DE112013006754T5

DE112013006754T5 - Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112013006754T5
Application number: DE112013006754.4T
Authority: DE
Inventors: Jin Inoue; Emiko KURATA; Yoshimasa Watanabe; Akihide Shiratsuki; Hiroshi Nishizawa; Hajime Nakajima; Masahiro Ishikawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2033-03-02
Also published as: KR20150126377A; US10399817B2; KR101800522B1; CN105026296B; WO2014132435A1; JP5933811B2; DE112013006754B4; CN105026296A; US20150344266A1; JPWO2014132435A1

Abstract

In einer Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung erzeugt ein Magnetfeldgenerator ein Wirbelstrom-Magnetfeld bei einem Identifizierungsglied und ein Magnetfelddetektor erfasst das Wirbelstrom-Magnetfeld, welches in dem Identifizierungsglied erzeugt wird. Das Identifizierungsglied umfasst eine Vielzahl von Leitern, die kontinuierlich entlang einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung einer Kabine angeordnet sind und die hinsichtlich einer Plattenstärke in Bezug auf eine Skin-Tiefe des Wirbelstroms unterschiedlich sind, der durch den Magnetfeldgenerator in dem Identifizierungsglied erzeugt wird. Eine Form von zumindest einem Teil einer Grenze zwischen benachbarten Leitern stellt eine gerade Linie oder eine geneigte Kurve in Bezug auf eine Richtung dar, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Position einer Kabine mittels Erfassung eines Identifizierungsglieds mit einem Sensor.
Hintergrund
In einem Aufzug gemäß dem Stand der Technik sind eine Kabine und ein Gegengewicht in einem Schacht mittels einer Vielzahl von Hauptseilen aufgehängt. Die Hauptseile sind um eine Antriebsscheibe einer Hubmaschine gewunden. Dann werden die Kabine und das Gegengewicht mittels eines Motors der Hubmaschine, die die Antriebsscheibe dreht, angehoben und abgesenkt.
Ein Geber zum Erzeugen eines inkrementellen Impulses in Reaktion auf eine Drehung einer Rotationswelle des Motors ist mit dem Motor verbunden. Die Position der Kabine kann durch Zählen der inkrementellen Impulse des Gebers erfasst werden.
Tatsächlich rutschen die Hauptseile jedoch auf der Antriebsscheibe und die Hauptseile sind gedehnt. Deshalb kann bei dem Verfahren des Zählens der Ausgangsimpulse des Gebers eine Differenz zwischen einer erfassten Kabinenposition und einer tatsächlichen Kabinenposition erzeugt werden. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass, wenn die Kabine auf einer bestimmten Etage ankommen soll und wenn der Motor basierend auf dem Ausgangsimpulszähler des Gebers gesteuert wird, so dass eine Stufe zwischen einer Bodenfläche der Kabine und einer Bodenfläche eines Stockwerk Null ist, ein Stockwerkfehler, nämlich eine Stufe, erzeugt werden kann.
Hingegen ist ein Verfahren zum Erfassen einer Metallplatte, die bei einer Position in einer gewissen Höhe zur Bodenfläche des Stockwerks installiert ist, durch einen an der Kabine installierten Detektor bekannt, wodurch eine Erzeugung der Stufe verhindert wird. Bei diesem Verfahren, wenn ein Rand der Metallplatte durch den Detektor erfasst wird, wird eine restliche Entfernung zu einer geplanten Halteetage einmalig zurückgesetzt, die durch den Ausgangsimpulszähler des Gebers erhalten wird. Anschließend wird eine Entfernung (eingestellter Wert) von der Bodenfläche des Stockwerks zur Installationsposition der Metallplatte an die Motorsteuerung reflektiert. Es ist zu beachten, dass ein Bereich (eine Reichweite der Metallplatte), in welchem die Rückstellung ausgeführt wird, üblicherweise als Türzone bezeichnet wird.
Des Weiteren verbietet der ”Building Standards Act” einen Türöffnungsbetrieb in einem Zustand, in welchem die Bodenfläche der Kabine und die Bodenfläche des Stockwerks um eine gewisse Höhe oder mehr voneinander getrennt sind. Deshalb ist auch eine Funktion zum Bestimmen erforderlich, ob sich die Kabinenposition in einer Türöffnungsbetrieb-Erlaubniszone (Renivellierungszone, re-level zone) befindet oder nicht.
Als Aufzugstockwerkpositions-Erfassungsvorrichtung mit einer Funktion zum Erfassen des Rands der Identifizierungsplatte, wie zum Beispiel einer Metallplatte, und mit einer Funktion zum Bestimmen, ob sich die Kabine in der Renivellierungszone (re-level zone) befindet oder nicht, gibt es zum Beispiel bekannte Erfassungsvorrichtungen eines optischen Typs, der einen photoelektrischen Sensor verwendet, eines magnetischen Typs, der einen magnetischen Sensor oder einen magnetischen Reed-Schalter verwendet, eines elektrostatischen Kapazitättyps, eines Wirbelstromtyps und eines Resonanzspulentyps.
Von diesen Typen kann der optische Typ die Identifizierungsplatte hochpräzise erfassen, hat jedoch den Nachteil, dass er empfindlich gegenüber Staub, Wassertropfen und Umgebungslicht ist. Im Gegensatz dazu sind der magnetische Typ, der elektrostatische Kapazitätstyp, der Wirbelstromtyp und der Resonanzspulentyp hinsichtlich eines Umgebungswiderstands exzellent im Vergleich zum optischen Typ. Deshalb werden die Typen, die sich vom optischen Typ unterscheiden, üblicherweise als Schalter und Sensoren verwendet, die in einem Sicherheitssystem zum Verhindern eines ernsten Vorfalls im Aufzug eingesetzt werden.
In einer vorbekannten Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung des Wirbelstromtyps ist zum Beispiel eine leitende metallische Identifizierungsplatte auf einer Führungsschiene zum geführten Heben und Senken der Kabine installiert, und ein Detektor des Wirbelstromtyps ist an der Kabine installiert. Dann wird ein Ausgangssignal des Detektors des Wirbelstromtyps zu der Zeit, wenn der Detektor des Wirbelstromtyps gegenüberliegend zur Identifizierungsplatte angeordnet ist, verwendet, um eine Position und eine Geschwindigkeit der Kabine zu erfassen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Zitierungsliste
Patentliteratur

[PTL 1] JP 4599427 B2

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Probleme
Bei der vorbekannten Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung des Wirbelstromtyps variiert die Ausgabe des Detektors abhängig von einer Veränderung einer Entfernung zwischen der Identifizierungsplatte und dem Detektor stark. Deshalb gibt es, wenn die Ausgabe des Sensors durch zwei Schwellenwerte geteilt wird, um zwischen der Renivellierungszone und der Türzone zu unterscheiden und um diese zu erfassen, ein Problem dahingehend, dass ein Widerstand gegen die Änderung der Entfernung zwischen der Identifizierungsplatte und dem Detektor abnimmt.
Des Weiteren werden, wenn die Türzone und die Renivellierungszone durch unabhängige Positionserfassungsvorrichtungen erfasst werden, genauso viele Detektoren und Identifizierungsplatten wie zu erfassenden Zonen gebraucht, und es gibt ein Problem dahingehend, dass sich die Kosten drastisch erhöhen.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und deshalb ist es eine Aufgabe, eine Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung vorzusehen, die eine Position einer Kabine für eine Vielzahl von Zonen bei niedrigen Kosten präziser erfassen kann.
Lösung der Probleme
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, eine Position einer Kabine zu erfassen, indem ein Identifizierungsglied durch einen Sensor erfasst wird, wobei: der Sensor einen Magnetfeldgenerator, der zum Erzeugen eines Wirbelstrom-Magnetfelds in dem Identifizierungsglied eingerichtet ist; einen Magnetfelddetektor, der zum Erfassen des Wirbelstrom-Magnetfelds eingerichtet ist, welches in dem Identifizierungsglied erzeugt wird; und ein Signalverarbeitungsteil umfasst, das mit dem Magnetfelddetektor verbunden ist; wobei das Identifizierungsglied eine Vielzahl von Leitern umfasst, die kontinuierlich entlang einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine angeordnet sind und die relativ gesehen hinsichtlich einer Plattenstärke in Bezug auf eine Skin-Tiefe des Wirbelstroms unterschiedlich sind, der durch den Magnetfeldgenerator in dem Identifizierungsglied erzeugt wird; wobei eine Form zumindest eines Teils einer Grenze zwischen benachbarten Leitern der Vielzahl von Leitern eine gerade Linie oder eine geneigte Kurve in Bezug auf eine Richtung darstellt, die senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist; und wobei das Signalverarbeitungsteil identifiziert, wenn der Sensor das Identifizierungsglied erfasst, in welchen Bereichen der Vielzahl von Leitern des Identifizierungsglieds die Kabine positioniert ist, basierend auf einer Information zur Amplitude und Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds, die aus einer Ausgabe des Magnetfelddetektors erhalten wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Bei der Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Identifizierungsglied die Vielzahl von Leitern, die relativ verschieden hinsichtlich der Plattenstärke in Bezug auf die Skin-Tiefe des Wirbelstroms sind, der durch den Magnetfeldgenerator in dem Identifizierungsglied erzeugt wird, und, wenn der Sensor das Identifizierungsglied erfasst wird identifiziert, in welchem Bereich der Bereiche der Leiter des Identifizierungsglieds die Kabine positioniert ist, basierend auf der Information zur Amplitude und der Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds, die aus der Ausgabe des Magnetfelddetektors erhalten wird. Deshalb ist es möglich, die Position der Kabine für eine Vielzahl von Zonen bei geringen Kosten präziser zu erfassen. Des Weiteren wird die Form zumindest eines Teils der Grenze zwischen den Leitern, die benachbart zueinander angeordnet sind, als die gerade Linie oder die geneigte Kurve in Bezug auf die Richtung eingestellt, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist. Somit kann, selbst wenn die Position des Sensors durch ein laterales Schwingen der Kabine in Bezug auf das Identifizierungsglied verschoben wird, eine Verringerung im Wirbelstrom-Magnetfeld, das in einem Teil benachbart zu der Grenze erzeugt wird, unterdrückt werden und somit kann die Verschiebung der Erfassungsposition unterdrückt werden, was in einer Erhöhung einer Positionserfassungspräzision resultiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt ein schematisches Konfigurationsdiagramm dar, welches einen Hauptteil eines Aufzugs einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches eine Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung der 1 veranschaulicht.
3 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einer Größe (Amplitude) eines Wirbelstrom-Magnetfelds und eines Verhältnisses einer Plattenstärke zu einer Skin-Tiefe eines Leiters zu der Zeit zeigt, wenn ein Wechselstrom-Magnetfeld an den Leiter angelegt wird.
4 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einer Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds und dem Verhältnis der Plattenstärke zur Skin-Tiefe des Leiters zu der Zeit zeigt, wenn ein Wechselstrom-Magnetfeld an den Leiter angelegt wird.
5 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Beispiel einer zeitlichen Änderung in einem Positionsverhältnis zwischen einer Identifizierungsplatte und einem Sensor der 2 veranschaulicht.
6 stellt einen Graphen dar, der Änderungen in einem Anregungsstrom, einer Ausgabe V1 einer Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung, einer Ausgabe V2 einer Amplitudenwert-Erfassungsschaltung und einer Ausgabe V3 einer Phasendifferenz-Erfassungsschaltung von einem Zeitpunkt t0 bis zu einem Zeitpunkt t5 der 5 zeigt.
7 stellt ein erklärendes Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Position eines Anregungs-/Magnetfelddetektors in Bezug auf die Identifizierungsplatte der 5 und Spannungen V2, V3, V4 und V5 veranschaulicht.
8 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einer Spalte zwischen der Identifizierungsplatte und dem Anregungs-/Magnetfelddetektor der 2 und der Größe (Amplitude) und der Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds zeigt.
9 stellt eine Frontansicht dar, die Details der Identifizierungsplatte der 2 veranschaulicht.
10 stellt eine Frontansicht dar, die ein vergleichendes Beispiel veranschaulicht, bei welchem Grenzen zwischen ersten Leitern und einem zweiten Leiter der 9 gerade Linien sind, die senkrecht zu einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung orientiert sind.
11 stellt eine Frontansicht dar, die die Grenze der 10 in vergrößerter Form veranschaulicht.
12 stellt eine Frontansicht dar, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem eine Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors der 11 auf Y1 versetzt ist.
13 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel einer Änderung von Wellenformen einer Ausgabe einer Erfassungsspule zeigt, wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors der 11 sich in einer X-Achsenrichtung mit Y1 bewegt und wenn die Mitte sich mit Y2 bewegt.
14 stellt einen Graphen dar, der ein Verhältnis zwischen einer Position in einer Y-Achsenrichtung des Anregungs-/Magnetfelddetektors der 11 und jedem Bereich, in welchem ein Wirbelstrom auf dem zweiten Leiter erzeugt wird, und der Ausgabe der Erfassungsspule zeigt.
15 stellt eine Frontansicht dar, die ein Beispiel veranschaulicht, in welchem die Grenze zwischen den ersten und zweiten Leitern der 11 eine Kurve zweiter Ordnung ist.
16 stellt eine Frontansicht dar, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors der 15 auf Y1 versetzt ist.
17 stellt eine Frontansicht dar, die ein erstes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
18 stellt eine Frontansicht dar, die ein zweites modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
19 stellt eine Frontansicht dar, die ein drittes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
20 stellt eine Frontansicht dar, die ein viertes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
21 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel der sich ändern den Wellenformen der Ausgabe der Erfassungsspule zu der Zeit zeigt, wenn der Anregungs-/Magnetfelddetektor sich in der X-Achsenrichtung in Bezug auf die Identifizierungsplatte der 17 und 19 bewegt.
22 stellt eine Frontansicht dar, die ein fünftes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
23 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein erstes modifiziertes Beispiel des Sensors der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
24 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein zweites modifiziertes Beispiel des Sensors der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
25 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein drittes modifiziertes Beispiel des Sensors der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
26 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein viertes modifiziertes Beispiel des Sensors der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
27 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein fünftes modifiziertes Beispiel des Sensors der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
28 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches das Wechselstrom-Magnetfeld einer Anregungsspule der 27 und das auf der Identifizierungsplatte erzeugte Wirbelstrom-Magnetfeld veranschaulicht.
29 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches eine Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
30 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der Größe (Amplitude) des erfassten Magnetfelds und dem Verhältnis der Plattenstärke zur Skin-Tiefe des Leiters zu der Zeit zeigt, wenn das Wechselstrom-Magnetfeld mittels eines Sensors der 29 an den Leiter angelegt wird.
31 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel des Verhältnisses zwischen einer Phase des erfassten Magnetfelds und dem Verhältnis der Plattenstärke zur Skin-Tiefe des Leiters zu der Zeit zeigt, wenn das Wechselstrom-Magnetfeld mittels des Sensors der 29 an den Leiter angelegt wird.
32 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Beispiel einer zeitlichen Änderung in einem Positionsverhältnis zwischen der Identifizierungsplatte und der Erfassungsspule sowie der Anregungsspule der 29 veranschaulicht.
33 stellt einen Graphen dar, der Änderungen im Anregungsstrom, in einer erfassten Spannung der Erfassungsspule, in der Ausgabe V2 der Amplitudenwert-Erfassungsschaltung und in der Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung von einem Zeitpunkt t6 zu einem Zeitpunkt t11 der 32 zeigt.
34 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Verhältnis zwischen Positionen der Erfassungsspule und der Anregungsspule in Bezug auf die Identifizierungsplatte der 32 und die Spannungen V2, V3, V4 und V5 veranschaulicht.
35 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Verhältnis zwischen den Positionen der Erfassungsspule und der Anregungsspule in Bezug auf die Identifizierungsplatte einer Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Spannungen V2, V3, V4 und V5 veranschaulicht.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren gegeben.
Erste Ausführungsform
1 stellt ein schematisches Konfigurationsdiagramm dar, welches einen Hauptteil eines Aufzugs einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 sind eine Kabine 1 und ein Gegengewicht (nicht gezeigt) mittels einer Aufhängungseinrichtung 2 in einem Schacht 3 aufgehängt und werden mittels einer Hubmaschine (nicht gezeigt) angehoben und abgesenkt. Als Aufhängungseinrichtung 2 werden eine Vielzahl von Seilen oder Gurten verwendet.
Die Hubmaschine weist eine Antriebsscheibe, einen Motor zum Drehen der Antriebsscheibe und eine Bremse zum Bremsen der Rotation der Antriebsscheibe auf. Die Aufhängungseinrichtung 2 ist um die Antriebsscheibe gewunden. Ein Geber zum Erzeugen eines inkrementellen Impulses in Reaktion auf eine Drehung einer Rotationswelle des Motors ist mit der Hubmaschine verbunden.
Eine Kabinentüröffnung 1a ist in einer Vorderseite der Kabine 1 ausgebildet. Die Kabinentüröffnung 1a wird mittels einer Kabinentürvorrichtung (nicht gezeigt) geöffnet und geschlossen. Stockwerktüröffnungen 4a sind jeweils bei Stockwerken 4 einer Vielzahl von Etagen ausgebildet. Jede Stockwerktüröffnung 4a wird mittels einer Stockwerktürvorrichtung (nicht gezeigt) geöffnet und geschlossen. 1 veranschaulicht einen Zustand, in welchem eine Höhe einer Bodenfläche der Kabine 1 mit einer Höhe einer Bodenfläche des Stockwerks 4 auf einer bestimmten Etage übereinstimmt.
Eine Vielzahl von Identifizierungsplatten 120 (in 1 ist lediglich eine veranschaulicht), die als Identifizierungsglieder dienen, sind am Schacht 3 installiert. Die Identifizierungsplatte 120 ist an einer Seitenwand des Schachts 3 in Übereinstimmung mit einer Türzone angeordnet. Des Weiteren ist bei diesem Beispiel die Identifizierungsplatte 120 bei einer Position mit einer vorbestimmten Entfernung nach unten von der Bodenfläche des Stockwerks 4 aus angeordnet.
Ein Sensor 130 zum Erfassen der Identifizierungsplatte 120 ist an der Kabine 1 installiert. Der Sensor 130 ist an einem Bodenteil der Vorderseite (auf der Stockwerkseite 4) der Kabine 1 installiert und ist gegenüberliegend zur Identifizierungsplatte 120 mittels eines Spalts angeordnet, wenn der Sensor 130 auf der gleichen Höhe wie die Identifizierungsplatte 120 positioniert ist. Eine Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 weist die Identifizierungsplatte 120 und den Sensor 130 auf.
Es ist festzustellen, dass der Sensor 130 an jedem Teil der Kabine 1 installiert werden könnte, solange der Sensor 130 die Identifizierungsplatte 120 erfassen kann. Ähnlich könnte die Identifizierungsplatte 120 bei jeder Position des Schachts 3 installiert werden. Des Weiteren könnten zwei oder mehr Sensoren 130 am Schacht 3 installiert sein, und eine Identifizierungsplatte 120 könnte an der Kabine 1 installiert sein.
Eine Aufzugsteuervorrichtung (nicht gezeigt) kann die Position der Kabine 1 durch Zählen der inkrementellen Impulse des Gebers erfassen. Wie oben beschrieben, wird der Impulszähler zurückgesetzt, wenn die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 die Türzone erfasst, und dann wird der Motor basierend auf einem eingestellten Wert derart gesteuert, dass die Kabine 1 bei einer vorbestimmten Etage ankommt.
2 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 der 1 veranschaulicht. Es ist festzustellen, dass auch die Identifizierungsplatte 120 in der 2 an der Seitenwand des Schachts 3 angebracht ist. Dann wird der Sensor 130 an der Kabine 1 angebracht und bewegt sich zusammen mit der Kabine 1 in ±X-Richtungen (einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1).
Jede Identifizierungsplatte 120 umfasst ein Paar erster Leiter 121 und einen zweiten Leiter 122, der zwischen den ersten Leitern 121 angeordnet ist. Die Leiter 121 und 122 sind in der Reihenfolge erster Leiter 121 – zweiter Leiter 122 – erster Leiter 122 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 und kontinuierlich ohne einen Spalt dazwischen angeordnet. Des Weiteren erzeugen die Leiter 121 und 122 einen Wirbelstrom, wenn ein Wechselstrom-Magnetfeld von außen wirkt.
Andererseits umfasst der Sensor 130 einen Anregungs-/Magnetfelddetektor 131, eine Wechselstrom-Energieversorgung 132 einer Frequenz f und ein Signalverarbeitungsteil 138. Der Anregungs-/Magnetfelddetektor 131 weist eine Erfassungsspule 131A, die ein Beispiel eines Magnetfelddetektors darstellt, eine Anregungsspule 131B, die ein Beispiel eines Magnetfeldgenerators darstellt, sowie einen Spulenkern 131C auf, der aus einem nicht magnetischen Material hergestellt ist.
Die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B sind auf den Spulenkern 131C gewickelt und werden dort gehalten. Der Spulenkern 131C erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zur Identifizierungsplatte 120 orientiert ist. Des Weiteren ist die Erfassungsspule 131A näher zur Identifizierungsplatte 120 angeordnet als die Anregungsspule 131B. Des Weiteren ist die Anregungsspule 131B elektrisch mit der Wechselstrom-Energieversorgung 132 verbunden.
Das Signalverarbeitungsteil 138 umfasst eine Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133, eine Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134, eine Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135, einen Amplitudenwertkomparator 136 und einen Phasendifferenzkomparator 137.
Die Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 und die Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 sind elektrisch mit der Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 verbunden. Die Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 ist elektrisch mit dem Phasendifferenzkomparator 137 verbunden. Die Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 ist elektrisch mit dem Amplitudenwertkomparator 136 verbunden.
Nun wird eine Beschreibung einer Interaktion zwischen der Identifizierungsplatte 120 und sowohl der Erfassungsspule 131A als auch der Anregungsspule 131B gegeben. Allgemein ist es bekannt, dass, wenn ein Wechselstrom-Magnetfeld an einen Leiter angelegt wird, ein Wirbelstrom von einer Leiteroberfläche nach innen fließt. Eine Größe des Wirbelstroms nimmt exponentiell ab, wenn die Entfernung von der Leiteroberfläche nach innen zunimmt. Des Weiteren hinkt die Phase des Wirbelstroms proportional zur Tiefe relativ zur Leiteroberfläche hinterher.
Eine Tiefe, bei der die Größe des Wirbelstroms in Bezug auf den Wirbelstrom an der Leiteroberfläche (einer Tiefe, bei der die Phase des Wirbelstroms um 1 Rad in Bezug auf den Wirbelstrom an der Leiteroberfläche nachhinkt) 1/e beträgt, wird als ”Skin-Tiefe δ” bezeichnet. Die Skin-Tiefe δ kann durch δ = 1/√(πfμσ) dargestellt werden, indem eine Frequenz f des anzulegenden Wechselstrom-Magnetfelds, eine magnetische Permeabilität μ und eine Leitfähigkeit σ verwendet werden. Dann stellt ein außerhalb des Leiters beobachtetes Wirbelstrom-Magnetfeld eine Summe aller angeregten Magnetfelder dar, die durch die Wirbelströme erzeugt werden, die bei jeweiligen Tiefen innerhalb des Leiters fließen.
3 stellt einen Graphen dar, der ein Verhältnis zwischen der Größe (Amplitude) des Wirbelstrom-Magnetfelds und eines Verhältnisses aus einer Plattenstärke d und der Skin-Tiefe δ des Leiters zu der Zeit zeigt, wenn das Wechselstrom-Magnetfeld an den Leiter angelegt wird, und 4 stellt einen Graphen dar, der ein Verhältnis zwischen der Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds und dem Verhältnis aus der Plattenstärke d und der Skin-Tiefe δ des Leiters zu der Zeit zeigt, wenn das Wechselstrom-Magnetfeld an den Leiter angelegt wird. In 3 repräsentiert die horizontale Achse das Verhältnis n (= d/δ) der Dicke d des Leiters in Bezug auf die Skin-Tiefe δ, und die vertikale Achse repräsentiert die Größe (Amplitude) des Wirbelstrom-Magnetfelds. Des Weiteren repräsentiert in 4 die horizontale Achse das Verhältnis n, und die vertikale Achse repräsentiert die Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds.
Aus den 3 und 4 wird klar, dass sowohl die Amplitude als auch die Phase des Wirbelstroms monoton zunehmen, während n < 1, und eine Tendenz zeigen, auf einen gewissen Wert zu konvergieren, während n > 1. Im Detail repräsentiert der Amplitudenwert und die Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds ein Verhältnis ”solche ohne einen Leiter” < ”solche, wenn die Skin-Tiefe des Wirbelstroms größer als die Plattenstärke des Leiters ist” < ”solche, wenn die Skin-Tiefe des Wirbelstroms kleiner als die Plattenstärke des Leiters ist”.
Ein Positionsverhältnis zwischen der Identifizierungsplatte 120 und sowohl der Erfassungsspule 131A als auch der Anregungsspule 131B können bekannt sein, indem der Amplitudenwert und die Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds basierend auf diesem Verhältnis erfasst werden.
Wenn das Wechselstrom-Magnetfeld an den Leiter auf diese Weise angelegt ist, wird ein Wirbelstrom entsprechend der Skin-Tiefe und der Plattenstärke des Leiters in dem Leiter erzeugt, und dementsprechend wird ein Wirbelstrom-Magnetfeld durch den Leiter erzeugt. Deshalb können durch Anordnen eines Magnetfelddetektors (magnetischer Sensor wie zum Beispiel einer Spule, eines Hall-Elements oder eines magnetoresistiven Elements) zum Erfassen des Wirbelstrom-Magnetfelds und des Wechselstrom-Magnetfelds nahe dem Leiter ein Amplitudenwert von lediglich dem Wirbelstrom-Magnetfeld oder von einem Magnetfeld, welches durch Kombinieren des Wirbelstrom-Magnetfelds und des Wechselstrom-Magnetfelds erhalten wird, und ein Änderungsbetrag der Phase in Bezug auf das Wechselstrom-Magnetfeld aus einem Ausgangssignal des Magnetfelddetektors bekannt sein.
Wenn die oben erwähnten Theorie auf die Identifizierungsplatte 120, die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B angewandt wird, kann die nachfolgende Beschreibung gegeben werden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass durch Liefern eines Wechselstroms mit einer Frequenz f und einer gewissen Amplitude durch die Wechselstrom-Energieversorgung 132 an die Anregungsspule 131B ein Wechselstrom-Magnetfeld der Frequenz f um die Anregungsspule 131B erzeugt wird. Dann kann ein Wechselstrom-Magnetfeld, welches durch die Anregungsspule 131B erzeugt wird, durch die Erfassungsspule 131A erfasst werden, die koaxial zur Anregungsspule 131B angeordnet ist. Deshalb ist die Ausgabe der Erfassungsspule 131A, wenn kein Leiter in der Nähe der Anregungsspule 131B und der Erfassungsspule 131A existiert, lediglich ein Wechselstromsignal mit der Frequenz f und einer gewissen Amplitude.
Andererseits wird nun ein Fall betrachtet, bei dem die Anregungsspule 131B gegenüberliegend zu den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 angeordnet ist. In diesem Fall wird das Wechselstrom-Magnetfeld mit der Frequenz f, welches von der Anregungsspule 131B erzeugt wird, an die Leiter 121 und 122 angelegt. Deshalb werden Wirbelströme innerhalb der Leiter 121 und 122 erzeugt, und ein Wirbelstrom-Magnetfeld wird durch die Leiter 121 und 122 erzeugt. Im Ergebnis weist eine Ausgangsspannung der Erfassungsspule 131A eine Wellenform mit nicht nur einer Wechselstrom-Magnetfeldkomponente der Anregungsspule 131B, sondern eine zusammengesetzte Wellenform der Wechselstrom-Magnetfeldkomponente und der Wirbelstrom-Magnetfeldkomponente der Leiter 121 und 122 auf.
Nun wird eine Beschreibung des Signalverarbeitungsteils 138 gegeben. Die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 extrahiert lediglich die Wirbelstrom-Magnetfeldkomponente aus der Spannungswellenformausgabe der Erfassungsspule 131A und gibt eine Spannung V1 der Wirbelstrom-Magnetfeldkomponente aus. Die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 kann zum Beispiel eine Verzögerungsschaltung und einen Differenzverstärker oder eine Wheatstonesche Brückenschaltung umfassen.
Die Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 erfasst eine Amplitudenspannung V2 der Spannungswellenform V1 der Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 und gibt die Amplitudenspannung V2 an den Amplitudenwertkomparator 136 aus. Der Amplitudenwertkomparator 136 bestimmt, ob die Amplitudenspannung V2 größer oder gleich als ein Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Amplitudenspannung V2 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Identifizierungsplatte 120 erfasst ist, stellt der Amplitudenwertkomparator 136 eine Spannung V4 auf Hoch (1) ein und gibt die Spannung V4 aus.
Andererseits, wenn die Amplitudenspannung V2 geringer als der Schwellenwert ist, dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Identifizierungsplatte 120 nicht erfasst ist, stellt der Amplitudenwertkomparator 136 die Spannung V4 auf Niedrig (0) ein und gibt die Spannung V4 aus. Ob die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B gegenüberliegend zu der Identifizierungsplatte 120, nämlich den Leitern 121 und 122, angeordnet sind, kann auf diese Weise bestimmt werden.
Des Weiteren werden die Spannungswellenform V1, die von der Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 ausgegeben wird, und die ausgegebene Stromwellenform der Anregungsspule 131B an die Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 angelegt. Dann erfasst die Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 eine Phasendifferenz dazwischen und gibt die Phasendifferenz an den Phasendifferenzkomparator 137 aus.
Der Phasendifferenzkomparator 137 bestimmt, ob die durch die Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 erfasste Phasendifferenz größer oder gleich einem Schwellenwert für die Phasendifferenz ist oder nicht. Wenn die Phasendifferenz größer oder gleich dem Schwellenwert ist, dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Identifizierungsplatte 120 erfasst ist, stellt der Phasendifferenzkomparator 137 eine Spannung V5 auf Hoch (1) und gibt die Spannung V5 aus.
Andererseits, wenn die Phasendifferenz geringer als der Schwellenwert ist, dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Identifizierungsplatte 120 nicht erfasst ist, stellt der Phasendifferenzkomparator 137 die Spannung V5 auf Niedrig (0) an und gibt die Spannung V5 aus. Ob die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B gegenüberliegend zu dem Leiter 121 oder dem Leiter 122 der Identifizierungsplatte 120 angeordnet sind, kann auf diese Weise bestimmt werden.
Wie schon beschrieben, müssen bei einer Ankunftsteuerung für die Kabine 1 auf einer gewissen Etage die Türzone und die Renivellierungszone berücksichtigt werden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass es wünschenswert ist, zu identifizieren, ob der Sensor 130 in der Türzone oder der Renivellierungszone positioniert ist, indem die Identifizierungsplatte 120 verwendet wird.
Wie bei den horizontalen Achsen der 3 und 4 gezeigt, werden dann die Plattenstärke d und die Skin-Tiefe δ des ersten Leiters 121 so eingestellt, dass das Verhältnis n der Plattenstärke d des Leiters in Bezug auf die Skin-Tiefe δ ”A” beträgt. Auf ähnliche Weise werden die Plattenstärke d und die Skin-Tiefe δ des zweiten Leiters 122 so eingestellt, dass das Verhältnis n ”B” beträgt.
Des Weiteren ist der zweite Leiter 122, wie in 2 veranschaulicht, in einem Bereich positioniert, in welchem die Renivellierungszone zu erfassen ist, und die ersten Leitern 121 sind jeweils in einem Bereich positioniert, in welchem die Türzone, die anders als die Renivellierungszone ist, zu erfassen ist.
Wenn die Frequenz des Wechselstrom-Magnetfelds der Wechselstrom-Energieversorgung 132 zum Beispiel 100 kHz beträgt, ist der erste Leiter 121 aus einem nicht magnetischen rostfreien Stahl (SUS304) mit einer Plattenstärke von 0,5 mm (δ = 1,4 mm) hergestellt, und der zweite Leiter 122 ist aus einer Aluminiumlegierung (A5052) mit einer Plattenstärke von 1 mm (δ = 0,36 mm) hergestellt.
Wie oben beschrieben, nehmen der Amplitudenwert und die Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds zu, wenn die Skin-Tiefe des Wirbelstroms in Bezug auf die Plattenstärke des Leiters der Identifizierungsplatte 120 abnimmt. Somit kann die Plattenstärke der Identifizierungsplatte 120 konstant sein oder verringert werden, um die Skin-Tiefe des Wirbelstroms in Bezug auf die Plattenstärke des Leiters zu verringern, anstatt die Plattenstärke des Leiters durch Ändern der Metallsorten des Leiters, dies bedeutet mit anderen Worten, durch Verwenden einer Metallsorte, die sich hinsichtlich einer Widerstandsfähigkeit oder der magnetischen Permeabilität unterscheidet, um so die Skin-Tiefe zu ändern, zu erhöhen. Im Ergebnis können die Kosten und das Gewicht verringert werden, und die Installationseigenschaft der Identifizierungsplatten 120 kann erhöht werden.
Nun wird eine Beschreibung eines Betriebs der Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 gegeben. Bei dieser Gelegenheit wird unter Bezugnahme auf 5 eine Beschreibung eines Falls gegeben, bei dem sich der Sensor 130 in einer Richtung von außerhalb einer Reichweite der Identifizierungsplatte 120, in Richtung der Identifizierungsplatte 120, zum Beispiel in einer positiven X-Richtung der 2, bewegt. 5 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches eine Änderung in einem Positionsverhältnis zwischen der Identifizierungsplatte 120 und dem Sensor 130 der 2 veranschaulicht, wenn die Zeit von t0 bis t5 läuft.
In 5 sind die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B gegenüberliegend zu den Leitern 121 und 122 in der Identifizierungsplatte 120 in der Reihenfolge ”erster Leiter 121 (von t1 bis t2) → zweiter Leiter 122 (von t2 bis t3) → erster Leiter 121 (von t3 bis t4)” angeordnet.
6 stellt einen Graphen dar, der Änderungen in einem Anregungsstrom, der Ausgabe V1 der Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133, der Ausgabe V2 der Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 und der Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 von dem Zeitpunkt t0 zum Zeitpunkt t5 der 5 zeigt. Wie aus 6 ersichtlich, nehmen die Werte der Ausgaben V2 und V3 zu und nehmen vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t4 ab.
7 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Verhältnis zwischen der Position des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 der 5 und den Spannungen V2, V3, V4 und V5 veranschaulicht. In 7 stellen die Schwellenwerte 1 und 2 Referenzspannungen zum Betreiben der Komparatoren 136 und 137 dar, und durch geeignetes Einstellen von Werten derselben, können Signale V4 und V5 bei Hoch (1) und Niedrig (0) entsprechend der Türzone und der Renivellierungszone unabhängig vom Sensor 130 ausgegeben werden.
Bei dieser Gelegenheit wird eine Beschreibung gegeben, wie die Schwellenwerte 1 und 2 für die jeweiligen Komparatoren 136 und 137 eingestellt werden. Allgemein wird die Kabine 1 des Aufzug entlang einer Führungsschiene angehoben und abgesenkt, die im Schacht 3 installiert ist, aber sie kann in einem gewissen Bereich in einer Richtung schwingen, die senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung orientiert ist. Deshalb ändert sich die Spalte zwischen der Identifizierungsplatte 120, die im Schacht 3 installiert ist, und dem Sensor 130, der an der Kabine 1 installiert ist.
8 stellt einen Graphen dar, der die Spalte zwischen der Identifizierungsplatte 120 und dem Anregungs-/Magnetfelddetektor 131 der 2 sowie die Größe (Amplitude) und die Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds zeigt, wobei eine mittlere Position in der Änderung der Spalte auf L eingestellt wird und eine Änderungsbreite auf ”1” eingestellt ist.
Wenn die Spalte zunimmt, nehmen Entfernungen zwischen den Leitern 121 und 122 sowie der Erfassungsspule 131A und der Anregungsspule 131B zu, und das durch die Erfassungsspule 131A empfangene Wirbelstrom-Magnetfeld nimmt ab. Deshalb nimmt die Amplitude des Wirbelstrom-Magnetfelds monoton ab, wie in 8 gezeigt, wenn die Spalte zunimmt.
Andererseits erfasst die Erfassungsspule 131A das Wirbelstrom-Magnetfeld, welches die Summe der Anregungsmagnetfelder darstellt, die von den Wirbelströmen erzeugt werden, die durch die Leiter 121 und 122 fließen. Deshalb verändert sich die Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds selbst nicht, wenn die Plattenstärken der Leiter 121 und 122 in Bezug auf den Spaltenwert ausreichend klein sind, selbst wenn sich die Spalte ändert.
Somit muss der Schwellenwert 1 für den Amplitudenwertkomparator 136 zum Bestimmen der Türzone lediglich so eingestellt sein, dass die Amplitude des Wirbelstrom-Magnetfelds, wenn sich die Spalte vergrößert, größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und muss lediglich auf einen Wert eingestellt werden, der durch die Strichlinie der 8 repräsentiert ist.
Dann ändert sich selbst die Phasendifferenz des Wirbelstroms nicht, selbst wenn sich die Spalte ändert. Deshalb muss, wie in 4 gezeigt, der Schwellenwert 2 für den Phasendifferenzkomparator 137 zum Bestimmen der Renivellierungszone lediglich zwischen dem ersten Leiter 121 (Position A) und dem zweite Leiter 122 (Position B) eingestellt werden.
Es ist festzustellen, dass bei dieser Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, der zweite Leiter 122 zum Erfassen der Renivellierungszone verwendet wird, der erste Leiter 121 und der zweite Leiter 122 aber miteinander ausgetauscht werden könnten, und der erste Leiter 121 könnte zum Erfassen der Renivellierungszone verwendet werden.
Nun wird eine detaillierte Beschreibung der ersten und zweiten Leiter 121 und 122 in der Identifizierungsplatte 120 gegeben. 9 stellt eine Frontansicht dar, die Details der Identifizierungsplatte 120 der 2 veranschaulicht. Ein Befestigungsteil 123 zum Befestigen der Identifizierungsplatte 120 am Schacht 3 ist an einem Ende der Identifizierungsplatte 120 in der Richtung ausgebildet, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 orientiert ist. In der 9 ist eine X-Achse in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 orientiert, eine Y-Achse ist in der Richtung (horizontale Richtung) orientiert, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 orientiert ist, eine Z-Achse ist in einer Plattenstärkerichtung der Leiter 121 und 122 orientiert und eine laterale Schwingung in der Y-Achsenrichtung ereignet sich bei der Kabine 1.
Die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 ist in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 in einem Bereich von Y1 bis Y3 durch die Schwingung der Kabine 1 in der Y-Achsenrichtung versetzt. Des Weiteren, wenn die Kabine 1 bei einer Mitte des Bereichs der seitlichen Schwingung positioniert ist, ist die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 bei Y2 in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 positioniert.
Die Grenze zwischen dem ersten Leiter 121 und dem zweiten Leiter 122 definiert eine Kurve, bei diesem Beispiel eine Kurve zweiter Ordnung, in dem Bereich des Versatzes der Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 durch die seitliche Schwingung der Kabine 1. Des Weiteren steht die Grenzkurve zweiter Ordnung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 vor und ist bei diesem Beispiel eine Kurve, bei welcher der erste Leiter 121 in Richtung des zweiten Leiters 122 vorsteht. Des Weiteren steht die Kurve zweiter Ordnung an der Grenze am meisten in Richtung der Seite des zweiten Leiters 122 bei der Mitte Y2 des Versatzes des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 vor.
Des Weiteren nimmt ein vorstehender Anteil der Kurve zweiter Ordnung der Grenze in Richtung zur Seite des zweiten Leiters 122 schrittweise ab, wenn ein Versatzbetrag der Versatzanteil Y2 zunimmt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der vorstehenden Teil der Grenze bilateral symmetrisch zur Versatzmitte Y2 ist.
Die Form der Grenze lässt den Erzeugungsanteil des Wirbelstroms des zweiten Leiters 122 konstant sein, selbst wenn der Anregungs-/Magnetfelddetektor 131 in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 versetzt ist.
Des Weiteren ist ein Schlitz 124 (ein in den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 abwesender Abschnitt) an dem Ende (bei einem Teil benachbart zum Befestigungsteil 123 auf der Seite des Befestigungsteils 123 in der Breitenrichtung der Identifizierungsplatte 120 ausgebildet. Der Schlitz 124 erstreckt sich vom ersten Leiter 121 an einer oberen Seite über den zweiten Leiter 122 zum ersten Leiter 121 an der unteren Seite. Des Weiteren ist eine Dimension des Schlitzes 124 in der Y-Achsenrichtung ausreichend kleiner als eine Dimension des Schlitzes 124 in der X-Achsenrichtung. Eine Wirbelstrominterferenz zwischen der Identifizierungsplatte 120 und dem Befestigungsteil 123 wird durch den Schlitz 124 eliminiert.
Nun wird eine detaillierte Beschreibung eines Grunds zum Konstruieren der Identifizierungsplatte 120 gegeben, wie sie in 9 veranschaulicht ist. 10 stellt eine Frontansicht dar, die ein vergleichendes Beispiel veranschaulicht, bei dem Grenzen zwischen den ersten Leitern 121 und dem zweiten Leiter 122 der 9 gerade Linien darstellen, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 orientiert sind. 11 stellt eine Frontansicht dar, die die Grenze der 10 in einer vergrößerter Darstellung veranschaulicht und die einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 auf der Versatzmitte Y2 auf der Grenze zwischen den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 positioniert ist. 12 stellt eine Frontansicht dar, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 der 11 auf Y1 versetzt ist.
Wie in 11 veranschaulicht, stellt ein Bereich des durch den zweiten Leiter 122 erzeugten Wirbelstroms einen Halbkreisbereich S1 dar, wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 auf der Grenze zwischen den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 positioniert ist und wenn die Kabine 1 in der Mitte der Schwingung positioniert ist.
Im Gegensatz dazu wird ein Bereich S0, wo der Wirbelstrom nicht erzeugt wird, erzeugt, wenn die Kabine 1 in der horizontalen Richtung stark versetzt ist und wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 bei Y1 positioniert ist, wie in 12 veranschaulicht. Im Ergebnis stellt der Bereich, in welchen der Wirbelstrom durch den zweiten Leiter 122 erzeugt wird, einen Bereich S2 mit einer Halbkreisform dar, welcher ein Teil fehlt, und ist somit kleiner als der Bereich S1, wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 im Versatzzentrum Y2 positioniert ist.
13 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel von sich ändernden Wellenformen der Ausgabe (Phase) der Erfassungsspule 131A zeigt, wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 der 11 sich in der X-Achsenrichtung entlang Y1 bewegt und wenn sich die Mitte entlang Y2 bewegt. Wie in 13 gezeigt, wird eine Verschiebung in der erfassten Position des zweiten Leiters 122 mittels des Vergleichs basierend auf dem Schwellenwert erzeugt, wenn die Position der Erfassungsspule 131A in der Y-Achsenrichtung versetzt ist.
14 stellt einen Graphen dar, der ein Verhältnis zwischen der Position in der Y-Achsenrichtung des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 der 11 sowie der Fläche, in welcher der Wirbelstrom in dem zweiten Leiter 122 erzeugt wird, und der Ausgabe (Amplitude und Phase) der Erfassungsspule 131A zeigt. Wie in 14 gezeigt, nimmt die Fläche, in welcher der Wirbelstrom in dem zweiten Leiter 122 erzeugt wird, mit dem Quadrat des Bewegungsanteils ab, wenn der Bewegungsanteil des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 in der Y-Achsenrichtung zunimmt. Im Ergebnis schwächt die Ausgabe der Erfassungsspule 131A auch um das Quadrat des Bewegungsanteils.
15 stellt eine Frontansicht dar, die ein Beispiel veranschaulicht, in welchem die Grenze zwischen den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 der 11 eine Kurve zweiter Ordnung ist, und 16 stellt eine Frontansicht dar, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 der 15 auf Y1 versetzt ist.
Wenn die Grenze auf diese Weise als Kurve zweiter Ordnung angeordnet ist, sind ein Bereich S3 (15) des durch den zweiten Leiter 122 erzeugten Wirbelstroms, wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 bei der Versatzmitte Y2 positioniert ist, und ein Bereich S4 (16) des durch den zweiten Leiter 122 erzeugten Wirbelstroms, wenn die Mitte des Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 bei Y1 positioniert ist, gleich zueinander. Im Ergebnis ist die Änderung in der Ausgabe (Amplitude und Phase) der Erfassungsspule 131A eliminiert, die durch die Positionsänderung in der Y-Achsenrichtung verursacht ist.
17 stellt eine Frontansicht dar, die ein Beispiel veranschaulicht, bei welchem die Grenzen zwischen den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 der 10 Kurven zweiter Ordnung sind (erstes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte 120 der ersten Ausführungsform), und die Konfiguration der 17 wird durch Anwenden der in den 15 und 16 veranschaulichten Grenze auf die gesamte Identifizierungsplatte 120 erhalten.
Es ist festzustellen, dass, wenn die Positionspräzision nicht derart wie bei der Konfiguration der 17 erforderlich ist, (zweites modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte 120 der ersten Ausführungsform) die Kurven zweiter Ordnung, wie in 18 veranschaulicht, durch gerade Linien genähert werden können, die in Bezug auf die Y-Achsenrichtung geneigt sind.
Des Weiteren stellt 19 eine Frontansicht dar, die ein Beispiel veranschaulicht, bei welchen die Grenzen, die anders als solche in einem Bereich von Y1 bis Y3 der Identifizierungsplatte 120 der 17 sind, parallel (horizontal) zur Y-Achsenrichtung sind (drittes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte 120 der ersten Ausführungsform), und 20 stellt eine Frontansicht dar, die ein Beispiel veranschaulicht, bei welchem die Grenzen, die andererseits solche in einem Bereich von Y1 bis Y3 der Identifizierungsplatte 120 der 18 sind, parallel (horizontal) zu der Y-Achsenrichtung sind (viertes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte 120 der ersten Ausführungsform).
Wie in 21 gezeigt, wird ein Anstieg der Ausgabe (Phase), wenn die Grenzen, die anders als diese in dem Bereich von Y1 bis Y3 sind, parallel zur Y-Achsenrichtung sind, steiler, wenn der Anregungs-/Magnetfelddetektors 131 in der X-Achsenrichtung bewegt wird, was in einem Anstieg hinsichtlich einer Vergleichspräzision basierend auf dem Schwellenwert resultiert.
Wenn eine Entfernung von V3 zum Befestigungsteil 123 kurz ist, wird des Weiteren auch ein Wirbelstrom durch das Befestigungsteil 123 erzeugt, der eine Positionsverschiebung verursacht. Deshalb verhindert der Schlitz 124 in der Identifizierungsplatte 120 der 9, der in dem Abschnitt benachbart zu dem Befestigungsteil 123 der Identifizierungsplatte 120 ausgebildet ist, den Wirbelstrom in den Leitern 121 und 122 und den Wirbelstrom in dem Befestigungsteil 123 daran, sich zu vereinigen. Das Prinzip ist das gleiche wie bei einem Prinzip, bei dem Stahlplatten gestapelt werden und in einem Joch eines Motors oder einem Joch eines Transformators verwendet werden.
Falls dieser Schlitz 124 ausgebildet ist, wenn der Anregungs-/Magnetfelddetektor 131 in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 durch die Schwingung der Kabine 1 bewegt wird, wird der Bereich S0 erzeugt, in welchem der Wirbelstrom nicht erzeugt wird. Deshalb sind die Grenzen zwischen den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 in den Formen ausgebildet, die symmetrisch in der Richtung der X-Achse um die Versatzmitte Y2 sind. Im Ergebnis, selbst wenn die Kabine 1 in der Richtung der Y-Achse schwingt, ist die Erfassungsposition nicht verschoben.
22 stellt eine Frontansicht dar, die ein fünftes modifiziertes Beispiel der Identifizierungsplatte 120 der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Bei diesem Beispiel ist die Kurve der zweiten Ordnung an der Grenze zwischen den ersten und zweiten Leitern 121 und 122 der 9 durch zwei gerade Linien genähert. Wenn die Positionspräzision nicht so erforderlich wie bei der Konfiguration der 9 ist, kann die Form der Grenze auf diese Weise eingestellt werden, was eine Herstellung vereinfacht.
Wie oben beschrieben, kann die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 dieser Ausführungsform die einzelne Erfassungsspule 131A, die Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 und die Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 verwenden, um die zwei unterschiedlichen Erfassungssignale der Phase und der Amplitude der Erfassungsspule 131A zu extrahieren, wodurch die Türzone bzw. die Renivellierungszone durch die ersten Leiter 121 und den zweiten Leiter 122 der Identifizierungsplatte 120 unabhängig erfasst werden.
Des Weiteren kann der Einfluss der Veränderung im Erfassungssignal verringert werden, indem das Erfassungssignal der Erfassungsspule 131A basierend auf der Vielzahl von Schwellenwerten geteilt wird. Des Weiteren erfasst die einzelne Erfassungsspule 131A die Identifizierungsplatte 120, was in einer Reduktion der Herstellungskosten resultiert.
Des Weiteren wird die Form von zumindest einem Teil der Grenze zwischen den Leitern 121 und 122, die benachbart zueinander angeordnet sind, als eine gerade Linie oder eine Kurve eingestellt, die in Bezug auf die Richtung senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 geneigt ist. Selbst wenn die Position des Sensors 130 in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 durch die seitliche Schwingung der Kabine 1 verschoben ist, kann dann die Verringerung in dem Wirbelstrom-Magnetfeld, welches auf dem Teil benachbart zu der Grenze erzeugt wird, unterdrückt werden, und die Verschiebung in der Erfassungsposition kann unterdrückt werden, was in einem Anstieg der Positionserfassungspräzision resultiert.
Des Weiteren ist die Form des Bereichs der Kurve eine Kurve n-ter Ordnung (n ≥ 1). Somit kann die Verringerung im Wirbelstrom-Magnetfeld, welche durch die seitliche Schwingung der Kabine 1 hervorgerufen wird, sicherer unterdrückt werden, und die Positionserfassungspräzision kann weiter erhöht werden.
Des Weiteren umfasst die Grenze zwischen den Leitern 121 und 122, die benachbart zueinander angeordnet sind, einen vorstehenden Bereich, der in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 bei dem Zwischenteil in der Richtung vorsteht, die senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine 1 orientiert ist. Somit kann die Verringerung im Wirbelstrom-Magnetfeld, welche durch die seitliche Schwingung der Kabine 1 hervorgerufen wird, sicherer unterdrückt werden, was in einem größeren Anstieg der Positionserfassungspräzision resultiert.
Nun wird eine Beschreibung von modifizierten Beispielen des Sensors 130 der ersten Ausführungsform gegeben.
23 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein erstes modifiziertes Beispiel des Sensors 130 der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Bei diesem Beispiel ist ein Kern 131D aus einem stangenförmigen magnetischen Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität durch Innenseiten der Erfassungsspule 131A und der Anregungsspule 131B gesteckt. Im Ergebnis kann das Wechselstrom-Magnetfeld der Anregungsspule 131B verstärkt werden und das erfasste Magnetfeld kann verstärkt werden.
24 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein zweites modifiziertes Beispiel des Sensors 130 der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Bei diesem Beispiel ist ein Kern 131E, der aus einem nadelförmigen magnetischen Material mit beidseitig angespitzten Enden hergestellt ist, durch Innenseiten der Erfassungsspule 131A und der Anregungsspule 131B gesteckt. Der nadelförmige magnetische Materialkern 131E ist aus dem gleichen Material wie der Spulenkern 131C oder der stangenförmigen magnetische Materialkern 131D hergestellt. Im Ergebnis können eine Richtwirkung und die Positionserfassungspräzision des Wechselstrom-Magnetfelds erhöht werden.
25 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein drittes modifiziertes Beispiel des Sensors 130 der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Bei diesem Beispiel ist der Spulenkern 131C in zwei Teile einschließlich eines Teils, um welchen die Erfassungsspule 131A gewickelt ist, und eines Teils geteilt, um welchen die Anregungsspule 131B gewickelt ist. Dann sind die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B voneinander getrennt und sowohl auf der linken als auf der rechten Seite der Identifizierungsplatte 120 angeordnet. Die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B können auf diese Weise nicht den gemeinsamen Spulenkern 131C verwenden.
Des Weiteren können die zwei Spulenkerne 131C des dritten modifizierten Beispiels jeweils als stangenförmige magnetische Materialkerne 131D des ersten modifizierten Beispiels oder als nadelförmige magnetische Materialkerne 131E des zweiten modifizierten Beispiels eingerichtet sein.
26 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein viertes modifiziertes Beispiel des Sensors 130 der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Ein Sensor 130-2 dieses Beispiels entfernt die Wechselstrom-Magnetfeldkomponente aus der Ausgangsspannung der Erfassungsspule 131A, ohne die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 zu verwenden.
Insbesondere umfasst der Anregungs-/Magnetfelddetektor des Sensors 130-2 zwei Erfassungsspulen 131A. Diese Erfassungsspulen 131A sind auf beiden Seiten der Anregungsspule 131B in der Richtung angeordnet, die senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung, nämlich einer Spaltrichtung (horizontale Richtung) zwischen der Identifizierungsplatte 120 und dem Anregungs-/Magnetfelddetektor orientiert ist. Des Weiteren sind diese Erfassungsspulen 131A bei Positionen mit gleicher Entfernung zur Anregungsspule 131B angeordnet. Somit werden Wechselstrom-Magnetfelder der gleichen Intensität durch die Anregungsspule 131B an die jeweiligen Erfassungsspulen 131A angelegt.
Somit ist die Plattenstärke der Identifizierungsplatte 120 größer als eine Spaltdimension zwischen der Identifizierungsplatte 120 und der Erfassungsspule 131A eingestellt, um so eine Spaltänderung in der Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds auf ein gewisses Niveau zu erhöhen. Dann werden die Ausgaben der jeweiligen Erfassungsspulen 131A verwendet, um eine Differenzausgabe zu bilden.
Bei dieser Konfiguration ist das Wechselstrom-Magnetfeld, welches durch die Anregungsspule 131B angelegt wird, das Gleiche bei jeweiligen Positionen der zwei Erfassungsspulen 131A, jedoch ist das Wirbelstrom-Magnetfeld anders, abhängig von der Entfernung von der Identifizierungsplatte 120, und lediglich die Wirbelstrom-Magnetfeldkomponente kann durch die Erfassungsspulen 131A ausgegeben werden. Im Ergebnis kann die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 weggelassen werden und die Sensorkosten können so weiter verringert werden.
27 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches ein fünftes modifiziertes Beispiel des Sensors 130 der ersten Ausführungsform veranschaulicht. In einem Sensor 130-3 dieses Beispiels ist der Spulenkern 131C in zwei Teile geteilt und die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B sind so angeordnet, dass die Richtungen derselben sich um 90 Grad unterscheiden. Insbesondere ist die Erfassungsspule 131A so angeordnet, dass eine Achse derselben parallel zu bzw. annähernd parallel zu der Identifizierungsplatte 120 orientiert ist. Dann ist die Anregungsspule 131B so angeordnet, dass eine Achse derselben senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung orientiert ist.
28 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Wechselstrom-Magnetfeld der Anregungsspule 131B der 27 sowie ein Wirbelstrom-Magnetfeld veranschaulicht, die auf der Identifizierungsplatte 120 erzeugt werden. In 28 sind magnetische Kraftlinien des Anregungsmagnetfelds durch durchgezogene Linien repräsentiert und die Richtung des Anregungsmagnetfelds ist senkrecht zur axialen Richtung der Erfassungsspule 131A orientiert. Deshalb umfasst die Ausgabe der Erfassungsspule 131A die Wechselstrom-Magnetfeldkomponente nicht.
Des Weiteren sind in 28 magnetische Kraftlinien des Wirbelstrom-Magnetfelds durch punktierte Linien veranschaulicht und die Richtung des Wirbelstrom-Magnetfelds stimmt mit der Richtung der Achse der Erfassungsspule 131A bei der Position der Erfassungsspule 131A überein. Deshalb wird lediglich das Wirbelstrom-Magnetfeld an die Erfassungsspule 131A angelegt, und somit wird lediglich die Wirbelstrom-Magnetfeldkomponente von der Erfassungsspule 131A ausgegeben. Im Ergebnis kann die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 weggelassen werden, und die Sensorkosten können weiter verringert werden.
Die modifizierten Beispiele der Identifizierungsplatte 120 und die modifizierten Beispiele des Sensors 130 können auf eine geeignete Weise für eine Ausführungsform kombiniert werden.
Des Weiteren wird bei den oben erwähnten Beispielen die Kurve der zweiten Ordnung als Kurve n-ter Ordnung verwendet, jedoch könnte eine Kurve einer höheren Ordnung verwendet werden. Wie zum Beispiel in 19 veranschaulicht, können in einem Fall, bei dem die Grenze gerade Linienteile umfasst, der Bereich S3 (15) und der Bereich S4 (16) des Wirbelstroms näher zueinander gebracht werden.
Zweite Ausführungsform
29 stellt ein Konfigurationsdiagramm dar, welches eine Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei einer Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform sind die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B auf beiden Seiten der Identifizierungsplatte 120 in der Richtung angeordnet, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung orientiert ist. Diese Konfiguration ist die gleiche wie die die Konfiguration der 25. Es ist festzustellen, dass ein Sensor 130-4 der 29 unterschiedlich zum Sensor 130-2 der 25 derart ist, dass die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 weggelassen ist. In der Konfiguration der 29 gibt die Erfassungsspule 131A dann eine Spannung aus, die durch Kombinieren des Wechselstrom-Magnetfelds und des Wirbelstrom-Magnetfelds erhalten wird.
30 stellt einen Graphen dar, der ein Verhältnis zwischen einer Größe (Amplitude) des erfassten Magnetfelds (des zusammengesetzten Magnetfelds des Wechselstrom-Magnetfelds und des Wirbelstrom-Magnetfelds) und einem Verhältnis n (= d/δ) der Plattenstärke d zu der Skin-Tiefe δ des Leiters zeigt, wenn das Wechselstrom-Magnetfeld durch den Sensor 130-4 der 29 an den Leiter angelegt wird. Des Weiteren stellt 31 einen Graphen dar, der ein Verhältnis zwischen einer Phase des erfassten Magnetfelds und dem Verhältnis der Plattenstärke d zur Skin-Tiefe δ des Leiters zeigt, wenn das Wechselstrom-Magnetfeld durch den Sensor 130-4 der 29 an den Leiter angelegt wird.
Wie in 30 gezeigt, zeigt die Amplitude des zusammengesetzten Magnetfelds eine Tendenz, sich monoton zu verringern, wenn n sich 1 nähert, wenn n ≤ 1, und eine Tendenz auf einen gewissen Wert zu konvergieren, wenn n zunimmt, wenn n > 1. Wie in 31 gezeigt, zeigt die Phase des zusammengesetzten Magnetfelds andererseits ein derartiges Verhalten, dass sie eine Spitze aufweist, die bei n = 1 maximal ist, und die Phase ist annähernd gleich der Phase für n = 0 (kein Leiter und kein Wirbelstrom-Magnetfeld), wenn n >> 1.
Somit sind, wie bei den horizontalen Achsen der 30 und 31 gezeigt, die Plattenstärke d und die Skin-Tiefe δ des ersten Leiters 121 so eingestellt, dass das Verhältnis n der Plattenstärke d des Leiters in Bezug auf die Skin-Tiefe δ ”B” beträgt. Des Weiteren sind die Plattenstärke d und die Skin-Tiefe δ des zweiten Leiters 122 eingestellt, dass das Verhältnis n ”A” beträgt.
Wie des Weiteren in 29 veranschaulicht, ist der zweite Leiter 122 in dem Bereich positioniert, in welchem die Renivellierungszone zu erfassen ist, und die ersten Leiter 121 sind jeweils in dem Bereich positioniert, in welchen sich die von der Renivellierungszone unterscheidende Türzone zu erfassen ist.
Wenn zum Beispiel die Frequenz des Wechselstrom-Magnetfelds der Wechselstrom-Energieversorgung 132 100 kHz beträgt, ist der zweite Leiter 122 aus einem nicht magnetischen rostfreien Stahl (SUS304) mit einer Plattenstärke von 1,4 mm (δ = 1,4 mm) hergestellt, und der erste Leiter 121 ist aus einer Aluminiumlegierung (A5052) mit einer Plattenstärke von 1 mm (δ = 0,36 mm) hergestellt.
Nun wird eine Beschreibung eines Betriebs der Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 102 gegeben. Bei dieser Gelegenheit wird unter Bezugnahme auf 32 eine Beschreibung eines Falls gegeben, bei dem sich der Sensor 130-4 in eine Richtung von außerhalb eines Bereichs der Identifizierungsplatte 120 in Richtung der Identifizierungsplatte 120 zum Beispiel in einer positiven +X-Richtung der 29 bewegt. 32 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches eine Änderung in einem Positionsverhältnis zwischen der Identifizierungsplatte 120 und sowohl der Erfassungsspule 131A als auch der Anregungsspule 131B der 29 veranschaulicht, wenn die Zeit von t6 bis t11 läuft.
In 32 sind die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B gegenüberliegend zu den Leitern 121 und 122 in der Identifizierungsplatte 120 in der Reihenfolge ”erster Leiter 121 (von t7 bis t8) → zweiter Leiter 122 (von t8 bis t9) → erster Leiter 121 (von t9 bis t10)” angeordnet.
33 stellt einen Graphen dar, der Änderungen im Anregungsstrom, der erfassten Spannung der Erfassungsspule 131A, der Ausgabe V2 der Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 und der Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 von dem Zeitpunkt t6 bis zu dem Zeitpunkt t11 der 32 zeigt. Wie aus 33 ersichtlich, erhöhen sich und verringern sich die Werte der Ausgaben V2 und V3 vom Zeitpunkt t7 bis zum Zeitpunkt t10.
34 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Verhältnis zwischen Positionen der Erfassungsspule 131A und der Anregungsspule 131B in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 der 32 und die Spannungen V2, V3, V4 und V5 veranschaulicht. In 34 stellen Schwellenwerte 1 und 2 Referenzspannungen zum Betreiben von Komparatoren 136 und 137 dar, und Signale V4 und V5 bei Hoch (1) und Niedrig (0), entsprechend der Türzone und der Renivellierungszone, können, durch geeignetes Einstellen von Werten derselben, unabhängig vom Sensor 130-4 ausgegeben werden.
Bei dieser Gelegenheit wird eine Beschreibung gegeben, wie die Schwellenwerte 1 und 2 für die jeweiligen Komparatoren 136 und 137 einzustellen sind. Bei der zweiten Ausführungsform, wie in 29 veranschaulicht, sind die Erfassungsspule 131A und die Anregungsspule 131B auf beiden Seiten der Identifizierungsplatte 120 angeordnet. Deshalb verringert sich, wenn die Kabine 1 während der Fahrt schwingt und die Entfernung zwischen der Erfassungsspule 131A und der Identifizierungsplatte 120 zunimmt, die Entfernung zwischen der Anregungsspule 131B und der Identifizierungsplatte 120. Bei dieser Gelegenheit nimmt ein Verhältnis des Wirbelstrom-Magnetfelds, welches von der Identifizierungsplatte 120 zur Erfassungsspule 131A reicht, ab, jedoch nimmt die Intensität des Wirbelstrom-Magnetfelds zu, welches von der Identifizierungsplatte 120 erzeugt wird.
Im Ergebnis ändert sich, selbst wenn die Kabine 1 schwingt, die Intensität des Wirbelstrom-Magnetfelds kaum, welches an der Erfassungsspule 131A anliegt, und das zusammengesetzte Magnetfeld des Wechselstrom-Magnetfelds und des Anregungsmagnetfelds, welches durch die Erfassungsspule 131A ausgegeben wird, ändert sich auch kaum.
Deshalb muss, wie in 30 gezeigt, der Schwellenwert 1 des Amplitudenwertkomparators 136 zum Bestimmen der Türzone lediglich zwischen n = 0 (ohne Leiter) und dem zweiten Leiter 122 (bei der Position A) eingestellt werden.
Des Weiteren muss, wie in 31 gezeigt, der Schwellenwert 2 des Phasendifferenzkomparators 137 zum Bestimmen der Renivellierungszone lediglich zwischen den ersten Leiter 121 (bei der Position B) und dem zweiten Leiter 122 (bei der Position A) eingestellt werden.
Die andere Konfiguration und der Betrieb sind die gleichen wie die bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform, und die Formen der Grenzen der ersten und zweiten Leiter 121 und 122 können auch die gleichen wie die der 19 oder die des modifizierten Beispiels davon sein.
Wie oben beschrieben, kann die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform auch die durch die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 der ersten Ausführungsform vorgesehenen Wirkungen vorsehen. Des Weiteren lässt die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform die Wechselstrom-Magnetfeld-Komponentenentfernungsschaltung 133 weg und kann somit die Wirkungen vorsehen, so dass die Sensorkosten weiter verringert werden können, und die Änderung des Ausgangssignals der Erfassungsspule 131A, die durch die Schwingung der Kabine 1 hervorgerufen, kann auf einen sehr niedrigen Wert unterdrückt werden im Vergleich zur Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
35 stellt ein erklärendes Diagramm dar, welches ein Verhältnis zwischen den Positionen der Erfassungsspule 131A und der Anregungsspule 131B in Bezug auf die Identifizierungsplatte 120 einer Aufzugskabinen-Positionserfassungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der Ausgabe V2 der Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135, der Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134, die Ausgabe V4 des Amplitudenwertkomparators 136 und der Ausgabe V5 des Phasendifferenzkomparators 137 veranschaulicht.
Die Konfiguration der Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung der dritten Ausführungsform ist die gleiche wie die Konfiguration der Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung 101 der oben erwähnten ersten Ausführungsform. Es ist festzustellen, dass sich die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung der dritten Ausführungsform von der der ersten Ausführungsform darin unterscheidet, dass zwei Schwellenwerte (ein Schwellenwert 3 und ein Schwellenwert 4) auf den Phasendifferenzkomparator 137 eingestellt werden. Eine detaillierte Beschreibung wird nun hinsichtlich dieses unterschiedlichen Punkts gegeben.
Wenn sich der Sensor 130 in der Richtung von der Außenseite des Bereichs der Identifizierungsplatte 120 in Richtung der Identifizierungsplatte 120 zum Beispiel in der positiven +X-Richtung bewegt, weil die Identifizierungsplatte 120 die gleiche ist wie die der ersten Ausführungsform, ändern sich die Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 und die Ausgabe V2 der Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135, wie in 35 veranschaulicht.
Des Weiteren ändert sich die Ausgabe V2 der Amplitudenwert-Erfassungsschaltung 135 aufgrund der Entfernungsänderung zwischen der Identifizierungsplatte 120 und dem Sensor 130, die durch die Schwingung der Kabine 1 verursacht ist, die Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 ändert sich jedoch kaum.
Wie in 35 veranschaulicht, kann der Phasendifferenzkomparator 137 deshalb den Schwellenwert 3 und den Schwellenwert 4 für die Ausgabe V3 der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 verwenden, um so drei Ausgabewerte als die Spannung V5 auszugeben. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Ausgabe V5 des Phasendifferenzkomparators 137 Niedrig (0) ist, wenn die Ausgabe V3 geringer als der Schwellenwert 3 ist, Hoch (1) ist, wenn die Ausgabe V3 größer oder gleich dem Schwellenwert 3 und kleiner als der Schwellenwert 4 ist, und Hoch (2) ist, wenn die Ausgabe V3 größer oder gleich dem Schwellenwert 4 ist.
Wie oben beschrieben, kann die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung der dritten Ausführungsform die Türzone und die Renivellierungszone lediglich basierend auf der Ausgabe der Phasendifferenz-Erfassungsschaltung 134 erfassen. Somit können durch Verwenden, zusätzlich zu dem Ausgabewert des Phasendifferenzkomparators 137, der Ausgabewert, der die Türzone von dem Amplitudenwertkomparator 136 repräsentiert, die Türzone und die Renivellierungszone sicherer erfasst werden.
Es ist festzustellen, dass es bei den oben erwähnten Beispielen etwas ausmacht, dass die Kabine 1 in der Türzone positioniert ist und die Renivellierungszone erfasst wird, jedoch ist die durch die Kabinenpositions-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erfasste Position der Kabine 1 nicht auf die Türzone und die Renivellierungszone beschränkt.
Des Weiteren sind in den oben erwähnten Beispielen zwei Typen der Leiter 121 und 122 in der Identifizierungsplatte 120 vorgesehen, jedoch könnten drei oder mehr Leitertypen verwendet werden, um drei oder mehr Zonen zu identifizieren, um so die Position der Kabine 1 zu erfassen.

Claims

Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung, die zum Erfassen einer Position einer Kabine durch Erfassen eines Identifizierungsglieds mittels eines Sensors eingerichtet ist, wobei: der Sensor einen Magnetfeldgenerator, der eingerichtet ist, ein Wirbelstrom-Magnetfeld in dem Identifizierungsglied zu erzeugen, einen Magnetfelddetektor der eingerichtet ist, das auf dem Identifizierungsglied erzeugte Wirbelstrom-Magnetfeld zu erfassen, und ein Signalverarbeitungsteil aufweist, das mit dem Magnetfelddetektor verbunden ist; das Identifizierungsglied eine Vielzahl von Leitern aufweist, die kontinuierlich entlang einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine angeordnet sind und die hinsichtlich einer Plattenstärke in Bezug auf eine Skin-Tiefe eines durch den Magnetfeldgenerator in dem Identifizierungsglied erzeugten Wirbelstroms relativ unterschiedlich sind; eine Form zumindest eines Teils einer Grenze zwischen benachbarten Leitern der Vielzahl von Leitern eine gerade Linie oder eine geneigte Kurve in Bezug auf eine Richtung ist, die senkrecht zur Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist; und das Signalverarbeitungsteil, wenn der Sensor das Igdentifizierungsglied erfasst, identifiziert, in welchem der Bereiche der Vielzahl von Leitern des Identifizierungsglieds die Kabine positioniert ist, basierend auf einer Information zu einer Amplitude und einer Phase des Wirbelstrom-Magnetfelds, die aus einer Ausgabe des Magnetfelddetektors erhalten wird.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Leitern einen Leiter, hinsichtlich der Skin-Tiefe des Wirbelstroms größer in Bezug auf die Plattenstärke ist, und einen Leiter aufweist, der kleiner hinsichtlich der Skin-Tiefe des Wirbelstroms in Bezug auf die Plattenstärke ist.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Skin-Tiefen des Wirbelstroms der Vielzahl von Leitern durch Verwenden unterschiedlicher Metallarten als Materialien geändert werden.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Grenze einen Bereich einer Kurbe n-ter Ordnung aufweist, vorausgesetzt dass n ≥ 1.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Grenze einen hervorstehenden Bereich aufweist, der in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine bei einem Zwischenteil in der Richtung vorsteht, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der hervorstehende Bereich bilateral symmetrisch ist.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Bereich der Grenze, der ungleich dem hervorstehenden Bereich ist, parallel zu der Richtung orientiert ist, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist.
Aufzugkabinenposition-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: ein Befestigungsteil an einem Ende des Identifizierungsglieds in der Richtung befestigt ist, die senkrecht zu der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Kabine orientiert ist, wobei das Befestigungsteil eingerichtet ist, das Identifizierungsglied an einem Schacht zu befestigen; und ein Teil, bei welchem die Vielzahl von Leitern nicht vorgesehen ist, in dem Ende des Identifizierungsglieds auf der Seite des Befestigungsteils gebildet ist.