JP5623264B2 - エレベータの乗かごの位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの乗かごが終端階に近接したことを検出する位置検出装置に係り、特に、電源喪失等の異常発生に起因して、乗かごの現在位置が喪失した場合の復帰手段を改良したエレベータの乗かごの位置検出装置に関するものである。

従来技術として、終端階（最上階あるいは最下階）に近接した乗かごを強制的に停止させる終端階強制減速手段について、エレベータの乗かごに複数の光を照射する光電式センサを設置するとともに、乗りかご昇降路内の前記光電式センサと対向する所定位置に、複数の切欠きが設けられる遮蔽部材を切欠きの形状を変えて乗かごの昇降方向に沿って複数段設置する。そして、前記光電式センサが遮蔽部材を通過したときに複数の光軸が遮蔽される順番を記憶して、判定することにより、乗かごの位置を検出するものが提案されている (特許文献1参照) 。

特開２００６−１８８３１９号公報

しかし、前述した従来の終端階強制減速手段としてのエレベータ位置検出装置は、光電式センサが遮蔽部材を通過した順番を記憶して、判定することにより乗かごの位置を検出するため、電源喪失等の異常発生時に乗かごがスリップして現在位置及び前記遮蔽部材検出順序の情報を喪失すると、減速位置検出点の検出状態が不明となるという問題がある。

本発明の目的は、上記課題を解消して、電源喪失等の異常発生時に乗かごがスリップして現在位置及び遮蔽部材検出順序の情報を喪失しても、減速位置検出点が判明できるエレベータの乗かごの位置検出装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、昇降路内を昇降する乗かごが終端階に接近したとき、前記乗かごの走行速度を自動的に減速させるエレベータの乗かごの位置検出装置を対象とするものである。

そして、前記乗かごに設置されて複数の光軸を有する光電式センサと、
前記昇降路内の前記光電式センサと対向する位置に前記乗かごの昇降方向に沿って複数段設置された形状の異なる遮蔽部材と、
前記乗かごの昇降に伴って前記光電式センサが前記遮蔽部材を通過したときに前記複数の光軸が遮蔽される順番を予め記憶している遮蔽部材検出順序メモリと、
前記光電式センサが前記遮蔽部材を通過したときに実際に前記複数の光軸が遮蔽される順番と、前記遮蔽部材検出順序メモリに記憶されている光軸が遮蔽される順番を比較して、前記乗りかごが複数段設置された前記遮蔽部材のいずれかを通過したと判定する減速位置検出回路と、
前記乗かごを昇降するモータの駆動状態に基づいて、乗かごの現在階を検出する現在階検出回路と、
階高情報を予め記憶している階高メモリと、
通過したと判定された前記遮蔽部材に基づいて、前記モータの駆動回路に減速信号を出力する減速回路と、
エレベータの異常発生を検出する異常発生検出回路とを備え、
エレベータの通常走行時は、通過したと判定された前記遮蔽部材に基づいて、前記モータの駆動回路に減速信号を出力し、
前記異常発生検出回路でエレベータの異常発生を検出して異常復旧時、前記現在階検出回路から得られる乗かごの現在階情報と、前記階高メモリから得られる現在階の階高情報より前記乗かごの位置を確定し、確定された前記乗かごの位置と前記遮蔽部材の昇降方向の位置とを比較し、通過した前記遮蔽部材を決定し、決定された前記遮蔽部材に基づいて、前記モータの駆動回路に減速信号を出力することを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、電源喪失等の異常発生時に乗かごがスリップして現在位置及び遮蔽部材検出順序の情報を喪失しても、減速位置検出点が判明できるエレベータの乗かごの位置検出装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るエレベータの乗かごの位置検出装置を説明するための概略構成図である。 その実施形態で使用する光電式センサの拡大平面図である。 その実施形態で使用する遮蔽部材の拡大正面図である。 光電式センサが遮蔽部材を通過する際の出力信号の例を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態に係るエレベータの乗かごの位置検出装置を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る乗かごの位置検出装置を説明するための概略構成図、図２はその実施形態で使用する光電式センサの拡大平面図、図３はその実施形態で使用する遮蔽部材の拡大正面図、図４は光電式センサＰＳが遮蔽部材Ｓ６を通過する際の出力信号の例を説明するための説明図である。

本実施形態に係る位置検出装置は図１に示すように、昇降路１内を昇降する乗かご２の上部に設置され、複数の光を照射する光電式センサＰＳを備えている。
この光電式センサＰＳは図２に示すように平面形状がコの字形をしており、光軸ＰＳ１を照射する投光部ＳＴ１ならびにこの光軸ＰＳ１を受光する受光部ＳＲ１と、光軸ＰＳ２を照射する投光部ＳＴ２ならびにこの光軸ＰＳ２を受光する受光部ＳＲ２と、光軸ＰＳ３を照射する投光部ＳＴ３ならびにこの光軸ＰＳ３を受光する受光部ＳＲ３を備えた３光軸式の光電式センサとなっている。

前記投光部ＳＴ１と受光部ＳＲ１の対、投光部ＳＴ２と受光部ＳＲ２の対、投光部ＳＴ３と受光部ＳＲ３の対は、光電式センサＰＳの長手方向に沿って所定の間隔をおいて設置されている。

また、昇降路１内の前記光電式センサＰＳと対向する所定位置に、複数の切欠きが設けられる遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６を乗かご２の昇降方向に沿って複数段、即ち下端階側に６段、上端階側に６段配置している。これら遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６は光遮蔽体から構成され、例えば図３（ａ）に示すように切欠き部１３の形状が互いに異なっている。

そして図２に示すように遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６は、乗かご２の昇降動作に伴ってコ字形光電式センサＰＳの内側の中空部１４を通過するようになっている。このとき例えば図３（ｂ）に示すように、遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６の図面に向って右側部１５が光軸ＰＳ１と対向し、遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６の中間部１６が光軸ＰＳ２と対向し、遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６の左側部１７が光軸ＰＳ３と対向するようになっている。

さらに図１に示すように、形状の異なる遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６は、中間階を軸として上下対称に同形状の遮蔽部材Ｓが配置されている。すなわちこの実施形態では、下位階から上位階に向けて遮蔽部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ６，Ｓ５，Ｓ４，Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１順に配置されている。遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６の形状パターンは有限であるが、その配列順を変えることで減速位置検出点を増やすことが可能である。また、運転方向を用いることなく上下終端階の区別が可能である。

前記光電式センサＰＳが遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６を通過すると、減速位置検出回路９（図１参照）において、光電式センサＰＳが実際に遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６を通過したときの受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号の順番と、全検出点の検出状況から想定される予め記憶された出力信号の順番とを比較し、合致したときに位置を確定する。図１の符号１８は遮蔽部材検出順序メモリ回路で、前述した全検出点の検出状況から想定される予め記憶された出力信号の順番が記憶されているメモリ回路である。

ここで光電式センサＰＳが遮蔽部材Ｓ６を通過する際の出力信号を例にとって、乗りかご２の位置検出の手順を図４と共に説明する。
同図に示すように、乗りかご２が中間階から下端階に向けて矢印Ｘ方向に走行して、遮蔽部材Ｓ６に対して光電式センサＰＳが位置Ａにあるとき、光電式センサＰＳの投光部ＳＴ１〜ＳＴ３から照射された光軸ＰＳ１〜ＰＳ３を遮るものがないことから、受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号は全てＯＮ，ＯＮ，ＯＮである。

光電式センサＰＳがさらに下降して遮蔽部材Ｓ６の位置Ｂを通過するときは、投光部ＳＴ２から照射された光軸ＰＳ２が遮断される一方、光軸ＰＳ１と光軸ＰＳ３は切り欠きにより遮断されることがない。従って受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号はＯＮ，ＯＦＦ，ＯＮとなる。

次に光電式センサＰＳが遮蔽部材Ｓ６の位置Ｃを通過するときは、投光部ＳＴ１から照射された光軸ＰＳ１と投光部ＳＴ２から照射された光軸ＰＳ２が遮断される一方、光軸ＰＳ３は切り欠きにより遮断されることがない。従って受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号は全てＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＮとなる。

さらに光電式センサＰＳが下降して遮蔽部材Ｓ６の位置Ｄを通過するときは、投光部ＳＴ１〜ＳＴ３から照射された光軸ＰＳ１〜ＰＳ３の全てが遮断される。従って受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号はＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＦＦとなる。

次に光電式センサＰＳが遮蔽部材Ｓ６の位置Ｅを通過するときは、投光部ＳＴ１から照射された光軸ＰＳ１と投光部ＳＴ３から照射された光軸ＰＳ３が遮断される一方、光軸ＰＳ２は切り欠きにより遮断されることがない。従って受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号は全てＯＦＦ，ＯＮ，ＯＦＦとなる。

さらに光電式センサＰＳが下降して遮蔽部材Ｓ６の位置Ｆを通過するときは、投光部ＳＴ３から照射された光軸ＰＳ３が遮断される一方、光軸ＰＳ１と光軸ＰＳ２は切り欠きにより遮断されることがない。従って受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号はＯＮ，ＯＮ，ＯＦＦとなる。

次に光電式センサＰＳが下降して遮蔽部材Ｓ６に対して位置Ｇを通過するときは、投光部ＳＴ１〜ＳＴ３から照射された光軸ＰＳ１〜ＰＳ３を遮るものがないことから、受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号は全てＯＮ，ＯＮ，ＯＮとなる。

図１に示す減速位置検出回路９には光電式センサＰＳが今回、遮蔽部材Ｓ６を通過したときの受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号の順番、すなわち前述した「ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ」、「ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＮ」、「ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＮ」、「ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＦＦ」、「ＯＦＦ，ＯＮ，ＯＦＦ」、「ＯＮ，ＯＮ，ＯＦＦ」、「ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ」が入力され。

そして遮蔽部材検出順序メモリ回路１８（図１参照）に予め記憶されている出力信号の順番と照らし合わせ、今回取得した前記出力信号の順番と合致すれば、乗りかご２の下降時に遮蔽部材Ｓ６を通過したものであることを判定する。この判定によって得られた位置情報は終端階に近接した乗りかご２を強制的に減速させる減速回路１１（図１参照）に出力され、かご２の強制減速が行なわれる。

なお、他の遮蔽部材Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５においても前述と同様に、光電式センサＰＳが実際に遮蔽部材Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を通過したときの受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の出力信号の順番と、光電式センサＰＳが遮蔽部材Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を通過する際の受光部ＳＲ１〜ＳＲ３の予め記憶されている出力信号の順番とを照らし合わせて判定することにより、乗りかご２の位置を検出するようになっている。

前述の図４の例では乗りかご２が降下する場合を説明したが、乗りかご２が上昇する場合は降下とは出力信号の順番が全く逆になる。
この光電式センサＰＳと遮蔽部材検出順序メモリ回路１８による乗りかご２の位置検出は、エレベータに異常発生が無い、通常走行時に行なわれる動作である。

ここで、電源喪失等の異常が発生すると、乗りかご２がスリップして停止するが、乗りかご２のスリップ量が不明であるため、乗かご２の現在位置および減速位置検出回路９による遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６の検出状態が不明になり、電源喪失等の異常時の減速位置検出状態のバックアップを行なうことが必要となる。

次に異常時の減速位置検出状態のバックアップ方法について説明する。
図１に示すように、電源喪失等の異常が発生すると、それを異常検出回路６で検知し、異常時最寄階着床回路７から乗かご２の最寄階着床指令をモータ駆動回路１２に出力する。これにより乗りかご２を最寄階に着床させ、その際にモータ１９に付設されているエンコーダ３、ならびにそのエンコーダ３の回転によって乗かご２の位置を検出する位置検出回路４により、乗かご２の着床位置が検出される。

この位置検出回路４で得られた乗かご２の位置より、現在階検出回路５において現在階が検出され、その現在階検出回路５で得られた現在階より、階高メモリ８内のデータから現在着床している階の階高データを取得する。この階高メモリ８には、エレベータの据付時に測定した各階間距離を階高データとして記憶されている。

異常発生後減速位置検出回路１０において、階高メモリ８で得られた階高データ（各階間の距離データ）すなわち現在の乗かご２の位置と、上下全遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６の位置とを比較することで、減速位置検出状態を明らかにすることができ、異常時の減速位置検出状態のバックアップができる。

前記実施形態では３光軸式の光電式センサＰＳを用いたが、照射する光軸数を必要に応じて変更することは可能である。
また前記実施形態では、６パターンの形状の異なる遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６を用いたが、遮蔽部材のパターン数も必要に応じて変更することは可能である。

本実施形態によれば、新たな装置、部材や複雑なアルゴリズムを要することなく、前述の切り欠きを有する遮蔽部材Ｓ１〜Ｓ６と光電式センサＰＳのみで、異常発生時の減速位置検出状態のバックアップが可能である。そのため、長尺物を要することなく、乗かご２の位置を検出することができ、コストの削減、装置据付時の作業性および保守時の作業性の向上を図ることができる。

１：昇降路、
２：乗かご、
３：エンコーダ、
４：位置検出回路、
５：現在階検出回路、
６：異常検出回路、
７：異常時最寄階着床回路、
８：階高メモリ、
９：減速位置検出回路、
１０：異常発生後減速位置検出回路、
１１：減速回路、
１２：モータ駆動回路、
１３：切欠き、
１４：中空部、
１５：右側部、
１６：中間部、
１７：左側部、
１８：遮蔽部材検出順序メモリ回路、
１９：モータ、
ＰＳ１〜ＰＳ３：光電センサ、
Ｓ１〜Ｓ６：遮蔽部材、
ＳＴ１〜ＳＴ３：投光部、ＳＲ１〜ＳＲ３：受光部。

Claims (1)

1. 昇降路内を昇降する乗かごが終端階に接近したとき、前記乗かごの走行速度を自動的に減速させるエレベータの乗かごの位置検出装置において、
   前記乗かごに設置されて複数の光軸を有する光電式センサと、
   前記昇降路内の前記光電式センサと対向する位置に前記乗かごの昇降方向に沿って複数段設置された形状の異なる遮蔽部材と、
   前記乗かごの昇降に伴って前記光電式センサが前記遮蔽部材を通過したときに前記複数の光軸が遮蔽される順番を予め記憶している遮蔽部材検出順序メモリと、
   前記光電式センサが前記遮蔽部材を通過したときに実際に前記複数の光軸が遮蔽される順番と、前記遮蔽部材検出順序メモリに記憶されている光軸が遮蔽される順番を比較して、前記乗りかごが複数段設置された前記遮蔽部材のいずれかを通過したと判定する減速位置検出回路と、
   前記乗かごを昇降するモータの駆動状態に基づいて、乗かごの現在階を検出する現在階検出回路と、
   階高情報を予め記憶している階高メモリと、
   通過したと判定された前記遮蔽部材に基づいて、前記モータの駆動回路に減速信号を出力する減速回路と、
   エレベータの異常発生を検出する異常発生検出回路とを備え、
   エレベータの通常走行時は、通過したと判定された前記遮蔽部材に基づいて、前記モータの駆動回路に減速信号を出力し、
   前記異常発生検出回路でエレベータの異常発生を検出して異常復旧時、前記現在階検出回路から得られる乗かごの現在階情報と、前記階高メモリから得られる現在階の階高情報より前記乗かごの位置を確定し、確定された前記乗かごの位置と前記遮蔽部材の昇降方向の位置とを比較し、通過した前記遮蔽部材を決定し、決定された前記遮蔽部材に基づいて、前記モータの駆動回路に減速信号を出力することを特徴とするエレベータの乗かごの位置検出装置。

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