特許 7414898 エレベータシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-05

(45)【発行日】2024-01-16

(54)【発明の名称】エレベータシステム

(51)【国際特許分類】

   B66B 5/02 20060101AFI20240109BHJP

   B66B 3/00 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

B66B5/02 S

B66B3/00 R

B66B3/00 U

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022112338

(22)【出願日】2022-07-13

【審査請求日】2022-07-13

(73)【特許権者】

【識別番号】390025265

【氏名又は名称】東芝エレベータ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 昇平

【審査官】須山 直紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－２００１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０９５２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１４１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３６４４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｂ ５／０２

Ｂ６６Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

親機として設置され、第１の無線周波数帯の電波を使用してクラウドサーバに接続する第１の通信端末と、
監視対象とする機器の近くに子機として設置され、上記機器の状態を示すデータを第２の無線周波数帯の電波を使用して上記第１の通信端末に送信する第２の通信端末とを備え、
上記第１の通信端末は、上記第２の通信端末から受信した上記データを上記クラウドサーバに送って上記機器の故障診断を行うエレベータシステムにおいて、
上記第１の通信端末は、
予め定められた定期通信の開始時刻に上記第２の通信端末から上記データを受信できない場合に、一定時間待機した後にリトライ通信を行うリトライ通信手段と、
上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記定期通信の開始時刻を変更する時刻変更手段と、
上記定期通信の開始時刻を変更後、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記第２の無線周波数帯のチャンネルを変更する周波数帯変更手段とを具備し、
上記周波数帯変更手段は、
上記第２の無線周波数帯として選択可能な複数のチャンネルの中から予め決められた優先順の高いチャンネルに変更することを特徴とするエレベータシステム。

【請求項2】

親機として設置され、第１の無線周波数帯の電波を使用してクラウドサーバに接続する第１の通信端末と、
監視対象とする機器の近くに子機として設置され、上記機器の状態を示すデータを第２の無線周波数帯の電波を使用して上記第１の通信端末に送信する第２の通信端末とを備え、
上記第１の通信端末は、上記第２の通信端末から受信した上記データを上記クラウドサーバに送って上記機器の故障診断を行うエレベータシステムにおいて、
上記第１の通信端末は、
予め定められた定期通信の開始時刻に上記第２の通信端末から上記データを受信できない場合に、一定時間待機した後にリトライ通信を行うリトライ通信手段と、
上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記定期通信の開始時刻を変更する時刻変更手段と、
上記定期通信の開始時刻を変更後、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記第２の無線周波数帯のチャンネルを変更する周波数帯変更手段とを具備し、
上記周波数帯変更手段は、
上記第２の無線周波数帯として選択可能な複数のチャンネルの中からランダムに選択したチャンネルに変更することを特徴とするエレベータシステム。

【請求項3】

親機として設置され、第１の無線周波数帯の電波を使用してクラウドサーバに接続する第１の通信端末と、
監視対象とする機器の近くに子機として設置され、上記機器の状態を示すデータを第２の無線周波数帯の電波を使用して上記第１の通信端末に送信する第２の通信端末とを備え、
上記第１の通信端末は、上記第２の通信端末から受信した上記データを上記クラウドサーバに送って上記機器の故障診断を行うエレベータシステムにおいて、
上記第１の通信端末は、
予め定められた定期通信の開始時刻に上記第２の通信端末から上記データを受信できない場合に、一定時間待機した後にリトライ通信を行うリトライ通信手段と、
上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記定期通信の開始時刻を変更する時刻変更手段と、
上記定期通信の開始時刻を変更後、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記第２の無線周波数帯のチャンネルを変更する周波数帯変更手段とを具備し、
上記周波数帯変更手段は、
上記クラウドサーバから隣接するエレベータが使用中の無線周波数帯に関する情報を取得し、上記第２の無線周波数帯として選択可能な複数のチャンネルの中で上記隣接するエレベータとは異なるチャンネルに変更することを特徴とするエレベータシステム。

【請求項4】

上記時刻変更手段は、
上記定期通信の開始時刻を変更後、上記第２の通信端末から一定時間内に応答がなかった場合に、エラーを発報することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエレベータシステム。

【請求項5】

上記周波数帯変更手段は、
上記第２の無線周波数帯のチャンネルを変更後、上記第２の通信端末から一定時間内に応答がなかった場合に、エラーを発報することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエレベータシステム。

【請求項6】

上記第２の通信端末は、
通常時に第１の伝送レートで上記データを上記第１の通信端末に送信し、異常時に上記第１の伝送レートよりも高い第２の伝送レートで上記データを上記第１の通信端末に送信する伝送レート制御手段を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエレベータシステム。

【請求項7】

上記第２の通信端末は、
通常時に第１の検出周期で上記データを取り込み、異常時に上記第１の検出周期よりも短い第２の検出周期で上記データを取り込む検出周期制御手段を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエレベータシステム。

【請求項8】

上記第１の無線周波数帯として５ＧＨｚ帯、上記第２の無線周波数帯として９２０ＭＨｚ帯を使用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエレベータシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、エレベータシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、制御盤の近くに第１の通信端末（親機）を設置し、監視対象となる機器の近く第２の通信端末（子機）を設置しておき、両者の無線通信によって、上記機器の故障診断を行うシステムが考えられている。このような無線通信を利用したシステムでは、データ伝送のためのケーブルが不要であり、場所を選ばずに通信端末を設置して、各機器の状態を診断できるといったメリットがある。しかし、その一方で、無線電波を利用するため、端末間の無線通信が不安定な状態にあると、故障診断できない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特願２０２０－５２６６７４６号公報

【文献】特許第５９７６８７１号公報

【文献】特許第６７８３９０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

監視対象とする機器に何らかの異常が生じている場合に、少しでも早く、当該機器の故障診断を行って対処する必要がある。このような場合に、端末間の無線通信が不安定な状態にあると、故障診断をすぐに行えず、対応に遅れが生じる。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、端末間の無線通信の信頼性を確保し、監視対象とする機器の故障診断を迅速に行うことのできるエレベータ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】

【0006】

一実施形態に係るエレベータシステムは、親機として設置され、第１の無線周波数帯の電波を使用してクラウドサーバに接続する第１の通信端末と、監視対象とする機器の近くに子機として設置され、上記機器の状態を示すデータを第２の無線周波数帯の電波を使用して上記第１の通信端末に送信する第２の通信端末とを備え、上記第１の通信端末は、上記第２の通信端末から受信した上記データを上記クラウドサーバに送って上記機器の故障診断を行う。

【0007】

上記エレベータシステムにおいて、上記第１の通信端末は、リトライ通信手段と、時刻変更手段と、周波数帯変更手段とを備える。上記リトライ通信手段は、予め定められた定期通信の開始時刻に上記第２の通信端末から上記データを受信できない場合に、一定時間待機した後にリトライ通信を行う。上記時刻変更手段は、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記定期通信の開始時刻を変更する。上記周波数帯変更手段は、上記定期通信の開始時刻を変更後、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記第２の無線周波数帯のチャンネルを変更する。
上記構成において、上記周波数帯変更手段は、上記第２の無線周波数帯として選択可能な複数のチャンネルの中から予め決められた優先順の高いチャンネルに変更することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は一実施形態に係るエレベータシステムの概略構成例を示す図である。

【図2】図２は同実施形態における子機として用いられる通信端末の機能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第１の伝送レートと第２の伝送レートとの関係を示す図である。

【図4】図４は同実施形態における第１の検出周期と第２の検出周期との関係を示す図である。

【図5】図５は同実施形態における親機として用いられる通信端末の機能構成を示すブロック図である。

【図6】図６は同実施形態におけるエレベータシステムの親機と子機との関係を示す図である。

【図7】図７は同実施形態におけるエレベータシステムの子機側の処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は同実施形態におけるエレベータシステムの親機側の処理を示すフローチャートである。

【図9】図９は変形例として複数台のエレベータが並設されたシステムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

【0010】

図１は一実施形態に係るエレベータシステムの概略構成例を示す図である。図１の例では、エレベータ全体の制御を行うエレベータ制御装置１０と巻上機１７が上部機械室１に設けられている。なお、機械室を持たないマシンルームタイプのエレベータでは、エレベータ制御装置１０と巻上機１７が昇降路２内の上部に配置される。

【0011】

エレベータ制御装置１０には、エレベータ全体の制御を行うための制御盤１１と、無線通信の親機（マスター）として用いられる通信端末ＣＭとが含まれる。通信端末ＣＭは、第１の無線周波数帯（５ＧＨｚ帯）の電波を使用し、一般回線である通信ネットワーク３１を介してクラウドサーバ３２に接続可能な機能を備える。クラウドサーバ３２は、複数台のエレベータの動作状態などを通信ネットワーク３１を介して監視している。

【0012】

図１に示すように、昇降路２内には、乗りかご１２及びカウンタウェイト１３が設けられており、それぞれガイドレール１４ａ～１４ｄに昇降動作可能に支持されている。ガイドレール１４ａ，１４ｂは乗りかご１２用のガイドレールであり、ガイドレール１４ｃ，１４ｄはカウンタウェイト１３用のガイドレールである。乗りかご１２は、ガイドシュー１５ａ，１５ｂを介してガイドレール１４ａ，１４ｂに摺動可能に取り付けられている。カウンタウェイト１３は、ガイドシュー１５ｃ，１５ｄを介してガイドレール１４ｃ，１４ｄに摺動可能に設けられている。

【0013】

また、地震発生時の揺れを検出（計測）するために、上部機械室１にはＳ波センサＳＳが設けられ、ピット３にはＰ波センサＰＳが設けられている。Ｓ波センサＳＳ及びＰ波センサＰＳは、エレベータ制御装置１０と有線にて接続されている。

【0014】

メインロープ１６の一端に乗りかご１２が連結され、メインロープ１６の他端にカウンタウェイト１３が連結されている。メインロープ１６は、巻上機１７の回転軸に取り付けられたメインシーブ１８ａに巻回されている。１８ｂはそらせシーブである。

【0015】

巻上機１７は、メインシーブ１８ａを回転させるためのモータ１９を含んでいる。エレベータ制御装置１０からの駆動指示により巻上機１７のモータ１９が駆動されると、メインシーブ１８ａが所定方向に回転し、メインロープ１６を介して乗りかご１２がカウンタウェイト１３と共につるべ式に昇降動作する。メインシーブ１８ａには位置検出器（パルスジェネレータ）２０が設置されている。位置検出器２０は、メインシーブ１８ａがどの方向にどれだけ回転したかを検出することで、昇降動作に伴う乗りかご１２の移動量を検出する。

【0016】

乗りかご１２には、かご制御装置２１とドア制御装置２２とが設けられている。かご制御装置２１及びドア制御装置２２は、エレベータ制御装置１０（制御盤１１）に接続されている。

【0017】

かご制御装置２１は、エレベータ制御装置１０からの指示にしたがって、乗りかご１２内の照明機器の駆動制御や空調制御を行う。また、かご制御装置２１は、かご内に設けられた操作パネル４に関する情報、具体的には、乗客によって押下された行先階ボタンやドア開閉ボタン等に関する情報をエレベータ制御装置１０やドア制御装置２２に出力する。

【0018】

ドア制御装置２２は、エレベータ制御装置１０やかご制御装置２１からの指示にしたがって乗りかご１２のドアの開閉制御を行う。ドア制御装置２２は、乗りかご１２のドアを開閉するためのモータ２３と接続し、このモータ２３を駆動することでドアの開閉制御を行う。

【0019】

乗りかご１２が着床する各階の乗場５には、乗場呼びボタン６と乗場制御装置３０とが設けられている。乗場呼びボタン６は、乗客が乗りかご１２に乗車する乗場の位置（階床）と行先方向（上方向／下方向）を登録するためのボタンである。乗場制御装置３０は、エレベータ制御装置１０（制御盤１１）に接続され、乗場呼びボタン６によって登録された情報をエレベータ制御装置１０に出力する。

【0020】

ここで、本実施形態では、上部機械室１の巻上機１７の近くに、無線通信の子機として用いられる通信端末ＣＳ１が設置されている。通信端末ＣＳ１は、センサＳ１から監視対象である機器のデータを取得し、親機の通信端末ＣＭに送信する機能を有する。なお、「機器のデータ」とは、詳しくは、機器の動作状態を示すデータのことであり、例えば電圧データや振動データなどを含む。例えば、巻上機１７のモータを監視対象機器とした場合には、センサＳ１として、上記モータの電圧状態を検出するための電圧センサが用いられる。

【0021】

乗りかご１２やカウンタウェイト１３に対しても、無線通信の子機として用いられる通信端末ＣＳ２，ＣＳ３が設置されている。通信端末ＣＳ２は、センサＳ２から監視対象である機器のデータを取得し、親機の通信端末ＣＭに送信する機能を有する。例えば、乗りかご１２のドアモータを監視対象機器とした場合には、センサＳ２として、上記ドアモータの電圧状態を検出するための電圧センサが用いられる。また、乗りかご１２のローラガイドを監視対象機器とした場合には、センサＳ２として、上記ローラガイドの振動を検出するための振動センサが用いられる。

【0022】

通信端末ＣＳ３は、センサＳ３から監視対象とする機器のデータを取得し、親機の通信端末ＣＭに送信する機能を有する。例えば、カウンタウェイト１３のローラガイドを監視対象機器とした場合には、センサＳ３として、上記ローラガイドの振動を検出するための振動センサが用いられる。

【0023】

センサＳ１は、無線基板を備え、通信端末ＣＳ１に無線接続されている。同様に、センサＳ２，Ｓ３についても無線基板を備え、それぞれに子機の通信端末ＣＳ２，ＣＳ３に無線接続されている。子機の通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３は、親機の通信端末ＣＭと共にローカルネットワークを構築し、それぞれに第２の無線周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を使用して、監視対象機器のデータを親機の通信端末ＣＭに定期的に送信する。

【0024】

なお、センサや子機の設置台数は、図１の例に限られない。また、センサと子機の通信端末が同一筐体内に組み込まれ、無線機能を有するセンサ端末として構成されていても良い。

【0025】

図２は子機として用いられる通信端末ＣＳ２の機能構成を示すブロック図である。
通信端末ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３は、同様の機能を有している。ここでは、乗りかご１２に設置された通信端末ＣＳ２を例にして説明する。通信端末ＣＳ２には、少なくとも１つのセンサＳ２が接続されている。通信端末ＣＳ２は、第２の無線周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を使用して、センサＳ２で検出された機器のデータを親機の通信端末ＣＭに送信する。

【0026】

図２に示すように、通信端末ＣＳ２は、バッテリ１００、電力供給制御部１０１、入力部１０３、保存部１０４、検出周期制御部１０５、通信制御部１０６等を備える。バッテリ１００は、充電式あるいは交換可能であり、通信端末ＣＳ２およびセンサＳ２の電源として用いられる。電力供給制御部１０１は、バッテリ１００の電力を通信端末ＣＳ２内の通信制御部１０６を含む各機能部に供給すると共にセンサＳ２に供給する。

【0027】

入力部１０３は、センサＣＳ２で検出された機器のデータを予め定められた検出周期Ｔで取り込む。保存部１０４は、入力部１０３によって取り込まれたデータを時系列順に保存する。省電力の観点から通常運転時には、検出周期Ｔは、通常測定用の長周期Ｔ１に設定されている。一方、異常時（監視対象とする機器に何らかの異常が検出された場合や、地震が発生した場合）には、データのサンプリング数を増やすため（機器の状態を詳細に分析するため）、検出周期Ｔは、長周期Ｔ１よりも時間間隔が短く設定された短周期Ｔ２に切り替えられる（図４参照）。

【0028】

通信制御部１０６は、子機の通信端末ＣＳ２と、親機の通信端末ＣＭとの間の通信制御を行う。この通信制御部１０６には、監視部１０６ａと伝送レート制御部１０６ｂとが備えられている。

【0029】

監視部１０６ａは、通信端末ＣＳ２およびセンサＳ２の動作状態を確認するための死活監視を行う。詳しくは、監視部１０６ａは、予め設定された監視周期Ｗで死活監視信号を要求するためのトリガ信号を親機の通信端末ＣＭに送信し、そのトリガ信号の応答で親機の通信端末ＣＭから送られてくる死活監視信号を受信する。上記監視周期Ｗは、例えば１０分に設定される。死活監視信号を受信できた場合に、監視部１０６ａは、親機の通信端末ＣＭに対して、ＡＣＫ（acknowledge）信号を返す。

【0030】

伝送レート制御部１０６ｂは、保存部１０４に保存された機器のデータを親機の通信端末ＣＭに送るときの伝送レートを制御する。伝送レート制御部１０６ｂは、標準の伝送レートである第１の伝送レートＲ１と、第１の伝送レートＲ１よりも単位時間当たりのデータ量が多い第２の伝送レートＲ２とを有する。通常運転時は第１の伝送レートＲ１に設定され、異常時に第２の伝送レートＲ２に切り替えられる（図３参照）。

【0031】

図３に第１の伝送レートＲ１と第２の伝送レートＲ２との関係を示す。
本実施形態では、サブギガヘルツの無線周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を使用して、親機と子機との間で無線通信を行う。第１の伝送レートＲ１は、例えば５０ｋｂｐｓの伝送速度を有し、単位時間当たりのデータ量が少ないが、通信距離が長く、消費電流も少ない。一方、第２の伝送レートＲ２は、例えば２００ｋｂｐｓの伝送速度を有し、単位時間当たりのデータ量が多いが、通信距離が短く、消費電流も大きい。サブギガヘルツの周波数帯の無線電波を使えば、論理的には数ｋｍの無線通信が可能であるが、昇降路の中は障害物が多く、電波環境が悪い。このため、親機と子機が一定距離以上離れていると、パケットエラーが発生しやすい。

【0032】

ここで、通常運転時において、親機と子機との間では小容量のデータしか授受していない。したがって、伝送レートを下げておけば、通信距離を確保でき、昇降路が長くても、中継器を介さずにデータ送信できる。また、伝送レートを下げると、子機の消費電流を抑制できるので、子機の電源である電池の交換サイクルが長くなり、保守性が向上する。一方、機器の異常、あるいは、地震が発生した場合には、そのときの機器のデータを早く解析して対処する必要がある。したがって、異常時には、伝送レートを通常時よりも上げることが好ましい。これにより、親機に対して、多数のデータを短時間で送ることができる。

【0033】

図４に第１の検出周期Ｔ１と第２の検出周期Ｔ２との関係を示す。
「検出周期」とは、単位時間当たりにデータをサンプリングする時間間隔のことである。「検出周期」が「長」とは、言い換えればサンプリング周波数が低い状態を示す。サンプリング周波数が低いと、データの取り込み量が少なくなるが、バッテリ１００の消費電力を抑えることができる。「検出周期」が「短」とは、言い換えればサンプリング周波数が高い状態を示す。サンプリング周波数が高いと、データの取り込み量が多くなるが、バッテリ１００の消費電力が高くなる。

【0034】

通常運転時は、バッテリ１００の消費電力を優先して、第１の検出周期Ｔ１（サンプリング周波数＝低）にしておくことが好ましい。一方、機器の異常、あるいは、地震が発生した場合には、そのときの機器のデータを早く解析して対処する必要がある。したがって、異常時には、第２の検出周期Ｔ２（サンプリング周波数＝高）に切替えて、多数のデータを短時間で取り込み、親機に送ることが好ましい。

【0035】

図５は親機として用いられる通信端末ＣＭの機能構成を示すブロック図である。
親機の通信端末ＣＭは、第１の無線周波数帯（５ＧＨｚ帯）の電波を使用して、クラウドサーバ３２に無線接続される。また、この通信端末ＣＭは、第２の無線周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を使用して、エレベータの各機器の近くに設置された通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３と無線接続される。

【0036】

通信端末ＣＭは、通信制御部２０１、記憶部２０２、出力部２０３等を備える。なお、通信端末ＣＭは、制御盤１１から電力供給を受けているため、バッテリ不要である。通信制御部２０１は、定期通信時に子機の通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３から監視対象とする各機器のデータを受信する。記憶部２０２には、通信制御部２０１によって受信された各機器のデータを記憶する。出力部２０３は、所定のタイミングで、記憶部２０２に記憶された各機器のデータを図１に示した通信ネットワーク３１を介してクラウドサーバ３２に送る。

【0037】

図６は本システムの親機と子機との関係を示す図である。
親機の通信端末ＣＭとクラウドサーバ３２との無線通信には、第１の無線周波数帯として、一般回線の周波数帯である５ＧＨｚ帯の無線電波が使用される。これに対し、親機の通信端末ＣＭと子機の通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３との間の無線通信には、サブギガヘルツの周波数帯である９２０ＭＨｚ帯の無線電波が用いられる。なお、図６の例では、子機の通信端末ＣＳ１にセンサＳ１－１，Ｓ１－２、子機の通信端末ＣＳ２にセンサＳ２－１，Ｓ２－２、子機の通信端末ＣＳ３にセンサＳ３－１が無線接続された状態が示されている。これらのセンサは、例えば電圧センサや振動センサなどであり、それぞれに無線基板を備え、９２０ＭＨｚ帯の無線電波を使用して、ペアリングされた子機と無線接続される。

【0038】

ここで、親機が子機から機器のデータを取得するときの定期通信は、例えば６時間間隔で実施される。ところが、９２０ＭＨｚ帯の無線電波は、他の無線機器でも利用されていることが多いため、子機から親機への定期的なデータ通信に支障が生じることがある。特に、複数台のエレベータが並設されている環境下では（図９参照）、各エレベータで９２０ＭＨｚ帯の無線電波を使用して定期通信を行っているため、電波干渉が生じやすく、子機から親機に監視対象とする機器のデータを安定して送れない可能性がある。

【0039】

図５に示すように、親機の通信端末ＣＭの通信制御部２０１には、このような無線通信の不具合を解消するための機能として、リトライ通信部２０１ａ、時刻変更部２０１ｂ、周波数帯変更部２０１ｃが備えられている。リトライ通信部２０１ａは、予め定められた定期通信の開始時刻に子機から機器のデータを受信できなかった場合に、一定時間待機した後にリトライ通信を行う。時刻変更部２０１ｂは、リトライ通信が一定回数連続する場合に、定期通信の開始時刻を変更する。周波数帯変更部２０１ｃは、定期通信の開始時刻の変更後、リトライ通信が一定回数連続する場合に、第２の無線周波数帯のチャンネルを変更する。

【0040】

次に、本システムの動作について、（ａ）子機側の処理と、（ｂ）親機側の処理とに分けて説明する。

【0041】

（ａ）子機側の処理
図７は本システムの子機側の処理を示すフローチャートである。ここでは、説明を簡単にするために、子機として通信端末ＣＳ２を例にして説明するが、他の子機（通信端末ＣＳ１，ＣＳ３）でも同様である。

【0042】

通常運転時には、親機の通信端末ＣＭからの指示により、第１の伝送レートＲ１と第１の検出周期Ｔ１に設定されている（ステップＳＴ１１～ＳＴ１３）。図３で説明したように、第１の伝送レートＲ１は、単位時間当たりのデータ量が少ないが、通信距離が長いといった特性を有する。通常運転時は、親機子機間で機器のデータを定期的（例えば６時間間隔）に送るだけである。したがって、例えば乗りかご１２が最下階近くにあって、子機が親機から離れていても、小容量のデータであれば、第１の伝送レートＲ１によって確実に送ることができる。また、図４で説明したように、第１の検出周期Ｔ１に設定した場合（サンプリング周波数を低くした場合）、データの取り込み量が少なくなるが、バッテリ１００の消費電力を抑えることができる。

【0043】

子機の通信端末ＣＳ２において、第１の検出周期Ｔ１でセンサＳ２から取り込まれた機器のデータは、図２に示した保存部１０４に保存された後、定期通信の開始時刻に親機の通信端末ＣＭに第１の伝送レートＲ１で送信される（ステップＳＴ１４）。上記「定期通信の開始時刻」は、例えば６時間間隔で更新される。

【0044】

親機の通信端末ＣＭは、子機の通信端末ＣＳ２から受信した機器のデータを所定のタイミングでクラウドサーバ３２に送って、故障診断を行う。具体的には、例えば乗りかご１２のドアモータが監視対象機器であり、センサＳ２として電圧センサが用いられているとする。この場合、電圧センサによって検出されたドアモータの電圧データが子機から親機を介してクラウドサーバ３２に送られる。クラウドサーバ３２は、この電圧データを予め設定された判定基準と比較することで、ドアモータの状態を「通常」，「要注意」，「即交換」の３段階で診断する。

【0045】

機器のデータが範囲基準の範囲内にあれば、「通常」と診断される。機器のデータが判定基準から少し外れていれば、「要注意」と診断される。機器のデータが判定基準から大きく外れていれば、「即交換」と診断される。この診断結果は、親機の通信端末ＣＭに通知される。「即交換」以上の診断結果であった場合、親機の通信端末ＣＭから図示せぬ保守センタに対して発報があり、保守員が派遣される。「要注意」の診断結果であった場合、機器の状態を詳細に分析する必要があるため、親機の通信端末ＣＭから当該機器を監視対象としている子機の通信端末ＣＳ２に対して、伝送レートと検出周期の切替えが指示される。

【0046】

子機の通信端末ＣＳ２は、伝送レートと検出周期の切替え指示を受信すると（ステップＳＴ１５のＹｅｓ）、伝送レートを第２の伝送レートＲ２、検出周期を第２の検出周期Ｔ２に切り替える（ステップＳＴ１６，ＳＴ１７）。上述したように、第２の検出周期Ｔ２に切り替えることで、センサＳ２から多数のデータを短時間で取り込むことができる。また、第２の伝送レートＲ２に切り替えることで、多数のデータを短時間で親機に送ることができる。第２の検出周期Ｔ２でセンサＳ２から取り込まれた機器のデータは、図２に示した保存部１０４に保存された後、親機の通信端末ＣＭに第２の伝送レートＲ２で送信される（ステップＳＴ１８）。

【0047】

なお、ここでは、親機の通信端末ＣＭからクラウドサーバ３２に監視対象とする機器のデータを送り、クラウドサーバ３２側で機器の故障診断を行う構成としたが、エレベータ制御装置１０（制御盤１１）が行う構成としても良い。この場合、診断結果に応じて、エレベータ制御装置１０から親機を介して子機に伝送レートと検出周期の切替えが指示される。

【0048】

また、地震発生時に検出された機器のデータは、地震によるエレベータの状態を点検する上で重要であり、できるだけ早くエレベータ制御装置１０に送る必要がある。したがって、地震感知器（Ｓ波センサＳＳやＰ波センサＰＳ）によって高ガルの地震が検知された場合に、エレベータ制御装置１０から親機を介して全ての子機に第２の伝送レートＲ２、第２の検出周期Ｔ２への切替えを指示することでも良い。

【0049】

（ｂ）親機側の処理
図８は本システムの親機側の処理を示すフローチャートである。
以下では、親機が子機から監視対象とする機器のデータを取得するときの処理について説明する。前提事項として、親機子機間では、監視周期Ｗ（例えば１０分）の時間間隔で死活監視を行っているものとする。また、少なくとも１台の子機と定期通信できない状況になった場合に、全ての子機に対して、定期通信の開始時刻と周波数ＣＨ（チャンネル）の変更を行うものとする。

【0050】

親機の通信端末ＣＭは、予め設定された定期通信の開始時刻になったときに、子機の通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３から各機器のデータを取得するための定期通信を実施する（ステップＳＴ２１）。このとき、親機子機間の無線通信が安定した状態にあれば、上記死活監視の監視周期Ｗで、各子機からＡＣＫ（acknowledge）信号が送られてくる。これにより、親機の通信端末ＣＭは、子機の通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３から監視対象とする各機器のデータを取得し、所定のタイミングでクラウドサーバ３２に送って故障診断を行う。

【0051】

一方、親機子機間の無線通信が不安定な状態にあると、定期通信時に各子機から監視周期ＷでＡＣＫ信号が送られて来ない。このような場合、親機の通信端末ＣＭは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式により、一定時間待ってからリトライ通信を行う（ステップＳＴ２２）。このリトライ通信が成功すれば（つまり、各子機からＡＣＫ信号が送られてくる状況になれば）、親機の通信端末ＣＭは、子機の通信端末ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３から監視対象とする各機器のデータを取得して、所定のタイミングでクラウドサーバ３２に送って故障診断を行う。以後、このリトライ通信の成功時を起点として、６時間間隔で定期通信を継続的に行う。

【0052】

ここで、リトライ通信がＮ回連続した場合、つまり、Ｎ回のリトライ通信を繰り返しても、各子機と無線通信できない状況であった場合には（ステップＳＴ２２→ＳＴ２３のＹｅｓ）、親機の通信端末ＣＭは、他の無線機器と電波干渉している可能性があると判断し、第１の対応策として、以下のような方法で定期通信の開始時刻を変更し（ステップＳＴ２４）、その変更後の開始時刻に定期通信を実施する（ステップＳＴ２５）。

【0053】

・定期通信開始時刻の変更方法
（１）各子機の中の少なくとも１台の子機からＡＣＫ信号が送られて来ない場合に、親機から全ての子機に対して定期通信の変更要求を行う。
（２）親機は、全ての子機に対して定期通信の開始時刻を一定時間（例えば１時間）ずらす。例えば、「１２時」が定期通信の開始時刻であった場合には、次回は「１３時」に定期通信を実施する。
（３）定期通信の開始時刻を変更後、タイムアウト時間（例えは３０分）内に全ての子機から死活監視のＡＣＫ信号が送られて来た場合、その変更した定期通信の開始時刻に従って定期通信を行う。定期通信の開始時刻を変更後、タイムアウト時間内に全ての子機から死活監視のＡＣＫ信号が送られて来ない場合、エレベータ制御装置１０にエラーを発報する。

【0054】

定期通信の開始時刻を変更しても、リトライ通信を必要とし（ステップＳＴ２６のＹｅｓ）、このリトライ通信がＮ回連続する場合には（ステップＳＴ２７のＹｅｓ）、親機の通信端末ＣＭは、第２の対応策として、以下のような方法で周波数ＣＨを変更する（ステップＳＴ２４）。

【0055】

・周波数ＣＨの変更方法
（１）親機は、全ての子機に対して、例えばリトライ通信失敗後の１時間後に周波数ＣＨの変更要求を行う。例えば、９２０ＭＨｚの無線周波数帯として選択可能なチャンネルとして、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５つのチャンネルがあったとする。これらのチャンネルの帯域幅は、例えば６００ＫＨｚである。親機は、予め決められた優先順の高い周波数ＣＨに変更する。つまり、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの順に決められているとすると、現在使用中の周波数ＣＨがチャンネルＡであれば、チャンネルＢに変更される。なお、チャンネルＡ以外の周波数ＣＨにランダムに変更することでも良い。
（２）周波数ＣＨを変更後、タイムアウト時間（例えば３０分）内に全ての子機から死活監視のＡＣＫ信号が送られて来た場合、変更した周波数ＣＨで定期通信を行う。タイムアウト時間内に全ての子機から死活監視のＡＣＫ信号が送られて来ない場合、エレベータ制御装置１０にエラーを発報する。

【0056】

このように、定期通信の開始時刻を変更しても、同じ無線周波数帯を使用する他の無線機器との電波干渉の影響を受ける場合に、別の周波数ＣＨに変更することで、各子機から監視対象とする各機器のデータを確実に取得して、故障診断を行うことができる。これにより、機器に何らかの異常が生じている場合に、故障診断によって早期に発見して対処することができる。

【0057】

（変形例）
図９は複数台のエレベータが並設されたシステムの構成を示す図である。図９の例では、Ａ号機，Ｂ号機，Ｃ号機で示される３台のエレベータ３３ａ～３３ｃが並設された例が示されている。図中の１１ａ～１１ｃは制御盤（ＣＮＴ）、１２ａ～１２ｃは乗りかご、１３ａ～１３ｃはカウントウェイト（Ｃ／Ｗ）、１６ａ～１６ｃはロープ、２０ａ～２０ｃは巻上機を示している。また、ＣＭａ～ＣＭｃは親機の通信端末、ＣＳ１ａ～ＣＳ３ａ，ＣＳ１ｂ～ＣＳ３ｂ，ＣＳ１ｃ～ＣＳ３ｃは子機の通信端末を示している。

【0058】

Ａ号機のエレベータ３３ａにおいて、子機の通信端末ＣＳ１ａ～ＣＳ３ａは、監視対象とする機器の近くに設置された図示せぬセンサに接続されている。子機の通信端末ＣＳａ１～ＣＳｃ１は、これらのセンサによって検出された各機器のデータを第２の無線周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を使用して、親機の通信端末ＣＭａに定期的に送信する。親機の通信端末ＣＭａは、第１の無線周波数帯（５ＧＨｚ帯）の電波を使用して、通信ネットワーク３１に接続し、各機器のデータをクラウドサーバ３２に送って故障診断を行う。Ｂ号機のエレベータ３３ｂ、Ｃ号機のエレベータ３３ｃについても同様であり、それぞれに親機子機間の無線通信によって、監視対象となる機器のデータを子機から親機に定期的に送っている。

【0059】

このような構成において、Ａ号機のエレベータ３３ａでは、親子子機間の無線通信に第２の無線周波数帯としてＡチャンネルを使用しているとする。Ａチャンネルを使用中に、子機から親機に機器のデータを送れない状況になったときに、上記実施形態のように優先順あるいはランダムに周波数ＣＨを変更すると、他号機で使用中の周波数ＣＨと重なる可能性がある。

【0060】

Ａ号機の親機（通信端末ＣＭａ）は、他号機の親機と接続されていないため、他号機で使用中の周波数ＣＨを認識できない、そこで、各号機の上位装置であるクラウドサーバ３２に各号機で使用中の周波数ＣＨを管理する機能を持たせておく。これにより、例えばＡ号機で周波数ＣＨを変更するときに、クラウドサーバ３２からＢ号機，Ｃ号機で使用中の周波数ＣＨに関する情報を取得すれば、Ｂ号機，Ｃ号機と重ならない周波数ＣＨに変更することができる。つまり、例えばＢ号機でＢチャンネル、Ｂ号機でＣチャンネルを使用中であれば、Ａ号機の無線ＣＨとしてＤチャンネルに変更すれば、隣接する他号機の無線電波の影響を受けずに、監視対象とする機器のデータを安定して送れるようになる。

【0061】

このように、クラウドサーバ３２側で各号機の使用中の周波数ＣＨを管理する構成により、隣接する他号機とは異なる周波数ＣＨに変更することで、監視対象とする機器のデータを確実に取得して、故障診断を行うことができる。これにより、機器に何らかの異常が生じている場合に、故障診断によって早期に発見して対処することができる。

【0062】

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、端末間の無線通信の信頼性を確保し、監視対象とする機器の故障診断を迅速に行うことのできるエレベータシステムを提供することができる。

【0063】

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】

【0064】

１…上部機械室、２…昇降路、３…ピット、４…操作パネル、５…乗場、６…乗場呼びボタン、１０…エレベータ制御装置、１１…制御盤、１２…乗りかご、１３…カウンタウェイト、１４ａ～１４ｄ…ガイドレール、１５ａ～１５ｄ…ガイドシュー、１６…メインロープ、１７…巻上機、１８ａ…メインシーブ、１８ｂ…そらせシーブ、１９…モータ、２０…位置検出器、２１…かご制御装置、２２…ドア制御装置、２３…モータ、３０…乗場制御装置、３１…通信ネットワーク、３２…クラウドサーバ、１００…バッテリ、１０１…電力供給制御部、１０３…入力部、１０４…保存部、１０５…検出周期制御部、１０６…通信制御部、１０６ａ…監視部、１０６ｂ…伝送レート制御部、２０１…通信制御部、２０１ａ…リトライ通信部、２０１ｂ…時刻変更部、２０１ｃ…周波数帯変更部、２０２…記憶部、２０３…出力部、ＣＭ，ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３…通信端末、ＰＳ…Ｐ波センサ、ＳＳ…Ｓ波センサ、Ｓ１，Ｓ２,Ｓ３…センサ。

【要約】

【課題】端末間の無線通信の信頼性を確保し、監視対象とする機器の故障診断を迅速に行う。
【解決手段】一実施形態に係るエレベータシステムにおいて、親機として設置された第１の通信端末は、リトライ通信手段と、時刻変更手段と、周波数帯変更手段とを備える。上記リトライ通信手段は、予め定められた定期通信の開始時刻に、子機として設置された上記第２の通信端末から機器のデータを受信できない場合に、一定時間待機した後にリトライ通信を行う。上記時刻変更手段は、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、上記定期通信の開始時刻を変更する。上記周波数帯変更手段は、上記定期通信の開始時刻を変更後、上記リトライ通信が一定回数連続する場合に、無線周波数帯のチャンネルを変更する。
【選択図】 図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】