(57)【要約】【課題】据付作業性が高く、エレベータのかご位置を検出する際に、かご位置検出に用いるセンサの自己診断を同時に行うことができる、自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置を得る。【解決手段】昇降路に複数個設けられたセンサであって、それぞれが互いに対向する投光部と受光部とを対とする投受光部が３つ以上平行に配置されて構成されるセンサと、かごに設けられ、投光部と受光部との間を通過することで、投光部からの光を遮断する遮蔽板であって、３つ以上の受光部が対向する投光部からの光を順番に受光するように複数の穴が形成された遮蔽板と、遮蔽板がどのセンサを通過したかを検出することで、かごの位置を検出するとともに、センサにおける受光部の受光状態に基づいて、センサの自己診断を行う制御部とを備える。【選択図】図１
2017222461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路に複数個設けられたセンサであって、それぞれが互いに対向する投光部と受光部とを対とする投受光部が３つ以上平行に配置されて構成されるセンサと、
かごに設けられ、前記投光部と前記受光部との間を通過することで、前記投光部からの光を遮断する遮蔽板であって、３つ以上の前記受光部が対向する前記投光部からの光を順番に受光するように複数の穴が形成された遮蔽板と、
前記遮蔽板がどのセンサを通過したかを検出することで、前記かごの位置を検出するとともに、前記センサにおける前記受光部の受光状態に基づいて、前記センサの自己診断を行う制御部と、
を備えた自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置。
【請求項２】
前記センサは、前記昇降路内の上下終端部における前記かごの減速開始位置に設けられている
請求項１に記載の自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記遮蔽板が前記センサを通過する時間、および前記センサにおける前記受光部の受光状態に基づいて、前記かごの走行速度および走行方向を検出する
請求項１または請求項２に記載の自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記センサ内に設けられ、前記かごの走行方向に対して、前記かごの走行速度があらかじめ設定された基準速度を超過している場合に、前記エレベータの制御盤に異常信号を出力する
請求項３に記載の自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記センサ内に設けられ、前記かごの走行方向に対して、前記かごの走行速度があらかじめ設定された基準速度を超過している場合に、前記エレベータの安全回路を遮断する
請求項３に記載の自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータのかご位置を検出するとともに、かご位置検出に用いるセンサの自己診断を行う、自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、かごの上下に、投光手段と受光手段とを対にして対向配置したセンサを複数段設けるとともに、昇降路内の所定の位置に、投光手段と受光手段との間を通過するように遮蔽板を設け、遮蔽板が複数の一対の投光手段と受光手段との間を通過したときの出力信号を２進数で出力できるように遮蔽板を構成することにより、かご位置を検出するエレベータの位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のエレベータの位置検出装置では、長い遮蔽板が必要になり、据付作業性が低下するという問題がある。なお、特許文献１には、短い遮蔽板を用いて、センサが所定時間以上遮蔽板を通過した場合に、その出力信号をホールドする構成が開示されているが、かごの過速度時に信号を見逃す恐れがあるという問題もある。
【０００５】
また、特許文献１のエレベータの位置検出装置は、センサの故障に対しても脆弱であり、複数のセンサのうち、１つが故障しただけで、誤ったかご位置が検出されるという問題もある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、据付作業性が高く、エレベータのかご位置を検出する際に、かご位置検出に用いるセンサの自己診断を同時に行うことができる、自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置は、昇降路に複数個設けられたセンサであって、それぞれが互いに対向する投光部と受光部とを対とする投受光部が３つ以上平行に配置されて構成されるセンサと、かごに設けられ、投光部と受光部との間を通過することで、投光部からの光を遮断する遮蔽板であって、３つ以上の受光部が対向する投光部からの光を順番に受光するように複数の穴が形成された遮蔽板と、遮蔽板がどのセンサを通過したかを判定することで、かごの位置を検出するとともに、センサにおける受光部の受光状態に基づいて、センサの自己診断を行う制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置によれば、センサは、昇降路に複数個設けられ、それぞれが互いに対向する投光部と受光部とを対とする投受光部が３つ以上平行に配置されて構成され、遮蔽板は、かごに設けられ、３つ以上の受光部が対向する投光部からの光を順番に受光するように複数の穴が形成されて、投光部と受光部との間を通過することで、投光部からの光を遮断し、制御部は、遮蔽板がどのセンサを通過したかを判定することで、かごの位置を検出するとともに、センサにおける受光部の受光状態に基づいて、センサの自己診断を行う。
そのため、据付作業性が高く、エレベータのかご位置を検出する際に、かご位置検出に用いるセンサの自己診断を同時に行うことができる、自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置が適用されるエレベータを示す全体構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置のセンサを拡大して示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置のプレートを拡大して示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置におけるセンサの内部回路を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置におけるセンサの接続関係を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置における安全回路を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明に係る自己診断機能を有するエレベータ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が、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置が適用されるエレベータを示す全体構成図である。図１において、昇降路１内には、かご２および釣り合いおもり３が上下方向に移動可能に設けられ、かご２が各階床の乗場４に着床するようになっている。
【００１２】
昇降路１の上部には、かご２および釣り合いおもり３を移動させる駆動力を発生する巻上機５と、巻上機５の近傍に配置されたそらせ車６とが設けられている。また、巻上機５およびそらせ車６には、メインロープ７が巻き掛けられ、メインロープ７の両端に、かご２および釣り合いおもり３がそれぞれ吊り下げられている。
【００１３】
また、昇降路１には、かご位置を検出するためのセンサ８が複数個設けられ、かご２には、センサ８に使用され、光を遮断する遮蔽板であるプレート９が設けられている。また、センサ８からの信号は、電線１０を介して、エレベータの駆動を制御する制御盤１１に入力される。
【００１４】
図２は、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置のセンサを拡大して示す構成図である。図２において、センサ８は、互いに対向する投光部であるＬＥＤ８１と、受光部である受光素子８２とを対とする投受光部が３つ以上平行に配置されて構成されている。この発明の実施の形態１では、投受光部が４つ配置された場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
図３は、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置のプレートを拡大して示す構成図である。図３において、プレート９は、センサ８のＬＥＤ８１と受光素子８２との間を通過することで、ＬＥＤ８１からの光を遮断する遮蔽板であって、４つの受光素子８２が、対向するＬＥＤ８１からの光を順番に受光するように、複数の四角穴９１〜９４が形成されている。
【００１６】
図４は、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置におけるセンサの内部回路を示す構成図である。図４において、センサ８のＬＥＤ８１には、電源１２からそれぞれ電力が供給され、受光素子８２で検出した信号は、それぞれ制御盤１１に出力される。
【００１７】
図５は、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置におけるセンサの接続関係を示す構成図である。図５において、複数個のセンサ８には、電源１２からそれぞれ電力が供給され、センサ８からの信号は、それぞれ制御盤１１の内部に実装されるエレベータ制御用のＣＰＵ１３にすべて出力される。以下、エレベータ制御用のＣＰＵ１３をエレ制御ＣＰＵ１３と称する。
【００１８】
ここで、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置は、昇降路１に複数個設けられたセンサ８をプレート９が通過することで、かご位置を検出するシンプルな構成によるかご位置検出装置である。また、かご２の下端には、図３に示された、左上から順に同一形状の四角穴９１〜９４が設けられたプレート９が設けられ、かご２とともに昇降する。
【００１９】
一方、昇降路１側には、図２に示された４つの投受光部を内蔵したコの字型のセンサ８が、昇降路１の上端の任意の位置に２箇所、下端の任意の位置に２箇所設けられている。また、プレート９がセンサ８におけるコの字型の内側である凹部分を通過する際に、四角穴９１〜９４によって、４つの受光素子８２が、対向するＬＥＤ８１からの光を順番に受光することにより、かご２の位置が検出されるとともに、センサ８の投受光部の健全性も確認される。
【００２０】
すなわち、エレ制御ＣＰＵ１３は、プレート９がどのセンサ８を通過したかを判定することで、かご２の位置を検出するとともに、センサ８における受光素子８２の受光状態に基づいて、センサの自己診断を行う。
【００２１】
以下、上記構成の自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置において、例えば、かご１が上昇してプレート９がセンサ８を通過する状態遷移について説明する。まず、通常、センサ８は、図４に示されるように、ＬＥＤ８１が電源１２から供給される電力により常時点灯しており、受光素子８２は、ＬＥＤ８１からの光を受光しているので、プレート９の通過前は、受光素子８２で検出した信号がすべてオン状態として制御盤５へ出力される。
【００２２】
このとき、センサ８に電力を供給する電源線と、センサ８からの信号を伝達する信号線とは、図５に示されるようにパラレル線として電源１２およびエレ制御ＣＰＵ１３にそれぞれ接続されている。また、エレ制御ＣＰＵ１３は、制御盤１１の内部に実装され、エレベータの制御を実行する制御部である。
【００２３】
次に、プレート９がセンサ８へ進入するとき、プレート９の四角穴９１〜９４に対応するＬＥＤ８１からの光は、一瞬全て遮断され、四角穴９１が通過する際は、図４の左端のＬＥＤ８１の信号だけがオン状態となる。以下、左端のＬＥＤ８１を第１ＬＥＤと称し、第１ＬＥＤの信号を信号Ｄ１と称する。
【００２４】
続いて、四角穴９２が通過する際は、図４の左端から２つ目のＬＥＤ８１の信号だけがオン状態となる。以下、左端から２つ目のＬＥＤ８１を第２ＬＥＤと称し、第２ＬＥＤの信号を信号Ｄ２と称する。
【００２５】
また、四角穴９３が通過する際は、図４の左端から３つ目のＬＥＤ８１の信号だけがオン状態となる。以下、左端から３つ目のＬＥＤ８１を第３ＬＥＤと称し、第３ＬＥＤの信号を信号Ｄ３と称する。
【００２６】
また、四角穴９４が通過する際は、図４の右端のＬＥＤ８１の信号だけがオン状態となる。以下、右端のＬＥＤ８１を第４ＬＥＤと称し、第４ＬＥＤの信号を信号Ｄ４と称する。また、四角穴９１〜９４に対応する第１〜第４ＬＥＤからの光は、一瞬全て遮断され、その後、進入前の信号状態である全オン状態に戻る。
【００２７】
これをエレ制御ＣＰＵ１３から見たとき、オン状態を“１”、オフ状態を“０”とすると、かご２が上昇しているときの信号状態Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３−Ｄ４は、順に、１−１−１−１（進入前）、０−０−０−０（進入直後）、１−０−０−０（四角穴９１通過時）、０−１−０−０（四角穴９２通過時）、０−０−１−０（四角穴９３通過時）、０−０−０−１（四角穴９４通過時）、０−０−０−０（脱出直前）、１−１−１−１（脱出後）と変化する。
【００２８】
これに対して、かご２が下降しているときの信号状態Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３−Ｄ４は、順に、１−１−１−１（進入前）、０−０−０−０（進入直後）、０−０−０−１（四角穴９４通過時）、０−０−１−０（四角穴９３通過時）、０−１−０−０（四角穴９２通過時）、１−０−０−０（四角穴９１通過時）、０−０−０−０（脱出直前）、１−１−１−１（脱出後）と変化する。
【００２９】
つまり、エレ制御ＣＰＵ１３で、どこに設けられたセンサ８から、どういう信号がエレ制御ＣＰＵ１３に入力されるかを判定することで、かご２の位置を検出することができる。また、エレ制御ＣＰＵ１３で、信号Ｄ１〜Ｄ４のうち、どの信号がオン状態であるか、どういう順番でオン状態が遷移しているかを判定することで、センサ８の健全性を同時に自己診断することができる。
【００３０】
ここで、プレート９の四角穴９１〜９４が通過する際に、オン、オフ信号状態に、例えば信号Ｄ１と信号Ｄ４とが同時にオン状態になる等の合理性異常が計測されれば、センサ８に何らかの固着故障が起きていることになり、その状態は、プレート９がセンサ８を通過する際にリアルタイムで検出することができる。
【００３１】
すなわち、プレート９がセンサ８を通過する毎に、センサ８の自己診断を実行していることになり、センサ８自体の故障の潜在化を防止することができ、システムの信頼性を向上させることができる。また、長い遮蔽板を昇降路に設ける必要がなく、かごに四角穴９１〜９４を形成したプレート９を設けるだけなので、据付作業性を格段に向上させることができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態１によれば、センサは、昇降路に複数個設けられ、それぞれが互いに対向する投光部と受光部とを対とする投受光部が３つ以上平行に配置されて構成され、遮蔽板は、かごに設けられ、３つ以上の受光部が対向する投光部からの光を順番に受光するように複数の穴が形成されて、投光部と受光部との間を通過することで、投光部からの光を遮断し、制御部は、遮蔽板がどのセンサを通過したかを検出することで、かごの位置を検出するとともに、センサにおける受光部の受光状態に基づいて、センサの自己診断を行う。
そのため、据付作業性が高く、エレベータのかご位置を検出する際に、かご位置検出に用いるセンサの自己診断を同時に行うことができる、自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置を得ることができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態１において、センサ８を、昇降路１内のかご過速度検出ポイント、例えば、昇降路１内の上下終端部において、かご２の速度を一定速から減速に転じるポイントであるかご２の減速開始位置に設けることにより、その時点でかご２の速度が基準速度を超えているかどうかをリアルタイムで判定することができ、自己診断機能を有する終端階強制減速装置のセンサとして、このセンサ８利用することができる。
【００３４】
また、上記実施の形態１において、エレ制御ＣＰＵ１３は、プレート９がセンサ８を通過する時間、およびセンサ８における受光素子８２の受光状態に基づいて、かご２の走行速度および走行方向を検出してもよい。
【００３５】
具体的には、エレ制御ＣＰＵ１３は、オン状態の遷移順序により、かご２が上昇走行か下降走行かを判断しつつ、例えばかご２の上昇時に信号Ｄ１が“１”になった瞬間から、信号Ｄ２が“１”になるまでの時間を、エレ制御ＣＰＵ１３内で使用しているクロック信号を基準に計測し、プレート９に設けた四角穴９１〜９４の垂直方向長さおよび計測時間から、そのかご位置におけるかご２の走行速度を演算することができる。
【００３６】
これにより、かご２の位置に応じた速度検出が可能になり、この発明の実施の形態１に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置に、非常にシンプルかつ低コストな構成で過速度検出機能を付加することができる。
【００３７】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置を示す構成図である。図６において、センサ８は、内部に制御部であるセンサ内ＣＰＵ８３を有し、センサ内ＣＰＵ８３には、受光素子８２で検出した信号が入力される。
【００３８】
また、センサ内ＣＰＵ８３は、プレート９がセンサ８を通過する時間、およびセンサ８における受光素子８２の受光状態に基づいて、かご２の走行速度および走行方向を検出する機能を有し、リレーコイル（ＲＬ１）１４に、リレーコイル１４のオンオフを制御するトランジスタ１５を介して接続されている。
【００３９】
ここで、センサ内ＣＰＵ８３が内蔵されたセンサ８を昇降路１内のかご過速度検出ポイントに設け、センサ内ＣＰＵ８３は、検出したかご２の走行方向に対して、検出したかご２の走行速度があらかじめ設定された基準速度を超過している場合に、エレ制御ＣＰＵ１３に対して異常信号を出力する。
【００４０】
このように、センサ８自体がセンサ内ＣＰＵ８３によりかご２の走行速度を検出し、検出したかご２の走行速度に基づいて、かご２の速度超過を判定し、かご２の速度超過を判定した場合に、エレ制御ＣＰＵ１３に対して異常信号を出力することにより、システムのリアクションタイムを早めることができる。
【００４１】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３に係る自己診断機能を有するエレベータのかご位置検出装置における安全回路を示す構成図である。図７において、この安全回路は、図６に示したリレーコイル１４のメーク接点（ＲＬ１ａ）１６、安全回路に挿入される他の接点１７および巻上機５への電源を供給または遮断するコンタクタコイル（ＭＴＣ）１８を有し、接点１６、接点１７およびコンタクタコイル１８は、互いに直列に接続されている。
【００４２】
ここで、図６に示したセンサ内ＣＰＵ８３は、検出したかご２の走行速度が、基準速度を著しく超過している場合に、安全回路に挿入されたリレーコイル１４のメーク接点１６を直接遮断すべく、リレーコイル１４に対してトランジスタ１５をオフし、リレーコイル１４への通電を遮断する。
【００４３】
このとき、リレーコイル１４への通電が遮断されることにより、安全回路が遮断され、巻上機５への電源供給を司るコンタクタコイル１８も遮断されて、巻上機５への電源供給を断つことで、かご２を直ちに停止状態へと移行させる。すなわち、センサ内ＣＰＵ８３から異常信号が入力されたエレ制御ＣＰＵ１３がかご２を停止させるのではなく、センサ内ＣＰＵ８３が直接かご２を停止させる。
【００４４】
ちなみに、安全回路には、様々な接点１７が直列に接続されており、どれか１つでも接点が離れるとかご２は停止する。これにより、かご速度異常時におけるシステムのリアクションタイムを早めるとともに、制御盤１１と独立した構成でかご２を停止させることができるので、監視機能を二重系にしてシステムの監視能力を高めることができ、信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  昇降路、２  かご、３  釣り合いおもり、４  乗場、５  巻上機、６  そらせ車、７  メインロープ、８  センサ、９  プレート、１０  電線、１１  制御盤、１２  電源、１３  エレ制御ＣＰＵ、１４  リレーコイル、１５  トランジスタ、１６  メーク接点、１７  その他の接点、１８  コンタクタコイル、８１  ＬＥＤ、８２  受光素子、８３  センサ内ＣＰＵ、９１〜９４  四角穴。
【図１】
2017222461.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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