JP2005119760A

JP2005119760A - エレベータの信号伝送装置

Info

Publication number: JP2005119760A
Application number: JP2003353664A
Authority: JP
Inventors: Masao Fujita; 政雄藤田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】通信距離が長距離の場合でも適切な受信電力を確保することができ、かごの走行時でも安定した無線通信を行うことができるエレベータの信号伝送装置を得る。
【解決手段】エレベータの昇降路の最上部とかご上部に設置された第１の無線通信装置対６，７と、第１の無線通信装置対の送受信制御を行う第１の通信制御装置１と、エレベータの昇降路の最下部とかご下部に設置された第２の無線通信装置対８，９と、第２の無線通信装置対の送受信制御を行う第２の通信制御装置２とを備え、第１と第２の通信制御装置１，２は、第１と第２の無線通信装置対におけるかご位置に応じた通信波の受信電力レベルの特性が交差するかご位置を閾値として、かご位置情報と閾値との比較に基づいて第１と第２の無線通信装置対における受信データの切り換えを行う受信制御手段２５，２７、３４，３７をそれぞれ備えた。
【選択図】図２

Description

この発明は、エレベータの制御装置とかご間の信号伝送を無線通信で行うエレベータの信号伝送装置に関するものである。

従来技術の一例として、かごと機械室間の運転状況メッセージ信号の授受を、無線装置を介して行うエレベータの制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、かごと機械室のそれぞれに設けた信号伝送装置により無線で信号伝送する際、送信周波数と受信周波数が異なるミリ波搬送波を用いて双方向で信号伝送すると共に、かごの上部と下部、および昇降路の最上部と最下部にそれぞれ無線装置を設置して信号伝送系を二重化したエレベータ信号伝送装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６３−２８２０７６号公報（図１、図２）特開平１１−１５０５０５号公報（図４）

しかしながら、特許文献１の構成では、通信距離と受信電力とが反比例関係にあり、通信距離が近距離では受信電力は大きく、通信距離が遠距離では受信電力は小さい。したがって、送信電力が大きく固定されている場合、通信距離が近距離になると受信電力が過剰になり、通信が不安定になるという問題があった。また、特許文献２に示されている構成では、信号伝送系を二重化することが提案されているが、伝送の長距離化については考慮されていない。

この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、通信距離が長距離の場合でも適切な受信電力を確保することができ、かごの走行時でも安定した無線通信を行うことができるエレベータの信号伝送装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータの信号伝送装置は、エレベータの制御装置とかごとの間の信号伝送を無線通信で行うエレベータの信号伝送装置において、エレベータの昇降路の最上部とかご上部に設置された第１の無線通信装置対と、前記第１の無線通信装置対の送受信制御を行う第１の通信制御装置と、エレベータの昇降路の最下部とかご下部に設置された第２の無線通信装置対と、前記第２の無線通信装置対の送受信制御を行う第２の通信制御装置とを備え、前記第１と第２の通信制御装置は、第１と第２の無線通信装置対におけるかご位置に応じた通信波の受信電力レベルの特性が交差するかご位置を閾値として、かご位置情報と閾値との比較に基づいて第１と第２の無線通信装置対における受信データの切り換えを行う受信制御手段をそれぞれ備えたことを特徴とする。

この発明に係るエレベータの信号伝送装置は、前記第１と第２の通信制御装置に備えられた受信制御手段により、第１と第２の無線通信装置対におけるかご位置に応じた通信波の受信電力レベルの特性が交差するかご位置を閾値として、かご位置情報と閾値との比較に基づいて第１と第２の無線通信装置対における受信データの切り換えを行うため、通信距離が長距離の場合でも適切な受信電力を確保することができ、かごの走行時でも安定した無線通信を行うことができるという利点がある。

実施の形態１.
図１は、この発明に係るエレベータの信号伝送装置を示す全体構成図である。図１に示すように、エレベータの制御装置側の通信制御装置１は、例えば制御装置に内蔵され、昇降路最上部に設置された制御装置側ミリ波通信装置６と、昇降路最下部に設置された制御装置側ミリ波通信装置８との通信を制御する。また、かご３側の通信制御装置２は、かご３上に設置されたかご側ミリ波通信装置７と、かご３下に設置されたかご側ミリ波通信装置９との通信を制御する。

ここで、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７とは、対としてミリ波２８を送受信するミリ波通信装置で、対向する位置に設置されている。同様に、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９とは、対としてミリ波２９を送受信するミリ波通信装置で、対向する位置に設置されている。これら通信装置６〜９は、同一構成のミリ波通信装置である。但し、相互の混信を防止するために異なる周波数を用いたものにしても良い。

かご３内には、図示しない、監視カメラ、モニタ、マイク、スピーカ、行先階登録釦や階床表示器などを内蔵するかご操作盤が設置されており、これら機器は、ミリ波通信装置により制御装置と信号伝送を行っている。なお、かご３と釣合い重り４とはロープを駆動する巻上機５によって昇降制御される。

図２は、実施の形態１に係るエレベータの制御装置側の通信制御装置１の内部構成を示すブロック図である。エレベータの制御装置には、例えば図示しないエンコーダのパルス信号をカウントし演算することによりかご位置を検出するかご位置検出部２１と、かご位置検出部２１により検出されるかご位置データに基づいてエレベータの運行管理を制御する運転制御部２２と、通信制御装置１とが備えられている。

通信制御装置１は、後述する通信制御部２６からの送信データを制御装置側ミリ波通信装置６および制御装置側ミリ波通信装置８へそれぞれ分配する送信データ分配部２４と、例えばセレクタで構成され、後述するかご位置判定部２７からの切換信号により、制御装置側ミリ波通信装置６または制御装置側ミリ波通信装置８からのいずれかの受信データを選択するよう切り換えて通信制御部２６へ出力する受信データ切換部２５と、運転制御部２２との間のデータ送受信を制御する通信制御部２６と、運転制御部２２及び通信制御部２６を経由してかご位置検出部２１から送信されるかご位置データと予め設定されている所定の閾値とを比較してその比較結果に応じた切換信号を受信データ切換部２５へ出力するかご位置判定部２７とを備えている。

ここで、前記送信データ分配部２４により分配された送信データは、制御装置側ミリ波通信装置６および制御装置側ミリ波通信装置８により、それぞれミリ波に変換され、ミリ波に変換された送信データは、制御装置側ミリ波通信装置６からかご側ミリ波通信装置７に対し送信され、同様に、制御装置側ミリ波通信装置８からかご側ミリ波通信装置９に対し送信される。また、かご位置判定部２７と受信データ切換部２５により、制御装置側の受信制御手段を構成している。

図３は、実施の形態１に係るかご通信制御装置２の内部構成を示すブロック図である。かご制御装置には、エレベータの制御装置との信号伝送によりかご操作盤やドアなどを制御するかご機器制御部３１と、かご３側の通信制御装置２とが備えられている。

通信制御装置２は、後述する通信制御部３６からの送信データをかご側ミリ波通信装置７およびかご側ミリ波通信装置９へそれぞれ分配する送信データ分配部３４と、例えばセレクタで構成され、後述するかご位置判定部３７からの切換信号により、かご側ミリ波通信装置７またはかご側ミリ波通信装置９からのいずれかの受信データを選択するように切換えて通信制御部３６へ出力する受信データ切換部３５と、かご機器制御部３１との間のデータ送受信を制御する通信制御部３６と、かご側ミリ波通信装置７またはかご側ミリ波通信装置９で受信したかご位置データと予め設定されている所定の閾値とを比較してその比較結果に応じた切換信号を受信データ切換部３５へ出力するかご位置判定部３７とを備えている。

ここで、かご位置データは、階床表示用インジケータ情報として、制御装置からかごへ送信されている。また、前記送信データ分配部３４により分配された送信データは、かご側ミリ波通信装置７およびかご側ミリ波通信装置９により、それぞれミリ波に変換され、ミリ波に変換された送信データは、かご側ミリ波通信装置７から制御装置側ミリ波通信装置６に対し送信され、同様に、かご側ミリ波通信装置９から制御装置側ミリ波通信装置８に対し送信される。また、かご位置判定部３７と受信データ切換部３５により、かご側の受信制御手段を構成している。

次に、図４および図５を参照して受信信号を制御する動作について説明する。図４は、初期化時における制御装置側の通信制御装置１の動作を示すフローチャートである。電源投入直後などの初期化時において、まず、ステップＳ１により、ミリ波通信装置６，８からの受信データを無効にし、ミリ波通信装置６，８からの受信動作を行わないようにする。次に、ステップＳ２により、予め定められた特定階へ走行するかご位置検出専用運転を行う。この運転により、かご位置の初期値を決めることができる。例えば、特定階を最上階と定めたとすれば、かご側のミリ波通信装置は、かご側ミリ波通信装置７が選択されるように、かご位置データの初期値が予め設定されている。

次に、ステップＳ３により、ミリ波通信装置６，８からの受信データを有効にするが、仮にかご位置検出専用運転により最上階に停止した場合では、これらの動作により、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７間で正常に無線通信ができるようになり、制御装置側ミリ波通信装置６からの受信データを正常に受信できるようになり、ステップＳ４で通常運転に移行する。

また、図５は、受信信号を切り換える閾値を示す説明図である。特性Ａは、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７間のミリ波のかご位置に応じた受信電力レベルを示すデータの一例であり、かご３が最上階に停止している場合は、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７間の通信距離が最も短くなるため受信電力は最大となり、反対に、かご３が最下階に停止している場合は、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７間の通信距離が最も長くなるため受信電力は最小となる。

同様に、特性Ｂは、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９間のミリ波のかご位置に応じた受信電力レベルを示すデータの一例であり、かご３が最上階に停止している場合は、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９間の通信距離が最も長くなるため受信電力は最小となり、反対に、かご３が最下階に停止している場合は、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９間の通信距離が最も短くなるため受信電力は最大となる。通信可能レベルは、受信電力がその値より小さい場合は正常に通信できないレベルであり、この値は閾値として、例えば、制御装置側およびかご側のそれぞれの通信制御装置に備えられる図示しないメモリに予め格納されている。

次に、かご３が最上階から最下階までダウン運行した場合の動作について説明する。かご３が最上階に停止している場合、制御装置側は受信データ切換部２５により制御装置側ミリ波通信装置６からの受信データが選択されており、かご側は受信データ切換部３５によりかご側ミリ波通信装置７からの受信データが選択されている。この場合のミリ波の受信電力は図５のア点である。これにより、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７間で通信が正常に確立していることになる。

次に、かご３が下方向に走行し始めると、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７間の受信電力は、かご位置に応じて図５のア点から減少していく。ここで、受信電力が受信可能レベルの限界である図５のイ点になるかご位置に到達し、かご位置データが所定の閾値まで減少すると、制御装置側は、かご位置判定部２７が受信データ切換部２５へ切換信号を出力し、受信データ切換部２５は制御装置側ミリ波通信装置８からの受信データを選択する。一方、かご側は、かご位置判定部３７が受信データ切換部３５へ切換信号を出力し、受信データ切換部３５はかご側ミリ波通信装置９からの受信データを選択する。これにより、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９間への通信に切換えられる。

さらに、かご３が下方向に走行すると、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９間の受信電力は、かご位置に応じて図５のイ点から増加していき、かご３が最下階に到着すると、受信電力は図５のウ点となる。

かご３が最下階から最上階までアップ運転した場合は、上記と反対の動作となり、その場合の受信電力は、図５のウ点からイ点までかご位置に応じて減少し、イ点からア点までかご位置に応じて増加することになる。

上述した例では、受信信号を切換えるための閾値を通信可能レベルの下限として説明したが、この構成にすることにより、通信距離を最大限長距離化することが可能となる。この閾値を通信可能レベルよりやや上側に設定することにより、通信距離は若干短くなるものの、外乱に対する裕度が増し、更に安定した通信が可能となる。また、アップ運転の場合に切換える閾値とダウン運転の場合に切換える閾値を別々に設けて、ヒステリシス特性を有する構成にすることにより、切換わる瞬間の切換動作が安定するので、据付保守時などにかごを微少移動させたりする場合でも、安定した通信が可能となる。

図６は、無線通信により伝送するデータ構成の一例を示す説明図である。本図を用いて、制御装置側およびかご側の切換手段が切換える動作タイミングを説明する。制御装置とかご間で伝送するデータは、第１バイトデータから第Ｎバイトデータにより構成され、制御装置からかごへ送信するデータとしては、例えば、階床表示用インジケータ情報やかご行先釦灯情報などがあり、かごから制御装置へ送信するデータとしては、例えば、かご行先釦情報や、かご内スイッチ情報などがある。これらのデータは、無信号区間をはさんで、一定周期毎に送受信される。

ここで、制御装置側およびかご側の切換手段が切換えるタイミングを、無信号区間の間にすることで、第１バイトデータから第Ｎバイトデータまでの有効なデータ区間で切換えられることがないので、切換えたタイミングでも受信データを破壊することがなく、また、通信系統の違いによる伝送遅れの影響を受けることもなく、安定した無線通信を行うことができる。

従って、実施の形態１によれば、かご位置情報に基づいて無線通信装置から出力される受信信号を切り換える受信制御手段を制御装置側とかご側にそれぞれ備えたので、通信距離が長距離の場合でも適切な受信電力を確保することができ、かごの走行時でも安定した無線通信を行うことができる。

また、受信データの無信号区間の間に受信データの切り換えを行うようにしたので、通信系統の違いによる伝送遅れの影響を受けることなく、さらに、受信データを切り換えたタイミングでも受信データを破壊することなく、安定した無線通信を行うことができる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る制御装置側の通信制御装置１の内部構成を示すブロック図である。図７に示す実施の形態２に係る制御装置側の通信制御装置１の内部構成において、送信データ分配部６４以外は、図２に示す実施の形態１と同様の構成である。図７に示す実施の形態２において、送信データ分配部６４は、かご位置判定部２７からのかご位置に応じて出力される切換信号により、制御装置側ミリ波通信装置６および制御装置側ミリ波通信装置８のうち、受信データを選択した側のミリ波通信装置への送信データのみを出力し、受信データを選択していない側のミリ波通信装置への送信データを出力しないようになされており、かご位置判定部２７と送信データ分配部６４により、制御装置側の送信制御手段を構成している。

また、図８は、実施の形態２に係るかご側の通信制御装置２の内部構成を示すブロック図である。図８に示す実施の形態２に係るかご側の通信制御装置２の内部構成において、送信データ分配部７４以外は、図３に示す実施の形態１と同様の構成である。図８に示す実施の形態２において、送信データ分配部７４は、かご位置判定部３７からかご位置に応じて出力される切換信号により、かご側ミリ波通信装置７およびかご側ミリ波通信装置９のうち、受信データを選択した側のミリ波通信装置への送信データのみを出力し、受信データを選択していない側のミリ波通信装置への送信データを出力しないようになされており、かご位置判定部３７と送信データ分配部７４により、かご側の送信制御手段を構成している。

従って、実施の形態２によれば、図７および図８に示す構成により、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７、もしくは制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９の、どちらか一方の対のミリ波通信装置で送信することになるので、お互いの混信を防止することができる。

次に、実施の形態１及び２におけるミリ波通信装置の取付方向について図１を参照して説明する。制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９は、それぞれ対として用いるが、ミリ波通信装置の偏波方向をお互い直交するように配置するようにする。つまり、制御装置側ミリ波通信装置６とかご側ミリ波通信装置７で送受信するミリ波２８の偏波面と、制御装置側ミリ波通信装置８とかご側ミリ波通信装置９で送受信するミリ波２９の偏波面を９０°ずらした方向で配置するようにする。このようにすることにより、他方の対の無線通信装置との混信を防止することができ、安定した無線通信を行うことができる。

なお、実施の形態１及び２では、制御装置が昇降路上部に設置されたエレベータを一例に説明したが、機械室レスエレベータのように制御装置が昇降路下部に設置されたエレベータや、斜行エレベータのように昇降路が垂直でないエレベータにも同様な構成をとることにより、同じ効果を得ることができる。

第１と第２の通信制御装置に備えられた受信制御手段により、第１と第２の無線通信装置対におけるかご位置に応じた通信波の受信電力レベルの特性が交差するかご位置を閾値として、かご位置情報と閾値との比較に基づいて第１と第２の無線通信装置対における受信データの切り換えを行うため、通信距離が長距離の場合でも適切な受信電力を確保することができ、かごの走行時でも安定した無線通信を行うことができる。

この発明に係るエレベータの信号伝送装置を示す全体構成図である。実施の形態１に係るエレベータの制御装置側の通信制御装置１の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るかご通信制御装置２の内部構成を示すブロック図である。初期化時における制御装置側の通信制御装置１の動作を示すフローチャートである。受信信号を切り換える閾値を示す説明図である。無線通信により伝送するデータ構成の一例を示す説明図である。実施の形態２に係るエレベータの制御装置側の通信制御装置１の内部構成を示すブロック図である。実施の形態２に係るかご通信制御装置２の内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１制御装置側の通信制御装置、２かご通信制御装置、３かご、４釣合い重り、５巻上機、６制御装置側ミリ波通信装置、７かご側ミリ波通信装置、８制御装置側ミリ波通信装置、９かご側ミリ波通信装置、２１かご位置検出部、２２運転制御部、２４送信データ分配部、２５受信データ切換部、２６通信制御部、２７かご位置判定部、３１かご機器制御部、３４送信データ分配部、３５受信データ切換部、３６通信制御部、３７かご位置判定部。

Claims

エレベータの制御装置とかごとの間の信号伝送を無線通信で行うエレベータの信号伝送装置において、
エレベータの昇降路の最上部とかご上部に設置された第１の無線通信装置対と、
前記第１の無線通信装置対の送受信制御を行う第１の通信制御装置と、
エレベータの昇降路の最下部とかご下部に設置された第２の無線通信装置対と、
前記第２の無線通信装置対の送受信制御を行う第２の通信制御装置と
を備え、
前記第１と第２の通信制御装置は、第１と第２の無線通信装置対におけるかご位置に応じた通信波の受信電力レベルの特性が交差するかご位置を閾値として、かご位置情報と閾値との比較に基づいて第１と第２の無線通信装置対における受信データの切り換えを行う受信制御手段をそれぞれ備えた
ことを特徴とするエレベータの信号伝送装置。
請求項１に記載のエレベータの信号伝送装置において、
前記受信制御手段は、受信データの無信号区間の間に受信データの切り換えを行う
ことを特徴とするエレベータの信号伝送装置。
請求項１または２に記載のエレベータの信号伝送装置において、
前記第１と第２の通信制御装置は、受信データを選択した側の無線通信装置への送信データのみを出力し、受信データを選択していない側の無線通信装置側への送信データを出力しないように送信データの出力先を制御する送信制御手段をそれぞれ備えた
ことを特徴とするエレベータの信号伝送装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータの信号伝送装置において、
第１と第２の無線通信装置対は、送受信波の偏波面が互いに直交する向きに配置するようにした
ことを特徴とするエレベータの信号伝送装置。