KR100400607B1 - 엘리베이터 시스템의 엘리베이터 카의 위치를 검출하기위한 엘리베이터 카의 위치검출장치 - Google Patents

엘리베이터 시스템의 엘리베이터 카의 위치를 검출하기위한 엘리베이터 카의 위치검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 정전과 같은 비상사태로 인해 엘리베이터 제어기에 저장된 상기 엘리베이터 카의 위치정보가 소실된 경우에도, 운전 복귀시 상기 엘리베이터 카를 정지했던 위치에서 인접층으로 이동시켜 상기 엘리베이터 카가 현재 위치하고 있는 층을 검출함으로써 상기 엘리베이터 카의 절대위치를 용이하게 검출하기 위하여, 엘리베이터 카의 위치검출장치에 있어서, 상기 승강로 중 각 층의 소정 위치에 설치되며, 각 층마다 서로 다른 길이가 되도록 형성된 하나 또는 그 이상의 홈을 구비하는 적어도 하나 이상의 차폐판; 상기 엘리베이터 카에 설치되되, 상기 엘리베이터 카가 각 층의 정지위치에 정지한 경우에 그 층에 설치된 상기 차폐판과 대응되어 위치하도록 설치되며, 상기 엘리베이터 카가 상승 또는 하강함에 따라 상기 차폐판과의 상대적 위치에 응답하여 하이 또는 로우의 출력을 선택적으로 생성하는 위치감지기; 및 상기 위치감지기로부터의 출력에 응답하여 상기 차폐판에 구비된 하나 또는 그 이상의 홈의 길이를 산출하고, 산출된 홈의 길이를 기초로 하여 상기 엘리베이터 카의 현재 위치를 검출하는 제어기를 포함하는 엘리베이터 카의 위치검출장치를 제공한다.

Description

엘리베이터 시스템의 엘리베이터 카의 위치를 검출하기 위한 엘리베이터 카의 위치검출장치{A device for detecting the landing position of elevator car of an elevator system}
본 발명은 엘리베이터 카의 위치를 검출하기 위한 엘리베이터 시스템의 차폐판 및 이를 이용한 엘리베이터 카의 위치검출장치에 관한 것으로서, 특히 정전과 같은 비상 사태로 인하여 엘리베이터 제어기에 저장된 엘리베이터 카의 위치정보가 소실된 경우에도 운전 복귀시 엘리베이터 카의 위치를 용이하게 검출할 수 있는 엘리베이터 시스템의 차폐판 및 이를 이용한 엘리베이터 카의 위치검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 엘리베이터 시스템에서는, 각 층의 승강구에 대하여 승강로 상의 소정 위치를 "정지위치"로서 설정하고, 상기 각 층의 정지위치에서 엘리베이터 카가 가능한 한 정확히 정지할 수 있도록 제어한다. 따라서, 엘리베이터 카의 안전한 운행을 보장하고 승객에 대한 편의를 제공하기 위해서는 각 층의 승강구에서 상기 엘리베이터 카가 상기 정지위치에 정확히 정지할 수 있도록 상기 엘리베이터 카의 현재 위치를 정밀하게 검출할 수 있어야 한다. 종래의 엘리베이터 시스템에는 상기 엘리베이터 카의 현재 위치를 검출할 수 있는 엘리베이터 카의 위치검출장치(이하, 간단히 "위치검출장치"라고도 함.)가 구비되어 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 엘리베이터 카의 위치검출장치를 구비한 엘리베이터 시스템의 개념적 블록도이다. 도시된 바와 같이, 상기 종래의 엘리베이터 시스템은, 시브(200)에 감겨진 로프(210)의 일측에 고정되어 운행되는 엘리베이터 카(220)와, 상기 로프(210)의 타측에 고정된 균형추(230)와, 상기 엘리베이터 카(220)의 운행을 위해 상기 시브(200)를 구동하는 전동기(240)와, 상기 전동기(240)의 속도를 검출하는 속도검출기(270)와, 상기 전동기(240)에 전력을 공급함과 동시에 그 속도를 제어하는 속도제어기(250)와, 상기 속도제어기(250)에 소정의 명령을 인가하여 엘리베이터 시스템의 전반적인 운전을 제어하는 엘리베이터 제어기(260)를 구비한다.
상기와 같은 구성의 종래의 엘리베이터 시스템에 구비된 종래의 위치검출장치(100)는, 승강로 상의 소정영역에 설치되는 차폐판(120)과, 상기 엘리베이터 카(220)에 설치되되 상기 엘리베이터 카(220)가 상기 정지위치에서 정지한 때에 상기 차폐판(120)에 대응하여 위치하도록 설치되는 위치감지기(110)를 포함한다. 상기 위치감지기(110)는, 상측 및 하측 발광소자(111 및 113)와 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)로 이루어진다. 나아가, 상기 종래의 위치검출장치(100)는, 상기 위치감지기(110)로부터의 출력을 감지하여 상기 엘리베이터 카(220)의 위치를 검출하는 기능이 추가되어 있는 엘리베이터 제어기(260)를 더 포함한다.
여기서, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 종래의 위치검출장치(100)의 위치검출동작에 관하여 설명한다. 상기 종래의 위치검출장치(100)는 상기 위치감지기(110)로서 광소자를 채용하는 것이 일반적이고, 상기 광소자 이외에도 자기장을 이용하는 자기식 소자나 근접센서 등이 채용된 경우도 있었으나, 이들의 종류에 무관하게 전체적인 구조와 동작은 상호간에 매우 유사하므로, 광소자를 채택한 경우만을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 2a와 도 2b를 참조하면, 도 2a와 도 2b는 각각 상기 엘리베이터 카가 상기 정지위치에 정지한 때의 상기 위치감지기(110)와 차폐판(120)의 평면도와 측면도이다. 상기 종래의 위치감지기(110)는, 그 상측 및 하측에 ㄷ자형 지지부가구비되고, 상기 지지부의 일측 및 타측에 발광소자(111 및 113)와 수광소자(112 및 114)가 장착된다. 또한 상기 종래의 차폐판(120)은 상기 엘리베이터 카(220)가 이동함에 따라 상기 발광소자(111 및 113)와 수광소자(112 및 114) 사이의 공간을 통과하여 상기 발광소자(111 및 113)로부터 상기 수광소자(112 및 114)로의 빛을 차단한다. 상기 엘리베이터 카(220)가 상기 정지위치에서 정확하게 정지하도록 제어하기 위해서는 상기 차폐판(120)과 상기 위치감지기(110)의 승강로 방향의 길이를 동일하게 하여 상기 엘리베이터 카(220)의 정지위치를 정밀하게 검출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 상기 종래의 차폐판(120)을 이용하는 종래의 위치검출장치(100)의 동작을 설명한다. 도 3은 엘리베이터가 상승운전 중인 경우에 상기 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)의 상측 수광소자(112) 및 하측 수광소자(114)로부터의 출력 파형을 도시한 파형도이다.
상기 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)는 각각 상기 차폐판(120)에 의하여 상기 상측 및 하측 발광소자(111 및 113)로부터의 빛이 차단됨으로써 수신되지 않는 경우에는 하이 신호를 출력하고, 정상적으로 빛이 수신되는 경우에는 로우 신호를 출력하도록 구성된다. 따라서, 상기 엘리베이터 카(220)가 상기 차폐판(120)이 설치되지 않은 층간에 위치하는 경우에는 상기 상측 또는 하측 발광소자(111 또는 113)로부터의 빛이 차단되지 않으므로 상기 상측 또는 하측 수광소자(112 또는 114)의 출력이 모두 로우가 된다. 이후, 상기 엘리베이터 카(220)가 상승하여 상기 위치감지기(110)가 상기 차폐판(120)이 설치된 영역에 진입하면, 먼저 상기 상측발광소자(111)로부터의 빛이 상기 차폐판(120)에 의하여 차단되어 상기 상측 수광소자(112)의 출력이 로우에서 하이로 변한다. 이후 상기 엘리베이터 카(220)가 더욱 상승하여 상기 정지위치에 도달하면, 상기 하측 발광소자(113)로부터의 빛도 상기 차폐판(120)에 의하여 차단되어 상기 하측 수광소자(114)의 출력도 하이로 변한다.
다음으로, 상기 엘리베이터 카(220)가 상기 정지위치에서 다시 상승하는 경우에는 먼저 상측 수광소자(112)의 출력이 로우로 변하고, 이후 상기 위치감지기(110)가 상기 차폐판(120)이 설치된 영역에서 벗어나면, 상기 하측 수광소자(114)의 출력도 로우로 변하여, 두 수광소자(112 및 114)의 출력이 모두 로우가 된다.
따라서, 상기 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)의 출력이 모두 하이가 되는 구간은 도 3에서 "정지구간"으로 표시한 구간뿐이므로, 이를 검출함으로써 상기 엘리베이터 카(220)의 정지위치를 인식할 수 있다. 이러한 방식은 상기 엘리베이터 카(220)가 하강하는 경우에도 동일하게 적용된다.
그러나, 상기 종래의 위치검출장치(100)에 의하면, 상기 종래의 차폐판(120)의 형상과 크기가 모든 층에 있어서 동일하였기 때문에, 상기 위치감지기(110)의 출력만으로는 현재 엘리베이터 카(220)가 어느 층에 정지하고 있는가를 판별할 수 없었다. 따라서, 정전과 같은 비상사태로 인해 상기 엘리베이터 제어기(260)에 저장된 엘리베이터 카(220)의 위치정보가 소실된 경우에는, 운전 복귀시 상기 엘리베이터 카(220)가 인접층으로 이동하여 정지하더라도 상기 엘리베이터 카(220)가 정지한 층을 판별할 수 없기 때문에 상기 엘리베이터 카(22)의 절대위치를 검출할 수 없었다.
그리하여, 종래의 엘리베이터 시스템에서는 이러한 경우에 일단 상기 엘리베이터 카(220)를 소정의 기준위치(예컨대, 최하층)로 이동시킨 후에야 정상운행을 재개할 수 있는 문제점이 있었다.
한편, 상기의 문제를 해결하기 위하여 제안된 종래의 다른 위치검출장치(도시되지 않음)는, 바코드를 판독할 수 있는 위치감지기를 구비하여, 상기 차폐판 대신에 각 층마다 서로 다른 코드를 갖는 바코드를 설치하고, 상기 바코드를 판독할 수 있는 위치감지기에 의하여 이를 판독함으로써 상기 엘리베이터 카(220)의 운행방향, 정지위치, 정지층 등에 관한 정보를 검출하도록 하였다. 상기와 같은 바코드를 이용한 위치검출장치에 의하면, 정전으로 인해 상기 엘리베이터 카(220)의 위치정보가 소실된 경우에도, 복전시에는 상기 바코드가 설치된 거리까지만 이동함으로써 상기 엘리베이터 카의 절대위치를 검출할 수 있게 되어, 신속하게 정상운행을 재개할 수는 있다.
그러나, 각 층마다 고유한 코드값을 갖는 바코드를 설치하여야 하며, 이를 독출할 수 있는 바코드판독부 등의 복잡한 장치가 추가적으로 구비되어야 하므로 비용이 증가하는 문제점이 있었고, 시간의 경과에 따라 상기 바코드에 오염물질 등이 첨착되는 경우에는 바코드를 오독하거나 판독할 수 없어 운행이 불가능해지는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 엘리베이터 카가 정지위치에서 정확히 정지할 수 있도록 제어하기 위하여 상기 엘리베이터 카의 이동중에 상기 정지위치에 도달하였는지의 여부를 정밀하게 검출할 뿐만 아니라, 정전과 같은 비상사태로 인해 엘리베이터 제어기에 저장된 상기 엘리베이터 카의 위치정보가 소실된 경우에도, 운전 복귀시 상기 엘리베이터 카를 정지했던 위치에서 인접층으로 이동시켜 상기 엘리베이터 카가 현재 위치하고 있는 층을 검출함으로써 상기 엘리베이터 카의 절대위치를 용이하게 검출할 수 있는 엘리베이터 카의 위치검출을 위한 차폐판과 이를 이용한 엘리베이터 카의 위치검출장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 엘리베이터 카의 정지위치검출장치를 구비한 엘리베이터 시스템의 개념적 블록도.
도 2a는 엘리베이터 카의 정지위치에서 종래의 위치감지기와 차폐판의 평면도.
도 2b는 엘리베이터 카의 정지위치에서 종래의 위치감지기와 차폐판의 측면도.
도 3은 엘리베이터 카가 상승운전 중인 동안, 특정 층의 최종감속구간에서의 도 2의 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 차폐판과 위치감지기의 측면도.
도 5a는 도 4의 차폐판의 제1사용예와 위치감지기의 측면도.
도 5b는 도 5a의 사용예에 의한 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
도 6a는 도 4의 차폐판의 제2사용예와 위치감지기의 측면도.
도 6b는 도 6a의 사용예에 의한 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
도 7a는 도 4의 차폐판의 제3사용예와 위치감지기의 측면도.
도 7b는 도 7a의 사용예에 의한 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차폐판과 위치감지기의 측면도.
도 9a는 도 8의 차폐판의 제1사용예와 위치감지기의 측면도.
도 9b는 도 9a의 사용예에 의한 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
도 10a는 도 8의 차폐판의 제2사용예와 위치감지기의 측면도.
도 10b는 도 10a의 사용예에 의한 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
도 11a는 도 8의 차폐판의 제3사용예와 위치감지기의 측면도.
도 11b는 도 11a의 사용예에 의한 위치감지기의 출력파형을 도시한 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 정지위치검출장치 110 : 위치감지기
111, 113, : 발광소자 112, 114 : 수광소자
120 : 차폐판 200 : 시브
210 : 로프 220 : 엘리베이터 카
230 : 균형추 240 : 전동기
250 : 속도제어기 260 : 엘리베이터 제어기
270 : 속도검출기
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 승강로를 상승 또는 하강하거나 정지하는 엘리베이터 카의 위치를 검출하기 위한 엘리베이터 카의 위치검출장치에 있어서, 상기 승강로 중 각 층의 소정 위치에 설치되며, 각 층마다 서로 다른 길이가 되도록 형성된 하나 또는 그 이상의 홈을 구비하는 적어도 하나 이상의 차폐판; 상기 엘리베이터 카에 설치되되, 상기 엘리베이터 카가 각 층의 정지위치에 정지한 경우에 그 층에 설치된 상기 차폐판과 대응되어 위치하도록 설치되며, 상기 엘리베이터 카가 상승 또는 하강함에 따라 상기 차폐판과의 상대적 위치에 응답하여 하이 또는 로우의 출력을 선택적으로 생성하는 위치감지기; 및 상기 위치감지기로부터의 출력에 응답하여 상기 차폐판에 구비된 하나 또는 그 이상의 홈의 길이를 산출하고, 산출된 홈의 길이를 기초로 하여 상기 엘리베이터 카의 현재 위치를 검출하는제어기를 포함하는 엘리베이터 카의 위치검출장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 엘리베이터 카의 위치를 검출하기 위한 엘리베이터 시스템의 차폐판 및 이를 이용한 엘리베이터 카의 위치검출장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 차폐판과 위치감지기의 측면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 차폐판(420)은, 절단하여 떼어낼 수 있도록 형성된 복수의 세그먼트(점선으로 도시된 부분)를 구비한다. 상기 세그먼트들은 상호간에 동일한 크기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 상기 차폐판(420)에 구비된 세그먼트를 상기 차폐판(120)이 설치되는 층에 따라 그 개수와 위치를 다르게 떼어낸다. 따라서, 상기 위치감지기(110)가 상승 또는 하강함에 따라 상기 발광소자(111 또는 113)의 빛이 차단되거나 차단되지 않는 패턴이 층마다 모두 다르게 된다. 따라서, 상기 위치감지기(110)는 층마다 서로 다른 고유한 출력을 생성하게 되고, 상기 제어기(260)는 이렇게 층마다 고유한 출력을 감지함으로써 상기 엘리베이터 카(220)가 현재 어느 층에 위치하고 있는지를 검출할 수 있다.
상기 본 실시예에 의한 차폐판(420)의 각 세그먼트의 크기는 상기 위치감지기(110)의 출력을 용이하게 판별할 수 있도록 결정되어야 하며, 모든 세그먼트가 동일한 크기를 갖는 것이 바람직하지만, 실시예에 따라서는 각 세그먼트의 크기에 변화가 있을 수도 있다.
이제, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 상기 위치감지기(110)에 광소자가 채용된 경우를 예로써 본 실시예에 의한 엘리베이터 카의 위치검출방법에 관하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 도 4의 차폐판(420)에 구비된 세그먼트 중 떼어낸 세그먼트의 개수를 검출하여 상기 엘리베이터 카의 위치를 판별하는 제1사용예를 도시한다. 본 사용예에서는, 상기 차폐판(420)의 세그먼트 중 하측 두 개의 세그먼트를 떼어낸 차폐판(420)이 도시되었다. 또한, 도 5b는 상기 엘리베이터 카(220)가 상승운전 중인 동안 상기 도 5a의 차폐판(420)이 설치된 층의 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)의 출력파형을 도시한 파형도이다.
상기 위치감지기(110)는, 종래의 위치검출장치에 구비된 것과 같이, 상측 및 하측에 형성된 ㄷ자형 지지부의 일측 및 타측에 각각 상측 및 하측 발광소자(111 및 113)와 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)를 구비하고, 상기 엘리베이터 카(220)가 이동함에 따라, 상기 차폐판(420)이 상기 발광소자(111 및 113)와 상기 수광소자(112 및 114) 사이의 공간으로 진입하여 상기 발광소자(111 또는 113)로부터의 빛이 차단되면, 상기 수광소자(112 또는 114)에서는 하이 신호가 출력되고, 상기 차폐판(420)에 의하여 상기 발광소자(111 또는 113)로부터의 빛이 차단되지 않는 경우에는 로우 신호가 출력된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 엘리베이터 카(220)가 각 층에 설치된 차폐판(420)들의 사이에 위치하여 상기 발광소자(111 및 113)로부터의 빛이 차단되지 않는 경우에는 상기 수광소자(112 및 114)의 출력은 모두 로우 상태를 유지한다.이후, 상기 엘리베이터 카(220)가 상승하여 상기 위치감지기(110)가 상기 차폐판(420)이 설치된 영역에 진입하면, 먼저 상기 상측 발광소자(111)로부터의 빛이 차단되어 상기 상측 수광소자(112)의 출력이 하이로 변한다.
이후, 상기 엘리베이터 카(220)가 더욱 상승하여 상기 위치감지기(110)의 상측 발광소자(111) 및 상측 수광소자(112)가 상기 차폐판(420)의 세그먼트가 절단된 부분에 도달하면, 상기 상측 발광소자(111)로부터의 빛이 차단되지 않고 상기 상측 수광소자(112)에 도달하기 때문에, 상기 상측 수광소자(112)의 출력이 다시 로우로 변한다. 이후, 상기 엘리베이터 카(220)가 더욱 상승함에 따라, 다시 상기 차폐판(420)에 의해 상기 상측 발광소자(111)로부터의 빛이 차단되고, 상기 상측 수광소자(112)의 출력은 다시 하이로 변한다.
그리하여, 상기 엘리베이터 카(220)가 상기 차폐판(420)이 설치된 층의 정지위치에 도달하면, 상기 차폐판(420)이 상기 상측 및 하측 발광소자(111 및 113)로부터의 빛을 모두 차단하므로, 상기 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)의 출력이 모두 하이로 변한다.
이후, 상기 엘리베이터 카(220)가 다시 상승하기 시작하는 경우에는, 먼저 상기 상측 수광소자(112)의 출력이 로우로 변한다. 한편, 상기 하측 수광소자(114)는, 상기 위치감지기(110)의 상측 발광소자(111) 및 상측 수광소자(112)가 상기 차폐판(120)이 설치된 영역을 통과할 때, 상기 상측 수광소자(112)가 생성한 출력파형과 동일한 출력을 생성하며, 상기 위치감지기(110)가 상기 차폐판(120)이 설치된 영역을 벗어나면 다시 로우 출력을 생성한다.
도시된 바와 같이, 상기 엘리베이터 카(220)가 본 사용예에 의한 차폐판이 설치된 층을 통과하는 동안 상기 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)의 출력이 모두 하이가 되는 구간은, 도 5b에 "정지구간"으로 표시된 기간 뿐이므로, 이를 검출함으로써 상기 엘리베이터 카(220)의 정지위치를 검출할 수 있다.
또한, 하강운전의 경우에도, 상기 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)의 출력파형은 그 프로파일이 상승시와 대칭된 파형이 될 뿐, 상기 두 수광소자(112 및 114)의 출력이 동시에 하이가 되는 구간은 상승운전의 경우와 동일하므로, 같은 원리에 의하여 상기 엘리베이터 카(220)의 정지위치를 검출할 수 있게 된다.
또한 도 5b의 출력파형에 의하면, 상기 엘리베이터 카(220)가 상기 본 사용예에 의한 차폐판(420)이 설치된 층을 상승하며 이동하는 동안, 상기 상측 수광소자(112)는 하이인 출력을 두 번 생성함을 알 수 있다. 또한, 상기 상측 수광소자(112)로부터의 첫번째 하이 출력 이후의 로우 출력과 두번째 하이 출력의 지속 시간은, 어느 일방이 증가함에 따라 타방이 감소하는 관계에 있으며, 각각 절단된 세그먼트의 개수와 절단되지 않은 세그먼트의 개수에 비례한다. 즉, 첫번째 하이 출력 이후의 로우 출력과 두번째 하이 출력의 지속 시간은 상호간에 종속적인 관계이므로 어느 한쪽(예컨대 로우 출력의 폭)을 독립변수로서 사용함으로써 상기 엘리베이터 카(220)가 현재 정지한 층이 어느 층인지를 검출할 수 있다. 이하에서 설명한다.
먼저, 상기 엘리베이터 카(220)의 이동거리를 산출하여 상기 엘리베이터 카(220)가 현재 정지한 층을 검출하는 방법에 대하여 설명한다. 상기 엘리베이터카(220)의 이동거리는, 예컨대 로터리 엔코더와 같은 속도검출기(270)의 출력 펄스의 수를 계수함으로써 용이하게 산출할 수 있다. 또한, 상기 차폐판(120)의 세그먼트가 절단된 부분의 길이도 동일한 방법으로 상기 속도검출기(270)의 출력으로부터 산출된다. 이렇게 구한 절단된 세그먼트의 길이를 상기 엘리베이터 제어기(260)에 미리 저장시켜 놓은 각 층의 차폐판(420)에 관한 정보(즉, 떼어낸 세그먼트의 길이 및/또는 위치에 관한 정보)와 비교함으로써, 상기 엘리베이터 카(220)가 진입하여 정지하고 있는 층이 어느 층인지를 검출할 수 있다.
본 사용예에 의한 차폐판(20)을 이용하여, 상기 엘리베이터 카(220)가 정지하고 있는 층을 검출할 수 있는 다른 방법을 설명한다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 엘리베이터 카(220)의 위치감지기(110)가 상기 차폐판(120)의 소정 위치(예컨대, 각 세그먼트의 중간위치)를 통과할 때마다 소정의 샘플링 신호를 발생시켜 상기 위치감지기(110)로부터의 로우 출력의 개수를 계수하는 방법이다. 예컨대, 상기 속도검출기(270)로부터의 출력을 이용하여 상기 위치감지기(110)로부터의 첫번째 하이 출력이 생성된 시점부터 상기 엘리베이터 카(220)의 이동거리를 계산하고, 상기 위치감지기(110)의 상측 발광소자(111)가 상기 차폐판(420)의 각 세그먼트의 중앙부분을 통과하는 순간마다 소정의 샘플링 신호를 생성하여 상기 위치감지기(110)의 출력을 검출하고, 검출된 출력으로부터 로우 출력의 수를 계수하면, 로우 출력의 개수는 상기 차폐판(120)이 절단된 세그먼트의 개수와 같은 수가된다. 따라서, 이로부터 상기 엘리베이터 제어기(260)에 저장된 상기 차폐판(120)의 세그먼트에 대한 정보와 비교하여 엘리베이터 카(220)가 진입하여 정지 중인 층이 어느층인지를 검출할 수 있다.
따라서, 정전과 같은 비상 사태로 인해, 상기 엘리베이터 제어기(260)에 저장되었던 상기 엘리베이터 카(220)의 위치정보가 소실된 경우에는, 운전 복귀시 현재 정지되어 있는 위치로부터 상방 또는 하방으로 이동하면서 상기 위치감지기(110)의 출력파형으로부터 절단된 세그먼트의 길이를 검출함으로써, 상기 엘리베이터 카(220)가 현재 위치하고 있는 층이 어느 층인가, 즉 상기 엘리베이터 카(220)의 절대위치를 검출할 수 있게 된다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 비상 사태후 운전 복귀시 상기 엘리베이터 카(220)의 절대위치를 검출하기 위한 최장이동거리는 상방 또는 하방 일개층만큼의 거리가 된다. 이것은 운전 복귀시 기준위치(예컨대, 최하층)까지 이동하여야만 하는 종래 기술에 비하여 획기적으로 정상운전 복귀시간 및 불필요한 전력 소모를 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다.
다음으로, 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 본 실시예의 제2사용예에 관하여 상세히 설명한다. 도 6a는 상기 위치감지기(110)와 본 사용예에 의한 차폐판(420)의 측면도이고, 도 6b는 상기 엘리베이터 카(220)가 상승운전 중인 동안, 상기 도 6a의 차폐판(420)이 설치된 층의 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)로부터의 출력파형을 도시한 것이다. 본 사용예에서는 상기 차폐판(420)에 형성된 복수의 세그먼트 중 특정의 하나만을 절단하되, 절단되는 세그먼트의 위치를 층에 따라 다르게 한다. 도시된 바와 같이, 상기 차폐판(420)의 하위 두번째 세그먼트가 절단된 경우에 관하여 설명한다. 본 사용예의 경우에도, 상기 엘리베이터 카(220)가 정지하여야 할 정지위치를 검출하는 방법은 상기한 제1사용예의 경우와 동일하게, 상측및 하측 수광소자(112 및 114)로부터의 출력이 모두 하이인 구간을 검출하는 것이므로 그 상세를 생략한다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 위치감지기(110)가 본 사용예의 차폐판(420)을 통과하는 경우에는, 상기 위치감지기(110)로부터의 로우 출력은 모든 층에 대하여 그 폭은 동일하지만, 층마다 그 발생 위치가 달라지며, 상기 위치감지기(110)로부터의 첫번째 및 두번째 하이 출력의 폭도 층마다 변화한다. 따라서 상기 위치감지기(110)의 첫번째 또는 두번째 하이 출력의 폭을 검출하거나, 상기 차폐판(120)의 소정의 위치(예컨대, 각 세그먼트의 중간지점)에서 샘플링 신호를 발생하여 상기 위치감지기(110)의 로우 출력이 발생하는 위치를 검출함으로써, 상기 엘리베이터 카(220)가 진입하고 있는 층이 어느 층인가를 검출할 수 있다. 기타의 동작은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 상기한 제1사용예의 경우와 유사하므로 그 상세를 생략한다.
다음으로, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 본 실시예의 제3사용예에 관하여 상세히 설명한다. 도 7a는 상기 위치감지기(110)와 본 사용예에 의한 차폐판(420)의 측면도이고, 도 7b는 상기 엘리베이터 카(220)가 상승운전 중인 동안, 상기 도 7a의 차폐판(420)이 설치된 층의 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)로부터의 출력파형을 도시한 것이다. 본 사용예에서는 상기 차폐판(420)에 형성된 복수의 세그먼트 중 특정의 세그먼트를 조합하여 절단하되, 절단된 세그먼트의 조합이 이진 코드를 구성하도록 한다. 도시된 바와 같이, 상기 차폐판(420)에 4개의 세그먼트를 형성하여 4비트의 이진 코드를 구성할 수 있게 하여, 하위 두번째 비트에 해당하는세그먼트만을 남겨 놓고 나머지 세그먼트를 절단한 경우(즉, 이진수 0010에 해당하는 경우)에 관하여 설명한다. 본 사용예의 경우에도, 상기 엘리베이터 카(220)가 정지하여야 할 정지위치를 검출하는 방법은 상기한 제1사용예의 경우와 동일하게, 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)로부터의 출력이 모두 하이인 구간을 검출하는 것이므로 그 상세를 생략한다.
한편, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 위치감지기(110)가 본 사용예의 차폐판(420)을 통과하는 경우에는, 상기 위치감지기(110)로부터의 출력은 두 개의 하이 출력을 사이에 두고 하이 또는 로우 출력이 이진 코드화되어 생성된다. 따라서, 상기 위치감지기(110)의 출력을 검출하여 상기 엘리베이터 카(220)가 통과중인 층에 설치된 차폐판(420)에 형성된 세그먼트들의 조합에 의한 이진 코드를 판독함으로써 상기 엘리베이터 카(220)가 진입하고 있는 층이 어느 층인가를 검출할 수 있다. 특히, 본 사용예에 의하면, 상기 차폐판(420)에 n개의 세그먼트가 형성된 경우에 모두 2n층을 식별하도록 할 수 있으므로, 작은 수의 세그먼트를 형성함으로써 고층의 건물에 적용할 수 있는 장점이 있다.
기타의 동작은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 상기한 제1사용예의 경우와 유사하므로 그 상세를 생략한다.
이제, 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차폐판(820)과 상기 위치감지기(110)의 측면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 차폐판(820)은, 떼어낼 수 있도록 형성되고 소정의 폭을 갖는 복수의 슬릿을 구비한 것이다.상기 슬릿들은 그 크기가 동일한 것이 바람직하며, 슬릿간 거리도 일정한 것이 바람직하다. 이하에서 본 실시예에 의한 차폐판(820)과 이를 이용한 위치검출장치(100)의 사용예들을 상세히 설명한다.
먼저, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 본 실시예의 제1사용예에 관하여 설명한다. 도 9a는 상기 위치감지기와 본 사용예에 의한 차폐판(820)의 측면도이고, 도 9b는 상기 엘리베이터 카(220)가 상승운전 중인 동안, 상기 차폐판(820)이 설치된 층의 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)로부터의 출력파형을 도시한 것이다. 본 사용예에 의하면, 상기 차폐판(820)에 형성된 슬릿의 개수를 검출하여, 상기 엘리베이터 카(220)가 현재 진입하고 있는 층이 어느 층인가를 판별한다. 도시된 바와 같이, 상기 차폐판(820)의 하측에 두개의 슬릿이 형성된 경우에 관하여 설명한다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 위치감지기(110)는, 상기 차폐판(820)을 통과함에 따라, 상기 차폐판(820)에 형성된 슬릿의 개수와 동수의 로우 출력과 상기 슬릿의 개수보다 하나 더 많은 수의 하이 출력을 생성한다. 그러나, 본 사용예의 경우에도, 상기 엘리베이터 카(220)가 정지하여야 할 정지위치를 검출하는 방법은, 도 5a 및 도 5b 참조하여 상기한 실시예의 제1사용예의 경우와 동일하게, 상측 및 하측 수광소자(112 및 114)로부터의 출력이 모두 하이인 구간을 검출하는 것이므로 그 상세를 생략한다.
한편, 상기 위치감지기(110)의 상측 또는 하측 발광소자(111 또는 113)가 상기 차폐판(820)의 소정 위치(예컨대, 슬릿의 중간위치)를 통과할 때마다, 소정의샘플링 신호를 발생시켜 상기 위치감지기(110)로부터의 로우 출력의 개수를 계수함으로써 상기 엘리베이터 카(220)가 진입하고 있는 층이 어느 층인가를 검출할 수 있다. 상기 로우 출력의 개수를 계수하는 방법도 상기한 실시예의 경우와 유사하므로 그 상세를 생략한다.
한편, 상기 차폐판(820)에 형성된 슬릿의 개수에 따라 상기 위치감지기(110)의 로우 또는 하이 출력의 개수가 결정되는 특징을 이용하면, 상기 속도검출기(270)로부터의 출력을 이용하지 않고도 상기 엘리베이터 카(220)의 위치를 검출할 수 있다. 즉, 상기 위치감지기(110)의 출력이 로우에서 하이 또는 하이에서 로우로 천이되는 경우와 같이, 상기 위치감지기(110)의 출력의 천이를 계수하는 출력 천이 계수기(output transition counter)(도시되지 않음)를 사용하여 슬릿의 개수를 계수하고, 이 정보를 상기 엘리베이터 제어기(260)에 미리 저장시킨 각 층의 정보와 비교함으로써 상기 엘리베이터 카(220)가 현재 진입한 층이 어느 층인가를 검출할 수 있다. 상기 천이 계수기는 상기 엘리베이터 제어기(260)를 프로그래밍하여 소프트웨어적으로 구현할 수도 있으며, 별도의 하드웨어를 추가시켜 구현할 수도 있다.
다음으로, 도 10a 및 도 10b를 참조하여, 본 실시예의 제2사용예에 관하여 설명한다.
도 10a는 상기 위치감지기(110)와 본 사용예의 의한 차폐판(820)의 측면도이고, 도 10b는 상기 엘리베이터 카(220)가 상승운전 중인 동안, 도 10a의 차폐판(820)이 설치된 층의 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)로부터의 출력파형을 도시한 것이다. 본 사용예에 의하면, 상기 차폐판(820)에 슬릿을 하나만 형성하고, 층에 따라 슬릿의 위치를 다르게 함으로써 상기 엘리베이터 카(220)의 위치를 판별한다. 본 사용예는, 도 6a를 참조하여 상기한 차폐판(420)과 개념적으로 유사한 것으로서, 그 차이점은 상기 차폐판에 슬릿이 형성되는가 또는 세그먼트가 형성되는가에 있다. 따라서, 그 동작에 대한 설명도 동일하게 적용되므로 그 상세를 생략한다.
다음으로, 도 11a 도 11b를 참조하여, 본 실시예의 제3사용예에 관하여 설명한다.
도 11a는 상기 위치감지기(110)와 본 사용예의 의한 차폐판(820)의 측면도이고, 도 11b는 상기 엘리베이터 카(220)가 상승운전 중인 동안, 도 11a의 차폐판(820)이 설치된 층의 정지위치 부근에서 상기 위치감지기(110)로부터의 출력파형을 도시한 것이다. 본 사용예에 의하면, 상기 차폐판(820)에 형성된 복수의 슬릿 중 특정의 슬릿을 조합하여, 그 조합이 이진 코드를 구성하도록 한다. 도 11a는, 상기 차폐판(820)에 4개의 슬릿을 형성하여 4비트의 이진 코드로 구성하도록 한 차폐판들 중, 하위 두번째 비트를 제외한 나머지 비트에 슬릿을 형성한 경우(즉, 이진수 0010에 해당하는 경우)를 도시한 것이다. 본 사용예는, 도 7a를 참조하여 상기한 차폐판(420)과 개념적으로 유사한 것으로서, 그 차이점은 상기 차폐판에 슬릿이 형성되는가 또는 세그먼트가 형성되는가에 있다. 따라서, 그 동작에 대한 설명도 동일하게 적용되므로 그 상세를 생략한다.
상기의 실시예들에 의하면 상기 엘리베이터 카(220)의 정지위치를 검출하기위한 소자로서 광소자를 채용하는 경우를 설명하였으나, 상기 광소자 이외에도 자기식 소자, 근접센서 등을 상기 위치감지기(110)에 사용할 수 있다. 어떠한 소자를 사용하는 경우에도 본 발명에 의한 엘리베이터 카의 위치검출장치의 구조와 동작원리는 유사하기 때문에 다른 종류의 소자를 채용하는 경우의 상세를 생략한다.
또한, 상기한 실시예들에 있어서는 상기 차폐판(420 또는 820)에 절단가능한 세그먼트 또는 슬릿을 형성하고 그 설치시에 일부를 제거하는 방식을 예시하였으나, 이는 양산을 위한 가장 간편한 실시예를 예시한 것일 뿐이다. 본 발명의 기술 사상을 구현하는 다른 실시예로서는, 상기한 각 층에 설치된 차폐판들 사이의 관계를 유지하면서 상기 세그먼트 또는 슬릿에 대응되는 하나 또는 그 이상의 홈을 형성한 복수의 차폐판을 사용하는 것을 들 수 있다. 즉, 각 층마다 서로 다른 길이 또는 서로 다른 위치가 되도록 형성된 홈을 구비한 복수의 차폐판을 각 층마다 설치하는 경우에도 상기한 본 발명의 기술 사상을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 엘리베이터 카의 위치검출장치를 사용하면, 엘리베이터 카의 정지위치를 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 정전과 같은 비상사태로 인해 엘리베이터 제어기에 저장된 엘리베이터 카의 위치정보가 소실된 경우에도 운전 복귀시 엘리베이터 카를 기준층(예컨대, 최하층)이 아닌 인접층으로 이동시켜 상기 엘리베이터 카가 현재 위치하고 있는 층을 판별할 수 있어, 엘리베이터 카의 절대위치를 용이하게 보정하여 운행을 재개함으로써 신속하고 효율적으로 운행을 재개할 수 있고, 승객에 대한 편안한 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 승강로를 상승 또는 하강하거나 정지하는 엘리베이터 카의 위치를 검출하기 위한 엘리베이터 카의 위치검출장치에 있어서,
    상기 승강로 중 각 층의 소정 위치에 설치되며, 각 층마다 서로 다른 길이가 되도록 형성된 하나 또는 그 이상의 홈을 구비하는 적어도 하나 이상의 차폐판;
    상기 엘리베이터 카에 설치되되, 상기 엘리베이터 카가 각 층의 정지위치에 정지한 경우에 그 층에 설치된 상기 차폐판과 대응되어 위치하도록 설치되며, 상기 엘리베이터 카가 상승 또는 하강함에 따라 상기 차폐판과의 상대적 위치에 응답하여 하이 또는 로우의 출력을 선택적으로 생성하는 위치감지기; 및
    상기 위치감지기로부터의 출력에 응답하여 상기 차폐판에 구비된 하나 또는 그 이상의 홈의 길이를 산출하고, 산출된 홈의 길이를 기초로 하여 상기 엘리베이터 카의 현재 위치를 검출하는 제어기를 포함하는 엘리베이터 카의 위치검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈은, 절단할 수 있도록 형성된 복수의 세그먼트 중 어느 하나 또는 그 이상의 세그먼트를 떼어냄으로써 형성된 엘리베이터 카의 위치검출장치.
  3. 승강로를 상승 또는 하강하거나 정지하는 엘리베이터 카의 위치를 검출하기 위한 엘리베이터 카의 위치검출장치에 있어서,
    상기 승강로 중 각 층의 소정 위치에 설치되며, 각 층마다 서로 다른 위치가 되도록 형성된 하나 또는 그 이상의 홈을 구비하는 적어도 하나 이상의 차폐판;
    상기 엘리베이터 카에 설치되되, 상기 엘리베이터 카가 각 층의 정지위치에 정지한 경우에 그 층에 설치된 상기 차폐판과 대응되어 위치하도록 설치되며, 상기 엘리베이터 카가 상승 또는 하강함에 따라 상기 차폐판과의 상대적 위치에 응답하여 하이 또는 로우의 출력을 선택적으로 생성하는 위치감지기; 및
    상기 위치감지기로부터의 출력에 응답하여 상기 차폐판에 구비된 하나 또는 그 이상의 홈의 위치를 검출하고, 검출된 홈의 위치를 기초로 하여 상기 엘리베이터 카의 현재 위치를 검출하는 제어기를 포함하는 엘리베이터 카의 위치검출장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홈의 위치는 그 조합에 따라 이진 코드로 판독될 수 있도록 형성된 엘리베이터 카의 위치검출장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 홈은, 절단할 수 있도록 형성된 복수의 세그먼트 중 어느 하나 또는 그이상의 세그먼트를 떼어냄으로써 형성된 엘리베이터 카의 위치검출을 위한 차폐판.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 홈은, 절단할 수 있도록 형성된 복수의 슬릿 중 어느 하나 또는 그 이상의 슬릿을 떼어냄으로써 형성된 엘리베이터 카의 위치검출을 위한 차폐판.
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