CN102725218B - 设置有安全位置传感器的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设置有用于检测乘客可以上下电梯的区域即电梯门可开闭区域的安全位置传感器的电梯，该电梯具有：第一和第二位置检测传感器(3、4)，其设置在电梯轿厢侧，在升降方向上隔开规定的距离(S)，并且面向电梯门厅侧设置；被检测板(1)，其设置在电梯门厅侧，并且被设置成能够通过位置检测传感器检测出电梯门可开闭区域；以及逻辑运算器(5)，其输入第一和第二位置检测传感器的信号，对所输入的信号进行逻辑运算，并输出逻辑运算的结果，此外，逻辑运算器的逻辑OR输出信号被作为表示已经检测到电梯门可开闭区域的信号。使得在位置检测传感器自身发生了故障的情况下也能够检测出电梯门可开闭区域，从而提高安全性和可靠性。

Description

设置有安全位置传感器的电梯

技术领域

本发明涉及电梯轿厢在升降通道内进行升降动作的电梯，尤其适合于具有用于检测电梯轿厢的位置(楼层停靠检测)和电梯门可开闭区域的安全位置传感器的电梯。

背景技术

在现有的电梯中，例如在电梯轿厢上设置有光电式的位置检测装置，通过该位置检测装置检测与楼层相对应地设置的被检测板来检测电梯轿厢在升降通道内的位置。此外，上述方法还被用来检测电梯门可开闭区域(允许电梯轿厢门相对于电梯厅门打开的电梯门可开闭区域)，以便对电梯轿厢的地板面与电梯门厅的地板面的高度进行对位(检测楼层停靠位置)，并且防止电梯轿厢在电梯门开着的状态下开始行驶。

作为现有技术，例如由专利文献1所公开的那样，已知有为了防止光电式的楼层停靠用检测开关(位置检测装置)产生误动作，在电梯厅门的门坎上安装楼层停靠用检测板(被检测板)，并且设置阻止楼层停靠用检测开关的光以外的光进入的防误动作罩。

此外，例如由专利文献2所公开的那样，已知有为了正确地掌握电梯轿厢的位置，并且为了方便地进行位置检测装置的安装作业，沿着升降方向，在每个动作点以不连续的方式设置多块板，并具有位置检测器，该位置检测器产生表示该位置检测器以非接触的方式与板进行了卡合的信号。此外，还对各个动作点进行编码。

在先技术文献

专利文献

专利文献1日本国专利特开2004-224529号公报

专利文献2日本国专利特开平5-338949号公报

发明内容

可是，在上述现有技术中的由专利文献1公开的技术中，由于由一个传感器来检测电梯门可开闭区域，只能防止因外部光引起的误动作，所以不仅不能够检测位置检测出传感器本身的故障，而且还难于实现传感器的多功能化，即难于在检测电梯门可开闭区域的同时对微小的高低差进行修正以再次进行停靠对位。由此，不得不增加传感器的设置数量。

另外，由专利文献2所公开的现有技术也存在同样的问题，难以用于检测位置检测出传感器本身的故障等。

本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的问题，尤其是要实现即使在位置检测传感器自身发生了故障的情况下，也能够检测出电梯门可开闭区域，由此来提高安全性和可靠性。此外，本发明的其他目的在于实现多功能化，在提高安全性和可靠性的同时，简化电梯***的结构，包括防止误检测等在内，提高电梯***整体的冗余度。并且，本发明的其他目的还在于消除在地震等时吊索等被传感器等钩住而发生故障或者发生误检测等的现象。

本发明的目的在于实现上述目的中的至少一个目的。

-解决方案-

为了解决上述问题，本发明提供一种设置有用于检测电梯门可开闭区域的安全位置传感器的电梯，其中该电梯门可开闭区域表示电梯轿厢的位置到达电梯轿厢门和电梯厅门可开闭的升降位置，并且乘客可以上下电梯的区域，该设置有安全位置传感器的电梯具有：第一和第二位置检测传感器，该第一和第二位置检测传感器设置在电梯轿厢侧，在升降方向上隔开规定的距离(S)，并且面向电梯门厅侧设置；被检测板，该被检测板设置在电梯门厅侧，并且被设置成能够通过位置检测传感器检测出电梯门可开闭区域；以及逻辑运算器，向该逻辑运算器输入来自第一和第二位置检测传感器的信号，该逻辑运算器对所输入的信号进行逻辑运算，并输出逻辑运算的结果，逻辑运算器的逻辑OR输出信号被作为表示已经检测到所述电梯门可开闭区域的信号。

-发明效果-

根据本发明，由于将第一和第二位置检测传感器在升降方向上隔开规定距离S设置，并且将第一和第二位置检测传感器的逻辑OR输出信号作为电梯门可开闭区域检测信号使用，所以即使一方的位置检测传感器出现了故障，也能够检测出故障和电梯门可开闭区域。

附图说明

图1是本发明一实施方式的整体框图。

图2是表示一实施方式的厅门门坎部分的详细结构的立体图。

图3是表示一实施方式的位置检测传感器和被检测板的布置情况的俯视图。

图4是表示一实施方式所涉及的各个信号的变化状态的一览图。

图5是表示本发明其他实施方式的厅门门坎部分的详细结构的立体图。

图6是表示其他实施方式的位置检测传感器和被检测板的布置情况的俯视图。

图7是表示其他实施方式所涉及的各个信号的变化状态的一览图。

图8是表示又一其他实施方式的厅门门坎部分的详细结构的立体图。

图9是表示又一其他实施方式的位置检测传感器和被检测板的布置情况的俯视图。

具体实施方式

以下参照附图对一实施方式进行详细的说明。

图1是表示一实施方式的整体结构图，其中102表示厅门门坎，115表示地板面。电梯的升降通道形成在建筑物内，电梯轿厢100在升降通道内横跨多个楼层进行移动，并且通过吊索101与平衡重111连接。通过电动机105来驱动绳轮103，由此使电梯轿厢100移动。电动机105的驱动用电力由功率变换器107供应。此外，编码器等的脉冲发生器106安装在电动机105上，脉冲发生器106随着电动机的转动而发生脉冲，通过***控制器108对该脉冲进行计数，能够计算出驱动用电动机105的速度、电梯轿厢100在升降通道移动方向上的等效位置以及移动距离等。电梯轿厢100上设置有与电梯厅门9卡合而与电梯厅门9一起开闭的电梯轿厢门110。

在电梯轿厢100侧，第一位置检测传感器3和第二位置检测传感器4在电梯轿厢100的升降方向上隔开规定距离设置，各个传感器的输出通过逻辑运算器(比较器)5与***控制器108连接。在电梯门厅侧，被检测板1与光电式的位置检测传感器3、4相对应地设置在厅门的门坎102上。通过位置检测传感器3、4来检测被检测板1，由此能检测出电梯轿厢在升降通道内的位置。此外，通过检测被检测板1，可以对电梯轿厢的地板面与电梯门厅的地板面的高度位置进行对位(楼层停靠检测)以及检测电梯门可开闭区域(允许电梯轿厢门110相对于电梯厅门109打开的电梯门可开闭区域)。

作为基于位置检测传感器3、4的位置检测装置的功能，具有地板高度再对位功能，当电梯轿厢100与地板面115之间产生了微小的高低差时，为了避免乘客因高低差而被绊倒，使电梯动作，以便在打开电梯门的同时，再次对电梯轿厢的地板面与电梯门厅的地板面进行对位以使两者保持一致。上述微小的高低差通常在大量的乘客一下子上下电梯时，因电梯轿厢的重量变动而使得吊索发生伸缩而产生。位置检测装置能够检测出该微小的高低差。

作为位置检测传感器，可以使用光电式传感器、磁性传感器(使用磁体和使用高频磁场等的传感器)以及静电电容式的非接触型检测传感器。其中，对被检测板照射红外光等并检测其反射光的反射型光电式传感器，由于在地震等时吊索等不会钩住传感器自身或者被检测板1，并且因取向性强而能够高精度地检测出被检测板，所以更为有利。不过，在使用红外光时，有可能会因以太阳光为代表的外部光和灰尘、水滴等的干扰而产生误检测动作。

尤其是，在用于检测电梯门可开闭区域的位置检测传感器发生了误检测或者故障时，在某些故障模式下，会因为误检测而使得虽然电梯位于电梯轿厢门110不可开闭的位置，但因传感器误识别为电梯门可以开闭而使得电梯门错误地打开，或者虽然电梯位于电梯轿厢门可开闭的位置，但因传感器误识别为电梯门不可以开闭而导致乘客被关闭在电梯轿厢内。

图2表示厅门的门坎102部分的详细结构。在厅门的门坎102上安装有用于保护脚趾以及防止人掉入升降通道内的护脚板(Toe Guard)113以及由铁等金属体或者塑料等制成的用于反射光的被检测板1。位置检测传感器3和4与被检测板1相对应地安装在电梯轿厢100上。位置检测传感器3和4的传感器输出3S和4S输入到逻辑运算器5中。逻辑运算器5是逻辑运算电路，通过逻辑IC或者微型计算机的运算来构成。

位置检测传感器3和4在电梯轿厢100的移动方向(高度方向)上同轴设置，两者之间的设置间隔以能够根据逻辑运算器5的输出信号5S检测出电梯门可开闭区域的方式来决定。电梯根据最终输出信号3S、4S和5S进行电梯轿厢100和电梯门厅的地板对位(使地板高度相一致)控制，并检测表示电梯轿厢100是否位于各个门可以安全开闭的高度位置上的电梯门可开闭区域。也就是说，根据由逻辑运算器5对信号3S和4S进行运算而得到的逻辑OR输出即信号5S来检测电梯门可开闭区域，并且根据信号3S和4S来进行地板高度再对位处理。具体来说是，将被检测板1在升降方向上的长度设定为与电梯门可开闭区域相对应的长度L1，并且将二个位置检测传感器3和4之间的间隔S设定为小于长度L1，由此能够根据两者的差值来实施地板高度再对位功能。

图3表示在升降方向上隔开规定距离(S)设置的位置检测传感器3和4与被检测板1之间的布置关系，为了能够上下对称地获得地板高度再对位功能，在电梯轿厢100停靠在楼层上的状态下，位置检测传感器3和4在升降方向上的中心线与被检测板1的中心线相一致。长度L1和用于实施地板高度再对位功能的微小高低差检测长度M为预先规定的尺寸。

位置检测传感器3和4的间隔S被设定为能够根据随着电梯轿厢100的移动由逻辑运算器5对信号3S和4S进行运算而得到的逻辑OR输出即信号5S来检测出长度L1。也就是说，设定为L1＝S+2M，间隔S＝L1-2M。

图4表示到电梯轿厢100停靠到安装有被检测板1的楼层为止的各个信号的变化状态。图中的(a)至(c)表示电梯轿厢停靠楼层时的状态，(d)表示停靠楼层后电梯轿厢100因某种原因发生了位移时的状态。当电梯轿厢100如(a)所示位于楼层之间时，位置检测传感器3和4因没有检测到被检测板1而处于断开(OFF)状态，接着，当电梯轿厢100到达要停靠的目的地楼层时(变成(b)所示的状态)，位置检测传感器4因检测到被检测板1而变成导通(ON)状态。此外，当处于(b)所示状态时，对3S和4S进行OR判断而得到的信号5S也变为导通，由此可以知道电梯已经到达电梯门可开闭区域。

此后，在电梯轿厢100停靠楼层后变为(c)所示的状态，各个信号全部成为导通状态。当电梯轿厢100在(c)状态下略微朝上方移动而使得电梯轿厢100的地板面与电梯门厅的地板面115之间发生了微小的高低差时，变为(d)所示的状态，在该状态下，由于位置检测传感器3超出了能够检测出被检测板1的范围，所以逻辑运算器5根据各个信号的状态即信号3S为断开并且信号4S为导通来进行逻辑运算，由于逻辑运算的结果为01，所以判断为电梯轿厢100虽然位于电梯门可开闭区域内但朝上方出现了偏移。此时，如果电梯轿厢100朝下方略微进行了移动时，则因为信号3S为导通，信号4为断开，所以逻辑运算的结果为10，此时判断为朝下方出现了偏移。

此外，将用于检测电梯轿厢100移动方向的脉冲发生器106的信息与根据信号3S、4S得到的电梯轿厢移动方向的信息进行比较，在判断为两者不一致时，使电梯停止。

当电梯轿厢100移动了图3所示的微小高低差检测长度M时，变为(d)所示的只有位置检测传感器3为断开的状态。因此，在检测到位置检测传感器3为断开状态时，***控制器108发出使电梯轿厢100移动与微小高低差检测长度M相应的距离的指令，以便再次进行楼层停靠位置的对位。

如上所述，只需要使用位置检测传感器3和4，就能够同时实现电梯门可开闭区域检测功能和地板高度再对位功能，从而能够实现多功能化。此外，在位置检测传感器3和4中的一方因发生了故障而变为断开状态时，由于信号5S仍然为导通，所以至少能够对电梯门可开闭区域进行检测。又，能够根据位置检测传感器3和4的逻辑AND输出信号，由逻辑运算器5或者***控制器108来判别出是位置检测传感器3和4中的哪一个发生了故障。

在图5中增加了第三位置检测传感器2，此时，如图5所示，具有安装在厅门的门坎102上的被检测板1、与该被检测板1对应地安装在电梯轿厢100上的位置检测传感器2、3和4以及对位置检测传感器3和4的输出信号3S和4S进行比较的逻辑运算器5。被检测板1的形状被形成为电梯轿厢100的移动方向的位置检测传感器2所通过的一侧的长度比位置检测传感器3和4所通过的一侧的长度长。

位置检测传感器2在电梯轿厢100的移动方向上与位置检测传感器3和4不同轴，设置在不同的列上，而位置检测传感器3和4则同轴设置。以能够使逻辑运算器5的输出信号5S与位置检测传感器2的输出信号2S相同的方式来决定被检测板1的形状以及位置检测传感器2、3和4的布置方式，由此能够通过信号2S和5S来实现电梯门可开闭区域的检测功能的冗余度。因此，即使位置检测传感器自身发生了故障，也能够继续维持电梯门可开闭区域的检测功能，可以作为备用来进一步提高安全性。

图6示出了被检测板1以及位置检测传感器2、3和4的布置情况，其中，与电梯门可开闭区域对应的长度L1和用于实施地板高度再对位功能的微小高低差检测长度M为预先规定的尺寸。位置检测传感器2的位置在上下方向上位于位置检测传感器3和4的中央，位置检测传感器3和4之间的间隔S以及被检测板1的长度y被设定为使随着电梯轿厢100的移动由逻辑运算器5对信号3S和4S进行运算而得到的OR输出即信号5S与电梯门可开闭区域的长度相一致。

在图6的被检测板1中，为了使位置检测传感器2相对于与其通过的由1个位置传感器检测的电梯门可开闭区域对应的长度L呈中央对称，将位置检测传感器3和4所通过的一侧的长度设定为y，并将长度y上下的相等的差设定为x，也就是设定为L＝2x+y，并且相对于位置检测传感器3和4之间的间隔S，x＝S/2。并且，长度y被设定为在电梯轿厢的地板面与电梯门厅的地板面高度相一致时，位置检测传感器3和4分别位于被检测板1的内侧的离被检测板1的边缘部分的距离为微小高低差检测长度M的位置，因此y＝S+2M。

由此，被检测板1的形状被设定为通过求出S和y，得到S＝(L-2M)/2，y＝(L+2M)/2，逻辑运算器5输出的OR信号5S与第三位置检测传感器2的输出信号2S相同。

图7表示到电梯轿厢100停靠到安装有被检测板1的楼层为止的各个信号的变化状态。图中的(a)至(c)表示电梯轿厢停靠楼层时的状态，(d)表示停靠楼层后电梯轿厢100因某种原因发生了位移时的状态。当电梯轿厢如(a)所示位于楼层之间时，位置检测传感器2、3和4因没有检测到被检测板1而处于OFF(断开)状态，接着，当电梯轿厢100到达要停靠的目的地楼层时(变成(b)所示的状态)，位置检测传感器2和4因检测到被检测板1而变成ON(导通)状态。此外，当处于(b)所示状态时，对3S和4S进行OR逻辑运算而得到的OR输出信号5S也变为导通，由此可以使电梯门可开闭区域的检测实现双重化，由此能够在提高了冗余度的状态下进行检测。

此后，电梯轿厢100变为(c)所示的楼层停靠状态，各个信号的输出全部成为导通状态。当电梯轿厢100在(c)状态下因乘客一下子上下电梯使得吊索伸缩而导致电梯轿厢100略微移动，使得电梯轿厢100的地板面与电梯门厅的地板面115之间发生了微小的高低差时，变为(d)所示的状态，在该状态下，由于位置检测传感器3超出了能够检测出被检测板1的范围，所以信号4S变为导通，逻辑运算器5根据信号3S和4S的状态(逻辑运算)判断为电梯轿厢100虽然位于电梯门可开闭区域内但朝上方出现了偏移。相反，如果电梯轿厢100朝下方略微进行了移动时，则因为信号3S为导通，信号4为断开，所以此时判断为朝下方出现了偏移。

当电梯轿厢100移动了图3所示的微小高低差检测长度M时，变为(d)所示的只有位置检测传感器3为断开的状态。因此，在检测到位置检测传感器3为断开状态时，***控制器108发出使电梯轿厢100移动与微小高低差检测长度M相应的距离的指令，以再次进行楼层高度对位控制。

通过采用如上的结构，由于将被检测板1的形状和位置检测传感器2、3和4的间隔设定为使逻辑运算器5的输出信号5S相对于位置检测传感器2的输出信号2S能够在升降通道的所有位置上获得相同的输出，所以能够同时实现电梯门可开闭区域检测功能和地板高度再对位功能，从而能够实现多功能化。此外，即使在各个位置检测传感器中的任一方发生了故障的情况下，也能够对电梯门可开闭区域进行检测，因此，包括防止误检测等在内，能够提高整个***的冗余度。并且，由于只是在升降通道的水平方向将位置检测传感器及其被检测板部分设置为2列，所以能够在提高冗余度的同时，实现收纳空间的小型化，使得在有限的狭小空间内也能够进行安装。

图8是被检测板1的形状以及位置检测传感器2、3和4的布置位置的变更例，如图8所示，具有安装在厅门门坎102上的被检测板1、与该被检测板1对应地安装在电梯轿厢上的位置检测传感器2、3和4以及对位置检测传感器3和4的输出信号3S和4S进行比较和运算的逻辑运算器5。

与图5一样，被检测板1的形状被设置成电梯轿厢100移动方向的位置检测传感器2所通过的一侧的长度比位置检测传感器3和4所通过的一侧的长度长，但上部被形成为平坦的形状，使得不会超出厅门的门坎102，由此，能够消除在发生了地震等时吊索等钩住被检测板1上部的危险性。

位置检测传感器2在电梯轿厢100的移动方向上与位置检测传感器3和4不同轴，设置在不同的列上，而位置检测传感器3和4则同轴设置。以能够使逻辑运算器5的输出信号5S与位置检测传感器2的输出信号2S相同的方式决定被检测板1的形状和位置检测传感器2、3和4的布置方式。

图9示出了被检测板1的形状以及位置检测传感器2、3和4的布置位置，其中，长度L1和用于实施地板高度再对位功能的微小高低差检测长度M为预先规定的尺寸。位置检测传感器2的上下位置与位置检测传感器4的上下位置相同，位置检测传感器3和4的间隔S以及被检测板1的长度y被设定为使随着电梯轿厢100的移动由逻辑运算器5对信号3S和4S进行运算而得到的OR输出信号5S等于与电梯门可开闭区域相对应的长度。此外，位置检测传感器2所通过的一侧的被检测板1的长度L比位置检测传感器3和4所通过的一侧的长度y长，并且两者之间的差为x。也就是设定为L＝x+y，x＝s。并且，长度y被设定为在电梯轿厢的地板面与电梯门厅的地板面高度相一致时，位置检测传感器3和4分别位于被检测板1的内侧的离被检测板1的边缘部分的距离为微小高低差检测长度M的位置，因此y＝S+2M。

到电梯轿厢100停靠到安装有被检测板1的楼层为止的各个信号的变化状态与图7相同。

通过采用如上的结构，与图5的场合相比，由于被检测板1的形状被形成为不会超出门厅的门坎102，所以在发生了地震等时，不会因吊索等钩住传感器等而发生故障和误检测等。

-符号说明-

1被检测板

2、3、4位置检测传感器(2是第三位置检测传感器，3是第一位置检测传感器，4是第二位置检测传感器)

5逻辑运算器(比较器)

100电梯轿厢

102厅门门坎

106脉冲发生器

108***控制器

109电梯厅门

110电梯轿厢门

115地板面

Claims (7)

1.一种设置有安全位置传感器的电梯，用于检测电梯门可开闭区域，所述电梯门可开闭区域表示电梯轿厢的位置到达电梯轿厢门和电梯厅门可开闭的升降位置，并且乘客可以上下电梯的区域，所述设置有安全位置传感器的电梯的特征在于，具有：

第一和第二位置检测传感器，所述第一和第二位置检测传感器设置在所述电梯轿厢侧，在升降方向上隔开规定的距离，并且面向电梯门厅侧设置；

被检测板，所述被检测板设置在所述电梯门厅侧，并且被设置成能够通过所述位置检测传感器检测出所述电梯门可开闭区域；以及

逻辑运算器，所述逻辑运算器被输入来自所述第一和第二位置检测传感器的信号，对所输入的信号进行逻辑运算，并输出逻辑运算的结果，

所述逻辑运算器的逻辑OR输出信号被作为表示已检测到所述电梯门可开闭区域的信号，

第三位置检测传感器设置在与所述第一和第二位置检测传感器不同的列上，所述被检测板被设置成能够通过所述第三位置检测传感器来检测出所述电梯门可开闭区域。

2.如权利要求1所述的设置有安全位置传感器的电梯，其特征在于，所述位置检测传感器是反射型的光电式检测传感器，所述被检测板安装在位于所述电梯门厅侧的厅门门坎上。

3.如权利要求1所述的设置有安全位置传感器的电梯，其特征在于，具有用于检测所述电梯轿厢的移动方向的脉冲发生器，将由所述脉冲发生器和所述位置检测传感器获得的电梯轿厢的移动方向的信息相比较，在两者不一致时，使电梯停止。

4.如权利要求1所述的设置有安全位置传感器的电梯，其特征在于，与所述第三位置检测传感器相对应的所述被检测板在升降方向上的长度被设定为与由一个位置传感器检测的所述电梯门可开闭区域相对应的长度L，所述第一和第二位置检测传感器之间的间隔S被设定为小于所述被检测板的与所述电梯门可开闭区域相对应的长度L1，地板高度再对位功能根据所述间隔S与所述长度L1之间的差值来实施。

5.如权利要求1所述的设置有安全位置传感器的电梯，其特征在于，与所述第三位置检测传感器相对应的所述被检测板在升降方向上的长度被设定为与由一个位置传感器检测的所述电梯门可开闭区域相对应的长度L，所述被检测板以及所述第一和第二位置检测传感器被设置成在升降方向上，在电梯轿厢停靠在楼层上的状态下，所述第一和第二位置检测传感器的中心线与所述被检测板的中心线相一致，在所述被检测板的与所述电梯门可开闭区域相对应的长度被设定为L1，用于实施地板高度再对位功能的微小高低差检测长度被设定为M时，所述第一和第二位置检测传感器之间的间隔S被设定为等于L1-2M。

6.如权利要求1所述的设置有安全位置传感器的电梯，其特征在于，与所述第三位置检测传感器相对应的所述被检测板在升降方向上的长度被设定为与由一个位置传感器检测的所述电梯门可开闭区域相对应的长度L，在将所述第一和第二位置检测传感器所通过的所述被检测板的长度设定为y，将所述第三位置检测传感器所通过的所述被检测板的长度设定为L，将所述第一和第二位置检测传感器之间的间隔设定为S，并将用于实施地板高度再对位功能的微小高低差检测长度设定为M时，y＝(L+2M)/2，并且S＝(L-2M)/2。

7.如权利要求1所述的设置有安全位置传感器的电梯，其特征在于，与所述第三位置检测传感器相对应的所述被检测板在升降方向上的长度被设定为与一个位置传感器所检测的所述电梯门可开闭区域相对应的长度L，所述第三位置检测传感器的上下位置与所述第二位置检测传感器的上下位置相同，所述被检测板的上部呈平坦状。