(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の詳細を、添付の図面に従い説明する。
【0013】
図1は、本発明の一実施例に係るエレベータシステムの概略図である。ここに示すように、本実施例のエレベータシステムは、昇降路に面した複数の乗り場間を昇降する乗りかご1と、乗りかご1の開口に取り付けたかごドア2と、かごドア2を開閉するドア開閉装置3と、かごドア2の外側に設置した3軸加速度センサ4および3軸磁気センサ5と、乗りかご1を昇降させる巻上機6と、乗りかご1の昇降時の負荷を軽減するつり合いおもり7と、乗りかご1とつり合いおもり7の接触をさけるためのプーリ8と、乗りかご1とつり合いおもり7をつなぐ主ロープ9と、かごドア2のドア開閉と連動して開閉する金属製の乗り場ドア10と、エレベータシステムの運行を制御する制御装置11と、3軸加速度センサ4および3軸磁気センサ5の出力信号を基にエレベータシステムを診断する診断装置12から構成されている。また、診断装置12は、有線または無線の通信回線を介して外部の管制センター13と接続されている。
【0014】
なお、これらのうち、3軸加速度センサ4、3軸磁気センサ5、および、診断装置12は、エレベータシステムを据え付けた後であっても取り付け可能なものであり、従って、既設の制御装置11とは独立したエレベータ診断システムを構成するものである。また、
図1では、乗り場数が2である建築物を例示しているが、乗り場数は3以上あってもよい。
【0015】
診断装置12は、3軸加速度センサ4と3軸磁気センサ5の出力信号に基づいて、乗りかご1の着床誤差δの異常の有無を診断するものであり、乗りかご1の位置を検出するかご位置検出部12aと、かごドア2の開閉状態を検出するかごドア開閉検出部12bと、乗りかご1の移動量lを計測するかご移動量計測部12cと、エレベータの走行状態を検出する走行状態検出部12dと、上記各部からの信号に基づいて乗りかご1の着床位置Lの異常の有無を診断する異常診断部12eと、異常診断部12eが最初に計測した着床位置Lの初期値L
0を階床別に格納する初期値格納部12fと、後述する着床誤差δを階床別に格納する着床誤差格納部12gと、異常診断部12eが着床位置Lを異常と診断した場合に保守員に異常を通知する異常発報部12hと、より構成されている。
【0016】
なお、診断装置12は、具体的には、CPU等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、ハードディスク等の補助記憶装置、および、通信装置、スピーカーなどのハードウェアを備えた計算機である。そして、補助記憶装置に記録されたデータベースを参照しながら、主記憶装置にロードされたプログラムを演算装置が実行することで、上述したかご位置検出部12a等を実現するが、以下では、このような周知技術を適宜省略しながら説明する。
【0017】
図2は、かごドア2とドア開閉装置3の構成を表した図である。ここに示すように、かごドア2は、右ドアパネル2Rと左ドアパネル2Lより構成されている。また、ドア開閉装置3は、両ドアパネルの軌道となるドアレール3a、両ドアパネルの駆動力を発生させるドアマシン3b、ドアマシン3bで発生した駆動力を両ドアパネルに伝達するドア駆動用ベルト3c、ドアマシン3bと対に設けられたドア駆動用ベルト3c用のドアプーリ2d、より構成されている。
【0018】
ここで、上述した3軸加速度センサ4と3軸磁気センサ5は、本実施例では左ドアパネル2Lの閉端部付近であって高さ方向の略中間部に、かごドア2の開閉方向をx軸、乗りかご1の昇降方向をy軸、乗りかご1の前後方向をz軸となるよう設置している。なお、
図1および
図2では、3軸加速度センサ4と3軸磁気センサ5をかごドア2の略中間部に各々1つ設ける構成を例示しているが、かごドア2の上部と下部のそれぞれに3軸加速度センサ4と3軸磁気センサ5を設ける構成としてもよい。なお、両センサは、必ずしも3軸センサである必要はなく、後述する処理に不要な方向の加速度や磁束密度を検出する機能を省略したものとしても良い。
【0019】
図3は、エレベータシステムの稼働中に観測される速度と磁束密度の変化の一例であり、具体的には、乗りかご1が待機階である下階から目的階である上階に移動し、かごドア2が開き、上階の乗り場にいた乗客が乗りかご1に乗車した後、かごドア2が閉まる迄に観測される、乗りかご1の昇降速度と、かごドア2の開閉速度と、3軸磁気センサ5のz軸方向とx軸方向の出力を例示したものである。
【0020】
すなわち、
図3(a)、(b)は、3軸加速度センサ4が検出したy軸方向の加速度a
yとx軸方向の加速度a
xを積分して求めた速度v
yと速度v
xであり、それぞれ、乗りかご1の昇降速度(正は昇り速度、負は降り速度)、かごドア2の開閉速度(正は閉速度、負は開速度)に相当する。また、
図3(c)、(d)は、3軸磁気センサ5が検出したz軸方向の磁束密度M
zとx軸方向の磁束密度M
xであり、それぞれ、乗り場ドア10方向の金属検出状態(Lowは検出時、Highは非検出時)と、かごドア2の開閉状態(Lowは閉時、Highは開時)に相当する。
【0021】
また、図中、時刻t
aは乗りかご1が待機階(下階)の乗り場ドア10の上端部を通過した時刻、時刻t
bは乗りかご1が目的階(上階)の乗り場ドア10の下端部に到達した時刻、時刻t
cと時刻t
dはかごドア2の開開始時刻と開完了時刻、時刻t
eと時刻t
fはかごドア2の閉開始時刻と閉完了時刻を示す。なお、乗り場ドア10はかごドア2と連動して開閉するため、時刻t
cから時刻t
fはそれぞれ、乗り場ドア10の開開始時刻、開完了時刻、閉開始時刻、閉完了時刻でもある。
【0022】
乗りかご1が待機階(下階)から目的階(上階)へ移動する場合、
図3(a)に示すように、乗りかご1は、加速期間、一定速期間、減速期間を順に経て、目的階(上階)へ到達する。この間、時刻t
a付近で下階の乗り場ドア10から遠ざかるため、
図3(c)に示すように、乗りかご1の前後方向に相当する磁束密度M
zが増加する。その後、待機階(下階)の上階の乗り場ドアに接近するため、磁束密度M
zが減少し、当該乗り場ドアから遠ざかると、再び磁束密度M
zが増加する。磁束密度M
zの減少及び増加は、時刻t
b付近で目的階(上階)の乗り場ドア10に接近するまで繰り返す。従って、磁束密度M
zと所定の閾値M
z_thの大小関係から、乗りかご1が乗り場ドア10の近傍にいるかを判定することができる。
【0023】
また、乗りかご1が目的階(上階)に到着すると、かごドア2の開開始時刻である時刻t
c以降、3軸磁気センサ5を閉端部付近に設置した左ドアパネル2Lが右ドアパネル2Rから遠ざかるため、
図3(d)に示すように、かごドア2の開閉方向に相当する磁気密度M
xが増加する。その後、かごドア2の閉完了時刻である時刻t
f付近より、左ドアパネル2Lが右ドアパネル2Rに接近するため、磁気密度M
xが減少する。従って、磁束密度M
xと所定の閾値M
x_thの大小関係から、かごドア2の開閉状態を判定することができる。
【0024】
次に、本実施例の診断装置12による、乗りかご1の着床位置の診断処理を、
図4を用いて説明する。
【0025】
まず、ステップS1では、走行状態検出部12dは、3軸加速度センサ4の出力である加速度a
yを積分した速度v
yの絶対値と、所定の閾値v
y_th(例えば8m/min)を比較し、速度v
yの絶対値の方が大きい場合は、乗りかご1が走行中であると判断し、次のステップに進む。一方、速度v
yの絶対値の方が小さい場合は、ステップS1を繰り返す。
【0026】
ステップS2では、走行状態検出部12dは、速度v
yの減速を検出した場合に、乗りかご1が目的階に接近し減速を開始したと判断し、次のステップに進む。一方、減速を検出できないときは、ステップS1に戻る。
【0027】
ステップS3では、かご位置検出部12aは、目的階の乗り場ドア10を検出する。具体的には、かご位置検出部12aは、3軸磁気センサ5の磁気密度M
zを監視し、これが所定の閾値M
z_thより小さくなった場合、乗りかご1に取り付けた3軸磁気センサ5が目的階の乗り場ドア10の端部に到達したと判断する(
図3(c)の時刻t
b)。一方、磁気密度M
zの方が大きい場合は、ステップS3を繰り返す。
【0028】
ステップS4では、かご移動量計測部12cは、目的階の乗り場ドア10に到達した後の乗りかご1の移動量lを、3軸加速度センサ4が出力する加速度a
yに基づいて計測する。
【0029】
ステップS5では、かご位置検出部12aは、
図4の処理と並列して実行される
図5の処理結果(後述)を参照することで、乗りかご1の現在位置(現在階床F)を確認し、異常診断部12eに送信する。
【0030】
ステップS6では、かごドア開閉検出部12bは、かごドア2の開閉状態を検出する。具体的には、かごドア開閉検出部12bは、3軸加速度センサ4の出力である磁束密度M
xを監視し、これが所定の閾値M
x_thより大きくなった場合、左ドアパネル2Lに取り付けた3軸磁気センサ5が右ドアパネル2Rから遠ざかり、かごドア2が開状態となったと判断し(
図3(d)の時刻t
c)、かご移動量計測部12cにドア開動作検出信号を送信する。一方、磁気密度M
xの方が小さい場合は、ステップS3に戻る。なお、ここでは、かごドア2の開閉状態を磁束密度M
xに基づいて判別したが、かごドア2の開閉速度を示すV
xの変化に基づいてかごドア2の開閉状態を判別しても良い。
【0031】
ステップS7では、かご移動量計測部12cは、かごドア開閉検出部12bからドア開動作検出信号を受信した時点で移動量lの計測を終了し、計測した移動量lを着床位置Lとして異常診断部12eに送信する。なお、ステップS6、S7では、乗り場ドア10の検出からかごドア2の開開始までの乗りかご1の移動量lを着床位置Lとしたが、乗り場ドア10の検出から乗りかご1の停止までの乗りかご1の移動量lを着床位置Lとしても良い。
【0032】
ステップS8では、異常診断部12eは、ステップS5で得た現在階床Fに対応した着床位置Lの初期値L
0が登録されているか確認し、初期値L
0が未登録である場合、ステップS9では、ステップS7で得た着床位置Lを現在階床Fに対応した初期値L
0として初期値格納部12fに格納する。一方、現在階床Fに対応した初期値L
0が登録済みである場合は、ステップS10へ進む。
【0033】
ステップS10では、計測した着床位置Lと、初期値格納部12fに格納された現在階床Fに対応した初期値L
0の差を、現在階床Fの着床誤差δとして着床誤差格納部12gに階床毎に格納する。
【0034】
ステップS11では、異常診断部12eは、着床誤差δの異常を検出する。具体的には、異常診断部12eは、ステップS10で得た着床誤差δと所定の閾値δ
th(例えば、20mm)を比較し、着床誤差δの方が大きい場合、現在階床Fでの着床位置Lが異常であると判断し、ステップS12に進む。一方、着床誤差δの方が小さい場合は、異常なしと判断し、
図4の処理を終了する。
【0035】
ステップS12では、異常診断部12eは、異常発報部12hに対し発報指令を送信する。発報指令を受けた異常発報部12hは、異常が発生した現在階床Fと着床誤差δを一対の情報として管制センター13に対し発報する。診断装置12からの異常発報を受信した管制センター13では、専門の保守員に連絡し、異常が発生した階床での着床誤差δの是正作業を依頼する。
【0036】
次に、本実施例の診断装置12による、乗りかご1の現在階床Fの検出処理を、
図5を用いて説明する。なお、
図5は、
図4と並列して実施される処理である。また、図示を省略しているが、保守員は、本実施例のエレベータ診断システムを取り付ける際に、エレベータシステムの総階床数F
maxと初期停止階F
0を、図示しない設定ツールを使用して登録している。
【0037】
図5の処理が開始されると、まず、ステップS51では、かご位置検出部12aは、乗りかご1が走行中であるかを判定する。この処理は、
図4のステップS1と同等であるので重複説明は省略する。そして、走行中である場合、ステップS52に進む。
【0038】
ステップS52では、かご位置検出部12aは、3軸磁気センサ5が出力する磁束密度M
zを監視し、これが低下した場合、すなわち、何らかの金属を検出した場合、ステップS53に進む。
【0039】
ステップS53では、かご位置検出部12aは、3軸加速度センサ4が出力する加速度a
yを利用し、金属検出中の乗りかご1のy軸方向の移動量lを計測する。
【0040】
ステップS54では、かご位置検出部12aは、ステップ52で検出した金属が、乗り場ドア10であるかを判断する。具体的には、かご位置検出部12aは、ステップS53で得た移動量lと所定の閾値l
thを比較し、移動量lの方が大きい場合、検出中の金属が乗り場ドア10であると判断する。ここで、閾値l
thは、乗り場ドア10を検出できる任意の値を設定すればよいが、例えば、昇降路内の他の金属機器を乗り場ドア10と判断することがないように、以下の値を設定すれば良い。
【0041】
昇降路内の他の金属機器の最大高さ < 閾値l
th < 乗り場ドア10の高さ/2
ステップS55では、かご位置検出部12aは、走行状態検出部12dから乗りかご1の走行方向情報を取得し、走行方向が昇りであれば、ステップS56にて、1階床を加算した現在階床Fに更新する。一方、走行方向が降りであれば、ステップS57にて、1階床を減算した現在階床Fに更新する。
【0042】
以上で説明したように、本実施例のエレベータ診断システムによれば、乗りかごのかごドアに設置した加速度センサと磁気センサの出力信号を使用することにより、エレベータシステムの制御装置の制御信号を使用することなく、エレベータシステムの経年劣化などの影響による乗りかごの着床位置の異常を診断することができる。
【0043】
また、磁気センサを使用することでより精度の高いドア開閉動作を検出できるとともに、ドア開時点での着床位置を計測することができるため、実際の利用者が乗り降りする際の着床状態での着床位置の異常の有無を診断することができる。