KR100292260B1 - 엘리베이터의위치검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 위치 검출 장치에 관한 것으로 특히, 착상 위치를 고려하여 위치 검출기에 적외선 센서를 2열로 배치함은 물론 차폐판의 구조를 개선함으로써 차폐판의 진입 위치에 무관하게 검출 시점을 동일시 할 수 있으므로 정확한 착상 위치를 검출하여 카를 정지시킬 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 카의 상부에 위치 검출기를 설치하고 엘리베이터가 복수개의 층을 운전하는 중에 상기 위치 검출기와 결합되는 차폐판을 승강로 상에 설치하여 엘리베이터의 위치를 검출하는 엘리베이터 제어 장치에 있어서, '??'자형으로 형성된 위치 검출기(201)의 일측 내면에 적외선 발광부(202a,202b)를 장착함은 물론 그 타측 내면의 상기 적외선 발광부(202a,202b)와 대응하는 각각의 위치에 적외선 수광부(203a,203b)를 장착하여 차폐판의 진입/탈출 및 정착상 위치에서 상기 적외선 발광부(202a,202b)에서 상기 적외선 수광부(203a,203b)로의 송출광을 선택적으로 차단함에 의해 카의 위치를 검출하도록 구성한다.

Description

엘리베이터의 위치 검출 장치{POSITION DETCETION APPARATUS FOR ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로 특히, 위치 검출 장치에 관한 것이다.

엘리베이터는 전기, 전자 및 기계 등의 기술을 복합적으로 결합하여 상하 이동을 목적으로 하는 시스템으로서, 상하 이동을 하는데는 여러 요소들이 필요로 한다.

그 중에서도 이동 위치 및 착상 위치를 확인할 수 있는 장치를 필요로 한다.

일반적으로 엘리베이터 제어 장치는 상하 운전시 거리를 측정하기 위한 카운터 회로와 정지층에서의 착상 위치를 검출하기 위한 위치 검출기를 구비한다.

즉, 일반적인 엘리베이터 제어 장치는 엘리베이터의 운전이 시작되어 엘리베이터가 상하 운전함에 따라 거리를 측정하는 카운터 회로의 값을 증감하여 속도를 조정하고 정지층에 도달하면 위치 검출기로 착상 위치를 검출하여 정확한 착상 위치에서 엘리베이터를 정지시키게 된다.

따라서, 위치 검출을 위한 장치가 얼마나 정확하고 재현성이 있는가에 따라 엘리베이터의 운전 제어가 용이하게 이루어 질 수 있으며 정확한 착상 위치에 정지시켜 승객들을 승하차시킴으로 승하차시의 불편을 해소하여 승객들에게 편한한 서비스를 제공할 수 있다.

종래의 위치 검출 장치는 도1 의 사시도에 도시된 바와 같이, '??'자형으로 형성된 위치 검출기(101)의 일측 내면에 영구자석(102)을 장착하고 그 타측 내면에 리드 스위치(103)를 설치하여 구성된 것으로, 카의 상측부에 설치된 차폐판(104)과 위치 검출기(101)가 결합된 경우 상기 영구 자석(101)의 자계가 분산되어 상기 리드 스위치(103)가 오프되도록 구성된다.

상기 리드 스위치(103)의 온오프에 따른 신호는 엘리베이터의 운전 제어를 위한 마이크로 컴퓨터(도면 미도시)에 전송된다.

상기 차폐판(102)은 가로 100mm, 세로 250mm의 크기이다.

이러한 종래 기술은 차폐판(102)의 진입 시점부터 일정한 시간(카운터 값)이 지난 후 정착상 위치로 판정하여 카를 정지시키는 방식이다.

이와같은 종래 장치의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엘리베이터가 착상 위치에 있지 않아 승강로 상에 설치된 차폐판(104)과 카의 상부에 설치된 위치 검출기(102)가 결합되지 않은 경우 상기 위치 검출기(102)는 영구 자석(102)에 의해 형성된 자계에 의해 리드 스위치(103)가 온 상태를 유지하게 된다.

반대로, 엘리베이터가 착상 위치로 이동하여 차폐판(104)이 위치 검출기(101)사이로 진입함에 의해 상기 차폐판(104)과 위치 검출기(102)가 결합된 경우 상기 차폐판(104)는 영구 자석(102)에 의해 형성된 자계를 분산시키게 된다.

이에 따라, 영구 자석(102)에 의해 형성되는 자계는 리드 스위치(102)를 온 상태로 유지시킬 수 있는 정도의 세기가 되지 않기 때문에 상기 리드 스위치(102)는 오프 상태가 된다.

따라서, 엘리베이터의 운전 제어를 위해 구비된 마이크로 컴퓨터(도면 미도시)는 리드 스위치(103)의 온,오프 여부를 입력으로 엘리베이터의 현재 위치 및 착상 위치를 연산하여 해당 운전을 제어하게 된다.

그러나, 종래의 기술은 영구 자석(102)에 의해 형성되는 자계에 의해 리드 스위치(103)의 접점이 개폐되는 구조로 되어 있기 때문에 영구 자석(102)의 자속 세기에 갱년 변화가 발생할 수 있는데, 차폐판(104)의 설치 위치 및 카의 착상 방법에 따라 차폐판(104)이 위치 검출기(101) 사이로 진입할 때의 각각의 자속 밀도가 다르기 때문에 리드 스위치(103)의 접점 개폐 시점이 달라지게 되어 정확한 착상 위치를 검출하기 어려운 문제점이 있다.

예를 들어, 종래에는 도2 (a)와 같이 차폐판(104)이 위치 검출기(101)에 정확히 진입한 경우에는 상관없지만, 도2 (b)∼(c)와 같이 차폐판(104)이 위치 검출기(101)에 정확히 진입하지 않은 경우에는 좌우 또는 경사각 등에 의해 영구 자석(102)의 자속 밀도 분포가 달라지게 되어 검출 위치가 변경됨으로 정확한 착상 위치를 검출하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래 기술은 착상 위치를 찾기 위하여 차폐판(104)이 위치 검출기(101)로 진입한 시점부터 일정 시간이 지난 후 카를 정지시키는 방식임으로 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 종래에는 층고 측정 운전인 경우 차폐판 진입 시점에서부터 일정한 값을 더하여 층고값으로 설정함으로 위치 검출기와 차폐판의 위치에 따라 층별 오차가 많이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한편, 일반적으로 엘리베이터의 정지 상태에서 승객의 승하차에 따라 엔코더의 카운터 값의 변화없이 로프 늘어남에 의해서 엘리베이터의 위치는 상하로 이동할 수 있는데, 이런 현상은 착상 레벨을 변화시키고 승객들에게 불편함을 준다.

따라서, 종래 기술에서는 로우프 늘어남에 의해 발생된 엘리베이터의 위치를 검출, 보상하기 위하여 도어죤 검출용 위치 검출기 외에 상하에 또 다른 2개의 위치 검출기를 부착함은 물론 비정지층을 검출하기 위해서도 2열 구조가 되도록 차폐판과 위치 검출기를 각기 한 개씩 더 설치함으로 제작 경비가 상승하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 착상 위치를 고려하여 위치 검출기에 적외선 센서를 2열로 배치함은 물론 차폐판의 구조를 개선함으로써 차폐판의 진입 위치에 무관하게 검출 시점을 동일시 할 수 있으므로 정확한 착상 위치를 검출하여 카를 정지시킬 수 있도록 창안한 엘리베이터의 위치 검출 장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래의 위치 검출 장치를 보인 구성도.

도 2는 도 1에서 차폐판 진입에 대한 여러 경우를 도시한 예시도.

도 3은 본 발명의 실시예를 위한 위치 검출기의 구성도.

도 4는 도 3에서 차폐판의 형상을 보인 예시도.

도 5는 도 3에서 적외선 발광부 및 수광부에 대한 블럭도.

도 6은 본 발명에서 상승 진입/탈출시 위치 검출을 보인 파형도.

도 7은 본 발명에서 차폐판의 다른 실시예를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

201 : 위치 검출기 202a,202b : 적외선 발광부

203a,203b : 적외선 수광부 204 : 차폐판

211 : 전류 조절용 트리머 212 : 정전류 전원회로

213 : 적외선 발광센서 214 : 적외선 수광센서

215 : 전원 증폭회로

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 카의 상부에 위치 검출기를 설치하고 엘리베이터가 복수개의 층을 운전하는 중에 상기 위치 검출기와 결합되는 차폐판을 승강로 상에 설치하여 엘리베이터의 위치를 검출하는 엘리베이터의 위치 검출 장치에 있어서, 차폐판의 진입/탈출시의 위치에 따라 복수개의 적외선 발광부에서 복수개의 적외선 수광부로 각기 송출되는 복수개의 송출광이 선택적으로 차단되도록 위치 검출기의 내측 양면의 임의의 위치에 복수개의 적외선 발광부와 복수개의 적외선 수광부를 각기 서로 대응되게 설치하여 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 카가 정착상 위치에 진입된 경우 복수개의 적외선 발광부로부터 복수개의 적외선 수광부로 각기 송출되는 복수개의 광을 모두 차단하며 도어죤 진입/탈출시 복수개의 적외선 발광부로부터의 송출광중 임의의 광을 선택적으로 차단하도록 차폐판을 형성함을 특징으로 한다.

상기 적외선 발광부는 정전류 전원 회로, 전류 조정용 트리머, 적외선 센서 및 광확산 방지용 렌즈로 구성한다.

상기 적외선 수광부는 수광 렌즈, 광 유도관, 수광 센서 및 전원 증폭회로로 구성된다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3 은 본 발명의 실시예를 위한 위치 검출기의 구성도로서, 도3 (a)는 실시예의 구성을 보인 사시도이고, 도3 (b)는 실시예의 구성을 보인 평면도이며, 도3 (c)는 실시예의 구성을 보인 정면도이다.

즉, 본 발명의 실시예는 카의 상부에 위치 검출기를 설치하고 엘리베이터가 복수개의 층을 운전하는 중에 상기 위치 검출기와 결합되는 차폐판을 승강로 상에 설치하여 엘리베이터의 위치를 검출하는 엘리베이터의 위치 검출 장치에 있어서, '??'자형으로 형성된 위치 검출기(201)의 일측 내면에 적외선 발광부(202a,202b)를 장착함은 물론 그 타측 내면의 상기 적외선 발광부(202a,202b)와 대응하는 각각의 위치에 적외선 수광부(203a,203b)를 장착하여 차폐판의 진입/탈출 및 정착상 위치에서 상기 적외선 발광부(202a,202b)에서 상기 적외선 수광부(203a,203b)로의 송출광을 선택적으로 차단함에 의해 카의 위치를 검출하도록 구성한다.

상기 적외선 발광부(202a)와 적외선 수광부(203a)는 차폐판(201)의 진입 시점부터 정착상 위치 탈출 시점까지 광이 차단되는 위치에 장착하고 상기 적외선 발광부(202b와 적외선 수광부(203b는 정착상 위치 탈출 시점부터 차폐판(201)의 탈출 시점까지 광이 차단되는 위치에 장착한다.

상기 차폐판(204)은 도4 의 예시도에 도시한 바와 같이, 정착상 위치로의 도어죤 진입 또는 정착상 위치에서의 도어죤 탈출시 적외선 발광부(202a,202b)중 하나에서의 송출광만을 선택적으로 차단하고 정착상 위치에서 적외선 발광부(202a,202b)에서의 송출광을 모두 차단하는 구조로 형성된다.

상기 적외선 발광부(202a,202b)와 적외선 수광부(203a,203b)는 도5 의 블럭도에 도시한 바와 같이, 각기 구성한다.

상기 적외선 발광부(202a,202b)는 정전류 전원을 발생시키는 정전류 전원회로(212)와, 이 정전류 전원회로(212)의 전류량을 조절하는 전류조절용 트리머(211)와, 상기 정전류 전원회로(212)의 출력전원을 공급받아 적외선 광을 적외선 수광부(203)로 송출하는 적외선 발광센서(213)로 각기 구성한다.

상기 적외선 발광센서(213)는 송출광을 집광하여 적외선 수광부(203a,203b)로 송출하는 광확산 방지용 렌즈(도면 미도시)를 더 포함하여 구성한다.

상기 적외선 수광부(203a,203b)는 적외선 발광부(202)로부터 송출된 광을 수광하는 적외선 수광센서(214)와, 이 적외선 수광센서(214)의 출력 신호를 소정 레벨 증폭하여 엘리베이터의 운전을 제어하는 마이크로 컴퓨터(도면 미도시)로 전송하는 전원 증폭회로(215)로 각기 구성한다.

상기 적외선 수광센서(214)는 적외선 발광센서(213)에서의 송출광을 집광하도록 수광렌즈(도면 미도시) 및 광유도관(도면 미도시)을 더 포함하여 구성한다.

상기 적외선 수광센서(214)는 광을 지속적으로 수신하는 경우 로우 출력 신호 상태를 계속 유지하고 차폐판(204)에 의해 광이 차단된 경우 하이신호를 출력하도록 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

엘리베이터의 운행중(본 발명에서는 상승 운전중이라고 가정한다.)으로 카가 정지층에 도달하지 않은 경우 위치 검출기(201)는 적외선 발광부(202a,202b)에서 송출된 광이 적외선 수광부(203a,203b)에 수신됨으로 상기 적외선 수광부(203a,203b)는 모두 로우 신호를 출력하는 상태를 유지한다.

여기서, 상기 적외선 발광부(202a,202b)는 각기 전류 조절용 트리머(211)에 의해 전류량이 조정된 정전류 전원회로(212)로부터 전원을 공급받은 적외선 발광센서(213)가 광을 발생시키면 이 발생된 광은 확산 방지용 렌즈(도면 미도시)에서 집광되어 적외선 수신부(203a,203b)에 각기 구비된 적외선 수광센서(214)로 송출된다.

그리고, 상기 적외선 수광부(203a,203b)는 수광 렌즈(도면 미도시), 광 유도관(도면 미도시)를 통해 광의 입사 여부에 따라 적외선 수광센서(214)의 출력신호 레벨이 결정되며 이때의 출력신호는 전원증폭회로(215)에서 소정 레벨 증폭된 후 엘리베이터 운전 제어를 위해 이동 거리 및 착상 위치를 판별하는 마이크로 컴퓨터(도면 미도시)로 전송된다.

이 후, 엘리베이터가 정지층에 도달하면 감속 운전을 수행하면서 착상 위치로 진입하는데, 카의 상부에 설치된 위치 검출기(201)와 승강로 상에 설치된 차폐판(204)이 결합됨에 따라 먼저, 적외선 발광부(202b)로부터 적외선 수광부(203b)에 송출되는 광만이 차단되어 상기 적외선 수광부(203b)는 도6 (b)의 차폐점 진입점에서와 같이 하이 상태의 검출신호를 출력하게 된다.

이때, 엘리베이터의 속도는 약15m/mm이다.

이 후, 감속을 계속하여 정착상 위치에 도달할 시점(차폐판 진입점부터 약95mm 정도 상승한 후)에는 약2m/mm 이하의 속도를 유지하게 되는데, 이 시점에서 차폐판(204)에 의해 적외선 발광부(202a)에서 적외선 수광부(203a)로 송출되는 광도 차단되어 상기 적외선 수광부(203a)는 도6 (a)와 같이 하이 상태의 검출 신호를 출력하게 된다.

즉, 차폐판(204)이 착상 위치에 도달할 시점(정착상점으로부터 약5mm 이전 부분)이면 적외선 발광부(202a,202b)로부터 적외선 수광부(203a,203b)로 송출되는 광이 상기 차폐판(204)에 의해 모두 차단되어 상기 적외선 수광부(203a,203b)에서의 검출 신호는 도6 (a)(b)의 착상 시점(0점)에서와 같이 모두 하이 상태가 된다.

이에 따라, 두 번째로 적외선 수광부(203a)의 출력신호가 하이가 되면 마이크로 컴퓨터(도면 미도시)는 서보를 제어하여 브레이크를 동작시킴에 의해 엘리베이터를 정지층에 정지시키게 된다.

여기서, 엘리베이터의 착상 정도는 +- 5mm 의 정확도를 가질 수 있다.

이 후, 상승 방향 운전 요구에 의해 엘리베이터가 상승 운전하여 차폐판(204)이 착상 위치를 탈출할 시점(정착상점으로부터 약5mm 상승된 시점)이 되면 적외선 발광부(202b)로부터 송출된 광이 적외선 수광부(203b)에 수신됨으로 상기 적외선 수광부(203b)는 로우 신호를 출력하는 상태가 된다.

이때, 적외선 발광부(202a)에서 송출된 광은 차폐판(204)에 의해 아직 차단되어 있는 상태이므로 적외선 수광부(203a)에서의 출력 신호는 하이 상태를 유지하고 있다.

이 후, 가속 운전을 계속하여 차폐판 탈출점(정착상 위치로부터 약100mm 정도 상승한 후)에 도달하면 차폐판(204)에 의해 차단되었던 적외선 발광부(202a)로부터 송출광이 적외선 수광부(203a)에 수신됨으로 상기 적외선 수광부(203a)는 로우 신호를 출력하는 상태가 된다.

즉, 차폐판 탈출점에 도달하면 적외선 발광부(202a,202b)에서 송출된 광이 적외선 수광부(203a,203b)에 각기 수신됨으로 상기 적외선 수광부(203a,203b)는 도6 의 차폐판 탈출점에서와 같이 모두 로우 상태로 된다.

이 후, 소정 속도까지 가속되면 정속으로 엘리베이터 운전을 수행한다.

상기에서 착상 위치 검출에 따른 적외선 수광부(203a,203b)에서의 출력 신호는 도6 의 파형도와 같다.

또한, 엘리베이터의 정지 상태에서 승객의 승하차에 따라 엔코더의 카운터 값의 변화없이 로우프 늘어남에 의해서 엘리베이터의 위치는 상하로 이동할 수 있는데, 본 발명에서는 하나의 도어죤 검출용 위치 검출기(201)만으로 엘리베이터의 위치를 검출하여 로우프 늘어남 보상을 실현할 수 있다.

즉, 본 발명의 위치 검출기(201)에서 적외선 수광부(203b)의 출력 신호는 하이 상태를 유지하는데 적외선 수광부(203a)의 출력 신호가 하이에서 로우 상태로 하강하면 카가 아래로 내려온 상태임으로 카를 윗쪽으로 이동시켜 보상할 수 있다.

반대의 경우도 적외선 수광부(203a,203b)의 출력 신호 레벨을 검출하여 착상 위치를 보상할 수 있다.

그리고, 본 발명은 층고 측정 운전의 경우 정착상 위치의 5mm 전부터 층고값을 연산함으로 정확한 층고값을 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 차폐판(201)의 폭의 반쪽인 차폐판을 승강로 상에 더 설치하면 비정지층을 간편하게 인식할 수 있어 경제적으로 이점이 있다.

그리고, 비정지층 지정을 위한 다른 실시예는 도7 과 같이 차폐판의 소정 위치에 소정 크기의 구멍을 형성한 차폐판을 승강로 상에 설치하고 비정지층으로 지정하는 경우 그 형성된 구멍을 막도록 한다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 착상 위치를 고려하여 위치 검출기에 적외선 센서를 2열로 배치함은 물론 차폐판의 구조를 개선함으로써 카의 착상 위치에 대응하는 차폐판의 진입 위치에 무관하게 검출 시점을 동일시 할 수 있으므로 종래 기술에서의 문제점인 차폐판의 진입 위치에 따라 위치 검출기의 위치 검출 시점이 변경되는 것을 개선하여 정확한 착상 위치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 정확한 착상 위치를 얻을 수 있어 정착상 위치로부터 +- 5mm 이내에서 카를 정지시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 차폐판 및 위치 검출기를 각각 1개씩만 설치하여도 로프 늘어남 보상이나 비정지층 검출이 가능하여 설치 및 유지 보수가 저렴하고 생산비도 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 비정지층을 검출하기 위하여 종래에는 차폐판과 위치 검출기를 1개씩 더 설치하였으나, 본 발명은 차폐판(204)의 폭의 반쪽인 차폐판만을 더 설치함으로 경제적으로 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

한편, 층고 측정 운전인 경우에도 종래에는 차폐판 진입 시점부터 일정값을 더하여 층고값으로 사용함으로 위치 검출기와 차폐판의 위치에 따라 층별 오차가 많이 발생될 수 있으나, 본 발명은 적외선 센서를 구비한 1개의 위치 검출기를 사용하여 정착상 위치의 5mm 전에서 층고값을 연산함으로 정확한 층고값을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 복수층을 운전하는 엘리베이터에 있어서, 복수개의 적외선 발광부 및 그 적외선 발광부에 각기 대응되는 복수개의 적외선 수광부로 이루어진 적외선 센싱 수단을 구비하여 승장층 및 착상 위치를 검출하는 위치 검출기와, 카의 도어죤 진입/탈출 위치에서 상기 복수개의 적외선 발광부로부터의 송출광중 소정 개의 광을 선택적으로 차단하고 카가 정착상 위치에 진입된 경우 상기 복수개의 적외선 발광부로부터 상기 복수개의 적외선 센서로 각기 송출되는 복수개의 광을 모두 차단하도록 형성한 차폐판과, 상기 위치 검출기의 출력 신호를 연산하여 카의 착상 위치를 판별하고 그 판별 결과에 따라 카의 운전을 제어하는 제어 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 엘리베이터의 위치 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 적외선 센싱 수단은 위치 검출기의 내측 양면에 카의 정착상 위치를 기준으로 소정 범위내의 임의의 위치에 서로 대응되게 2열 구조로 복수개의 적외선 발광부와 복수개의 적외선 수광부를 장착하며 상기 복수개의 적외선 발광부와 복수개의 적외선 수광부는 카의 도어죤 진입/탈출 위치에 임의개씩 각기 장착하여 구성함을 특징으로 하는 엘리베이터의 위치 검출 장치.
3. 제1항에 있어서, 비정지층을 검출하기 위한 차폐판과 하나의 위치 검출기를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 엘리베이터의 위치 검출 장치.