JP2020132426A - Long load vibration detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長尺物振れ検出装置に関し、特に、エレベータが設置された建物が地震等により揺れるのに起因して生じる主ロープ、釣合ロープその他の長尺物の振れを検出する長尺物振れ検出装置に関する。 The present invention relates to a long object runout detection device, and more particularly, a long object that detects runout of a main rope, a balancing rope or other long objects caused by shaking of a building in which an elevator is installed due to an earthquake or the like. Regarding the runout detection device.
近年、建築物の高層化が進むにつれ、ロープ式エレベータにおいて、地震や強風による建物の揺れに伴う主ロープ等の振れが問題になっている。 In recent years, as the height of buildings has increased, the runout of main ropes and the like due to the shaking of buildings due to earthquakes and strong winds has become a problem in rope elevators.
例えば、長周期地震動により建物が揺れると、昇降路内において建物最上部からかごを吊下げている主ロープやかごから垂下されている釣合ロープ(以下、本欄および[発明が解決しようとする課題]欄において、主ロープと釣合ロープを総称して、単に「ロープ」とする。)が、建物の揺れとほぼ同じ向きに、水平方向に振れる(以下、この水平方向のロープの振れを「横振れ」と称する。)。 For example, when a building sways due to long-period ground motion, the main rope that hangs the car from the top of the building in the hoistway and the balancing rope that hangs from the car (hereinafter, this column and [Invention attempts to solve] In the [Issue] column, the main rope and the balanced rope are collectively referred to as "ropes") and swing in the horizontal direction in almost the same direction as the swing of the building (hereinafter, the swing of this horizontal rope is referred to as the swing of the rope. It is called "lateral runout").
この場合、横振れの大きさに応じた管制運転が実施される。ここで、ロープの横振れの大きさが、ある閾値を超えたか否かを検出するロープ振れ検出装置が特許文献1に開示されている。
In this case, the control operation is performed according to the magnitude of the lateral vibration. Here,
特許文献1のロープ振れ検出装置は、投光器と受光器が1組となったセンサを有している。このセンサを第1のロープ横振動センサ12とし、特許文献1の段落[0028]、[0029]において、
『図4は図1の第1のロープ横振動センサ12の第1の例を示す平面図である。この例では、第1のロープ横振動センサ12は、検出光20を投光する投光器21と、検出光20を受光する受光器22とを有している。投光器21及び受光器22は、真上から見てかご7の幅方向(図のY軸方向)の両側に配置されている。検出光20は、かご7の幅方向に平行かつ水平に投光されている。
かご7の前後方向(図のX軸方向)への主ロープ6の横振動の振幅が予め設定された振幅閾値に達すると、検出光20が遮断される。即ち、この例では、主ロープ6の横振動に応じて断続的なON/OFF信号が出力される。上記のように2つの振幅閾値を設定する場合には、主ロープ6から検出光20までの距離が異なるように、2組の投光器21及び受光器22が配置される。』
と記されている。
The rope runout detection device of
"FIG. 4 is a plan view showing a first example of the first rope
When the amplitude of the lateral vibration of the main rope 6 in the front-rear direction (X-axis direction in the figure) of the car 7 reaches a preset amplitude threshold value, the
It is written.
特許文献1のロープ振れ検出装置によれば、主ロープ6のX軸方向の横振れの大きさの程度を2段階で検出することが可能となる。
According to the rope runout detection device of
また、特許文献1には、第2の例として、図5に、投光器21と受光器22をかご7の前後方向(図のX軸方向)両側に設置した例が開示されている。
Further,
よって、特許文献1の図4と図5、およびこれらの図に関する記載から、特許文献1のロープ振れ検出装置によれば、かご7の前後方向(図4のX軸方向)と幅方向(図5のY軸方向)に振れる主ロープ6の横振れの大きさの程度をそれぞれ2段階で検出することが可能となる。
Therefore, from FIGS. 4 and 5 of
しかしながら、上記したように、ロープは建物の揺れの向きとほぼ同じ向きに振れるため、ロープの振れの方向は、かごの幅方向と前後方向に限られない。よって、特許文献1のセンサ(投光器と受光器の1組)を用いて、上記方向以外のロープの横振れを検出しようとすると、さらに多くのセンサが必要となる。 However, as described above, since the rope swings in almost the same direction as the swinging direction of the building, the swinging direction of the rope is not limited to the width direction and the front-rear direction of the car. Therefore, if the sensor of Patent Document 1 (a set of a floodlight and a receiver) is used to detect the lateral vibration of the rope in a direction other than the above, more sensors are required.
また、昇降路内に吊り下げられている長尺物は、主ロープや前記釣合ロープの他にもガバナロープやトラベリングケーブルがある。特許文献1に記載の技術を用いて、これら長尺物各々の横振れも検出しようとすると、長尺物毎に対応させてさらにセンサを設けることが考えられるが、この場合、狭い昇降路内に多くの検出光20が輻湊することとなる。このため、ある長尺物の検出のための検出光20を他の長尺物が遮断してしまう事態が起こり、長尺物個々の確実な検出が困難となる。
Further, the long objects suspended in the hoistway include a governor rope and a traveling cable in addition to the main rope and the balancing rope. When trying to detect the lateral vibration of each of these long objects by using the technique described in
本発明は、上記した課題に鑑み、可能な限り確実に、検出対象とする長尺物のあらゆる方向の横振れの大きさを検出することが可能な長尺物振れ検出装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a long object runout detection device capable of detecting the magnitude of lateral runout in all directions of a long object to be detected as reliably as possible. The purpose.
上記の目的を達成するため、本発明に係る長尺物振れ検出装置は、エレベータの昇降路内に吊り下げられた長尺物の横振れの大きさを検出する長尺物振れ検出装置であって、前記昇降路内に設置され、その設置位置を含む昇降路内の水平面を一定の時間間隔で走査して、前記水平面に存する昇降路内の物体の前記設置位置からの方向と距離を計測し、当該方向と距離を位置データとして出力する測域センサと、前記測域センサから出力される位置データを、前記水平面上に採った座標平面における座標データに変換する変換手段と、前記座標平面において、前記長尺物を囲繞する検出枠を設定する検出枠設定手段と、前記測域センサの1回の走査で得られる複数の前記座標データの内、前記検出枠内に存する座標データ群の前記座標平面における中心座標を検出する検出手段と、前記検出手段で検出される前記中心座標から、前記長尺物が横振れしたときの当該横振れの前記水平面における振幅を割り出す割出手段と、を有し、前記検出枠設定手段は、前記検出手段がn回目(nは正の整数)の走査において検出した前記中心座標、(n+1)回目の走査において検出した前記中心座標、および前記時間間隔から、(n+2)回目の走査における前記座標データ群の中心座標を予測し、当該予測した中心座標に対応する位置に前記検出枠を移動させて、前記座標平面上の位置を更新することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the long object runout detection device according to the present invention is a long object runout detection device that detects the magnitude of lateral runout of a long object suspended in the hoistway of an elevator. Then, it is installed in the hoistway, and the horizontal plane in the hoistway including the installation position is scanned at regular time intervals to measure the direction and distance of an object in the hoistway existing in the horizontal plane from the installation position. Then, a range sensor that outputs the direction and distance as position data, a conversion means that converts the position data output from the range sensor into coordinate data in the coordinate plane taken on the horizontal plane, and the coordinate plane. In the detection frame setting means for setting the detection frame surrounding the long object, and the coordinate data group existing in the detection frame among the plurality of coordinate data obtained by one scanning of the range sensor. A detection means that detects the center coordinates in the coordinate plane, and an indexing means that calculates the amplitude of the lateral shake in the horizontal plane when the long object shakes from the center coordinates detected by the detection means. The detection frame setting means has the center coordinates detected in the nth scan (n is a positive integer) by the detection means, the center coordinates detected in the (n + 1) th scan, and the time interval. Therefore, the center coordinates of the coordinate data group in the (n + 2) th scan are predicted, the detection frame is moved to a position corresponding to the predicted center coordinates, and the position on the coordinate plane is updated. And.
また、前記長尺物が静止している状態で、前記座標平面上において当該長尺物を囲繞する検出枠を記憶する初期検出枠記憶部を有し、前記検出枠設定手段は、前記長尺物に横振れが生じる前における前記測域センサの一の走査を1回目とし、1回目と2回目の走査では、前記初期検出枠記憶部に記憶されている検出枠を前記長尺物を囲繞する検出枠として設定することを特徴とする。 Further, the detection frame setting means has an initial detection frame storage unit that stores a detection frame surrounding the long object on the coordinate plane while the long object is stationary, and the detection frame setting means has the long object. The first scan of the range sensor before lateral vibration occurs in the object, and in the first and second scans, the detection frame stored in the initial detection frame storage unit surrounds the long object. It is characterized in that it is set as a detection frame to be used.
また、前記座標平面における、前記検出枠内に存する前記座標データ群の中心座標と前記長尺物の中心座標とは対応関係にあり、前記検出枠は、前記測域センサの一の走査から次の走査の間に想定される最大に前記長尺物が変位した場合に、前記次の走査のときに、前記一の走査の結果得られた前記座標データ群の中心座標に対応する検出枠内に当該長尺物が入り得る最小の大きさに設定されていることを特徴とする。 Further, in the coordinate plane, the center coordinates of the coordinate data group existing in the detection frame and the center coordinates of the long object have a corresponding relationship, and the detection frame is next to the scan of one of the range sensors. In the detection frame corresponding to the center coordinates of the coordinate data group obtained as a result of the one scan at the time of the next scan when the long object is displaced to the maximum expected during the scan. It is characterized in that it is set to the minimum size that the long object can fit in.
さらに、前記測域センサの3回目以降の走査において、前記検出手段によって前記検出枠内に前記長尺物の座標データ群が検出されない場合、前記検出枠設定手段は、前記検出枠を前記初期検出枠記憶部に記憶されている検出枠にリセットし、前記検出手段によって座標データ群が検出されるのを待って、当該検出枠の更新を再開することを特徴とする。 Further, when the detection means does not detect the coordinate data group of the long object in the detection frame in the third and subsequent scans of the range sensor, the detection frame setting means detects the detection frame at the initial stage. It is characterized in that it resets to the detection frame stored in the frame storage unit, waits for the coordinate data group to be detected by the detection means, and then restarts the update of the detection frame.
あるいは、前記測域センサの3回目以降の走査において、前記検出手段によって前記検出枠内に前記長尺物の座標データ群が検出されない場合、前記検出枠設定手段は、前記検出枠を一時的に拡大し、前記検出手段によって座標データ群が検出されるのを待って、当該検出枠を元の大きさに戻すことを特徴とする。 Alternatively, if the detection means does not detect the coordinate data group of the long object in the detection frame in the third and subsequent scans of the range sensor, the detection frame setting means temporarily sets the detection frame. It is characterized in that it expands, waits for the coordinate data group to be detected by the detection means, and then returns the detection frame to its original size.
また、さらに、前記水平面に存する固定物の、前記座標平面上における存在領域を記憶する固定物存在領域記憶部を有し、前記検出手段は、前記測域センサの1回の走査で得られる前記複数の座標データから前記固定物存在領域内の座標データを除いた残りの座標データの内、前記検出枠内に存する座標データ群の前記座標平面における中心座標を検出することを特徴とする。 Further, it has a fixed object existence area storage unit that stores the existence area of the fixed object existing in the horizontal plane on the coordinate plane, and the detection means can be obtained by one scanning of the range sensor. Among the remaining coordinate data obtained by excluding the coordinate data in the fixed object existence region from the plurality of coordinate data, the center coordinate of the coordinate data group existing in the detection frame in the coordinate plane is detected.
また、前記エレベータは、かごと釣合おもりとが主ロープ群でつるべ式に吊り下げられると共に、前記かごと前記釣合おもりとの間に釣合ロープ群が垂下され、前記かごと前記釣合おもりとが前記昇降路内を反対向きに昇降する構成とされたエレベータであり、前記長尺物は、前記主ロープ群または前記釣合ロープ群を構成する複数本のロープであって、前記検出手段で検出される中心座標は、前記複数本のロープの検出結果である座標データ群の中心座標であることを特徴とする。 Further, in the elevator, the cage and the balancing weight are suspended by the main rope group in a hanging manner, and the balancing rope group is hung between the cage and the balancing weight, and the cage and the balancing weight are hung. The weight is an elevator configured to move up and down in the hoistway in the opposite direction, and the long object is a plurality of ropes constituting the main rope group or the balanced rope group, and the detection is performed. The center coordinates detected by the means are the center coordinates of the coordinate data group which is the detection result of the plurality of ropes.
上記の構成からなる本発明に係る長尺物振れ検出装置によれば、設置位置を含む昇降路内の水平面を一定の時間間隔で走査する測域センサから、前記水平面に存する物体の前記設置位置からの方向と距離が位置データとして出力され、当該位置データは、前記水平面上に採った座標平面における座標データに変換される。 According to the long object runout detection device according to the present invention having the above configuration, the installation position of an object existing in the horizontal plane is detected by a range sensor that scans the horizontal plane in the hoistway including the installation position at regular time intervals. The direction and distance from are output as position data, and the position data is converted into coordinate data in the coordinate plane taken on the horizontal plane.
一方、前記座標平面において、昇降路内に吊り下げられた長尺物を囲繞する検出枠が設定され、測域センサの1回の走査で得られる複数の座標データの内、前記検出枠内に存する座標データ群の中心座標が検出され、当該中心座標から、前記長尺物が横振れしたときの当該横振れの前記水平面における振幅が割り出される。 On the other hand, in the coordinate plane, a detection frame surrounding a long object suspended in the hoistway is set, and among a plurality of coordinate data obtained by one scanning of the range sensor, the detection frame is included. The center coordinates of the existing coordinate data group are detected, and the amplitude of the lateral vibration in the horizontal plane when the long object is laterally shaken is calculated from the central coordinates.
ここで、n回目(nは正の整数)の走査において検出された前記中心座標、(n+1)回目の走査において検出された前記中心座標、および前記時間間隔から、(n+2)回目の走査における前記座標データ群の中心座標が予測され、当該予測された中心座標に対応する位置に前記検出枠は移動されて、前記座標平面上の位置が更新される。これにより、可能な限り確実に、検出対象とされる長尺物が前記検出枠で特定されて、あらゆる方向の横振れの大きさを検出することができることとなる。 Here, from the center coordinates detected in the nth scan (n is a positive integer), the center coordinates detected in the (n + 1) th scan, and the time interval, the said in the (n + 2) th scan. The center coordinates of the coordinate data group are predicted, the detection frame is moved to a position corresponding to the predicted center coordinates, and the position on the coordinate plane is updated. As a result, the long object to be detected can be specified by the detection frame as reliably as possible, and the magnitude of the lateral vibration in all directions can be detected.
以下、本発明に係る長尺物振れ検出装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、構成要素間の尺度は、必ずしも統一していない。 Hereinafter, embodiments of the long object runout detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the scales among the components are not always unified.
図1は、実施形態に係る長尺物振れ検出装置の構成要素である測域センサ50,52を有するエレベータ10が収納された昇降路12内を乗り場(不図示)側から見た正面図であり、図2は、エレベータ10の右側面図である。なお、図2おいて、測域センサ50,52の図示は省略している。
FIG. 1 is a front view of the inside of the
図1、図2に示すように、エレベータ10は駆動方式としてトラクション方式を採用したロープ式エレベータである。昇降路12最上部よりも上の建物14部分に機械室16が設けられている。機械室16には、巻上機18とそらせ車20が設置されている。巻上機18を構成する綱車22とそらせ車20には、複数本の主ロープが巻き掛けられている。この複数本の主ロープを「主ロープ群24」と称することとする(なお、図1において、主ロープ群24は正確な本数で記載していない。)。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
主ロープ群24の一端部にはかご26が連結されており、他端部には釣合いおもり28が連結されていて、かご26と釣合おもり28とが主ロープ群24でつるべ式に吊り下げられている。
A
かご26と釣合おもり28との間には、最下端に釣合車30が掛けられた複数本の釣合ロープが垂下されている。この複数本の釣合ロープを「釣合ロープ群32」と称することとする。本例では、主ロープ群24を構成する主ロープの本数と釣合ロープ群32を構成する釣合ロープの本数は同数(本例では、6本)である。主ロープと釣合ロープの径は、一般的に、10mm〜20mmである。なお、主ロープ群24を構成する主ロープの本数と、釣合ロープ群32を構成する本数は、上記の本数に限らず、エレベータの仕様に応じて任意に選択される。
Between the
かご26の下端部からはトラベリングケーブル34が垂下されていて、トラベリングケーブル34のかご26とは反対側の端部は、昇降路12の上下方向における中程の側壁に設置されたケーブル接続箱(不図示)に接続されている。すなわち、トラベリングケーブル34は、かご26の下端部と前記ケーブル接続箱との間で、細長いU字状に吊り下げられている。トラベリングケーブル34は、かご26と後述する制御盤46との間で電力・信号を伝送するケーブルであり、かご26の動きに合わせて昇降するケーブルである。トラベリングケーブル34としては、一般的には平形ケーブルが用いられ、例えば、その厚みは15mmで幅が100mm程度である。
A traveling
昇降路12内には、一対のかご用ガイドレール36,38と一対の釣合いおもり用ガイドレール40,42とが、上下方向に敷設されている(いずれも、図1、図2において不図示、図4、図5を参照)。
In the
上記の構成を有するエレベータ10において、不図示の巻上機モータにより綱車22が正転または逆転されると、綱車22に巻き掛けられた主ロープ群24が走行し、主ロープ群24で吊り下げられたかご26と釣合おもり28が互いに反対向きに昇降する。また、これに伴って、かご26と釣合おもり28との間に垂下された釣合ロープ群32は、釣合車30において折り返し走行する。さらに、かご26の昇降に伴って、U字状に吊り下げられたトラベリングケーブル34の下端部(折返し部)も上下方向に変位する。
In the
機械室16には、巻上機18やそらせ車20の他に、地震や強風に伴って生じる建物14の長周期揺れを検知する長周期振動感知器44が設置されている。
In the
機械室16には、また、巻上機18やかご26に設置された各種装置(不図示)に電力を供給する電源ユニット(不図示)、および、前記各種装置を制御する制御回路ユニット48(図6)を有する制御盤46が設置されている。
The
制御回路ユニット48は、CPUにROM、RAMが接続された構成を有している(いずれも、不図示)。前記CPUは、前記ROMに格納された各種制御プログラムを実行することにより、巻上機18などを統括的に制御して、円滑なかごの昇降動作等による通常運転を実現する一方、地震などが発生した場合には、乗客の安全を図るため管制運転を実現する。
The
ここで、図2に示すように、主ロープ群24において、かご26を吊り下げる部分をかご側主ロープ部分24Aと称し、釣合おもり28を吊り下げる部分を釣合おもり側主ロープ部分24Bと称することとする。また、釣合ロープ群32において、かご26から垂下された部分(かご26と釣合車30との間の釣合ロープ群32部分)をかご側釣合ロープ部分32Aと称し、釣合おもり28から垂下された部分(釣合おもり28と釣合車30との間の釣合ロープ群32部分)を釣合おもり側釣合ロープ部分32Bと称することとする。
Here, as shown in FIG. 2, in the
さらに、トラベリングケーブル34において、図1に示すように、かご26から吊り下がっている部分をかご側ケーブル部分34A、前記接続箱から吊り下がっている部分を接続箱側ケーブル部分34Bと称することとする。
Further, in the traveling
上記の定義に従えば、主ロープ群24に占めるかご側主ロープ部分24Aと釣合おもり側主ロープ部分24Bの長さ(範囲)、および、釣合ロープ群32に占めるかご側釣合ロープ部分32Aと釣合おもり側釣合ロープ部分32B長さ(範囲)は、かご26および釣合おもり28の昇降位置によって伸縮(変動)する。また、トラベリングケーブル34に占めるかご側ケーブル部分34Aと接続側ケーブル部分34Bの長さ(範囲)もかご26の昇降位置によって伸縮(変動)する。
According to the above definition, the length (range) of the car-side
主ロープ群24を構成する複数本(本例では6本)の主ロープM1〜M6の配列について、図3を参照しながら説明する。図3は、綱車22とかご26との間の主ロープ群24部分、すなわち、かご側主ロープ部分24Aを表した概念図である。
The arrangement of the plurality of main ropes M1 to M6 constituting the main rope group 24 (six in this example) will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a
図3(a)の上図は、綱車22およびかご側主ロープ部分24Aの一部を正面から見た図であり、図3(a)の下図は、かご26を上面から見た図である。図3(a)の下図は、平面視において、主ロープ群24を構成する主ロープM1〜M6のかご26に対する連結位置と主ロープM1〜M6との対応関係を示す図である。図3(b)は、綱車22、かご側主ロープ部分24A、およびかご26の一部を右側方から見た図である。
The upper view of FIG. 3 (a) is a front view of a part of the
6本の主ロープM1〜M6は、図3(a)の上図に示すように、この順で、綱車22に水平方向(綱車22の軸心方向)に等間隔で巻き掛けられている。また、主ロープM1〜M6は、図3(a)の下図に示すように、この順で、かご26に等間隔で連結されている。
As shown in the upper figure of FIG. 3A, the six main ropes M1 to M6 are wound around the
ここで、かご26での連結間隔の方が、綱車22における巻き掛け間隔よりも大きくなっている。これは、主ロープM1〜M6端部をかご26へ連結する止め金具(シャックルロッド)の大きさ(外径)の影響による。このため、図3(a)に示すように、主ロープM1〜M6の間隔は、下方に行くほど、僅かではあるが広がっている。
Here, the connection interval in the
なお、釣合おもり側主ロープ部分24Bにおける主ロープM1〜M6の配列の態様も、上記したかご側主ロープ部分24Aと基本的に同様である(図5)。また、釣合ロープ群32を構成する複数本(本例では6本)の釣合ロープC1〜C6に関しても、その折り返し位置が綱車22になるか釣合車30になるかが異なるだけで(すなわち、上下方向が反対になるだけで)、かご側釣合ロープ部分32A、釣合おもり側釣合ロープ部分32Bにおける複数本のロープの配列は、図5、図4に各々示すように、基本的に、それぞれ、かご側主ロープ部分24A、釣合おもり側主ロープ部分24Bと同様である。
The arrangement of the main ropes M1 to M6 in the balanced weight side
上記の構成を有するエレベータ10が設置される建物14が長周期地震や強風によって揺れると、昇降路12内に吊り下げられた主ロープ群24、釣合ロープ群32、トラベリングケーブル34などの長尺物が横振れする。なお、昇降路12内に吊り下げられた長尺物は、これら以外に、ガバナロープ(不図示)がある。ガバナロープは、言うまでもなく、機械室16に設置された調速機のシーブと昇降路12底部に設けられた張り車との間にエンドレスに張られたロープである(いずれも不図示)。
When the
長尺物、例えば、主ロープ群24や釣合ロープ群32の横振れの程度に応じた管制運転を実現するため、横振れの振幅の程度が検出される。
In order to realize the control operation according to the degree of lateral vibration of the long object, for example, the
当該横振れの振幅を検出するための測域センサ50,52が、図1に示すように、昇降路12の側壁に設置されている。測域センサ50は、上下方向における昇降路12の中央位置に設置されており、測域センサ52は、昇降路12の全長に対して昇降路12の底部から1/4の高さの位置に設置されている。測域センサ50と測域センサ52は、上下方向における設置位置が異なるだけで同じセンサであり、用いられ方も同じである。よって、以下、測域センサ50を代表に説明し、測域センサ52の詳細については省略する。
As shown in FIG. 1, the
ここで、昇降路12は、図4、図5に示すように、本例では、四つの側壁54で囲まれた空間である。この四つの側壁54を区別する必要がある場合は、符号「54」にアルファベットA,B,C,Dを付すこととする。測域センサ50は、側壁54Bに設置されている。また、測域センサ50は、図1、図4、図5に示すように、かご26および釣合おもり28の昇降経路外に設置されている。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the
測域センサ50は、その設置位置を含む水平面に存する昇降路12内の物体(通常、複数)の当該設置位置からの方向と距離を計測し、当該方向と距離を2次元位置データとして出力する。前記2次元位置データは、極座標形式である。
The
測域センサ50は、例えば、所定角度間隔(例えば、0.125度)でレーザ光を出射して前記水平面を扇状に走査し、出射したレーザ光毎に物体まで往復してくる時間を計測し、距離に換算する光飛行時間測距法(Time of Flight)により、測域センサ50の設置位置から物体までの距離を計測する公知の2次元測域センサ(Laser Range Scanner)である。走査1回当たりの時間(走査時間)は、例えば、25msecであり、1秒当たりの走査回数は40回である。測域センサ50の走査角度αは、図4に示すように180度に近い大きさであり、測域センサ50の設置位置を含む水平面における昇降路12のほぼ全域が走査範囲になっている。
The
かご26が測域センサ50より下方に位置するときは(図1)、図4に示すように、かご側主ロープ部分24A、釣合おもり側釣合ロープ部分32Bが検出対象となり、かご16が測域センサ50より上方に位置するときは、図5に示すように、かご側釣合ロープ部分32A、釣合おもり側主ロープ部分24B、トラベリングケーブル34が検出対象となる。
When the
続いて、長周期地震や強風に起因して横振れしているかご側主ロープ部分24A等の長尺物の前記水平面における振幅を検出する方法について説明する。
Subsequently, a method of detecting the amplitude of a long object such as the
測域センサ50からの前記2次元位置データは、制御回路ユニット48の図6(a)に示す長尺物振れ量検出部60に入力される。制御回路ユニット48は、長尺物振れ量検出部60の他、運転制御部62を含む。運転制御部62は、上述したように、各種装置を制御して前記通常運転や前記管制運転を実現する。
The two-dimensional position data from the
極座標形式の2次元位置データは、長尺物振れ量検出部60の図6(b)に示す座標変換部6002によって、前記水平面上に採った座標平面における直交座標(xy直交座標)に変換される。
The two-dimensional position data in polar coordinate format is converted into orthogonal coordinates (xy orthogonal coordinates) in the coordinate plane taken on the horizontal plane by the coordinate
当該直交座標は、例えば、測域センサ50(図7では不図示)の設置位置を原点とする図7(a)、図7(b)に示すようなxy直交座標である。 The orthogonal coordinates are, for example, xy orthogonal coordinates as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) with the installation position of the range sensor 50 (not shown in FIG. 7) as the origin.
図7(a)には、かご側主ロープ部分24Aおよび釣合おもり側釣合ロープ部分32Bが測域センサ50の走査範囲に入っている状態(図4に示す状態)において一走査で検出された物体の座標(以下、「座標データ」と言う。)がプロットされている。図7(b)には、かご側釣合ロープ部分32A、釣合おもり側主ロープ部分24B、およびトラベリングケーブル34が測域センサ50の走査範囲に入っている状態(図5に示す状態)において一走査で検出された座標データがプロットされている。
In FIG. 7A, the
図7(a)、図7(b)において、プロットされた座標データに対応する物体の符号を括弧付きで記すこととする(図8についても同様)。 In FIGS. 7 (a) and 7 (b), the reference numerals of the objects corresponding to the plotted coordinate data are shown in parentheses (the same applies to FIG. 8).
上述した測域センサ50の検出原理から理解されるように、第1の物体が検出された場合、測域センサ50から見て、第1の物体の背後に隠れた第2の物体(または、その部分)は検出されない。例えば、図7(a)において、側壁54Cの一部が検出されていないのは、当該一部が測域センサ50から見てガイドレール36、釣合おもり側釣合ロープ部分32Bの背後に隠れているからである。また、測域センサ50の本例での設置位置では、釣合おもり用ガイドレール40(図4)は、かご用ガイドレール36の背後に隠れて、全く検出されていない。
As understood from the detection principle of the
本例において、必要な座標データは、横振れの検出対象である長尺物の座標データであり、かご用ガイドレール36,38、釣合おもり用ガイドレール40,42、側壁54などの固定物の座標データは、長尺物の特定のためには支障となる。
In this example, the necessary coordinate data is the coordinate data of a long object for which lateral vibration is detected, and is a fixed object such as a
そこで、測域センサ50の走査面(水平面)に存する固定物の、前記座標平面(xy直交座標)上における存在領域を予め記憶しておき、座標変換部6002から出力される座標データから固定物存在領域内の座標データを除いた座標データを長尺物の座標データと見做すこととしている。
Therefore, the existing region of the fixed object existing on the scanning surface (horizontal plane) of the
具体的には、図4、図5において、一点鎖線で区画する領域を固定物存在領域F1,F2,F3,F4,F5とする。一点鎖線の四角枠F1,F2,F3,F4の内側は、それぞれ、かご用ガイドレール36,38、釣合おもり用ガイドレール40,42が存在する領域である。また、一点鎖線の四角枠F5の外側は、側壁54が存在する領域である。なお、F1,F2,F3,F4は、四角に限らす、かご用ガイドレール36,38、釣合おもり用ガイドレール40,42の横断面形状に合わせたT字状の枠にしても構わない。
Specifically, in FIGS. 4 and 5, the region partitioned by the alternate long and short dash line is defined as the fixed object existence region F1, F2, F3, F4, F5. The insides of the square frames F1, F2, F3, and F4 of the alternate long and short dash line are areas where the
四角枠F1,F2,F3,F4,F5の前記座標平面上における位置は、長尺物振れ検出部60の固定物存在領域記憶部6006に記憶されており、四角枠F1,F2,F3,F4の内側と四角枠F5の外側とが固定物存在領域として認識されるように設定されている。
The positions of the square frames F1, F2, F3, F4, F5 on the coordinate plane are stored in the fixed object existence
長尺物振れ量検出部60の図6(b)に示す不要座標排除部6004は、固定物存在領域記憶部6006に記憶されている前記固定物存在領域を参照し、座標変換部6002から出力される座標データから当該固定物存在領域内の座標データを除いた残りの座標データを出力する。
The unnecessary coordinate
不要座標排除部6004から出力された座標データがプロットされた座標平面を図8(a)、図8(b)に示す。図8(a)では、座標変換部6002から出力される座標データ(図7(a))から、固定物(かご用ガイドレール36,38、釣合おもり用ガイドレール40,42、側壁54)の座標データが排除された残りの座標データ、すなわち、長尺物(本例では、かご側主ロープ部分24A、釣合おもり側釣合ロープ部分32A)の座標データがプロットされている。また、図8(b)では、座標変換部6002から出力される座標データ(図7(b)から、固定物(かご用ガイドレール36,38、釣合おもり用ガイドレール40,42、側壁54)の座標データが排除された残りの座標データ、すなわち、長尺物(本例では、かご側釣合ロープ部分32A、釣合おもり側主ロープ部分24B、トラベリングケーブル34のかご側ケーブル部分34A)の座標データがプロットされている。
The coordinate planes on which the coordinate data output from the unnecessary coordinate
上述の通り、不要座標排除部6004からは、図8(a)、図8(b)に示すように、複数の長尺物のみの座標データが出力される。これら長尺物各々の横振れの振幅を検出するためには、どの座標データがいずれの長尺物に該当するかを特定する必要がある。
この場合、長尺物が静止しているときはともかく、横振れし始めると、いずれの座標データがいずれの長尺物に対応するかを特定するのは困難である。
As described above, as shown in FIGS. 8A and 8B, the unnecessary coordinate
In this case, it is difficult to specify which coordinate data corresponds to which long object when the long object starts to swing, regardless of when the long object is stationary.
そこで、本実施形態では、以下のような方法で、個々の長尺物を特定している。
前記座標平面において、長尺物毎に、横振れを開始する前の状態、すなわち静止位置での状態を囲む検出枠を長尺物振れ量検出部60の初期検出枠記憶部6010に記憶している。本例では、かご側主ロープ部分24A(かご側釣合ロープ部分32A)、釣合おもり側釣合ロープ部分32B(釣合おもり側主ロープ部分24B)、およびトラベリングケーブル34のかご側ケーブル部分34A毎に、それぞれ、図4、図5に二点鎖線で示すような検出枠W1、検出枠W2、検出枠W3を初期検出枠記憶部6010記憶している。
Therefore, in the present embodiment, each long object is specified by the following method.
In the coordinate plane, the detection frame surrounding the state before the start of lateral vibration, that is, the state at the stationary position is stored in the initial detection
検出枠W1、W2、W3を用いた長尺物の検出方法は、いずれの検出枠でも同様なので、以下、検出枠W1を代表に説明し、検出枠W2、W3については、必要に応じて言及することとする。また、検出枠W1は、かご側主ロープ部分24A(図4)およびかご側釣合ロープ部分32A(図5)の検出に用いるが、いずれの検出方法も同様なので、かご側主ロープ部分24Aを例に説明することとする。
Since the method for detecting a long object using the detection frames W1, W2, and W3 is the same for all the detection frames, the detection frame W1 will be described as a representative below, and the detection frames W2 and W3 will be referred to as necessary. I decided to. Further, the detection frame W1 is used for detecting the car side
図9(a)に示すように、検出枠W1は、本例では方形をしている。検出枠W1は、前記座標平面において、かご側主ロープ部分24Aを囲繞する。
検出枠W1の中心P1は、本例では、静止状態のかご側主ロープ部分24Aの中心座標と一致している。検出枠W1の中心は方形をした検出枠W1の図心(前記方形の対角線の交点)である。かご側主ロープ部分24Aの中心座標は、複数本(本例では6本)の主ロープM1〜M6の前記座標平面上の座標の算術平均で求まる座標であり、設計上定まる座標である。
As shown in FIG. 9A, the detection frame W1 has a square shape in this example. The detection frame W1 surrounds the car-side
In this example, the center P1 of the detection frame W1 coincides with the center coordinates of the car-side
検出枠W1は、かご側主ロープ部分24A(主ロープM1〜M6)を過不足なく囲繞する所定の大きさに設定されている。当該所定の大きさについては後述する。
The detection frame W1 is set to a predetermined size that surrounds the car-side
検出枠W1と同様に、釣合おもり側釣合ロープ部分32B(釣合おもり側主ロープ部分24B)、およびトラベリングケーブル34のかご側ケーブル部分34Aの、それぞれに対応する検出枠W2(図4、図5)、検出枠W3(図5)が初期検出枠記憶部6010(図6(b))に記憶されている。
Similar to the detection frame W1, the detection frame W2 (FIG. 4, FIG. 4, corresponding to each of the balancing weight side balancing
なお、トラベリングケーブル34において、検出枠W3は、かご側ケーブル部分34Aと接続箱側ケーブル部分34Bの内、図5に示すように、かご側ケーブル部分34Aの方だけを囲繞するように設定している。これは、測域センサ50の本例の設置位置では、主にかご側ケーブル部分34Aが検出され、接続箱側ケーブル部分34Bはその背後に隠れてほとんど検出されないことによる。また、かご側ケーブル部分34Aと接続箱側ケーブル部分34Bは同様の挙動で横振れするため、片方のケーブル部分が検出できれば足りるためである。もちろん、かご側ケーブル部分34Aと接続箱側ケーブル部分34Bの両方が同じように検出できる位置に測域センサ50を設置する場合は、かご側ケーブル部分34Aと接続箱側ケーブル部分34Bの両方を囲繞するように、検出枠W3を設定しても構わない。
In the traveling
長尺物振れ量検出部60の中心座標検出部6008は、不要座標排除部6004から出力される座標データを、検出枠設定部6012で設定される検出枠W1、W2、W3内に存する座標データ毎に識別し、当該座標データ毎に処理する。検出枠W1、W2、W3内各々に存する座標データは、通常、複数個になるので、各検出枠W1、W2、W3内の座標データを「座標データ群」と称することとする。
The central coordinate
中心座標検出部6008は、検出枠W1、W2、W3内各々に存する座標データ群の中心座標R1、R2、R3を検出する。
The center coordinate
中心座標R1、R2、R3は、対応する座標データ群を構成する複数の座標データの算術平均として検出する。中心座標R1、R2、R3は、本例では、前記座標平面における、かご側主ロープ部分24A(かご側釣合ロープ部分32A)、釣合おもり側釣合ロープ部分32B(釣合おもり側主ロープ部分24B)、およびトラベリングケーブル34のかご側ケーブル部分34A各々の中心座標である。すなわち、中心座標R1、R2、R3は、本例では、かご側主ロープ部分24A(かご側釣合ロープ部分32A)、釣合おもり側釣合ロープ部分32B(釣合おもり側主ロープ部分24B)、およびトラベリングケーブル34のかご側ケーブル部分34A各々の中心座標と対応している。
The center coordinates R1, R2, and R3 are detected as arithmetic averages of a plurality of coordinate data constituting the corresponding coordinate data group. In this example, the center coordinates R1, R2, and R3 are the car side
中心座標検出部6008は、検出した中心座標R1、R2、R3を振幅割出部6014と検出枠設定部6012へ出力する。
The center coordinate
ここで、検出枠設定部6012は、横振れする長尺物の変位に対応させ、当該長尺物を囲繞する位置に検出枠W1、W2、W3を移動させて、前記座標平面上の位置を更新する。
前記座標平面上における位置の更新方法は、検出枠W1、W2、W3のいずれも同様なので、ここでは、検出枠W1を例に、かご側主ロープ部分24Aを検出する場合について説明する。
Here, the detection
Since the method of updating the position on the coordinate plane is the same for all of the detection frames W1, W2, and W3, here, a case where the car-side
測域センサ50による走査は、エレベータ10の運転開始前から、運転制御部62の指示によって開始される。エレベータ10の運転開始前においては、通常、かご側主ロープ部分24Aは静止していて、横振れは生じていない。この横振れが生じていない状態における測域センサ50の一の走査を1回目の走査とし、1回目と2回目の走査では、検出枠設定部6012は、初期検出枠記憶部6010に記憶されている検出枠W1を読み出して、当該初期の検出枠W1をかご側主ロープ部分24Aを囲繞する検出枠として設定する。もっとも、かご側主ロープ部分24Aは、静止していて、横振れが生じていないといっても、当然のことながら、完全に不動ではなく、建物14の僅かな揺れ等に起因して微動はしているものである。
The scanning by the
なお、かご側主ロープ部分24Aに横振れが生じていないことは、長周期振動感知器44からの出力結果を参照して確認しても構わない。すなわち、長周期振動感知器44によって、所定の時間、建物14に長周期揺れが生じていないことが確認されると、かご側主ロープ部分24Aにも横振れが生じていないと見做せるからである。
It may be confirmed by referring to the output result from the long-
初期検出枠記憶部6010に記憶されている検出枠W1は、上述の通り、横振れが生じていないかご側主ロープ部分24Aを囲繞するものなので、中心座標検出部6008は、1回目の走査では、間違いなく、かご側主ロープ部分24Aを特定することができる。また、走査の時間間隔は、上記したように、例えば、25msecと非常に短いため、この間に、
かご側主ロープ部分24Aが初期検出枠記憶部6010に記憶されている検出枠W1から外にはみ出すことはない。
As described above, the detection frame W1 stored in the initial detection
The
中心座標検出部6008は、検出枠設定部6012が設定した検出枠W1(初期検出枠記憶部6010から読みだされた検出枠W1)を利用して、1回目と2回目の走査におけるかご側主ロープ部分24Aの中心座標を検出する。中心座標検出部6008は、検出した中心座標を振幅割出部6014と検出枠設定部6012へ出力する。
The center coordinate
検出枠設定部6012は、1回目の走査における中心座標、2回目の走査における中心座標、および走査の時間間隔から3回目の走査におけるかご側主ロープ部分24Aの中心座標を予測し、当該予測した中心座標に対応する位置に検出枠W1を移動させて、検出枠W1の前記座標平面上の位置を更新し、3回目の走査におけるかご側主ロープ部分24Aの検出に供する。
The detection
検出枠設定部6012は、中心座標検出部6008がn回目(nは正の整数)の走査において検出したかご側主ロープ部分24Aの中心座標、(n+1)回目の走査において検出したかご側主ロープ部分24Aの中心座標、および走査の時間間隔から、(n+2)回目の走査におけるかご側主ロープ部分24Aの中心座標を予測し、当該予測した中心座標に対応する位置に検出枠W1を移動させて、前記座標平面上の位置を更新する。
The detection
このことについて、図9を参照しながら、さらに詳細に説明する。
図9(b)において、n回目と(n+1)回目の走査における検出のために設定された検出枠をそれぞれW1(n)、W1(n+1)とする。また、検出枠W1(n)、W1(n+1)を利用して検出されたかご側主ロープ部分24Aの中心座標をそれぞれR1(n)、R1(n+1)とする。
This will be described in more detail with reference to FIG.
In FIG. 9B, the detection frames set for the detection in the nth scan and the (n + 1) th scan are W1 (n) and W1 (n + 1), respectively. Further, the center coordinates of the car-side
検出枠設定部6012は、中心座標R1(n)と中心座標R1(n+1)から、中心座標R1(n)と中心座標R1(n+1)間の距離、すなわち、n回目の走査から(n+1)回目の走査の間におけるかご側主ロープ部分24Aの移動距離を求める。
The detection
また、検出枠設定部6012は、中心座標R1(n)から見た中心座標R1(n+1)の方向、すなわち、n回目の走査から(n+1)回目の走査の間におけるかご側主ロープ部分24Aの移動方向を求める。
Further, the detection
検出枠設定部6012は、前記移動距離と走査の時間間隔から、この間におけるかご側主ロープ部分24Aの平均移動速度(移動距離/時間間隔)を求める。
The detection
検出枠設定部6012は、当該平均移動速度、走査の時間間隔、および前記移動方向から、(n+2)回目の走査におけるかご側主ロープ部分24Aの中心座標を予測し、検出枠W1を当該予測した中心座標に対応する位置に移動させ、前記座標平面における検出枠W1の位置を更新する(検出枠W1(n+2))。「中心座標に対応する位置」とは、検出枠W1の中心P1(図9(a))が中心座標に一致する位置である。
The detection
このように、本実施形態では、n回目の走査において検出された中心座標R1(n)、(n+1)回目の走査において検出された中心座標R1(n+1)、および走査の時間間隔から、(n+2)回目の走査におけるかご側主ロープ部分24Aの中心座標が予測され、当該予測された中心座標に対応する位置に検出枠W1が移動されて[検出枠W1(n+2)]、前記座標平面上の位置が更新される。これにより、(n+2)回目の走査において、不要座標排除部6004から出力される座標データ中のかご側主ロープ部分24Aの座標データが検出枠W1(n+2)内の座標データとして特定され、他の長尺物と区別される。
As described above, in the present embodiment, (n + 2) is obtained from the central coordinates R1 (n) detected in the nth scan, the central coordinates R1 (n + 1) detected in the (n + 1) th scan, and the scan time interval. ) The center coordinates of the
ここで、検出枠W1が大きすぎると、横振れ中に、かご側主ロープ部分24A以外の他の長尺物も検出枠W1内に入ってしまうおそれがある。一方、小さすぎると、かご側主ロープ部分24Aが速い速度で変位しているときに、その全部を捉え難くなる。
Here, if the detection frame W1 is too large, there is a possibility that a long object other than the car-side
そこで、図9(c)に示すように、検出枠W1は、その中心P1と実線で示すかご側主ロープ部分24Aの中心座標が一致している状態から、走査の時間間隔の間に、破線で示すように、かご側主ロープ部分24Aが想定される最大に変位した状態でも、破線で示したかご側主ロープ部分24Aが検出枠W1内に入り得る、最小の大きさに設定されている。
Therefore, as shown in FIG. 9C, the detection frame W1 has a broken line during the scanning time interval from the state where the center coordinates of the center P1 and the center coordinates of the car-side
すなわち、検出枠W1の大きさは、かご側主ロープ部分24Aが横振れしているときに、測域センサ50の一の走査[(n+1)回目の走査]から次の走査[(n+2)回目の走査]の間に想定される最大にかご側主ロープ部分24Aが変位した場合でも、前記次の走査[(n+2)回目の走査]のときに、かご側主ロープ部分24Aの前記一の走査[(n+1)回目の走査]の結果得られたかご側主ロープ部分24Aの中心座標R1(n+1)に対応する検出枠W1内に、かご側主ロープ部分24Aが入り得る最小の大きさに設定されている。
That is, the size of the detection frame W1 is determined from one scan [(n + 1) th scan] of the
このような大きさに設定しておけば、図9(b)で説明した、(n+1)回目の走査のときから、かご側主ロープ部分24Aが予測を超えて変位し、その超過した変位量が最大の場合、すなわち上記の最大に変位した場合でもあっても、(n+2)回目の走査のときに、かご側主ロープ部分24Aは、中心座標R(n+1)に対応する検出枠W1内に入っている。ということは、(n+2)回目の走査のときに、かご側主ロープ部分24Aは検出枠W1(n+2)内にも入ることとなるので、(n+2)回目の走査において、かご側主ロープ部分24Aを検出することができるのである。
If the size is set to such a size, the
ここで、検出枠W1の大きさは、かご側主ロープ部分24Aにおけるかご26との連結位置近傍の主ロープM1〜M6の配列を基準に設定される。図3を参照しながら説明した通り、この位置おいて、主ロープM1〜M6の間隔が最も拡がっているため、当該位置でのかご側主ロープ部分24Aが囲繞できる大きさであれば足りるからである。
Here, the size of the detection frame W1 is set based on the arrangement of the main ropes M1 to M6 in the vicinity of the connection position with the
上記のようにして、検出枠設定部6012は、検出枠W1の前記座標平面上の位置を更新し、中心座標検出部6008は、検出枠W1内の座標データ群の中心座標、すなわち、かご側主ロープ部分24Aの中心座標R1を検出する。
As described above, the detection
上記の通り、検出枠W1の大きさは、かご側主ロープ部分24Aの設計上の中心座標と検出枠W1の中心P1が一致している状態(対応している状態)で設定している一方、検出枠W1は、現実に検出されたかご側主ロープ部分24Aの中心座標R1(すなわち、検出枠W1内の座標データ群の中心座標)に基づいて更新している。かご側主ロープ部分24Aを構成する主ロープM1〜M6の各々は、測域センサ50の上記検出原理から、その約半周しか検出されない(図7(a)、図8(a))。よって、かご側主ロープ部分24Aの設計上の中心座標と測域センサ50の検出により定まる中心座標とは、完全には一致しない。しかしながら、前記両中心座標のずれは僅かなので、特に問題とはならない。
As described above, the size of the detection frame W1 is set in a state where the design center coordinates of the car side
振幅割出部6014は、中心座標検出部6008から出力される中心座標R1から、かご側主ロープ部分24Aの振幅を割り出す。
The
ここで、長周期地震や強風に伴う建物14の揺れに起因してかご側主ロープ部分24Aが横振れする場合、かご側主ロープ部分24Aを構成する主ロープM1〜M6の各々は、独立して横振れするものの、障害物が無い場合には、基本的には同じ挙動で横振れする。すなわち、図4に示す配列を維持したまま、横振れする。
Here, when the car-side
よって、かご側主ロープ部分24Aの中心座標R1の振幅を割り出せば、主ロープM1〜M6個々の振幅を割り出したことになる。そこで、振幅割出部6014は、中心座標R1の変位から、かご側主ロープ部分24A全体の走査面(水平面)における振幅を割り出すこととしている。
Therefore, if the amplitude of the center coordinate R1 of the car-side
振幅割出部6014は、測域センサ50の一走査毎に中心座標検出部6008から入力される中心座標R1を所定時間(複数回の走査に亘って)モニタリングする。当該所定時間は、例えば、想定される横振れの最大周期(例えば、10秒)である。この所定時間を以下、「観測時間」と言う。
The
1回のモニタリングの結果を図10に示す。1回のモニタリングにおける複数の中心座標R1は、図10(a)に示すように、直線的に列を成したり(以下、この列を「座標列」と称する。)、図10(b)に示すように、楕円状の軌跡を描いたりする。振幅割出部6014は、前記座標列の両端に位置する座標(Xe1,Ye1)、(Xe2,Ye2)または、前記楕円の長軸(不図示)の端部付近の座標(Xe1,Ye1)、(Xe2,Ye2)を抽出し、この2点間の距離SXを演算する。SXが、1回のモニタリングの観測時間中に生じた最大振幅SXとみなされる。
The result of one monitoring is shown in FIG. As shown in FIG. 10 (a), the plurality of center coordinates R1 in one monitoring may form a linear array (hereinafter, this column is referred to as a "coordinate sequence"), or FIG. 10 (b). As shown in, it draws an elliptical locus. The
振幅割出部6014は、SXを振れレベル判定部6016へ出力する。振れレベル判定部6016は、振幅割出部6014から入力されるSXに基づいて、横振れの大きさのレベルを判定する。
The
振れレベル判定部6016は、予め定められた振幅の基準値S1、S2、S3、S4(S1<S2<S3<S4)と振幅SXを以下のように比較し、振幅SXが振れレベルL0(管制運転不要レベル)、L1(特低レベル)、L2(低レベル)、L3(高レベル)、およびL4(極高レベル)のいずれに該当するかを判定する。
The runout
SX<S1→L0
S1≦SX<S2→L1
S2≦SX<S3→L2
S3≦SX<S4→L3
S4≦SX →L4
SX <S1 → L0
S1 ≤ SX <S2 → L1
S2 ≤ SX <S3 → L2
S3 ≤ SX <S4 → L3
S4 ≤ SX → L4
振れレベル判定部6016は、判定結果の振れレベル(L0、L1、L2、L3、L4のいずれか)を運転制御部62へ出力する。
The runout
運転制御部62は、振れレベル判定部6016から入力される振れレベルに応じた管制運転を実施する。レベル毎に異なる管制運転の内容については省略する。
The
なお、かご側主ロープ部分24Aが、図8(a)における上下方向に大きく横振れして、X軸の原点まで、あるいは原点を超えて変位した場合、測域センサ50の検出原理から、原点およびその近傍の位置(以下、単に「原点位置」と言う。)では、主ロープM1だけが検出され、これ以外の主ロープM2〜M6はほとんど検出されない場合がある。
When the
そこで、かご側主ロープ部分24AがX軸の原点位置に在ると見做される場合、すなわち、主ロープM1〜M6の全てが検出される場合と比較して、検出枠W1内で検出される座標データの点数が極端に少ない場合は、そのときの座標データ群の中心座標は、検出枠W1の移動には用いるものの、かご側主ロープ部分24Aの振幅の割出には供しないこととしても構わない。
Therefore, it is detected in the detection frame W1 as compared with the case where the
ここで、主として、かご側主ロープ部分24Aを検出する目的であれば、測域センサ50を、かご側主ロープ部分24Aの横振れ中の位置に関わらず、常に、6本の主ロープM1〜M6の全てが検出できる位置に設置することとしても構わない。
Here, mainly for the purpose of detecting the car-side
そのような位置としては、例えば、図4に示す側壁54が好ましく、より好ましくは、側壁54Aの幅方向(図4における左右方向)の中央である。すなわち、かご側主ロープ部分24Aの横振れに関わらず、主ロープM1〜M6の並びの方向と交差する方向であって、主ロープM1〜M6までの間に他の物体が存在しない位置である。
As such a position, for example, the side wall 54 shown in FIG. 4 is preferable, and more preferably, the center of the
以上説明したように、実施形態では、測域センサ50、長尺物振れ量検出部60の座標変換部6002、不要座標排除部6004、固定物存在領域記憶部6006、中心座標検出部6008、初期検出枠記憶部6010、検出枠設定部6012および振幅割出部6014でロープ振れ検出装置が構成されている(図6)。
As described above, in the embodiment, the
当該ロープ振れ検出装置によれば、上述の通り、設置位置を含む昇降路12内の水平面を一定の時間間隔で走査する測域センサ50から、前記水平面に存する物体の前記設置位置からの方向と距離が位置データとして出力され、当該位置データは、前記水平面上に採った座標平面における座標データに変換される。
According to the rope runout detection device, as described above, from the
一方、前記座標平面において、昇降路12内に吊り下げられた長尺物(本例は、かご側主ロープ部分24A)のみを囲繞する検出枠が設定され、測域センサ50の1回の走査で得られる複数の座標データの内、前記検出枠内に存する座標データ群の前記座標平面における中心座標が検出され、当該中心座標から、前記長尺物が横振れしたときの当該横振れの前記水平面における振幅が割り出される。
On the other hand, in the coordinate plane, a detection frame is set to surround only a long object (in this example, the
ここで、n回目(nは正の整数)の走査において検出された前記中心座標、(n+1)回目の走査において検出された前記中心座標、および前記時間間隔から、(n+2)回目の走査における座標データ群の中心座標が予測され、当該予測された中心座標に対応する位置に前記検出枠は移動されて、前記座標平面上の位置が更新される。これにより、可能な限り確実に、前記検出枠で特定されて検出対象とされる長尺物のあらゆる方向の横振れの大きさを検出することができる。なお、本例では、検出枠内の座標データ群の中心座標と当該検出枠で囲繞される長尺物の中心座標とは対応しているため(略一致しているため)、予測される(n+2)回目の走査の座標データ群の中心座標は、(n+2)回目の走査における前記長尺物の中心座標でもある。 Here, the center coordinates detected in the nth scan (n is a positive integer), the center coordinates detected in the (n + 1) th scan, and the coordinates in the (n + 2) th scan from the time interval. The center coordinates of the data group are predicted, the detection frame is moved to a position corresponding to the predicted center coordinates, and the position on the coordinate plane is updated. Thereby, it is possible to detect the magnitude of the lateral vibration of the long object specified by the detection frame and to be detected in all directions as reliably as possible. In this example, the center coordinates of the coordinate data group in the detection frame and the center coordinates of the long object surrounded by the detection frame correspond to each other (because they are substantially the same), so that the prediction is made (because they are substantially the same). The center coordinate of the coordinate data group of the n + 2) th scan is also the center coordinate of the long object in the (n + 2) th scan.
上述した通り、座標変換部6002から出力される座標データの内、検出対象とする長尺物、例えば、上記の例では、かご側主ロープ部分24Aは、検出枠W1で特定される。このため、不要座標排除部6004は、必ずしも設けなくても構わないが、設けることにより以下の利点が得られる。
As described above, among the coordinate data output from the coordinate
不要座標排除部6004を設けない場合、例えば、かご側主ロープ部分24Aの横振れが非常に大きく、検出枠W1が釣合おもり用ガイドレール40に近接する場合、検出枠W1内に釣合おもり用ガイドレール40の座標データの一部が入ってしまう場合があり、誤検出を招く可能性があるからである。換言すると、不要座標排除部6004を設けることにより、長尺物が非常に大きく横振れしても、当該長尺物を検出するための検出枠内に固定物の座標データが含まれる事態を回避して誤検出が防止できる。
When the unnecessary coordinate
なお、何らかの原因により、横振れ中の、例えば、かご側主ロープ部分24Aが検出枠W1で捕捉できなくなるとき(すなわち、検出枠W1内に、かご側主ロープ部分24Aに相当する点数の座標データ(座標データ群)が検出されないとき)がある。この場合、検出枠設定部6012は、以下のいずれかの処理を実行することとしても構わない。
Note that, for some reason, when the car-side
[リセット処理]
検出枠W1を初期検出枠記憶部6012に記憶されている検出枠W1にリセットする。
長尺物、本例では、かご側主ロープ部分24Aは、横振れの際、通常、元の位置(静止状態の位置)を通過する。そこで、初期位置にリセットされた検出枠W1で、中心座標検出部6008により、かご側主ロープ部分24A(の座標データ群)が検出されるのを待って、検出枠W1の前記平面座標上の位置の更新を再開させる。
[Reset process]
The detection frame W1 is reset to the detection frame W1 stored in the initial detection
A long object, in this example, the
[拡大処理]
検出枠設定部6012は、検出枠W1を一時的に拡大し、中心座標検出部6008により、かご側主ロープ部分24A(の座標データ群)が検出されるのを待って、拡大した検出枠を元の大きさに戻す。
[Enlargement process]
The detection
具体的には、次の手順に従う。
(i)検出枠W1内にかご側主ロープ部分24A(の座標データ群)が検出されないと、
(ii)検出されなかった位置において、検出枠W1を拡大する。この拡大率は、例えば、2倍とする。
(iii)拡大された検出枠で、かご側主ロープ部分24A(の座標データ群)が検出されるのを待つ。
(iv)ある一の走査で、かご側主ロープ部分24A(の座標データ群)が再検出されると、
(v)前記一の走査と同じ位置で、検出枠を元の大きさに戻す。
(vi)そして、当該一の走査によって得られた座標データ群の中心座標とこの次の走査によって得られた(元の大きさの検出枠内の)座標データ群の中心座標から、さらにこの次の走査における座標データ群の中心位置を予測し、予測した中心位置に対応する位置に検出枠W1を移動させる。
(vii)以降、上記した実施形態と同様にする。
Specifically, the following procedure is followed.
(I) If the
(Ii) The detection frame W1 is expanded at the position where it was not detected. This enlargement ratio is, for example, doubled.
(Iii) Wait for the car side
(Iv) When the car side
(V) Return the detection frame to its original size at the same position as in the first scan.
(Vi) Then, from the center coordinates of the coordinate data group obtained by the one scan and the center coordinates of the coordinate data group (within the detection frame of the original size) obtained by the next scan, the next The center position of the coordinate data group in the scanning of is predicted, and the detection frame W1 is moved to the position corresponding to the predicted center position.
From (vii) onward, the same applies to the above-described embodiment.
以上、本発明に係る長尺物振れ検出装置を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記形態に限らないことはもちろんであり、例えば、以下の形態としても構わない。 Although the long object runout detection device according to the present invention has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following embodiment may be used.
(1)上記実施形態において検出枠は方形にしたが、検出枠の形状は方形に限らない。例えば、楕円形にしても良い。 (1) Although the detection frame is rectangular in the above embodiment, the shape of the detection frame is not limited to square. For example, it may be oval.
(2)上記実施形態において、検出枠設定部6012は、常に、検出枠W1、W2、W3を設定している。しかし、かご26が上昇するのに伴って、トラベリングケーブル34の下端部(折返し部)も上昇し、かご26が、ある位置より上方にある間は、例えば、トラベリングケーブル34は、測域センサ52(図1)で検出されなくなる。
(2) In the above embodiment, the detection
そこで、検出枠設定部6012は、かご26の昇降位置に応じて、設定する検出枠を変更しても構わない。具体的には、測域センサ52であれば、(i)かご26が測域センサ52より下方に位置する場合は、検出枠W1、W2を設定し、(ii)かご16が測域センサ52よりも上方で、かつ、トラベリングケーブル34の下端部が測域センサ52よりも下方に位置する場合は、検出枠W1、W2、W3を設定し、(iii)トラベリングケーブル34の下端部が測域センサ52よりも上方に位置する場合は、検出枠W1、W2を設定する。
Therefore, the detection
(i)、(ii)、(iii)のいずれに該当するかは、かご26の昇降位置によって定まる。検出枠設定部6012は、運転制御部62から出力されるかご位置情報を参照して、設定すべき検出枠を決定する。
Which of (i), (ii), and (iii) is applicable is determined by the elevating position of the
(3)上記実施形態では、主ロープ、釣合ロープ、およびトラベリングケーブルを検出対象としたが、さらに、ガバナロープ(不図示)を検出対象に加えても構わない。この場合、初期検出枠記憶部6010には、検出枠W1、W2、W3と同様に、ガバナロープ用の初期位置での検出枠が記憶され、検出枠設定部6012は、初期検出枠記憶部6010からガバナロープ用の前記検出枠を読み出した後、上記検出枠W1、W2、W3と同様にして、前記座標平面上における当該検出枠の位置を更新する。
(3) In the above embodiment, the main rope, the balancing rope, and the traveling cable are targeted for detection, but a governor rope (not shown) may be added as a detection target. In this case, the initial detection
上述したように、主ロープ群や釣合ロープ群では、複数のロープの並び方向と測域センサの設置位置の関係で、検出結果に影響が出るが、ガバナロープは、1本のロープであるため、そのような影響は受けない。 As described above, in the main rope group and the balanced rope group, the detection result is affected by the relationship between the arrangement direction of multiple ropes and the installation position of the range sensor, but since the governor rope is one rope. , Not affected by such.
(4)上記実施形態では、例えば、かご側主ロープ部分24Aを測域センサ50で検出すると、図8(a)等で示したように、主ロープM1〜M6各々の約半周が正確に検出された。
(4) In the above embodiment, for example, when the car-side
しかしながら、測域センサの性能によっては、得られる座標データは、図11(a)、図11(b)に示すような結果となる。すなわち、前記約半周の両端部およびその近傍が正しく検出されないことがある。これは、測域センサから出射され、前記両端部とその近傍に照射されたレーザ光が測域センサへ正しく反射されて戻ってこないことに起因している。 However, depending on the performance of the range sensor, the obtained coordinate data will have the results shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). That is, both ends of the approximately half circumference and the vicinity thereof may not be detected correctly. This is because the laser beam emitted from the range sensor and irradiated at both ends and the vicinity thereof is correctly reflected by the range sensor and does not return.
このため、主ロープM1〜M6各々の検出結果として得られる座標データの分布領域が、図11(a)に示すように、図8(a)と比較して、若干広がってしまう。ここで、主ロープM1〜M6各々の検出結果として得られる座標データの内、真に主ロープM1〜M6各々の周面の位置を示す座標データを「正規データ」と称し、正規データ以外の座標データを「ゴーストデータ」と称する。ゴーストデータは、図11(a)、図11(b)に示すように、測域センサ(座標原点)からみて正規データの僅か後方に散在する。 Therefore, as shown in FIG. 11A, the distribution area of the coordinate data obtained as the detection result of each of the main ropes M1 to M6 is slightly wider than that in FIG. 8A. Here, among the coordinate data obtained as the detection results of each of the main ropes M1 to M6, the coordinate data that truly indicates the position of the peripheral surface of each of the main ropes M1 to M6 is referred to as "regular data", and coordinates other than the regular data. The data is referred to as "ghost data". As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the ghost data is scattered slightly behind the normal data when viewed from the range sensor (coordinate origin).
そこで、測域センサの性能に対応させて、上記検出枠W1と同様にして移動させても、常に、正規データはもとよりゴーストデータも入り得る範囲を有する大きさの検出枠WE1(検出枠W1よりも大きめの検出枠)を設定する。 Therefore, even if the detection frame W1 is moved in the same manner as the detection frame W1 according to the performance of the range sensor, the detection frame WE1 (from the detection frame W1) having a size that can always contain not only regular data but also ghost data. Also set a large detection frame).
検出枠WE1を用いての、かご側主ロープ部分24Aの振幅の検出は、上記実施形態と同様に行われる。すなわち、検出枠WE1内に検出される座標データ群の中心座標に基づいて、検出枠WE1を走査毎に移動させ、前記観測時間中に得た複数の中心座標から振幅を割り出すのである。
The detection of the amplitude of the car-side
なお、図11(b)に示す座標データの分布状況から分かるように、座標データ群の中心座標の、当該座標データ群の中の正規データ全体に対する相対位置は変動する。しかし、その変動量は僅かであり、当該変動量を考慮した大きさに検出枠WE1を設定しておけば、検出枠WE1の移動に関わらず、検出枠WE1で略全ての座標データ(正規データおよびゴーストデータ)を囲繞することができる。 As can be seen from the distribution of the coordinate data shown in FIG. 11B, the relative position of the center coordinates of the coordinate data group with respect to the entire regular data in the coordinate data group fluctuates. However, the amount of fluctuation is small, and if the detection frame WE1 is set to a size that takes the fluctuation amount into consideration, almost all coordinate data (regular data) in the detection frame WE1 regardless of the movement of the detection frame WE1. And ghost data) can be enclosed.
また、上記の通り、座標平面において、ゴーストデータを含む座標データ群の中心座標の、かご側主ロープ部分24A(主ロープM1〜M6)の中心座標(複数の正規データの中心座標)との相対位置は変動する。しかしながら、その変動量は僅かである。
Further, as described above, in the coordinate plane, the center coordinates of the coordinate data group including the ghost data are relative to the center coordinates (center coordinates of a plurality of regular data) of the
よって、座標データ群の中心座標の変位量は、かご側主ロープ部分24Aの中心座標の変位量と見做せるため、座標データ群の中心座標の変位に基づいて、かご側主ロープ部分24Aの振幅が求められることになる。
Therefore, since the displacement amount of the center coordinates of the coordinate data group can be regarded as the displacement amount of the center coordinates of the car side
本発明に係る長尺物振れ検出装置は、エレベータを構成する主ロープ、釣合ロープなどの長尺物の、長周期地震動等に起因する横振れの振幅の程度を長尺物毎に検出する装置として好適に利用可能である。 The long object runout detection device according to the present invention detects the degree of lateral runout amplitude caused by a long-period seismic motion of a long object such as a main rope or a balancing rope constituting an elevator for each long object. It can be suitably used as an apparatus.
50、52 測域センサ
6002 座標変換部
6008 中心座標検出部
6012 検出枠設定部
6014 振幅割出部
50, 52
Claims (7)
前記昇降路内に設置され、その設置位置を含む昇降路内の水平面を一定の時間間隔で走査して、前記水平面に存する昇降路内の物体の前記設置位置からの方向と距離を計測し、当該方向と距離を位置データとして出力する測域センサと、
前記測域センサから出力される位置データを、前記水平面上に採った座標平面における座標データに変換する変換手段と、
前記座標平面において、前記長尺物を囲繞する検出枠を設定する検出枠設定手段と、
前記測域センサの1回の走査で得られる複数の前記座標データの内、前記検出枠内に存する座標データ群の前記座標平面における中心座標を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出される前記中心座標から、前記長尺物が横振れしたときの当該横振れの前記水平面における振幅を割り出す割出手段と、
を有し、
前記検出枠設定手段は、
前記検出手段がn回目(nは正の整数)の走査において検出した前記中心座標、(n+1)回目の走査において検出した前記中心座標、および前記時間間隔から、(n+2)回目の走査における前記座標データ群の中心座標を予測し、当該予測した中心座標に対応する位置に前記検出枠を移動させて、前記座標平面上の位置を更新することを特徴とする長尺物振れ検出装置。 It is a long object runout detection device that detects the magnitude of the lateral runout of a long object suspended in the hoistway of an elevator.
The horizontal plane in the hoistway, which is installed in the hoistway and includes the installation position, is scanned at regular time intervals to measure the direction and distance of an object in the hoistway existing in the horizontal plane from the installation position. A range sensor that outputs the direction and distance as position data,
A conversion means for converting the position data output from the range sensor into coordinate data in the coordinate plane taken on the horizontal plane, and
A detection frame setting means for setting a detection frame surrounding the long object in the coordinate plane, and
A detection means for detecting the center coordinates in the coordinate plane of the coordinate data group existing in the detection frame among the plurality of coordinate data obtained by one scanning of the range sensor.
From the center coordinates detected by the detection means, an indexing means for determining the amplitude of the lateral shake in the horizontal plane when the long object shakes sideways, and
Have,
The detection frame setting means
From the center coordinates detected by the detection means in the nth scan (n is a positive integer), the center coordinates detected in the (n + 1) th scan, and the time interval, the coordinates in the (n + 2) th scan. A long object runout detection device characterized in that the center coordinates of a data group are predicted, the detection frame is moved to a position corresponding to the predicted center coordinates, and the position on the coordinate plane is updated.
前記検出枠設定手段は、
前記長尺物に横振れが生じる前における前記測域センサの一の走査を1回目とし、1回目と2回目の走査では、前記初期検出枠記憶部に記憶されている検出枠を前記長尺物を囲繞する検出枠として設定することを特徴とする請求項1に記載の長尺物振れ検出装置。 It has an initial detection frame storage unit that stores a detection frame surrounding the long object on the coordinate plane while the long object is stationary.
The detection frame setting means
The first scan of the range sensor before lateral vibration occurs in the long object is set as the first scan, and in the first and second scans, the detection frame stored in the initial detection frame storage unit is set as the long object. The long object runout detection device according to claim 1, wherein the detection frame surrounds an object.
前記検出枠は、前記測域センサの一の走査から次の走査の間に想定される最大に前記長尺物が変位した場合に、前記次の走査のときに、前記一の走査の結果得られた前記座標データ群の中心座標に対応する検出枠内に当該長尺物が入り得る最小の大きさに設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の長尺物振れ検出装置。 In the coordinate plane, the center coordinates of the coordinate data group existing in the detection frame and the center coordinates of the long object have a corresponding relationship.
The detection frame obtains the result of the one scan at the time of the next scan when the long object is displaced to the maximum expected between one scan and the next scan of the range sensor. The long object runout detection according to claim 1 or 2, wherein the long object is set to the minimum size that can be accommodated in the detection frame corresponding to the center coordinates of the coordinate data group. apparatus.
前記検出枠設定手段は、前記検出枠を前記初期検出枠記憶部に記憶されている検出枠にリセットし、前記検出手段によって座標データ群が検出されるのを待って、当該検出枠の更新を再開することを特徴とする請求項3に記載の長尺物振れ検出装置。 When the coordinate data group of the long object is not detected in the detection frame by the detection means in the third and subsequent scans of the range sensor.
The detection frame setting means resets the detection frame to the detection frame stored in the initial detection frame storage unit, waits for the detection means to detect the coordinate data group, and updates the detection frame. The long object runout detection device according to claim 3, wherein the device is restarted.
前記検出枠設定手段は、前記検出枠を一時的に拡大し、前記検出手段によって座標データ群が検出されるのを待って、当該検出枠を元の大きさに戻すことを特徴とする請求項3に記載の長尺物振れ検出装置。 When the coordinate data group of the long object is not detected in the detection frame by the detection means in the third and subsequent scans of the range sensor.
The claim is characterized in that the detection frame setting means temporarily expands the detection frame, waits for the detection means to detect a coordinate data group, and then returns the detection frame to the original size. 3. The long object runout detection device according to 3.
前記検出手段は、前記測域センサの1回の走査で得られる前記複数の座標データから前記固定物存在領域内の座標データを除いた残りの座標データの内、前記検出枠内に存する座標データ群の前記座標平面における中心座標を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の長尺物振れ検出装置。 It has a fixed object existence area storage unit that stores the existence area of the fixed object existing in the horizontal plane on the coordinate plane.
The detection means is the coordinate data existing in the detection frame among the remaining coordinate data obtained by removing the coordinate data in the fixed object existence region from the plurality of coordinate data obtained by one scanning of the range sensor. The long object runout detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the center coordinates in the coordinate plane of the group are detected.
前記長尺物は、前記主ロープ群または前記釣合ロープ群を構成する複数本のロープであって、
前記検出手段で検出される中心座標は、前記複数本のロープの検出結果である座標データ群の中心座標であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の長尺物振れ検出装置。 In the elevator, the basket and the balancing weight are suspended in a hanging manner by the main rope group, and the balancing rope group is hung between the basket and the balancing weight, and the basket and the balancing weight are suspended. Is an elevator configured to move up and down in the hoistway in the opposite direction.
The long object is a plurality of ropes constituting the main rope group or the balanced rope group.
The long object according to any one of claims 1 to 6, wherein the center coordinates detected by the detection means are the center coordinates of the coordinate data group which is the detection result of the plurality of ropes. Runout detector.
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