エレベーター
【課題】
乗りかごの位置や速度を高精度に検出し、信頼性を高める。
【解決手段】
昇降路１に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体３と、昇降路１に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブル７と、乗りかご２に、かつ音響信号伝導体３に近接するように取り付けられ音響信号を検出して電気信号に変換する信号検出器９と、乗りかご２に、かつ漏洩同軸ケーブル７に近接するように取り付けられ漏洩同軸ケーブル７へ電波信号を発信する信号出力アンテナ１０と、音響信号伝導体３の一端から音響信号を送出する信号入力器５と、を備え、信号入力器５で呼び出し信号として音響信号を送り出し、信号検出器９で検出して電波信号を信号出力アンテナ１０から発信し、漏洩同軸ケーブル７で応答信号として受信する。
乗りかごの位置や速度を高精度に検出し、信頼性を高める。
【解決手段】
昇降路１に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体３と、昇降路１に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブル７と、乗りかご２に、かつ音響信号伝導体３に近接するように取り付けられ音響信号を検出して電気信号に変換する信号検出器９と、乗りかご２に、かつ漏洩同軸ケーブル７に近接するように取り付けられ漏洩同軸ケーブル７へ電波信号を発信する信号出力アンテナ１０と、音響信号伝導体３の一端から音響信号を送出する信号入力器５と、を備え、信号入力器５で呼び出し信号として音響信号を送り出し、信号検出器９で検出して電波信号を信号出力アンテナ１０から発信し、漏洩同軸ケーブル７で応答信号として受信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降路を移動する乗りかごの位置と速度を検出し、それに基づき運行制御するエレベーターに関し、特に２本以上の昇降路空間を複数の乗りかごが循環移動する循環式マルチカーエレベーターに好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、昇降路に１台の乗りかごを運行するエレベーターは、着床時にドア付近で精度良く位置を検出すれば良く、非常時は調速機により速度超過を検出すれば良かった。そこで、運転中の位置・速度を検出するため、駆動モータの軸にエンコーダを取り付けたり、ロープと駆動プーリの滑り等により位置検出の誤差が累積することを防ぐため昇降路のドア付近に遮へい板を設け、その通過を検出し、エンコーダの位置検出値を遮へい板の位置に合わせて補正したり、することが行われている。
また、乗りかごの走行路に並行させて無端状のガバナロープを張り、機械室側のプーリに巻きかけ調速機を取り付け、乗りかごが定格速度を超えて落下するときに、駆動モータを止め、非常止めを作動させている。
【０００３】
さらに、昇降路を複数の乗りかごで共有するマルチカーエレベーターは、乗りかご同士が衝突しないように、それぞれの乗りかごの位置と速度を常に正確に把握して制御する必要がある。そのため、乗りかごに取り付けたローラを昇降路の上下にわたって据え付けてあるガイドレールに押し当て、ローラの回転量を検出すること、乗りかご上から先行する乗りかごに向かって光や電波等を放射し、その反射信号を利用して２台の相対距離を求めること、これらの位置情報を無線通信により機械室にあるエレベーター制御装置に送ること、が知られ、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
さらに、強磁歪性素材のワイヤの中を超音波の音響信号が均一の速度で伝播する特性を利用し、伝搬時間より乗りかごの位置を検出することが知られ、例えば特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８６６５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術において、乗りかごの上に検出器を設置する特許文献１に記載のものは、位置や速度の情報を無線により機械室に送るため、無線通信の負担が大きく外乱に対する信頼性の確保が困難であった。また、音響信号伝導体を用い単に、伝搬時間を利用する特許文献２に記載のものは、同一昇降路内で複数の乗りかごの位置，速度を検出することは困難であり、到底、マルチカーエレベーターに用いることができるものではなかった。
【０００７】
本発明の目的は、同一昇降路内であっても複数の乗りかごの位置や速度を高精度に検出し、信頼性を高めることにある。また、他の目的は、上下方向のみならず横方向に乗りかごが移動したとしても、機器の干渉が無く安定して位置の把握を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ前記音響信号を検出して電気信号に変換する信号検出器と、前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルへ電波信号を発信する信号出力アンテナと、前記音響信号伝導体の一端から音響信号を送出する信号入力器と、を備え、前記信号入力器で呼び出し信号として音響信号を送り出し、前記信号検出器で検出して電波信号を前記信号出力アンテナから発信し、前記漏洩同軸ケーブルで応答信号として受信するものである。
【０００９】
また、本発明は、昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルから電波を受信する信号受信アンテナと、前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ、前記音響信号伝導体へ音響信号を送出する信号出力器と、前記漏洩同軸ケーブルに電波信号を発信する信号発生器と、前記音響信号伝導体の一端に音響信号を検出する信号検出器と、を備え、前記信号発生器で呼び出し信号として電波を発信し、前記信号受信アンテナで検出して音響信号を前記信号出力器から前記音響信号伝導体に応答信号として送出するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、音響信号伝導体と漏洩伝送路を用いて乗りかごの位置や速度を検出することができるので、無線通信の負担が小さく、ロープの切断や滑りに影響されること無く乗りかごの位置を高精度に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照して、昇降路１の中を上下に移動する乗りかご２の位置を検出することについて説明する。
昇降路１の上下に沿って線状の音響信号伝導体３を設置する。音響信号伝導体３の上端部に制御装置４から発せられる電気信号を音響信号に変換して音響信号伝導体３の中に音響信号を発生させる信号入力器５を配置する。また、音響信号が音響信号伝導体３の端部で反射して外乱とならないように、両端に減衰器６を取り付ける。
さらに、昇降路１の上下にわたって漏洩同軸ケーブル（漏洩伝送路）７を設置する。漏洩同軸ケーブル７は受信アンテナとして機能し、上下に長く延びた昇降路１の全域で電波信号を受信する。受信した電波信号は、増幅器８により増幅し、制御装置４に入力する。
【００１２】
乗りかご２に、音響信号伝導体３に僅かな隙間で近接する位置に信号検出器９を取り付ける。信号検出器９は、音響信号伝導体３の中を伝播して届く音響信号を検出して電気信号に変換する。さらに、漏洩同軸ケーブル７に僅かな隙間で近接する位置に信号出力アンテナ１０を取り付ける。
【００１３】
次に、動作を説明する。
制御装置４は、所定の時間間隔で呼び出し信号を生成し、信号入力器５によって音響信号伝導体３の中に呼び出し信号を送り出す。呼び出し信号は音響信号伝導体３の中を均一の速度で伝播し、乗りかご２の位置に到達する。乗りかご２に取り付けた信号検出器９は、呼び出し信号を検出すると、即座に信号出力アンテナ１０より応答信号を発信する。
漏洩同軸ケーブル７は信号出力アンテナ１０の近傍で応答信号を受信し、増幅器８で増幅した電気信号を制御装置４に入力する。制御装置４は、呼び出し信号の発生時間と応答信号の受信時間の時間差より、乗りかご２の位置を求める。
【００１４】
音響信号伝導体３の信号伝播速度をｖw とし、呼び出し信号と応答信号の時間差をΔｔとし、信号入力器５や信号検出器９の内部処理時間による既知の遅れ時間をｔ0 とすると、乗りかご２の位置ｘcは、ｘc＝ｖw×（Δｔ−ｔ0）として求めることができる。なお、応答信号は光速で瞬時に伝わるので、遅れ時間は十分小さく無視できる。
【００１５】
また、音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を逆に使っても良い。つまり、増幅器８を信号発生器とし、信号入力器５を信号検出器に置き換えることにより、漏洩同軸ケーブル７を使って呼び出し信号を送り出し、音響信号伝導体３を使って応答信号を検出しても良い。
【００１６】
次に、速度検出について説明する。
第１の方法は、呼び出し信号を所定の微小時間間隔Δｔで発信して位置ｘ1，ｘ2を求め、微小時間に移動した距離Δｘ＝ｘ2−ｘ1を時間間隔Δｔで割って速度を求める。
第２の方法は、呼び出し信号を２つのパルス信号で与える。乗りかご２が静止している時は信号検出器９が検出するパルス間隔は変わらないが、乗りかご２が上方に移動中の時は検出パルス間隔が短くなり、下方に移動中の時はパルス間隔が長くなる。呼び出しのパルス間隔をΔｔとし、音響信号伝導体３の信号伝播速度をｖw とし、検出したパルス間隔をΔｔ′とすると、乗りかご２の速度ｖcは、ｖc＝（ｖw×Δｔ）／Δｔ′−ｖwとして求めることができる。この方法は、制御装置４と図示しないかご上の制御装置の両方で速度ｖc を計算することができる。よって、後述の通り乗りかご２自身で異常な速度上昇を検知して非常止めを作動させることができる。
【００１７】
第３の方法は、呼び出し信号に正弦波による一定の初期波長を与える。乗りかご２が静止している時は呼び出し検出器９が検出する波長は変わらないが、乗りかご２が上方に移動中の時はドップラ効果により波長が短くなり、下方に移動中の時は波長が長くなる。初期波長をλとし、音響信号伝導体３の信号伝播速度をｖw とし、信号検出器９が検出する波長をλ′とすると、乗りかご２の速度ｖc は、ｖc＝ｖw×（１−λ′／λ）として求めることができる。この方法は図示しないかご上の制御装置で速度ｖc を計算することができる。ただし、検出した呼び出し信号と同一波長の応答信号を送信しないと、制御装置４で速度を計算することができない。
【００１８】
第４の方法は、検出器９の検出波形を微分して速度を検出する。検出器９の出力波形Ｅは概正弦波形状であり、速度に応じて波長が変化する。これに従い、出力波形Ｅの中央部でＥが＋から−に変化する点の傾きの大きさも速度に応じて変化する。そして、出力波形Ｅの微分波形Ｅ′の最大値は、出力波形Ｅが＋から−に変化する点の傾きを表す。そこで、検出器９に微分回路を付加して最大値を測定することにより、直接速度を検出することができる。
【００１９】
図２に漏洩同軸ケーブル７と信号出力アンテナ１０の形状を示す。漏洩同軸ケーブル７の漏洩孔１１は、片面の狭い範囲に集中させ、アンテナとしての受信範囲を必要最低限に限定する。また、信号出力アンテナ１０の形状はＵ字にして指向性を高め、電波の輻射角度を必要最低限にする。このような形状工夫により、応答信号を制御装置４に確実に伝えることができる。
なお、外乱による通信障害の恐れが無く特別な信号出力アンテナ１０が不要の場合は、無線ＬＡＮでよく用いられている平面型アンテナ等の指向性のあるアンテナを用いても良い。
【００２０】
次に、循環式のマルチカーエレベーターに適用した例を説明する。
まず、図３を用いて２本分の昇降路１の中を複数の乗りかご２が循環移動するマルチカーエレベーターの構造を説明する。
上下に複数のプーリ１２を円弧状に配置して循環ロープ１３を構成し、２組の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒを乗りかご２の前後に配置する。乗りかご２上部の対角上に２つのロープ締結部１４Ｆ，１４Ｒを取り付け、乗りかご２を前後の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒに固定する。図３では、前後の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒをそれぞれ１本の線で描いているが、実際には複数の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒで構成する。そして、各乗りかご２をそれぞれ異なる循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒに固定する。本実施例では、循環ロープ１３の対向する位置に２つの乗りかご２を固定し、相互に自重を打ち消すようにしている。
上部の駆動プーリ１２Ｕは、前後にずらして配置しており、それぞれ異なる循環ロープ１３が巻きかけられている。各駆動プーリ１２Ｕをそれぞれの駆動モータ１５で動かすことによって、各循環ロープ１３を個別に動かす。その結果、複数の乗りかご２を独立して駆動することができる。
【００２１】
昇降路１上部の機械室１６には、それぞれの乗りかご２を駆動する複数の駆動モータ
１５と、これら駆動モータ１５を制御するエレベーター制御装置１７がある。
通常の運行制御においては、エレベーター制御装置１７はモータ駆動軸や駆動プーリに取り付けたエンコーダにより位置と速度を検出できる。
さらに、非常時も乗りかご２の位置と速度を検出する。つまり、ロープが滑ったり、ロープが切断したりしても常に位置・速度を確実に測定可能とする。そして、乗りかご２間の相対距離と相対速度を監視し、必要があれば駆動モータ１５の主ブレーキ１８を作動させたり、非常止め装置等を作動させたりする。
エレベーターの駆動モータ１５は、電源遮断で作動する電磁式の主ブレーキ１８が取り付けてある。平常時は、エレベーター制御装置１７は主ブレーキ１８の電源をＯＮ／OFFしてブレーキを制御するが、非常時は、駆動系の電源供給を遮断することにより、駆動モータ１５を確実に停止させて主ブレーキ１８を作動させる。
【００２２】
循環式マルチカーエレベーターの昇降路１は、左右２本の縦走行路１９と、円弧を描いて隣の走行路に横移動する上下の横走行路２０に分割できる。特に、縦走行路１９で乗りかご２同士が衝突しないように各乗りかご２の位置と速度を測定する必要がある。これに対して、横走行路２０は１台の乗りかご２しか入るスペースが無いため、衝突の心配は無い。ただし、この区間で乗りかご２の有無を監視して、乗りかご２がある場合は他の乗りかご２のこの区間への侵入を防止する必要がある。横走行路２０とその前後における移動の制約について、詳細は後述する。
【００２３】
左右それぞれの縦走行路１９Ｌ，１９Ｒで乗りかご２の位置を検出するために、音響信号伝導体３は、左右それぞれの縦走行路１９Ｌ，１９Ｒに必要となる。音響信号伝導体３が横走行路２０で乗りかご２と干渉しないように、左縦走行路１９Ｌの左側と右縦走行路１９Ｒの右側に配置する。漏洩同軸ケーブル７も同様に配置する。よって、乗りかご２の左右に信号検出器９と信号出力アンテナ１０を配置する必要がある。
【００２４】
上下の横走行路２０には、近接センサ２１を複数配置して、横走行路２０における乗りかご２の有無を検出する。近接センサ２１を３箇所に配置することにより、横走行路２０侵入直後から横走行路２０を脱出する直前までの間、横走行路２０の全域で乗りかご２を検出できるようにしている。
【００２５】
近接センサ２１の代わりに、昇降路１側壁に光学式または超音波式の変位センサ２２を配置して横方向から乗りかごの位置を検出して横走行路２０の乗りかご２の有無を検出しても良い。横走行路２０の直前と直後にある乗りかご２を検出できる位置に昇降路の左右側から中心に向けて変位センサ２２を配置する。そして、横移動による変位量を検出して、横走行路２０における乗りかご２の有無と、その正確な位置，速度を検出する。
【００２６】
次に、図５を用いて、各部の位置関係を詳しく説明する。図５は、昇降路１を上から見た断面図で、左右の縦走行路１９に乗りかご２がある。
乗りかご２の前後には循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒがあり、乗りかご２が横走行路を通過するときに、循環ロープ１３の上をロープ締結部１４が通過する。よって、乗りかご２の前後に音響信号伝導体３や漏洩同軸ケーブル７を配置するのは難しい。
【００２７】
昇降路１に設置する音響信号伝導体３と乗りかご２に取り付ける信号検出器９は５〜
１０mm程度の近距離に配置する必要がある。また、外乱の影響を受けにくくするため、漏洩同軸ケーブル７と信号出力アンテナ１０もできるだけ接近させて配置した方が良い。よって、循環ロープ１３を挟んで距離を隔てて、乗りかご２の前後に音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を配置することは難しい。
【００２８】
乗りかご２の左右側面には、ガイドローラ２３が取り付けてあり、ガイドレール２４で乗りかご２の左右を支持している。しかし、横走行路では、乗りかご２はガイドレール
２４から外れて隣の走行路２５に横移動する。よって、左右の走行路２５の中間部に、音響信号伝導体３や漏洩同軸ケーブル７を配置するのは難しい。
【００２９】
そこで、循環ロープ１３，ロープ締結部１４，乗りかご２に干渉しないように、左走行路２５Ｌの左側と右走行路２５Ｒの右側に音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を配置する。そして、乗りかご２の左右両側に信号検出器９と信号出力アンテナ１０を配置し、左走行路２５Ｌでは左側の機器を使い、右走行路２５Ｒでは右側の機器を使う。
【００３０】
乗客の行先階やドアの開閉指示等、かご上制御装置とエレベーター制御装置の一般制御信号は、無線ＬＡＮを用いて通信する。その際、他の乗りかご２が電波の障害物となるので、アクセスポイントのアンテナにも漏洩同軸ケーブル２６を使う。さらに、昇降路１内で電波の反響による干渉を防ぐため、漏洩同軸ケーブルに向けてできるだけ近くに指向性のある平面型アンテナ２７を乗りかご２に取り付ける。
【００３１】
一般制御信号は、横走行路においても常に通信を維持する必要がある。乗りかご２の前後であれば、横走行路においても距離が離れないようにアンテナを配置できる。しかし、部分的に循環ロープ１３が障害物になるので、昇降路１の左右に分割して漏洩同軸ケーブル２６を配置し、それぞれに対応する平面型アンテナ２７を乗りかご２に配置する。
【００３２】
このとき、無線ＬＡＮの電波が位置・速度検出の漏洩同軸ケーブル７に干渉しないように、２つの漏洩同軸ケーブル７，２６は、できるだけ離れた位置に配置する。無線ＬＡＮの漏洩同軸ケーブル２６を乗りかご２の左前と右後に配置することから、左側の位置検出用漏洩同軸ケーブル７Ｌを後方に、右側の位置検出用漏洩同軸ケーブル７Ｒを前方に配置している。なお、応答信号と制御信号を確実に分離できる場合は、漏洩同軸ケーブル７，２６を共用しても良い。
【００３３】
なお、呼び出し信号と応答信号の伝達に音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を逆に使う場合は、増幅器８を信号発生器とし、信号入力器５を信号検出器とし、乗りかご２に取り付ける信号出力アンテナ１０を信号受信アンテナとし、信号検出器９を信号出力器とすれば良い。
【００３４】
上記例は、左右の機器の切替動作が煩雑で、必要な機器の数も多い。これを考慮して、乗りかごの背面に信号検出器９と信号出力アンテナ１０を取り付けた例を図６に示す。
乗りかご２の後方に左側の循環ロープ１３Ｒがあるため、左側縦走行路１９Ｌの音響信号伝導体３Ｌと漏洩同軸ケーブル７Ｌは、横走行路２０で循環ロープ１３Ｒに干渉しないように配置する。漏洩同軸ケーブル７Ｌは、曲げることができるので容易に干渉を回避できる。しかし、音響信号伝導体３Ｌは、曲げない方が良好に測定できるので、全体が循環ロープ１３Ｒの内側に収まるように配置する。ただし、測定範囲を確保するため、音響信号伝導体３Ｌの減衰器６Ｌと信号入力器５Ｌは、縦走行路１９Ｌの外側にはみ出して配置する。さらに、横走行路２０で循環ロープ１３Ｒが作るアーチの内側空間を利用して配置する。アーチのスペースを広く使うため、音響信号伝導体３Ｌはできるだけ右に配置した方が良い。これにより、縦走行路１９Ｌ全域にわたって音響信号伝導体を張ることができる。
【００３５】
図７は、他の実施例の昇降路１を上から見た断面図である。かご２の横移動で信号出力アンテナ１０と漏洩同軸ケーブル７が干渉しないように、第２の実施例に比べて間隔を離して配置する。同様に、音響信号伝導体３と信号検出器９の間隔も離して配置する。よって、第２の実施例よりも信号送受信性能が優れた機器が要求される。
【００３６】
無線ＬＡＮの漏洩同軸ケーブル２６は、左側走行路２５Ｌの左と、右側走行路２５Ｒの右に配置する。また、乗りかご３の左右に無線ＬＡＮ用の平面型アンテナ２７を取り付ける。横走行路で漏洩同軸ケーブル２６と平面型アンテナ２７の距離が離れるので、第２の実施例よりも強い電波で通信する必要がある。しかし、位置検出装置の漏洩同軸ケーブル７から十分離れているので位置検出装置に悪影響を与える心配は無い。なお、応答信号と制御信号を確実に分離できる場合は、漏洩同軸ケーブル７，２６を共用しても良い。
【００３７】
位置・速度検出装置は、呼び出し信号を発信してから、一定時間たっても応答信号が得られない場合、検出した位置・速度が前回の位置・速度に対して著しく離れていて整合性がとれない場合、自身の故障として検出する。
循環ロープ１３が切断するなどして、乗りかご２が急速に落下する場合、位置・速度センサにより乗りかご２の落下を検出できるので、最初に駆動モータ１５の主ブレーキ１８を作動させる。その後、乗りかご２の非常止めを作動させる。
非常止めを作動させるには、乗りかご２自身で速度検出すれば良い。つまり、ロープ切断時は自由落下により速度が急激に増加することから、異常な速度上昇を検出したときに乗りかご２自身の制御装置で判断して非常止めを作動させる。
乗りかご自身で速度を検出しない場合は、乗りかご２に速度変化検出装置を取り付ける。速度変化検出装置は、回転軸にタコジェネレータ等の回転検出器を取り付けたローラで構成し、これをガイドレール２４等に接触させる。
【００３８】
次に、図８を用いて、横走行路２０とその前後の移動について説明する。
図８（ａ）のように、横走行路２０の直前に先行する乗りかご２ｆが停止中のとき、後続かご２ａは、所定の最小かご間隔Ｌ以下に近づくことはできない。この間隔Ｌは、乗りかごが異常な動作をして緊急に止めるときの制動距離に応じて設定すればよい。
【００３９】
その後、図８（ｂ）のように、先行かご２ｆが進みだして横走行路２０に侵入した後も、後続かご２ａは停止し続ける。その理由は、横走行路２０の近くでガイドレール２４が無くなる部分があるため、非常止めによる制動特性が不安定になるので、不用意に乗りかご２同士を近づけられないからである。
【００４０】
そして、図８（ｃ）のように、先行かご２ｆが完全に横走行路２０から脱出したら、後続かご２ａは進むことができる。ただし、先行かご２ｆが横走行路２０の出口付近にあるときは、後続かご２ａは横走行路２０の直前までしか進むことができない。特に、図８の（ｄ）のように２つの乗りかご２ｆ，２ａが左右に並んだときは、先行かご２ｆも後続かご２ａも横走行路２０に侵入することはできない。
【００４１】
図８（ｅ）に示すように、先行かご２ｆが動き始めても、後続かご２ａは横走行路に侵入することができない。なぜなら、横走行路２０に侵入すると横に移動するので、先行かご２ｆの下部側面に衝突するからである。
【００４２】
図８（ｆ）に示すように、先行かご２ｆが最小かご間隔Ｌ以上の高さまで移動したら、後続かご２ａは横走行路２０に進入することができる。
【００４３】
以上の制約を守るため、先に述べた通り近接センサ２１を横走行路２０の３箇所に配置する。一つは、横走行路２０進入直後の乗りかご２を検出する位置に配置し、一つは横走行路２０の中心に配置し、一つは横走行路２０の終了直前の乗りかご２を検出する位置に配置する。
乗りかご２が横走行路２０にあるときは、いずれか１つの近接センサ２１が乗りかご２を検出し、後続かご２を近づけないようにする。横走行路２０の直前と直後は、縦走行路１９なので音響信号伝導体３による位置検出装置により正確な位置を検出する。
よって、図８の（ｄ）のように２つの乗りかご２が左右に並んだ状態を検出することができる。このとき、先行かご２ｆもしくは後続かご２ａが横走行路２０に侵入すると、近接センサ２１ｃまたは２１ａが乗りかご２の進入を検出する。そして、エレベーター制御装置１７は、乗りかごを停止させる。
なお、近接センサ２１の代わりに変位センサ２２を用いる場合、検出距離によって横走行路への進入の有無を判断する。
【００４４】
マルチカーエレベーターの場合、複数の乗りかご２を識別する必要がある。また、走行中に乗りかご２のドアが開いたときに非常停止させる必要があるが、機械室側でこれを検出できない。さらに、かご上での保守運転時の非常停止ボタンも、機械室側で検出できない。これらの制御信号は、一般の制御信号よりも信頼性の高い通信手段を用いることが望ましい。よって、応答信号を数ビットのパルス信号にして、乗りかご２を識別するための情報と、緊急時の制御信号を重畳して与える。
【００４５】
図９に、パルス信号とその内容について整理する。信号の始まりと終わりを表すため、パルスの両端は必ず１とする。間に挟まれた４ビットにより情報を与える。上位３ビットは、乗りかご２の識別番号を表す。下位１ビットは、駆動モータ電源遮断要求の有無を表す。例えば、走行中に乗りかご２のドアが開いた場合に電源遮断による主ブレーキ１８の作動を要求する。
【００４６】
このときに、読み取りエラーが生じた場合に対処するためには、乗りかご２自身が速度変化の有無を検出すれば良い。つまり、電源遮断要求信号が正常に機械室１６に伝わる場合は、十分な減速度で乗りかご２が減速するのを検出できる。逆に、正常に伝わらなければ、そのような減速を検出しない。このようなときに、乗りかご２自身の判断により、非常止めを作動させることができる。さらに、読み取りエラーが起こり得ない信号で、再度、機械室に非常停止信号を伝えることが望ましい。連続ＯＮ信号により、全駆動モータ
１５の電源を遮断して主ブレーキ１８を作動させる。この信号は、縦走行路１９で非常停止ボタンを押したときにも使うことができ、全乗りかご２を停止させる。
【００４７】
先に、速度検出方法のうち第３の方法の場合は、検出した呼び出し信号に応じた波長またはパルス幅で応答信号を発信する必要がある。よって、その信号の後にパルス信号を発信する。
【００４８】
以上によれば、ドアスイッチ等、乗りかご側から機械室側に制御信号を確実に伝達することができ、昇降路にガバナロープが不要となるので昇降路スペースを節約できる。さらに、乗りかごから垂らす信号ケーブルが不要となるので、高揚程の超高速エレベーター等、長大なケーブルによる質量増加を軽減することができる。
【００４９】
また、走行路に複数の乗りかごを有するマルチカーエレベーターに容易に適用することができ、乗りかご側から機械室側に制御信号を伝達することにより、乗りかご同士が衝突しないように運行制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による一実施の形態を示す側断面図。
【図２】一実施の形態の信号出力アンテナ部を示す斜視図。
【図３】マルチカーエレベーターを示す斜視図。
【図４】本発明による他の実施の形態を示す側断面図。
【図５】他の実施の形態による昇降路の上面から見た断面図。
【図６】さらに他の実施の形態を示す側断面図。
【図７】さらに他の実施の形態による昇降路の上面から見た断面図。
【図８】他の実施の形態による横走行路における動作説明図。
【図９】他の実施の形態による応答信号の種類を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１ 昇降路
２ 乗りかご
３ 音響信号伝導体
４ 制御装置
５ 信号入力器
６ 減衰器
７ 漏洩同軸ケーブル
８ 増幅器
９ 信号検出器
１０ 信号出力アンテナ
１１ 漏洩孔
１２Ｕ 駆動プーリ
１２Ｌ プーリ
１３ 循環ロープ
１４ ロープ締結部
１５ 駆動モータ
１６ 機械室
１７ エレベーター制御装置
１８ 主ブレーキ
１９ 縦走行路
２０ 横走行路
２１ 近接センサ
２２ 変位センサ
２３ ガイドローラ
２４ ガイドレール
２５ 走行路
２６ 漏洩同軸ケーブル（無線ＬＡＮ用）
２７ 平面型アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降路を移動する乗りかごの位置と速度を検出し、それに基づき運行制御するエレベーターに関し、特に２本以上の昇降路空間を複数の乗りかごが循環移動する循環式マルチカーエレベーターに好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、昇降路に１台の乗りかごを運行するエレベーターは、着床時にドア付近で精度良く位置を検出すれば良く、非常時は調速機により速度超過を検出すれば良かった。そこで、運転中の位置・速度を検出するため、駆動モータの軸にエンコーダを取り付けたり、ロープと駆動プーリの滑り等により位置検出の誤差が累積することを防ぐため昇降路のドア付近に遮へい板を設け、その通過を検出し、エンコーダの位置検出値を遮へい板の位置に合わせて補正したり、することが行われている。
また、乗りかごの走行路に並行させて無端状のガバナロープを張り、機械室側のプーリに巻きかけ調速機を取り付け、乗りかごが定格速度を超えて落下するときに、駆動モータを止め、非常止めを作動させている。
【０００３】
さらに、昇降路を複数の乗りかごで共有するマルチカーエレベーターは、乗りかご同士が衝突しないように、それぞれの乗りかごの位置と速度を常に正確に把握して制御する必要がある。そのため、乗りかごに取り付けたローラを昇降路の上下にわたって据え付けてあるガイドレールに押し当て、ローラの回転量を検出すること、乗りかご上から先行する乗りかごに向かって光や電波等を放射し、その反射信号を利用して２台の相対距離を求めること、これらの位置情報を無線通信により機械室にあるエレベーター制御装置に送ること、が知られ、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
さらに、強磁歪性素材のワイヤの中を超音波の音響信号が均一の速度で伝播する特性を利用し、伝搬時間より乗りかごの位置を検出することが知られ、例えば特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８６６５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術において、乗りかごの上に検出器を設置する特許文献１に記載のものは、位置や速度の情報を無線により機械室に送るため、無線通信の負担が大きく外乱に対する信頼性の確保が困難であった。また、音響信号伝導体を用い単に、伝搬時間を利用する特許文献２に記載のものは、同一昇降路内で複数の乗りかごの位置，速度を検出することは困難であり、到底、マルチカーエレベーターに用いることができるものではなかった。
【０００７】
本発明の目的は、同一昇降路内であっても複数の乗りかごの位置や速度を高精度に検出し、信頼性を高めることにある。また、他の目的は、上下方向のみならず横方向に乗りかごが移動したとしても、機器の干渉が無く安定して位置の把握を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ前記音響信号を検出して電気信号に変換する信号検出器と、前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルへ電波信号を発信する信号出力アンテナと、前記音響信号伝導体の一端から音響信号を送出する信号入力器と、を備え、前記信号入力器で呼び出し信号として音響信号を送り出し、前記信号検出器で検出して電波信号を前記信号出力アンテナから発信し、前記漏洩同軸ケーブルで応答信号として受信するものである。
【０００９】
また、本発明は、昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルから電波を受信する信号受信アンテナと、前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ、前記音響信号伝導体へ音響信号を送出する信号出力器と、前記漏洩同軸ケーブルに電波信号を発信する信号発生器と、前記音響信号伝導体の一端に音響信号を検出する信号検出器と、を備え、前記信号発生器で呼び出し信号として電波を発信し、前記信号受信アンテナで検出して音響信号を前記信号出力器から前記音響信号伝導体に応答信号として送出するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、音響信号伝導体と漏洩伝送路を用いて乗りかごの位置や速度を検出することができるので、無線通信の負担が小さく、ロープの切断や滑りに影響されること無く乗りかごの位置を高精度に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照して、昇降路１の中を上下に移動する乗りかご２の位置を検出することについて説明する。
昇降路１の上下に沿って線状の音響信号伝導体３を設置する。音響信号伝導体３の上端部に制御装置４から発せられる電気信号を音響信号に変換して音響信号伝導体３の中に音響信号を発生させる信号入力器５を配置する。また、音響信号が音響信号伝導体３の端部で反射して外乱とならないように、両端に減衰器６を取り付ける。
さらに、昇降路１の上下にわたって漏洩同軸ケーブル（漏洩伝送路）７を設置する。漏洩同軸ケーブル７は受信アンテナとして機能し、上下に長く延びた昇降路１の全域で電波信号を受信する。受信した電波信号は、増幅器８により増幅し、制御装置４に入力する。
【００１２】
乗りかご２に、音響信号伝導体３に僅かな隙間で近接する位置に信号検出器９を取り付ける。信号検出器９は、音響信号伝導体３の中を伝播して届く音響信号を検出して電気信号に変換する。さらに、漏洩同軸ケーブル７に僅かな隙間で近接する位置に信号出力アンテナ１０を取り付ける。
【００１３】
次に、動作を説明する。
制御装置４は、所定の時間間隔で呼び出し信号を生成し、信号入力器５によって音響信号伝導体３の中に呼び出し信号を送り出す。呼び出し信号は音響信号伝導体３の中を均一の速度で伝播し、乗りかご２の位置に到達する。乗りかご２に取り付けた信号検出器９は、呼び出し信号を検出すると、即座に信号出力アンテナ１０より応答信号を発信する。
漏洩同軸ケーブル７は信号出力アンテナ１０の近傍で応答信号を受信し、増幅器８で増幅した電気信号を制御装置４に入力する。制御装置４は、呼び出し信号の発生時間と応答信号の受信時間の時間差より、乗りかご２の位置を求める。
【００１４】
音響信号伝導体３の信号伝播速度をｖw とし、呼び出し信号と応答信号の時間差をΔｔとし、信号入力器５や信号検出器９の内部処理時間による既知の遅れ時間をｔ0 とすると、乗りかご２の位置ｘcは、ｘc＝ｖw×（Δｔ−ｔ0）として求めることができる。なお、応答信号は光速で瞬時に伝わるので、遅れ時間は十分小さく無視できる。
【００１５】
また、音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を逆に使っても良い。つまり、増幅器８を信号発生器とし、信号入力器５を信号検出器に置き換えることにより、漏洩同軸ケーブル７を使って呼び出し信号を送り出し、音響信号伝導体３を使って応答信号を検出しても良い。
【００１６】
次に、速度検出について説明する。
第１の方法は、呼び出し信号を所定の微小時間間隔Δｔで発信して位置ｘ1，ｘ2を求め、微小時間に移動した距離Δｘ＝ｘ2−ｘ1を時間間隔Δｔで割って速度を求める。
第２の方法は、呼び出し信号を２つのパルス信号で与える。乗りかご２が静止している時は信号検出器９が検出するパルス間隔は変わらないが、乗りかご２が上方に移動中の時は検出パルス間隔が短くなり、下方に移動中の時はパルス間隔が長くなる。呼び出しのパルス間隔をΔｔとし、音響信号伝導体３の信号伝播速度をｖw とし、検出したパルス間隔をΔｔ′とすると、乗りかご２の速度ｖcは、ｖc＝（ｖw×Δｔ）／Δｔ′−ｖwとして求めることができる。この方法は、制御装置４と図示しないかご上の制御装置の両方で速度ｖc を計算することができる。よって、後述の通り乗りかご２自身で異常な速度上昇を検知して非常止めを作動させることができる。
【００１７】
第３の方法は、呼び出し信号に正弦波による一定の初期波長を与える。乗りかご２が静止している時は呼び出し検出器９が検出する波長は変わらないが、乗りかご２が上方に移動中の時はドップラ効果により波長が短くなり、下方に移動中の時は波長が長くなる。初期波長をλとし、音響信号伝導体３の信号伝播速度をｖw とし、信号検出器９が検出する波長をλ′とすると、乗りかご２の速度ｖc は、ｖc＝ｖw×（１−λ′／λ）として求めることができる。この方法は図示しないかご上の制御装置で速度ｖc を計算することができる。ただし、検出した呼び出し信号と同一波長の応答信号を送信しないと、制御装置４で速度を計算することができない。
【００１８】
第４の方法は、検出器９の検出波形を微分して速度を検出する。検出器９の出力波形Ｅは概正弦波形状であり、速度に応じて波長が変化する。これに従い、出力波形Ｅの中央部でＥが＋から−に変化する点の傾きの大きさも速度に応じて変化する。そして、出力波形Ｅの微分波形Ｅ′の最大値は、出力波形Ｅが＋から−に変化する点の傾きを表す。そこで、検出器９に微分回路を付加して最大値を測定することにより、直接速度を検出することができる。
【００１９】
図２に漏洩同軸ケーブル７と信号出力アンテナ１０の形状を示す。漏洩同軸ケーブル７の漏洩孔１１は、片面の狭い範囲に集中させ、アンテナとしての受信範囲を必要最低限に限定する。また、信号出力アンテナ１０の形状はＵ字にして指向性を高め、電波の輻射角度を必要最低限にする。このような形状工夫により、応答信号を制御装置４に確実に伝えることができる。
なお、外乱による通信障害の恐れが無く特別な信号出力アンテナ１０が不要の場合は、無線ＬＡＮでよく用いられている平面型アンテナ等の指向性のあるアンテナを用いても良い。
【００２０】
次に、循環式のマルチカーエレベーターに適用した例を説明する。
まず、図３を用いて２本分の昇降路１の中を複数の乗りかご２が循環移動するマルチカーエレベーターの構造を説明する。
上下に複数のプーリ１２を円弧状に配置して循環ロープ１３を構成し、２組の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒを乗りかご２の前後に配置する。乗りかご２上部の対角上に２つのロープ締結部１４Ｆ，１４Ｒを取り付け、乗りかご２を前後の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒに固定する。図３では、前後の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒをそれぞれ１本の線で描いているが、実際には複数の循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒで構成する。そして、各乗りかご２をそれぞれ異なる循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒに固定する。本実施例では、循環ロープ１３の対向する位置に２つの乗りかご２を固定し、相互に自重を打ち消すようにしている。
上部の駆動プーリ１２Ｕは、前後にずらして配置しており、それぞれ異なる循環ロープ１３が巻きかけられている。各駆動プーリ１２Ｕをそれぞれの駆動モータ１５で動かすことによって、各循環ロープ１３を個別に動かす。その結果、複数の乗りかご２を独立して駆動することができる。
【００２１】
昇降路１上部の機械室１６には、それぞれの乗りかご２を駆動する複数の駆動モータ
１５と、これら駆動モータ１５を制御するエレベーター制御装置１７がある。
通常の運行制御においては、エレベーター制御装置１７はモータ駆動軸や駆動プーリに取り付けたエンコーダにより位置と速度を検出できる。
さらに、非常時も乗りかご２の位置と速度を検出する。つまり、ロープが滑ったり、ロープが切断したりしても常に位置・速度を確実に測定可能とする。そして、乗りかご２間の相対距離と相対速度を監視し、必要があれば駆動モータ１５の主ブレーキ１８を作動させたり、非常止め装置等を作動させたりする。
エレベーターの駆動モータ１５は、電源遮断で作動する電磁式の主ブレーキ１８が取り付けてある。平常時は、エレベーター制御装置１７は主ブレーキ１８の電源をＯＮ／OFFしてブレーキを制御するが、非常時は、駆動系の電源供給を遮断することにより、駆動モータ１５を確実に停止させて主ブレーキ１８を作動させる。
【００２２】
循環式マルチカーエレベーターの昇降路１は、左右２本の縦走行路１９と、円弧を描いて隣の走行路に横移動する上下の横走行路２０に分割できる。特に、縦走行路１９で乗りかご２同士が衝突しないように各乗りかご２の位置と速度を測定する必要がある。これに対して、横走行路２０は１台の乗りかご２しか入るスペースが無いため、衝突の心配は無い。ただし、この区間で乗りかご２の有無を監視して、乗りかご２がある場合は他の乗りかご２のこの区間への侵入を防止する必要がある。横走行路２０とその前後における移動の制約について、詳細は後述する。
【００２３】
左右それぞれの縦走行路１９Ｌ，１９Ｒで乗りかご２の位置を検出するために、音響信号伝導体３は、左右それぞれの縦走行路１９Ｌ，１９Ｒに必要となる。音響信号伝導体３が横走行路２０で乗りかご２と干渉しないように、左縦走行路１９Ｌの左側と右縦走行路１９Ｒの右側に配置する。漏洩同軸ケーブル７も同様に配置する。よって、乗りかご２の左右に信号検出器９と信号出力アンテナ１０を配置する必要がある。
【００２４】
上下の横走行路２０には、近接センサ２１を複数配置して、横走行路２０における乗りかご２の有無を検出する。近接センサ２１を３箇所に配置することにより、横走行路２０侵入直後から横走行路２０を脱出する直前までの間、横走行路２０の全域で乗りかご２を検出できるようにしている。
【００２５】
近接センサ２１の代わりに、昇降路１側壁に光学式または超音波式の変位センサ２２を配置して横方向から乗りかごの位置を検出して横走行路２０の乗りかご２の有無を検出しても良い。横走行路２０の直前と直後にある乗りかご２を検出できる位置に昇降路の左右側から中心に向けて変位センサ２２を配置する。そして、横移動による変位量を検出して、横走行路２０における乗りかご２の有無と、その正確な位置，速度を検出する。
【００２６】
次に、図５を用いて、各部の位置関係を詳しく説明する。図５は、昇降路１を上から見た断面図で、左右の縦走行路１９に乗りかご２がある。
乗りかご２の前後には循環ロープ１３Ｆ，１３Ｒがあり、乗りかご２が横走行路を通過するときに、循環ロープ１３の上をロープ締結部１４が通過する。よって、乗りかご２の前後に音響信号伝導体３や漏洩同軸ケーブル７を配置するのは難しい。
【００２７】
昇降路１に設置する音響信号伝導体３と乗りかご２に取り付ける信号検出器９は５〜
１０mm程度の近距離に配置する必要がある。また、外乱の影響を受けにくくするため、漏洩同軸ケーブル７と信号出力アンテナ１０もできるだけ接近させて配置した方が良い。よって、循環ロープ１３を挟んで距離を隔てて、乗りかご２の前後に音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を配置することは難しい。
【００２８】
乗りかご２の左右側面には、ガイドローラ２３が取り付けてあり、ガイドレール２４で乗りかご２の左右を支持している。しかし、横走行路では、乗りかご２はガイドレール
２４から外れて隣の走行路２５に横移動する。よって、左右の走行路２５の中間部に、音響信号伝導体３や漏洩同軸ケーブル７を配置するのは難しい。
【００２９】
そこで、循環ロープ１３，ロープ締結部１４，乗りかご２に干渉しないように、左走行路２５Ｌの左側と右走行路２５Ｒの右側に音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を配置する。そして、乗りかご２の左右両側に信号検出器９と信号出力アンテナ１０を配置し、左走行路２５Ｌでは左側の機器を使い、右走行路２５Ｒでは右側の機器を使う。
【００３０】
乗客の行先階やドアの開閉指示等、かご上制御装置とエレベーター制御装置の一般制御信号は、無線ＬＡＮを用いて通信する。その際、他の乗りかご２が電波の障害物となるので、アクセスポイントのアンテナにも漏洩同軸ケーブル２６を使う。さらに、昇降路１内で電波の反響による干渉を防ぐため、漏洩同軸ケーブルに向けてできるだけ近くに指向性のある平面型アンテナ２７を乗りかご２に取り付ける。
【００３１】
一般制御信号は、横走行路においても常に通信を維持する必要がある。乗りかご２の前後であれば、横走行路においても距離が離れないようにアンテナを配置できる。しかし、部分的に循環ロープ１３が障害物になるので、昇降路１の左右に分割して漏洩同軸ケーブル２６を配置し、それぞれに対応する平面型アンテナ２７を乗りかご２に配置する。
【００３２】
このとき、無線ＬＡＮの電波が位置・速度検出の漏洩同軸ケーブル７に干渉しないように、２つの漏洩同軸ケーブル７，２６は、できるだけ離れた位置に配置する。無線ＬＡＮの漏洩同軸ケーブル２６を乗りかご２の左前と右後に配置することから、左側の位置検出用漏洩同軸ケーブル７Ｌを後方に、右側の位置検出用漏洩同軸ケーブル７Ｒを前方に配置している。なお、応答信号と制御信号を確実に分離できる場合は、漏洩同軸ケーブル７，２６を共用しても良い。
【００３３】
なお、呼び出し信号と応答信号の伝達に音響信号伝導体３と漏洩同軸ケーブル７を逆に使う場合は、増幅器８を信号発生器とし、信号入力器５を信号検出器とし、乗りかご２に取り付ける信号出力アンテナ１０を信号受信アンテナとし、信号検出器９を信号出力器とすれば良い。
【００３４】
上記例は、左右の機器の切替動作が煩雑で、必要な機器の数も多い。これを考慮して、乗りかごの背面に信号検出器９と信号出力アンテナ１０を取り付けた例を図６に示す。
乗りかご２の後方に左側の循環ロープ１３Ｒがあるため、左側縦走行路１９Ｌの音響信号伝導体３Ｌと漏洩同軸ケーブル７Ｌは、横走行路２０で循環ロープ１３Ｒに干渉しないように配置する。漏洩同軸ケーブル７Ｌは、曲げることができるので容易に干渉を回避できる。しかし、音響信号伝導体３Ｌは、曲げない方が良好に測定できるので、全体が循環ロープ１３Ｒの内側に収まるように配置する。ただし、測定範囲を確保するため、音響信号伝導体３Ｌの減衰器６Ｌと信号入力器５Ｌは、縦走行路１９Ｌの外側にはみ出して配置する。さらに、横走行路２０で循環ロープ１３Ｒが作るアーチの内側空間を利用して配置する。アーチのスペースを広く使うため、音響信号伝導体３Ｌはできるだけ右に配置した方が良い。これにより、縦走行路１９Ｌ全域にわたって音響信号伝導体を張ることができる。
【００３５】
図７は、他の実施例の昇降路１を上から見た断面図である。かご２の横移動で信号出力アンテナ１０と漏洩同軸ケーブル７が干渉しないように、第２の実施例に比べて間隔を離して配置する。同様に、音響信号伝導体３と信号検出器９の間隔も離して配置する。よって、第２の実施例よりも信号送受信性能が優れた機器が要求される。
【００３６】
無線ＬＡＮの漏洩同軸ケーブル２６は、左側走行路２５Ｌの左と、右側走行路２５Ｒの右に配置する。また、乗りかご３の左右に無線ＬＡＮ用の平面型アンテナ２７を取り付ける。横走行路で漏洩同軸ケーブル２６と平面型アンテナ２７の距離が離れるので、第２の実施例よりも強い電波で通信する必要がある。しかし、位置検出装置の漏洩同軸ケーブル７から十分離れているので位置検出装置に悪影響を与える心配は無い。なお、応答信号と制御信号を確実に分離できる場合は、漏洩同軸ケーブル７，２６を共用しても良い。
【００３７】
位置・速度検出装置は、呼び出し信号を発信してから、一定時間たっても応答信号が得られない場合、検出した位置・速度が前回の位置・速度に対して著しく離れていて整合性がとれない場合、自身の故障として検出する。
循環ロープ１３が切断するなどして、乗りかご２が急速に落下する場合、位置・速度センサにより乗りかご２の落下を検出できるので、最初に駆動モータ１５の主ブレーキ１８を作動させる。その後、乗りかご２の非常止めを作動させる。
非常止めを作動させるには、乗りかご２自身で速度検出すれば良い。つまり、ロープ切断時は自由落下により速度が急激に増加することから、異常な速度上昇を検出したときに乗りかご２自身の制御装置で判断して非常止めを作動させる。
乗りかご自身で速度を検出しない場合は、乗りかご２に速度変化検出装置を取り付ける。速度変化検出装置は、回転軸にタコジェネレータ等の回転検出器を取り付けたローラで構成し、これをガイドレール２４等に接触させる。
【００３８】
次に、図８を用いて、横走行路２０とその前後の移動について説明する。
図８（ａ）のように、横走行路２０の直前に先行する乗りかご２ｆが停止中のとき、後続かご２ａは、所定の最小かご間隔Ｌ以下に近づくことはできない。この間隔Ｌは、乗りかごが異常な動作をして緊急に止めるときの制動距離に応じて設定すればよい。
【００３９】
その後、図８（ｂ）のように、先行かご２ｆが進みだして横走行路２０に侵入した後も、後続かご２ａは停止し続ける。その理由は、横走行路２０の近くでガイドレール２４が無くなる部分があるため、非常止めによる制動特性が不安定になるので、不用意に乗りかご２同士を近づけられないからである。
【００４０】
そして、図８（ｃ）のように、先行かご２ｆが完全に横走行路２０から脱出したら、後続かご２ａは進むことができる。ただし、先行かご２ｆが横走行路２０の出口付近にあるときは、後続かご２ａは横走行路２０の直前までしか進むことができない。特に、図８の（ｄ）のように２つの乗りかご２ｆ，２ａが左右に並んだときは、先行かご２ｆも後続かご２ａも横走行路２０に侵入することはできない。
【００４１】
図８（ｅ）に示すように、先行かご２ｆが動き始めても、後続かご２ａは横走行路に侵入することができない。なぜなら、横走行路２０に侵入すると横に移動するので、先行かご２ｆの下部側面に衝突するからである。
【００４２】
図８（ｆ）に示すように、先行かご２ｆが最小かご間隔Ｌ以上の高さまで移動したら、後続かご２ａは横走行路２０に進入することができる。
【００４３】
以上の制約を守るため、先に述べた通り近接センサ２１を横走行路２０の３箇所に配置する。一つは、横走行路２０進入直後の乗りかご２を検出する位置に配置し、一つは横走行路２０の中心に配置し、一つは横走行路２０の終了直前の乗りかご２を検出する位置に配置する。
乗りかご２が横走行路２０にあるときは、いずれか１つの近接センサ２１が乗りかご２を検出し、後続かご２を近づけないようにする。横走行路２０の直前と直後は、縦走行路１９なので音響信号伝導体３による位置検出装置により正確な位置を検出する。
よって、図８の（ｄ）のように２つの乗りかご２が左右に並んだ状態を検出することができる。このとき、先行かご２ｆもしくは後続かご２ａが横走行路２０に侵入すると、近接センサ２１ｃまたは２１ａが乗りかご２の進入を検出する。そして、エレベーター制御装置１７は、乗りかごを停止させる。
なお、近接センサ２１の代わりに変位センサ２２を用いる場合、検出距離によって横走行路への進入の有無を判断する。
【００４４】
マルチカーエレベーターの場合、複数の乗りかご２を識別する必要がある。また、走行中に乗りかご２のドアが開いたときに非常停止させる必要があるが、機械室側でこれを検出できない。さらに、かご上での保守運転時の非常停止ボタンも、機械室側で検出できない。これらの制御信号は、一般の制御信号よりも信頼性の高い通信手段を用いることが望ましい。よって、応答信号を数ビットのパルス信号にして、乗りかご２を識別するための情報と、緊急時の制御信号を重畳して与える。
【００４５】
図９に、パルス信号とその内容について整理する。信号の始まりと終わりを表すため、パルスの両端は必ず１とする。間に挟まれた４ビットにより情報を与える。上位３ビットは、乗りかご２の識別番号を表す。下位１ビットは、駆動モータ電源遮断要求の有無を表す。例えば、走行中に乗りかご２のドアが開いた場合に電源遮断による主ブレーキ１８の作動を要求する。
【００４６】
このときに、読み取りエラーが生じた場合に対処するためには、乗りかご２自身が速度変化の有無を検出すれば良い。つまり、電源遮断要求信号が正常に機械室１６に伝わる場合は、十分な減速度で乗りかご２が減速するのを検出できる。逆に、正常に伝わらなければ、そのような減速を検出しない。このようなときに、乗りかご２自身の判断により、非常止めを作動させることができる。さらに、読み取りエラーが起こり得ない信号で、再度、機械室に非常停止信号を伝えることが望ましい。連続ＯＮ信号により、全駆動モータ
１５の電源を遮断して主ブレーキ１８を作動させる。この信号は、縦走行路１９で非常停止ボタンを押したときにも使うことができ、全乗りかご２を停止させる。
【００４７】
先に、速度検出方法のうち第３の方法の場合は、検出した呼び出し信号に応じた波長またはパルス幅で応答信号を発信する必要がある。よって、その信号の後にパルス信号を発信する。
【００４８】
以上によれば、ドアスイッチ等、乗りかご側から機械室側に制御信号を確実に伝達することができ、昇降路にガバナロープが不要となるので昇降路スペースを節約できる。さらに、乗りかごから垂らす信号ケーブルが不要となるので、高揚程の超高速エレベーター等、長大なケーブルによる質量増加を軽減することができる。
【００４９】
また、走行路に複数の乗りかごを有するマルチカーエレベーターに容易に適用することができ、乗りかご側から機械室側に制御信号を伝達することにより、乗りかご同士が衝突しないように運行制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による一実施の形態を示す側断面図。
【図２】一実施の形態の信号出力アンテナ部を示す斜視図。
【図３】マルチカーエレベーターを示す斜視図。
【図４】本発明による他の実施の形態を示す側断面図。
【図５】他の実施の形態による昇降路の上面から見た断面図。
【図６】さらに他の実施の形態を示す側断面図。
【図７】さらに他の実施の形態による昇降路の上面から見た断面図。
【図８】他の実施の形態による横走行路における動作説明図。
【図９】他の実施の形態による応答信号の種類を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１ 昇降路
２ 乗りかご
３ 音響信号伝導体
４ 制御装置
５ 信号入力器
６ 減衰器
７ 漏洩同軸ケーブル
８ 増幅器
９ 信号検出器
１０ 信号出力アンテナ
１１ 漏洩孔
１２Ｕ 駆動プーリ
１２Ｌ プーリ
１３ 循環ロープ
１４ ロープ締結部
１５ 駆動モータ
１６ 機械室
１７ エレベーター制御装置
１８ 主ブレーキ
１９ 縦走行路
２０ 横走行路
２１ 近接センサ
２２ 変位センサ
２３ ガイドローラ
２４ ガイドレール
２５ 走行路
２６ 漏洩同軸ケーブル（無線ＬＡＮ用）
２７ 平面型アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、
前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、
前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、
前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ前記音響信号を検出して電気信号に変換する信号検出器と、
前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルへ電波信号を発信する信号出力アンテナと、
前記音響信号伝導体の一端から音響信号を送出する信号入力器と、
を備え、前記信号入力器で呼び出し信号として音響信号を送り出し、前記信号検出器で検出して電波信号を前記信号出力アンテナから発信し、前記漏洩同軸ケーブルで応答信号として受信することを特徴とするエレベーター。
【請求項２】
昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、
前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、
前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、
前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルから電波を受信する信号受信アンテナと、
前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ、前記音響信号伝導体へ音響信号を送出する信号出力器と、
前記漏洩同軸ケーブルに電波信号を発信する信号発生器と、前記音響信号伝導体の一端に音響信号を検出する信号検出器と、
を備え、前記信号発生器で呼び出し信号として電波を発信し、前記信号受信アンテナで検出して音響信号を前記信号出力器から前記音響信号伝導体に応答信号として送出することを特徴とするエレベーター。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を送り出してから前記応答信号を受信するまでの時間に基づいて前記乗りかごの位置を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を所定の時間間隔で発信してそれぞれの応答信号を受信するまでの時間に基づいて前記乗りかごの速度を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を複数のパルス信号で与え、前記信号検出器で検出されるパルス信号のパルス間隔に基づいて前記乗りかごの速度を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を所定波長の正弦波とし、前記信号検出器で検出される信号の波長に基づいて前記乗りかごの速度を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、前記昇降路の中を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであることを特徴とするエレベーター。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、左右２本の縦走行路と該縦走行路の上下に各１本の横走行路を有した前記昇降路を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであり、左側の前記縦走行路の左側に前記音響信号伝導体あるいは漏洩同軸ケーブルのいずれか一方を、右側の前記縦走行路の右側に他方をそれぞれ配置し、前記乗りかごの左側に前記信号検出器あるいは前記信号出力アンテナのいずれか一方を、右側に他方を備えたことを特徴とするエレベーター。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、左右２本の縦走行路と該縦走行路の上下に各１本の横走行路を有した前記昇降路を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであり、前記横走行路に前記乗りかごの有無を検出する近接センサを配置したことを特徴とするエレベーター。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、前記昇降路の中を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであり、前記応答信号を数ビットのパルス信号とし、前記乗りかごを識別するための情報が重畳されたことを特徴とするエレベーター。
【請求項１】
昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、
前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、
前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、
前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ前記音響信号を検出して電気信号に変換する信号検出器と、
前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルへ電波信号を発信する信号出力アンテナと、
前記音響信号伝導体の一端から音響信号を送出する信号入力器と、
を備え、前記信号入力器で呼び出し信号として音響信号を送り出し、前記信号検出器で検出して電波信号を前記信号出力アンテナから発信し、前記漏洩同軸ケーブルで応答信号として受信することを特徴とするエレベーター。
【請求項２】
昇降路に沿って乗りかごが移動するエレベーターにおいて、
前記昇降路に沿って設置され音響信号を伝播する音響信号伝導体と、
前記昇降路に沿って設置され電波信号を受信する漏洩同軸ケーブルと、
前記乗りかごに、かつ前記漏洩同軸ケーブルに近接するように取り付けられ前記漏洩同軸ケーブルから電波を受信する信号受信アンテナと、
前記乗りかごに、かつ前記音響信号伝導体に近接するように取り付けられ、前記音響信号伝導体へ音響信号を送出する信号出力器と、
前記漏洩同軸ケーブルに電波信号を発信する信号発生器と、前記音響信号伝導体の一端に音響信号を検出する信号検出器と、
を備え、前記信号発生器で呼び出し信号として電波を発信し、前記信号受信アンテナで検出して音響信号を前記信号出力器から前記音響信号伝導体に応答信号として送出することを特徴とするエレベーター。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を送り出してから前記応答信号を受信するまでの時間に基づいて前記乗りかごの位置を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を所定の時間間隔で発信してそれぞれの応答信号を受信するまでの時間に基づいて前記乗りかごの速度を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を複数のパルス信号で与え、前記信号検出器で検出されるパルス信号のパルス間隔に基づいて前記乗りかごの速度を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記呼び出し信号を所定波長の正弦波とし、前記信号検出器で検出される信号の波長に基づいて前記乗りかごの速度を求めることを特徴とするエレベーター。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、前記昇降路の中を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであることを特徴とするエレベーター。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、左右２本の縦走行路と該縦走行路の上下に各１本の横走行路を有した前記昇降路を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであり、左側の前記縦走行路の左側に前記音響信号伝導体あるいは漏洩同軸ケーブルのいずれか一方を、右側の前記縦走行路の右側に他方をそれぞれ配置し、前記乗りかごの左側に前記信号検出器あるいは前記信号出力アンテナのいずれか一方を、右側に他方を備えたことを特徴とするエレベーター。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、左右２本の縦走行路と該縦走行路の上下に各１本の横走行路を有した前記昇降路を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであり、前記横走行路に前記乗りかごの有無を検出する近接センサを配置したことを特徴とするエレベーター。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載のものにおいて、前記エレベーターは、前記昇降路の中を複数の前記乗りかごが循環移動するマルチカーエレベーターであり、前記応答信号を数ビットのパルス信号とし、前記乗りかごを識別するための情報が重畳されたことを特徴とするエレベーター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１１０８４２（Ｐ２００８−１１０８４２Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９５０８６（Ｐ２００６−２９５０８６）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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