JPH0133420B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 昇降路中のエレベータのかごの位置及びエレ
ベータのかごの昇降速度を制御するためのエレベ
ータの位置制御装置であつて、 昇降路に固定されている少なくとも１の細長い
コード保有部材、エレベータのかごに取り付けら
れてエレベータのかごと共に動く第１の検知用部
材、及びエレベータのかごとロープで連結されて
いるつり合い重りに取付けられてつり合い重りと
共に動く第２の検知用部材を有しており、該第１
及び第２の検知用部材がコード保有部材上のコー
ド化された標識を検知、解読して、標識に応じて
昇降路中のエレベータのかごの位置と速度を示す
第１の出力信号及び昇降路中のつり合い重りの位
置と速度を示す第２の出力信号をそれぞれ発し、
第１及び第２の出力信号を比較してロープの疲労
及びエレベータのかごの積過ぎ条件をモニター及
び検知できるようにしたことを特徴とするエレベ
ータの位置制御装置。

２ 第１の出力信号をエレベータ駆動モータに供
給してエレベータのかごの位置及び速度を制御す
る請求の範囲第１項に記載のエレベータの位置制
御装置。

３ コード保有部材のその長手方向の位置調節用
部材を有している請求の範囲第１項又は第２項に
記載のエレベータの位置制御装置。

４ 細長いコード保有部材の寸法変化を検知し且
つそれに応じた補償信号を発する変化監視用部材
を有している請求の範囲第１項〜第３項のいずれ
か１項に記載のエレベータの位置制御装置。

５ 該変化監視用部材が、自身の位置についてコ
ード保有部材の領域のコード化された情報を検知
するテープ読みとり器を有している請求の範囲第
４項に記載のエレベータの位置制御装置。

６ 細長いコード保有部材がその長手方向に沿つ
てそこに形成されたコード化された開孔を有する
平坦な金属製テープを有している請求の範囲第１
項〜第５項のいずれか１項に記載のエレベータの
位置制御装置。

７ マイクロプロセツサおよびこれと組合わせら
れた記憶要素を含み、この記憶要素がマイクロプ
ロセツサを所望の様式で機能を果たさせるソフト
ウエアを含み且つエレベータのかごの所望の停止
位置に対応する階床レベルを表わすデータを含む
請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載
のエレベータの位置制御装置。

８ マイクロプロセツサが、第１及び第２の検知
用部材及びエレベータ駆動モータそれぞれからの
入力を受ける比較器を更に有している請求の範囲
第７項に記載のエレベータの位置制御装置。

技術分野 本発明はエレベータの位置を監視および制御す
るための、および過負荷を含むエレベータロープ
の状態を監視するための装置に関する。本発明は
ビルデイングで使用する乗客用エレベータに関し
て特に記述するが、貨物専用エレベータにもおよ
びビルデイング以外の場所で使用するエレベータ
たとえば建築現場および鉱山立抗で使用するエレ
ベータにも勿論適用しうるものである。

背景技術 エレベータ操作時に適切なモータおよび他の制
御装置を作動させるためには、エレベータの所在
位置を検知することが必要である。エレベータが
所望の階床の位置に到着する際にエレベータの減
速を開始および制御するために、ならびに昇降路
を取り囲む階床のその階床位置でエレベータが停
止するのを保証するために、正確な検知が必要で
ある。エレベータの所在位置およびエレベータの
進行方向を正確に検知してその位置および方向の
可視指示を与えることもエレベータ内の乗客およ
び種々の階床でエレベータの到着を待つ乗客の両
者にとつて望ましいことである。このような装置
はエレベータを各階床に対して再調整してたとえ
ばエレベータケーブルの伸張およびエレベータを
備えているビルデイング自体の移動伸縮を補償す
るものであるべきである。

エレベータの位置を監視し制御する２つの異な
つた試みが知られている。そのうちの第１の試み
はエレベータ機械室中に便宜的にそのエレベータ
のある規模のモデルを作ることである。これはモ
デル中のエレベータの位置が昇降路の中の実際の
リフトの位置に対応するようなやり方で主たるエ
レベータ駆動モータによつて駆動することができ
る。このモデルに適切な位置センサたとえばマイ
クロスイツチを装備することによつてエレベータ
自体を制御することもできる。小規模たとえば
１：100で実際のエレベータのモデルを作成する
ことは困難であり、機械的可動部材が多いので、
このモデルを基準にして実際のエレベータの位置
を正確に決定するのは非常に困難である。モデル
の１mmの差は実際のエレベータでは10cmの床差を
生じて、正確性、信頼性に欠ける。

もう一つの試みは昇降路中に間隔をおいて多数
のエレベータ検知装置、通常電気機械式又は光電
式のもの、を配置することである。このようなも
のを多数正確に昇降路中に取り付けることは多大
の労力を要し、かつ保守が困難である（エレベー
タは一般に検知装置と直接接触しない）、そして
かなりの量の配線を必要とする。更に電気機械式
装置たとえばロータリスイツチはエレベータのか
ごの存在点を示してゆくために沢山の位置検出装
置と次々と操作可能に接触してゆく必要がある。

この装置系は一時的な停電の場合にも適正に操
作することを意図するならば特に複雑である。

発明の開示 本発明によれば下記のエレベータ位置制御装置
すなわち、昇降路の実質的全長にわたつて昇降路
内を垂直に伸びて固定されている、その長手方向
に沿つて一連のコード化した単位量の情報を逐次
的に配置した少なくとも１の細長いコード保有部
材（コード化部材）、エレベータのかごに取付け
られてエレベータのかごと共に動く第１の検知用
部材、及びエレベータのかごとロープで連結され
ているつり合い重りに取付けられてつり合い重り
と共に動く第２の検知用部材を有しており、該第
１及び第２の検知用部材がコード保有部材上のコ
ード化された標識を検知、解読して、標識に応じ
て昇降路中のエレベータのかごの位置と速度を示
す第１の出力信号及び昇降路中のつり合い重りの
位置と速度を示す第２の出力信号をそれぞれ発
し、第１及び第２の出力信号を比較してロープの
疲労及びエレベータのかごの積み過ぎ条件をモニ
ター及び検知できることを特徴とするエレベータ
の位置制御装置が提供される。

長いコード化部材はふつうの材料の任意のもの
で作ることができ、その上のコードは適当にえら
ぶことができる。このコード化部材の好ましい材
料はたとえばステンレス鋼製の平らなストリツプ
（テープ）である。好ましいコード化はその巾を
横切つて複数個の軌道に任意に分割し、鋼製スト
リツプに穴をあけることである。この場合、軌道
中の穴は２進数字に相当する。連続コード化した
数字を長いコード化部材にそつて十分に密接に配
列することによつて、位置の正確度の高い制御を
達成することができる。

実例として、好ましい種類の長いコード化部材
は16個の軌道に分割し且つ３mm間隔に適当な２進
数字コードを使用してしるしを付けたコードナン
バーをもつステンレス鋼からなる。16個の軌道を
使用すると、これは約208ｍの垂直の長さに相当
し、ほとんどの用途に十分である。更に軌道を加
えることによつて同じ位置正確度が保たれて最大
の長さが２倍になる。あるいはまたテープにそつ
たコードナンバーをたとえば５mm間隔に拡げるこ
とによつて位置正確度を犠牲にしてもよい。別法
として、エレベータの所在位置を正確に知る必要
のない場合には、エレベータ軌道の操作セクタに
対応するテープのセクシヨン中にくりかえしナン
バーを挿入することができる。たとえば鉱山立抗
ではその走行の頂部および底部近傍の50ｍの部分
にわたる制御を行なうことが必要であるにすぎ
ず、残りのものの中で単純な速度制御のみで十分
である。

解読部材の特定の設計および操作は長い部材に
コードを入れる方法に当然依存するが、このよう
な装置の多数が知られており、それらのうちの任
意のものが本発明によるエレベータ制御装置に使
用するのに採用することができる。かくして、た
とえばパンチ紙テープ読取器に使用される種類の
簡単な電気機械式装置を使用することができ、あ
るいはまた適当にプログラム化されたマイクロプ
ロプロセツサを用いた複雑なエレクトロニクス検
知装置を使用することもできる。

いづれの場合にも、長い部材上のコード化され
た情報からエレベータのかごの位置に相当する及
びエレベータのかごの走行速度に相当する第１の
出力信号が引き出される。

好ましくは、長い部材の位置を調節する、たと
えばビルデイングの沈下またはエレベータケーブ
ルの伸張を補償するための装置が装備される。補
償信号を発生して正しい操作を保証するための長
い部材の寸法の変化監視用部材も装備することが
できる。このような変化は長い部材の移動を感知
することによつて直接に、あるいはたとえば温度
変化を感知することによつて間接的に、検知する
ことができる。

ロープの状態を監視するために、または過負荷
を検知するために、第２の検知用部材を昇降路を
上下運動する通常のつり合い重りに固定して配置
する。このものは第１の検知用部材と組合されて
いるコード化部材あるいは昇降路中に配置した別
の長いコード化部材から、第１の検知用部材と同
様にして情報を読み取り、第２の出力信号を発す
る。第１及び第２の出力信号の比較から疲労また
は過負荷のいずれかの結果としてロープの伸長を
示す信号を発生することができる。

好ましくは、検知および制御部材はエレクトロ
ニクス系のものであつて可動部分をもたない。こ
れは大きな信頼度ならびにその他の利点を生ぜし
める。かくして、本発明による制御装置を取付け
るときに昇降路中に多量の配線をもつ必要は特に
ない。これはまた制御装置の保守作業を最小に低
減させる。特に、マイクロプロセツサ制御系の場
合には、所望により再プログラム化するのが非常
に容易である。

本発明による制御装置の１つの非常に大きな利
点はエレベータのかごの位置の監視が連続的であ
り間けつ的な停電の場合にも中断されないことで
ある。位置の情報は効果的に調整され連続的に取
り出される。

上記の記述および以下に述べる特定の記述は単
一のエレベータを制御する系に関するものである
が、本発明をビルデイングその他の建造物中のセ
ツトになつたエレベータの制御に適用することは
もちろん可能である。このような場合、それぞれ
のエレベータのかごは組合せの長いコード保持部
材をもち、そしてこのような部材のそれぞれはそ
れ自身の検知器をもつている。然しながら、集中
化した単一の処理装置を使用して一つの構築物中
のすべてのエレベータを制御することもできる。

適当な部材を装備することによつて本発明の制
御装置を複数台のエレベータのかごの昇降制御用
に適合させることが可能であり、また緊急の場合
にエレベータのかごを相互に移動させて乗客を一
方のエレベータのかごから他方のエレベータのか
ごへ乗り換えさせることも可能である。後者の特
徴は鉱山や地下鉄のような地下建造物中の対のエ
レベータの場合に特に価値がある。所定の加速お
よび減速の値を越えずに飛行時間を最適化するこ
とも可能である。

長い部材のコード化された情報を読みとること
から生じる信号は、モータ制御回路に多重区域お
よびエレベータのかごの加速および減速を与える
ために使用することもできる。本発明の装置は新
しい構築物中に装備することができるが、既存の
エレベータ設備にも同様に比較的容易に装備する
ことができる。

本発明の装置はいわゆる“短階床条件”をもつ
エレベータ系において、たとえば階床の高さが短
距離たとえば10〜50cmだけ異なるところの２つの
ビルデイング間をまたは１つのビルデイング中の
部分−部分間を昇降路が走行している場合に、特
に利点をもつ。このような建築物はふつうエレベ
ータのかごの両側にそれぞれドアをもつており、
１セツトはビルデイングの１部分に開放され、他
のセツトはビルデイングの他の部分に開放され
る。伝統的なエレベータ制御装置はこのような場
合に機械的制約のために二重にしなければならな
いが、本発明の装置はこのような場合に付加的問
題なしにエレベータのかごの制御を可能にする。
このエレベータはこのような短階床条件で僅か数
mmでさえ正確且つ精密に移動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

本発明を添付図面を参照しての具体例によつて
更に詳しく述べる。

第１Ａ図は本発明を実施する一具体例を示すエ
レベータおよび昇降路の図式的透視図である。

第２図は本発明の制御装置のブロツクダイヤグ
ラムである。

発明を実施するための最良の形態 第１Ａ図を参照して、これは昇降路昇降用に配
置したエレベータのかご１を示すものであり、昇
降路２は上部モータ室３に配置された適当な駆動
機械の制御下にある。説明を簡単にするために
Ａ，ＢおよびＣと名付けた３階床が示してある。

本発明に従い、穴あきスチール製テープ４がエ
レベータ空間３の１側面に配置されている。

特に第１Ａ図を参照して、テープ４はその上部
端５の位置で固定されており、昇降路の底部にそ
の下端部が張力バネ６により取付けられている。
マイクロスイツチ７がテープの最下端に近接して
配置されていて、テープの破損によつて生ずる突
然の移動を検知すようになつている。また、昇降
路の下部端近くの位置に固定されてテープ読みと
り器８があり、このものはテープの底部近くのコ
ード化された情報を走差読みするように配置され
ている。この情報は温度変化、ビルデイングの沈
下などによりテープが伸長もしくは収縮すると変
化するものである。

エレベータのかご１に検知器９が取付けられて
おり、このものはテープの情報を検知しそれを適
切に解読するようになつている。

検知器はテープからコード化された情報を読み
とり、次いでこれをエレベータの制御機能を働か
せるために使用する。

これを行なう１つの方法は第２図に示してあ
る。第２図の左側には垂直に伸びるテープ４が位
置読みとり器９、位置読みとり器８、張力取付け
バネ６および破損検知マイクロスイツチ７と共に
示してある。

読みとり器９および８からの信号は解読ユニツ
トに供給され、このユニツトはストリツプ４上の
コードを実際の位置情報にかえる。この情報は所
望ならば任意の適切な方法で表示することができ
る。テープ４は任意の適当なコードを使用してコ
ード化しうるが、加重コードたとえば誤つた信号
を消去するために周知の様式のパリテイチエツク
および増分チエツク回路を使用して自動的に確認
しうる且つある適当な段階においてたとえば16−
ビツトのマイクロプロセツサ中で更に処理すべき
BCD（２進化10進コード）に転換しうる交番２進
コードを使用するのが非常に好ましい。解読ユニ
ツト２０は単に検知器９からのコードを読みとる
ばかりではなくて検知器８からのコードをも読み
とり、それによつてエレベータのかごの位置はテ
ープ伸長およびビルデイングの伸縮について補償
される。

エレベータのかご１の速度の測定は解読ユニツ
ト２０から取り出され、これは適当な監視装置上
に表示されて閉ループ速度制御に使用されうる。
比較回路の１つの入力として、エレベータ駆動モ
ータから取り出される他の入力を使用することも
できる。これらの入力が相違するときはそれは駆
動モータとエレベータのかご自体との間にスリツ
プが起つていることを示すものであり、これは故
障条件として適切に検知され、表示される。

適切に補償された位置コード情報はマイクロプ
ロセツサ２１に供給される。このマイクロプロセ
ツサ２１は種々の位置区域に相当する適切なエレ
クトロニクス回路をこれと組合せたものであつて
もよい。この種々の位置区域はその上でエレベー
タ操作が行なわれるものであり、第２図にエレベ
ータのかご区域検索表２２として示されてあり、
そして付加的に階床レベルコードを含む記憶バン
クを備えていてもよい。これは第２図に２３とし
て示してある。この情報は、任意の適当な仕方で
且つエレベータの制作もしくは取付けの適当な段
階でマイクロプロセツサおよび組合された記憶装
置に供給される。たとえば、エレベータを建設し
てエレベータのかごを所望の階床に位置ぎめした
後でのみ階床標識をセツトするのが便利である。
実際の位置コードは次いで表示器２０から読みと
られ、そして階床レベルコード表２３に入る。

マイクロプロセツサ２１は、ひとたび適切にプ
ログラム化されたならば、解読器２０から受取る
情報を階床レベルおよび区域についての情報と比
較してエレベータのかご自体に配置されたエレベ
ータのかご階床指示器を駆動し、またエレベータ
が上昇しているか下降しているかおよびどの階床
に位置しているかを示す各階の１セツトの表示装
置をも駆動する。また、通常のエレベータ呼びボ
タンを各階床に取付けてそこからの情報をマイク
ロプロセツサ２１に供給して適切な制御信号を発
生させることもできる。

第２図に示す種類の装置は操作に非常な融通性
があり、マイクロプロセツサの操作の比較的単純
な変化がエレベータ操作の態様を変化させるのに
十分であることが困難なく理解されるであろう。
また、操作条件の変化すなわちケーブル伸長また
は建造物伸縮を補償するための再調整も容易に処
理することができる。更にこの装置は、特に昇降
路自体の内部での必要な仕事量が最小であつて、
取付けが容易である。

マイクロプロセツサ技術を使用して、本発明を
実施する種々の方法がある。特に、マイクロプロ
セツサが記憶する必要とする種々の情報は多様の
種類の記憶装置に貯蔵することができる。望まし
くはこの装置は、位置に無関係の形式の基本制御
プログラムで書かれ、特定の建物、鉱山などにお
けるエレベータ設置条件に固有の最終的データを
エレベータ取り付けの最終段階で挿入することが
可能となつており、さらにさまざまの予備プログ
ラムが可能なように設計される。たとえば、エレ
ベータを設置して後、エレベータのかごを各階床
について順次調整してゆくと階床位置コードが決
定され、位置コードを読んでこれを適当な記憶装
置に入れることができる。好ましくはRAMを使
用する。停電の場合のメモリーの損失を避けるた
めに適当なバツテリーバツクアツプを備えるのが
好都合である。このような装置はエレベータの通
常の保守中に容易に且つ経済的に整備することが
できる。別の記憶系たとえばプラグマトリツクス
ボードまたはスイツチマトリツクスも所望ならば
階床レベルを記憶するために使用することができ
る。更にまた、所望ならば階床レベルおよび取付
けに特有なその他のデータをPROM中に貯蔵す
ることができる。PROMは、ひとたび現場で予
備プログラムが行なわれたならばマイクロプロセ
ツサ系回路板中に簡単に挿入することができる。

本発明の装置をプログラム化する一般的方法は
当然広範囲に変価する。１つの方法は、上述の如
く貯蔵した階床コードおよびその他の材料を装着
する中央マイクロプロセツサーに接続する
PROM中に保持されたα±区域の表のまわりに
ソフトウエアを設計することである。このプログ
ラムは種々の様式で操作を可能ならしめる必要が
ある。これらの様式として、たとえば階床レベル
のデータなどを挿入させるセツトアツプ様式、装
置系のデータたとえばテープ伸張を直接に読みと
ることを可能にするテスト様式、および装置系が
使用者の望みに従つてエレベータのかごの移動を
制御する機能を有し且つ起りうる緊急事態たとえ
ばエレベータのかごの過負荷またはテープの破損
を監視し報告するようになつている操作様式があ
る。エレベータのつり合い重りに組合せて別のテ
ープが装備されるならば、これはまた上述の補償
信号を発生するために普通に使用され然も主たる
調整テープが破損したときの緊急事態に自動的に
使用することもできるデータ供給の役割をなしう
る。

操作において、プログラムの基本的な日常作業
はテープまたはテープ類を監視することである。
一連のモードスイツチが割り込み要求の制御下に
装備されるが、テープ破損はマスク不可能割り込
みを使用する割り込み制御下で監視される。別法
として、テープ破損感知器を配置して信号をエレ
ベータ制御用主装置に供給することもできる。テ
ープの読みとりが終つて確認されるまですべての
信号が安全型にあることを保証するために停電お
よび電力投入時に割り込み制御されるべきであ
る。

前述の如く、実用装置のコアとして16ビツトの
マイクロプロセツサたとえばMotorolaによつて
6809なる名称で供給されるものを使用するのが好
都合である。このようなマイクロプロセツサは適
切な記憶チツプと共に単一プリント回路板に取付
けて保持および再プログラム化が容易で製作費が
比較的安い中心リフト制御装置を与えうるもので
ある。それはまた物理的に非常に寸法の小さなも
のである。