JP4764697B2 - 乗りかご位置検出システム - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの乗りかご位置検出システムに係り、特に、救出運転時の乗りかごの高さ位置(絶対距離)を検出する手段に関する。

エレベータ位置検出装置として、ロータリエンコーダを用いる方式が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

これら従来例のロータリエンコーダは、巻き上げ機の軸に直結して駆動され、または、ローラを介して調速機(ガバナ)のプーリにより摩擦駆動される。

ロータリエンコーダは、軸が一定量回転するごとにパルスを出力する。このパルスを数えれば、回転数や回転角度を検出できる。

しかし、インクリメンタルロータリエンコーダでは、回転軸の絶対的な位置を検出できない。回転角度を正確に検出するには、回転軸を機械的基準位置に合わせ、そこから数え始める初期化処理をしなければならない。

これに対して、アブソリュートロータリエンコーダでは、グレイコードなど何ビットかの絶対的な２進データを出力するので、回転軸の絶対的な位置を検出でき、機械的な位置合わせでカウントをリセットする初期化処理が不要となり、エレベータ位置を正確に検出できるとされている。

複数の乗りかごを並べて設置したエレベータにおいて、乗りかごが何らかの原因で階床ドアと一致しない高さ位置で停止してしまった場合、隣り合う乗りかごを用いた救出運転時には、救出乗りかごを最高運転速度で走行させ、停止乗りかごとのドッキング位置に近づいたら、一定速度まで減速し、救出乗りかごを停止乗りかごにドッキングさせる方式も提案されている。

救出乗りかごおよび停止乗りかごの位置検出や救出運転速度制御などは、通信線を介して接続されているエレベータ制御装置で実行される。

特開平０５−０９７３４０号公報(第２頁 図１)

エレベータ位置を正確に検出できるとされているアブソリュートロータリエンコーダでも、実際は、ロープの伸縮，ローラ上のロープの巻き位置の変化，調速機の摩耗，調速機による駆動摩擦力の変化などの影響を受けて、ロータリエンコーダの回転位置と乗りかご位置との関係が徐々にずれるので、補正が必要となる。例えば、階床ごとまたは一定距離ごとに、絶対位置決めのため遮蔽板を設置し、フォトインタラプタからの検出信号により補正しなければならなかった。

また、救出乗りかごの階高テーブルを参照して停止乗りかごの位置を認識する場合、階床のほぼ中間位置で停止している停止乗りかごについて、誤差の影響で、上の階の側に停止していると認識したり、下の階の側に停止していると認識したりして、故障乗りかごを最終的に移動させる階床を決定する際の不確定要因となり、最善の救出手順とはならないこともあった。

本発明の課題は、ロープの伸縮，ローラ上のロープの巻き位置の変化，調速機の摩耗，調速機による駆動摩擦力の変化などの影響を排除し、乗りかごの高さ位置を常に正確に計測する手段を備えた乗りかご位置検出システムを提供することである。

本発明は、複数の乗りかごを並べて設置したエレベータシステムにおいて、並べて設置された高さＢの複数の乗りかごの上面にそれぞれ搭載され昇降路天井基準面と乗りかご上面との絶対距離Ａを計測する乗りかご上側高さ位置検出センサと、複数の乗りかごの下面にそれぞれ搭載され昇降路床基準面と乗りかごの下面との絶対距離Ｃを計測する乗りかご下側高さ位置検出センサと、各乗りかごで共通に上部または下部に対向させてそれぞれ設けられたレーザまたは赤外線を照射して受信するドッキング時高さ位置合わせセンサと、絶対距離Ａ，乗りかご高さＢ，絶対距離Ｃの加算値と昇降路天井基準面および昇降路床基準面の間の距離Ｈとを比較しその差が所定値以内ならば乗りかご位置が正確であると判断しその差が所定値を超えたら乗りかご位置が正確でないと判断し、救出運転時にドッキング時高さ位置合わせセンサからの信号に基づいて乗りかご同士の高さを直接検出する乗りかご位置演算手段と、を備え、乗りかごが階床ドアと一致しない高さ位置で停止し隣り合う乗りかごを用いて救出運転する際に、乗りかご上側高さ位置検出センサからの信号に基づいて救出乗りかごを最高運転速度で走行させ、停止乗りかごとのドッキング位置に近づいたら一定速度まで減速し、ドッキング時高さ位置合わせセンサによる高さ位置検出に切り換え、乗りかご同士の高さを直接検出し、相対的高さが一致したら停止乗りかごから救出乗りかごに乗客を案内し、最寄りまたは所定の階床まで救出乗りかごを運転することを特徴とする。

本発明によれば、乗りかごの高さ位置を絶対距離として検出するので、ロープの伸縮，ローラ上のロープの巻き位置の変化，調速機の摩耗，調速機による駆動摩擦力の変化などの影響を排除し、乗りかごの高さ位置を常に正確に計測できる。

救出運転ドッキング時に乗りかごの高さを合わせる光学センサを各乗りかごで共通に上部または下部に対向させて設置し、この光学センサによる高さ位置検出に切り換え、乗りかご同士の相対的高さを直接検出するので、乗りかごの高さ位置をより正確かつ迅速に合わせられる。

また、レーザまたは赤外線を用いる距離センサを乗りかご外に設置すればよいから、本発明は、既設のエレベータにも容易に適用できる。

次に、図１および図２を参照して、本発明による乗りかご位置検出システムの実施例を説明する。

図１は、本発明による乗りかご位置検出システムの実施例の全体構成を示す正面図である。

図１において、駆動装置２が、エレベータ制御装置１からの制御信号に基づいて、ロープ３の両端に吊り下げられたカウンタウェイト４と乗りかご５とを駆動し、乗客の呼び出しに応答する。ここでは、何らかの理由で、乗りかご５ｂが階床に一致しない高さ位置で停止したときに、乗りかご５ａが救出に行くと仮定する。

本発明においては、各乗りかご５ａ，５ｂの上面に、乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｕを設け、各乗りかご５ａ，５ｂの下面に、乗りかご下側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｄを設けてある。また、各乗りかご５ａ，５ｂで共通に、上部または下部に対向させて、ドッキング時高さ位置(相対位置)合わせセンサ８を設けてある。

ここでは演算機能ブロックの詳細な内部構成を図示していないが、エレベータ制御装置１内に設置された乗りかご位置演算手段１１は、昇降路天井基準面６と各乗りかご５ａ，５ｂの上面との距離Ａと、乗りかご５自体の高さＢと、昇降路床基準面０と各乗りかご５ａ，５ｂの下面との距離Ｃとを加算する。加算結果Ａ＋Ｂ＋Ｃと昇降路天井基準面６および昇降路床基準面０の間の設計距離Ｈと比較し、その差が所定値以内ならば、乗りかご位置を正確に検出できていると判断し、その差が所定値を越えたら、乗りかご位置を正確に検出できなかったと判断し、例えば、エレベータ管理センターに通知する。

乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｕは、上側高さ位置検出用レーザまたは赤外線９のパルスを昇降路天井基準面６に向けて照射しその反射波により、昇降路天井基準面６と各乗りかご５ａ，５ｂの上面との距離Ａを計測する。乗りかご下側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｄは、下側高さ位置検出用レーザまたは赤外線１０のパルスを昇降路床基準面０に向けて照射しその反射波により、昇降路床基準面０と各乗りかご５ａ，５ｂの下面との距離Ｃを計測する。

乗りかご５自体の高さＢは、設計上、既知であるから、計測距離Ａ＋Ｂ＋Ｃと昇降路天井基準面６および昇降路床基準面０の間の設計距離Ｈとを比較すれば、計測の誤差または矛盾の有無を確認しながら、距離Ａおよび距離Ｂを正確に検出できる。

従来方式で、例えば、乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｕだけを設け、昇降路天井基準面６と各乗りかご５ａ，５ｂの上面との距離Ａを計測する方式を採用した場合に、検出センサ７ｕが不調となり、または、昇降路天井基準面６の汚れなどの影響で、実際の距離Ａよりも短い距離または長い距離が計測値として得られても、その精度の検証方法が無いので、その計測値に基づいて乗りかごを運転制御することになる。

乗りかご下側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｄだけを設けた場合も同様である。

これに対して、本発明においては、計測距離Ａ＋Ｂ＋Ｃと昇降路天井基準面６および昇降路床基準面０の間の設計距離Ｈとを常に比較する。距離ＡまたはＣの計測値が実際の距離と異なる場合は、Ｈ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃが成立しなくなり、高さ位置の計測に何らのかの異常が生じたことを直ちに認識できる。

なお、各乗りかご５ａ，５ｂの上面に、乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｕを設け、各乗りかご５ａ，５ｂの下面に、乗りかご下側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｄを設け、乗りかごの高さ位置を常に正確に計測できる効果は、複数の乗りかご５ａ，５ｂを並べて設置したからではない。すなわち、乗りかご５ａしかない単独のエレベータについても、乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｕを上面に設け、乗りかご下側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｄを下面に設ければ、同じ効果が得られる。

図２は、図１の乗りかご位置検出システムにおいて、救出運転ドッキング時に乗りかごの高さ位置を合わせる様子を示す正面図である。

本実施例においては、救出運転ドッキング時に乗りかごの高さを合わせるために、ドッキング時高さ位置(相対位置)合わせセンサ８ａ，８ｂを乗りかご５ａ，５ｂで共通に、下部に対向させて設置してある。ドッキング時高さ位置(相対位置)合わせセンサ８ａ，８ｂは、乗りかご５ａ，５ｂで共通に、上部に対向させて設置してもよい。

乗りかごが何らかの原因で階床ドアと一致しない高さ位置で停止してしまった場合、隣り合う乗りかごを用いた救出運転時には、乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ７ｕ，７ｄからの信号に基づいて、救出乗りかご５ａを最高運転速度で走行させ、停止乗りかご５ｂとのドッキング位置に近づいたら、一定速度まで減速する。この段階で、乗りかご位置演算手段１１は、センサ８ａ，８ｂによる高さ位置検出に切り換え、乗りかご５ａ，５ｂ同士の高さを直接検出し、例えばそれぞれから照射された相対位置合わせ用レーザまたは赤外線１２を受信したら、救出乗りかご５ａの高さと停止乗りかご５ｂの高さとが相対的に一致したと判断するので、乗りかご５ａと５ｂの高さをより正確かつ迅速に合わせることができる。

救出乗りかご５ａおよび停止乗りかご５ｂの相対的高さが一致したら、ここでは図示しない各乗りかごの側壁にある緊急ドアをあけて、停止乗りかご５ｂから救出乗りかご５ａに乗客を案内し、最寄りまたは所定の階床まで救出乗りかご５ａを運転し、乗客を解放する。

このように、本発明においては、乗りかご５ａ，５ｂの高さ位置を絶対距離として検出するので、ロープ３の伸縮，駆動装置２のローラ上のロープの巻き位置の変化，図示しない調速機の摩耗，調速機による駆動摩擦力の変化などの影響を排除し、乗りかご５ａ，５ｂの高さ位置を常に正確に計測できる。また、救出運転ドッキング時には、センサ８ａ，８ｂによる高さ位置検出に切り換えて、乗りかご５ａ，５ｂ同士の高さを直接検出するので、乗りかご５ａと乗りかご５ｂとの高さ位置をより正確かつ迅速に合わせられる。

なお、レーザまたは赤外線を用いる距離センサ７ｕ，７ｄ，ドッキング時高さ位置(相対位置)合わせセンサ８ａ，８ｂを乗りかご５ａ，５ｂ外に設置すればよいので、本発明は、既設のエレベータにも容易に適用できる。

本発明による乗りかご位置検出システムの実施例の全体構成を示す正面図である。 図１の乗りかご位置検出システムにおいて、救出運転ドッキング時に乗りかごの高さ位置を合わせる様子を示す正面図である。

符号の説明

０ 昇降路床基準面０
１ エレベータ制御装置
２ 駆動装置
３ ロープ
４ カウンタウェイト
５ａ 救出乗りかご
５ｂ 停止乗りかご
６ 昇降路天井基準面
７ｕ 乗りかご上側高さ位置(絶対距離)検出センサ
７ｄ 乗りかご下側高さ位置(絶対距離)検出センサ
８ａ ドッキング時高さ位置(相対位置)合わせセンサ
８ｂ ドッキング時高さ位置(相対位置)合わせセンサ
９ 上側高さ位置検出用レーザまたは赤外線
１０ 下側高さ位置検出用レーザまたは赤外線
１１ 乗りかご位置演算手段
１２ 相対位置合わせ用レーザまたは赤外線
Ａ 乗りかご５上部と昇降路天井基準面６との距離
Ｂ 乗りかご５自体の高さ
Ｃ 乗りかご５下部と昇降路床基準面０との距離
Ｈ 昇降路床基準面０と昇降路天井基準面６との距離

Claims (1)

1. 複数の乗りかごを並べて設置したエレベータシステムにおいて、
   並べて設置された高さＢの複数の乗りかごの上面にそれぞれ搭載され昇降路天井基準面と前記乗りかご上面との絶対距離Ａを計測する乗りかご上側高さ位置検出センサと、
   前記複数の乗りかごの下面にそれぞれ搭載され昇降路床基準面と前記乗りかごの下面との絶対距離Ｃを計測する乗りかご下側高さ位置検出センサと、
   各乗りかごで共通に上部または下部に対向させてそれぞれ設けられたレーザまたは赤外線を照射して受信するドッキング時高さ位置合わせセンサと、
   前記絶対距離Ａ，乗りかご高さＢ，絶対距離Ｃの加算値と昇降路天井基準面および昇降路床基準面の間の距離Ｈとを比較しその差が所定値以内ならば乗りかご位置が正確であると判断しその差が所定値を超えたら乗りかご位置が正確でないと判断し、救出運転時に前記ドッキング時高さ位置合わせセンサからの信号に基づいて乗りかご同士の高さを直接検出する乗りかご位置演算手段と、を備え、
   前記乗りかごが階床ドアと一致しない高さ位置で停止し隣り合う乗りかごを用いて救出運転する際に、前記乗りかご上側高さ位置検出センサからの信号に基づいて救出乗りかごを最高運転速度で走行させ、停止乗りかごとのドッキング位置に近づいたら一定速度まで減速し、前記ドッキング時高さ位置合わせセンサによる高さ位置検出に切り換え、前記乗りかご同士の高さを直接検出し、相対的高さが一致したら停止乗りかごから救出乗りかごに乗客を案内し、最寄りまたは所定の階床まで救出乗りかごを運転することを特徴とするエレベータシステム。

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