以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の一態様に係るエレベータシステムは、図1に示す通り、巻上機1、ロープ2、かご3、つり合い重り4、ブレーキ5、運転指令制御装置6、速度制御装置7、電流制御装置8、インバータ9、ブレーキ制御装置10、ブレーキ診断指令制御装置11、ブレーキ診断装置12、荷重検出装置13、戸閉検出装置14、乗り場呼びボタン15、乗り場呼び登録装置16、乗り場表示装置17、トルク指令切替え装置18、抵抗器19、接触器20、電流検出器21、回転検出器22、かごドア23及び乗り場ドア24を有する。なお、ここでは簡単化のために、一台のエレベータのみを備えるエレベータシステムとして説明するが、本発明はそれに限定するものでないことは勿論である。
かご3は、利用者を乗せてビルの各階床間を移動するものである。つり合い重り4は、かご3に最大積載荷重の半分の積載があった際につり合うような重量を有する。かご3とつり合い重り4は、滑車を有している。両端が固定されたロープ2は、かご3に取り付けられた動滑車と、モータを有し固定されている巻上機1の滑車と、つり合い重り4に取り付けられた動滑車の順に係回されている。巻上機1の駆動に伴い、かご3は、ロープ2を介してつり合い重り4とは反対の方向につるべ式に移動する。巻上機1にはブレーキ5が設置されている。ブレーキ5は、ブレーキ制御装置10の指示に基づいて動作し、本エレベータが停止している間はかご3とつり合い重り4の重量差によって起こる巻上機1の動きを静止させる。巻上機1に取り付けられた回転検出器22は、巻上機1のモータの回転を検出し、検出結果を運転指令制御装置6及びブレーキ診断指令制御装置11に出力する。
また、かご3は、かごドア23と、荷重検出装置13と、戸閉検出装置14とを有する。かごドア23は、利用者の乗り降りのため各階着床時に開閉動作する。戸閉検出装置14は、かごドア23の開閉を検出し、検出結果をブレーキ診断指令制御装置11に出力する。荷重検出装置13は、かご3内の荷重を検出することで利用者がかご3に乗り込んでいるか否かを検出し、検出結果をブレーキ診断指令制御装置11に出力する。
各階のエレベータの乗り場には、図2に示す様に、かご3が着床したときに、かごドア23に係合して開閉動作する乗り場ドア24が設置されている。また、乗り場には、乗り場呼びボタン15と、乗り場表示装置17が備えられている。乗り場呼びボタン15は、利用者が乗り場にかご3を呼ぶためのものであり、通常、行先方向を指定するための上下の方向ボタンを有する。乗り場呼びボタン15は、利用者の指示を受けるとその指示を乗り場呼び登録装置16に出力する。乗り場表示装置17は、乗り場呼び登録装置16から表示すべき情報を入力し、それを表示する。ここで表示する情報は、例えばかご3が現在ある階や、かご3の現在の進行方向等がある。
乗り場呼び登録装置16は、乗り場呼びボタン15から入力された信号を記憶し、運転指令制御装置6に出力する。また、乗り場呼び登録装置16は、運転指令制御装置6よりかご3の現在の位置等の情報を取得し、必要に応じてそれを乗り場表示装置17に表示するように指令する。
運転指令制御装置6は、エレベータの運転を制御する。即ち、運転指令制御装置6は、速度制御装置7と、ブレーキ制御装置10と、ブレーキ診断指令制御装置11とにそれぞれ指令を発する。速度制御装置7は、運転指令制御装置6から入力された指令に基づいて、電流制御装置8に対してかご3が加速および減速して走行するためのトルク指令を出力する。電流制御装置8は、速度制御装置7から入力された指令に基づいて、インバータ9に電力を出力する。インバータ9は、電流制御装置8から入力された電力に基づいて巻上機1のモータ巻線に対して電力を出力する。ブレーキ制御装置10は、運転指令制御装置6から入力された指令に基づいて、ブレーキ5に、開放又は制動の動作指令を出力する。トルク指令切替え装置18は、通常時には速度制御装置7と電流制御装置8を接続し、ブレーキ診断を行う際にはブレーキ診断装置12と電流制御装置8を接続する。
ブレーキ診断指令制御装置11は、ブレーキ診断を行う際、ブレーキ診断装置12にブレーキ診断開始の指令を行う。ブレーキ診断装置12は、ブレーキ診断指令制御装置11から入力されたブレーキ診断開始の指令に応じて、トルク指令切替え装置18に当該ブレーキ診断装置12と電流制御装置8を接続させて、当該ブレーキ診断装置12からのトルク発生の指令を電流制御装置8に出力する。また、ブレーキ診断装置12は、回転検出器22から入力された信号に基づいて、ブレーキ5に異常があるか否か診断し、ブレーキ5に異常があると診断した場合に、接触器20を動作させる。また、この場合、ブレーキ診断装置12は、乗り場呼び登録装置16に対して乗り場呼びボタン15による戸開操作を禁止する指令を出力し、更に、乗り場表示装置17に、エレベータ故障等のメッセージを表示し利用者を乗せないように警告表示するよう指令する。接触器20は、通常時は導通していないが、ブレーキに異常がある場合、ブレーキ診断装置12により導通する様に切り替えられる。抵抗器19は、接触器20が導通している場合、巻上機1のモータ巻線を短絡し、ダイナミックブレーキを動作させる。電流検出器21は、インバータ9から出力された電流を検出し、その結果を、インバータ9にフィードバックする。また、電流検出器21は、検出結果をブレーキ診断指令制御装置11に出力する。
次に、本実施形態に係るエレベータシステムの動作について図面を参照して説明する。
利用者がエレベータの使用を希望する場合、利用者は、例えば図2に示す様な乗り場において、乗り場呼びボタン15の上下の方向ボタンにより行先方向を指定する。乗り場呼びボタン15は、利用者の希望を取得し、乗り場呼び登録装置16にその信号を出力する。乗り場呼び登録装置16は、乗り場呼びボタン15から入力された信号に基づいて、運転指令制御装置6に、かご3の呼び出しを要求する。
なお、乗り場呼び登録装置16は、常に運転指令制御装置6より現在のかご3の位置情報及び進行方向を取得し、それを乗り場表示装置17に出力している。乗り場表示装置17は、乗り場呼び登録装置16より入力された情報に基づき、かご3の現在の位置情報及び進行方向を表示する。
運転指令制御装置6は、乗り場呼び登録装置16より入力されたかご3の呼び出し要求に応じて、かご3の運転を指令する。即ち、運転指令制御装置6は、速度制御装置7とブレーキ制御装置10とに、運転の制御信号を出力する。なお、この様な通常運転時は、上述したように、トルク指令切替え装置18は、速度制御装置7と電流制御装置8とを接続している。
速度制御装置7は、運転指令制御装置6から入力された制御信号に基づいて、トルク指令切替え装置18を介して電流制御装置8に、かご3が加速および減速して走行するための走行パターンに従ったトルク指令を出力する。電流制御装置8は、速度制御装置7から入力されたトルク指令に基づき、インバータ9に電力を供給する。インバータ9は、電流制御装置8から入力された電力に基づき巻上機1のモータ巻線に対して電力を供給する。この時、接触器20は開放されており、巻上機1は、インバータ9より入力された電力により、モータが駆動され、かご3を加速又は減速させる。
これらと同時に、運転指令制御装置6は、ブレーキ制御装置10にブレーキ5を開放するように指令する。ブレーキ制御装置10は、運転指令制御装置6からの指令に基づいて、ブレーキ5に、開放の動作指令を出力する。ブレーキ5は、ブレーキ制御装置10から入力された動作指令に基づいて、ブレーキを開放する。一方、かご3が着床した際には、運転指令制御装置6は、ブレーキ制御装置10に、上記ブレーキ5の開放を終了させる様に指令する。ブレーキ制御装置10は、運転指令制御装置6からの指令に基づいて、ブレーキ5への開放の動作指令を停止する。ブレーキ5は、このブレーキ制御装置10からの開放の動作指令の停止に伴い、ブレーキの開放を停止する。
以上の様に、運転指令制御装置6の制御の下かご3が走行し、かご3が着床したら、運転指令制御装置6は、かごドア23の開放を指令する。かごドア23は、運転指令制御装置6から入力された指令に基づきドアを開放する。この際、乗り場ドア24は、かごドア23に係合し、かごドア23と共に開放する。
また、以上のような通常運行動作を行なう一方で、ブレーキ診断指令制御装置11は、前回のブレーキ診断指令から一定時間(例えば6時間等)が経過したことを検出すると、ブレーキ診断を行う。このブレーキ診断の動作を図3のフローチャートを参照して説明する。
即ち、まずステップS1において、ブレーキ診断指令制御装置11は、当該ブレーキ診断指令制御装置11内に設けた不図示のブレーキ診断開始タイマーをリセットしスタートさせる。そして、該ブレーキ診断開始タイマーにより一定時間(例えば5分等)以上、エレベータが動作していないことを確認した時、ブレーキ診断装置12に、ブレーキ診断開始の指示を出力する。
なお、エレベータが動作していない状態とは、例えば、無積載状態、運転指令が出力されない状態、ブレーキ5が開放されていない状態、モータ電流が検出されない状態、ドアが動作していない状態の全てが成立する状態とすることが望ましい。以下、各状態の確認方法を説明する。
無積載状態の確認には、荷重検出装置13を用いる。荷重検出装置13は、かご3の積載量を検出し、それをブレーキ診断指令制御装置11に出力する。ブレーキ診断指令制御装置11は、荷重検出装置13から入力されたかご3の積載量と無積載判定値とを比較する。かご3の積載量が上記無積載判定値よりも小さい場合には、かご3は無積載であると判定し、上記ブレーキ診断開始タイマーを進行させていく。一方、かご3の積載量が無積載判定値以上の場合には、利用者がかご3に乗り込んだと判定し、上記ブレーキ診断開始タイマーの進行時間をリセットさせ、再び無積載であると判定された後に、上記ブレーキ診断開始タイマーを再スタートさせる。この様に、上記ブレーキ診断開始タイマーは、利用者がかご3に乗らなければその進行時間がリセットされることはないので、ブレーキ診断指令制御装置11は、このブレーキ診断開始タイマーにより、一定時間かご3は無積載であることを確認することができる。
運転指令が出力されない状態の確認のためには、ブレーキ診断指令制御装置11は、運転指令制御装置6から出力される運転指令を取得する。運転指令制御装置6から運転指令が出力されないオフの状態が続いていれば、上記ブレーキ診断開始タイマーを進行させていく。一方、運転指令制御装置6から運転指令が出力された場合には、上記ブレーキ診断開始タイマーの進行時間をリセットさせ、再び運転指令が出力されないオフの状態になったら、上記ブレーキ診断開始タイマーを再スタートさせる。この様に、上記ブレーキ診断開始タイマーは、運転指令制御装置6から運転指令が出力されなければその進行時間がリセットされることはないので、ブレーキ診断指令制御装置11は、このブレーキ診断開始タイマーにより一定時間運転指令が出力されない状態であることを確認することができる。
ブレーキ5が開放されていない状態の確認のためには、ブレーキ診断指令制御装置11は、ブレーキ制御装置10から出力されるブレーキ5の開放の動作指令を取得する。ブレーキ制御装置10から開放の動作指令が出力されていない状態が続いていれば、上記ブレーキ診断開始タイマーを進行させていく。一方、ブレーキ制御装置10からブレーキ5の開放の動作指令が出力された場合には、上記ブレーキ診断開始タイマーの進行時間をリセットさせ、再びブレーキ制御装置10からブレーキ5の開放の動作指令が出力されない状態となったら、上記ブレーキ診断開始タイマーを再スタートさせる。この様に、上記ブレーキ診断開始タイマーは、ブレーキ制御装置10からブレーキ5の開放の動作指令が出力されなければその進行時間がリセットされることはないので、ブレーキ診断指令制御装置11は、このブレーキ診断開始タイマーにより一定時間ブレーキ5が開放されていない状態であることを確認することができる。
モータ電流が検出されない状態の確認のためには、電流検出器21を用いる。電流検出器21は、インバータ9から出力される電流を検出し、それをブレーキ診断指令制御装置11に出力する。ブレーキ診断指令制御装置11は、電流検出器21から入力されたインバータ9から出力される電流と無電流判定値とを比較する。インバータ9から出力される電流が上記無電流判定値よりも小さい場合には、モータ電流は検出されていないと判定し、上記ブレーキ診断開始タイマーを進行させていく。一方、インバータ9から出力される電流が上記無電流判定値以上の場合には、モータ電流が検出さたと判定し、上記ブレーキ診断開始タイマーの進行時間をリセットさせ、再びモータ電流は検出されていないと判定されたら、上記ブレーキ診断開始タイマーを再スタートさせる。この様に、上記ブレーキ診断開始タイマーは、インバータ9から出力される電流が上記無電流判定値以上とならなければその進行時間がリセットされることはないので、ブレーキ診断指令制御装置11は、このブレーキ診断開始タイマーにより一定時間モータ電流が検出されないことを確認することができる。
ドアが動作していない状態の確認のためには、戸閉検出装置14を用いる。戸閉検出装置14は、かごドア23が閉じていることを検出し、その信号をブレーキ診断指令制御装置11に出力する。ブレーキ診断指令制御装置11は、戸閉検出装置14から入力されたかごドア23の検出信号を評価する。ブレーキ診断指令制御装置11は、この戸閉検出装置14からの検出信号によりかごドア23は閉じていると判定した場合には、上記ブレーキ診断開始タイマーを進行させていく。一方、戸閉検出装置14からの検出信号によりかごドア23は開いていると判定した場合には、上記ブレーキ診断開始タイマーの進行時間をリセットさせ、再びかごドア23は閉じていると判定したならば、上記ブレーキ診断開始タイマーを再スタートさせる。この様に、上記ブレーキ診断開始タイマーは、戸閉検出装置14からかごドア23が閉じていないという検出信号が出力されなければその進行時間がリセットされることはないので、ブレーキ診断指令制御装置11は、このブレーキ診断開始タイマーにより一定時間かごドア23閉じていることを確認することができる。
上述の様に一定時間以上、無積載状態、運転指令が出力されない状態、ブレーキが開放されていない状態、モータ電流が検出されない状態、ドアが動作していない状態の全てが継続している時、ブレーキ診断指令制御装置11は、ブレーキ診断装置12に、ブレーキ診断開始の指示を出力する。なお、無積載状態、運転指令が出力されない状態、ブレーキが開放されていない状態、モータ電流が検出されない状態、ドアが動作していない状態の全てが継続していることを確認しなくても、当該エレベータが使用されていないことを確認するに足る前記状態の確認の1つ以上の組み合わせをもって、ブレーキ診断指令制御装置11が、ブレーキ診断装置12に、ブレーキ診断開始の指示を出力する条件としても良い。ブレーキ診断装置12は、ブレーキ診断指令制御装置11より入力されたブレーキ診断開始の指示により、ブレーキ診断を開始する。
図3に戻って説明を続ける。ステップS2において、ブレーキ診断装置12は、トルク指令切替え装置18に、当該ブレーキ診断装置12と電流制御装置8とを接続するように、接続路の切替えを指令する。電流制御装置8は、このブレーキ診断装置12から入力された指示に基づき、ブレーキ診断装置12と電流制御装置8とを接続する。
ステップS3において、ブレーキ診断装置12は、電流制御装置8にブレーキ力を診断するためのトルク発生の指令を出力する。電流制御装置8は、ブレーキ診断装置12から入力された指令に基づき、インバータ9に電力を供給する。インバータ9は、電流制御装置8から入力された電力に基づいて巻上機1のモータ巻線に対して電力を供給する。なお、この時接触器20は開放されており、巻上機1は、インバータ9より供給された電力によってモータが駆動され、ブレーキ力を診断するためのトルクが発生する。この時、運転指令制御装置6は、かご3を運転する指令を出力していない。従って、ブレーキ制御装置10は、ブレーキ5を開放する指令を出力しておらず、ブレーキ5はかご3を停止保持する状態を維持しようとする。
ステップS4において、ブレーキ診断装置12は、回転検出器22より出力されている巻上機1の回転状況を入力する。回転検出器22より入力された信号に基づいて、ブレーキが正常に機能しているか否かを判定する。即ち、ブレーキ診断装置12は、巻上機1が回転しない場合、ブレーキは正常であると判定し、ステップS5に移る。一方、ブレーキ診断装置12は、巻上機1が回転している場合、ブレーキは異常であると判定し、ステップS6に移る。
ブレーキは正常であると判定された場合、ステップS5において、ブレーキ診断装置12は、トルク指令切替え装置18に、速度制御装置7と電流制御装置8とを接続するように接続の切替えを指示する。トルク指令切替え装置18は、ブレーキ診断装置12から入力された指令に基づき、速度制御装置7と電流制御装置8とを接続し、ブレーキ診断処理を終了する。
一方、ブレーキは異常であると判定された場合、ステップS6において、ブレーキ診断装置12は、電流制御装置8へのトルク発生の指令を中止する。また、ブレーキ診断装置12は、運転指令制御装置6に、該エレベータの運転指令出力の禁止を指令する。
ステップS7において、ブレーキ診断装置12は、接触器20を接続する様に指令する。接触器20は、ブレーキ診断装置12から入力された指令に基づいて接触器20を接続する。その結果、抵抗器19を介して巻上機1のモータ巻線が短絡され、ダイナミックブレーキが動作する。即ち、抵抗器19を介して巻上機1のモータ巻線が短絡されるため、巻上機1は発電状態になり制動力が発生する。このため、仮にブレーキ5の制動力がなくなり巻上機1が回転しても、かご3とつり合い重り4の荷重差により生じる加速力は、前記制動力により減じられ、かご3は、エレベータ昇降路の終端まで低速で安全に移動することができる。
ステップS8において、ブレーキ診断装置12は、乗り場呼び登録装置16に乗り場呼びボタン15による戸開を禁止する指令を出力する。乗り場呼び登録装置16は、ブレーキ診断装置12から入力された指令に基づき、乗り場呼びボタン15の動作を停止させる。これにより、ブレーキ力が低下した該エレベータに利用者を載せないようにする。
ステップS9において、ブレーキ診断装置12は、乗り場表示装置17に該エレベータは故障している旨のメッセージを表示する様に指令を出力する。乗り場呼び登録装置16は、ブレーキ診断装置12から入力された指令に基づき、乗り場表示装置17に、該エレベータは故障している旨のメッセージを表示させる。これに例えば、図4に示す様に、予め用意した内容を表示する等が考えられる。これにより、ブレーキ力が低下した該エレベータに利用者を載せないようにする。
その後、ステップS5に移って、トルク指令切替え装置18を速度制御装置7と電流制御装置8とを接続するように切替え、このブレーキ診断処理を終了する。このようにトルク指令切替え装置18を切替えても、上記ステップS6において運転指令制御装置6に該エレベータの運転指令出力の禁止を指令しているので、当該エレベータが運転されることはない。
以上のような本実施形態に係るエレベータの制御装置によれば、エレベータのサービス稼動中に一定期間の間隔で自動的にブレーキ診断を実行しブレーキ保持力の低下を監視することができる。そして、ブレーキ保持力に異常が見出された場合には、該エレベータの乗り場呼びボタンによる戸開操作を禁止すること及び、乗り場表示装置に該エレベータは故障している旨のメッセージを表示することにより、利用者が危険な該エレベータを使用することを防止する。これにより、利用者に対する安全が確保される。また、ブレーキ保持力に異常がある場合に、該エレベータが故障している旨のメッセージを乗り場表示装置に表示することで、利用者に該エレベータの現状を伝えることができ、利用者の不安を抑制することができる。そして、この表示を見た当該エレベータの管理者等は、エレベータを集中監視する情報センタへ故障発生を報告することで、ブレーキの点検修理等を行わせることができる。また、上記ステップS6において、運転指令制御装置6に該エレベータの運転指令出力の禁止を指令するのと同時に、ブレーキ異常による運転停止を上記情報センタへ自動発報するようにしても良い。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。