JP5111502B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、非常制動時のかごの減速度を制御可能なブレーキ制御装置を有するエレベータ装置に関するものである。

従来のエレベータのブレーキ装置では、非常制動時に、減速指令値及び速度信号に基づいて、かごの減速度が所定値となるように電磁ブレーキの制動力が制御される（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のエレベータ装置では、非常停止指令が発生されたとき、かごが終端階付近を終端階へ向けて走行していると、かごが大きな減速度で速やかに減速され停止される。また、非常停止指令が発生されたとき、かごが終端階付近を終端階へ向けて走行している場合以外であれば、かごが十分に低い減速度で減速され停止される（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−１５７２１１号公報 特開２００６−３０６５１７号公報

特許文献１に示された従来のブレーキ装置では、基本的な非常制動動作と制動力の制御動作との両方が１つのブレーキ制御ユニットにより行われているため、ブレーキ制御ユニットの故障等により、かごの減速度が過大になると乗客に不快感を与え、逆にかごの減速度が過小になると制動距離が長くなってしまう。また、特許文献２に示された従来のエレベータ装置では、非常停止時のかご減速度がかごの位置によって断続的に変換するため、終端階付近と中間階とで非常停止時の乗り心地に大きな差が生じてしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、減速度制御部の故障時にも、より確実にかごを停止させることができるとともに、かご位置によって非常停止時の乗り心地に大きな差が生じるのを防止することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ装置は、駆動シーブと、駆動シーブを回転させるモータとを有する巻上機、駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、懸架手段により吊り下げられ、巻上機により昇降されるかご、かごの走行を制動するブレーキ装置、及びブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置を備え、ブレーキ制御装置は、異常検出時にブレーキ装置を動作させかごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、第１のブレーキ制御部の非常制動動作時にかごの減速度が閾値以上になると、ブレーキ装置の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、第２のブレーキ制御部は、ブレーキ装置の制動力を低減させる動作を、演算処理により互いに独立して実行する第１及び第２の演算部を有し、第１の演算部には、閾値がかご位置に応じて変化するように設定されており、第２の演算部には、第１の演算部と同様に閾値が設定されている。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１のブレーキ制御装置を示す回路図である。 図２の第１及び第２の演算部の減速度制御動作を示すフローチャートである。 非常停止指令発生直後にかごが減速する場合のかご速度、かご減速度、ブレーキコイルの電流、電磁継電器の状態、及び減速度制御スイッチの状態の時間変化を示す説明図である。 図２の第１及び第２の演算部の異常診断動作を示すフローチャートである。 図２の第１及び第２の演算部に設定されたかご減速度の第１及び第２の閾値とかご位置との関係を示すグラフである。 図２の第３及び第４の演算部に設定された過速度監視パターンを示すグラフである。 この発明の実施の形態２によるエレベータ装置のブレーキ制御装置を示す回路図である。 図８の第１及び第２の演算部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるエレベータ装置のブレーキ制御装置を示す回路図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、かご１及び釣合おもり２は、懸架手段としての主索３により昇降路内に吊り下げられており、巻上機４の駆動力により昇降路内を昇降される。

巻上機４は、主索３が巻き掛けられた駆動シーブ５、駆動シーブ５を回転させる巻上機モータ６、及び駆動シーブ５の回転を制動するブレーキ装置７を有している。ブレーキ装置７は、駆動シーブ５と同軸に結合されたブレーキドラム（ブレーキ車）８と、ブレーキドラムに接離されるブレーキシュー９と、ブレーキシュー９をブレーキドラム８に押し付け制動力を印加するブレーキばねと、ブレーキばねに抗してブレーキシュー９をブレーキドラム８から開離させ制動力を解放する電磁マグネットとを有している。

巻上機モータ６には、その回転軸の回転速度、即ち駆動シーブ５の回転速度に応じた信号を発生する巻上機エンコーダ部１０が設けられている。巻上機エンコーダ部１０は、それぞれ独立した検出信号を発生する第１及び第２の巻上機エンコーダ１０ａ，１０ｂ（図２）を有している。

昇降路の上部終端階近傍には、上部昇降路スイッチ１１が設けられている。昇降路の下部終端階近傍には、下部昇降路スイッチ１２が設けられている。昇降路スイッチ１１，１２は、かご１の絶対位置を検出してかご位置情報を修正するための位置補正スイッチとして用いられる。かご１には、昇降路スイッチ１１，１２を操作する操作カム１３が取り付けられている。

昇降路の底部（ピット）には、かご緩衝器１４及び釣合おもり緩衝器１５が設置されている。かご緩衝器１４は、かご１の真下に配置されている。釣合おもり緩衝器１５は、釣合おもり２の真下に配置されている。

昇降路の上部には、調速機綱車１６が設けられている。昇降路の下部には、張り車１７が設けられている。調速機綱車１６及び張り車１７には、調速機ロープ（過速度検出ロープ）１８が巻き掛けられている。調速機ロープ１８の両端部は、かご１に接続されている。調速機ロープ１８は、かご１の昇降に伴って循環される。これにより、調速機綱車１６及び張り車１７は、かご１の走行速度に応じた速度で回転される。

調速機綱車１６には、調速機綱車１６の回転速度、即ちかご１の速度に応じた信号を発生するガバナエンコーダ部１９が設けられている。ガバナエンコーダ部１９は、それぞれ独立した検出信号を発生する第１及び第２のガバナエンコーダ１９ａ，１９ｂ（図１０）を有している。

ブレーキ装置７は、ブレーキ制御装置２０により制御される。ブレーキ制御装置２０には、巻上機エンコーダ部１０、昇降路スイッチ１１，１２及びガバナエンコーダ部１９からの信号が入力される。また、ブレーキ制御装置２０には、ブレーキ装置７の電磁マグネットの電流に応じた信号が入力される。

ブレーキ制御装置２０は、巻上機エンコーダ部１０からの信号と、電磁マグネットの電流信号とに応じて、ブレーキ装置７の制動力を制御する。また、ブレーキ制御装置２０は、かご１を非常停止させる際、かご１の減速度が過大にならないように、ブレーキ装置７の制動力を制御する。

次に、図２は図１のブレーキ制御装置２０を示す回路図である。ブレーキ制御装置２０は、それぞれ独立してブレーキ装置７を制御する第１及び第２のブレーキ制御部２１，２２と、過速度監視部２３とを有している。

ブレーキ装置７の電磁マグネットには、ブレーキコイル（電磁コイル）２４が設けられている。このブレーキコイル２４に電流を流すことにより、電磁マグネットが励磁され、ブレーキ装置７の制動力を解除するための電磁力が発生して、ブレーキシュー９がブレーキドラム８から開離される。また、ブレーキコイル２４への通電を遮断することにより、電磁マグネットの励磁が解除され、ブレーキばねのばね力によりブレーキシュー９がブレーキドラム８に押し当てられる。さらに、ブレーキコイル２４に流れる電流値を制御することにより、ブレーキ装置７の制動力を制御することができる。

ブレーキコイル２４には、放電抵抗２５と第１の放電ダイオード２６とを直列に接続した回路が並列に接続されている。また、ブレーキコイル２４の両端には、第１及び第２の電磁継電器２７ａ，２７ｂと第３及び第４の電磁継電器２９ｅ１，２９ｅ２とを介して、第２の放電ダイオード３１が並列に接続されている。第３及び第４の電磁継電器２９ｅ１，２９ｅ２は、常時閉の継電器である。

第３の電磁継電器２９ｅ１は、第１の電磁継電器２７ａに直列に接続されている。第４の電磁継電器２９ｅ２は、第２の電磁継電器２７ｂに直列に接続されている。ブレーキコイル２４の第１及び第３の電磁継電器２７ａ，２９ｅ１側は、電源に接続されている。ブレーキコイル２４の第２及び第４の電磁継電器２７ｂ，２９ｅ２側は、ブレーキスイッチ３２を介して、グランドに接続されている。ブレーキスイッチ３２としては、半導体スイッチが用いられている。

ブレーキスイッチ３２のＯＮ／ＯＦＦは、ブレーキ判定部３３によって制御される。ブレーキ判定部３３は、かご１の昇降時に、ブレーキスイッチ３２をＯＮにしてブレーキコイル２４を付勢し、ブレーキ装置７の制動力を解除する。また、ブレーキ判定部３３は、かご１の停止時に、ブレーキスイッチ３２をＯＦＦにしてブレーキコイル２４を消勢し、ブレーキ装置７による制動力を発生させる（静止保持）。

さらに、ブレーキ判定部３３は、エレベータ装置に何等かの異常が検出されたとき、ブレーキスイッチ３２をＯＦＦにするとともに電磁継電器２７ａ，２７ｂを開放してブレーキコイル２４を消勢し、ブレーキ装置７を制動動作させる。これにより、かご１が非常停止される。放電抵抗２５及び第１の放電ダイオード２６は、電磁継電器２７ａ，２７ｂが開放された後に、ブレーキコイル２４に流れる誘導電流を速やかに減少させ、制動力の発生を早める。

ブレーキ判定部３３の機能は、例えばかご１の運行を制御するエレベータ制御装置に設けられた第１のマイクロコンピュータにより実現される。即ち、第１のマイクロコンピュータには、ブレーキ判定部３３の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

第１のブレーキ制御部（主制御部）２１は、電磁継電器２７ａ，２７ｂ，２９ｅ１，２９ｅ２、第２の放電ダイオード３１、ブレーキスイッチ３２及びブレーキ判定部３３を有している。

ブレーキコイル２４に流れる電流は、第１及び第２の電流検出器３４，３５により検出される。第１のかご位置検出部３８は、第１のガバナエンコーダ１９ａと昇降路スイッチ１１，１２とを含んでいる。第２のかご位置検出部３９は、第２のカバナエンコーダ１９ｂと昇降路スイッチ１１，１２とを含んでいる。

ブレーキコイル２４と第１の電磁継電器２７ａとの間の端点は、第５及び第６の電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１を直列に接続した回路を介して電源に接続されている。ブレーキコイル２４と第２の電磁継電器２７ｂとの間の端点は、第７及び第８の電磁継電器２９ａ２，２９ｂ２と第１及び第２の減速度制御スイッチ４２，４３とを直列に接続した回路を介して、グランドに接続されている。

第５及び第６の電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１と、ブレーキコイル２４と、第７及び第８の電磁継電器２９ａ２，２９ｂ２とを直列に接続した回路には、第３の放電ダイオード４４が並列に接続されている。

第１及び第２の減速度制御スイッチ４２，４３は、かご１の非常制動時にかご１の減速度を制御するためのスイッチである。また、減速度制御スイッチ４２，４３としては、半導体スイッチが用いられている。第１及び第２の減速度制御スイッチ４２，４３による減速度制御は、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の全てが閉じているときに有効となり、いずれか１つが開放されていると無効になる。

第１の減速度制御スイッチ４２のＯＮ／ＯＦＦは、第１の演算部４５により制御される。第１の演算部４５は、第１及び第２のエンコーダ１０ａ，１０ｂからの信号と、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９からの信号とに基づいて、かご位置ｙ［ｍ］、かご速度Ｖ［ｍ／ｓ］及びかご減速度γ［ｍ／ｓ²］を演算する。また、第１の演算部４５は、かご位置、かご速度、かご減速度及びブレーキコイル２４の電流値に基づいて、第１の減速度制御スイッチ４２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。第１の演算部４５は、第２のマイクロコンピュータにより構成されている。

第２の減速度制御スイッチ４３のＯＮ／ＯＦＦは、第２の演算部４６により制御される。第２の演算部４６は、第１及び第２のエンコーダ１０ａ，１０ｂからの信号と、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９からの信号とに基づいて、第１の演算部４５から独立して、かご位置ｙ［ｍ］、かご速度Ｖ［ｍ／ｓ］及びかご減速度γ［ｍ／ｓ²］を演算する。また、第２の演算部４６は、かご位置、かご速度、かご減速度及びブレーキコイル２４の電流値に基づいて、第２の減速度制御スイッチ４３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。第２の演算部４６は、第３のマイクロコンピュータにより構成されている。

第１の演算部４５と第２の演算部４６との間には、２ポートＲＡＭ４７が接続されている。減速度制御判定部４８は、第１及び第２の演算部４５，４６と２ポートＲＡＭ４７とを有している。

第５及び第７の電磁継電器２９ａ１，２９ａ２は、第１の駆動コイル４９ａにより開閉される。第１の駆動コイル４９ａとグランドとの間には、第１の駆動コイル４９ａへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第１の駆動コイル制御スイッチ５０が接続されている。第１の駆動コイル制御スイッチ５０としては、半導体スイッチが用いられている。第１の駆動コイル制御スイッチ５０のＯＮ／ＯＦＦは、第１の演算部４５により制御される。

第６及び第８の電磁継電器２９ｂ１，２９ｂ２は、第２の駆動コイル４９ｂにより開閉される。第２の駆動コイル４９ｂとグランドとの間には、第２の駆動コイル４９ｂへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第２の駆動コイル制御スイッチ５１が接続されている。第２の駆動コイル制御スイッチ５１としては、半導体スイッチが用いられている。第２の駆動コイル制御スイッチ５１のＯＮ／ＯＦＦは、第２の演算部４６により制御される。

第５の電磁継電器２９ａ１の開閉に連動して開閉される第９の電磁継電器２９ａ３と、第７の電磁継電器２９ａ２の開閉に連動して開閉される第１０の電磁継電器２９ａ４とは、電源とグランドとの間に抵抗器５２を介して直列に接続されている。第１の演算部４５は、抵抗器５２の電源側の電圧を検出する。これにより、第１の演算部４５は、第５及び第７の電磁継電器２９ａ１，２９ａ２の開閉状態を監視する。

第６の電磁継電器２９ｂ１の開閉に連動して開閉される第１１の電磁継電器２９ｂ３と、第８の電磁継電器２９ｂ２の開閉に連動して開閉される第１２の電磁継電器２９ｂ４とは、電源とグランドとの間に抵抗器５３を介して直列に接続されている。第２の演算部４６は、抵抗器５３の電源側の電圧を検出する。これにより、第２の演算部４６は、第６及び第８の電磁継電器２９ｂ１，２９ｂ２の開閉状態を監視する。

第１及び第２の演算部４５，４６は、駆動コイル制御スイッチ５０，５１に対する指令と、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の開閉状態とを比較することにより、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２に接点溶着等の故障が発生しているかどうかを判定する。

第１の演算部４５は、第１の電流検出器３４からの信号と第２の電流検出器３５からの信号とを比較することにより、第１及び第２の電流検出器３４，３５に故障が発生しているかどうかを判定する。また、第１の演算部４５は、第１の巻上機エンコーダ１０ａからの信号と第２の巻上機エンコーダ１０ｂからの信号とを比較することにより、第１及び第２の巻上機エンコーダ１０ａ，１０ｂに故障が発生しているかどうかを判定する。

さらに、第１の演算部４５は、第１のかご位置検出部３８からの信号と第２のかご位置検出部３９からの信号とを比較することにより、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９に故障が発生しているかどうかを判定する。

さらにまた、第１の演算部４５は、第２の演算部４６による演算結果を、２ポートＲＡＭ４７を介して受け取り、第１の演算部４５による演算結果と比較することにより、第１及び第２の演算部４５，４６に故障が発生しているかどうかを判定する。

第２の演算部４６は、第１の電流検出器３４からの信号と第２の電流検出器３５からの信号とを比較することにより、第１及び第２の電流検出器３４，３５に故障が発生しているかどうかを判定する。また、第２の演算部４６は、第１の巻上機エンコーダ１０ａからの信号と第２の巻上機エンコーダ１０ｂからの信号とを比較することにより、第１及び第２の巻上機エンコーダ１０ａ，１０ｂに故障が発生しているかどうかを判定する。

さらに、第２の演算部４６は、第１のかご位置検出部３８からの信号と第２のかご位置検出部３９からの信号とを比較することにより、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９に故障が発生しているかどうかを判定する。

さらにまた、第２の演算部４６は、第１の演算部４５による演算結果を、２ポートＲＡＭ４７を介して受け取り、第２の演算部４６による演算結果と比較することにより、第１及び第２の演算部４５，４６に故障が発生しているかどうかを判定する。

第１及び第２の演算部４５，４６は、上記のような故障が発生すると、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２を開放する指令を出力するとともに、故障検出信号を第１の故障報知部５４に出力する。第１の故障報知部５４は、故障検出信号が入力されると、第２のブレーキ制御部２２に何等かの故障が発生したことをエレベータ制御装置に伝える。エレベータ制御装置は、第２のブレーキ制御部２２に故障が発生すると、例えば最寄り階にかご１を停止させて、エレベータ装置の運行を休止させるとともに、外部に故障を発報するように動作させる。

第２のブレーキ制御部（減速度制御部）２２は、電磁継電器２９ａ１，２９ａ２，２９ａ３，２９ａ４，２９ｂ１，２９ｂ２，２９ｂ３，２９ｂ４、減速度制御スイッチ４２，４３、放電ダイオード４４、減速度制御判定部４８、駆動コイル４９ａ，４９ｂ、駆動コイル制御スイッチ５０，５１、抵抗器５２，５３及び第１の故障報知部５４を有している。

第３及び第４の電磁継電器２９ｅ１，２９ｅ２は、第５の駆動コイル４９ｅにより駆動される。第５の駆動コイル４９ｅとグランドとの間には、第１３〜第１６の電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２，２９ｄ１，２９ｄ２が直列に接続されている。

第１３及び第１４の電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２は、第３の駆動コイル４９ｃにより開閉される。第３の駆動コイル４９ｃとグランドとの間には、第３の駆動コイル４９ｃへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第３の駆動コイル制御スイッチ５５が接続されている。第３の駆動コイル制御スイッチ５５としては、半導体スイッチが用いられている。

第３の駆動コイル制御スイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦは、第３の演算部５６により制御される。第３の演算部５６は、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９からの信号に基づいて、かご位置及びかご速度を演算する。また、第３の演算部５６は、かご位置及びかご速度に基づいて、第３の駆動コイル制御スイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦを制御する。さらに、第３の演算部５６は、第４のマイクロコンピュータにより構成されている。

第１５及び第１６の電磁継電器２９ｄ１，２９ｄ２は、第４の駆動コイル４９ｄにより開閉される。第４の駆動コイル４９ｄとグランドとの間には、第４の駆動コイル４９ｄへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第４の駆動コイル制御スイッチ５７が接続されている。第４の駆動コイル制御スイッチ５７としては、半導体スイッチが用いられている。

第４の駆動コイル制御スイッチ５７のＯＮ／ＯＦＦは、第４の演算部５８により制御される。第４の演算部５８は、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９からの信号に基づいて、かご位置及びかご速度を演算する。また、第４の演算部５８は、かご位置及びかご速度に基づいて、第４の駆動コイル制御スイッチ５７のＯＮ／ＯＦＦを制御する。さらに、第４の演算部５８は、第５のマイクロコンピュータにより構成されている。

第３の演算部５６と第４の演算部５８との間には、２ポートＲＡＭ５９が接続されている。

第１３の電磁継電器２９ｃ１の開閉に連動して開閉される第１７の電磁継電器２９ｃ３と、第１４の電磁継電器２９ｃ２の開閉に連動して開閉される第１８の電磁継電器２９ｃ４とは、電源とグランドとの間に抵抗器６０を介して直列に接続されている。第３の演算部５６は、抵抗器６０の電源側の電圧を検出する。これにより、第３の演算部５６は、第１３及び第１４の電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２の開閉状態を監視する。

第１５の電磁継電器２９ｄ１の開閉に連動して開閉される第１９の電磁継電器２９ｄ３と、第１６の電磁継電器２９ｄ２の開閉に連動して開閉される第２０の電磁継電器２９ｄ４とは、電源とグランドとの間に抵抗器６１を介して直列に接続されている。第４の演算部５８は、抵抗器６１の電源側の電圧を検出する。これにより、第４の演算部５８は、第１５及び第１６の電磁継電器２９ｄ１，２９ｄ２の開閉状態を監視する。

第３及び第４の演算部５６，５８は、駆動コイル制御スイッチ５５，５７に対する指令と、電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２，２９ｄ１，２９ｄ２の開閉状態とを比較することにより、電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２，２９ｄ１，２９ｄ２に接点溶着等の故障が発生しているかどうかを判定する。

第３の演算部５６は、第４の演算部５８による演算結果を、２ポートＲＡＭ５９を介して受け取り、第３の演算部５６による演算結果と比較することにより、第３及び第４の演算部５６，５８に故障が発生しているかどうかを判定する。

第４の演算部５８は、第３の演算部５６による演算結果を、２ポートＲＡＭ５９を介して受け取り、第４の演算部５８による演算結果と比較することにより、第３及び第４の演算部５６，５８に故障が発生しているかどうかを判定する。

第３及び第４の演算部５６，５８は、上記のような故障が発生すると、故障検出信号を第２の故障報知部６２に出力する。第２の故障報知部６２は、故障検出信号が入力されると、過速度監視部２３に何等かの故障が発生したことをエレベータ制御装置に伝える。エレベータ制御装置は、過速度監視部２３に故障が発生すると、例えば最寄り階にかご１を停止させて、エレベータ装置の運行を休止させるとともに、外部に故障を発報するように動作させる。

過速度監視部２３は、電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２，２９ｃ３，２９ｃ４，２９ｄ１，２９ｄ２，２９ｄ３，２９ｄ４、駆動コイル４９ｃ，４９ｄ，４９ｅ、駆動コイル制御スイッチ５５，５７、第３及び第４の演算部５６，５８、２ポートＲＡＭ５９、抵抗器６０，６１及び第２の故障報知部６２を有している。

過速度監視部２３は、かご１の過速度走行を検出すると、第１のブレーキ制御部２１とは独立してかご１を非常停止させることができる。また、過速度監視部２３は、第１のブレーキ制御部２１やエレベータ制御装置からの信号を用いることなく、かご１の速度を独立して監視し、かご１の過速度を独立して検出する。

次に、動作について説明する。図３は図２の第１及び第２の演算部４５，４６の減速度制御動作を示すフローチャートであり、第１及び第２の演算部４５，４６は、図３に示すような処理を同時に並行して実行する。図３において、第１及び第２の演算部４５，４６は、まず処理に必要な複数のパラメータを初期設定する（ステップＳ１）。この例では、パラメータとして、かご停止判定に用いるかご速度（駆動シーブ速度）Ｖ０［ｍ／ｓ］、減速度制御を中止するかご速度Ｖ１［ｍ／ｓ］、ブレーキコイル２４の電流値の閾値Ｉ０［Ａ］、及びかご減速度の第１及び第２の閾値γ１［ｍ／ｓ²］，γ２［ｍ／ｓ²］（γ１＜γ２）を設定する。

初期設定後の処理は、予め設定されたサンプリング周期で周期的に繰り返し実行される。即ち、第１及び第２の演算部４５，４６は、第１及び第２のエンコーダ１０ａ，１０ｂからの信号と、第１及び第２の電流検出器３４，３５からの信号と、第１及び第２のかご位置検出部３８，３９からの信号とを所定の周期で取り込む（ステップＳ２）。次に、第１及び第２のエンコーダ１０ａ，１０ｂからの信号に基づいて、かご速度Ｖ［ｍ／ｓ］、かご減速度γ［ｍ／ｓ²］を演算する（ステップＳ３）。

この後、かご１が非常停止動作中であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。具体的には、第１及び第２の演算部４５，４６は、かご速度（モータ回転速度）が停止判定速度Ｖ０よりも大きく、かつブレーキコイル２４の電流値が停止判定電流値Ｉ０よりも小さいときに、かご１の非常停止動作中であると判定する。非常停止動作中でなければ、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の全てを開状態とする（ステップＳ１０）。

非常停止動作中であれば、かご減速度γが第１の閾値γ１よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ５）。そして、γ≦γ１であれば、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の全てを開状態とする（ステップＳ１０）。また、γ＞γ１であれば、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の全てを閉じる（ステップＳ６）。

ここで、かご１の非常停止時には、巻上機モータ６への通電も遮断されるため、非常停止指令が発生してから実際に制動力が作用するまでの間に、かご１側の荷重と釣合おもり２の荷重とのアンバランスによって、かご１が加速される場合と、かご１が減速される場合とがある。

第１及び第２の演算部４５，４６では、γ≦γ１であれば、非常停止指令発生直後にかご１が加速されていると判断し、早急に制動力を作用させるように電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２を開状態とする。また、γ＞γ１であれば、かご１が減速されていると判断し、減速度が過大にならないように電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２を閉じて減速度制御を実施する。

減速度制御では、第１及び第２の演算部４５，４６は、かご減速度γが第２の閾値γ２よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ７）。そして、γ＞γ２であれば、かご減速度γを抑えるため、減速度制御スイッチ４２，４３を予め設定されたスイッチングデューティ（例えば５０％）でＯＮ／ＯＦＦする（ステップＳ８）。これにより、ブレーキコイル２４に所定の電圧が印加され、ブレーキ装置７の制動力が制御される。このとき、減速度制御スイッチ４２，４３は、互いに同期するようにＯＮ／ＯＦＦされる。

また、γ≦γ２であれば、減速度制御スイッチ４２，４３は開状態のままとする。この後、第１及び第２の演算部４５，４６は、制御停止判定を行う（ステップＳ９）。制御停止判定では、かご速度Ｖが閾値Ｖ１未満であるかどうかが判定される。そして、Ｖ≧Ｖ１であれば、そのまま入力処理（ステップＳ２）に戻る。また、Ｖ＜Ｖ１であれば、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の全てを開状態としてから（ステップＳ１０）、入力処理（ステップＳ２）に戻る。

ここで、図４は非常停止指令発生直後にかご１が減速する場合のかご速度、かご減速度、ブレーキコイル２４の電流、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２の状態、及び減速度制御スイッチ４２，４３の状態の時間変化を示す説明図である。

非常停止が発生したとすると、かご１は即座に減速を開始する。そして、時刻Ｔ２に減速度がγ１に達すると、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２が閉じられ、時刻Ｔ３で減速度がγ２に達すると、減速度制御スイッチ４２，４３がＯＮ／ＯＦＦされる。この後、かご速度がＶ１未満になると、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２が開かれ、減速度制御スイッチ４２，４３による減速度制御が停止される。

図５は図２の第１及び第２の演算部４５，４６の異常診断動作を示すフローチャートである。第１及び第２の演算部４５，４６は、図３における入力処理（ステップＳ２）以降の各処理が完了した時点で図５に示すような診断処理を呼び出す。

異常診断動作では、センサからの入力値や演算部４５，４６による演算値の整合性を判定する（ステップＳ１１）。具体的には、入力値や演算値の差が所定の範囲内であれば、異常なしと判断し、図３における次の処理に戻る。また、入力値や演算値の差が所定の範囲を超えた場合、異常ありと判断し、電磁継電器２９ａ１，２９ｂ１，２９ａ２，２９ｂ２を開状態とし（ステップＳ１２）、故障検出信号を第１の故障報知部５４に出力する（ステップＳ１３）。

図６は図２の第１及び第２の演算部４５，４６に設定されたかご減速度の第１及び第２の閾値とかご位置との関係を示すグラフである。第１の演算部４５には、図６に示すように、第１及び第２の閾値γ１，γ２がかご位置に応じて変化するように設定されている。また、第２の演算部４６には、第１の演算部４５と同様に第１及び第２の閾値γ１，γ２が設定されている。具体的には、終端階付近における第１及び第２の閾値γ１，γ２は、終端階へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。

図７は図２の第３及び第４の演算部５６，５８に設定された過速度監視パターンを示すグラフである。過速度監視パターンは、かご位置に応じて変化するように設定されている。具体的には、過速度監視パターンは、一方の終端階から他方の終端階へかご１が通常走行した場合の通常走行パターンに対して所定のマージンを確保するように設定されている。このため、終端階付近における過速度監視パターンは、終端階へ向けて徐々に小さくなるように設定されている。

第３及び第４の演算部５６，５８は、それぞれ独立してかご速度を監視し、かご速度が過速度監視パターンを超えると、対応する駆動コイル制御スイッチ５５，５７をＯＦＦにする。これにより、駆動コイル４９ｃ，４９ｄが消勢され、電磁継電器２９ｃ１，２９ｃ２，２９ｄ１，２９ｄ２が開かれて、駆動コイル４９ｅが消勢される。駆動コイル４９ｅが消勢されると、電磁継電器２９ｅ１，２９ｅ２が開かれ、かご１が非常停止される。このときの減速度制御は、第２のブレーキ制御部２２により行われる。

このようなエレベータ装置では、減速度制御部である第２のブレーキ制御部２２が主制御部である第１のブレーキ制御部２１とは別に設けられているので、減速度制御部の故障時にも、より確実にかごを停止させることができる。また、第２のブレーキ制御部２２は、ブレーキ装置７の制動力を低減させる動作を、演算処理により互いに独立して実行する第１及び第２の演算部４５，４６を有しているので、信頼性を向上させることができる。さらに、第１及び第２の演算部４５，４６には、図６に示すように、第２の閾値γ２がかご位置に応じて変化するように設定されているので、かご位置によって非常停止時の乗り心地に大きな差が生じるのを防止することができる。

また、終端階付近における第２の閾値γ２は、終端階へ向けて徐々に大きくなるように設定されているので、終端階付近では、非常停止指令の発生からかご１が停止するまでの停止距離を短くすることができるとともに、かご１及び釣合おもり２がかご緩衝器１４及び釣合おもり緩衝器１５に衝突する速度を低減することができ、かご緩衝器１４及び釣合おもり緩衝器１５の容量を小型化することができる。

さらに、第１及び第２の演算部４５，４６は、互いの演算結果を比較することにより第１及び第２の演算部４５，４６の少なくともいずれか一方に故障が発生したことを検出するので、信頼性をさらに向上させることができる。
さらにまた、第２のブレーキ制御部２２は、第１及び第２の演算部４５，４６の少なくともいずれか一方に故障が発生すると、第２のブレーキ制御部２２による減速度制御を無効とするので、演算部４５，４６の故障時にも、より確実にかご１を停止させることができる。

また、第２のブレーキ制御部２２は、かご速度が所定の速度Ｖ０よりも大きく、かつブレーキコイル２４の電流が所定の値Ｉ０よりも小さいときに、ブレーキ装置７が非常停止動作中であると判定するので、第１のブレーキ制御部２１から独立して非常制動動作をより確実に検出することができる。

さらに、ブレーキ制御装置２０は、かご速度が予め設定された過速度に達するとかご１を非常停止させる過速度監視部２３をさらに有しており、過速度監視部２３には、終端階付近で終端階へ向けて徐々に小さくなる過速度監視パターンが設定されているので、かご１及び釣合おもり２がかご緩衝器１４及び釣合おもり緩衝器１５に衝突する速度をさらに低減することができ、かご緩衝器１４及び釣合おもり緩衝器１５の容量をさらに小型化することができる。また、昇降路のピット深さ寸法及びオーバーヘッド寸法を短縮することができる。

実施の形態２．
次に、図８はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置のブレーキ制御装置を示す回路図である。この例は、実施の形態１の第３の演算部５６の機能が第１の演算部４５に統合され、実施の形態１の第４の演算部５８の機能が第２の演算部４６に統合されている。

また、図９は図８の第１及び第２の演算部４５，４６の動作を示すフローチャートである。第１及び第２の演算部４５，４６は、故障検知処理（ステップＳ１４）、過速度検知処理（ステップＳ１５）及びブレーキ制御処理（ステップＳ１６）を、所定の周期で繰り返し実行する。また、第１及び第２の演算部４５，４６は、上記の処理をシングルタスクで１処理ずつ順次実行する。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ装置によれば、２重系による信頼性を維持しつつ、ブレーキ制御装置の小型化及びコストの低減を図ることができる。

実施の形態３．
次に、図１０はこの発明の実施の形態３によるエレベータ装置のブレーキ制御装置を示す回路図である。この例は、実施の形態２のような回路構成における第１及び第２の演算部４５，４６への入出力信号を、複数のインターフェースを用いて統合したものである。

図において、多重化演算部７１には、第１及び第２の演算部４５，４６、２ポートＲＡＭ４７、故障報知部５４、入力インターフェース７２、出力インターフェース７３、第１の入力コネクタ７４、第２の入力コネクタ７５、第１の出力コネクタ７６、第２の出力コネクタ７７、及び第１〜第４のデータバス７８〜８１が設けられている。

多重化演算部７１の外部からの入力信号は、第１及び第２の入力コネクタ７４，７５を介して入力インターフェース７２に入力され、入力インターフェース７２で第１及び第２のデータバス７８，７９に振り分けられて第１及び第２の演算部４５，４６に入力される。

第１及び第２の演算部４５，４６からの出力信号は、第３及び第４のデータバス８０，８１を介して出力インターフェース７３に入力され、出力インターフェース７３から第１及び第２の出力コネクタ７６，７７を介して外部へ出力される。

即ち、第１及び第２の演算部４５，４６への入力信号は、共通の入力インターフェース７２を介して第１及び第２の演算部４５，４６に入力され、第１及び第２の演算部４５，４６からの出力信号は、共通の出力インターフェース７３を介して外部へ出力される。このとき、入力インターフェース７２及び出力インターフェース７３は、各信号の安定性を高めるバッファ機能を有している。

かご位置検出インターフェース部８２には、かご位置信号コネクタ８３、過速度検出信号コネクタ８４、第１〜第６のバッファ８５ａ〜８５ｆ、第１のガバナエンコーダインターフェース８６ａ及び第２のガバナエンコーダインターフェース８６ｂが設けられている。

かご位置信号コネクタ８３は、第１の入力コネクタ７４に接続される。過速度検出信号コネクタ８４は、第１の出力コネクタ７６に接続される。バッファ８５ａ〜８５ｆは、各信号の安定性や耐ノイズ特性を高める。バッファ８５ａ〜８５ｆとしては、例えば光カプラが用いられている。

抵抗器６０，６１の電圧信号は、第１及び第２のバッファ８５ａ，８５ｂを通してかご位置信号コネクタ８３へ送られる。昇降路スイッチ１１，１２からの信号は、第３及び第４のバッファ８５ｃ，８５ｄを通してかご位置信号コネクタ８３へ送られる。第１及び第２のガバナエンコーダ１９ａ，１９ｂからの信号は、エンコーダインターフェース８６ａ，８６ｂを通してかご位置信号コネクタ８３へ送られる。

第３及び第４の駆動コイル制御スイッチ５５，５７と過速度検出信号コネクタ８４との間には、第５及び第６のバッファ８５ｅ，８５ｆが介在されている。

ブレーキ制御インターフェース部８７には、かご速度信号コネクタ８８、減速度制御信号コネクタ８９、第７〜第１２のバッファ８５ｇ〜８５ｌ、第１の巻上機エンコーダインターフェース９０ａ及び第２の巻上機エンコーダインターフェース９０ｂが設けられている。

かご速度信号コネクタ８８は、第２の入力コネクタ７５に接続される。減速度制御信号コネクタ８９は、第２の出力コネクタ７７に接続される。バッファ８５ｇ〜８５ｌは、各信号の安定性や耐ノイズ特性を高める。バッファ８５ｇ〜８５ｌとしては、例えば光カプラが用いられている。

抵抗器５２，５３の電圧信号は、第７及び第８のバッファ８５ｇ，８５ｈを通してかご速度信号コネクタ８８へ送られる。第１及び第２の巻上機エンコーダ１０ａ，１０ｂからの信号は、エンコーダインターフェース９０ａ，９０ｂを通してかご速度信号コネクタ８８へ送られる。

第１及び第２の減速度制御スイッチ４２，４３及び第１及び第２の駆動コイル制御スイッチ５０，５１と減速度制御信号コネクタ８９との間には、第９〜第１２のバッファ８５ｉ〜８５ｌが介在されている。

また、各インターフェース部８２，８７と多重化演算部７１との間の信号の授受は、同一の規則（プロトコル）により行われる。

このようなエレベータ装置では、２重系の信号の授受を１つの入力インターフェース７２と１つの出力インターフェース７３とにより統合したので、部品点数を削減し、構成を簡素化することができる。
また、入力インターフェース７２への入力信号を２つの入力コネクタ７４，７５に集約し、出力インターフェース７３からの出力信号を２つの出力コネクタ７６，７７に集約したので、構成をさらに簡素化することができる。
さらに、コネクタ７４，７５，７６，７７，８３，８４，８８，８９での信号の授受の規則が同一であるため、例えばかごドア又は乗場ドアが開放された状態でかご１が走行することを禁止する機能を、多重化演算部７１により容易に実現することができる。

なお、上記の例では、かご速度とブレーキコイル２４の電流値とから非常停止判定を行ったが、これらに加えてブレーキコイル２４の電流値の微分値を考慮して判定してもよい。具体的には、かご速度が所定の速度よりも大きく、ブレーキコイル２４の電流が所定の値よりも小さく、さらにブレーキコイル２４の電流値の微分値が負である場合に、非常停止中であると判定する。これにより、かご停止中のかご内振動による誤検出を回避することができる。

また、上記の例では、具体的な閾値は示さなかったが、例えば、Ｖ０＝０．５［ｍ／ｓ］、Ｖ１＝０．１［ｍ／ｓ］、γ１＝２．０［ｍ／ｓ²］、γ２＝３．０［ｍ／ｓ²］、Ｉ０＝１［Ａ］とすると、平均的な非常停止減速度が３．０［ｍ／ｓ²］程度となり、かご１内の乗客への負担が小さく、かつ制動距離が長くなることがない。

さらに、上記の例では、１つのブレーキ装置７のみを示したが、並列に接続された複数のブレーキ装置７を用いてもよい。これにより、１つのブレーキ装置が故障しても残りのブレーキ装置が作動するので、エレベータ装置全体の信頼性を向上させることができる。
さらにまた、上記の例では、ブレーキ装置７を巻上機４に設けたが、他の位置に設けてもよい。例えば、ブレーキ装置は、かごに搭載されたかごブレーキや、主索を掴んでかごを制動するロープブレーキ等であってもよい。
また、懸架手段としては、例えば断面円形のロープ、又は偏平な断面形状を有するベルトを用いることができる。

Claims (7)

1. 駆動シーブと、上記駆動シーブを回転させるモータとを有する巻上機、
   上記駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、
   上記懸架手段により吊り下げられ、上記巻上機により昇降されるかご、
   上記かごの走行を制動するブレーキ装置、及び
   上記ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置
   を備え、
   上記ブレーキ制御装置は、異常検出時に上記ブレーキ装置を動作させ上記かごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、上記第１のブレーキ制御部の非常制動動作時に上記かごの減速度が閾値以上になると、上記ブレーキ装置の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、
   上記第２のブレーキ制御部は、上記ブレーキ装置の制動力を低減させる動作を、演算処理により互いに独立して実行する第１及び第２の演算部を有し、
   上記第１の演算部には、上記閾値がかご位置に応じて変化するように設定されており、
   上記第２の演算部には、上記第１の演算部と同様に上記閾値が設定されているエレベータ装置。
2. 上記閾値は、終端階付近で終端階へ向けて徐々に大きくなるように設定されている請求項１記載のエレベータ装置。
3. 上記第１及び第２の演算部は、互いの演算結果を比較することにより上記第１及び第２の演算部の少なくともいずれか一方に故障が発生したことを検出する請求項１記載のエレベータ装置。
4. 上記第２のブレーキ制御部は、上記第１及び第２の演算部の少なくともいずれか一方に故障が発生すると、上記第２のブレーキ制御部による上記かごの減速度の制御を無効とする請求項３記載のエレベータ装置。
5. 上記ブレーキ装置は、ブレーキコイルを有し、上記ブレーキコイルを励磁することにより制動力を解除するための電磁力を発生し、上記ブレーキコイルへの通電を遮断することにより制動力が発生するようになっており、
   上記第２のブレーキ制御部は、上記かごの速度が所定の速度よりも大きく、かつ上記ブレーキコイルの電流が所定の値よりも小さいときに、上記ブレーキ装置が非常停止動作中であると判定する請求項１記載のエレベータ装置。
6. 上記ブレーキ制御装置は、かご速度が予め設定された過速度に達すると上記かごを非常停止させる過速度監視部をさらに有しており、
   上記過速度監視部には、終端階付近で終端階へ向けて徐々に小さくなる過速度監視パターンが設定されている請求項１記載のエレベータ装置。
7. 上記第１及び第２の演算部への入力信号は、共通の入力インターフェースを介して上記第１及び第２の演算部に入力され、
   上記第１及び第２の演算部からの出力信号は、共通の出力インターフェースを介して外部へ出力される請求項１記載のエレベータ装置。

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