JPS6214055Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、点検運転および異常発生時にエレベ
ータが急停止した場合のかご位置検出動作を改良
したエレベータの位置検出装置に関するものであ
る。

〔考案の技術的背景〕

エレベータかごの位置を正確に検出することは
エレベータ制御上最も重要なことの一つである。
エレベータが停止すべき階床の位置は固定されて
いるため、速度制御や着床時の制御は、エレベー
タかごと停止すべき階床の相対距離を演算し、最
適な制御を行なうようにしている。

ところが、何らかの原因でエレベータかごの位
置が例えば50mm誤つて検出された場合、エレベー
タかごは正常の停止位置に対し、50mm離れた位置
に停止するよう制御され、結果的にホールとエレ
ベータかご間に段差が生じてしまい、乗客がつま
ずいたり、荷物の運搬に支障をきたしたりするこ
ととなる。これらの不都合を防ぐために、エレベ
ータかご位置を検出する位置検出装置は精度の高
いものが要求されている。

ここで、従来のこの種の位置検出装置について
具体的に説明する。

最近のエレベータはマイクロコンピユータを用
いて制御を行なつているものが多いため、位置の
データはデジタル量に変換しなければならない。
このため第１図に示すようにエレベータかご１の
上下に位置検出用のテープ２を取付け、機械室内
テープ車３とピツト内テープ車４により、テープ
２にスリツプが生じないように適度の張力を加え
て、エレベータかご１の動きを忠実に機械室内テ
ープ車３に伝えるようにしている。機械的室内テ
ープ車３はエレベータかご１の直線運動を回転運
動に変換し、第２図に示すように該テープ車３の
軸に直結された円板５のスリツト６を該円板５を
はさむように取付られた光学的検出器７で検出す
ることにより電気的なパルスに変換し、その回転
量に比例した数のパルス列信号が制御装置に送ら
れる。

ここで円板５上のスリツト６は等間隔に精度良
く形成されている。例えばスリツト６のピツチを
10mmとすればエレベータかごが10mm動くと１パル
ス発生することになる。光学的検出器７は発光ダ
イオード８とフオトトランジスタ９で構成された
いわゆるフオトインタラプタが円板５のスリツト
６の形成された円周上の部分をはさむ形で取付ら
れる。従つてスリツト６が発光ダイオード８とフ
オトトランジスタ９の間を通る時だけ、フオトト
ランジスタ９がオンとなり１つのパルスが発生す
る。このように回転量に比例したパルス列を規則
正しく発生する装置をパルスエンコーダ（「パル
スジエネレータ」、「ロータリエンコーダ」などと
いう場合もある）などと称し、一般に回転量、位
置、速度の検出に広く用いられている。

位置検出装置の電気的なブロツク図を第３図に
示す。

発光ダイオード８、フオトトランジスタ９、円
板５の関係はすでに説明した通りである。フオト
トランジスタ９にて発生したパルスはシールド線
１０を介して制御装置１５内に導かれ、パルスの
増減方向を検出出力する。方向検出部１１とアツ
プ／ダウンカウンタ１２とに入力される。アツ
プ／ダウンカウンタ１２は方向検出部１１からの
信号に応じてパルスを加算または減算カウントし
てゆき、デジタル量として出力する。この出力は
ポジシヨンレジスタ１３に与えられてエレベータ
の制御を行なう主制御部１４で扱えるデータとな
る。ここでポジシヨンレジスタ１３が例えば16ビ
ツトで構成されていた場合、１パルス10mmとすれ
ば約640ｍまでの走行距離を表わすことができ、
通常各８ビツトの上位下位を取扱う２つのレジス
タで構成されている。また主制御部１４はCPU
（中央処理部）、ROM（リードオンリメモリ）、
RAM（ランダムアクセスメモリ）、Ｉ／Ｏ（入／
出力部）等で構成される。

この第３図のような位置検出装置は通常の走行
中には何ら問題なく働くが、エレベータが急停止
した場合、エレベータかごは走行時のエネルギ
（慣性）とロープの伸びなどにより、制御装置が
要求している位置を中心とした上下振動をくり返
すことが予想され、結果的に誤つた位置データを
検出するおそれがある。例えば具体的には、エレ
ベータが急停止した位置より30mmの振動が生じた
場合、パルスエンコーダのスリツト６のピツチが
10mmであれば３パルス多く発生することになる
が、実際にはフオトトランジスタ９が応答できな
かつたり方向検出部１１のアツプ／ダウン切換え
のタイミングのずれなどにより数パルスの誤差が
生じてしまう。これらは発光ダイオード８の光が
正確にスリツト６の中心部に致らなかつた場合に
フオトトランジスタ９に達する光の量が不充分と
なることなどによるものである。

また、点検運転時にはエレベータかごを少し動
かしては止め、再び動かすということがよくある
が、急停止によりエレベータかごが振動している
間に再び動かされると、上記位置データの誤差は
より大きなものとなつてしまう。

また、エレベータかごの位置を誤つて検出した
場合、上述のように着床時のレベルがずれるだけ
でなく、高層ビル向のエレベータに使用される救
出運転時に危険な状態になる。救出運転は故障し
て途中に止まつているエレベータに対し、隣のエ
レベータかごを故障したエレベータのかごの横に
停止させ、互いの側板をあけて乗客を救出する運
転であり、近接するエレベータ間に段差、すきま
等が生じることは許されない。

このように、従来のエレベータ位置検出装置に
はエレベータが急停止した場合、誤つたデータを
検出するという問題があつた。またエレベータが
ロープの伸びにより振動している際に位置パルス
を誤つてカウンタしたり、短時間カウント方向
（アツプ／ダウン）が切り換わるため、主制御部
のマイクロコンピユータがその都度演算等を行な
うことになり、本来不要な負荷をマイクロコンピ
ユータに与えてしまうという問題もあつた。

〔考案の目的〕

本考案は、エレベータかごが急停止した場合に
も振動にまどわされることなく誤差の少ない位置
データを早期に得ることのできるエレベータの位
置検出装置を提供することを目的としている。

〔考案の概要〕

本考案は、エレベータかごが急停止した場合に
エレベータかごの振動による位置の偏差の最大値
と最小値を検出し、平常状態になつた時の位置を
予測演算し、制御上で位置データを固定すること
を特徴としている。

〔考案の実施例〕

第４図は本考案の概略構成を示すブロツク図で
ある。

第４図は第３図に対して追加された部分を示し
たもので、パルスエンコーダ部は第３図と同一で
ある。

パルスエンコーダ部から送られたパルスはアツ
プ／ダウンカウンタ１２と方向検出部１１により
最下階を基準とした相対位置を示すパルス数に変
換される。

例えば10mmを１パルスとし、最下階の着床位置
データを0100Hとし、最下階の一つ上の階まで
3000mmあるとすれば、その階の位置データは
022CHとなる。ただし、位置データは16進数にて
表現しており末尾のＨは16進数であることを示し
ている。

方向検出部１１はエレベータが昇方向の場合は
加算、降方向の場合は減算をアツプ／ダウンカウ
ンタ１２に対して指令する働きをする。主制御部
１４に内蔵されたマイクロコンピユータのバスラ
イン内１つの入出力ポートとして設けられたポジ
シヨンレジスタ１３はアツプ／ダウンカウンタ１
２のデジタル出力、例えば16ビツトのデータをマ
イクロコンピユータにて読むことができるようフ
オトカプラ等にて電気的に整合されている。ま
た、主制御部１４内のRAMエリアの一部に急停
止時（振動時）の最大位置データと保存する最大
ピーク位置レジスタ１６と急停止時（振動時）の
最小位置データを保存する最小ピーク位置レジス
タ１７はポジシヨンレジスタ１３と同一のデータ
サイズにて構成される。この場合は２バイトであ
る。また、同様にサブポジシヨンレジスタ１８も
RAMエリア内に存在し、仮のポジシヨンデータ
を保存するのに用いられる。

パルスバツフア１９はアツプ／ダウンカウンタ
１２に入力されるパルスを制御するゲートとして
機能するもので、主制御部１４のレジスタの１つ
であるパルスコントロールレジスタ２０からの信
号とパルスエンコーダからの位置検出パルスのア
ンド（論理積）をとり出力する働きをする。従つ
てパルスコントロールレジスタ１７からの信号が
Ｌ（ローレベル）になると、パルスはアツプ／ダ
ウンカウンタ１２に入力されなくなり、結果的に
カウンタが停止する。

次に上記構成における動作を第５図に示すフロ
ーチヤートを参照して説明する。

エレベータの停止はブレーキが作動した時に起
こり、その信号は主制御部１４から出力される。
位置検出装置はその信号を受取り、停止時のバツ
クアツプルーチンに入る。−ステツプイ。

ブレーキが作動した時点でエレベータはロープ
の伸びに応じた位置に収束するように上下に振動
を始めるが、この振動のミスカウントにより、実
際の位置に対し、大きい時には500mm程度までず
れることがある。そこでこれを防ぐため、振動の
１回目の最大パルス値を最大ピーク位置レジスタ
１６に、振動の１回目の最小パルス値を最小ピー
ク位置レジスタ１７にそれぞれ保存する。−ステ
ツプロ、ハ。

ステツプロ、ハが終了した時点で両レジスタの
値を加算し、右に１ビツトシフトすることで２を
除数とする除算を行ない、サブポジシヨンレジス
タ１８に保存する。この値が振動が終了した時点
の位置データに近い値になることが経験的に知ら
れている。−ステツプニ。

次に、アツプ／ダウンカウンタ１２の値をサブ
ポジシヨンレジスタ１８の値に固定する必要があ
るが、アツプ／ダウンカウンタ１２がプリセツタ
ブルカウンタでない場合はカウント値を任意に設
定することはできないため、ステツプロ〜ニの終
了後、パルスカウンタ値がサブポジシヨンレジス
タ１８の値に等しくなつた時、パルスコントロー
ルレジスタ２０をＬにセツトし、パルスバツフア
１９によりアツプ／ダウンカウンタ１２を停止さ
れる。−ステツプホ。

上述の各ステツプを主制御部１４の制御により
実行することにより、停止時のパルスカウンタ値
はすみやかにサブポジシヨンレジスタ１８の値と
なり、パルスのミスカウントが防止される。

次に上記各ステツプをさらに詳細に説明する。

ステツプイにおいて、エレベータのブレーキは
ブレーキ回路に電流が流れることにより、ブレー
キを開いて、モータの回転を伝えるように構成さ
れている。従つて、主制御部１４内にて制御され
ているＩ／Ｏの１つであるブレーキ制御部の状態
を知ることができる。

ステツプロ、ニではエレベータかごの振動の１
サイクル目の最大値と最小値の検出が必要となる
が、例えば、あらかじめ最大ピーク位置レジスタ
１６と最小ピーク位置レジスタ１７を０にセツト
しておき、ブレーキオンの信号検出後、方向検出
部１１から出力される方向が切り換わつた時の値
を選べば良い。アツプからダウンへの変化時が最
大値、ダウンからアツプへの変化時が最小値とな
る。次のサイクルでは各々のレジスタに値が入力
されていることを検出確認してステツプニに進む
ようにすれば良い。

なお、ここで振動の１サイクル目の値だけを検
出するのは、振動が続くことによるミスカウント
を防ぐためである。

ステツプニでは、ステツプロ、ハの値を加え、
1/2することで制御上の位置を固定する。これは
加算とシフトを行なうだけで実行できる。この値
はサブポジシヨンレジスタ１８に保存され、ブレ
ーキオン期間の見かけ上の位置となる。ただし、
ブレーキオフ時にはポジシヨンレジスタ１３の値
が優先され、サブポジシヨンレジスタ１８はクリ
アされる。

ステツプホではポジシヨンレジスタ１３の値と
サブポジシヨンレジスタ１８の値を比較し、等し
くなつた時カウンタを停止させる。サブポジシヨ
ンレジスタ１８の値は１回目の振動の中間値が入
力されているため、少なくとも２回目のサイクル
でカウンタはサブポジシヨンレジスタ１８の値に
等しくなる。この時パルスコントロールレジスタ
２０をＬにすることでカウンタは停止する。

このように、急停止時の振動によるミスカウン
トが効果的に防止され、常に精度の高い位置デー
タを得ることが可能となる。

なお本考案は上述し且つ図面に示す実施例のみ
限定されることなく、その要旨を変更しない範囲
内で種々変形して実施することができる。

すなわち本考案は直線運動を回転運動に変換し
て検出する位置検出装置に発生する振動による検
出誤りを少なくするため、振動の１サイクル終了
時に制御上の位置を固定するものであり例えば上
述の実施例においてはエレベータかごにテープを
取り付けて検出する場合を説明したが、モータ軸
の回転で位置を検出する方法の時も同一に扱え
る。

また、アツプ／ダウンカウンタ１２としてカウ
ント値のプリセツトが可能ないわゆるプリセツタ
ブルカウンタ（「プログラマブルカウンク」など
とも称される）を用いた場合は、サブポジシヨン
レジスタ１８の値をカウンタにプリセツトするこ
とによりデータの固定が行なえるので、ブレーキ
オフ時までのプリセツト状態を維持させるか、プ
リセツト後ブレーキオフ時まで位置検出パルス入
力を阻止するかすればよい。

さらに、パルスエンコーダとして光学的検出器
７を用いるものに代えて磁気的検出器を用いるも
のなどを使用してもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、エレベータの停止時、特に急
停止時に発生するエレベータかごの振動により、
エレベータかごの位置を検出するパルスがミスカ
ウントされ、振動が終了した時点には実際の位置
と大きく異なつてしまうという従来の不都合を効
果的に解消することのできるエレベータの位置検
出装置を提供することができる。また従来はこの
ミスカウントの補正のため、低速運転で最寄階に
停止させ、その階の位置データをパルスカウンタ
に再セツトすることも行なわれているが、上述し
た本考案による位置検出装置ではパルスの誤差は
数パルス内になるため、高速運転を長期間継続し
ても問題を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の適用される位置検
出装置の一例の取付構成図、第２図は同例におけ
るパルスエンコーダの構成を示す図、第３図は従
来の位置検出装置の構成の一例を示す要部のブロ
ツク図、第４図は本考案の一実施例による位置検
出装置の構成を示す要部のブロツク図、第５図は
同実施例の動作を説明するためのフローチヤート
である。 １……エレベータかご、２……テープ、３……
機械室内テープ車、４……ピツト内テープ車、５
……円板、６……スリツト、７……光学的検出
器、８……発光ダイオード、９……フオトトラン
ジスタ、１０……シールド線、１１……方向検出
部、１２……アツプ／ダウンカウンタ、１３……
ポジシヨンレジスタ、１４……主制御部、１５…
…制御装置、１６……最大ピーク位置レジスタ、
１７……最小ピーク位置レジスタ、１８……サブ
ポジシヨンレジスタ、１９……パルスバツフア、
２０……パルスコントロールレジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エレベータかごの走行に連動して該かごの一定
   移動量毎のパルスを発生するパルスエンコーダの
   出力をアツプ／ダウンカウンタで上記かごの動作
   方向に対応してアツプ／ダウンカウントして上記
   かごの位置に対応するカウント値を得るエレベー
   タの位置検出装置において、上記エレベータのか
   ご停止制御動作を検出する停止検出手段と、この
   停止検出手段により上記かご停止制御動作が検出
   されると該かご停止時の振動の１サイクル目の上
   記カウント値の最大値を検出する最大値検出手段
   と、同最小値を検出する最小値検出手段と、これ
   ら両者の検出値を加算し、右に１ビツトシフトす
   ることで２を除数とする除算を行ない当該停止動
   作による最終停止位置に対応するカウント値を予
   測演算する演算手段と、この演算手段による算出
   結果に上記カウンタのカウント値を次に上記かご
   が駆動されるまで固定する手段とを具備したこと
   を特徴とするエレベータの位置検出装置。