JP7261190B2 - エレベーター診断装置、エレベーターの荷重検出装置の診断方法及びエレベーターシステム - Google Patents

Description

本発明は、エレベーターに設けられた荷重検出装置を診断するエレベーター診断装置、エレベーターの荷重検出装置の診断方法及びエレベーターシステムに関するものである。

従来、エレベーターは、乗りかごと、釣合おもりと、乗りかごと釣合おもりを連結するロープと、このロープが巻き掛けられる巻上機とを備えている。さらに、エレベーターは、乗りかごの積載重量を検出するための荷重検出装置が設けられている。

また、荷重検出装置の調整方法としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、無積載の状態における荷重センサの荷重センサ出力を基準に、無積載以外の状態における荷重センサの荷重センサ出力との関係を補正する工程とを備えた技術が記載されている。

特開２００８－１６２７８２号公報

また、乗りかごのかご室を支持する防振部材の経年劣化や季節変動による温度変化などによる膨張・収縮により、荷重検出装置の荷重検出値と、実際の乗りかごの積載重量との間でズレが生じる。しかしながら、特許文献１に記載された技術は、エレベーターの据付時に荷重検出装置の荷重検出値を用いて、巻上機である駆動モータの停止トルクの出力を調整する技術であり、荷重検出値の状態を精度良く診断することができていなかった。

本目的は、上記の問題点を考慮し、荷重検出装置の状態を精度よく診断することができるエレベーター診断装置、エレベーターの荷重検出装置の診断方法及びエレベーターシステムを提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するため、エレベーター診断装置は、エレベーターの荷重検出装置の状態を診断するエレベーター診断装置である。エレベーターは、人や荷物が積載される乗りかごと、乗りかごと主ロープを介して連結される釣合おもりと、主ロープを介して乗りかごを昇降移動させる巻上機と、乗りかごに積載された荷重を検出して荷重検出値を出力する荷重検出装置と、を備えている。また、乗りかごと釣合おもりの重量が釣り合った際の荷重検出値であるバランス時荷重検出値を算出するバランス時荷重設定部と、乗りかごに人や荷物が積載されていない無負荷時状態での荷重検出値である無負荷時荷重検出値を算出する無負荷時荷重設定部と、バランス時荷重検出値及び無負荷時荷重検出値に基づいて、荷重検出装置の診断を行う診断部と、複数の荷重検出値と複数のトルク指令値から、荷重検出値とトルク指令値の関係を示す線形近似式を算出する線形近似式算出部と、を備える。バランス時荷重設定部は、線形近似式からバランス時荷重検出値を算出し、線形近似式算出部は、乗りかごが上昇移動して任意の階に着床する直前のＵＰ運転時のトルク指令値と、乗りかごが下降移動し、任意の階に着床する直前のＤＮ運転時のトルク指令値との平均値を算出し、平均値から前記線形近似式を算し、バランス時荷重検出値は、巻上機のトルク指令値が０の状態のときの荷重検出値である。

また、エレベーターの荷重検出装置の診断方法は、以下（１）から（４）の処理を含む。
（１）荷重検出装置から荷重検出値を取得する処理。
（２）乗りかごと釣合おもりの重量が釣り合った際の荷重検出値であるバランス時荷重検出値を算出する処理。
（３）乗りかごに人や荷物が積載されていない無負荷時状態での荷重検出値である無負荷時荷重検出値を算出する処理。
（４）バランス時荷重検出値及び無負荷時荷重検出値に基づいて、荷重検出装置の診断を行う処理。
（５）複数の荷重検出値と巻上機から得られる複数のトルク指令値から、荷重検出値とトルク指令値の関係を示す線形近似式を算出し、線形近似式からバランス時荷重検出値を算出する処理。
線形近似式は、乗りかごが上昇移動して任意の階に着床する直前のＵＰ運転時のトルク指令値と、乗りかごが下降移動し、任意の階に着床する直前のＤＮ運転時のトルク指令値との平均値を算出し、平均値から算出され、バランス時荷重検出値は、巻上機のトルク指令値が０の状態のときの荷重検出値とする。

また、エレベーターシステムは、エレベーターと、エレベーター診断装置と、を備えている。エレベーター及びエレベーター診断装置としては、上述したエレベーター及びエレベーター診断装置が用いられる。

上記構成のエレベーター診断装置及びエレベーターの荷重検出装置の診断方法及びエレベーターシステムによれば、荷重検出装置の診断精度の向上を図ることができる。

実施の形態例にかかるエレベーターシステムを示す概略構成図である。 実施の形態例にかかるエレベーター診断装置の荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部に記録したＵＰ運転時及びＤＮ運転時のトルク指令値と荷重検出値の一例を示すグラフである。 実施の形態例にかかるエレベーター診断装置の診断方法を示すフローチャートである。 実施の形態例にかかるエレベーター診断装置の荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部が記録したデータ系列の一例を示すグラフである。 図４に示すデータ系列のグラフから線形近似式を算出したグラフである。 バランス時荷重検出値が異常状態を示すグラフである。 荷重検出値と実負荷との関係の一例を示す図である。 実施の形態例にかかるエレベーター診断装置のバランス時荷重検出値の分布を示す図である。

以下、エレベーター診断装置、エレベーターの荷重検出装置の診断方法及びエレベーターシステムの実施の形態例について、図１～図８を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．実施の形態例
１－１．エレベーターシステムの構成
まず、実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかるエレベーターシステムの構成について図１から図２を参照して説明する。
図１は、エレベーターシステムを示す概略構成図である。

図１に示すように、エレベーターシステム１００は、エレベーター１と、エレベーター１を制御するエレベーター制御盤１０と、を備えている。エレベーター１は、昇降路内を昇降する乗りかご２と、乗りかご２に接続される主ロープ３と、主ロープ３を介して乗りかご２に連結される釣合おもり４と、主ロープ３が巻き掛けられる巻上機５と、を有している。巻上機５が駆動することで、乗りかご２は、昇降路内を昇降移動する。

乗りかご２は、かご室２ａと、かご室２ａを支持するかご枠２ｂと、防振部材６と、荷重センサ７と、を備えている。かご室２ａは、中空の略直方体状に形成されている。かご室２ａには、ドアが開閉可能に設けられている。このかご室２ａには、人や荷物が載る。

かご室２ａの外周を囲むようにして、かご枠２ｂが設けられている。かご枠２ｂには、主ロープ３が接続されている。かご室２ａとかご枠２ｂの間には、防振部材６が設けられている。防振部材６は、かご室２ａにおける床面の下方に配置される。そして、防振部材６を介してかご室２ａがかご枠２ｂに支持されている。防振部材６としては、例えば、ゴムやばね等の弾性部材が適用される。

エレベーター荷重検出装置の一例を示す荷重センサ７は、かご枠２ｂにおける上下方向の下方に配置されている。また、荷重センサ７は、かご室２ａの床面の重心位置と対向する位置に配置される。そして、荷重センサ７は、かご室２ａの床面との距離を検出することで、かご室２ａへの荷重を検出する。荷重センサ７が検出する荷重情報は、例えば、乗りかご２の定格積載量に対する割合である積載率、またはかご室２ａに加わる荷重の量である積載量である。

なお、荷重センサ７としては、かご室２ａの床面までの距離に基づいて荷重を検出する例に限定されるものではない。荷重センサ７としては、例えば、かご枠２ｂにおける主ロープ３が接続される箇所に設けられ、主ロープ３を固定するばねの伸縮量からかご室２ａへの荷重を検出してもよく、その他各種の検出方法が適用されるものである。

また、釣合おもさ４の重量は、例えば、乗りかご２に最大積載の５０％の重量の人や荷物が積載した際に、乗りかご２と釣り合う重量に設定されている。そして、乗りかご２に最大積載の５０％の重量の人や荷物が積載されて釣合おもり４と乗りかご２が釣り合った際に、巻上機５に印加されるトルクが、０となるように調整されている。

次に、エレベーター制御盤１０の構成について説明する。
エレベーター制御盤１０は、エレベーター制御装置２０と、エレベーター診断装置３０とを備えている。エレベーター制御装置２０は、エレベーター１の運行を制御する。エレベーター制御装置２０は、Ａ／Ｄ変換器２１と、かご内負荷荷重検出部２２と、エレベーター走行指令部２３と、モータートルク指令部２４と、を備えている。

Ａ／Ｄ変換器２１は、荷重センサ７からの出力値を取得する。Ａ／Ｄ変換器２１は、取得した出力値であるアナログ電圧値を荷重センサ出力値に変換する。そして、Ａ／Ｄ変換器２１は、変換した荷重センサ出力値をかご内負荷荷重検出部２２に出力する。

かご内負荷荷重検出部２２は、Ａ／Ｄ変換器２１から取得した荷重センサ出力値をかご内負荷荷重値（荷重検出値）に変換する。かご内負荷荷重検出部２２は、かご室２ａ内の負荷荷重が０％の荷重センサ出力値と、かご室２ａ内の負荷荷重が１００％の荷重センサ出力値とを比例関係として記憶部に格納している。そして、かご内負荷荷重検出部２２は、Ａ／Ｄ変換器から種痘した荷重センサ出力値からかご内負荷荷重が何％であるかを演算する。また、かご内負荷荷重検出部２２は、演算した荷重検出値を後述するエレベーター診断装置３０の荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部３１と、かご無負荷時荷重検出値診断部３４に出力する。

エレベーター走行指令部２３は、エレベーター１の走行制御を行う。エレベーター走行指令部２３は、乗りかご２に設けた階登録ボタンから階登録情報や、乗りかご２が停止する乗降階に設けた呼びボタンから呼び情報を取得する。そして、エレベーター走行指令部２３は、階登録情報や呼び情報等から指令情報を演算する。エレベーター走行指令部２３は、指令情報をモータートルク指令部２４に出力する。

また、エレベーター走行指令部２３は、後述するエレベーター診断装置３０のかご無負荷時荷重検出値診断部３４に接続されている。そして、エレベーター走行指令部２３は、指令情報を荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部３１と、かご無負荷時荷重検出値診断部３４に出力する。

モータートルク指令部２４は、巻上機５に情報を送受信可能に接続されている。モータートルク指令部２４は、エレベーター走行指令部２３からの指令情報に基づいて、巻上機５に印加するトルクを制御する。また、モータートルク指令部２４は、巻上機５に印加するトルク指令値を、後述するエレベーター診断装置３０の荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部３１に出力する。ここで、トルク指令値とは、乗りかご２と釣合おもり４とを釣り合わせて停止させるために必要なトルクのことである。

エレベーター診断装置３０は、荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部３１と、線形近似式算出部３２と、かごバランス時荷重検出値診断部３３と、かご無負荷時荷重検出値診断部３４と、満員時推測実負荷診断部３５と、を備えている。さらに、エレベーター診断装置３０は、整備作業実施要否判定部３６を備えている。

荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部（以下、単に「記録部」と称す）３１は、かご内負荷荷重検出部２２から取得した荷重検出値と、モータートルク指令部２４から取得したトルク指令値を記録する。記録部３１は、エレベーター走行指令部２３からの指令情報に基づいて、荷重検出値とトルク指令値を系列的に記録する。具体的には、記録部３１は、乗りかご２が最上階まで上昇移動（ＵＰ運転）した後、または最下階また下降移動（ＤＮ運転）した後に、着床直前の荷重検出値とトルク指令値を記録する。

トルク指令値を記録する階として、最上階及び最下階を適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、トルク指令値を記録する階は、任意に設定できるものである。

乗りかご２が着床する直前は、乗りかご２が停止に移行し、乗りかご２の速度が０の状態に保持したときである。そして、乗りかご２が着床する直前は、巻上機５にかかる外乱が最も少なくなる。

また、記録部３１は、線形近似式算出部３２に接続されており、記録したデータ系列を線形近似式算出部３２に出力する。

図２は、記録部３１に記録したＵＰ運転時及びＤＮ運転時のトルク指令値と荷重検出値の一例を示すグラフである。
主ロープ３における巻上機５から乗りかご２までの長さは、乗りかご２の位置により変化する。そのため、主ロープ３の重さにより、乗りかご２の位置によって、主ロープ３における巻上機５に加わる乗りかご２側の重量と、釣合おもり側４側の重量に差が生じる。その結果、図２に示すように、荷重検出値が同じ値でも、ＵＰ運転時のトルク指令値と、ＤＮ運転のトルク指令値は、一致しない。そして、ＵＰ運転時のトルク指令値で算出された線形近似式Ｎ１と、ＤＮ運転時のトルク指令値で算出された線形近似式Ｎ２に誤差が発生する。

線形近似式算出部（以下、単に「算出部」と称す）３２は、ＵＰ運転時のトルク指令値と、ＤＮ運転時のトルク指令値の平均値を算出する。そして、算出部３２は、算出した平均値から荷重検出値とトルク指令値の関係を示す線形近似式（ｙ＝ａｘ+ｂ）を算出する。これにより、上述したＵＰ運転時とＤＮ運転時の誤差を解消することができる。

なお、線形近似式を算出する諸条件は、荷重検出値のデータ点数を２０点以上など任意に設定してもよい。また、診断に利用するデータは、例えば、相関係数が０．９以上に設定するなどしてもよい。そして、算出部３２は、算出した線形近似式をかごバランス時荷重検出値診断部３３に出力する。

かごバランス時荷重検出値診断部（以下、単に「バランス時診断部」と称す）３３は、線形近似式に基づいて、エレベーター１の診断、より詳細には荷重センサ７の診断を行う。具体的には、バランス時診断部３３は、線形近似式からトルク指令値が０の状態、すなわち乗りかご２と釣合おもり４の重量が釣り合った状態の荷重検出値（バランス時荷重検出値）を算出する。このとき、乗りかご２には、最大積載の５０％の重量の人や荷物が積載している。そして、バランス時診断部３３は、算出したバランス時荷重検出値が予め設定した第１閾値αの範囲内であるか否かでエレベーター１の診断を行う。

また、バランス時診断部３３は、満員時推測実負荷診断部３５及び整備作業実施要否判定部３６に接続されている。バランス時診断部３３は、診断結果を整備作業実施要否判定部３６に出力し、算出したバランス時荷重検出値を満員時推測実負荷診断部３５に出力する。このバランス時診断部３３は、バランス時荷重検出値を算出又は設定するバランス時荷重設定部である。

かご無負荷時荷重検出値診断部（以下、単に「無負荷時診断部」と称す）３４は、乗りかご２内に人や荷物が積載されていない無負荷時の荷重検出値（無負荷時荷重検出値）から、エレベーター１の診断を行う。無負荷時診断部３４は、エレベーター走行指令部２３からの指令情報が所定時間（例えば、３分）以上なく、エレベーター１が休止状態で乗客の利用がないと想定された場合に、乗りかご２が無負荷状態と判断する。

無負荷時診断部３４は、無負荷状態時にかご内負荷荷重検出部２２から取得した荷重検出値を無負荷時荷重検出値に設定する。そして、無負荷時診断部３４は、設定した無負荷時荷重検出値が予め設定した第２閾値βの範囲内であるか否かでエレベーター１の診断を行う。

また、無負荷時診断部３４は、満員時推測実負荷診断部３５及び整備作業実施要否判定部３６に接続されている。無負荷時診断部３４は、診断結果を整備作業実施要否判定部３６に出力し、無負荷時荷重検出値を満員時推測実負荷診断部３５に出力する。この無負荷時診断部３４は、無負荷時荷重検出値を算出又は設定する無負荷時荷重設定部である。

満員時推測実負荷診断部（以下、単に「満員時診断部」と称す）３５は、バランス時荷重検出値と無負荷時荷重検出値から、荷重検出値が１００％の実負荷を推測する。荷重検出値が１００％の状態は、乗りかご２が満員時（最大積載時）の状態である。満員時診断部３５は、推測した満員時の実負荷が予め設定した第３閾値の範囲内であるか否かでエレベーター１の診断を行う。また、満員時診断部３５は、整備作業実施要否判定部３６に接続されている。満員時診断部３５は、診断結果を整備作業実施要否判定部３６に出力する。

整備作業実施要否判定部３６は、バランス時診断部３３、無負荷時診断部３４及び満員時診断部３５の診断結果に基づいて、整備作業の要否を判定する。整備作業実施要否判定部３６は、保守端末や監視サーバー等の外部装置に情報を送受信可能に接続されている。そして、整備作業実施要否判定部３６は、判定結果を外部装置やエレベーター１に設けられた表示部等に出力する。

２．エレベーター診断装置の診断動作
次に、上述した構成を有するエレベーターシステム１００及びエレベーター診断装置３０における診断動作について図３から図７を参照して説明する。
図３は、診断動作を示すフローチャートである。

図３に示すように、記録部３１は、エレベーター走行指令部２３からの指令情報に基づいて、乗りかご２がＵＰ運転で最上階に到着したか否かを判断する（ステップＳ１）。ステップＳ１の処理において、乗りかご２が最上階に到着したと判断した場合（ステップＳ１のＹｅｓ判定）、記録部３１は、かご内負荷荷重検出部２２から荷重検出値を取得し、モータートルク指令部２４からトルク指令値を取得する。そして、記録部３１は、取得した荷重検出値とトルク指令値を記録する（ステップＳ２）。荷重検出値と、トルク指令値を記録すると、記録部３１は、後述するステップＳ５の処理に移行する。

なお、ステップＳ２の処理では、乗りかご２が最上階に到着し、着床した際、すなわち乗りかごが走行から停止に移行する直前の速度０の状態を保持した際の荷重検出値と、トルク指令値を記録部３１は記録する。

また、ステップＳ１の処理において、乗りかご２が最上階に到着していないと判断した場合（ステップＳ１のＮｏ判定）、記録部３１は、乗りかご２がＤＮ運転で最下階に到着したか否かを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ２の処理において、最下階に到着していないと判断した場合（ステップＳ３のＮｏ判定）、後述するステップＳ５の処理に移行する。

また、ステップＳ２の処理において、乗りかご２が最下階に到着したと判断した場合（ステップＳ３のＹｅｓ判定）、記録部３１は、かご内負荷荷重検出部２２から荷重検出値を取得し、モータートルク指令部２４からトルク指令値を取得する。そして、記録部３１は、取得した荷重検出値とトルク指令値を記録する（ステップＳ４）。荷重検出値と、トルク指令値を記録すると、記録部３１は、後述するステップＳ５の処理に移行する。

なお、ステップＳ４の処理では、乗りかご２が最下階に到着し、着床した際、すなわち乗りかごが走行から停止に移行する直前の速度０の状態を保持した際の荷重検出値と、トルク指令値を記録部３１は記録する。

ステップＳ５の処理では、記録部３１は、所定期間のデータ収集が済んだか否かを判断する。ステップＳ５の処理において、所定期間のデータ収集が済んでいないと判断した場合（ステップＳ５のＮｏ判定）、ステップＳ１の処理に戻り、データの収集処理を継続する。ステップＳ１からステップＳ５までの処理を繰り返すことで、記録部３１は、所定期間における通常の乗客利用時における様々な積載荷重及びトルク指令値を記録する。なお、所定期間は、任意に設定できるものであり、例えば、週毎や月毎、季節単位（３ヶ月単位）などに設定できるものである。

図４は、記録部が記録したデータ系列の一例を示すグラフである。
上述したステップＳ１からステップＳ５までの処理を繰り返すことで、記録部３１には、図４に示すように、荷重検出値とトルク指令値からなるデータＭが記録される。図４に示すように、荷重検出値とトルク指令値との関係は、相関の高い分布図となる。なお、図４に示すグラフでは、ＵＰ運転時のトルク指令値とＤＮ運転時のトルク指令値の平均値をプロットしている。

ステップＳ５の処理にいて、所定期間のデータ収集が完了したと判断した場合（ステップＳ５のＹｅｓ判定）、エレベーター診断装置３０は、エレベーター１が休止中か否かを判断する（ステップＳ６）。なお、エレベーター１の休止状態は、例えば、乗降階に設けた呼びボタンへの登録が所定時間（例えば、３分）以上ない状態である。この状態では、エレベーター走行指令部２３から指令情報が出力されない。

ステップＳ６の処理において、エレベーター１が休止中であると判断されると（ステップＳ６のＹｅｓ判定）、乗りかご２のかご室２ａ内に人や荷物が乗っていないと判断する。そして、算出部３２は、記録部３１に記録された荷重検出値とトルク指令値からなるデータ系列を用いて線形近似式を算出する（ステップＳ７）。

ステップＳ７の処理において、算出部３２は、ＵＰ運転時のトルク指令値と、ＤＮ運転時のトルク指令値の平均値を算出し、算出した平均値から線形近似式（ｙ＝ａｘ+ｂ）を算出する。これにより、主ロープ３における巻上機５からの長さの変化等で生じるＵＰ運転時とＤＮ運転時の誤差を解消することができる。

図５は、図４に示すデータ系列のグラフから線形近似式を算出したグラフである。
算出部３２により線形近似式が算出されると、線形近似式により回帰直線Ｎは、図５に示すように表される。

次に、バランス時診断部３３は、算出部３２が算出した線形近似式からトルク指令値が０の時の荷重検出値、すなわちバランス時荷重検出値を算出する（ステップＳ８）。また、ステップＳ７の処理において、線形近似式をＵＰ運転時のトルク指令値とＤＮ運転時のトルク指令値の平均値から算出している。これにより、ステップＳ８の処理において、バランス時荷重検出値の算出精度を高めることができる。

次に、バランス時診断部３３は、ステップ８の処理で算出したバランス時荷重検出値が第１閾値αの範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ９）。ステップＳ９の処理は、バランス時診断処理である。第１閾値αの範囲は、例えば、５０％±５％の範囲に設定される。この第１閾値αは、エレベーター１の据付時のトルク指令値が０％の時の荷重検出値の初期値から設定される。例えば、初期値が４５％の場合は、４５％±５％に設定される。また、第１閾値αは、季節毎のパラメータ（例えば、夏季は５０％－１０％、冬季は５０％＋１０％等）に応じて任意に設定してもよい。

図６は、バランス時荷重検出値の異常状態を示すグラフである。防振部材６の経年劣化や季節変動による温度変化等により防振部材６が膨張・収縮すると、図６に示すように、バランス時荷重検出値Ｍ３に当初の検出値Ｍ１からずれＧ１が生じる。

そして、ステップＳ９の処理において、図６に示すずれＧ１が第１閾値αの範囲外であると判断した場合（ステップＳ９のＮｏ判定）、バランス時診断部３３は、異常判定と診断し、判定結果を整備作業実施要否判定部３６に出力する。そして、エレベーター診断装置３０は、後述するステップＳ１４の処理に移行する。

また、ステップＳ９の処理において、バランス時荷重検出値が第１閾値αの範囲内であると判断した場合（ステップＳ９のＹｅｓ判定）、無負荷時診断部３４は、無負荷時の荷重検出値が第２閾値βの範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の処理は、無負荷時診断処理である。第２閾値βの範囲は、例えば、０％±５％の範囲に設定される。また、第２閾値βは、第１閾値αと同様に任意に設定されるものである。

ステップＳ１０の処理において、無負荷時診断部３４は、エレベーター走行指令部２３からの指令情報が所定時間以上なく、エレベーター１が休止状態で乗客の利用がないと想定された場合に、乗りかご２が無負荷状態と判断する。そして、無負荷時診断部３４は、無負荷状態時にかご内負荷荷重検出部２２から取得した荷重検出値を無負荷時荷重検出値に設定する。

ステップＳ１０の処理において、無負荷時荷重検出値が第２閾値βの範囲外であると判断した場合（ステップＳ１０のＮｏ判定）、無負荷時診断部３４は、異常判定と診断し、診断結果を整備作業実施要否判定部３６に出力する。そして、エレベーター診断装置３０は、後述するステップＳ１４の処理に移行する。また、ステップＳ１０の処理において、無負荷時荷重検出値が第２閾値βの範囲内であると判断した場合（ステップＳ１０のＹｅｓ判定）、後述するステップＳ１１の処理に移行する。

ここで、バランス時診断部３３においてバランス時荷重検出値が第１閾値αの範囲内であると判定したエレベーター１において、バランス時の荷重検出値（推定値）が実際の乗りかご２にかかる負荷（実負荷）との間にずれが発生する場合がある。これに対して、本例のエレベーター診断装置３０では、ステップＳ１０の処理において、実負荷が０％である無負荷時の荷重検出値を診断に用いることで、実負荷と荷重検出値とのズレを診断することができる。その結果、エレベーター診断装置３０により診断精度の向上を図ることができる。

次に、ステップＳ１１の処理において、満員時診断部３５は、バランス時荷重検出値と無負荷時荷重検出値から、荷重検出値が１００％である満員時の推測実負荷を算出する。

ここで、図７を参照して満員時の推測実負荷の算出方法について説明する。
図７は、荷重検出値と実負荷との関係の一例を示す図である。
上述したように、トルク指令値が０％の時は、乗りかご２と釣合おもり４が釣り合っている状態である。そして、釣合おもさ４の重量は、例えば、乗りかご２に最大積載の５０％の重量の人や荷物が積載した際に、乗りかご２と釣り合う重量に設定されている。そのため、トルク指令値が０％の時の実負荷は、５０％である。

図７に示すように、満員時診断部３５は、バランス時診断部３３から取得したバランス時荷重検出値Ｐ１と無負荷時診断部３４から取得した無負荷時荷重検出値Ｐ２の２点から荷重検出値・実負荷推測線（以下、単に「推測線」）Ｒを算出する。そして、満員時診断部３５は、推測線Ｒから荷重検出値が１００％の時（荷重検出値Ｐ３）の実負荷を満員時の実負荷であると算出（推測）する。

次に、満員時診断部３５は、算出した推測実負荷が第３閾値γの範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理は、満員時診断処理である。第３閾値の範囲は、例えば、１００％±５％に設定される。この第３閾値は、第１閾値α及び第２閾値βと同様に任意に設定してもよいが、エレベーター１の検査基準を満たす定格積載の１２５％未満に設定される。

ここで、図７に示すように、バランス時荷重検出値Ｑ１が４５％、無負荷時荷重検出値Ｑ２が５％の場合、このバランス時荷重検出値Ｑ１と無負荷時荷重検出値Ｑ２からは推測線Ｔが算出される。荷重検出値が１００％の時（荷重検出値Ｐ３）の実負荷は、推測線Ｔから１２５％であると算出される。このように、実負荷と荷重検出値とのズレが満員時（最大積載）側で大きくなる。

そして、ステップＳ１２の処理において、推測実負荷が第３閾値γの範囲外であると判断した場合（ステップＳ１２のＮｏ判定）、満員時診断部３５は、異常判定と診断し、診断結果を整備作業実施要否判定部３６に出力する。そして、エレベーター診断装置３０は、後述するステップＳ１４の処理に移行する。

また、ステップＳ１２の処理において、推測実負荷が第３閾値γの範囲内であると判断した場合（ステップＳ１２のＹｅｓ判定）、満員時診断部３５は、正常判定と診断し、診断結果を整備作業実施要否判定部３６に出力する。そして、整備作業実施要否判定部３６は、エレベーター１の整備は不要であると判定する（ステップＳ１３）。整備作業実施要否判定部３６は、判定結果を外部装置やエレベーター１に設けられた表示部等に出力する。これにより、エレベーター診断装置３０の診断動作が完了する。

これに対して、ステップＳ９、ステップＳ１０又はステップＳ１２の処理において、異常判定と診断された場合、ステップＳ１４の処理において、整備作業実施要否判定部３６は、エレベーター１の整備が必要であると判定する。整備作業実施要否判定部３６は、判定結果を外部装置やエレベーター１に設けられた表示部等に出力する。これにより、エレベーター診断装置３０の診断動作が完了する。

例えば、荷重検出値が１００％のときの実負荷が１２５％を超えている場合、荷重センサ７によってかご室２ａの積載重量が満員（最大積載）である状態を正確に検出することができなくなる。その結果、乗りかご２の非常止め装置の動作や、乗りかご２の昇降動作が正常に行えなくなる。これに対して、本例のエレベーター診断装置３０によれば、満員時診断部３５によって満員時の実負荷を推定し、この推定実負荷を用いて、荷重検出装置である荷重センサ７の状態を診断している。これにより、荷重検出値が１００％のときの実負荷が１２５％を超える前に、荷重センサ７の異常を診断することができ、エレベーター１の安全性を高めることができる。

さらに、本例のエレベーター診断装置３０によれば、バランス時荷重検出値と、無負荷時荷重検出値の２点を求めることで、従来のバランス時荷重検出値の１点で診断する場合よりも、荷重センサ７の状態を精度良く診断することができる。

また、上述した実施の形態例では、線形近似式を算出するために、ＵＰ運転時のトルク指令値とＤＮ運転時のトルク指令値の平均値を算出する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＵＰ運転時又はＤＮ運転時のトルク指令値のみを用いて線形近似式を算出してもよく、ＵＰ運転とＤＮ運転を区別することなく、線形近似式を算出してもよい。なお、ＵＰ運転時のトルク指令値とＤＮ運転時のトルク指令値の平均値を算出することで、バランス時荷重検出値を精度良く求めることができる。

さらに、上述した実施の形態例では、所定期間のデータ収集を行い、線形近似式を算出してから、バランス時荷重検出値を求める例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、エレベーター１の通常運行時に、トルク指令値が０となった時の荷重検出値をバランス時荷重検出値に設定してもよく、その他各種の方法でバランス時荷重検出値を求めてもよい。

また、上述した実施の形態例では、所定期間経過したとき、バランス時診断部３３、無負荷時診断部３４及び満員時診断部３５によってエレベーター１の診断を行う例を説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、エレベーター１の通常運転時に、トルク指令値が０となった時の荷重検出値をバランス時荷重検出値に設定し、乗りかご２が無負荷状態であると判断した時の荷重検出値を無負荷時荷重検出値に設定する。そして、バランス時荷重検出値と無負荷時荷重検出値の両方を取得したときに、満員時診断部３５によって満員時の推測実負荷を算出し、エレベーター１の診断を行ってもよい。これにより、エレベーター１を通常運転させながら、エレベーター１の診断も同時に行うことができ、エレベーター１の異常を迅速に検出することができる。

３．整備判定例
次に、上述した構成を有するエレベーターシステム１００における整備判定例について図８を参照して説明する。
図８は、バランス時荷重検出値の分布を示す図である。

複数のエレベーター１を監視する監査サーバーは、複数のエレベーター１から図３に示すバランス時診断処理で用いたバランス時荷重検出値を取得する。そして、監査サーバーにおいて、図８に示すように、複数のエレベーター１におけるバランス荷重検出値の台数分布のグラフを作成する。次に、バランス時荷重検出値の平均をμに設定し、その標準偏差をσに設定する。

そして、バランス時診断処理において、バランス時荷重検出値がμ±１σの範囲にある場合には、正常度を表す点数として１．０を付与する。また、バランス時荷重検出値がμ＋１σからμ＋２σの範囲及びμ－１σからμ－２σの範囲にあるエレベーター１には、点数として０．５を付与する。そして、バランス時荷重検出値がμ＋２σ以上及びμ－２σ以下のエレベーター１には、０．１を付与する。

また、無負荷時診断処理及び満員時診断処理においても、監視サーバーにおいて複数のエレベーター１の無負荷時荷重検出値及び推測実負荷の平均値を算出し、標準偏差を求める。そして、無負荷時診断処理及び満員時診断処理において、所定の範囲毎に１、０．５、０．１等の点数を付与する。

次に、整備作業実施要否判定部３６は、バランス時診断処理、無負荷時診断処理及び満員時診断処理において付与された点数に基づいて、整備の要否を判定する。例えば、整備作業実施要否判定部３６は、点数の合計が、閾値未満（例えば、２．５未満）であれば整備が必要であると判定する。これにより、第１閾値α、第２閾値β及び第３閾値γの３つの閾値を設定する必要がなくなり、温度や湿度変化に応じて、第１閾値α、第２閾値β及び第３閾値γのパラメータを調整する手間を省くことができる。

なお、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

また、上述した実施の形態例では、エレベーター診断装置３０をエレベーター制御盤１０に設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。エレベーター診断装置３０は、エレベーター制御盤１０とは異なる装置、例えば、保守端末や、エレベーター１が設置された建築構造物から離れた場所に設置された監視サーバー等に設けてもよい。

さらに、バランス時診断部３３においてバランス時荷重検出値を設定し、無負荷時診断部３４において無負荷時荷重検出値を設定し、満員時診断部３５において満員時の推測実負荷を算出する例を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、バランス時荷重検出値や無負荷時荷重検出値、満員時の推測実負荷の設定又は算出処理と、診断処理をそれぞれ異なる構成要素で行ってもよい。

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

１…エレベーター、 ２…乗りかご、 ２ａ…かご室、 ２ｂ…かご枠、 ３…主ロープ、４…釣合おもり、 ５…巻上機、 ６…防振部材、 ７…荷重センサ（荷重検出装置）、 １０…エレベーター制御盤、 ２０…エレベーター制御装置、 ２１…Ａ／Ｄ変換器、 ２２…かご内負荷荷重検出部、 ２３…エレベーター走行指令部、 ２４…モータートルク指令部、 ３０…エレベーター診断装置、 ３１…荷重検出値別トルク指令値データ系列記録部（記録部）、 ３２…線形近似式算出部（算出部）、 ３３…バランス時荷重検出値診断部（バランス時診断部・バランス時荷重設定部）、 ３４…かご無負荷時荷重検出値診断部（無負荷時診断部・無負荷時荷重設定部）、 ３５…満員時推測実負荷診断部（満員時診断部・診断部）、 ３６…整備作業実施要否判定部、 １００…エレベーターシステム

Claims (8)

1. 人や荷物が積載される乗りかごと、前記乗りかごと主ロープを介して連結される釣合おもりと、前記主ロープを介して前記乗りかごを昇降移動させる巻上機と、前記乗りかごに積載された荷重を検出して荷重検出値を出力する荷重検出装置と、を備えたエレベーターの前記荷重検出装置の状態を診断するエレベーター診断装置において、
   前記乗りかごと前記釣合おもりの重量が釣り合った際の荷重検出値であるバランス時荷重検出値を算出するバランス時荷重設定部と、
   前記乗りかごに人や荷物が積載されていない無負荷時状態での荷重検出値である無負荷時荷重検出値を算出する無負荷時荷重設定部と、
   前記バランス時荷重検出値及び前記無負荷時荷重検出値に基づいて、前記荷重検出装置の診断を行う診断部と、
   複数の前記荷重検出値と前記巻上機から得られる複数のトルク指令値から、前記荷重検出値と前記トルク指令値の関係を示す線形近似式を算出する線形近似式算出部と、を備え、
   前記バランス時荷重設定部は、前記線形近似式から前記バランス時荷重検出値を算出し、
   前記線形近似式算出部は、前記乗りかごが上昇移動して任意の階に着床する直前のＵＰ運転時のトルク指令値と、前記乗りかごが下降移動し、任意の階に着床する直前のＤＮ運転時のトルク指令値との平均値を算出し、前記平均値から前記線形近似式を算し、
   前記バランス時荷重検出値は、前記巻上機のトルク指令値が０の状態のときの荷重検出値である
   エレベーター診断装置。
2. 前記診断部は、前記バランス時荷重検出値及び前記無負荷時荷重検出値に基づいて前記乗りかごの最大積載時の実負荷を推測し、推測した実負荷に基づいて、前記荷重検出装置の診断を行う
   請求項１に記載のエレベーター診断装置。
3. 前記バランス時荷重検出値に基づいて、前記荷重検出装置の診断を行うバランス時診断部を備えた
   請求項１又は２に記載のエレベーター診断装置。
4. 前記無負荷時荷重検出値に基づいて、前記荷重検出装置の診断を行う無負荷時診断部を備えた
   請求項３に記載のエレベーター診断装置。
5. 前記バランス時診断部、前記無負荷時診断部及び前記診断部の診断結果に基づいて、前記エレベーターの整備作業の要否を判定する整備作業実施要否判定部をさらに備えた
   請求項４に記載のエレベーター診断装置。
6. 前記バランス時診断部、前記無負荷時診断部及び前記診断部は、診断結果に基づいて前記エレベーターに点数を付与し、
   前記整備作業実施要否判定部は、前記点数に基づいて、前記エレベーターの整備作業の要否を判定する
   請求項５に記載のエレベーター診断装置。
7. 人や荷物が積載される乗りかごと、前記乗りかごと主ロープを介して連結される釣合おもりと、前記主ロープを介して前記乗りかごを昇降移動させる巻上機と、前記乗りかごに積載された荷重を検出して荷重検出値を出力する荷重検出装置と、を備えたエレベーターの前記荷重検出装置の状態を診断するエレベーターの荷重検出装置の診断方法において、
   前記荷重検出装置から前記荷重検出値を取得する処理と、
   前記乗りかごと前記釣合おもりの重量が釣り合った際の荷重検出値であるバランス時荷重検出値を算出する処理と、
   前記乗りかごに人や荷物が積載されていない無負荷時状態での荷重検出値である無負荷時荷重検出値を算出する処理と、
   前記バランス時荷重検出値及び前記無負荷時荷重検出値に基づいて、前記荷重検出装置の診断を行う処理と、
   複数の前記荷重検出値と前記巻上機から得られる複数のトルク指令値から、前記荷重検出値と前記トルク指令値の関係を示す線形近似式を算出し、前記線形近似式から前記バランス時荷重検出値を算出する処理と、を含み、
   前記線形近似式は、前記乗りかごが上昇移動して任意の階に着床する直前のＵＰ運転時のトルク指令値と、前記乗りかごが下降移動し、任意の階に着床する直前のＤＮ運転時のトルク指令値との平均値を算出し、前記平均値から算出され、
   前記バランス時荷重検出値は、前記巻上機のトルク指令値が０の状態のときの荷重検出値とする
   エレベーターの荷重検出装置の診断方法。
8. 人や荷物が積載される乗りかごと、前記乗りかごと主ロープを介して連結される釣合おもりと、前記主ロープを介して前記乗りかごを昇降移動させる巻上機と、前記乗りかごに積載された荷重を検出して荷重検出値を出力する荷重検出装置と、を備えたエレベーターと、
   前記エレベーターの前記荷重検出装置の状態を診断するエレベーター診断装置と、を備えたエレベーターシステムにおいて、
   前記エレベーター診断装置は、
   前記乗りかごと前記釣合おもりの重量が釣り合った際の荷重検出値であるバランス時荷重検出値を算出するバランス時荷重設定部と、
   前記乗りかごに人や荷物が積載されていない無負荷時状態での荷重検出値である無負荷時荷重検出値を算出する無負荷時荷重設定部と、
   前記バランス時荷重検出値及び前記無負荷時荷重検出値に基づいて、前記荷重検出装置の診断を行う診断部と、
   複数の前記荷重検出値と前記巻上機から得られる複数のトルク指令値から、前記荷重検出値と前記トルク指令値の関係を示す線形近似式を算出する線形近似式算出部と、を備え、
   前記バランス時荷重設定部は、前記線形近似式から前記バランス時荷重検出値を算出し、
   前記線形近似式算出部は、前記乗りかごが上昇移動して任意の階に着床する直前のＵＰ運転時のトルク指令値と、前記乗りかごが下降移動し、任意の階に着床する直前のＤＮ運転時のトルク指令値との平均値を算出し、前記平均値から前記線形近似式を算し、
   前記バランス時荷重検出値は、前記巻上機のトルク指令値が０の状態のときの荷重検出値である
   エレベーターシステム。

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