JP2756207B2 - 垂直昇降路レール上のエレベータかごの水平偏差を測定する方法及び装置 - Google Patents
垂直昇降路レール上のエレベータかごの水平偏差を測定する方法及び装置Info
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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- B66B7/00—Other common features of elevators
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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- B66B7/02—Guideways; Guides
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエレベータに関し、具体
的にはエレベータの乗り心地に関する。
的にはエレベータの乗り心地に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレベータの乗り心地の維持または改善
には、特にエレベータの速度が増すにつれて新しい技術
の実現を必要とする。乗り心地を改善するためには、か
ごのプラットフォームの横方向運動を減少させることが
重要である。このような運動は案内レールの凹凸を原因
としてレールによって誘起される力が案内レールを通し
てかごに伝達されるためにもたらされる。
には、特にエレベータの速度が増すにつれて新しい技術
の実現を必要とする。乗り心地を改善するためには、か
ごのプラットフォームの横方向運動を減少させることが
重要である。このような運動は案内レールの凹凸を原因
としてレールによって誘起される力が案内レールを通し
てかごに伝達されるためにもたらされる。
【０００３】もし誰かがこのような横方向運動を減少さ
せるための自動制御システムを設計するものとすれば、
彼は開ループシステムを選択するであろう。レールによ
って誘起される力に注目し開ループ制御を行おうとする
少なくとも１つの試みが文献に示されている。エレベー
タかごの横方向振動を補償するために Matti Otalaが合
衆国特許 4,750,590号に開示したのは、ソレノイド作動
案内シューを用いた開ループエレベータ制御システムで
ある。この開示は、先ず案内レールの直線からの偏差を
突き止めてコンピュータメモリ内へ記憶させ、爾後にメ
モリから対応情報を呼び戻して案内シューを制御し、案
内レールシュー位置を相応に修正するという概念をどの
ように使用するかを示している。
せるための自動制御システムを設計するものとすれば、
彼は開ループシステムを選択するであろう。レールによ
って誘起される力に注目し開ループ制御を行おうとする
少なくとも１つの試みが文献に示されている。エレベー
タかごの横方向振動を補償するために Matti Otalaが合
衆国特許 4,750,590号に開示したのは、ソレノイド作動
案内シューを用いた開ループエレベータ制御システムで
ある。この開示は、先ず案内レールの直線からの偏差を
突き止めてコンピュータメモリ内へ記憶させ、爾後にメ
モリから対応情報を呼び戻して案内シューを制御し、案
内レールシュー位置を相応に修正するという概念をどの
ように使用するかを示している。
【０００４】しかし、 Otalaが示したような単に加速度
計をエレベータかごに取り付けるだけの方法は、（彼自
身が開示の中で示唆しているが）補償システムのための
“偏差表”を作るのに充分な情報を提供しない。これは
単に加速度表を作るだけである。“偏差表”をどのよう
にして、及び何故作るのかに関しては示されてもいない
し、示唆されてもいない。
計をエレベータかごに取り付けるだけの方法は、（彼自
身が開示の中で示唆しているが）補償システムのための
“偏差表”を作るのに充分な情報を提供しない。これは
単に加速度表を作るだけである。“偏差表”をどのよう
にして、及び何故作るのかに関しては示されてもいない
し、示唆されてもいない。
【０００５】たとえ誰かが Otalaの加速度信号を２回積
分して変位信号を求め、加速度信号の代わりに変位信号
を次元的に真の変位表内に記憶させることで充分である
と考えても、このような表は Otalaが示した予測補償シ
ステムでは使用できない。２つの主な外乱がかごの振動
のレベルに寄与するものと考えられる。それらは（１）
レールの凹凸を原因とし、レール案内を通してかごに伝
達されるレールによって誘起される力、及び（２）風の
打撃、乗客の荷重の分布または運動によって発生するよ
うな直接的なかご力である。
分して変位信号を求め、加速度信号の代わりに変位信号
を次元的に真の変位表内に記憶させることで充分である
と考えても、このような表は Otalaが示した予測補償シ
ステムでは使用できない。２つの主な外乱がかごの振動
のレベルに寄与するものと考えられる。それらは（１）
レールの凹凸を原因とし、レール案内を通してかごに伝
達されるレールによって誘起される力、及び（２）風の
打撃、乗客の荷重の分布または運動によって発生するよ
うな直接的なかご力である。
【０００６】エレベータかごの懸架システムの種々のパ
ラメタは、再現することがない直接的なかご力によって
影響を受け、より多くの測定を行わない限り、基本にし
ている加速度測定が無意味になってしまう。換言すれ
ば、基本になる加速度は、かごの荷重、その分布、乗客
の運動、その他多くの直接的なかご力の非線形関数であ
る。レールの輪郭を真に反映する変位表を作り上げるこ
とを可能にするために、検知した加速度信号（またはそ
れらを積分した偏差）を意味ある文脈として解釈するに
は、更に何かが必要である。
ラメタは、再現することがない直接的なかご力によって
影響を受け、より多くの測定を行わない限り、基本にし
ている加速度測定が無意味になってしまう。換言すれ
ば、基本になる加速度は、かごの荷重、その分布、乗客
の運動、その他多くの直接的なかご力の非線形関数であ
る。レールの輪郭を真に反映する変位表を作り上げるこ
とを可能にするために、検知した加速度信号（またはそ
れらを積分した偏差）を意味ある文脈として解釈するに
は、更に何かが必要である。
【０００７】
【発明の開示】本明細書では第１のシステム外乱の原
因、即ちエレベータ案内レールの凹凸を実際に定量化す
ることが何故必要であるのか、及びどのようにしてそれ
を行うかを示す。本発明によれば、かごの水平加速度信
号を検知し、レールからのかごの水平変位を表す信号を
検知し、これらの両信号を関係付けることによって垂直
からの水平レール偏差が決定される。
因、即ちエレベータ案内レールの凹凸を実際に定量化す
ることが何故必要であるのか、及びどのようにしてそれ
を行うかを示す。本発明によれば、かごの水平加速度信
号を検知し、レールからのかごの水平変位を表す信号を
検知し、これらの両信号を関係付けることによって垂直
からの水平レール偏差が決定される。
【０００８】更に本発明によれば、エレベータかごの水
平加速度を表す信号を検知してそれを二重に積分し、慣
性系に対するかごの水平変位を表す第１変位信号を発生
させる。同時に昇降路レールに対するかごの変位を表す
第２変位信号を検知し、それと第１変位信号とを合計す
る。合計された信号と、同時に測定した昇降路内のかご
の位置を表す垂直位置信号とを対にする。
平加速度を表す信号を検知してそれを二重に積分し、慣
性系に対するかごの水平変位を表す第１変位信号を発生
させる。同時に昇降路レールに対するかごの変位を表す
第２変位信号を検知し、それと第１変位信号とを合計す
る。合計された信号と、同時に測定した昇降路内のかご
の位置を表す垂直位置信号とを対にする。
【０００９】以上のように本発明によれば、エレベータ
かごが運動している際の垂直慣性系からのかごの水平変
位を表す信号が、かごとレールとの間の変位を表す信号
と比較され、得られた信号はかごの垂直位置を表す別の
信号に関係付けられる。これらの比較及び関係付け段階
は、レール輪郭を確立するために垂直昇降路の全長にわ
たって複数のサンプルとして遂行されてこの輪郭をルッ
クアップテーブル内に電子的に記憶するか、またはアナ
ログ的手法で連続的に遂行することさえ考えられる。
かごが運動している際の垂直慣性系からのかごの水平変
位を表す信号が、かごとレールとの間の変位を表す信号
と比較され、得られた信号はかごの垂直位置を表す別の
信号に関係付けられる。これらの比較及び関係付け段階
は、レール輪郭を確立するために垂直昇降路の全長にわ
たって複数のサンプルとして遂行されてこの輪郭をルッ
クアップテーブル内に電子的に記憶するか、またはアナ
ログ的手法で連続的に遂行することさえ考えられる。
【００１０】かごの水平変位を表す信号は加速度計から
の加速度信号を二重に積分したものでよい。加速度計の
検知軸は側（横）方向または前後方向に垂直及び平行で
あってよい。この信号と、かごとレールとの間の変位を
表す信号との差が、レール輪郭（即ちレールの凹凸度、
または垂直からの“偏差”）を実際に表しているのであ
る。
の加速度信号を二重に積分したものでよい。加速度計の
検知軸は側（横）方向または前後方向に垂直及び平行で
あってよい。この信号と、かごとレールとの間の変位を
表す信号との差が、レール輪郭（即ちレールの凹凸度、
または垂直からの“偏差”）を実際に表しているのであ
る。
【００１１】以上の説明から、単なる加速度の読みは、
慣性系または概念的な鉛直線に対して参照される情報の
一片を与えるに過ぎないことが理解されたであろう。案
内はかごのような関係対象に対して移動するから、これ
を測定する必要がある。ホイールの場合、レールに対す
るその運動は固定されていると見做すことができる（例
えば比較的硬いか、または非圧縮性ホイール）か、また
は既知である（例えばレールと実際に滑り接触する滑り
案内か、または検知される電磁間隙を有する電磁石アク
チュエータ）から、同一の鉛直線または慣性系に関係付
けるためにはかごに対するその運動を知る必要がある。
この情報は、実レール変位情報を有する実際のレール輪
郭を作成するために必要である。
慣性系または概念的な鉛直線に対して参照される情報の
一片を与えるに過ぎないことが理解されたであろう。案
内はかごのような関係対象に対して移動するから、これ
を測定する必要がある。ホイールの場合、レールに対す
るその運動は固定されていると見做すことができる（例
えば比較的硬いか、または非圧縮性ホイール）か、また
は既知である（例えばレールと実際に滑り接触する滑り
案内か、または検知される電磁間隙を有する電磁石アク
チュエータ）から、同一の鉛直線または慣性系に関係付
けるためにはかごに対するその運動を知る必要がある。
この情報は、実レール変位情報を有する実際のレール輪
郭を作成するために必要である。
【００１２】本発明の案内レール輪郭予測方法は、かご
内に、またはかご上に配置できる計装だけを用いてレー
ル輪郭を生成し、鉛直線または高価な光学設備の必要性
を排除する点が独特である。測定計装は、例えば３つの
単軸加速度計と、４つの相対変位変換器と、昇降路内の
かごの垂直位置測定とからなっていてよい。これらの信
号はエレベータかごの全垂直スパン走行中にコンピュー
タメモリへ供給され、記憶される。次いで一連のレール
予測段階が実行されてこれらのデータが処理され、レー
ル輪郭が垂直位置の関数としてレール変位（鉛直線から
の）の形状で合成される。このシステムによれば昇降路
レールの凹凸を迅速に特徴付けることができる。または
全プロセスを“オンザフライ”で行うこともできる。
内に、またはかご上に配置できる計装だけを用いてレー
ル輪郭を生成し、鉛直線または高価な光学設備の必要性
を排除する点が独特である。測定計装は、例えば３つの
単軸加速度計と、４つの相対変位変換器と、昇降路内の
かごの垂直位置測定とからなっていてよい。これらの信
号はエレベータかごの全垂直スパン走行中にコンピュー
タメモリへ供給され、記憶される。次いで一連のレール
予測段階が実行されてこれらのデータが処理され、レー
ル輪郭が垂直位置の関数としてレール変位（鉛直線から
の）の形状で合成される。このシステムによれば昇降路
レールの凹凸を迅速に特徴付けることができる。または
全プロセスを“オンザフライ”で行うこともできる。
【００１３】レールによって誘起される外乱を自動補償
システムによって、または手動手段によって緩和するこ
とを可能にするために、または単に特定の現場において
レールを評価できるようにするために、本“レール輪郭
予測”アプローチは案内レールの輪郭、即ちレール変位
対エレベータ垂直位置のグラフ、データベース、ルック
アップテーブル等を生成するために実際に使用すること
ができる。エレベータ運転中のかごの運動を最小にする
ための能動懸架システムの部分として使用しようと、ま
たはレール設置、再整列等の目的で使用しようと、本レ
ール輪郭予測方法は新しいエレベータに使用すること
も、または既存設備に使用することも可能である。本明
細書では情報収集プロセスの部分に使用されるハードウ
エアとしてホイール案内を使用する実施例に関して説明
するが、Otala によって示された、または例えば合衆国
特許出願 07/555,132 号に記載されているような他の型
の案内も同様に使用可能である。
システムによって、または手動手段によって緩和するこ
とを可能にするために、または単に特定の現場において
レールを評価できるようにするために、本“レール輪郭
予測”アプローチは案内レールの輪郭、即ちレール変位
対エレベータ垂直位置のグラフ、データベース、ルック
アップテーブル等を生成するために実際に使用すること
ができる。エレベータ運転中のかごの運動を最小にする
ための能動懸架システムの部分として使用しようと、ま
たはレール設置、再整列等の目的で使用しようと、本レ
ール輪郭予測方法は新しいエレベータに使用すること
も、または既存設備に使用することも可能である。本明
細書では情報収集プロセスの部分に使用されるハードウ
エアとしてホイール案内を使用する実施例に関して説明
するが、Otala によって示された、または例えば合衆国
特許出願 07/555,132 号に記載されているような他の型
の案内も同様に使用可能である。
【００１４】開示する方法は、能動システム内に使用す
ることができるレール輪郭を供給してかごの横方向振動
レベルを約 90 ％まで減少させることが可能である。こ
のような補償は新しい設備に、または既存設備の改装に
使用可能である。開示する方法は、広範な速度、方向、
懸架剛性、懸架予荷重及びかご有効荷重に対して極めて
頑健であり、再現可能であることが確認されている。
ることができるレール輪郭を供給してかごの横方向振動
レベルを約 90 ％まで減少させることが可能である。こ
のような補償は新しい設備に、または既存設備の改装に
使用可能である。開示する方法は、広範な速度、方向、
懸架剛性、懸架予荷重及びかご有効荷重に対して極めて
頑健であり、再現可能であることが確認されている。
【００１５】本発明のこれらの、及び他の目的、特色及
び長所は以下の添付図面に基づく実施例の説明からより
一層明白になるであろう。
び長所は以下の添付図面に基づく実施例の説明からより
一層明白になるであろう。
【００１６】
【実施例】図１に本発明のレール予測技術を普通のホイ
ール（ローラ）案内を使用するエレベータにおいて実施
する態様を示す。しかし、この技術は他の型の案内にも
同様に適用可能であり、単にローラ案内型の設備のみに
限定されるものではないことを理解されたい。垂直距離
ｙで示すように昇降路内を垂直に上下走行するエレベー
タかご１０は、昇降路壁１１に取り付けられたレール１
６に載っているホイール１４を有するホイール案内１２
と、一端がホイールに取り付けられ他端がかごに取り付
けられているばね１８を有している。図では側（横）方
向に水平並進運動するように示してあるが、この基本原
理は前後方向の並進運動に対しても同じように適用でき
ることは当然である。
ール（ローラ）案内を使用するエレベータにおいて実施
する態様を示す。しかし、この技術は他の型の案内にも
同様に適用可能であり、単にローラ案内型の設備のみに
限定されるものではないことを理解されたい。垂直距離
ｙで示すように昇降路内を垂直に上下走行するエレベー
タかご１０は、昇降路壁１１に取り付けられたレール１
６に載っているホイール１４を有するホイール案内１２
と、一端がホイールに取り付けられ他端がかごに取り付
けられているばね１８を有している。図では側（横）方
向に水平並進運動するように示してあるが、この基本原
理は前後方向の並進運動に対しても同じように適用でき
ることは当然である。
【００１７】かごが休止している場合の垂直基準線２０
（例えば垂直慣性系または昇降路の中心を通る“鉛直
線”）と、かごの垂直中心線２２との間の水平距離ｘa
を０と定義することができる。しかし、反対側のレール
が完全に滑らかであるものとすれば、かごの垂直運動中
に直接的な力及びレールによって誘起される力のために
かごは種々の水平並進運動を行い、距離ｘa は０ではな
くなる。ｘa の大きさは例えば加速度計２４を使用し、
その出力信号（ａ）を二重積分することによって測定す
ることができる。
（例えば垂直慣性系または昇降路の中心を通る“鉛直
線”）と、かごの垂直中心線２２との間の水平距離ｘa
を０と定義することができる。しかし、反対側のレール
が完全に滑らかであるものとすれば、かごの垂直運動中
に直接的な力及びレールによって誘起される力のために
かごは種々の水平並進運動を行い、距離ｘa は０ではな
くなる。ｘa の大きさは例えば加速度計２４を使用し、
その出力信号（ａ）を二重積分することによって測定す
ることができる。
【００１８】水平並進運動はホイールとかごとの間の距
離ｘb を変化させ、このｘb の大きさは位置センサ２６
を使用して測定することができる。ホイールが比較的非
圧縮性であり、またエレベータ運転中にレールとの接触
が失われるのを防ぐために充分な予荷重が与えられてい
るものと仮定しよう。従ってｘa とｘb の合計は基準線
２０からのレール表面の偏差を表す。即ち ｘr ＝ｘa ＋ｘb ＋ｒw ここに、ｘr ＝レール変位、ｘa ＝かご変位、ｘb ＝ホ
イールとかごとの相対変位、そしてｒw ＝実効ホイール
半径（一定）である。
離ｘb を変化させ、このｘb の大きさは位置センサ２６
を使用して測定することができる。ホイールが比較的非
圧縮性であり、またエレベータ運転中にレールとの接触
が失われるのを防ぐために充分な予荷重が与えられてい
るものと仮定しよう。従ってｘa とｘb の合計は基準線
２０からのレール表面の偏差を表す。即ち ｘr ＝ｘa ＋ｘb ＋ｒw ここに、ｘr ＝レール変位、ｘa ＝かご変位、ｘb ＝ホ
イールとかごとの相対変位、そしてｒw ＝実効ホイール
半径（一定）である。
【００１９】このようにして、実際のレール偏差表を作
り上げることができる。この表は真の垂直基準線からの
レール変位を表している。図２はこのようなレール偏差
表を作る方法を示す。線３０上のセンサ２６のような位
置センサからの水平位置信号は、加速度計２４のような
加速度計からの線３８上の加速度信号を二重積分する信
号調整器からの線３４上の別の位置信号と加算接合３２
において合計される。線４０上の昇降路内のかごの垂直
位置を表す垂直位置信号は線４２上の合計信号と対にさ
れ、昇降路に沿う真の垂直からのレールの水平方向の偏
差の大きさを表す位置データの表を形成する。このよう
な表のアナログ表示がボックス４４内に直交座標系上の
グラフとして示されている。しかし典型的には、表はデ
ィジタル信号プロセッサがアクセスできるようにディジ
タルメモリ内にサンプルとして記憶されることを理解さ
れたい。
り上げることができる。この表は真の垂直基準線からの
レール変位を表している。図２はこのようなレール偏差
表を作る方法を示す。線３０上のセンサ２６のような位
置センサからの水平位置信号は、加速度計２４のような
加速度計からの線３８上の加速度信号を二重積分する信
号調整器からの線３４上の別の位置信号と加算接合３２
において合計される。線４０上の昇降路内のかごの垂直
位置を表す垂直位置信号は線４２上の合計信号と対にさ
れ、昇降路に沿う真の垂直からのレールの水平方向の偏
差の大きさを表す位置データの表を形成する。このよう
な表のアナログ表示がボックス４４内に直交座標系上の
グラフとして示されている。しかし典型的には、表はデ
ィジタル信号プロセッサがアクセスできるようにディジ
タルメモリ内にサンプルとして記憶されることを理解さ
れたい。
【００２０】かごは、案内の型に依存して横方向の変位
ｘb を測定するように計装されている。典型的な案内の
例として世界中の多くの高速エレベータに設置されてい
る 10 インチ（ 25.4 cm）オーチスローラ案内４８を図
３に示す。図１及び４に示すように案内はかごに固定さ
れており、前後方向のローラ５０、５２はかご付近に設
けられている昇降路レール１６の両側の面５４、５６を
それぞれ転がるようになっている。側方向のローラ１４
はレールの端面５８を転がる。
ｘb を測定するように計装されている。典型的な案内の
例として世界中の多くの高速エレベータに設置されてい
る 10 インチ（ 25.4 cm）オーチスローラ案内４８を図
３に示す。図１及び４に示すように案内はかごに固定さ
れており、前後方向のローラ５０、５２はかご付近に設
けられている昇降路レール１６の両側の面５４、５６を
それぞれ転がるようになっている。側方向のローラ１４
はレールの端面５８を転がる。
【００２１】前後ローラ５０の軸は、点６４を中心とし
て回転する腕６２に点６０において固定されている。調
整可能なばね６６がレール面５４に選択された力を加え
るように予め荷重をかけている。ローラ５２、１４も同
様にそれぞれ面５６、５８上を転がるように設定されて
いる。側方向ダッシュポット７０は腕７２とブラケット
７４との間に接続されている。図３に示すローラ案内の
最初の設計では腕６２及び腕７６にも前後方向ダッシュ
ポットが設けられていたが、後になって少なくとも若干
の場合にはこれらのダッシュポットは不要であることが
分かったので後に製造された少なくとも若干のバージョ
ンではダッシュポット７０のためのスロット及び孔並び
にスロット７８、８０及び孔８２、８４は設けられてい
ない。
て回転する腕６２に点６０において固定されている。調
整可能なばね６６がレール面５４に選択された力を加え
るように予め荷重をかけている。ローラ５２、１４も同
様にそれぞれ面５６、５８上を転がるように設定されて
いる。側方向ダッシュポット７０は腕７２とブラケット
７４との間に接続されている。図３に示すローラ案内の
最初の設計では腕６２及び腕７６にも前後方向ダッシュ
ポットが設けられていたが、後になって少なくとも若干
の場合にはこれらのダッシュポットは不要であることが
分かったので後に製造された少なくとも若干のバージョ
ンではダッシュポット７０のためのスロット及び孔並び
にスロット７８、８０及び孔８２、８４は設けられてい
ない。
【００２２】かごとレールとの間の相対変位を測定する
ように計装できる案内は、図示の特定の型の案内だけで
はないことを理解されたい。滑り案内、電磁石案内及び
他の多くの型の案内のような他の型のレールも本発明の
範囲内にある。必要なことはかごとレールとの間の相対
変位を測定するために選択された型の案内に計装するこ
とだけである。
ように計装できる案内は、図示の特定の型の案内だけで
はないことを理解されたい。滑り案内、電磁石案内及び
他の多くの型の案内のような他の型のレールも本発明の
範囲内にある。必要なことはかごとレールとの間の相対
変位を測定するために選択された型の案内に計装するこ
とだけである。
【００２３】図５は、図３のホイール案内の断面を後方
から見た図である。腕７６の下側（孔８４またはスロッ
ト８０は除かれている）は平らな面９０に加工されてお
り、この面９０は案内のボディに固定されたブラケット
９６に取り付けられている変位変換器９４のプランジャ
９２と滑り接触する。図示のように、もし面９０から線
９８を伸ばせばこの線はホイール５０で説明した旋回点
６４と同じようなホイール５２の旋回点１００と交わ
る。このようなジオメトリに設定することによって、実
際のホイールの変位と測定される揺動腕運動との間の試
験読みを線形に関係付けることができる。例えばホイー
ル５２とレール面５６との間にある厚みの詰め物を挿入
し、ばね６６を一時的に切り離すと、プランジャ９２は
この厚みの測定可能な係数だけ、例えば約２倍変位する
ようになる。プランジャ９２の先端が表面９０に対して
滑ることによって誘起される不正確さは無視できる。セ
ンサ９２、９４からの信号は線１０２上に供給される。
から見た図である。腕７６の下側（孔８４またはスロッ
ト８０は除かれている）は平らな面９０に加工されてお
り、この面９０は案内のボディに固定されたブラケット
９６に取り付けられている変位変換器９４のプランジャ
９２と滑り接触する。図示のように、もし面９０から線
９８を伸ばせばこの線はホイール５０で説明した旋回点
６４と同じようなホイール５２の旋回点１００と交わ
る。このようなジオメトリに設定することによって、実
際のホイールの変位と測定される揺動腕運動との間の試
験読みを線形に関係付けることができる。例えばホイー
ル５２とレール面５６との間にある厚みの詰め物を挿入
し、ばね６６を一時的に切り離すと、プランジャ９２は
この厚みの測定可能な係数だけ、例えば約２倍変位する
ようになる。プランジャ９２の先端が表面９０に対して
滑ることによって誘起される不正確さは無視できる。セ
ンサ９２、９４からの信号は線１０２上に供給される。
【００２４】図６は、図３の案内を左側から見た図５と
同じような側断面図であって、レールに対するかごの側
方向変位を測定するように計装されている。変位センサ
９２、９４と同じように、案内ボディに取り付けられて
いるブラケット１０６上の変位センサ１０４がレール表
面５８からのかごの変位を表す信号を線１０８上に供給
する。
同じような側断面図であって、レールに対するかごの側
方向変位を測定するように計装されている。変位センサ
９２、９４と同じように、案内ボディに取り付けられて
いるブラケット１０６上の変位センサ１０４がレール表
面５８からのかごの変位を表す信号を線１０８上に供給
する。
【００２５】図５の計装が前後方向の変位のレール表面
５６の偏差だけを測定し、その反対面５４の偏差は測定
していないことは明白である。これはレールの厚みが均
一であるとの仮定に基づくものであり、承服できる仮定
である。図７は、本発明によるレール予測方法を実行す
るために使用できるレール予測ハードウエアを示す。本
質的には本発明は図１に示す単軸のレール予測に適用す
るものであるが、図７の実施例は複数のレール輪郭を収
集するようになっており、勿論本発明は図７に示すよう
に同時に幾つかの軸において実現することが可能であ
る。図７に示すハードウエアは、図８に示すような４つ
の基本的な段階を実行するための信号プロセッサ１０９
を含んでいる。 （１）［加速度を検知］ これは、収集する輪郭の数に
依存して１またはそれ以上の加速時計、例えばエレベー
タかご枠１１６の頂部（図示）または底部の何れかに配
置され、例えば線１１７ａ上の信号によって表される左
前・後方（left front-to-back,L-F-B）加速度、線１１
７ｂ上の信号によって表される側方向（side-to-side,S
-S）加速度，線１１７ｃ上の信号によって表される右前
・後方（right front-to-back,R-F-B ）加速度をそれぞ
れ測定するように配向されている３つの加速度計１１
０、１１２、１１４を使用することによって、図８の段
階１０９ａに示すように達成される。 （２）［レールに対するかご位置を検知］ 相対変位変
換器（例えば LVDT 、線形ポテンショメータ、隙間セン
サ等）として使用される例えば１またはそれ以上の相対
位置センサ、この場合には各案内において S-S及び前後
方向（ front-to-back,F-B）の両変位を測定し、線１１
８上に左 S-S変位信号と、線１２０上に L-F-B変位信号
と、線１０８上に右 S-S変位信号と、線１０２上に R-F
-B変位信号とを供給する図の右側のローラ案内上の４つ
のセンサ９２、９４並びに１０４（図５及び６には示し
てあるが、図７の平面図では揺動腕、例えば６２、７６
がそれらを隠してしまうために明示してない）と、左側
のローラ案内上の他の２つのセンサとによって図８の段
階１１８ａを遂行する。 （３）［かごの垂直位置を入手］ 段階１２２に示すよ
うに、オーチス主位置変換器（Masel らの合衆国特許
4,384,275号参照）または他の製造業者の垂直位置測定
手段による等によって測定したかごの垂直位置信号を線
１２１（図７）上に表示することが必要である。 （４）［検知した加速度と、検知したレールに対するか
ご位置とを関係付けて垂直からのレール変位を入手］
段階１２４に示すように、信号プロセッサ１０９、デー
タ収集コンピュータ等を使用して、加速度、レールに対
するかごの水平位置、及び垂直位置信号を同時に記録
し、また上述の、または以下に詳述するレール予測方法
を使用してこれらの信号内のデータを処理する。
５６の偏差だけを測定し、その反対面５４の偏差は測定
していないことは明白である。これはレールの厚みが均
一であるとの仮定に基づくものであり、承服できる仮定
である。図７は、本発明によるレール予測方法を実行す
るために使用できるレール予測ハードウエアを示す。本
質的には本発明は図１に示す単軸のレール予測に適用す
るものであるが、図７の実施例は複数のレール輪郭を収
集するようになっており、勿論本発明は図７に示すよう
に同時に幾つかの軸において実現することが可能であ
る。図７に示すハードウエアは、図８に示すような４つ
の基本的な段階を実行するための信号プロセッサ１０９
を含んでいる。 （１）［加速度を検知］ これは、収集する輪郭の数に
依存して１またはそれ以上の加速時計、例えばエレベー
タかご枠１１６の頂部（図示）または底部の何れかに配
置され、例えば線１１７ａ上の信号によって表される左
前・後方（left front-to-back,L-F-B）加速度、線１１
７ｂ上の信号によって表される側方向（side-to-side,S
-S）加速度，線１１７ｃ上の信号によって表される右前
・後方（right front-to-back,R-F-B ）加速度をそれぞ
れ測定するように配向されている３つの加速度計１１
０、１１２、１１４を使用することによって、図８の段
階１０９ａに示すように達成される。 （２）［レールに対するかご位置を検知］ 相対変位変
換器（例えば LVDT 、線形ポテンショメータ、隙間セン
サ等）として使用される例えば１またはそれ以上の相対
位置センサ、この場合には各案内において S-S及び前後
方向（ front-to-back,F-B）の両変位を測定し、線１１
８上に左 S-S変位信号と、線１２０上に L-F-B変位信号
と、線１０８上に右 S-S変位信号と、線１０２上に R-F
-B変位信号とを供給する図の右側のローラ案内上の４つ
のセンサ９２、９４並びに１０４（図５及び６には示し
てあるが、図７の平面図では揺動腕、例えば６２、７６
がそれらを隠してしまうために明示してない）と、左側
のローラ案内上の他の２つのセンサとによって図８の段
階１１８ａを遂行する。 （３）［かごの垂直位置を入手］ 段階１２２に示すよ
うに、オーチス主位置変換器（Masel らの合衆国特許
4,384,275号参照）または他の製造業者の垂直位置測定
手段による等によって測定したかごの垂直位置信号を線
１２１（図７）上に表示することが必要である。 （４）［検知した加速度と、検知したレールに対するか
ご位置とを関係付けて垂直からのレール変位を入手］
段階１２４に示すように、信号プロセッサ１０９、デー
タ収集コンピュータ等を使用して、加速度、レールに対
するかごの水平位置、及び垂直位置信号を同時に記録
し、また上述の、または以下に詳述するレール予測方法
を使用してこれらの信号内のデータを処理する。
【００２６】段階１２６に示すように、かごが昇降路の
全長を走行し終わったか否かの判断がなされる。もし否
であれば、レール輪郭が得られるまで段階１０９ａ，１
１８ａ、１２２、１２４、１２６が再度実行される。か
ご内のある面上の任意点の加速度は、理論的には単にそ
の面内の３つの加速度計から推論することができるか
ら、図示の加速度計の数及び位置定めは選択の問題であ
る。 L-F-B及び R-F-B並進運動を互いに独立的に処理す
ることを決定したこの特定の実施例では、計算上の選択
の問題として中心に１つと、両側の案内付近の２つの計
３つの加速度計が示されている。またこの決定によれ
ば、これらの加速度計は案内に比較的近付けて配置しな
ければならない。しかし垂直軸を中心とする回転の単一
の加速度（ヨー）の表示を得るためには２つの加速度計
を組合せて（異なる場所に配置したとしても）使用でき
ることを理解されたい。回転センサさえも使用できる。
全長を走行し終わったか否かの判断がなされる。もし否
であれば、レール輪郭が得られるまで段階１０９ａ，１
１８ａ、１２２、１２４、１２６が再度実行される。か
ご内のある面上の任意点の加速度は、理論的には単にそ
の面内の３つの加速度計から推論することができるか
ら、図示の加速度計の数及び位置定めは選択の問題であ
る。 L-F-B及び R-F-B並進運動を互いに独立的に処理す
ることを決定したこの特定の実施例では、計算上の選択
の問題として中心に１つと、両側の案内付近の２つの計
３つの加速度計が示されている。またこの決定によれ
ば、これらの加速度計は案内に比較的近付けて配置しな
ければならない。しかし垂直軸を中心とする回転の単一
の加速度（ヨー）の表示を得るためには２つの加速度計
を組合せて（異なる場所に配置したとしても）使用でき
ることを理解されたい。回転センサさえも使用できる。
【００２７】同様に、特定の配列と位置センサの選択さ
れた位置とを示してあるが、他の型の配列も使用できる
ことを理解されたい。例えば、純粋な電磁アクチュエー
タがレールとの間に可変間隙を保つようにかごに固定さ
れているシステムのためにレール輪郭を確立したい場合
には、エレベータが垂直に運動する際の間隙の変化を隙
間センサを使用して検出することができる。このように
して、かごとレールとの間の変位の同じような位置表示
が得られる。
れた位置とを示してあるが、他の型の配列も使用できる
ことを理解されたい。例えば、純粋な電磁アクチュエー
タがレールとの間に可変間隙を保つようにかごに固定さ
れているシステムのためにレール輪郭を確立したい場合
には、エレベータが垂直に運動する際の間隙の変化を隙
間センサを使用して検出することができる。このように
して、かごとレールとの間の変位の同じような位置表示
が得られる。
【００２８】何れの場合も、１回またはそれ以上のエレ
ベータかごの走行（この走行はかごの全動作範囲に亙る
が、必ずしもその必要はない）においてデータを収集す
る。この走行は全速、即ち“契約”速度で行うが、必ず
しもそうである必要はない。このデータは図８に示すよ
うに処理されて１またはそれ以上のレール輪郭が生成さ
れる。
ベータかごの走行（この走行はかごの全動作範囲に亙る
が、必ずしもその必要はない）においてデータを収集す
る。この走行は全速、即ち“契約”速度で行うが、必ず
しもそうである必要はない。このデータは図８に示すよ
うに処理されて１またはそれ以上のレール輪郭が生成さ
れる。
【００２９】図９は単一の軸におけるレール輪郭予測の
ための図２に示す処理方法を詳細を示す図である。この
予測方法は、例えば以下に説明する、そして図８に示す
ものと類似の技法で信号プロセッサに実行させるための
流れ図を構成する一連の段階を実行することによって、
達成することができる。段階１５０及び１５２は、線１
１７ｂ上の加速度計出力信号を２回積分し、デトレンド
（ detrend）（平均及び１次モーメントを差し引く）す
る。
ための図２に示す処理方法を詳細を示す図である。この
予測方法は、例えば以下に説明する、そして図８に示す
ものと類似の技法で信号プロセッサに実行させるための
流れ図を構成する一連の段階を実行することによって、
達成することができる。段階１５０及び１５２は、線１
１７ｂ上の加速度計出力信号を２回積分し、デトレンド
（ detrend）（平均及び１次モーメントを差し引く）す
る。
【００３０】段階１５４は、得られた信号をハイパス濾
波（０．５Ｈｚの折点を有する３次バタワース）し、こ
の濾波演算の後の時間を逆転してデータ内の位相シフト
またはスキューを最小にする付加的な処理を可能にす
る。段階１５６は、段階１５４の濾波及び逆転演算の結
果をデトレンドする。段階１５８は、段階１５６で得ら
れた信号を再びハイパス濾波し、この濾波演算の後の時
間を逆転してデータ内の位相シフトまたはスキューを最
小にする付加的な処理を可能にする。
波（０．５Ｈｚの折点を有する３次バタワース）し、こ
の濾波演算の後の時間を逆転してデータ内の位相シフト
またはスキューを最小にする付加的な処理を可能にす
る。段階１５６は、段階１５４の濾波及び逆転演算の結
果をデトレンドする。段階１５８は、段階１５６で得ら
れた信号を再びハイパス濾波し、この濾波演算の後の時
間を逆転してデータ内の位相シフトまたはスキューを最
小にする付加的な処理を可能にする。
【００３１】段階１６０は、線１０８上の LVDT または
ポテンショメータ信号をデトレンドする。段階１６２、
１６４は、この信号を２回ローパス濾波（20.0 Hz の折
点を有する３次バタワース）し、各濾波演算の後の時間
を逆転して LVDT データ内の位相シフトまたはスキュー
を最小にする付加的な処理を可能にする。
ポテンショメータ信号をデトレンドする。段階１６２、
１６４は、この信号を２回ローパス濾波（20.0 Hz の折
点を有する３次バタワース）し、各濾波演算の後の時間
を逆転して LVDT データ内の位相シフトまたはスキュー
を最小にする付加的な処理を可能にする。
【００３２】段階１６６は、処理された加速度計信号及
び LVDT 信号を合計し、レール変位の実効予測を時間の
関数として表す。段階１６８、１７０は、垂直かご位置
測定を２回ローパス濾波し、各濾波演算の後の時間を逆
転してかご位置のこの予測内の位相シフトを最小にする
付加的な処理を可能にし、段階１７２におけるレール輪
郭のための垂直位置基準を作成する。
び LVDT 信号を合計し、レール変位の実効予測を時間の
関数として表す。段階１６８、１７０は、垂直かご位置
測定を２回ローパス濾波し、各濾波演算の後の時間を逆
転してかご位置のこの予測内の位相シフトを最小にする
付加的な処理を可能にし、段階１７２におけるレール輪
郭のための垂直位置基準を作成する。
【００３３】図９に示し、以上に説明した諸段階におい
て実行できる種々の関数の定義を要約すると以下の通り
である。 関数Ｆ１：＊積分、 ＊デトレンド（平均及び１次モーメントを減算）。 関数Ｆ２：＊ハイパス濾波（0.5 Hzの折点を有する３次
バタワース）、 ＊時間内のデータを逆転。
て実行できる種々の関数の定義を要約すると以下の通り
である。 関数Ｆ１：＊積分、 ＊デトレンド（平均及び１次モーメントを減算）。 関数Ｆ２：＊ハイパス濾波（0.5 Hzの折点を有する３次
バタワース）、 ＊時間内のデータを逆転。
【００３４】 関数Ｆ３：＊デトレンド（平均及び１次モーメントを減
算）。 関数Ｆ４：＊ローパス濾波（20.0 Hz の折点を有する３
次バタワース）、 ＊時間内のデータを逆転。 上述の多重経路濾波技術はデータを平滑する１方法であ
り、 1974 年に MITプレスから刊行された Gelb,A.編 A
pplied Optimal Estimation 第５章“OptimalLinear Sm
oothing”に詳述されている。例えば 1979 年 Prentici
-Hall刊 Anderson, B.D.O. 及び J.B. Moore 著 Optima
l Filtering第７章“ Smoothing of Discrete-Time Sig
nals ”に所載の他のデータ平滑方法も利用可能であ
る。
算）。 関数Ｆ４：＊ローパス濾波（20.0 Hz の折点を有する３
次バタワース）、 ＊時間内のデータを逆転。 上述の多重経路濾波技術はデータを平滑する１方法であ
り、 1974 年に MITプレスから刊行された Gelb,A.編 A
pplied Optimal Estimation 第５章“OptimalLinear Sm
oothing”に詳述されている。例えば 1979 年 Prentici
-Hall刊 Anderson, B.D.O. 及び J.B. Moore 著 Optima
l Filtering第７章“ Smoothing of Discrete-Time Sig
nals ”に所載の他のデータ平滑方法も利用可能であ
る。
【００３５】レール予測システム論理の平滑アルゴリズ
ムにおけるフィルタ折点は、センサの信号対雑音特性
と、乗り心地を向上させるためのレール予測の要求とに
よって選択される。横方向加速度計測定は２つの型の雑
音、即ち（１）熱的に誘起される電子的ドリフト及び重
力ベクトルの不整列によってもたらされる低周波雑音と
（２）高周波電子雑音とによって汚される恐れがある。
LVDTまたは PPTのような変位変換器は高周波電子雑音の
影響を受け易い。しかし、これらの寄生雑音効果は濾波
によって緩和することができ、0.5乃至 20 Hzの範囲の
ような中域周波数の帯域内において有効なレール予測を
得ることができる。フィルタ範囲のこの選択は、人間が
この周波数範囲の振動によって最も影響を受けることを
指摘した乗り心地仕様の前進的趨勢（国際標準機構（Ｉ
ＳＯ）、1972年、ＩＳＯ、ジュネーブ、Draft Internat
ional Standard ISO/DIS 2631 、Guide for the Evalua
tionof Human Exposure to Whole-Body Vibration ）に
基づき、雑音低減とレール予測要求との間に最良の妥協
が得られるように決定されたものである。
ムにおけるフィルタ折点は、センサの信号対雑音特性
と、乗り心地を向上させるためのレール予測の要求とに
よって選択される。横方向加速度計測定は２つの型の雑
音、即ち（１）熱的に誘起される電子的ドリフト及び重
力ベクトルの不整列によってもたらされる低周波雑音と
（２）高周波電子雑音とによって汚される恐れがある。
LVDTまたは PPTのような変位変換器は高周波電子雑音の
影響を受け易い。しかし、これらの寄生雑音効果は濾波
によって緩和することができ、0.5乃至 20 Hzの範囲の
ような中域周波数の帯域内において有効なレール予測を
得ることができる。フィルタ範囲のこの選択は、人間が
この周波数範囲の振動によって最も影響を受けることを
指摘した乗り心地仕様の前進的趨勢（国際標準機構（Ｉ
ＳＯ）、1972年、ＩＳＯ、ジュネーブ、Draft Internat
ional Standard ISO/DIS 2631 、Guide for the Evalua
tionof Human Exposure to Whole-Body Vibration ）に
基づき、雑音低減とレール予測要求との間に最良の妥協
が得られるように決定されたものである。
【００３６】加速度信号は濾波されて 0.5 Hz 以下の低
周波雑音が除去される。二重積分はこれらの信号の高周
波雑音を実効的に除去する。変位信号は濾波されて 20
Hz以上の高周波雑音が除去される。得られたレール予測
は、人間が最も感じ易い周波数範囲内に存在するレール
偏差を永続的に表示する。図１０、１１及び１２は、高
速エレベータ設備（オーチスエレベータ会社のコネチカ
ット州ブリストルの試験塔第４昇降路）における異なる
走行中の図９内の選択された若干の信号のプロットであ
る。荷重は、かごの中心に 228 kg を、中心から左に 9
4 cmの所に 228 kg を、そして中心から右に 94 cmの所
に 228 kgを載せた。各図は、（ａ）かごの垂直位置に
対してプロットされた線１１７ｂ上の加速度信号と、
（ｂ）かごの垂直位置に対してプロットされた線１０８
上の（レールに対する）かご水平相対変位信号と、
（ｃ）線１６５ａ上の二重積分され、濾波された加速度
信号と、（ｄ）線１６５ａ及び１６５ｂ上の信号（各々
がそれぞれの荷重位置に対するレール輪郭予測である）
の合計とを含む。
周波雑音が除去される。二重積分はこれらの信号の高周
波雑音を実効的に除去する。変位信号は濾波されて 20
Hz以上の高周波雑音が除去される。得られたレール予測
は、人間が最も感じ易い周波数範囲内に存在するレール
偏差を永続的に表示する。図１０、１１及び１２は、高
速エレベータ設備（オーチスエレベータ会社のコネチカ
ット州ブリストルの試験塔第４昇降路）における異なる
走行中の図９内の選択された若干の信号のプロットであ
る。荷重は、かごの中心に 228 kg を、中心から左に 9
4 cmの所に 228 kg を、そして中心から右に 94 cmの所
に 228 kgを載せた。各図は、（ａ）かごの垂直位置に
対してプロットされた線１１７ｂ上の加速度信号と、
（ｂ）かごの垂直位置に対してプロットされた線１０８
上の（レールに対する）かご水平相対変位信号と、
（ｃ）線１６５ａ上の二重積分され、濾波された加速度
信号と、（ｄ）線１６５ａ及び１６５ｂ上の信号（各々
がそれぞれの荷重位置に対するレール輪郭予測である）
の合計とを含む。
【００３７】図１０、１１及び１２に示す３回の異なる
走行を比較すれば、加速度及び相対変位データには再現
性がないことが分かる。従って、Otala が示唆したアプ
ローチ（即ち加速度表）を採用しても学習走行中に収集
される加速度の特徴的な挙動を取得することはできな
い。更に図１０の（ｃ）、図１１の（ｃ）及び図１２の
（ｃ）を比較すれば分かるように、これらのプロットは
たとえ Otalaのアイディアを更に１段階進めて加速度信
号を二重に積分し、少なくとも次元的には正しい偏差表
を作成したとしてもこれらのプロットが何れも再現性が
ないためにこのような表は使用することはできない。
走行を比較すれば、加速度及び相対変位データには再現
性がないことが分かる。従って、Otala が示唆したアプ
ローチ（即ち加速度表）を採用しても学習走行中に収集
される加速度の特徴的な挙動を取得することはできな
い。更に図１０の（ｃ）、図１１の（ｃ）及び図１２の
（ｃ）を比較すれば分かるように、これらのプロットは
たとえ Otalaのアイディアを更に１段階進めて加速度信
号を二重に積分し、少なくとも次元的には正しい偏差表
を作成したとしてもこれらのプロットが何れも再現性が
ないためにこのような表は使用することはできない。
【００３８】本発明に従って図１０の（ｂ）、図１１の
（ｂ）または図１２の（ｂ）の何れか１つからの信号
と、図１０の（ｃ）、図１１の（ｃ）または図１２の
（ｃ）からの対応する信号とを加え合わせた場合にだ
け、図１０の（ｄ）、図１１の（ｄ）または図１２の
（ｄ）に示すような再現性のあるレール輪郭が得られる
のである。
（ｂ）または図１２の（ｂ）の何れか１つからの信号
と、図１０の（ｃ）、図１１の（ｃ）または図１２の
（ｃ）からの対応する信号とを加え合わせた場合にだ
け、図１０の（ｄ）、図１１の（ｄ）または図１２の
（ｄ）に示すような再現性のあるレール輪郭が得られる
のである。
【００３９】以上に本発明を特定の実施例に関して説明
したが、本発明の範囲から逸脱することなく上述の実施
例に対する上述の及び他の種々の変更、省略及び削除が
可能であることを理解されたい。
したが、本発明の範囲から逸脱することなく上述の実施
例に対する上述の及び他の種々の変更、省略及び削除が
可能であることを理解されたい。
【図１】ローラ案内を有するエレベータかごにおけるレ
ール予測概念を示す図。
ール予測概念を示す図。
【図２】検知したかご加速度信号と検知した水平及び垂
直変位信号とを関係付ける方法を示す図。
直変位信号とを関係付ける方法を示す図。
【図３】従来のローラ案内を示す図。
【図４】典型的にレール上に位置している図３のローラ
を示す図。
を示す図。
【図５】かごのレールからの前後方向変位を測定するよ
うに計装された図３のローラ案内を示す図。
うに計装された図３のローラ案内を示す図。
【図６】かごのレールからの側方向変位を測定するよう
に計装された図３のローラ案内を示す図。
に計装された図３のローラ案内を示す図。
【図７】本発明によるレール予測ハードウエアを示す
図。
図。
【図８】単一軸に沿うレール輪郭を予測するために、図
７に示すようなディジタル信号プロセッサが実行するの
に適する本発明による諸段階を示す図。
７に示すようなディジタル信号プロセッサが実行するの
に適する本発明による諸段階を示す図。
【図９】図２と同様であるがより詳細に示す図。
【図１０】（ａ）はかご床の中心、中心から左に 94 cm
の所、及び中心から左に 94 cmの所にそれぞれ 228 kg
のかご荷重を配置した場合のかごの加速度対垂直位置を
示す図、（ｂ）はかご床の中心、中心から左に 94 cmの
所、及び中心から左に 94cmの所にそれぞれ 228 kg の
かご荷重を配置した場合のレール対かごの垂直位置に対
するかごの水平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度
プロットを二重に積分し濾波して得た真の垂直からの予
測したかご偏差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号
と（ｃ）の信号とを組合せて得ることができる予測した
レール輪郭対かごの垂直位置を示す図。
の所、及び中心から左に 94 cmの所にそれぞれ 228 kg
のかご荷重を配置した場合のかごの加速度対垂直位置を
示す図、（ｂ）はかご床の中心、中心から左に 94 cmの
所、及び中心から左に 94cmの所にそれぞれ 228 kg の
かご荷重を配置した場合のレール対かごの垂直位置に対
するかごの水平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度
プロットを二重に積分し濾波して得た真の垂直からの予
測したかご偏差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号
と（ｃ）の信号とを組合せて得ることができる予測した
レール輪郭対かごの垂直位置を示す図。
【図１１】（ａ）はかご床の中心、中心から左に 94 cm
の所、及び中心から左に 94 cmの所にそれぞれ 228 kg
のかご荷重を配置した場合のかごの加速度対垂直位置を
示す図、（ｂ）はかご床の中心、中心から左に 94 cmの
所、及び中心から左に 94cmの所にそれぞれ 228 kg の
かご荷重を配置した場合のレール対かごの垂直位置に対
するかごの水平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度
プロットを二重に積分し濾波して得た真の垂直からの予
測したかご偏差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号
と（ｃ）の信号とを組合せて得ることができる予測した
レール輪郭対かごの垂直位置を示す図。
の所、及び中心から左に 94 cmの所にそれぞれ 228 kg
のかご荷重を配置した場合のかごの加速度対垂直位置を
示す図、（ｂ）はかご床の中心、中心から左に 94 cmの
所、及び中心から左に 94cmの所にそれぞれ 228 kg の
かご荷重を配置した場合のレール対かごの垂直位置に対
するかごの水平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度
プロットを二重に積分し濾波して得た真の垂直からの予
測したかご偏差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号
と（ｃ）の信号とを組合せて得ることができる予測した
レール輪郭対かごの垂直位置を示す図。
【図１２】（ａ）はかご床の中心、中心から左に 94 cm
の所、及び中心から左に 94 cmの所にそれぞれ 228 kg
のかご荷重を配置した場合のかごの加速度対垂直位置を
示す図、（ｂ）はかご床の中心、中心から左に 94 cmの
所、及び中心から左に 94cmの所にそれぞれ 228 kg の
かご荷重を配置した場合のレール対かごの垂直位置に対
するかごの水平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度
プロットを二重に積分し濾波して得た真の垂直からの予
測したかご偏差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号
と（ｃ）の信号とを組合せて得ることができる予測した
レール輪郭対かごの垂直位置を示す図。
の所、及び中心から左に 94 cmの所にそれぞれ 228 kg
のかご荷重を配置した場合のかごの加速度対垂直位置を
示す図、（ｂ）はかご床の中心、中心から左に 94 cmの
所、及び中心から左に 94cmの所にそれぞれ 228 kg の
かご荷重を配置した場合のレール対かごの垂直位置に対
するかごの水平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度
プロットを二重に積分し濾波して得た真の垂直からの予
測したかご偏差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号
と（ｃ）の信号とを組合せて得ることができる予測した
レール輪郭対かごの垂直位置を示す図。
１０ エレベータかご １１ 昇降路壁 １２ ホイール（ローラ）案内 １４、５０、５２ ホイール（ローラ） １６ レール １８ ばね ２４、１１０、１１２、１１４ 加速度計 ２６ 位置センサ ３６ 信号調整器 ４４ アナログ表示ボックス ４８ ローラ案内 ６２、７２、７６ 腕 ７０ ダッシュポット ７４、９６、１０６ ブラケット ９２ 変位変換器のプランジャ ９４、１０４ 変位変換器 １０９ 信号プロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B66B 7/02 B66B 7/04 B66B 11/02
Claims (15)
- 【請求項１】 昇降路内の対向するガイドレールに沿っ
て移動するエレベータかごの垂直からの水平偏差を測定
する方法であって、この方法が： 昇降路内の対向するガイドレールの長さだけエレベータ
かごを走行させる工程を有し； この方法が、さらに、昇降路内の複数の所定の垂直位置
において： 対向するガイドレールに沿ってエレベータかごの所定の
垂直位置を示すエレベータかご垂直位置信号を発生させ
る工程と； エレベータかごの水平加速度を示す検知された水平加速
度信号を発生させる工程と； 対向するガイドレールに対するエレベータかごの水平変
位を示す検知された水平変位信号を発生させる工程と； 上記水平加速度信号と水平変位信号とを組み合わせる工
程と； 対向するガイドレールに対するエレベータかごの水平偏
差を示す水平加速度信号と水平変位信号との組合せ信号
を発生させる工程と； 上記所定の垂直位置に応じて索引が付けられた学習済の
レール・メモリ内にこの水平加速度信号と水平変位信号
との組合せ信号を記憶する工程と； を有することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 エレベータ昇降路のレール輸郭を予測す
る方法であって、この方法が： 昇降路内の対向するガイドレールの垂直長さだけエレベ
ータかごを走行させ且つ昇降路内のエレベータかごの複
数の所定の垂直位置を示すエレベータかご垂直位置信号
を発生させる工程を有し； この方法が、さらに、昇降路内の複数の所定の垂直位置
において： 対向するガイドレールに沿ってエレベータかごの所定の
垂直位置を示すエレべータかご垂直位置信号を発生させ
る工程と； エレベータかごの水平加速度を示す検知された水平加速
度信号を発生させる工程と； この水平加速度信号を二重積分して二重積分済水平加速
度信号を発生させる工程と； 対向するガイドレールに対するエレベータかごの水平変
位を示す検知された水平変位信号を発生させる工程と； 上記水平変位信号と二重積分済水平加速度信号とを加算
して水平変位信号と二重積分済水平加速度信号との加算
済信号を発生させる工程と； 上記昇降路内の複数の所定の垂直位置のうちの対応する
垂直位置での上記垂直位置信号に応じて、上記水平変位
信号と二重積分済水平加速度信号との加算済信号を記憶
する工程と； を有することを特徴とする方法。 - 【請求項３】 昇降路内の対向するガイドレールに沿っ
て移動するエレベータかごの水平偏差を予測する方法で
あって、この方法が： エレベータかごを昇降路の対向するガイドレール上を走
行するように操作する工程と； 対向するガイドレールに沿うエレベータかごの複数の所
定の垂直位置のうちの一つを示す垂直位置信号を発生さ
せる工程と； 対向するガイドレールに対してエレベータかごの水平変
位を検知し且つ水平変位信号を発生させる工程と； エレベータかごの水平加速度を検知し且つ加速度信号を
発生させる工程と； この加速度信号を二重積分して積分済信号を発生させる
工程と； 上記水平変位信号と積分済信号とを加算して、対向する
ガイドレールに対してエレベータかごの水平偏差を示す
加算済信号を発生させる工程と； 上記昇降路内の対向するガイドレールに沿う複数の所定
の垂直位置の各々のための上記垂直位置信号に応じて、
上記加算済信号を記憶する工程と； を有することを特徴とする方法。 - 【請求項４】 昇降路内の対向するガイドレールに沿っ
て移動するエレベータかごの垂直からの水平偏差を予測
する装置であって、この装置が： エレベータを昇降路の垂直な長さを走行させる手段と； エレベータかご上に設けられ、エレベータかごが昇降路
の垂直な長さを走行するときの水平加速度信号を示す加
速度信号を発生させる加速度手段と； エレベータかご上に設けられ、エレベータかごが昇降路
の垂直な長さを走行するときの対向するガイドレールに
対するエレベータかごの変位を示す変位信号を発生させ
る変位手段と； エレベータかごが昇降路の垂直な長さを走行するときの
昇降路の対向するガイドレールに沿うかごの垂直位置を
示すエレベータかご垂直位置信号を発生させる垂直一次
位置検知手段と； 上記加速度信号、変位信号及びエレベータかご垂直位置
信号に応答して、上記エレベータかご垂直位置信号に従
って索引が付けられた上記加速度信号及び変位信号を連
続的に記憶する学習済のレール・メモリ手段を有する信
号処理手段と； 複数の信号を発生させる手段であって、これらの信号の
各々が、上記エレベータかご垂直位置信号により独特に
示された対向するガイド・レールに沿う所定の点での垂
直基準に対する対向するガイド・レールの概要位置を表
し、且つ上記変位信号の対応する値と上記加速度信号の
対応する値の二重積分との合計から誘導される手段と； を有することを特徴とする装置。 - 【請求項５】 昇降路内の対向するガイドレールに沿っ
て移動するエレベータかごの垂直からの水平偏差を予測
する方法であって、この方法が： エレベータかごを昇降路の垂直な長さ移動させる工程
と； 上記かごが昇降路に沿って移動するときの昇降路内の対
向するガイドレールに沿うかごの位置を示す複数の垂直
位置信号を得る工程と；を有し、 この方法が、さらに、上記複数の垂直位置信号により別
々に示された複数の垂直位置の各々において： 上記対向するガイドレールに対するエレベータかごの水
平変位を検知し且つこの水平変位を示す水平位置信号を
発生させる工程と； エレベータかごの水平加速度を検知し且つこの水平加速
度を示す加速度信号を発生させる工程と； この加速度信号を二重積分し且つこの積分済信号を発生
させる工程と； 上記水平変位信号と積分済信号とを加算し且つ上記位置
信号と積分済信号との加算値を示す加算済信号を発生さ
せる工程と； 上記複数の垂直位置信号の内の対応する信号により示さ
れた垂直位置に応じた上記加算済信号を記憶する工程
と； を有することを特徴とする方法。 - 【請求項６】 昇降路内に垂直に設けられた対向するガ
イドレールに沿って移動するエレベータかごの垂直から
の水平偏差を測定する方法であって、この方法が： エレベータかごを昇降路内を垂直に移動させる工程と； エレベータかごが昇降路を移動するときのエレベータか
ごの垂直位置を示す垂直位置信号を発生させる工程と； エレベータかごが対向するガイドレールに沿って垂直に
移動するときのエレベータかごの水平加速度を検知して
加速度信号を発生させる工程と； エレベータかごが昇降路を移動しているときの対向する
ガイドレールに対するエレベータかごの水平位置を検知
してかご位置信号を発生させる工程と； 昇降路内の複数の所定の垂直位置にて、上記加速度信号
及びかご位置信号を関連付けし、且つ、上記複数の所定
の垂直位置の各々のために垂直信号からレール水平変位
を提供する工程と；を有し、 上記関連付け工程が、上記加速度信号とかご位置信号と
を加算する工程を有することを特徴とする方法。 - 【請求項７】 上記関連付け工程が： 上記加速度信号を二重積分し且つデトレンドして二重積
分済デトレンド済加速度信号を発生させる工程と； この二重積分済デトレンド済加速度信号を１回ハイパス
濾波し更に時間を逆転して１回ハイパス濾波済加速度信
号を発生させる工程と； この１回ハイパス濾波済加速度信号をデトレンドしてデ
トレンド済１回ハイパス濾波済信号を発生させる工程
と； このデトレンド済１回ハイパス濾波済信号を２回ハイパ
ス濾波し更に時間を逆転して２回ハイパス濾波済加速度
信号を発生させる工程と； 上記かご位置信号をデトレンドしてデトレンド済かご位
置信号を発生させる工程と； このデトレンド済かご位置信号を２回ローパス濾波し更
に時間を逆転して２回濾波済かご位置信号を発生させる
工程と； 上記２回ハイパス濾波済加速度信号と２回濾波済かご位
置信号を加算して、上位所定の垂直位置に応じて記憶す
るための垂直信号からのレール水平偏差を提供する工程
と； を有することを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 上記方法が、更に、上記所定の垂直位置
のための垂直信号からのレール変位を記憶する工程を有
することを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 昇降路内に一垂直に設けられた対向する
エレベータかごのガイドレールの垂直からの水平偏差を
測定する装置であって、この装置が： エレベータかごが対向するガイドレールに沿って垂直に
移動するときに水平加速度を検知して加速度信号を発生
させる手段と； 対向するガイドレールに対するかごの水平位置を検知し
てかご位置信号を発生させる手段と； 上記加速度信号、かご位置信号及び垂直位置信号に応答
して、昇降路内の複数の所定の垂直位置において上記加
速度信号をかご位置信号に関連付け且つこれらの複数の
所定の垂直位置の各々における対向するガイドレールの
各々のための垂直信号からのレール変位を提供する手段
と；有し、 上記関連付け手段が、対向するガイドレールの各々のた
めに、上記加速度及びかご位置信号の内の対応する信号
を加算する手段を有することを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 昇降路内に垂直に設けられた対向する
エレベータかごのガイドレールの垂直からの水平偏差を
測定する装置であって、この装置が： エレベータかごがレールに沿って垂直に移動するときの
かごの水平加速度を検知し且つ加速度信号を発生させる
手段と； レールに対してかごの水平位置を検知し且つかご位置信
号を発生する手段と； 上記加速度信号、かご位置信号及び垂直位置信号に応答
して、昇降路内の複数の所定の垂直位置において上記加
速度信号をかご位置信号に関連付け且つこれらの複数の
所定の垂直位置の各々における垂直信号からのレール変
位を提供する手段と；有し、 上記関連付け手段が： 上記加速度信号に応答して、この加速度信号を二重積分
し且つデトレンドして二重積分済デトレンド済加速度信
号を発生させる手段と； この二重積分済デトレンド済加速度信号に応答して、こ
の二重積分済デトレンド済加速度信号を第１ハイパス濾
波し且つ時間を逆転して１回ハイパス濾波済加速度信号
を発生させる手段と； この１回ハイパス濾波済加速度信号に応答して、この１
回ハイパス濾波済加速度信号をデトレンドしてデトレン
ド済１回ハイパス濾波済信号を発生させる手段と； このデトレンド済１回ハイパス濾波済信号に応答して、
デトレンド済１回ハイパス濾波済信号を２回ハイパス濾
波し且つ時間を逆転して２回濾波済加速度信号を発生さ
せる手段と； 上記かご位置信号に応答して、このかご位置信号をデト
レンドしてデトレンド済かご位置信号を発生させる手段
と； このデトレンド済かご位置信号に応答して、このデトレ
ンド済かご位置信号を２回ローパス濾波し且つ時間を逆
転して２回濾波済かご位置信号を発生させる工程と； 上記２回濾波済かご位置信号と２回濾波済加速度信号に
応答し、これらの２回濾波済かご位置信号と２回濾波済
加速度信号とを加算して所定の垂直位置に応じて記憶す
るための垂直からのレール水平偏差を提供する手段と； を有することを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 更に、上記垂直位置信号及びこれらの
垂直位置信号からのレール変位に応答して、上記複数の
所定の垂直位置の各々における垂直信号からのレイール
変位を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求
項９記載の装置。 - 【請求項１２】 昇降路内の対向するガイドレールに沿
って移動するエレベータかごの垂直から水平偏差を予測
する装置であって、この装置が： エレベータかごを昇降路内の対向するガイドレールの垂
直の長さ移動させる手段と、 対向するガイドレールに沿って移動するエレベータかご
の所定の垂直位置を示すエレベータかご垂直位置信号を
発生させる手段と； 上記昇降路の長さを垂直に移動するエレベータかごの水
平加速度偏差を示す水平加速度信号を発生させる手段
と； 対向するガイドレールに対してエレベータかごの水平変
位偏差を示す変位信号を発生させる手段と； 上記加速度信号に応答して、この加速度信号を二重積分
して上記エレベータかごの水平変位を示す積分済信号を
発生させる積分手段と； 上記変位信号に応答しさらに上記積分済信号に応答し、
加算済水平変位信号を発生させる加算手段と； 上記エレベータかご垂直位置信号に応答しさらに上記加
算済水平変位信号に応答し、 上記エレベータかごの所定の垂直位置における上記垂直
位置信号に応じて索引が付けられた上記加算済水平変位
信号を記憶する学習済レール・メモリ手段と； を有することを特徴とする装置。 - 【請求項１３】 昇降路内の対向するガイドレールに沿
って移動するエレベータかごの垂直から水平偏差を予測
する装置であって、この装置が： エレベータかごを昇降路内の対向するガイドレールの垂
直の長さ移動させる手段と； 対向するガイドレールに沿って移動するエレベータかご
の所定の垂直位置を示すエレベータかご垂直位置信号を
発生させる手段と； 上記昇降路の長さを垂直に移動するエレベータかごの水
平加速度偏差を示す水平加速度信号を発生させる手段
と； 対向するガイドレールに対してエレベータかごの水平変
位偏差を示す変位信号を発生させる手段と； 上記エレベータかご垂直位置信号に応答し、次に上記水
平変位信号に応答し、次に上記水平加速度信号に応答
し、上記エレベータかごの複数の所定の垂直位置におけ
る上記垂直位置信号に応じて索引が付けられた上記水平
変位信号と水平加速度信号を記憶し、更に、これらの記
済加速度信号と記憶済水平変位信号とを提供する学習済
レール・メモリ手段と； 上記記憶済加速度信号に応答して、この記憶済加速度信
号を二重積分し、エレベータかごの水平変位を示す積分
済信号を提供する積分手段と； 上記記憶済水平変位信号に応答しさらに積分済信号に応
答し、加算済水平変位信号を提供する加算手段と； を有することを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 昇降路内の対向するガイドレールに沿
って移動するエレベータかごの垂直から水平偏差を測定
する方法であって、この方法が： エレベータかごを昇降路内の対向するガイドレールの長
さ移動させる工程と； を有し、 この方法が、さらに、昇降路内の複数の所定の垂直位置
において： 対向するガイドレールに沿うエレベータかごの所定の垂
直位置を示すエレベータかご垂直位置信号を発生させる
工程と； エレベータかご上の水平方向力を示す第１検知信号を発
生させる工程と； 対向するガイドレールに対してエレベータかごの水平変
位を示す第２検知信号を発生させる工程と； 上記第１検知信号と第２検知信号とを組み合わせて対向
するガイドレールに対するエレベータかごの水平偏差を
示す組合せ信号を発生させる手段と； 上位所定の垂直位置に応じて索引が付けられた学習済の
レール・メモリ内に上記組合せ信号を記憶する工程と； を有することを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 上記第１検知信号は、エレベータかご
の水平加速度を示す水平加速度信号であることを特徴と
する請求項１４記載の方法。
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