エレベータの位置検出装置、並びにエレベータ
【課題】
エレベータの位置検出装置において、対向設置した光電式検出器および被検出板を利用して簡便に検出器の早期の劣化検出をする。
【解決手段】
検出器には光電式の測距型のものを利用する。また早期の劣化検出の出力を得る被検出板において、乗りかごの位置を検出するための被検出面から水平に一定距離はなれた位置に性能劣化を早期検出するための被検出面を設ける、または反射率の異なる材料か塗料を利用することにより、乗りかごの位置を検出する被検出面とは差がある出力を得る構成とする。
【効果】
エレベータの通常運転中に、光電式検出器の汚れ、経年などによる劣化を検出することができる。
エレベータの位置検出装置において、対向設置した光電式検出器および被検出板を利用して簡便に検出器の早期の劣化検出をする。
【解決手段】
検出器には光電式の測距型のものを利用する。また早期の劣化検出の出力を得る被検出板において、乗りかごの位置を検出するための被検出面から水平に一定距離はなれた位置に性能劣化を早期検出するための被検出面を設ける、または反射率の異なる材料か塗料を利用することにより、乗りかごの位置を検出する被検出面とは差がある出力を得る構成とする。
【効果】
エレベータの通常運転中に、光電式検出器の汚れ、経年などによる劣化を検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エレベータの位置検出装置に係り、特に昇降路内で乗りかごの位置を検出するものに関する。
【背景技術】
【0002】
図13に従来のエレベータの全体構成を示す。従来のエレベータでは、乗りかご1を駆動する電動機6に接続されたエンコーダ7の出力パルスを計数することにより、移動中の乗りかご1の移動方向の位置を間接的に検出していた。この検出した乗りかご1の間接的な位置情報は、ロープの伸びや滑りによって実際の位置情報に対し差が生じる。この差が乗り場と乗りかご1との段差である着床誤差となる。この着床誤差を補正するために、各階の停止位置近傍には遮へい板と呼ばれる被検出板13が昇降路内の建屋側に設置され、乗りかご1側には被検出板を検出する検出器12が設置される。検出器12が被検出板13を検出することにより、停止階までの正確な距離を補正量として乗りかご1の停止運転制御に加える。
【0003】
検出器12は非接触式であり、光電式と呼ばれるものである。昇降路内の鉛直方向から見てカタカナのコの字型をしており、コの字の内側の一端に発光素子が、発光素子から発光される光に最大に反応する最短距離の他端に受光素子が設けられている。このコの字の開口部分を通るように、昇降路内の各着床階付近に被検出板13が設置されており、乗りかご1が移動し着床する際に被検出板13が発光素子からの光を遮ることで受光素子への光が遮断される。光が遮られると、検出器は2値的な電気信号を出力する。このレベルの変化を利用して乗りかご1の位置を検出し、位置検出信号をエレベータ制御装置9へと送信する。
【0004】
検出器12には、以前は磁気式のものが利用されていたが、ヒステリシスが強く、また機械的な接点スイッチが使用されていたため、故障しやすいという欠点があった。そのため安価でヒステリシスの小さい光電式の検出器が多く利用されている。
【0005】
しかしながら、光電式の検出器は外乱の影響を受け易い。すなわち、光を利用するため、太陽光をはじめとする外乱光の影響を受ける。また、経年的に付着する埃や、寒暖差による結露、乗りかご1と乗り場の隙間より落ちるゴミ等によっても影響を受ける。加えて、発光素子や受光素子も使用時間に応じて経年劣化し、発光ダイオード等の発光素子は樹脂劣化や金属部分の腐食による発光光量の減少、フォトダイオード等の受光素子は感度が低下する。
【0006】
光電式検出器の経年劣化を検出する技術として、従来、発光素子に基準電流を流した場合と低減された電流を流した場合の受光素子の出力電圧信号を比較し、両者の変化量が所定値以上であるかどうかで検出器の寿命を診断するという技術が知られている(特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】特開平11−21037号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、従来の技術では、被検出板13によって光軸が遮蔽されていない状態で、かつ乗客が存在しないときに診断処理を行うので、乗客がいないときに乗りかごを階床間へ移動する特殊な動作モードが必要である。このため、頻度の高い診断処理を行うことが出来ないので、検出器にかかる漏水や結露など突発的な事故には対応が難しい。また、検出器が診断機能を備えるために、検出器内部までの設計を必要とするため、設計に関して多くの工数を必要とする。
【0009】
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、比較的簡易な構成にて、診断頻度を高め信頼度を向上させることができるエレベータの位置検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明によるエレベータの位置検出装置においては、被検出板が、光電式検出器が検出したときに互いに異なる信号が出力される第一の被検出面と第二の被検出面とを有し、第一の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて乗りかごの位置を検出し、第二の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて光電式検出器の劣化を検出する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、簡易な装置の構成により、エレベータを通常運転しながら検出器の劣化を検出することができる。従って、エレベータの位置検出器の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図1は本発明による位置検出装置を備えるエレベータの全体構成を示す。乗りかご1と釣り合い錘14は、シーブ4及び方向転換プーリ5に巻き掛けられる主ロープ2によって、つるべ状に懸垂されている。電動機6によって回転駆動されるシーブ4によって主ロープ2が駆動されることにより、乗りかご1は昇降路内を上下に移動する。この際に、電動機6の回転軸に取り付けられるエンコーダ7のパルスを計数することで乗りかご1の位置を間接的に測定するが、主ロープ2の滑りや伸びにより間接的に測定した位置情報は、昇降路内における乗りかご1の絶対位置に対しずれを生じる。このずれを補償するものとして、乗りかご1が着床動作を行うとき検出器12a〜cにより被検出板13を検出し、位置情報を出力する。被検出板13は、昇降路内において、着床レベルの絶対位置である建屋側の床面と同じレベルである乗り場の敷居3に設置する。
【0013】
エンコーダ7のパルス信号と、検出器12a〜c及び被検出板13によって得られた位置情報信号とは、エレベータ制御装置9に入力される。これらの信号に基づいて、エレベータ制御装置9は、電動機6を駆動する駆動装置8(インバータなど)を制御する。駆動装置8は、制御装置9からの制御信号に基づいて、乗りかご1を所定の階床に着床させるように電動機6を駆動する。
【0014】
検出器12a,12b,12c及び被検出板13の具体的な取り付け位置を図2及び図3に示す。図2は取り付け位置をエレベータの上から見た俯瞰図である。図3は乗りかご1及び乗り場をそれぞれドア10,11側から見た取り付け位置を示す図である。検出器12a,12b,12cは後述するコンパレータ43,マイクロコンピュータ45を含む検出回路部17にパッケージされている。また、検出器12a,12b,12cは検出面をエレベータの移動方向に水平にして乗りかご1の下に設置する。被検出板13は、被検出面となる平板部をエレベータの移動方向に水平にしてかつ検出器12a〜cの検出面と対向するようにして、乗り場の敷居3に取り付ける。このときの検出器12a〜cの検出面と被検出板13の検出面の位置関係は互いに平行である。また、検出器12a〜cは、被検出板13を検出することが可能な範囲、すなわち検出器12a〜cのエレベータ移動方向における中心線が、被検出板13の昇降路内に向かう投影内に検出器全体または一部が位置する範囲で、被検出板13に対し向き合っている。このため、使用する検出器12a〜cは、光の反射や干渉を利用して検出する種類のものを利用する。
【0015】
検出器12a,12b,12cは被検出物との測定距離に応じて出力を変化させる測距型の光電式検出器である。検出器12a,12b,12cは乗りかご1の床面に対して水平に、3つ平行して並んでいる。これらの検出器は、被検出板13の所定の被検出面(図6,61)と対向するときに乗りかご1の床面と乗り場の床面が一致するように、乗りかご1に取り付けられている。
【0016】
図4は、パッケージされた検出回路部17の内部を示したものである。検出器12a,12b,12cの各々の出力40a,40b,40cはそれぞれ並列にコンパレータ43とA/D変換器41を通してマイクロコンピュータ45に入力される。コンパレータ43より出力されるHigh/Lowまたは0/1の論理信号44a,44b,44cは、マイクロコンピュータ45及びエレベータ制御装置9に出力される。マイクロコンピュータ45は検出器12a,12b,12cの診断用途として利用される。
【0017】
コンパレータ43の論理出力の方法について、図5(a)を用いて説明する。50は光電式の測距型検出器12a,12b,12cの、横軸を被検出物との距離、縦軸を検出器の出力とした出力特性を示すグラフである。距離が近いところでは高い検出値を出力し、遠くのものほど検出しづらい特性となっている。検出器12aと被検出板13との対向したときの距離がLa付近のとき、コンパレータ43の論理出力信号44aがHighとなる。ここでは、検出器12a,12b,12cの出力が劣化した場合でも出力が可能なように、V1bをコンパレータ43で比較する値とする。またコンパレータ43にヒステリシスを設けることで、出力の安定化を図る。このときコンパレータ43の論理出力信号44aの距離に対する出力特性は、図5(b)の実線54のようになる。このようにすることで、被検出板13を論理信号を利用して検出することが可能となる。
【0018】
ここで、本実施形態における劣化診断の方法について以下に記す。図5(a)の出力特性50は正常時における検出器12a,12b,12cの出力特性であるが、これら検出器への埃の付着や結露,発光素子及び受光素子の経年劣化などにより、出力特性51のように特性が劣化する。このとき、距離が近いものはまだ検出することが可能であるが、遠くにあるものほど検出器の出力下限値に到達し、検出が困難になる。これを利用し、特性の劣化を早い段階で見つけることができる。すなわち、被検出板13において、乗りかご1の位置を検出するための被検出面の存在する距離Laより離れた距離Lbに、検出器出力を確認するための被検出面を設け、この被検出面を検出した際の検出器12a,12b,12cの出力をマイクロコンピュータ45で取り込み、汚れ・経年劣化であると判断する閾値V2を下回った場合に、マイクロコンピュータ45が整備・交換を示す報知信号46を出力するようにする。報知信号46(図4)は、視認しやすい場所に設置したLEDや、乗りかご1内に設置した画面へ出力すれば、検出器12a〜cを効率の良く保守・交換することができる。
【0019】
なお、本実施形態においては、被検出板が、乗りかごの位置を検出するための被検出面と光電式検出器の劣化を診断するための被検出面とを備えるので、エレベータが通常のサービス運転中において、従って、乗りかご内に乗客がいるときでも検出器の劣化を診断できる。従って、診断の頻度を増加することができる。
【0020】
以下、本発明の実施例であるエレベータの位置検出装置について説明する。
【実施例1】
【0021】
図6は本発明による第一の実施例を示す。被検出板13を、床面という絶対位置との対応付けができる対象物である乗り場の敷居3に取り付け、3軸の光電式の検出器12a,12b,12cを、被検出板13に対向するように乗りかご1に取り付ける。
【0022】
検出器12a,12b,12cの性能劣化を早期検出するための被検出面62を有する被検出板60(以降、検出器出力確認板60と記す)を、被検出板13に乗りかご1のドアから乗り場方向の奥手側に取り付ける。すなわち、検出器12a〜cが検出器出力確認板60の被検出面62に対向するときの同検出器と被検出面62との距離は、同検出器が被検出板13における位置検出用の被検出面61に対向するときの同検出器と被検出面61との距離よりも大きく設定される。また、検出器出力確認板60の取り付ける位置は、被検出板13と鉛直方向に同一平面上で、英文字“h”型をしている被検出板13の、“h”の下側の足の部分に取り付ける。すなわち、検出器出力確認板60は、被検出面62が乗りかご1の移動方向に沿って被検出面61の下方に位置するように取り付けられる。
【0023】
検出器12a,12b,12cは被検出物との測定距離に応じて出力を変化させる測距型の光電式検出器である。検出器12a,12b,12cは乗りかご1の床面に対して水平に、3つ平行して並んでいる。これらの検出器は、被検出面61に対向するときに乗りかご1の床面と乗り場の床面が一致するように乗りかご1に取り付けられている。敷居の斜線部63は、検出器12b,12cが乗り場の敷居3を誤検出しないように反射率の低いもの、例えばつや消しの黒で塗装を行うか、反射率の低い材質を利用する。
【0024】
検出器の出力信号64S(実線)及び65S(点線)は、検出器12aが被検出板13及び検出器出力確認板60上を通過した際の出力信号40aを表している。ここで、出力信号64Sは検出器12aが正常動作のとき、つまり埃,結露,ゴミなどが付着しておらず、また経年劣化による出力信号の低下も起きていない状態である。また、出力信号65Sは異常動作のとき、つまり埃,結露,ゴミなどが付着しているか、経年劣化による出力信号の低下が起きている状態である。検出器12b,12cについても通過する被検出板13に応じた信号が出力される。
【0025】
次にマイクロコンピュータ45における検出器の劣化診断処理の手順について図7のフローチャートを用いて説明する。まず、着床動作が行われたかどうかを検出器12a,12b,12cの論理出力である44a,44b,44cが全てHighであるかどうかで判断する(ステップ70)。着床動作終了後、乗りかご1はエレベータ制御器の指令により上下どちらかの方向に移動するが、下階に移動する際、12bのみ信号出力がLowとなるので、この立下りをエッジ検出する(ステップ72)。エッジ検出後、検出器12a,12b,12cの位置が検出器出力確認板60上の方向へ移動しているのかを確認するため、検出器12a,12cの論理出力がHighかつ44bがLowであるかどうかを検出する(ステップ73)。前記のように各論理信号が検出された場合は、検出器出力確認板60がある方向すなわち被検出面62の方向に検出器12a,12b,12cが移動していると判断しステップ74へ進み、検出されなかった場合はエレベータの乗りかご1は上昇しているので、診断処理を行わない(ステップ75)。ステップ74では、検出器12a,2b,2cが検出器出力確認板60上に到達したことを検出するために、検出器12aの立下りエッジを検出する。立ち下がりエッジ検出後、検出器12a,12b,12cの検出器出力確認板60上での出力値を取得する(ステップ76)。この処理後、各検出器出力の取り込んだ値を検出器が汚れ・劣化しているかどうかを判断する閾値V2と比較する(ステップ77)。該当検出器の出力値が閾値V2以下であった場合は、該当検出器は性能劣化していると判断し、マイクロコンピュータ45より整備・交換の報知出力46を出力する(ステップ78)。そうでない場合は、各検出器には特に問題は生じていないと判断し、診断処理を終了する。
【0026】
ここではマイクロコンピュータを利用した方法について述べたが、コンパレータやリレー回路を利用した場合でも同様のシステムを構成可能である。
【0027】
本実施例によれば、検出器出力確認板60を、被検出板13の乗りかご1から乗り場方向で見て奥手側に取り付けることにより、エレベータの乗りかご1が着床し、下降する際に検出器出力確認板60を利用して検出器12a,12b,12cの性能劣化を早期に知ることが可能である。また、被検出板が、乗りかごの位置を検出するための被検出面と光電式検出器の劣化を診断するための被検出面とを備えるので、エレベータが通常のサービス運転中において検出器の劣化を診断出るので、診断の頻度を増加することができるので、位置検出装置の信頼性が向上する。
【実施例2】
【0028】
図8は本発明による第二の実施例である。検出器出力確認板60を、乗り場の敷居3に乗りかご1の移動方向に対し水平に取り付ける。被検出板13は、検出器出力確認板60の平板部と水平に、かつ一定の高さにスペーサ等を用いて取り付ける。従って、検出器出力確認板60の被検出面は、乗りかご1の移動方向において、被検出板13の被検出面の両側で、検出器12a〜cと対向する。
【0029】
第一の実施例では、被検出板13の形状から乗りかご1が下降する際に検出器の性能劣化を検出している。このため、マイクロコンピュータ内で処理する「乗りかご1の下降を判断するためのステップ」を備えている。これに対し、本実施例においては、検出器出力確認板60を、乗りかご1の上下の移動方向と同一方向に、被検出板13の下側を覆うように延長しているので、乗りかごの移動方向の判断処理は行わない。
【0030】
本実施例におけるマイクロコンピュータ45の検出器の診断処理手順を図9のフローチャートに示す。検出器出力確認板60を乗りかご1の移動方向と同一方向に延長したことにより、図7におけるステップ72,ステップ73,ステップ75を除いた処理になっている。
【0031】
ここではマイクロコンピュータを利用した方法について述べたが、コンパレータやリレー回路のみを利用した場合でも同様のシステムを構成可能である。
【0032】
本実施例によれば、被検出板13に、検出器出力確認板60を、乗りかごのドアから乗り場方向の奥手側に取り付けることにより、エレベータの乗りかごが着床し、上下降する際に検出器出力確認板60を利用して検出器12a,12b,12cの性能劣化を早期に知ることが可能である。
【実施例3】
【0033】
図10は本発明による第三の実施例である。本実施例では、被検出面61と被検出面62を同じ板材により一体形成している。一体形成された被検出板において、検出器12a〜cの劣化を検出するための被検出面62と検出器12a〜cとの間には、距離測定方向に距離81を設けている。距離81は、検出器12a〜cと、乗りかごが着床したかどうかを判断するための被検出面との間において測定方向に設定される距離80よりも大きい。すなわち、検出器12a〜cと、一体形成された被検出板との距離80及び距離81は、それぞれ図5(a)における距離La及びLbに相当する。
【0034】
乗りかごの着床時に検出器の出力を距離81を利用して測定することで、第一,第二の実施例と同様に検出器の劣化診断を行うことが可能である。
【0035】
また、本実施例においては一体形成された被検出板の形状は凹型形状をしているが、凸型形状でも良い。
【実施例4】
【0036】
図11は本発明による第四の実施例である。本実施例では、被検出板13の少なくとも一部の反射率を異ならしめることにより、乗りかご1の位置を検出するための被検出面61と検出器12a〜cの劣化を検出するための被検出面62を設ける。図11に示すように、被検出面61及び62には、互いに反射率の異なる明暗のはっきりした2色(たとえば白色と黒色)を材質の違いまたは塗装などにより付ける。
【0037】
白色と黒色といった反射率の大きさの違いは、図5では距離Laと距離Lbの違いに相当する。つまり、黒色に塗装した部分は、検出器12が劣化した場合、明るい白色の部分よりも早く出力が低下する。この出力の低下を利用することで、第三の実施例と同様に検出器12a〜cの劣化診断を行うことができる。また、その他の色の塗装模様例について図12に示す。図12(a)及び(b)は、図11の実施例の変形例、すなわちそれぞれ第一及び第二の実施例と同様の機能を有する塗装模様であり、被検出板13の白色(通常出力部分)付近、すなわち第1及び第二の実施例における検出器出力確認板60の被検出面に対応する領域に、黒色の塗装を施している。
【0038】
第四の実施例によれば、被検出板13の表面に反射率の異なる色分けを材質の違いまたは塗装などで与え、反射率の違いによって出力の異なる信号を利用することにより、検出器12の劣化検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明による位置検出装置を備えるエレベータの全体構成を示す図である。
【図2】被検出板及び検出器の取り付け位置を示す俯瞰図である。
【図3】被検出板及び検出器の取り付け位置を示す図である。
【図4】検出回路部の内部を示す図である。
【図5】本実施形態における劣化診断の動作を説明する図である。
【図6】本発明による第一の実施例を説明する図である。
【図7】第一の実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図8】本発明による第二の実施例を説明する図である。
【図9】第二の実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図10】本発明による第三の実施例を説明する図である。
【図11】本発明による第四の実施例を説明する図である。
【図12】図11の実施例の変形例を説明する図である。
【図13】従来のエレベータの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【0040】
1 乗りかご
2 主ロープ
3 敷居
4 シーブ
5 方向転換プーリ
6 電動機
7 エンコーダ
8 駆動装置
9 制御装置
12a,12b,12c 検出器
13 被検出板
【技術分野】
【0001】
本発明は、エレベータの位置検出装置に係り、特に昇降路内で乗りかごの位置を検出するものに関する。
【背景技術】
【0002】
図13に従来のエレベータの全体構成を示す。従来のエレベータでは、乗りかご1を駆動する電動機6に接続されたエンコーダ7の出力パルスを計数することにより、移動中の乗りかご1の移動方向の位置を間接的に検出していた。この検出した乗りかご1の間接的な位置情報は、ロープの伸びや滑りによって実際の位置情報に対し差が生じる。この差が乗り場と乗りかご1との段差である着床誤差となる。この着床誤差を補正するために、各階の停止位置近傍には遮へい板と呼ばれる被検出板13が昇降路内の建屋側に設置され、乗りかご1側には被検出板を検出する検出器12が設置される。検出器12が被検出板13を検出することにより、停止階までの正確な距離を補正量として乗りかご1の停止運転制御に加える。
【0003】
検出器12は非接触式であり、光電式と呼ばれるものである。昇降路内の鉛直方向から見てカタカナのコの字型をしており、コの字の内側の一端に発光素子が、発光素子から発光される光に最大に反応する最短距離の他端に受光素子が設けられている。このコの字の開口部分を通るように、昇降路内の各着床階付近に被検出板13が設置されており、乗りかご1が移動し着床する際に被検出板13が発光素子からの光を遮ることで受光素子への光が遮断される。光が遮られると、検出器は2値的な電気信号を出力する。このレベルの変化を利用して乗りかご1の位置を検出し、位置検出信号をエレベータ制御装置9へと送信する。
【0004】
検出器12には、以前は磁気式のものが利用されていたが、ヒステリシスが強く、また機械的な接点スイッチが使用されていたため、故障しやすいという欠点があった。そのため安価でヒステリシスの小さい光電式の検出器が多く利用されている。
【0005】
しかしながら、光電式の検出器は外乱の影響を受け易い。すなわち、光を利用するため、太陽光をはじめとする外乱光の影響を受ける。また、経年的に付着する埃や、寒暖差による結露、乗りかご1と乗り場の隙間より落ちるゴミ等によっても影響を受ける。加えて、発光素子や受光素子も使用時間に応じて経年劣化し、発光ダイオード等の発光素子は樹脂劣化や金属部分の腐食による発光光量の減少、フォトダイオード等の受光素子は感度が低下する。
【0006】
光電式検出器の経年劣化を検出する技術として、従来、発光素子に基準電流を流した場合と低減された電流を流した場合の受光素子の出力電圧信号を比較し、両者の変化量が所定値以上であるかどうかで検出器の寿命を診断するという技術が知られている(特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】特開平11−21037号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、従来の技術では、被検出板13によって光軸が遮蔽されていない状態で、かつ乗客が存在しないときに診断処理を行うので、乗客がいないときに乗りかごを階床間へ移動する特殊な動作モードが必要である。このため、頻度の高い診断処理を行うことが出来ないので、検出器にかかる漏水や結露など突発的な事故には対応が難しい。また、検出器が診断機能を備えるために、検出器内部までの設計を必要とするため、設計に関して多くの工数を必要とする。
【0009】
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、比較的簡易な構成にて、診断頻度を高め信頼度を向上させることができるエレベータの位置検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明によるエレベータの位置検出装置においては、被検出板が、光電式検出器が検出したときに互いに異なる信号が出力される第一の被検出面と第二の被検出面とを有し、第一の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて乗りかごの位置を検出し、第二の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて光電式検出器の劣化を検出する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、簡易な装置の構成により、エレベータを通常運転しながら検出器の劣化を検出することができる。従って、エレベータの位置検出器の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図1は本発明による位置検出装置を備えるエレベータの全体構成を示す。乗りかご1と釣り合い錘14は、シーブ4及び方向転換プーリ5に巻き掛けられる主ロープ2によって、つるべ状に懸垂されている。電動機6によって回転駆動されるシーブ4によって主ロープ2が駆動されることにより、乗りかご1は昇降路内を上下に移動する。この際に、電動機6の回転軸に取り付けられるエンコーダ7のパルスを計数することで乗りかご1の位置を間接的に測定するが、主ロープ2の滑りや伸びにより間接的に測定した位置情報は、昇降路内における乗りかご1の絶対位置に対しずれを生じる。このずれを補償するものとして、乗りかご1が着床動作を行うとき検出器12a〜cにより被検出板13を検出し、位置情報を出力する。被検出板13は、昇降路内において、着床レベルの絶対位置である建屋側の床面と同じレベルである乗り場の敷居3に設置する。
【0013】
エンコーダ7のパルス信号と、検出器12a〜c及び被検出板13によって得られた位置情報信号とは、エレベータ制御装置9に入力される。これらの信号に基づいて、エレベータ制御装置9は、電動機6を駆動する駆動装置8(インバータなど)を制御する。駆動装置8は、制御装置9からの制御信号に基づいて、乗りかご1を所定の階床に着床させるように電動機6を駆動する。
【0014】
検出器12a,12b,12c及び被検出板13の具体的な取り付け位置を図2及び図3に示す。図2は取り付け位置をエレベータの上から見た俯瞰図である。図3は乗りかご1及び乗り場をそれぞれドア10,11側から見た取り付け位置を示す図である。検出器12a,12b,12cは後述するコンパレータ43,マイクロコンピュータ45を含む検出回路部17にパッケージされている。また、検出器12a,12b,12cは検出面をエレベータの移動方向に水平にして乗りかご1の下に設置する。被検出板13は、被検出面となる平板部をエレベータの移動方向に水平にしてかつ検出器12a〜cの検出面と対向するようにして、乗り場の敷居3に取り付ける。このときの検出器12a〜cの検出面と被検出板13の検出面の位置関係は互いに平行である。また、検出器12a〜cは、被検出板13を検出することが可能な範囲、すなわち検出器12a〜cのエレベータ移動方向における中心線が、被検出板13の昇降路内に向かう投影内に検出器全体または一部が位置する範囲で、被検出板13に対し向き合っている。このため、使用する検出器12a〜cは、光の反射や干渉を利用して検出する種類のものを利用する。
【0015】
検出器12a,12b,12cは被検出物との測定距離に応じて出力を変化させる測距型の光電式検出器である。検出器12a,12b,12cは乗りかご1の床面に対して水平に、3つ平行して並んでいる。これらの検出器は、被検出板13の所定の被検出面(図6,61)と対向するときに乗りかご1の床面と乗り場の床面が一致するように、乗りかご1に取り付けられている。
【0016】
図4は、パッケージされた検出回路部17の内部を示したものである。検出器12a,12b,12cの各々の出力40a,40b,40cはそれぞれ並列にコンパレータ43とA/D変換器41を通してマイクロコンピュータ45に入力される。コンパレータ43より出力されるHigh/Lowまたは0/1の論理信号44a,44b,44cは、マイクロコンピュータ45及びエレベータ制御装置9に出力される。マイクロコンピュータ45は検出器12a,12b,12cの診断用途として利用される。
【0017】
コンパレータ43の論理出力の方法について、図5(a)を用いて説明する。50は光電式の測距型検出器12a,12b,12cの、横軸を被検出物との距離、縦軸を検出器の出力とした出力特性を示すグラフである。距離が近いところでは高い検出値を出力し、遠くのものほど検出しづらい特性となっている。検出器12aと被検出板13との対向したときの距離がLa付近のとき、コンパレータ43の論理出力信号44aがHighとなる。ここでは、検出器12a,12b,12cの出力が劣化した場合でも出力が可能なように、V1bをコンパレータ43で比較する値とする。またコンパレータ43にヒステリシスを設けることで、出力の安定化を図る。このときコンパレータ43の論理出力信号44aの距離に対する出力特性は、図5(b)の実線54のようになる。このようにすることで、被検出板13を論理信号を利用して検出することが可能となる。
【0018】
ここで、本実施形態における劣化診断の方法について以下に記す。図5(a)の出力特性50は正常時における検出器12a,12b,12cの出力特性であるが、これら検出器への埃の付着や結露,発光素子及び受光素子の経年劣化などにより、出力特性51のように特性が劣化する。このとき、距離が近いものはまだ検出することが可能であるが、遠くにあるものほど検出器の出力下限値に到達し、検出が困難になる。これを利用し、特性の劣化を早い段階で見つけることができる。すなわち、被検出板13において、乗りかご1の位置を検出するための被検出面の存在する距離Laより離れた距離Lbに、検出器出力を確認するための被検出面を設け、この被検出面を検出した際の検出器12a,12b,12cの出力をマイクロコンピュータ45で取り込み、汚れ・経年劣化であると判断する閾値V2を下回った場合に、マイクロコンピュータ45が整備・交換を示す報知信号46を出力するようにする。報知信号46(図4)は、視認しやすい場所に設置したLEDや、乗りかご1内に設置した画面へ出力すれば、検出器12a〜cを効率の良く保守・交換することができる。
【0019】
なお、本実施形態においては、被検出板が、乗りかごの位置を検出するための被検出面と光電式検出器の劣化を診断するための被検出面とを備えるので、エレベータが通常のサービス運転中において、従って、乗りかご内に乗客がいるときでも検出器の劣化を診断できる。従って、診断の頻度を増加することができる。
【0020】
以下、本発明の実施例であるエレベータの位置検出装置について説明する。
【実施例1】
【0021】
図6は本発明による第一の実施例を示す。被検出板13を、床面という絶対位置との対応付けができる対象物である乗り場の敷居3に取り付け、3軸の光電式の検出器12a,12b,12cを、被検出板13に対向するように乗りかご1に取り付ける。
【0022】
検出器12a,12b,12cの性能劣化を早期検出するための被検出面62を有する被検出板60(以降、検出器出力確認板60と記す)を、被検出板13に乗りかご1のドアから乗り場方向の奥手側に取り付ける。すなわち、検出器12a〜cが検出器出力確認板60の被検出面62に対向するときの同検出器と被検出面62との距離は、同検出器が被検出板13における位置検出用の被検出面61に対向するときの同検出器と被検出面61との距離よりも大きく設定される。また、検出器出力確認板60の取り付ける位置は、被検出板13と鉛直方向に同一平面上で、英文字“h”型をしている被検出板13の、“h”の下側の足の部分に取り付ける。すなわち、検出器出力確認板60は、被検出面62が乗りかご1の移動方向に沿って被検出面61の下方に位置するように取り付けられる。
【0023】
検出器12a,12b,12cは被検出物との測定距離に応じて出力を変化させる測距型の光電式検出器である。検出器12a,12b,12cは乗りかご1の床面に対して水平に、3つ平行して並んでいる。これらの検出器は、被検出面61に対向するときに乗りかご1の床面と乗り場の床面が一致するように乗りかご1に取り付けられている。敷居の斜線部63は、検出器12b,12cが乗り場の敷居3を誤検出しないように反射率の低いもの、例えばつや消しの黒で塗装を行うか、反射率の低い材質を利用する。
【0024】
検出器の出力信号64S(実線)及び65S(点線)は、検出器12aが被検出板13及び検出器出力確認板60上を通過した際の出力信号40aを表している。ここで、出力信号64Sは検出器12aが正常動作のとき、つまり埃,結露,ゴミなどが付着しておらず、また経年劣化による出力信号の低下も起きていない状態である。また、出力信号65Sは異常動作のとき、つまり埃,結露,ゴミなどが付着しているか、経年劣化による出力信号の低下が起きている状態である。検出器12b,12cについても通過する被検出板13に応じた信号が出力される。
【0025】
次にマイクロコンピュータ45における検出器の劣化診断処理の手順について図7のフローチャートを用いて説明する。まず、着床動作が行われたかどうかを検出器12a,12b,12cの論理出力である44a,44b,44cが全てHighであるかどうかで判断する(ステップ70)。着床動作終了後、乗りかご1はエレベータ制御器の指令により上下どちらかの方向に移動するが、下階に移動する際、12bのみ信号出力がLowとなるので、この立下りをエッジ検出する(ステップ72)。エッジ検出後、検出器12a,12b,12cの位置が検出器出力確認板60上の方向へ移動しているのかを確認するため、検出器12a,12cの論理出力がHighかつ44bがLowであるかどうかを検出する(ステップ73)。前記のように各論理信号が検出された場合は、検出器出力確認板60がある方向すなわち被検出面62の方向に検出器12a,12b,12cが移動していると判断しステップ74へ進み、検出されなかった場合はエレベータの乗りかご1は上昇しているので、診断処理を行わない(ステップ75)。ステップ74では、検出器12a,2b,2cが検出器出力確認板60上に到達したことを検出するために、検出器12aの立下りエッジを検出する。立ち下がりエッジ検出後、検出器12a,12b,12cの検出器出力確認板60上での出力値を取得する(ステップ76)。この処理後、各検出器出力の取り込んだ値を検出器が汚れ・劣化しているかどうかを判断する閾値V2と比較する(ステップ77)。該当検出器の出力値が閾値V2以下であった場合は、該当検出器は性能劣化していると判断し、マイクロコンピュータ45より整備・交換の報知出力46を出力する(ステップ78)。そうでない場合は、各検出器には特に問題は生じていないと判断し、診断処理を終了する。
【0026】
ここではマイクロコンピュータを利用した方法について述べたが、コンパレータやリレー回路を利用した場合でも同様のシステムを構成可能である。
【0027】
本実施例によれば、検出器出力確認板60を、被検出板13の乗りかご1から乗り場方向で見て奥手側に取り付けることにより、エレベータの乗りかご1が着床し、下降する際に検出器出力確認板60を利用して検出器12a,12b,12cの性能劣化を早期に知ることが可能である。また、被検出板が、乗りかごの位置を検出するための被検出面と光電式検出器の劣化を診断するための被検出面とを備えるので、エレベータが通常のサービス運転中において検出器の劣化を診断出るので、診断の頻度を増加することができるので、位置検出装置の信頼性が向上する。
【実施例2】
【0028】
図8は本発明による第二の実施例である。検出器出力確認板60を、乗り場の敷居3に乗りかご1の移動方向に対し水平に取り付ける。被検出板13は、検出器出力確認板60の平板部と水平に、かつ一定の高さにスペーサ等を用いて取り付ける。従って、検出器出力確認板60の被検出面は、乗りかご1の移動方向において、被検出板13の被検出面の両側で、検出器12a〜cと対向する。
【0029】
第一の実施例では、被検出板13の形状から乗りかご1が下降する際に検出器の性能劣化を検出している。このため、マイクロコンピュータ内で処理する「乗りかご1の下降を判断するためのステップ」を備えている。これに対し、本実施例においては、検出器出力確認板60を、乗りかご1の上下の移動方向と同一方向に、被検出板13の下側を覆うように延長しているので、乗りかごの移動方向の判断処理は行わない。
【0030】
本実施例におけるマイクロコンピュータ45の検出器の診断処理手順を図9のフローチャートに示す。検出器出力確認板60を乗りかご1の移動方向と同一方向に延長したことにより、図7におけるステップ72,ステップ73,ステップ75を除いた処理になっている。
【0031】
ここではマイクロコンピュータを利用した方法について述べたが、コンパレータやリレー回路のみを利用した場合でも同様のシステムを構成可能である。
【0032】
本実施例によれば、被検出板13に、検出器出力確認板60を、乗りかごのドアから乗り場方向の奥手側に取り付けることにより、エレベータの乗りかごが着床し、上下降する際に検出器出力確認板60を利用して検出器12a,12b,12cの性能劣化を早期に知ることが可能である。
【実施例3】
【0033】
図10は本発明による第三の実施例である。本実施例では、被検出面61と被検出面62を同じ板材により一体形成している。一体形成された被検出板において、検出器12a〜cの劣化を検出するための被検出面62と検出器12a〜cとの間には、距離測定方向に距離81を設けている。距離81は、検出器12a〜cと、乗りかごが着床したかどうかを判断するための被検出面との間において測定方向に設定される距離80よりも大きい。すなわち、検出器12a〜cと、一体形成された被検出板との距離80及び距離81は、それぞれ図5(a)における距離La及びLbに相当する。
【0034】
乗りかごの着床時に検出器の出力を距離81を利用して測定することで、第一,第二の実施例と同様に検出器の劣化診断を行うことが可能である。
【0035】
また、本実施例においては一体形成された被検出板の形状は凹型形状をしているが、凸型形状でも良い。
【実施例4】
【0036】
図11は本発明による第四の実施例である。本実施例では、被検出板13の少なくとも一部の反射率を異ならしめることにより、乗りかご1の位置を検出するための被検出面61と検出器12a〜cの劣化を検出するための被検出面62を設ける。図11に示すように、被検出面61及び62には、互いに反射率の異なる明暗のはっきりした2色(たとえば白色と黒色)を材質の違いまたは塗装などにより付ける。
【0037】
白色と黒色といった反射率の大きさの違いは、図5では距離Laと距離Lbの違いに相当する。つまり、黒色に塗装した部分は、検出器12が劣化した場合、明るい白色の部分よりも早く出力が低下する。この出力の低下を利用することで、第三の実施例と同様に検出器12a〜cの劣化診断を行うことができる。また、その他の色の塗装模様例について図12に示す。図12(a)及び(b)は、図11の実施例の変形例、すなわちそれぞれ第一及び第二の実施例と同様の機能を有する塗装模様であり、被検出板13の白色(通常出力部分)付近、すなわち第1及び第二の実施例における検出器出力確認板60の被検出面に対応する領域に、黒色の塗装を施している。
【0038】
第四の実施例によれば、被検出板13の表面に反射率の異なる色分けを材質の違いまたは塗装などで与え、反射率の違いによって出力の異なる信号を利用することにより、検出器12の劣化検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明による位置検出装置を備えるエレベータの全体構成を示す図である。
【図2】被検出板及び検出器の取り付け位置を示す俯瞰図である。
【図3】被検出板及び検出器の取り付け位置を示す図である。
【図4】検出回路部の内部を示す図である。
【図5】本実施形態における劣化診断の動作を説明する図である。
【図6】本発明による第一の実施例を説明する図である。
【図7】第一の実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図8】本発明による第二の実施例を説明する図である。
【図9】第二の実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図10】本発明による第三の実施例を説明する図である。
【図11】本発明による第四の実施例を説明する図である。
【図12】図11の実施例の変形例を説明する図である。
【図13】従来のエレベータの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【0040】
1 乗りかご
2 主ロープ
3 敷居
4 シーブ
5 方向転換プーリ
6 電動機
7 エンコーダ
8 駆動装置
9 制御装置
12a,12b,12c 検出器
13 被検出板
【特許請求の範囲】
【請求項1】
昇降路内の建屋側に設けられた被検出板と、
乗りかごに設けられ、前記被検出板を検出する光電式検出器と、
を備え、
前記光電式検出器が前記被検出板を検出して出力する信号に基づいて、前記乗りかごの位置を検出するエレベータの位置検出装置において、
前記被検出板は、前記光電式検出器が検出したときに互いに異なる信号が出力される第一の被検出面と第二の被検出面とを有し、
前記第一の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記乗りかごの位置を検出し、
前記第二の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記光電式検出器の劣化を検出することを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項2】
請求項1において、前記第二の被検出面が、前記乗りかごの移動方向に沿って、前記第一の被検出面の下方に設けられていることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項3】
請求項1において、前記第一の被検出面が、前記乗りかごの移動方向に沿って、前記第二の被検出面の両側に設けられていることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項4】
請求項1において、前記第一及び第二の被検出面が一体形成されていることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項5】
請求項1において、前記第一及び第二の被検出面は互いに反射率が異なることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一項において、前記被検出板は、前記建屋側の敷居に設けられることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項において、前記第二の被検出面を検出したときの前記出力信号の大きさは前記第二の被検出面を検出したときの前記出力信号よりも小さいことを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項8】
主ロープによって懸垂される乗りかご及び釣り合い錘と、
前記主ロープが巻き掛けられ、電動機によって回転駆動されることにより前記主ロープを駆動するシーブと、
昇降路内の建屋側に設けられた被検出板と、乗りかごに設けられ、前記被検出板を検出する光電式検出器とを備え、前記光電式検出器が前記被検出板を検出して出力する信号に基づいて、前記乗りかごの位置を検出する位置検出装置と、
前記位置検出装置の出力信号に基づいて、前記電動機を制御することにより前記乗りかごの位置を制御する制御装置と、
を備えるエレベータにおいて、
前記被検出板は、前記光電式検出器が検出したときに互いに異なる信号が出力される第一の被検出面と第二の被検出面とを有し、
前記第一の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記乗りかごの位置を検出し、
前記第二の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記光電式検出器の劣化を検出することを特徴とするエレベータ。
【請求項1】
昇降路内の建屋側に設けられた被検出板と、
乗りかごに設けられ、前記被検出板を検出する光電式検出器と、
を備え、
前記光電式検出器が前記被検出板を検出して出力する信号に基づいて、前記乗りかごの位置を検出するエレベータの位置検出装置において、
前記被検出板は、前記光電式検出器が検出したときに互いに異なる信号が出力される第一の被検出面と第二の被検出面とを有し、
前記第一の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記乗りかごの位置を検出し、
前記第二の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記光電式検出器の劣化を検出することを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項2】
請求項1において、前記第二の被検出面が、前記乗りかごの移動方向に沿って、前記第一の被検出面の下方に設けられていることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項3】
請求項1において、前記第一の被検出面が、前記乗りかごの移動方向に沿って、前記第二の被検出面の両側に設けられていることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項4】
請求項1において、前記第一及び第二の被検出面が一体形成されていることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項5】
請求項1において、前記第一及び第二の被検出面は互いに反射率が異なることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一項において、前記被検出板は、前記建屋側の敷居に設けられることを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項において、前記第二の被検出面を検出したときの前記出力信号の大きさは前記第二の被検出面を検出したときの前記出力信号よりも小さいことを特徴とするエレベータの位置検出装置。
【請求項8】
主ロープによって懸垂される乗りかご及び釣り合い錘と、
前記主ロープが巻き掛けられ、電動機によって回転駆動されることにより前記主ロープを駆動するシーブと、
昇降路内の建屋側に設けられた被検出板と、乗りかごに設けられ、前記被検出板を検出する光電式検出器とを備え、前記光電式検出器が前記被検出板を検出して出力する信号に基づいて、前記乗りかごの位置を検出する位置検出装置と、
前記位置検出装置の出力信号に基づいて、前記電動機を制御することにより前記乗りかごの位置を制御する制御装置と、
を備えるエレベータにおいて、
前記被検出板は、前記光電式検出器が検出したときに互いに異なる信号が出力される第一の被検出面と第二の被検出面とを有し、
前記第一の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記乗りかごの位置を検出し、
前記第二の被検出面を検出したときの出力信号に基づいて前記光電式検出器の劣化を検出することを特徴とするエレベータ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2010−6562(P2010−6562A)
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−169784(P2008−169784)
【出願日】平成20年6月30日(2008.6.30)
【出願人】(000005108)株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】(000232955)株式会社日立ビルシステム (895)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年6月30日(2008.6.30)
【出願人】(000005108)株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】(000232955)株式会社日立ビルシステム (895)
【Fターム(参考)】
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