(57)【要約】【課題】診断運転中のセンサデータを適切なタイミングで効率的に収集して正確な故障診断を行う。【解決手段】エレベータ設備内の故障診断対象機器に設置され、上記故障診断対象機器の故障診断に必要なデータを計測する無線通信可能なセンサ端末５と、このセンサ端末５に無線接続し、上記センサ端末からデータを収集して保管する無線基地局３とを備える。  センサ端末５は、診断運転に伴う計測開始要求を受けて計測を開始し、実際に診断運転が開始される状態になった時点で計測開始条件が整ったことを示すメッセージを送信する機能を有する。無線基地局３は、上記メッセージに従ってセンサ端末３から収集したデータを保管し、所定のタイミングでその保管したデータをセンタサーバ１に送信する。【選択図】図１
2013193854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ設備内の故障診断対象機器に設置され、上記故障診断対象機器の故障診断に必要なデータを計測する無線通信可能なセンサ端末と、
このセンサ端末に無線接続し、上記センサ端末からデータを収集して保管する無線基地局とを備え、
上記センサ端末は、
診断運転に伴う計測開始要求を受けて計測を開始し、実際に診断運転が開始される状態になった時点で計測開始条件が整ったことを示すメッセージを送信する機能を有し、
上記無線基地局は、
上記メッセージに従って上記センサ端末から収集したデータを保管し、所定のタイミングでその保管したデータを外部に送信することを特徴とするエレベータの無線センサ計測システム。
【請求項２】
上記センサ端末は、
計測開始を判断するためのセンサとして加速度センサを有し、この加速度センサによって乗りかごの昇降動作が検出されたときに計測開始と判断することを特徴とする請求項１記載のエレベータの無線センサ計測システム。
【請求項３】
上記センサ端末は、
計測開始を判断するためのセンサとして照度センサを有し、この照度センサによって乗りかご内の照明の消灯が検出されたときに計測開始と判断することを特徴とする請求項１記載のエレベータの無線センサ計測システム。
【請求項４】
上記無線基地局は、
診断運転が中断されたときに、保管中のデータを破棄すると共に上記センサ端末から上記メッセージが再度送られてくるまでの間、データ保管を中止することを特徴とする請求項１記載のエレベータの無線センサ計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、故障診断に必要なデータを無線にして収集するエレベータの無線センサ計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線センサ計測システムでは、エレベータの各箇所に設置された複数のセンサ（加速度センサ・温度センサ・騒音センサなど）のデータを無線により収集して、エレベータの点検を効率化している。
【０００３】
有線方式によるデータ収集では、エレベータの形や駆動方式の違いなどにより使用するセンサや取り付け位置などを変更する必要がある。これに対し、無線方式では、センサの追加や設置の自由度が向上する。また、センサ端末（無線機能を備えたセンサ）を無線によりコントロールできるため、遠隔での計測処理が可能である。さらに、無線を用いることでエレベータ毎に中継装置を設置する必要がなく、基地局の電波範囲内であれば、複数台のエレベータのデータをまとめて収集することが可能である。
【０００４】
ここで、エレベータの故障診断を無線ネットワークを通じて行うシステムでは、診断運転中に運転指令と連動したデータ収集が必要となる。診断運転中は、乗りかご内の照明を消灯させ、無人の状態で乗りかごを各階に低速で移動させて、その間に各センサにて計測されたデータを収集する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２５７８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、無線方式によるデータ収集では、無線ネットワークを経由して指令やデータが転送されるため、診断運転とデータ収集とのタイミングにズレが生じ易い。エレベータの運転スピードから考えると、正確なデータ収集のための信号差は２００mＳ以下に抑える必要があるが、無線方式では各装置間でのやり取りがあるため、この値を守ることは難しい。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、診断運転中のセンサデータを適切なタイミングで効率的に収集して正確な故障診断を行うことのできるエレベータの無線センサ計測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係るエレベータの無線センサ計測システムは、エレベータ設備内の故障診断対象機器に設置され、上記故障診断対象機器の故障診断に必要なデータを計測する無線通信可能なセンサ端末と、このセンサ端末に無線接続し、上記センサ端末からデータを収集して保管する無線基地局とを備える。
【０００９】
上記センサ端末は、診断運転に伴う計測開始要求を受けて計測を開始し、実際に診断運転が開始される状態になった時点で計測開始条件が整ったことを示すメッセージを送信する機能を有する。
【００１０】
上記無線基地局は、上記メッセージに従って上記センサ端末から収集したデータを保管し、所定のタイミングでその保管したデータを外部に送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は第１の実施形態に係るエレベータの無線センサ計測システムの全体構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は同実施形態における無線センサ計測システムの無線基地局の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図３は同実施形態における無線センサ計測システムのセンサ端末の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図４は同実施形態における無線センサ計測システムのデータ計測手順を説明するためのシーケンス図である。
【図５】図５は第２の実施形態に係るエレベータの無線センサ計測システムの全体構成を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るエレベータの無線センサ計測システムの全体構成を模式的に示した図である。
【００１４】
本実施形態における無線センサ計測システムは、主としてセンタサーバ１と、監視装置２と、無線基地局３と、複数のセンサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、計測開始判断用のセンサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、制御装置６とで構成される。
【００１５】
センタサーバ１は、ルータ９、ＨＵＢ７を介して監視装置２に接続されている。監視装置２は、エレベータの運転動作を監視するための装置であり、接続装置８を介して制御装置６に接続されている。
【００１６】
センタサーバ１から出力されたデータ要求などの指令情報は、監視装置２を介して無線基地局３に送られる。無線基地局３は、監視装置２を介して指令情報を受け取ると、センサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに無線接続して指令情報を伝達する。
【００１７】
センサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、無線通信機能を備えたセンサであり、エレベータ設備内の故障診断対象機器に設置される。エレベータ設備内の故障診断対象機器とは、具体的にはエレベータの乗りかご１０１、カウンタウェイト１０２、巻上機１０３、さらに制御装置６などを含む。
【００１８】
エレベータの乗りかご１０１は、巻上機１０３に架設されたロープ１０４の一端に連結されている。ロープ１０４の他端には「吊り合い錘」と呼ばれるカウンタウェイト１０２が連結されている。巻上機１０３が駆動されると、乗りかご１０１とカウンタウェイト１０２がロープ１０４を介して昇降路内を上下に昇降動作する。また、制御装置６は、巻上機１０３の駆動制御など、エレベータ全体の制御を行うメインコントローラとして存在する。
【００１９】
本実施形態では、乗りかご１０１にセンサ端末４ａ、カウンタウェイト１０２にセンサ端末４ｂ、巻上機１０３にセンサ端末４ｃが設置されている。また、制御装置６にセンサ端末４ｄが設置されている。
【００２０】
センサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれに計測用のセンサが内蔵されている。センサ種類としては、例えば温度センサ、加速度センサ、音センサ、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどがあり、機器の故障診断の内容に応じて適宜使い分けられる。
【００２１】
なお、図１の例では、１つの故障診断対象機器に１つのセンサしか設置されていないが、１つの故障診断対象機器に複数種類のセンサが設置されていても良い。
【００２２】
また、乗りかご１０１に設置されたセンサ端末４ａには、診断運転に伴うデータ計測の開始タイミングを判断するための計測開始判断用のセンサ５ａが接続されている。計測開始判断用のセンサ５ａとしては、例えば加速度センサや照度センサなどである。加速度センサでは、診断運転により乗りかご１０１が昇降動作を開始したことを縦方向に発生する加速度の変化から検出できる。照度センサでは、診断運転時に乗りかご１０１内の照明が消灯されたことを計測開始の条件として検出できる。
【００２３】
センサ端末４ａは、この計測開始判断用のセンサ５ａによってデータ計測の開始タイミングを判断すると、計測開始条件が整ったことを示すメッセージを送信する。他のセンサ端末４ｂ，４ｃ，４ｄについても同様であり、計測開始判断用のセンサ５ｂ，５ｃ，５ｄが接続されており、それぞれにデータ計測の開始タイミングを判断して、計測開始条件が整ったことを示すメッセージを送信する機能を有する。
【００２４】
無線基地局３は、センサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから送られてきたセンサデータ（計測データ）を保管しておき、所定のタイミングで監視装置２を介してセンタサーバ１に送る。センタサーバ１は、無線基地局３から送られてきたセンサデータを元に表示・データ保管・分析などを行う。また、動作音などのセンサデータはセンタサーバ１内に蓄えられる。
【００２５】
次に、本システムを構成する各装置の構成について詳しく説明する。
【００２６】
（無線基地局内部構成）
図２は本システムの無線基地局３の内部構成を示すブロック図である。無線基地局３は、センタサーバ１とセンサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間に介在された中継装置として役割を担う。
【００２７】
図２に示すように、無線基地局３は、ＣＰＵ３１、通信インタフェース３２、プログラムＲＯＭ３３、データ保管ＲＯＭ３４、ワークＲＡＭ３５、リアルタイマ３６、無線インタフェース３７を備える。
【００２８】
ＣＰＵ３１は、プログラムＲＯＭ３３に予め記憶されたプログラムに従って動作する。ＣＰＵ３１は、通信インタフェース３２を通じて受信したセンタサーバ１の指令に従って各処理を実行する。例えば時刻設定指令であれば、ＣＰＵ３１は、センタサーバ１から送られてきた時刻データの値を内部のリアルタイマ３６にセットする。さらに、内部に複数個ある無線インタフェース３７を通じてセンサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対し時刻設定指令を同時に伝達する。
【００２９】
ＣＰＵ３１は、無線インタフェース３７を通じてセンサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから設定終了通知を受け取った後、通信インタフェース３２に接続された監視装置２を通じセンタサーバ１にその設定終了通知を送る。無線インタフェース３７からＣＰＵ３１には、無線接続開始を即座に通知するための割り込み信号線が接続されている。
【００３０】
センサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから動作音などのセンサデータが送られて来ると、無線基地局３は、そのセンサデータをワークＲＡＭ３５に一旦格納した後、データ保管ＲＯＭ３４で保管する。無線基地局３は、保管処理終了後に通信インタフェース３２に接続された監視装置２を通じてセンタサーバ１に収集終了を通知する。その後、センタサーバ１はデータ送信指令を出力し、必要なセンサデータを無線基地局３のデータ保管ＲＯＭ３４から取り出す。
【００３１】
なお、監視装置２には、主制御ＣＰＵ２１が設けられている。この主制御ＣＰＵ２１は、センタサーバ１と無線基地局３との間のデータ転送処理、制御装置６と無線基地局３との間のデータの転送処理などを行う。
【００３２】
（センサ端末内部構成）
図３は本システムのセンサ端末４の内部構成を示すブロック図である。なお、図３では、複数のセンサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの１つを代表してセンサ端末４として示す。
【００３３】
センサ端末４は、制御ＣＰＵ４１、電源回路４２、電池４３、無線インタフェース４４、リアルタイマ４５、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４７、センサＩＦ（センサインタフェース）４８、センサＩＦ（センサインタフェース）４９を備える。
【００３４】
制御ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４６に予め記憶された制御プログラムに従って動作する。無線インタフェース４４から制御ＣＰＵ４１に対して割り込み信号線が接続されており、無線接続開始時などに即座に状況の通知を可能としている。
【００３５】
制御ＣＰＵ４１は、無線インタフェース４４からの動作指令を受けて各処理を実行する。例えば、時刻設定指令であれば、時刻設定指令と共に送られて来た時刻データをリアルタイマ４５に設定する。そして、制御ＣＰＵ４１は、無線インタフェース４４を介して無線基地局３に時刻設定の完了通知を送る。
【００３６】
また、無線インタフェース４４からデータ収集指令が来た場合は、制御ＣＰＵ４１もデータ収集動作を行う。データ収集動作においては、センサＩＦ４８，４９を介して入力されたセンサデータを一旦ＲＡＭ４７に保管した後、無線インタフェース４４を介して無線基地局３に送る。
【００３７】
なお、図３の例では、センサＩＦ４８に計測用のセンサ４０として集音センサ（マイク）が接続され、さらに、センサＩＦ４９に計測開始判断用のセンサ５として加速度センサが接続された構成が示されている。
【００３８】
次に、本システムの動作について詳しく説明する。  
図４は本システムのデータ計測手順を説明するためのシーケンス図である。
【００３９】
いま、通常運転モードから診断運転モードに切り替えられた場合を想定する。診断運転モードでは、エレベータの乗りかご１０１内の照明が消灯され、乗りかご１０１が無人の状態で基準階から各階を順に低速で移動する。
【００４０】
診断運転モードに切り替えられると、制御装置６から診断運転開始の通知が接続装置８を介して監視装置２に送られてくる（ステップＳ１１）。監視装置２では、この通知を受け取ると、無線基地局３に対し計測開始要求を送信すると共に（ステップＳ１２）、接続装置８を介して応答メッセージを制御装置６に返す（ステップＳ１３）。
【００４１】
無線基地局３では、監視装置２から計測開始要求を受信すると、センサ端末４との無線接続を実施して通信可能状態にする（ステップＳ１４）。そして、無線基地局３からセンサ端末４に対し、計測開始メッセージを送信する（ステップＳ１５）。
【００４２】
センサ端末４からは無線基地局３に対し計測開始応答メッセージを返す（ステップＳ１６）。これを受けて無線基地局３からは監視装置２に対し計測開始ＯＫの応答メッセージを返す（ステップＳ１７）。
【００４３】
ここで、計測開始要求に伴い、センサ端末４からは計測用のセンサ４０によって計測されたデータが定期的に無線基地局３に送信される。ただし、このときは制御装置６から診断運転の開始指令が来ただけで、実際には乗りかご１０１が基準階にスタンバイしていないなど、まだ診断運転の準備ができていない状態である。したがって、無線基地局３では、この間にセンサ端末４から送られて来たセンサデータ（計測データ）は内部に保管しないで破棄する（ステップＳ１８）。
【００４４】
その後、乗りかご１０１が基準階に到達し、診断運転が開始される状態になると、制御装置６から計測開始始指令が接続装置８を介して監視装置２に送信される（ステップＳ１９）。監視装置２では、この指令を受けて保管開始要求を無線基地局３に伝え（ステップＳ２０）、応答メッセージを監視装置２に返す（ステップＳ２１）。
【００４５】
一方、センサ端末４からは計測開始条件が整ったことを示すメッセージが無線基地局３に送られる。無線基地局３では、このメッセージを受信することにより保管可能状態になったと判断し、センサ端末４から受信したセンサデータの保管を開始する（ステップＳ２２）。
【００４６】
このように、センサ端末４から計測開始条件が整ったことを示すメッセージが無線基地局３に送信されるので、制御装置６からの指令がネットワークを介して監視装置２、無線基地局３に伝達されるまでに遅れが生じていても、無線基地局３では、上記メッセージにより実際に診断運転が開始されたときのタイミングでセンサデータを効率的に収集することができる。
【００４７】
上述したように、計測開始の判断に使用するセンサ５としては、加速度センサや照度センサなどが用いられる。例えば、加速度センサを乗りかご１０１に設置しておけば、診断運転により乗りかご１０１が昇降動作を開始したことを縦方向に発生する加速度の変化から検出できる。また、照度センサを乗りかご１０１内に設置しておけば、診断運転時に乗りかご１０１内の照明が消灯されたことを計測開始の条件として検出できる。
【００４８】
ところで、診断運転中にエレベータの利用者が乗場呼びボタンを誤って操作してしまうことがある。このような場合、診断運転は中断され、制御装置６から計測中断指令が接続装置８を介して監視装置２に送られてくる（ステップＳ２３）。
【００４９】
計測中断指令を受けた監視装置２では、直ちに無線基地局３に対して保管中断要求を送信する（ステップＳ２４）。保管中断要求を受けた無線基地局３では、保管条件を未成立に戻し、現在保管されているデータを破棄し、監視装置２に対して応答メッセージを返す（ステップＳ２５）。
【００５０】
また、診断運転が中断されると、乗りかご１０１内の照明が点灯する。したがって、例えば計測開始判断用のセンサ５として照度センサを乗りかご１０１内に設置しておけば、照明の点灯により計測不可の状態が検出され、その旨のメッセージがセンサ端末４から無線基地局３に送られる。無線基地局３では、このメッセージの受信によりデータ保管を中止する（ステップＳ２６）。
【００５１】
ここで、乗りかご１０１が基準階に引き戻され、診断運転が再開されると、制御装置６からは計測再開指令が接続装置８を介して監視装置２に送られて来る（ステップＳ２７）。監視装置２では、この指令を受けて保管開始要求を無線基地局３に送り（ステップＳ２８）、応答メッセージを監視装置２に返す（ステップＳ２９）。
【００５２】
一方、センサ端末４では、計測開始判断用のセンサ５によって計測開始条件が再び整ったことを判断し、その旨のメッセージを無線基地局３に送る。無線基地局３では、このメッセージを受信することにより保管可能状態になったと判断し、センサ端末４から受信したセンサデータの保管を開始する（ステップＳ３０）。
【００５３】
また、診断運転が終了すると、制御装置６から計測終了指令が監視装置２に送られてきて（ステップＳ３１）、監視装置２からは無線基地局３に対して計測終了要求が送られる（ステップＳ３２）。無線基地局３では、監視装置２から計測終了要求を受けると、計測終了メッセージをセンサ端末４に送信する（ステップＳ３３）。
【００５４】
センサ端末４では、計測終了メッセージを受けて計測動作を終了し（ステップＳ３３）、その旨の応答メッセージを無線基地局３に返す（ステップＳ３４）。また、無線基地局３とセンサ端末４との間の無線接続が切断される（ステップＳ３５）。無線接続が切断されると、無線基地局３から監視装置２に対して計測が終了した旨の応答メッセージが送られる（ステップＳ３６）。
【００５５】
計測終了後、監視装置２は、無線基地局３に対しデータ読み出し要求を送る（ステップＳ３７）。無線基地局３では、この読み出し要求に含まれる保管位置やデータ数に基づいて保管データＲＯＭ３４から指定数分のセンサデータを読み出して監視装置２に送る（ステップＳ３８）。監視装置２は、無線基地局３から送られてきたセンサデータを受け取ると、これをセンタサーバ１に向けて送信する（ステップＳ３９）。
【００５６】
以後、上記同様の読み出し処理が無線基地局３に保管されたセンサデータの個数分繰り返される（ステップＳ４０〜Ｓ４５）。
【００５７】
このように、診断運転において、センサ端末４側で計測開始のタイミングを判断して無線基地局３に通知するので、無線基地局３では、診断運転中に得られたセンサデータのみを効率的に収集してセンタサーバ１に送って正確な故障診断を行うことができる。
【００５８】
また、無線基地局３では、センサデータを一旦保管する方式を取り、診断運転が中断された場合には保管中のセンサデータを破棄することで、不要なデータ送信をなくして監視装置２の通信負荷を軽減することができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００６０】
上記第１の実施形態では、制御装置６が接続装置８を介して監視装置２に接続され、監視装置２は制御装置６からエレベータの運転情報を得て診断運転の開始や終了、あるいは中断等を判断していた。第２の実施形態では、このような監視装置２が設けられていない既存システムを想定している。
【００６１】
図５は第２の実施形態に係るエレベータの無線センサ計測システムの全体構成を模式的に示した図である。なお、上記第１の実施形態における図１の構成と同じ部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略するものとする。
【００６２】
本システムは、主としてセンタサーバ１と、無線基地局３´と、複数のセンサ端末４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、計測開始判断用のセンサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、制御装置６とで構成される。センタサーバ１からのセンサデータ要求などの指令情報は、通信装置（ＰＨＳ等）を通じ無線基地局３に送られる。無線基地局３は、送られてきた指令情報に基づいてセンサ端末４に無線接続して指令情報を伝達する。
【００６３】
ここで、第２の実施形態において、無線基地局３´は、制御装置６との間でデータを送受信するための通信ＩＦ（通信インタフェース）３８を備えている。また、この無線基地局３には、センタサーバ１との間の通信を行うための通信ＩＦ（通信インタフェース）３９が設けられている。
【００６４】
このような構成において、無線基地局３は、エレベータの運転情報を制御装置６の制御伝送信号線１０から得て、診断運転の開始・終了・中断を判断することができる。したがって、図４と同様の手順で、診断運転が開始されたときにセンサ端末４に無線接続して、診断運転中のセンサデータを収集し、診断運転が終了したときにセンタサーバ１に送信することができる。さらに、診断運転が中断された場合には、保管中のセンサデータを破棄すると共に、以後のデータ保管を中止することができる。
【００６５】
このように、監視装置２を持たない既存システムであっても、無線基地局３にエレベータの運転情報を与えて診断運転中のセンサデータを効率的に収集でき、そのセンサデータを用いて正確な故障診断を行うことができる。
【００６６】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、診断運転中のセンサデータを適切なタイミングで効率的に収集して正確な故障診断を行うことのできるエレベータの無線センサ計測システムを提供することができる。
【００６７】
なお、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。
【符号の説明】
【００６８】
１…センタサーバ、２…監視装置、３，３´…無線基地局、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…センサ端末、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…計測開始判断用のセンサ、６…制御装置、７…ＨＵＢ、８…接続装置、９…ルータ、１０…制御伝送信号線、２１…主制御ＣＰＵ、３１…ＣＰＵ、３２…通信インタフェース、３３…プログラムＲＯＭ、３４…データ保管ＲＯＭ、３５…ワークＲＡＭ、３６…リアルタイマ、３７…無線インタフェース、３８…通信ＩＦ、３９…通信ＩＦ、４１…制御ＣＰＵ、４２…電源回路、４３…電池、４４…無線インタフェース、４５…リアルタイマ、４６…ＲＯＭ、４７…ＲＡＭ、４８，４９…センサＩＦ。
【図１】
2013193854.tif 000003
【図２】
2013193854.tif 000004
【図３】
2013193854.tif 000005
【図４】
2013193854.tif 000006
【図５】
2013193854.tif 000007