CN1989060A - 电梯螺栓检测装置、电梯装置、及移动体的位置·速度检测装置 - Google Patents

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Abstract

为了轿箱的位置检测，检测导轨的螺栓存在。具有由单位轨构成的导轨；连接各单位轨的接合夹板；固定接合夹板与单位轨的螺栓；由导轨引导的电梯轿箱；与导轨相对地设置、用于检测螺栓的螺栓检测传感头；以及根据来自螺栓检测传感头的信息判定螺栓的有无的螺栓检测判定部分。检测高速移动的移动体的位置和速度。具有将光照射到移动体周边的静止构造物的光源，对静止构造物的表面图像进行摄影的第1和第2摄像机，移动体静止时使第1和第2摄像机的摄影范围至少重叠一部分地设置的半透半反镜，以及根据第1和第2摄像机的图像数据检测移动体的位置·速度的图像处理部分，第1和第2摄像机的图像取入开始时间不同。

Description

电梯螺栓检测装置、电梯装置、及移动体的位置·速度检测装置
技术领域
本发明涉及一种电梯螺栓检测装置、电梯装置、及移动体的位置·速度检测装置，该电梯螺栓检测装置检测导轨上的螺栓的有无，该导轨具有沿上下方向连接的单位轨，该电梯装置使用该电梯螺栓检测装置，该移动体沿轨移动。
背景技术
过去，为了检测电梯的轿箱位置，邻接于电梯轿箱的垂直移动路径在升降通道内部垂直地设置包含可光学地识别的信息的码轨，光学传感器安装于电梯轿箱，与其一起移动。已知有这样的电梯装置(例如参照专利文献1)，该电梯装置的光学传感器处在可光学地读取与升降通道相关的码轨标记的位置。
另外，已知这样的电梯装置(例如参照专利文献2)，该电梯装置为了检测电梯的轿箱位置，在对轿箱进行引导的导轨的表面形成凹凸形状，另外，在轿箱设有用于读取凹部的光位置检测元件，通过观察由光位置检测元件读取的凹凸的周期从而对轿箱的位置进行检测。
另外，过去的移动体位置和速度检测装置具有在导轨照射光的光源、对导轨的表面进行摄像的摄像机、以及根据由摄像机摄影的先行轨表面图像和新图像对移动体移动量进行计算处理的处理部分(例如参照专利文献3)。
专利文献1：日本特开2002-226149号公报(6页栏22行～38行，图1)
专利文献2：日本特开平9-124238号公报(3页4栏13～46行，图1)
专利文献3：日本特开2002-274765号公报([0007]～[0017]，图1)
然而，在过去那样的电梯装置中，为了检测轿箱的位置，必须在升降通道内设置码轨，该轨隔开间隔地形成标记，或在导轨形成凹凸形状。即，存在为了将轿箱位置检测装置安装于电梯而必须进行电梯装置整体的大规模工程的问题。
另外，在过去那样的移动体的位置和速度检测装置中，摄像机的帧速在CCD线摄像机的情况下为1kHz左右，在2维摄像机的场合更低。随着移动体的高速化，在上述帧速下，先行图像与新图像没有重叠部分，存在不能检测位置的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而作出的，第1目的在于获得可容易地设置于电梯并且为了检测轿箱的位置而可检测导轨螺栓的存在的电梯螺栓检测装置及使用该电梯螺栓检测装置的电梯装置。
第2目的在于获得可检测高速移动的移动体的位置和速度的移动体的位置·速度检测装置。
本发明的电梯的螺栓检测装置具有轿箱导轨、接合夹板、螺栓、电梯轿箱、螺栓检测传感头、及螺栓检测判定部分；该轿箱导轨设于升降通道，由沿上下方向相互连接的单位轨构成；该接合夹板连接各单位轨；该螺栓固定接合夹板与单位轨；该电梯轿箱由轿箱导轨引导；该螺栓检测传感头与轿箱导轨相对地设于轿箱，用于检测螺栓；该螺栓检测判定部分根据来自螺栓检测传感头的信息判定螺栓的有无。
另外，螺栓检测传感头为测定与导轨表面或螺栓表面的距离的距离传感器，螺栓检测判定部分根据距离传感器的距离信息判定螺栓的有无。
另外，螺栓检测传感头具有光源和受光部分；该光源将光线照射到导轨或螺栓表面；该受光部分配置到当光线由螺栓表面正反射时的正反射光入射的位置；螺栓检测判定部分根据受光部分的受光量信息判定螺栓的有无。
另外，螺栓检测传感头具有光源和受光部分；该光源将光线照射到导轨或螺栓表面；该受光部分配置到当光线由上述导轨表面正反射时的正反射光入射的位置；螺栓检测判定部分根据受光部分的受光量信息判定螺栓的有无。
另外，螺栓检测传感头具有光源和受光部分；该光源将光线照射到导轨或螺栓表面；该受光部分配置成避开当光线由导轨和螺栓的表面正反射时的反射光线的光路，而且配置到光线在导轨和螺栓表面的散射光入射的位置；螺栓检测判定部分根据受光部分的受光量信息判定螺栓的有无。
本发明的电梯装置具有轿箱导轨、接合夹板、螺栓、电梯轿箱、螺栓检测传感头、螺栓位置存储部分、螺栓检测判定部分、导轮、编码器、轿箱位置检测部分、轿箱速度检测部分、及监视装置；该轿箱导轨设于升降通道，由沿上下方向相互连接的单位轨构成；该接合夹板连接各单位轨；该螺栓固定接合夹板与单位轨；该电梯轿箱由轿箱导轨引导；该螺栓检测传感头与轿箱导轨相对地设于轿箱，用于检测螺栓；该螺栓位置存储部分存储螺栓的设置位置；该螺栓检测判定部分根据螺栓检测传感头的信息判定螺栓的有无；该导轮设于轿箱，接触于轿箱导轨；该编码器读取导轮的回转位置；该轿箱位置检测部分根据螺栓位置存储部分、螺栓检测判定部分及编码器的信息检测轿箱的位置；该轿箱速度检测部分根据编码器的信息检测轿箱的速度；该监视装置根据轿箱位置检测部分和轿箱速度检测部分的信息监视轿箱的运行状况。
另外，本发明的移动体位置·速度检测装置搭载于移动体，与对移动体的运动进行控制的控制部分连接，检测用于控制移动体的位置和速度；其中：具有光源、第1摄像机和第2摄像机、半透半反镜、及图像处理部分；该光源将光照射到存在于移动体周边的静止的静止构造物；该第1摄像机和第2摄像机对静止构造物的表面图像进行摄影；半透半反镜设置成在移动体静止的场合第1摄像机和第2摄像机的摄影范围至少重叠一部分；该图像处理部分根据第1摄像机和第2摄像机的图像数据检测移动体的位置和速度；第1摄像机和第2摄像机的图像取入开始时间不同。
另外，移动体为沿轨移动的移动体，轨通过连接预定长度的单位轨而构成，具有接缝检测传感器、接缝位置存储部分、及位置·速度输出部分；该接缝检测传感器检测存在于轨的连接点的连接点构造物；该接缝位置存储部分预先存储连接点构造物的位置；该位置·速度输出部分输出移动体的位置和速度，根据接缝检测传感器的输出和接缝位置存储部分的位置数据重置移动体的位置。
按照本发明，可获得这样的电梯螺栓检测装置和电梯装置，该电梯螺栓检测装置可容易地设置到电梯，并且可为了轿箱位置检测而检测导轨的螺栓。
另外，按照本发明，通过从2个摄像机图像的重叠部分检测移动体的位置·速度，从而可进行不依存于摄像机的帧速的、高速移动体的位置·速度检测，获得过去所没有的显著效果。
附图说明
图1为示出本发明实施例1的电梯装置的示意图。
图2为示出本发明实施例1的电梯装置的速度图形的曲线图。
图3为示出本发明实施例1的电梯装置的螺栓检测部分的示意图。
图4为示出本发明实施例1的电梯装置的传感头的距离信号的曲线图。
图5为示出本发明实施例1的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
图6为示出本发明实施例2的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
图7为示出本发明实施例3的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
图8为示出本发明实施例3的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和差分信号值的曲线图。
图9为示出本发明实施例4的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
图10为示出本发明实施例4的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和差分信号值的曲线图。
图11为示出本发明实施例5的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
图12为示出本发明实施例5的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和差分信号值的曲线图。
图13为示出本发明实施例6的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
图14为示出本发明实施例6的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和轿箱位置信号的曲线图。
图15为示出本发明实施例7的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
图16为用于说明摄像机的取入定时的示意图。
图17为示出模板比较方法的图。
图18为示出本发明实施例8的移动体位置·速度检测装置的模板比较方法的图。
图19为示出本发明实施例8的模板比较方法的图。
图20为示出本发明实施例9的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
图21为示出本发明实施例10的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
图22为示出本发明实施例11的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
图23为示出本发明实施例12的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
符号的说明
1升降通道，2轿箱，3主钢绳，4配重，5轿箱导轨，6配重导轨，7卷扬机，8控制板，9驱动滑轮，10制动器，11偏导轮，12紧急停止装置，13检测部分，14监视装置，15运算部分，16存储部分，17轿箱位置检测部分，18轿箱速度检测部分，22单位轨，23接合夹板，24螺栓，25导轮，26螺栓检测传感器，27编码器，28螺栓位置存储部分，29传感头，30螺栓检测判定部分，31轨接缝，32距离信号值，33螺栓检测传感器，36光源，37受光元件，38螺栓检测判定部分，39传感头，40螺栓检测传感器，41第1传感头，42第2传感头，43螺栓检测判定部分，47螺栓检测传感器，48螺栓检测判定部分，24a第1螺栓，24b第2螺栓，24c第3螺栓，24d第4螺栓，57第1传感头，58第2传感头，59螺栓检测传感器，60螺栓检测判定部分，70位置·速度检测装置，71轨(静止构造物)，72移动体，73控制部分，74光源，75第1摄像机，76第2摄像机，77半透半反镜，78摄像机驱动部分，79图像处理部分，80柱面透镜，81透镜，82远心透镜，83轨接缝，84接缝检测部分，85位置·速度输出部分，86接缝位置存储部分
具体实施方式
为了更详细地说明本发明，下面根据附图对其进行说明。
实施例1
图1为示出本发明实施例1的电梯装置的示意图，图2为示出本发明实施例1的电梯装置的速度图形的曲线图，图3为示出本发明实施例1的电梯装置的螺栓检测部分的示意图，图4为示出本发明实施例1的电梯装置的传感头的距离信号的曲线图，图5为示出本发明实施例1的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
在升降通道1内设置轿箱2、通过多根主钢绳3连接于轿箱2的配重4、对轿箱2的升降运动进行引导的轿箱导轨5、对配重4的升降运动进行引导的配重导轨6、作为主钢绳3的驱动装置的卷扬机7、及电连接于卷扬机7并对电梯的运行进行控制的控制板8。在卷扬机7，设有由包含电动机的驱动装置驱动回转的驱动滑轮9、为了对轿箱2进行减速而对驱动滑轮9的回转进行制动的卷扬机用制动装置10、及卷挂主钢绳3的偏导轮11。
在轿箱2，设有紧急停止装置12及检测轿箱2的位置和速度的检测单元13，该紧急停止装置12在作动时由一对楔夹入轿箱导轨5，进行轿箱2的制动动作。卷扬机用制动装置10、紧急停止装置12、及控制板8电连接于时常监视电梯状态的监视装置14。监视装置14具有运算部分15和存储部分16；该运算部分15时常检测轿箱2的运行状况，判断运行状况的异常的有无；该存储部分16保持成为轿箱运行异常的基准的异常判断基准数据；如由运算部分15判断运行状况存在异常，则将作动信号输出到卷扬机用制动装置10或紧急停止装置12。运算部分15电连接于检测单元13。检测单元13具有检测升降通道1内的轿箱2的位置的轿箱位置检测部分17和检测轿箱2的移动速度的轿箱速度检测部分18，将轿箱2的位置和速度信息输出到运算部分15。另外，存储部分16存储速度异常判断基准，该速度异常判断基准为关于相对轿箱2位置的轿箱速度的异常判断基准。
图2示出作为保持于存储部分16的轿箱速度异常判断基准的曲线图。图2表示与轿箱位置对应的速度图形，在升降通道内设有终端层近旁的加减速区间和加减速区间之间的定速区间。在存储部分16，保持有3种速度图形。即，设定有作为通常运行时的轿箱速度的通常速度检测图形(通常水平)19、具有比通常速度检测图形19大的速度值的第1异常速度检测图形(第1异常水平)20、及具有比第1异常速度检测图形20大的速度值的第2异常速度检测图形(第2异常水平)21。
以上3个速度图形分别这样设定，即，使得在加减速区间朝终端层连续地减少速度，在定速区间成为一定速度值。另外，通常速度检测图形19与第1异常速度检测图形20的差及第1异常速度检测图形20与第2异常速度检测图形21的差在所有的轿箱位置大体一定地分别设定。
监视装置14在轿箱速度值超过第1异常速度检测图形20的场合将作动信号输出到卷扬机用制动装置10。同时，相对控制板8输出用于停止卷扬机7的驱动的停止信号。另外，在轿箱速度值超过第2异常速度检测图形21的场合，输出送往卷扬机用制动装置10和紧急停止装置12的作动信号。
下面说明动作。运算部分15比较从从检测单元13接收到的位置和速度值与保持于存储部分16的3种速度图形，时常进行轿箱运行状态的异常的有无。通常运行时，来自检测单元13的轿箱位置和速度值与存储部分16的通常速度检测图形19大体一致，所以，判断在运行状态下没有异常，继续通常运行。在例如由某种原因使轿箱速度上升而超过第1异常速度检测图形20的场合，运算部分15判断运行状态为异常，监视装置14向卷扬机用制动装置10输出作动信号并向控制板8输出停止信号。由以上的动作对驱动滑轮9的回转进行制动，减少轿箱速度，使得与通常速度检测图形19一致。在即便是实施了与这样的制动动作但轿箱速度进一步增加而超过第2异常速度检测图形21的场合，监视装置14在维持向卷扬机用制动装置10的作动信号输出的状态下，将作动信号输出到紧急停止装置12。由以上动作使紧急停止装置12作动，对轿箱2的运行进行制动。
下面根据图3说明检测单元13的详细情况。轿箱导轨5由沿上下方向相互连接的单位轨22构成。各单位轨22在其上下端部通过接合夹板23连接，接合夹板23和单位轨22由多根螺栓24连接固定。在轿箱2，设有导轮25和螺栓检测传感器26；该导轮25接触于轿箱导轨5，随着轿箱2的移动而回转；该螺栓检测传感器26与轿箱导轨5相对，检测螺栓24的有无。导轮25具有编码器27，随着导轮25的回转，编码器27输出回转位置信号(脉冲信号)。螺栓检测传感器26在轿箱2通过螺栓24上的场合，输出螺栓检测信号。
轿箱位置检测部分17电连接于编码器27、螺栓检测传感器26、及螺栓位置存储部分28。例如当安装电梯时等，螺栓位置存储部分28预先存储各螺栓24在升降通道1中的位置。轿箱位置检测部分17对编码器27的脉冲信号进行累计，获得轿箱2的位置，但在由螺栓检测传感器26检测到螺栓的场合，比较螺栓位置存储部分28的轿箱位置与根据编码器脉冲的累计值获得的轿箱位置，在两者不同的场合，将螺栓位置存储部分28的螺栓位置设定为轿箱位置。
轿箱速度检测部分18根据在单位时间计数获得的编码器27的脉冲数计算出轿箱速度，作为轿箱速度输出。
下面详细说明螺栓检测传感器26。螺栓检测传感器26具有传感头29和螺栓检测判定部分30；该传感头29测量传感器与轿箱导轨5或螺栓24表面的距离，输出与该距离相应的距离信号；该螺栓检测判定部分30根据距离信号判定螺栓24的有无。传感头29和螺栓检测判定部分30电连接。作为传感头29，可使用利用光三角测量法的距离传感器、涡流式传感器、静电电容传感器或超声波式传感器等。图4示出传感头29通过螺栓24上时的距离信号值32的变化状态。横轴示出轿箱位置，纵轴示出传感头29输出的距离信号值。螺栓24的头部表面相对轿箱导轨5的表面突出到轿箱2侧，所以，在传感头29处于螺栓24上的场合，与没有螺栓24的场合相比，距离信号值32变小。因此，在没有螺栓24的场合，即传感头29的距离测定对象物为轿箱导轨5的场合，距离信号值为a1，在距离测定对象物为螺栓24的场合，距离信号值为b1，在距离信号值a1与距离信号值b1之间，设置螺栓检测阀值c1，在距离信号值32超过螺栓检测阈值c1的场合，螺栓检测判定部分30判断通过了螺栓24，螺栓检测传感器26输出螺栓检测信号。
另外，螺栓检测传感器26也可为图5所示构成。螺栓检测传感器26具有传感头29和螺栓检测判定部分30，传感头29和螺栓检测判定部分30电连接。传感头29具有出射平行光L1的光源36和将接收到的光变换成与其光量对应的电信号的受光元件37。光源36可使用半导体激光器或发光二极管与透镜组合获得的光源等。受光元件37可使用光电二极管、光电管或CCD等。光源36相对该轿箱导轨5照射作为平行光的出射光L1，光源36和受光元件37配置到使由螺栓24的头部表面正反射的正反射光L2入射到受光元件37的位置。传感头29相对螺栓检测判定部分30输出由受光元件37变换成电信号的受光量信号。在出射光L1的光照射位置处于螺栓24的表面的场合，出射光L2由螺栓24的表面作为反射光L2进行正反射，入射到受光元件37，但在轿箱2从该位置移动、平行光L1的光照射位置从螺栓24的表面脱开的场合，光作为反射光L3由轨表面进行正反射，不入射到受光构件37。因此，对应于螺栓24的有无，入射到受光构件37的光量变化，输入到螺栓检测判定部分30的受光量信号变动。螺栓检测判定部分30通过相对受光量信号预先设置阈值，从而在受光量信号超过阈值进行变化的场合，判断通过螺栓24，从螺栓检测传感器26输出螺栓检测信号。另外，在上述构成例中，虽然将光源36和受光构件37配置到出射光L1在螺栓24的正反射光入射到受光元件37的位置，但也可使由轿箱导轨5产生的正反射光入射到受光元件37地配置光源36和受光元件37。
下面，返回到图3说明检测单元13的动作。随着轿箱2的移动，导轮25回转，使用读取导轮25的回转数的编码器27的脉冲信号，由轿箱位置检测部分17检测轿箱位置，由轿箱速度检测部分18检测轿箱速度。另外，在轿箱位置检测部分17，作为螺栓检测信号时常从螺栓检测传感器26输入螺栓24的有无信号。在没有来自螺栓检测传感器26的螺栓检测信号的场合，对编码器27的脉冲信号进行累计，作为轿箱位置输出。在从螺栓检测传感器26具有螺栓检测信号的场合，比较记录于螺栓位置存储部分28的螺栓位置与编码器脉冲运算结果的位置信息。在两者一致的场合，输出该轿箱位置信息，在不同的场合，将记录于螺栓位置存储部分28的螺栓位置作为位置信息进行校正并输出。以后，轿箱位置以该螺栓位置为基准对编码器脉冲进行累计而计算。从轿箱位置检测部分17将该轿箱位置作为位置信息输出。轿箱速度检测部分18根据单位时间计数的编码器27的脉冲数计算轿箱速度，输出轿箱速度信息。检测单元13将按照以上方法计算出的轿箱位置信息和轿箱速度信息输出到监视装置14。
在这样的螺栓检测传感器26中，用于检测螺栓24的存在的传感头29设于轿箱2，根据传感头26的输出由螺栓检测判定部分30判定螺栓24的有无地构成，所以，可在轿箱2搭载传感头29和螺栓检测判定部分30，使得可容易地设置于电梯。另外，由于检测存在于轿箱导轨5上的螺栓24，所以，不另行对轿箱导轨5进行追加加工，或在升降通道内新设置位置检测用的构造物，可容易而且确实地检测轿箱2的位置。
在这样的电梯装置中，根据螺栓检测传感器26的信息由轿箱位置检测部分17校正编码器27获得的轿箱2的位置信息，根据校正后的位置信息进行电梯的运行控制，所以，可防止导轮25的打滑或空转导致的、实际的轿箱位置与编码器脉冲信号的累计值间的偏移，可更正确地进行电梯的运行。因此，可防止轿箱2冲撞到升降通道端部。另外，可减小突入到终端层的最高速度，所以，可缩短终端层与升降通道端部的距离，缩短升降通道整体的长度。
实施例2
图6为示出本发明实施例2的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图。
例如，如图6所示那样，也可配置螺栓检测传感器33的传感头39的光源36和受光元件37。在实施例2的传感头39中，在来自螺栓24和轿箱导轨5各自的表面的正反射光不入射到受光元件37的位置，配置光源36和受光元件37。在将来自光源36的出射光L4照射螺栓24的头部的场合，一部分的光由螺栓24的表面散射，作为螺栓面散射光L5入射到受光元件37。另外，在照射轿箱导轨5的场合，一部分的光由轿箱导轨5的表面散射，作为轨面散射光L6入射到受光元件37。螺栓面散射光L5和轨面散射光L6由于螺栓24和轿箱导轨5的材质的差、螺栓24及轿箱导轨5与受光元件37的距离的差等的原因，具有不同的光量。因此，与螺栓24的有无对应地入射到受光元件37的光量变化，输入到螺栓检测判定部分38的受光光信号变动。螺栓检测判定部分38通过相对受光量信号预先设定阈值，从而即使在受光量信号超过阈值产生变化的场合，判断轿箱2已通过螺栓24，从螺栓检测传感器33输出螺栓检测信号。其它构成部分和动作与实施例1相同。
在该实施例2的场合，当然可获得与实施例1同样的作用、效果。
实施例3
图7为示出本发明实施例3的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图，图8为示出本发明实施例3的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和差分信号值的曲线图。
在该实施例3中，螺栓检测传感器40具有第1传感头41、第2传感头42及螺栓检测判定部分43，第1传感头41和第2传感头42分别与螺栓检测判定部分43电连接。第1传感头41和第2传感头42使用传感头与轿箱导轨5或螺栓24的距离的传感器。另外，第1传感头41和第2传感头42分别沿升降通道1的高度方向空开距离p1的设置间隔配置。螺栓24在2个单位轨22的轨接缝31近旁对各单位轨设置2个，分别成为等间隔地共安装4个。当将该4个螺栓中的离开最远的螺栓的固定间隔的大小设为L1时，成为p1＞L1地配置第1传感头41和第2传感头42。
下面说明动作。在图8中，示出螺栓检测传感器40从升降通道1的下方朝上方通过4个螺栓24上的场合的、第1传感头41的距离信号44、第2传感头42的距离信号45、及距离信号44与距离信号45的差分信号(距离信号45-距离信号44)46。在图中，作为一例，示出这样的场合的信号输出，在该场合，在螺栓检测传感器40通过螺栓24之际，当第1传感头41通过4个螺栓24时，轿箱2接近轿箱导轨5，当第2传感头42通过4个螺栓24时，轿箱2从轿箱导轨5离开。横轴表示时间。在由轿箱2的振动等使轿箱导轨5和轿箱2的距离变动的场合，距离信号44和距离信号45不仅为基于螺栓24的有无的距离变动量的距离信号，而且成为增加了由轿箱的振动产生的距离变动量的距离信号。在螺栓检测判定部分43中，获取输入的距离信号44和距离信号45的差，计算出差分信号46，从而获得仅基于螺栓24的有无的距离变动信号。螺栓检测判定部分43通过相对获得的差分信号46预先设定螺栓检测阈值c2，从而在差分信号46超过螺栓检测阈值c2产生变化的场合，判断轿箱2已通过螺栓24，从螺栓检测传感器40输出螺栓检测信号。其它构成部分和动作与实施例1相同。
在实施例3那样的螺栓检测传感器40中，使第1传感头41与第2传感头42的设置间隔比多个连续的螺栓24中的相离最远的2个螺栓的固定间隔大地分别配置，根据第1传感头41的距离信号44与第2传感头42的距离信号45的差分信号46判断螺栓24的有无，所以，即使在轿箱2的震动等使轿箱2与轿箱导轨5的距离变动的场合，也可正确而且稳定地检测螺栓。
实施例4
图9为示出本发明实施例4的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图，图10为示出本发明实施例4的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和差分信号值的曲线图。
在该实施例4的螺栓检测传感器47中，当设2个第1传感头41和第2传感头42的设置间隔为p2、连续的多个螺栓24中的相邻螺栓的固定间隔为L2时，成为p2＝L2地配置2个传感头。另外，在接缝31近旁，从下方由第1螺栓24a、第2螺栓24b、第3螺栓24c、及第4螺栓24d固定接合夹板23与轿箱导轨5。
下面说明动作。图10示出螺栓检测传感器47从升降通道1下方朝上方通过4个螺栓24a～24d的场合的、第1传感头41的距离信号49、第2传感头42的距离信号50、及距离信号49与距离信号50的差分信号(距离信号50-距离信号49)51。在图中，作为一例，示出在第1传感头41通过第1螺栓24a后到达第4螺栓24d期间，轿箱2与轿箱导轨5的距离变小、此后轿箱2与轿箱导轨5的距离增大的场合的输出信号。横轴为时间。第1传感头41与第2传感头42的设置间隔p2等于相邻各螺栓24之间的固定间隔L2，所以，仅在第1传感头41与螺栓24相对、第2传感头42不与螺栓24相对的场合，以及第2传感头42与螺栓24相对、第1传感头41不与螺栓24相对的场合，差分信号51变动。即，对于距离信号49和距离信号50，在传感头与第1螺栓24a、第2螺栓24b、第3螺栓24c、及第4螺栓24d中任一个相对的场合，距离信号变动，但差分信号51仅在第1传感头41与第1螺栓24a相对的场合转变成正值，仅在第2传感头42与第4螺栓24d相对的场合转变成负值。螺栓检测判定部分48相对获得的差分信号51预先设置螺栓检测阈值c3，在差分信号51超过螺栓检测阈值c3地产生变化的场合，判断轿箱2通过4个连续的螺栓24中的特定1个螺栓24a或24d，从螺栓检测传感器47输出螺栓检测信号。其它构成部分和动作与实施例1和实施例3相同。
在实施例4那样的螺栓检测传感器47中，第1传感头41与第2传感头42的设置间隔p2与2个相邻螺栓24的固定间隔L2相等地分别配置，从各个的距离信号49和距离信号50的差分信号51判断螺栓的有无，所以，可仅在轿箱2通过连续配置的螺栓中的特定1个螺栓24a或24d的场合输出螺栓检测信号，可更正确地检测螺栓的位置。另外，即使在螺栓检测传感器47处于螺栓近旁、轿箱2的升降运动反转的场合，也可检测特定的螺栓。
实施例5
图11为示出本发明实施例5的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图，图12为示出本发明实施例5的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和差分信号值的曲线图。
图11示出与轿箱2的移动方向(铅直方向)垂直的面的平面截面。螺栓检测传感器59具有第1传感头57、第2传感头58、及螺栓检测判定部分60，第1传感头57和第2传感头58分别与螺栓检测判定部分60电连接。第1传感头57配置到与连接固定轿箱导轨5的T字形一方片的左侧螺栓24相对的位置，第2传感头58配置到与轿箱导轨5的T字形中的不存在螺栓24的头部面相对的位置。第1传感头57使用测定传感头与轿箱导轨5或螺栓24的距离的传感器，第2传感头58使用测定传感头与轿箱导轨5的T字形头部面的距离的传感器。
下面说明动作。在图12中，示出螺栓检测传感器59从升降通道1的下方朝上方通过4个螺栓24上的场合的、第1传感头57的距离信号61、第2传感头58的距离信号62、及距离信号61与距离信号62的差分信号(距离信号62-距离信号61)63。在图中，作为一例，在螺栓检测传感器59通过4个螺栓之际，当第1传感头57通过4个螺栓24时，轿箱2接近轿箱导轨5，通过后，轿箱2从轿箱导轨5离开，图中示出该场合的信号输出。横轴表示时间。在由轿箱2的振动等使轿箱导轨5和轿箱2的距离变动的场合，距离信号61为在基于螺栓有无的距离变动量的距离信号的基础上增加了由轿箱振动产生的距离变动量的距离信号。在螺栓检测判定部分60中，获取输入的距离信号61和距离信号62的差，计算出差分信号63，从而获得仅基于螺栓有无的距离变动信号。螺栓检测判定部分60通过对于获得的差分信号63预先设定螺栓检测阈值c4，从而在差分信号63超过螺栓检测阈值c4产生变化的场合，判断轿箱2已通过螺栓，从螺栓检测传感器59输出螺栓检测信号。其它构成部分和动作与实施例1相同。
在实施例5那样的螺栓检测传感器59中，第1传感头57配置到与螺栓24相对的位置，第2传感头58配置到与不存在螺栓的导轨的T字形头部面相对的位置，根据第1传感头57的距离信号61与第2传感头58的距离信号62的差分信号63，判断螺栓24的有无，所以，即使在根据轿箱2的振动等使得轿箱2与轿箱导轨5的距离变动的场合，也可正确而且稳定地检测螺栓。
实施例6
图13为示出本发明实施例6的电梯装置的螺栓检测传感器的示意图，图14为示出本发明实施例6的电梯装置的螺栓检测传感器的距离信号和轿箱位置信号的曲线图。
图13示出与轿箱2的移动方向(铅直方向)垂直的面的平面截面，表示轿箱导轨5和作为螺栓检测传感器使用的涡流距离传感器61的位置关系。搭载于轿箱2、用于沿轿箱导轨5对轿箱2进行引导的导块(图中未示出)接触于轿箱导轨5的侧面5a，该侧面5a与涡流距离传感器61的距离L1～L2的大小变动时，涡流距离传感器61的输出变动。其理由如下。
一般在涡流传感器中，在传感器内部的线圈中激励高频电流，在传感器周边发生高频磁场。当在该磁场内存在导体时，在导体表面发生与磁通通过方向垂直的方向的涡流，线圈损失变动。当传感器与对象物的距离接近时，线圈损失增大，线圈的激励振幅变动，所以，由该振幅可获得距离信息。
在图13中，当涡流距离传感器61与轿箱导轨5的侧面5a的距离变小时，通过侧面5a的磁通增大，在侧面5a的涡流增大。因此，在涡流距离传感器61与螺栓24的距离相同、涡流距离传感器61与侧面5a的距离从L1变动到L2时，涡流距离传感器61的输出变小。
图14为示出在使用涡流方式的距离传感器作为螺栓检测头的场合螺栓检测传感头通过螺栓24周边时的输出信号的曲线图。设涡流距离传感器61与侧面5a的距离为L1时的信号为s1，设L2时的信号为s2。在设螺栓检测阈值为c5的场合，当开始通过螺栓24时，距离信号超过螺栓检测阈值c5地变化时螺栓检测位置相对于信号s1成为x1，相对于信号s2成为x3。由于上述侧面5a的影响的原因，在螺栓24的检测位置x1和x2产生偏移。
因此，当通过螺栓24而结束时，检测距离信号超过螺栓检测阈值c5产生变化的场合的螺栓检测位置x2和x4。在螺栓检测判定部分，设x1与x2的中心及x3与x4的中心为xc。即，xc＝(x1+x2)/2，xc＝(x3+x4)/2，检测螺栓24的中心位置xc，从而可降低上述侧面5a的影响。
在本实施例6中，说明了配置1个螺栓检测传感头的场合，但也可适用于配置2个螺栓检测传感器的场合。
实施例7
图15为示出本发明实施例7的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图，图16为用于说明摄像机的取入定时的示意图，图17为示出模板比较方法的图。
位置和速度检测装置(以下称位置·速度检测装置)70搭载于移动体72，该移动体72朝沿着作为静止构造物的轨71的方向(x方向)移动，另外，控制部分73根据位置·速度检测装置70的位置·速度检测信号进行移动体72的运行控制。
位置·速度检测装置70具有光源74，光源74配置成将光照射到轨71的表面。作为光源74，可使用LED、激光二极管、灯等。设于位置·速度检测装置70内的第1摄像机75和第2摄像机76配置成分别通过半透半反镜77对轨71表面进行摄影。在作为光源74使用LED、灯等没有干涉性的光源的场合，发生与轨71表面的凹凸形状对应的浓淡度分布，该浓淡分布由摄像机76摄影。另外，在作为光源使用激光二极管那样的具有具有干涉性的光源的场合，发生与轨71表面的凹凸形状对应的光谱图形，作为浓淡度分布将该图形投影到摄像机76。另外，在移动体72静止的场合，两者的摄影范围一部分或全部相同地配置。摄像机驱动部分78控制各个摄像机75、76的摄影开始定时，使2个摄像机75、76的取入开始时间错开，从而在例如使移动体72朝图15的x正方向移动的场合，第1摄像机75对第1图像进行摄影，第2摄像机76对第2图像进行摄影，作为摄影范围，使两者重叠一部分地构成。图像处理部分79根据两者的图像数据的重叠部分检测移动体72的位置·速度，将检测信号送出到控制部分73。
下面详细说明摄像机摄影开始定时的详细内容。图16示出摄像机驱动部分78发生的摄像开始定时的时序图以及第1摄像机75和第2摄像机76的摄像范围。设第1摄像机75的取入开始时间为Ta，第2摄像机76的取入开始时间为Tb，将2个取入开始时间的差t1(Tb-Ta)为比摄像机的帧速t2短的时间。因此，即使在移动体72的移动速度大的场合，也如图16所示那样在第1图像的获得范围与第2图像的获得范围间存在重叠部分。另外，摄像机的曝光时间τ通过使摄像机具有的电子或机械的快门在时间τ开放而实现。或者，也可使快门时常开放，使光源74进行脉冲点亮，使其点亮时间与曝光时间τ相等。
下面，使用图17详细说明图像处理部分79的位置·速度检测方法。切取由第1摄像机75摄影的第1图像的浓淡度分布中的、中心部分的一部分，将该切取获得的浓淡分布作为第1图像的模板。然后，相对由第2摄像机76摄影的第2图像的浓淡度分布，使用上述第1图像的模板进行模板比较，计算两者的图像间的移动量Δx。根据以上内容可测定时间t1期间的移动量Δx，移动体72的移动速度v根据Δx/t1计算。另外，速度v每隔摄像机的帧速时间t2测定，所以，移动体72的移动量通过对v*t2进行累计从而可进行测定。
在这样的位置·速度检测装置70中，具有2个摄像机75、76，通过使两者的摄影开始定时具有时间差，从而可按比摄像机的帧速短的时间差获得2张图像，即使在移动体72的移动速度大的场合，在2张图像间也存在重叠部分。因此，即使在移动体72的移动速度高的场合，也可检测移动体的位置和速度。
在该实施例7中，作为移动体的例子使用沿轨移动的移动体，但例如相对汽车那样的不使用轨的移动体，也可获得同样的效果。
另外，在本实施例7中，作为由摄像机75、76摄影获得的图像使用轨71的表面，但使用存在于移动体72周边的静止构造物，例如敷设轨的地板面或地面，电梯场合的升降通道的壁、柱，汽车场合的道路、地面、风景，也可获得同样的效果。
实施例8
另外，在图15中，第1摄像机75和第2摄像机76可使用沿x方向排列像素的线传感器，但也可使用2维的面传感器。在该场合，如图18所示那样，作为从由第1摄像机75摄影的第1图像获得的模板，使用2维的浓淡分布，相对由第2摄像机76摄影的第2图像浓淡度分布，进行2维的模板比较。作为模板比较的结果，可测定两者图像间的沿轨71的移动方向(x方向)的移动量Δx。另外，在移动体72移动Δx的期间，即使在移动体72的振动使得沿与轨7铺设方向垂直的方向(y方向)移动Δy的场合，也可测定沿轨71的移动方向的移动量。
或者，也可使第1摄像机75为1维面传感器，使第2摄像机76为2维面传感器。在该场合，如图19所示那样，通过将1维的图像用作模板，相对2维的第2图像进行2维的模板比较，从而即使移动体72朝y方向移动，也可测定Δx。
按照上述的构成，即使在由移动体72的振动、横摆等使得朝与轨71垂直的方向改变位置的状态下沿轨移动的场合，也可测定沿轨的移动方向的移动量。另外，可对不沿轨移动的例如汽车那样的移动体测量2维的移动量。
实施例9
图20为示出本发明实施例9的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
图20与图15不同，为沿与移动体72的移动方向(x方向)垂直的截面截断的图。位置·速度检测装置70的第1摄像机75和第2摄像机76具有1维的线传感器，具有用于沿与轨71垂直的方向(y方向)使图像变模糊地进行摄影的柱面透镜80。
通过沿y方向使图像模糊，从而可作为具有平均化了的浓度值的图像进行摄影。因此，即使由移动体72的振动、横摆等使得位置朝y方向变动，由于在由第1摄像机75和第2摄像机76获得的图像间存在重叠的部分，所以，通过对两者的图像进行模板比较，从而可测定沿轨71的移动方向(x方向)的移动量。
这样，将第1摄像机75和第2摄像机76作为1维线传感器，由柱面透镜80使图像朝与轨71垂直的方向变模糊地摄影，从而可在移动体72的振动使得一边沿与轨71垂直的方向产生位置变动一边沿轨71移动的场合，也可测定沿轨71的移动方向的移动量。另外，由于进行1维图像间的模板比较，所以，与2维相比，可按较少的计算时间测定移动量。
另外，在图20中，在使用LED那样的具有有限放射角的光源作为光源的场合，也可使用透镜81进行聚光。
按照这样的构成，可按良好的效率使用光源74的放射光。
实施例10
图21为示出本发明实施例10的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
位置·速度检测装置70在半透半反镜77与轨71间的物体侧具有远心透镜82。
通过在物体侧设置远心透镜82，从而在物体侧形成远心光学系统。因此，即使移动体73的摆动、振动使透镜82与轨71的间隔变动，光学系统的倍率也时常为一定，第1摄像机75和第2摄像机76的图像的倍率时常相等，所以，可进行稳定的模板比较。
通过这样在物体侧将远心透镜82设于轨71与半透半反镜77间，从而即使轨与传感器间的间隔变动，也可检测稳定的位置·速度。
实施例11
图22为示出本发明实施例11的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
位置·速度检测装置70配置成通过半透半反镜77相对光源74的第1摄像机75和第2摄像机76的位置成为关于轨71的表面是正反射的位置。因此，来自光源74的光按良好的效率入射到第1摄像机75和第2摄像机76。
通过这样对轨表面将光源和摄像机配置于正反射的位置，从而可按良好的效率使用光源的放射光。
实施例12
图23为示出本发明实施例12的移动体位置·速度检测装置的构成的示意图。
在位置·速度检测装置70中，使用光源74、半透半反镜77、第1摄像机75、第2摄像机76、及图像处理部分79进行图像的模板比较，测定每单位时间的移动距离的方法与实施例1相同。该实施例12的位置·速度检测装置70还设有检测轨71的接缝83的轨接缝检测部分84。移动体72移动的轨71通过连接预定长度的单位轨构成，在单位轨间必定存在接缝83。轨接缝检测部分84按照光学或磁等方式检测该接缝83，输出检测信号。
下面，说明使用上述接缝检测部分84的位置检测方法。每隔单位轨长度存在的各轨的接缝83的位置在铺设轨71时决定。将各个接缝83的位置作为位置数据存储于接缝位置存储部分84。在位置·速度运算部分85中，时常接受在图像处理部分79按与实施例1同样的方法测定的移动体的每单位时间的移动量。将单位时间的移动量作为速度信号输出到控制部分73。另外，对单位时间的移动量进行累计，将累计量作为移动体72的位置信号输出到控制部分73。但是，在从轨接缝检测部分84输入接缝检测信号的场合，使用存储于接缝位置存储部分86的位置数据对位置数据进行重置，将接缝83的位置作为位置信号输出。在重置后，根据重置时的位置数据对图像处理部分79的信号进行累计，将累计量作为移动体72的位置信号输出。因此，位置·速度检测装置70的位置检测信号为按基于轨71的接缝83的基准位置重置的值，所以，没有累计的累计误差，可进行正确的位置检测。
在上述实施例12中，说明了检测单位轨的轨接缝83的轨接缝检测部分84，但使用对单位轨进行连接固定的螺栓代替轨接缝83进行重置，也可获得同样的效果。
通过设置这样使用轨的接缝或螺栓对移动体的位置进行重置的基准传感器，从而可进行累计误差少的正确的位置检测。
如以上那样，本发明的电梯的螺栓检测装置及使用该螺栓检测装置的电梯装置为了轿箱的位置检测，可检测导轨的螺栓的存在。
另外，本发明的移动体的位置和速度检测装置可检测高速移动的移动体的位置和速度。

Claims (19)

1.一种电梯的螺栓检测装置，具有轿箱导轨、接合夹板、螺栓、电梯轿箱、螺栓检测传感头、及螺栓检测判定部分；
该轿箱导轨设于升降通道，由沿上下方向相互连接的单位轨构成；
该接合夹板连接各单位轨；
该螺栓固定上述接合夹板与上述单位轨；
该电梯轿箱由上述轿箱导轨引导；
该螺栓检测传感头与上述轿箱导轨相对地设于上述轿箱，用于检测上述螺栓；
该螺栓检测判定部分根据来自上述螺栓检测传感头的信息判定上述螺栓的有无。
2.根据权利要求1所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：螺栓检测传感头为测定与导轨表面或螺栓表面的距离的距离传感器，
上述螺栓检测判定部分根据上述距离传感器的距离信息判定上述螺栓的有无。
3.根据权利要求1所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：螺栓检测传感头具有光源和受光部分；该光源将光线照射到导轨或螺栓表面；该受光部分配置到当上述光线由上述螺栓表面正反射时的正反射光入射的位置；
螺栓检测判定部分根据上述受光部分的受光量信息判定上述螺栓的有无。
4.根据权利要求1所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：螺栓检测传感头具有光源和受光部分；该光源将光线照射到导轨或螺栓表面；该受光部分配置到当上述光线由上述导轨表面正反射时的正反射光入射的位置；
螺栓检测判定部分根据上述受光部分的受光量信息判定上述螺栓的有无。
5.根据权利要求1所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：螺栓检测传感头具有光源和受光部分；该光源将光线照射到导轨或螺栓表面；该受光部分配置成避开当上述光线由上述导轨和上述螺栓的表面正反射时的反射光线的光路，而且配置到上述光线在上述导轨和上述螺栓表面的散射光入射的位置；
螺栓检测判定部分根据上述受光部分的受光量信息判定螺栓的有无。
6.根据权利要求2所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：在单位轨由隔开预定的固定间隔的多个螺栓固定于接合夹板的电梯装置中，
螺栓检测传感头具有测定与导轨表面或上述螺栓表面的距离的多个距离传感器，
在与轿箱受到上述导轨引导的方向相同的方向上空开设置间隔而配置上述多个距离传感器，
螺栓检测判定部分相对上述多个距离传感器的输出运算差分输出，根据上述差分输出判定上述螺栓的有无。
7.根据权利要求6所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：多个距离传感器的设置间隔与多个螺栓中的相邻螺栓的固定间隔相等。
8.根据权利要求2所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：螺栓检测传感头配置到与螺栓相对的位置，具有测定与导轨表面或上述螺栓表面的距离的第1距离传感器和测定与上述导轨面中的上述螺栓不存在的面的距离的第2距离传感器；
螺栓检测判定部分相对上述2个距离传感器的输出运算差分输出，根据上述差分输出判定上述螺栓的有无。
9.根据权利要求2所述的电梯的螺栓检测装置，其特征在于：螺栓检测传感头为涡流方式的距离传感器，
螺栓检测判定部分根据由螺栓产生的距离信号的上升沿位置与下降沿位置检测螺栓的中心位置。
10.一种电梯装置，具有轿箱导轨、接合夹板、螺栓、电梯轿箱、螺栓检测传感头、螺栓位置存储部分、螺栓检测判定部分、导轮、编码器、轿箱位置检测部分、轿箱速度检测部分、及监视装置；
该轿箱导轨设于升降通道，由沿上下方向相互连接的单位轨构成；
该接合夹板连接各单位轨；
该螺栓固定上述接合夹板与上述单位轨；
该电梯轿箱由上述轿箱导轨引导；
该螺栓检测传感头与上述轿箱导轨相对地设于上述轿箱，用于检测上述螺栓；
该螺栓位置存储部分存储上述螺栓的设置位置；
该螺栓检测判定部分根据来自上述螺栓检测传感头的信息判定上述螺栓的有无；
该导轮设于上述轿箱，接触于上述轿箱导轨；
该编码器读取上述导轮的回转位置；
该轿箱位置检测部分根据上述螺栓位置存储部分、上述螺栓检测判定部分及上述编码器的信息检测上述轿箱的位置；
该轿箱速度检测部分根据上述编码器的信息检测上述轿箱的速度；
该监视装置根据上述轿箱位置检测部分和上述轿箱速度检测部分的信息监视轿箱的运行状况。
11.一种移动体位置·速度检测装置，搭载于移动体，与对移动体的运动进行控制的控制部分连接，检测用于控制移动体的位置和速度；其特征在于：具有光源、第1摄像机和第2摄像机、半透半反镜、及图像处理部分；
该光源将光照射到存在于移动体周边的静止的静止构造物；
该第1摄像机和第2摄像机对上述静止构造物的表面图像进行摄影；
半透半反镜设置成在移动体静止的场合上述第1摄像机和第2摄像机的摄影范围至少重叠一部分；
该图像处理部分根据第1摄像机和第2摄像机的图像数据检测移动体的位置和速度；
第1摄像机和第2摄像机的图像取入开始时间不同。
12.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：第1摄像机和第2摄像机为2维的面传感器。
13.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：第1摄像机为1维的线摄像机，
第2摄像机为2维的面摄像机。
14.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：第1摄像机和第2摄像机为1维的线摄像机。
15.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：在摄像机的进行摄影的面内，将透镜配置于静止构造物与摄像机间，该透镜用于在与移动体的移动方向垂直的方向上使图像模糊地进行摄影。
16.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：光源的放射光具有有限的放射角，
在光源与静止构造物间配置透镜，
透镜对放射光进行聚光。
17.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：在静止构造物与摄像机间配置透镜，
透镜相对物体侧形成远心的光学系统。
18.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：光源配置到相对第1摄像机和第2摄像机在静止构造物表面正反射的位置。
19.根据权利要求11所述的移动体位置·速度检测装置，其特征在于：移动体为沿轨移动的移动体，
轨通过连接预定长度的单位轨而构成；
具有接缝检测传感器、接缝位置存储部分、及位置·速度输出部分；
该接缝检测传感器检测存在于轨的连接点的连接点构造物；
该接缝位置存储部分预先存储连接点构造物的位置；
该位置·速度输出部分输出移动体的位置和速度，根据接缝检测传感器的输出和接缝位置存储部分的位置数据对移动体的位置进行重置。
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