JP4695628B2 - エレベータ用無線通信システム装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータカゴとの間で通信を行うためのエレベータ用無線通信システム装置に関し、特にエレベータカゴとの間で映像、音声及び制御信号等の信号伝送を行う無線通信装置で構成されたエレベータ用無線通信システム装置に関するものである。

従来のエレベータ用無線通信装置として、斜行エレベータの無線装置があった（例えば、特許文献１参照。）。この従来例では、エレベータカゴ側に設けられたカゴ側アンテナ１４と、機械室側に設けられた機械室アンテナ１５との間で、５０ＧＨｚのミリ波を使用して通信を行い、運転状況メッセージ信号の授受を行うと共に、マイク、スピーカ、ビデオカメラ及びモニタテレビを使用して、画像及び音声の授受を行う技術が開示されている。
特開昭６３−２８２０７６号公報

しかし、このような従来のエレベータ用無線通信装置は、映像、音声及び制御信号の通信方法について検討されておらず、実際に運用するためには通信方法を規定することが必要であり、また無線の妨害等について配慮されていないといった問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、エレベータカゴとエレベータ制御室との間で、複数の信号を多重化して双方向に無線伝送を行うと共にレードームを使用して他の電波との混信を防止することにより、他の無線装置等の影響を受けにくくし無線でエレベータを運用する実環境に適したエレベータ用無線通信システム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用無線通信システム装置は、エレベータカゴに設けられたエレベータ側無線通信装置とエレベータの運行を監視するエレベータ制御室に接続されるエレベータ制御側無線通信装置との間で、エレベータカゴ及びエレベータ制御室にそれぞれ設けられた各種機器からの映像信号、音声信号及び各種制御信号のそれぞれの信号を無線伝送するエレベータ用無線通信システム装置において、上記エレベータ側無線通信装置及びエレベータ制御側無線通信装置は、上記各信号を多重化して双方向に無線伝送を行い、多重化した信号を、映像信号に同期した所定の切換パターンで複数のチャンネルに切り換えて送信すると共に、受信した信号を上記所定の切換パターンでチャンネルを切り換えて多重化信号の復調を行うものである。

この発明に係るエレベータ用無線通信システム装置は、エレベータ側無線通信装置とエレベータ制御側無線通信装置との間で、映像信号、音声信号及び各種制御信号のそれぞれの信号を多重化して双方向に無線伝送を行うようにしたことから、エレベータカゴ内とエレベータ制御室との間で、複数の情報を一括して無線伝送することができる。

また、音声信号及び各種制御信号をそれぞれ異なる搬送波周波数で周波数変調を行った後、映像信号に一定の振幅比で加算すると共に該加算した信号で所定の搬送波を周波数変調して多重化することから、一定の通信帯域幅に多重化することができる。

また、音声信号及び／又は各種制御信号の直流成分を伝送するようにしたことから、より低域の周波数を伝送することができ低域周波数特性を改善することができると共に、各種制御信号においては固定論理を伝送することできる。

また、多重化した信号を映像信号に同期した所定の切換パターンで複数のチャンネルに切り換えて送信すると共に、受信した信号を上記所定の切換パターンでチャンネルを切り換えて多重化信号の復調を行うようにした。このことから、受信時の混信を防止することができる。

次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータ用無線通信システム装置の例を示した概略の構成図である。
図１において、エレベータカゴ１内には、ビデオカメラ、マイク、スピーカ及びモニタテレビ等が制御パネルに接続されて形成されたエレベータ側システム装置３を備えている。該エレベータ側システム装置３は、エレベータカゴ１の上部に設けられたエレベータ側無線通信装置４に接続され、該エレベータ側無線通信装置４は、送受信用アンテナ（以下、アンテナと呼ぶ）５を備えている。

一方、エレベータシャフトの上部には、エレベータ側無線通信装置４のアンテナ５と対向する位置にアンテナ１１を備えたエレベータ制御側無線通信装置１２が設けられており、該エレベータ制御側無線通信装置１２は、制御盤１３を介して、エレベータの運行を監視するエレベータ制御室１４に接続されている。エレベータ用無線通信システム装置１５は、エレベータ側無線通信装置４及びエレベータ制御側無線通信装置１２で構成されており、エレベータ側無線通信装置４とエレベータ制御側無線通信装置１２は、ミリ波を使用した無線通信を双方向で行うことによって、エレベータカゴ１とエレベータ制御室１４は、無線で双方向に接続されている。

このようにすることによって、エレベータカゴ１内の映像、音声及びデータ等の各種制御情報をエレベータ制御室１４側で入手確認でき、エレベータカゴ１側にモニタテレビを設置することでエレベ−タ制御室１４側から映像、音声及びデータ等の各種制御情報をエレベータカゴ１内で入手することができる。このようにすることによって、エレベータシャフト内で従来用いていたケーブル又はトロリを省略することが可能になる。なお、アンテナ１１をエレベータシャフトの下部に設けた場合は、アンテナ５をエレベータカゴ１の下部に設けるようにするとよい。

次に、図２は、エレベータ側無線通信装置４及びエレベータ制御側無線通信装置１２の構成例を示したブロック図であり、エレベータ側無線通信装置４及びエレベータ制御側無線通信装置１２は同じ構成であることから、図２では、エレベータ側無線通信装置４を例にして示している。
図２において、エレベータ側無線通信装置４は、アンテナ５、多重変調部２１、ＩＦ（Intermediary Frequency）変調部２２、ＲＦ（Radio Frequency）周波数変換部２３、ＩＦ復調部２４及び多重復調部２５で構成されている。

多重変調部２１は、エレベータ側システム装置３からのビデオ、オーディオ、及びデータの各信号を合成して多重化し、ＩＦ変調部２２は、多重変調部２１で多重化した信号を中間周波数に変調する。ＲＦ周波数変換部２３は、ＩＦ変調部２２で変調した信号をミリ波の周波数に変換し、該周波数変換された信号はアンテナ５から送信される。更に、ＲＦ周波数変換部２３は、アンテナ５で受信したミリ波を中間周波数に変換してＩＦ復調部２４へ出力する。

また、ＩＦ復調部２４は、ＲＦ周波数変換部２３で中間周波数に変換された受信信号を多重化された信号に復調し、多重復調部２５は、ＩＦ復調部２４で復調して得られた多重化された信号をビデオ、オーディオ及びデータの各信号に分離する。該分離されて得られたビデオ、オーディオ及びデータ各信号は、多重復調部２５からエレベータ側システム装置３に出力される。なお、上記ビデオ信号は映像信号を、上記オーディオ信号は音声信号を、上記データ信号は各種制御信号をなしている。

図３は、図２の多重変調部２１の構成例を示したブロック図である。
図３において、多重変調部２１は、第１〜第３高域強調部３１〜３３と、音声・データトラップ部３４と、第１ＦＭ変調部３５と、第２ＦＭ変調部３６と、第１〜第３振幅調整部３７〜３９と、加算部４０とで構成されている。第１〜第３高域強調部３１〜３３は、エレベータ側システム装置３から送信されたビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号において、対応する信号に対して高域周波数帯の強調を行う。

また、第１ＦＭ変調部３５は、第２高域強調部３２で高域強調されたオーディオ信号を、例えば５.５ＭＨｚの搬送波を用いてＦＭ変調を行い、第２ＦＭ変調部３６は、第３高域強調部３３で高域強調されたデータ信号を、例えば６.５ＭＨｚの搬送波を用いてＦＭ変調を行う。このように、第１ＦＭ変調部３４及び第２ＦＭ変調部３５は、異なる周波数の搬送波を用いてＦＭ変調を行う。

一方、音声・データトラップ部３４は、第１高域強調部３１で高域周波数帯の強調が行われたビデオ信号に対して所定の周波数帯を除去する。すなわち、第１高域強調部３１でビデオ信号の高周波領域が増加するためオーディオ信号とデータ信号の搬送波と同じビデオ信号の周波数帯を音声・データトラップ部２４で除去する。このようにすることによって、ＦＭ変調されたオーディオ信号とデータ信号がビデオ信号の高域周波数で乱されることがなくなる。

音声・データトラップ部３４から出力されたビデオ信号は、第１振幅調整部３７で振幅の調整が行われて加算部４０に出力される。また、第１ＦＭ変調部３５でＦＭ変調されたオーディオ信号は第２振幅調整部３８で、第２ＦＭ変調部３６でＦＭ変調されたデータ信号は第３振幅調整部３９でそれぞれ振幅の調整が行われた後、加算部４０にそれぞれ出力される。加算部４０は、第１振幅調整部３７から入力されたビデオ信号に、第２振幅調整部３８からのオーディオ信号及び第３振幅調整部３９からのデータ信号をそれぞれ加算することによって、ビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号の多重化を行ってＩＦ変調部２２に出力する。

次に、図４は、多重変調部２１で多重化した信号を中間周波数に変調する図２のＩＦ変調部２２の構成例を示したブロック図である。
図４において、ＩＦ変調部２２は、発振器４１、分周器４２、位相比較器４３、基準発振器４４、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４５、加算器４６、及びＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４７で構成された周波数シンセサイザをなしている。例えば電圧制御発振器をなす発振器４１から出力された出力信号は、ＢＰＦ４７を介してＲＦ周波数変換部２３に出力すると共に、分周器４２で所定の分周比で分周されて位相比較器４３に出力される。位相比較器４３は、分周器４２から入力された信号と基準発振器４４で生成された基準信号と位相の比較を行い、該位相差に応じた電圧をＬＰＦ４５を介して加算器４６に出力する。

加算器４６は、ＬＰＦ４５から入力された信号と多重変調部２１から入力された多重化信号を加算して発振器４１に出力し、発振器４１は、加算器４６から入力される信号に応じた周波数の信号を生成して出力する。このことから、ＬＰＦ４５の出力信号に多重変調部２１から入力された多重化信号を加算器３６によって加算することで多重化し中間周波数で変調したＦＭ変調信号を得ることができる。

図５は、ＩＦ変調部２２から出力される多重化されたＦＭ変調信号のスペクトルの例を示した図である。中間周波数となるビデオキャリアは双方向通信を行うため２波あり、ここでは例えば１.５５ＧＨｚと２.０５ＧＨｚである。このビデオキャリアを中心にオーディオキャリアとデータキャリアが両側波帯になる。ＮＴＳＣ信号にはビデオキャリアの周波数に対して＋３.５８ＭＨｚ及び−３.５８ＭＨｚとなる周波数にカラーキャリアが常にあるため、このカラーキャリアとオーディキャリアとデータキャリアが加算されるためＮＴＳＣ帯域内にビート周波数が現れる。これによって映像にビート縞が現れ、映像品質が劣化する。

該ビート縞を防止するためにオーディオキャリアとデータキャリアのレベルを多重変調部２１の第２振幅調整部３８及び第３振幅調整部３９で調整を行う。現状ではビデオキャリアに対して、オーディオキャリアのレベルは１５〜２０ｄＢ低く、データキャリアのレベルは２０〜２５ｄＢ低い。

また、キャリアレベルの設定は受信機の性能から決定される。ビデオ信号の受信Ｓ／Ｎ比が４０ｄＢ確保できる通信距離を最大の通信距離に設定し、このときのオーディオ信号及びデータ信号の受信Ｓ／Ｎ比が機器として必要とする値となるようにオーディオキャリアとデータキャリアのレベルを調整する。例えば、最大の通信距離でのオーディオ信号とデータ信号のＳ／Ｎ比はそれぞれ２５〜２０ｄＢ及び２０〜１５ｄＢとなる。このような設定はエレベータシステムの要求に応じて変更するものとし、オーディオ信号とデータ信号のＳ／Ｎ比は上記のような設定と逆転するようにしてもよい。

図６は、図２のＲＦ周波数変換部２３の構成例を示したブロック図である。
図６において、ＲＦ周波数変換部２３は、ＩＦ送信用ＢＰＦ５１、送信用ミキサ５２、ミリ波送信用ＢＰＦ５３、サーキュレータ５４、ミリ波受信用ＢＰＦ５５、受信用ミキサ５６、ＩＦ受信用ＢＰＦ５７、方向性結合器５８及びミリ波の信号を生成して出力するミリ波発振器５９で構成されている。

このような構成において、ミリ波発振器５９から出力されたミリ波信号は、方向性結合器５８で２分配された後、送信用ミキサ５２に入力される。送信用ミキサ５２は、アップコンバータをなしており、ＩＦ変調部２２からＩＦ送信用ＢＰＦ５１を介して入力された中間周波数の信号を、上記ミリ波信号と混合させてミリ波に周波数変換し、ミリ波送信用ＢＰＦ５３及びサーキュレータ５４を介してアンテナ５に送信用ミリ波を供給する。該送信用ミリ波は、アンテナ５から送信される。

また、アンテナ５で受信された受信用ミリ波は、サーキュレータ５４及びミリ波受信用ＢＰＦ５５を介して、ダウンコンバータをなす受信用ミキサ５６に入力され、受信用ミキサ５６で中間周波数に変換された後、ＩＦ受信用ＢＰＦ５７を経てＩＦ復調部２４へ出力される。一方、ＩＦ送信用ＢＰＦ５１及びミリ波送信用ＢＰＦ５３の中心周波数と、ミリ波受信用ＢＰＦ５５及びＩＦ受信用ＢＰＦ５７の中心周波数とは、例えば５００ＭＨｚ異なるようにして、送信側の電波が受信側に回り込まないようにしている。

なお、送信波の出力レベルを改善するために、ＩＦ送信用ＢＰＦ５１の前後に増幅用アンプを挿入したり、ミリ波送信用ＢＰＦ５３の前後に増幅用アンプを挿入してもよい。また、受信波の出力レベル又はノイズレベルの改善を行うために、ミリ波受信用ＢＰＦ５５の前後に増幅用アンプを挿入したり、ＩＦ受信用ＢＰＦ５７の前後に増幅用アンプを挿入してもよい。

次に、図７は、図２のＩＦ復調部２４の構成例を示したブロック図である。
図７において、ＩＦ復調部２４は、第１ＢＰＦ６１、第１増幅器６２、混合器（ミキサ）６３、第２ＢＰＦ６４、第２増幅器６５、ＦＭ復調器６６、並びに発振器６７、分周器６８、位相比較器６９、基準発振器７０及びＬＰＦ７１からなる周波数シンセサイザ７２で構成されている。

このような構成において、ＲＦ周波数変換部２３で中間周波数の信号に変換されて出力された受信信号は、第１ＢＰＦ６１を経て第１増幅器６２で増幅され、混合器６３に入力される。混合器６３は、第１増幅器６２で増幅された信号を周波数シンセサイザ７２で生成された信号と混合させて出力する。混合器６３と周波数シンセサイザ７２は、ＦＭ復調器６６の復調周波数が４００ＭＨｚと低いことから、第１増幅器６２で増幅された中間周波数の受信信号をさらに低い周波数に変換するためにあり、周波数シンセサイザ７２は、該中間周波数の受信信号の周波数を低下させるための周波数の信号を生成する。

混合器６３から出力された信号は、第２ＢＰＦを経て第２増幅器６５で増幅された後、ＦＭ復調器６６で復調されて多重復調部２５に出力される。なお、ＦＭ復調器６６の復調周波数が、ＲＦ周波数変換部２３から得られる中間周波数の受信信号と同様の周波数に対応できれば、混合器６３と周波数シンセサイザ７２は削除してもよい。また、第２ＢＰＦ６４は、図５で示した多重変調スペクトルが通過する帯域を有し、該帯域は伝送チャンネルの１チャンネルに相当するものとする。

図８は、図２における多重復調部２５の構成例を示したブロック図である。
図８において、多重復調部２５は、分配器８１、音声・データトラップ部８２、第１高域除去部８３、オーディオ信号搬送波用ＢＰＦ８４、オーディオ信号ＦＭ復調部８５、第２高域除去部８６、データ信号搬送波用ＢＰＦ８７、データ信号ＦＭ復調部８８及び第３高域除去部８９で構成されている。
このような構成において、ＩＦ復調部２４から入力された多重化信号は、分配器８１によって、ビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号に分配される。

分配器８１で分配され得られたビデオ信号は、音声・データトラップ部８２によって、オーディオ信号とデータ信号の搬送波成分、ここでは５.５ＭＨｚと６.５ＭＨｚの成分が除去され、更に、第１高域除去部８３で、多重変調時に強調された高域部が元に戻される。このようにすることによって、ＦＭ変調特有の三角雑音を低減させることができる。次に、第１高域除去部８３で高域部が元に戻された信号は、エレベータ側システム装置３に伝送されて再生される。このとき、ビデオ信号の変わりに矩形波を用いたディジタルデータとしてエレベータ側システム装置３に伝送することも可能である。

また、分配器８１で分配され得られたオーディオ信号は、オーディオ信号搬送波用ＢＰＦ８４によってオーディオ変調成分が抽出された後、オーディオ信号ＦＭ復調部８５でＦＭ復調される。更に、オーディオ信号ＦＭ復調部８５で復調されたオーディオ信号は、多重変調時に強調された高域部が第２高域除去部８６で元に戻された後、エレベータ側システム装置３に伝送されて再生される。なお、現状では、オーディオ信号の伝送帯域（３００〜２０ｋＨｚ）を基準に直流成分をカットしているが、直流成分まで伝送することができることからより低域の周波数を伝送することが可能であり、該直流成分をカットしなくてもよい。

一方、分配器８１で分配され得られたデータ信号は、データ信号搬送波用ＢＰＦ８７によってデータ変調成分が抽出された後、データ信号ＦＭ復調部８８でＦＭ復調される。更に、データ信号ＦＭ復調部８８で復調されたデータ信号は、多重変調時に強調された高域部が第３高域除去部８９で元に戻された後、エレベータ側システム装置３に伝送される。データ信号は、オーディオ信号とほぼ同様の伝送帯域を有しているが、「１」又は「０」のデータ信号が連続して伝送されるため、直流成分まで伝送している。

このように、上述したエレベータ側無線通信装置４と該エレベータ側無線通信装置４と同様のエレベータ制御側無線通信装置１２を用意することでビデオ、オーディオ、及びデータの各信号を双方向・リアルタイムに伝送することができる。なお、エレベータ側無線通信装置４及びエレベータ制御側無線通信装置１２において、一方を送信機、他方を受信機として動作させてもよい。また、隣り合うエレベータシャフトに上記のような無線通信装置を設置する場合は、お互いに混信しないように無線チャンネルを変更して使用し、更にアンテナ５の偏波方向をお互いに直行するように配置して混信を防止するとよい。

更に、現状では図５に示した１伝送チャンネルは４０ＭＨｚの伝送帯域を有し３つの信号を多重化しているが、１伝送チャンネルの帯域を広帯域にする、又は多重化している搬送波の間隔を狭くする等してさらに多重数を増やすことも可能である。

ここで、ミリ波を用いるエレベータ用の無線通信装置４，１２のアンテナ５，１１は、利得が２０〜４０ｄＢｉと高く、従ってアンテナ５，１１の開口角度は十数度から数度の角度を有している。また、エレベータ用の無線通信装置４，１２のアンテナ５，１１は、垂直方向に対向して設置されるので通信方向が垂直伝播となる。一方、ミリ波を使用した他の無線システム、例えばビル間通信システム、自動車レーダ、路車間通信及び車々間通信等が今後増加すると予想され、これらは通信方向が水平伝播で構成される可能性が高い。このことから、他の無線システムから発射された電波がエレベータ用の無線通信装置に対する妨害波となる場合が考えられる。

このような、他の無線システムからの影響を軽減させるためにエレベータ用の無線通信装置４，１２の各アンテナ５及び１１、該アンテナ５，１１を含む無線通信装置４，１２の各一部又は無線通信装置４，１２の各全体を図９で示すようなレードームで覆うようにしてもよい。なお、図９では、エレベータ側無線通信装置４を例にして示しており、エレベータ制御側無線通信装置１２の場合も同様であるのでその説明を省略する。

図９において、レードーム９１は、外部からの汚損を防止すると同時にミリ波を含む他の無線システムからの直接波又は間接波の影響を軽減するために、電波送受信方向９２に対して水平方向を、電波を遮断するように金属又は金属に準ずる材質でドーム状に形成されている。また、レードーム９１は、アンテナ５の主ローブに対して影響が出ないようにアンテナ５の電波送受信方向９２は電波に対して低損失な材質で形成されている。

また、屋外展望エレベータにエレベータ側無線通信装置４及びエレベータ制御側無線通信装置１２を設置する場合は、水平方向から発射されるミリ波伝播又は近接するビルからのミリ波伝播の遮断を行うために到来するミリ波の方向及び強度を考慮して、水平方向からの電波９３〜９５が反射されるようにレードーム９１を金属等で筒状に形成すればよい。ミリ波は直進性が強いので、光線追跡の手法を用いて幾何学的に電波到来方向を予想して、該電波が到来する方向からアンテナ５及び無線通信装置４が見えないように、レードーム９１の形状を決定する。

このように、本実施の形態１におけるエレベータ用無線通信システム装置は、各アンテナ５及び１１が対向した１組の無線通信装置４及び１２でエレベータカゴ１とエレベータ制御室１４を無線で双方向に接続し、ビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号を多重化して同時に双方向に無線伝送するようにした。このことにより、エレベータカゴ内の映像、音声、データ等をエレベータ制御室側で一括して入手確認できると共に、エレベータカゴ側にモニタテレビを設置することでエレベータ制御室側からの映像、音声、データ等をエレベータカゴ側で一括して入手することができ、エレベータシャフト内で従来用いていたケーブル又はトロリをなくすことができる。

更に、エレベータ用の無線通信装置４，１２の各アンテナ５、該アンテナ５を含む無線通信装置４，１２の各一部又は無線通信装置４，１２の各全体をそれぞれレードーム９１で覆うようにしたことから、例えばビル間通信システム、自動車レーダ、路車間通信及び車々間通信等のようなミリ波を使用した他の無線システムからの電波による影響を軽減させることができ、エレベータ用の無線通信システム装置における信頼性を向上させることができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、１つのチャンネルを使用して無線伝送を行うようにしたが、複数の異なるチャンネルを使用して無線伝送を行うようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態２とする。
本発明の実施の形態２におけるエレベータ用無線通信システム装置の例を示した概略の構成図は、図１のエレベータ側無線通信装置４をエレベータ側無線通信装置１０１とし、図１のエレベータ制御側無線通信装置１２をエレベータ制御側無線通信装置１０２とすると共に、図１のエレベータ用無線通信システム装置１５をエレベータ用無線通信システム装置１０５としたこと以外は図１と同様であるので省略する。

図１０は、本発明の実施の形態２におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置１０１及びエレベータ制御側無線通信装置１０２の構成例を示したブロック図である。エレベータ側無線通信装置１０１及びエレベータ制御側無線通信装置１０２は同じ構成であることから、図１０では、エレベータ側無線通信装置１０１を例にして示している。更に、図１０では、図２と同じものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図２との相違点のみ説明する。

図１０における図２との相違点は、複数のＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎ（ｎ＞１の自然数）及び複数のＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎをそれぞれ設けたことと、多重変調部２１から出力された信号の電力分配を行う第１分配部１１０と、各ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎから出力されるそれぞれの信号を電力合成して出力する合成部１１１と、ＲＦ周波数変換部２３から出力された受信信号の電力分配を行う第２分配部１１２と、各ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎから出力されたそれぞれの信号から１つを選択して出力する選択切換部１１３とを設けたことにある。

図１０において、多重変調部２１から出力された信号は、第１分配部１１０に入力され、第１分配部１１０は、多重変調部２１から入力された信号を電力分配して各ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎにそれぞれ出力する。各ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎから出力されたそれぞれの信号は、合成部１１１で電力合成された後、ＲＦ周波数変換部２３に出力される。ＲＦ周波数変換部２３は、図２のＩＦ変調部２２から入力された信号に対する信号処理と同様の処理を、合成部１１１から入力された信号に対して行う。

一方、ＲＦ周波数変換部２３から出力された受信信号は、第２分配部１１２に入力され、第２分配部１１２は、ＲＦ周波数変換部２３から入力された信号を電力分配して各ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎにそれぞれ出力する。各ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎから出力されたそれぞれの信号は、選択切換部１１３に入力され、選択切換部１１３は、エレベータ側システム装置３からの制御信号に応じて選択した信号のみを多重復調部２５に出力する。多重復調部２５は、図２のＩＦ復調部２４から入力された信号に対する信号処理と同様の処理を、選択切換部１１３から入力された信号に対して行う。

ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎは、それぞれ図４で示したＩＦ変調部２２の構成と同じであるが、図４の発振器４１における発振周波数のみがそれぞれ異なる。このことから、ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎにおける各発振器の発振周波数がそれぞれ異なることから、ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎの各発振器を発振器４１Ａ１〜４１Ａｎとする。なお、ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎの構成例を示したブロック図は、発振器の符号を変える以外は図４と同じであるため省略する。

また、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎは、それぞれ図７で示したＩＦ変調部２４の構成と同じであるが、図７の発振器６７における発振周波数のみがそれぞれ異なる。このことから、ＩＦ変調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎにおける各発振器の発振周波数がそれぞれ異なることから、ＩＦ変調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎの各発振器を発振器６７Ａ１〜６７Ａｎとする。また、発振器６７Ａ１〜６７Ａｎの各発振周波数は、対応するＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎの各発振器４１Ａ１〜４１Ａｎの発振周波数と同じである。すなわち、発振器４１Ａｍ（ｍは、０＜ｍ＜ｎの自然数）と発振器６７Ａｍの各発振周波数は同じである。なお、ＩＦ変調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎの構成例を示したブロック図は、発振器の符号を変える以外は図７と同じであるため省略する。

このような構成において、ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎで伝送チャンネル周波数を決定する中間周波数を発生させていることから、ビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号からなる多重化信号を、第１分配部１１０で多チャンネルに分配し、ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎで同時に各チャンネルごとの中間周波数を発生させ、ＲＦ周波数変換部２３でミリ波に周波数変換して多チャンネルで無線送信を行う。

一方、アンテナ５で受信された多チャンネルのミリ波信号は、ＲＦ周波数変換部２３で中間周波数に変換された後、第２分配部１１２で電力分配されて各ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎにそれぞれ出力される。各ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎは、対応する周波数の各チャンネルをそれぞれ同時にＦＭ復調して選択切換部１１３に出力し、選択切換部１１３は、エレベータ側システム装置３から入力される制御信号に従って選択した信号を多重復調部２５に出力する。

多重復調部２５は、選択切換部１１３から入力された信号に対して、図２のＩＦ復調部２４から入力された信号に対する信号処理と同様の処理を行って得られたビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号をそれぞれエレベータ側システム装置３に出力する。なお、図１０では、同一多重化信号を多チャンネル伝送する場合を示したが、各チャンネルごとに異なる情報を伝送するようにしてもよい。

ここで、図１０では、エレベータ側システム装置３からの制御信号に応じて選択切換部１１３で選択された信号に対して多重復調部２５で復調を行うようにしたが、図１１で示すように、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎから入力された信号から受信状態の良好な信号を自動的に選択し、多重復調部２５で復調してエレベータ側システム装置３に出力するようにしてもよい。なお、図１１では、図１０と同じものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図１０との相違点のみ説明する。

図１１における図１０との相違点は、図１０の選択切換部１１３の代わりに、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎから出力された各信号の１つを選択して多重変調部２５に出力する選択部１２５と、選択部１２５から出力され多重復調部２５で高域除去された信号、例えばビデオ信号から信号の受信状態を判定し、受信状態が良好でない場合は、選択部１２５に対して他のチャンネルの信号を多重変調部２５に出力させる切換判定部１２６とを備えたことにあり、これに伴って、図１０のエレベータ側無線通信装置１０１をエレベータ側無線通信装置１２１としたことにある。

このように、エレベータ側無線通信装置及びエレベータ制御側無線通信装置が、同一多重信号を複数のチャンネルの組み合わせを用いて同時伝送又は同時受信し、受信状態の良好なチャンネルの信号を選択するダイバーシティとしている。

上記のように、本実施の形態２におけるエレベータ用無線通信システム装置は、多重変調部２１で多重化された信号を複数のチャンネルを使用して無線伝送を行うようにしたことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができると共に、複数のチャンネルから混信がなく受信品質の高いチャンネルを選択することができ、安定した受信を行うことができる。

実施の形態３．
上記実施の形態２では、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎで復調された各信号のいずれか１つを使用して多重復調を行うようしたが、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎで復調された各信号を加算し振幅調整を行った後、多重復調部２５で多重復調を行うようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態３とする。
本発明の実施の形態３におけるエレベータ用無線通信システム装置の例を示した概略の構成図は、図１のエレベータ側無線通信装置４をエレベータ側無線通信装置１３１とし、図１のエレベータ制御側無線通信装置１２をエレベータ制御側無線通信装置１３２とすると共に、図１のエレベータ用無線通信システム装置１５をエレベータ用無線通信システム装置１３０としたこと以外は図１と同様であるので省略する。

図１２は、本発明の実施の形態３におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置１３１及びエレベータ制御側無線通信装置１３２の構成例を示したブロック図である。エレベータ側無線通信装置１３１及びエレベータ制御側無線通信装置１３２は同じ構成であることから、図１２では、エレベータ側無線通信装置１３１を例にして示している。更に、図１２では、図１０と同じものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図１０との相違点のみ説明する。

図１２における図１０との相違点は、図１０の選択切換部１１３を加算部１３５に置き換えたことにある。
図１２において、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎからの各出力信号は、加算部１３５に入力され、該加算部１３５で加算された後、振幅調整が行われて多重復調部２５に出力される。ただし、ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎの各基準発振器４４は、生成した基準信号の位相をそれぞれ同期させると共に、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎの各基準発振器７０は、生成した基準信号の位相をそれぞれ同期させるものとする。

このように、本実施の形態３におけるエレベータ用無線通信システム装置は、ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎで復調された各信号を、加算部１３５で加算し振幅調整を行った後、多重復調部２５で多重復調を行うようにした。このことから、各チャンネルの同一多重化信号を加算することによって、各チャンネルごとの無線伝送路の状態に影響されることなく安定した信号を受信することができる。

実施の形態４．
混信を防止する手段として、エレベータ側無線通信装置及びエレベータ制御側無線通信装置による無線伝送を少なくとも１つのチャンネルを用いて行い、ビデオ信号、オーディオ信号、データ信号の送信タイミングで他のチャンネルに切り換えて伝送するようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態４とする。
本発明の実施の形態４におけるエレベータ用無線通信システム装置の例を示した概略の構成図は、図１のエレベータ側無線通信装置４をエレベータ側無線通信装置１４１とし、図１のエレベータ制御側無線通信装置１２をエレベータ制御側無線通信装置１４２とすると共に、図１のエレベータ用無線通信システム装置１５をエレベータ用無線通信システム装置１４０としたこと以外は図１と同様であるので省略する。

図１３は、本発明の実施の形態４におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置１４１及びエレベータ制御側無線通信装置１４２の構成例を示したブロック図である。エレベータ側無線通信装置１４１及びエレベータ制御側無線通信装置１４２は同じ構成であることから、図１３では、エレベータ側無線通信装置１４１を例にして示している。更に、図１３では、図２と同じものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図２との相違点のみ説明する。

図１３における図２との相違点は、ＩＦ変調部２２における発振器４１に対して発振周波数の制御を行う変調用ＣＨ制御部１４３と、変調用ＣＨ制御部１４３に対してエレベータ側システム装置３からのビデオ信号に同期させて発振器４１の発振周波数を所定のパターンで変えさせる切換パターン発生部１４４と、ＩＦ復調部２４における発振器６７に対して発振周波数の制御を行う復調用ＣＨ制御部１４６と、復調用ＣＨ制御部１４６に対して多重復調部２５で復調されたビデオ信号における同期信号に同期させて発振器６７の発振周波数を所定のパターンで変えさせる切換パターン同期部１４７とを設けたことにある。

図１３において、エレベータ側システム装置３からの信号を送信する場合、エレベータ側システム装置３から出力されたビデオ信号は、多重変調部２１と切換パターン発生部１４４にそれぞれ出力され、切換パターン発生部１４４は、エレベータ側システム装置３から入力されたビデオ信号に同期したタイミングで所定の切換パターンに従って変調用ＣＨ制御部１４３に対してＩＦ変調部２２における発振器４１の発振周波数を変えさせる。

変調用ＣＨ制御部１４３は、切換パターン発生部１４４から入力される切換パターンに従って発振器４１の発振周波数を変えさせる。このことから、ＩＦ変調部２２は、多重化変調部２１から入力される多重化信号に対して、切換パターン発生部１４４から出力される所定の切換パターンに応じた異なるチャンネルに切り換えてＲＦ周波数変換部２３に出力する。ＲＦ周波数変換部２３は、ＩＦ変調部２２から入力された信号を、所定のミリ波を用いて無線伝送する。

一方、多重復調部２５で復調されたビデオ信号は、エレベータ側システム装置３及び切換パターン同期部１４７にそれぞれ出力され、切換パターン同期部１４７は、多重復調部２５から入力されたビデオ信号の同期信号に同期したタイミングで切換パターン発生部１４４と同じ切換パターンに従って復調用ＣＨ制御部１４６に対してＩＦ復調部２４における発振器６７の発振周波数を変えさせる。

復調用ＣＨ制御部１４６は、切換パターン同期部１４７から入力される切換パターンに従って発振器６７の発振周波数を変えさせる。このことから、ＩＦ復調部２４は、ＲＦ周波数変換部２３から入力される受信信号に対して、切換パターン同期部１４７から出力される切換パターンに応じて異なるチャンネルごとにＦＭ復調を行って多重復調部２５に出力する。このようにして、送信側のチャンネル切り換えパターンに追従して受信チャンネルを切り換える。なお、図１３の説明では、チャンネルの切り換えを一定のパターンで行う場合を例にして説明したが、規則性のあるランダムなパターンで切り換えを行うようにしてもよい。

また、図１３では、上記実施の形態１の場合に適用した例を用いて説明したが、上記実施の形態２の場合にも適用することができる。この場合、変調用ＣＨ制御部１４３は、各ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎのそれぞれの発振器４１に対して発振周波数の制御を行う。また、切換パターン発生部１４４は、各ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎに対する各チャンネルの組み合わせパターンを少なくとも１つ有し、変調用ＣＨ制御部１４３を用いて該組み合わせを順次又はランダムに切り換えさせる。

一方、復調用ＣＨ制御部１４６は、各ＩＦ復調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎのそれぞれの発振器６７に対して発振周波数の制御を行う。また、切換パターン同期部１４７は、各ＩＦ変調部ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎに対する各チャンネルの組み合わせパターンと同じ各ＩＦ変調部ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎに対する各チャンネルの組み合わせパターンを有し、復調用ＣＨ制御部１４６を用いて送信側の各チャンネルの組み合わせパターンに追従して受信チャンネルの組み合わせを切り換えさせる。

上記のように、本実施の形態４におけるエレベータ用無線通信システム装置は、エレベータ側無線通信装置１４１及びエレベータ制御側無線通信装置１４２による無線伝送を少なくとも１つのチャンネルを使用して行うと共に、ビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号の多重化信号を、ビデオ信号に同期させたタイミングで異なるチャンネルに切り換えて伝送するようにした。このことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができると共に、混信を防止することができる。

実施の形態５．
上記実施の形態１で示したエレベータ用無線通信システム装置に対して、ビル内ＬＡＮ等で使用される高速ディジタル伝送を行うディジタルデータで構成された高速データ信号の無線伝送を行う機能を設けるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態５とする。
本発明の実施の形態５におけるエレベータ用無線通信システム装置の例を示した概略の構成図は、図１のエレベータ側無線通信装置４をエレベータ側無線通信装置２０１とし、図１のエレベータ制御側無線通信装置１２をエレベータ制御側無線通信装置２０２とすると共に、図１のエレベータ用無線通信システム装置１５をエレベータ用無線通信システム装置２０５としたこと以外は図１と同様であるので省略する。

図１４は、本発明の実施の形態５におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置２０１及びエレベータ制御側無線通信装置２０２の構成例を示したブロック図である。エレベータ側無線通信装置２０１及びエレベータ制御側無線通信装置２０２は同じ構成であることから、図１４では、エレベータ側無線通信装置２０１を例にして示している。更に、図１４では、図２と同じものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図２との相違点のみ説明する。

図１４における図２との相違点は、エレベータ側システム装置３からの高速データ信号の変調を行う高速データ変調部２１０、及び受信した高速データ信号の復調を行う高速データ復調部２１１を設けたことと、図２のＩＦ変調部２２が、多重変調部２１から入力される信号と高速データ変調部２１０から入力される信号の内、あらかじめ設定された信号を中間周波数に変調するようにし、図２のＩＦ復調部２４が、中間周波数に変換した受信信号を、多重復調部２５又は高速データ復調部２１１のあらかじめ設定されたいずれかに出力するようにしたことにある。これらのことから、図２のＩＦ変調部２２をＩＦ変調部２１２に、図２のＩＦ復調部２４をＩＦ復調部２１３にした。

図１４において、エレベータ側無線通信装置２０１は、アンテナ５、多重変調部２１、高速データ変調部２１０、高速データ復調部２１１、ＩＦ変調部２１２、ＲＦ周波数変換部２３、ＩＦ復調部２１３及び多重復調部２５で構成されている。高速データ変調部２１０は、エレベータ側システム装置３からの高速データ信号を変調してＩＦ変調部２１２に出力する。

図１５は、図１４の高速データ変調部２１０の構成例を示したブロック図である。
図１５において、高速データ変調部２１０は、高域強調部２２１及び振幅調整部２２２で構成されており、エレベータ側システム装置３から送信された高速データ信号は、高域強調部２２１で高域周波数帯の強調が行われた後、振幅調整部２２２で振幅の調整が行われてＩＦ変調部２１２に出力される。

ＩＦ変調部２１２は、多重変調部２１から入力される信号及び高速データ変調部２１０から入力される信号の内、あらかじめ設定された信号に対してのみ中間周波数への変調を行う。また、ＩＦ復調部２１３は、中間周波数に変換した受信信号を、多重復調部２５及び高速データ復調部２１１の内、あらかじめ設定された方に出力する。高速データ復調部２１１は、ＩＦ復調部２１３で復調された中間周波数の信号に対して強調された高域部を除去して元に戻した後、エレベータ側システム装置３に出力する。

このような構成において、エレベータ用無線通信システム装置２０５が、ビル内ＬＡＮ等で使用され高速データ信号の無線伝送を行う場合、ＩＦ変調部２１２は、高速データ変調部２１０から入力される信号に対して中間周波数に変調するようにあらかじめ設定される。同時に、ＩＦ復調部２１３は、入力された中間周波数の受信信号に対して復調を行った信号を高速データ復調部２１１に出力するようにあらかじめ設定される。これに対して、エレベータ用無線通信システム装置２０５が高速データ信号の無線伝送を行わない場合、ＩＦ変調部２１２は、多重変調部２１から入力される信号に対して中間周波数に変調するようにあらかじめ設定される。同時に、ＩＦ復調部２１３は、入力された中間周波数の受信信号に対して復調を行った信号を多重復調部２５に出力するようにあらかじめ設定される。

このように、本実施の形態５におけるエレベータ用無線通信システム装置は、ＬＡＮ等で使用する高速データ信号の変調を行う高速データ変調部２１０及び受信信号を復調して得られた高速データ信号を復調する高速データ復調部２１１を備え、ＩＦ変調部２１２に入力される信号及びＩＦ復調部２１３で復調された信号の出力先を、使用条件に応じてあらかじめ設定するようにした。このことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができると共に、ビデオ信号、オーディオ信号及びデータ信号を多重化した多重化信号と、ビル内ＬＡＮ等で使用する高速データ信号を切り換えて無線伝送を行うことができ、様々な使用条件に適応させることができる。

なお、上記実施の形態５において、多重変調部２１で生成した多重信号をＡ／Ｄコンバータ等で高速データに変換して高速データ信号として無線伝送を行うようにしてもよい。

本発明の実施の形態１におけるエレベータ用無線通信システム装置の例を示した概略の構成図である。 図１のエレベータ側無線通信装置４の構成例を示したブロック図である。 図２の多重変調部２１の構成例を示したブロック図である。 図２のＩＦ変調部２２の構成例を示したブロック図である。 ＩＦ変調部２２から出力される多重化されたＦＭ変調信号のスペクトルの例を示した図である。 図２のＲＦ周波数変換部２３の構成例を示したブロック図である。 図２のＩＦ復調部２４の構成例を示したブロック図である。 図２の多重復調部２５の構成例を示したブロック図である。 図１のエレベータ用無線通信システム装置に使用するレードームの例を示した図である。 本発明の実施の形態２におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態２におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置の他の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態３におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態４におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態５におけるエレベータ用無線通信システム装置のエレベータ側無線通信装置の構成例を示したブロック図である。 図１４の高速データ変調部２１０の構成例を示したブロック図である。

符号の説明

１ エレベータカゴ、 ３ エレベータ側システム装置、 ４，１０１，１２１，１３１，１４１，２０１ エレベータ側無線通信装置、 ５，１１ アンテナ、 １２ エレベータ制御側無線通信装置、 １４ エレベータ制御室、 ２１ 多重変調部、 ２２，ＩＦＭ１〜ＩＦＭｎ，２１２ ＩＦ変調部、 ２３ ＲＦ周波数変換部、 ２４，ＩＦＤ１〜ＩＦＤｎ，２１３ ＩＦ復調部、 ２５ 多重復調部、 ９１ レードーム、 １１０ 第１分配部、 １１１ 合成部、 １１２ 第２分配部、 １１３ 選択切換部、 １２５ 選択部、 １２６ 切換判定部、 １３５ 加算部、 １４３ 変調用ＣＨ制御部、 １４４ 切換パターン発生部、 １４６ 復調用ＣＨ制御部、 １４７ 切換パターン同期部、 ２１０ 高速データ変調部、 ２１１ 高速データ復調部。

Claims (1)

1. エレベータカゴに設けられたエレベータ側無線通信装置とエレベータの運行を監視するエレベータ制御室に接続されるエレベータ制御側無線通信装置との間で、エレベータカゴ及びエレベータ制御室にそれぞれ設けられた各種機器からの映像信号、音声信号及び各種制御信号のそれぞれの信号を無線伝送するエレベータ用無線通信システム装置において、
   上記エレベータ側無線通信装置及びエレベータ制御側無線通信装置は、上記各信号を多重化して双方向に無線伝送を行い、多重化した信号を、映像信号に同期した所定の切換パターンで複数のチャンネルに切り換えて送信すると共に、受信した信号を上記所定の切換パターンでチャンネルを切り換えて多重化信号の復調を行うことを特徴とするエレベータ用無線通信システム装置。

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