电梯的位置检测装置以及电梯设备.pdf

在不使用光电式检测器的情况下对被检测体的缘部进行精度与光电式检测器大致相等的检测。电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体(1)，其设置在电梯轿厢的升降通道中；涡流式检测器(2)，其设置在电梯轿厢中并且通过与被检测体相对向的位置，该检测体至少设置有在电梯轿厢的升降方向上错开设置的二个检测器(2a，2b)，并且，该电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，其检测该检测器通过与被检测体相对向的位置时的电耦合的输出值变化前和变化后的输出值；标准设定单元，其根据该检测单元先检测到的一个检测器(2a)的输出值来设定标准输出值；位置检测单元，其根据另一个检测器(2b)的输出值与标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。

1.  一种电梯的位置检测装置，该电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体，该金属制的被检测体设置在用于让电梯轿厢进行升降的升降通道中；以及检测体，该检测体设置在所述电梯轿厢上并且通过与所述被检测体相对向的位置，该电梯的位置检测装置通过检测所述检测体与所述被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合所产生的电耦合来检测所述电梯轿厢的位置，该电梯的位置检测装置的特征在于，
所述检测体至少设置有二个，所述至少二个检测体的设置位置在所述电梯轿厢的升降方向上相互错开，并且，所述电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，该检测单元检测所述各个检测体通过与所述被检测体相对向的位置时的所述电耦合的输出值；标准设定单元，该标准设定单元根据该检测单元先检测到的一个检测体的输出值来设定标准输出值；以及位置检测单元，该位置检测单元根据另一个检测体的输出值与所述标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。

2.  一种电梯的位置检测装置，该电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体，该金属制的被检测体设置在用于让电梯轿厢进行升降的升降通道中；以及检测体，该检测体设置在所述电梯轿厢上并且通过与所述被检测体相对向的位置，该电梯的位置检测装置通过检测所述检测体与所述被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合所产生的电耦合来检测所述电梯轿厢的位置，该电梯的位置检测装置的特征在于，
所述检测体至少设置有二个，所述至少二个检测体在与所述电梯轿厢的升降方向正交的方向上并列设置，所述被检测体的缘中，一个检测体通过的缘与另一个检测体通过的缘相比，设置在沿所述电梯轿厢的升降方向后退设定量的位置上，并且所述一个检测体与所述另一个检测体分别通过的缘设置在与所述电梯轿厢的升降方向正交的方向上，
并且，所述电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，该检测单元检测所述一个检测体通过与所述被检测体相对向的位置时的所述电耦合的输出值以及所述另一个检测体通过与所述被检测体相对向的位置时的所述电耦合的输出值；标准设定单元，该标准设定单元根据所述另一个检测体的输出值来设定标准输出值；以及位置检测单元，该位置检测单元根据所述一个检测体的输出值与所述标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。

3.  一种电梯的位置检测装置，该电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体，该金属制的被检测体设置在用于让电梯轿厢进行升降的升降通道中；以及检测体，该检测体设置在所述电梯轿厢上并且通过与所述被检测体相对向的位置，该电梯的位置检测装置通过检测所述检测体与所述被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合所产生的电耦合来检测所述电梯轿厢的位置，该电梯的位置检测装置的特征在于，
所述电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，该检测单元检测所述检测体通过所述被检测体的前缘时的所述电耦合的输出值以及所述检测体通过所述被检测体的后缘时的所述电耦合的输出值；标准设定单元，该标准设定单元根据所述检测体通过所述前缘时的输出值来设定标准输出值；以及位置检测单元，该位置检测单元根据所述检测体通过所述被检测体的后缘时的输出值与所述标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。

4.  如权利要求1至3中的任意一项所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，所述标准输出值是所述电耦合的输出值变化前的输出值和变化后的输出值的中点。

5.  如权利要求1至3中的任意一项所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，所述检测体是涡流式检测器或者静电电容式检测器。

6.  一种电梯设备，其特征在于，所述电梯设备包括如权利要求1至5中的任意一项所述的电梯的位置检测装置。

电梯的位置检测装置以及电梯设备
技术领域
本发明涉及一种电梯的位置检测装置以及具有该电梯的位置检测装置的电梯设备。
背景技术
用于检测电梯轿厢位置的位置检测装置被设置成当设置在电梯轿厢上的检测器移动到与设置在升降通道内的被检测器相对向的位置时，检测被检测器的位置，并输出检测信号。例如在调整电梯轿厢的地板面与电梯门厅的地板面的位置时，上述位置检测装置是不可或缺的装置。
作为上述位置检测器，已知有光电式检测器、静电式检测器(electrostatic capacity type detector)和涡流式检测器(eddy current typedetector)等检测器。其中，光电式检测器从其特性来看能够精确地检测出被检测体，但由于光电式检测器利用光进行检测，所以存在容易受到太阳光、尘埃和水滴等外部干扰因素影响这一缺点。与此相比，涡流式检测器和静电式检测器等是对检测器与被检测体之间的由电磁耦合(electromagnetic coupling)和静电耦合(electrostatic coupling)引起的电耦合进行检测的检测器，虽然在检测器的检测范围内不像光电式检测器那样具有很强的取向性，但由于不易受到太阳光和反射光等外部光以及水和油等的影响，因此被使用在运行环境恶劣的电梯，例如升降通道的墙壁采用玻璃等制成的观光电梯等中。
在涡流式检测器和被检测体(金属体)之间保持一定间隙(间距)的状态下使涡流式检测器相对于被检测体的检测面在水平方向上移动时，从涡流式检测器输出的输出值在通过被检测体的缘部(端部)时缓慢地减小。因此，涡流式检测器对被检测体的缘部的检测精度比光电式检测器的精度低。
图25表示将涡流式检测器2和被检测体1如图25(b)所示那样设置时，涡流式检测器的输出在检测到被检测体时进行ON/OFF切换的开关型(switch type)检测器的一般的检测范围特性。在图25(a)中，横轴62表示涡流式检测器2的中心线与被检测体1的缘部之间的水平方向距离x，纵轴63表示涡流式检测器2与被检测体1之间的间隙(间距)y，曲线64表示涡流式检测器2可对被检测体1进行检测的极限(开关进行ON/OFF切换的分界线)。
如图25(a)所示，随着涡流式检测器2与被检测体1之间的间隙y的变化，从涡流式检测器2的中心起算的距离即能够检测到被检测体1的距离x发生很大的变化。例如，被检测体1从箭头60所示的位置相对于涡流式检测器2的检测面在水平方向进入时和从箭头61所示的位置进入时，涡流式检测器2进行ON/OFF切换的位置有很大的差异。换言之，涡流式检测器2的取向性较弱，其检测范围在很大程度上受到间隙y的影响。
在一般情况下，在电梯中，由于受到升降通道的导轨和建筑物等的变形以及乘客进出等的影响，电梯轿厢会产生振动，因此，上述取向性较弱的涡流式检测器用于电梯的位置检测时，难以得到与光电式检测器相等的检测精度。
作为将涡流式检测器用作移动体的位置检测装置的技术，例如在专利文献1中公开了一种位置检测装置，在该位置检测装置中，将多个涡流式检测器组合起来使用，并将处于相对向的位置关系的各个检测器的输出标准化，通过对该标准化函数的输出进行差分，来计算标识板的中心位置。(参照专利文献1)。
专利文献1日本国专利特开平11-304405号公报
但是，根据专利文献1，为了计算标识板的位置，必须事先制作等值曲线，并且还需要进行输出的函数化处理，因此，可推测运算装置的计算量将变得非常庞大。此外，由于检测对象是标识的中心，所以，为了检测被检测体的缘部，还需要另行设定阈值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯的位置检测装置，该电梯的位置检测装置不需要使用光电式检测器，能够以简单的结构对被检测体的缘部进行检测，且检测精度与光电式检测器的检测精度大致相同。
首先，参照图20对本发明的原理进行说明。
图20(a)表示在检测器和被检测体(金属体)1之间如图20(b)所示保持一定间隙(间距)A的状态下使涡流式检测器2相对于被检测体的检测面在水平方向上移动距离x时所检测到的涡流式检测器2的输出S_OUT的变化，在图中，横轴表示距离x，纵轴表示输出S_OUT。该涡流式检测器2利用高频磁场来检测被检测体1。由于被检测体1中因高频磁场而产生的涡流的表皮深度非常小，所以涡流均集中在被检测体的表面上，受到由该涡流产生的磁场的影响，涡流式检测器2的内部线圈的电感增大或减小，输出发生变动。
如图20(a)所示，涡流式检测器2通过被检测体1的缘部前的输出2S为V₁的恒定值，在涡流式检测器2通过被检测体1的缘部时，输出2S呈平缓的下降波形，在涡流式检测器2位于被检测体1上方(涡流式检测器完全检测不到被检测体的区域)时，输出2S为V₂的恒定值。
为了消除检测的偏差，一般将涡流式检测器2的线圈的形状设置成正圆和正方形等具有各向同性的形状。因此，涡流式检测器2的输出的相关参数与涡流式检测器2和被检测体1之间的在相对方向上的间隙以及涡流式检测器2的线圈形状在被检测体1上的投影面积部分成比例。该投影面积部分例如为图21的斜线部81所示的区域。
如图20所示，当线圈的形状为正圆形状的涡流式检测器2的中心位于被检测体1的缘部正上方的位置时，涡流式检测器2在被检测体1上的投影面积部分正好为半圆，此时的输出为恒定值V₁和V₂的中点V_M。也就是说，涡流式检测器2的中心位于被检测体1的缘部正上方时，该检测器的输出为V_M。
利用上述特性，例如，通过将根据输出V₁和V₂的检测值算出的V_M预先规定为阈值，由此当其他的涡流式检测器2的输出值与V_M一致时，能够检测为该检测器的中心已经到达被检测体1的缘部正上方。此外，在此将V₁和V₂的中点规定为阈值，但也可以例如预先调查图21的斜线部81的投影面积与输出之间的相关关系等，由此将中点以外的值设定为阈值。
具体来说是，为了解决上述问题，本发明提供一种电梯的位置检测装置，该电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体，该金属制的被检测体设置在用于让电梯轿厢进行升降的升降通道中；以及检测体，该检测体设置在电梯轿厢上并且通过与被检测体相对向的位置，该电梯的位置检测装置通过检测检测体与被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合所产生的电耦合来检测电梯轿厢的位置，该电梯的位置检测装置的特征在于，检测体至少设置有二个，该至少二个检测体的设置位置在电梯轿厢的升降方向上相互错开，并且，所述电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，该检测单元检测各个检测体通过与被检测体相对向的位置时的电耦合的输出值；标准设定单元，该标准设定单元根据该检测单元先检测到的一个检测体的输出值来设定标准输出值；以及位置检测单元，该位置检测单元根据另一个检测体的输出值与标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。
也就是说，利用电耦合因检测体与被检测体之间的距离变化而变化这一检测器的特性，根据一个检测体通过被检测体的缘部时的变化前至变化后的电耦合的输出值，预先设定标准输出值，此后，将通过被检测体的缘部的另一个检测体的变化的输出值与标准输出值进行比较，由此，能够对被检测体的缘部进行精度与光电式检测器相等的检测。如此，能够以简单的结构和运算处理来检测被检测体的位置，而不需要在被检测体上安装新的装置等。
此外，本发明的电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体，该金属制的被检测体设置在用于让电梯轿厢进行升降的升降通道中；以及检测体，该检测体设置在电梯轿厢上并且通过与被检测体相对向的位置，该电梯的位置检测装置通过检测检测体与被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合所产生的电耦合来检测电梯轿厢的位置，所述电梯的位置检测装置的特征在于，检测体至少设置有二个，该至少二个检测体在与电梯轿厢的升降方向正交的方向上并列设置，被检测体的缘中，一个检测体通过的缘与另一个检测体通过的缘相比，设置在沿电梯轿厢的升降方向后退设定量的位置上，并且一个检测体与另一个检测体分别通过的缘设置在与电梯轿厢的升降方向正交的方向上，并且，该电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，该检测单元检测一个检测体通过与被检测体相对向的位置时的电耦合的输出值以及另一个检测体通过与被检测体相对向的位置时的电耦合的输出值；标准设定单元，该标准设定单元根据另一个检测体的输出值来设定标准输出值；以及位置检测单元，该位置检测单元根据一个检测体的输出值与标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。
通过如此构成检测体和被检测体，能够使一个检测体与另一个检测体通过被检测体的缘的时间错开，由此，另一个检测体能够对被检测体的缘进行精度与光电式检测器相等的检测。此外，通过将各个检测器排成一列地使其与电梯轿厢的升降方向正交，同时将被检测体的缘设置成与检测器的并列方向相平行，由此，例如在电梯轿厢因振动等而相对于升降通道发生了位移时，能够使各个检测体受到的振动的影响在振幅和相位上更为接近，由此能够避免检测体的位置检测精度出现下降。
此外，本发明的电梯的位置检测装置具有：金属制的被检测体，该金属制的被检测体设置在用于让电梯轿厢进行升降的升降通道中；以及检测体，该检测体设置在电梯轿厢上并且通过与被检测体相对向的位置，该电梯的位置检测装置通过检测检测体与被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合所产生的电耦合来检测电梯轿厢的位置，所述电梯的位置检测装置的特征在于，该电梯的位置检测装置进一步具有：检测单元，该检测单元检测检测体通过被检测体的前缘时的电耦合的输出值以及检测体通过被检测体的后缘时的电耦合的输出值；标准设定单元，该标准设定单元根据检测体通过前缘时的输出值来设定标准输出值；以及位置检测单元，该位置检测单元根据检测体通过被检测体的后缘时的输出值与标准输出值的比较结果来输出位置检测信号。
如上所述，根据检测体通过被检测体的前缘时检测到的输出值设定标准输出值，进而将该检测体通过被检测体的后缘时的输出值与标准输出值进行比较，则即使只使用一个检测体，也能够对被检测体的缘部进行精度与光电式检测器相等的检测。
在上述各发明中，通过将电耦合的输出值变化前的输出值和变化后的输出值的中点设定为标准输出值，能够使运算处理变得最简单，并且能够提高位置检测的可靠性。
此外，能够将涡流式检测器或者静电电容式检测器中的任意一种作为检测体使用。其中，静电电容式检测器的检测原理虽然与涡流式检测器的检测原理不同，但在将根据检测体与被检测体之间的距离变化而变化的电耦合作为输出值输出这一点上，两者是相同的。无论使用上述检测器中的哪一种检测器，都能够发挥本发明的作用，都能够对被检测体的位置进行精度与光电式检测器相等的检测。
根据本发明，能够提供一种电梯的位置检测装置，该电梯的位置检测装置不需要使用光电式检测器，能够以简单的结构对被检测体的缘部进行检测，且检测精度与光电式检测器的检测精度大致相同。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例的电梯的位置检测装置中的检测器与被检测体之间的位置关系的立体图。
图2是表示本发明的第1实施例的电梯的位置检测装置中的运算装置的结构的方块图。
图3是表示本发明的第1实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图4是表示本发明的第1实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图5是表示本发明的第1实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图6是表示本发明的第1实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图7是对图2的运算装置的动作进行说明的流程图。
图8是表示本发明的第2实施例的电梯的位置检测装置中的检测器与被检测体之间的位置关系的立体图。
图9是表示本发明的第2实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图10是表示本发明的第2实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图11是表示本发明的第2实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图12是表示本发明的第2实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图13是表示本发明的第3实施例的电梯的位置检测装置中的检测器与被检测体之间的位置关系的立体图。
图14是表示本发明的第3实施例的电梯的位置检测装置中的运算装置的结构的方块图。
图15是表示本发明的第3实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图16是表示本发明的第3实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图17是表示本发明的第3实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图18是表示本发明的第3实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间关系的图。
图19是对图14的运算装置的动作进行说明的流程图。
图20是涡流式检测器在相对于被检测体的检测面保持一定间隙的状态下沿水平方向移动时的检测输出的变化的说明图。
图21是表示涡流式检测器投影在被检测体上时的投影部分的图。
图22是表示本发明的第4实施例的电梯的位置检测装置中的运算装置的结构的方块图。
图23是表示本发明的第5实施例的电梯的位置检测装置中的用于取代微型计算机的硬件示例的方块图。
图24是表示本发明的第6实施例的电梯设备的剖面示意图。
图25是表示涡流式检测器的检测范围的特性的图。
符号说明
1被检测体
2、2a、2b检测器
3移动方向
5L缘部
7运算装置
11微型计算机
50电梯轿厢
52检测器
54被检测体
具体实施方式
实施例1
以下参照附图对应用了本发明的电梯的位置检测装置的第1实施例进行说明。并且，在实施例的说明中，只要没有特别注明，检测器均指与电梯轿厢连接且安装在电梯轿厢上的涡流式检测器，被检测体则均指与电梯轿厢进行升降的升降通道的壁面侧连接且安装在该壁面上的金属板。
图1是表示本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器和被检测体的位置关系的立体图。图2是表示输入本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的输出信号并进行运算处理的运算装置的结构的方块图。图3至图6表示本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间的关系。图7是对图2的运算装置的动作进行说明的流程图。
如图1所示，涡流式检测器2a、2b(以下简称为检测器2a、2b)相对于由金属制的矩形平板构成的被检测体1的被检测面，以隔开规定间隙(间距)的方式设置在水平方向上，并使用刚体进行连接，由此，检测器2a、2b在维持相对的位置关系的状态下沿水平方向移动。
检测器2a与检测器2b相比设置在更接近被检测体1的位置，具体来说是在移动方向3上设置在检测器2b的前方。检测器2b的位置与检测器2a错开并且设置在检测器2a的斜后方，两者被设置成移动方向3的投影区域不重合。此外，检测器2a、2b的移动方向3与电梯轿厢的移动方向一致。
检测器2a、2b和运算装置7电连接，如图2所示，该运算装置7被构造成具有：对从各个检测器2a、2b输出的输出信号分别进行A/D变换的A/D变换器10a、10b；分别输入由A/D变换器10a、10b进行了变换的变换信号并进行运算处理的微型计算机11。该运算装置7将检测到被检测体1的缘部5L时的输出6S作为最终的输出结果输出。该输出6S为0和V_ref的二进位输出。
本实施例的目的在于使用涡流式检测器对被检测体1的缘部中检测器最先通过的缘部5L进行精度与光电式检测器相等的检测。
以下参照图3至图6对本实施例的动作进行说明。各图的(a)表示从图1的箭头4所示的方向观察时的检测器2a、2b与被检测体1之间的位置关系，(b)表示在(a)所示位置处的检测器2a、2b的输出2a-S、2b-S。在各图的(b)中，横轴表示各个检测器2的中心与被检测体1的缘部5L之间的距离，纵轴表示各个检测体的输出S_OUT。
首先，在图3所示的状态下，检测器2a、2b的相对向方向上不存在被检测体1，检测器2a、2b均位于与被检测体1相对向的空间以外的空间(开放空间，open space)。因此，检测器2a、2b的输出均为恒定值V₁。该输出V₁存储在与微型计算机11连接的未图示的存储器内。
此后，当检测器2a、2b移动而成为图4所示的状态时，由于检测器2a、2b保持一定的相对距离，所以检测器2a先到达被检测体1上。此时，检测器2a、2b的输出如图4的(b)所示。具体来说是，检测器2a在通过被检测体1的缘部5L时，其输出因受到被检测体1的影响而降低，此后，输出如V₂所示保持一定的状态。此时的V₂的输出值被存储在存储器内。另一方面，检测器2b由于还没有到达被检测体1上，因此其输出保持在V₁的状态。
在该状态下，使用存储在存储器内的V₁和V₂来计算中点V_M(＝(V₁+V₂)/2)的推算值。该计算结果在转变为图5所示的状态时作为阈值使用。如果微型计算器11的采样速度足够快，则通过在成为图5所示的状态之前随时对中点V_M的值进行更新，由此能够更为高精度地检测缘部5L。
然后，在检测器2a、2b移动而成为图5所示的状态时，检测器2a位于被检测体1上，检测器2b的中心位于被检测体1的缘部5L上。此时，检测器2b的输出成为V_M。在此，由于在图4所示的状态下已经求出了V_M，因此通过依次对检测器2b的变化中的输出与计算结果V_M进行比较，能够判断出检测器2b是否已经到达缘部5L上。如此，当检测到检测器2b已经到达缘部5L上时，由微型计算器11输出检测输出6S。
在此，通过在运算装置7的前侧设置用于接收来自微型计算机11的检测输出6S，并且将检测器2已经通过了缘部5L的正上方这一内容通知(输出到)其他设备等(控制装置等)的通知装置，由此，能够使电梯轿厢更精确地停靠在规定的位置上。
在输出了检测输出6S后，如图6所示，检测器2a、2b在被检测体1上移动。
以下参照图7对用于检测被检测体1的缘部5L的微型计算机11的具体处理步骤进行说明。
首先，在步骤S1中，对检测器2a的输出2a-S进行N次采样并将采样结果读入A/D变换器10a中，同时将这些采样的变换值存储在存储器中。
此后，在步骤S2中，计算在步骤S1中读取的值的变动率(例如与采样次数的平均值之间的差异)，判断该变动率是否在设定值(a％)以上。通过以上述方法算出检测输出的变动率，能够判断检测器2a是否邻近了被检测体1的缘部5L。
在此，如果判断变动率在设定值(a％)以上，则进入步骤S3，判断为检测器2a正在通过被检测体1的缘部5L，并且将变动率达到设定值以上前的N次采样的平均值V₁存储在存储器中。
然后，在步骤S4中，将检测器2a位于被检测体1上时输出的输出值2a-S作为V₂存储在存储器中。在此，例如能够将检测器2a的M次采样的平均值设定为V₂。
此后，在步骤S5中，根据存储在存储器中的V₁和V₂的值，采用公式V_M＝(V₁+V₂)/2来计算位于被检测体1的缘部5L上时的输出的推算值即中点V_M。
然后，在步骤S6中，将算出的中点V_M与检测器2b的输出值12b-S进行比较，判断检测器2b的输出是否在V_M以下。在此，如果判断检测器2b的输出值在V_M以下，则进入步骤S7，作出检测器2b的中心正好到达被检测体1的缘部5L上的判断，并输出表示已检测到缘部5L的输出6S。
如上所述，在本实施例中，获取位于检测器2b前方的检测器2a通过被检测体1的缘部5L时的变化前和变化后的输出值，也就是位于开放空间时的保持稳定状态的输出值V₁以及位于被检测体上时的保持稳定状态的输出值V₂，此后，利用检测器2b通过被检测体1的缘部5L时的值是V₁和V₂的中点这一特性，求出作为V₁和V₂的中点的输出推算值V_M，通过将该输出推算值V_M与检测器2b的输出值进行比较，能够检测出被检测体1的缘部5L的位置。因此，根据本发明，即使采用涡流式检测器等取向性较弱的检测器，也能够对缘部进行精度与光电式检测器相等的检测。并且，通过将上述位置检测装置作为电梯的位置检测装置使用，能够得到既能够像光电式检测器那样进行高精度的检测又能够像涡流式检测器那样具有优异的耐环境性的位置检测装置。
此外，在本实施例中，使用微型计算机来求出输出推算值V_M，但由于上述运算处理只需进行四则运算和比较，处理内容简单，所以可以使用结构更为简单的处理装置。因此，不需要在被检测体1上安装新的装置，例如，采用具有运算放大器的加法电路和比较器的装置结构等也能够得到本实施例的效果。
另外，在本实施例中，使用了在移动方向上错开位置设置的2个检测器，但只要至少具有2个检测器，则检测器的数量并没有特别限制。此外，优选将各个检测器之间的位置关系设置成当一个检测器在与被检测体相对向的空间上检测到并输出了被检测体的恒定值V₂时，其他的检测器位于开放空间内且检测和输出恒定值V₁，但只要是能够实现本实施例的作用的设置方法，则没有特别的限制。
此外，在本实施例中，由于各个检测器2互相之间通过共同的刚体连接，因此，例如因电梯轿厢的振动等而使检测器2与被检测体1之间的间隙发生了变动时，由于在即将到达中点V_M时求出中点V_M并进行比较，因此几乎不会受到该间隙的变动的影响。这是因为，上述比较的目的是为了求出中点V_M与检测器2b的输出值的差，通过同一个刚体进行连接时，检测器组以相同的振幅和相位进行振动。
另外，在本实施例中，作为检测器使用了涡流式检测器，但只要是能够检测检测器与被检测体之间的由电磁耦合或者静电耦合引起的电耦合的检测器，则并不仅限于涡流式检测器，例如，使用静电电容式检测器也能够得到与本实施例相同的效果。
并且，在本实施例的结构中，即使按照图1的虚线7L对被检测体1进行分割并改变设置场所，只要将各个被检测体的缘部5L的位置关系设置成与垂直于电梯轿厢的移动方向的平面相平行，并且将所述缘部5L的位置关系设置成在电梯轿厢的移动方向上与分割前相同，而且将检测器2a、2b的位置关系设置成与分割前相同，则不言而喻也能够取得与本实施例相同的效果。
实施例2
以下参照附图对应用了本发明的电梯的位置检测装置的第2实施例进行说明。此外，在本实施例中，省略了与第1实施例1相同的作用以及结构的说明。
如图8所示，在本实施例中，检测器2a、2b并排设置在与移动方向3正交的一根直线上，并且相对于被检测体1的被检测面，以隔开规定间隙(间距)的方式设置在水平方向上。此外，检测器2a、2b通过刚体进行连接，由此在维持相对的位置关系的情况下在水平方向上移动。也就是说，在本实施例中，与第1实施例相比，被检测体1的缘部的形状和检测器2a、2b的设置方法不同。
如图8所示，在被检测体20中，检测器2a最先通过的缘部5-1L和检测器2b最先通过的缘部5-2L的位置在移动方向3上不同，缘部5-2L的位置相对于缘部5-1L的位置在移动方向3上后退规定量，从而形成阶梯形状。此外，缘部5-1L、5-2L被设置成互相平行且与均与移动方向3正交。如上所述，通过将缘部5-2L设置在后退的位置上而形成在被检测体1上的矩形的切口部分的面积，例如成为根据检测器2b的大小确定的标准检测体的大小(比检测器2b的截面积大)。
本实施例的目的在于使用涡流式检测器对检测器2b最先通过的缘部5-2L进行精度与光电式检测器相等的检测。
图9至图12表示本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间的关系。各图的(a)表示从图8的箭头4所示的方向观察时的检测器2a、2b与被检测体20之间的位置关系，(b)表示位于(a)所示位置处的检测器2a、2b的输出2a-S、2b-S。
如图9至图12所示，在本实施例中，首先，根据检测器2a通过缘部5-1L前和通过缘部5-1L后的输出值V₁和V₂计算中点V_M的推算值。此后，通过对检测器2b通过缘部5-2L时的输出和中点V_M进行比较，在判断检测器2b已经到达缘部5-2L上时，输出检测输出6S。如上所述，在本实施例中，通过发挥与第1实施例相同的作用，能够得到与第1实施例相同的效果。
并且，根据本实施例，由于检测器2a、2b被设置成其排列方向与被检测体1的缘部5-1L、5-2L相互平行，因此，例如即使在电梯轿厢因振动等而相对于升降通道发生了移动时，也能够使检测器2a、2b受到的振动的影响在振幅和相位上更为接近。由此，能够进一步提高检测体的位置检测精度。
并且，在本实施例的结构中，即使按照图8的虚线8L对被检测体1进行分割并改变其设置场所，只要将各个被检测体1的缘部5-1L、5-2L的位置关系设置成与垂直于电梯轿厢的移动方向的平面相平行，并且将这些缘部的位置关系设置成在电梯轿厢的移动方向上与分割前相同，而且将检测器2a、2b的位置关系设置成与分割前相同，则不言而喻也能够取得与本实施例相同的效果。
实施例3
以下参照附图对应用了本发明的电梯的位置检测装置的第3实施例进行说明。图13是表示本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器与被检测体之间的位置关系的立体图。图14是表示输入本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的输出信号并进行运算处理的运算装置的结构的方块图。图15至图18表示本实施例的电梯的位置检测装置中的检测器的位置与输出之间的关系。图19是对图14的运算装置的动作进行说明的流程图。此外，省略了与第1实施例相同的作用以及结构的说明。
在本实施例中，检测器2相对于被检测体1的被检测面，以隔开规定间隙(间距)的方式设置，并且在移动方向3上移动。也就是说，本实施例与第1实施例的不同之处在于，在本实施例中使用一个检测器来检测被检测体1的位置。
本实施例的目的在于使用涡流式检测器对检测器2最先通过的缘部5-3L的相反侧的缘部5-4L进行精度与光电式检测器相等的检测。
如图14所示，本实施例的运算装置17与第1实施例的运算装置7大致相同，其被构成为具有A/D变换器10和微型计算机11。
以下参照图15至图18对本实施例的动作进行说明。各图的(a)表示从图13的箭头4所示方向观察时的检测器2与被检测体1之间的位置关系，(b)表示位于(a)所示位置处的检测器2的输出2S。
首先，在图15的状态下，在检测器2的相对向方向上不存在被检测体1，检测器2位于被检测体1的开放空间。因此，检测器2的输出为恒定值V₁。此时的输出V₁被存储在存储器中。
此后，在检测器2移动而成为图16所示的状态时，检测器2通过缘部5-3L而到达被检测体1上。此时，检测器2的输出如图16的(b)所示。也就是说，检测器2在通过被检测体1的缘部5-3L时，其输出因受到被检测体1的影响而降低，此后该输出表示V₂并保持一定的状态。此时的V₂的输出被存储在存储器内。
在该状态下，通过使用存储在存储器中的V₁和V₂，在转变为图17所示的状态前，用微型计算机11计算中点V_M＝(V₁+V₂)/2。该计算结果在转变为图17所示状态时作为阈值利用。如果微型计算器11的采样速度足够快，则通过在检测器2的输出2S再次出现变化之前随时对中点V_M的值进行更新，能够更为精确地对缘部5-4L进行检测。
此后，在检测器2移动而成为图17所示的状态时，检测器2的中心位于被检测体1的缘部5-4L的上方。此时，检测器2的输出为V_M。在此，由于在图16所示的状态下已经求出了中点V_M，所以通过依次对检测器2的变化中的输出和作为计算结果的V_M进行比较，能够判断出检测器2是否已经到达缘部5-4L上。由此，在检测出检测器2已经到达缘部5-4L上时，通过微型计算器11输出检测输出6S。
在输出检测输出6S后，如图18所示，检测器2离开被检测体1上而在开放空间中移动。
以下参照图19对用于检测被检测体1的缘部5-4L的微型计算机11的具体处理步骤进行说明。
首先，在步骤S11中，对检测器2的输出2S进行N次采样，将采样结果读入到A/D变换器10中，并且将这些采样的变换值存储在存储器中。
此后，在步骤S12中，计算在步骤S11中得到的输出值2S的变动率(例如与采样次数的平均值之间的差异)，判断该变动率是否在设定值(a％)以上。
在此，当判断N次采样的变动率在设定值(a％)以上时，进入步骤S13，判断为检测器2正在通过被检测体1的缘部5-3L，并将变动率达到设定值以上前的N次采样的平均值作为V₁存储在存储器中。
然后，在步骤S14中，对检测器2的用于计算中点V_M的输出值V₂进行M次采样，并读取采样的结果，同时将这些采样的变换值存储在存储器中。
在下一个步骤S15中，计算在步骤S14中读取的输出值的变动率(例如与采样次数的平均值之间的差异)，判断该变动率是否在设定值(b％)以上。
在此，当判断M次采样的变动率在设定值(b％)以上时，进入步骤S16，判断为检测器2正在通过被检测体1的缘部5-4L，并将变动率达到设定值(b％)以上前的M次采样的平均值作为V₂存储在存储器中。
此后，在步骤S17中，根据存储在存储器中的V₁和V₂的值，采用公式V_M＝(V₁+V₂)/2来计算检测器位于被检测体1的缘部5-4L上时的输出的推算值即中点V_M。
然后，在步骤S18中，读取检测器2的当前的输出2S，并在下一个步骤S19中对中点V_M和检测器2的输出值2S进行比较，判断检测器2的输出值2S是否在V_M以上。
此后，当判断检测器2的输出值2S在V_M以上时，进入步骤S20，判断为检测器2的中心正好到达被检测体1的缘部5-4L上，并输出表示检测到了缘部5-4L的输出6S。
在本实施例中，被检测体1在移动方向3上的长度21至少是在检测器2位于被检测体1上时能够稳定地检测出输出V₂的长度，只要能够确保这一长度，则没有特别的限制。
在本实施例中，通过预先根据检测体2通过被检测体1的一个缘部5-3L时的变化前和变化后的输出值求出检测器通过该缘部5-3L时的输出推算值，此后，将检测器2通过被检测体1的另一个缘部5-4L时的输出值与输出推算值进行比较，由此能够使用1个检测器对被检测体的缘部5-4L的位置进行精度与光电式检测器相等的检测。因此，根据本发明，即使使用涡流式检测器等取向性较弱的检测器，也能够对缘部进行精度与光电式检测器相等的检测。
实施例4
在第1至第3实施例中，将中点V_M作为输出推算值使用，而在本实施例中，则使用中点以外的输出推算值来检测被检测体的位置，以下对其示例进行说明。具体来说是，通过对各个检测器2a、2b的输出特性进行线性补偿，由此，能够将与离开被检测体的缘部一定距离的位置相对应的输出值设定为输出推算值。
图22是表示将中点V_M以外的值作为输出推算值使用时用于使检测器2b检测被检测体1的位置的运算装置的结构的方块图。
如图22所示，运算装置30被构造成具有标准信号输出电路31和比较电路32。在标准信号输出电路31中，例如通过输入图1的检测器2a通过被检测体1上时的输出信号33以及检测器2b处于开放空间时的输出信号34，进行规定的运算处理，由此来输出与被检测体1上的位置相对应的标准信号35。此后，标准信号35与检测器2b的输出信号36一起输入比较电路32并依次进行比较，同时将该比较结果作为检测器2b的与被检测体1上的位置相对应的输出信号37输出。
通过如此构成运算装置30，即使不将中点V_M作为输出推算值算出，也能够和第1至第3的实施例一样高精度地检测出被检测体的位置。
实施例5
在实施例1至3中，通过微型计算机来处理从检测器得到的信号，由此来检测被检测体的缘部，但在本实施例中，对使用运算放大器等模拟IC来取代微型计算机11以对被检测体的缘部进行检测的示例进行说明。
在实施例1至3中，在对被检测体的缘部检测进行处理时，只需要进行简单的四则运算和比较，因此，例如通过使用运算放大器等，可以只用运算放大器和逻辑IC等硬件来构成处理装置，如此，可以不使用微型计算机11。
图23是表示用硬件40来置换微型计算机11时的示例的方块图。在该硬件40中，检测器2a的检测输出(V₁、V₂)在加法电路41中进行加法运算，并在1/2放大器42中衰减，此后作为一个输入信号输出到比较器43。由规定的电压源44输出的在空气中传输的一定的检测器输出(V₁)被输入到加法电路41中。检测器2b的检测输出作为另一个输入信号输出到比较器。在输入信号输入到比较器后，在比较器中进行比较，并且输出检测输出6S。
在本实施例中，只是由硬件部分40置换了包含微型计算机11的被检测体用的运算装置7，所以，可以用来对实施例1至3的微型计算机部分进行置换，这是显而易见的。
通过以上述硬件来构成处理装置，与使用安装了软件的微型计算机来构成处理装置的场合相比，能够构成可靠性和灵敏度更高的系统。
实施例6
在本实施例中，对应用了本发明的位置检测装置的电梯设备进行说明。图24是表示应用了第1至第3实施例的位置检测装置的电梯设备的剖面示意图。
电梯轿厢50由主吊索51悬吊并在升降通道内升降移动。电梯轿厢50的上部安装有检测器52，该检测器52的检测面朝向与安装在升降通道的壁面部分53上且设置高度与各个楼层地板的高度位置相对应的被检测体54相对向的方向。检测器52与未图示的运算装置以及通知装置等电连接，例如，当检测器52检测到被检测体54的位置时，检测器52输出检测信号，并且通过通知装置向电梯的控制装置输出检测信号。如图所示，当电梯轿厢50停靠在各个楼层时，楼层侧的地板面55和电梯轿厢50的地板面56的高度一致，楼层侧的电梯门57和电梯轿厢门58的位置也相一致。
在上述电梯设备中，随着电梯轿厢50的移动，设置在电梯轿厢上的检测器52接近设置在电梯轿厢要停靠的楼层(N层)的升降通道的被检测体54，当检测器52检测到被检测体54时，例如从运算装置通过通知装置向电梯的控制装置输出检测信号。由此，控制装置例如输出停止信号以停止主吊索51的卷扬运行。在此，被检测体的安装位置被设定在恰当的位置上，由此使得电梯轿厢的地板面56与楼层侧的地板面55相一致。
根据本实施例的电梯设备，由于能够对被检测体进行精度与光电式检测器相等的检测，因此能够高精度地对电梯轿厢的停靠位置进行定位，并且由于使用了涡流式检测器和静电电容式检测器，从而具有优异的耐环境性，由此，能够使用在例如容易受到太阳光和反射光等外部因素影响的外壁面由玻璃制成的观光电梯等中。