(57)【要約】【課題】小型軽量で機動性に優れ、取扱い、据付、メンテナンスが容易で、電気的誘導雑音の影響を受けず、また、各階に位置センサを設置する必要が無いためセンサ毎の配線が不要で、しかも、調光器側の位置検出用エンコーダも不要とし、狭い空間でも設置・計測が可能なエレベータのカゴ位置検出装置を得る。【解決手段】エレベータの昇降路９内に垂直に設置され、その一端を昇降路上部に、他端を弛ませて屈曲部を設けた状態でエレベータのカゴ５にそれぞれ固定された光ケーブル１と、光送信器および光受信器を含み、光ケーブルの一端が接続された計測装置２とを備え、光送信器から入射光を光ケーブルに送信し、この光ケーブルの屈曲部Ａで生じる後方散乱光を光受信器で受信し、その伝播時間により計測装置から屈曲部までの距離を計測し、その計測結果に基づいてエレベータのカゴの位置を検出する。【選択図】　　　　図１
2004010207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの昇降路内に垂直に設置され、その一端を昇降路上部に、他端を弛ませて屈曲部を設けた状態でエレベータのカゴにそれぞれ固定された光ケーブルと、
光送信器および光受信器を含み、上記光ケーブルの一端が接続された計測装置と
を備え、上記光送信器から入射光を上記光ケーブルに送信し、該光ケーブルの上記屈曲部で生じる後方散乱光を上記光受信器で受信し、その伝播時間により上記計測装置から上記屈曲部までの距離を計測し、該計測結果に基づいて上記エレベータのカゴの位置を検出するようにしたことを特徴とするエレベータのカゴ位置検出装置。
【請求項２】
上記光ケーブルを、上記エレベータのカゴと上記計測装置を内蔵する制御盤とを接続する制御ケーブル内に収納したことを特徴とする請求項１記載のエレベータのカゴ位置検出装置。
【請求項３】
上記光ケーブルの屈曲部に重り付きの滑車を掛け、該屈曲部の曲げ径を一定に保つようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のエレベータのカゴ位置検出装置。
【請求項４】
上記光ケーブルとしてプラスチック光ファイバを用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータのカゴ位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エレベータのカゴ位置検出装置に関し、特に、光パルスを光ファイバに入射したときに生じる後方散乱光を利用したエレベータのカゴ位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、例えば特開平７−１８７５３９号公報に示されている光ファイバを利用した従来のエレベータのカゴ位置検出装置を示す構成図である。
図４において、２０はエレベータのカゴ、２１はエレベータのカゴ２０上に取り付けられ、検出器ユニット（図示せず）に電気的に接続されている感知ユニットであって、光ファイバ２１ａと、その両端にそれぞれ設けられたセンサ２１ｂ、２１ｃとを有する。
【０００３】
また、２２は光源、２３は感知ユニット２１と光源２２の間にドアゾーンＤ１〜ＤＮ毎に設けられた光ファイバケーブルであって、各光ファイバケーブル２３は、その長さに沿う独自の位置に置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すなわち放出器２４として使用される。この放出器２４は昇降路の全長に亘ってエレベータ階床に近接した位置に配置され、この放出器２４に対するエレベータのカゴ上の感知ユニットの位置を確認し、これにより、ドアゾーン検出即ち階床に対するエレベータのカゴの位置検出が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来のエレベータのカゴ位置検出装置の場合には、光源と感知ユニットが別々に設置してあり、各ドアゾーン検出用に光源を分岐させる必要があるなど、装置自体の部品が多く据付や保守性があまり良くないという問題点があった。
【０００５】
また、感知ユニット側の光ファイバとそこに照射される光源の軸ずれや、光の出射部が埃などで遮られることによる誤検出の可能性がある（例えば、カゴが揺れた場合など）などの問題点があった。
【０００６】
また、エレベータのカゴのリレベル等を検出するための位置センサを各階に設置する必要があり、そのためセンサ毎の配線も必要となり、更に、昇降路内における任意のカゴ位置を知るためにはエレベータの調光器側に位置検出用のエンコーダを設ける必要があり、構成が益々複雑になるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、小型軽量で機動性に優れ、取扱い、据付、メンテナンスが容易で、電気的誘導雑音の影響を受けず、また、各階毎に設けられていた位置センサや、あるいはエレベータの調光器側に設けられていた位置検出用のエンコーダを不要とし、狭い空間でも設置・計測が可能なエレベータのカゴ位置検出装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエレベータのカゴ位置検出装置は、エレベータの昇降路内に垂直に設置され、その一端を昇降路上部に、他端を弛ませて屈曲部を設けた状態でエレベータのカゴにそれぞれ固定された光ケーブルと、光送信器および光受信器を含み、上記光ケーブルの一端が接続された計測装置とを備え、上記光送信器から入射光を上記光ケーブルに送信し、該光ケーブルの上記屈曲部で生じる後方散乱光を上記光受信器で受信し、その伝播時間により上記計測装置から上記屈曲部までの距離を計測し、該計測結果に基づいて上記エレベータのカゴの位置を検出するものである。
【０００９】
また、この発明に係るエレベータのカゴ位置検出装置は、上記光ケーブルを、上記エレベータのカゴと上記計測装置を内蔵する制御盤とを接続する制御ケーブル内に収納したものである。
【００１０】
また、この発明に係るエレベータのカゴ位置検出装置は、上記光ケーブルの屈曲部に重り付きの滑車を掛け、該屈曲部の曲げ径を一定に保つようにしたものである。
【００１１】
また、この発明に係るエレベータのカゴ位置検出装置は、上記光ケーブルとしてプラスチック光ファイバを用いたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータのカゴ位置検出装置を概略的に示す構成図である。
図１において、１はエレベータの昇降路９内に垂直に設置され、その一端を昇降路上部に、他端を弛ませて屈曲部Ａを設けた状態でエレベータのカゴ５にそれぞれ固定された光ケーブルである。また、２は図示せずも光ケーブル１に入射光を送信する光送信器と、反射波（後方散乱光）を受信する光受信器と、これらのデバイスを制御する制御部とを内蔵した計測装置であって、この計測装置２に光ケーブル１の一端が接続される。３は計測装置２を内蔵し、エレベータ全体を制御する制御盤、４は制御盤３とエレベータのカゴ５を接続する制御ケーブル、６は昇降路９内の上部に設置された巻上機、７は巻上機６に巻き付けられ、一端がエレベータのカゴ５に接続され、他端がエレベータの釣合い重り８に接続されたロープである。
【００１３】
図２は、この発明の実施の形態１によるエレベータのカゴ位置検出装置における光ケーブルの曲げ径を一定に保つための方法の詳細を示す図である。
図２において、１０は重り１１を釣下げたプーリ（滑車）であって、このプーリ１０は、光ケーブル１の屈曲部Ａ（図１）に通される。これにより、光ケーブル１の屈曲部Ａの曲げ径を常に一定に保つことができ、距離測定の更なる精度向上も望むことが可能となる。
【００１４】
図３は、この発明の実施の形態１によるエレベータのカゴ位置検出装置における後方散乱光計測に関する概念図である。
この図３を参照して、本実施の形態におけるエレベータのカゴ位置検出装置の動作について説明する。
本実施の形態では、図１に示すように光ケーブル１を設置して、エレベータのカゴ５の位置を検出するが、この光ケーブル１としては例えば石英系またはプラスチック光ファイバを用いる。まず、昇降路９内に設置された制御盤３に、光ケーブル１のコアヘ入射光を送信する光送信器と後方散乱光を受信する光受信器とそれらを制御する制御部とを備えた計測装置２を内蔵し、この計測装置２に光ケーブル１の一端を接続、光ケーブル１自身を真っ直ぐ昇降路壁に沿わせて設置し弛ませて折返した状態で他端をエレベータのカゴ５の下部に固定する。
【００１５】
光ケーブル１に用いている光ファイバには、パルス光を通すと歪みや損失がある部分から入射端側に後方散乱光と呼ばれる反射光が戻ってくるという性質がある。一般的に光の群速度Ｖｇは次式で与えられる。
【００１６】
Ｖｇ＝１／（∂β／∂ω）　　　（１）
【００１７】
尚、上記式（１）において、βは伝播定数、ωは角周波数である。
図３のように、計測装置２の光送信器からパルス光を光ケーブル１に入射すると矢印ａのように光は伝播し、光ケーブル１の屈曲部Ａから矢印ｂのように後方散乱光が反射してくる。この反射光を計測装置２の入射端の光受信器で受光し、入射から受光までの時間を計測することで、計測装置２から光ケーブル１の屈曲部Ａまでの距離を測定できる。計測装置２から光ケーブル１の屈曲部Ａまでの距離が分かれば、それに対応したエレベータのカゴ５の位置も計算により求めることが可能である。
【００１８】
一例として、光ケーブル１の長さをＬ、各階の階床間をｈとした場合、エレベータのカゴ５が最下階にある時の反射時間をあらかじめ計測装置２に記憶させておけば、計測装置２から光ケーブル１の屈曲部Ａまでの距離変化がｈ／２であれば、エレベータのカゴ５が一階床移動したと認識できる。また、計測装置２の光送信器から入射するパルス光を一定の短い間隔で連続して入射することで、リニアに近い任意の位置検出も可能となる。更に、光ケーブル１を制御ケーブル４の中に収めればシステムの構成もシンプルにできる。
【００１９】
このようにして、本実施の形態では、光ケーブルの屈曲部に重りを釣下げたプーリを通すことで、光ケーブルの屈曲部の曲げ径を常に一定に保つことができ、距離測定の更なる精度向上も図ることができる。また、光ケーブルとして石英系のシングルモード光ファイバを使用すれば測定精度が上がるのは当然だが、昇降路行程が短い場合であれば、プラスチック光ファイバでも一定の性能は確保でき、それだけコストも抑えることができる。
【００２０】
また、図４のような従来の光ファイバによる位置検出装置に比べて、使用する光ファイバが少なくて済み、光の分岐も不要で、ファイバと放出光の軸合わせ等も不要となる他、現在位置検出として利用している、エンコーダやゾーン検出用のプレートなども不要となり、カゴ位置検出に関わる機器の構成がシンプルで、しかも据付・保守作業性も大変良いものとなる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、エレベータの昇降路内に垂直に設置され、その一端を昇降路上部に、他端を弛ませて屈曲部を設けた状態でエレベータのカゴにそれぞれ固定された光ケーブルと、光送信器および光受信器を含み、上記光ケーブルの一端が接続された計測装置とを備え、上記光送信器から入射光を上記光ケーブルに送信し、該光ケーブルの上記屈曲部で生じる後方散乱光を上記光受信器で受信し、該伝播時間により上記計測装置から上記屈曲部までの距離を計測し、その計測結果に基づいて上記エレベータのカゴの位置を検出するので、小型軽量で機動性に優れ、取扱い、据付、メンテナンスが容易で、電気的誘導雑音の影響を受けず、また、各階に位置センサを設置する必要が無いためセンサ毎の配線が不要で、しかも、調光器側の位置検出用エンコーダも不要とし、狭い空間でも設置・計測が可能になるという効果がある。
【００２２】
また、この発明によれば、上記光ケーブルを、上記エレベータのカゴと上記計測装置を内蔵する制御盤とを接続する制御ケーブル内に収納したので、機器設置のスペースの削減、システムの簡略化を図ることができるという効果がある。
【００２３】
また、この発明によれば、上記光ケーブルの屈曲部に重り付きの滑車を掛け、該屈曲部の曲げ径を一定に保つようにしたので、距離の計測精度が上がり、位置検出精度も上がるという効果がある。
【００２４】
また、この発明によれば、上記光ケーブルとしてプラスチック光ファイバを用いたので、従来使用されていた石英系のシングルモード光ファイバに比べて、安価で扱いが容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータのカゴ位置検出装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるエレベータのカゴ位置検出装置における光ケーブルの曲げ径を一定に保つための方法の詳細を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるエレベータのカゴ位置検出装置における後方散乱光計測に関する概念図である。
【図４】従来のエレベータのカゴ位置検出装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１　光ケーブル、　　２　計測装置、　　３　制御盤、　　４　制御ケーブル、　　５　エレベータのカゴ、　　６　巻上機、　　７　ロープ、　　８　エレベータの釣合い重り、　　９　昇降路、　　１０　プーリ、　　１１　重り。
【図１】
2004010207.tif 000003
【図２】
2004010207.tif 000004
【図３】
2004010207.tif 000005
【図４】
2004010207.tif 000006