JPH07187539A - エレベータかご位置検出装置 - Google Patents
エレベータかご位置検出装置Info
- Publication number
- JPH07187539A JPH07187539A JP6209632A JP20963294A JPH07187539A JP H07187539 A JPH07187539 A JP H07187539A JP 6209632 A JP6209632 A JP 6209632A JP 20963294 A JP20963294 A JP 20963294A JP H07187539 A JPH07187539 A JP H07187539A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- car
- light
- detecting device
- position detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
- B66B1/36—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels
- B66B1/40—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels and for correct levelling at landings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エレベータかごの位置を、信頼できるよう
に、且つ効率的に検出する。 【構成】 ある階床に対するエレベータかごの位置を検
出する配列は、エレベータかご及びエレベータ昇降路の
内部の両者に組合わされている光ポテンショメータを含
む。ポテンショメータの一部分がエレベータかごに取り
付けられ、ポテンショメータの他の部分が昇降路内に固
定されている。蛍光ファイバ光ケーブルの部分を照射
し、ケーブルの両端の光検出器によって出力される電気
信号を読み取ることによってかご位置が確認される。電
気信号の差が階床からのエレベータかごの距離に対応す
る。
に、且つ効率的に検出する。 【構成】 ある階床に対するエレベータかごの位置を検
出する配列は、エレベータかご及びエレベータ昇降路の
内部の両者に組合わされている光ポテンショメータを含
む。ポテンショメータの一部分がエレベータかごに取り
付けられ、ポテンショメータの他の部分が昇降路内に固
定されている。蛍光ファイバ光ケーブルの部分を照射
し、ケーブルの両端の光検出器によって出力される電気
信号を読み取ることによってかご位置が確認される。電
気信号の差が階床からのエレベータかごの距離に対応す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセンサ配列に関し、具体
的には静止位置（例えばエレベータ階床もしくは乗降
場）に対する可動ユニット（例えばエレベータかご）の
位置を検出する装置に関する。
的には静止位置（例えばエレベータ階床もしくは乗降
場）に対する可動ユニット（例えばエレベータかご）の
位置を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドアゾーン検出（即ち、階床に対するエ
レベータかごの位置の検出）には、典型的に、かごが床
と同じ高さになったこと、もしくは再床合わせ動作が必
要であることを指示するために３個の２進センサが必要
である。基準板（もしくはベーン）／スイッチ配列の典
型的な構成では、基準板が昇降路内に配置され、３個の
スイッチがかごに取り付けられている。スイッチは間隔
をおいて配置され、基準板は上側スイッチと下側スイッ
チとの間の間隙よりも短くしてある。中央スイッチが活
動し、上側スイッチ及び下側スイッチが非活動である場
合には、かごは床と同じ高さにあるものと見做される。
もしかごが移動すれば、上側スイッチもしくは下側スイ
ッチの何れかが、かごを再床合わせする必要があるこ
と、及びその方向の両方を指示する。ドアゾーン検出の
ための従来技術の装置は、鋼製の基準板と電気機械式ス
イッチとの組合せか、磁石とホール効果センサとの組合
せか、もしくは不透明または反射性基準板と光遮断もし
くは光反射装置との組合せを含んでいた。これらの従来
装置は、検出によって３つの２進信号（ドアゾーン、か
ご床上げ、かご床下げ）を発生する。また、典型的には
これらの装置では、かごの精密な位置は入手することは
できない。ドアゾーン精度及び床合わせゾーンの許容差
は、基準板及びスイッチの機械的調整によって固定され
る。
レベータかごの位置の検出）には、典型的に、かごが床
と同じ高さになったこと、もしくは再床合わせ動作が必
要であることを指示するために３個の２進センサが必要
である。基準板（もしくはベーン）／スイッチ配列の典
型的な構成では、基準板が昇降路内に配置され、３個の
スイッチがかごに取り付けられている。スイッチは間隔
をおいて配置され、基準板は上側スイッチと下側スイッ
チとの間の間隙よりも短くしてある。中央スイッチが活
動し、上側スイッチ及び下側スイッチが非活動である場
合には、かごは床と同じ高さにあるものと見做される。
もしかごが移動すれば、上側スイッチもしくは下側スイ
ッチの何れかが、かごを再床合わせする必要があるこ
と、及びその方向の両方を指示する。ドアゾーン検出の
ための従来技術の装置は、鋼製の基準板と電気機械式ス
イッチとの組合せか、磁石とホール効果センサとの組合
せか、もしくは不透明または反射性基準板と光遮断もし
くは光反射装置との組合せを含んでいた。これらの従来
装置は、検出によって３つの２進信号（ドアゾーン、か
ご床上げ、かご床下げ）を発生する。また、典型的には
これらの装置では、かごの精密な位置は入手することは
できない。ドアゾーン精度及び床合わせゾーンの許容差
は、基準板及びスイッチの機械的調整によって固定され
る。
【０００３】最上階及び最下階に到着する際には、かご
を適切に減速させるための付加的な手段として終端ゾー
ン検出が必要である。この場合も、通常のかご位置シス
テム（エンコーダ）とは無関係に、かごが終端階床から
固定距離に到着したことを指示するために（前述した配
列と類似の）基準板及びスイッチ配列を使用する。また
これらの各配列は、終端階床からの固定距離に対応する
離散した信号のみを生成する。図１に、エレベータかご
が機械室内に配置されている制御装置によって制御され
て上昇及び下降方向（矢印Ａ）に運動するようになって
いる昇降路Ｈを示す。図２は、従来の装置に含まれる、
昇降路の長さに沿って走っている浮動鋼製テープに取り
付けられている鋼製のバーもしくは基準板と、かご上に
取り付けられていて、かご位置を監視するために使用さ
れる昇降路位置読み取り箱とを示す。テープは、読み取
り箱の面上の１対の案内間を走る。基準板は、それぞれ
対応するエレベータ階床（乗降場）に対して精密に配置
され、階床及びドア／床合わせゾーンからの停止距離を
マークするようになっている。読み取り箱は、かごが昇
降路を上下に走行する際に、各基準板もしくは鋼製バー
の位置を感知するスイッチを含む。
を適切に減速させるための付加的な手段として終端ゾー
ン検出が必要である。この場合も、通常のかご位置シス
テム（エンコーダ）とは無関係に、かごが終端階床から
固定距離に到着したことを指示するために（前述した配
列と類似の）基準板及びスイッチ配列を使用する。また
これらの各配列は、終端階床からの固定距離に対応する
離散した信号のみを生成する。図１に、エレベータかご
が機械室内に配置されている制御装置によって制御され
て上昇及び下降方向（矢印Ａ）に運動するようになって
いる昇降路Ｈを示す。図２は、従来の装置に含まれる、
昇降路の長さに沿って走っている浮動鋼製テープに取り
付けられている鋼製のバーもしくは基準板と、かご上に
取り付けられていて、かご位置を監視するために使用さ
れる昇降路位置読み取り箱とを示す。テープは、読み取
り箱の面上の１対の案内間を走る。基準板は、それぞれ
対応するエレベータ階床（乗降場）に対して精密に配置
され、階床及びドア／床合わせゾーンからの停止距離を
マークするようになっている。読み取り箱は、かごが昇
降路を上下に走行する際に、各基準板もしくは鋼製バー
の位置を感知するスイッチを含む。
【０００４】図３は、最上及び最下終端階においてかご
案内レールに固定されているブラケット上に取り付けら
れている従来装置のリミットスイッチを示す。これらの
リミットスイッチは、かごが天井構造内へ走行してしま
わないように、もしくは緩衝装置を圧縮してしまわない
ように、かごに載っているカム（図示してない）によっ
て作動され（開かれ）る。典型的には、各終端階床には
４個のリミットスイッチが配置されている。最初の２個
は、かごがその階床に到達する前に作動する減速リミッ
トスイッチである。階床には方向リミットスイッチが配
置されていて、その点以遠への全てのさらなる走行を阻
止する。最終リミットスイッチは、かごが終端階床を通
過すると作動して何れの方向に対しても全てのさらなる
走行を阻止する。もしかごが最終リミットスイッチに当
たれば電力が遮断され、巻上げ機にブレーキがかかる。
種々の従来技術の装置が、例えば米国特許第 4,520,904
号明細書、同第 4,256,203号明細書、同第 4,245,721号
明細書、同第 3,785,463号明細書、同第 3,779,346号明
細書、及び同第 3,747,710号明細書に開示されているの
で参照されたい。
案内レールに固定されているブラケット上に取り付けら
れている従来装置のリミットスイッチを示す。これらの
リミットスイッチは、かごが天井構造内へ走行してしま
わないように、もしくは緩衝装置を圧縮してしまわない
ように、かごに載っているカム（図示してない）によっ
て作動され（開かれ）る。典型的には、各終端階床には
４個のリミットスイッチが配置されている。最初の２個
は、かごがその階床に到達する前に作動する減速リミッ
トスイッチである。階床には方向リミットスイッチが配
置されていて、その点以遠への全てのさらなる走行を阻
止する。最終リミットスイッチは、かごが終端階床を通
過すると作動して何れの方向に対しても全てのさらなる
走行を阻止する。もしかごが最終リミットスイッチに当
たれば電力が遮断され、巻上げ機にブレーキがかかる。
種々の従来技術の装置が、例えば米国特許第 4,520,904
号明細書、同第 4,256,203号明細書、同第 4,245,721号
明細書、同第 3,785,463号明細書、同第 3,779,346号明
細書、及び同第 3,747,710号明細書に開示されているの
で参照されたい。
【０００５】これらの従来技術の装置が満足すべきもの
であることは実証されているが、本願発明者らは、階床
に対するエレベータかごの位置を感知もしくは検出する
配列のさらなる改良が達成できるものと確信し、光ファ
イバ技術の使用が、これらのゾーン内のエレベータかご
の位置を検出もしくは感知する配列に実質的な改善をも
たらし得るものと確信する。
であることは実証されているが、本願発明者らは、階床
に対するエレベータかごの位置を感知もしくは検出する
配列のさらなる改良が達成できるものと確信し、光ファ
イバ技術の使用が、これらのゾーン内のエレベータかご
の位置を検出もしくは感知する配列に実質的な改善をも
たらし得るものと確信する。
【０００６】
【発明の概要】本発明によれば、かご位置を検出する配
列は、第１の方向及び第１の方向とは反対の第２の方向
に運動可能なかごと、光送信器ユニットと、光受信器ユ
ニットとを含む。光送信器ユニットもしくは光受信器ユ
ニットの何れかが運動可能なかごに取り付けられ（例え
ば固定され）ており、可動ユニットが静止ユニットに対
して上記かごと共に線形に運動するようになっている。
受信器ユニットは、第１のセンサと、第２のセンサと、
第１のセンサ及び第２のセンサの間に配置されている光
ケーブルとを含み、両センサはこのケーブルによって互
いに光学的に結合されている。ケーブルはエレベータか
ごの運動の方向（即ち、上昇／下降方向）に平行な方向
に配向されている。受信器ユニットの光ケーブルは、例
えば、赤光によって照射された時に赤外スペクトルで蛍
光発光する蛍光光ファイバ（ＦＯＦ）ケーブルであるこ
とが好ましい。さらなる好ましい実施例では、エレベー
タシステムの昇降路内の受信器ユニットに影響する周囲
光の効果を減少させるために、放出器は特定の周波数で
脈動させられる。本発明のさらなる面においては、受信
器ユニットは電子計算機（例えば、マイクロプロセッ
サ）を含む。この電子計算機は１またはそれ以上の適当
なバスによって非揮発性メモリに接続され、このメモリ
は光センサからのデータ（もしくは情報）信号を記憶さ
せるための、及び階床に対するエレベータかごの位置を
確認もしくは計算させるための計算機命令を含む。
列は、第１の方向及び第１の方向とは反対の第２の方向
に運動可能なかごと、光送信器ユニットと、光受信器ユ
ニットとを含む。光送信器ユニットもしくは光受信器ユ
ニットの何れかが運動可能なかごに取り付けられ（例え
ば固定され）ており、可動ユニットが静止ユニットに対
して上記かごと共に線形に運動するようになっている。
受信器ユニットは、第１のセンサと、第２のセンサと、
第１のセンサ及び第２のセンサの間に配置されている光
ケーブルとを含み、両センサはこのケーブルによって互
いに光学的に結合されている。ケーブルはエレベータか
ごの運動の方向（即ち、上昇／下降方向）に平行な方向
に配向されている。受信器ユニットの光ケーブルは、例
えば、赤光によって照射された時に赤外スペクトルで蛍
光発光する蛍光光ファイバ（ＦＯＦ）ケーブルであるこ
とが好ましい。さらなる好ましい実施例では、エレベー
タシステムの昇降路内の受信器ユニットに影響する周囲
光の効果を減少させるために、放出器は特定の周波数で
脈動させられる。本発明のさらなる面においては、受信
器ユニットは電子計算機（例えば、マイクロプロセッ
サ）を含む。この電子計算機は１またはそれ以上の適当
なバスによって非揮発性メモリに接続され、このメモリ
は光センサからのデータ（もしくは情報）信号を記憶さ
せるための、及び階床に対するエレベータかごの位置を
確認もしくは計算させるための計算機命令を含む。
【０００７】本発明の主目的は、かご位置を信頼できる
ように、且つ効率的に検出することである。本発明の別
の目的は、階床に対するかごの精密な位置を連続的に測
定することである。本発明の更に別の目的は、かご位置
測定配列の送信器ユニットと受信器ユニットとの間に何
等の機械的結合を必要とすることなく、かご位置を検出
することである。本発明のさらなる目的は、添付図面に
基づく以下の説明から一層容易に明白になるであろう。
ように、且つ効率的に検出することである。本発明の別
の目的は、階床に対するかごの精密な位置を連続的に測
定することである。本発明の更に別の目的は、かご位置
測定配列の送信器ユニットと受信器ユニットとの間に何
等の機械的結合を必要とすることなく、かご位置を検出
することである。本発明のさらなる目的は、添付図面に
基づく以下の説明から一層容易に明白になるであろう。
【０００８】
【実施例】図４は、本発明の送信器ユニット及び受信器
ユニットに使用される光ポテンショメータの動作原理を
説明する図である。光源ＯＳは滑りとして動作し、ポテ
ンショメータトラックは蛍光ファイバ（ＦＯＦ）ケーブ
ルを含む。ＦＯＦケーブルは、例えばマサチュセッツ州
レインハム、パラマウントドライブ 375の OPTECTRON,
INC.製 PLASTIFO 光ファイバとして入手可能な型であ
る。光ポテンショメータ自体は公知であるが、参考まで
に、 1989 年12月１日付けApplied Optics, Vol. 28, N
o. 23 の 5144-5148 頁に所載の M. F. Laguesseの論
文“ Optical Potentiometer using Fluorescent Optic
al Fiber for Position Measurement ”に記載されてい
る光ポテンショメータの動作原理の概要を以下に示す。
図４において源からの光をビームに集束させるものとす
る。光検出器ＰＤ１及びＰＤ２がそれぞれ出力する信号
Ｒ1 、Ｒ2 は以下のように近似される。 Ｒ1 ＝Ｃ1 ηa ηb Ｉ exp (−αｘ) （１） Ｒ2 ＝Ｃ2 ηa ηb Ｉ exp｛−α( Ｌ−ｘ) ｝ （２） 但し、Ｉ ：源強度、ηa ：励起光エネルギに対する蛍
光光エネルギの比、ηb ：合計蛍光エネルギに対するフ
ァイバ受け入れ円錐内に放出されＰＤ１及びＰＤ２に向
けて案内されるエネルギの比、Ｃ1 ：（１）蛍光ファイ
バの一端をＰＤ１に接続するために使用する古典的なフ
ァイバによって導入される減衰と、（２）このファイバ
とＰＤ１との間の結合損失と、（３）光検出器放射感度
とを表す係数、Ｃ2 ：チャネル２に関してＣ1 と同一の
効果を表す別の係数、ｘ ：蛍光ファイバに沿う滑りの
位置、Ｌ ：このファイバの長さ、及びα ：ファイバ
減衰係数である。係数αはｘの値の如何に関わらず一定
であるとし、蛍光ファイバは均質であるものとする。
ユニットに使用される光ポテンショメータの動作原理を
説明する図である。光源ＯＳは滑りとして動作し、ポテ
ンショメータトラックは蛍光ファイバ（ＦＯＦ）ケーブ
ルを含む。ＦＯＦケーブルは、例えばマサチュセッツ州
レインハム、パラマウントドライブ 375の OPTECTRON,
INC.製 PLASTIFO 光ファイバとして入手可能な型であ
る。光ポテンショメータ自体は公知であるが、参考まで
に、 1989 年12月１日付けApplied Optics, Vol. 28, N
o. 23 の 5144-5148 頁に所載の M. F. Laguesseの論
文“ Optical Potentiometer using Fluorescent Optic
al Fiber for Position Measurement ”に記載されてい
る光ポテンショメータの動作原理の概要を以下に示す。
図４において源からの光をビームに集束させるものとす
る。光検出器ＰＤ１及びＰＤ２がそれぞれ出力する信号
Ｒ1 、Ｒ2 は以下のように近似される。 Ｒ1 ＝Ｃ1 ηa ηb Ｉ exp (−αｘ) （１） Ｒ2 ＝Ｃ2 ηa ηb Ｉ exp｛−α( Ｌ−ｘ) ｝ （２） 但し、Ｉ ：源強度、ηa ：励起光エネルギに対する蛍
光光エネルギの比、ηb ：合計蛍光エネルギに対するフ
ァイバ受け入れ円錐内に放出されＰＤ１及びＰＤ２に向
けて案内されるエネルギの比、Ｃ1 ：（１）蛍光ファイ
バの一端をＰＤ１に接続するために使用する古典的なフ
ァイバによって導入される減衰と、（２）このファイバ
とＰＤ１との間の結合損失と、（３）光検出器放射感度
とを表す係数、Ｃ2 ：チャネル２に関してＣ1 と同一の
効果を表す別の係数、ｘ ：蛍光ファイバに沿う滑りの
位置、Ｌ ：このファイバの長さ、及びα ：ファイバ
減衰係数である。係数αはｘの値の如何に関わらず一定
であるとし、蛍光ファイバは均質であるものとする。
【０００９】先ず、滑りをファイバの中央に配置して２
つの測定を行うことによって比Ｃ1／Ｃ2 を排除するこ
とができる。 Ｒ1 ’＝Ｃ1 ηa ’ηb Ｉ’ exp (−αＬ／２) （３） Ｒ2 ’＝Ｃ2 ηa ’ηb Ｉ’ exp (−αＬ／２) （４） 源強度が時間と共にドリフトするから係数Ｉ’はＩとは
異なることがあり、またηa ’は（この係数が、就中、
滑りの運動中の滑りとファイバとの間の距離に依存する
ことから）ηa とは異なることがあり得る。式（１）−
（４）をｘについて解くと、 ｘ＝（Ｌ／２）−（１／２α）ln｛（Ｒ1 ／Ｒ1 ’）／（Ｒ2 ／Ｒ2 ’）｝ （５） この式から、４つの量Ｒ1 、Ｒ1 ’、Ｒ2 及びＲ2 ’を
測定することによって滑りの位置ｘを求めることができ
る。結果は、（１）源強度、（２）源と蛍光ファイバと
の間の結合、（３）局部的な蛍光効率、（４）源と検出
器との間の結合、及び（５）検出器放射感度の何れの変
動にも無関係である。しかしながら、もし差分検出器感
度にドリフトが発生すれば、測定が影響される恐れがあ
る。
つの測定を行うことによって比Ｃ1／Ｃ2 を排除するこ
とができる。 Ｒ1 ’＝Ｃ1 ηa ’ηb Ｉ’ exp (−αＬ／２) （３） Ｒ2 ’＝Ｃ2 ηa ’ηb Ｉ’ exp (−αＬ／２) （４） 源強度が時間と共にドリフトするから係数Ｉ’はＩとは
異なることがあり、またηa ’は（この係数が、就中、
滑りの運動中の滑りとファイバとの間の距離に依存する
ことから）ηa とは異なることがあり得る。式（１）−
（４）をｘについて解くと、 ｘ＝（Ｌ／２）−（１／２α）ln｛（Ｒ1 ／Ｒ1 ’）／（Ｒ2 ／Ｒ2 ’）｝ （５） この式から、４つの量Ｒ1 、Ｒ1 ’、Ｒ2 及びＲ2 ’を
測定することによって滑りの位置ｘを求めることができ
る。結果は、（１）源強度、（２）源と蛍光ファイバと
の間の結合、（３）局部的な蛍光効率、（４）源と検出
器との間の結合、及び（５）検出器放射感度の何れの変
動にも無関係である。しかしながら、もし差分検出器感
度にドリフトが発生すれば、測定が影響される恐れがあ
る。
【００１０】本願発明者らはこの技術をエレベータ分野
に採用すれば、かご位置測定配列に実質的な改良がもた
らされるものと確信する。図５に示す本発明の好ましい
実施例によれば、全長を通して光エネルギを送信するこ
とができる標準光ファイバの束（即ち標準光ファイバケ
ーブル、例えば、コネチカット州ポンフレットの Fiber
optics Technology Incorporated から市販されている
標準ファイバ束）が光源に接続されている。例えば、束
の外径は3/16”であり、各ファイバの直径は 0.002”で
ある。各ファイバは、その長さに沿う独自の位置におい
て束から引き出され、そのファイバ端が各階床における
光源（放出器）として使用される。源は赤光、もしくは
スペクトルの実質的にその部分（例えば赤、もしくは赤
外付近）内のエネルギを有する何等かの高強度光であ
る。各放出器は、昇降路の全長にわたってエレベータ階
床に近接したそれぞれの位置に配置されている。可動エ
レベータかご上には、検出器ユニット（図７）に電気的
に接続されている感知ユニットが取り付けられていて、
放出器に対する感知ユニットの位置を確認するようにな
っている。放出器を感知ユニットのＦＯＦから約２”の
距離（ＳＤ）だけ離間させ、エレベータかごが適切に床
合わせされた時（即ち、エレベータ階床に適切に位置し
た時）、感知ユニットの中心に放出器が位置するように
することが好ましい。何等かの適切な手段（放出器ケー
ブル内の光に対して光学的な効果を殆どもたらさないよ
うな、例えばＵ字形の釘（即ちステープル）を使用して
放出器ケーブルを昇降路内に位置決めする。感知ユニッ
トをエレベータかごに取り付けるために、他の手段（例
えばかごに結合した適当なハウジング）が使用される。
感知ユニットの光ケーブルは、送信器の光ファイバケー
ブルと対面する側を昇降路の周囲雰囲気に曝すことが好
ましい。
に採用すれば、かご位置測定配列に実質的な改良がもた
らされるものと確信する。図５に示す本発明の好ましい
実施例によれば、全長を通して光エネルギを送信するこ
とができる標準光ファイバの束（即ち標準光ファイバケ
ーブル、例えば、コネチカット州ポンフレットの Fiber
optics Technology Incorporated から市販されている
標準ファイバ束）が光源に接続されている。例えば、束
の外径は3/16”であり、各ファイバの直径は 0.002”で
ある。各ファイバは、その長さに沿う独自の位置におい
て束から引き出され、そのファイバ端が各階床における
光源（放出器）として使用される。源は赤光、もしくは
スペクトルの実質的にその部分（例えば赤、もしくは赤
外付近）内のエネルギを有する何等かの高強度光であ
る。各放出器は、昇降路の全長にわたってエレベータ階
床に近接したそれぞれの位置に配置されている。可動エ
レベータかご上には、検出器ユニット（図７）に電気的
に接続されている感知ユニットが取り付けられていて、
放出器に対する感知ユニットの位置を確認するようにな
っている。放出器を感知ユニットのＦＯＦから約２”の
距離（ＳＤ）だけ離間させ、エレベータかごが適切に床
合わせされた時（即ち、エレベータ階床に適切に位置し
た時）、感知ユニットの中心に放出器が位置するように
することが好ましい。何等かの適切な手段（放出器ケー
ブル内の光に対して光学的な効果を殆どもたらさないよ
うな、例えばＵ字形の釘（即ちステープル）を使用して
放出器ケーブルを昇降路内に位置決めする。感知ユニッ
トをエレベータかごに取り付けるために、他の手段（例
えばかごに結合した適当なハウジング）が使用される。
感知ユニットの光ケーブルは、送信器の光ファイバケー
ブルと対面する側を昇降路の周囲雰囲気に曝すことが好
ましい。
【００１１】放出器からの光が感知ユニットの光ケーブ
ルの中心に衝突すると、各光検出器（フォトダイオー
ド、ＰＤ１、ＰＤ２）が読み取る光強度（もしくはエネ
ルギ密度）は等しく、即ち前記 Laguesse の論文におけ
るＲ1 がＲ2 と等しくなる。動作中に、放出器からの光
がＰＤ２よりもＰＤ１に近い位置において蛍光光ファイ
バ（ＦＯＦ）に衝突すると、センサＰＤ１に衝突する光
エネルギの強度（従ってエネルギ密度）の方が、センサ
ＰＤ２に衝突する光エネルギの強度よりも大きくなる。
従って、この場合、センサＰＤ１からの電気（エネルギ
密度）信号Ｒ1 出力はＰＤ２からのＲ2 出力よりも大き
くなる。センサＰＤ１及びＰＤ２からの差信号Ｒ0 ＝Ｒ
1 −Ｒ2 と、エレベータ階床Ｌからのエレベータかごの
垂直距離との間には線形の関係が存在することが分かっ
ている。図６に示す本発明のさらなる好ましい実施例で
は、図５に示す単一の光源を独立した送信器ユニット２
０によって置換してある。各ユニット２０は、発振器に
接続されたドライバに電気的に結合された発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）を備えている。発振器は、ＬＥＤを特定の
周波数（例えば 32 kHz ）で脈動させ、ＬＥＤは6600オ
ングストローム（赤）、もしくは代替として、ほぼ 660
0 オングストローム（±５％）の波長を有する光を放出
する。
ルの中心に衝突すると、各光検出器（フォトダイオー
ド、ＰＤ１、ＰＤ２）が読み取る光強度（もしくはエネ
ルギ密度）は等しく、即ち前記 Laguesse の論文におけ
るＲ1 がＲ2 と等しくなる。動作中に、放出器からの光
がＰＤ２よりもＰＤ１に近い位置において蛍光光ファイ
バ（ＦＯＦ）に衝突すると、センサＰＤ１に衝突する光
エネルギの強度（従ってエネルギ密度）の方が、センサ
ＰＤ２に衝突する光エネルギの強度よりも大きくなる。
従って、この場合、センサＰＤ１からの電気（エネルギ
密度）信号Ｒ1 出力はＰＤ２からのＲ2 出力よりも大き
くなる。センサＰＤ１及びＰＤ２からの差信号Ｒ0 ＝Ｒ
1 −Ｒ2 と、エレベータ階床Ｌからのエレベータかごの
垂直距離との間には線形の関係が存在することが分かっ
ている。図６に示す本発明のさらなる好ましい実施例で
は、図５に示す単一の光源を独立した送信器ユニット２
０によって置換してある。各ユニット２０は、発振器に
接続されたドライバに電気的に結合された発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）を備えている。発振器は、ＬＥＤを特定の
周波数（例えば 32 kHz ）で脈動させ、ＬＥＤは6600オ
ングストローム（赤）、もしくは代替として、ほぼ 660
0 オングストローム（±５％）の波長を有する光を放出
する。
【００１２】好ましい受信器ユニット１０を図７に示
す。ユニット１０はエレベータかごに固定されている。
例えば、ユニット１０はかごに固定されたハウジング
（図示してない）内に取り付けられる。ユニット１０
は、マサチュセッツ州レインハムのOPTECTRON, INC.製
PLASTIFO 蛍光プラスチック光ファイバのような光ファ
イバケーブルを備えているが、ケーブルが内部的に蛍光
発光し赤外スペクトル内の光を送信するようにドープさ
れている。 Eastman Laboratory Chemicals から市販さ
れている IR-144 レーザ等級 C56H73N8O8S2 のようなド
ーパントが蛍光光ファイバケーブルのドーパントとして
使用されている。ケーブルの両端には、ＦＯＦケーブル
が送信した光エネルギを受けるフォトダイオードＰＤ１
及びＰＤ２が配置されている。検出器即ちフォトダイオ
ードＰＤ１及びＰＤ２は、当分野においては普通の手法
でＦＯＦケーブルに接続されている。各フォトダイオー
ドＰＤ１、ＰＤ２は、それぞれ増幅器／フィルタ及びア
ナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器に接続されている。
両Ａ／Ｄ変換器は単一の制御ユニットに接続されてい
る。各増幅器／フィルタは電気信号を増幅し、例えば32
ｋＨｚのような所望の周波数信号だけをＡ／Ｄ変換器
へ供給する。Ａ／Ｄ変換器は図７に示すように制御ユニ
ットへ出力を印加する。制御ユニットはＣＰＵを含み、
ＣＰＵは適当なアドレス、データ及び制御バス（図示し
てない）を通して非揮発性メモリと、任意選択的ではあ
るが揮発性メモリ（ＲＡＭのような）とに接続されてい
る。
す。ユニット１０はエレベータかごに固定されている。
例えば、ユニット１０はかごに固定されたハウジング
（図示してない）内に取り付けられる。ユニット１０
は、マサチュセッツ州レインハムのOPTECTRON, INC.製
PLASTIFO 蛍光プラスチック光ファイバのような光ファ
イバケーブルを備えているが、ケーブルが内部的に蛍光
発光し赤外スペクトル内の光を送信するようにドープさ
れている。 Eastman Laboratory Chemicals から市販さ
れている IR-144 レーザ等級 C56H73N8O8S2 のようなド
ーパントが蛍光光ファイバケーブルのドーパントとして
使用されている。ケーブルの両端には、ＦＯＦケーブル
が送信した光エネルギを受けるフォトダイオードＰＤ１
及びＰＤ２が配置されている。検出器即ちフォトダイオ
ードＰＤ１及びＰＤ２は、当分野においては普通の手法
でＦＯＦケーブルに接続されている。各フォトダイオー
ドＰＤ１、ＰＤ２は、それぞれ増幅器／フィルタ及びア
ナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器に接続されている。
両Ａ／Ｄ変換器は単一の制御ユニットに接続されてい
る。各増幅器／フィルタは電気信号を増幅し、例えば32
ｋＨｚのような所望の周波数信号だけをＡ／Ｄ変換器
へ供給する。Ａ／Ｄ変換器は図７に示すように制御ユニ
ットへ出力を印加する。制御ユニットはＣＰＵを含み、
ＣＰＵは適当なアドレス、データ及び制御バス（図示し
てない）を通して非揮発性メモリと、任意選択的ではあ
るが揮発性メモリ（ＲＡＭのような）とに接続されてい
る。
【００１３】コンピュータ命令がメモリＭ内に記憶され
ており、ＣＰＵによってアクセスされ、実行される。Ｃ
ＰＵは、エレベータが階床に接近すると図１０に示す高
レベル論理流れ段階を周期的に（例えば 10 ms置きに）
遂行する。この接近は、例えば機械室（図１）内の１つ
のかご制御装置によって感知され、制御される。本発明
の種々の面を達成するように回路を構成すること、及び
図１０の諸段階を符号化して記憶することは、当業者な
らば容易になし得るであろう。図８は図６の送信器ユニ
ット２０のための好ましい脈動回路を示し、一方図９は
図７の受信器ユニット１０の１センサ及び１検出器回路
（制御ユニットを除く）を示す。図８に示す放出器ＬＥ
Ｄは AND Corporationから市販されている AND180CRPで
あり、 32 kHz 発振器 CTS 製部品番号 CXO-65HG-2C-3
2.768KHZである。代替として、適当な非安定マルチバイ
ブレータを適切に接続してＬＥＤを指定された周波数で
脈動させることができる。ＮＰＮトランジスタのベース
は、図示のように発振器に接続されている。図９に示す
受信器ユニット１０のフォトダイオードＰＤ１は Sieme
ns Corporation製 SFH217 であり、インピーダンス変換
増幅器は National SemiconductorCorporation 製 LF34
7演算増幅器である。フォトダイオードＰＤ２は、ＰＤ
１と同一である。濾波演算は、例えば図９に示すように
接続された３段帯域通過フィルタ( LF347 ) によって遂
行される。 Motorola, Inc. 製電圧調整器 LM317L が演
算増幅器に適当なバイアス電圧Ｖbias＝８ＶDCを供給す
る。
ており、ＣＰＵによってアクセスされ、実行される。Ｃ
ＰＵは、エレベータが階床に接近すると図１０に示す高
レベル論理流れ段階を周期的に（例えば 10 ms置きに）
遂行する。この接近は、例えば機械室（図１）内の１つ
のかご制御装置によって感知され、制御される。本発明
の種々の面を達成するように回路を構成すること、及び
図１０の諸段階を符号化して記憶することは、当業者な
らば容易になし得るであろう。図８は図６の送信器ユニ
ット２０のための好ましい脈動回路を示し、一方図９は
図７の受信器ユニット１０の１センサ及び１検出器回路
（制御ユニットを除く）を示す。図８に示す放出器ＬＥ
Ｄは AND Corporationから市販されている AND180CRPで
あり、 32 kHz 発振器 CTS 製部品番号 CXO-65HG-2C-3
2.768KHZである。代替として、適当な非安定マルチバイ
ブレータを適切に接続してＬＥＤを指定された周波数で
脈動させることができる。ＮＰＮトランジスタのベース
は、図示のように発振器に接続されている。図９に示す
受信器ユニット１０のフォトダイオードＰＤ１は Sieme
ns Corporation製 SFH217 であり、インピーダンス変換
増幅器は National SemiconductorCorporation 製 LF34
7演算増幅器である。フォトダイオードＰＤ２は、ＰＤ
１と同一である。濾波演算は、例えば図９に示すように
接続された３段帯域通過フィルタ( LF347 ) によって遂
行される。 Motorola, Inc. 製電圧調整器 LM317L が演
算増幅器に適当なバイアス電圧Ｖbias＝８ＶDCを供給す
る。
【００１４】制御ユニットは、 National Semiconducto
r 製の２つの８ビットＡ／Ｄ変換器（部品番号 ADC080
0）に接続されている２入力ポートを有するマイクロン
トローラチップ INTEL製 8751BH であってよい。任意選
択的であるが、ピーク検出器もしくはピーク保持回路を
Ａ／Ｄ変換器と制御ユニットとの間に挿入することがで
きる。図１０に示すように、かごが階床に接近すると、
段階１００において制御ユニットは２つの信号値Ｒ1 、
Ｒ2 を読み取って記憶する。段階１０２では、２つの信
号値Ｒ1 、Ｒ2 の大きさの変化を比較することによって
エレベータかごの運動の方向が決定される。段階１０４
では床レベルに対応する所定信号（例えば０ W/cm2）
と、２つの信号の差Ｒ0 ＝Ｒ1 −Ｒ2 とを比較すること
によって床レベルからの距離が決定もしくは測定され
る。段階１０６においては、必要に応じてかご床上げ、
もしくはかご床下げ信号がかご制御装置へ伝送される。
図１１は、送信器ユニットがエレベータかごに取り付け
られ、受信器ユニットが昇降路内に固定されている本発
明による別の実施例の概要を示す図であるが、その動作
原理は上述したものと全く同一であるので説明は省略す
る。
r 製の２つの８ビットＡ／Ｄ変換器（部品番号 ADC080
0）に接続されている２入力ポートを有するマイクロン
トローラチップ INTEL製 8751BH であってよい。任意選
択的であるが、ピーク検出器もしくはピーク保持回路を
Ａ／Ｄ変換器と制御ユニットとの間に挿入することがで
きる。図１０に示すように、かごが階床に接近すると、
段階１００において制御ユニットは２つの信号値Ｒ1 、
Ｒ2 を読み取って記憶する。段階１０２では、２つの信
号値Ｒ1 、Ｒ2 の大きさの変化を比較することによって
エレベータかごの運動の方向が決定される。段階１０４
では床レベルに対応する所定信号（例えば０ W/cm2）
と、２つの信号の差Ｒ0 ＝Ｒ1 −Ｒ2 とを比較すること
によって床レベルからの距離が決定もしくは測定され
る。段階１０６においては、必要に応じてかご床上げ、
もしくはかご床下げ信号がかご制御装置へ伝送される。
図１１は、送信器ユニットがエレベータかごに取り付け
られ、受信器ユニットが昇降路内に固定されている本発
明による別の実施例の概要を示す図であるが、その動作
原理は上述したものと全く同一であるので説明は省略す
る。
【００１５】本発明の配列を使用することによって、エ
レベータシステム全体から一次位置変換器（光エンコー
ダ）の必要性を排除することができる。以上に、現在で
は好ましいものと考えられる実施例を説明したが、当業
者ならば本発明の思想及び範囲から逸脱することなく種
々の変化及び変更を考案することは容易であろう。従っ
て、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるこ
とを理解されたい。
レベータシステム全体から一次位置変換器（光エンコー
ダ）の必要性を排除することができる。以上に、現在で
は好ましいものと考えられる実施例を説明したが、当業
者ならば本発明の思想及び範囲から逸脱することなく種
々の変化及び変更を考案することは容易であろう。従っ
て、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるこ
とを理解されたい。
【図１】エレベータかごを昇降路Ｈ内で上昇及び下降方
向（矢印Ａ）に運動可能ならしめる従来のエレベータシ
ステムの斜視図である。
向（矢印Ａ）に運動可能ならしめる従来のエレベータシ
ステムの斜視図である。
【図２】従来のドアゾーン床合わせ配列の側面図であ
る。
る。
【図３】従来の最上及び最下終端階床リミットスイッチ
組立体の斜視図である。
組立体の斜視図である。
【図４】本発明が使用する光ポテンショメータの動作を
説明するための概要図である。
説明するための概要図である。
【図５】図４の光ポテンショメータを使用する本発明に
よる一配列の概要図である。
よる一配列の概要図である。
【図６】本発明の好ましい送信器ユニットの回路を示す
ブロック線図である。
ブロック線図である。
【図７】本発明の好ましい受信器ユニットの回路を示す
ブロック線図である。
ブロック線図である。
【図８】発光ダイオードを指定された周波数で脈動させ
る好ましい送信器回路の詳細回路図である。
る好ましい送信器回路の詳細回路図である。
【図９】図７の受信器回路と共に使用される好ましい増
幅器／フィルタの詳細回路図である。
幅器／フィルタの詳細回路図である。
【図１０】制御ユニットのメモリＭ内に記憶されてい
る、階床に対してエレベータかごの床を合わせるための
諸段階の高レベル論理流れ図である。
る、階床に対してエレベータかごの床を合わせるための
諸段階の高レベル論理流れ図である。
【図１１】送信器ユニットが昇降路内を運動できるよう
にした本発明による別の配列の概要図である。
にした本発明による別の配列の概要図である。
１０ 受信器ユニット ２０ 送信器ユニット
フロントページの続き (72)発明者 チェスター ジェイ スラビンスキー アメリカ合衆国 コネチカット州 06057 ニュー ハートフォード ウェスト ヒ ル ロード 462 (72)発明者 マイケル ガーフィンケル アメリカ合衆国 コネチカット州 06117 ウェスト ハートフォード ロングレー ン ロード 15
Claims (10)
- 【請求項１】 第１の方向とこの第１の方向とは反対の
第２の方向とに運動可能なエレベータかごと、 静止光送信器ユニットと、 上記静止光送信器ユニットからの光を受ける可動光受信
器ユニットと、を具備し、 上記光受信器ユニットは、この光受信器ユニットが上記
かごと共に上記第１の方向及び上記第２の方向に運動可
能なように上記かごに取り付けられ、上記可動光受信器
ユニットは、第１の光センサと、第２の光センサと、上
記第１の光センサと上記第２の光センサとを光学的に接
続する光ケーブルとを含み、上記光ケーブルは、上記第
１及び上記第２の方向と平行な方向に配向されているこ
とを特徴とするかご位置検出装置。 - 【請求項２】 上記光ケーブルは蛍光光ファイバケーブ
ルである請求項１記載のかご位置検出装置。 - 【請求項３】 上記静止光送信器ユニットは特定波長を
有する光を放出する光放出器を含み、上記光放出器は該
光放出器からの上記光を特定の周波数で脈動せしめる手
段に接続されている請求項１記載のかご位置検出装置。 - 【請求項４】 上記波長は約６６００オングストローム
である請求項３記載のかご位置検出装置。 - 【請求項５】 上記特定の周波数は約３２ｋＨｚである
請求項３記載のかご位置検出装置。 - 【請求項６】 上記光ファイバケーブルは、赤外スペク
トルの光を受け、上記第１及び上記第２の光センサに向
けて再放出することができる請求項３記載のかご位置検
出装置。 - 【請求項７】 上記光を、電子計算機に電子的に接続す
る請求項３記載のかご位置検出装置。 - 【請求項８】 上記電子計算機は、ある階床に対する上
記かごの位置を確認するための命令を含むメモリを備え
ている請求項６記載のかご位置検出装置。 - 【請求項９】 上記命令は第１の電気信号と第２の電気
信号とを比較することを含み、上記第１の電気信号は上
記第１の光センサが検出した光エネルギの強さに対応
し、上記第２の電気信号は上記第２の光センサが検出し
た光エネルギの強さに対応する請求項７記載のかご位置
検出装置。 - 【請求項１０】 第１の方向とこの第１の方向とは反対
の第２の方向とに運動可能なエレベータかごと、 可動光送信器ユニットと、 上記可動光送信器ユニットからの光を受ける静止光受信
器ユニットと、を具備し、 上記光送信器ユニットは、この光送信器ユニットが上記
かごと共に上記第１の方向及び上記第２の方向に運動可
能なように上記かごに取り付けられ、上記静止光受信器
ユニットは、第１の光センサと、第２の光センサと、上
記第１の光センサと上記第２の光センサとを光学的に接
続する光ケーブルとを含み、上記光ケーブルは、上記第
１及び上記第２の方向と平行な方向に配向されているこ
とを特徴とするかご位置検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12957093A | 1993-09-29 | 1993-09-29 | |
| US08/129570 | 1998-08-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187539A true JPH07187539A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3628356B2 JP3628356B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=22440627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20963294A Expired - Fee Related JP3628356B2 (ja) | 1993-09-29 | 1994-09-02 | エレベータかご位置検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5509505A (ja) |
| JP (1) | JP3628356B2 (ja) |
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