WO2016067385A1 - かご位置検出装置 - Google Patents

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甚 井上
白附 晶英
敬太 望月
浩 田口
関 真規人
雅洋 石川
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三菱電機株式会社
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    • G01D5/2006Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils

Definitions

  • the present invention relates to an elevator car position detection device, and more particularly to a car position detection device that can prevent a decrease in reliability due to erroneous detection of a structure (iron) in an elevator hoistway.
  • the two eddy current detectors 1 and 2 are arranged so as to be displaced from each other in the ascending / descending direction. And when a cage
  • Patent Document 2 there is a conventional evaporator facility equipped with a measurement system for determining the absolute cage position (see, for example, Patent Document 2).
  • This Patent Document 2 has a pseudo random coding absolute code mark pattern (single track magnet pattern) arranged in a vertical direction on a guide rail.
  • the code reader has a reading station for scanning n + 1 consecutive code marks, and determines the absolute position of the car.
  • Patent Document 1 if there is a metal object on the hoistway at a position facing the eddy current detector, there is a risk of erroneous detection as a detected object.
  • Patent Document 2 since the scale is a magnet, the entire apparatus becomes expensive. Further, in Patent Document 2, there is a problem that a magnetic body such as a driver is attracted during maintenance, and a code and a pattern at a location where the magnetic body contacts are changed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can prevent a decrease in reliability due to erroneous detection of a structure in an elevator hoistway and has an inexpensive configuration.
  • An object is to obtain a car position detection device.
  • the car position detection device is a car position detection device for detecting a stop position when stopping an elevator car on each floor, and is provided for each floor in the hoistway.
  • An identification plate configured as a metal plate having a slit pattern consisting of a plurality of slits in the direction, and provided on the car side, facing a part of the slit pattern, outputs a voltage value by AC magnetic response, and is identified
  • a sensor having a plurality of N coils that generate an output value corresponding to a part of the slit pattern of the plate, and N bits corresponding to the output value by thresholding each output value from the plurality of coils
  • a signal processing unit for extracting the code string of the identification code, and the identification plate at equal intervals in the ascending / descending direction so that the M-sequence code is generated by the ON / OFF signal corresponding to the presence / absence of the slit.
  • a slit pattern is formed by providing a slit in a specific area among the divided areas in advance, and the sensor has a plurality of coils arranged at equal intervals, and when the car is raised or lowered,
  • the signal processing unit generates an output value by facing a part of the slit pattern, and the signal processing unit extracts a part of the M-sequence code as an N-bit code string by performing threshold processing on the output value.
  • the N-bit code string matches the code string corresponding to the position of the door zone in the M-sequence code, a door zone detection signal is output, and the extracted N-bit code string is included in the M-sequence code.
  • the relevel zone detection signal is output.
  • a threshold value is applied to a voltage generated by an AC magnetic response using an identification plate on which a slit pattern corresponding to an M-sequence code is formed and a plurality of coils, so that a code string corresponding to a car position is obtained. It can be detected from among M-sequence codes. As a result, it is possible to prevent a decrease in reliability due to erroneous detection of a structure (iron) in the elevator hoistway and to obtain a car position detection device having an inexpensive configuration.
  • Embodiment 1 is an overall configuration diagram of an elevator including a car position detection device according to Embodiment 1 of the present invention. It is a figure for demonstrating the detailed structure of the cage position detection apparatus in Embodiment 1 of this invention. It is the figure which showed the specific layout of the sensor which has the identification board in Embodiment 1 of this invention, and several coils. It is a figure for demonstrating the correspondence of the M series code
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an elevator including a car position detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a car (elevating body) 2 and a counterweight (not shown) are provided in the hoistway 1 .
  • the car 2 and the counterweight are individually guided by a plurality of rails (not shown) installed in the hoistway 1 and are driven via a rope 3 by the driving force of a hoisting machine (drive device) not shown. It is moved up and down in the hoistway 1.
  • an identification plate 10 that is a plurality of detected bodies is fixed.
  • the identification plate 10 is arranged at a plurality of reference positions set apart from each other in the moving direction of the car 2.
  • the identification board 10 is provided in order to detect the state which the car 2 stopped at the position of the landing floor surface 4, and the position corresponding to each floor is set as the reference position. And in FIG. 1, only the one identification board 10 installed in a certain floor is illustrated.
  • a sensor (detector) 20 for detecting the identification plate 10 arranged on each floor is provided at the lower part of the car 2.
  • the signal from the sensor 20 is sent to the control device 30 that controls the operation of the elevator.
  • the control device 30 is provided with a signal processing unit 31 that specifies the position of the car 2 by processing a signal from the sensor 20.
  • the control device 30 controls the operation of the elevator based on the position of the car 2 specified by the signal processing unit 31.
  • the car position detection apparatus includes a plurality of identification plates 10, sensors 20, and a signal processing unit 31. Then, each component requirement of the car position detection apparatus in this Embodiment 1 is demonstrated in detail next.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a detailed configuration of the car position detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the identification plate 10 is configured as a metal plate with slits 11 and is installed on the hoistway structure 1a at the landing position on each floor, and is not installed on the entire hoistway. Further, the slits 11 provided in the identification plate 10 are arranged so as to reproduce the M-sequence code by reading the presence / absence of the slits 11 as an ON / OFF signal based on the voltage value detected by the sensor 20. .
  • the identification plates 10 installed on each floor are all configured with the same slit pattern, and all reproduce the same M-sequence code.
  • the sensor 20 includes a plurality of coils 21, and extracts a voltage (amplitude voltage) generated in the coil 21 by an AC magnetic response between the coil 21 and the identification plate 10. And the signal processing part 31 performs H / L determination by performing a threshold process with respect to the increase / decrease in the amplitude voltage corresponding to the absence of the slit 11 in the identification board 10. FIG. Then, the signal processing unit 31 acquires a code string from each H / L determination result of the plurality of coils 21.
  • the signal processing unit 31 follows the slit pattern as the relative position of the identification plate 10 and the sensor 20 changes as the car 2 moves up or down in the hoistway 1. A specific code string that changes sequentially is detected. And the signal processing part 31 can detect the boundary position of the presence or absence of a slit by identifying each detected code string under the detection of a specific code string.
  • the signal processing unit 31 determines that it is an erroneous input, and can prevent subsequent processing from being performed. That is, the signal processing unit 31 can prevent erroneous detection due to a signal from a hoistway structure or the like by performing position detection only when a specific code string based on a slit pattern is detected.
  • the signal processing unit 31 detects the code string corresponding to the door zone and the code string corresponding to the relevel zone, the signal processing unit 31 turns on the door zone output and the relevel zone output according to the detection result, and the control device 30. Can be informed of the landing state.
  • FIG. 3 is a diagram showing a specific layout of the identification plate 10 and the sensor 20 having a plurality of coils 21 in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the correspondence between the M-sequence code corresponding to the slit pattern, the door zone, and the relevel zone in the first embodiment of the present invention.
  • each slit 11 is a common divisor of a and b.
  • the plurality of coils 21 constituting the sensor 20 are configured as p pieces. And the pitch between each coil is the same as the length m of the slit 11, and the length c of each coil is: c ⁇ m It becomes.
  • M (n) M (n ⁇ p) XOR M (n ⁇ q) (p> q) (2)
  • XOR means exclusive OR.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the car position detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a series of processes executed by the signal processing unit 31 in the car position detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the signal processing unit 31 reads output values from the plurality of coils 21.
  • the signal processing unit 31 performs H / L determination on the output value of each coil by threshold processing, and generates a code string.
  • step S603 the signal processing unit 31 determines whether or not the generated code string is a specific code string that matches a part of the M-sequence code generated from the slit pattern provided on the identification plate 10. Judging. In step S603, if the signal processing unit 31 determines that the code string is not a specific code string, the process proceeds to step S604, where the output of the door zone and the relevel zone is set to the L state (undetected state), and a series of processing is performed. finish.
  • step S603 determines whether or not the detected specific code string matches any of the code strings that define the door zone.
  • step S605 if the signal processing unit 31 determines that they match, the process proceeds to step S607, where the output of the door zone is set to the H state (detected state), and the process proceeds to step S608.
  • step S605 determines in step S605 that they do not match
  • the process proceeds to step S607, the door zone output is set to the L state (undetected state), and the process proceeds to step S608.
  • step S608 the signal processing unit 31 determines whether or not the detected specific code string matches any of the code strings that define the relevel zone.
  • step S608 if it is determined that they match, the signal processing unit 31 proceeds to step S609, sets the relevel zone output to the H state (detected state), and ends the series of processes.
  • step S608 determines in step S608 that they do not match
  • the process proceeds to step S610, where the output of the relevel zone is set to the L state (undetected state), and the series of processing ends.
  • the threshold voltage is applied to the voltage generated by the AC magnetic response using the identification plate on which the slit pattern corresponding to the M-sequence code is formed and the plurality of coils.
  • a code string corresponding to the position is detected from the M-sequence code.
  • the car position can be specified by comparing the detected M-sequence code with a code string that defines a door zone or a relevel zone.
  • the slit pattern formed on the identification plate and the number of coils 21 constituting the sensor 20 are specified so as to exclude the M series in which H or L is 1 or less. By doing so, the effect of preventing erroneous detection by the hoistway structure can be further enhanced.
  • Embodiment 2 a coil configuration for further improving the detection S / N by the sensor 20 as compared to the first embodiment will be described.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a car position detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the configuration shown in FIG. 7 in the second embodiment is different from the configuration in FIG. 5 in the first embodiment in the configuration of the coil, and this point will be mainly described below.
  • FIG. 7 only one channel of coils is shown to simplify the drawing, but in reality, p number of such coils are provided in parallel.
  • each of the plurality of coils 21 in the second embodiment includes a pair of differential detection coils 21a and an excitation coil 21b sandwiched between the pair of differential detection coils 21a. .
  • the output of the differential detection coil 21a can pick up only an eddy current magnetic field.
  • the signal processing unit 31 can detect that there is no output of the differential detection coil 21a at the position where the identification plate 10 is not present or the position of the slit 11 of the identification plate 10, and the slit 11 of the identification plate 10 is detected.
  • the output of the differential detection coil 21a can be detected only at a position where there is no error.
  • the excitation magnetic field from the excitation coil can be prevented from being picked up by adopting the detection coil constituted by the excitation coil and the differential detection coil.
  • the detection S / N of the non-slit portion of the identification plate can be improved.
  • the signal processing unit may capture the phase in addition to the amplitude value of the output from the detection coil, and perform H / L determination.
  • Embodiment 3 FIG. In the third embodiment, a configuration capable of reducing the cost as compared with the first embodiment will be described.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a car position detection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the configuration shown in FIG. 8 in the third embodiment differs from the configuration in FIG. 5 in the first embodiment in the configuration of the coil, and this point will be mainly described below.
  • each of the plurality of coils 21 according to the third embodiment includes one excitation coil 21c and a detection coil 21d for each channel.
  • a differential detection coil as described in the second embodiment can be adopted as the detection coil in the third embodiment.
  • the signal processing unit may take in the phase in addition to the amplitude value of the output from the detection coil and perform H / L determination.
  • Embodiment 4 FIG.
  • a coil configuration for further improving the detection S / N by the sensor 20 as compared with the first embodiment will be described with respect to a configuration different from the second and third embodiments. .
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a coil shape according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the coil 21 in the fourth embodiment has an 8-shaped shape.
  • the excitation magnetic field from the coil 21 and the eddy current magnetic field from the identification plate 10 become a closed loop.
  • the signal processing unit 31 becomes a closed-loop magnetic field, thereby reducing the leakage magnetic field that does not contribute to detection and improving the detection S / N.
  • a closed loop magnetic field can be generated by adopting a sensor composed of an 8-shaped detection coil, and detection S / of the non-slit portion of the identification plate can be generated. N can be improved.
  • the signal processing unit may capture the phase in addition to the amplitude value of the output from the detection coil, and perform H / L determination.
  • Embodiment 5 the output variation of the detection coil is suppressed by devising the slit shape with respect to one slit (see FIG. 3) formed with the length in the height direction of the hoistway as m. The case will be described.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a slit shape according to the fifth embodiment of the present invention. Specifically, the following three patterns of slit shapes are illustrated for one slit 11 formed as the length m.
  • Pattern A One slit 11 is formed by juxtaposing a plurality of horizontally long holes 11a in the vertical direction at equal intervals.
  • Pattern B One slit 11 is formed by juxtaposing a plurality of vertically long holes 11b in the horizontal direction at equal intervals.
  • Pattern C One slit 11 is formed by paralleling a plurality of oblique long holes 11c in an oblique direction at equal intervals.
  • Effect of pattern A Even if a car sways in the Y direction (lateral direction), fluctuations in the output of the coil can be kept small.
  • the output pulsates along the presence or absence of the horizontally long hole 11a, but there is no problem if the hole interval is sufficiently narrow with respect to the coil 21.
  • Effect of pattern B Even if the car shakes in the X direction (vertical direction), the output fluctuation of the coil can be suppressed small.
  • the slit shape for detecting one bit is configured by arranging a plurality of holes at an equal pitch, so that it is possible to suppress fluctuations in sensor output due to car sway. It becomes.
  • Such a slit shape is applicable to any of the first to fourth embodiments.

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Abstract

本発明は、昇降路(1)内の階床ごとに設けられ、複数のスリット(11)からなるスリットパターンを有する識別板(10)と、かご(2)側に設けられ、スリットパターンの一部に対応する出力値を生成するN個のコイル(21)を有するセンサ(20)と、N個のコイル(21)の出力値を閾値処理することでNビットの符号列を抽出する信号処理部(31)とを備えており、識別板(10)は、M系列符号が生成されるようにスリットパターンが形成され、センサ(20)は、かご(2)が上昇あるいは下降する際に、スリットパターンの一部と対向することで出力値を生成し、信号処理部(31)は、M系列符号の中の一部をNビットの符号列として抽出し、ドアゾーンあるいはリレベルゾーンであるか否かを判断可能なかご位置検出装置に関する。

Description

かご位置検出装置
 本発明は、エレベータのかご位置検出装置に関し、特に、エレベータ昇降路内にある構造物(鉄)の誤検出による信頼性の低下を防ぐことのできる、かご位置検出装置に関する。
 昇降路側に配置された金属製の被検出体と、乗りかご側に被検出体と対向して配置された2つの渦電流検出器1、2とを備えた従来のエレベータ装置がある(例えば、特許文献1参照)。
 この特許文献1において、2つの渦電流検出器1、2は、昇降方向に互いに位置をずらして配置されている。そして、被検出体と対向する位置をかごが通過するときに、先に検出された渦電流検出器1の出力値に基づいて、基準出力値(閾値)を設定し、渦連流検出器2の出力値を、基準出力値でコンパレートする。このような構成を備えることにより、現状に応じた適切な閾値を設定した上で、被検出体のエッジ位置を検出信号として出力することを可能としている。
 また、絶対ケージ位置を決定するための測定システムを備えた従来のエベレータ設備がある(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2は、ガイドレールに、昇降方向に配列された疑似ランダムコーディングの絶対コードマークパターン(単一トラックマグネットパターン)を有している。そして、コード読取装置は、連続n+1個のコードマークを走査するための読取ステーションを持ち、かごの絶対位置を判別している。
特許第4599427号公報 特許第4397689号公報
 しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
 特許文献1では、渦電流検出器に対向する位置における昇降路上に金属物があると、被検出体として誤検出してしまうおそれがある。
 また、特許文献2では、スケールがマグネットであるため、装置全体が高価となってしまう。さらに、特許文献2では、保守時にドライバなどの磁性体を吸着してしまい、かつ、磁性体が接触した箇所のコード、パターンが変化してしまうという問題があった。
 本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、エレベータ昇降路内にある構造物の誤検出による信頼性の低下を防ぐことができ、かつ、安価な構成を備えたかご位置検出装置を得ることを目的とする。
 本発明に係るかご位置検出装置は、エレベータのかごを各階床に停止させる際の停止位置検出を行うためのかご位置検出装置であって、昇降路内の階床ごとに設けられ、かごの昇降方向に複数のスリットからなるスリットパターンを有した金属板として構成された識別板と、かご側に設けられ、スリットパターンの一部と対向することで、交流磁気応答による電圧値を出力し、識別板のスリットパターンの一部に対応する出力値を生成するN個からなる複数のコイルを有するセンサと、複数のコイルからのそれぞれの出力値を閾値処理することで、出力値に対応するNビットの符号列を抽出する信号処理部とを備え、識別板は、スリットの有無に対応したON/OFF信号によりM系列符号が生成されるように、昇降方向に対して等間隔で分割された領域のうちの特定の領域にあらかじめスリットを設けることで、スリットパターンが形成されており、センサは、複数のコイルが等間隔で配置されており、かごが上昇あるいは下降する際に、スリットパターンの一部と対向することで出力値を生成し、信号処理部は、出力値を閾値処理することで、M系列符号の中の一部をNビットの符号列として抽出し、抽出したNビットの符号列が、M系列符号の中のドアゾーンの位置に対応した符号列と一致する場合には、ドアゾーン検出信号を出力し、抽出したNビットの符号列が、M系列符号の中のリレベルゾーンの位置に対応した符号列と一致する場合には、リレベルゾーン検出信号を出力するものである。
 本発明によれば、M系列符号に相当するスリットパターンが形成された識別板と複数のコイルを用いて、交流磁気応答により発生する電圧を閾値処理することで、かご位置に応じた符号列をM系列符号の中から検出することができる。この結果、エレベータ昇降路内にある構造物(鉄)の誤検出による信頼性の低下を防ぐことができ、かつ、安価な構成を備えたかご位置検出装置を得ることができる。
本発明の実施の形態1によるかご位置検出装置を含むエレベータの全体構成図である。 本発明の実施の形態1におけるかご位置検出装置の詳細構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態1における識別板と、複数のコイルを有するセンサの具体的なレイアウトを示した図である。 本発明の実施の形態1におけるスリットパターンに対応するM系列符号と、ドアゾーン、リレベルゾーンとの対応関係を説明するための図である。 本発明の実施の形態1におけるかご位置検出装置の概要図である。 本発明に実施の形態1におけるかご位置検出装置内の信号処理部で実行される一連処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態2におけるかご位置検出装置の概要図である。 本発明の実施の形態3におけるかご位置検出装置の概要図である。 本発明の実施の形態4におけるコイル形状の説明図である。 本発明の実施の形態5におけるスリット形状の説明図である。
 以下、本発明のかご位置検出装置の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
 実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1によるかご位置検出装置を含むエレベータの全体構成図である。昇降路1内には、かご(昇降体)2および釣合おもり(図示せず)が設けられている。かご2および釣合おもりは、昇降路1内に設置された複数のレール(図示せず)に個別に案内されながら、図示しない巻上機(駆動装置)の駆動力により、ロープ3を介して昇降路1内を上下方向へ移動される。
 昇降路1内には、複数の被検出体である識別板10が固定されている。識別板10は、かご2の移動方向について互いに離して設定された複数の基準位置にそれぞれ配置されている。本実施の形態1では、かご2が乗り場床面4の位置に停止した状態を検出するために識別板10が設けられているものであり、各階に対応する位置が基準位置とされている。そして、図1においては、ある階床に設置された1つの識別板10のみを例示している。
 かご2の下部には、各階に配置された識別板10を検出するためのセンサ(検出器)20が設けられている。センサ20からの信号は、エレベータの運転を制御する制御装置30へ送られる。制御装置30には、センサ20からの信号を処理することにより、かご2の位置を特定する信号処理部31が設けられている。制御装置30は、信号処理部31で特定されたかご2の位置に基づいて、エレベータの運転を制御する。
 本実施の形態1におけるかご位置検出装置は、複数の識別板10、センサ20、および信号処理部31を有して構成される。そこで、本実施の形態1におけるかご位置検出装置の各構成要件について、次に、詳細に説明する。
 図2は、本発明の実施の形態1におけるかご位置検出装置の詳細構成を説明するための図である。識別板10は、スリット11の入った金属板として構成され、各階の着床位置における昇降路構造物1aに設置され、昇降路全長には設置されない。さらに、識別板10に設けられたスリット11は、スリット11の有無がセンサ20によって検出される電圧値に基づくON/OFF信号として読み取られることにより、M系列符号を再現するように配列されている。なお、本実施の形態1では、各階床に設置される識別板10は、全て同じスリットパターンで構成され、いずれも同じM系列符号を再現するものとする。
 センサ20は、複数のコイル21を備えて構成され、コイル21と識別板10の交流磁気応答によりコイル21に発生する電圧(振幅電圧)を抽出する。そして、信号処理部31は、識別板10内のスリット11の無有に対応した振幅電圧の増減に対して閾値処理を行うことにより、H/L判定を行う。そして、信号処理部31は、複数のコイル21のそれぞれのH/L判定結果から、符号列を取得する。
 さらに、信号処理部31は、かご2が昇降路1内を上昇あるいは下降することによって、識別板10とセンサ20の相対的な位置が変化していくことに伴って、スリットパターンに即して順次変化していく特定の符号列を検出することになる。そして、信号処理部31は、特定の符号列の検出下において、検出される個々の符号列を識別することで、スリット有無の境界位置を検出することができる。
 また、信号処理部31は、特定の符号列が検出されない場合には、誤入力であると判断し、その後の処理を行わないようにすることができる。すなわち、信号処理部31は、スリットパターンによる特定の符号列が検出された時だけ位置検出を行うことにより、昇降路構造物などからの信号による誤検出を防ぐことができる。
 さらに、信号処理部31は,ドアゾーンに対応した符号列、リレベルゾーンに対応した符号列を検出した場合には、検出結果に応じて、ドアゾーン出力、リレベルゾーン出力をONし、制御装置30に対して着床状態を知らせることができる。
 次に、特定の符号列としてM系列符号を生成するための、識別板10とセンサ20の具体的な構成について、図3,図4を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態1における識別板10と、複数のコイル21を有するセンサ20の具体的なレイアウトを示した図である。また、図4は、本発明の実施の形態1におけるスリットパターンに対応するM系列符号と、ドアゾーン、リレベルゾーンとの対応関係を説明するための図である。
 まず始めに、コイル21およびスリット11の数、寸法について説明する。リレベルゾーンをamm、ドアゾーンをbmm(ただし、a<b)とした場合、それぞれのスリット11の長さmは、a、bの公約数となる。
 また、b/mビットの疑似乱数(M系列)から位置確定を行うためには、M系列から、下式(1)を満たすpビット以上のデータ読取りが必要となる。
  2p-1≧b/m+(p-1)×2             (1)
 すなわち、図4に示しように、ドアゾーンに相当するb/mビットと、その両脇の(p-1)ビットを足した符号列において、重複したpビットの符号を発生させないようにするためには、M系列の周期となる2p-1との関係で、上式(1)の不等式を満たす必要がある。
 一方、センサ20を構成する複数のコイル21は、p個として構成される。そして、各コイル間のピッチは、スリット11の長さmと同じであり、各コイルの長さcは、
  c≦m
となる。
 M系列は、以下の漸化式(2)から生成される。
  M(n)=M(n-p) XOR M(n-q) (p>q) (2)
  初期値:M(1)、M(2)、…M(p)
 ここで、XORは、排他的論理和(Exclusive OR)を意味している。
 具体例として、
  a=20mm
  b=300mm
  m=20mm(aとbの最大公約数に相当)
とすると、
  a/m=1
  b/m=15
となり、上式(2)を満たすpは
  p≧5
として求まることとなる。
 ただし、昇降路構造物による誤検出対策のためには、複数のコイル21の出力値から生成される符号列において、HまたはLが、1個以下となるM系列は排除することが適切である。すなわち、pビットとして抽出される符号列が、常にHとLが2個以上となって構成されることで、誤検出要因を低減することができ、このため、pは、
  p≧6
としている。
 このようにして、p=6とした場合の、具体的なM系列符号と、リレベルゾーン、ドアゾーンの位置関係が、図4にまとめられている。この図4を例にすると、信号処理部31は、かごが上昇時においては、n=1~6に相当する符号列(0、0、1、0、0、1)を読み取ることで、ドアゾーンに入ったことを判断でき、さらに、n=8~13に相当する符号列(1、1、0、1、1、1)を読み取ることで、リレベルゾーンに入ったことを判断できる。
 同様に、信号処理部31は、かごが下降時においては、n=20~25に相当する符号列(1、0、1、0、1、0)を読み取ることで、ドアゾーンに入ったことを判断でき、さらに、n=8~13に相当する符号列(1、1、0、1、1、1)を読み取ることで、リレベルゾーンに入ったことを判断できる。
 図5は、本発明の実施の形態1におけるかご位置検出装置の概要図である。図5では、p=6の場合を例示しており、信号処理部31は、6個のコイル21のそれぞれの交流磁気応答により発生する電圧(振幅電圧)を抽出している。そして、信号処理部31は、上述したように、抽出した電圧値を閾値処理することで符号列を生成し、その符号列に応じて、ドアゾーン、リレベルゾーンであるか否かを判断し、判断結果を出力する。
 図6は、本発明に実施の形態1におけるかご位置検出装置内の信号処理部31で実行される一連処理を示したフローチャートである。まず始めに、ステップS601において、信号処理部31は、複数のコイル21からの出力値を読み取る。次に、ステップS602において、信号処理部31は、閾値処理により、各コイルの出力値をH/L判定し、符号列を生成する。
 次に、ステップS603において、信号処理部31は、生成した符号列が、識別板10に設けられたスリットパターンから生成されるM系列符号の一部と一致する特定の符号列であるか否かを判断する。そして、ステップS603において、信号処理部31は、特定の符号列でないと判断した場合には、ステップS604に進み、ドアゾーンおよびリレベルゾーンの出力をL状態(未検出状態)として、一連の処理を終了する。
 一方、ステップS603において、信号処理部31は、特定の符号列を検出できたと判断した場合には、ステップS605に進む。そして、ステップS605において、信号処理部31は、検出した特定の符号列が、ドアゾーン内であることを規定する符号列のいずれかと一致するか否かを判断する。
 そして、ステップS605において、信号処理部31は、一致すると判断した場合には、ステップS607に進み、ドアゾーンの出力をH状態(検出状態)として、ステップS608に進む。
 一方、ステップS605において、信号処理部31は、一致しないと判断した場合には、ステップS607に進み、ドアゾーンの出力をL状態(未検出状態)として、ステップS608に進む。
 次に、ステップS608において、信号処理部31は、検出した特定の符号列が、リレベルゾーン内であることを規定する符号列のいずれかと一致するか否かを判断する。
 そして、ステップS608において、信号処理部31は、一致すると判断した場合には、ステップS609に進み、リレベルゾーンの出力をH状態(検出状態)として、一連の処理を終了する。
 一方、ステップS608において、信号処理部31は、一致しないと判断した場合には、ステップS610に進み、リレベルゾーンの出力をL状態(未検出状態)として、一連の処理を終了する。
 以上のように、実施の形態1によれば、M系列符号に相当するスリットパターンが形成された識別板と複数のコイルを用いて、交流磁気応答により発生する電圧を閾値処理することで、かご位置に応じた符号列をM系列符号の中から検出している。そして、検出したM系列符号と、ドアゾーンあるいはリレベルゾーンを規定する符号列とを比較することで、かご位置を特定することを可能としている。この結果、エレベータ昇降路内にある構造物を誤検出することによる信頼性の低下を防ぐことができるとともに、安価な構成を備えたかご位置検出装置を実現できる。
 さらに、位置を特定するための符号列に関して、HまたはLが、1個以下となるM系列を排除するように、識別板に形成するスリットパターン、およびセンサ20を構成するコイル21の数を特定することで、昇降路構造物による誤検出防止効果をさらに高めることができる。
 実施の形態2.
 本実施の形態2では、センサ20による検出S/Nを、先の実施の形態1と比較してさらに向上させるためのコイル構成について説明する。
 図7は、本発明の実施の形態2におけるかご位置検出装置の概要図である。本実施の形態2におけるこの図7に示した構成は、先の実施の形態1における図5の構成と比較すると、コイルの構成が異なっており、この点を中心に、以下に説明する。なお、図7では、図面を簡素化するために、1チャネル分のコイルのみを示しているが、実際にはこのようなコイルがp個並列に設けられることとなる。
 図7に示すように、本実施の形態2における複数のコイル21のそれぞれは、一対の差型検出コイル21aと、一対の差動型検出コイル21aに挟まれた励磁コイル21bで構成されている。
 このようなコイル構成を採用すると、差動型検出コイル21aの出力は、渦電流磁界のみをピックアップすることができる。この結果、信号処理部31は、識別板10がない位置、あるいは、識別板10のスリット11の位置においては、差動型検出コイル21aの出力がない状態として検知でき、識別板10のスリット11がない位置においてのみ、差動型検出コイル21aの出力を検知できる。
 以上のように、実施の形態2によれば、励磁コイルと差動型検出コイルで構成された検出コイルを採用することで、励磁コイルからの励磁磁界をピックアップしないようにすることができる。この結果、識別板の非スリット部の検出S/Nを向上させることができる。
 なお、検出S/Nを向上させるためには、信号処理部において、検出コイルによる出力の振幅値以外に、位相を取り込み、H/L判定してもよい。
 実施の形態3.
 本実施の形態3では、先の実施の形態1と比較して低コスト化が可能となる構成を説明する。
 図8は、本発明の実施の形態3におけるかご位置検出装置の概要図である。本実施の形態3におけるこの図8に示した構成は、先の実施の形態1における図5の構成と比較すると、コイルの構成が異なっており、この点を中心に、以下に説明する。
 図8に示すように、本実施の形態3における複数のコイル21のそれぞれは、1個の励磁コイル21cと、チャネルごとの検出コイル21dで構成されている。
 このようなコイル構成を採用すると、励磁系の部品数を削減することができる。
 なお、本実施の形態3における検出コイルとして、先の実施の形態2で説明したような差動型検出コイルを採用することも可能である。また、検出S/Nを向上させるためには、信号処理部において、検出コイルによる出力の振幅値以外に、位相を取り込み、H/L判定してもよい。
 実施の形態4.
 本実施の形態4では、センサ20による検出S/Nを、先の実施の形態1と比較してさらに向上させるためのコイル構成について、先の実施の形態2、3とは異なる構成を説明する。
 図9は、本発明の実施の形態4におけるコイル形状の説明図である。具体的には、本実施の形態4におけるコイル21は、8の字形状を有している。このような構成を採用することで、コイル21からの励磁磁界と、識別板10からの渦電流磁界が、閉ループとなる。この結果、信号処理部31は、閉ループ磁界となることにより、検出に寄与しない漏れ磁界が減少し、検出S/Nを向上させることができる。
 以上のように、実施の形態4によれば、8の字形状の検出コイルで構成されたセンサを採用することで、閉ループ磁界を発生させることができ、識別板の非スリット部の検出S/Nを向上させることができる。
 なお、検出S/Nを向上させるためには、信号処理部において、検出コイルによる出力の振幅値以外に、位相を取り込み、H/L判定してもよい。
 実施の形態5.
 本実施の形態5では、昇降路の高さ方向の長さがmとして形成される1つのスリット(先の図3参照)に関して、スリット形状を工夫することで、検出コイルの出力変動を抑制する場合について説明する。
 図10は、本発明の実施の形態5におけるスリット形状の説明図である。具体的には、長さmとして形成される1つのスリット11に関して、以下のような3パターンのスリット形状を例示している。
  パターンA:1つのスリット11が、複数の横長穴11aを等間隔ピッチで縦方向に並列することで形成されているもの。
  パターンB:1つのスリット11が、複数の縦長穴11bを等間隔ピッチで横方向に並列することで形成されているもの。
  パターンC:1つのスリット11が、複数の斜め長穴11cを等間隔ピッチで斜め方向に並列することで形成されているもの。
 スリット形状をパターンA~パターンCとすることで、それぞれ、以下のような効果を得ることができる。
  パターンAの効果:Y方向(横方向)にかご揺れが起きても、コイルの出力変動を小さく抑えることができる。なお、X方向(縦方向)にかご2が動くと、横長穴11aの有無に沿って出力が脈動するが、コイル21に対して十分穴間隔が狭ければ、問題はない。
  パターンBの効果:X方向(縦方向)にかご揺れが起きても、コイルの出力変動を小さく抑えることができる。なお、Y方向(横方向)にかご2が動くと、縦長穴11bの有無に沿って出力が脈動するが、コイル21に対して十分穴間隔が狭ければ、問題はない。
  パターンCの効果:パターンAとパターンBの両方の効果を得ることができる。かご2がX、Y方向に動いた場合に、コイルの出力変動がX、Y方向に偏ることなく均等に生じるため、信号処理で対処し易くなる。
 以上のように、実施の形態5によれば、1つのビットを検出するためのスリット形状を、複数の穴を等ピッチで並べて構成することで、かご揺れに対するセンサ出力変動を抑制することが可能となる。このようなスリット形状は、先の実施の形態1~4のいずれに対しても適用可能である。

Claims (6)

  1.  エレベータのかごを各階床に停止させる際の停止位置検出を行うためのかご位置検出装置であって、
     昇降路内の階床ごとに設けられ、かごの昇降方向に複数のスリットからなるスリットパターンを有した金属板として構成された識別板と、
     かご側に設けられ、前記スリットパターンの一部と対向することで、交流磁気応答による電圧値を出力し、前記識別板の前記スリットパターンの一部に対応する出力値を生成するN個からなる複数のコイルを有するセンサと、
     前記複数のコイルからのそれぞれの出力値を閾値処理することで、前記出力値に対応するNビットの符号列を抽出する信号処理部と
     を備え、
     前記識別板は、スリットの有無に対応したON/OFF信号によりM系列符号が生成されるように、前記昇降方向に対して等間隔で分割された領域のうちの特定の領域にあらかじめスリットを設けることで、前記スリットパターンが形成されており、
     前記センサは、前記複数のコイルが前記等間隔で配置されており、前記かごが上昇あるいは下降する際に、前記スリットパターンの一部と対向することで前記出力値を生成し、
     前記信号処理部は、前記出力値を前記閾値処理することで、前記M系列符号の中の一部を前記Nビットの符号列として抽出し、抽出した前記Nビットの符号列が、前記M系列符号の中のドアゾーンの位置に対応した符号列と一致する場合には、ドアゾーン検出信号を出力し、抽出した前記Nビットの符号列が、前記M系列符号の中のリレベルゾーンの位置に対応した符号列と一致する場合には、リレベルゾーン検出信号を出力する
     かご位置検出装置。
  2.  前記識別板は、前記M系列符号の中に同じNビットの符号化列が含まれないようにするとともに、前記M系列符号から抽出される前記Nビットの符号化列の全てが、1または0となるビットがそれぞれ2個以上含まれるように、前記スリットパターンが形成されている
     請求項1に記載のかご位置検出装置。
  3.  前記センサは、前記複数のコイルのそれぞれが、励磁コイルと差動型検出コイルで構成され、前記差動型検出コイルにより検出された電圧値を出力する
     請求項1または2に記載のかご位置検出装置。
  4.  前記センサは、前記複数のコイルのそれぞれが、前記電圧値を出力する複数の検知コイルで構成されるとともに、前記複数の検知コイルに対して共通で設けられた励磁コイルを備えて構成されている
     請求項1または2に記載のかご位置検出装置。
  5.  前記センサは、前記複数のコイルのそれぞれが、8の字形状で構成されている
     請求項1から4のいずれか1項に記載のかご位置検出装置。
  6.  前記識別板は、前記複数のスリットのそれぞれが、複数の横長穴、複数の縦長穴、複数の斜め長穴のいずれかを含んで構成されている
     請求項1から5のいずれか1項に記載のかご位置検出装置。
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