(57)【要約】エレベータ安全チェーンは、複数の受動的無線周波数識別装置（ＲＦＩＤｓ）（１５−１８，２２，３４−３６および６３）を含み、これらの無線周波数識別装置はそれぞれ昇降路ドアロック、上限昇降路リミット、下限昇降路リミット、超過速度検知、かごドアロック、緊急停止スイッチ、および点検スイッチ、に関連している。ＲＦＩＤは、かごコールボタン（３４）やホールコールボタン（１４，１９）に関連してもよい。ＲＦＩＤは、ＲＦＩＤの応答能力を無効にする周波数判断回路（４０，４１）内のスイッチ（４３，４４）や応答周波数を変更するスイッチ（４８）を有してもよい。ＲＦＩＤは、隣接する磁気リラクタンス（５１，６２，７１）の有無によって、安全または非安全状態、またはコール要求を感知してもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの複数の安全関係パラメーターの状態をモニターするためのエレベータ安全チェーンであって、前記パラメーターは、昇降路ドアロック、かごドアロック、上限リミット、下限リミット、緊急停止スイッチ、点検スイッチ、および超過速度センサーのうち少なくともひとつを含み、前記エレベータ安全チェーンは、
問い合わせ信号を送信し、かつ、該問い合わせ信号の応答を受信する少なくともひとつのトランシーバー（２３，２６，２７）と、
前記パラメーターのうち対応するパラメーターと関連する少なくともひとつの受動的無線周波数識別装置（２２，３３，３５，３６）（ＲＦＩＤ）と、を有し、
前記ＲＦＩＤの周波数判断回路（４０，４１，４３，４４，４７，４８）は前記対応するパラメーターに関連し、前記対応するパラメーターの状態が安全であるときには前記トランシーバーからの問い合わせ信号に対して安全状態を示す送信応答を付与し、前記対応するパラメーターの状態が安全でないときには安全状態の前記表示を付与しない機能を持つことを特徴とする安全チェーン。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤは前記対応するパラメーターの状態に応答して開放したり閉鎖したりするスイッチ（４４，４８）を含み、かつ、前記スイッチは前記ＲＦＩＤの周波数判断回路（４０，４１）に関連し、前記対応するパラメーターの状態が安全であることを示す位置に前記スイッチがあるときには、周波数判断の結果が安全状態を示す送信応答となるようにすることを特徴とする請求項１記載の安全チェーン。
【請求項３】
前記スイッチ（４３，４８）は前記周波数判断回路の周波数判断要素（４０，４１，４７）と直列に接続されていることを特徴とする請求項２記載の安全チェーン。
【請求項４】
前記スイッチ（４４）は、前記周波数判断回路の周波数判断要素（４０，４１）と並列に接続されていることを特徴とする請求項２記載の安全チェーン。
【請求項５】
補助周波数判断要素（４７）をさらに有し、かつ、
前記スイッチ（４８）は前記補助周波数判断要素を前記周波数判断回路に接続する
ことを特徴とする請求項２記載の安全チェーン。
【請求項６】
前記周波数判断回路（４０，４１）は、前記ＲＦＩＤに隣接した、磁気リラクタンスを有する構造に応答するものであり、
その位置によって前記対応するパラメーターの状態を示す磁気リラクタンスを有する構造（５１，７１）をさらに備え、かつ、前記ＲＦＩＤのすぐ隣りにある前記構造が存在するか否かによって前記周波数判断回路の周波数を変更して前記パラメーターの安全または非安全状態が判断されることを特徴とする請求項１記載のエレベータの安全チェーン。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤ（１７）に隣接した前記構造（７１）の存在が安全状態を示すことを特徴とする請求項６記載の安全チェーン。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤ（１８）に隣接した、磁気リラクタンンスを有する前記構造（７１）の存在が非安全状態を示すことを特徴とする請求項６記載の安全チェーン。
【請求項９】
かごコールボタンおよびホールコールボタンのうちの少なくともひとつをモニターするエレベータコールシステムであって、
問い合わせ信号を送信し、かつ、該問い合わせ信号の応答を受信する少なくともひとつのトランシーバー（２３，２６，２７）と、
前記コールボタンのうち対応するコールボタンと関連する少なくともひとつの受動的無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）（１４，１９，３４）と、を有し、
前記ＲＦＩＤの周波数判断回路（４０，４１，４３，４４，４７，４８）は前記対応するコールボタンに関連し、前記対応するボタンが作動しているときには前記トランシーバーからの問い合わせ信号に対してボタンが作動していることを示す送信応答を付与し、前記対応するボタンが作動していないときにはボタンが作動していることを示す前記表示を付与しない機能を有することを特徴とするエレベータコールシステム。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤは前記対応するボタンによって操作されるスイッチ（４４，４８）を含み、かつ、前記スイッチは前記ＲＦＩＤの周波数判断回路（４０，４１，４７）と関連し、前記スイッチが前記対応するボタンが作動していることを示す位置にあるとき、周波数判断の結果がコール要求を示す送信応答となるようにすることを特徴とする請求項９記載の安全チェーン。
【請求項１１】
前記スイッチ（４３，４８）は前記周波数判断回路の周波数判断要素（４０，４１，４７）と直列に接続されていることを特徴とする請求項１０記載の安全チェーン。
【請求項１２】
前記スイッチ（４４）は前記周波数判断回路の周波数判断要素（４０，４１）と並列に接続されていることを特徴とする請求項１０記載の安全チェーン。
【請求項１３】
補助周波数判断要素（４７）をさらに備え、かつ、
前記スイッチ（４８）は前記補助周波数判断要素を前記周波数判断回路（４０，４１）に接続することを特徴とする請求項１０記載の安全チェーン。
【請求項１４】
前記周波数判断回路は前記ＲＦＩＤに隣接した、磁気リラクタンスを有する構造に応答するものであり、
前記対応するボタンによってその位置が決定される磁気リラクタンスを有する構造をさらに備え、前記ＲＦＩＤのすぐ隣にある前記構造が存在するか否かによって前記周波数判断回路の周波数を変更することで前記ボタンの作動または非作動状態を示すことを特徴とする請求項９記載のエレベータの安全チェーン。
【請求項１５】
前記ＲＦＩＤに隣接した前記構造の存在がコール要求を示す請求項６記載の安全チェーン。
【請求項１６】
エレベータの複数の安全関係パラメーターの状態をモニターするための安全チェーンを含むエレベータシステムであって、前記パラメーターは、昇降路ドアロック、かごドアロック、上限リミット、下限リミット、緊急停止スイッチ、点検スイッチ、および超過速度センサーのうち少なくともひとつを含み、前記エレベータシステムはまた、かごコールボタンおよびホールコールボタンの少なくともひとつをモニターし、
問い合わせ信号を送信し、かつ、該問い合わせ信号の応答を受信する少なくともひとつのトランシーバー（２３，２６，２７）と、
前記パラメーターのうち対応するパラメーターと関連する少なくともひとつの受動的無線周波数識別装置（安全ＲＦＩＤ）（２２，３３，３５，３６）と、を有し、
前記安全ＲＦＩＤの周波数判断回路（４０，４１，４３，４４，４７，４８）は前記対応するパラメーターと関連し、前記対応するパラメーターの状態が安全であるときには前記トランシーバーからの問い合わせ信号に対して安全状態を示す送信応答を付与し、前記対応するパラメーターの状態が安全でないときには安全状態の前記表示を付与しない機能を有し、かつ、
前記コールボタンのうち対応するコールボタンと関連する少なくともひとつの受動的無線周波数識別装置（コールＲＦＩＤ）（１４，１９，３４）を有し、
前記コールＲＦＩＤの周波数判断回路は前記対応するコールボタンに関連し、前記対応するボタンが作動しているときには前記トランシーバーからの問い合わせ信号に対してボタンが作動していることを示す送信応答を付与し、前記対応するボタンが作動していないときにはボタンが作動していることを示す前記表示を付与しない機能を有することを特徴とするエレベータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータのモニターされる安全関係のパラメーターの状況または状態が、問い合わせを受けた受動的なＲＦＩＤからワイヤレス通信によって伝達される、エレベータの安全チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、事実上すべてのエレベータにおける安全チェーンは、一連のスイッチからなり、スイッチのすべてが、安全チェーン全体が閉じた導電回路となるように構成されて（閉鎖されて）いるものであり、さもなければエレベータが作動しないようになっている。従来、エレベータ安全チェーンは、複数の独立スイッチからなり、各独立スイッチは、パラメーターが安全状態のときに一対の回路を接続し、かつ、パラメーターが安全状態でなくなったときは安全チェーン内の少なくともひとつの回路を切断する可動接点を有する。安全チェーン内のスイッチの例としては、昇降路ドアのロックスイッチ、エレベータドアスイッチ、緊急停止スイッチ、かご室天井上の点検スイッチ、上限および下限の昇降路リミットスイッチ、および超過速度スイッチなどが挙げられる。各種のスイッチは配線によって相互接続されるが、配線はワイヤーおよび経路（conduits）のサイズおよび配置に関して各地域の法規制に従わなければならない。また、一旦、安全チェーンを構築するために建物に配線をしてしまうと、埋め込まれた配線のために、建物の構成や、乗場の設計を変更することは困難である。エレベータドアロックスイッチおよび昇降路ドアロックスイッチは、エレベータドアおよび昇降路ドアにそれぞれ取り付けられるので、場合よっては、かご室か建物のいずれかに柔軟な配線によって接続されている。
【０００３】
配線で接続された独立スイッチの安全チェーンにおける前記および他の欠点を克服するために、エレベータシステムのためのワイヤレス安全チェーンが、２００１年７月５日に出願された米国特許出願第０９／８９９，４００号に開示されている。この安全チェーンでは、エレベータの安全に関する各パラメーターは、トランシーバーなどのワイヤレス通信手段に関するセンサーを有し、モニターされるパラメーターが安全でなくなったとき、センサーの状態によってトランシーバーがオフにされる。エレベータ制御装置に関連するマスタートランシーバーは、トークン信号を第一のトランシーバーに送信し、第一のトランシーバーはそれを次のトランシーバーに送信し、また次も同様に行われる。いずれかのパラメーターが非安全状態（an unsafe condition）であれば、必ずしも、トークン信号は安全チェーンのワイヤレス通信手段すべてに送信されるのではなく、マスタートランシーバーに戻される。これによって制御装置は非安全状態にあることを知る。トランシーバーの電源は、建物電源の配線、受動バッテリー、もしくはエレベータかごに設けられた充電式回路などの誘導結合により充電されたバッテリーシステム、によって供給されても良い。電源用に供給された配線は安全チェーンスイッチを相互連結する配線と同様邪魔なものであるので、配線で接続された電源を使用することは、ワイヤレスシステムの利点をなくすこととなる。バッテリーの運転には、保守整備やコストが大幅にかかり、また環境への影響もある。誘導結合充電式システムは複雑で、信頼性にかける。
【０００４】
前述の分析は、かごのコールボタンにも乗場のコールボタンにも当てはまる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、配線で接続された電源やバッテリーのいずれにも頼ることのない受動的な構成部品を有する安全チェーンであって、非安全状態の感知が関連トランシーバーと一体であってもよく、フレキシビリティ（自由度）の向上、低コスト、および低保守費を可能にし、低いコストで容易にアップグレード可能な安全チェーンを提供することである。他の目的は、エレベータサービスコールの改善された通信、エレベータサービスコールの一体化したワイヤレス通信、およびエレベータサービスコールの簡易な受動的通信を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、エレベータ安全チェーンによってモニターされた各種の状態に関連し、かつ、コールボタンに関連するトランシーバーは受動的なものであり、たとえば、無線周波数識別装置（radio frequency identification devices，ＲＦＩＤｓ）からなる。さらに本発明によれば、エレベータの非安全状態の存在によって開放するスイッチは、関連する受動的なトランシーバーに直接接続されても、あるいは該トランシーバーに組み込まれてもよい。さらに本発明によれば、非安全状態の感知は受動トランシーバーの一体型部分であってもよい。一例としては、エレベータの隣接する構造部（たとえばドア部品）を使用し、受動トランシーバーの周波数判断回路を同調または離調し、対応するエレベータパラメーターの安全または非安全状態を伝達する。
【０００７】
よく知られているように、ＲＦＩＤは、受信した電磁エネルギーによって動力が供給され、固有の周波数の信号にのみ応答してもよいし、個々のＲＦＩＤに対して特有のアドレスを有する共通の周波数信号に応答してもよい。ＲＦＩＤは、信号を送信することにより応答し、該信号はそのアドレスを含み、この場合、安全チェーンまたはコールボタンの関連パラメーターの状態を含む。アドレスが適切でない場合、ＲＦＩＤの周波数は、応答の発信源を識別する。
【０００８】
本発明の他の目的、特徴および利点は、実施例についての以下の詳細な説明や実施例を示す添付図面を参照すれば、明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、エレベータシステムの昇降路１１は、複数の昇降路ドア１２，１３を含む。これらは乗場ごとに一セット１２，１３になっている。各セットは、対応する昇降路ドアロックに関連するＲＦＩＤなどの受動トランスミッター１５を有する。ドアロックの状態は安全チェーンの一部であり、いずれかの昇降路ドアがロックされていない場合、エレベータ安全チェーンは機能しない。さらに、各乗場は、関連トランシーバー１４を有した上りコールボタンおよび関連トランシーバー１９を有した下りコールボタンのいずれかまたは両方を有する。また、昇降路には、上限リミットスイッチに関連する複数のトランシーバー１６および下限リミットスイッチに関連する複数のトランシーバー１７，１８がその内側に配置されている。この実施例では、エレベータシステムの機械室２０内には、エレベータの超過速度検知が対応する受動トランスミッター２２を有する。トランシーバー２３は、エレベータかご制御装置２４と配線によって繋がれており、エレベータシステム内の他のトランシーバーおよび受動トランスミッターと通信する。たとえば、トランシーバー２６は、固有の周波数の信号、または固有のアドレスコードを有する信号を送出することによって最下層の３つのフロアの昇降路ドアの状態を問い合わせ、対応する受動トランスミッター１５のひとつによって反映されるように各関連ドアロックの状況を連続して問い合わせる。同様に、トランシーバー２６は、前記下限リミットスイッチに関連する受動トランスミッター１７，１８に問い合わせる。トランシーバー２７は、上層の３つのフロアの昇降路ドアロックに関連する受動トランスミッター１５に問い合わせ、受動トランスミッター１６に問い合わせて、上限リミットの状態の表示を付与する。トランシーバー２３は、昇降路内の各種の受動トランスミッターの応答を示すトランシーバー２６，２７からの通信を受ける。トランシーバー２３はまた、受動トランスミッター２２に問い合わせて関連する超過速度センサーの状態を判断する。建物内のフロアの数に応じて、トランシーバー２６，２７などの補助（additional）トランシーバーが昇降路内のトランシーバー１５すべての範囲内にあるように設けられてもよい。
【００１０】
図２では、エレベータかご３０は、一対のドア３０，３２と、かごドアロックスイッチに関連するＲＦＩＤ３３と、を有する。エレベータかご３０はまた、関連ＲＦＩＤ３４による複数のかごコールボタンと、関連ＲＦＩＤ３５による緊急停止スイッチとを有する。知られているように、かご室の天井には点検スイッチおよび、この実施例の場合、これに関連するＲＦＩＤ３６がある。ＲＦＩＤ３３〜３６は、トランシーバー２３，２６，２７のいずれかによって問い合わせられる。説明のため図示していないが、エレベータ内には安全チェーン内でモニターされる他の状態もある。
【００１１】
ＲＦＩＤは、エレベータ安全関係のパラメーターの状態を示すように様々な方法で構成されてもよい。図３および図４に最も簡単なものが示されており、キャパシター４０およびインダクタ４１を含む周波数判断ＲＦループがスイッチ４３によって開かれるか（図３）、スイッチ４４によって短絡されている（図４）。これらの構成ではいずれも、ＲＦＩＤは全く応答しないようになる。また、図５に示されたように、ＲＦＩＤは、一方は安全状態を示しおよび他方は非安全状態を示すふたつの異なる応答を生成するように構成されてもよい。ここでは、補助キャパシター４７がスイッチ４８と直列に接続され、それらはキャパシター４０とインダクタ４１と並列に接続されている。状態が安全である場合、キャパシター４７は、回路内にあり、ＲＦＩＤを第一の周波数で応答するようにしている。しかし、状態が非安全になると、スイッチ４８は開き、キャパシター４７は回路から外れる。そして、非安全状態を示す別の周波数で応答するようになる。このような両方の応答を利用することによって、制御装置は非安全状態を感知する特有のＲＦＩＤを識別できるようになり、これは、スイッチが開いたという表示を付与せず、よって故障の内容の表示も付与することもない従来の直列スイッチ安全チェーンとは対照的である。図３ないし図５の実施例では、スイッチは、モニターされている状態に応答するように配置され、ＲＦＩＤはそのすぐ隣に配置されなければならない。スイッチおよび配線は周波数判断ループ内に収容される。
【００１２】
応答の別の形態が図７に図示されている。ここでは、キャパシター４０およびインダクタ４１は、図６に示されるように磁気リラクタンス（magnetic reluctance）を有する構造５１にＲＦＩＤが隣接しているときにはある状態を示し、また、図７に示されるように磁気リラクタンスが隣接していないときには別の周波数を有するようにしてもよい。これは、安全状態である磁気リラクタンス５１の存在を感知するため、又は、非安全状態の磁気リラクタンス５１の存在を感知するためのいずれにも利用できる。前者は昇降路ドアスイッチとして例示され、この昇降路ドアスイッチの一部が図８に示されている。ここでは、ロック縁５３（ロッキングリップ）が出入口のヘッダー５４に固定されている。ロッキング部材５５は昇降路ドア５６に設けられている。リップ５９は、図８に示されるように、縁５３と係合し、接点部６２（通常、昇降路ドアロックスイッチ上の２つの端子間の接続を行い、ドアロックが係合されたことを示す）は、図６に示されるように、関連するＲＦＩＤ６３に隣接して周波数判断ループの同調を行い、安全を示す応答を付与する。しかしながら、部分６２がＲＦＩＤ６３のすぐ近くにない場合は、状況は図７に示すようになり、応答は存在しないか、或いは非安全状態を示すものとなる。
【００１３】
図９に図示されるように、逆の状況が取得されてもよい。ここでは、下限リミットスイッチ１７，１８はブラケット６８によってレール６７に取り付けられたフレーム６６上に配設した形で示されている。周知のカム７１がブラケット７２によってスタイル７４に設けられ、スタイル７４は公知のように、エレベータプラットフォームの縦方向に伸びるメインフレームからなる。図面から分かるように、エレベータが昇降路の底部に近づいてくると、図６に図示されるように、前記カム７１はスイッチ１７に隣接し、周波数判断回路を離調するようにさせるか、ＲＦＩＤ１７からの応答をなくしたり、使用しているプロトコルによっては、非安全状態を示す応答を発生させたりする。もちろん、エレベータが昇降路内で下方にむかうと、カム７１は補助なＲＦＩＤ１８のどれかに隣接するので、昇降路内のエレベータかごの位置によって連続的に非安全状態の表示を付与する。これによって、磁気リラクタンスによる周波数判断回路の変更は、リラクタンスの存在が安全状態（図８）または非安全状態（図９）を示すように用いられる。
【００１４】
各コールボタンは、ＲＦＩＤ周波数判断回路（図３〜図５）に組み込まれた乗客が作動するボタンスイッチを有するか、リラクタンス（図６および図７）を有する乗客が操作する部材を有する。コールが登録されたことを示すボタン照明を有するシステムにおいては、照明は通常建物の電源に配線されており、ＲＦＩＤはＲＦＩＤに送信されたコール確認信号に応答して固体スイッチ（ソリッドステートスイッチ）を介して上記電源に接続する。問い合わせは５ＨＺや１０ＨＺなどの繰り返し周波数となっており、２００ｍｓｅｃないし５００ｍｓｅｃのような短いボタン作動と十分一致する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用したエレベータの昇降路および機械室の簡略化した正面図である。
【図２】本発明を適用したエレベータかごの簡略化した正面図である。
【図３】本発明が実施される受動トランシーバー同調回路の簡略化した回路図である。
【図４】本発明が実施される受動トランシーバー同調回路の簡略化した回路図である。
【図５】本発明が実施される受動トランシーバー同調回路の簡略化した回路図である。
【図６】本発明が実施される受動トランシーバー同調回路の簡略化した回路図である。
【図７】本発明が実施される受動トランシーバー同調回路の簡略化した回路図である。
【図８】図８は、本発明の受動トランスミッターが安全関係構造要素に隣接するときどのように同調されるかを図示した、昇降路ドアロックの部分側面図である。
【図９】図９は、本発明の受動トランシーバーが安全関係構造要素に隣接するときどのように離調されるかを図示した、エレベータリミットの簡略化した部分側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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