JP2013220926A - エレベータのかご位置検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータのかごの位置を検出するとともに、脱落や故障などのトランスポンダの異常を検出するエレベータのかご位置検出システムを提供すること。
【解決手段】各乗場階のフロア近くの昇降路に配置され配置位置を示すＩＤ情報を発信するトランスポンダと、エレベータのかごに取り付けられトランスポンダからのＩＤ情報を受信するトランシーバと、トランスポンダと一対で昇降路に設置されたプレートと、プレートの位置を検出しトランシーバがトランスポンダからのＩＤ情報の受信範囲内にあるときにプレートの検出範囲内となる位置にトランシーバと一対でかごに取り付けられたプレート検出器と、トランシーバの出力およびプレート検出器の出力からトランスポンダの異常を検出するエラー診断部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータのかご位置を検出するエレベータのかご位置検出システムに関するものである。

従来のエレベータ位置測定システムでは、昇降路内の各乗場階の位置にトランスポンダが配置されている。かごには、トランスポンダに対する質問信号を送信するトランシーバが搭載されている。そして、トランスポンダがトランシーバからの質問信号を受信すると、その質問信号を受信したトランスポンダからトランシーバに対して位置データが送信され、かごの位置が検出されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１１０３２２号広報

上記のような従来のエレベータのかご位置検出システムでは、トランスポンダの昇降路内からの脱落、あるいは、トランスポンダの故障による動作不良など、トランスポンダに異常が発生し、トランシーバがトランスポンダからの位置データを受信しないときに、かごが乗場階に位置していないのかトランスポンダに異常が発生したのかを見分けることが出来ないという問題があった。

本発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、脱落や故障などのトランスポンダの異常を検出するエレベータのかご位置検出システムを提供することを目的としている。

本発明によるエレベータのかご位置検出システムは、各乗場階のフロア近くの昇降路に配置され配置位置を示すＩＤ情報を発信するトランスポンダと、エレベータのかごに取り付けられトランスポンダからのＩＤ情報を受信するトランシーバと、トランスポンダと一対で昇降路に設置されたプレートと、プレートの位置を検出しトランシーバがトランスポンダからのＩＤ情報の受信範囲内にあるときにプレートの検出範囲内となる位置にトランシーバと一対でかごに取り付けられたプレート検出器と、トランシーバの出力およびプレート検出器の出力からトランスポンダの異常を検出するエラー診断部とを備えるものである。

本発明によれば、各乗場階のフロア近くの昇降路に配置され配置位置を示すＩＤ情報を発信するトランスポンダと、エレベータのかごに取り付けられトランスポンダからのＩＤ情報を受信するトランシーバと、トランスポンダと一対で昇降路に設置されたプレートと、プレートの位置を検出しトランシーバがトランスポンダからのＩＤ情報の受信範囲内にあるときにプレートの検出範囲内となる位置にトランシーバと一対でかごに取り付けられたプレート検出器と、トランシーバの出力およびプレート検出器の出力からトランスポンダの異常を検出するエラー診断部とを備えているので、エレベータのかごの位置を検出するとともに、トランスポンダの脱落や故障などの異常状態になったことを検出することができる。

本発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態１によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１によるエレベータのかご位置検出システムの動作を説明するための信号波形図である。 本発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態２によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２によるエレベータのかご位置検出システムの動作を説明するための信号波形図である。 本発明の実施の形態３によるエレベータ装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態３によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３によるエレベータのかご位置検出システムのトランスポンダ順序記憶部に記憶されている情報を示す図である。 本発明の実施の形態３によるエレベータのかご位置検出システムの動作を示す図である。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。また、図２は、本発明の実施の形態１によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。図１において、昇降路１の上部には、駆動シーブ６を有する巻上機５が配置されている。駆動シーブ６には、ロープ３が巻きかけられている。昇降路１内には、ロープ３によって、かご２およびカウンターウェイト４がつり下げられている。かご２およびカウンターウェイト４は、巻上機５の駆動力によって昇降される。巻上機５の動作は、図２に示されているように、エレベータ制御部７によって制御される。

昇降路１において、各乗場階のフロア８の近くの所定位置には、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃが取り付けられている。また、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃのそれぞれの下部には、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが取り付けられている。実施の形態１では、例えば、プレート３１ｂはトランスポンダ１１ｂの上部に取り付けられているが、プレート３１ｂはトランスポンダ１１ｂと一対となって設置され、プレート３１ｂとトランスポンダ１１ｂの位置関係が、プレート３１ａとトランスポンダ１１ａの位置関係、プレート３１ｃとトランスポンダ１１ｃの位置関係の全てと同じ位置関係にあればよい。

図１では、プレートとトランスポンダがそれぞれ３個ずつの場合を示しているが、プレート及びトランスポンダの数は建物の階数などに応じて決めればよい。トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、乗場階を示すデータや位置データなどのトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃそれぞれの配置位置を示すＩＤ情報を有している。

かご２の下部には、プレート検出器３０とトランシーバ１０が取り付けられている。プレート検出機３０およびトランシーバ１０は、かご２の昇降に伴って、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよびトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対して相対的に移動する。

トランシーバ１０は質問信号２０を発信している。例えば、図１に示されているように、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ｂから所定の伝送範囲内に位置するとき、トランスポンダ１１ｂはトランシーバ１０からの質問信号２０に反応して、トランスポンダ１１ｂが有しているＩＤ情報を元に生成される識別信号２１を発信する。トランシーバ１０は、識別信号２１を受信することにより、まず、トランスポンダが存在することを検出する。その後、受信した識別信号２１からＩＤ情報を取り出し、通信しているトランシーバがトランシーバ１１ｂであることを検出する。これにより、エレベータのかご２がトランシーバ１１ｂの設置されている乗場階に位置していることが分かる。

トランシーバ１０とトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、どちらもコイル回路部を有し、コイル回路部間の電磁的結合によって信号のやりとりを行う。トランシーバ１０とトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、どちらも電波通信の送信部と受信部とを有し、電波通信によって信号のやりとりを行うものでも良い。トランシーバ１０とトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの伝送範囲は、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの配置間隔に比べて十分小さく設定されている。そのため、例えば、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ｂを検出しているときに、トランスポンダ１１ａやトランスポンダ１１ｃを検出することはない。

また、かご２の下部にはプレート検出器３０が取り付けられている。昇降路１において、各乗場階のフロア８の近くの所定位置には、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃが取り付けられている。プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃは磁気を通さない金属板であり、プレート検出機３０は磁気によりプレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃの位置を検出するものである。例えば、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃは光を通さない板であって、プレート検出機３０は光学式でプレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃの位置を検出するものとしても良い。プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよびプレート検出器３０は、プレート検出器３０によってプレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃの位置が検出できるものであれば、どの様なものであってもかまわない。

プレート３１ａはトランスポンダ１１ａに、プレート３１ｂはトランスポンダ１１ｂに、プレート３１ｃはトランスポンダ１１ｃに、それぞれ対応した位置にある。図１に示されているように、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ｂを検出する状態にかご２が位置しているときに、すなわち、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ｂからのＩＤ情報を含んだ識別信号２１を受信できる受信範囲内にある時に、プレート検出機３０がプレート３１ｂを検出する検出範囲内にプレート３１ｂを取り付ける。プレート３１ａ、３１ｃの取り付け位置についても、同様である。

図２は、本発明の実施の形態１によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。トランシーバ１０からは、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが存在することを検出した結果がエラー診断部４０に出力される。プレート検出器３０からは、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃが存在することを検出した結果がエラー診断部４０に出力される。

図３を用いて、エラー診断部４０の動作について説明する。図３は、プレート検出器３０、トランシーバ１０、エラー診断部４０のそれぞれの出力信号の時間変化を示したものである。プレート検出器３０は、通常の状態では「プレートなし」の信号を出力するが、プレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃのいずれかの存在を検出すると「プレートあり」の信号を出力する。トランシーバ１０は、通常の状態では「トランスポンダなし」の信号を出力するが、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃのいずれかの存在を検出すると、「トランスポンダあり」の信号を出力する。

エラー診断部４０は、プレート検出器３０が「プレートあり」の信号を出力しているときに、トランシーバ１０の出力が「トランスポンダなし」のままで変化がない場合、プレート検出器３０の出力が「プレートなし」に変化した後に、出力信号を「異常あり」とする。上記以外の状態では、常に「異常なし」の信号を出力する。これにより、トランスポンダトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが所定の位置に存在し正常に動作している場合は、プレート検出器３０の出力信号が「プレートあり」となっているときにトランシーバから「トランスポンダあり」の信号が出力されるため、エラー診断部４０は「異常なし」の信号を出力し続ける。しかし、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが所定の位置に存在していない、あるいは、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが正常に動作しない場合は、プレート検出器３０の出力信号が「プレートあり」となっているときにトランシーバから「トランスポンダあり」の信号が出力されないため、エラー診断部４０からは「異常あり」の信号が出力されることになる。これにより、かご２の位置を検出するとともに、脱落や故障などのトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの異常を検出することができる。

エラー診断部４０の出力信号は、エレベータ制御部７に入力される。エレベータ制御部７は、エラー診断部４０から「異常あり」の信号を受け取ると、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの異常に対応する運転を行う。例えば、かご２を最寄りの乗場階に着床させて、かご２の運転を停止させる。

なお、図１では、プレート検出器３０とトランシーバ１０、プレート３１ａとトランスポンダ１１ａ、プレート３１ｂとトランスポンダ１１ｂ、および、プレート３１ｃとトランスポンダ１１ｃが、それぞれ、隣接して取り付けられているが、必ずしも隣接している必要はなく、例えば、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ｂを検出する状態にかご２が位置しているときに、プレート検出機３０がプレート３１ｂを検出する位置にプレート３１ｂを取り付けられていればよい。プレート３１ａ、３１ｃの取り付け位置についても、同様である。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。図４を実施の形態１によるエレベータ装置の構成図である図１と比べると、プレート検出器３０とプレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃが無く、巻上機５の駆動シーブ６に連動して回転するエンコーダ６１が設定されている以外は同じである。エンコーダ６１は、駆動シーブ６の回転に応じた信号を出力するため、この出力信号からかご２の位置を算出することができる。

昇降路１において、各乗場階のフロア８の近くの所定位置には、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが取り付けられている。トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、階床データや位置データなどのかご２の位置を検出するためのＩＤ情報を有している。かご２の下部には、トランシーバ１０が取り付けられている。トランシーバ１０は、かご２の昇降に伴って、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対して相対的に移動する。

図５は、本発明の実施の形態２によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２によるエレベータのかご位置検出システムでは、トランスポンダ位置記憶部４１、トランスポンダ確認タイミング発生部４２、エラー診断部４３を備えている。トランスポンダ位置記憶部４１は、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃを検出できる位置にかご２があるときのエンコーダ６１の値を記憶するものである。例えば、エレベータを運用する前の段階において、かご２を昇降路１の全域にわたって移動させ、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃを検出できたときのエンコーダ６１の出力信号の値を記憶する。

トランスポンダ確認タイミング発生部４２は、エンコーダ６１の出力値とトランスポンダ位置記憶部４１に記憶された値とを比較し、両者が一致したときに「ＨＩ」の信号を出力し、一致しないときは「ＬＯ」の信号を出力する。これにより、トランシーバ１０がトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃを検出できる位置にかご２があるときにトランスポンダ確認タイミング発生部４２から「ＨＩ」の信号を出力され、それ以外のときにはトランスポンダ確認タイミング発生部４２から「ＬＯ」の信号を出力されることになる。トランスポンダ確認タイミング発生部４２の出力は、エラー診断部４３に入力される。

図６を用いて、エラー診断部４３の動作について説明する。図６は、トランスポンダ確認タイミング発生部４２、トランシーバ１０、エラー診断部４３のそれぞれの出力信号の時間変化を示したものである。トランシーバ１０は、通常の状態では「トランスポンダなし」の信号を出力するが、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃのいずれかの存在を検出すると、「トランスポンダあり」の信号を出力する。エラー診断部４３は、トランスポンダ確認タイミング発生部４２の出力信号が「ＨＩ」のときにトランシーバ１０の出力が「トランスポンダなし」のままで変化がない場合、トランスポンダ確認タイミング発生部の出力が「ＬＯ」に変化した後に、出力信号を「異常あり」とする。上記以外の状態では、常に「異常なし」の信号を出力する。これにより、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが所定の位置に存在し正常に動作している場合は、トランスポンダ確認タイミング発生部４２の出力信号が「ＨＩ」となっているときにトランシーバから「トランスポンダあり」の信号が出力されるため、エラー診断部４３は「異常なし」の信号を出力し続ける。しかし、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが所定の位置に存在していない、あるいは、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが正常に動作しない場合は、トランスポンダ確認タイミング発生部４２の出力信号が「ＨＩ」となっているときにトランシーバから「トランスポンダあり」の信号が出力されないため、エラー診断部４３からは「異常あり」の信号が出力されることになる。これにより、脱落や故障などのトランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの異常を検出することができる。

エラー診断部４３の出力信号は、エレベータ制御部７に入力される。エレベータ制御部７は、エラー診断部４３から「異常あり」の信号を受け取ると、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの異常に対応する運転を行う。例えば、かご２を最寄りの乗場階に着床させて、かご２の運転を停止させる。

実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３によるエレベータ装置を示す構成図である。図７を実施の形態１によるエレベータ装置の構成図である図１と比べると、プレート検出器３０とプレート３１ａ、３１ｂ、３１ｃが無い以外は同じである。

昇降路１において、各乗場階のフロア８の近くの所定位置には、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが取り付けられている。トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、階床データや位置データなどのかご２の位置を検出するためのＩＤ情報を有している。かご２の下部には、トランシーバ１０が取り付けられている。トランシーバ１０は、かご２の昇降に伴って、トランスポンダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対して相対的に移動する。

図８は、本発明の実施の形態３によるエレベータのかご位置検出システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３によるエレベータのかご位置検出システムでは、トランスポンダ順序記憶部４４、エラー診断部４５を備えている。例えば、トランシーバ１０が図７に示すような位置にあるとき、トランシーバ１０は、トランスポンダ１１ｂからの識別信号２１を受信すると、識別信号２１からトランスポンダ１１ｂのＩＤ情報を生成し、ＩＤ情報をエラー診断部４５に出力する。

図９は、トランスポンダ順序記憶部４４に記憶されている情報を示している。図９に示されている例では、図７に示されたトランスポンダ１１ａにはＩＤ情報として「ＩＤ１」が割り当てられており、トランスポンダ１１ｂにはＩＤ情報として「ＩＤ２」、トランスポンダ１１ｃにはＩＤ情報として「ＩＤ３」が割り当てられている。図７には示されていないが、トランスポンダ１１ｃの１つ下の乗場階のフロア８に設置されたトランスポンダにはＩＤ情報として「ＩＤ４」が割り当てられている。以下同様に、下の乗場階のフロア８に設置されたトランスポンダには、ＩＤ情報として設置場所が上から順番に「ＩＤ５」「ＩＤ６」「ＩＤ７」が割り当てられている。トランスポンダ順序記憶部４４には、最も高い位置に設置されたトランスポンダのＩＤ情報から最も低い位置に設置されたトランスポンダのＩＤ情報までが、トランスポンダの設置順に記憶されている。

エラー診断部４５は、トランシーバ１０からのＩＤ情報を受信したときに、連続して受信した異なる２つのＩＤ情報を検証する。エラー診断部４５の動作を、図１０を用いて説明する。図１０は、トランシーバ１０からの出力信号として「ＩＤ１」「ＩＤ２」「ＩＤ３」「ＩＤ２」「ＩＤ３」「ＩＤ５」の順番でエラー診断部４５に信号が入力されたことを示している。エラー診断部４５は、トランシーバ１０から最初に「ＩＤ１」を受信する。次に、エラー診断部４５は、トランシーバ１０から「ＩＤ２」を受信する。この時点で、連続して受信した異なる２つのＩＤ情報である「ＩＤ１」と「ＩＤ２」を図９に示されたトランスポンダ順序記憶部４４に記憶されたＩＤ情報と比較する。「ＩＤ１」と「ＩＤ２」は、図９に示されたＩＤ情報において隣り合っているため、これを正常と判断し、エラー診断部４５は「正常」の信号を出力する。

次に、トランシーバ１０からの入力信号として「ＩＤ３」がエラー診断部４５に入力される。この時点では、先に受信した「ＩＤ２」と今回受信した「ＩＤ３」を図９に示されたトランスポンダ順序記憶部４４に記憶されたＩＤ情報と比較し、「ＩＤ２」と「ＩＤ３」は、図９に示されたＩＤ情報において隣り合っているため、これを正常と判断し、エラー診断部４５は「正常」の信号を出力する。

トランシーバ１０からの出力信号として「ＩＤ１」「ＩＤ２」「ＩＤ３」「ＩＤ２」「ＩＤ３」の順番でエラー診断部４５に信号が入力されるときまでは、上記の動作によりエラー診断部４５は「正常」の信号を出力する。しかし、次に、トランシーバ１０からの入力信号として「ＩＤ５」がエラー診断部４５に入力される。この時点では、先に受信した「ＩＤ３」と今回受信した「ＩＤ５」を図９に示されたトランスポンダ順序記憶部４４に記憶されたＩＤ情報と比較し、「ＩＤ３」と「ＩＤ５」は、図９に示されたＩＤ情報において隣り合っていないので、これを異常と判断し、エラー診断部４５は「異常」の信号を出力する。これにより、脱落や故障などのトランスポンダの異常を検出することができる。

エラー診断部４５の出力信号は、エレベータ制御部７に入力される。エレベータ制御部７は、エラー診断部４５から「異常」の信号を受け取ると、トランスポンダの異常に対応する運転を行う。例えば、かご２を最寄りの乗場階に着床させて、かご２の運転を停止させる。

１ 昇降路
２ かご
１０ トランシーバ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ トランスポンダ
３０ プレート検出器
３１ プレート
４０ エラー診断部

Claims (4)

1. 各乗場階のフロア近くの昇降路に配置され配置位置を示すＩＤ情報を発信するトランスポンダと、
   エレベータのかごに取り付けられ前記トランスポンダからの前記ＩＤ情報を受信するトランシーバと、
   前記トランスポンダと一対で前記昇降路に設置されたプレートと、
   前記プレートの位置を検出し前記トランシーバが前記トランスポンダからの前記ＩＤ情報の受信範囲内にあるときに前記プレートの検出範囲内となる位置に前記トランシーバと一対で前記かごに取り付けられたプレート検出器と、
   前記トランシーバの出力および前記プレート検出器の出力からトランスポンダの異常を検出するエラー診断部と
   を備えたエレベータのかご位置検出システム。
2. エレベータのかごをつり下げたロープを巻き上げる巻上機と、
   前記巻上機の回転に応じた信号を出力するエンコーダと、
   各乗場階のフロア近くの昇降路に配置され配置位置を示すＩＤ情報を発信するトランスポンダと、
   前記かごに取り付けられ前記トランスポンダからの前記ＩＤ情報を受信するトランシーバと、
   前記トランシーバが前記トランスポンダからの前記ＩＤ情報の受信範囲内にあるときの前記エンコーダの出力信号を記憶するトランスポンダ位置記憶部と、
   前記トランスポンダ位置記憶部に記憶されたデータを前記エンコーダの出力と比較した結果を出力するトランスポンダ確認タイミング発生部と、
   前記トランシーバの出力および前記トランスポンダ確認タイミング発生部の出力からトランスポンダの異常を検出するエラー診断部と
   を備えたエレベータのかご位置検出システム。
3. 各乗場階のフロア近くの昇降路に配置され配置位置を示すＩＤ情報を発信するトランスポンダと、
   エレベータのかごに取り付けられ前記トランスポンダからの前記ＩＤ情報を受信するトランシーバと、
   前記トランスポンダが発信する前記ＩＤ情報を前記昇降路内における前記トランスポンダの配置順で記憶するトランスポンダ順序記憶部と、
   前記トランシーバから出力される前記ＩＤ情報および前記トランスポンダ順序記憶部の情報からトランスポンダの異常を検出するエラー診断部と
   を備えたエレベータのかご位置検出システム。
4. トランシーバは質問信号を発信し、トランスポンダは前記質問信号に反応してＩＤ情報を発信することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエレベータのかご位置検出システム。

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