JP6127004B2 - エレベーターの通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明はエレベーターの通信システム及び通信方法に係り、特に無線通信によりホール用無線端末と階床番号を正確に対応付けするためのエレベーターの通信システム及び通信方法に関する。

エレベーターは、主に各階床の乗り場に設置されたホール呼びボタンと、かご内に設置された行き先登録ボタンの情報を元に運行する。これらの情報はエレベーターを制御するエレベーターシステムの制御装置に集められ、エレベーターの配車制御が実施される。

このため、各階床の乗り場に設置されたホール呼びボタンは各階床に設けられたホール用端末に接続され、かご内の行き先登録ボタンは、かごに設けられたかご用端末に接続されており、各ボタン（ホール呼びボタン、行き先登録ボタン）の状態は逐次、各端末（ホール用端末、かご用端末）からエレベーターシステムの制御装置へ主に通信を利用して送信される。つまり、エレベーターシステムの制御装置が通信のホスト端末となる構成となっている。

ホスト端末とホール用端末間、またはホスト端末とかご用端末間は、従来は電気信号を伝送するケーブルで接続され、有線通信で情報が伝送されている。然るにホスト端末とかご用端末及びホール用端末をケーブルで接続する技術ではエレベーターを設置するビルの高さに比例してケーブルが長くなることから、ケーブルの据付けが大変な作業となる。また、ビルの階床が高い場合、伝送能力の不足から中継局の設置や複数の伝送系統を設けなければならない。さらにかごの昇降に合わせてホスト端末とかご用端末間のケーブルは常に上下するため屈曲による断線の可能性もあり、定期的な検査も必要である。

上記のような有線通信による課題を解決する方法として、たとえば特許文献１に記載されるような、無線通信を利用した方法がある。

特開２００３−１４６５４６号公報

上記の無線通信を利用した従来技術において、特許文献１に記載のものは、各階に取り付けられたホール用端末に、階床番号を自動で設定する方法について示されており、特に、かご用端末の通信範囲を基準として、ホール用端末が通信範囲内に入ってきた順番通りに階床番号を設定していく方法が開示されている。

しかしながら特許文献１の方法には以下の課題が存在する。まず無線通信は通常エレベーターが設置される昇降路のような閉空間で使用されており、ここでは無線電波が反射するため、電波の回折・干渉によって無線通信の可能な範囲が、必ずしも端末からの距離に比例しない状況がある。また、建物によって昇降路内の構造物が異なるため、同じく無線電波の反射が建物によって異なり無線通信ができない可能性がある。更には、無線端末の個体差によって、電波の強さも変わる。このような理由によって、かご用無線端末の通信範囲にホール用無線端末が入ってきた順番と、階床番号が必ずしも一致しないという課題があった。

また、ホール用無線端末に自動で階床番号を設定した場合、その設定が正しく行われたかどうかをチェックする必要がある。特に高層ビルでは停止階床数も多く、ホール用無線端末に正しい設定が行われたことをチェックするには、作業員が据付作業に多くの時間を要するという課題がある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、特に、無線通信における電波の反射や回折による影響を無くすことで、ホール用無線端末と階床番号を正確に対応付けすることにある。

上記課題を解決するため、本発明においては、エレベーターのかごに設けられるかご用無線端末と、各階に設けられかご用無線端末と無線通信を行う複数のホール用無線端末と、昇降路内におけるエレベーターのかご位置を検出する位置検出装置を備え、かご用無線端末は、複数のホール用無線端末との間にそれぞれ直接の通信経路を構成し、位置検出装置により検出した複数のかご位置においてかご用無線端末と複数のホール用無線端末間の電波強度をそれぞれ検出し、各かご位置における電波強度の結果に基づいて、複数のホール用無線端末に階床番号を設定する。

本発明によれば、エレベーターの通信システムは、かご用無線端末とホール用無線端末間の通信を直接の通信経路とし、位置検出装置より得たかご位置情報とそのかご位置で測定したかご用無線端末とホール用無線端末間の電波強度を検出することで、電波強度とかご位置の関係から各ホール用無線端末と階床番号の位置をより正確に対応付けすることが可能となる。

エレベーターの通信システムの全体構成を示す図。 本発明の通信方法を示すフロー図。 電波強度の測定結果を、かご位置に対応付けて示したテーブルの例を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るエレベーターの通信システムの全体構成図である。エレベーターは、建屋に形成された昇降路内を複数の階床間に跨って移動する乗りかご７がロープ５を介しておもり６に接続されている。乗りかご７の移動は、電動機２によって綱車３が駆動されることにより行われる。電動機２は、電力変換器及び制御装置を含むエレベーターシステム１によって駆動用の電力の供給が行われ、かごを停止するときに使用されるブレーキ（図示せず）によって制動される。なお４は中継用の綱車である。

また、昇降路内におけるかご位置を検出するための位置検出装置８がかご７に設けられ、さらに昇降路を形成する建屋構造物側に階床検出器９が固定配置されている。これにより、かごの高さ方向移動により、可動の位置検出装置８と固定の階床検出器９が対向位置に存在したことをもって階床位置が検知される。このようにして検出されたかご位置情報は、乗りかご７からエレベーターシステム１へ、ケーブルを用いた有線通信またはかご用無線端末３０を用いた無線通信により伝達される。

なお、図１の実施例ではかご位置検出装置８をかご７側に設置しているが、たとえば電動機２に取り付けたエンコーダなどのパルス発生器を用いて、パルスを計数することで昇降路内におけるかご位置を検出してもよい。また、他の位置検出装置として昇降路に磁気テープを設置し、磁気テープを検出することでかご位置を検出してもよく、本発明における位置検出装置は、その検出方法の手段に依らない。

かご７にはかご用無線端末３０が設けられ、各階のホールにはホール用無線端末２０、２１、２２、２３が設けられている。また、エレベーターシステム１には、ホスト用無線端末１０が設けられている。図１中に示す破線矢印４０、４１、４２、４３は、かご用無線端末３０と各階のホール用無線端末２０、２１、２２、２３間の、１対１通信による通信路を図示したものである。

次に、各階のホール用無線端末に階床番号を自動で設定する方法について、図２のフローチャートを用いて説明する。

まずステップＳ１０１では、図１のエレベーターシステム１が、乗りかご７を最下階付近へ移動させる。なお以下の説明では最下階が１階であるとして説明を行う。

次にステップＳ１０２では、現在の昇降路内におけるかご位置を記録する。このかご位置は、位置検出装置８にて検出される位置であり最初に最下階である１階が登録される。

次にＳ１０３では、かご用無線端末３０がこの状態（最下階である１階付近）において無線通信を行うホール用無線端末２０、２１、２２、２３の固有コードを記録する。この固有コードとは、ホール用無線端末２０、２１、２２、２３に指定した端末番号でもよいし、ネットワーク機器に利用されるＭＡＣアドレスでもよい。なおＭＡＣアドレス（マック・アドレス、Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｄｄｒｅｓｓ）とは、ネットワーク上で、各ノードを識別するために設定されているＬＡＮカードなどのネットワーク機器のハードウェアに（原則として）一意に割り当てられる物理アドレスである。

ここでは、例えば１階のホール用無線端末２０の固有コードはＡ、２階のホール用無線端末２１の固有コードはＢ、３階のホール用無線端末２２の固有コードはＣ、４階のホール用無線端末２３の固有コードはＤ、５階のホール用無線端末の固有コードはＥであるとする。

かご用無線端末３０とホール用無線端末２０、２１、２２、２３の間での通信に際し、各端末は自己が送信する送信信号の一部に自己に約束された固有コードを含めて送信し、受け側の各端末は受信した信号の一部に保持された固有コードを区別し、特定することができる。

次にステップＳ１０４では、ステップＳ１０３にて記録した固有コード毎に、かご用無線端末３０とホール用無線端末２０、２１、２２、２３の間に１：１の通信路(直接の通信路)を構築し、このかご位置における電波強度を測定し、記録する。

この電波強度の測定、記録は、例えば乗りかご７が最下階（例えば１階）付近に位置した初期状態において、無線通信が可能なホール用無線端末が１階と２階の２０、２１（従って固有コードはＡとＢ）のみであった場合、かご用無線端末３０と１階のホール用無線端末２０（固有コードＡ）の間に構築された１：１の通信路４０における電波強度が３０ｄｂであったとする。また同様にかご用無線端末３０と２階のホール用無線端末２１（固有コードＢ）の間に構築された１：１の通信路４１における電波強度が２０ｄｂであったとする。ただし最下階での測定では、３階から上の階では無線通信が不可能であり、ここでの電波強度の記録は行われなかったものとする。

なお電波強度の測定は、たとえばかご用無線端末３０がホール無線端末２０、２１、２２、２３に対し電波を送信するように指定し、かご用無線端末３０で測定してもよいし、かご用無線端末２０、２１、２２、２３が電波を送信してホール用無線端末３０が電波強度を測定し、その結果をかご無線端末３０へ返信する形態でもよい。このようにかご用無線端末３０と各階のホール用無線端末２０、２１、２２、２３の通信路４０、４１、４２、４３を、電波強度を測定するたびに１：１に限定することで、階床と各階のホール用無線端末の位置関係を正確に把握することができる。

ステップＳ１０３にて記録した全ての固有コードに対しステップＳ１０４を実施した後、ステップＳ１０５では、かごが昇降路の最上階付近に到達したことを判定する。

かごが昇降路の最上階付近に到達していない場合には、ステップＳ１０６においてかごを所定距離移動する。この所定距離は、たとえば１階床相当の距離でもよいし、無線電波の標準的な到達距離を基準に設定してもよい。

従って、所定距離が１階床相当の距離である場合には、１階部分での計測後にかごを２階部分に移動して同様に電波強度を測定することになる。この移動と電波強度測定の繰り返しは、最上階に至るまで継続される。このようにステップＳ１０６にてかごを所定距離移動した後で、ステップＳ１０２からステップＳ１０４を繰り返し実行する。この繰り返しは、かごが昇降路の最上階付近に到達するまで行われる。

なおステップＳ１０６にてかごを所定距離移動し、かご７が２階付近にあるとき、無線通信が可能なホール用無線端末が１階から４階までの２０、２１、２２、２３（従って固有コードはＡからＤ）であったとする。この場合、かご用無線端末３０と１階のホール用無線端末２０（固有コードＡ）の間に構築された１：１の通信路４０における電波強度が２０ｄｂであったとする。また同様にかご用無線端末３０と２階のホール用無線端末２１（固有コードＢ）の間に構築された１：１の通信路４１における電波強度が３０ｄｂであったとする。同じくかご用無線端末３０と３階のホール用無線端末２２（固有コードＣ）の間に構築された１：１の通信路４２における電波強度が１０ｄｂであったとする。また無線端末３０と４階のホール用無線端末２３（固有コードＣ）の間に構築された１：１の通信路４３における電波強度も１０ｄｂであったとする。

かごが昇降路の最上階付近に到達した場合には、ステップＳ１０７にて、これまで測定したかご位置及び固有コード毎の電波強度から、各階のホール用無線端末の固有コードと階床番号の対応付けを行う。

対応付けの処理が完了した後、ステップＳ１０８にて、かご用無線端末が各階のホール用無線端末に固有コードに対応付けした階床番号を送信し、ホール用無線端末は受信した情報を元に階床番号を設定する。

図３を用いて、ステップＳ１０７にて固有コードとかご位置における電波強度の対応付けをする場合の例を説明する。図３は電波強度の測定結果を、かご位置に対応付けて示したテーブルの例を示す図である。

図３のテーブルは、縦軸にかご７の機械的検知による階床位置（位置検出装置８などによる検知結果）をとり、横軸に各階のホール用無線端末の固有コードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅをとっている。この縦横マトリクスの交点には、かご７の階床位置において通信が確立した固有コードのときの通信強度を記載している。つまり、先に説明したかご位置及び固有コード毎の電波強度が記述されている。

この表記事例によれば、かご位置が１階のときは固有コードＡ、Ｂとのみ通信が確保され、このときの強度は固有コードＡで３０ｄｂ、固有コードＢで２０ｄｂであった。より上層階は通信確保できていないので、強度情報なしと表記されている。

同様にこの表記事例によれば、かご位置が２階のときは固有コードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとの通信が確保され、このときの強度は固有コードＡで２０ｄｂ、固有コードＢで３０ｄｂ、固有コードＣ、Ｄで１０ｄｂであった。

かご位置が３、４、５階のときについて特に説明しないが図示の状況であったとする。係るかご位置及び固有コード毎の電波強度の関係に基づいて、ステップＳ１０７においては、機械的なかご７の検知位置と、各階のホール用無線端末の固有コードとの対応において、最も強度の高い固有コードを機械検知の階床における固有コードと判定する。

機械位置が１階の時のデータからは、最大強度の３０ｄｂを示した固有コードＡを１階とし、機械位置が２階の時のデータからは、最大強度の３０ｄｂを示した固有コードＢを２階とし、機械位置が３階の時のデータからは、最大強度の２０ｄｂを示した固有コードＣを３階とする。

なお機械位置が４階の時のデータでは、２０ｄｂが最大強度であるが固有コードＤとＥが当該強度を示している。このためこの部分の情報のみから階床判定はできないが、続いて機械位置が５階の時のデータでは、最大強度の２０ｄｂを示すものが固有コードＥとなっているので、これを５階とし、残る固有コードＤを４階として認定する。

従来方式の場合には、かごの測定位置によっては電波強度が測定できない場合や、電波強度が同じレベルにある場合がある。上記手法の本発明によれば、これを解決するために、かご位置を移動して複数回電波強度を測定することで、各階のホール用無線端末の位置を精度よく判定することができる。

なお本発明において、かご用無線端末３０とホール用無線端末２０、２１、２２、２３、２４との間に１：１の通信路を構築するための具体的な手段としては周波数分割によるもの、時分割によるものなどが採用可能である。前者の場合には通信路４０、４１、４２、４３、４４ごとに異なる周波数による通信を実行すればよい。後者の場合には第１の固有コードを用いた通信を実施した後で、第２、第３、第４の固有コードを用いた通信を時系列に順次実施し、この一連の通信を繰り返し実行していく。

以上の発明によれば、エレベーターのかごに設けられるかご用無線端末と、各階に設けられ、かご用無線端末と無線通信を行う複数のホール用無線端末と、昇降路内におけるエレベーターのかご位置を検出する位置検出装置を備え、かご用無線端末は、ホール用無線端末との直接の通信経路を構成し、位置検出装置より検出したかご位置に応じてかご用無線端末とホール用無線端末間の電波強度を検出し、かご位置と電波強度の結果に基づいて、複数のホール用無線端末に階床番号が設定される構成を有することにより、かご位置情報とそのかご位置で測定したかご用無線端末とホール用無線端末間の電波強度を検出することで、電波強度とかご位置の関係から各ホール用無線端末と階床番号の位置をより正確に対応付けすることが可能となる。

なお本発明を実現するに当たり、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜の改変が可能であることは言うまでもない。例えば実施例では最下階から順次上昇しながら測定する例を示したが、これは最上階を始点とし順次下降しながら測定してもよく、あるいは任意の階で適宜実施してもよい。要するに機械的な位置における通信強度の情報を階ごとに得られれば良い。

また反射波が存在することを考慮するならば、必ずしも最大強度で抽出、判定するのではなく、強度幅を設定して幅の範囲内にある複数の固有コードについて、他の階での検知結果などを勘案して最適なものを決定していくことも考えられる。

１：エレベーターシステム
２：電動機
３、４：綱車
５：ロープ
６：おもり
７：乗りかご
８：かご位置検出装置
９：階床検出器
１０：ホスト用無線端末
２０、２１、２２、２３：ホール用無線端末
３０：かご用無線端末
４０、４１、４２、４３：１対１通信による通信路

Claims (4)

1. エレベーターのかごに設けられるかご用無線端末と、各階に設けられ前記かご用無線端末と無線通信を行う複数のホール用無線端末と、昇降路内におけるエレベーターのかご位置を検出する位置検出装置を備え、前記かご用無線端末は、前記複数のホール用無線端末との間にそれぞれ直接の通信経路を構成し、前記位置検出装置により検出した複数のかご位置において前記かご用無線端末と前記複数のホール用無線端末間の電波強度をそれぞれ検出し、各かご位置における前記電波強度の結果に基づいて、前記複数のホール用無線端末に階床番号を設定することを特徴とするエレベーターの通信システム。
2. 請求項１記載のエレベーターの通信システムであって、
   各かご位置において計測した電波強度のうち最も高い電波強度を得た前記ホール用無線端末に対して、前記位置検出装置が検出している階床番号が設定されることを特徴とするエレベーターの通信システム。
3. エレベーターのかごに設けたかご用無線端末と各階に設けたホール用無線端末との間にそれぞれ直接の通信経路を構成し、昇降路内におけるエレベーターのかご位置を検出する位置検出装置を備え、
   前記かごを前記位置検出装置により検出したかご位置に位置づけて前記かご用無線端末と前記複数のホール用無線端末間の電波強度を検出し、
   前記かご位置を変更して再度前記かご用無線端末と前記複数のホール用無線端末間の電波強度を検出し、
   各かご位置における前記電波強度の結果に基づいて、前記複数のホール用無線端末に階床番号を設定することを特徴とするエレベーターの通信方法。
4. 請求項３記載のエレベーターの通信方法であって、
   各かご位置において計測した電波強度のうち最も高い電波強度を得た前記ホール用無線端末に対して、前記位置検出装置が検出している階床番号が設定されることを特徴とするエレベーターの通信方法。

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