JP5764714B2 - エレベータ駆動装置への電力供給制御 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ駆動装置への電力供給の制御に関する。

エレベータ装置は、エレベータかごの移動を制御する種々のコンポーネントを含む。例えば、エレベータ駆動装置は、エレベータかごを移動させるモータの制御を担う。例えば、エレベータかごドアや昇降路に沿ったドアが開いている場合にモータがエレベータかごを移動させるのを防ぐために、エレベータ安全チェーンがエレベータ駆動装置と関連づけられている。安全チェーンは、駆動装置およびモータへの電力供給を防ぐように動作する。

安全チェーンによるエレベータ駆動装置およびモータへの電力供給の制御は、典型的に高コストのリレーを使用することによって達成されている。エレベータの規準は、このようなリレーの正常な動作を確認することを要求する。従って、動作確認のために比較的高価な強制ガイド式リレーが典型的に使用されている。強制ガイド式リレーは、高価でかつ駆動回路基盤上にかなりの空間を要する。強制ガイド式リレーは、フェールセイフな方式でリレーの動作を監視することができる点で有用である。強制ガイド式リレーは、２つの接点を含み、一方は通常閉じており、他方は通常開いている。一方の接点は、他方の接点の状態の監視を可能とし、これにより、リレーの動作の監視が達成される。

エレベータ装置の設計者は、コストおよび要求される空間を減少させようと常に努力している。強制ガイド式リレーは、これらの両方の目的の達成を妨げている。

例示的なエレベータ制御装置は、エレベータ駆動装置を含む。安全チェーンが、エレベータ装置の選択されたコンポーネントの少なくとも１つの状態を監視するように構成されている。第１のスイッチが、監視された状態に従ってエレベータ駆動装置に電力を選択的に供給するように安全チェーンによって制御される。第２のスイッチが、第１のスイッチと直列に設けられている。第２のスイッチは、監視された状態に従ってエレベータ駆動装置に電力を選択的に供給するように安全チェーンによって制御される。監視装置が、第１および第２のスイッチがエレベータ駆動装置に電力を供給するために電力供給状態であるべき場合を判断するように構成されている。このような状況の１つは、エレベータかごの移動が望まれるときである。監視装置は、エレベータ駆動装置に電力を供給するように安全チェーンが第２のスイッチを制御するのを許可する前に、第１のスイッチが電力供給状態であることを確認する。監視装置は、第１のスイッチが適切に電力供給状態であるときに、第２のスイッチが電力供給状態であるかを判断する。監視装置は、第１のスイッチまたは第２のスイッチのいずれかが所望の状態でないと判断したときには、エレベータ駆動装置への電力供給を防ぐように設けられている。

エレベータ駆動装置への電力供給を制御する例示的な方法は、安全チェーンとエレベータ駆動装置への電気接続部との間の第１および第２のスイッチが、エレベータ駆動装置に電力を供給するために電力供給状態であるべき場合を判断することを含む。第２のスイッチが電力供給状態となることを許可する前に、第１のスイッチが電力供給状態であることを確認する。第１のスイッチが適切に電力供給状態であるときに、第２のスイッチが電力供給状態であるかを判断する。第１のスイッチまたは第２のスイッチが所望の状態でなければ、エレベータ駆動装置への電力供給が防がれる。

開示された実施例の種々の特徴および利点は、以下の詳細な説明により当業者に明らかとなる。詳細な説明に付随する図面について、以下に簡単に説明する。

本発明の実施例に従って設計された例示的なエレベータ電力供給制御装置の概略説明図である。 例示的な制御方法の概要を示すフローチャートである。

図１は、エレベータ制御装置２０を概略的に示している。エレベータ駆動装置２２が、関連するエレベータかご（図示省略）の移動を制御するためにモータ（図示省略）の動作を制御する。安全チェーン２４が、エレベータ駆動装置２２が電源２６から電力供給を受けるかどうかを選択的に制御する。安全チェーン２４は、導線２８が電源２６からエレベータ駆動装置２２に電力を伝導するかどうかを効果的に制御する。

安全チェーン２４は、エレベータ装置の少なくとも１つの選択されたコンポーネントの少なくとも１つの状態を監視するように構成されている。一例では、安全チェーン２４は、昇降路に沿って設けられたドアロックに関連する複数のスイッチを含む。安全チェーン２４は、いずれかのドアロックが昇降路ドアが開いていることを示す場合に、エレベータ駆動装置２２が電力供給を受けるのを防ぐように設けられている。

安全チェーン２４は、電源２６からの電力が導線２８を通ってエレベータ駆動装置２２に供給されるかどうかを制御するために第１のスイッチ３０を制御する。安全チェーン２４は、さらに、第２のスイッチ３２を制御する。第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２の両方が電力供給状態である（すなわち、閉じている）場合に、エレベータ駆動装置２２は電源２６から電力供給を受けることができる。第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２は、エレベータ駆動装置２２のインバータゲート駆動回路から独立している。

図示の例では、第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３２は、独立したリレースイッチを含む。一例では、スイッチは、両方とも単極単投（ＳＰＳＴ）リレースイッチである。他の例では、第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３２は、それぞれ単極双投（ＳＰＤＴ）リレースイッチである。他の例は、半導体スイッチである。

第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３２は、自己監視機能を提供しない。図１の例は、関連するエレベータ装置の現在の状態に基づいて第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２が適切に作動されているかを判断するように設けられた監視装置３４を含む。一例では、監視装置３４は、マイクロプロセッサを含む。監視装置３４は、第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３４が電力供給状態であるべき場合を判断するために、例えば、ソフトウェアまたはファームウェアでプログラムされている。他の例では、監視装置３４は、スイッチの状態を判断をするように構成されたＡＳＩＣを含む。他の例示的な監視装置は、個別の論理要素を含む。

監視装置３４は、第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２が電力供給状態であるべきかどうかを判断するように構成されている。電力供給状態であるべき場合には、監視装置３４は、制御コンポーネント３６（例えば、固体スイッチ）を使用して、第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３２が安全チェーンによって作動されるタイミングを制御する。監視装置３４は、監視装置３４によって第１のスイッチ３０が適切に電力供給状態であることが確認されるまで、第２のスイッチ３２の作動を遅延する。監視装置３４は、続いて、安全チェーン２４による第２のスイッチ３２の作動を許可し、第２のスイッチ３２が対応する状況において適切に電力供給状態であることを確認する。

図示の例では、監視装置３４は、３８として概略的に示す、第１のスイッチ３０とエレベータ駆動装置２２との間の第１のスイッチ３０の出力側で導線２８の電圧を監視する。第１のスイッチ３０の出力側（例えば、３８における導線２８）の電圧は、第１のスイッチ３０が電力供給状態であるかを示す。第１のスイッチ３０の状態に関して間違った肯定の判断を避けるために、第１のスイッチ３０が電力供給状態であるかを監視装置３４が判断しているときは、第２のスイッチ３２の電力供給状態は許可されない。一例では、監視装置３４は、さらに、第２のスイッチ３２が適切な電圧を有しているかを同時に判断する。

監視装置３４は、第１のスイッチ３０の適切な作動が確認されると、安全チェーンが第２のスイッチ３２を作動することを許可する。監視装置３４は、４０として概略的に示す、第２のスイッチ３２とエレベータ駆動装置２２との間の導線２８の部分の電圧を測定する。換言すると、監視装置３４は、第２のスイッチ３２の出力側の電圧が所望のスイッチ状態を示しているかを判断する。これにより、監視装置３４は、第２のスイッチ３２の作動状態を判断することができる。

例示的な実施例の監視装置３４は、マイクロプロセッサを含むので、万一導線２８が高電圧状態となった際に監視装置３４を保護するために絶縁要素４２が設けられている。

図２は、例示的な方法の概要を示すフローチャート５０である。５２では、エレベータ装置は、エレベータ駆動装置２２が休止している動作状態である。これは、例えば、エレベータかごが乗客を乗車させるために乗場に停車した状態に対応する。この状態では、スイッチ３０，３２は開いており、ＤＣ電源がエレベータ駆動装置２２のインバータゲート駆動回路から切断されている。５４では、エレベータ駆動装置２２は、エレベータかごを移動させるべきであることを示す走行指令を受信する。５６では、安全チェーン２４が動作し、電源２６からの電力を導線２８を通してエレベータ駆動装置２２に供給するために、第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２を（例えば、閉じるように）作動させようと試みる。

５８で示すように、監視装置３４は、第１のスイッチ３０の作動を許可し、第２のスイッチ３２の作動を防ぐ。監視装置３４は、このために、例えば、スイッチ３６を制御する。６０では、監視装置３４は、第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２の出力側の電圧を測定する（例えば、図１の位置３８，４０における電圧を測定する）。

６２では、３８，４０で測定した電圧が、第１のスイッチ３０が電力供給状態であり、第２のスイッチ３２が電力供給状態でないことを示すかを判断する。これらの状態が共に満たされない場合には、安全チェーンが６４で無効（ｄｉｓａｂｌｅ）とされ、エレベータ駆動装置２２は電力供給を受けず、指令された走行が実行されない。換言すると、第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２が、これらのスイッチの所望の動作と一致する方法で動作していない場合には、エレベータかごの移動が防がれる。

６２における判断が肯定であると仮定すると、監視装置３４は、６６で第２のスイッチ３２の作動を許可する。ステップ５６とステップ６６との間には遅延がある。この遅延は、第１のスイッチ３０が適切に機能しているかを確認するために監視装置３４によって制御される。６８では、監視装置３４は、第２のスイッチ３２の出力側の（例えば、図１の４０における）電圧を測定する。

７０では、ステップ６８で測定した電圧が、第２のスイッチ３２が適切に電力供給状態である場合に予想される電圧と一致するかどうかを判断する。一致しなければ、安全チェーンが７２で無効にされ、エレベータ駆動装置２２はエレベータかごを移動させるためにモータを制御することができなくなる。

７０における判断が肯定であると仮定すると、エレベータ駆動装置２２は、７４で電力供給を受け、かごが所望の通りに移動される。７６では、エレベータかごは停止し、エレベータかごから乗客が降車できるようにドアが開かれている。この時点では、安全チェーン２４は、ドアが開いていることを検出したために無効となっている。７６で安全チェーンが無効とされると、７８で第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３２が開かれ、電源２６からエレベータ駆動装置２２にそれ以上の電力が供給されなくなり、安全チェーン２４が後で第１のスイッチ３０と第２のスイッチ３２を作動させて上述と同じ方法で電力供給状態とするまで、エレベータかごのそれ以上の移動が防がれる。

他方のスイッチ３０，３２の適切な動作が確認されるまで、一方のスイッチ３０，３２の作動を遅延する上述の技術により、エレベータの各走行の最初に両方のスイッチをテストすることができる。上述の技術は、いずれかのスイッチ３０，３２または制御コンポーネント３６の故障状態を必ず検出する。加えて、制御コンポーネント３６は、第１のスイッチ３０または第２のスイッチ３２のいずれかを無効にするが、安全チェーン２４に影響を及ぼさない。従って、図示の例は、装置２０に必要な完全性を維持すると同時に、第１のスイッチ３０および第２のスイッチ３２のそれぞれの作動状態の監視を可能にする。

上述の例によれば、エレベータ駆動装置への電力供給の制御に関するエレベータ規準を満たすために必要な監視機能を実現することができる。上述の例は、強制制御リレースイッチなどの高価なコンポーネントを必要とせずにこの目的を達成する。その代わりに、監視装置３４と共に比較的安価なＳＰＳＴリレーまたはＳＰＤＴリレーを使用することができる。これにより、コストおよび回路基盤の空間を節減することができる。

上述の説明は、例示的なものであり、限定的なものではない。開示された実施例の変更や改良は、当業者には明らかであり、本発明の趣旨から必ずしも逸脱するものではない。本発明に与えられる法的保護の範囲は、以下の請求項の検討によってのみ判断される。

Claims (18)

1. エレベータ駆動装置と、
   エレベータ装置の選択されたコンポーネントの少なくとも１つの状態を監視するように設けられた安全チェーンと、
   エレベータ駆動装置への電力供給を中断するように動作可能であり、かつ前記の監視された状態に従って安全チェーンによって制御される第１のスイッチと、
   第１のスイッチと直列に設けられ、エレベータ駆動装置への電力供給を中断するように動作可能で、かつ前記の監視された状態に従って安全チェーンによって制御される第２のスイッチと、
   監視装置と、を有し、この監視装置は、
   第１のスイッチおよび第２のスイッチが、エレベータ駆動装置に電力を供給するために電力供給状態となっているべき場合を判断し、
   エレベータ駆動装置に電力を供給するように安全チェーンが第２のスイッチを制御することを許可する前に、第１のスイッチが電力供給状態であることを確認し、
   第１のスイッチが電力供給状態であるときに、第２のスイッチが電力供給状態であるかを確認し、
   第１のスイッチまたは第２のスイッチのいずれかが所望の状態でないことを確認したことに応じて、エレベータ駆動装置への電力供給を防ぎ、
   監視装置は、第１のスイッチとエレベータ駆動装置との間の第１のスイッチの出力に関連する電圧レベルを測定することにより、第１のスイッチが電力供給状態であることを確認することを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 第１のスイッチおよび第２のスイッチは、それぞれ単極単投リレースイッチまたは単極双投リレースイッチの一方である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。
3. 第１のスイッチおよび第２のスイッチは、それぞれ半導体スイッチである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。
4. 安全チェーンと第２のスイッチとの間の結合部と、
   監視装置に応答して前記結合部を選択的に中断し、安全チェーンが第２のスイッチを制御するかどうかを監視装置が制御できるようにする制御コンポーネントと、を有する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。
5. 前記制御コンポーネントは、スイッチを含むことを特徴とする請求項４に記載のエレベータ制御装置。
6. 監視装置は、第２のスイッチとエレベータ駆動装置との間の第２のスイッチの出力に関連する電圧レベルを測定することにより、第２のスイッチが電力供給状態であることを確認する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。
7. 監視装置は、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、個別の論理要素の少なくとも１つを含む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。
8. 監視装置は、第１のスイッチと第２のスイッチの両方が電力供給状態であるべき場合に、監視装置が第１のスイッチが電力供給状態であることを確認するまで安全チェーンが第２のスイッチを制御するのを防ぎ、第１のスイッチがすでに電力供給状態である場合に、第２のスイッチが続いて電力供給状態となるのを可能にする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。
9. 第１のスイッチおよび第２のスイッチが共に電力供給状態であるべき場合に、監視装置が第１のスイッチまたは第２のスイッチのいずれかが電力供給状態でないことを確認したことに応じて、安全チェーンが無効とされる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。
10. エレベータ駆動装置への電力供給制御方法であって、
    安全チェーンと、エレベータ駆動装置への電気接続部と、の間の第１のスイッチおよび第２のスイッチが、エレベータ駆動装置に電力を供給するために電力供給状態であるべき場合を判断し、
    第２のスイッチが電力供給状態となるのを許可する前に、第１のスイッチが電力供給状態であることを確認し、
    第１のスイッチが電力供給状態であるときに、第２のスイッチが電力供給状態であるかを確認し、
    第１のスイッチまたは第２のスイッチのいずれかが所望の状態でない場合に、エレベータ駆動装置への電力供給を防ぐ、ステップをそれぞれ含み、
    第１のスイッチが電力供給状態であるかを確認することは、第１のスイッチとエレベータ駆動装置との間の第１のスイッチの出力に関連する電圧レベルを測定することを含むことを特徴とするエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
11. 第１のスイッチおよび第２のスイッチは、関連するエレベータかごが移動すべき場合に電力供給状態であるべきであることを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
12. 第２のスイッチが電力供給状態であるかを確認することは、第２のスイッチとエレベータ駆動装置との間の第２のスイッチの出力に関連する電圧レベルを測定することを含むことを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
13. エレベータ駆動装置への電力供給を防ぐことは、安全チェーンを無効にすることを含むことを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
14. 第１のスイッチが電力供給状態であることが確認されるまで、第２のスイッチの作動を遅延することを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
15. 第１のスイッチおよび第２のスイッチが共に電力供給状態であるべき場合に、第１のスイッチが電力供給状態であることを確認するまで、安全チェーンが第２のスイッチを制御するのを防ぎ、
    第１のスイッチがすでに電力供給状態であるときに、続いて、第２のスイッチが電力供給状態となるのを可能にすることを含むことを特徴とする請求項１４に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
16. 第１のスイッチおよび第２のスイッチは、それぞれ単極単投リレースイッチまたは単極双投リレースイッチであることを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
17. 第１のスイッチおよび第２のスイッチは、それぞれ半導体スイッチであることを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。
18. 第１のスイッチが電力供給状態であることが確認されるまで、安全チェーンと第２のスイッチとの間の連結部を中断することを含むことを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ駆動装置への電力供給制御方法。

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