(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に敷設されたガイドレールと、前記ガイドレールに沿って昇降する移動体と、
前記ガイドレールとほぼ平行なコヒーレント光の光路を形成する発光手段と、
前記光路中に介在して前記光路と前記移動体との位置関係を検出する絶対位置検出手段と、
前記移動体の事前の試験走行により前記絶対位置検出手段により得た前記ガイドレールの不整箇所の高さ位置と不整データとを記憶するガイドレール不整データ記憶手段と、
前記移動体に取付けられ、前記絶対位置検出手段の出力に基づいて前記ガイドレールに力を作用させ、その反力で前記移動体の位置あるいは姿勢を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータと前記ガイドレールとの間の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記アクチュエータの動作を制御する案内制御手段とを備え、
前記案内制御手段は、前記絶対位置検出手段の検出する前記移動体の高さ位置と前記ガイドレール不整データ記憶手段に記憶されている前記ガイドレールの不整データとを対照して該当高さ位置において前記アクチュエータの動作を制御し、前記絶対位置検出手段の検出する前記光路と前記移動体との位置関係と、前記相対位置検出手段の検出する前記アクチュエータと前記ガイドレールとの間の相対位置とにより前記アクチュエータの動作を制御することを特徴とするエレベータ案内装置。
【請求項２】
前記発光手段は、前記光路を複数形成することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ案内装置。
【請求項３】
前記発光手段は、レーザ発光装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータ案内装置。
【請求項４】
前記レーザ発光装置は、レーザ発振管であることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ案内装置。
【請求項５】
前記レーザ発光装置は、半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ案内装置。
【請求項６】
前記絶対位置検出手段は、一次元フォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエレベータ案内装置。
【請求項７】
前記絶対位置検出手段は、２次元フォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエレベータ案内装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、前記移動体に搭載され、前記ガイドレールと空隙を介して対向する電磁石を有する磁石ユニットと、前記電磁石が前記空隙及び前記ガイドレールと形成する磁気回路の前記空隙における状態を検出する前記相対位置検出手段としてのギャップセンサ部とを備え、
前記案内制御手段は、前記ギャップセンサ部及び前記絶対位置検出手段の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流を制御して前記磁気回路を安定させる制御をすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のエレベータ案内装置。
【請求項９】
前記ギャップセンサ部は、前記ガイドレールと前記磁石ユニットの水平面における位置関係を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載のエレベータ案内装置。
【請求項１０】
前記ギャップセンサ部は、前記電磁石の励磁電流を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載のエレベータ案内装置。
【請求項１１】
前記磁石ユニットは、前記空隙において前記電磁石と磁路を共有するように配置されると共に、前記移動体を案内するのに必要な起磁力を供給する永久磁石を備えたことを特徴とする請求項８に記載のエレベータ案内装置。
【請求項１２】
前記案内制御手段は、前記ギャップセンサ部及び前記絶対位置検出手段の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流がゼロになる状態で前記磁気回路を安定化させるゼロパワー案内制御手段であることを特徴とする請求項８に記載のエレベータ案内装置。
【請求項１３】
前記絶対位置検出手段は、前記光路の方向を変えるためのミラー又はハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のエレベータ案内装置。
【請求項１４】
前記絶対位置検出手段は、不平行の複数の光路から前記移動体の上下方向の位置を検出することを特徴とする請求項２に記載のエレベータ案内装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータかごのような移動体を能動的に案内するエレベータ案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエレベータは、昇降手段によりワイヤに吊されたエレベータかごをエレベータシャフト内に垂直に敷設されたガイドレールをガイドにして昇降させる。エレベータかごはワイヤで吊されているため、負荷荷重の不平衡や乗客の移動により揺動するが、ガイドレールによってガイドすることでこのような揺動を抑制するのである。
【０００３】
そしてガイドレールにガイドさせるエレベータ案内装置は、従来、ガイドレールに接する車輪とサスペンションとで構成されたものが用いられていたが、ガイドレールの歪みや継ぎ目に起因する振動や雑音が車輪を通して乗客に伝わり、エレベータの快適性を損なう一因となっていた。
【０００４】
こうした問題点を解決するために、エレベータかごに電磁石を搭載し、鉄製のガイドレールに対して電磁石の吸引力を作用させ、非接触でかごの案内を行なう方式が種々提案されている（例えば、特開昭５１−１１６５４８号公報、特開昭６３−８７４８２号公報、特開平６−３３６３８３号公報が知られている）。
【０００５】
中でも、特開昭６３−８７４８２号公報に記載された技術は、ガイドレール近傍に鉛直基準体を併設し、鉛直基準体に対して電磁石が一定位置を保つように制御することでガイドレールの不整に起因するエレベータかごの揺れを防止するものであり、快適な乗り心地を提供すると共にガイドレール取付け時の過大な精度要求を低減してシステムのコストダウンを図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のエレベータ案内装置では、次のような問題点があった。低層ビルのようにエレベータの昇降行程が比較的短い場合には、鉛直基準体の敷設は容易であるが、近年とみに見られるような高層ビルや超高層ビルのエレベータシャフト内にガイドレールに併設して鉛直基準体を敷設するのは困難であり、しかも、敷設後に鉛直基準体そのものが、ビルの経年変化による歪みや熱膨張の影響で直線性を維持できなくなることが多い。このため、敷設後の鉛直基準体の保守に多大の時間とコストを必要とする問題が生じることになる。また、鉛直基準体では、エレベータかごの高さ方向の位置を検出できないために、ガイドレールの不整個所に備えて前もって電磁石を励磁する準備ができず、不整により鉛直基準体との位置関係が狂ったときに初めて揺れを抑える制御を始めることになり、ある程度の揺れは原理的に抑えることができない問題もある。このため、従来の技術では、乗り心地の改善に限界があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、エレベータかごの揺れの抑制が効果的に行えて乗り心地の改善が図れ、また装置構造の小形化、簡素化が図れるエレベータ案内装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のエレベータ案内装置は、上下方向に敷設されたガイドレールと、前記ガイドレールに沿って昇降する移動体と、前記ガイドレールとほぼ平行なコヒーレント光の光路を形成する発光手段と、前記光路中に介在して前記光路と前記移動体との位置関係を検出する絶対位置検出手段と、前記移動体の事前の試験走行により得た前記ガイドレールの不整箇所の高さ位置と不整データとを記憶するガイドレール不整データ記憶手段と、前記移動体に取付けられ、前記絶対位置検出手段の出力に基づいて前記ガイドレールに力を作用させ、その反力で前記移動体の位置あるいは姿勢を変化させるアクチュエータと、前記アクチュエータと前記ガイドレールとの間の相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記アクチュエータの動作を制御する案内制御手段とを備え、前記案内制御手段は、前記絶対位置検出手段の検出する前記移動体の高さ位置と前記ガイドレール不整データ記憶手段に記憶されている前記ガイドレールの不整データとを対照して該当高さ位置において前記アクチュエータの動作を制御し、前記絶対位置検出手段の検出する前記光路と前記移動体との位置関係と、前記相対位置検出手段の検出する前記アクチュエータと前記ガイドレールとの間の相対位置とにより前記アクチュエータの動作を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明のエレベータ案内装置では、ガイドレールに沿って移動体が昇降する際に、絶対位置検出手段は発光手段が形成するガイドレールとほぼ平行なコヒーレント光を受光してこのコヒーレント光の光路と移動体との位置関係を検出する。相対位置検出手段がアクチュエータとガイドレールとの間の相対位置を検出する。また、ガイドレール不整データ記憶手段が移動体の事前の試験走行により絶対位置検出手段により得たガイドレールの不整箇所の高さ位置と不整データとを記憶している。そして、案内制御手段が、アクチュエータに絶対位置検出手段の出力と相対位置検出手段の出力とに基づいてガイドレールに力を作用させ、その反力で移動体の位置あるいは姿勢を変化させる。
【００１０】
こうして、位置基準となる発光手段が形成する光路に対する移動体のずれから移動体の揺れに対する位置補正を行い、またあらかじめ試験走行によって得られたガイドレールの不整箇所に移動体がさしかかったときには、その揺れや不整箇所に対して逆位相の力をガイドレールに作用させることにより移動体の揺れを抑制し、乗り心地を快適にする。
【００１１】
請求項２の発明のエレベータ案内装置は、請求項１において、前記発光手段が、前記光路を複数形成するものであり、これを利用することにより、例えば、水平軸周りと垂直軸周りのように複数軸の周りの移動体のずれを検出して位置補正、姿勢補正を行う。
【００１２】
請求項３の発明のエレベータ案内装置は、請求項１又は２において、前記発光手段にレーザ発光装置を用いたものである。
【００１３】
請求項４の発明のエレベータ案内装置は、請求項３において、前記レーザ発光装置にレーザ発振管を用いたものである。
【００１４】
請求項５の発明のエレベータ案内装置は、請求項３において、前記レーザ発光装置に半導体レーザ素子を用いたものである。
【００１５】
請求項３〜５の発明のエレベータ案内装置では、発光手段にレーザを用いて位置基準となる光路を形成するが、エレベータシャフト内は暗いために出力の低いレーザを利用しても位置基準が形成でき、冷却装置等が不要で、安価に位置基準とする光路を形成することができる。
【００１６】
請求項６の発明のエレベータ案内装置は、請求項１〜５において、前記絶対位置検出手段に一次元フォトダイオードを用いたものであり、発光手段が形成する光路を鉛直方向に対して若干傾いたものにして、その光路上にこの一次元フォトダイオードが介在するように設定することにより、この一次元フォトダイオードに対するコヒーレント光の入射位置に基づき移動体の高さ位置を正確に検出し、特に、試験走行によりガイドレールの不整箇所を特定する際にその高さ位置を正確に検出することができる。
【００１７】
請求項７の発明のエレベータ案内装置は、請求項１〜５において、前記絶対位置検出手段に２次元フォトダイオードを用いたものであり、発光手段が形成する垂直な光路上にこの二次元フォトダイオードが介在するように設定することにより、この二次元フォトダイオードに対するコヒーレント光の入射位置に基づき移動体のずれを正確に検出することができる。また、絶対位置検出手段に二次元フォトダイオードを高さの異なる複数箇所に設置し、かつ、複数の発光手段それぞれの垂直なコヒーレント光が照射するように設定することにより、これらの二次元フォトダイオードそれぞれに対するコヒーレント光それぞれの入射位置に基づき移動体の三次元的な姿勢を検出し、その補正を行うことができる。
【００１８】
請求項８の発明のエレベータ案内装置は、請求項１〜７において、前記アクチュエータが、前記移動体に搭載され、前記ガイドレールと空隙を介して対向する電磁石を有する磁石ユニットと、前記電磁石が前記空隙及び前記ガイドレールと形成する磁気回路の前記空隙における状態を検出する前記相対位置検出手段としてのギャップセンサ部とを備え、前記案内制御手段は、前記ギャップセンサ部及び前記絶対位置検出手段の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流を制御して前記磁気回路を安定させる制御をすることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項９の発明のエレベータ案内装置は、請求項８において、前記ギャップセンサ部が、前記ガイドレールと前記磁石ユニットの水平面における位置関係を検出する手段を備えたものである。
【００２０】
請求項１０の発明のエレベータ案内装置は、請求項８において、前記ギャップセンサ部が、前記電磁石の励磁電流を検出する手段を備えたものである。
【００２１】
請求項１１の発明のエレベータ案内装置は、請求項８において、前記磁石ユニットが前記空隙において前記電磁石と磁路を共有するように配置されると共に、前記移動体を案内するのに必要な起磁力を供給する永久磁石を備えたものである。
【００２２】
請求項１２の発明のエレベータ案内装置は、請求項８において、前記案内制御手段を、前記ギャップセンサ部及び前記絶対位置検出手段の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流がゼロになる状態で前記磁気回路を安定化させるゼロパワー案内制御手段としたものである。
【００２３】
請求項８〜１２の発明のエレベータ案内装置では、電磁石による磁気浮上力を利用することにより非接触により移動体をガイドレールに沿ってガイドすることができる。
【００２４】
請求項１３の発明のエレベータ案内装置は、請求項１〜１２において、前記絶対位置検出手段が、前記光路の方向を変えるためのミラー又はハーフミラーを備えたものであり、発光手段の個体数を必要光路数よりも少なくすることができ、コストの低減が図れる。
【００２５】
請求項１４の発明のエレベータ案内装置は、請求項２において、前記絶対位置検出手段が、不平行の複数の光路から前記移動体の上下方向の位置を検出するものであり、移動体の上下方向の位置を非接触に正確に検出することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１〜図４に本発明の第１の実施の形態の構成を示している。図１に示すように、エレベータシャフト１の内面に所定の取付け方法で強磁性体のガイドレール２，２′が取付けられている。このガイドレール２，２′に沿って、例えばロープ３の巻上げなどの従来同様の駆動手段（図示せず）によって移動体４が昇降する。この移動体４の上下左右には、移動体４をガイドレール２，２′に対して非接触で案内する４つの案内ユニット５ａ〜５ｄが取付けられている。
【００２７】
レーザ発光装置６ａ，６ｂ，６ｃはエレベータシャフト１の天井部（図示せず）に取付けられ、レーザ光をガイドレール２，２′とほぼ平行に照射し、エレベータシャフト１の内部に光路７ａ，７ｂ，７ｃを形成する。このレーザ発光装置６ａ，６ｂ，６ｃそれぞれにはレーザ発振管が採用されている。このレーザ発振管に変えて、半導体レーザを採用することもできる。
【００２８】
位置検出手段として、移動体４の側面の高さ位置を異ならせた２箇所に二次元フォトダイオード８ａ，８ｂが取付けられ、また一次元フォトダイオード８ｃが一方の二次元フォトダイオード８ｂと同じ高さ位置に隣接して取付けられている。これらのフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃそれぞれはレーザ光の光路７ａ，７ｂ，７ｃ上の位置に設定されている。また、二次元フォトダイオード８ａ，８ｂは光路７ａ，７ｂの位置を二次元的（図１においてｘ，ｙ２軸方向）に検出し、一次元フォトダイオード８ｃは光路７ｃの位置を一次元的（図１においてｙ軸方向）に検出する。
【００２９】
レーザ発光装置６ａ，６ｂのレーザ光の光路７ａ，７ｂは鉛直方向に形成され、それぞれのレーザ光が高さ位置が異なる２箇所の二次元フォトダイオード８ａ，８ｂによって受光され、この二次元フォトダイオード８ａ，８ｂが検出する光路７ａ，７ｂそれぞれのレーザ光の受光位置に基づいて、後述する演算処理により移動体４の５つの運動モード、すなわち、
（１）移動体４の重心のｙ座標に沿った前後動を表すｙモード（前後動モード）、
（２）移動体４の重心のｘ軸座標に沿った左右動を表すｘモード（左右動モード）、
（３）移動体４の重心周りのローリングを表すθモード（ロールモード）、
（４）移動体４の重心周りのピッチングを表すξモード（ピッチモード）、
（５）移動体４の重心周りのヨーイングを表すψモード（ヨーモード）、
に関して移動体４の姿勢を検出する。
【００３０】
また、レーザ発光装置６ｃは移動体４が昇降行程中を最下点から最上点まで移動するとき一次元フォトダイオード８ｃの受光面内で受光スポットが図１に示すｙ軸方向（水平な奥行き方向）に移動するようにわずかに傾いた光路を形成している。そして二次元フォトダイオード８ｂと一次元フォトダイオード８ｃとを同一高さ位置において近接して設けており、これにより、移動体４の姿勢が変化しても一次元フォトダイオード８ｃのｙ方向の光軸位置の値から二次元フォトダイオード８ｂのｙ方向の光軸位置の値を減算することによって移動体４の昇降行程内での位置を正確に検出するようにしている。
【００３１】
移動体４には、フォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃそれぞれの取付け部材９ａ，９ｂ，９ｃが側面に設けられている乗りかご１０と、案内ユニット５ａ〜５ｄが取付けられ、案内ユニット５ａ〜５ｄに所定の位置関係を保たせる強度を有するフレーム部１１も備えられている。
【００３２】
案内ユニット５ａ〜５ｄそれぞれは、このフレーム部１１の上下の四隅それぞれに取付けられていて、ガイドレール２，２′に対向している。図３及び図４に詳しいように、案内ユニット５ａ〜５ｄ（図３及び図４では案内ユニット５ｂが代表として示してあるが、他も構造は同じである）は非磁性材、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、プラスチック製の台座１２にｘ方向ギャップセンサ１３、ｙ方向ギャップセンサ１４及び磁石ユニット１５ｂを取付けた構造である。
【００３３】
磁石ユニット１５ｂは中央鉄心１６、永久磁石１７，１７′、電磁石１８，１８′で構成されており、永久磁石１７，１７′の同極同士が中央鉄心１６を介して向かい合う状態で全体としてＥ字形状に組み立てられている。電磁石１８，１８′はＬ字形状の鉄心１９，１９′をコイル２０，２０′に挿入後、鉄心１９，１９′の先端部に平板形状の鉄心２１，２１′を取付けた構造である。なお、図３に詳しいように、中央鉄心１６及び電磁石１８，１８′の先端部には固体潤滑部材２２を取付けて、電磁石１８，１８′が励磁されていないときに永久磁石１７，１７′の吸引力で磁石ユニット１５がガイドレール２′（あるいはガイドレール２）に吸着しないようにしてある。この固体潤滑部材２２には、例えば、テフロン、黒鉛若しくは二硫化モリブデンを含有する材料が用いられる。
【００３４】
上記構造の案内ユニット５ａ〜５ｄの各吸引力は図５に示す構成の制御装置３０によって制御され、乗りかご１０及びフレーム部１１がガイドレール２，２′に対して非接触に案内される。
【００３５】
制御装置３０は図１では分割して示してあるが、回路機能的には図５に示すように全体で１つのものである。この制御装置３０について、以下に説明する。なお、ブロック図において矢印線は信号経路を示し、棒線はコイル２０周辺の電力経路を示している。また、以下では、主要部分を示す番号に案内ユニット５ａ〜５ｄのアルファベットを付して説明する。
【００３６】
制御装置３０は、乗りかご１０に取付けられていて、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄによって形成される磁気回路中の起磁力あるいは磁気抵抗、若しくは移動体４の運動の変化を検出するセンサ部３１と、このセンサ部３１からの信号に基づいて移動体４を非接触に案内させるべく各コイル２０ａ，２０′ａ〜２０ｄ，２０′ｄに対する印加電圧を演算する演算回路３２と、この演算回路３２の出力に基づいて各コイル２０に電力を供給するパワーアンプ３３ａ，３３′ａ〜３３ｄ，３３′ｄとで構成されており、これらで４つの磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの吸引力をｘ軸、ｙ軸について独立に制御している。
【００３７】
電源３４は、パワーアンプ３３ａ，３３′ａ〜３３ｄ，３３′ｄに電力を供給すると同時に、演算回路３２及びｘ方向ギャップセンサ１３ａ，１３′ａ〜１３ｄ，１３′ｄ、ｙ方向ギャップセンサ１４ａ，１４′ａ〜１４ｄ，１４′ｄに一定電圧の電力を供給する定電圧発生装置３５にも電力を供給している。電源３４はパワーアンプ３３に電力を供給するため、照明やドアの開閉のために電源線（図示せず）でエレベータシャフト１外から供給される交流をパワーアンプ３３への電力供給に適した直流に変換する機能を有している。
【００３８】
定電圧発生装置３５は、パワーアンプ３３への大電流の供給などにより電源３４の電圧が変動しても、常に一定の電圧で演算回路３２及びギャップセンサ１３，１４に電力を供給するため、演算回路３２及びギャップセンサ１３，１４は常に正常に動作する。
【００３９】
センサ部３１は、ｘ方向ギャップセンサ１３ａ，１３′ａ〜１３ｄ，１３′ｄと、ｙ方向ギャップセンサ１４ａ，１４′ａ〜１４ｄ，１４′ｄと、フォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃと、各コイル２０ａ，２０′ａ〜２０ｄ，２０′ｄの電流値を検出する電流検出器３６ａ，３６′ａ〜３６ｄ，３６′ｄとで構成されている。
【００４０】
演算回路３２は、図１に示した運動座標系ごとに移動体４の磁気案内制御を行っている。すなわち、移動体４の重心のｙ座標に沿った左右動を表すｙモード（前後動モード）、ｘ座標に沿った左右動を表すｘモード（左右動モード）、移動体４の重心周りのローリングを表すθモード（ロールモード）、移動体４の重心周りのピッチングを表すξモード（ピッチモード）、移動体４の重心周りのヨーイングを表すψモード（ヨーモード）である。これらのモードに加え、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄがガイドレール２，２′に及ぼす全吸引力、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄがフレーム部１１に及ぼすｙ軸周りのねじれトルク、磁石ユニット１５ａ，１５ｄのペア、及び磁石ユニット１５ｂ，１５ｃのペアがフレーム部１１に及ぼすローリングトルクでフレーム部１１を左右対称に歪ませる歪力に関する３つのモード、すなわち、ζモード（全吸引モード）、δモード（ねじれモード）、γモード（歪みモード）についても案内制御を行っている。したがって、制御回路３２は全部で８つのモードに対して磁石ユニット１５ａ〜１５ｄのコイル電流をゼロに収束させることにより、積荷の重量にかかわらず永久磁石１７，１７′の吸引力だけで移動体４を安定に支持する、いわゆるゼロパワー制御を施して案内制御を行うのである。
【００４１】
この案内制御方式については、特開平０６−１７８４０９号公報に詳細に述べられているが、本実施の形態では光路７ａ，７ｂ，７ｃによる位置基準データに基づいた案内制御を行うため、本実施の形態が実行する案内制御の原理を以下に説明する。
【００４２】
いま、説明を簡単化するために、移動体４の四隅に配置された磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの中心間を結ぶ対角線の交点を通る鉛直線上に移動体４の重心があるものとする。この重心をｘ，ｙ及びｚ軸の座標原点とし、移動体４の運動にかかわる磁気浮上制御系の各モードにおける運動方程式並びに磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの電磁石１８，１８′に印加される励磁電圧の電圧方程式を定常浮上状態の近傍で線形化すると、次の数１式〜数５式が導出される。
【００４３】
【数１】
0004270657.tif 000002
【数２】
0004270657.tif 000003
【数３】
0004270657.tif 000004
【数４】
0004270657.tif 000005
【数５】
0004270657.tif 000006
ただし、Φｂは磁束、Ｍは移動体４の質量、Ｉθ，Ｉξ，Ｉψはそれぞれｙ軸、ｘ軸及びｚ軸周りの移動体慣性モーメント、Ｕｙ，Ｕｘはｙモード、ｘモードにおける外力の総和、Ｔθ，Ｔξ，Ｔψはそれぞれθモード、ξモード及びψモードにおける外乱トルクの総和、記号「′」は時間微分ｄ／ｄｔ、記号「″」は２階時間微分ｄ２／ｄｔ２、Δは定常浮上状態近傍の微小変化量、Ｌｘ０は定常浮上状態における個々の電磁石コイル２０，２０′の自己インダクタンス、Ｍｘ０は定常浮上状態における磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの電磁石コイル２０，２０′同士の相互インダクタンス、Ｒは電磁石コイル２０，２０′の抵抗、Ｎは電磁石コイル２０，２０′の巻回数、ｉｙ，ｉｘ，ｉθ，ｉξ，ｉψはそれぞれｙ，ｘ，θ，ξ，ψモードのコイル励磁電流、ｅｙ，ｅｘ，ｅθ，ｅξ，ｅψはそれぞれｙ，ｘ，θ，ξ，ψモードのコイル励磁電圧、ｌθは磁石ユニット１５ａ，１５ｄ間、磁石ユニット１５ｂ，１５ｃ間のスパン、ｌψは磁石ユニット１５ａ，１５ｂ間、磁石ユニット１５ｃ，１５ｄ間のスパンを表す。
【００４４】
また、残りのζ，δ，γモードにおける電圧方程式を記述すると、次のようになる。
【００４５】
【数６】
0004270657.tif 000007
【数７】
0004270657.tif 000008
【数８】
0004270657.tif 000009
これらの数式中、ｙは車両重心のｙ軸方向移動量、ｘは車両重心のｘ軸方向移動量、θはｙ軸周りのロール角、ξはｘ軸周りのピッチ角、ψはｚ軸周りのヨー角であり、すべてガイドレール２，２′を基準としている。さらに光路７ａ（又は７ｂ）を基準とする場合には添え字ａｂを付し、車両重心のｙ軸方向の移動量はｙａｂ、車両重心のｘ軸方向の移動量はｘａｂ、ｙ軸周りのロール角はθａｂ、ｘ軸周りのピッチ角ξａｂ、ｚ軸周りのヨー角はψａｂと表記する。各モードにおける電磁石の励磁電圧及び同励磁電流はｅ，ｉにそれぞれのモードｙ，ｘ，θ，ξ，ψの記号を添えて表記している。さらに、各磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの電磁石励磁電圧及び励磁電流ｅ，ｉにそれぞれの磁石ユニットの符号ａ〜ｄを付して表記しており、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄに関する浮上ギャップ長ｘａ〜ｘｄ，ｙａ〜ｙｄは、次の数９式によりｙ，ｘ，θ，ξ，ψに座標変換される。
【００４６】
【数９】
0004270657.tif 000010
また、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄに関するコイル２０，２０′に対する励磁電流ｉａ１，ｉａ２〜ｉｄ１，ｉｄ２は、次の数１０式により各モードごとの励磁電流ｉｙ，ｉｘ，ｉθ，ｉξ，ｉψ及びｉζ，ｉδ，ｉγに座標変換される。
【００４７】
【数１０】
0004270657.tif 000011
さらに、各モードの磁気浮上系への制御入力、つまり、演算回路３２の出力となる電磁石励磁電圧ｅｙ，ｅｘ，ｅθ，ｅξ，ｅψ及びｅζ，ｅδ，ｅγは、次の数１１式により、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの各コイル２０，２０′への励磁電圧に逆変換される。
【００４８】
【数１１】
0004270657.tif 000012
ｙモード、ｘモード、θモード、ξモード及びψモードの５モードについては、移動体４の運動方程式と電圧方程式がペアになっており、数１式〜数５式は、次の数１２式にまとめることができる。
【００４９】
【数１２】
0004270657.tif 000013
ただし、ｘ５（ベクトル），Ａ５（ベクトル），ｂ５（ベクトル），ｐ５（ベクトル），ｄ５（ベクトル），ｕ５は、次のように定義される。
【００５０】
【数１３】
0004270657.tif 000014
また、ｈ５は基準光路７ａ（７ｂ）に対するガイドレール２（２′）の不整を表し、
【数１４】
0004270657.tif 000015
として、
【数１５】
0004270657.tif 000016
で定義されている。さらに、ｅ５はそれぞれのモードを安定化するための制御電圧、
【数１６】
0004270657.tif 000017
である。
【００５１】
一方、数６式〜数８式も、状態変数を、
【数１７】
0004270657.tif 000018
と定義することにより、状態方程式を次の数１８式の形にまとめることができる。
【００５２】
【数１８】
0004270657.tif 000019
ここで、各モードの制御回路３２のオフセット電圧をｖζ，ｖδ，ｖγとすれば、Ａｌ，ｂｌ，ｄｌ，ｕｌは、
【数１９】
0004270657.tif 000020
と表わされる。そして、ｅｌは各モードの制御電圧、
【数２０】
0004270657.tif 000021
である。
【００５３】
上記の数１２式の状態方程式は、数２１式のフィードバックにより、ゼロパワー制御が達成できる。
【００５４】
【数２１】
0004270657.tif 000022
ただし、比例ゲインをＦａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ、積分ゲインをＫｅとして、
【数２２】
0004270657.tif 000023
である。
【００５５】
同様に、数１８式の状態方程式は、数２３式のフィードバックにより、ゼロパワー制御が達成できる。
【００５６】
【数２３】
0004270657.tif 000024
ただし、Ｆｌは比例ゲイン、Ｋｌは積分ゲインである。
【００５７】
演算回路３２は、上述のゼロパワー制御を達成するのみならず、レーザ発光装置６ａ，６ｂ，６ｃの作る光路７ａ，７ｂ，７ｃからフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃにより移動体４の位置及び姿勢を検出して基準座標に基づく案内制御を行うもので、図３に示すように、減算器４１ａ〜４１ｈ、減算器４２ａ〜４２ｈ、減算器４３ａ〜４３ｈ、平均演算回路４４ｘ，４４ｙ、ギャップ長偏差座標変換回路４５、電流偏差座標変換回路４６、制御電圧演算回路４７、制御電圧座標逆変換回路４８、移動体高さ位置演算回路４９、姿勢絶対位置偏差座標変換回路５０、移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１から構成されている。
【００５８】
減算器４１ａ〜４１ｈは、ｘ方向ギャップセンサ１３ａ，１３′ａ〜１３ｄ，１３′ｄからのギャップ長信号ｇｘａ１，ｇｘａ２〜ｇｘｄ１，ｇｘｄ２よりそれぞれのギャップ長設定値ｘａ０１，ｘａ０２〜ｘｄ０１，ｘｄ０２を減算してｘ方向ギャップ長偏差信号Δｇｘａ１，Δｇｘａ２〜Δｇｘｄ１，Δｇｘｄ２を演算する。減算器４２ａ〜４２ｈは、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄのｙ方向ギャップ長設定値ｙａ０１，ｙａ０２〜ｙｄ０１，ｙｄ０２よりｙ方向ギャップセンサ１４ａ，１４′ａ〜１４ｄ，１４′ｄからのギャップ長信号ｇｙａ１，ｇｙａ２〜ｇｙｄ１，ｇｙｄ２を減算してｙ方向ギャップ長偏差信号Δｇｙａ１，Δｇｙａ２〜Δｇｙｄ１，Δｇｙｄ２を演算する。減算器４３ａ〜４３ｈは、電流検出器３６ａ，３６′ａ〜３６ｄ，３６′ｄからの励磁電流検出信号ｉａ１，ｉａ２〜ｉｄ１，ｉｄ２よりそれぞれの電流設定値ｉａ０１，１ａ０２〜ｉｄ０１，ｉｄ０２を減算して電流偏差信号Δｉａ１，Δｉａ２〜Δｉｄ１，Δｉｄ２を演算する。
【００５９】
平均演算回路４４ｘ，４４ｙは、ｘ方向ギャップ長偏差信号Δｇｘａ１，Δｇｘａ２〜Δｇｘｄ１，Δｇｘｄ２及びｙ方向ギャップ長偏差信号Δｇｙａ１，Δｇｙａ２〜Δｇｙｄ１，Δｇｙｄ２を磁石ユニット１５ａ〜１５ｄごとに平均してｘ方向ギャップ長偏差信号Δｘａ〜Δｘｄ及びｙ方向ギャップ長偏差信号Δｙａ〜Δｙｄを出力する。ギャップ長偏差座標変換回路４５は、ギャップ長偏差信号Δｙａ〜Δｙｄから移動体４の重心のｙ方向の移動量Δｙ、ギャップ長偏差信号Δｘａ〜Δｘｄから移動体４の重心のｘ方向の移動量Δｘ、同重心のθ方向（ロール方向）の回転角Δθ、移動体４のξ方向（ピッチ方向）の回転角Δξ、移動体４のψ方向（ヨー方向）の回転角Δψを数９式に基づいて演算する。
【００６０】
電流偏差座標変換回路４６は、電流偏差信号Δｉａ１，Δｉａ２〜Δｉｄ１，Δｉｄ２より移動体４の重心のｙ方向の運動にかかわる電流偏差Δｉｙ、ｘ方向の運動にかかわる電流偏差Δｉｘ、同重心の周りのローリングにかかわる電流偏差Δｉθ、移動体４のピッチングにかかわる電流偏差Δｉξ、同重心の周りのヨーイングにかかわる電流偏差Δｉψ、移動体４に応力をかけるζ，δ，γに関する電流偏差Δｉζ，Δｉδ，Δｉγを数１０式に基づいて演算する。
【００６１】
移動体高さ位置演算回路４９は、同じ高さ位置において隣接する二次元フォトダイオード８ｂと一次元フォトダイオード８ｃとの出力から昇降行程における移動体４の位置を演算する。姿勢絶対位置偏差座標変換回路５０は、二次元フォトダイオード８ａ，８ｂの出力から基準座標についての移動体４の各運動モードに関する位置Δｙａｂ，Δｘａｂ，Δθａｂ，Δξａｂ，Δψａｂを演算してその結果を制御電圧演算回路４７に出力する。
【００６２】
移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１は、移動体高さ位置演算回路４９で計測された移動体４の高さ位置とその高さ時点での姿勢絶対位置偏差座標変換回路５０の出力とからギャップ長偏差座標変換回路４５の出力を減算して、光路７ａ（７ｂ）に対するガイドレール２（２′）の移動体４の姿勢に変換された不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψを必要に応じて連続的に記憶すると共に、移動体４の高さ位置に応じて不整データ及び高さ位置データＨを適時読み出して制御電圧演算回路４７に出力する。
【００６３】
制御電圧演算回路４７は、ギャップ長偏差座標変換回路４５及び電流偏差座標変換回路４６の出力Δｙ，Δｘ，Δθ，Δξ，Δψ，Δｉｙ，Δｉｘ，Δｉθ，Δｉξ，Δｉψ，Δｉζ，Δｉδ，Δｉγよりｙ，ｘ，θ，ξ，ψ，ζ，δ，γの各モードにおいて移動体４を安定に磁気浮上させるモード別電磁石制御電圧ｅｙ，ｅｘ，ｅθ，ｅξ，ｅψ，ｅζ，ｅδ，ｅγを演算する。制御電圧座標逆変換回路４８は、制御電圧演算回路４７の出力ｅｙ，ｅｘ，ｅθ，ｅξ，ｅψ，ｅζ，ｅδ，ｅγより数１１式に基づいて磁石ユニット１５ａ〜１５ｄのそれぞれの電磁石励磁電圧ｅａ１，ｅａ２〜ｅｄ１，ｅｄ２を演算し、この結果はパワーアンプ３３ａ，３３′ａ〜３３ｄ，３３′ｄにフィードバックする。
【００６４】
この制御電圧演算回路４７は、さらに詳しくは、前後動モード制御電圧演算回路４７ａ、左右動モード制御電圧演算回路４７ｂ、ロールモード制御電圧演算回路４７ｃ、ピッチモード制御電圧演算回路４７ｄ、ヨーモード制御電圧演算回路４７ｅ、全吸引モード制御電圧演算回路４７ｆ、ねじれモード制御電圧演算回路４７ｇ、そして歪モード制御電圧演算回路４７ｈから構成されている。
【００６５】
そして前後動モード制御電圧演算回路４７ａは、入力されるΔｙ，Δｙａｂ，Δｉｙより、数２１式に基づいてｙモードの電磁石制御電圧ｅｙを演算する。左右動モード制御電圧演算回路４７ｂは、入力されるΔｘ，Δｘａｂ，Δｉｘより、数２１式に基づいてｘモードの電磁石制御電圧ｅｘを演算する。ロールモード制御電圧演算回路４７ｃは、入力されるΔθ，Δθａｂ，Δｉθより、数２１式に基づいてθモードの電磁石制御電圧ｅθを演算する。ピッチモード制御電圧演算回路４７ｄは、入力されるΔξ，Δξａｂ，Δｉξより、数２１式に基づいてξモードの電磁石制御電圧ｅξを演算する。ヨーモード制御電圧演算回路４７ｅは、入力されるΔψ，Δψａｂ，Δｉψより、数２１式に基づいてψモードの電磁石制御電圧ｅψを演算する。さらに全吸引モード制御電圧演算回路４７ｆは、入力されるΔｉζより数２３式に基づいてζモードの電磁石制御電圧ｅζを演算する。ねじれ制御電圧演算回路４７ｇは、入力されるΔｉδより数２３式に基づいてδモードの電磁石制御電圧ｅδを演算する。歪みモード制御電圧演算回路４７ｈは、入力されるΔｉγより数２３式に基づいてγモードの電磁石制御電圧ｅγを演算する。
【００６６】
さらに、前後動モード制御電圧演算回路４７ａ〜ヨーモード制御電圧演算回路４７ｅの各々は、図６に詳しく示す内部構成である。すなわち、ギャップ長偏差Δｙ，Δｘ，Δθ，Δξ，Δψそれぞれからその時間変化率Δｙ′，Δｘ′，Δθ′，Δξ′，Δψ′を演算する微分器６０、基準位置からの偏差Δｙａｂ，Δｘａｂ，Δθａｂ，Δξａｂ，Δψａｂそれぞれからその時間変化率Δｙ′ａｂ，Δｘ′ａｂ，Δθ′ａｂ，Δξ′ａｂ，Δψ′ａｂを演算するもう１つの微分器６１、偏差Δｙ，…；Δｙａｂ，…、時間変化率Δｙ′，…；Δｙ′ａｂ，…、電流偏差Δｉｙ，…それぞれに対して適当なフィードバックゲインを乗じるゲイン補償器６２、電流偏差目標値発生器６３、電流偏差Δｉｙ，…を電流偏差目標値発生器６３の出力する目標値より減じる減算器６４、この減算器６４の出力値を積分して適当なフィードバックゲインを乗じる積分補償器６５、全部のゲイン補償器６２の出力値の総和を演算する加算器６６、そして加算器６６の出力値を積分補償器６５の出力値より減じてｙモード、ｘモード、θモード、ξモード、ψモードそれぞれの電磁石励磁電圧ｅｙ，ｅｘ，ｅθ，ｅξ，ｅψを出力する減算器６７から構成されている。なお、ゲイン補償器６２及び積分補償器６５は移動体４の高さ位置に応じて読み出される移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１からの不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψ及び高さ位置データＨに基づいてゲインの設定を変更できるものである。
【００６７】
一方、ζ，δ，γの３つのモード制御電圧演算回路４７ｆ〜４７ｈそれぞれは図７に示す共通の内部構成であり、電流偏差Δｉζ，Δｉδ，Δｉγそれぞれに対して適当なフィードバックゲインを乗じるゲイン補償器７１、電流偏差目標値発生器７２、電流偏差Δｉζ，Δｉδ，Δｉγを電流偏差目標値発生器７２の出力する目標値より減じる減算器７３、この減算器７３の出力値を積分して適当なフィードバックゲインを乗じる積分補償器７４、ゲイン補償器７１の出力値を積分補償器７４の出力値より減じてζ，δ，γ各モードの電磁石励磁電圧ｅζ，ｅδ，ｅγを出力する減算器７５から構成されている。
【００６８】
次に、上記の構成の第１の実施の形態のエレベータ案内装置の動作を説明する。本装置が停止状態にあるときは、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄそれぞれにおける中央鉄心１６の先端が固体潤滑部材２２を介してガイドレール２，２′の対向面に、同じく磁石ユニット１５ａ〜１５ｄそれぞれの電磁石１８，１８′の先端が固体潤滑部材２２を介してガイドレール２の対向面にそれぞれ吸着している。このとき、固体潤滑部材２２の働きにより、移動体４の昇降が妨げられることはない。
【００６９】
この状態で、装置を起動させると、制御装置３０は永久磁石１７，１７′が発生する磁束と同じ向き又は逆向きの磁束を各電磁石１８，１８′に発生させると共に、磁石ユニット１５ａ〜１５ｄとガイドレール２，２′との間に所定の空隙長を維持させるべく、各コイル２０，２０′に流す電流を制御する。これによって、図４に示すように、永久磁石１７〜鉄心１９，２１〜空隙Ｇｂ〜ガイドレール２′（２）〜空隙Ｇｂ″〜中央鉄心１６〜永久磁石１７の経路から成る磁気回路Ｍｃｂ、同時に、永久磁石１７′〜鉄心１９′，２１′〜空隙Ｇｂ′〜ガイドレール２′（２）〜空隙Ｇｂ″〜中央鉄心１６〜永久磁石１７′の経路から成る磁気回路Ｍｃｂ′が形成される。空隙Ｇｂ，Ｇｂ′，Ｇｂ″におけるギャップ長は、永久磁石１７，１７′の起磁力による各磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの磁気的吸引力が移動体４の重心に作用するｙ軸前後方向の力、ｘ軸左右方向の力、移動体４の重心を通るｘ軸周りのトルク、ｙ軸周りのトルク及びｚ軸周りのトルクとちょうど釣り合うような長さになる。制御装置３０はこの釣り合いを維持すべく、移動体４に外力が作用すると各磁石ユニット１５ａ〜１５ｄそれぞれにおける電磁石１８，１８′の励磁電流制御を行う。これにより、いわゆるゼロパワー制御がなされることになる。
【００７０】
いま、移動体４が最下階にあるとして、ゼロパワー制御によって非接触案内されている移動体４が移動力付与手段である巻上げ機（図示せず）によって上昇を開始する。この第１回目の上昇に際しては、ガイドレール２，２′に沿ってゼロパワー制御が不整に追従できるよう十分低い速度で運転する。この低速運転時に移動体高さ位置Ｈとガイドレール不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψを移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１に記憶させる。このとき、移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１の出力はゼロである。最上階までの不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψ及び高さ位置Ｈの記憶が終了すれば、次回以降の昇降においては、いま収集したデータを利用する。なお、不整データは、必要に応じて随時に、上述の手順で書き換えることができる。
【００７１】
次回以降の昇降における案内制御は、次のようにする。昇降を開始した移動体４がガイドレールの歪曲のような比較的なだらかな不整を通過する場合には、制御装置３０において各運動モードごとに基準座標からの偏差Δｙａｂ，Δｘａｂ，Δθａｂ，Δξａｂ，Δψａｂとそれらの時間変化率Δｙ′ａｂ，Δｘ′ａｂ，Δθ′ａｂ，Δξ′ａｂ，Δψ′ａｂ、またガイドレール２，２′からの偏差Δｙ，Δｘ，Δθ，Δξ，Δψとそれらの時間変化率Δｙ′，Δｘ′，Δθ′，Δξ′，Δψ′がゲイン補償器６２を介して各モードの電磁石励磁電圧ｅｙ，ｅｘ，ｅθ，ｅξ，ｅψにフィードバックされているので、ガイドレール２，２′の不整により生じる移動体４の揺れは効果的に抑制される。
【００７２】
また、熱膨張や収縮の繰り返し、地震などによりガイドレール２，２′の継ぎ目８０に大きな段差や隙間が発生していても、移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１より不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψ及び高さ位置Ｈの読出しが行われ、これらの不整データがゲイン補償器６２及び積分補償器６５に入力されているので、第１回目の運転終了時に高さデータＨが当該不整部の高さになる前後の区間をゲイン補償器６２及び積分補償器６５に設定しておけば、第２回目以降の運転においてゲイン補償器６２及び積分補償器６５の制御パラメータを当該区間で変更することができる。例えば、高さ位置Ｈが当該区間を示す値域にあるとき、移動体４の上昇（又は下降）速度が速くて、不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψの変化率が既定値以上である場合に磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの案内力が極めて低いバネ定数を有するように制御パラメータを変更すれば、移動体４の揺れを最小限に抑えることができる。
【００７３】
このようにして、エレベータが運転を終え、本装置を停止させる場合には、ｙモード及びｘモードにおいて電流偏差目標値発生器６３において目標値をゼロから徐々に負の値にすると移動体４はｙ軸、ｘ軸方向に徐々に移動し、ついには磁石ユニット１５ａ〜１５ｄそれぞれの中央鉄心１６の先端が固体潤滑部材２２を介してガイドレール２，２′の対向面に、また、電磁石１８，１８′の先端が固体潤滑部材２２を介してガイドレール２，２′の対向面にそれぞれ吸着する。この状態で装置を停止させると、電流偏差目標値がゼロにリセットされると共に移動体４がガイドレール２，２′に吸着固定されることになる。
【００７４】
なお、上記の第１の実施の形態では非接触案内制御に定常状態でコイル励磁電流がゼロに収束するゼロパワー制御を適用しているが、これは磁石ユニット１５ａ〜１５ｄの吸引力の制御方式を何ら限定するものではなく、種々の変更が可能である。例えば、ガイドレール２，２′に対する追従制御をより高めたければ、ギャップ長を一定に保つ制御や基準座標偏差を一定に保つ制御を行ってもよい。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施の形態を図８及び図９に基づいて説明する。第１の実施の形態では、案内ユニット５ａ〜５ｄに磁石ユニット１５ａ〜１５ｄを用いて非接触案内制御を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、図８及び図９に示したように車輪支持式の案内ユニット１００ａ〜１００ｄを第１の実施の形態と同様、移動体４の上下四隅に採用することができる。なお、図８及び図９では案内ユニット１００ｂを代表して示しているが、他の案内ユニット１００ａ，１００ｃ，１００ｄも構造は全く同じである。
【００７６】
第２の実施の形態で採用する案内ユニット１００ｂは、ガイドレール２，２′を三方から挟み込むように配置された３つのガイド車輪１１１，１１２，１１３、これらの３つのガイド車輪それぞれと移動体４との間に介在し、ガイド車輪を押し付ける圧力によって案内力を移動体４に作用させるサスペンションユニット１１４，１１５，１１６、これら３つのサスペンションユニットが取付けられている基台１１７から構成されている。
【００７７】
案内ユニット１００ｂは基台１１７を介してフレーム部１１の上下四隅に各１組ずつ固定されている。サスペンションユニット１１４，１１５，１１６はリニアパルスモータ１２１，１２２，１２３、サスペンション１２４，１２５，１２６及びギャップセンサ用ポテンショメータ１２７，１２８，１２９を備えている。
【００７８】
そしてリニアパルスモータ１２１，１２２，１２３は固定子１３１，１３２，１３３と可動子１３４，１３５，１３６で構成されていて、全体としてＵ字形状の固定子１３１，１３２，１３３の凹部の溝に沿って可動子１３４，１３５，１３６が移動する。可動子１３４，１３５，１３６の移動速度はそれぞれのリニアパルスモータ１２１，１２２，１２３に付随するパルスモータドライバ１４１，１４２，１４３に個別に入力される速度入力信号の値となる。
【００７９】
サスペンション１２４，１２５，１２６は可動子１３４，１３５，１３６の上に固定されているＬ字形状の固定板１４４，１４５，１４６、これらの固定板それぞれの上に固定され、両側側面に軸部１４７，１４８，１４９を備えた支持体１５１，１５２，１５３、これらの支持体１５１，１５２，１５３とガイド車輪１１１，１１２，１１３とを両側から挟み、先端部で車軸１５４，１５５，１５６によりガイド車輪を回転可能に取付けると共に、下端部において支持体１５１，１５２，１５３の軸部１４７，１４８，１４９を挟むことにより支持体に対して回転可能に取付けられている２枚の板状部材１５７ａ，１５７ｂ；１５８ａ，１５８ｂ；１５９ａ，１５９ｂ、コイルバネ１６１，１６２，１６３、これらのコイルバネ１６１，１６２，１６３に通され、後端部が固定板１４４，１４５，１４６に固定されているガイド棒１６４，１６５，１６６、このガイド棒１６４，１６５，１６６に通され、コイルバネ１６１，１６２，１６３が板状部材１５７ａ，１５７ｂ；１５８ａ，１５８ｂ；１５９ａ，１５９ｂに所定の圧力を加える位置で固定された鍔１６７，１６８，１６９で構成されている。
【００８０】
なお、ポテンショメータ１２７，１２８，１２９は支持体１５１，１５２，１５３の軸部１４７，１４８，１４９に対する板状部材１５７ａ，１５７ｂ；１５８ａ，１５８ｂ；１５９ａ，１５９ｂの回転角度を検出し、ガイドレール２，２′から車軸１５４，１５５，１５６の中心までの距離を出力するギャップセンサとして動作する。
【００８１】
案内ユニット１００ａ〜１００ｄの各車輪１１１，１１２，１１３の案内力は図１０に示す構成の制御装置２３０によって制御され、乗りかご１０及びフレーム部１１がガイドレール２，２′に対して案内されている。
【００８２】
制御装置２３０は、図１に示した第１の実施の形態の制御装置３０と同様の場所に分割されて設置されるが、図１０に示すように全体で１つの装置として働くように構成されている。この制御装置２３０について、以下に説明する。なお、ブロック図において矢印線は信号経路を示し、棒線は電力経路を示している。また、図５に示した第１の実施の形態における制御装置３０と同一の要素については同一の符号を付して示す。加えて、各案内ユニット１００ａ〜１００ｄのフレーム部１１の取付け箇所を表すために、必要に応じて主要部分を示す番号に案内ユニット１００ａ〜１００ｄと同じアルファベットを付して説明する。
【００８３】
制御装置２３０は、フレーム部１１に取付けられ、ガイドレール２，２′から各案内ユニット１００ａ〜１００ｄのガイド車輪１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ〜１１１ｄ，１１２ｄ，１１３ｄそれぞれの中心部までの距離を検出し、若しくは移動体４の運動の変化を検出するセンサ部２３１と、このセンサ部２３１からの信号に基づいて移動体４を案内させるべく、各リニアパルスモータ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ〜１２１ｄ，１２２ｄ，１２３ｄの可動子１３４，１３５，１３６の移動速度を演算する演算回路２３２と、この演算回路２３２の出力に基づいて各可動子１３４，１３５，１３６を指定された速度で駆動するパルスモータドライバ２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ〜２１１ｄ，２１２ｄ，２１３ｄとで構成されていて、各リニアパルスモータ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ〜１２１ｄ，１２２ｄ，１２３ｄの可動子１３４，１３５，１３６を駆動してガイド車輪１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ〜１１１ｄ，１１２ｄ，１１３ｄの案内力をｘ軸、ｙ軸について独立に制御する。
【００８４】
電源２３４はパルスモータドライバ２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ〜２１１ｄ，２１２ｄ，２１３ｄを介してリニアパルスモータ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ〜１２１ｄ，１２２ｄ，１２３ｄに電力を供給すると同時に、演算回路２３２及びｘ方向ギャップセンサ、ｙ方向ギャップセンサをなすポテンショメータ１２７ａ，１２８ａ，１２９ａ〜１２７ｄ，１２８ｄ，１２９ｄに一定電圧で電力を供給する定電圧発生装置２３５にも電力を供給する。この定電圧発生装置２３５は、リニアパルスモータ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ〜１２１ｄ，１２２ｄ，１２３ｄへの大電流の供給などにより電源２３４の電圧が変動しても常に一定の電圧で演算回路２３２及びポテンショメータ１２７ａ，１２８ａ，１２９ａ〜１２７ｄ，１２８ｄ，１２９ｄに電力を供給することにより、これらの演算回路及びポテンショメータを常に正常に動作させる。
【００８５】
センサ部２３１は、上述したポテンショメータ１２７ａ，１２８ａ，１２９ａ〜１２７ｄ，１２８ｄ，１２９ｄと第１の実施の形態と同じフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃとで構成されている。
【００８６】
演算回路２３２は、第１の実施の形態と同様、図１に示した運動座標系ごとに移動体４の案内制御を行う。すなわち、ｙモード（前後動モード）、ｘモード（左右動モード）、θモード（ロールモード）、ξモード（ピッチモード）、ψモード（ヨーモード）である。
【００８７】
いま、簡単のために、移動体４の上下四隅の配置された案内ユニット１００ａ〜１００ｄの中心間を結ぶ対角線の交点を通る鉛直線上に移動体４の重心があるとする。この重心をｘ，ｙ及びｚ軸の座標原点として、移動体４の各モードにおける運動方程式は、次に数２４式〜数２８式で表わされる。
【００８８】
【数２４】
0004270657.tif 000025
【数２５】
0004270657.tif 000026
【数２６】
0004270657.tif 000027
【数２７】
0004270657.tif 000028
【数２８】
0004270657.tif 000029
ただし、Ｋｓは車輪１１１，１１２，１１３の単位移動距離当たりのサスペンション１２４，１２５，１２６のバネ定数、ηｓは同ダンピング定数、ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψはそれぞれｙ，ｘ，θ，ξ，ψモードの可動子１３４，１３５，１３６の移動速度指令値を表している。
【００８９】
サスペンションユニット１１４，１１５，１１６に関するギャップ長ｘａ〜ｘｄ，ｙａ１，ｙａ２〜ｙｄ１，ｙｄ２は、次の数２９式により、
【数２９】
0004270657.tif 000030
ｙ，ｘ，θ，ξ及びψに座標変換される。また、各モードのサスペンション系への制御入力、つまり、演算回路２３２の出力となる可動子１３４，１３５，１３６の移動速度指令値ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψは、次の数３０式により、
【数３０】
0004270657.tif 000031
サスペンションユニット１１４ａ，１１５ａ，１１６ａ〜１１４ｄ，１１５ｄ，１１６ｄの各パルスモータドライバ２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ〜２１１ｄ，２１２ｄ，２１３ｄへの速度入力ｖａ１，ｖａ２，ｖａ３〜ｖｄ１，ｖｄ２，ｖｄ３に逆変換される。
【００９０】
上記数２４式〜数２８式で表わされるｙモード、ｘモード、θモード、ξモード及びψモードの運動方程式は、次の数３１式の状態方程式にまとめることができる。
【００９１】
【数３１】
0004270657.tif 000032
ここで、ｘ５（ベクトル），Ａ５（ベクトル），ｂ５（ベクトル），ｐ５（ベクトル），ｄ５（ベクトル），ｕ５は、
【数３２】
0004270657.tif 000033
である。また、ｈ５は基準光路７ａ，７ｂに対するガイドレール２，２′の不整を表し、
【数３３】
0004270657.tif 000034
として、
【数３４】
0004270657.tif 000035
で定義されている。さらに、ｖ５はそれぞれモードを安定化するためのリニアパルスモータ速度入力、
【数３５】
0004270657.tif 000036
である。
【００９２】
そして数３１式の状態方程式は、
【数３６】
0004270657.tif 000037
のフィードバックにより案内制御が達成できる。
【００９３】
ただし、比例ゲインをＦａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ、積分ゲインをＫｅとして、
【数３７】
0004270657.tif 000038
である。
【００９４】
演算回路２３２は、図１０に示すように、減算器２４１ａ〜２４１ｄ、減算器２４２ａ〜２４２ｈ、減算器２４３ａ〜２４３ｈ、ギャップ長偏差座標変換回路２４５、移動速度演算回路２４７、移動速度座標逆変換回路２４８、そして第１の実施の形態と同様の移動体高さ位置演算回路４９、姿勢絶対位置偏差座標変換回路５０、移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１から構成されている。
【００９５】
減算器２４１ａ〜２４１ｄは、ｘ方向ギャップセンサをなすポテンショメータ１２９ａ〜１２９ｄからのギャップ長信号ｇｘａ〜ｇｘｄよりそれぞれのギャップ長設定値ｘａ０〜ｘｄ０を減算してｘ方向ギャップ長偏差信号Δｇｘａ〜Δｇｘｄを演算する。減算器２４２ａ〜２４２ｈは、ｙ方向ギャップセンサをなすポテンショメータ１２７ａ，１２８ａ〜１２７ｄ，１２８ｄからのｙ方向ギャップ長信号ｇｙａ１，ｇｙａ２〜ｇｙｄ１，ｇｙｄ２をｙ方向ギャップ長設定値ｙａ０１，ｙａ０２〜ｙｄ０１，ｙｄ０２より減算してｙ方向ギャップ長偏差信号Δｇｙａ１，Δｇｙａ２〜Δｇｙｄ１，Δｇｙｄ２を演算する。
【００９６】
ギャップ長偏差座標変換回路２４５は、ギャップ長偏差信号Δｇｙａ１，Δｇｙａ２〜Δｇｙｄ１，Δｇｙｄ２から移動体４の重心のｙ方向の移動量Δｙ、ギャップ長偏差信号Δｇｘａ〜Δｇｘｄから移動体４の重心のｘ方向の移動量Δｘ、同重心のθ方向（ロール方向）の回転角Δθ、移動体４のξ方向（ピッチ方向）の回転角Δξ、移動体４のψ方向（ヨー方向）の回転角Δψを数２９式に基づいて演算する。
【００９７】
移動体高さ位置演算回路４９は、第１実施の形態と同じく、同じ高さ位置において隣接する二次元フォトダイオード８ｂと一次元フォトダイオード８ｃとの出力から昇降行程における移動体４の位置を演算し、姿勢絶対位置偏差座標変換回路５０は、二次元フォトダイオード８ａ，８ｂの出力から基準座標についての移動体４の各運動モードに関する位置Δｙａｂ，Δｘａｂ，Δθａｂ，Δξａｂ，Δψａｂを演算してその結果を移動速度演算回路２４７に出力する。また、移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１は、移動体高さ位置演算回路４９で計測された移動体４の高さ位置とその高さ時点での姿勢絶対位置偏差座標変換回路５０の出力とからギャップ長偏差座標変換回路２４５の出力を減算して、光路７ａ（７ｂ）に対するガイドレール２（２′）の移動体４の姿勢に変換された不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψを必要に応じて連続的に記憶すると共に、移動体４の高さ位置に応じて不整データ及び高さ位置データＨを適時読み出して移動速度演算回路２４７に出力する。
【００９８】
移動速度演算回路２４７は、ギャップ長偏差座標変換回路２４５の出力Δｙ，Δｘ，Δθ，Δξ，Δψよりｙ，ｘ，θ，ξ，ψの各モードにおいて移動体４を良好に案内する可動子１３４，１３５，１３６のモード別移動速度指令ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψを演算する。移動速度座標逆変換回路２４８は、移動速度演算回路２４７の出力ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψより数３０式に基づいてサスペンションユニット１１４ａ，１１５ａ，１１６ａ〜１１４ｄ，１１５ｄ，１１６ｄのそれぞれの可動子１３４，１３５，１３６の移動速度ｖａ１，ｖａ２，ｖａ３〜ｖｄ１，ｖｄ２，ｖｄ３を演算し、この結果をパルスモータドライバ２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ〜２１１ｄ，２１２ｄ，２１３ｄにフィードバックする。
【００９９】
この移動速度演算回路２４７は、さらに詳しくは、前後動モード移動速度演算回路２４７ａ、左右動モード移動速度演算回路２４７ｂ、ロールモード移動速度演算回路２４７ｃ、ピッチモード移動速度演算回路２４７ｄ、そしてヨーモード移動速度演算回路２４７ｅから構成されている。
【０１００】
そして前後動モード移動速度演算回路２４７ａは、入力されるΔｙ，Δｙａｂ，より、数３６式に基づいてｙモードの移動速度ｖｙを演算する。左右動モード移動速度演算回路２４７ｂは、入力されるΔｘ，Δｘａｂより、数３６式に基づいてｘモードの移動速度ｖｘを演算する。ロールモード移動速度演算回路２４７ｃは、入力されるΔθ，Δθａｂより、数３６式に基づいてθモードの移動速度ｖθを演算する。ピッチモード移動速度演算回路２４７ｄは、入力されるΔξ，Δξａｂ，より、数３６式に基づいてξモードの移動速度ｖξを演算する。ヨーモード移動速度演算回路２４７ｅは、入力されるΔψ，Δψａｂより、数３６式に基づいてψモードの電磁石移動速度ｖψを演算する。
【０１０１】
さらに、前後動モード移動速度演算回路２４７ａ〜ヨーモード移動速度演算回路２４７ｅの各々は、図１１に詳しく示す内部構成である。すなわち、ギャップ長偏差Δｙ，Δｘ，Δθ，Δξ，Δψそれぞれからその時間変化率Δｙ′，Δｘ′，Δθ′，Δξ′，Δψ′を演算する微分器２６０、基準位置からの偏差Δｙａｂ，Δｘａｂ，Δθａｂ，Δξａｂ，Δψａｂそれぞれからその時間変化率Δｙ′ａｂ，Δｘ′ａｂ，Δθ′ａｂ，Δξ′ａｂ，Δψ′ａｂを演算するもう１つの微分器２６１、各モードの移動速度ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψを積分して移動量ｌｙ，ｌｘ，ｌθ，ｌξ，ｌψを出力する積分器２６８、これらの偏差Δｙ，…；Δｙａｂ，…、時間変化率Δｙ′，…；Δｙ′ａｂ，…；移動量ｌｙ，…それぞれに対して適当なフィードバックゲインを乗じるゲイン補償器２６２、絶対座標偏差目標値発生器２６３、偏差Δｙａｂ，…を絶対座標偏差目標値発生器２６３の出力する目標値より減じる減算器２６４、この減算器２６４の出力値を積分して適当なフィードバックゲインを乗じる積分補償器２６５、全部のゲイン補償器２６２の出力値の総和を演算する加算器２６６、そして加算器２６６の出力値を積分補償器２６５の出力値より減じてｙモード、ｘモード、θモード、ξモード、ψモードそれぞれの移動速度ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψを出力する減算器２６７から構成されている。なお、ゲイン補償器２６２及び積分補償器２６５は移動体４の高さ位置に応じて読み出される移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１からの不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψ及び高さ位置データＨに基づいてゲインの設定を変更するものである。
【０１０２】
次に、上記構成の第２の実施の形態のエレベータ案内装置の動作を説明する。いま、案内ユニット１００ａ〜１００ｄで案内される移動体４が移動力付与手段である巻上げ機（図示せず）によって上昇を開始し、ガイドレール２，２′の湾曲のような比較的になだらかな不整を通過しても、各運動モードごとに基準座標からの偏差Δｙａｂ，Δｘａｂ，Δθａｂ，Δξａｂ，Δψａｂとそれらの時間変化率Δｙ′ａｂ，Δｘ′ａｂ，Δθ′ａｂ，Δξ′ａｂ，Δψ′ａｂがゲイン補償器２６２を介して各モードの移動速度ｖｙ，ｖｘ，ｖθ，ｖξ，ｖψにフィードバックされているので、ガイドレール２，２′の不整により生じる移動体４の揺れは効果的に抑制される。
【０１０３】
また、熱膨張や収縮の繰り返し、地震などによりガイドレール２，２′の継ぎ目に大きな段差や隙間が発生していても、移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路５１より不整データｈｙ，ｈｘ，ｈθ，ｈξ，ｈψ及び高さ位置Ｈの読出しが行われ、これらの不整データがゲイン補償器２６２及び積分補償器２６５に入力されているので、第１の実施の形態と同様に、当該区間において案内力が極めて低いバネ定数を有するように制御パラメータを変更すれば、移動体４の揺れを最小限に抑えることができる。
【０１０４】
次に、本発明のエレベータ案内装置の第３の実施の形態を説明する。第１、第２の実施の形態では、図１に示したように、レーザ発光装置６ａ，６ｂ，６ｃから射出されるレーザ光をフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃで直接受光するようにしたが、これは、光路７ａ，７ｂ，７ｃを何ら限定するものではなく、図１２に示す構成にすることができる。すなわち、ミラー３０１を内側に４５°傾けて取付け部材３０２で固定すると共に、フォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃを乗りかご１０の側壁に取付けてもよい。これにより、光路７ａ，７ｂ，７ｃは９０°屈曲してフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃに到達する。
【０１０５】
この第３の実施の形態によれば、フォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃを垂直に配置することができるので、フォトダイオード表面にほこりや汚れが付着しにくく、清掃なしに長期の継続使用が可能となる。
【０１０６】
また、上の第１〜第３の実施の形態では、３本の光路７ａ，７ｂ，７ｃを形成するために３体のレーザ発光装置とフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃを用いたが、光路の本数は限定されるものではなく、図１３に示したように、ハーフミラー３１１を２本の取付け部材３１２で固定して１本の光路７ｂを２筋に分けるようにしてもよい。
【０１０７】
この場合、ハーフミラー３１１ではレーザ光７ｂは透過光Ｔ１と、この透過光Ｔ１と垂直な反射光Ｔｂに分かれ、透過光Ｔ１はエレベータシャフト１の底部に台座３１３を介してわずかに傾けて置かれたミラー３１４に入射する。一方、反射光Ｔｂはフォトダイオード８ｂに入射する。
【０１０８】
エレベータシャフト１の底部のミラー３１４に入射した透過光Ｔ１は光軸をｙｚ平面内でわずかに傾いて反射され、乗りかご１０の側面にハーフミラー３１１に隣接した位置で取付け部材３０２′により下向きに取付けられたミラー３０１′によって反射され、フォトダイオード８ｃに入射する。
【０１０９】
このように光学系を設定した場合にも、第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様の装置構成により同様のエレベータ案内が可能である。しかも、比較的高価なレーザ発光装置を３台から２台に減らすことができるので、その要素の追加によっても全体のコストを低くすることができる。
【０１１０】
また、レーザ発光装置６ｄを１台のみ設置し、その光路をハーフミラー３２１とミラー３２２によって２筋に分けてもよい。この場合には、フォトダイオード８ａ，８ｂだけで、フォトダイオード８ｃが省略しているが、移動体４の高さ位置を検出しない。このように光路の本数は、必要に応じて任意に選択することができるのである。
【０１１１】
さらにまた、上記の各実施の形態ではレーザ発光装置としてレーザ発振管を用いたが、これに限定されることはなく、例えば、半導体レーザ素子を用いることもできる。また、制御装置３０，２３０はアナログ回路で構成しても、ディジタル回路で構成してもよい。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、位置基準となる発光手段が形成する光路に対する移動体のずれから移動体の揺れに対する位置補正を行い、またあらかじめ試験走行によって得られたガイドレールの不整箇所に移動体がさしかかったときには、その揺れや不整箇所に対して逆位相の力をガイドレールに作用させることにより移動体の揺れを抑制し、乗り心地を快適にすることができる。
【０１１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、発光手段が光路を複数形成するようにしたので、これを利用することにより、例えば、水平軸周りと垂直軸周りのように複数軸の周りの移動体のずれを検出して位置補正、姿勢補正を行うことができる。
【０１１４】
請求項３〜５の発明によれば、請求項１及び２の発明の効果に加えて、発光手段にレーザを用いて位置基準となる光路を形成することにより、エレベータシャフト内は暗いために出力の低いレーザを利用しても位置基準が形成でき、冷却装置等が不要で、安価に位置基準とする光路を形成することができる。
【０１１５】
請求項６の発明によれば、請求項１〜５の発明の効果に加えて、絶対位置検出手段に一次元フォトダイオードを用いたので、発光手段が形成する光路を鉛直方向に対して若干傾いたものにして、その光路上にこの一次元フォトダイオードが介在するように設定することにより、この一次元フォトダイオードに対するコヒーレント光の入射位置に基づき移動体の高さ位置を正確に検出し、特に、試験走行によりガイドレールの不整箇所を特定する際にその高さ位置を正確に検出することができる。
【０１１６】
請求項７の発明によれば、請求項１〜５の発明の効果に加えて、絶対位置検出手段に２次元フォトダイオードを用いたので、発光手段が形成する垂直な光路上にこの二次元フォトダイオードが介在するように設定することにより、この二次元フォトダイオードに対するコヒーレント光の入射位置に基づき移動体のずれを正確に検出することができる。また、絶対位置検出手段に二次元フォトダイオードを高さの異なる複数箇所に設置し、かつ、複数の発光手段それぞれの粋着なコヒーレント光が照射するように設定することにより、これらの二次元フォトダイオードそれぞれに対するコヒーレント光それぞれの入射位置に基づき移動体の三次元的な姿勢を検出し、その補正を行うことができる。
【０１１７】
請求項８〜１２の発明によれば、電磁石による磁気浮上力を利用することにより非接触により移動体をガイドレールに沿ってガイドすることができ、良好な乗り心地が実現できる。
【０１１８】
請求項１３の発明によれば、請求項１〜１２の発明の効果に加えて、絶対位置検出手段が光路の方向を変えるためのミラー又はハーフミラーを備えたので、発光手段の個体数を必要光路数よりも少なくすることができ、コストの低減が図れる。
【０１１９】
請求項１４の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、絶対位置検出手段が、不平行の複数の光路から移動体の上下方向の位置を検出するので、移動体の上下方向の位置を非接触で、正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の全体的な構造を示す斜視図。
【図２】上記の実施の形態における移動体とガイドレールとの関係を示す斜視図。
【図３】上記の実施の形態における案内ユニットの構造を示す斜視図。
【図４】上記の実施の形態における案内ユニットの磁気回路を示す平面図。
【図５】上記の実施の形態における制御装置の回路構成を示すブロック図。
【図６】上記の実施の形態における制御装置内の制御電圧演算回路の構成を示すブロック図。
【図７】上記の実施の形態における制御装置内の他の制御電圧演算回路の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における案内ユニットの構造を示す斜視図。
【図９】上記の実施の形態における案内ユニットの平面図。
【図１０】上記の実施の形態における制御装置の回路構成を示すブロック図。
【図１１】上記の実施の形態における制御装置内の移動速度演算回路の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態の側面図及び正面図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態の側面図及び正面図。
【図１４】本発明の第５の実施の形態の側面図。
【符号の説明】
１  エレベータシャフト
２，２′  ガイドレール
４  移動体
５ａ〜５ｄ  案内ユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  レーザ発光装置
７ａ，７ｂ，７ｃ  光路
８ａ，８ｂ  二次元フォトダイオード
８ｃ  一次元フォトダイオード
１０  乗りかご
１１  フレーム部
１３，１３′  ｘ軸方向ギャップセンサ
１４，１４′  ｙ軸方向ギャップセンサ
１５ａ〜１５ｄ  磁石ユニット
１７，１７′  永久磁石
１８，１８′  電磁石
２０，２０′  コイル
２２  固体潤滑部材
３０  制御装置
３１  センサ部
３２  演算回路
３４  電源
３５  定電圧発生装置
３６ａ，３６′ａ〜３６ｄ，３６′ｄ  電流検出器
４１ａ〜４１ｈ  減算器
４２ａ〜４２ｈ  減算器
４３ａ〜４３ｈ  減算器
４４ｘ，４４ｙ  平均演算回路
４５  ギャップ長偏差座標変換回路
４６  電流偏差座標変換回路
４７  制御電圧演算回路
４７ａ  前後動モード制御電圧演算回路
４７ｂ  左右動モード制御電圧演算回路
４７ｃ  ロールモード制御電圧演算回路
４７ｄ  ピッチモード制御電圧演算回路
４７ｅ  ヨーモード制御電圧演算回路
４７ｆ  全吸引モード制御電圧演算回路
４７ｇ  ねじれモード制御電圧演算回路
４７ｈ  歪モード制御電圧演算回路
４８  制御電圧座標逆変換回路
４９  移動体高さ位置演算回路
５０  姿勢絶対位置偏差座標変換回路
５１  移動体高さ位置ガイドレール不整偏差記憶回路
６０  微分器
６１  微分器
６２  ゲイン補償器
６３  電流偏差目標値発生器
６４  減算器
６５  積分補償器
６６  加算器
６７  減算器
７１  ゲイン補償器
７２  電流偏差目標値発生器
７３  減算器
７４  積分補償器
７５  減算器
８０  継ぎ目
１１１，１１２，１１３  ガイド車輪
１１４，１１５，１１６  サスペンションユニット
１２１，１２２，１２３  リニアパルスモータ
１２７，１２８，１２９  ギャップセンサ用ポテンショメータ
１３１，１３２，１３３  固定子
１３４，１３５，１３６  可動子
２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ〜２１１ｄ，２１２ｄ，２１３ｄ  パルスモータドライバ
２３０  制御装置
２３１  センサ部
２３２  演算回路
２３４  電源
２３５  定電圧発生装置
２４１ａ〜２４１ｄ  減算器
２４２ａ〜２４２ｈ  減算器
２４３ａ〜２４３ｈ  減算器
２４５  ギャップ長偏差座標変換回路
２４７  移動速度演算回路
２４７ａ  前後動モード移動速度演算回路
２４７ｂ  左右動モード移動速度演算回路
２４７ｃ  ロールモード移動速度演算回路
２４７ｄ  ピッチモード移動速度演算回路
２４７ｅ  ヨーモード移動速度演算回路
２４８  移動速度座標逆変換回路
２６０  微分器
２６１  微分器２６１
２６２  ゲイン補償器
２６３  絶対座標偏差目標値発生器
２６４  減算器
２６５  積分補償器
２６６  加算器
２６７  減算器
２６８  積分器
【図１】
0004270657.tif 000039
【図２】
0004270657.tif 000040
【図３】
0004270657.tif 000041
【図４】
0004270657.tif 000042
【図５】
0004270657.tif 000043
【図６】
0004270657.tif 000044
【図７】
0004270657.tif 000045
【図８】
0004270657.tif 000046
【図９】
0004270657.tif 000047
【図１０】
0004270657.tif 000048
【図１１】
0004270657.tif 000049
【図１２】
0004270657.tif 000050
【図１３】
0004270657.tif 000051
【図１４】
0004270657.tif 000052