JP2021031237A - エレベーター安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑制しながら作業者の安全性を向上させたエレベーター安全装置を提供する。【解決手段】エレベーターの昇降路内の乗りかご１又は釣合い重り２に対して、前記昇降路内の作業者１４の安全を確保するエレベーター安全装置２０において、前記昇降路内に、１０ｍｍ以下の波長の電波を用いたセンサーとして、例えばミリ波レーダー２１を備えたセンサーを配置し、前記センサーが、前記乗りかご１又は釣合い重り２が所定速度以上で移動することを検出した場合、前記作業者１４に対する警報又は前記乗りかご１及び釣合い重り２の停止を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、エレベーター安全装置に関する。

昇降路内でエレベーターの点検を行う作業者の安全を確保するため、従来から様々な対策がなされてきた。良く知られている対策としては、昇降路内を移動する乗りかごや釣合い重りとの距離を所定のセンサーで検出し、乗りかご等が所定の距離以下まで近づくと、作業者に警報を行ったり、乗りかご等を停止させたりするものである。

例えば、特許文献１には、「エレベータの昇降路内を昇降する昇降体が所定の位置に至ったときに警報を発するエレベーターの警報装置において、外殻を形成する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記昇降路内に配置された構造体に向ってレーザを照射するレーザ発信部と、前記構造体と前記レーザ発信部との距離を計測し、その計測した距離を表示する距離表示部とを有するレーザ距離計と、前記筐体内に設けられ、前記レーザ距離計で計測された距離が所定距離以下かどうか判別する判別部と、前記筐体に設けられ、前記判別部で前記所定距離以下と判別されたときに警報を発する警報部と、前記筐体を前記昇降路内の所定箇所に固定する固定手段とを備え、前記筐体及び前記固定手段を携帯可能な形状寸法に設定した」ことが記載されている。

特開２０１５−２０８３８号公報

上述のように、特許文献１に記載された従来技術は、レーザ距離計によって釣合い重りとの距離を計測し、所定距離以下になったら警報を発するものである。しかし、釣合い重りとの距離がある程度離れていても、釣合い重りの移動速度が速い場合、作業者が警報を受けてから回避までの時間的余裕がなく、作業者が釣合い重りに接触してしまう可能性もある。

また、一般的なレーザ距離計は、１つの移動体しか検出できないため、乗りかごと釣合い重りの両方の移動体との距離を計測する場合は、２個のレーザ距離計が必要となり、コストが増加してしまう。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、コストを抑制しながら作業者の安全性を向上させたエレベーター安全装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、エレベーターの昇降路内の移動体に対して、前記昇降路内の作業者の安全を確保するエレベーター安全装置において、前記昇降路内に、１０ｍｍ以下の波長の電波を用いたセンサーが配置され、前記センサーが、前記移動体が所定速度以上で移動することを検出した場合、前記作業者に対する警報又は前記移動体の停止を行うことを特徴とする。

コストを抑制しながら作業者の安全性を向上させたエレベーター安全装置を提供できる。

エレベーターの概略構成を示す側面図。 実施例１におけるエレベーター安全装置の設置場所を示す平面図。 エレベーター安全装置の構成の詳細を示すブロック図。 乗りかご１の高さ位置に応じた制御の考え方を示す概念図。 エレベーター安全装置の動作を示すフロー図。 釣合い重りが接近する場合における、反射波の距離分布を示すグラフ。 乗りかごが接近する場合における、反射波の距離分布を示すグラフ。 実施例２におけるエレベーター安全装置の設置場所を示す平面図。

以下、本発明に係るエレベーター安全装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態のエレベーター安全装置が搭載される、エレベーターの概略構成を示す側面図である。図１に示すように、エレベーターは、昇降路８内に、移動体である乗りかご１及び釣合い重り２が配置されて構成される。乗りかご１と釣合い重り２とは主ロープ７で連結され、この主ロープ７は巻上機３に巻き掛けられ、この巻上機３によって駆動される。具体的には、主ロープ７は、一端が釣合い重り側ロープソケット９に固定され、下方に伸びた後に釣合い重り２で転向され上方に伸びて頂部プーリー５に至り、再び下方に伸びて巻上機３のシーブに巻き掛けられた後に上方に伸びて頂部プーリー６に至り、再び下方に伸びた後に乗りかご１のかご下プーリー４で転向され上方に伸びて他端が乗りかご側ロープソケット１０に至る。したがって、乗りかご１が下降するとき釣合い重り２は上昇し、乗りかご１が上昇するとき釣合い重り２は下降する。

なお、昇降路８の下方位置にはピット１２が形成されており、このピット１２において作業者１４が昇降路８内の機器の点検を行う場合がある。また、乗りかご１の上に乗った状態で、作業者１４が昇降路８内の機器の点検を行う場合もある。以下では、作業者１４がピット１２内で点検を行う場合を例に挙げて説明する。

図２は、本実施例におけるエレベーター安全装置の設置場所を示す平面図である。図２に示す通り、本実施例のエレベーター安全装置２０は、ピット１２内のバッファ１３上に取付けられている。ここで、バッファ１３は、巻上機３のブレーキや非常止め装置の制動力で停止できない万一の場合でも、乗りかご１を受け止めて衝撃を吸収するための緩衝装置である。そして、センサーを構成するミリ波レーダー２１が、エレベーター安全装置２０の上部に配置され、昇降路の上方へ向けてレーダーが発信される。このため、比較的高い位置からミリ波レーダー２１の電波を発信でき、作業者１４を誤検知することが抑制できる。特に、エレベーター安全装置２０の形状を筒型にして上下方向に長くすれば、作業者１４の身長よりも高い位置にミリ波レーダー２１を容易に配置でき、結果として、乗りかご１や釣合い重り２の検知精度が更に向上する。

図３は、本実施例におけるエレベーター安全装置２０の構成の詳細を示すブロック図である。本実施例のエレベーター安全装置２０は、センサーとして、波長が１〜１０ｍｍの電波を用いたミリ波レーダー２１を使用しているため、１つのセンサーであっても、乗りかご１と釣合い重り２の両方について同時に、移動する速度、移動する向き、距離（位置）などが検出できる。なお、ミリ波レーダーに限らず、１ｍｍより短い波長の電波を用いたセンサーであっても良い。

図３に示すように、エレベーター安全装置２０は、ミリ波レーダー２１と、信号処理部２２と、制御部２３と、警報部２４と、書込み部２５と、移動体制御部２７と、外部接続部２８と、を備えている。ここで、信号処理部２２は、ミリ波レーダー２１からの検出信号に基づいて、移動体の速度等のデータを作成する。制御部２３は、書込み部２５に書き込まれた規定値等のデータと、信号処理部２２で作成した移動体の速度等のデータと、に基づいて、作業者１４に対して警報又は移動体の停止を行うか否かを判定する。制御部２３が作業者１４に対して警報を行うべきと判定した場合、制御部２３は警報部２４により音声等で作業者１４に回避行動を起こすように促す。一方、制御部２３が移動体の停止を行うべきと判定した場合、制御部２３と接続された移動体制御部２７が、外部接続部２８を介して、エレベーターに設けられたブレーキ等に制御信号を送信し、移動体を停止させる。なお、書込み部２５は、ＰＣ，スマートフォン２６と接続可能となっており、規定値等のデータが外部から変更できる。また、電源部２９により、エレベーター安全装置２０の各部に電力が供給される。

次に、エレベーター安全装置２０の動作フローについて、図５を用いて説明する。まず、ステップＳ１００において、ミリ波レーダー２１が複数の移動体を検知すると、その検出信号が信号処理部２２に送信される。ここで、信号処理部２２は、各移動体について、移動する速度、移動する向き、距離（位置）などを算出した上で、近づいてくる移動体が何であるかを判別する。このときの判別方法については、後述する。

以下では、乗りかご１が下降し、ミリ波レーダー２１に近づいてくると判別した場合について説明する。この場合、ステップＳ１０１で、制御部２３は、乗りかご１の速度がエレベーターの定格速度よりも遅いかどうかを判定する。通常、作業者が昇降路内８でエレベーターの点検を行う際には、乗りかご１の速度は定格速度よりも遅い速度としている。したがって、点検中にもかかわらず、乗りかご１が定格速度以上で移動しているときは、何らかの異常が発生したと考えられる。このときは、乗りかご１が作業者１４へ向かってゆっくり近づいている場合と比べて危険度が高いため、警報ではなく、移動体制御部２７がエレベーターのブレーキを作動させる信号を出して乗りかご１を停止させる（ステップＳ１０２）。

乗りかご１の下降する速度が定格速度より遅い場合は、乗りかご１とミリ波レーダー２１（作業者１４）との距離によって、動作が変わってくる。図４は、乗りかご１の高さ位置に応じた制御の考え方を示す概念図である。図４のように、基準位置となるミリ波レーダー２１からの距離が比較的近い場所を警報ゾーンとし、さらに近い場所を停止ゾーンとする。そして、乗りかご１が警報ゾーンまで下降してきた場合、制御部２３は、警報部２４を介して作業者１４に警報を出して回避行動を促す。さらに乗りかご１が停止ゾーンまで下降してきた場合、回避行動を行っても間に合わない可能性があるので、移動体制御部２７を介して乗りかご１を強制的に停止させる。なお、ミリ波レーダー２１から遠ざかっていく移動体（ここでは釣合い重り２）は、ミリ波レーダー２１との距離が近くても危険性は少ないので、近づいてくる移動体との距離に着目して制御する。

具体的な動作フローとして、制御部２３は、ステップＳ１０３にて、乗りかご１との距離が第１規定値内かどうか（警報ゾーンか否か）を判定し、第１規定値以内の場合は警報を行う。ここで、同じ警報ゾーンであっても、近づくにつれて警報の音量を増加させても良い。また、近づいてくる移動体が乗りかご１の場合と釣合い重り２の場合とで、警報の仕方を変えることも考えられる。さらに、釣合い重り２の方が衝突するリスクが高いことを考慮して、釣合い重り２が近づいてくる場合は、乗りかご１が近づいてくる場合と比べて、第１規定値を厳しく（大きく）しても良い。

次に、制御部２３は、ステップ１０５にて、乗りかご１との距離が第２規定値以内かどうか（停止ゾーンか否か）を判定し、第２規定値以内の場合は乗りかご１を停止させる（ステップＳ１０６）。

ここで、昇降路８内の移動体が乗りかご１なのか釣合い重り２なのかを判別する方法について説明する。図６は、釣合い重り２がピット１２内にあるミリ波レーダー２１に接近する場合において、ミリ波レーダー２１から発信した電波の反射波の距離分布を示すグラフである。図７は、乗りかご１がピット１２内にあるミリ波レーダー２１に接近する場合において、ミリ波レーダー２１から発信した電波の反射波の距離分布を示すグラフである。

釣合い重り２は、上下方向に細長い形状をしているので、さまざまな距離からの反射波が検出される。一方、乗りかご１は、水平方向に広く、基本的にはかご床で電波が反射されるので、限られた距離からの反射波のみが検出される。このため、ミリ波レーダー２１からの電波の反射波として検出される距離の分布が広い場合には、移動体は釣合い重り２であると見做すことができ、逆に距離の分布が狭い場合には、移動体は乗りかご１であると見做すことができる。

図８は、本実施例におけるエレベーター安全装置の設置場所を示す平面図である。図８に示す通り、本実施例のエレベーター安全装置２０は、釣合い重り側ガイドレール１１に取付けられている。このように、ガイドレールを利用してエレベーター安全装置２０を取り付けることで、作業者１４の身長よりも高い位置にミリ波レーダー２１を配置でき、結果として、乗りかご１や釣合い重り２の検知精度が向上する。ここでは、衝突リスクの高い釣合い重り２の昇降を案内する釣合い重り側ガイドレールにエレベーター安全装置２０を取り付けたが、乗りかご１の昇降を案内する乗りかご側ガイドレールに取付けても良い。

なお、本発明は、上述の実施例１，２に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、エレベーター安全装置２０をピット１２内のバッファ１３上ではなく、作業者１４自身のヘルメットに装着することで、誤検知をより少なくすることもできる。さらに、作業者１４が乗りかご１上に乗って点検する場合には、エレベーター安全装置２０を乗りかご１上に配置し、ミリ波レーダー２１によって、昇降路８頂部との距離等を検出し、この距離等に応じて作業者１４への警報や乗りかご１の停止を行っても良い。

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１…乗かご、２…釣合い重り、３…巻上機、４…かご下プーリー、５，６…頂部プーリー、７…主ロープ、８…昇降路、９…釣合い重り側ロープソケット、１０…乗りかご側ロープソケット、１１…釣合い重り側ガイドレール、１２…ピット、１３…バッファ、１４…作業者、１５…乗りかご側ガイドレール、２０…エレベーター安全装置、２１…ミリ波レーダー、２２…信号処理部、２３…制御部、２４…警報部、２５…書込み部、２６…ＰＣ，スマートフォン、２７…移動体制御部、２８…外部接続部、２９…電源部

Claims (5)

1. エレベーターの昇降路内の移動体に対して、前記昇降路内の作業者の安全を確保するエレベーター安全装置において、
   前記昇降路内に、１０ｍｍ以下の波長の電波を用いたセンサーが配置され、
   前記センサーが、前記移動体が所定速度以上で移動することを検出した場合、
   前記作業者に対する警報又は前記移動体の停止を行うことを特徴とするエレベーター安全装置。
2. 請求項１において、
   前記移動体は、乗りかご又は釣合い重りであって、
   前記センサーは、前記移動体のうち、前記センサーに向かって近づいてくるものを判別し、近づいてくる移動体と前記センサーとの距離が第１規定値以内となったときに前記警報を行い、前記距離が前記第１規定値より近い第２規定値以内となったときに前記停止を行うことを特徴とするエレベーター安全装置。
3. 請求項２において、
   前記センサーは、前記電波の反射波の距離分布が狭い場合は、前記乗りかごが近づいてきていると判別し、前記電波の反射波の距離分布が広い場合は、前記釣合い重りが近づいてきていると判断することを特徴とするエレベーター安全装置。
4. 請求項１において、
   前記所定速度は、定格速度であることを特徴とするエレベーター安全装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記センサーは、ミリ波レーダーを備えていることを特徴とするエレベーター安全装置。

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