JP2005255369A - エレベータのドア開閉制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】乗客の有無を正確に検出して、無人状態で停止している場合でのドアモータの消費電力を抑える。
【解決手段】乗りかご11内に撮像装置19を設置し、その映像信号S1を映像制御部34を介して主制御装置21に与える。主制御装置21では、ドアゾーン信号S2に基づいて乗りかご11が停止階のドアゾーンに入ったことを検出し、ドア12を開閉後、所定時間以上停止した状態が続いたときに、映像信号S1に基づいて乗りかご11内の乗客の有無を検出し、無人であることを確認した上でトルク制御部33を通じてドアモータ31の閉動トルクを通常時よりも下げて戸閉制御する。
【選択図】 図2
【解決手段】乗りかご11内に撮像装置19を設置し、その映像信号S1を映像制御部34を介して主制御装置21に与える。主制御装置21では、ドアゾーン信号S2に基づいて乗りかご11が停止階のドアゾーンに入ったことを検出し、ドア12を開閉後、所定時間以上停止した状態が続いたときに、映像信号S1に基づいて乗りかご11内の乗客の有無を検出し、無人であることを確認した上でトルク制御部33を通じてドアモータ31の閉動トルクを通常時よりも下げて戸閉制御する。
【選択図】 図2
Description
この発明は、エレベータのドアの開閉動作を制御するドア開閉制御装置に係り、特に同一階に停止した状態での閉動トルクの制御に特徴を有するエレベータのドア開閉制御装置に関する。
エレベータの乗りかごには、各階の乗場に到着したときに乗客が出入りするためのドアが設けられている。通常、走行中や待機中など全閉状態にあるとき、安全上のため、一定以上の閉動トルクがドアモータに対して与えられており、乗客の力でドアを簡単に開けられないようになっている。
ところが、例えばマンションやホテル、会社などに設置されたエレベータでは、夜間のように利用客が極端に少なくなる時間帯において、乗りかごが一定時間以上呼びを受けずに同一階に停止している状態がある。このような場合に、一定以上の閉動トルクをドアモータに対して常時与えて戸閉力を維持していることは、無駄に電力を消費することになり、また、ドアモータの寿命を短くしてしまうなどの問題がある。
従来、このような問題を解決するために、乗りかごが乗場に到着後、一旦ドアを開閉してから一定時間経過したときに、ドアモータの閉動トルクを下げて消費電力を抑えるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開平6−72676号公報
ドアモータの閉動トルクを下げると、ドアの戸閉保持力が弱くなるため、人力でドアを簡単に開けてしまうことができる。したがって、たとえ停止状態にあっても、安全のためには、乗りかご内に乗客がいないことを確認した上で、閉動トルクを下げる必要がある。これは、万が一、停止階以外の場所で乗りかごが長時間停止している場合に、乗客が勝手にドアを開けて外に出てしまわないにようにするためである。
なお、上記特許文献1では、かご荷重に基づいて乗客の有無を検出することが記載されている。しかしながら、かご荷重では正確に乗客の有無を検出することは難しく、例えば乗りかご内に重い荷物が置き忘れていると、乗客が存在しているものと誤検知してしまう可能性がある。
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、乗客の有無を正確に検出して、無人状態で停止している場合でのドアモータの消費電力を抑えるようにしたエレベータのドア開閉制御装置を提供することを目的とする。
本発明のエレベータのドア開閉制御装置は、エレベータの乗りかご内を撮影する撮影手段と、エレベータ運転時に上記乗りかごが停止階のドアゾーンに入ったことを検出するドアゾーン検出手段と、このドアゾーン検出手段によって上記乗りかごがドアゾーンに入ったことが検出された状態で、上記乗りかごのドアを開閉後、当該停止階で停止した状態が所定時間以上続いたときに、上記撮影手段から得られる上記乗りかご内の映像信号に基づいて乗客の有無を検出する乗客検出手段と、この乗客検出手段によって上記乗りかご内に乗客がいないことが検出された場合に、上記乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータの閉動トルクを所定レベルまで下げるように制御するトルク制御手段とを具備したことを特徴とする。
このような構成によれば、乗りかごが停止階のドアゾーンに入り、その停止階で所定時間以上停止したときに、乗りかご内の映像信号に基づいて乗客の有無が検出され、無人であることが確認された場合に閉動トルクが所定レベルまで下げられて消費電力が抑えられる。
また、本発明のエレベータのドア開閉制御装置は、エレベータの乗りかご内を撮影する撮影手段と、上記乗りかごの荷重を検出する荷重検出手段と、エレベータ運転時に上記乗りかごが停止階のドアゾーンに入ったことを検出するドアゾーン検出手段と、このドアゾーン検出手段によって上記乗りかごがドアゾーンに入ったことが検出された状態で、上記乗りかごのドアを開閉後、当該停止階で停止した状態が所定時間以上続いたときに、上記撮影手段から得られる上記乗りかご内の映像信号および上記荷重検出手段から得られる上記乗りかごの荷重信号に基づいて乗客の有無を検出する乗客検出手段と、この乗客検出手段によって上記乗りかご内に乗客がいないことが検出された場合に、上記乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータの閉動トルクを所定レベルまで下げるように制御するトルク制御手段とを具備したことを特徴とする。
このような構成によれば、乗りかごが停止階のドアゾーンに入り、その停止階で所定時間以上停止したときに、乗りかご内の映像信号と乗りかごの荷重信号の両信号に基づいて乗客の有無が検出され、無人であることが確認された場合に閉動トルクが所定レベルまで下げられて消費電力が抑えられる。
本発明によれば、乗りかごが無人の状態で同じ階で長時間停止した場合に、閉動トルクが通常時よりも低く制御されて、必要最低限の戸閉保持力にてドアが戸閉されるので、その間に消費される電力を大幅に削減することができ、また、ドアモータに流す電流量を減らしてモータ寿命を延ばすことができる。
この場合、乗りかごが停止状態にあるときに、乗りかご内の映像信号に基づいて乗客の有無を検出するようにしたことで、乗客が存在しているか否かを正確に検出することができる。したがって、何らかの理由で乗客が残っている場合には、不用意に閉動トルクを下げてしまう危険を回避することができる。
また、上記乗りかご内の映像信号の他に、乗りかごの荷重信号も加味することで、より正確に乗客の有無を検出することができ、さらに安全性を確保することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るエレベータの全体構成を示す図であり、マンションやホテル、会社などのビルに設置されている一般的なエレベータの構成が示されている。
図1は本発明の第1の実施形態に係るエレベータの全体構成を示す図であり、マンションやホテル、会社などのビルに設置されている一般的なエレベータの構成が示されている。
図中の11はエレベータの乗りかごであり、その乗りかご11の正面にドア12が図示せぬドア開閉機構により開閉自在に取り付けられている。この乗りかご11は、巻上げ機13の回転駆動に伴い、メインロープ14を介してカウンタウェイト(釣り合い重り)15と共につるべ式に昇降動作する。
また、乗りかご11の底部には、ドアゾーン検出用のマイクロスイッチ16が設置されている。このマイクロスイッチ16は、乗りかご11が昇降路内の各階の乗場17付近に突設された着床検出板18を通過したときにオン動作することで、乗りかご11が停止階のドアゾーン(着床時に乗りかご11のドア12を開閉するゾーン)に入ったことを検出する。
ここで、本実施形態では、乗りかご11が上記ドアゾーンに入った後の停止状態において、その乗りかご11内の乗客の有無を検出するための手段として、撮像装置19が設置されている。この撮像装置19は、例えばカラー撮影可能なCCDカメラからなり、乗りかご11内の乗客を頭上から撮影するべく、乗りかご11の天井11aの中央付近に、その撮影レンズを床面11bに向けて設置されている。
また、乗りかご11には、かご制御装置20が搭載されている。このかご制御装置20は、乗りかご11に搭載されたコンピュータであり、乗りかご11の動作制御に関わる各種制御を行う。
一方、例えばビルの最上部に設けられた機械室などに、群管理制御などを含むエレベータの運行に関わる全体の制御を統括的に行う主制御装置21が設置されている。この主制御装置21は、「制御盤」と呼ばれるメインコンピュータであって、乗りかご11を目的階へ所定の速度で移動させるようにインバータ装置22を介して巻上げ機13を駆動制御する。
図2は第1の実施形態におけるエレベータのドア開閉制御装置の機能構成を示すブロック図である。
このドア開閉制御装置は、乗りかご11のドア12を開閉動作させるためのドアモータ31と、このドアモータ31の回転駆動を制御するドア制御部32と、このドア制御部32によるドアモータ31のトルクを可変制御するためのトルク制御部33と、乗りかご11内に設置された撮像装置19の映像信号S1をエレベータシステムで扱える形式に変換して主制御装置21に出力する映像制御部34とを備える。
なお、図2の例では、上記各制御部32〜34がかご制御装置20に備えられている場合が示されているが、これらの制御部32〜34が制御盤である主制御装置21に設けられていても良い。
一方、主制御装置21には、映像制御部34にてエレベータ形式に変換された後の撮像装置19の映像信号S1が入力されると共に、ドアゾーン検出用のマイクロスイッチ16からのドアゾーン信号S2が入力されるようになっている。
主制御装置21は、上記ドアゾーン信号S2に基づいて乗りかご11が停止階のドアゾーンに入ったことを検出し、また、そのドアゾーンに乗りかご11が停止している状態において、上記映像信号S1に基づいて乗りかご11内の乗客の有無を検出する。そして、乗りかご11内に乗客が存在しないことを確認した場合に、主制御装置21は、そのときの戸閉保持力を低下させるために、トルク制御部33に対して閉動トルクを下げるように指示する。
トルク制御部33は、この指示を受けてドア制御部32に対してトルク制御信号を出力し、ドアモータ31の閉動トルクを制御する。なお、ドア制御部32では、ドアモータ31の現在のトルク値をトルク制御部33にフィードバックしており、トルク制御部33では、そのトルク値と目標とするトルク値との差分を算出し、その差分をゼロとするようなトルク制御信号を出力している。
図3は第1の実施形態におけるエレベータの乗りかご11内に設置された撮像装置19による撮影状態を示す図であり、図中の35は乗客を表している。
撮像装置19は、乗りかご11の天井11aに設置されており、乗客35の頭上から撮影を行う。この撮影により得られた映像信号S1は、映像制御部34を介して主制御装置21に与えられる。
ここで、主制御装置21では、乗りかご11の床面11bと乗客35の頭部35aのコントラストの差を経験値として持つことにより、上記映像信号S1に含まれる床面11bの各エリア毎の輝度信号に基づいて乗客35の有無を検出する。この場合、上記コントラストの差をより強調するため、床面11bは、例えば白などの明るい色を用いることが好ましい。
以下に、上記構成のドア開閉制御装置の動作について、図4のフローチャートを参照して説明する。
図4は第1の実施形態におけるエレベータのドア開閉制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
エレベータの運転中に、乗りかご11が乗場呼びまたはかご呼びに応答して目的の階へ着床すると、主制御装置21は、乗りかご11に設置されたドアゾーン検出用のマイクロスイッチ16から出力されるドアゾーン信号S2に基づいて、乗りかご11がその停止階のドアゾーンに入ったか否かを判断する(ステップA11)。
この場合、乗りかご11の走行中には、ドア12を開けられないように、強い戸閉保持力をもたらす通常の閉動トルクがドア制御部32に与えられており、乗りかご11がドアゾーンに入るまでの間はその閉動トルクにてドアモータ31が駆動されてドア12が全閉された状態にある(ステップA17)。上記通常の閉動トルクの値をT1とする。
乗りかご11がドアゾーンに入ったことが検出されると(ステップA11のYes)、当該乗場17で乗客を乗り降りさせるために、主制御装置21はトルク制御部33にドア開閉指示を出して、ドア12を一旦開閉する(ステップA12)。この場合、所定時間が経過するまでの間は、通常時の戸閉保持力にてドア12を閉じておくために、上記T1の通常の閉動トルクをかけておく。なお、上記所定時間の計時は、主制御装置21に内蔵された図示せぬタイマにより行われる。
ここで、停止階でのドア12の開閉後、所定時間以上経過しても呼びがなく、乗りかご11が同じ階で停止した状態が続いた場合には(ステップA13のYes)、主制御装置21は、乗りかご11内に設置された撮像装置19の映像信号S1に基づいて、乗りかご11内の乗客の有無を検出する(ステップA14)。
この場合、図3で説明したように、映像信号S1に含まれる乗りかご11の床面11bの各エリア毎に床面11bと乗客35の頭部35aとのコントラストの差から乗客35が存在するか否かを判断する。
その結果、乗りかご11内に乗客が存在している場合には(ステップA15のNo)、その乗客が内側から勝手にドア12をこじ開けてしまわないように、主制御装置21はトルク制御部33に戸閉信号を出し、上記通常の閉動トルクT1の力にてドア12を戸閉しておく(ステップA17)。なお、このときにドア12を簡単に開けられない状態にしておくのは、何らかの原因で乗りかご11が停止階でない場所で所定時間以上停止してしまった場合の安全対処によるものである。
一方、乗りかご11内に乗客が存在しなかった場合、つまり、無人であった場合には(ステップA15のYes)、主制御装置21はトルク制御部33に対して、そのときの閉動トルクを通常時のT1よりも低いT2のレベルまで下げて戸閉保持力を小さくするように指示を出す(ステップA16)。この指示を受けて、トルク制御部33では、閉動トルクT2で戸閉状態を維持するようにドア制御部32を通じてドアモータ31を駆動制御する。
なお、上記閉動トルクT2の値は、ゼロではなく、ある程度の戸閉保持力を有するが、乗客が簡単にドア12を開けられる程度の低い値である。具体的には、上記通常の閉動トルクT1の10%である。
以後、このような状態で呼びがかかるまでの間、待機し続けることになる。そして、呼びがあった場合には、その呼びに応答して乗りかご11が移動を開始する。その際、当該停止階のドアゾーンを離れるため、ドアモータ31の閉動トルクがT2からT1に変更されて、乗りかご11のドア12が強い力で戸閉された状態となる。
このように、乗りかご11が無人の状態で同じ階で長時間停止した場合に、ドアモータ31の閉動トルクが通常時よりも低く制御されて、必要最低限の戸閉保持力にてドア12が戸閉される。したがって、従来方式のように常に強い戸閉保持力にて待機していた場合に比べて、その間に消費される電力を大幅に削減することができ、また、ドアモータ31に流す電流量を減らして、モータコイルの劣化を防いで、モータ寿命を延ばすことができる。
また、乗りかご11が停止状態にあるときに、その乗りかご11内に設置された撮像装置19の映像信号S1によって乗客の有無を確認してから閉動トルクを下げるようにしたことで、何らかの理由で乗客が残っている場合に不用意に閉動トルクを下げてしまう危険を回避することができる。この場合、カメラ映像による乗客の検出方法は、荷重による検出方法と違って検出精度が高いため、例えば乗りかご11内に置き忘れた荷物を乗客と間違ってしまうことはなく、常に正確に乗客の有無を検出してトルク制御を行うことができる。
なお、上記実施形態では、映像信号S1に基づいて乗客の有無を検出する場合に、乗りかご11の床面11bと乗客35の頭部35aとのコントラストの差から判断するようにしたが、例えば一般的に知られている画像解析技術を利用して乗りかご11内の映像情報を解析処理し、その解析結果に基づいて乗客の有無を検出するようにしても良い。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上記第1の実施形態では、撮影装置を用いて乗客の有無を検出するようにしたが、第2の実施形態では、さらにかご室の荷重を加味して乗客の有無を検出することを特徴としている。
図5は本発明の第2の実施形態におけるエレベータのドア開閉制御装置の機能構成を示すブロック図である。
上記第1の実施形態(図2参照)と同様に、このドア開閉制御装置は、乗りかご11のドア12を開閉動作させるためのドアモータ31と、このドアモータ31の回転駆動を制御するドア制御部32と、このドア制御部32によるドアモータ31のトルクを可変制御するためのトルク制御部33と、乗りかご11内に設置された撮像装置19の映像信号S1をエレベータシステムで扱える形式に変換して主制御装置21に出力する映像制御部34とを備える。
上記構成に加え、第2の実施形態では、乗りかご11内の乗客の有無を検出するための構成要素として、さらに荷重センサ36を備えている。この荷重センサ36は、例えば乗りかご11の底部に設置されており、現在のかご荷重を検出して、その荷重信号S3を主制御装置21に出力する。
以下に、第2の実施形態におけるドア開閉制御装置の動作について、図6のフローチャートを参照して説明する。
図6は第2の実施形態におけるエレベータのドア開閉制御装置の処理動作を示すフローチャートである。基本的な処理の流れは、上記第1の実施形態における図4と同様である。
すなわち、エレベータの運転中に、乗りかご11が乗場呼びまたはかご呼びに応答して目的の階へ着床すると、主制御装置21は、乗りかご11に設置されたドアゾーン検出用のマイクロスイッチ16から出力されるドアゾーン信号S2に基づいて、乗りかご11がその停止階のドアゾーンに入ったか否かを判断する(ステップB11)。
この場合、乗りかご11の走行中には、ドア12を開けられないように、強い戸閉保持力をもたらす通常の閉動トルクがドア制御部32に与えられており、乗りかご11がドアゾーンに入るまでの間はその閉動トルクにてドアモータ31が駆動されてドア12が全閉された状態にある(ステップB17)。上記通常の閉動トルクの値をT1とする。
乗りかご11がドアゾーンに入ったことが検出されると(ステップB11のYes)、当該乗場17で乗客を乗り降りさせるために、主制御装置21はトルク制御部33にドア開閉指示を出して、ドア12を一旦開閉する(ステップB12)。この場合、所定時間が経過するまでの間は、通常時の戸閉保持力にてドア12を閉じておくために、上記T1の通常の閉動トルクをかけておく。なお、上記所定時間の計時は、主制御装置21に内蔵された図示せぬタイマにより行われる。
ここで、停止階でのドア12の開閉後、所定時間以上経過しても呼びがなく、乗りかご11が同じ階で停止した状態が続いた場合において(ステップB13のYes)、主制御装置21は、乗りかご11内に設置された撮像装置19の映像信号S1と、乗りかご11の底部に設置された荷重センサ36の荷重信号S3とに基づいて、乗客の有無を検出する(ステップB14)。
この場合、撮像装置19による検出方法では、図3で説明したように、その映像信号S1に含まれる乗りかご11の床面11bの各エリア毎に床面11bと乗客35の頭部35aとのコントラストの差から乗客35が存在するか否かを判断する。
一方、荷重センサ36による検出方法では、その荷重信号S3で示されるかご荷重の値が規定値を超えているか否かにより判断する。上記規定値は、乗客を乗せていない場合のかご荷重に多少の誤差値を加えた値であり、この規定値よりも荷重が大きい場合に乗客ありと判断する。
ここで、映像信号S1および荷重信号S3のうちの少なくとも一方で乗客ありと判断された場合には(ステップB15のNo)、安全のため、主制御装置21はトルク制御部33に戸閉信号を出し、上記通常の閉動トルクT1の力にてドア12を戸閉しておく(ステップB17)。
一方、映像信号S1および荷重信号S3の両方で乗客なしと判断された場合にのみ(ステップB15のYes)、主制御装置21はトルク制御部33に対して、そのときの閉動トルクを通常時のT1よりも低いT2のレベルまで下げて戸閉保持力を小さくするように指示を出す(ステップB16)。この指示を受けて、トルク制御部33では、閉動トルクT2で戸閉状態を維持するようにドア制御部32を通じてドアモータ31を駆動制御する。
なお、既に説明したように、上記閉動トルクT2の値は、ゼロではなく、ある程度の戸閉保持力を有するが、乗客が簡単にドア12を開けられる程度の低い値である。具体的には、上記通常の閉動トルクT1の10%である。
以後、このような状態で呼びがかかるまでの間、待機し続けることになる。そして、呼びがあった場合には、その呼びに応答して乗りかご11が移動を開始する。その際、当該停止階のドアゾーンを離れるため、ドアモータ31の閉動トルクがT2からT1に変更されて、乗りかご11のドア12が強い力で戸閉された状態となる。
このように、撮像装置19と荷重センサ36を併用することで、上記第1の実施形態よりも高精度に乗客の有無を検出することができ、乗りかご11が無人である場合にのみ閉動トルクを下げて低電力で戸閉しておくことができる。
なお、上記各実施形態では、1台のエレベータについて説明したが、多数のエレベータが並設されている場合にも同様であり、これらのエレベータの乗りかごが長時間停止している場合にそれぞれの閉動トルクを通常時よりも低く制御することで、消費電力を大幅に抑えることができる。
また、正面と裏面の両方にドアを有する乗りかごでも適用可能であり、その乗りかごが長時間停止している場合に、両方のドアに対して閉動トルクを通常時よりも低く制御することで、消費電力を大幅に抑えることができる。
要するに、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
11…エレベータの乗りかご、11a…天井、11b…床面、12…ドア、13…巻上げ機、14…メインロープ、15…カウンタウェイト、16…ドアゾーン検出用のマイクロスイッチ、17…乗場、18…着床検出板、19…撮像装置、20…かご制御装置、21…主制御装置、22…インバータ装置、31…ドアモータ、32…ドア制御部、33…トルク制御部、34…映像制御部、35…乗客、36…荷重センサ、S1…映像信号、S2…ドアゾーン信号、S3…荷重信号。
Claims (3)
- エレベータの乗りかご内を撮影する撮影手段と、
エレベータ運転時に上記乗りかごが停止階のドアゾーンに入ったことを検出するドアゾーン検出手段と、
このドアゾーン検出手段によって上記乗りかごがドアゾーンに入ったことが検出された状態で、上記乗りかごのドアを開閉後、当該停止階で停止した状態が所定時間以上続いたときに、上記撮影手段から得られる上記乗りかご内の映像信号に基づいて乗客の有無を検出する乗客検出手段と、
この乗客検出手段によって上記乗りかご内に乗客がいないことが検出された場合に、上記乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータの閉動トルクを所定レベルまで下げるように制御するトルク制御手段と
を具備したことを特徴とするエレベータのドア開閉制御装置。 - エレベータの乗りかご内を撮影する撮影手段と、
上記乗りかごの荷重を検出する荷重検出手段と、
エレベータ運転時に上記乗りかごが停止階のドアゾーンに入ったことを検出するドアゾーン検出手段と、
このドアゾーン検出手段によって上記乗りかごがドアゾーンに入ったことが検出された状態で、上記乗りかごのドアを開閉後、当該停止階で停止した状態が所定時間以上続いたときに、上記撮影手段から得られる上記乗りかご内の映像信号および上記荷重検出手段から得られる上記乗りかごの荷重信号に基づいて乗客の有無を検出する乗客検出手段と、
この乗客検出手段によって上記乗りかご内に乗客がいないことが検出された場合に、上記乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータの閉動トルクを所定レベルまで下げるように制御するトルク制御手段と
を具備したことを特徴とするエレベータのドア開閉制御装置。 - 上記撮影手段は、上記乗りかごの天井から床面に向けて撮影を行うように設置されており、
上記乗客検出手段は、上記乗りかごの床面と乗客の頭部とのコントラストの差から乗客の有無を検出することを特徴とする請求項1または2記載のエレベータのドア開閉制御装置。
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Cited By (2)
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CN106167206A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-11-30 | 宁波宏大电梯有限公司 | 一种节能型电梯及电梯的节能方法 |
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2004
- 2004-03-15 JP JP2004072060A patent/JP2005255369A/ja active Pending
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