JP2012532076A - エレベータ救出システム - Google Patents

Abstract

救出運転においてエレベータかごを降車位置まで移動させるエレベータ救出システムは、エレベータのブレーキ装置（４）に連結された救出装置（１６）を備えており、救出装置（１６）は、救出電源（２２）を含むとともにエレベータのブレーキ装置（４）の近傍に配置されている。エレベータ救出システムは、さらに、手動の救出運転スイッチ（２８）を含む操作パネル（２６）と、救出装置（１６）と操作パネル（２６）との間の救出運転信号伝送路（３２）と、を備えており、操作パネル（２６）は救出装置（１６）から遠隔に配置されている。

Description

本発明は、救出運転において降車位置までエレベータかごを移動させるためのエレベータ救出システムに関する。

現代のエレベータは、非常事態が起きたときにエレベータかごを乗場まで移動して乗客の安全な降車を可能にする救出機能を有する。非常事態とは、例えば、公共の電力網の停電による電力供給の停止である。このような状況では、エレベータ技術者が呼ばれて、非常事態が起きたときにエレベータかごを急停車させたブレーキの解除によってエレベータかごを移動させることを含む救出運転が実行される。現代のエレベータでは、電磁ブレーキが一般に使用されているので、ブレーキを解除して救出運転を実行するためにはかなりの電力が必要とされる。この電力は、一般に救出のために設けられた専用のバッテリに蓄えられる。大きい電力量を蓄えるために使用されるバッテリは高価でかつ大きくて重いため、必要な救出機能によってエレベータシステム全体の設計に望ましくない制約が課される。さらに、救出運転のバッテリやブレーキ解除回路を含む救出運転機器は、エレベータ技術者にとって操作しにくいので、エレベータ救出運転は一般に面倒である。これにより、救出時間が長くなり、救出運転機器を長時間にわたって作動させる必要があるため、要求される電力が増加するおそれがある。

よって、必要な電力量が小さく、エレベータ技術者が容易に操作することができるエレベータ救出システムを提供することが有益である。

本発明の例示的な実施例は、救出運転においてエレベータかごを降車位置まで移動するエレベータ救出システムを含む。エレベータ救出システムは、エレベータのブレーキ装置に連結された救出装置を含み、この救出装置は、救出電源を含むとともにエレベータのブレーキ装置の近傍に配置されている。エレベータ救出システムは、さらに、手動の救出運転スイッチを備える操作パネルと、救出装置と操作パネルとの間の救出運転信号伝送路を含み、操作パネルは救出装置から遠隔に配置されている。

本発明の例示的な実施例は、さらに、救出運転においてエレベータかごを降車位置まで移動させる方法を含み、この方法は、救出装置と操作パネルとの間に救出運転信号伝送路を確立することを含む。救出装置は、エレベータのブレーキ装置に連結されるとともに救出電源を備えており、かつエレベータのブレーキ装置の近傍に配置されている。操作パネルは、手動の救出運転スイッチを備え、救出装置から遠隔に配置されている。この方法は、さらに、手動の救出運転スイッチからの救出運転開始指令を示す信号の受信に応答して救出運転を開始することを含む。

図面を参照して、本発明の実施例を以下により詳細に説明する。

エレベータ救出システムを含むエレベータシステムの一部のブロック図である。

図１は、例示的なエレベータ設備の一部のブロック図である。この部分は、本発明によるエレベータ救出システムの例示的な実施例を含む。エレベータシステムは、エレベータかご（図示省略）を移動および停止させる駆動装置２とブレーキ４を備える。エレベータシステムは、エレベータかごと釣合いおもりを備えることができ、駆動装置２とブレーキ４によってエレベータかごと釣合いおもりが同時に移動する。エレベータは、マシンルームレスエレベータでもよく、エレベータかごと釣合いおもりは、２：１ローピング方式で懸吊可能である。エレベータシステムは、駆動装置２がロープやベルトなどの１つまたは複数の懸吊手段に運動を伝達する駆動綱車を含む牽引式エレベータシステムとすることができる。しかし、本発明は、牽引式エレベータ、巻上げ式エレベータ、油圧式エレベータや異なる種類の懸吊／ローピング方式の広い範囲の異なる種類のエレベータシステムに適用可能である。

エレベータシステムは、さらに、駆動装置２とブレーキ４に接続された駆動装置／ブレーキ制御装置８を備える。駆動装置／ブレーキ制御装置８は、電源６にも接続されている。電源６は、エレベータシステムに電力を供給し、電力網に直接的あるいは間接的に接続されている。よって、電源６は、電力網で一般的に供給される１１０〜２３０Ｖ，５０〜６０Ｈｚの交流電力を供給することができる。選択的に、電力網の電力を予め変換して、変換した電力を電源６からエレベータシステムに供給してもよい。

エレベータシステムは、さらに、速度センサ１０、ドアゾーンセンサ１２および過速度検出器１４を備える。また、スイッチ制御装置１８、スイッチ２０およびバッテリ２２を含む救出装置１６を備える。バッテリ２２は、電源６とスイッチ２０に接続される。スイッチ２０は、ブレーキ４と救出装置１６のスイッチ制御装置１８にも接続される。

エレベータシステムは、電源６に接続されたエレベータ制御装置２４をさらに備える。エレベータシステムは、また、電源６に接続され、かつ救出制御装置２７、救出スイッチ２８およびバッテリ３０を有する操作パネル２６を備える。

駆動装置／ブレーキ制御装置８、速度センサ１０、ドアゾーンセンサ１２、過速度検出器１４、救出装置１６、エレベータ制御装置２４および操作パネル２６は、図１の例示的な実施例ではコントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスである通信ネットワーク３４によって接続される。通信ネットワーク３４にアクセスするために、上述のユニットはそれぞれネットワークアクセスポイントを有する。例えば、操作パネル２６は、ＣＡＮバスアクセスポイント２６Ａを有する。これらのアクセスポイントは、ＣＡＮバス規格に対応してＣＡＮバス上をデータパケットで伝送されるデータをエンコード／デコードし、ＣＡＮバスへのＣＡＮバス規格対応のアクセスを制御することができる。図１の例示的な実施例では、ＣＡＮバス３４は、環状トポロジーで構成されている。操作パネルネットワークアクセスポイント２６Ａと救出装置ネットワークアクセスポイント１６Ａを接続するリンク３２は、環状トポロジーの例示的な部分である。しかし、当業者には周知のように、通信ネットワークは、星型トポロジーやラインバストポロジーなどの種々の異なるトポロジーで構成することもできる。ＣＡＮバスは、ＣＡＮバスアクセスポイントを有するエレベータシステムの全ての装置が、これらの全ての構成要素に共通する通信プロトコルに従って情報交換することを可能にする。

ＣＡＮバス３４は、種々の追加の構成要素を接続することもできる。このような構成要素の例は、個々の乗場におけるエレベータ呼びボタン、エレベータかご内の階床要求ボタン、エレベータかご内および個々の乗場におけるエレベータかご位置表示装置、ドア閉センサなどである。ＣＡＮバスは、さらに、複数の隣接するエレベータなどの複数のエレベータ設備を接続し、複数の個々のエレベータを連携して運転するようにエレベータ制御を統合することもできる。

低消費電力用途では、電力をＣＡＮバス経由で送電できる。例えば、ドアゾーンセンサ１２、過速度検出器１４およびエレベータ内の階床要求ボタン（図示省略）は、ＣＡＮバス３４を介して電力供給が可能である。しかし、駆動装置２およびブレーキ４の運転には、ＣＡＮバスを介して送電可能な電力よりも大きな電力が要求される。よって、駆動装置２およびブレーキ４は、低消費電力装置とは見なされない。これに対し、少なくとも全ての電子装置は低消費電力用途と見なされる。

図１の例示的なエレベータシステムの通常運転、すなわち非常時ではないときの運転は次の通りである。例として、乗客が第１の階、例えば１階でエレベータかごに乗車し、第２の階、例えば５階の階床要求ボタンを押した場合を考える。この乗客要求は、ＣＡＮバスを介してエレベータ制御装置２４に伝送される。続いて、エレベータ制御装置２４が、ブレーキ４および駆動装置２をどのように運転するかの情報を提供し、エレベータかごが要求された乗場の方向に移動し始める。このような運転制御情報は、ＣＡＮバス３４を介して駆動装置／ブレーキ制御装置８に伝送され、ここで処理される。制御情報は、電源６から駆動装置２およびブレーキ４に供給される“電力量”を決定するために使用される。異なる“電力量”は、異なる電圧、異なる電流または異なる電力供給時間に関連しうる。エレベータの移動を開始するために、初期の電力レベルが駆動装置／ブレーキ制御装置８を通して駆動装置２に供給され、これに関連してブレーキ４を解除するために適切な電力がブレーキ４に供給される。結果として、エレベータかごが要求されたエレベータ乗場に向かって移動し始める。エレベータかごの速度が速度センサ１０によって検出される。速度センサ１０の例示的な実施例は、駆動装置２の駆動シャフトに取り付けられた穴の空いたプレートと、光送信機と光受信機の組合せと、を含む光センサである。送信機と受信機は、プレートの対応する側に配置され、プレートの穴を通して光を受信した回数を計数することによって回転数を計数する。さらに、ドアゾーンセンサ１２が個々の乗場に対するエレベータかごの相対的な位置を検出することができる。このために、エレベータかごと個々の乗場には、エレベータかごがエレベータかご乗場に近接するときに、ドアゾーンセンサ１２の乗場部分がドアゾーンセンサ１２のかご部分を検出するか、もしくはドアゾーンセンサ１２のかご部分がドアゾーンセンサ１２の乗場部分を検出するように相互作用する機器を設けてもよい。相互作用は、光学式の相互作用または磁気式の相互作用、あるいは近接の検出に適した他の形態の相互作用とすることができる。

上記で伝送された制御情報および速度センサ１０とドアゾーンセンサ１２から受信した情報に基づいて、エレベータ制御装置２４は、連続的に更新された制御情報を更新するとともに、ＣＡＮバス３４を介してこの制御情報を駆動装置／ブレーキ制御装置８に伝送する。このようにして、速度センサ１０とドアゾーンセンサ１２からの信号に応じて、駆動装置２とブレーキ４がエレベータかごの所望の動作を生じさせるように、エレベータ制御装置２４が駆動装置／ブレーキ制御装置８を制御する制御ループが確立される。上述の例では、エレベータかごは、乗客に要求された乗場に移動し、エレベータかごの床が要求された乗場と同じ高さのときにかごが停止される。

エレベータ制御装置２４は、駆動装置／ブレーキ制御装置８に組み込むこともできる。

エレベータの救出運転について以下に説明する。通常運転モードから救出運転モードへの切り換えは、種々の異なるイベントによって起こる。例えば、電源からの電力供給の停止により、通常運転モードが終了する。電源６からの電力供給停止によって、駆動装置／ブレーキ制御装置８から駆動装置２とブレーキ４に電力が供給されなくなる。エレベータシステムの例示的な実施例では、ブレーキ４は電磁ブレーキなので、電力供給の停止によりブレーキがかかる。さらに、駆動装置２に電力が供給されないので、エレベータかごと釣合いおもりが停止する。他の例では、エレベータシステムの安全チェーンの１つが切断され、結果として救出運転モードに切り換わる。安全チェーンは、安全に関する機能の一連のチェックとして定義することができ、一連のチェックはエレベータシステムの安全運転を常に保証するために定期的に実行される。これらのチェックの１つが不可であると、救出運転モードが起動される。この場合、駆動装置／ブレーキ制御装置８を介した電源６と駆動装置２およびブレーキ４との接続が中断され、エレベータかごが停止する。

エレベータ制御装置２４が、通常運転モードから救出運転モードへの切り換えの決定を行うことができる。エレベータ制御装置２４は、電源６に接続されているため電力供給の停止が検出可能である。エレベータ制御装置２４は、安全チェーンのチェックの実行を担うこともできる。エレベータ制御装置２４が、電力供給の停止、安全チェーンの切断あるいは他の予め定められたイベントにおいて、救出運転モードへの切り換えを行うべきであると判断した場合には、エレベータ制御装置２４はＣＡＮバス３４を介して対応するメッセージを発信する。この救出運転モードへの切り換えを示す信号に応答して、エレベータシステム、特に駆動装置／ブレーキ制御装置８が電源６から切り離される。救出運転モードは、救出装置１６のバッテリ２２および操作パネル２６のバッテリ３０に蓄えられた電力を使用して実行される。この切り離しは、救出運転時に電力供給の不一致によって望ましくない動作が確実に生じないようにするためである。電力供給の停止および／または安全チェーンの切断および／または予め定められたイベントを示すメッセージは、このようなイベントを検出する限り、エレベータ制御装置２４以外のエレベータシステムの部分によって生成および発信されてもよい。

図１に関連して説明する例示的な実施例では、救出運転は操作パネル２６によって制御される。このため、操作パネル２６は救出制御装置２７を含む。救出制御装置２７は、操作パネル２６のバッテリ３０から電力供給を受ける。救出運転モードが開始されると、操作パネル２６の救出制御装置２７が、関連する装置をそれぞれスイッチオフするようにＣＡＮバスのノードにメッセージを発信する。例えば、速度センサ１０に、他の指示があるまでエレベータかごの速度を測定しないように指示が与えられる。操作パネル２６は、また、ＣＡＮバス３４に電力を供給して通信ネットワークを継続的に動作させるように設けられている。この電力は、バッテリ３０によって供給される。しかし、操作パネル２６は、この時点で、電源６に接続されておらず、かつ通常運転でもＣＡＮバス３４を介して電力供給を受ける速度センサ１０などの低消費電力用途への電力供給は停止する。特に図１の実施例では、救出装置１６と操作パネル２６との間の通信リンク３２が維持されており、すなわち、スイッチ制御装置１８には、操作パネル２６のバッテリ３０から電力が継続的に供給されている。これにより、救出装置１６のスイッチ制御装置１８が、ブレーキ４がかかった状態に維持されるようにスイッチ２０を開いた状態に確実に保持し、この状態が操作パネル２６に通信される。よって、エレベータ技術者が操作パネル２６の救出スイッチ２８を手動で操作するまで、エレベータかごのいかなる動作も防止される。

例示的な実施例では、救出スイッチ２８は、通常運転位置、救出運転位置および停止位置の３つの位置を有する。救出スイッチ２８は、手動で操作可能である。エレベータシステムの通常運転のためには、救出スイッチが通常運転位置にあることが要求されるので、救出運転を実行するためにエレベータ技術者が操作パネル２６に着いたときには救出スイッチは通常運転位置のままである。安全な降車位置までエレベータかごを移動するプロセスを開始するには、エレベータ技術者は救出スイッチ２８を救出運転位置に切り換える。救出スイッチ２８の操作に応答して、操作パネル２６の救出制御装置２７が、ＣＡＮバス３４を介して実際の救出運転に関連する全ての装置に起動信号を発信する。本実施例では、救出装置１６、ドアゾーンセンサ１２および過速度検出器１４が、動作可能となるようにＣＡＮバス３４を介して起動されるとともにバッテリ３０から電力が供給される。

続いて、エレベータかごは、以下のように安全な降車位置に移動される。操作パネル２６の救出制御装置２７が、ブレーキ４を解除するために救出装置１６のスイッチ制御装置１８にメッセージを発信する。これに応答して、バッテリ２２からブレーキ４に電力が供給されるように、スイッチ制御装置１８がスイッチ２０を閉じる。エレベータかごと釣合いおもりとの間に充分な重量差がある場合には、エレベータかごと釣合いおもりが動き始める。移動方向は、釣合いおもりと荷重／乗客を含むエレベータかごとのいずれのほうが重いかによる。説明のために、１人の乗客などの小さい荷重を搬送しているエレベータかごよりも釣合いおもりが重いと仮定する。この場合には、ブレーキ４の解除により、エレベータかごよりも釣合いおもりが重いことによりエレベータかごが上方に移動する。実際的な理由により、エレベータかごの現在位置から上方に最も近い乗場が降車位置として選択される。

ブレーキ４が解除位置にあると、エレベータかごが加速し続ける。エレベータかごの速度は、過速度検出器１４によって監視される。エレベータかごが危険速度に達すると、過速度検出器１４がＣＡＮバス３４を介して操作パネル２６にメッセージを発信する。救出運転の場合には、危険速度は、乗客に潜在的な危険がなくエレベータかごの急停車が可能なエレベータかご最大速度として定義することができる。過速度検出器１４からのメッセージに応答して、操作パネル２６の救出制御装置２７は、再度ブレーキ４をかける必要があることを指示する救出装置へのメッセージを生成する。これに応答して、スイッチ制御装置１８が、バッテリ２２からブレーキ４への電力供給が中断されるようにスイッチ２０を開く。これにより、ブレーキ４がかかってエレベータかごが停止する。次に、過速度検出器１４が、操作パネル２６へのメッセージにおいて、エレベータかごの速度が危険速度より低い速度まで低下したことを指示する。この結果、操作パネル２６の救出制御装置２７は、ブレーキ４を再度解除する必要があることを指示するメッセージをＣＡＮバス３４を介して救出装置１６に発信する。従って、エレベータかごは、エレベータかごと釣合いおもりとの重量差によって加速され、ブレーキ４の係合によって停止するサイクルをたどる。エレベータかごの速度は、時間に対して鋸歯状に推移し、危険速度に達するまで速度が実質的に線形に増加し、続いてエレベータかごが実質的に急停車することが繰り返される。

この例示的な実施例では、エレベータかごが安全な降車位置に接近すると、繰り返される移動パターンが変更される。ドアゾーンセンサ１２が、降車のための所望の階床の乗場の近傍でエレベータかごを検出すると、ＣＡＮバス３４を介して対応するメッセージを操作パネル２６に発信する。これに応答して、操作パネル２６の救出制御装置２７は、スイッチ２０を閉じ／短いインターバルの間スイッチ２０を開いた状態に保ち、続いてスイッチ２０を再度開くようスイッチ制御装置１８に要求するメッセージを救出装置１６に発信し、ブレーキ４を再度係合する前にブレーキ４が短いインターバルにわたって解錠された状態となるようにする。操作パネル２６の救出制御装置２７は、続いて、エレベータかごの床と階床の乗場との現在の距離を指示するドアゾーンセンサ１２からの更新情報を待つ。この距離に従って、救出制御装置２７は、救出装置に適切に短いエレベータかごの動作インターバルを要求し、エレベータかごが確実に目標位置を通過しないようにする。操作パネル２６の救出制御装置２７で実行される救出アルゴリズムは、エレベータかごが所望の階床の乗場に正確に停車するように、エレベータかごの床と、ドアゾーンセンサ１２によって指示される目標降車位置と、の距離に応じて決まるように構成される。これにより、障害を持っている車いすの乗客の安全な降車も可能となる。

操作パネル２６の救出制御装置２７で実行される救出運転の制御は、種々の異なる方法で実現可能である。特定のアルゴリズムとは関係なく、操作パネル２６の救出制御装置２７が、ＣＡＮバス３４を介してドアゾーンセンサ１２や過速度検出器１４などからエレベータかごのステータスに関するメッセージを受信し、救出装置１６に制御メッセージを発信する制御ループが設定される。特定の救出運転アルゴリズムは、救出運転時に利用可能な装置およびこれらの装置の特定の構成によって決まる。例えば、救出運転時に速度センサ１０を起動して使用することができる。このような場合には、速度センサ１０は、ＣＡＮバス３４を介して操作パネル２６にエレベータかごの速度情報を定期的に伝送する。（危険速度を超過したか否かの）バイナリ情報片しか提供しない過速度検出器１４によって提供される情報よりも、操作パネル２６の救出制御装置２７に与えられる情報が多いので、救出運転の制御アルゴリズムを設計するための選択肢が多くなる。特に、エレベータかごの予測速度を予め計算し、操作パネル２６の救出制御装置２７によって予防的な制御対策をとることができる。これは、救出装置１６のスイッチ２０が単なるオンオフスイッチではなく、少なくとも１つの中間状態を可能にする場合に特に有用である。スイッチ制御装置１８の特定の制御信号によって発生するこのような中間状態では、バッテリ２２からブレーキ４へ最大可能電力の一部が供給され、これによってブレーキが部分的に解除される。換言すると、最大ブレーキ力の一部でブレーキ４がかかる。このような方法で、複数の加速率／減速率を達成することができる。救出運転のために速度センサ１０を提供することおよび／またはオンオフ状態より多くの状態を有するスイッチ２０を提供することにより、救出運転のより綿密な制御および救出運転時のエレベータかごのより安定した動作が可能となる。

上記では、救出スイッチ２８の手動操作によって起動され、その後で機械によって制御されるプロセスとして救出運転を説明した。これは、高度な訓練を受けたエレベータ技術者だけでなく、例えばビルに常駐する施設管理人など、実際上誰でも救出運転を実行できる限りにおいて有益である。他の実施例では、操作パネル２６の救出制御装置２７によって実行される制御アルゴリズムを手動で管理することができる。この目的のために、救出スイッチ２８が停止位置に配置されうる。救出スイッチのこのような配置によって、操作パネル２６の救出制御装置２７が、スイッチ２０を開くためにＣＡＮバス３４を介して救出装置１６のスイッチ制御装置１８に発信されるメッセージを生成する。救出スイッチ２８を操作するエレベータ技術者が情報に基づく判断を行うために、操作パネル２６は、エレベータ技術者にエレベータかごのステータスデータを示す表示器を備えてもよい。このようなデータは、例えば、速度センサ１０および／またはドアゾーンセンサ１２および／または過速度検出器１４によって取得されうる。この表示器は、ＬＥＤの配列やＬＣＤスクリーンあるいはユーザにエレベータかごのステータス情報を伝える適切な他の手段である。よって、エレベータ技術者は、選択的に操作パネル２６の救出制御装置２７によって実行される救出アルゴリズムを変更することができる。これにより、例えば、エレベータ技術者は、自動制御よりも低速でエレベータかごにブレーキをかけることができ、これはエレベータかごが病院の患者などの非常に繊細な荷重を搬送しているときに望まれうる。

特定の実施例では、救出装置１６と操作パネル２６との間でチェックメッセージが連続的にやり取りされる。このような連続的なやり取りは、これらの２つの装置に、他方の装置が動作しており、処理メッセージおよび／またはユーザ入力を受信して処理する準備ができていることをそれぞれ指示する。一方では、救出装置１６のスイッチ制御装置１８は、手動の救出スイッチ２８によって生じたか、速度センサ１０、ドアゾーンセンサ１２または過速度検出器１４からのメッセージによって生じたかに関係なく、操作パネル２６からの全ての制御メッセージが、安全に救出装置１６に到達するという保証を受ける。他方では、操作パネル２６の救出制御装置２７は、救出装置１６のスイッチ制御装置１８が、ＣＡＮバス３４を介して発信された制御メッセージに即座に応答するという保証を受ける。これらのチェックメッセージは、ＣＡＮバス３４を介するメッセージ伝送によって発生する通信待ち時間を制御するためにタイムスタンプを含む。チェックメッセージの厳密な時間切れ要件により、ユーザ入力または更新されたエレベータかごステータス情報に対して適時に確実に応答できる場合にのみ救出運転が実行されることを保証することができる。チェックメッセージの連続的なやり取りは、過速度検出器１４などの救出運転における乗客の安全のために重要な他の装置に広げてもよい。通信ネットワークプロトコル、特にＣＡＮプロトコルは、このようなチェックメッセージや時間切れ要件を可能にするように適合させることができる。安全が重要な装置のクロスチェックができなくなった場合には、救出装置１６のスイッチ制御装置１８が、スイッチ２０を開いてブレーキをかける。この判断は、スイッチ制御装置１８自体によって行われるか、操作パネル２６の救出制御装置２７からの対応するメッセージによって行われる。チェックメッセージの適時のやり取りが復活すると、救出運転が継続される。

他の実施例では、救出運転の制御は、救出装置１６に含まれる救出制御装置によって実行される。この代わりの救出制御装置およびスイッチ制御装置１８は、１つの制御モジュールを構成するか、情報のやり取りが可能な独立した要素として構成することができる。すなわち、速度センサおよび／またはドアゾーンセンサ１２および／または過速度検出器１４からのメッセージは、救出装置１６で受信され、代わりの救出制御装置がこれらのメッセージに基づいてスイッチ２０の制御情報を決定する。手動の救出スイッチ２８のステータスだけが、操作パネルから救出装置１６に転送される。さらに、ＣＡＮバス３４は、対応する回路を介して救出装置１６のバッテリ２２によって電力供給を受けることができる。また、操作パネル２６は、ＣＡＮバス３４を介してバッテリ２２から電力供給を受け、救出スイッチ２８の位置を検出してこの情報を救出装置１６に伝えることができる。このような場合には、操作パネル２６は、バッテリを備える必要がなく、救出運転で使用される電力は救出装置１６のバッテリ２２のみによって供給される。非常事態の発生と救出スイッチ２８の救出運転位置への手動操作の間の期間に、救出装置１６は、救出スイッチ２８の手動操作が救出装置１６に適時に通信されることを保証するように、操作パネル２６を作動状態に保持し、ＣＡＮバス３４を介して操作パネル２６とステータスチェックメッセージを連続的にやり取りする。続いて、救出装置１６の救出制御装置によって、救出アルゴリズムを実行することができる。

上述したように、荷重を含むエレベータかごが釣合いおもりと実質的に同じ重さである場合には、ブレーキ４の解除はエレベータかごを動かすのに充分でないおそれがある。それでも救出運転を実行するためには、救出装置１６のバッテリ２２が、救出装置１６の第２のスイッチによって駆動装置２または他の駆動装置に接続される。第２のスイッチは、スイッチ制御装置１８によって制御することもでき、スイッチ制御装置１８は、例えば操作パネル２６の救出制御装置２７によって生成されてＣＡＮバス３４を介して伝送される救出運転制御メッセージによって制御される。これにより、駆動装置２／他の駆動装置およびブレーキ４は、協働してエレベータかごを安全な降車位置まで移動させる。このように重量が等しい状況を指示する手段として、エレベータかご重量センサを使用することができる。また、ブレーキの解除の後にエレベータかごが一般に移動し始める通常時間の経過後に、速度センサ１０の出力がエレベータかごがほぼゼロ速度であることを示すことも、このような状況が存在することの指示に使用されうる。

図１のエレベータシステムの構成要素の配置を以下に説明する。多くのエレベータ設備では、駆動装置２とブレーキ４がエレベータシステムの上方部分に配置される。例えば、これらの構成要素はエレベータ昇降路の上方の機械室に配置される。マシンルームレスエレベータシステムの場合は、駆動装置２とブレーキ４は、エレベータ昇降路のオーバヘッド空間に配置することができ、オーバヘッド空間は、最上の運転位置におけるエレベータかごの頂部とエレベータ昇降路の天井との間の空間として定義される。駆動装置２は、駆動シャフトによって１つまたは複数の駆動綱車に連結され、１つまたは複数の駆動綱車は、エレベータかごと釣合いおもりを駆動する１つまたは複数の懸吊手段と相互に作用し、懸吊手段はエレベータかごと釣合いおもりの両方を懸吊する。ブレーキ４もまた駆動シャフトに連結され、駆動シャフトの回転を停止させることによりエレベータかごにブレーキをかけるように設けられる。このようなマシンルームレスエレベータシステムでは、救出装置１６もエレベータ昇降路のオーバヘッド空間に配置することができる。これにより、バッテリ２２とブレーキとの距離が非常に短くなる。電磁ブレーキの作動は大きな電力を要するので、バッテリ２２とブレーキ４との距離が短いことで救出運転時の送電に関連する損失が減少する。その結果として、比較的軽量でオーバヘッド空間により容易に配置できるとともに、比較的小さくかつ安価な小型バッテリ２２を用いることが可能となる。操作パネル２６は、救出運転を開始および監督するエレベータ技術者が容易にアクセスできる位置であればどこに配置してもよい。例えば、操作パネル２６は、ビルの１階のエレベータ呼びパネルと関連して設けることもできる。しかし、操作パネル２６は、施錠された扉の後に配置可能である。他の例示的な実施例では、操作パネル２６は、ビルの１階または地下に位置する施設管理室に配置される。

本発明の上述の例示的な実施例により、エレベータ技術者が容易にアクセスできる位置で開始および監督できるエネルギ効率のよい救出運転を実行することが可能となる。救出電源とブレーキ装置とが近接していることで、送電に関連する電気損失が低く抑えられる。一般的に使用される電磁式エレベータブレーキは、作動の度に大きな電力量を要求する高消費電力装置なので、節電効果は特に重要である。さらに、一般的な救出運転では、ブレーキが連続的に解除されるとともに再度係合されるので、送電回数が多くなる。救出装置と操作パネルとの間の救出運転信号伝送路により、救出運転の遠隔制御が可能になるので、救出運転時の送電に関連する損失を最小化するために救出装置の配置を自由に選択できる。救出装置のアクセスのしやすさは、設計基準として考慮しなくてもよい。さらに、単に救出装置の遠隔制御装置として機能しうる操作パネルは、小さい寸法で実現可能で、かつ非常時に容易にアクセス可能である実際上あらゆる位置に配置可能である。

エレベータのブレーキ装置の近傍に配置される救出装置の特徴について、“近傍”とは寸法的もしくは電気的に定義可能である。寸法的には、近傍はエレベータシステムの階床の５０％よりも少ない階床、特にエレベータシステムの階床の２５％よりも少ない階床にわたる距離を指していると理解できる。これに関連して、エレベータシステムの全ての階床を考慮に入れることができる。代わりに、１階およびそれより上の階のみ、すなわち地下の乗場を除く全ての階床を考慮に入れてもよい。ブレーキ装置および救出装置は、同じ階床、特に実質的に同じ高さに配置可能である。横方向では、ブレーキと救出装置は、エレベータ昇降路の最も長い横方向距離、例えば矩形のエレベータ昇降路の対角線の長さを超えて離して配置することはできない。電気的には、近傍は電源からブレーキ装置への送電に関連する電気的損失に関して定義される。電気的には、電源とブレーキ装置の間の電力線における損失が、電源がビルの１階に位置するとともにブレーキ装置がエレベータ昇降路の実質的に頂部に位置する場合に比べて５０％以上減少し、特に７０％以上減少する場合に近傍ということができる。公正な比較のために、送電損失を考えるときにはケーブルが同一であると仮定する。このような電源とブレーキ装置の近接した配置に関連する節電の高い可能性を説明するために、以下に数値的な例を示す。例示的なビルは１０の階床を有し、１階とエレベータ昇降路の頂部との間のケーブル長は５０ｍである。ブレーキは、２５０Ｗ消費し、電源より供給される電圧は４８Ｖである。よって、ブレーキ電流は、（送電損失により）５．２Ａより大きくなる。このような高い電流値では、ケーブル長の短縮が節電の点で大きな効果がある。同様に、遠隔とは、エレベータシステムの階床の５０％よりも多くの階床、特に階床の７５％よりも多くの階床、とりわけエレベータシステムの実質的に全ての階床にわたる距離に言及していると理解できる。ここでも、考慮されるエレベータの階床は、地下の階床を含んでも除いてもよい。

エレベータ救出装置は、エレベータシステムの一部である。よって、エレベータ救出装置は、エレベータの通常運転時に使用されない装置およびエレベータの通常運転時に使用される装置を含みうる。換言すると、通常運転におけるエレベータシステムの特定の部分の使用は、この部分がエレベータ救出装置の一部であることを妨げない。また、エレベータ救出装置の一部は、救出運転以外の目的で使用される機能を有してもよい。例えば、操作パネルは、エレベータシステムのブレーキ試験を実行する機能など、一般にいわゆる操作パネルに属する機能を含みうる。

本発明の他の実施例では、救出運転信号伝送路は、複数のノードを含むエレベータ制御通信ネットワークの一部である。現代のエレベータ設備は、エレベータ制御の基礎として、あるいは、例えばユーザ／乗客に表示されるエレベータステータス情報を提供するために情報を収集する通信ネットワークを備える。救出運転信号伝送路は、このエレベータ制御通信ネットワークの一部であるので、救出時に既存の設備を利用して操作パネルと救出装置との間の通信が可能になる。よって、エレベータ救出装置には、救出運転機能専用の通信設備を設ける必要がない。このエレベータ制御通信ネットワークでは、救出運転信号伝送路は、２つのノードの間の直接的なリンクとすることができる。しかし、救出運転のメッセージは、救出運転信号伝送路が複数のサブルートを含むように、１つまたは複数の中間ノードを経由してもよい。エレベータ制御通信ネットワークは、有線の通信ネットワークもしくは無線の通信ネットワークとすることができる。

エレベータ制御通信ネットワークは、ＣＡＮバスを含むことができ、救出運転信号伝送路はＣＡＮバスの一部でありうる。ＣＡＮバス規格は、明確に定義された通信プロトコルのセットを提供する。しかし、これらのプロトコルは拡張可能である。よって、ＣＡＮバスを含むエレベータ制御通信ネットワークは、救出運転通信を既存の信頼できる枠組に組み込むことができる手段を提供するという利点を有し、既存の設備が有効に利用される。

他の実施例では、エレベータ救出装置は、エレベータ制御通信ネットワークを介して低電力消費用途に電力を供給するように構成される。これにより、個々の装置に電源を備えることなく、過速度検出器などの複数の装置が救出運転時に使用可能となる。よって、救出運転のためにエレベータシステム全体で使用されるバッテリの数を少なくすることができ、信頼性、保守および費用の点で有利である。低消費電力用途は、一般にエレベータかごの移動に関連しない全ての装置、すなわち、大きな電力量を要求するエレベータ駆動装置およびエレベータブレーキを除く全ての装置とすることができる。低消費電力装置の例は、制御ユニット、センサおよび表示装置などの全ての電子装置である。

さらに他の実施例では、エレベータ救出装置は、救出運転に関係のある装置に関連しないエレベータ制御通信ネットワークのノードを停止するように構成される。これにより、通信ネットワークが救出運転に関連する構成要素に限定され、救出運転時の通信ネットワークの電力消費量を抑えることができ、バッテリの小型化が可能となる。上記停止は、ソフトウェアの制御メッセージによって実行可能である。代わりに、ハードウェアを介して実行することもでき、エレベータ制御通信ネットワークが星型トポロジーで構成されている場合は中央ノードが救出運転に関係のない装置へのリンクを切断する。

手動救出運転スイッチが操作されるまで、エレベータ救出装置がエレベータ制御通信ネットワークを救出運転信号伝送路に限定するように構成することも可能である。特定の通信ネットワークのノードの作動および停止は、適合するように構成可能であるので、非常事態の発生から手動の救出運転スイッチの操作によって起動される実際の救出運転の開始までの期間に操作パネルと救出装置との間でのみ通信を保証することにより、さらなる節電を達成できる。

他の実施例では、エレベータ救出装置は、救出運転信号伝送路を介して手動救出運転スイッチのステータスを伝送するように構成されている。これにより、救出運転の制御を救出装置で完全に実現することができ、操作パネルから救出装置に１つの情報片のみが伝送されるので、救出運転信号伝送路の通信負荷が非常に低くなる。

また他の実施例では、エレベータ救出装置は、エレベータかごのステータス、エレベータかご速度情報および／またはエレベータかご位置情報を含むステータスを判断するためのエレベータかご速度センサおよび／またはエレベータかご位置センサをさらに備える。エレベータかごステータス情報の収集により、救出制御がエレベータかごの所望の動作につながるかを確認できる。このようにして、制御ループを実現できる。しかし、正確な位置や重量などのエレベータかごの充分なステータス情報が非常事態が発生した時点で分かっていて、制御ループの必要なくエレベータかごを安全な降車位置に到達させる一連の救出運転指令が生成されてもよい。これは可能であるが、制御ループの実現は、装置の精度およびタイミングの必要条件が比較的厳密でないという利点を有する。

エレベータ救出装置は、エレベータかごのステータスをエレベータ制御通信ネットワークを介して伝送するように構成することができる。

さらに他の実施例では、エレベータ救出装置は、制御装置を含み、この制御装置は、エレベータかごのステータスおよび手動の救出運転スイッチのステータスに基づいてブレーキ制御信号を決定するように構成されている。制御装置は、制御指令の効果についてのフィードバックを受け取り、これに応じて制御信号を適合させることができる。これにより、エレベータかごの降車位置までの信頼性が高く、安全かつ効率的な移動が保証される。制御装置は、操作パネルまたは救出装置と関連して設けることができる。よって、救出運転時にエレベータ制御通信ネットワークを介して通信する装置の数が低く抑えられる。しかし、制御装置は、操作パネルや救出装置以外の位置に配置することもできる。エレベータ救出装置は、さらに、ブレーキ制御信号に応答して救出電源によって供給される電力によってブレーキを操作するように構成可能である。

また他の実施例では、制御装置は、手動の救出運転スイッチが救出運転状態に切り換えられたときに、自動的にブレーキ制御信号を決定するように構成される。よって、ブレーキの手動での係合および解除が必要ない。救出運転を実行する人は、手動の救出スイッチを一度切り換えるだけで、続く救出運転は制御アルゴリズム、例えばソフトウェアで実現される制御アルゴリズムによって実行される。制御装置は、エレベータかごに関するステータス情報に基づいて救出運転を実行することができる。このようなステータス情報は、エレベータかご速度センサおよび／またはエレベータかご位置センサによって提供されうる。

本発明で使用する救出運転という用語は、エレベータかごの非常停止から安全な降車位置への到着までの運転を意味する。さらに、通信ネットワークは、通信プロトコルによって情報交換を実行するように動作可能なものとして特徴づけることができる。アクセス機能などの通信プロトコルの一部は、通信ネットワークのノードによって実現可能である。制御装置という用語は、制御ユニットとして限定的に解するべきではない。制御目的の計算機能の容量として解するべきである。計算機能は、通信ネットワークにわたって分散させることができ、例えば、互いに通信する複数の副制御装置が通信ネットワークの異なるノードと関連して設けられていてもよい。ノードの計算機能は、制御アルゴリズムを完全にまたは部分的に実行するために使用することもできる。

他の実施例では、エレベータ救出装置は、救出装置と操作パネルとの間の連続的な情報交換を確立するように構成される。連続的な情報交換は、救出運転信号伝送路のエラーのない動作を保証するための機能チェックメッセージを含みうる。

エレベータ救出装置は、マシンルームレスエレベータシステムに設置可能である。

エレベータ救出装置に関して説明した特徴および利点は、救出運転においてエレベータかごを降車位置まで移動する方法にも適用可能である。この方法の種々の実施例に関する詳細な説明は簡略化のために省略する。

例示的な実施例を参照して本発明を説明したが、当業者であれば分かるように、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更および構成要素の代替物の使用が可能である。さらに、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、種々の改良を行うことができる。よって、本発明は、開示された特定の実施例に限定されるものではなく、独立した請求項の範囲に含まれる全ての実施例を含むものである。

Claims (24)

1. 救出運転においてエレベータかごを降車位置まで移動させるエレベータ救出システムであって、
   エレベータのブレーキ装置（４）に連結されるとともに、救出電源（２２）を含み、かつエレベータのブレーキ装置（４）の近傍に配置された救出装置（１６）と、
   手動の救出運転スイッチ（２８）を含み、かつ救出装置（１６）から遠隔に配置された操作パネル（２６）と、
   救出装置（１６）と操作パネル（２６）との間の救出運転信号伝送路（３２）と、を備えることを特徴とするエレベータ救出システム。
2. 救出運転信号伝送路（３２）は、複数のノードを含むエレベータ制御通信ネットワークの一部であることを特徴とする請求項１記載のエレベータ救出システム。
3. エレベータ制御通信ネットワーク（３４）は、ＣＡＮバスを含み、救出運転信号伝送路（３２）はＣＡＮバスの一部であることを特徴とする請求項２記載のエレベータ救出システム。
4. エレベータ制御通信ネットワーク（３４）を介して低消費電力用途に電力を供給するように構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のエレベータ救出システム。
5. 救出運転に関係のある装置に関連のないエレベータ制御通信ネットワーク（３４）のノードを停止するように構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
6. 手動の救出運転スイッチ（２８）が操作されるまで、エレベータ制御通信ネットワーク（３４）を救出運転信号伝送路（３２）に限定することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
7. 救出運転信号伝送路（３２）を介して手動の救出運転スイッチ（２８）のステータスを伝送するように設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
8. エレベータかごのステータスを確認するためにエレベータかご速度センサ（１０）および／またはエレベータかご位置センサ（１２）をさらに備え、前記ステータスは、エレベータかご速度情報および／またはエレベータかご位置情報であ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救出システム。
9. エレベータ制御通信ネットワーク（３４）を介してエレベータかごのステータスを伝送するように構成されていることを特徴とする請求項８記載のエレベータ救出システム。
10. 制御装置（２７）をさらに備え、この制御装置（２７）は、エレベータかごのステータスおよび手動の救出運転スイッチ（２８）のステータスに基づいてブレーキ制御信号を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
11. 制御装置（２７）は、操作パネル（２６）または救出装置（１６）と関連して設けられていることを特徴とする請求項１０記載のエレベータ救出システム。
12. ブレーキ制御信号に応答して、救出電源（２２）から供給される電力によってブレーキ（４）を動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のエレベータ救出システム。
13. 制御装置（２７）は、手動の救出運転スイッチ（２８）が救出運転状態に切り換えられたときに、ブレーキ制御信号を自動的に決定するように構成されていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
14. 救出装置（１６）と操作パネル（２６）との間で連続的な情報交換を確立するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
15. 連続的な情報交換は、救出運転信号伝送路（３２）のエラーのない運転を保証する機能チェックメッセージを含むことを特徴とする請求項１４記載のエレベータ救出システム。
16. 救出電源（２２）は、救出運転時にエレベータ救出システムで要求される電力を供給するように設けられていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
17. 操作パネル（２６）は、操作パネル電源（３０）を含み、救出電源（２２）と操作パネル電源（３０）は、救出運転時にエレベータ救出システムで要求される電力を共同で供給するように設けられていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のエレベータ救出システム。
18. 請求項１〜１７のいずれかに記載のエレベータ救出システムを含むことを特徴とするマシンルームレスエレベータシステム。
19. 救出運転においてエレベータかごを降車位置に移動させる方法であって、
    救出装置（１６）と操作パネル（２６）との間に救出運転信号伝送路を確立することを含み、
    救出装置（１６）は、エレベータのブレーキ装置（４）に連結されているとともに、救出電源（２２）を含み、かつエレベータのブレーキ装置（４）の近傍に配置されており、
    操作パネル（２６）は、手動の救出運転スイッチ（２８）を含み、かつ救出装置（１６）から遠隔に配置されており、
    手動の救出運転スイッチ（２８）から救出運転開始指令を示す信号を受信したことに応答して救出運転を開始することを含むことを特徴とする方法。
20. 救出運転信号伝送路（３２）は、複数のノードを含むエレベータ制御通信ネットワーク（３４）の一部であることを特徴とする請求項１９記載の方法。
21. 救出運転の実行のためにブレーキ制御信号を生成することをさらに含み、ブレーキ制御信号の生成は、救出運転開始指令を示す手動の救出運転スイッチ（２８）からの信号を受信した後で制御装置（２７）によって自動的に行われることを特徴とする請求項１９または２０に記載の方法。
22. 制御装置は、エレベータ制御通信ネットワークに接続されていることを特徴とする請求項２１記載の方法。
23. ブレーキ制御信号の生成は、救出アルゴリズムに従って行われ、救出アルゴリズムは、エレベータのエレベータかごのステータスに応じて決まることを特徴とする請求項２１または２２に記載の方法。
24. ブレーキ制御信号の生成は、救出アルゴリズムに従って行われ、救出アルゴリズムは、エレベータかご位置と安全な降車位置との間の距離に応じて決まることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれかに記載の方法。

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