JP6926258B1 - エレベータ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線給電方式のエレベータにおいて、着床装置を用いずとも、乗りかごを確実にフロアレベルに着床させることが可能となり、利用者の閉じ込めを防止できる。【解決手段】無線給電方式のエレベータにおいて、乗りかご２に設けられ、非接触で電力を受電する無線受電部９と、無線受電部９に非接触で電力を送電するために各階床側に設けられた無線送電部８と、無線受電部９の受電電力と無線送電部８の送電電力とに基づいて電力の給電効率を算出する給電効率算出部１２と、算出された給電効率の算出値を基準値と比較した結果に基づいて乗りかご２の位置を推定し、かご推定位置情報を算出するかご位置推定部１４と、かご推定位置情報に基づいて、乗りかご２を昇降運転させるための巻上機１を制御し、乗りかご２の着床位置を調整する巻上機運転制御部１５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、乗りかごへの電力の供給を非接触給電により行う無線給電方式のエレベータに適用されるエレベータ制御システムに関する。

無線給電方式のエレベータとは、エレベータの乗りかごに設けられた受電側コイルと、各階床（エレベータホール）側に設けられた送電側コイルとを用いて、乗りかごに非接触で電力を供給できるようにしたものである。

例えば、電気安全チェーンを備え、磁界共鳴型の非接触給電を行うようにしたエレベータの電気安全装置が従来から知られている。

また、従来のエレベータには、例えば、非接触給電の伝送効率を乗りかご側の機器が正常に動作可能な範囲となるようにしたものもある。

国際公開（ＷＯ）第２０１７／１８７４９８号 特開２０１３−６０２６２号公報

しかしながら、無線給電方式のエレベータの場合、送電側コイルと受電側コイルとの位置関係が無線給電設備の給電効率に大きく影響する。そのため、各階床に対する乗りかごの着床位置を正確に制御する必要があった。

本発明の実施形態は、無線給電方式のエレベータにおいて、無線給電設備の給電効率の変化を監視することによって、各階床に対する乗りかごの着床位置を推定すると共に、該推定結果に基づいて、当該乗りかごの着床位置を調整することにより、確実に戸開きできるようにすることで利用者の閉じ込めを防止することが可能なエレベータ制御システムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態は、無線給電方式のエレベータを制御するためのエレベータ制御システムであって、前記エレベータの乗りかごに設けられ、非接触で電力を受電する無線電力受電部と、各階床側に設けられ、前記無線電力受電部に非接触で電力を送電する無線電力送電部と、各階床において、前記無線電力受電部の受電電力と前記無線電力送電部の送電電力とに基づいて、電力の給電効率を算出する給電効率算出部と、前記給電効率算出部によって予め算出された給電効率の基準値を記憶する基準給電効率記憶部と、前記給電効率算出部によって算出された給電効率の算出値を、前記基準給電効率記憶部に記憶されている前記基準値と比較した結果に基づいて、当該階床の前記乗りかごの位置を推定し、かご推定位置情報を算出するかご位置推定部と、前記かご位置推定部からの前記かご推定位置情報に基づいて、前記乗りかごを昇降運転させるための巻上機を制御し、前記乗りかごの着床位置を調整するかご位置制御部と、を備えることを特徴とする。

第１実施形態に係るエレベータ制御システムの概略断面図。 第１実施形態に係るエレベータ制御システムの概略ブロック図。 第１実施形態に係るエレベータ制御システムにおいて、かご位置と給電効率との関係性について示す図。 第１実施形態に係るエレベータ制御システムにおいて、かご位置を推定する方法について示す図。 第１実施形態に係るエレベータ制御システムの動作を説明するフローチャート。 第２実施形態に係るエレベータ制御システムの概略断面図。 第２実施形態に係るエレベータ制御システムの概略ブロック図。 第２実施形態に係るエレベータ制御システムにおいて、かご位置とドアゾーンとの関係性について示す図。 第２実施形態に係るエレベータ制御システムの動作を説明するフローチャート。 第３実施形態に係るエレベータ制御システムの概略ブロック図。 第３実施形態に係るエレベータ制御システムの動作を説明するフローチャート。 第４実施形態に係るエレベータ制御システムの概略ブロック図。 第４実施形態に係るエレベータ制御システムにおいて、かご位置と給電効率との関係性について示す図。 第５実施形態に係るエレベータ制御システムの概略ブロック図。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るエレベータ制御システムの構成を模式的に示す概略図であって、一部を断面として示している。図２は、該エレベータ制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、エレベータとは、ビル（建屋）の利用者が利用する一般的な昇降機の呼称であって、ここでは、複数階建てのビルに設置した場合を例示している。

本実施形態のエレベータ制御システムは、主に、乗りかご２と、該乗りかご２の昇降運転（走行）およびドア開閉（戸開き）動作などを制御する制御装置６と、から構成されている。制御装置６から供給される信号（巻上機駆動信号）に応じて後述する巻上機１を駆動させることにより、乗りかご２の昇降運転が可能とされている。

図１において、昇降路５の上部の機械室に配置された巻上機１にロープ４が掛け渡され、該ロープ４の一端には乗りかご２が、該ロープ４の他端にはカウンタウェイト３が、それぞれつるべ式に吊り下げられている。

乗りかご２は、例えば、地階、１階、２階、…の複数の階床（エレベータホール）ＥＨの各乗り場間を昇降路５に沿って昇降運転されるものであって、かごドア１７、および、かごドア開閉装置（ドアモータ）やかご内操作盤などのかご電装品１１を備えている。かご電装品１１とは、乗りかご２に設置される電気関係の部品の総称である。

また、乗りかご２には、例えば図２に示すように、乗りかご２への電力の供給を非接触給電により行う無線給電設備の無線受電部（受電側コイル）９、および、無線受電部９で受電した電力を貯蔵する電力貯蔵部１０が設けられている。

乗りかご２に設置され、無線受電部９と有線で接続される電力貯蔵部１０は、例えば、正負の電極板と電解液などから構成される。電極板に電圧が印加されると、電解液を介して、電極間で酸化還元反応が起こり、これにより電極間を電子が移動して電力の貯蔵が行われる。つまり、電力貯蔵部１０には、無線受電部９に発生する誘電（誘導）起電力が貯蔵される。かご電装品１１は、有線で接続された電力貯蔵部１０から電力が供給されることにより動作する。

なお、各乗り場には、それぞれ、ホール扉、乗り場操作盤、および、通知ランプなどが設けられる（いずれも図示せず）が、ここでの詳細な説明は省略する。また、各乗り場には、無線受電部９に対応して、それぞれ、無線給電設備である無線送電部（送電側コイル）８が配設されている。

一方、機械室には、巻上機１のほか、直接またはテールコードを介して、乗りかご２に接続された制御装置６が配置されている。巻上機１などを制御する制御装置６は、例えば図２に示すように、無線送電部８に無線送電用の電力を供給する電源供給部７、給電効率算出部１２、給電効率記憶部１３、かご位置推定部１４、および、巻上機運転制御部（かご位置制御部）１５などを備えている。

なお、制御装置６は、昇降路５や乗りかご２に設置されたかご電装品１１との間で各種の信号を授受するようになっている。

無線送電部８および無線受電部９は、例えば、導線を螺旋状に巻いた構造であり、乗りかご２が各階床のフロアレベル（基準着床位置）に着床した状態で、乗りかご２の外部において、無線送電部８と無線受電部９とが完全に対向（対峙）する位置に設置される。

完全に対向する位置とは、理想的には、無線送電部８と無線受電部９との間の給電効率がほぼ１００％になる位置をいう。

無線給電設備において、電源供給部７からの電力の供給に伴い、無線送電部８に電流が流れると、無線送電部８の周囲に磁界が発生する。そのため、無線送電部８の近傍に無線受電部９が位置すると、電磁誘導によって無線受電部９に誘導起電力が発生し、無線送電部８から無線受電部９へ無線で電力が供給される。

ここで、無線受電部９に発生する誘電起電力は、無線送電部８との距離が近いほど、大きくなる。

制御装置６において、給電効率算出部１２、給電効率記憶部１３、かご位置推定部１４、および、巻上機運転制御部１５は、例えば、半導体素子や集積回路などから構成される基板であって、信号の授受や実装するＣＰＵ（Central Processing Unit）による演算処理やＲＡＭ（Random Access Memory）にデータを記憶することが可能である。

給電効率算出部１２は、無線送電部８の送電電力と無線受電部９の受電電力とを有線を介して取り込み、送電電力を受電電力によって除算することで、現在給電効率（算出値）を算出する。

給電効率記憶部１３は、現在給電効率と比較するための基準給電効率（基準値）を予め記憶するもので、基準時の、乗りかご２の昇降運転に伴って逐次変化する給電効率を、例えば、図示していない位置検出器から供給される乗りかご２の位置情報と紐付けて連続的に記憶している。

即ち、給電効率記憶部１３には、例えば、据付調整時に電源供給部７から無線送電部８に所定の電力を供給した状態で、乗りかご２を昇降路５の最上部から最下部まで低速運転させた際の、乗りかご２の移動に伴って変動する位置情報と、位置ごとに給電効率算出部１２によって算出された給電効率とが、予め対応付けされて記憶されている。

また、給電効率記憶部１３には、縦軸を給電効率算出部１２によって予め算出された給電効率とし、横軸を乗りかご２の着床位置として、着床位置ごとに基準値をプロットしていくことで形成される基準給電効率曲線ＣE refが記憶されている。

ここで、給電効率は、例えば、無線送電部８と無線受電部９とが最も近接した位置（フロアレベル）において最大となり、乗りかご２がフロアレベルの位置から徐々に離れ、該フロアレベルとのずれが大きくなるにしたがって低下する。

なお、給電効率記憶部１３は、基準時に乗りかご２がある乗り場に着床した際の給電効率を共通の基準値として記憶するものであっても良いし、乗り場ごとに記憶するものであっても良い。

かご位置推定部１４は、給電効率算出部１２で得た現在給電効率と給電効率記憶部１３に記憶されている基準給電効率とに基づいて、実際の乗りかご２の位置を推定するものである。

巻上機運転制御部１５は、かご位置推定部１４から出力された信号を基に、巻上機１を駆動する際の回転速度やトルク、ブレーキ動作タイミング、運転パターンなどを決定し、フロアレベルの位置に乗りかご２を停止させるための運転制御信号を生成し、出力する。

図３（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態において、かご位置（無線送電部８と無線受電部９との位置関係）と給電効率との関係性について示す概略図である。

図３（ａ）は、無線送電部８と無線受電部９との垂直方向の位置関係Ｐと、その等価回路モデルとを示すものである。なお、等価回路モデルにおいて、電源供給部７を交流電源、かご電装品１１を負荷抵抗器、無線送電部８の巻き数をＮ₁、無線受電部９の巻き数をＮ₂ とした場合を例示している。

例えば、乗りかご２を昇降路５の最上部から下降運転させる場合、各階床において、無線送電部８と無線受電部９との垂直方向の位置関係Ｐは、Ｐ₁ →Ｐ₂ →Ｐ₃ のような時系列で変化する。そして、位置関係Ｐ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃ について、給電効率算出部１２により無線送電部８の送電電力Ｗ₁ と無線受電部９の受電電力Ｗ₂ とから現在給電効率Ｅｎ（＝Ｗ₂ ／Ｗ₁ ）を算出する。

例えば、乗りかご２がフロアレベルに位置し、無線送電部８および無線受電部９の中心がほぼ一致する場合の位置関係Ｐ₂ では、無線送電部８に接続された交流電源の電圧Ｖ₁ と電流Ｉ₁ とにより、無線送電部８と無線受電部９とを貫く磁束ΦB が発生する。この磁束ΦB によって、無線受電部９の電圧Ｖ₂ と電流Ｉ₂ とが発生することにより、負荷抵抗器で消費される受電電力Ｗ₂ が、無線送電部８から無線受電部９に給電されたことになる。

これに対し、無線送電部８の位置よりも無線受電部９の方が上方に位置し、無線送電部８および無線受電部９の中心が一致しない場合の位置関係Ｐ₁ では、漏れ磁束ΦL _Aが発生する。これにより、無線送電部８と無線受電部９とを貫く磁束ΦA は、位置関係Ｐ₂ での磁束ΦB よりも小さくなる（ΦB ＞ΦA ）。

同様に、無線送電部８の位置よりも無線受電部９の方が下方に位置し、無線送電部８および無線受電部９の中心がと一致しない場合の位置関係Ｐ₃では、漏れ磁束ΦL _C が発生する。これにより、無線送電部８と無線受電部９とを貫く磁束ΦC は、位置関係Ｐ₂ での磁束ΦB よりも小さくなる（ΦB ＞ΦC ）。

図３（ｂ）は、縦軸を給電効率Ｅとし、横軸をかご位置ｘ（ｘ＝０をフロアレベル）とした場合の、給電効率曲線ＣE を示すものである。

図３（ｂ）に示す曲線ＣE は、フロアレベル（ｘ＝０）に対して、上方向を正の数、下方向を負の数とし、乗りかご２を昇降路５の上部から下降させ、任意階のフロアレベルを通過する過程で、現在給電効率Ｅｎを連続的にプロットした曲線である。

位置関係Ｐ₂ では、乗りかご２の位置がフロアレベルにあるため、無線送電部８と無線受電部９との中心が一致し、給電効率Ｅｎは最大となる。

一方、位置関係Ｐ₁ および位置関係Ｐ₃では、乗りかご２がフロアレベルから離れるにつれて漏れ磁束ΦL _A もしくはΦL _C が増加し、無線受電部９を貫く磁束ΦA もしくはΦC が減少する。これにより、無線受電部９で発生する電圧Ｖ₂ および電流Ｉ₂ の減少に伴って受電電力Ｗ₂ が減少するため、給電効率Ｅｎが減少する。

図４は、乗りかご２の位置を推定する方法を説明するためのもので、例えば、給電効率記憶部１３に記憶された基準値の基準給電効率曲線ＣE refと給電効率算出部１２で求めた給電効率Ｅｎとの大小関係を比較することで、乗りかご２の実際の位置を推定できる。

ここで、図４（ａ）は、給電効率Ｅｎが基準給電効率曲線ＣE refの最大値Ｅref_maxよりも小さい場合を、図４（ｂ）は、給電効率Ｅｎが基準給電効率曲線ＣE refの最大値Ｅref_maxと一致する場合を、それぞれ示している。

即ち、給電効率算出部１２で求めた現在給電効率Ｅ₁ が基準給電効率曲線ＣE refの最大値Ｅref_maxよりも小さいとき、例えば図４（ａ）に示すように、基準給電効率曲線ＣE ref上での位置から、乗りかご２が任意階のフロアレベルの上方（ｘ₁ ）または下方（ｘ’₁ ）にあると推定できる。

また、給電効率算出部１２で求めた現在給電効率Ｅ₂ が基準給電効率曲線ＣE refの最大値Ｅref_maxと一致するとき、例えば図４（ｂ）に示すように、基準給電効率曲線ＣE ref上の位置から、乗りかご２が任意階のフロアレベル（ｘ＝０）にあると推定できる。

図５は、第１実施形態において、現在給電効率Ｅｎから推定される乗りかご２の位置に応じて巻上機１を制御し、乗りかご２をフロアレベルに着床させる際の動作を説明するためのフローチャートである。

図５において、当該エレベータは、昇降運転としての上昇運転と下降運転の２つの運転形態があるが、本実施形態に係るオペレーションは同様であるため、以下では、下降運転中のオペレーションを例に説明する。

例えば、現在給電効率Ｅｎをｔ秒ごとに算出する下降運転時のエレベータとして、予め基準時の基準給電効率Ｅref が給電効率記憶部１３に記憶されている状態において、まずは、給電効率算出部１２によって、現在給電効率Ｅｎの初期値Ｅ_０を算出する（ステップＳ１）。

次いで、乗りかご２を下降運転させて、給電効率算出部１２によりｔ秒後の現在給電効率Ｅｎを算出する（ステップＳ２）。

そして、かご位置推定部１４において、現在給電効率Ｅｎと給電効率記憶部１３に記憶されている基準給電効率の最大値Ｅref_maxとの大小関係を比較し（ステップＳ３）、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致するか否かを判断する。一致する場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、巻上機運転制御部１５に、巻上機１の運転を停止させる信号を生成させて、巻上機１の運転を停止させる（ステップＳ４）。これにより、一連の動作は終了する。

即ち、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致する場合（Ｅｎ＝Ｅref_max）には、乗りかご２の位置は着床位置（フロアレベル）にあると推定し、乗りかご２の下降運転が停止される。

一方、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致しない場合には（ステップＳ３のＮＯ）、処理がステップＳ５に移行する。そして、かご位置推定部１４において、現在給電効率Ｅｎとｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1の大小関係を比較し（ステップＳ５）、現在給電効率Ｅｎがｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1よりも大きいか否か判断する。

大きい場合（Ｅｎ＞Ｅｎ-1、ステップＳ5のＹＥＳ）、乗りかご２がフロアレベルよりも上方に位置すると推定し、巻上機運転制御部１５に、巻上機１を下降運転させる信号を生成させる（ステップＳ６）。

こうして、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致するまで、乗りかご２の下降運転を継続させる。

逆に、下降運転中において、現在給電効率Ｅｎがｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1よりも小さい場合（Ｅｎ＜Ｅｎ-1、ステップＳ５のＮＯ）、乗りかご２がフロアレベルを通過したと推定し、巻上機運転制御部１５に、巻上機１を上昇運転させる信号を生成させる（ステップＳ７）。

これにより、巻上機１によって乗りかご２を上昇運転させ、ｔ秒後の現在給電効率Ｅｎを算出する（ステップＳ８）。そして、かご位置推定部１４において、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとの大小関係を比較し（ステップＳ９）、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致するか否かを判断する。一致する場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、上記したステップＳ４〜の処理が繰り返される。

なお、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致しない場合（ステップＳ９のＮＯ）再度、現在給電効率Ｅｎとｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1との大小関係を比較する（ステップＳ１０）。大きい場合（Ｅｎ＞Ｅｎ-1、ステップＳ９のＹＥＳ）、乗りかご２がフロアレベルよりも下方に位置すると推定し、巻上機運転制御部１５に、巻上機１を上昇運転させる信号を生成させる（ステップＳ１１）。この後、上記したステップＳ８〜の処理が繰り返される。

即ち、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致するまで、乗りかご２の上昇運転を継続させる。

小さい場合（Ｅｎ＜Ｅｎ-1、ステップＳ１０のＮＯ）、乗りかご２がフロアレベルを通過したと推定し、巻上機運転制御部１５に、巻上機１を下降運転させる信号を生成させる（ステップＳ１２）。この後、上記したステップＳ２〜の処理が繰り返される。

このようにして、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率の最大値Ｅref_maxとが一致するまで、巻上機１に上昇運転または下降運転を繰り返させることにより、乗りかご２をフロアレベルに着床させることが可能となる。

本実施形態によれば、着床装置を備えていないエレベータの場合においても、乗りかご２をフロアレベルに正確、かつ、確実に着床させることが可能となる。

即ち、無線給電方式のエレベータにおいて、無線給電装置の給電効率の変化を監視することによって、例えばリアルタイムで、乗りかご２の位置を推定すると共に、該推定の結果に基づいて各階床に対する乗りかご２の着床位置を正確に制御できるようになる。これにより、ロープ４の伸びや滑りなどの外的要素に影響されることなく、直接的にかご位置を推定できるようになる。したがって、かごドア１７を確実に戸開きできるようになり、利用者の閉じ込めを防止することが可能となるものである。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係るエレベータ制御システムの構成を模式的に示す概略図であって、一部を断面として示している。図７は、該エレベータ制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態と同一部分には同一または類似の符号を付し、詳しい説明は省略する。

本実施形態に係るエレベータ制御システムは、乗りかご２に設けられるかご電装品１１として、ドアモータ１６、かごドア制御部１８、着床装置１９、着床装置異常検出部２１、および、信号切換部２４を、さらに備える。

また、制御装置６は、ドアゾーン（後述する）を記憶するドアゾーン記憶部（着床範囲記憶部）２２やドアゾーン判定部（かご位置判断部）２３などを備える。

ドアモータ１６は、かごドア１７の開閉を行うもので、モータや電磁ブレーキから構成され、かごドア制御部１８によって制御される。

かごドア制御部１８は、後述するかご位置情報、および、かご内操作盤や乗り場操作盤などの操作に応じて、ドアモータ１６を制御する制御信号を生成する。

信号切換部２４は、着床装置異常検出部２１が着床装置１９の異常を検出した場合に、ドアゾーン判定部２３からの信号（かご位置情報）がかごドア制御部１８に出力されるように切り換えるものである。

着床装置１９は、乗りかご２の昇降運転に伴って、着床位置指示部２０によりオン／オフされることによってドアゾーンを検出するもので、例えば、乗りかご２の着床位置を示す信号を発生するようになっている。

着床位置指示部２０は、例えば、昇降路５内の各階床のフロアレベルに配置された遮蔽板である。

ここで、着床装置１９は、例えば、かごドア１７よりも少しだけ大きいドアゾーンの間隔を有して、乗りかご２の最上部、途中部、および、最下部に設けられた３組の投光器と受光器とからなる光検知器である。着床装置１９は、どの光検知器により着床位置指示部２０が検出されたかによって、乗りかご２の位置を検出することも可能である。

着床装置異常検出部２１は、例えば、光検知器を構成する各受光器の出力を監視し、その出力の順番などから着床装置１９の故障などの異常を検出する。着床装置異常検出部２１は、着床装置１９の異常を検出した場合に、信号切換部２４および巻上機運転制御部１５に異常信号を出力する。

ドアゾーン記憶部２２は、かご位置推定部１４からのかご位置情報と、着床装置１９からの乗りかご２の着床位置情報と、を紐付け、ドアゾーン情報として記憶するものである。ドアゾーン情報は、ドアゾーン記憶部２２からドアゾーン判定部２３に提供される。

ここで、ドアゾーンとは、着床中の乗りかご２の位置が、かごドア１７を安全に開閉できる位置かどうかの指標となるエリア情報である。

ドアゾーン判定部２３は、かご位置推定部１４からのかご位置情報とドアゾーン記憶部２２からのドアゾーン情報とを比較し、着床中の乗りかご２の位置がドアゾーン内か否かを判定する。

なお、かごドア制御部１８、着床装置異常検出部２１、ドアゾーン記憶部２２、および、ドアゾーン判定部２３は、例えば、半導体素子や集積回路などから構成される基板であって、信号の授受や実装するＣＰＵによる演算処理などが可能である。

また、信号切換部２４は、例えば、半導体素子やリレー、集積回路などによって構成された基板からなっている。

図８は、着床中の乗りかご２の位置がドアゾーン内か否かを判定する方法を説明するためのものである。なお、図８（ａ）は、かご位置推定部１４によって現在給電効率より推定した乗りかご２の位置ｘｎがドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にある場合を、図８（ｂ）は、推定した乗りかご２の位置ｘｎがドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にない場合を、それぞれ示している。

即ち、現在給電効率がＥ₁ のときの、かご位置推定部１４で得られるかご位置情報ｘ₁ およびｘ’₁ はドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄの範囲内にあるため、乗りかご２はドアゾーン内にあると判定される。

これに対し、現在給電効率がＥ₂ のときの、かご位置推定部１４で得られるかご位置情報ｘ₁ およびｘ’₁ はドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄの範囲外にあるため、乗りかご２はドアゾーン内にないと判定される。

図９は、着床装置１９の異常が着床装置異常検出部２１によって検出された場合の、乗りかご２のかごドア１７を戸開き可能か否かを判定する方法を説明するためのフローチャートである。

図９において、着床装置異常検出部２１によって着床装置１９の異常が検出されると（ステップＳ２１）、まずは、巻上機運転制御部１５が巻上機１の運転を停止させる信号を生成し、乗りかご２を停止させる。そして、かご位置推定部１４により、現在給電効率Ｅｎから乗りかご２の位置（かご位置）ｘｎを推定する（以上、ステップＳ２２）。

次いで、ドアゾーン判定部２３によって、かご位置ｘｎがドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

かご位置ｘｎが、ドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にある場合には（ステップＳ２３のＹＥＳ）、乗りかご２はドアゾーン内に位置していると判定し、かごドア制御部１８からドアモータ１６に、かごドア１７を戸開きさせる信号を出力させる（ステップＳ２４）。

一方、かご位置ｘｎが、ドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にない場合には（ステップＳ２３のＮＯ）、乗りかご２はドアゾーン外に位置していると判定し、かごドア制御部１８からドアモータ１６に、かごドア１７を戸開きさせる信号を出力しない（ステップＳ２５）。

本実施形態によれば、着床装置１９の異常が検出された場合においても、乗りかご２をフロアレベルに正確、かつ、確実に着床させることが可能となる。

即ち、無線給電方式のエレベータにおいて、給電効率の変化を監視することによって、乗りかご２の位置を推定すると共に、該推定の結果に基づいて各階床に対する乗りかご２の着床位置を正確に制御できるようになる。これにより、直接的にかご位置を推定できるようになる結果、かごドア１７を確実に戸開きできるようになり、利用者の閉じ込めを防止することが可能となるものである。

＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係るエレベータ制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、本実施形態においては、第２実施形態と同一部分には同一または類似の符号を付し、詳しい説明は省略する。

本実施形態に係るエレベータ制御システムは、乗りかご２に設けられるかご電装品１１として、巻上機運転速度制限部２５を、さらに備える。

巻上機運転速度制限部２５は、着床装置異常検出部２１によって着床装置１９の異常が検出されると、巻上機１の運転速度を制限させるように、巻上機運転制御部１５を制御するものである。

即ち、巻上機運転速度制限部２５は、例えば、乗りかご２を低速運転のみ可能とし、ドアゾーン判定部２３の出力に基づいて、乗りかご２がドアゾーン内で停止するように、巻上機運転制御部１５を制御する。

なお、巻上機運転速度制限部２５は、例えば、半導体素子や集積回路などから構成される基板であって、信号の授受や実装するＣＰＵによる演算処理などが可能である。

図１１は、着床装置１９の異常が着床装置異常検出部２１によって検出された場合に、巻上機運転速度制限部２５により巻上機１の運転速度を制限し、乗りかご２をドアゾーン内に停止させる方法を説明するためのフローチャートである。

図１１において、着床装置異常検出部２１によって着床装置１９の異常が検出されると、まずは、巻上機運転制御部１５が巻上機１の運転を停止させる信号を生成し、乗りかご２を停止させる（ステップＳ３１）。そして、かご位置推定部１４により、現在給電効率Ｅｎから乗りかご２の位置（かご位置）ｘｎを推定する（ステップＳ３２）。

次いで、ドアゾーン判定部２３によって、かご位置ｘｎがドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にあるか否かを判定する（ステップＳ３３）。

かご位置ｘｎが、ドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にある場合には（ステップＳ３３のＹＥＳ）、乗りかご２はドアゾーン内に位置していると判定し、かごドア制御部１８からドアモータ１６に、かごドア１７を戸開きさせる信号を出力させる（ステップＳ３７）。

一方、かご位置ｘｎが、ドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にない場合には（ステップＳ３３のＮＯ）、乗りかご２はドアゾーン外に位置していると判定し、巻上機運転速度制限部２５によって、巻上機１を低速運転させるための信号を巻上機運転制御部１５に生成させる。そして、巻上機１によって乗りかご２を低速度にて下降運転させると共に、ｔ秒後の現在給電効率Ｅｎを、給電効率算出部１２によって求める（ステップＳ３４）。

この後、かご位置推定部１４において、現在給電効率Ｅｎとｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1の大小関係を比較し（ステップＳ３５）、現在給電効率Ｅｎがｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1よりも大きいか否か判断する。

大きい場合（Ｅｎ＞Ｅｎ-1、ステップＳ３5のＹＥＳ）、ステップＳ３２〜の処理を繰り返す。

一方、現在給電効率Ｅｎがｔ秒前の現在給電効率Ｅｎ-1よりも小さい場合（Ｅｎ＜Ｅｎ-1、ステップＳ３５のＮＯ）、巻上機運転速度制限部２５によって、巻上機１を低速運転させるための信号を巻上機運転制御部１５に生成させる。そして、巻上機１によって乗りかご２を低速度にて上昇運転させると共に、ｔ秒後の現在給電効率Ｅｎを、給電効率算出部１２によって求める。また、求めた現在給電効率Ｅｎを基に、かご位置推定部１４によってかご位置ｘｎを推定する（以上、ステップＳ３８）。

かご位置ｘｎが、ドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にある場合には（ステップＳ３９のＹＥＳ）、処理がステップＳ３７に移行され、かご位置ｘｎが、ドアゾーンｘｄ〜ｘ’ｄ内にない場合には（ステップＳ３９のＮＯ）、処理がステップＳ３８に移行される。

本実施形態によれば、着床装置１９の異常が検出された場合においても、検出器を新設することなく、乗りかご２をフロアレベルに正確、かつ、確実に着床させることが可能となる。

即ち、無線給電方式のエレベータにおいて、給電効率の変化を監視することによって、乗りかご２の位置を推定すると共に、該推定の結果に基づいて、各階床のドアゾーン内に乗りかご２の着床できるようになる。これにより、直接的にかご位置を推定できるようになる結果、かごドア１７を確実に戸開きできるようになり、利用者の閉じ込めを防止することが可能となるものである。

＜第４実施形態＞
図１２は、本発明の第４実施形態に係るエレベータ制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態と同一部分には同一または類似の符号を付し、詳しい説明は省略する。

本実施形態に係るエレベータ制御システムは、かご位置推定部１４に、給電効率異常判定部２６を備えるようにしたものである。

給電効率異常判定部２６は、かご位置推定部１４によって、給電効率算出部１２からの現在給電効率と給電効率記憶部１３からの基準給電効率とを比較する際に、現在給電効率の正常性を判定するようになっている。

即ち、給電効率異常判定部２６によって正常と判定された現在給電効率のみ、かご位置推定部１４での乗りかご２の位置推定処理に利用され、機器の故障などにより、異常と判定された現在給電効率が乗りかご２の位置推定処理に利用されることがないようにしたものである。

なお、給電効率異常判定部２６は、例えば、半導体素子や集積回路などから構成される基板であって、信号の授受や実装するＣＰＵによる演算処理やＲＡＭにデータを記憶することが可能である。特に、基準給電効率としては、過去の給電時の実際のデータを用いて行うようにしても良い。

図１３は、給電効率異常判定部２６による現在給電効率の正常性を判定する方法を説明するためのものであって、例えば、給電効率記憶部１３に記憶された基準給電効率曲線ＣE refは、無線送電部８の送電電力と無線受電部９の受電電力との比率により決定される。そのため、基準給電効率曲線ＣE refは、必ず、０≦ＣEref≦１００の範囲に存在し、現在給電効率Ｅｎは基準給電効率の最大値Ｅref_maxを超えることはない。したがって、現在給電効率Ｅｎは、必ず、０≦Ｅｎ≦Ｅref_maxの範囲に存在する。

よって、給電効率異常判定部２６は、例えば、現在給電効率Ｅｎと基準給電効率曲線ＣE refとを比較することにより、Ｅｎ≧Ｅref_maxの範囲や０≧Ｅｎの範囲に存在する現在給電効率Ｅｎを異常と判定することができる。

本実施形態によれば、着床装置１９の異常が検出された場合においても、直接的にかご位置を推定できるようになり、乗りかご２をフロアレベルに正確、かつ、確実に着床させることが可能となる。

特に、無線送電部８または無線受電部９の異常時には、乗りかご２の位置が誤って推定されるのを回避することが可能となるものである。

＜第５実施形態＞
図１４は、本発明の第５実施形態に係るエレベータ制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、本実施形態においては、第４実施形態と同一部分には同一または類似の符号を付し、詳しい説明は省略する。

本実施形態に係るエレベータ制御システムは、制御装置６内に遠隔監視部（通信装置）３０を設け、この遠隔監視部３０を介して、例えば、かご位置推定部１４の出力を外部に送信できるようにした場合の例である。

例えば、給電効率異常判定部２６によって現在給電効率Ｅｎの異常が判断された場合に、その情報が、遠隔監視部３０から遠隔監視サーバ３１を介して、エレベータの保守員が携帯する保守員携帯端末２７に送信されるようにしても良い。

保守員携帯端末２７は、電話回線を介して、遠隔監視サーバ３１と通信する通信部２８や、外部からの情報を表示する情報表示部２９などを備え、給電効率異常判定部２６によって現在給電効率Ｅｎの異常が判定されたことを遠隔地でも容易に確認可能となる。

なお、遠隔監視サーバ３１は、例えば、半導体素子や集積回路などから構成される装置であって、信号の授受や実装するＣＰＵによる演算処理やＲＡＭにデータを記憶することが可能であり、遠隔監視部３０は、例えば、半導体素子や集積回路などから構成される基板であって、信号の授受が可能である。

本実施形態によれば、着床装置１９の異常が検出された場合においても、直接的にかご位置を推定できるようになり、乗りかご２をフロアレベルに正確、かつ、確実に着床させることが可能となる。

しかも、無線送電部８または無線受電部９の異常時には、それを外部の保守員に通知することが可能となるものである。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…巻上機、２…乗りかご、６…制御装置、７…電源供給部、８…無線送電部（無線電力送電部）、９…無線受電部（無線電力受電部）、１１…かご電装品、１２…給電効率算出部、１３…給電効率記憶部（基準給電効率記憶部）、１４…かご位置推定部、１５…巻上機運転制御部（かご位置制御部）、１６…ドアモータ、１７・・かごドア、１８…かごドア制御部、１９…着床装置、２１…着床装置異常検出部、２２…ドアゾーン記憶部（着床範囲記憶部）、２３…ドアゾーン判定部（かご位置判断部）、２５…巻上機運転速度制限部、２６…給電効率異常判定部、２７…保守員携帯端末、３０…遠隔監視部（通信装置）、３１…遠隔監視サーバ

Claims (4)

1. 無線給電方式のエレベータを制御するためのエレベータ制御システムであって、
   前記エレベータの乗りかごに設けられ、非接触で電力を受電する無線電力受電部と、
   各階床側に設けられ、前記無線電力受電部に非接触で電力を送電する無線電力送電部と、
   各階床において、前記無線電力受電部の受電電力と前記無線電力送電部の送電電力とに基づいて、電力の給電効率を算出する給電効率算出部と、
   前記給電効率算出部によって予め算出された給電効率の基準値を記憶する基準給電効率記憶部と、
   前記給電効率算出部によって算出された給電効率の算出値を、前記基準給電効率記憶部に記憶されている前記基準値と比較した結果に基づいて、当該階床の前記乗りかごの位置を推定し、かご推定位置情報を算出するかご位置推定部と、
   前記かご位置推定部からの前記かご推定位置情報に基づいて、前記乗りかごを昇降運転させるための巻上機を制御し、前記乗りかごの着床位置を調整するかご位置制御部と、
   前記乗りかごの前記各階床に対する着床位置の許容範囲を記憶する着床範囲記憶部と、
   前記乗りかごの前記各階床に対する着床位置を検出する着床装置と、
   前記着床装置の異常を検出する着床装置異常検出部と、
   前記着床装置異常検出部によって前記着床装置の異常が検出された場合に、前記かご位置推定部によって算出された前記かご推定位置情報に基づいて、前記乗りかごの着床位置が前記着床範囲記憶部に記憶された前記着床位置の許容範囲内か否かを判断するかご位置判断部と、
   前記かご位置判断部によって、前記乗りかごの着床位置が前記着床位置の許容範囲内であると判断された場合に、前記乗りかごのかごドアを開動作させるかごドア開閉制御部と、
   を備えることを特徴とするエレベータ制御システム。
2. 前記着床装置異常検出部によって前記着床装置の異常が検出された場合に、前記巻上機の運転速度を、前記かご推定位置情報に応じて低速制御する巻上機運転速度制御部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御システム。
3. 前記給電効率算出部によって算出された前記給電効率の算出値の正常性を判定し、その判定結果に基づいて、前記無線電力受電部または前記無線電力送電部の異常を検出する給電効率異常判定部を、さらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータ制御システム。
4. 前記給電効率異常判定部による判定結果を外部の端末装置に送信する通信装置をさらに備え、前記端末装置による遠隔監視を実行させることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ制御システム。

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