(57)【要約】エレベーターシステム（２０）は、昇降路（２４）内でエレベーターかご（２２）の位置情報を提供するために互いに通信するワイヤレス通信部（４０，４２ａ−４２ｃ）を含む。ある実施例においては、第一の通信部（４０）はエレベーターかご（２２）に支持され、昇降路（２４）に沿って選択された位置に設けられた第二の通信部（４２ａ−４２ｃ）によって受信されるトリガー信号を生成する。第二の通信部（４２ａ−４２ｃ）は、第一の通信部（４０）によって受信される超音波信号を生成する。トリガー信号と位置信号の受信との間のタイミングなどの、受信された位置信号の特性が、昇降路内のかごについての位置情報を提供する。
2006502064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路（２４）内のエレベーターかご（２２）の位置を判断する位置判断システムであって、
移動用に上記エレベーターかごに支持され、トリガー信号（５８）を生成する第一のトランシーバー（４０）と、
昇降路に対して選択された位置に支持された第二のトランシーバー（４２）であって、上記トリガー信号に応答して位置信号（６４）を生成し、上記第一のトランシーバーが位置信号を受信するように構成される第二のトランシーバー（４２）と、
受信された上記位置信号の特性に基づいて昇降路内のかごの位置を判断するコントローラー（３２）と、を含んだ位置判断システム。
【請求項２】
上記トリガー信号（５８）は無線周波信号であり、上記位置信号（６４）は超音波信号であり、かつ、位置を判断するのに用いられる上記位置信号の特性は、上記第二のトランシーバーと上記第一のトランシーバーとの間を上記位置信号が進行する時間であることを特徴とする、請求項１記載の位置判断システム。
【請求項３】
上記第一のトランシーバー（４０）は、上記トリガー信号（５８）を生成する送信機部（５０）と上記第二のトランシーバー（４２）によって受信される励起信号（５４）とを含み、上記第二のトランシーバーは、位置信号（６４）を生成するための電気エネルギーとして励起信号（５４）を用いることを特徴とする、請求項１記載の位置判断システム。
【請求項４】
上記トリガー信号（５０）および上記励起信号（５４）は、同時に送信される無線周波信号からなり、一方の信号が他方の信号の上に変調されることを特徴とする、請求項３記載の位置判断システム。
【請求項５】
複数の第二のトランシーバー（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）を含み、それぞれの第二のトランシーバーは固有の識別子を有し、かつ、位置信号（６９）は上記識別子に対応する情報を含み、上記コントローラー（３２）は、上記かご（２２）の位置を判断する際に上記識別子の情報を用いることを特徴とする、請求項１記載の位置判断システム。
【請求項６】
上記コントローラー（３２）は、昇降路（２４）内の学習パスの際に上記それぞれの第二のトランシーバー（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）の識別を学習することを特徴とする、請求項５記載の位置判断システム。
【請求項７】
昇降路（２４）内を移動するのに適したエレベーターかご（２２）と、
移動用に上記エレベーターかごに支持された第一のワイヤレス通信部（４０）と、
昇降路に対して選択された位置に支持された複数の第二のワイヤレス通信部（４２）であり、上記第一の通信部（４０）および第二の通信部（４２）が互いに信号（５２、６４）をワイヤレス通信するように構成された第二のワイヤレス通信部（４２）と、
上記通信部の間のワイヤレス通信についての情報を利用して、昇降路内のエレベーターかごの位置を判断するコントローラー（３２）と、を含んだエレベーターシステム（２０）。
【請求項８】
昇降路に沿って支持されるのに適した複数のドア枠（３６）を含み、かつ、上記第二の通信部（４２）のうちの少なくとも一つがそれぞれのドア枠に支持されることを特徴とする、請求項７記載のエレベーターシステム。
【請求項９】
上記第一の通信部（４０）は、無線周波トリガー信号（５８）を送信するトランシーバー（５０、６６）を含み、かつ、上記第二の通信部（４２）は、上記トリガー信号に応答して位置信号（６４）を生成することを特徴とする、請求項７記載のエレベーターシステム。
【請求項１０】
上記位置信号（６４）が超音波信号からなることを特徴とする、請求項９記載のエレベーターシステム。
【請求項１１】
上記第一の通信部（４０）は無線周波励起信号（５４）を生成し、該信号は第二の通信部（４２）内の発電機部（５６）によって受信され、上記位置信号（６４）を送信するための励起信号に基づいた電気エネルギーを生成することを特徴とする、請求項９記載のエレベーターシステム。
【請求項１２】
それぞれの第二の通信部（４２）は、固有の識別子を有し、かつ、上記位置信号（６４）は上記識別子に対応する情報を含むことを特徴とする、請求項９記載のエレベーターシステム。
【請求項１３】
移動用にエレベーターかごに支持された第一のワイヤレス通信部（４０）と、昇降路に対して選択された位置にある少なくとも一つの第二のワイヤレス通信部（４２）と、を有するエレベーターシステム（２０）において昇降路（２４）内のエレベーターかご（２２）の位置を判断する位置判断方法であって、
上記第一の通信部（４０）を用いてトリガー信号（５８）を生成するステップと、
上記トリガー信号に応答して、上記第二の通信部（４２）を用いて位置信号（６４）を生成するステップと、
上記第一の通信部（４０）によって受信された上記位置信号（６４）の特性に基づいて昇降路（２４）内のエレベーターかご（２２）の位置を判断するステップと、
を含んだ位置判断方法。
【請求項１４】
上記トリガー信号（５８）として無線周波信号を用い、かつ、上記位置信号（６４）として超音波信号を用いることを含んだ、請求項１３記載の位置判断方法。
【請求項１５】
固有の識別子を複数の上記第二の通信部（４２）のそれぞれと関連付け、かつ、上記位置信号（６４）に識別子の情報を含ませることを特徴とする、請求項１３記載の位置判断方法。
【請求項１６】
上記第一の通信部（４０）を用いて励起信号（５４）を生成し、かつ、上記位置信号（６４）を生成するために上記第二の通信部（４２）において上記励起信号を電気エネルギーに変換することを含んだ、請求項１３記載の位置判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にエレベーターシステムに関する。さらに具体的には、本発明は、一つもしくは複数のエレベーターシステム構成部品の位置判断のための位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベーターシステムは一般的にかごを含み、かごは、例えば、建物の乗場つまり異なる階、の間で昇降路内を移動する。コントローラーは、特定の状況の要求に応じて、昇降路内の所望の位置にエレベーターかごが移動するように駆動装置を動作させる。かごを正確に乗場に移動させるには位置情報の判断が必要である。さらに、上記判断をするためにはかごを移動させることなく、常に昇降路内のかごの位置を判断できることが必要である。
【０００３】
エレベーターかごの位置判断をする様々な装置が提案または実施されてきた。このようなシステムのほとんどは高価であるという難点がある。加えて、このようなシステムの多くは、システムの寿命に亙って、所望の水準の正確さを提供しない。定期的なメンテナンスや整備を必要とするシステムはどれも、さらなる余分な好ましくないコストを生ぜしめる。公知のシステムに関連する他の問題は、公知のシステムには特殊な昇降路または比較的高価な昇降路内の設置工事が必要なことである。
【０００４】
典型的なシステムにおいては、エレベーターモーター、ガバナー、または一つもしくは複数の滑車に取り付けられたエンコーダを用いる。このような装置では、関連する構成部品の滑りや機械的摩耗によって、所望の正確性が常に得られるわけではない。加えて、エンコーダを用いたシステムは、エンコーダの読み取り値と乗場においてかごが位置すべきレベリングゾーンの実際の位置との間の差を補正するために比較的複雑な調整アルゴリズムを必要とする。このようなシステムの他の欠点は、停電時に昇降路内のかごの位置を即座に判断することができないことが挙げられる。
【０００５】
他のシステムにおいては、昇降路内に設けられたベーンや他のマーカーが用いられる。このような装置は付加的な構成部品、コスト、材料および人件費をもたらし、所望の水準の正確さを必ずしも提供するものではない。
【０００６】
当業者は常に改良を施すことに努めているが、克服すべきさらなる課題が存在する。例えば、位置検知のためにワイヤレス信号伝送を用いる今までの試みは、正確性における問題、不十分な更新速度および望ましくない高コストの問題があった。昇降路内のエレベーターかごの位置を判断するための信頼性、経済性、正確性および効率性を備えたシステムが必要である。本発明はこの要求に独特な方法で対処し、従来技術における欠点および難点を回避する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般論として、本発明は昇降路内のエレベーターかごの位置を判断するためのワイヤレス通信装置である。第一の通信部はエレベーターかごに支持される。第二の通信部は昇降路内の選択された位置に支持される。ほとんどのケースにおいては、複数の第二の通信部は昇降路に沿って効果的に配置される。上記通信部の間の距離を示すワイヤレス通信は、昇降路内のエレベーターかごの位置に関する情報を提供する。
【０００８】
本発明に従って設計されたシステムの一例においては、第一の通信部はエレベーターかごに支持された第一のトランシーバーからなる。第一のトランシーバーはトリガー信号を生成する。第二の通信部は、昇降路に対して選択された既知の位置に支持された第二のトランシーバーからなる。第二のトランシーバーは、このトリガー信号に応答して位置信号を生成する。第一のトランシーバーはこの位置信号を受信する。コントローラーは受信した位置信号の特性に基づいて昇降路内のかごの位置を判断する。
【０００９】
ある実施例においては、トリガー信号は無線周波信号であるのに対し、位置信号は超音波信号である。ある実施例においては、超音波信号が第一のトランシーバーに受信されるまでに要する時間が、昇降路内のかごの位置を判断するのに用いられる上記特性である。第一のトランシーバーと第二のトランシーバーとの間の距離および超音波位置信号の既知の特性とが、超音波信号の受信のタイミングとエレベーターかごの位置との間の関係を提供する。
【００１０】
ある実施例においては、第一のトランシーバー部は、位置判断をなす遠隔配置のコントローラーとワイヤレス通信する。他の実施例においては、第一のトランシーバーは、位置判断をなすようにプログラムされたコントローラーに配線で接続される。
【００１１】
ある実施例においては、昇降路に沿った全ての乗場は対応する第二のトランシーバーを支持するドア枠を有する。好適には、第二のトランシーバーは建設現場に送られる前にドア枠に取り付け可能である。この方法により、昇降路に対する第二のトランシーバーの位置を経済的におよび正確にコントロールすることができる。
【００１２】
本発明の様々な特性および利点は、以下の現在の最良の形態についての詳細な説明を参照することにより当業者には明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、エレベーターかご２２が従来の方法で昇降路２４内を移動するエレベーターシステム２０を概略的に示す。知られているように、好ましくは、かご２２は様々な乗場２６、２８および３０へ移動し、例えば、建物内の異なる階に乗客または貨物を移送することができる。
【００１４】
コントローラー３２は、駆動装置（図示せず）を制御して、昇降路２４内のエレベーターかご２２に所望の動作をもたらす。かご２２は、公知の構成部品（図示せず）を用いた公知の方法で昇降路２４内に支持される。
【００１５】
コントローラー３２は、移動用にかご２２に支持された第一のワイヤレス通信部４０によって集められた情報に基づいて昇降路２４内のかご２２の位置を判断する。図示の実施例は、かごに取り付けられた通信部４０を概略的に示す。関連するブラケットまたはかご支持用構造部材のような他の位置が利用されてもよい。
【００１６】
複数の第二の通信部４２は、昇降路２４に沿って選択された位置に支持され、以下に説明するようなかごの位置情報を提供する。図示の実施例においては、それぞれの第二の通信部４２は公知の構成部品を含んだドア枠３６に支持される。本発明のシステムの一つの利点は、エレベーターシステム２０が設置される建設現場に送られる前に、第二の通信部４２を予め作られたドア枠内に取り付け可能なことである。事前に第二の通信部４２をこの方法で取り付けることにより、様々なシステムの節約が実現される。例えば、本発明の装置は、エレベーターシステムが設置される上記現場において昇降路の改造や特殊な取り付けを全く必要としない。第一の通信部４０は事前にかごに取り付けることができ、第二の通信部４２は事前にドア枠に取り付けることができる。
【００１７】
図示の実施例においては、第一の通信部４０はエレベーターかご２２の搭載モジュール４４と関連している。概略的に図１に示された接続部４６は、電源接続、通信接続、またはその両方を表す。ある実施例においては、第一の通信部４０は上記モジュール４４に配線で接続され、電力を受け取る。ある実施例においては、エレベーターかごの位置を示す信号の通信は配線による接続を介して実現される。他の実施例においては、第一の通信部４０と搭載モジュール４４との間の通信はワイヤレスである。
【００１８】
搭載モジュール４４は、コントローラー３２との通信のために一般的な配線装置４８を通して連結される。かご２２上の電子機器とコントローラー３２との間の一般的な通信に加えて、本発明のシステムは、通信部４０，４２の間の通信から集められたエレベーターかごの位置情報をコントローラー３２に提供する。
【００１９】
図２は、本発明に従って設計されたシステム内の通信方法の一例を概略的に示す。第一の通信部４０は送信機部５０を有するトランシーバーからなる。ある実施例においては、送信機部５０は無線周波通信信号５２を生成し、該信号５２は第二の通信部４２に送信される。
【００２０】
図示の実施例においては、無線周波信号５２は第一の成分５４を有し、この第一の成分５４は第二の通信部４２の発電機部５６によって受信される。発電機部５６は、好ましくは無線周波信号を受信して利用可能なエネルギーに変換する公知の構成部品を含む。他の実施例においては、第二の通信部４２には、バッテリー、建物電源（配線で接続された）、またはこのような公知の電源の組み合わせによって電力が提供される。
【００２１】
無線周波信号５２の第二の成分はトリガー信号５８であり、このトリガー信号５８はトリガー部６０によって受信される。送信機部５０はトリガー信号５８を生成し、かご２２の選択された領域内における第二の通信部４２は、上記トリガー信号５８に応答して位置信号を生成する。この方法においては、本発明のシステムの実施例は第二の通信部４２からエレベーターかご２２の選択された領域内のみに電力消費および信号生成を制限し、例実施例の装置をより効率的にする。
【００２２】
トリガー信号５８に基づいて、トリガー部６０は、好ましくは第二の通信部４２の送信機部６２に位置信号６４を生成させ、この位置信号６４は第一の通信部４０の受信機部６６によって受信される。図示の実施例においては、それぞれの第二の通信部４２は固有の識別子を有し、上記位置信号６４は、好ましくは上記信号を送る構成部分の識別に対応する情報を含む。図１を参照すると、例えば、第二の通信部４２Ａは、４２Ｂや４２Ｃに関連する識別子とは違った識別子を有する。好ましくは十分に大きな一連の識別子が独自性を確保するように（他と重複しないように）選択される。
【００２３】
本発明に従って設計されたシステムの一例においては、送信機部６２がそれぞれのトリガー信号に応答して多数の位置信号を送信する。この実施例においては、位置信号は位置判断を下すように組み合わされる。このような装置は信号対雑音比、正確な位置特定またはその両方を向上させる利点を有する。
【００２４】
現在の最良な形態は、送信機部６２として超音波送信機を含む。従って、位置信号６４は超音波信号であり、昇降路内を公知の速度で伝播する。トリガー信号５８と受信機部６６による位置信号の受信との間のタイミングに基づいて、適合する第二の通信部４２に対する第一の通信部４０の位置が判断される。上記位置情報はまた、かご２２に搭載された第一の通信部４０の位置がかごの構造に関連して知られているため、昇降路内のかご２２の位置を提供する。ある実施例においては、かご速度や局部温度などの付加的なシステムパラメータが位置信号６４から評価され、判断されたかごの位置の正確性を向上させる。
【００２５】
超音波は最も正確な位置判断を提供するものと信じられているため、好ましい選択肢である。無線周波信号、マイクロ波信号、赤外線信号、紫外線または可視光線による通信などが、他の例示的な電磁エネルギーのタイプとして、本発明に従って設計されたシステムに用いられる。本明細書の利点を把握した当業者であれば、特定の状況において最も効果を発揮する信号形式や変調方法を選択することができよう。
【００２６】
エレベーターかご２２が昇降路内を移動し、あるいは静止しているときに、必要に応じて位置情報はコントローラー３２によって継続的に判断される。
【００２７】
ある実施例においては、一つの第二の通信部４２が昇降路に沿った各乗場に関連付けられる。このように第二の通信部同士の間隔をとると、第二の通信部同士の間の距離は約３．５ｍになる。これにより超音波送信機６２の電力消費の節減など特定の利点が得られる。僅かな数の第二の通信部４２のみが所与の時間作動（トリガー）するため、超音波間の妨害電波は減少する。他の利点としては、超音波の伝送に伴う時間遅延が縮小することが挙げられ、ある実施例のシステムにおいては１０ミリ秒より小さくなる。さらには、かご２２がそれぞれのレベリングゾーン（すなわち、乗場）に近付くと、より高い位置更新速度が得られるが、これは時間遅延（通信部４０，４２の間の距離に関連する）がより小さくなるからである。昇降路に沿って第二の通信部４２を効果的に配置することにより、本発明に従って設計されたシステムにおいて分解能を１ｍｍ以下にすることができる。例えば、安価で市販されている１／３４０ミリ秒の分解能タイマーにより、本発明のシステムでは波の進行距離を計算し、従ってエレベーターかごの位置を非常に正確に計算できるようになる。
【００２８】
本発明の重要な利点として、昇降路の改造や昇降路への取り付けが必要ではないことが挙げられる。本発明の装置はどんな種類のエレベーターシステムにおいても有用である。本発明のワイヤレス通信装置は、かごが着床位置に近付く際に、昇降路内での正確性を向上し、より高い位置更新速度を提供するとともに、必要に応じて継続的にエレベーターかごの位置情報をコントローラーに提供する。
【００２９】
一旦ドア枠３６が取り付けられ、他の全ての構成部品が有効になると、コントローラー３２が学習モードの状態でかご２２が昇降路内を移動することができ、これにより、それぞれの第二の通信部４２の位置や識別が可能になる。一つの学習モードが済むと、コントローラー３２は所望のエレベーターシステム運転を達成するために必要な多数の位置判断を行うことが可能になる。
【００３０】
上述の説明は本質を制限するものではなく、例示的なものである。当業者であれば、本発明の本質から逸脱することなく、開示された実施例から変更および修正を想到しえよう。本発明に与えられる法的保護の範囲は、添付の特許請求の範囲を検討することによってのみ判断される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
上記詳細な説明に添付された図面は以下のように簡単に説明される。
【図１】図１は、本発明に従って設計された位置判断装置を含むエレベーターシステムを概略的に示す。
【図２】図２は、本発明に従って設計された例示的なシステム内の二つの通信部およびこれらの間のワイヤレス通信を概略的に示す。
【図１】
2006502064.tif 000003
【図２】
2006502064.tif 000004
【国際調査報告】
2006502064.tif 000005