(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの乗りかごと釣り合い重りとの間に固定され乗りかごの昇降にともない移動するテープと、
このテープの移動に対応して回転し、回転の周縁部に互いに位相を異にして等間隔に配置された複数の透光孔または光反射部からなる列を径を異にして同心円状に複数個形成した回転円板と、
この回転円板を介して光を授受するよう配置された光送受信機と、
この光送受信機からの前記回転円板の回転に伴い互いに位相を異にしたパルス列信号を導入して前記エレベータ乗りかごの位置、速度及び移動方向を検出演算し、該速度に対応した前進移動位置の演算を行い演算結果と前記乗りかご位置とを一致させ、乗りかごがエレベータ制御盤から供給される次の停止階の階床レベルに到達したときに、停止制御信号を前記エレベータ制御盤に供給する演算回路と
を具備することを特徴とするエレベータの階床選択装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な構成からなるエレベータの階床選択装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エレベータの運行管理や速度制御は、機械室に設置されたエレベータ制御盤により取り扱われる。エレベータの運行制御は、かご操作盤からのかご呼び登録や乗場呼び登録等を受けて行なわれるが、設置されるビルの高層化や利用者側のニーズの多様化等により高速化や多機能化が一段と進んだことから、エレベータ制御盤の機能はますます複雑化される傾向にある。
【０００３】
しかしながら、エレベータの高速化や多機能化が進む一方、他方では例えば中低層階のビル等において、依然として取扱いや構成のより簡単なエレベータの制御機構の継続採用も望まれている。例えば、トラクション方式のエレベータでも、従来、エレベータ制御盤とは別に階床選択機を備えた図１１に示すような簡易型の制御装置が採用されている。
【０００４】
すなわち、図１１において、階床選択機１は、まず各乗場２のホール呼びボタン２１からの乗場呼び登録信号、あるいは乗りかご３のかご操作盤３１からの行き先階登録信号を、エレベータ制御盤４を介して受信する。また、階床選択機１のテープ車１１は、乗りかご３とつり合い重り５との間に連結されたテープ１２が掛けられて回転することから、階床選択機１は、テープ車１１を介して、走行する乗りかご３の現在位置や走行運転方向、さらには停止時の減速距離等の情報を得て、乗りかご３の次の停止階を選択し、その選択信号をエレベータ制御盤４に供給していた。
【０００５】
そのため、階床選択機１には、図１２にその要部を拡大して示したように、複数個の固定接触子１３と、板ばね１４ａに取り付けられた１個の可動接触子１４とが設けられている。固定接触子１３は可動接触子１４との接触により、エレベータの各乗場２の停止位置や、乗場表示灯２２がタイミング良く点灯されるような位置に取り付けられている。
【０００６】
可動接触子１４は板ばね１４ａを介して取り付け具１４ｂに接続されており、取り付け具１４ｂは可動接触子１４が矢印Ｘ方向に変位可能なガイド部１４ｃを有しつつ、テープ車１１に連動したコード１４ｄに接続されている。従って、可動接触子１４は、テープ車１１の回転動作に伴い矢印Ｙ方向に連動するよう構成されている。
【０００７】
これら固定接触子１３及び可動接触子１４はいずれも導電性の炭素で形成されており、現在のかご位置を示す可動接触子１４が移動し、固定接触子１３と接触したとき、両者は電気的に導通し、図１１に示す乗場２の乗場表示灯２２への点灯信号や乗りかご３の次の停止階の選択信号が生成されエレベータ制御盤４に供給される。
【０００８】
エレベータ制御盤４は、ホール呼びボタン２１やかご操作盤３１による行き先階の登録に対処するとともに、階床選択機１からの乗りかご３の現在位置や運転方向、並びに前進移動（アドバンサ）位置等の情報を受けて運転制御を行っていた。従って、乗りかご３が走行し、乗りかご３の位置検出器３２が乗場２の階床に対応する停止用プレート２３の位置に到達すると、乗りかご３からは移動ケーブル６を介してエレベータ制御盤４に対しその停止位置信号（絶対位置信号）が伝送される。
【０００９】
なお、図１１において、乗りかご３とつり合い重り５は、回転機の駆動綱車７に掛けられたロープ８を介して連結されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の階床選択機は、炭素からなる固定接触子や可動接触子が備えられ、乗りかごの走行移動に伴いこれら接触子が機械的接触を繰り返すように構成されたので、それら各接触子の機械的磨耗や汚損は避け難く、これが要因となって電気的接触不良を引起こし信頼性を低下させる恐れがあった。
【００１１】
従って、階床選択機は短いサイクルでの定期点検や整備を必要とし、清掃や部品交換も頻繁に行われた。また、階床選択機の機械的精度の低下は、直ちに乗りかごの停止位置等の精度に影響するので、保守整備には微妙かつ高精度の調整等が必要となり熟練を要するので改善が要望されていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決し、階床選択機の原理を採用しつつ機械的接触部を削除し、簡単な構成により信頼性の高い階床選択装置を提供するものである。
【００１３】
すなわち、本発明のエレベータの階床選択装置は、エレベータの乗りかごと釣り合い重りとの間に固定され乗りかごの昇降にともない移動するテープと、このテープの移動に対応して回転し、回転の周縁部に互いに位相を異にして等間隔に配置された複数の透光孔または光反射部からなる列を径を異にして同心円状に複数個形成した回転円板と、この回転円板を介して光を授受するよう配置された光送受信機と、この光送受信機からの前記回転円板の回転に伴い互いに位相を異にしたパルス列信号を導入して前記エレベータ乗りかごの位置、速度及び移動方向を検出演算し、該速度に対応した前進移動位置の演算を行い演算結果と前記乗りかご位置とを一致させ、乗りかごがエレベータ制御盤から供給される次の停止階の階床レベルに到達したときに、停止制御信号を前記エレベータ制御盤に供給する演算回路とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明装置は、上記のように、テープの移動に対応して回転するように回転円盤を取り付け、光送受信機により回転円板の透光孔または光反射部から位相を異にした複数の信号を取り出すように構成したので、機械的接触構造を採用することなく、乗りかごの現在位置や前進位置等の信号を出力することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるエレベータの階床選択装置の一実施の形態を図１ないし図１０を参照し詳細に説明する。なお、図１１に示した従来のエレベータと同一構成には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明による階床選択装置の一実施の形態を適用したエレベータの構成を示している。
【００１７】
図１において、階床選択装置９のテープ９１は、図２に要部を拡大して示すように、従来と同様に、テープ車９２に掛けられつつ、エレベータの乗りかご３とつり合い重り５との間に接続されている。テープ車９２には、その回転軸に連結され、同一の回転軸を有する回転円板９３が設けられていて、乗りかご３の昇降移動にともない回転円板９３は回転する。
【００１８】
回転円板９３の外側周縁部には、図２に示すように、等間隔に配置された複数個の透光孔９３ａからなる複数個（この実施の形態では２個）の透光孔列９３ａａ，９３ａｂが、それぞれ回転中心からの径を異にするよう同心円状に形成されている。そして、外側の透光孔列９３ａａと内側の透光孔列９３ａｂとは、位相が互いに略９０度（周期Ｔの１／４）異なるように設けられている。
【００１９】
また、この回転円板９３を挟んで、前記透光孔９３ａを介して光を授受できるように、発光素子及び受光素子であるＬＥＤ９４ａ及びフォトトランジスタ９４ｂからなりいわゆるフォトインタラプタ（ｐｈｏｔｏｉｎｔｅｒｕｐｔｅｒ）を構成した光送受信機９４が配置されている。
【００２０】
このように、回転円板９３には、互いに位相を異にする２個の透光孔列９３ａａ，９３ａｂが形成されているから、回転円板９３の回転動作に伴い、図３（ａ）（ｂ）に示すように、光送受信機９４からは、必要に応じて波形成形され互いに９０度位相を異にしたパルス信号が生成出力される。なお、この実施の形態において、回転円板９３には複数の透光孔列（９３ａａ，９３ａｂ）を形成したが、この透光孔９３ａに代え光反射部の列を同様に形成配置し、それに伴い光送受信機９４も、フォトトランジスタ９４ａをその光反射部の列からの反射信号を受け、光信号を電気信号に変換して出力するよう構成しても良い。
【００２１】
このようにして、本発明の階床選択装置９はテープ９１の移動に対応して回転円板９３が回転し、光送受信機９４からは互いに位相を異にしたパルス信号が導出される。
【００２２】
図４に光送受信機９４の回路構成を示す。すなわち、回転円板９３の２つの透光孔列（９３ａａ，９３ａｂ）に対応して、それぞれ２個のＬＥＤ９４ａａ，９４ａｂ、及びフォトトランジスタ９４ｂａ，９４ｂｂが構成配置された場合を示すもので、フォトトランジスタ９４ｂａ，９４ｂｂはそれぞれ回転円板９３の透光孔９３ａを介して受光し、電気信号に変換して出力し、それぞれ比較増幅回路９４ｃａ，９４ｃｂを経て、ＴＴＬ９４ｄａ，９４ｄｂに供給される。
【００２３】
その後、各ＴＴＬ９４ｄａ，９４ｄｂにてパルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの波形整形が行われ、出力端子９４ｅａ、９４ｅｂから、マイコンで構成された演算回路９５に供給される。
【００２４】
つまり、光送受信機９４は回転円板９３の回転に伴うパルス信号を生成するが、そのパルス信号はエレベータ乗りかご３の昇降移動に同期したものであるから、乗りかご３の現在位置及び昇降移動方向に関する情報が演算回路９５に供給される。
【００２５】
演算回路９５は、回転円板９３の回転に伴うエレベータ乗りかご３の現在位置はもとより乗りかご３の移動方向や前進移動位置等を演算し、その演算結果はエレベータ制御盤４に供給される。
【００２６】
なお、この実施の形態では、テープ９１の移動に連動して回転する回転円板９３は、回転円板９３の１回転が、エレベータの乗りかご３の昇降移動距離１ｍに相当するよう構成した。従って、各階床間の距離がおよそ３ｍとすれば、乗りかご３が一つの階床を通過するとき、回転円板９３は３回転するように構成した。また、上記説明では、回転円板９３はテープ車９２の回転によって回転するように構成したと説明したが、テープ９１が回転円板９３を直接回転させるように構成しても良い。
【００２７】
このように、この実施の形態による階床選択装置では、従来の階床選択機のテープ及びテープ車等をそのまま利用したので、格別な改変を加えることなく、簡単に構成することができる。
【００２８】
演算回路９５は図５に示すように構成される。すなわち、光送受信機９４からのパルス信号、及びエレベータ制御盤４からの運転制御信号は入力ポート９５ａに供給される。光送受信機９４からのパルス信号は入力ポート９５ａを介してＣＰＵ９５ｂに供給され、ここで乗りかご３の位置等が演算される。演算に際しては、ＲＯＭ９５ｃには乗りかご３の基準位置を示す初期設定値が予めメモリされていて、ＣＰＵ９５ｂはその初期設定値を読み出しそれを基準とし、導入されたパルス信号のパルス数を計数し、乗りかご３の現在位置を算出する。
【００２９】
ＣＰＵ９５ｂにより算出された乗りかご３の現在位置情報はＲＡＭ９５ｄに一旦メモリされるとともに、出力ポート９５ｅからエレベータ制御盤４に伝送される。
【００３０】
一方、乗場２の乗場表示器２２やかご操作盤３１の行き先階登録ボタンには、回転円板９３から得られる乗りかご３の現在位置が表示されるが、そのためにＣＰＵ９５ｂは光送受信機９４からのパルス信号のパルス数を計数し、表示信号を演算生成し、リレー等で構成された表示器用出力ポート９５ｆからエレベータ制御盤４に供給される。
【００３１】
上記のように構成された本実施の形態によるエレベータの階床選択装置の動作を更に図６の動作フローチャートを参照して説明する。
【００３２】
まず、乗りかご３が、各乗場２における階床レベルでの停止状態では、図１に示したように、乗りかご３の位置検出器３２に、乗場側の停止用プレート２３が一致するから、それによる階床レベル停止信号は、移動ケーブル６、エレベータ制御盤４を順次介して、図５に示す演算回路９５の入力ポート９５ａからＣＰＵ９５ｂに入力される。
【００３３】
従って、階床レベルの停止状態では、図６に示すように、エレベータ乗りかご３の絶対位置が検出され（ステップ６ａ）、演算回路９５は乗りかご３の位置データを各階床基準値に代入しリセットする（ステップ６ｂ）。
【００３４】
なお、このステップ６ｂと同時に、演算回路９５のＣＰＵ９５ｂは、図７に示すように別処理で、乗りかご３の速度に対応した前進移動（アドバンサ）位置の演算を行い、前進移動位置演算用の変数である前進移動距離値、時間変化値及び前回演算時間値の初期化（リセット）を行い（ステップ７ａ）、前進移動位置をかご位置と一致させる（ステップ７ｂ）。
【００３５】
次に、図６において、乗場もしくは、乗りかご内からかご呼び登録が発生すると（ステップ６ｃ）、これらかご呼び登録信号はエレベータ制御盤４を経由し、演算回路９５の入力ポート９５ａを経て、ＣＰＵ９５ｂに供給される。ＣＰＵ９５ｂは、かご呼び登録信号を受け、乗りかご３の現在位置信号と昇降移動情報のいわゆる呼び信号をエレベータ制御盤４に出力し（ステップ６ｄ）、エレベータ制御盤４は乗りかご３の昇降移動方向を認識する。
【００３６】
乗りかご３の昇降移動方向を認識し、方向選択を行ったエレベータ制御盤４は、折り返しその選択した運転方向信号を、階床選択装置１の演算回路９５に供給するとともに、乗りかご３の運転を開始する。ここで、演算回路９５のＣＰＵ９５ｂでは、入力ポート９５ａを介して、エレベータ制御盤４の運転方向信号を受け、上昇運転か下降運転かの判断を行う。
【００３７】
演算回路９５のＣＰＵ９５ｂは、上昇運転の場合、上昇運転の演算処理の基本になるアップフラグをオンに、ダウンフラグをオフに、下降運転の場合は逆にダウンフラグをオン、アップフラグをオフに設定する（ステップ６ｅ）。
【００３８】
乗りかご３の運転が開始されると、光送受信機９４のＬＥＤ９４ａで発光した光はフォトトランジスタ９４ｂで受光されるので、乗りかご３の昇降速度に見合った波長Ｔ（図３に示す）のパルス信号が導出され、演算回路９５の入力ポート９５ａに供給される。
【００３９】
光送受信機９４からのパルス信号は、図３に示したようにそれぞれローレベルＬとハイレベルＨの組み合わせからなるから、回転円板９３には、回転の周縁部に互いに位相を異にして等間隔に配置された複数の透光孔９３ａが同心円状に少なくとも一組構成した。同心円状の各列相互間の位相差は、乗りかご３の昇降移動方向を識別するものであるから、位相差は任意に設定して良いが、この実施の形態では略９０度（Ｔ／４波長）となるように構成した。また透光孔９３ａの間隔の長さは約１０ｍｍに設定した。
【００４０】
従って、各パルス信号の波長Ｔは、乗りかご３の速度や移動距離に対応するとともに、一組（２個）のパルス信号列９３ａａ，９３ａｂにおける方向を加味した時間差は乗りかご３の運転方向を表すものとなる。
【００４１】
乗りかご３が運転を開始した時点で、前記一組のパルス信号の時間差から判断された乗りかご３の運転方向によって、演算回路９５は運転方向フラグの確認を行う（ステップ６ｆ）。また、一組のパルス信号を入力ポート９５ａを介して導入したＣＰＵ９５ｂは、乗りかご３が上昇運転の場合、乗りかご３の位置の変化量を初期設定値に対し順次累積加算する（下降運転の場合は変化量を順次引き算する）ことで乗りかご３の位置を演算する（ステップ６ｇ）。
【００４２】
次に、乗りかご３の位置演算値が演算回路９５のＲＯＭ９５ｃにあらかじめ記憶されている各階床データの領域範囲内（階床レベル）に入った（ＹＥＳ）と判断すると（ステップ６ｈ）、演算回路９５のＣＰＵ９５ｂは出力ポート９５ｅを介して、エレベータ制御盤４に対し乗りかご３の運転停止信号（ストップ、ドアオープン及びレベル確認の各フラグをＯＮ）を出力する（ステップ６ｉ）。
【００４３】
この間、演算回路９５内のＣＰＵ９５ｂでは、乗りかご３の位置の演算と並行して、図８に示すように、乗りかごの速度に対応する別処理で、前進移動（アドバンサ）位置の演算を行う。
【００４４】
すなわち、前進移動位置の演算方法は、乗りかご３の前進移動位置は乗りかご３の昇降速度によって異なる。従って、加速開始状態においては、あるかじめＲＯＭ９５ｃに記憶されている前進移動距離初期値を前進移動距離値に代入し（ステップ８ａ）、光送受信機９４からのパルス信号から得られるエレベータの運転方向の情報から（ステップ８ｂ）、乗りかご３の位置データの和（昇降運転時）、もしくは差（下降運転時）を求めることで前進移動位置が求められる（ステップ８ｃ、８ｄ）。なお、ここで最大前進移動位置に到達した以後は、前進移動位置は最大前進移動位置とする。
【００４５】
エレベータの加速状態においては、図９に示すように、前進移動距離があらかじめＲＯＭ９５ｃに記憶されていた最大前進移動距離に達するまでの間、演算回路９５は下記式（１）（２）（３）により前進移動位置を演算し続ける（ステップ９ａ）。エレベータ乗りかご３が最大前進移動距離に達したか否かを判断し  （ステップ９ｂ）、最大前進移動距離に達した後（ＹＥＳ）は、減速開始まで最大前進移動距離を保って運転を続ける（ステップ９ｃ）。
【００４６】
ここで、ΔＳを前進移動位置変化量、Ｓを前進移動距離、βを加速度、Ｖ0 を前進移動距離初期値とすることで、式（１）（２）（３）は下記のように定められる。
【００４７】
ΔＳ＝（β×ｔn ＋Ｖ0 ）×Δｔ      （１）
Ｓn ＝Ｓn-1 ＋ΔＳ                  （２）
ｔn ＝ｔn-1 ＋Δｔ                  （３）
乗りかご３の前進移動位置が、あらかじめ演算回路９５のＲＯＭ９５ｃに記憶された該当の目的停止階（行き先階）の階床レベルの範囲に入ると、減速信号が出力ポート９５ｅからエレベータ制御盤４に出力され、乗りかご３が目的停止階に停止できるように減速制御が開始される。
【００４８】
また、図６に示すように、乗りかご３の位置が階床レベル範囲に入り（ステップ６ｈ）、ドアが開いて停止信号が発生する（ＹＥＳ）、ストップフラグ、ドアオープンフラグ及びかご位置階床レベル位置確認フラグがオンされ（ステップ６ｉ）、それらの論理和で呼び登録を消去する信号が出力ポート９５ｅからエレベータ制御盤４に出力されて運転が終了し、呼び登録は消去される（ステップ６ｊ）。
【００４９】
また、この一連の運転動作の間、演算回路９５のＣＰＵ９５ｂで演算された乗りかご３の位置データに従い、ＲＯＭ９５ｃに予め記憶されている各階床レベル範囲内では、図５に示す演算回路によって、乗りかご３の位置もしくは呼びを、演算回路９５の表示器用出力ポート９５ｆから、図１０に示したようなエレベータ制御盤４内にある各表示器用リレーを励磁し、それらの接点（４１ａ〜４１ｄ）をオン・オフ操作することで、各乗場２の乗場表示灯２２及びホール呼びボタン２１あるいはかご操作盤３１のかご呼び表示器３１ａの表示が行われる。
【００５０】
このように、本発明装置によれば、簡単な構成でしかも従来のように固定あるいは可動接触子のような機械部分を含まないので、信頼性の向上した階床選択装置を実現できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明装置によれば、光送受信機を採用し、従来のように機械的接点による乗りかごの位置検出を行なわないので、可動部分の清掃や部品の交換、あるいは微妙かつ煩雑な調整のメンテナンスを必要とせず、信頼性の高いエレベータの階床選択装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエレベータの階床選択装置の一実施の形態を適用したエレベータの構成図である。
【図２】図１に示す装置の特に回転円板及び光送受信機を拡大して示す斜視図である。
【図３】図２に示す光送受信機から出力されるパルス列信号の波形図である。
【図４】図２に示す光送受信機の回路構成図である。
【図５】図１に示す装置の演算回路の概略構成図である。
【図６】図１に示す装置の演算回路における乗りかご位置演算処理を説明するフローチャートである。
【図７】図１に示す装置の演算回路における乗りかごの停止状態における演算処理を説明するフローチャートである。
【図８】図１に示す装置の演算回路における乗りかごの加速開始時の前進移動位置演算処理を説明するフローチャートである。
【図９】図１に示す装置の演算回路における乗りかごの加速状態での演算処理を説明するフローチャートである。
【図１０】図１に示すエレベータ制御盤における乗りかごの位置表示器及び呼びホール呼び表示器の接続構成図である。
【図１１】従来の階床選択機を適用したエレベータの構成図である。
【図１２】図１１に示した階床選択装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
１  階床選択機
１１  テープ
１２  テープ車
１３  固定接触子
１４  可動接触子
１６  ホール呼び表示器
２  乗場
２１  ホール呼びボタン
２２  乗場表示灯
２３  停止用プレート
３  乗りかご
３１  かご操作盤
３２  位置検出器
４  エレベータ制御盤
５  つり合い重り
６  移動ケーブル
７  駆動綱車
８  ロープ
９  階床選択装置
９１  テープ
９２  テープ車
９３  回転円板
９３ａ  透光孔
９４  光送受信機
９４ａ  ＬＥＤ
９４ｂ  フォトトランジスタ
９５  演算回路
【図１】
0004002316.tif 000002
【図２】
0004002316.tif 000003
【図３】
0004002316.tif 000004
【図４】
0004002316.tif 000005
【図５】
0004002316.tif 000006
【図６】
0004002316.tif 000007
【図７】
0004002316.tif 000008
【図８】
0004002316.tif 000009
【図９】
0004002316.tif 000010
【図１０】
0004002316.tif 000011
【図１１】
0004002316.tif 000012
【図１２】
0004002316.tif 000013