MIRS1704-DSGN-0004 エレベーター機能基本設計書

名称	MIRS1704 エレベーター機能基本設計書
番号	MIRS1704-DSGN-0004

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A01	2017.11.15	松藤由郁		初版

ドキュメント内目次

1.はじめに
2.メカ分野
3.エレキ分野
4.ソフト分野

1.はじめに

本ドキュメントは、エレベーター機能についての基本設計書である。

2.メカ分野

2.1 操作盤設置用子機の概要
学内での運搬装置としてMIRSを運用するにあたり、階をまたいでの運用は必須といえる。
しかし、MIRS単体での階段の上り下りは困難である。そこで、エレベータの使用を検討するに至った。
MIRS本機にエレベータのボタンを押下する機構を搭載することは、今回の計画の予算、他の実装項目との時間制限的に不可能と判断した。
そこで、エレベータの操作盤に直接取り付けるタイプの子機を製作することとした。
また、実物のエレベータを使用することは実質不可能であるため、展示用に模擬エレベータを作成することとした。

2.2 製作する機体の個数と名称
・二階乗場操作盤設置用子機
二階に設置するための子機。乗場操作盤の操作とMIRS本体、カゴ操作盤設置用子機と交信をする。
Fig1

Fig1 二階乗場操作盤設置用子機(全体図) Fig2 二階乗場操作盤設置用子機(主要サイズ)

・カゴ操作盤設置用子機
カゴ内に設置するための子機。大きく二つの箱で構成される。開閉ボタンを含めた操作盤の操作とMIRS本体、カゴ操作盤設置用子機と交信をする。

Fig4

Fig3 カゴ操作盤設置用子機(全体図)

Fig5

Fig4 カゴ操作盤設置用子機（階指定部）主要サイズ Fig5 カゴ操作盤設置用子機（開閉部）主要サイズ

・模擬エレベータ
カゴ内の操作盤および乗り場表示板、乗り場操作盤を一括制御する。

全体図を以下に示す。 Fig4

Fig6 模擬エレベータ全体図

子機はPICマイコンによって制御する。
ボタン押下はサーボモータを用いる。MOS-FETを併用することで、ボタンの長押しを実現する。
MIRSとの通信は赤外線を使用。MIRS本機から目的階情報を受信、またMIRS本機へ到着信号を発信する。
この信号はMIRSにとっての停止目標にもなっている。
フォトリフレクタを用いエレベータの扉の開閉をカゴの内外から常時監視、相互通信を行うことで、MIRSが扉に挟まれることを防ぐ。

模擬エレベータは、階移動は行わないもののその他の表示板、操作盤の動作を実物に忠実に再現する。
二度押しで階指定が解除される機能も盛り込む。

3.エレキ分野

各仕様について示す。
①電源仕様
単三乾電池を4本直列の6Vにする。電源安定化のため、三端子レギュレータを用い5Vに変換して使用する。（三機とも同一仕様）

②表示部・操作部仕様
子機本体ボタン：子機がエレベータ本体のボタンを覆ってしまう。そこで人間の入力を受け付け、子機で間接的にボタンを押す。

③センサ・I/F仕様
カゴ操作盤設置用子機、一階乗場操作盤設置用子機、二階乗場操作盤設置用子機の各仕様を下に示す。

table1 カゴ操作盤設置用子機

種類	個数	機能	接続親機器
赤外線LED	5	MIRS本機との交信用	PIC
フォトトランジスタ(赤外線)	5	MIRS本機との交信用	PIC
フォトトランジスタ	5	エレベータボタンのランプの点灯の有無によるボタン押下検知	PIC
サーボモータ	5	エレベータ操作盤のボタン押下用	PIC

table2 二階乗場操作盤設置用子機

種類	個数	機能	接続親機器
赤外線LED	5	MIRS本機との交信用	PIC
フォトトランジスタ(赤外線)	5	MIRS本機との交信用	PIC
フォトトランジスタ	2	エレベータボタンのランプの点灯の有無によるボタン押下検知	PIC
サーボモータ	2	エレベータ操作盤のボタン押下用	PIC

table3 模擬エレベータ

種類	個数	機能	接続親機器
昇降矢印LED	2	エレベータの仮想状態の表示	PIC
操作盤ボタン	5	上昇、下降と目的階の入力	PIC
7segLED	1	エレベータの仮想階の表示	PIC
操作ボタンLED	1	ボタンが押下されたことを示す	PIC

4.ソフト分野

4.1 二階乗場操作盤設置用子機
Arduinoとの相互通信（赤外線通信）
乗り場操作盤の押しボタンの押下と指定ボタンの押下状況の把握。
カゴ操作盤設置用子機と通信を行い、MIRSがカゴから完全に出るまでドアを開け続ける

システム構成図を以下に示す。

Fig8

Fig7 二階乗場操作盤設置用子機システム構成図

4.2 カゴ操作盤設置用子機
Arduinoとの相互通信（赤外線通信）
カゴ操作盤の各ボタンの押下と指定ボタンの押下状況の把握
各階乗場操作盤設置用子機と通信を行い、MIRSがカゴから完全に出るまでドアを開け続ける
現在のカゴの位置をマイコン内に記録、この値をMIRSに送信する

システム構成図を以下に示す。

Fig9

Fig8 カゴ操作盤設置用子機システム構成図

4.4 模擬エレベーターシステム構成図を以下に示す。

Fig11

Fig9 模擬エレベータシステム構成図

4.3 動作

① MIRSが乗場操作盤設置用子機と通信する。MIRSはその場で待機する。
② 乗場操作盤設置用子機がカゴ操作盤設置用子機と通信し、エレベーターの扉を開けた状態にする。
③ 乗場操作盤設置用子機がMIRSと通信して、MIRSにエレベーター内に入るよう命令。
④ MIRSがエレベーター内に入る。
⑤ MIRSがカゴ操作盤設置用子機と通信し、エレベーターを閉める。次にエレベーターが開くまでの間、MIRSとカゴ操作盤設置用子機は通信を続ける。
⑥ エレベーターが動き、目的階に到着する。 ⑦ エレベーターが開き、乗場操作盤設置用子機とカゴ操作盤設置用子機が通信する。
⑧ カゴ操作盤設置用子機がエレベーターの扉を開けた状態にする。
⑨ カゴ操作盤設置用子機がMIRSと通信し、MIRSにエレベーターの外に出るよう命令。
⑩ MIRSがエレベーターから出る。
⑪ MIRSが乗場操作盤設置用子機と通信する。
⑫ 乗場操作盤設置用子機がカゴ操作盤設置用子機と通信し、エレベーターの扉を閉める。

Fig10

Fig10 動作

MIRS DATABASE