JP2018002388A - エレベーター装置及びエレベーター搭載バッテリー検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベーター装置において、搭載されたバッテリーの劣化状態の測定が、簡単な構成で、且つ手間をかけることなく容易に行えるようにする。
【解決手段】バッテリー３のテストモード時に、エレベーターかごが備えるドアを駆動するドア駆動用モーター６へのドア駆動用電源７の供給を遮断した状態で、バッテリー３からの電源をドア駆動用モーター６に供給する。そして、バッテリー３からの電源でドア駆動用モーター６を駆動した際の、ドア駆動用モーター６の状態（又はドアの状態）を検出した信号から、ドア制御部２０がバッテリー３の状態を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーター装置及びエレベーター搭載バッテリー検査方法に関する。

エレベーターの乗りかごには、二次電池よりなるバッテリーが搭載され、乗りかご内の照明やインターホン等の外部通報装置の停電時に補助電源として使用される。
バッテリーは消耗品であるため、例えば定期メンテナンスで端子電圧を測定して、端子電圧から劣化したと判断したとき、新品のバッテリーに交換することが行われている。あるいは、バッテリーの劣化についての測定を省略して、バッテリーの製造メーカーが推奨する使用期間ごとに、新品のバッテリーに交換する場合もある。

特許文献１には、エレベーターの乗りかごに搭載されたバッテリーの状態を測定するテストモードを用意し、テストモードでバッテリーの電圧を測定する技術についての記載がある。具体的には、テストモードを設定したとき、バッテリーからの電力で乗りかごを運転させ、その運転の前後のバッテリー電圧の比較で、バッテリーの劣化状況を判定する技術が記載されている。

特開２０１３−１３９３２４号公報

ところが、乗りかごに搭載されたバッテリーの端子電圧を測定するためには、電圧測定装置などが必要であり、エレベーター側に電圧測定装置を予め用意するか、あるいはメンテナンス作業員が、点検の都度、エレベーター内に電圧測定装置を持ち込む必要がある。エレベーター側に電圧測定装置を備えた場合には、その分エレベーター装置が追加の回路構成を持つことになり、エレベーター装置のコストアップにつながる。また、特許文献１に記載されるように、テストモードでバッテリーの電圧を測定する場合にも、バッテリーの電圧の測定装置が必要となり、同様にエレベーター装置のコストアップにつながるという問題が発生する。

また、メンテナンス作業員がエレベーター内に電圧測定装置を持ち込む場合には、電圧測定装置をバッテリーに接続して電圧を測定する作業が必要になり、その分だけ作業員がメンテナンス時に行う作業が増えてしまい、好ましくない。

さらに、一定の期間ごとに、一律で新品のバッテリーに交換するようにした場合には、その一定の期間が到達したとき、劣化がそれほど進行していないバッテリーであっても、交換することになり、バッテリーが有効に活用されていない可能性がある。

本発明は、搭載されたバッテリーの劣化状態の測定が、簡単な構成で、かつ手間をかけることなく容易に行えるエレベーター装置及びエレベーター搭載バッテリー検査方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならは、エレベーターかごに搭載されたドアを駆動するドア駆動用モーターと、ドア駆動用モーターに供給する電源を得るドア駆動電源と、ドア駆動用モーターの駆動によるドア駆動用モーターの状態又はドアの状態を検出する検出部と、エレベーターかごに搭載された補助機器に供給する電源を得る補助機器電源と、補助機器電源が得られない場合に補助機器に電源を供給するバッテリーと、ドア駆動用モーターによるドアの開閉を制御するドア制御部とを備える。
そして、ドア制御部は、バッテリーのテストモード時に、ドア駆動電源の供給を遮断して、バッテリーからの電源をドア駆動用モーターに供給した状態で、検出部で検出した信号からバッテリーの状態を取得することを特徴とする。

本発明によれば、テストモードの実行で、バッテリーの電圧を電圧測定器で直接測定することなく、バッテリーの劣化状態を判定することができ、適切にバッテリーの交換時期を判定できるようになる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施の形態例のエレベーター装置の例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態例のエレベーター装置が備えるドア制御部の例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態例のドア制御部及びエレベーター制御装置に適用されるコンピューター装置の例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態例によるテストモードの実行タイミングの設定例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態例によるテストモードの実行例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態例（以下、「本例」と称する。）を、添付図面を参照して説明する。
［１．エレベーター装置の構成］
図１は、本例のエレベーター装置の構成例を示す。
図１は、エレベーターかごに搭載された照明装置やインターホン（外部通報装置）などの負荷装置１と、エレベーターかごが備えるドアを駆動するドア駆動用モーター６に、電源を供給するための構成を示す。なお、以下の説明では、エレベーターかごに搭載された負荷装置１（照明装置、インターホンなど）を補助機器と称する場合がある。

図１に示すように、商用交流電源２からの交流電源（例えば単相１００Ｖ又は２００Ｖ）が、補助機器電源用コンバーター４に供給され、補助機器電源用コンバーター４で所定電圧（例えば４８Ｖ）の直流電源に変換される。そして、補助機器電源用コンバーター４で得られた直流電源が、補助機器電源として負荷装置１（補助機器）に供給される。この場合、補助機器電源用コンバーター４と負荷装置１との間には、継電器５ａが接続されている。

また、エレベーターかごには、ニッケル水素電池などの二次電池よりなるバッテリー３が搭載され、補助機器電源用コンバーター４からの補助機器電源が得られない停電時に、バッテリー３からの直流電源（例えば４８Ｖ）が負荷装置１に供給される。バッテリー３は、停電時にエレベーターかご内の照明装置やインターホンを所定時間（例えば少なくとも１時間程度）駆動できる容量を有する。バッテリー３と負荷装置１との間には、継電器５ｂが接続されている。
バッテリー３は、交換可能にエレベーターかごに搭載され、補助機器電源用コンバーター４からの補助機器電源により充電される。補助機器電源用コンバーター４からバッテリー３への充電用電源の供給路には、継電器５ｃが設けられている。

継電器５ａ，５ｂ，５ｃは、補助機器電源の供給状況により制御されるスイッチである。すなわち、補助機器電源用コンバーター４からの補助機器電源が得られる通常状態のときには、継電器５ａ及び５ｃが閉路となり、補助機器電源用コンバーター４からの補助機器電源が負荷装置１及びバッテリー３に供給される。また、停電時には、継電器５ａ及び５ｃが開路となり、商用交流電源２側をバッテリー３と切り離した上で、継電器５ｂが閉路になり、バッテリー３からの電源が負荷装置１に供給される。
また、後述するバッテリーのテストモード時には、ドア制御部２０からの指令により各継電器５ａ，５ｂ，５ｃが開路になり、負荷装置１が補助機器電源用コンバーター４やバッテリー３から切り離される。

次に、ドア駆動用モーター６に電源を供給する構成について説明する。
エレベーターかごのドア駆動用モーター６には、ドア駆動用交流電源７からの電源が供給される。すなわち、ドア駆動用交流電源７からの交流電源（例えば三相２００Ｖ又は４００Ｖ）が、継電器１０ａを介してドア駆動電源用コンバーター８に供給される。ドア駆動電源用コンバーター８では、直流のドア駆動用電源（例えば直流４８Ｖ〜１５０Ｖ程度）が得られ、この直流のドア駆動用電源がドア駆動電源用インバーター９に供給される。

ドア駆動電源用インバーター９は、直流のドア駆動用電源から、ドア駆動用モーター６を駆動するための三相交流電源を得る。そして、ドア駆動電源用インバーター９で得られた三相交流電源が、ドア駆動用モーター６に供給される。ドア駆動電源用インバーター９での三相交流電源の生成は、ドア制御部２０からの指令に基づいて行われる。すなわち、ドアを開状態とするとき、又はドアを閉状態とするとき、対応した方向にドア駆動用モーター６を回転させる指令を、ドア制御部２０がドア駆動電源用インバーター９に送り、ドア駆動電源用インバーター９で三相交流電源を生成させる。

ドア駆動用モーター６の回転軸には、ロータリーエンコーダー１１が取り付けられ、ドア駆動用モーター６の回転を検出する。すなわち、ロータリーエンコーダー１１は、ドア駆動用モーター６の回転状態を検出する検出部として機能し、ロータリーエンコーダー１１の検出信号が、ドア制御部２０に供給される。また、ドア駆動用モーター６に供給される三相交流電源の電流を検出する検出器６ａ、６ｂが配置され、それぞれの検出器６ａ、６ｂの検出信号をドア制御部２０が得る。ドア制御部２０では、ロータリーエンコーダー１１の検出信号に基づいて、ドア駆動用モーター６の回転速度や回転量が検出され、ドア位置やドアの移動速度が判断される。

ドア制御部２０は、エレベーター制御装置３０からの指令に基づいて、ドア駆動用モーター６を駆動して、ドアを開閉する。なお、エレベーターかごが昇降路内で乗り場階に停止した状態で、ドア駆動用モーター６によりかごドアを開閉させた場合には、乗り場側のドアが、かごドアに連動して開閉する。また、後述するテストモード時に、エレベーターかごが昇降路内で乗り場階でない階間に停止した状態で、ドア駆動用モーター６によりかごドアを開閉させた場合には、かごドアのみが開閉し、乗り場側のドアは開かない。

また、本例においては、バッテリー３からの直流電源が、継電器１０ｂを介してドア駆動電源用インバーター９に供給される。この継電器１０ｂは、ドア制御部２０の制御下で、通常時は開路とされ、バッテリー３の劣化状態を検出するテストモード時に閉路とされる。テストモードで継電器１０ｂが閉路のときには、継電器１０ａが開路となり、ドア駆動用交流電源７からドア駆動電源用コンバーター８への電源の供給はない。
なお、図１ではドア制御部２０に電源を供給するための構成については省略するが、ドア制御部２０は、図１に示す電源供給系統とは別の系統で電源が供給される。

［２．ドア制御部の構成］
図２は、ドア制御部２０の構成及びその機能を示す機能ブロック図である。図２では、バッテリー３のテストを行うための構成を示し、かごドアの駆動を制御する構成については省略している。また、図２では、エレベーター制御装置３０のバッテリー管理部３１の構成についても示している。なお、エレベーター制御装置３０は、バッテリー管理部３１以外の構成については省略する。

ドア制御部２０は、商用電源遮断部２１、テスト実施部２２、ドア速度検出部２３、基準ドア速度記憶部２４、ドア速度記憶部２５、及びバッテリー寿命判定部２６を備える。また、エレベーター制御装置３０は、バッテリー管理部３１を備える。バッテリー管理部３１は、初期バッテリー診断テスト信号発生部３１ａ、バッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂ、及びバッテリー状態記憶部３１ｃを備える。

エレベーター制御装置３０では、バッテリー管理部３１の初期バッテリー診断テスト信号発生部３１ａが、初期バッテリー診断テスト信号を発生する。この初期バッテリー診断テスト信号は、エレベーターの運用開始時と、エレベーターかごに搭載されたバッテリー３が交換される時に、初期バッテリー診断テスト信号発生部３１ａによって発生される。
また、バッテリー管理部３１のバッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂが、一定の期間ごとに、バッテリー寿命診断テスト信号を発生する。バッテリー寿命診断テスト信号は、例えばエレベーターを遠隔監視する監視センター４０からの指令に基づいて発生される。

なお、バッテリー寿命診断テスト信号は、監視センター４０からの指令を受信することなく、一定の期間ごとにエレベーター制御装置３０内のバッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂによって自動的に発生されるようにしてもよい。さらに、保守点検作業を行う作業員が所持する端末（不図示）からの指令に基づいて、初期バッテリー診断テスト信号発生部３１ａやバッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂがテスト信号を発生するようにしてもよい。

但し、これらのテスト信号は、図４のフローチャートで後述するように、現在のエレベーターの稼働状況が、テストを行う上で適切である場合にのみ発生される。
また、初期バッテリー診断テスト信号発生部３１ａ及びバッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂがテスト信号を発生する時は、エレベーター制御装置３０が昇降指令を発生して、エレベーターかごが昇降路内で乗り場階でない階間に停止した状態になった時とする。

エレベーター制御装置３０からの初期バッテリー診断テスト信号又はバッテリー寿命診断テスト信号は、ドア制御部２０の商用電源遮断部２１に供給される。商用電源遮断部２１は、これらのテスト信号が供給されると、継電器５ａを制御して負荷装置１への電源供給を遮断すると共に、継電器１０ａを制御してドア駆動用交流電源７からドア駆動電源用コンバーター８への電源供給を遮断する。

これらの電源遮断を実行した後、商用電源遮断部２１は、テスト実施部２２に対してテストモードを設定して、バッテリー寿命診断のためのテストを実行させる。すなわち、テスト実施部２２は、継電器１０ｂを制御してバッテリー３からの電源をドア駆動電源用インバーター９に供給させる。そして、テスト実施部２２は、ドア駆動電源用インバーター９を制御して、バッテリー３からの電源でドア駆動用モーター６を回転駆動させ、かごドアを開閉させる。

テスト実施部２２の制御でドア駆動用モーター６を回転駆動させると、ドア速度検出部２３は、ロータリーエンコーダー１１の検出信号からドア駆動用モーター６の回転速度を検出する。ここで検出される回転速度は、例えば駆動開始から停止までの間の最も速い速度である。ここでは、ドア速度検出部２３によって検出された回転速度は、ドアの移動速度とする。
そして、初期バッテリー診断テスト信号によるテストモード時には、ドア速度検出部２３によって検出された回転速度（ドアの移動速度）は、基準ドア速度記憶部２４に記憶される。この基準ドア速度記憶部２４に記憶されたドア速度は、初期バッテリー診断テスト信号が再度実行されるまで基準速度情報として保持される。
また、バッテリー寿命診断テスト信号によるテストモード時には、ドア速度検出部２３で検出された回転速度（ドアの移動速度）が、ドア速度記憶部２５に記憶される。このドア速度記憶部２５では、新たなドア速度の情報が供給されるごとに、記憶情報が更新される。

ドア速度記憶部２５に新たなドア速度が記憶されたときには、バッテリー寿命判定部２６は、基準ドア速度記憶部２４に記憶されている基準ドア速度と、ドア速度記憶部２５に新たに記憶されたドア速度とを読み出し、これらの速度の情報を演算部２６ａに供給する。演算部２６ａは、各ドア速度を使った演算によってバッテリー電圧を算出し、算出したバッテリー電圧を判定部２６ｂに供給する。判定部２６ｂは、基準ドア速度に基づいたバッテリー電圧と、現在のドア速度に基づいたバッテリー電圧を比較して、バッテリー３の劣化の有無を判定する。

ドア制御部２０のバッテリー寿命判定部２６が判定したバッテリー３の劣化の有無の情報は、エレベーター制御装置３０に送信される。
エレベーター制御装置３０は、受信した劣化の有無の情報を、バッテリー状態記憶部３１ｃに記憶する。このバッテリー状態記憶部３１ｃに記憶されたバッテリー３の劣化の有無の情報は、監視センター４０に伝送される。なお、監視センター４０には、バッテリー劣化有りの場合だけ伝送し、劣化無しの場合には伝送しないようにしてもよい。
また、バッテリー３の劣化の有無の情報は、エレベーター制御装置３０が備える不図示の表示部や、保守点検作業を行う作業員が所持する端末の不図示の表示部に表示するようにしてもよい。

［３．各装置のハードウェア構成の例］
図３は、ドア制御部２０やエレベーター制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す。図２に示すドア制御部２０やエレベーター制御装置３０は、例えば図３に示すコンピューター装置９００で構成することができる。
コンピューター装置９００は、バス９１０にそれぞれ接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）９０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）９０３を備える。さらに、コンピューター装置９００は、不揮発性ストレージ９０４、ネットワークインタフェース９０５、入力部９０６、及び表示部９０７を備える。但し、ドア制御部２０における入力部９０６や表示部９０７は省略してもよい。さらに、エレベーター制御装置３０についても、入力部９０６や表示部９０７を省略して、保守端末などの別の端末で入力あるいは表示を行うようにしてもよい。

ＣＰＵ９０１は、本例のエレベーターの制御を行う上で必要な各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをＲＯＭ９０２から読み出して実行する。ＲＡＭ９０３には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。例えば、ＣＰＵ９０１がＲＯＭ９０２に記憶されているプログラムを読み出すことで、テストモードでのドア速度の検出処理やバッテリー寿命の判定処理が実行される。

不揮発性ストレージ９０４としては、例えば、ＨＤＤ（Hard disk drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ等が用いられる。この不揮発性ストレージ９０４には、ＯＳ（Operating System）、各種のパラメータの他に、コンピューター装置９００をドア制御部２０やエレベーター制御装置３０として機能させるためのプログラムが記録されている。なお、ドア制御部２０の場合には、不揮発性ストレージ９０４を省略して、ＲＯＭ９０２やＲＡＭ９０３がプログラムやパラメータなどを記憶するようにしてもよい。

ネットワークインタフェース９０５には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられ、端子が接続されたＬＡＮ（Local Area Network）、専用線等を介して各種のデータを送受信することが可能である。例えば、ドア制御部２０の場合には、エレベーター制御装置３０とデータの送受信を行う。また、エレベーター制御装置３０の場合には、ドア制御部２０とデータの送受信を行うと共に、通信回線（電話回線など）を介して監視センター４０とデータの送受信を行う。さらに、エレベーター制御装置３０は、保守点検作業を行う作業員が所持した端末とデータの送受信を行う。

入力部９０６としては、キーボードや専用のキーやタッチパネルなどが使用される。例えば保守点検作業がバッテリー３を交換した際に、バッテリー交換の履歴の入力に使用される。
表示部９０７には、バッテリーの劣化の有無などが表示される。

［４．テストモードの実行タイミングの設定例］
次に、エレベーターの動作モードをテストモードに設定するタイミングの例について説明する。
図４は、エレベーター制御装置３０のバッテリー管理部３１が、エレベーターの動作モードをテストモードに設定する例を示すフローチャートである。この図４のフローチャートに示す処理は、バッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂがバッテリー寿命診断テスト信号をドア制御部２０に送信するときの例である。

まず、バッテリー管理部３１は、前回のバッテリー寿命診断テストの実行から一定期間（例えば１ヶ月など）が経過したか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、前回のテストから一定期間が経過したと判断したとき（ステップＳ１のＹＥＳ）、バッテリー管理部３１は、現在の時刻がバッテリー寿命診断テストに適切な時間か否かを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ１において、前回のテストから一定期間が経過していないと判断された場合には（ステップＳ１のＮＯ）、一定期間が経過するまで待機した後（ステップＳ２）、ステップＳ１の判断に戻る。

なお、ステップＳ３でバッテリー管理部３１が判断するバッテリー寿命診断テストに適切な時間とは、例えば深夜１時から３時までの間などのように、乗客が最も少ない時間帯をいう。また、日曜日などの特定の曜日に乗客が非常に少ない建物に設置されたエレベーターの場合には、その曜日の全ての時間帯を適切な時間帯としてもよい。あるいは、日曜日の深夜などのように、曜日と時間帯を組み合わせて、適切な時間帯であると判断してもよい。

ステップＳ３で、現在の時刻がバッテリー寿命診断テストに適切な時間であると判断した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、エレベーター制御装置３０は、エレベーターかご内が、今現在無人であるか否かを判断する（ステップＳ４）。このエレベーターかごが無人か否かの判断は、例えばエレベーターかごに設置されたカメラの画像に基づいて、エレベーター制御装置３０が行う。
そして、エレベーターかごが無人であると判断した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、バッテリー管理部３１は、バッテリー寿命診断テスト信号発生部３１ｂからバッテリー寿命診断テスト信号をドア制御部２０に出力する。このバッテリー寿命診断テスト信号の出力によって、ドア制御部２０はテストモードになり、バッテリー寿命診断テストを実行する（ステップＳ５）。

また、ステップＳ３で現在時刻が適切な時間帯でない場合（ステップＳ３のＮＯ）と、ステップＳ４で現在エレベーターかごが無人でない場合（ステップＳ４のＮＯ）には、バッテリー管理部３１は、ある程度の時間待機し（ステップＳ６）、ステップＳ３の判断に戻る。

なお、初期バッテリー診断テスト信号発生部３１ａからの初期バッテリー診断テスト信号の発生は、例えば保守点検作業員がバッテリー３を交換した直後に、保守点検作業員の操作に基づいて行われる。あるいは、保守点検作業が完了した後に、エレベーター制御装置３０が、図３のフローチャートのステップＳ３以降の判断処理を行って、適切なタイミングに初期バッテリー診断テストを実行するようにしてもよい。

［５．テストモード時の処理例］
図５は、ドア制御部２０にテスト信号が供給された場合に、ドア制御部２０で行われる処理例を示すフローチャートである。
まず、ドア制御部２０は、テスト信号が供給されると、エレベーターかごを乗り場階から外れた階間へ移動させる（ステップＳ１１）。これは、テスト中に乗客がかご内に乗り込まないようにするための予防として実施される。なお、このエレベーターかごの移動は、エレベーター制御装置３０からの指令で実行される。

エレベーターかごが階間に停止した後、ドア制御部２０は、継電器１０ａを遮断し、ドア駆動用交流電源７からドア駆動用モーター６側への電源の供給を遮断する（ステップＳ１２）。このとき同時に、ドア制御部２０は、照明器具やインターホンなどの負荷装置１へ電源を供給する継電器５ａ及び５ｂ、ならびにバッテリー３へ充電電量を供給する継電器５ｃを遮断する。
次に、ドア制御部２０は、継電器１０ｂを閉路として、バッテリー３からドア駆動用モーター６側に電力の供給が可能な状態にする（ステップＳ１３）。このようにして、ドア駆動用モーター６には、バッテリー電源供給処理が行われる。

この状態で、ドア制御部２０がドア駆動電源用インバーター９を制御して、ドア駆動用モーター６にバッテリー３からの電力による電源を供給して、かごドアを開けさせる。このときには、ドア駆動用モーター６を一定トルクＴｒで一定時間Ｔだけ駆動させる（ステップＳ１４）。そして、ドア制御部２０は、ロータリーエンコーダー１１の検出信号に基づいてドア駆動時のドア速度Ｖ又はＶ′を検出する（ステップＳ１５）。

ここで、ドア制御部２０は、現在のテストモードが、初期バッテリー診断テスト信号による初期診断テストモードか、あるいはバッテリー寿命診断テスト信号によるバッテリー寿命診断テストモードかを判断する（ステップＳ１６）。
このステップＳ１６で、初期診断テストモードであると判断された場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ドア制御部２０は、基準ドア速度記憶部２４に検出したドア速度Ｖ′を記憶する（ステップＳ１７）。

また、ステップＳ１６で初期診断テストモードでないと判断された場合、すなわちバッテリー寿命診断テストモードであると判断された場合（ステップＳ１６のＮＯ）には、ドア制御部２０は、基準ドア速度記憶部２４に検出したドア速度Ｖを記憶する（ステップＳ２３）。その後、ドア制御部２０のバッテリー寿命判定部２６の演算部２６ａが、ドア速度Ｖ又はＶ′に基づいてバッテリー３の電圧Ｅ又はＥ′を演算で求める（ステップＳ２４）。このドア速度Ｖ又はＶ′からバッテリー３の電圧Ｅ又はＥ′を算出する具体的な例については後述する。

そして、バッテリー寿命判定部２６は、ステップＳ２４で求めた電圧Ｅ又はＥ′から、バッテリー３が寿命に近づいているか否か、すなわち劣化した状態になっているか否かを判定する（ステップＳ２５）。このときには、バッテリー寿命判定部２６は、基準ドア速度記憶部２４に記憶された初期状態でのドア速度から求まるバッテリー３の基準電圧と現時点のバッテリー３の電圧を比較する。そして、現時点のバッテリー３の電圧に予め設定した値を超える電圧の低下があるとき、バッテリー３が寿命であると判定する。例えば、（バッテリー電圧Ｅ／基準バッテリー電圧Ｅ′×１００）［％］の算出を行い、算出した値が予め決めた閾値以下（例えば５０％以下）であるとき、バッテリー３が寿命であると判定する。

ここでバッテリー３が寿命であると判定された場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、ドア制御部２０は、エレベーター制御装置３０にバッテリー寿命の情報を送り、エレベーター制御装置３０は、バッテリー状態記憶部３１ｃにバッテリー交換の情報を登録する（ステップＳ２６）。

そして、ステップＳ１７で基準ドア速度記憶部２４にドア速度を記憶した後と、ステップＳ２６でバッテリー交換の情報を登録した後と、ステップＳ２５で寿命でないと判断した場合には、ドア制御部２０は、継電器１０ｂを遮断する（ステップＳ１８）。
その後、ドア制御部２０は、継電器１０ａを閉路として、ドア駆動用交流電源７からドア駆動用モーター６側への電源供給を再開する。また、ドア制御部２０は、負荷装置１へ電源を供給する継電器５ａ及び５ｂ、ならびにバッテリー３へ充電電量を供給する継電器５ｃを閉路として、負荷装置１への電源供給も再開する（ステップＳ１９）。

この状態で、ドア制御部２０がドア駆動電源用インバーター９を制御して、ドア駆動用モーター６を駆動し、ステップＳ１４で開いたかごドアを閉じる（ステップＳ２０）。
さらに、エレベーター制御装置３０は、乗りかごを乗り場階に移動し（ステップＳ２１）、乗りかごが乗り場階に停止すると、ドア制御部２０及びエレベーター制御装置３０は、テストモードを解除して、通常運転モードに復帰する（ステップＳ２２）。

なお、ステップＳ２６でバッテリー状態記憶部３１ｃにバッテリー交換の情報が登録された場合には、エレベーター制御装置３０は、監視センター４０にバッテリー交換の情報を発報して、次回の点検時にバッテリー交換を行うことを指示する。あるいは、エレベーター制御装置３０に点検作業員の端末が接続された際に、バッテリー交換の情報を発報する。

［６．バッテリー電圧の算出例］
次に、テストモード時に、ロータリーエンコーダー１１の検出信号からバッテリー３の電圧を算出する例について説明する。なお、上述したように、バッテリー電圧Ｅやドア速度Ｖなどの値として、基準側の値には「′」を付けて、基準電圧Ｅ′、基準ドア速度Ｖ′などのように示すが、以下の数式では「′」は省略する。
バッテリー電圧Ｅは、次の［数１］式で定義される。［数１］式において、Ｅｐはドア駆動用モーター６の線間電圧、ηはインバータ変換効率であり、ドア駆動電源用インバーター９の特性に依存する定数である。

［数１］
Ｅ＝Ｅｐ×２×√２／√３×η

ここで、ドア駆動用モーター６の線間電圧Ｅｐは、次の［数２］式に示すように、モーターｄ軸電圧Ｅｄ及びモーターｑ軸電圧Ｅｑから算出することができる。

［数２］
Ｅｐ＝√｛(Ｅｄ)²＋(Ｅｑ)²｝

［数２］式のモーターｑ軸電圧Ｅｑは、次の［数３］式に示すように、電気角角速度ω、永久磁石磁束φ、モーターｄ軸電流Ｉｄ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、モーターｑ軸電流Ｉｑ、及び相間抵抗Ｒｐより算出できる。

［数３］
Ｅｑ＝ω×φ＋ω×Ｉｄ×Ｌｄ＋Ｉｑ×Ｒｐ

ここで、永久磁石磁束φ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、及び相間抵抗Ｒｐはドア駆動用モーター６の仕様から決定する定数であり、モーターｄ軸電流Ｉｄは永久磁石モーターとしたとき０である。

また、モーターｄ軸電圧Ｅｄは、次の［数４］式に示すように、電気角角速度ω、モーターｑ軸電流Ｉｑ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、モーターｄ軸電流Ｉｄ、および相間抵抗Ｒｐより算出できる。
［数４］
Ｅｄ＝−ω×Ｉｑ×Ｌｑ＋Ｉｄ×Ｒｐ
ここで、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相間抵抗Ｒｐは、ドア駆動用モーター６の仕様から決定する定数であり、モーターｄ軸電流Ｉｄは永久磁石モーターの場合０である。
さらに、［数３］式および［数４］式に示す電気角角速度ωは、［数５］式に示すように、ドア速度Ｖ、ドア駆動用モーター６に取り付けられたシーブ（滑車）の径Ｄ、ドア駆動用モーター６の対局数Ｐより算出できる。

［数５］
ω＝Ｖ×Ｐ／(６０×Ｄ)

ここで、シーブ径Ｄおよび対局数Ｐはドア駆動用モーター６と駆動機構の仕様から決定する定数である。
モーターｑ軸電流Ｉｑは、［数６］式に示すように、モータートルクＴｒとトルク定数τより算出できる。トルク定数τはドア駆動用モーター６の仕様から決定する定数である。

［数６］
Ｉｑ＝√３×Ｔｒ×τ

これらの［数１］式〜［数６］式から分かるように、［数５］式に示すドア速度Ｖが得られることで、［数１］式のバッテリー電圧Ｅが算出できる。
したがって、バッテリー寿命判定部２６は、バッテリー初期診断テスト時の基準バッテリー電圧Ｅ′と、バッテリー寿命診断テスト時のバッテリー電圧Ｅを得ることができる。
そして、バッテリー寿命判定部２６が、基準バッテリー電圧Ｅ′とバッテリー電圧Ｅを比較して、バッテリー３の劣化判定を行うことができる。すなわち、バッテリー寿命判定部２６は、既に説明したように、（バッテリー電圧Ｅ／基準バッテリー電圧Ｅ′×１００）［％］の算出を行い、算出した値が予め決めた閾値以下（例えば５０％以下）であるとき、バッテリー３が寿命であると判定できる。閾値を５０％としたのは一例であり、バッテリー３のタイプや特性に応じて、寿命診断に適した値を設定する。

以上説明したように、本例のエレベーター装置によると、テストモードを設定して、かごドアを駆動してドアの状態（ここではドア速度）を得、そのドア速度からバッテリー３の電圧を検出することで、バッテリー３の寿命を正確且つ適切に判断できるようになる。この場合、ドア駆動用モーター６が備えるロータリーエンコーダー１１を使用してバッテリー電圧を検出するため、バッテリー３の端子電圧を測定する測定回路が必要なく、エレベーター装置として、構成が簡単である。また、保守点検作業時に作業員がバッテリーの電圧測定作業を行う必要がなく、それだけ保守作業が容易になる。
しかも、実際にバッテリー電圧を算出するため、実際のバッテリー３の劣化状態が分かり、使用状態から本当に劣化したバッテリーのみを交換すればよく、エレベーター装置が備えるバッテリーが寿命に近づくまで有効に活用されるようになる。

また、本例のエレベーター装置は、エレベーターかごが無人の状態で、かごドアのみを開閉して自動的にバッテリーテストを行うため、作業員を煩わせることなく自動的にバッテリーの寿命を判定できるようになる。しかも、テストモード時には、階間に移動してかごドアのみが開閉するため、乗客には全くわからない状態でテストを実行することができ、好ましい。
なお、図５のフローチャートに示すテストモードの開始から終了まで数分程度で終了するため、万一、テストの実行中に乗客が乗り場で待つことがあったとしても、多少待ち時間が長く感じられる程度であり、自動的なテストの実行が運用上問題になることはない。但し、図４のフローチャートに示すように、エレベーター制御装置３０が適切な時間帯を選んでテストモードを実行することで、テストモード時に乗客が利用する可能性が非常に少なくなるので、より好ましい。

［７．変形例］
なお、バッテリー使用開始時の初期値（基準値）については、テストモードでの実測を省略して、基準ドア速度記憶部２４は、予めそのタイプのバッテリーの特性から推定されるドア速度を記憶するようにしてもよい。このように基準ドア速度を予め記憶しておくことで、エレベーター装置の運用開始時やバッテリー交換時の初期診断テストが不要になる。但し、バッテリーごとの個々の特性の違いがあることを前提として、寿命診断をより正確に行うためには、初期診断テストを行って、装着されたバッテリー３の電圧を算出して、基準ドア速度記憶部２４が算出値を記憶するのが好ましい。

また、ドア速度からバッテリー電圧を算出するのは一例であり、その他のドア状態の検出値からバッテリー電圧を算出するようにしてもよい。例えば、テストモード時に、ドア駆動用モーター６に電源を供給する時間を、ドアが全開する時間よりも短い一定時間とし、その一定時間でドアが移動した距離を検出する。そして、そのドアの移動距離として、バッテリー初期時の基準値と、寿命判定時の検出値とを比較して、その比較結果に基づいてバッテリー電圧を算出するようにしてもよい。なお、ドアの移動距離は、ロータリーエンコーダー１１で検出した回転量から検出することができる。あるいは、ドアに近接して配置されたセンサーやかご内のカメラの画像などから、ドアの移動距離を検出するようにしてもよい。
また、バッテリー寿命判定部２６は、ドア速度とドアの移動距離の双方を検出して、それぞれからバッテリー電圧を得るようにしてもよい。

また、上述した例では、ドア駆動用モーター６に取り付けられたロータリーエンコーダー１１から、ドア駆動用モーター６の回転速度を検出して、その回転速度をドア速度とするようにしたが、ロータリーエンコーダー１１以外からドア速度を検出してもよい。例えば、ドアの開閉を検出するセンサーやカメラの画像から、ドアが移動を開始して停止するまでの時間を検出して、そのドアが移動している時間から、ドアの速度を検出（推定）するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態例では、テストモードの実行は、図４のフローチャートに示す処理で、乗りかごが無人の時に自動的に行うようにした。これに対して、例えば、保守作業員が該当するエレベーター装置の点検を行う際に、その保守作業員が保守作業用の端末などを操作して、エレベーター制御装置３０に対して、テストモードの実行を指示するようにしてもよい。この場合には、例えば、乗りかごに保守作業員が乗った状態でテストモードでのドアの開閉を行う場合もあり、テストモード実行時に乗りかごが無人であるとは限らない。

また、上述した実施の形態例では、バッテリー３として、停電時に、補助機器としての照明器具とインターホンに電力を供給するバッテリーとしたが、その他の機器に電力を供給するバッテリーの劣化を、同様の処理で判定するようにしてもよい。例えば、乗りかご内のカメラやディスプレイなどがバッテリーを備える場合、これらのバッテリーの劣化を判定するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態例では、バッテリー３としてニッケル水素電池を使用した例を示したが、本発明は、リチウムイオン電池などの他の電池を使用した場合にも適用が可能である。

また、本発明は上記した実施の形態例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、上記した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例や変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態例の構成に他の実施の形態例や変形例の構成に置き換えることも可能である。また、実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１…負荷装置（補助機器）、２…商用交流電源、３…バッテリー、４…補助機器電源用コンバーター、５ａ，５ｂ，５ｃ…継電器、６…ドア駆動用モーター、６ａ，６ｂ…検出器、７…ドア駆動用交流電源、８…ドア駆動電源用コンバーター、９…ドア駆動電源用インバーター、１０ａ，１０ｂ…継電器、１１…ロータリーエンコーダー、２０…ドア制御部、２１…商用電源遮断部、２２…テスト実施部、２３…ドア速度検出部、２４…基準ドア速度記憶部、２５…ドア速度記憶部、２６…バッテリー寿命判定部、２６ａ…演算部、２６ｂ…判定部、３０…エレベーター制御装置、３１…バッテリー管理部、３１ａ…初期バッテリー診断テスト信号発生部、３１ｂ…バッテリー寿命診断テスト信号発生部、４０…監視センター、９００…コンピューター装置、９０１…ＣＰＵ、９０２…ＲＯＭ、９０３…ＲＡＭ、９０４…不揮発性ストレージ、９０５…ネットワークインタフェース、９０６…入力装置、９０７…表示装置、９１０…バス

Claims (8)

1. エレベーターかごに搭載されたドアを駆動するドア駆動用モーターと、
   前記ドア駆動用モーターに供給する電源を得るドア駆動電源と、
   前記ドア駆動用モーターの駆動による前記ドア駆動用モーターの状態又は前記ドアの状態を検出する検出部と、
   前記エレベーターかごに搭載された補助機器に供給する電源を得る補助機器電源と、
   前記補助機器電源が得られない場合に、前記補助機器に電源を供給するバッテリーと、
   前記ドア駆動用モーターによる前記ドアの開閉を制御し、前記バッテリーのテストモード時に、前記ドア駆動電源の供給を遮断して、前記バッテリーからの電源を前記ドア駆動用モーターに供給した状態で、前記検出部で検出した信号から前記バッテリーの状態を取得するドア制御部と、を備える
   エレベーター装置。
2. 前記テストモードでの前記バッテリーからの電源の前記ドア駆動用モーターへの供給は、前記エレベーターかごを乗り場から外れた階間に移動させた状態で行う
   請求項１に記載のエレベーター装置。
3. 前記テストモード時に、前記検出部は、前記ドア駆動用モーターにより駆動されるドアの速度を検出し、
   前記ドア制御部は、検出した速度から、前記バッテリーの電圧を算出するようにした
   請求項１に記載のエレベーター装置。
4. 前記ドア制御部は、基準速度記憶部を有し、前記基準速度記憶部が記憶した基準となる速度から算出した前記バッテリーの電圧と、前記検出部が検出した速度から算出した前記バッテリーの電圧とを比較して、前記バッテリーの劣化状態を判定するようにした
   請求項３に記載のエレベーター装置。
5. 前記バッテリーが交換された際に、前記ドア制御部は、前記テストモードを実行して前記検出部が検出した速度を、前記基準速度記憶部に記憶させるようにした
   請求項４に記載のエレベーター装置。
6. 前記テストモード時に、前記ドア制御部は、一定時間、前記ドア駆動用モーターを駆動し、前記検出部は、前記一定時間の前記ドアの移動距離を検出し、前記ドア制御部が検出した移動距離から前記バッテリーの劣化状態を判定するようにした
   請求項１に記載のエレベーター装置。
7. 前記ドア制御部は、前記エレベーターかごが無人の状態のときに、前記テストモードを実行するようにした
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のエレベーター装置。
8. エレベーターかごに搭載されたバッテリーを検査するエレベーター搭載バッテリー検査方法において、
   前記エレベーターかごが備えるドアを駆動するドア駆動用モーターへのドア駆動用電源の供給を遮断した状態で、前記バッテリーからの電源を前記ドア駆動用モーターに供給するバッテリー電源供給処理と、
   前記バッテリー電源供給処理で前記ドア駆動用モーターを駆動した際の、前記ドア駆動用モーター又は前記ドアの状態を検出した信号から、前記バッテリーの状態を取得するバッテリー検査処理と、を含む
   エレベーター搭載バッテリー検査方法。

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