JPH1143270A - 移送体の速度算出方法及び走行特性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度良い速度データを得ることができ、保守
員の労力を大幅に軽減することができる移送体の速度測
定方法及び走行特性測定装置を提供すること。 【解決手段】 エレベータの速度を測定する場合、走行
特性測定装置９は保守員Ａが携行し、測定時には乗りか
ご１の床に載置される。走行特性測定装置９は、加速度
センサ、その出力を演算処理する演算制御部、誤差の補
正を行う補正手段、及び処理された結果を表示する表示
部で構成されている。乗りかご１が走行すると、これに
応じて加速度センサから加速度値が出力される。演算制
御部はこのか速度値の積分、誤差成分の推定、誤差を取
り除く修正手段を行うことにより精度の良い速度データ
を得ることができる。この結果に基づいてエレベータの
走行曲線を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータ、エス
カレータ、動く歩道等の移送体の移動速度を測定する移
送体の速度算出方法及び走行特性測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータ、エスカレータ、動く歩道の
移送体は乗客を乗せて移動する装置であるので、装置に
故障が生じると乗客に多大の迷惑を及ぼすばかりでな
く、場合によっては大きな危険を与えるおそれがある。
このため、上記移送体に対しては定期的に保守を行い安
全を期する必要がある。この保守は専門の保守員により
行われ、多数の項目についてチェックが行われるが、そ
の中でも、移送体の移動加速度、速度の測定は必要不可
欠である。

【０００３】従来、例えばエレベータの加速度及び、速
度の測定は、特開平３−１９５６７８号公報に記載され
ているように、エレベータの乗りかご内に走行時の上
下、前後、左右の加速度を同時に検出する３個の加速度
センサと、この加速度センサの検出値を記録する記録部
とを設置し、エレベータの乗りかごを走行させて各加速
度を検出し、又、得られた加速度データを更に積分する
ことにより速度を測定していた。又、得られた速度デー
タを更に積分して距離データを求め、加速度データ、速
度データ、距離データを横軸を時間軸として表示部に表
示し、この表示に基づいてエレベータの乗り心地特性の
良否を判断していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記加
速度センサに高精度のものを使用する場合には問題ない
が、価格の面等でそれほどの精度を持たない加速度セン
サを使用すると、その温度特性やその他の誤差成分によ
り、正確な加速度を得ることができず、そこから算出さ
れる速度について乗りかごの停止後の静止状態であって
も演算による速度が０にならず、大幅な狂いを生じる場
合がある。この誤差成分は非直線性、非再現性という特
徴を有し、且つ、時間とともに誤差が増大する傾向にあ
る。従って、測定として必要な精度を保証できる時間内
までしか測定を行うことができず、そのため、上昇、下
降それぞれのデータが必要であるのに対し、１度に往復
運転測定が行えない。あるいは長い階床のエレベータに
ついては、片道運転であっても全行程での測定が不可能
であるケースも生じ問題があった。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、保守員の労力、装置コストを大幅に軽減で
き、高精度の測定を行うことができる移送体の速度算出
方法及び走行特性測定装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、加速度センサを用いて移送体の
移動方向の加速度検出値を設定された時間間隔で積分
し、この積分値に基づいて前記移送体の速度を算出する
移送体の速度算出方法において、加速度検出中の移送体
往復運転時における移送体の走行前、中間停止部、走行
終了後の移送体静止状態の検出値を利用して速度誤差値
を推定し、誤差の含まれた上記速度算出値を修正するこ
とを特徴とする。

【０００７】又、請求項２の発明は、移送体に取り付け
られ当該移送体の移動方向の加速度を検出する加速度セ
ンサと、この加速度センサの検出値に基づいて前記移送
体の速度を算出する速度演算手段と、この速度演算手段
により算出された速度を記憶する記憶部と、前記加速度
の検出開始から検出停止までの時間を測定する時間測定
手段と、加速度検出中の移送体往復運転における移送体
の走行前、中間停止部、走行終了後の移送体静止部分の
検出値から速度誤差値を算出し、前記記憶部に記憶され
た各速度を修正する速度修正手段とを備えていることを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【０００９】図１は本発明の実施形態に係るエレベータ
の速度測定方法及び走行特性測定装置を示す図である。
この図で、１は乗りかご、２は油圧シリンダ、３はその
プランジャ、４はプランジャ３の頂部に固定されたプー
リ、５はプーリ４に掛け渡され乗りかご１に連結された
ロープである。６は乗りかご１の昇降を案内するガイド
レール、７はガイドローラ、８は昇降路頂部、９は乗り
かご１内に設置された走行特性測定装置を示す。

【００１０】図２は本発明の実施形態に係るエレベータ
の走行特性測定装置９の構成を示すブロック図である。
この図で、９１は乗りかご１の昇降方向の加速度を検出
する加速度センサであり、例えば乗りかご１の床面に永
久磁石等で固定設置される。１０１は電圧周波数変換
器、１０２はカウンタ、１０３はＡ／Ｄ変換器、１０４
はマイクロコンピュータで構成される演算制御部、１０
５は演算制御部１０４の電源となるバッテリである。

【００１１】上記電圧周波数変換器１０１は、よく知ら
れているように積分器、比較器及び出力トランジスタで
構成され、入力電圧は積分器により積分され、この積分
器からの出力は比較器により鋸歯状波等の参照電圧と比
較され、この比較の結果、積分器に入力された電圧に比
例した周波数のパルスが出力トランジスタから出力され
る。

【００１２】演算制御部１０４は、中央処理ユニット
（ＣＰＵ）１０４ａ、このＣＰＵ１０４ａの処理手順を
格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１０４ｂ、演
算制御の結果等を格納するランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ）１０４ｃ、加速度データ及び速度データを格納す
るデータメモリ１０４ｄ、外部からの入力信号を取り込
む入力回路１０４ｅ、外部装置、例えば保守員が所属す
る営業所のパーソナルコンピュータとの間の通信機能を
備えた入出力インターフェース１０４ｆ、及び計時信号
を出力するクロック１０４ｇで構成されている。なお、
上記データメモリ１０４ｄは着脱自在のカード型のメモ
リを使用することもできる。

【００１３】図２の１１１は速度を表示する表示器、１
１２は演算制御部１０４の電源をオン、オフする電源ス
イッチ、１１３は０点補正を指示するための０補正スイ
ッチ、１１４は測定の開始と終了を指示する測定開始／
終了スイッチ、１１５は表示器１１１に表示を行うか否
かを指示する表示スイッチ、１１６は上記各スイッチの
状態を示す複数ランプである。

【００１４】次に、上記実施形態の動作を説明する。走
行特性測定に際し、保守員Ａは乗りかご１に乗り、図１
に示すように乗りかご１の床（中央部分にあることが望
ましい）に本実施形態の走行特性測定装置９を設置す
る。次に、電源スイッチ１１２をオンとし、０補正スイ
ッチ１１３により加速度センサ９１の０点補正を行う。
次に、０補正を終えた後に、測定開始／終了スイッチ１
１４により測定開始を指示し、ある間隔をおき所定階の
行先釦を押す。走行指令に対し、乗りかご１が走行を開
始すると、加速度センサ９１は、乗りかご１にかかる重
力による乗りかご１の移動量に応じた加速度値を出力す
る。加速度センサ９１の出力電圧は、電圧周波数変換器
１０１に入力され、当該出力電圧に比例した周波数のパ
ルスに変換される。このパルスはカウンタ１０２でカウ
ントされ、そのカウント値はＣＰＵ１０４ａに取り込ま
れる。電圧周波数変換器１０１は加速度センサ９１が検
出した加速度を積分器で積分するので、当該カウント値
は乗りかご１の速度に比例した値となる。

【００１５】一方、加速度センサ９１の出力電圧はＡ／
Ｄ変換器１０３によりディジタル値に変換され、ＣＰＵ
１０４ａに取り込まれる。上記カウント値はそれに対応
した速度データとしてデータメモリ１０４ｄに格納さ
れ、同じく、Ａ／Ｄ変換機１０３で変換された値も加速
度データとしてデータメモリ１０４ｄに格納される。こ
のようにして、順次速度データ及び加速度データがデー
タメモリ１０４ｄに格納されていく。やがて乗りかご１
が所定階に到達して停止した後、再度測定開始階の行先
階を押し上昇または下降させる。保守員は、乗りかご１
が測定開始階に戻り停止するのを確認し、ある時間の静
止状態を測定した後、測定開始／終了スイッチ１１４を
作動させて測定の終了を指示する。以上の動作により、
データメモリ１０４ｄに、所定の階床間における乗りか
ご１の速度データ及び加速データが得られる。

【００１６】図３はある階床間のエレベータの上昇、下
降往復測定時の速度と加速度の実測値を示す図である。
この図で、横軸には時間、縦軸には加速度及び速度がと
ってある。Ａは加速度を示す曲線、Ｖは速度を示す曲線
である。一方の階床からのエレベータの上昇開始時に
は、加速度がほぼ０から正方向に急激に増大し、このと
きその積分値の加算値である速度も急速に大きくなり、
その後加速度が０近くに収束するとその積分値はほぼ０
となって速度は一定となる。逆に、エレベータが他方の
階床に近付いて減速、停止する場合には、負方向の加速
度が急速に増大し、その積分値の加算値である速度は急
速に減少し、その後、加速度がほぼ０になると速度も０
（停止）になる。Ａ₁はエレベータ停止時の衝撃による
加速度を示す。

【００１７】更に、上昇が終了し乗りかご１が停止後、
下降指令によりエレベータは下降を始めるが、上記上昇
の状態と逆の負方向に同様のカーブを描く加速度が生
じ、それに基づく速度カーブが得られる。下降でも同様
に停止時の衝撃による加速度Ａ ₂が生じる。

【００１８】ところで、本実施形態において、本来は上
記結果が得られるところが、加速度センサ９１のが高精
度のものでない場合には図４に示すようなカーブになる
場合がある。これは１往復したときの実測走行曲線を示
す図であるが速度誤差は時間と共に増大して真値に含ま
れていて信頼性の無いデータとなるのがわかる。この原
因は、その温度特性やその他の誤差成分により、正確な
加速度を得ることができず、そこから算出される速度に
ついて乗りかごの停止後の静止状態であっても演算によ
る速度が０にならず、大幅な狂いを生じるためである。
この誤差成分は非直線性、非再現性という特徴を有し、
且つ、時間と共に誤差が増大する傾向にある。したがっ
て、精度の良い速度データを得るためには速度の修正が
必要となる。これを図４を参照して説明する。

【００１９】まず、測定終了時データつまり、エレベー
タの停止状態（速度０であるべきデータ）が走行データ
の推定を行うために０の速度になるように仮の補正を行
うが、処理は以下の通りである。ＣＰＵ１０４ａはその
ときの速度△Ｖと、計測した時間Ｔ₁（いずれも図４に
示されている）とを取り込む。この修正は、格納されて
いる各速度から（Ｔ₀、０）、（Ｔ₁、△Ｖ）を通過する
１次曲線または２次曲線を減算（下降時は加算）するこ
とにより行われる。

【００２０】この速度誤差二次曲線を、速度をＶ、時間
をＴ、係数をａとして表すと、 Ｖ＝ａＴ₂ ａ＝Ｖ／Ｔ₂ 図示のように時間Ｔ₀で速度△Ｖであるから、 ａ＝△Ｖ／Ｔ₁ ² となる。したがって、上記のように図４に示す修正され
た速度をＶ₂とすると、速度の仮の修正は、 Ｖ₂＝Ｖ₁−ｔ（△Ｖ／Ｔ₁ ²） で表される。つまり、仮の補正はデータ内各速度データ
それぞれに対してその時間ｔにおける誤差成分を減算
（下降時は加算）するにより行われる。

【００２１】次に走行データの状態の測定方法について
図５を用いて説明する。まず、仮の補正した速度データ
について測定開始点Ｔ₀からエレベータが、走行開始し
たことを判断する±αｍ／ｍｉｎを越えるまでデータを
読む。上記±αｍ／ｍｉｎを越えたデータに対応する測
定時間Ｂ₂のＴａ秒前を前走行開始位置Ｂ₁とする。更に
進み、±βｍ／ｍｉｎの速度を検知後、±αｍ／ｍｉｎ
以下を示す点Ｂ₃を検知し、そのＴｂ秒後を前走行停止
位置Ｂ₄とする。

【００２２】次に速度データの測定終了点Ｔ₁から順に
さかのぼり、値が±αｍ／ｍｉｎを越えるまで読む。上
記±αｍ／ｍｉｎを越えたデータに対応する位置Ｂ₇の
Ｔｂ秒後を後走行昇降停止位置Ｂ₈とする。更に逆のぼ
り±βｍ／ｍｉｎの速度を検知後、±αｍ／ｍｉｎ以下
を示す点Ｂ₆を検知し、Ｔａ秒前を後走行の昇降開始位
置Ｂ₅とする。上記処理により測定開始から前走行昇降
開始前までの停止データ部分、前走行停止から後走行昇
降開始前の中間停止データ部分、後走行昇降停止から測
定終了までの停止データ部分がわかる。従って、上記位
置に対応する測定時間における測定データは０であるは
ずであり、そのとき０を示さないある値が純粋な速度誤
差成分となる。そこで、仮の補正を行う前のデータのそ
の３箇所を通る曲線を求めれば精度良く誤差成分を推定
でき、その成分を測定データから減算してやれば精度良
い補正を行うことが可能となる。言い換えれば、仮の補
正は測定開始前、測定開始後の２箇所から誤差成分を推
定し、補正を行う方法であり、これが上記手法によると
３箇所になるわけであるから、３次、あるいは４次のよ
うな規則性のないカーブを描く誤差成分を推定するのに
最適となる。

【００２３】このように、演算制御部１０４に速度の修
正手段を備えたので、加速度センサとしては精度の如何
にかかわらずどのような加速度センサを用いても、精度
良く速度を測定することができる。上記例の走行開始直
後、走行停止寸前を把握する条件値の±αｍ／ｍｉｎ
は、静止状態の振動から求まる速度と誤認識しないよう
であればよく、Ｔａは走行開始から設定した±αｍ／ｍ
ｉｎに達する時間以上の値、Ｔｂは±αｍ／ｍｉｎを認
識してから走行停止までに要する時間以上の値を設けれ
ばよく、エレベータの走行特性により条件が決まってい
る。

【００２４】また、上昇、下降の順で示したが、±の絶
対値で走行の状態を把握するため下降、上昇の順で測定
しても構わない。

【００２５】データメモリ１０４ｄには、最終的には加
速度データと修正された速度データとが格納された状態
となる。このようにして得られた各速度は所定階に停止
した後、表示部１１１に順次数値で表示してもよいし、
曲線として表示してもよい。又、図示しない入力部から
送信先、例えば保守員が所属する営業所のパーソナルコ
ンピュータを指定してデータ送信指令を入力すると、デ
ータメモリ１０４ｄの速度データと加速度データが当該
送信先へ送信される。なお、当該送信先では、送信され
た加速度データと速度データのサンプリング時間が判っ
ているので、それら各データに時間を割り当てることも
できる。

【００２６】図６は本実施形態に係るエレベータの走行
特性測定装置の上面図、図７は図６に示す矢印Ｘ方向か
らみた側面図である。これらの図で、図２に示す部分と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。１１０
は収納ケースであり、この収納ケース１１０内に、図２
に示す加速度センサ９１、電圧周波数変換器１０１、カ
ウンタ１０２、演算制御部１０４、及びバッテリ１０５
が収納されている。１１７ａ、１１７ｂは表示送りスイ
ッチであり、表示器１１１に速度が表示されている場
合、表示送りスイッチ１１７ａを１回押すと、データメ
モリ１０４ｄに格納された速度データのうちの１つ先の
データが表示され、表示送りスイッチ１１７ｂを１回押
すと、データメモリ１０４ｄに格納された速度データの
うちの１つ後のデータが表示され、表示送りスイッチ１
１７ａ（又は１１７ｂ）を所定時間（数秒）連続して押
すと、表示器１１１にデータメモリ１０４ｄの速度デー
タが採取された時間の経過に沿って順次（又は逆方向
に）連続的に流れて表示されることになる。１１８は外
部装置とのデータ通信のためのコネクタであり、収納ケ
ース１１０の内部で入力インターフェース１０４ｆに接
続されている。１１９は底面（図６に示す面と対向する
面）に設けられた複数の足を示す。

【００２７】このような構成にしたため、１つの収納ケ
ース１１０に全構成部品を収納することにより、全体を
小型に構成することができ、保守員の携行が容易とな
る。さらに、各種機能を収納ケース１１０の上面にまと
めてあるので、乗りかご１の床面に収納ケース１１０を
載置したとき当該面が上面となって保守員の操作が容易
になる。

【００２８】なお、上記実施形態の説明では、加速度セ
ンサ９１を乗りかご１の床の中央に設置する例について
説明したが、必ずしも中央でなくてもよい。又、床では
なく、壁部分に固定することもできるし、乗りかご１上
の作業を行う場合にはそこに載置しても良い。

【００２９】又、上記実施形態の説明では、時刻、加速
度、速度を記憶する例について説明したが、記憶部の容
量によっては加速度、速度の一方または、速度を更に積
分して得られる距離を記憶するようにしてもよい。この
ように距離を求めておけば、加速度、速度の異常発生位
置の探索等に便利である。

【００３０】さらに、上記実施形態の説明では、表示部
１１１を設ける例について説明したが、表示部１１１を
設けずに外部との通信手段を設け、記憶部に記憶された
加速度、速度及び距離を、又は速度のみを、当該通信手
段により外部の所定個所、例えば保守員が所属する営業
所のパーソナルコンピュータへ送信することもできる。
勿論、表示部１１１と通信手段両者を備えてもよい。

【００３１】なお、上記各実施形態の説明では、移送体
としてエレベータを例示して説明したが、エレベータに
限ることはなく、前述のエスカレータ、動く歩道の他
に、保守員による測定が必要なロープウエイの乗りかご
や電車等の移送体の速度測定も多点の静止状態の測定を
行い補正式に用いれば適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、積分にて得られた速
度演算値に誤差成分を取り除く修正手段を設けたこと
で、精度良いデータを得られることができ、更に往復の
測定が行えるため作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るエレベータの速度測定
方法及び走行特性測定装置を示す構成図である。

【図２】図１に示す走行特性測定装置のブロック図であ
る。

【図３】エレベータの上昇、下降時の速度と加速度を示
す特性図である。

【図４】往復運転時の実測走行曲線を示す特性図であ
る。

【図５】図２に示す補正処理の動作を説明する特性図で
ある。

【図６】エレベータの走行特性測定装置の上面図であ
る。

【図７】図６の側面図である。

【符号の説明】

１ 乗りかご ２ 油圧シリンダ ３ プランジャ ４ プーリ ５ ロープ ６ ガイドレール ９ 走行特性測定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 浩二 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度センサを用いて移送体の移動方向
   の加速度検出値を設定された時間間隔で積分し、この積
   分値に基づいて前記移送体の速度を算出する移送体の速
   度算出方法において、加速度検出中の移送体往復運転時
   における移送体の走行前、中間停止部、走行終了後の移
   送体静止状態の検出値を利用して速度誤差値を推定し、
   誤差の含まれた上記速度算出値を修正することを特徴と
   した移送体の速度算出方法。
2. 【請求項２】 移送体に取り付けられ当該移送体の移動
   方向の加速度を検出する加速度センサと、この加速度セ
   ンサの検出値に基づいて前記移送体の速度を算出する速
   度演算手段と、この速度演算手段により算出された速度
   を記憶する記憶部と、前記加速度の検出開始から検出停
   止までの時間を測定する時間測定手段と、加速度検出中
   の移送体往復運転における移送体の走行前、中間停止
   部、走行終了後の移送体静止部分の検出値から速度誤差
   値を算出し、前記記憶部に記憶された各速度を修正する
   速度修正手段とを備えていることを特徴とする移送体の
   走行特性測定装置。
3. 【請求項３】 前記移送体停止部分の判断に移送体の走
   行開始から停止までの走行特性を利用した走行開始判断
   手段及び走行停止判断手段を用い自動認識することを特
   徴とした請求項１記載の移送体の速度算出方法。
4. 【請求項４】 前記走行開始判断手段及び前記走行停止
   判断手段は、走行開始時及び走行停止時に、前記加速度
   センサの検出値または速度の演算算出値がそれぞれ設定
   された所定の値になったか否かをみて走行開始及び走行
   停止を判断する手段であることを特徴とする請求項３記
   載の移送体の速度算出方法。
5. 【請求項５】 前記速度演算手段は、前記加速度データ
   検出開始時から検出終了時までの間における前記加速度
   センサの検出電圧をこれに応じた周波数に変換する電圧
   周波数変換手段であることを特徴とする請求項２記載の
   移送体の走行特性測定装置。
6. 【請求項６】 前記電圧周波数変換手段は、前記加速度
   センサの検出電圧を積分する積分器と、この積分器の出
   力を鋸歯状波の参照電圧と比較する比較器とで構成され
   ていることを特徴とする請求項５記載の移送体の走行特
   性測定装置。
7. 【請求項７】 前記記憶部に記憶されている修正された
   速度を表示する表示部及び当該速度を外部へ送信するデ
   ータ送信手段のうちの少なくとも一方を備えていること
   を特徴とする請求項２記載の移送体の走行特性測定装
   置。
8. 【請求項８】 前記加速度センサとその他の構成とは別
   体とされていることを特徴とする請求項２記載の移送体
   の走行特性測定装置。
9. 【請求項９】 前記加速度センサとその他の構成とは１
   つのケースに収納されていることを特徴とする請求項２
   記載の移送体の走行特性測定装置。
10. 【請求項１０】 前記加速度センサは、前記移送体の適
    宜の個所に永久磁石で取り付けられることを特徴とする
    請求項２記載の移送体の走行特性測定装置。