JP2008013326A - マルチカーエレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の乗りかごの位置を高精度に検出し、輸送効率を安全に高め、マルチカーエレベータとして機器の干渉を防止してより信頼性の高いものとする。
【解決手段】第１の音響信号伝導体４ａの測定側に設けられ、音響信号を発生させる塔内入力器５ａと、第２の音響信号伝導体４ｂの測定側に設けられ音響信号を検知する塔内検出器６ｂと、それぞれの乗りかごに設けられたかご上検出器７ａと、乗りかごに設けられたかご上入力器８ａと、を備え、塔内入力器５ａより呼び出し信号を発生し、かご上検出器７ａで検出後、かご上入力器８ａから第２の音響信号伝導体４ｂに対して応答信号を発生し、乗りかご１の位置を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の乗りかごを昇降路内に循環移動させるマルチカーエレベータに関し、特に昇降路の２本分の空間を用いるものに好適である。

従来、昇降路に１台の乗りかごを運行する通常のエレベータは、着床時の位置合わせのため、ドア付近でのみ精度良く位置を検出すれば良かった。しかし、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を常に正確に把握して安全に制御する必要がある。
そして、乗りかごの位置を検出し、安全な制御を行うため、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昇降路側にあるメインコントローラに送ること、が知られ、例えば特許文献１に記載されている。

また、乗りかご同士をより接近させて運行して輸送効率を高めるため、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、直接機械室から乗りかごの位置を伝搬時間より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。

さらに、電力消費を少なくするため、ロープ等のループ状の主索を用いて対向する２台の乗りかごを連結して駆動することが知られ、例えば特許文献３に記載されている。

特開平５−２８６６５５号公報 特開平２０００−２２１２５８号公報 特開平８−２６６２９号公報

上記従来技術において、無線通信を用いる特許文献１に記載のものでは、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を検出することは困難であり、特許文献１，３のようなマルチカーエレベータに用いることができない。また、さらに、特許文献３には乗りかごの位置を正確，高精度に把握することについては記載なく、主索や乗りかごに干渉なく輸送効率を高めることは考慮されていない。

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、輸送効率を安全に高めることにある。また、上下方向と横方向の両方に乗りかごが動いたとしても、位置の把握を可能とし、マルチカーエレベータとして機器の干渉を防止してより信頼性の高いものとすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、走行路内に複数の乗りかごを有するマルチカーエレベータにおいて、前記走行路に沿って音響信号を伝播する第１及び第２の音響信号伝導体と、前記第１の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、電気信号を音響信号に変換して音響信号を発生させる塔内入力器と、前記第２の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、音響信号を検知して電気信号に変換する塔内検出器と、それぞれの前記乗りかごに設けられ、前記第１の音響信号伝導体から伝播された信号を検出するかご上検出器と、前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生するかご上入力器と、を備え、前記塔内入力器より呼び出し信号を発生し、前記かご上検出器で検出後、前記かご上入力器から前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生し、呼び出し信号を発生させてから前記塔内検出器が応答信号を検出するまでの時間より前記乗りかごの位置を求めるものである。

また、本発明は、走行路内に複数の乗りかごを有するマルチカーエレベータにおいて、前記走行路に沿って音響信号を伝播する第１及び第２の音響信号伝導体と、前記第１の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、電気信号を音響信号に変換して音響信号を発生させる塔内入力器と、前記第２の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、音響信号を検知して電気信号に変換する塔内検出器と、それぞれの前記乗りかごに設けられ、前記第１の音響信号伝導体から伝播された信号を検出するかご上検出器と、前記乗りかごに設けられ、前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生するかご上入力器と、を備え、前記塔内入力器より呼び出し信号を発生し、前記かご上検出器で検出後、前記かご上入力器から前記乗りかご毎に所定時間ずらして前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生し、呼び出し信号を発生させた時間と、応答信号を検出した時間と、前記乗りかごの速度と、より前記乗りかごの位置を求めるものである。

本発明によれば、音響信号伝導体を用いて複数の乗りかごを検出することができるので、外乱に対する信頼性が高く、乗りかごの位置を高精度に検出し、輸送効率を安全に高めることができる。また、上下方向と横方向の両方に乗りかごが動くマルチカーエレベータにおいても乗りかごの位置の把握が可能で、機器の干渉を防止してより信頼性の高いものとすることができる。

図１は全体構成を示し、６台の乗りかご１が環状の走行路を循環移動するマルチカーエレベータである。環状の走行路は、左右に並べて配置した２本の上下に伸びる直線状の走行路２ａ，２ｂと、２本の走行路の上部と下部をそれぞれ連結する２本の水平方向の走行路３ａ，３ｂに区間毎に区切られる。それぞれの区間毎走行路を、左側走行路２ａ，右側走行路２ｂ，上側走行路３ａ，下側走行路３ｂと呼ぶ。
乗りかご１は、左側走行路２ａを上昇し、上側走行路３ａに達したら、上側走行路３ａを右に移動し、右側走行路２ｂに達したら、右側走行路２ｂを下降し、下側走行路３ｂに達したら、下側走行路３ｂで左に移動し、再び左側走行路２ａに戻るようにして循環移動する。ただし、各走行路２，３で乗りかごの追い越しは無いものとする。左側走行路２ａについて着目し、左側走行路内２ａにある複数の乗りかご１の位置を検出する装置の構成を説明する。
左側走行路２ａに沿って左側に第１の音響信号伝導体４ａを設け、右側に第２の音響信号伝導体４ｂを設ける。２本の音響信号伝導体４ａ，４ｂの上端部で信号を受けて位置の測定を行い、音響信号伝導体４ａ，４ｂの上端部を測定側とする。逆に、下端部は後述の補助信号を発生するときに使うので、補助信号発生側とする。
建屋側に取り付けた装置類は、名称の前に「塔内」を付ける。乗りかご側に取り付けた装置類であれば名称の前に「かご上」を付ける。

第１の音響信号伝導体４ａの測定側端部に、電気の信号を音響信号に変換して音響信号伝導体４ａの中に音響信号を発生させる塔内入力器５ａを配置し、予備信号発生側の端部に、音響信号伝導体４ａ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第１の塔内検出器６ａを配置する。第２の音響信号伝導体４ｂの測定側端部に塔内検出器６ｂを配置し、補助信号発生側の端部に第２の塔内入力器５ｂを配置し、さらに、その近傍の測定側に第３の塔内検出器６ｃを配置する。
各乗りかご１ａ，１ｂに、第１の音響信号伝導体４ａに対して、かご上検出器７ａ，
７ａ′を取り付け、第２の音響信号伝導体４ｂに対して、第２のかご上検出器７ｂ，
７ｂ′を取り付ける。第２のかご上検出器７ｂ，７ｂ′の位置は、測定側からの距離がかご上検出器７ａ，７ａ′と同じか短い方が好ましい。ただし、かご上入力器８が測定側から十分遠い位置にあれば、第２のかご上検出器７ｂ，７ｂ′はかご上検出器７ａ，７ａ′よりも測定側から遠い位置に取り付けることも可能である。

乗りかご１ａ，１ｂには、測定側からの距離がかご上検出器７ａ，７ａ′と同じかそれより長くなる位置に、第１のかご上入力器８ａ，８ａ′を取り付け、さらに、第１のかご上入力器８ａ，８ａ′よりも測定側から遠い位置にかご上第２の入力器８ｂ，８ｂ′を取り付け、さらに、第２のかご上入力器８ｂ，８ｂ′よりも測定側から遠い位置に第３のかご上入力器８ｃ，８ｃ′を取り付ける。
図では左側走行路２ａに最大で３台の乗りかご１が存在し得るので、３つのかご上入力器８を取り付けているが、左側走行路２ａに十分な高さがあるならば、最大で４台以上の乗りかご１が存在し得る。そのような場合は、かご上入力器８の数が、存在し得る最大の乗りかご１の数になるまで、順次測定側から遠い位置に追加して取り付ける。

以上の基本構成により、乗りかご１ａ，１ｂの位置を測定する方法を以下に説明する。

図示しないコントローラは、所定の時間間隔で、塔内入力器５ａより繰り返し呼び出し信号１０を発生させる。この時間間隔は、１回の測定に要する十分な時間に設定する。よって、１回の測定が終了するまでは、次の呼び出し信号１０は発生しない。
塔内入力器５ａより発生した呼び出し信号１０は、第１の音響信号伝導体４ａの内部を下に向かって音速で伝播する。最初に一番上の乗りかご１ａのかご上検出器７ａが呼び出し信号１０を検出する。これを合図に、乗りかご１ａは３つのかご上入力器８のうち、どれか一つを選択して、第２の音響信号伝導体４ｂに対して応答信号１１の第１波を発生する。
初期状態では最も測定側から遠くに取り付けてあるかご上入力器８を選ぶように設定しておく。そして、第２のかご上検出器７ｂが信号を検出するたびに、一つ上のかご上入力器８にシフトするようにする。乗りかご１ａの第２のかご上検出器７ｂはこの時点でまだ何も信号を検出していないので、第３のかご上入力器８ｃから第２の音響信号伝導体４ｂに対して応答信号１１の第１波を発生する。

応答信号１１の第１波は、第２の音響信号伝導体４ｂの内部を上下に分かれて音速で伝播する。特に、第３のかご上入力器８ｃは、かご上検出器７ａよりも補助信号発生側に近いので、呼び出し信号１０よりも先に、下に向かって伝播する。

上側に向かった応答信号１１ａの第１波は、第２のかご上検出器７ｂに検出される。これにより、乗りかご１ａは、かご上入力器８を一つ上のかご上入力器８ｂに設定変更する。

その後、上側に向かった応答信号１１ａの第１波は塔内検出器６ｂによって検出される。そして、コントローラは、塔内入力器５ａが呼び出し信号１０を発生させた時間と、塔内検出器６ｂが応答信号１１の第１波を検出した時間の差を計算し、音響信号の伝搬時間を求めて既知の伝播速度で割ることにより、一番上の乗りかご１ａの位置を求める。

一方、下側に向かった応答信号１１ｂの第１波は、下の乗りかご１ｂの第２のかご上検出器７ｂ′を通過する。乗りかご１ｂは、第２のかご上検出器７ｂ′の検出に基づき、それまで初期状態として一番下のかご上入力器８ｃ′を選択していたものを、一つ上のかご上入力器８ｂ′に選択設定を変更する。

さらに、下側に向かった応答信号１１ｂの第１波は、第３の塔内入力器６ｃを通過する。これにより、コントローラは、左側走行路２ａ内に乗りかご１が１台存在することを確認する。

この間、呼び出し信号１０は、応答信号１１ｂの第１波より遅れて上から２番目の乗りかご１ｂのかご上検出器７ａ′を通過する。このとき、乗りかご１ｂは既に一番下から２番目のかご上第２の入力器８ｂ′を選択しているので、ここから応答信号第２波１２を発信する。

上側に向かった応答信号１２ａの第２波は、まず、第２のかご上検出器７ｂ′に検出される。これにより、乗りかご１ｂは、かご上入力器８を一つ上のかご上入力器８ａ′に設定変更する。

さらに、上側に向かった応答信号１２ａの第２波は、上の乗りかご１ａの第２のかご上検出器７ｂに検出される。これにより、乗りかご１ａは、かご上入力器８を一つ上のかご上入力器８ａに設定変更する。

その後、上側に向かった応答信号１２ａの第２波は塔内検出器６ｂによって検出される。そして、コントローラは、塔内入力器５ａが呼び出し信号１０を発生させた時間と、塔内検出器６ｂが応答信号１２の第２波を検出した時間の差を計算し、音響信号の伝搬時間を求めて既知の伝播速度で割ることにより、上から２番目の乗りかご１ｂの位置を求める。
一方、下側に向かった応答信号１２ｂの第２波は、第３の塔内入力器６ｃを通過する。これにより、コントローラは、左側走行路２ａ内に乗りかご１が２台存在することを確認する。
その後、補助信号発生側に設置した第１の塔内検出器６ａが呼び出し信号１０を検出する。この時点で、第３の塔内検出器は２つの応答信号１１ｂ，１２ｂしか検出しておらず、コントローラは左側走行路２ａ内に２台の乗りかごがあり、それ以上乗りかごは存在し得ないことがわかる。

コントローラは走行路に存在し得る最大の乗りかご数に対して、少ない分だけ補助信号１３を第２の塔内入力器５ｂより発生させるようにしておく。よって、この場合は第２の塔内入力器５ｂより補助信号１３を１回発生させる。

上側に向かった補助信号１３は、乗りかご１ａ，１ｂの第２のかご上検出器７ｂ，
７ｂ′を通過し、各乗りかご１ａ，１ｂは、かご上入力器８，８′の設定を変更する。このとき、すでに一番上の第１のかご上入力器８ａ，８ａ′が選択されており、それよりも上のかご上入力器８，８′は無いため、再び一番下の第３のかご上入力器８ｃ，８ｃ′に選択を変更して初期状態に復帰する。
ここまでの処理が終って十分な時間がたってから次の呼び出し信号１０を発信して上記測定を繰り返す。

以上の方法を環状の走行路を循環移動するマルチカーに実施するための方法を以下に説明する。
基本的に、上記と同様にして他の３本の走行路２ｂ，３ａ，３ｂを構成すればよい。具体的には、左側走行路２ａを時計回りに９０度回転させたものを上側走行路３ａにあてはめれば良い。よって、上下２本の音響信号伝導体４ｅ，４ｆのうち、第１の音響信号伝導体４ｅは上に位置し、第２の音響信号伝導体４ｆは下に位置する。そして、右側が測定側となる。
右側走行路２ｂは、上側走行路３ａをさらに９０度回転させたものにし、下側走行路
３ｂは、右側走行路２ｂをさらに９０度回転させたものにする。
図１に示すものは、４本すべての走行路２，３でかご上の検出器７と入力器８を共用できるように取り付け方を工夫してある。つまり、第２のかご上検出器７ｂと第１のかご上入力器８ａとかご上第２の入力器８ｂを回転アーム１４上に取り付けている。

上側走行路３ａを移動中の乗りかご１ｆは、第１のかご上入力器８ａを中心に回転アーム１４を時計回りに９０度旋回する。右側走行路２ｂを走行中の乗りかご１ｄは、さらに時計回りに９０度旋回する。下側走行路３ｂを走行中の乗りかご１ｃは、さらに時計回りに９０度旋回する。
これにより、乗りかご１がどの走行路２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの中にあっても、第２のかご上検出器７ｂと第１のかご上入力器８ａとかご上第２の入力器８ｂは、常に第２の音響装置伝導体４ｂ，４ｆ，４ｃ，４ｇに沿って移動することができる。

上下の走行路３は区間が短いため、最大で２台の乗りかご１しか存在し得ない。よって、上側走行路ではかご上入力器８を２個しか使わないので、回転アーム１４にかご上入力器８を２個しか取り付けていない。なお、図１では、上側走行路３ａの２本の音響信号伝導体４ｅ，４ｆの高さ位置をずらして配置しているが、高さ位置を同じにして前後方向にずらして配置しても良い。下側走行路３ｂについても同様である。その場合、左右の走行路２ａ，２ｂのそれぞれに設置する２本の音響信号伝導体４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄも前後方向にずらして配置する必要がある。
回転アームに取り付けず、上下走行路３において別のかご上入力器８を追加で設けても良い。その場合は、図１のかご上第１入力器８ａが取り付けてあるところに第２のかご上検出器７ｂを取り付け、その下に第１のかご上入力器８ａを取り付ける。また、右側走行路２ｂは左側走行路２ａに対して上下を逆にしないでそのまま平行移動するようにして配置する。下側走行路３ｂも、上側走行路３ａと同じ向きで配置する。

４つのコントローラは上位のメインコントローラによって統合管理し、メインコントローラがすべての乗りかご１の位置を把握する。よって、乗りかご１が、他の走行路２，３に移るとき、各走行路２，３の乗りかごの位置を変更する。さらに、乗りかご１は、最も測定側に近い位置のかご上入力器８ａに選択を切り替える。そのため、乗りかご１は自身が走行路２，３を移ったことを検知する手段が必要とされ、乗りかご１の左右側面に、左右走行路２ａ，２ｂの壁や壁に沿って取り付けてある機器１９を検出する近接センサ２０を取り付ける。
近接センサ２０の検出状態が変化したときに、乗りかご１は、自身がいずれかの走行路２，３に移ったことを知り、第１のかご上入力器８ａを選択する。

次に、複数のかご上入力器８を使い分けることについて、図２，図３を用いて説明する。図２，図３は、左側走行路２ａに２台の乗りかご１ａ，１ｂがある例を示す。

図２において、各乗りかご１ａ，１ｂには、かご上検出器７が１つとかご上入力器８が１つ取り付けてある。つまり、複数のかご上入力器８を持たず、単一のかご上入力器８より、応答信号１１，１２を発生する場合の例を示している。

図２のＡは、かご上検出器７が呼び出し信号１０を検出し、かご上出力器８により応答信号１１の第１波を発信したときの状態を示している。
その後、図２のＢに示すように、応答信号１１ａ，１１ｂは、上向きと下向きに分かれて伝播する。
図２のＣは、呼び出し信号１０が２番目の乗りかご１ｂのかご上検出器７′を通過するときの状態を示す。このとき、かご上入力器８′によって応答信号１２の第２波を発信するが、ちょうどその位置で、１番目の乗りかご１ａの下向きの応答信号第１波１１ｂが通過中である。よって、応答信号１２の第２波は干渉を受けてしまう。この干渉により応答信号１２の第２波が減衰し、測定が困難となる。これを避けるために、図３に示すようにかご上入力器８を複数取り付ける。

図３のＡにおいて、上の乗りかご１ａのかご上検出器７ａが呼び出し信号１０を検出したとき、先に述べたとおり測定側より遠い方のかご上第２の入力器８ｂから応答信号１１の第１波を発信する。
次に、図３のＢに示すように、下に向かった応答信号１１ｂの第１波が下の乗りかご
１ｂの第２のかご上検出器７ｂ′を通過する。このとき、下の乗りかご１ｂの第２のかご上検出器７ｂ′が応答信号１１ｂの第１波を検出する。そして、乗りかご１ｂは、一つ上に位置するかご上第１の出力器８ａ′に選択を変更する。
図３のＣは、その後、呼び出し信号１０が下の乗りかご１ｂの第１の検出器７ａ′を通過するときの状態を示す。応答信号１１ｂの第１波は第１のかご上入力器８ｂ′を通過し終えているので、干渉すること無しに、かご上第１の出力器８ａ′から応答信号１２の第２波を発信することができる。

物理的な距離を変える方法とは別に、乗りかご毎に所定時間ずらして応答信号を発信することでも良い。つまり、図２の上の乗りかご１ａは、図２のＡのとき、呼び出し信号
１０を受けてから即座に応答信号第１波１１を発信するが、図２のＣ状態のときは、所定時間遅れてから応答信号第２波１２を発信する。つまり、かご上第２の検出器７ｂにより、自かごが一番上から何番目に位置するのか分かるので、順番に応じて遅れ時間を設定する。これにより、かご上入力器８が１つしかなくても応答信号１１，１２の干渉を避けることができる。ただし、コントローラは乗りかごの速度を考慮して位置を計算する必要がある。
そこで、塔内第２の検出器６ｂに届く応答信号１１を分析して乗りかご１の速度を検出しても良い。
つまり、乗りかご１より応答信号１１を発信するとき、所定の時間間隔でパルスを２回発生させる。乗りかごが停止している場合は、同じ時間間隔で塔内第２の検出器６ｂに２つのパルス信号が届く。乗りかご１が上に向かって走行しているならば、より短い時間間隔で信号が届く。逆に、下に向かって走行しているときは、より長い時間間隔で信号が届く。したがって、乗りかご１の走行速度と移動方向によって、２つのパルス信号の間隔が変化することを利用して乗りかご１の速度を求める。同様に、塔内第２の検出器６ｂで応答信号１１のパルスの幅や波長の変化を検出することによっても速度を求めても良い。

また、乗りかごを指定できるように、パルス数もしくはパルス幅等で識別できるような呼び出し信号にしても良い。例として、１山のパルス信号はかご１ａを、連続した２山のパルス信号はかご１ｂを呼び出す信号と定める。初回の測定では第１の音響信号伝導体
４ａに１山パルスの呼び出し信号を発信する。上方のかご１ａのかご上第１の検出器７ａは、１山パルスを検出することにより自かごが呼び出されていることを知り、かご上入力器８から応答信号１１を発信する。そして、下方のかご１ｂのかご上第１の検出器７ａは、初回の呼び出し信号は無視し、２回目の測定時に２山パルスの呼び出し信号を検出したときに応答信号１２を発信する。ここで、応答信号１１，１２の干渉を避けるためには、十分な時間が経過した後に２回目の呼び出し信号を発信する必要がある。よって、高層のビルで測定区間が長い場合には測定間隔が長くなるので、最後のかご１の位置を測定した時点で最初に測定したかご１の位置は大きくずれている可能性がある。よって、測定区間が十分短い場合、かごの走行速度が十分に遅い場合に有効である。

さらに、測定区間が十分短い場合は応答信号同士の干渉は小さいので、図３において、下向きの応答信号第１波１１ｂが通り過ぎる前に応答信号第２波１２を発生させても、上向きの応答信号第２波１２は下向きの応答信号第１波１１ｂの影響を受けない。したがってこのような場合は、一番上のかご上入力器８ａから順番に応答信号１１を発生させるようにしても良い。

また、図３に示すように、それぞれの乗りかご１ａ，１ｂが、その乗りかごに固有の応答波形を発信すれば、受信側のコントローラは、どのかごがどこにいるのかが分かる。図３では、パルスの数で識別する方法を示しているが、このほかにも、パルスの幅を変えて識別できるようにしてもよいし、パルスの高さを変えて識別するようにしても良い。

すべての乗りかご１で同一の波形しか出さない場合は、電源投入時など、初期化する際に無線等で乗りかご１の識別を行う。つまり、初回測定時に、図３のＡと図３のＣの状態になったとき、応答信号１１，１２を発信する際に乗りかご１ａ，１ｂの識別番号と選択中のかご上入力器８の番号または第２のかご上検出器７ｂが検出した信号の数を無線でコントローラに送信する。コントローラは、位置検出結果と無線情報をもとに乗りかご１の位置と識別番号を割り当てる。乗りかごの識別番号をコントローラ側から指定し、該当の乗りかご１のみ応答するようにしても良い。このようにすれば、応答信号１１，１２の波形によらずに識別が可能である。

初期化の後、コントローラまたはメインコントローラは、各乗りかご１の位置や速度が連続的に変化することを利用して、先の位置情報に最も近い乗りかご１はどれに相当するか等の判定により、乗りかご１の識別番号と位置を対応付ける。
なお、このように初期化時の乗りかご１の並ぶ順番と位置を記憶して乗りかごを識別しながら運転する方法は、乗りかご１同士の追い越しがないマルチカーエレベータに有効である。
１本の走行路２ａのみ使って複数の乗りかご１を移動するワンシャフトマルチカーの場合、各乗りかご１の位置関係は不変なので、初期化時の乗りかご１の識別をも不要とする。さらに、走行路２ａ内の乗りかご１の総数も変化が無いので、第１の塔内検出器６ａと第２の塔内入力器５ｂと第３の塔内入力器６ｃは不要である。さらに、各乗りかご１のかご上入力器８は異なる位置に１つあればよい。つまり、図３の場合、上の乗りかご１ａは、一番下のかご上入力器８ｂのみ取り付ければよく、下の乗りかご１ｂは下から２番目のかご上入力器８ａのみ取り付ければよい。よって、かご上入力器８を選択変更する必要は無く、第２のかご上検出器７ｂも不要である。

次に、選択されたかご上入力器８が故障しているため、応答信号１１を発生できなかった場合の故障検出方法を説明する。
乗りかご１同士の追い越しが無いので、位置に関して乗りかご１は順番どおりに並ぶはずである。しかし、左走行路２ａにおいてある乗りかご１ａの入力器８が故障した場合、さらに下に乗りかご１ｂがあれば、その乗りかご１ｂの応答信号１２ａが塔内検出器６ｂに届く。よって、コントローラやメインコントローラで乗りかご１ｂの信号が届く順番や、乗りかご１ａの瞬間移動を確認することにより、かご上入力器８の故障を検知することができる。

また、コントローラにウォッチドッグタイマを付けて、故障検出をすることもできる。例えば、左走行路２ａの中に何台の乗りかごが存在するかあらかじめ分かっている場合に、ある乗りかご１のかご上入力器８が故障した場合は、いつになっても最後の１台の応答信号１２ａが塔内検出器６ｂに届かない。よって、所定時間が経過したときにウォッチドッグタイマが切れるようにし、異常を検知することができる。ウォッチドッグタイマは、測定側から最も遠い位置の乗りかご１の第１のかご上入力器８ａが応答信号１２を出した場合にコントローラに信号が伝わる時間よりも長く、１回の測定時間よりも短い時間に設定する。

図４を参照して、６台の乗りかご１をループ状の循環ロープ１６とモータ１７を使って駆動することについて説明する。
乗りかご１ｂの前後に各１本配置した循環ロープ１６ｂ，１６ｂ′に、乗りかご１ｂ上部の対角線上の２箇所を固定する。さらに、循環ロープ１６ｂ，１６ｂ′の対向する位置にもう１台の乗りかご１ｂ′を固定する。２本の循環ロープと２台の乗りかごで１組になったものを３組作る。上部に示した３系統のモータ１７ａ，１７ｂ，１７ｃで、円弧状に配置した多数の駆動プーリ１８ａ，１８ｂ，１８ｃを連動して回転させ、それぞれの組の循環ロープ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを独立に駆動する。
複数の駆動プーリ１８に均等に摩擦力が働くように円弧状に配置した影響で、上側走行路３ａは円弧形状になっている。上下で対称な形にするため、下側走行路３ｂも同様に円弧形状である。
また、上下の走行路３ａ，３ｂは乗りかご１を左右の走行路２ａ，２ｂに移して上下の運転方向を反転することが目的のため、必要最低限の長さとしている。よって、この部分を走行する乗りかご１は１台に限られる。

図５は、全体構成であり、循環ロープ１６の対向する位置に乗りかご１が２台固定されていることから、左走行路２ａに乗りかご１が１台存在するならば、必ず右側走行路２ｂに対となる乗りかご１′が１台存在する。つまり、左右片側の走行路２ａ，２ｂに最大で３台の乗りかご１が存在することになる。したがって、各乗りかご１のかご上入力器８の数は、走行路２の長さによらず３つである。
上下部の各走行路３ａ，３ｂに存在し得る乗りかご１の数は最大でも１台であることから、どのかご上入力器８を用いても応答信号１１の干渉が無い。これは、図２に乗りかご１が１台しか無い場合に相当する。よって、回転アーム１４に第１のかご上入力器８ａのみ取り付ければ良い。

さらに、補助信号１３の必要性も無いので第１の塔内検出器６ａと第２の塔内入力器
５ｂと第３の塔内入力器６ｃは不要である。ただしこの場合、乗りかご１自身で上下部の走行路３ａ，３ｂにあることを検知して第１のかご上入力器８ａを選択する必要がある。そのため、乗りかご１の左右側面に、左右走行路２ａ，２ｂの壁や壁に沿って取り付けてある機器１９を検出する近接センサ２０を取り付けている。近接センサ２０で検出信号が無しのとき、乗りかご１は、自身が上下いずれかの走行路３ａ，３ｂにあることを知り、第１のかご上入力器８ａを選択する。
上下各走行路３ａ，３ｂのいずれかに乗りかご１が存在することが分かれば、左右の各走行路２ａ，２ｂに存在する乗りかご１の数が２台であることは明らかである。よって、左右走行路２のコントローラは、上下走行路３ａ，３ｂにおける乗りかご１の有無をメインコントローラを介して先に知ることにより、補助信号を１回発信するべきか判断可能である。よって、第３の塔内検出器６ｃは不要である。

次に、音響信号伝導体４の具体的な支持方法について説明する。
音響信号伝導体４は強磁歪性素材でできた細長いワイヤのため、地震や風で容易に揺れ動く。よって、図６に示すように、ガイドリング２１の輪にワイヤを通して音響信号伝導体４の揺れを拘束する。
かご上検出器７は、音響信号伝導体４から受信コイル２２を介して信号を検出し、かご上入力器８は送信コイル２３を介して音響信号伝導体４に信号を発生させる。
送受信コイル２２，２３は、次の３つの理由でコイルをＵ字形にする。

第１に、送受信コイル２２，２３から音響信号伝導体４が外れないため、第２に、送受信コイル２２，２３がガイドリング２１の固定部と衝突しないため、第３に、送受信コイル２２，２３が各走行路２，３に移る際に現在の音響信号伝導体から離れて移動先の音響信号伝導体４に移るためである。

ガイドリング２１の固定部は柔軟な材質で作るなどして、地震で乗りかご１の送受信コイル２２，２３が衝突しても損傷がないようにする。
上下側走行路３では、乗りかご１の円弧状の移動軌跡に沿って、ガイドリング２１により音響信号伝導体４を曲げながら取り付ける。音響信号伝導体４を伝播する音響信号は縦波なので、ガイドリング２１の定常的な接触があっても、それによる信号の減衰は殆ど無い。

図６のＡ，Ｂに示すように、左右の走行路２から上下部の走行路３に移る部分の音響信号伝導体４の配置方法は２通りある。
図６のＡに示すのは、２本の音響信号伝導体４に、同じ受信コイル２２を沿わす設置方法である。２本の音響信号伝導体４ａ，４ｅの一部を重複させて、Ｕ字の受信コイル２２が通過できるようにする。ただし、この部分で、２本の音響信号伝導体４ａ，４ｅが直接接触しないように、拡大図に示すように２穴ガイドリング２４にそれぞれを通して間隔を保つ。なお、後述するとおり、受信コイル２２は曲線に沿って回転するように取り付ける。
以上によれば、かご上第１の出力器７ａの受信コイル２２が、左走行路２ａの第１の音響信号伝導体４ａから上側走行路３ａの第５の音響信号伝導体４ｅに移るときと、第３の音響信号伝導体４ｃから下側走行路３ｂの第７の音響信号伝導体４ｇに移るときに用いる。
第１のかご上入力器８ａが、左側走行路２ａから上側走行路３ａに移るときに用いても良い。その場合、第２のかご上検出器７ｂは、第１のかご上入力器８ａよりも下側に取り付ける。
走行路２を２本の音響信号伝導体４で分割する場合にもこの方法を用いればよく、分割することにより、走行路２を長くすることができる。

図６のＢに示すのは、左右走行路２と下側走行路３ｂで異なるコイル２３ａ，２３ｂを使う方法である。
第１のかご上入力器８ａの下に、かご上第２，第３の入力器８ｂ，８ｃが配置されているため、下側反転部３ｂでこれらを第８の音響信号伝導体４ｈよりも下側に通過させなければならない。そのため、送信コイル２３が第８の音響信号伝導体４ｈに干渉しないように第４の音響信号伝導体４ｄと、第８の音響信号伝導体４ｈを前後に離して設置してかご上入力器８を通過させる隙間を作る。さらに、第８の音響信号伝導体４ｈの位置に合わせて別の送信コイル２３ｂを設ける。

図７に、音響信号伝導体４に送受信のコイル２２，２３を沿わせるための取り付けを示す。
かご上検出器７ａの受信コイル２２ａと第１のかご上入力器８ａの送信コイル２３ａ，２３ｂは、回転しながら常に音響信号伝導体４の内側から沿わせて移動させる必要がある。ロープ締結部１４は、循環ロープ１６と一体に固定されるので、３６０度回転しながら動く構造になっている。つまり、かご上検出器７やかご上入力器８を取り付けるための回転アーム１４の機能を持たせる。よって、左側循環ロープ１６ａ′のロープ締結部１４ａに受信コイル２２ａを取り付け、右側循環ロープ１６ａのロープ締結部１４ｂに送信コイル２３ａ，２３ｂを取り付ける。

第２のかご上検出器７ｂ，かご上第２，第３の入力器８ｂ，８ｃの送受信コイル２２，２３は、上下走行路３で乗りかご１が横に移動する際に音響信号伝導体４ｂ，４ｄに当たらないように、音響信号伝導体４ｂ，４ｄの内側から沿わせる必要がある。しかし、これらの送受信コイル２２，２３を全て回転させて向きを１８０度変えようとすると機構が複雑になる。よって、１つのかご上検出器７または入力器８の送受信コイル２２，２３の部分を左右２つに分け、それぞれ１８０度向きを変えて取り付ける。
これにより、乗りかご１が左側走行路２ａにあるときは、左側の受信コイル２２ｂと送信コイル２３ｃ，２３ｅを内側から第２の音響信号伝導体４ｂに沿わせる。逆に、乗りかご１が右側走行路２ｂにあるときは、右側の受信コイル２２ｃと送信コイル２３ｄ，23ｆを内側から第４の音響信号伝導体４ｄに沿わせる。左右の送信コイル２３への出力は、乗りかご１の位置に応じて左右切り替えを行っても良いし、位置にかかわらず左右両方同時に使って信号を出しても良い。

次に、図８の上面図を用いて、循環ロープ１６と乗りかご１と音響信号伝導体４と送受信コイル２２，２３の位置関係を説明する。
図８は、左右の走行路２ａ，２ｂに位置する２台の乗りかご１ａ，１ａ′と、乗りかご１の前後に配置した循環ロープ１６，１６′と、音響信号伝導体４の断面と、送受信コイル２２，２３を上から見た図である。図８の下側２５がエレベータの前側２５で、その逆が後ろ２６である。なお、乗りかご１のドアを反対に取り付けて前後の向きを逆にしても良い。

乗りかご１の循環ロープ１６への取り付けについて説明をする。
乗りかご１後方２６の左側循環ロープ１６′は、ロープ締結部１４ａが循環ロープ
１６ａ′を掴んでいる。ロープ締結部１４のロープを掴んでいる側を腹と呼び、その逆側を背と呼ぶ。ロープ締結部の腹側は、循環ロープの内側を向き、背側は外側を向く。
乗りかご前方２５の右側循環ロープ１６は、乗りかご１の前側２５にあり、ロープ締結部１４ｂが循環ロープ１６ａを掴んでいる。そして、乗りかご１ａの左後ろと右前に取り付けた回転軸２７ａ，２７ｂでロープ締結部１４ａ，１４ｂを乗りかご１ａに固定する。

以上のようにして乗りかご１を循環ロープ１６，１６′に取り付けているため、音響信号伝導体４が循環ロープ１６，１６′や乗りかご１に干渉しないためには、以下の２つの条件を満たす必要がある。
第１に、ロープ締結部１４ａに当らないように循環ロープ１６ａから十分外側に離して配置すること、第２に、乗りかご１に当らないように、乗りかご１よりも前または後ろの位置に配置することである。

以上の配置条件を踏まえ、左側循環ロープ１６′とその周囲の配置を説明する。
ロープ締結部１４ａ，１４ａ′の背近傍の乗りかご１よりも後ろの位置に第１の音響信号伝導体４ａ，第３の音響信号伝導体４ｃを配置する。そして、その延長上に上下走行路３で使用する第５，第７の音響信号伝導体４ｅ，４ｇを配置する。
左側の乗りかご１ａに着目すると、乗りかご１ａの後ろ側にはかご上検出器７ａの受信コイル２２ａのみ必要とする。受信コイル２２ａのＵ字の開口部が左を向くようにロープ締結部１４ａの背に取り付ける。これにより、右側走行路２ｂに移る際にロープ締結部
１４ａが１８０度回転するので、右側走行路の乗りかご１ａ′の受信コイル２２ａ′の開口部は右側を向く。したがって、常に音響信号伝導体４の内側からコイル２２ａを沿わすことができる。
コイル２２ａを３６０度回転した形状のコイル２２Ａにして、これをロープ締結部１４の軸受２８に固定しても良い。これによれば、コイル２２Ａは回転しないので配線が容易となる。

つぎに、右側循環ロープ１６とその周囲の配置を説明する。
右側循環ロープ１６は、乗りかご１の前側２５にあり、乗りかご１の前側では複数の送受信コイル２２，２３を必要とする。
乗りかご１ａの第２のかご上検出器７ｂとかご上第２，第３の入力器８ｂ，８ｃの送受信コイル２２，２３は、２つに分かれて反対の向きに取り付けてあり、これらが循環ロープ１６に干渉しないためには、循環ロープよりも後ろに取り付ける必要がある。したがって、第２，第４の音響データ誘導体４ｂ，４ｄを、ロープ締結部１４ｂ，１４ｂ′の背近傍の乗りかご１と循環ロープ１６の間に配置する。

さらに、第２，第４の音響信号伝導体４ａ，４ｄよりも前の位置に、上下走行路３で使用する第６，第８の音響信号伝導体４ｆ，４ｈを配置する。これら上下走行路３で使用する音響信号伝導体４ｆ，４ｈの位置に合わせて、ロープ締結部１４ｂの背に第１のかご上入力器８ａの２つ目の送信コイル２３ｂを取り付ける。上下走行路３の音響信号伝導体
４ｈ，４ｆを後方にずらして配置しても良いが、前方にずらした方が昇降路断面積が小さく省スペースになる。
ロープ締結部１４のコイル２３ｂを３６０度回転した形状のコイル２３Ｂにして、これをロープ締結部１４の軸受２８に固定しても良い。ただし、循環ロープ１６に干渉しないように、上下走行路３の音響信号伝導体４ｈ，４ｆを乗りかご３と循環ロープ１６の間に配置する。こうすれば、コイル２３Ｂは回転しないので配線が楽にできる。

次に、かご上入力器８の取り付け位置の校正方法について説明する。
校正処理を行っている間は、ある特定の乗りかご１のみ呼び出し信号１０に反応して応答信号１１を発生し、他の乗りかご１は、呼び出し信号１０を無視する。
コントローラは、乗りかご１をすべて止めた状態で、呼び出し信号を複数回発信する。特定の乗りかご１のかご上検出器７ａがこれを検出するたびに、上から順番にすべてのかご上入力器８から応答信号を発信する。
コントローラは、特定の乗りかご１の各位置のかご上入力器８から送られてくる応答信号より、かご上入力器８の実際の取り付け位置を計算して求め、その値を測定時の校正値として利用する。
故意にかご上入力器８の位置を微妙にずらすことにより、各乗りかご１に固有の間隔でかご上入力器８を取り付けることができる。それを利用して、乗りかごの識別を行うことも可能である。

本発明による一実施の形態の全体構成を示すブロック図。 応答信号の干渉を説明するブロック図。 一実施の形態による応答信号が干渉しない例を示すブロック図。 一実施の形態の循環ロープによる駆動方法を示す斜視図。 他の実施の形態による全体構成を示すブロック図。 一実施の形態による音響信号伝導体の支持方法を示す図。 一実施の形態による送受信コイルの取付方法を示す図。 一実施の形態による各機器の設置位置を示す上面図。

符号の説明

１…乗りかご、４…音響信号伝導体、５…塔内入力器、６…塔内検出器、７…かご上検出器、８…かご上入力器、１０…呼び出し信号、１１，１２…応答信号、１３…補助信号、１４…ロープ締結部、１６…循環ロープ、１７…モータ、１８…駆動プーリ、２０…近接センサ、２１…ガイドリング、２２…受信コイル、２３…送信コイル、２４…２穴ガイドリング、２７…回転軸、２８…軸受。

Claims (9)

1. 走行路内に複数の乗りかごを有するマルチカーエレベータにおいて、
   前記走行路に沿って音響信号を伝播する第１及び第２の音響信号伝導体と、
   前記第１の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、電気信号を音響信号に変換して音響信号を発生させる塔内入力器と、
   前記第２の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、音響信号を検知して電気信号に変換する塔内検出器と、
   それぞれの前記乗りかごに設けられ、前記第１の音響信号伝導体から伝播された信号を検出するかご上検出器と、
   前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生するかご上入力器と、
   を備え、前記塔内入力器より呼び出し信号を発生し、前記かご上検出器で検出後、前記かご上入力器から前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生し、呼び出し信号を発生させてから前記塔内検出器が応答信号を検出するまでの時間より前記乗りかごの位置を求めることを特徴とするマルチカーエレベータ。
2. 請求項１に記載のものにおいて、前記かご上入力器は、前記乗りかご毎に前記測定側からの距離が異なるように複数設けられ、前記塔内入力器より呼び出し信号を発生し、前記かご上検出器で検出後、複数の前記かご上入力器のいずれかを選択して前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生することを特徴とするマルチカーエレベータ。
3. 請求項１に記載のものにおいて、前記乗りかご毎に前記測定側からの距離が異なるように複数設けられた前記かご上入力器と、それぞれの前記乗りかごに設けられ前記第２の音響信号伝導体から伝播された信号を検出する第２のかご上検出器と、を備え、該第２のかご上検出器が信号を検出した場合、選択する前記かご上入力器を移動することを特徴とするマルチカーエレベータ。
4. 請求項１に記載のものにおいて、前記乗りかご毎に前記測定側からの距離が異なるように複数設けられた前記かご上入力器と、それぞれの前記乗りかごに設けられ前記第２の音響信号伝導体から伝播された信号を検出する第２のかご上検出器と、を備え、前記第２のかご上検出器が信号を検出した場合、前記測定側からの距離に応じて順に選択されることを特徴とするマルチカーエレベータ。
5. 請求項１に記載のものにおいて、前記かご上入力器は、前記乗りかごの数に応じて設けられたことを特徴とするマルチカーエレベータ。
6. 請求項１に記載のものにおいて、前記走行路は複数の区間毎走行路に区切られ、それぞれの前記区間毎走行路に前記第１及び第２の音響信号伝導体を備えたことを特徴とするマルチカーエレベータ。
7. 請求項１に記載のものにおいて、前記走行路は複数の区間毎走行路に区切られ、それぞれの前記区間毎走行路に取り付けてある機器を検出する近接センサを前記乗りかごに設け、前記乗りかごが前記区間毎走行路のうちいずれにあるかを検出することを特徴とするマルチカーエレベータ。
8. 請求項１に記載のものにおいて、前記走行路は複数の区間毎走行路に区切られ、前記乗りかごは循環ロープに固定されて循環移動することを特徴とするマルチカーエレベータ。
9. 走行路内に複数の乗りかごを有するマルチカーエレベータにおいて、
   前記走行路に沿って音響信号を伝播する第１及び第２の音響信号伝導体と、
   前記第１の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、電気信号を音響信号に変換して音響信号を発生させる塔内入力器と、
   前記第２の音響信号伝導体の測定側となる一端に設けられ、音響信号を検知して電気信号に変換する塔内検出器と、
   それぞれの前記乗りかごに設けられ、前記第１の音響信号伝導体から伝播された信号を検出するかご上検出器と、
   前記乗りかごに設けられ、前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生するかご上入力器と、
   を備え、前記塔内入力器より呼び出し信号を発生し、前記かご上検出器で検出後、前記かご上入力器から前記乗りかご毎に所定時間ずらして前記第２の音響信号伝導体に対して応答信号を発生し、呼び出し信号を発生させた時間と、応答信号を検出した時間と、前記乗りかごの速度と、より前記乗りかごの位置を求めることを特徴とするマルチカーエレベータ。
   

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