth以上上昇する（波高値がＨth以上となる）事象がある場合、人がかご１に載っているとみなし、当該事象が生じている時間帯における一連の荷重値を、荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値から除外した上で、再度最小値Ｗminの判定を行うようにしてもよい。あるいは、最小値Ｗminと判定した荷重値が所定時間Ｔth以内に所定回数以上振動する（周波数が所定値以上となる）事象がある場合、人がかご１に載っているとみなし、当該事象が生じている時間帯における一連の荷重値を、荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値から除外した上で、再度最小値Ｗminの判定を行うようにしてもよい。

【0027】

補正部１３は、荷重最小値判定部１２により判定された最小値Ｗminの０からの乖離に応じて、信号変換部１０における電気信号または荷重値に対して設定されているオフセット値を補正する処理を２４時間毎に実施する機能である。設定したオフセット値は、オフセット値記憶領域２３に記録される。なお、オフセット値記憶領域２３には、少なくとも今回設定したオフセット値と前回設定した（２４時間前の補正時に設定した）オフセット値とが残され、これより古いオフセット値は消去されるようにしてもよい。

【0028】

荷重最小値判定部１２により判定される最小値Ｗminが０[kg]を示す場合、図３に示すように、荷重センサ４は、実際の荷重０[kg]に対する出力（最低出力）が０[V]（または０[A]）となる出力特性Ｃ１を有している。そして、その２４時間後に、荷重最小値判定部１２により判定された最小値Ｗminが０[kg]よりも高い値を示すようになった場合を考える。このとき、荷重センサ４は、実際の荷重０[kg]に対する出力（最低出力）が０[V]よりも高いＰ[V]となる出力特性Ｃ２を有している。そこで、補正部１３は、荷重センサ４の最低出力Ｐ[V]が０[V]として観測されるように信号変換部１０のオフセット値を補正する（ゼロ点調整を行う）。

【0029】

具体的には、補正部１３は、荷重最小値判定部１２により判定された最小値Ｗminの０からの乖離が解消されるように（最小値Ｗminが０となるように）信号変換部１０のオフセット値を補正する。例えば、荷重最小値判定部１２により判定された最小値が１[kg]であれば、現在のオフセット値に対し、１[kg]分に相当する電圧値分（または電流値分）を減少させる補正を行う。一方、荷重最小値判定部１２により判定された最小値が−１[kg]であれば、現在のオフセット値に対し、１[kg]分に相当する電圧値分（または電流値分）を増加させる補正を行う。

【0030】

さらに、補正部１３は、オフセット値の２４時間毎の補正量を所定値以下に制限する機能を備えている。例えば、補正部１３は、前回設定した（２４時間前の補正時に設定した）オフセット値と今回設定するオフセット値との差が所定の制限値（例えば、１５[kg]に相当する電圧値（または電流値））を超える場合、荷重センサ４などに何らかの問題が発生している可能性があるものとみなし、前回設定したオフセット値に当該制限値を加算または減算した値を今回設定するオフセット値とする。なお、上記制限値は、例えば荷重センサ４の仕様やこれまでの変動傾向を考慮して決定される。

【0031】

このようにオフセット値の２４時間毎の補正量に制限を設けることにより、かりに荷重センサ４などに何らかの異常が発生していても、補正動作が大きく間違った方向へ進むことを極力抑えつつ、周囲の温度変動などに対応した補正動作を止めずに継続させることができる。

【0032】

次に、図４を参照して、本実施形態の制御部７による荷重値補正の動作の一例について説明する。

【0033】

制御部７において、信号変換部１０は、荷重センサ４から出力される電気信号を入力し、入力した電気信号を設定されているオフセット値で調整したのち、荷重値に変換して出力する処理を継続的に行っており、また、荷重値記録部１１は、信号変換部１０から出力される荷重値を取得してメモリ８の荷重値記憶領域２１に時系列データとして記録する処理を継続的に行っている（ステップＳ１）。

【0034】

制御部７は、前回の補正から２４時間が経ったかどうかを監視している（ステップＳ２）。２４時間が経っていなければ（ステップＳ２のＮＯ）、ステップＳ１の処理を繰り返し、一方、２４時間が経ったならば（ステップＳ２のＹＥＳ）、荷重最小値判定部１２による荷重最小値の判定、および、その荷重最小値を用いた補正部１３によるオフセット値の補正を実施する（ステップＳ３〜Ｓ７）。具体的には、以下のような処理を行う。

【0035】

すなわち、荷重最小値判定部１２は、荷重値記録部１１により荷重値記憶領域２１に記録された２４時間分の荷重値の中の最小値Ｗminを求める（ステップＳ３）。ここで、かご１に人が載っているときに検出された荷重値の一部を誤って最小値Ｗminとして判定してしまわないように、最小値判定の対象となる荷重値の絞り込みを行ったり、あるいは最小値判定の対象から除外すべき荷重値を決定したりする処理を行ってもよい。求めた最小値Ｗminは、メモリ８の荷重最小値記憶領域２２に記録される。

【0036】

次に、補正部１３は、荷重最小値判定部１２により判定された最小値Ｗminの０からの乖離が解消されるように（最小値Ｗminが０となるように）するためのオフセット値を求め（ステップＳ４）、この求めたオフセット値と前回設定した（２４時間前の補正時に設定した）オフセット値との差が所定の制限値を超えているか否かを判定する（ステップＳ５）。

【0037】

ステップＳ５の判定において差が制限値を超えていれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、補正部１３は、前回設定したオフセット値に上記制限値を加算または減算した値を今回設定するオフセット値とし、信号変換部１０に設定されているオフセット値を補正する（ステップＳ６、Ｓ７）。一方、差が制限値を超えていなければ（ステップＳ５のＮＯ）、補正部１３は、今回設定するオフセット値をステップＳ４で求めたオフセット値とし、信号変換部１０に設定されているオフセット値を補正する（ステップＳ７）。以降は、ステップＳ１からの処理を繰り返す。

【0038】

本実施形態によれば、所定期間（例えば２４時間）の間においてはかご１に人が載っていない無負荷の状態の時間帯が存在することに着目し、所定の記憶領域に記録した２４時間分の荷重値の中の最小値を求める処理を行うので、温度センサなどの新たな部品や機器を追設することなく、かご１に人が載っていない無負荷時に検出された荷重値の０ｋｇからの誤差を容易に得ることができる。

【0039】

また、本実施形態によれば、最小値判定の対象となる荷重値の絞り込みを行ったり、あるいは最小値判定の対象から除外すべき荷重値を決定したりする処理を行うことにより、かご１に人が載っているときに検出された荷重値の一部を誤って最小値として判定されてしまうことを抑制することができる。

【0040】

また、本実施形態によれば、求めた最小値がかご１に人が載っていない無負荷時に検出された荷重値の０ｋｇからの誤差を示すものであるため、この最小値を用いることによって、オフセット値を適正に補正する（ゼロ点調整する）ことができ、実際の荷重を示す値に補正された荷重値を容易に得ることができる。

【0041】

また、本実施形態によれば、オフセット値の２４時間毎の補正量に制限を設けることにより、かりに荷重センサ４などに何らかの異常が発生していても、補正動作が大きく間違った方向へ進むことを極力抑えつつ、周囲の温度変動などに対応した補正動作を止めずに継続させることができる。

【0042】

以上詳述したように、実施形態によれば、温度センサなどの新たな部品や機器を追設することなく、コストを抑えつつ簡易な構成で、荷重センサ４の出力を補正することが可能となる。

【0043】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0044】

１…かご、２…滑車、３…ロープ、４…荷重センサ、５…架体、６…エレベータ制御装置、７…制御部、８…メモリ、１０…信号変換部、１１…荷重値記録部、１２…荷重最小値判定部、１３…補正部、２１…荷重値記憶領域、２２…荷重最小値記憶領域、２３…オフセット値記憶領域。

【要約】

【課題】コストを抑えつつ簡易な構成で荷重センサの出力を補正することを可能にする。
【解決手段】実施形態に係るエレベータ制御装置は、かごの積載荷重を検出する荷重センサを備えたエレベータ制御装置において、前記荷重センサから出力される電気信号を荷重値に変換して出力する信号変換手段と、前記信号変換手段から出力される荷重値を継続的に所定の記憶領域に時系列データとして記録する荷重値記録手段と、前記荷重値記録手段により記録された所定期間分の荷重値の中の最小値を判定する処理を所定期間毎に行う荷重最小値判定手段と、前記荷重最小値判定手段により判定された最小値の０からの乖離に応じて、前記信号変換手段における電気信号または荷重値を調整するためのオフセット値を補正する処理を所定期間毎に行うオフセット値補正手段とを具備する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】