CN106458507A - 电梯的位置检测装置 - Google Patents

Abstract

设置于井道内的被检测体设有ID列(15)，该ID列(15)是在升降体的移动方向上排列磁性质相互不同的3个种类以上的区段而构成的。在ID列(15)的关于升降体的移动方向上的两端，配置有具有与井道内的空间的磁性质不同的磁性质的区段。在升降体上设有涡电流方式的检测部(23)，该检测部(23)产生与各区段的磁性质对应的信号。识别部(24)输出与根据来自检测部(23)的信号识别出的各区段的种类对应地而成为相互不同的输出状态的时序信号。数字数据转换部(25)根据来自识别部(24)的时序信号的输出状态的变化，将时序信号转换成数字数据。位置确定部(31)根据数字数据确定升降体的位置。

Description

电梯的位置检测装置

技术领域

本发明涉及用于检测升降体的位置的电梯的位置检测装置。

背景技术

以往公知有如下的电梯轿厢位置修正装置：在设置于井道的停层位置检测板上设置有切口图案，利用设于轿厢的停层检测器检测切口图案，由此检测轿厢的绝对位置。切口图案由多个切口的组合构成，并根据各切口的宽度的大小和条数来进行不同的图案显示(参照专利文献1)。

另外，以往还提出了如下的轿厢位置检测装置的方案：为了分别检测轿厢是否位于门区域以及轿厢是否位于再平层区域，将识别板设于井道，该识别板构成为用相同种类的导体夹着另一种类的导体并将3个导体排列在轿厢的移动方向上，并用设于轿厢的磁场产生器和磁场检测器来识别轿厢位于各导体的哪个范围内。通过磁场产生器向识别板施加磁场，磁场检测器对由识别板产生的涡电流磁场的振幅和相位进行检测，由此识别导体的种类(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平5-43159号公报

专利文献2：国际公开WO2013/118317号

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1所示的以往的电梯位置修正装置中，当轿厢的速度变化时，不能准确地检测各切口的宽度，有可能产生轿厢位置的误检测。

另外，在专利文献2所示的以往的电梯位置检测装置中，因为与识别板的各导体的范围对应来检测轿厢的位置，因此要增加轿厢的检测位置，则需要增加导体种类的数量。由此，成本变高。

本发明就是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得一种抑制成本增加且能够更准确地检测升降体在井道内的位置的电梯的位置检测装置。

用于解决课题的手段

本发明的电梯的位置检测装置具有：被检测体，其设置于井道内，并设有ID列，ID列是在升降体的移动方向上排列磁性质相互不同的3个种类以上的区段而构成的，在ID列的关于升降体的移动方向上的两端，配置有具有与井道内的空间的磁性质不同的磁性质的区段；涡电流方式的检测部，其设置于升降体，在通过被检测体的位置时向ID列施加磁场，产生与各区段的磁性质对应的信号；识别部，其根据来自检测部的信号对各区段的种类进行识别，并输出根据各区段的种类而成为相互不同的输出状态的时序信号；数字数据转换部，其根据来自识别部的时序信号的输出状态的变化，将时序信号转换为数字数据；以及位置确定部，其根据来自数字数据转换部的数字数据，确定升降体的位置。

发明效果

在本发明的电梯的位置检测装置中，能够抑制成本增加且更准确地检测升降体在井道内的位置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。

图2是示出图1的被检测体和检测器的立体图。

图3是示出图2的被检测体的ID列的示意性结构图。

图4是示出图1的电梯的位置检测装置的框图。

图5是示出向上方移动的检测器通过图2的被检测体的位置时从识别部输出的时序信号的时间性变化的曲线图。

图6是示出图5的时序信号的各区段间的输出状态的变化与数字值之间的关系的说明图。

图7是示出本发明的实施方式2的电梯的位置检测装置的被检测体和检测器的立体图。

图8是示出本发明的实施方式3的电梯的结构图。

图9是示出图8的电梯的位置检测装置的框图。

图10是示出本发明的实施方式4的电梯的位置检测装置的框图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。在图中，轿厢(升降体)2和对重3通过主绳索4悬挂于井道1内。作为主绳索4，例如使用绳索或者带等。

在井道1的上部设置有曳引机(驱动装置)5和反绳轮6。曳引机5产生使轿厢2和对重3向上下方向移动的驱动力。另外，曳引机5具有驱动绳轮7。主绳索4卷绕于驱动绳轮7和反绳轮6。通过驱动绳轮7借助曳引机5的驱动力进行旋转，轿厢2和对重3在井道1内向上下方向移动。

在井道1内固定有多个被检测体11。被检测体11分别配置于在轿厢2的移动方向上被设定为相互分开的多个基准位置处。在该例中，与各层对应的位置被作为基准位置。

在轿厢2的上部设置有对被检测体11进行检测的检测器21。来自检测器21的信号被发送给对电梯的运转进行控制的控制装置10。控制装置10设有位置确定部31，该位置确定部31通过对来自检测器21的信号进行处理来确定轿厢2的位置。控制装置10基于由位置确定部31确定出的轿厢2的位置来对电梯的运转进行控制。电梯的位置检测装置具有多个被检测体11、检测器21以及位置确定部31。

图2是示出图1的被检测体11和检测器21的立体图。组合第1板12和第2板13构成被检测体11，其中，该第1板12利用第1导体(在该例中是不锈钢)构成，该第2板13利用具有与第1导体不同的磁性质的第2导体(在该例中是铝)构成。即，组合利用彼此不同种类的导体分别构成的第1和第2板12、13构成被检测体11。由此，第1和第2板12、13的电阻率和导磁率彼此不同。

第1板12具有沿轿厢2的移动方向的第1连接板部121和从第1连接板部121的侧部向与轿厢2的移动方向交叉的方向突出的多个第1被检测板部122。第2板13具有沿轿厢2的移动方向的第2连接板部131和从第2连接板部131的侧部向与轿厢2的移动方向交叉的方向突出的多个第2被检测板部132。在一边选择性地形成空间部14一边向轿厢2的移动方向排列第1和第2被检测板部122、132的状态下重叠第1和第2连接板部121、131彼此，由此组合第1和第2板12、13。由此，在被检测体11上设置有ID列15，该ID列15是将第1被检测板部122、第2被检测板部132以及空间部14作为N(N是3以上的自然数)个区段在轿厢2的移动方向上排列而构成的。在该例中，设定各被检测体11各自的ID列15的区段的数量是7个。

作为构成第1被检测板部122的材料的第1导体、作为构成第2被检测板部132的材料的第2导体以及存在于空间部14的空气具有相互不同的磁性质。即，将磁性质相互不同的3个种类的区段(第1被检测板部122、第2被检测板部132以及空间部14)排列在轿厢2的移动方向上而构成ID列15。由此，针对施加磁场，3个种类的区段(第1被检测板部122、第2被检测板部132以及空间部14)将产生相互不同的涡电流磁场。

ID列15中的第1被检测板部122、第2被检测板部132以及空间部14(各区段)的排列的组合(排列图案)按照每个在井道1内的基准位置而不同。即，在ID列15中，用分别对应于井道1内的各基准位置的排列的组合来排列第1被检测板部122、第2被检测板部132以及空间部14(各区段)。由此，被检测体11在井道1内的位置能够利用ID列15中的排列的组合单独确定。即，在各被检测体11中，利用ID列15中的排列的组合设定了确定被检测体11在井道1内的位置的位置信息。

图3是示出图2的被检测体11的ID列的示意性结构图。在各被检测体11中，在ID列15的在轿厢2的移动方向上的两端，配置有具有与井道1内的空间(即，空气)的磁性质不同的磁性质的区段。由此，避免在各被检测体11中空间部14被配置在ID列15的在轿厢2的移动方向上的两端的情况，来排列ID列15的各区段。另外，在各ID列15中，以彼此邻接的区段的磁性质相互不同的方式排列有第1被检测板部122、第2被检测板部132以及空间部14(各区段)。

此外，在图3中，示出与各基准位置中的任意位置对应的ID列15。在图3所示的ID列15中，从ID列15的上端朝向下端，按照第1被检测板部122、第2被检测板部132、空间部14、第2被检测板部132、第1被检测板部122、第2被检测板部132以及第1被检测板部122的顺序排列各区段。

图4是示出图1的电梯的位置检测装置的框图。如图2和图4所示，检测器21具有固定于轿厢2的支承部(壳体)22、分别设置于支承部22的检测部23、识别部24以及数字数据转换部25。

如图2所示，在支承部22上设置有沿轿厢2的移动方向的检测用槽221。当沿轿厢2的移动方向观察时，各被检测体11的ID列15配置于检测用槽221内。由此，当检测器21与轿厢2一起移动而使得检测器21通过各被检测体11的位置时，被检测体11的ID列15通过检测用槽221内。

如图4所示，检测部23是具有磁场产生线圈(磁场产生部)231和磁场检测线圈(磁场检测部)232的涡电流方式的检测部。磁场产生线圈231和磁场检测线圈232隔着检测用槽221相互对置地设置于支承部22。

通过向磁场产生线圈231的通电，磁场产生线圈231在设定于检测用槽221内的检测区域形成高频磁场。当ID列15通过检测用槽221内的检测区域时，由磁场产生线圈231所形成的高频磁场被施加于ID列15，ID列15中产生与各区段对应的涡电流，从ID列15产生与各区段对应的涡电流磁场。

磁场检测线圈232通过检测从在检测用槽221内的检测区域中被施加了高频磁场的ID列15产生的涡电流磁场，而产生与ID列15的各区段的磁性质对应的信号。来自磁场检测线圈232的信号被送往识别部24。

识别部24根据来自磁场检测线圈232的信号，从第1被检测板部122、第2被检测板部132、空间部14这三个种类中识别各区段的种类。例如，识别部24根据磁场检测线圈232所检测的检测磁场的振幅、或者磁场产生线圈231的施加磁场与磁场检测线圈232所检测的检测磁场之间的相位差来识别各区段的种类。另外，识别部24对应于识别出的各区段的种类，输出成为相互不同的输出状态的时序信号。在该例中，时序信号的输出电平根据各空间部14、第1被检测板部122和第2被检测板部132而相互不同。

在此，图5是示出向上方移动的检测器21通过图2的被检测体11的位置时从识别部24输出的时序信号的时间性变化的曲线图。当轿厢2向上方移动而使得检测器21通过图2的被检测体11的位置时，被检测体11从上方向下方通过检测用槽221内的检测区域。由此，识别部24从井道1内的空间(空气)开始，按照第1被检测板部122、第2被检测板部132、第1被检测板部122、第2被检测板部132、空间部(空气)14、第2被检测板部132、第1被检测板部122、井道1内的空间(空气)的顺序识别出各区段的种类。该结果为，识别部24将如图5所示那样的分别在井道1内的空间与ID列15的边界和各区段间的边界处输出状态发生变化的时序信号输出给数字数据转换部24。

数字数据转换部24基于来自识别部24的时序信号的输出状态的变化，将时序信号转换成数字数据。即，通过对来自识别部24的时序信号中输出状态发生变化的各位置(切换位置)分配数字值“1”或者“0”，而将时序信号转换为数字数据。

图6是示出图5的时序信号的各区段间的输出状态的变化与数字值的关系的说明图。此外，在图6中，用箭头示出时序信号的输出状态的变化方向。在该例中，设定分配给第1被检测板部122与第2被检测板部132之间的变化的数字值都是“1”，设定分配给第2被检测板部132与空间部14(也包含ID列15外的空间)之间的变化的数字值都是“0”。另外，在该例中，设定分配给从第1被检测板部122向空间部14的变化的数字值为“1”，设定分配给从空间部14向第1被检测板部122的变化的数字值为“0”。

例如，在图5所示的时序信号的情况下，当按照图6的输出状态的变化与数字值之间的关系利用数字数据转换部25将时序信号转换为数字数据时，得到“01110011”的8比特的数字数据。即，从排列7个(N个)区段构成的ID列15中得到比ID列15的区段的数量多1个的8比特(N+1比特)的数字数据。ID列15中的各区段的排列的组合在各被检测体11中各自不同。因而，从被检测体11的ID列15中得到的数字数据也按照每个基准位置而各自不同。从时序信号转换得到的数字数据作为确定轿厢2的位置的位置信息从数字数据转换部25向位置确定部31输出。

位置确定部31根据来自数字数据转换部25的数字数据，确定轿厢2的位置。即，位置确定部31预先存储分别对应于各个基准位置的多个数字数据作为设定数据，并通过对来自数字数据转换部25的数字数据与设定数据进行比较，确定检测器21检测出的被检测体11，而确定轿厢2在井道1内的位置。

在这样的电梯的位置检测装置中，ID列15设置于被检测体11，涡电流方式的检测部23设置于轿厢2，该ID列15是磁性质相互不同的3个种类的区段排列构成的，该检测部23产生与各区段的磁性质对应的信号，因此，能够防止产生例如灰尘或者烟等造成的误检测。另外，因为从识别部24输出根据各区段的种类而成为相互不同的输出状态的时序信号，并且基于来自识别部24的时序信号的输出状态的变化而将时序信号转换成数字数据，因此，即使在例如轿厢2的速度发生了变化的情况下，也能够防止从时序信号向数字数据的转换结果发生变化。由此，能够更准确地检测出轿厢2在井道1内的位置。进而，因为每当时序信号的输出状态变化时都能够分配数字值，因此能够得到比ID列15的区段数量N多的N+1比特的数字数据。由此，不会增加各区段的种类，即能够增加确定轿厢2的位置的数字数据的信息量，能够抑制成本的增加。

另外，因为避开ID列15的两端配置的区段中的任意种类的区段是由空间构成的空间部14，因此能够将空间部14作为区段组入ID列15。由此，能够容易地形成不需要用导体构成的区段，能够实现成本的降低。

另外，因为相互不同种类的区段是用相互不同种类的导体即第1和第2导体构成，因此仅使导体的种类不同就能够容易地使区段的种类不同。

此外，在上述的例子中，通过使构成第1和第2被检测板部122、132各自的导体的种类相互不同，从而使第1和第2被检测板部122、132的磁性质不同，但也可以例如通过使第1和第2被检测板部122、132各自的板厚相互不同，从而使第1和第2被检测板部122、132的磁性质相互不同。

另外，在上述的例子中，通过向轿厢2的移动方向排列相互组合的第1和第2板12、13的第1和第2被检测板部122、132而构成ID列15，但ID列15的结构不限于此。例如，也可以通过将相互不同厚度的金属镀层(例如铝镀层等)作为相互不同的种类的区段设置于绝缘板来构成ID列。

另外，在上述的例子中，在空间部14中存在空气，但例如也可以将绝缘部件设置于空间部14内。而且，也可以取代空间部14而将分别与第1和第2被检测板部122、132不同种类的其它被检测板部配置为ID列15中的区段。在这种情况下，其它被检测板部用磁性质与构成第1和第2被检测部122、132各自的材料的磁性质不同的导电性材料构成。

实施方式2.

图7是示出本发明的实施方式2的电梯的位置检测装置的被检测体和检测器的立体图。被检测体11具有由相同材质(导体)构成的被检测板(基材)16。被检测体11沿轿厢2的移动方向配置。

在被检测板16上沿着轿厢2的移动方向排列形成有板部161、网状部162以及开口部(空间部)163，其中，该板部161是仅用被检测板16的材质构成的部分，该网状部162是被检测板16中的设置有多个孔162a的部分，该开口部(空间部)163整体由空间构成。由此，在被检测板16上设置有将板部161、网状部162以及开口部163作为N(N是3以上的自然数)个区段在轿厢2的移动方向上排列所构成的ID列15。

避免了对板部161形成空间，由此使板部161的磁性质与网状部162和开口部163各自的磁性质不同。另外，由于网状部162和开口部163各自所形成的空间的密度不同，网状部162和开口部163各自的磁性质相互不同。即，将板部161、网状部162以及开口部163作为相互不同种类的区段沿轿厢2的移动方向排列而构成ID列15。其它的结构与实施方式1相同。

在这样的电梯的位置检测装置中，在用相同材质构成的被检测板16上设有ID列，ID列15是将仅由被检测板16的材质构成的板部161、被检测板16中的设置有多个孔162a的网状部162、以及整体用空间构成的开口部163作为相互不同种类的区段沿轿厢2的移动方向排列而构成的，因此无需使用多个种类的导体，能够降低构成被检测体11的材料的成本。另外，因为仅在被检测板16上形成孔162a和开口部163就能够在被检测板16上设置ID列15，因此能够容易地制造被检测体11。

此外，在上述的例子中，网状部162作为1个种类的区段形成于被检测板16，但也可以通过使网状部162处的孔162a的密度相互不同，而在被检测板16上形成磁性质不同的2个种类以上的网状部162。这样，能够容易增加ID列15中的相互不同种类的区段的数量。

实施方式3.

图8是示出本发明的实施方式3的电梯的结构图。轿厢2和对重3分别被设置于井道1内的多个导轨(未图示)引导，并且借助曳引机5的驱动力在井道1内向上下方向移动。轿厢2和对重3对应于曳引机5的驱动绳轮7的旋转而移动。

轿厢2设有紧急停止装置(未图示)，当轿厢2的速度上升而成为异常时，该紧急停止装置抓持导轨而强制性地向轿厢2施加制动力。在井道1内的上部设置有限速器41，在井道1内的下部设置有张紧轮42。限速器绳索43与紧急停止装置的操作杆连接，该限速器绳索43在限速器41的限速器绳轮与张紧轮42之间绕挂成环状。由此，限速器41的限速器绳轮和张紧轮42对应于轿厢2的移动而旋转。当轿厢2的速度上升而使得限速器绳轮的旋转速度成为异常速度时，限速器41抓持限速器绳索43，而使得紧急停止装置的操作杆被操作。紧急停止装置通过操作杆被操作而抓持导轨。

曳引机5设有产生与驱动绳轮7的旋转对应的信号(脉冲信号)的曳引机编码器(曳引机旋转检测器)44。限速器41设有产生与限速器绳轮的旋转对应的信号(脉冲信号)的限速器编码器(限速器旋转检测器)45。因而，曳引机编码器44和限速器编码器45都产生与轿厢2的移动对应的信号。

图9是示出图8的电梯的位置检测装置的框图。来自曳引机编码器44的信号被发送给设于控制装置10的位置确定部31。位置确定部31根据来自曳引机编码器44的信号求出轿厢2的移动方向。另外，位置确定部31与所求出的轿厢2的移动方向对应地对来自检测器21的数字数据转换部25的数字数据进行处理，由此确定轿厢2在井道1内的位置。即，位置确定部31通过使来自数字数据转换部25的数字数据与轿厢2的移动方向对应地进行重新排列，来确定轿厢2在井道1内的位置。其它的结构与实施方式1相同。

在这样的电梯的位置检测装置中，因为位置确定部31根据来自曳引机编码器44的信号求出轿厢2的移动方向，因此能够使来自数字数据转换部25的数字数据与轿厢2的移动方向对应地进行处理。由此，能够减少针对ID列15中的排列的组合的限制，并能够提高ID列15的各区段的排列的组合的自由度。

此外，在上述的例子中，是位置确定部31根据来自曳引机编码器44的信号求出轿厢2的移动方向，但也可以是位置确定部31根据来自限速器编码器45的信号求出轿厢2的移动方向。另外，也可以是位置确定部31根据分别来自曳引机编码器44和限速器编码器45的信号求出轿厢2的移动方向。

实施方式4.

图10是示出本发明的实施方式4的电梯的位置检测装置的框图。在轿厢2的移动方向上的各基准位置处各固定有多个(在该例中是2个)被检测体11。被固定于共同的基准位置处的各被检测体11在水平方向上相互分开配置。另外，在被固定于共同的基准位置处的各被检测体11中，ID列15中的区段的排列的组合(排列图案)相同。各被检测体11的结构与实施方式1的被检测体11的结构相同。

在轿厢2中，设置有与被配置于共同的基准位置处的被检测体11的数量相同数量(在该例中是2个)的检测器21。各检测器21配合配置于共同的基准位置处的各被检测体11的位置，在水平方向上相互分开配置。即，各检测器21分别与被配置于共同的基准位置处的各被检测体11对应。各检测器21在由于轿厢2的移动而通过基准位置时，分别检测对应的被检测体11。与实施方式1同样，各检测器21通过检测被检测体11的ID列15，而从各数字数据转换部25输出分别与各被检测体11对应的多个数字数据。各检测器21的结构与实施方式1的检测器21的结构相同。

在控制装置10中设置有多个位置确定部31和系统间数据比较部51，其中，该位置确定部31根据来自各检测器21的多个数字数据分别确定轿厢2的位置，该系统间数据比较部51对分别来自各位置确定部31的信息进行处理。各位置确定部31的功能与实施方式1的位置确定部31的功能相同。

系统间数据比较部51通过对分别由各位置确定部31确定的多个位置信息(轿厢2的位置信息)进行比较，来判定电梯有无异常。即，系统间数据比较部51当来自各位置确定部31的多个位置信息相互一致时进行电梯的正常判定，当来自各位置确定部31的多个位置信息相互不同时进行电梯的异常判定。从系统间数据比较部51输出电梯有无异常的判定结果的信息。即，在该例中，确定轿厢2的位置的处理被双重化。

控制装置10具有根据系统间数据比较部51的判定结果对电梯的运转进行控制的控制部101。控制部101进行如下的控制：当系统间数据比较部51中的判定结果是正常判定时继续通常的服务运转，当系统间数据比较部51中的判定结果是异常判定时使轿厢2停靠于最近楼层并停止电梯的服务运转。此外，电梯的位置检测装置具有多个被检测体11、多个检测器21、多个位置确定部31以及系统间数据比较部51。其它的结构与实施方式1相同。

在这样的电梯的位置检测装置中，系统间数据比较部51通过比较分别由各位置确定部31确定的多个位置信息来判定电梯有无异常，因此能够检测位置检测装置的故障等造成的异常，能够实现电梯安全性的提高。

此外，在上述的例子中，实施方式1的被检测体11、检测器21以及位置确定部31被双重化，但也可以对实施方式2和3的被检测体11、检测器21以及位置确定部31进行双重化。另外，被检测体11、检测器21以及位置确定部31的数量分别被设为是2个，但也可以将被检测体11、检测器21以及位置确定部31的数量分别设为是3个以上。

Claims (6)

1.一种电梯的位置检测装置，其中，上述电梯的位置检测装置具有：

被检测体，其设置于井道内，并设有ID列，上述ID列是在升降体的移动方向上排列磁性质相互不同的3个种类以上的区段而构成的，在上述ID列的关于上述升降体的移动方向上的两端，配置有具有与上述井道内的空间的磁性质不同的磁性质的上述区段；

涡电流方式的检测部，其设置于上述升降体，在通过上述被检测体的位置时向上述ID列施加磁场，产生与各上述区段的磁性质对应的信号；

识别部，其根据来自上述检测部的信号对各上述区段的种类进行识别，并输出根据各上述区段的种类而成为相互不同的输出状态的时序信号；

数字数据转换部，其根据来自上述识别部的上述时序信号的输出状态的变化，将上述时序信号转换为数字数据；以及

位置确定部，其根据来自上述数字数据转换部的数字数据，确定上述升降体的位置。

2.根据权利要求1所述的电梯的位置检测装置，其中，

避开上述ID列的两端配置的各上述区段中的任意种类的上述区段是空间部。

3.根据权利要求1或2所述的电梯的位置检测装置，其中，

相互不同种类的上述区段由相互不同种类的导体构成。

4.根据权利要求1或2所述的电梯的位置检测装置，其中，

上述ID列设于由相同材质构成的基材上，

仅由上述基材的材质构成的部分和在上述基材上设有多个孔而构成的部分作为相互不同种类的上述区段设于上述基材。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电梯的位置检测装置，其中，

上述位置确定部根据来自编码器的信息求出上述升降体的移动方向，并与求出的移动方向对应地对来自上述数字数据转换部的数字数据进行处理，由此确定上述升降体的位置，其中，上述编码器产生与上述升降体的移动对应的信号。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电梯的位置检测装置，其中，上述电梯的位置检测装置具有：

多个上述被检测体，它们设置于上述升降体的移动方向上的共同的位置处；

多个检测器，它们分别与各上述被检测体对应，且分别具有上述检测部、上述识别部、上述数字数据转换部和上述位置确定部；以及

系统间数据比较部，其对分别由各上述检测器的上述位置确定部确定出的上述升降体的位置信息进行比较，由此判定电梯有无异常。