JP2009263108A - エレベータの位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
エレベータの位置検出装置において、対向設置した検出器および被検出板を利用して簡便に着床誤差を連続検出する。また、検出器及び被検出板の取り付けを、煩雑な調整作業を伴わず簡単に行えるようにすると共に、地震時の引っ掛かりを防止する。
【解決手段】
出力の極大又は極小を着床レベルとした検出器を乗りかごに、検出器により極大又は極小を出力可能とする形状である被検出板を乗り場の敷居に設置する。
【効果】
着床時に異常が発生した場合、停止処理や報知などを行うことが可能である。また、簡易な構成で位置検出装置に関する調整作業時間を大幅に減らすことが可能であり、また地震時のロープ引っ掛かりに伴う閉じ込めを防ぐことも可能である。加えて、複数の検出器を用いることで、故障に対するシステムの信頼度を向上することができる。
【選択図】図１

Description

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。

図７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ものとして、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が設置され、乗りかご側には被検出板を検出する検出器１５が設置される。検出器１５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。しかしながら、位置情報を負帰還として位置制御を行ってはいないので、補正後に生じる可能性のあるロープの伸びや滑りによって着床誤差が生じてしまう。この着床誤差を測定する技術として、特許文献１における従来の技術であるひし形の被検出板をトランスにより測定する技術や、カム機構を利用した特許文献２や、着床誤差が所定量を超えたときのみ床合わせ運転を行う特許文献３がある。

特開昭６３−１９６４７９号公報 特開平８−５９１０５号公報 特開２００４−０６７２５２号公報

しかしながら、特許文献１の従来の技術では、戸開閉可能領域であるドアゾーンの検出を行うことを想定していない。また、被検出板を挟み込む構成となるので、昇降路内に機器が飛び出し地震時にガバナロープが引っかかる可能性がある。特許文献２では、カムといった接触する機構を用いていることから、常時利用の際は故障する恐れがあるため、点検用途での使用を想定している。特許文献３では、床合わせ運転を行うかどうかの二値的な着床誤差しか分からない。

また、従来の技術においては遮へい板の設置場所は正確な位置決めをするための基準が無く、仮に設置を行った後に遮へい板の調整作業が必要となる。

まず、大体の着床位置に遮へい板を取り付け、次に乗りかごを着床させる動作を行う。このときに乗り場の床面と乗りかごの床面がずれているので、遮へい板の位置を調整し、再び乗りかごを移動させる。そして、繰り返しこの作業を行うことで、正しい着床レベルに合うように遮へい板の位置調整を行う。この調整作業は全階床で必要であるため、非常に多大な時間を必要とする。加えて、遮へい板と検出器は組み合わさるように設置をするため、遮へい板の取り付けにブラケットを必要とし、地震時にガバナロープがブラケットに引っ掛かり、エレベータ内に乗客が閉じ込められてしまう問題もある。

本発明の目的は、対向設置した検出器および被検出板を利用して簡便に着床誤差を連続検出することにある。

本発明の他の目的は、検出器及び被検出板の取り付けを、煩雑な調整作業を伴わず簡単に行えるようにすると共に、地震時の引っ掛かりを防止することにある。

本発明では、エレベータ乗りかごと乗り場との着床誤差を高精度且つ連続的に検出をするため、検出器の移動方向の変位に対して被検出板の形状を変化させるとともに、被検出板の形状によって出力が連続的に変化する検出器を乗りかごに設けた。

本発明では、遮へい板の調整作業レス化及びロープの引っ掛かり防止のために、被検出板と検出器を対向させ、床との絶対位置の関係で被検出板を乗り場付近に設置した。

本発明の効果は、着床誤差を連続的に測定することができるため、着床時に異常が発生した場合、停止処理や報知などを行うことが可能である。

また、簡易な構成で位置検出装置に関する調整作業時間を大幅に減らすことが可能であり、また地震時のロープ引っ掛かりに伴う閉じ込めを防ぐことも可能である。

加えて、複数の検出器を用いることで、故障に対するシステムの信頼度を向上することができる。

図１は本発明における一実施形態の全体構成を示す。乗りかご１と釣り合い錘１４は主ロープ２で繋がっており、電動機６によって乗りかご１は昇降路内を上下に移動する。この際に、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、乗りかごが着床動作を行うとき検出器１２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の設置位置に関しては、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に設置することで、図７と違い設置に関する換算等が不要になり、設置作業の短縮及び調整作業レス化という利点がある。

本発明の実施例を以下に示し、その動作を説明する。

（実施例１）
図２は本発明の第１の実施例である被検出板を示す。被検出板１３を、床面という絶対位置とのひも付けができる対象物の一つとしての乗り場の敷居３に取り付け、被検出板１３の形状により乗りかご１の移動方向の変位につれて出力が変化する検出器１２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。

検出器１２及び被検出板１３の具体的な取付位置について図８及び図９に示す。図８は乗りかご１及び乗り場をそれぞれドア側から見た取付位置を示す図、図９はその取付位置をエレベータの上から見た俯瞰図である。検出器１２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の下に設置し、被検出板１３は平板をエレベータの移動方向に水平にして乗り場の敷居に取り付ける。このときの検出器１２と被検出板の位置関係は水平である。また、検出器１２は被検出板１３が検出可能な範囲、すなわち検出器１２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１２は挟み込んで検出する種類のものではなく、反射や干渉を利用して検出する種類のものを利用する必要がある。

本来であれば、検出器１２及び被検出板１３を乗り場の敷居３の中央の位置に取り付けることで、敷居の据付精度による誤差を最小にできる。しかし、乗りかご１側にエプロン７０１があるため、そのすぐ横側に検出器１２及び被検出板１３を取り付ける構成としている。

被検出板１３の形状は、着床レベル１０１つまり着床誤差が零であることが分かるようにする。また、着床時に着床誤差を測定することが可能な形状とするために、着床レベル１０１から所定の距離に応じた出力が得られるような切り欠けを与える。本実施例では、長方形に二等辺三角形の切り込みを与え、検出器１２の対向方向の被検出板１３への投影面積部分が鉛直方向の移動変位に対して変化するようにした。この場合、検出器の出力信号１０２Ｓの極小にて着床レベルが零になる。

被検出体の形状変化に応じて出力が変化する検出器として、渦電流式の検出器を用いる。まず、渦電流式の検出器の動作原理について説明する。図６は、渦電流式の検出器の構成を示す。渦電流式の検出器は、高周波磁界を利用して金属（特に鉄やニッケルといった透磁率の大きい磁性金属）を検出するものである。高周波発振回路５０２を利用してコイル５０１に高周波電流を流し、高周波磁界を発生させる。このとき磁界内に金属があると、誘導電流が金属表面に流れ、コイルのインダクタンス変化や熱損失によって高周波発振の振幅や位相が変化する。この発振状態の変化によって出力回路５０３より出力が変化し、金属と検出器の距離を測定するのが渦電流式の検出器の原理である。この出力が変化する要素は、金属の種類，金属との距離が主である。金属との距離により出力が変化する、ということは高周波磁界内に含まれる金属の体積が変化すると出力が変化するということと同義であり、また高周波磁界により生じる誘導電流は減衰しやすく金属表面を流れることになるので、更に言い換えて高周波磁界内に含まれる金属の面積が変化すると出力が変化する、となる。本発明はこの高周波磁界内にある金属の面積変化によって出力が変動することを利用して乗りかごの着床誤差を検出する。

静電容量式の検出器を用いる場合は、被検出板１３が導体であれば検出器１２と被検出板１３の距離変化によって静電容量が変化することで検出器１２の出力が変動するので、検出器１２と被検出板１３で形成される電界内の被検出板１３の面積変化に対応して、検出器１２の出力が変化することを利用する。

次に具体的な動作例を示す。乗りかごが停止する際に被検出板１３の端部を通過する。これによりまずドアゾーンの検出を行う。また、停止位置までの距離を補正として停止運転制御に加える。その後通過する検出器１２の出力１０２の区間１０３において、乗りかごはガイドレールの歪みや乗客の偏荷重によって水平方向に変動している。これを区間１０３にて測定し、水平方向の距離を測り、着床誤差を測定する際の補正として利用する。この後、着床レベル１０１を目標に停止運転を行うが、ロープの伸びや滑りなどの影響で着床誤差が生じる。これを測定するのが、１０４、すなわち着床誤差を線形で出力する区間である。

また、この着床時の着床誤差を毎時記録装置（図示しない）に記録することで、着床狂いが生じたときに報知することも可能である。

この際の他の効果は、一つの検出器のみであるため構成が単純で、現状の機能を満足し、かつ着床誤差が測定可能であり、被検出板の形状も切り抜きだけ済むため安価に作成できる、というものがある。

（実施例２）
図３は本発明の第２の実施例である被検出板を示す。被検出板１３の形状のようにすることでも、実施例１と同様の機能を利用することができ、同様の効果を得ることができる。

また、図１０は被検出板の形状のその他の例である。着床レベル１０１にて検出器の出力が極大又は極小になるような検出板の形状は、着床ラインを対称軸にし曲線で切り抜きの形状を与えたり、９０３の板形状のように非対称でも山ないしは谷の形状、すなわち乗りかごの移動方向に沿って被検出板の幅が減少し、着床レベルで極小となり、極小点を過ぎると幅が増加する形状があり、様々な形状があることは明らかである。

（実施例３）
図４は本発明の第３の実施例である被検出板を示す。被検出板１３を乗り場の敷居３にエレベータの移動方向に水平に取り付け、被検出板１３と検出器１２の距離により出力が変化する検出器１２をエレベータの移動方向に水平に乗りかごに取り付ける。このとき、検出器１２と被検出板１３の位置関係は水平である。被検出板１３の形状は、着床レベル１０１つまり着床誤差が零であることが分かるようにする。これは、検出器の出力信号１０２Ｓの極大が着床誤差零の点である。また、着床時に着床誤差が測定できるように、被検出板１３にある角度を与え、距離によって検出器１２の出力が線形に変化させるようにする。

まず、乗りかごが停止する際に被検出板１３の端部を通過する。これにより停止位置までの距離を補正として停止運転制御に加える。この後、着床レベル１０１を目標に停止運転を行うが、ロープの伸びや滑りなどの影響で着床誤差が生じる。これを測定するのが、１０４、すなわち着床誤差を線形で出力する区間である。

また、この着床時の着床誤差を毎時記録装置（図示しない）に記録することで、着床狂いが生じたときに報知することも可能である。

この実施例では被検出体１３は曲げを施すだけでよく、切り欠け加工等の作業が不要で、検出体を安価に作成できる他の効果がある。

（実施例４）
図５は本発明の第４の実施例である被検出板を示す。検出器１２はアレイ状に配置し、乗りかご１にエレベータの移動方向に対し水平に取り付ける。被検出板１３は、乗り場の敷居３にエレベータの移動方向に対し水平に取り付ける。このときの検出器１２と被検出板１３の位置関係は水平である。

この実施例では、各検出器１２の出力の組み合わせによって着床レベル１０１や着床誤差の測定を行う。検出器の数を増やすことで、検出精度の向上を図れる。

他に、検出器の一部が故障してもそれを検出可能であるため、検出器の故障によりシステムに大きな障害を与えないという効果がある。

本発明の一実施形態の全体構成を示す図である。 本発明の実施例１の動作を説明する図である。 本発明の実施例２の動作を説明する図である。 本発明の実施例３の動作を説明する図である。 本発明の実施例４の動作を説明する図である。 渦電流式の検出器の構成を説明する図である。 従来のエレベータの全体構成を示す図である。 本発明による被検出板及び検出器の取付位置を示す図である。 本発明による被検出板及び検出器の取付位置を示す俯瞰図である。 本発明による被検出板の形状のその他の例を示す図である。

符号の説明

１ 乗りかご
２ 主ロープ
３ 乗り場の敷居
６ 電動機
７ エンコーダ
１２ 検出器
１３ 被検出板
１０１ 着床レベル
１０２Ｓ 検出器の出力信号
１０５ 検出器の出力
１０６ 検出器の位置
６０１ 遮へい板
６０２ ブラケット
７０１ エプロン
７０２ 乗りかごの敷居

Claims (10)

1. ビル内の複数階床間を移動するエレベータの昇降路内に設置した被検出板と、乗りかごに設置され上記検出板を対向検出する検出器により上記乗りかごの鉛直方向の位置を検出するものにおいて、被検出板を検出することで出力が変化する検出器の出力の極大又は極小を、エレベータの着床レベルとなるようにしたことを特徴とするエレベータの位置検出装置。
2. 前記位置検出装置と、板形状により出力が変動する検出器において、被検出板形状を、長方形板の中心線を対称軸に三角形の切り抜きを与えることにより、長方形の上下端がドアゾーンの検出部分になり、三角形の頂点の部分がエレベータの着床レベルとなり、辺の部分で着床誤差が測定できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のエレベータの位置検出装置。
3. 前記位置検出装置において、被検出板と検出器の距離を測定できる部分を被検出板に設けることにより、乗りかごの水平方向の変動成分を補償することを特徴とした請求項２記載のエレベータの位置検出装置。
4. 前記位置検出装置において、検出器に渦電流式の検出器を使用したことを特徴とする請求項３記載のエレベータの位置検出装置。
5. 前記位置検出装置において、検出器に静電容量式の検出器を使用したことを特徴とする請求項３記載のエレベータの位置検出装置。
6. 前記位置検出装置において、被検出体と検出器の対向方向の距離に応じて出力が変化する検出器と、前記乗りかごと乗り場の敷居の着床誤差が前記検出器にて測定できるよう、着床誤差の大きさに対応して前記検出器との距離が変化する被検出体を設けたことを特徴とする請求項１記載のエレベータの位置検出装置。
7. 前記位置検出装置において、検出器を複数設け、前記検出器の出力の組み合わせにより着床誤差を測定することを特徴とした請求項１記載のエレベータの位置検出装置。
8. 前記位置検出装置において、乗り場の敷居に被検出板を取り付けたことを特徴とする請求項２または６または７記載のエレベータ位置検出装置。
9. 前記位置検出装置において、乗りかごのエプロンの長さをＬとし、被検出板を乗り場の敷居の中心から敷居の方向に距離Ｌ／２だけ離れた位置に取り付けたことを特徴とする請求項８記載のエレベータ位置検出装置。
10. 前記位置検出装置において、着床誤差を記録するための装置を設けたことを特徴とする請求項２または６または７記載のエレベータ位置検出装置。

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