JP2005162482A - エレベータ設備およびエレベータ設備用モニタリングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】運転安全性と可用性とを改善したエレベータ設備と同設備用のモニタリングシステムを提案する。
【解決手段】駆動装置によってエレベータ昇降路を移動するエレベータケージを含むエレベータ設備は制御装置（１６）によって制御される。エレベータ設備の状態をモニタリングするために設けられたセンサ（１７）はそれぞれ割り当てられたバスノード（１８）を経てデータバス（２２）に接続され、これによって制御装置（１６）に接続されている。運転安全性の向上ならびに可用性の向上を実現するため、センサ（１７）は割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は駆動装置によってエレベータ昇降路を移動することが可能なエレベータケージを含むエレベータ設備に関する。このエレベータ設備は制御装置によって制御される。エレベータ設備の状態をモニタするためにセンサも設けられており、各々のセンサは割り当てられたバスノードを経てデータバスに接続され、これによって制御装置に接続されている。さらに本発明はいくつかのバスノードを備えるエレベータ設備用モニタリングシステムに関する。これらのバスノードはデータバスを経て制御装置に接続されており、各々のバスノードには１個のセンサが割り当てられている。バスノードに接続されたセンサはエレベータ設備の状態のモニタリングを目的として設けられている。

エレベータ設備においてはエレベータ設備の状態を検出するために安全接点が使用される。従来のエレベータ設備は互いに直列接続された安全接点を使用しており、エレベータ設備の実動可能状態においてすべての安全接点は閉じられていることから、エレベータ設備から発される正の状態信号が制御装置で評価される。この種の安全接点接続方法の短所は故障を生じた安全接点が１個であるのかそれとも複数に及んでいるのかに関する診断が行なえないことである。したがって、制御装置によってエレベータ設備を制御するための適切な措置を講ずることができない。さらに、この種の安全接点接続方法によっては安全接点を識別することが不可能であり、中間状態あるいは計数値等に関するその他の情報を伝送することも不可能である。

現在では、この種の方法で接続された安全接点は安全接点が接続されたバスシステムに代替されていることが多い。これらのバスシステムはエレベータ設備に求められる特別な安全要件を満足させなければならない。

国際公開第０３／０２０６２７号パンフレットには、検出手段が配置され、昇降路ドアあるいは搬器ドア領域に故障が生じた場合、制御手段が故障の種類と故障の場所に関する故障情報を供するようにしたエレベータシステムが記載されている。したがってこの制御手段は故障の種類、故障の場所および当該状態に関する情報を顧慮した状況に応じた安全反応を引き起こすことができる。例えば回路開放スイッチ、回路完成スイッチ、ホール効果型センサ等を備える検出手段はバスシステムを経てエレベータ設備の制御装置に接続されている。このバスシステムを安全要件に適合させるため、例えば分散されたセンサが使用され、各々の場合に、相互モニタリングあるいは相互支援のために２個以上のセンサが設けられている。さらに、万一の故障を想定し、エレベータシステムに不適な影響が及ばないように検出手段は安全状態に設定されるように構成されている。検出手段はバスノードを経てバスシステムに接続されており、バスノードの安全性はシステム全体の安全性を高める組み込み冗長性によって向上させられている。
国際公開第０３／０２０６２７号パンフレット

この種の組み込み冗長性の短所は、バスノードが、このバスノードに割り当てられたセンサがエレベータ設備の無故障（ｆａｕｌｔ−ｆｒｅｅ）状態ないし実動可能状態を検出し、事実、故障状態が存在していない場合にも、故障信号を制御手段に伝送し得ることである。

そこで本発明の目的は上記の問題を取り除き、運転安全性と可用性とを改善したエレベータ設備と同設備用のモニタリングシステムを提案することである。

この目的は本発明により、請求項１のプリアンブルに記載のエレベータ設備において１つのバスノードに割り当てられた１個のセンサが当該バスノードの電圧供給を制御することによって実現される。

本発明は、電圧が供給されないバスノードは制御装置に故障状態信号を伝送することができないため、状態の問合せが行なわれても状態信号は生じないという考え方を基礎としている。こうした措置により、故障が存在しているにもかかわらず無故障状態が伝送されるということを防止することができる。これは、本発明により、検出されたエレベータ設備の状態に応じセンサによってバスノードへの電圧供給が制御されることによって実現される。

本発明によるエレベータ設備の一連の好適な実施形態は請求項２から１０までに記載した。

本発明の好適な一実施形態において、万一センサにエレベータ設備の故障状態を表す状態が生じた場合には、割り当てられたバスノードへの電圧供給は遮断される。これにより、エレベータに無故障状態ないし実動可能状態が存在する場合にのみ、制御装置に対するセンサの状態の伝送が可能とされる。万一エレベータ設備に故障状態が存在する場合には、センサは当該故障状態のままであり、割り当てられたバスノードへの電圧供給は遮断されたままである。

本発明のさらに好適な一実施形態において、バスノードは制御装置によってバスノードの状態の問合せができるように受動型として構成されている。この措置によるバスノードを実現するために要されるコストは依然として低コストである。

本発明の１別途実施形態において、バスノードは能動型として構成されている。この措置によりバスノードは割り当てられたセンサの状態を制御装置に伝送する。このタイプのバスノードの構造はより複雑となるが、このタイプの能動型バスノードの使用によって制御装置の構造をより分散化することができ、制御装置の複雑性を低減させることができる。

本発明の好適な一実施形態において、前もって定められた時間内にバスノードからの状態信号が着信されない場合を想定し、このバスノードは割り当てられたセンサと共に制御装置によって故障として分類される。したがってバスノードは、受動型バスノードから一定時間にわたって応答がないか、または能動型バスノードの場合に、バスノードが制御装置に状態信号を伝送しない場合には、故障として分類されることとなる。こうして制御装置はセンサが無故障状態にあるか、故障状態にあるかを認識することができる。

制御装置は報告または伝送されたバスノードの状態に応じてエレベータ設備を制御するための適切な措置を開始し得るように構成されているのが好適である。故障が存在するセンサに関する診断によって、エレベータ設備の所期の可用性あるいは運転安全性の改善のための適切な措置を取ることができる。

本発明のさらなる好適な一実施形態において、バスノードは制御装置に状態を伝送する際にその識別表示も伝送することができるように構成されている。これによりあるバスノードが別のバスノードに代わって不正の可能性のある状態信号を伝送することが防止される。

本発明のさらなる好適な一実施形態において、センサはそれに割り当てられたバスノードへの電圧供給を制御する接点を含んでいる。この接点は回路開放スイッチまたは回路完成スイッチの形を取ることができる。それぞれの要件に応じ、センサ接点の開または閉を故障または実動可能として解釈することができる。

本発明のさらなる好適な一実施形態において、センサは非接触型として構成されている。この種のセンサは例えば磁場によって固有の状態を示すことから、割り当てられたバスノードへの電圧供給をこの非接触型センサの固有の状態に応じて制御することができる。

請求項１１に基づき、上記の問題は割り当てられたバスノードへの電圧供給がセンサによって制御されるエレベータ設備用モニタリングシステムによって解決される。

この種のモニタリングシステムの一連の好適な実施形態は請求項１２から１７に記載した。

以下、図面によって概略的に示した一実施形態を参照して、本発明のより詳細な説明を行なう。

図１はエレベータ昇降路１５内を移動するエレベータケージ１２を含むエレベータ設備１０を示したものである。エレベータケージ１２は建物の階Ａ、ＢおよびＣの間をエレベータ昇降路１５を通って駆動装置１４によって移動する。エレベータケージ１２は搬器ドア１３と搬器制御手段１９とを有している。個々の階Ａ、Ｂ、Ｃの各々には昇降路ドア１１が配置されている。各々の昇降路ドア１１にはそれぞれに割り当てられたバスノード１８に接続された少なくとも１個のセンサ１７が配置され、バスノード１８はデータバス２２を経て制御装置１６に接続されている。各階Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれのセンサ１７は作動すると回路が閉じられる回路完成スイッチとして構成されている。制御装置１６はエレベータ設備１０を制御し、この目的のために、駆動装置１４、搬器制御手段１９に接続され、データバス２２とバスノード１８とを経てこれらのそれぞれに割り当てられたセンサに接続されている。センサ１７はいわゆる安全回路を形成する。制御装置１６はドアモニタリング装置あるいは単なるモニタリング装置であってもよい。

図２はエレベータ設備１０を制御するためのモニタリングシステムを表している。このモニタリングシステムはセンサ１７から成り、各々のセンサは電圧供給導線Ｖｃｃと、割り当てられたバスノード１８とに接続されている。バスノード１８はデータバス２２に接続され、これによって制御装置１６に接続されている。図２に示したこの実施形態において、センサ１７は特に単純な構造を有し、各々のセンサ１７は回路完成スイッチのみから成り、昇降路ドア１１が閉じられると閉じて、割り当てられたバスノード１８を電圧供給導線Ｖｃｃに接続する。こうしてバスノード１８は作動に要される電圧供給を受け、センサ１７の状態を自動的に制御装置１６に伝送するか、または問合せが行なわれる次の回にその状態を制御装置１６に伝送することができる。万一昇降路ドア１１が規定通りに閉じられない場合には、センサ１７の回路開放スイッチは開いたままで、この昇降路ドア１１に設けられたセンサ１７のそれぞれのバスノード１８は無電圧のままであることから、それはその状態および／または割り当てられたセンサ１７の状態を制御装置１６に伝送することができず、こうして制御装置１６によって故障として認識されることとなる。

以下、センサ１７によって形成される安全回路の機能方法を説明する。周知のように、エレベータ設備には高度な安全基準が適用される。こうした安全基準を満たすため、エレベータ昇降路１５におけるエレベータケージ１２の移動に先立って、安全回路の状況ないし状態の問合せが行なわれる。この目的のため、バスノード１８は能動型バスノード１８として設計されていてよく、したがって、前もって定められたエレベータ設備１０の状態が生ずると直ちにその状態を自動的に制御装置１６に伝送する。別法として、バスノード１８は受動型構造とされ、ポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）手続きによってバスノード１８および／または割り当てられたセンサ１７の状態を制御装置１６に伝送するように構成することも可能である。この目的のため、各々のバスノード１８は制御装置１６によりある特定の時点にその状態を伝送するように促される。

制御装置１６はチェックされるべきセンサ１７の状態を受信し、それらを評価して適切な制御プロセスを開始する。エレベータケージ１２は、例えば、昇降路ドア１１と搬器ドア１３が閉じられていることをすべてのセンサ１７が示す場合にのみ、移動することができる。図示した実施形態では、分かりやすくするために、個々の階Ａ、Ｂ、およびＣの昇降路ドア１１に配されたセンサ１７のみが表されている。エレベータ設備１０およびとりわけ安全回路は、これらのセンサのほかに、不図示のさらにその他のセンサを含むことができる。例えば最上階と最下階ＡとＣには、それぞれの階を越えて搬器が移動することを防止するエンドスイッチが配置されていてよい。またエレベータケージ１２の搬器ドア１３には搬器ドア１３の状態を示す１個以上のセンサが設けられていてよい。

バスノード１８への電圧供給は割り当てられたセンサ１７の状態に応じて制御される。こうしてそれぞれのバスノード１８は、センサ１７が無故障状態を示す場合にのみ、その状態または割り当てられたセンサ１７の状態を制御装置１６に伝送することが確実とされる。センサ１７が故障状態を有していれば、バスノード１８は無電圧のままであり、その状態を伝送することはできない。だがそれにもかかわらず制御装置１６は、このセンサ１７からの状態信号が欠如しているために、ある階のセンサ１７に故障が生じていることを認識する。センサ１７が機能状態にあるにもかかわらずバスノード１８によって制御装置１６に故障状態が送信されることはこうして回避することができる。

制御装置１６は安全回路の当該故障を認識し、適切な措置を開始することができる。最も簡易な措置はエレベータケージ１２の非常停止であるが、そのほかに、エレベータケージ１２の１階までの強制低速移動を開始させるか、あるいはサービスセンタへの通報が行なわれるようにすることもできる。また、安全回路のセンサ１７の故障が制御装置１６のメモリに格納される故障ログに記録されるようにすることも可能であり、こうして、発生した当該故障を次回のエレベータ設備１０の定期保守時に修復しあるいは検査することができる。こうした構造の安全回路の特別な利点は故障を生じたセンサ１７またはバスノード１８を一意的に識別することができることである。バスノード１８はセンサ１７またはバスノード１８の状態の伝送時に一意的な識別表示も伝送し、これにより制御装置１６は故障の場所を認識し、適切な措置を講ずることができる。搬器ドア１３に故障が生じた場合には、制御装置１６は、例えば、搬器制御手段１９にドアの開閉を繰り返すよう命令することにより搬器ドア１３を再度閉じるように試みることができる。

安全回路にはポジションセンサも設けることができ、これによってエレベータケージ１２がエレベータ昇降路１５内の許容ポジションに達しドア１１、１３が開放可能であるか否かが決定される。こうしたポジションセンサからの状態信号の伝送が無い場合には、これはエレベータケージ１２が所定の乗降ポジションにまだ達していないためである場合がある。制御装置１６はこの状態を認識し、ポジションセンサがそれに割り当てられたバスノード１８をスイッチオンしてポジションセンサの無故障状態を示す状態信号が制御装置１６に伝送されることとなる当該許容乗降ポジションまでエレベータケージ１２を移動させるように試みる。

モニタリングシステムは例えば回路開放スイッチまたはホール効果型センサとして構成されたセンサ２３を含むこともできる。図３は作動に応じて開放される回路開放スイッチとして構成されたセンサ２３を示したものである。この場合、昇降路ドア１１が閉じられていれば、電圧供給導線Ｖｃｃとの接続が閉じられて、割り当てられたバスノード１８に電圧が供給され、その状態が制御装置１６に伝送される。もし昇降路ドア１１が開いていれば、電圧供給は遮断され、バスノード１８は故障状態信号を伝送することはできない。

センサ１７、２３は非接触型として構成されていてもよい。例えば、電場ないし磁場に対して反応する近接スイッチを使用することができる。この場合、電圧供給導線Ｖｃｃとの接続は例えば磁場が検出されなければ中止される。昇降路ドア１１が閉じられれば、磁場は対向する昇降路ドア１１によって認識され、センサ１７の電圧供給導線がバスノード１８に接続される。

センサ１７はホール効果型センサとして設計されていてもよい。この場合、バスノード１８への電圧供給Ｖｃｃは、センサ１７が不安全状態または故障状態を検出するとバスノード１８が無電圧のままとされるように、センサ１７によって電子的に制御される。

例えば安全回路に冗長性が必要とされる場合には、複数のセンサ１７を１本のバスノード１８に接続することも可能である。この場合にも、２つの状態の電子的評価は冗長設計されたセンサ１７が双方のセンサで安全状態を取る場合にのみバスノード１８が電圧供給Ｖｃｃに接続されるかまたは２つのセンサの一方が不安全状態を有しているだけでも前もって電圧供給Ｖｃｃが遮断されるようにして行なわれなければならない。

データバス２２上での伝送方式としてトークンリング方式も実現可能である。トークンリング方式では（仮想の）トークンが一つのバスノード１８から次のバスノードに受け渡される。それぞれのバスノード１８はトークンを受取り、次いで次のバスノード１８にトークンを引渡すときにその状態信号を伝送する。トークンが制御装置１６に戻ってくると、制御装置１６はすべてのバスノード１８がその状態信号を伝送したことを認識する。類似の手順を用いて、制御装置１６によりすべてのバスノード１８からの状態信号の受信が予め定められた時間内、例えば５ｍｓ以内に行われるか否かを監視し得るように構成することも可能である。

データバス用の媒体としては、従来の銅線を使用することが可能であり、あるいはまた無線通信方式または光ファイバまたはその他の適切な通信媒体を使用することも可能である。

エレベータ設備１０の構造により、バスノード１８によるセンサ１７に存在する状態の不正な伝送が生じないように安全回路を設計することが保証される。さらにバスノード１８を使用することにより故障の場所を識別することが可能である。危険もしくは故障状態を認識あるいは伝送すべきバスノード１８のエラーを防止することができる。バスノード１８の識別により、他のバスノードが、検出されることなく、誤ったアドレスで状態信号を制御ユニット１６に伝送することがないように保証することが可能である。例えばＢ階のバスノード１８がＡ階のバスノード１８の名前でＡ階のバスノード１８は無故障であるとの通信を行なうことは、接点が開いているために、Ａ階のバスノード１８はもはや無電圧であって応答不能であることからして、不可能とされている。

本発明によるエレベータ設備を示す図である。 本発明によるモニタリングシステムを示す図である。 回路開放スイッチとして構成されたセンサを示す図である。

符号の説明

１０ エレベータ設備
１１ 昇降路ドア
１２ エレベータケージ
１３ 搬器ドア
１４ 駆動装置
１５ エレベータ昇降路
１６ 制御装置
１７ センサ
１８ バスノード
１９ 搬器制御手段
２２ データバス
２３ 回路開放スイッチを含むセンサ
Ａ、Ｂ、Ｃ 階
Ｖｃｃ 電圧供給導線

Claims (17)

1. 駆動ユニット（１４）によってエレベータ昇降路（１５）を移動することが可能なエレベータケージ（１２）を含むエレベータ設備であって、エレベータ設備（１０）は制御装置（１６）によって制御され、エレベータ設備（１０）の状態をモニタするためにセンサ（１７、２３）が設けられ、各々のセンサは割り当てられたバスノード（１８）を経てデータバス（２２）に接続されると共に、これによって制御装置（１６）に接続されているエレベータ設備において、
   センサ（１７、２３）は割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）を制御することを特徴とする、エレベータ設備。
2. エレベータ設備（１０）の故障状態を表すセンサ（１７、２３）の状態において、割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）は遮断されることを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ設備。
3. バスノード（１８）は受動型として構成され、バスノード（１８）に割り当てられたセンサ（１７）の状態は制御装置（１６）によって問合せができ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設備。
4. バスノード（１８）は能動型として構成され、バスノード（１８）は割り当てられたセンサ（１７）の状態を制御装置（１６）に伝送す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設備。
5. 前もって定められた時間内に制御装置（１６）に状態信号が着信されない場合には、バスノード（１８）は故障として分類されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のエレベータ設備。
6. バスノード（１８）の状態に応じて制御装置（１６）はエレベータ設備（１０）を制御するための適切な措置を開始することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のエレベータ設備。
7. バスノード（１８）は状態を伝送する際に制御装置（１６）に対して自らを識別することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のエレベータ設備。
8. センサ（１７、２３）は割り当てられたバスノードへの電圧供給（Ｖｃｃ）を制御する接点を含んでいることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のエレベータ設備。
9. エレベータ設備（１０）の故障状態はセンサ（１７、２３）の接点が閉かまたは開の場合に存在することを特徴とする、請求項８に記載のエレベータ設備。
10. センサ（１７）は非接触型として構成され、割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）は非接触型のセンサ（１７）の状態を経て制御可能であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のエレベータ設備。
11. いくつかのバスノード（１８）を備えるエレベータ設備（１０）用モニタリングシステムであって、バスノード（１８）はデータバス（２２）を経て制御装置（１６）に接続され、各々のバスノードにはエレベータ設備（１０）の状態をモニタする、割り当てられたバスノード（１８）に接続されたセンサ（１７、２３）が配されているモニタリングシステムにおいて、
    センサ（１７、２３）は割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）を制御することを特徴とする、モニタリングシステム。
12. バスノード（１８）は受動型として構成され、バスノード（１８）および／または割り当てられたセンサ（１７、２３）の状態は制御装置（１６）によって問合せが可能であるかまたは、バスノード（１８）は能動型として構成され、バスノード（１８）はバスノード（１８）および／または割り当てられたセンサ（１７、２３）の状態を制御装置（１６）に伝送することを特徴とする、請求項１１に記載のモニタリングシステム。
13. 前もって定められた時間内に制御装置（１６）に状態信号が着信されない場合には、バスノード（１８）は故障として分類されることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のモニタリングシステム。
14. バスノード（１８）は制御装置（１６）に状態を伝送する際に自ら名乗り出ることを特徴とする、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
15. センサ（１７、２３）は割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）を制御する接点を含み、エレベータ設備（１０）の故障状態はセンサ（１７、２３）の接点が閉かまたは開の場合に存在することを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
16. センサ（１７）は非接触型として構成され、割り当てられたバスノード（１８）への電圧供給（Ｖｃｃ）は非接触型センサ（１７）の状態を経て制御可能であることを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
17. 故障状態を表すセンサ（１７、２３）の状態において、割り当てられたバスノードへの電圧供給（Ｖｃｃ）は遮断されることを特徴とする、請求項１１から１６のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。

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