JP4540173B2

JP4540173B2 - 昇降装置

Info

Publication number: JP4540173B2
Application number: JP2000098011A
Authority: JP
Inventors: 敬湯村; 宏荒木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001278557A; TWI238808B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は昇降装置に関する。特に、本発明は、エレベータ昇降路に沿ってエレベータかごを昇降させる昇降装置（エレベータ装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建築物内に含まれるエレベータ昇降路に沿って昇降するエレベータかごと建築物に設けた制御装置との通信はケーブルを利用して行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このケーブル通信方式は、ケーブル荷重の一部がエレベータかごに作用する、エレベータかごの位置に応じてエレベータかごに架かるケーブル荷重及び偏荷重が変化する、エレベータかごの昇降の際にケーブルが揺れるとその揺れがエレベータかごに作用する、ケーブルの配置スペースを確保する必要があるといった問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するために、特開昭４９−２６９５３号公報に、エレベータ昇降路に沿って漏洩同軸ケーブルを配置すると共に、エレベータかごには同軸ケーブルとの間で非接触で信号を送受信可能な送受信装置を設け、これら同軸ケーブルと送受信装置との間で必要な通信を行なう昇降装置が提案されている。しかし、この昇降装置は、エレベータ昇降路に沿って同軸ケーブルを配置しなければならない。また、数百メートルの高層建築物の場合、当然、同軸ケーブルが非常に長くなり、同軸ケーブルの設置、メンテナンスに多大な労力と費用を必要とする。
【０００５】
また、特開昭５５−２５３７号公報には、エレベータ昇降路の上端部又は下端部若しくはエレベータかごに発振器を設け、発振器から発信された電磁波と、エレベータ昇降路の上端部又は下端部若しくはエレベータかごで反射した反射波との位相差等からエレベータ昇降路におけるエレベータかごの位置を検出する位置検出方式が開示されている。また、この公報には、電磁波として、可視光線、紫外線、赤外線、超音波などを利用することが開示されているが、光に近い電磁波は誇りや煙などの影響を受けて安定した受信状態が得られないという問題があり、他方、超音波などの波長の長い電磁波では必要な検出精度が得られないという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明に係る昇降装置は、
（ａ）昇降路内に位置する固定部位と、
（ｂ）昇降路に沿って昇降する第１可動部位と、
（ｃ）第１可動部位を挟んで固定部位の反対側に配置され、昇降路に沿って昇降する第２可動部位と、
（ｄ）固定部位、第１可動部位、及び第２可動部位にそれぞれ設けた３つの通信部とを有し、
第２可動部位の通信部と固定部位の通信部との通信を第１可動部位の通信部を介して行なうことを特徴とすることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は、本発明に係る昇降装置の実施の形態１を示す。この実施の形態の昇降装置１０において、エレベータ昇降路１０は、建築物の適宜個所に形成されている。そして、エレベータ昇降路１２を構成している一対の対向する側壁（図示せず）には、上下方向にガイドレール１４がそれぞれ設けてある。また、エレベータ昇降路１２の中には、エレベータ昇降路１２の上限位置１６と下限位置１８（第１部位又は固定部位）の間を、ガイドレール１４にガイドされながら昇降するエレベータかご２０（第２の部位）が設けてある。なお、エレベータかご２０は、このエレベータかご２０にリニアモータを備えたロープレスエレベータでもよいし、エレベータ昇降路１０の天井部に設けた巻胴式昇降装置により昇降される吊下式エレベータのいずれでもよい。
【００２０】
エレベータ昇降路１２の側壁にはまた、給電部又は給電線２２が上下方向に途切れることなく配置してある。この給電線２２は、建築物の適宜個所に設けた主給電装置（一次電源）２４に接続され、この主給電装置２４から給電線２２に対して交流が供給されている。一方、エレベータかご２０には、給電線２２に対向する個所に、エレベータかご２０が昇降する際に給電線２２とほぼ一定の間隔をあけて対向する非接触受電部２６が設けてある。この受電部２６は、エレベータかご２０の適宜個所（本実施の形態では、エレベータかご２０の天井部２８）に設けた副給電装置（二次電源）３０に接続されている。これにより、主給電装置２４から給電線２２に交流が印加されると、この給電線２２の周囲に発生する電界の変化により受電部２６に交流が誘導される。また、誘導された交流は必要に応じて適宜変換され、副給電装置３０からエレベータかご２０の各種制御部（副制御盤３４など）に供給される。したがって、このような給電方式を採用した場合、エレベータかご２０に対する電力供給ケーブルが不要になり、必要スペースの軽減、エレベータかご２０に架かる動荷重が減少するという利点がある。
【００２１】
エレベータ昇降路１２とエレベータかご２０には、エレベータかご２０の位置検出（速度検出）用と動作制御用に種々の制御機器が設けてある。具体的に、エレベータ昇降路１２の上限位置１６の近傍に、主制御盤３２が設けてある。また、エレベータかご２０には、その天井部２８に副制御盤３４が設けてある。なお、本実施の形態では、主制御盤３２は主給電装置２４に接続されており、この主給電装置２４から必要な電力の供給を受ける。
【００２２】
主制御盤３２は、エレベータ昇降路１２の上限位置１６の近傍に配置されており、図２に示す第１送受信部３６に接続されている。この第１送受信部３６は、主制御盤３２が設置されているエレベータ昇降路１２の上限位置１６とエレベータかご２０との距離を測定する（距離測定）と共に、エレベータかご２０に対して必要なデータ（例えば、階床ボタン信号、ドアの開閉信号など）を送信する（データ送信）ために利用される。そのために、第１送受信部３６は、距離測定（速度測定）用の基準信号を発生する距離測定用基準信号発生器３８と、データ送信に利用されるデータ信号を発生する通信データ発生器４０と、距離測定用基準信号にデータ信号を合成する合成器４２と、合成器４２で合成された合成信号をエレベータかご２０及び副制御盤３４に向けて送信する第１送信器４４を有する。なお、図示するように、通信データ発生器４０は、データ送信に利用される基準信号を発生する第１データ送信用基準信号発生器４６と、送信すべきデータに応じてデータ送信用基準信号を変調する第１データ変調器４８とで構成し、この第１データ変調器４８で変調された信号をデータ信号として利用してもよい。
【００２３】
第１送受信部３６はまた、副制御盤３４に接続されている第２送受信部５０から発信された信号を受信する第１受信器５２と、第１受信器５２で受信した信号をもとに、主制御盤３２が配置されているエレベータ昇降路上限位置１６とエレベータかご２０との距離を演算する距離演算器５４と、後述するように第２送信部５０で発生した基準信号と同一周波数の信号を発生する第１復調用基準信号発生器５６と、第１受信器５２で受信した信号と第１復調用基準信号発生器５６で発生した信号とをもとに副制御盤３４から発信された送信データを復調する第１データ復調器５８とを有する。
【００２４】
他方、副制御盤３４は、主制御盤３２との間で必要なデータを送受信する第２送受信部５０に接続されている。第２送受信部５０は、エレベータかご２０の天井部２８に配置されており、データ送信に利用される基準信号を発生する第２データ送信用基準信号発生器６０と、送信すべきデータに応じてデータ送信用基準信号を変調する第２データ変調器６２と、第２データ変調器６２で変調されたデータ送信用基準信号をエレベータかご２０に向けて送信する第２送信器６４を有する。第２送受信部５０はまた、第１送受信部３６の第１送信器４４から発信された信号を受信する第２受信器６６と、第１データ送信用基準信号発生器４６と同一周波数の信号を発生する第２復調用基準信号発生器６８と、第２受信器６６で受信した信号と第２復調用基準信号発生器６８で発生した信号とをもとに第１送受信部３６から発信された送信データを復調する第２データ復調器７０とを有する。
【００２５】
なお、第１送信器４４と第２送信器６４から発信される信号はミリ波である。ミリ波は、埃や煙などの影響を受けて減衰することが少ないという特性を有する。また、ミリ波は、一般的な通信に利用されている短波やＦＭ波に比べて波長が短いので、指向性が高く、送受信できる情報量が多く、高精度の距離測定が得られるという利点がある。
【００２６】
通信に利用する好ましいミリ波の周波数は４０〜１００ＧＨｚである。また、周波数が５５〜６５ＧＨｚのミリ波は特に大気中での減衰が大きく、昇降装置以外の装置に悪い影響を及ぼす危険がないので、特に好ましい。したがって、実用上は、周波数が６０ＧＨｚのミリ波が最も好ましい。
また、以下に説明する実施の形態では特に言及しないが、送受信部の間で行なわれる通信は、ミリ波を利用するものである。
【００２７】
これら主制御盤３２と副制御盤３４との相互の動作について説明する。具体的に、主給電装置２４から主制御盤３２に電気が供給され、副給電装置３０から副制御盤３４に電気が供給されている状態で、まず、主制御盤３２に接続された第１送受信部３６では、距離測定用基準信号発生器３８が距離測定用基準信号を発生する。また、主制御盤３２から副制御盤３４に対して送信する必要な制御データがあれば、この制御データに応じて、第１データ送信用基準信号発生器４６で発生したデータ送信用基準信号が第１データ変調器４８で変調される。次に、距離測定用基準信号と、変調されたデータ送信用基準信号は合成器４２で合成され、第１送信器４４からエレベータかご２０に向けて発信される。
【００２８】
第１送信器４４から発信された信号は、エレベータかご２０の第２受信器６６で受信される。受信された信号は第２データ復調器７０に送られる。また、第２データ復調器７０は、第２復調用基準信号発生器６８で発生した、第１データ送信用基準信号と同一周波数の信号を利用して、制御データを復調する。そして、副制御盤３４は、復調された制御データに基づいて、該副制御盤３４に設けた各種制御回路を制御する。
【００２９】
第１送信器４４から発信された信号は、エレベータかご２０に反射し、再び主制御盤３２に向かって送られ、第１受信器５２で受信される。第１受信器５２で受信された信号は距離演算器５４に送られる。距離演算器５４は、距離測定用基準信号発生器３８で発生した距離測定用基準信号と第１受信器５２で受信した信号との位相差、または伝送時間から、エレベータ昇降路１２の上限位置１６とエレベータかご２０との距離を演算する。また、必要ならば、演算された距離を微分して、エレベータかご２０の速度が演算される。なお、第１送信器４４から送信された信号が当たるエレベータかご２０の部分（上記実施の形態では、エレベータかご２０の天井部２８）は、この信号が反射し易い材料で形成するのが好ましい。
【００３０】
エレベータ昇降路１２の上限位置１６とエレベータかご２０との距離が、両者の間に確保すべき安全最小距離（危険距離）以下か否かを判断し、この安全最小距離以下の場合にはエレベータかご２０の昇降を停止するための安全装置を設けるのが好ましい。このような安全装置としては、例えば、図２に示すように、距離演算器５４で演算された距離と安全最小距離とを比較する比較器７２と、比較器７２で距離演算器５４で演算された距離が安全最小距離以下と判断されたときにエレベータかご２０を緊急停止させるブレーキや非常止めなどを作動させる制動装置７６を備えたものが考えられる。
【００３１】
一方、第２副制御盤３４に接続された第２送受信部５０では、この副制御盤３４から主制御盤３２に対して送信する必要な制御データがあれば、この制御データに応じて、第２データ送信用基準信号発生器６０で発生した第２データ送信用基準信号が第２データ変調器６２で変調される。第２データ変調器６２で変調された第２データ送信用基準信号は、第２送信器６４から主制御盤３２に向けて発信される。
【００３２】
第２送信器６４から発信された信号は、第１送受信部３６の第１受信器５２で受信される。受信された信号は第１データ復調器５８に送られる。また、第１データ復調器５８は、第１復調用基準信号発生器５６で発生した、第２データ送信用基準信号と同一周波数の信号を利用して、制御データを復調する。そして、主制御盤３２は、復調された制御データに基づいて、該主制御盤３２に接続されている各種装置（昇降モータ７４など）を制御する。
【００３３】
以上のように、本実施の形態の昇降装置１０によれば、エレベータ昇降路１２に設けた第１送受信部３６とエレベータかご２０に設けた第２送受信部５０との送受信がミリ波を利用して行なわれる。そして、上述のように、ミリ波は、指向性が高く、送受信できる情報量が多く、高精度の距離測定が得られるという利点があるため、第１送受信部３６と第２送受信部５０との間の高速データ送受信が確実に行なわれる。また、一方の送受信部から発信された信号は他方の送受信部に真っ直ぐ進行し、周囲の壁で反射することも少ないので、受信した信号から必要な情報だけを容易に取り出すことができ、そのために、安全なエレベータかご２０の昇降が保証される。さらに、２つの送受信部３６、５０により、エレベータかご２０の位置と速度が検出できると共に、相互のデータ通信が行なえる。すなわち、位置検出、速度検出、データ通信のそれぞれの目的に応じて別々の機器を設ける必要がないので、全体として、スペースが減り、コストが低下する。さらにまた、複数のリミットスイッチやカム類を利用した従来の位置検出及び速度検出に比べ、エレベータかご２０の位置と速度を連続的に検出できる。そしてまた、エレベータかご２０の位置検出及び速度検出用のスイッチ、ケーブルが不要となるので、その分、スペース及びコストが減少する。また、非接触の給電装置と併用することにより、給電ケーブルを無くすことができる。さらに、給電を有線で行なう場合でも、ケーブルを細くできる。
【００３４】
以上の説明では、エレベータ昇降路１２の上限位置１６とエレベータかご２０との距離だけを測定したが、この距離に代えて、またはこの距離と共に、エレベータ昇降路１２の下限位置１８とエレベータかご２０との距離を測定してもよい。この場合、例えば、図１に示すように、エレベータ昇降路１２の下限位置１８に、上記第１送受信部３６と同様の送受信部８０を設け、この送受信部８０からエレベータかご２０の底部に向けて距離測定用基準信号を発信し、その反射波を再び送受信部８０で受信し、エレベータかご２０とエレベータ昇降路１２の下限位置１８との距離を演算してもよい。当然、演算して得られた距離が安全最小距離（危険距離）以下か否か判断し、安全最小距離以下であれば、制動装置７６を起動してエレベータかご２０を緊急停止させることが好ましい。この場合、エレベータかご２０の上昇及び下降をより安全に制御できるという利点がある。また、エレベータかご２０と上限位置１６又は下限位置１８との距離とエレベータかご２０の速度を時間的に連続して検出できるので、これら距離と速度の両方を利用することで、エレベータかご２０と上限位置１６又は下限位置１８との距離が安全最小距離以下になる前に、エレベータかご２０が安全最小距離以下の領域に入ることが予想し、事前にエレベータかご２０に制動をかけることができる。
【００３５】
また、上記説明では、エレベータ昇降路１２の上限位置１６の近傍に設けた第１送受信部３６とエレベータかご２０の天井部２８に設けた第２送受信部５０とでデータの送受信を行なったが、これに代えて、又はこれに加えて、エレベータ昇降路１２の下限位置１８の近傍に送受信部８０を設け、エレベータかご２０の底部８２に第２送受信部５０と同様の送受信部８４を設け、これら送受信部８０と送受信部８４との間でデータの送受信を行なってもよい。この場合、一部のデータを第１送受信部３６と第２送受信部５０との間で送受信し、残るデータを送受信部８０と送受信部８４との間で送受信するように設計することができる。
【００３６】
さらに、上記説明では、第１送受信部３６に距離測定用基準信号発生器３８を設け、この距離測定用基準信号発生器３８で発生した距離測定用基準信号を利用して、エレベータ昇降路１２の上限位置１６とエレベータかご２０との距離を求めたが、図３に示すように、データ変調器８６において、第１データ送信用基準信号発生器４６で発生したデータ基準信号を通信データに基づいて変調し、その変調した信号に含まれる基準信号を利用して距離測定してもよい。
【００３７】
また、上記説明では、距離測定に必要な構成を含む第１送受信部３６をエレベータ昇降路１２に設け、第２送受信部５０をエレベータかご２０に設けたが、逆に、第１送受信部３６をエレベータかご２０に設け、第２送受信部５０をエレベータ昇降路１２に設けてもよい。この場合、第１送受信部３６には、上記実施の形態と同様に、比較器７２を設け、その比較結果を第２送受信部５０に送信し、この第２送信器６４からの信号にしたがって昇降モータの駆動を制御（遮断）するように構成することができる。
【００３８】
実施の形態２
実施の形態１では、エレベータ昇降路１２に一台のエレベータかご２０を設けたが、図４に示すように、２台のエレベータかご１２０，１２１を配置した昇降装置１１０や、２台以上のエレベータかごを有する昇降装置（図示せず）にも本発明は適用可能である。
【００３９】
この実施の形態の昇降装置１１０では、エレベータ昇降路１２の上限位置１６と下限位置１８に、上述した第１送受信部と同様の上部第１送受信部１２２と下部第１送受信部１２４を設置する。一方、上部エレベータかご１２０の天井部１２６と下部エレベータかご１２１の底部１２８には、上部第２送受信部１３０と下部第２送受信部１３２を配置する。これにより、上限位置１６の上部第１送受信部１２２と上部エレベータかご１２０の上部第２送受信部１３０と間で通信が行なわれ、上限位置１６と上部エレベータかご１２０との距離が測定され、上部第１送受信部１２２と上部第２送受信部１３０との間で必要な制御データが送受信される。また、下限位置１８の下部第１送受信部１２４と下部エレベータかご１２１の第２送受信部１３２と間で通信が行なわれ、下限位置１８と下部エレベータかご１２１との距離が測定され、下部第１送受信部１２４と下部第２送受信部１３２との間で必要な制御データが送受信される。
【００４０】
また、図５に示すように、上部エレベータかご１２０と下部エレベータかご１２１との距離を測定するために、上部エレベータかご２０の底部１３４と下部エレベータかご１２１の天井部１３６の少なくともいずれか一方に、第２送受信器と同様の送受信部１３８又は１４０を設けてもよい。
【００４１】
さらに、図４に示すように、上部エレベータかご１２０の底部１３４と下部エレベータかご１２１の天井部１３６にそれぞれ、第２送受信器と同様の送受信部１３８、１４０を設け、それぞれの送受信部１３８、１４０を同一のエレベータかご１２０，１２１に設けた第２送受信部１３０、１３２に接続し、これにより、上部第１制御部１２２又は下部第１制御部１２４と、上部エレベータかご１２０の送受信部１３０，１３８と、下部エレベータかご１２１の送受信部１３２，１４０を利用して、主制御盤３２とエレベータかごの副制御盤１４２、１４４との間で必要なデータを送受信するようにしてもよい。
【００４２】
この実施の形態の昇降装置によれば、複数のエレベータかごの位置検出及び速度検出、またエレベータかごの制御データの送受信を、ケーブル無しで行なうことができる。特に、同一のエレベータ昇降路に複数のエレベータかごを設けた昇降装置では、ケーブルによる通信方式を採用した場合、上方のエレベータかごに接続されているケーブルが下方のエレベータかごに接触する危険や、上方のエレベータかごと下方のエレベータかごとの間隔が上方のエレベータかごから垂れ下がっているケーブルにより制限されるという問題があるが、エレベータかごに昇降モータを設けると共に、該昇降モータへの電力供給をケーブルレス給電方式で行なうことにより、以上の問題は解決できる。さらに、ミリ波を用いて信号の送受信が行なわれるので、高速データ通信、正確な距離検出（速度検出）が行なえる。さらにまた、給電ケーブルレスでない昇降装置でも、ケーブルを細くできるので、ケーブルの占有するスペースやケーブルの重量を減らすことができる。
【００４３】
実施の形態３
実施の形態１と２では、エレベータかごで反射した信号を利用してエレベータかごの位置や速度を求めたが、例えば、図５に示すように、一方の送受信部３６の送信器４４から送信されたデータ信号を他方の送受信部５０の受信器６６で受信し、この受信した信号をデータ復調器７０からデータ変調器６２に送信して基準信号を復調し、この復調した基準信号にデータ変調器６２で必要なデータ（通信データ）を合成し、再び一方の送受信部３６に送り戻し、この一方の送受信部３６の受信器５２で受信した信号と基準信号発生器３８で発生した基準信号をもとに、距離演算部（速度演算部）５４でエレベータかごの位置を求めてもよい。
【００４４】
また、図６に示すように、演算された距離をもとに速度演算部８０でエレベータかごの昇降速度を演算し、演算した昇降速度をもとに、速度制御部８２でエレベータかごの昇降速度を制御してもよい。このような速度制御は、上述したすべての実施の形態に適用可能である。
【００４５】
以上、ミリ波を用いた距離測定（速度検出）及び２つの部位の間のデータ通信を昇降装置に適用した場合を説明したが、これらの距離測定（速度検出）及びデータ通信は、複数の移動体の相互間の距離測定（相対速度検出）及びデータ通信や、固定部と移動体との間の距離測定（移動体の速度検出）及びデータ通信にも利用できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、
（ａ）昇降路内に位置する固定部位と、
（ｂ）昇降路に沿って昇降する第１可動部位と、
（ｃ）第１可動部位を挟んで固定部位の反対側に配置され、昇降路に沿って昇降する第２可動部位と、
（ｄ）固定部位、第１可動部位、及び第２可動部位にそれぞれ設けた３つの通信部とを有し、
第２可動部位の通信部と固定部位の通信部との通信を第１可動部位の通信部を介して行なう昇降装置によれば、複数の可動部位を干渉することなく安全に昇降制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の昇降装置の斜視図。
【図２】実施の形態１の昇降装置における送受信部の構成を示すブロック図。
【図３】送受信部の他の形態のブロック図。
【図４】実施の形態２の昇降装置の斜視図。
【図５】実施の形態３の昇降装置における送受信部の構成を示すブロック図。
【図６】送受信部の他の形態のブロック図。
【符号の説明】
１０昇降装置、１２エレベータ昇降路、１６上限位置（第１の部位）、２０エレベータかご、２２給電線（給電部）、３６第１送受信部、５０第２送受信部

Claims

（ａ）昇降路内に位置する固定部位と、
（ｂ）昇降路に沿って昇降する第１可動部位と、
（ｃ）第１可動部位を挟んで固定部位の反対側に配置され、昇降路に沿って昇降する第２可動部位と、
（ｄ）固定部位、第１可動部位、及び第２可動部位にそれぞれ設けた３つの通信部とを有し、
第２可動部位の通信部と固定部位の通信部との通信を第１可動部位の通信部を介して行なうことを特徴とすることを特徴とする昇降装置。