特許 7422213 エレベータロープモニタ装置、それに対する方法およびコンピュータプログラム製品、ならびに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(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-17

(45)【発行日】2024-01-25

(54)【発明の名称】エレベータロープモニタ装置、それに対する方法およびコンピュータプログラム製品、ならびにエレベータシステム

(51)【国際特許分類】

   B66B 5/02 20060101AFI20240118BHJP

【ＦＩ】

B66B5/02 C

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022503932

(86)(22)【出願日】2019-08-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-17

(86)【国際出願番号】 FI2019050587

(87)【国際公開番号】W WO2021032903

(87)【国際公開日】2021-02-25

【審査請求日】2022-02-18

(73)【特許権者】

【識別番号】591159044

【氏名又は名称】コネ コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】バルユス、 ペッテリ

(72)【発明者】

【氏名】キンナリ、 ヨウコ

(72)【発明者】

【氏名】ヒイピオ、 リスト

(72)【発明者】

【氏名】スオパヤルビ、 ペッカ

(72)【発明者】

【氏名】シポラ、 テエム

【審査官】須山 直紀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／１０８１７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０１－２２４６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０１８６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１６１２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１４５８２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１０１１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１１９２５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射ビームを発する少なくとも１つの電磁放射源と、
発せられた放射ビームの少なくとも一部を受信する少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つの電磁放射源と前記少なくとも１つのセンサとの間を走行するよう配置されたエレベータロープの異常を、前記少なくとも１つのセンサから受信した測定データを解析することによって検出する制御装置とを有し、
該制御装置は、前記エレベータロープの長手位置の関数として前記エレベータロープの画像を生成することによって解析を実行するように構成されているエレベータロープモニタ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源は、前記放射をコリメートする少なくとも１つのレンズを含むモニタ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源および前記少なくとも１つのレンズは、前記少なくとも１つの電磁放射源が前記少なくとも１つのレンズの焦点に位置するように相互配置されているモニタ装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源はさらに、前記放射の少なくとも一部の通過を遮断して線形放射ビームを生成する少なくとも１つの放射開口を含むモニタ装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源はさらに、該少なくとも１つの電磁放射源から前記少なくとも１つのセンサに向けて前記放射ビームを発する放射窓を含むモニタ装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源は、前記放射窓を汚れから保護する調節可能な保護カバーを含み、該調節可能な保護カバーは、前記少なくとも１つのセンサに対向する前記放射窓の表面上に配設されるモニタ装置。

【請求項7】

請求項１ないし５のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源は、前記少なくとも１つのセンサに対向する前記放射窓の表面上に配設された保護カバーを含み、該保護カバーは、前記放射窓上に積層して配置された多数の剥離可能な合成樹脂製保護フィルムとして設けられるモニタ装置。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つのセンサは、線形感光アレイ検出器であるモニタ装置。

【請求項9】

請求項１ないし８のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記制御装置は、前記少なくとも１つのセンサから得られたデータと前記解析における比較データとの差分を検出するモニタ装置。

【請求項10】

請求項９に記載のエレベータロープモニタ装置において、前記比較データは、前記エレベータロープの幅に対する比較値、前記エレベータロープの周縁部を示すデータに対する比較値、前記エレベータロープの緩んだストランドを示すデータに対する比較値、前記エレベータロープの破断ワイヤを示すデータに対する比較値のうち少なくとも１つを含むモニタ装置。

【請求項11】

請求項１ないし10のいずれかに記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源は、レーザ光を生成するよう構成されているモニタ装置。

【請求項12】

請求項11に記載のエレベータロープモニタ装置において、前記少なくとも１つの電磁放射源は、前記レーザ光を生成する少なくとも１つのレーザダイオードを有するモニタ装置。

【請求項13】

放射ビームを発する少なくとも１つの電磁放射源に対してエレベータロープモニタ装置の制御装置によって制御信号を生成し、
発せられた放射ビームの少なくとも一部を受信する少なくとも１つのセンサから前記エレベータロープモニタ装置の制御装置によって測定データを受信し、
前記少なくとも１つのセンサから受信したデータの解析に基づく前記少なくとも１つの電磁放射源と前記少なくとも１つのセンサとの間を走行するよう配置されたエレベータロープの異常を、前記エレベータロープモニタ装置の制御装置によって検出するエレベータロープのモニタ方法であり、
前記解析は、前記エレベータロープの長手位置の関数として前記エレベータロープの画像を生成することを含むことを特徴とするエレベータロープのモニタ方法。

【請求項14】

請求項13に記載の方法において、前記制御装置は、前記少なくとも１つのセンサから受信した測定データから生成された前記エレベータロープの画像と比較データとの間における差分を検出するよう構成されている方法。

【請求項15】

請求項14に記載の方法において、前記比較データは、前記エレベータロープの幅に対する比較値、前記エレベータロープの周縁部を示すデータに対する比較値、前記エレベータロープの緩んだストランドを示すデータに対する比較値、前記エレベータロープの破断ワイヤを示すデータに対する比較値のうち少なくとも１つを含む方法。

【請求項16】

少なくとも１つの処理部によって実行されると、エレベータロープモニタ装置の制御装置に請求項13ないし15のいずれかに記載の方法を実行させるエレベータロープをモニタするコンピュータプログラム製品。

【請求項17】

請求項１のエレベータロープモニタ装置と、
該エレベータロープモニタ装置の少なくとも１つの電磁放射源と前記エレベータロープモニタ装置の少なくとも１つのセンサとの間を走行するように配置された少なくとも１本のエレベータロープとを含む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、一般にエレベータの技術分野に関するものである。より具体的には、本発明は、エレベータシステムに用いるロープモニタ方式に関するものである。

【背景】

【0002】

エレベータの安全性は、確保すべき最も重要な事項の１つである。エレベータシステムは懸架ロープ、補償ロープ、および過速度調速ロープなどのロープを含む。これらのロープは推定寿命を有する摩耗部品であるため、ロープの状態をモニタしてエレベータシステムの安全な使用およびロープ寿命の予測可能性を確保する必要がある。

【0003】

一般的には、昨今のエレベータソリューションで使用されているロープは、ストランド鋼線ロープである。ロープは、いずれもロープを損傷させる可能性がある腐食、化学的侵食および機械的損壊の影響を受けるであろう。エレベータロープの状態をモニタする従来的な方法における難題は、損傷したロープを新しいものに交換するためのいわゆる廃棄基準を決定することである。特に、意思決定とりわけロープ状態の評価は、ロープの直径減少や断線のような視認可能な検出に基づいているので、従来の方法では時間がかかり不正確であった。加えて、ロープの永久伸びに対する許容度もモニタされる場合がある。

【0004】

国際公開公報第2018／101296号には、エレベータロープをモニタする解決方式が記載されている。この解決方式は、複数のカメラを使用して走行中のエレベータロープの全周を撮像することに基づくものであり、カメラで撮像された画像は、複数のカメラで撮像された複数の画像から生成された全周画像を解析することによって、エレベータロープの異常を検出する画像処理手段に送られる。本解決策は、画像に関連付けられる情報を提供する速度／位置検出装置も含み、複数の画像を適切な手法で合成する。しかしながら、同公報に記載の解決方式は、画像の合成と合成画像の解析に時間を要するがゆえに迅速に動作しないのみならず、本解決方式の複雑な構造に起因してコストもかかるという点で問題がある。

【0005】

したがって、既存の解決方式の不利益を少なくとも部分的に軽減し、効率的な方式でエレベータロープの状態をモニタ可能な新規の解決策を取り入れる必要がある。

【概要】

【0006】

以下に、簡略化した概要を示し、種々の発明の実施形態のいくつかの態様について基本的な理解が得られるようにする。本概要は、本発明の広範な全体像を示すものではない。本概要は、本発明の手がかりとなるまたは重要な要素を特定するものでも、発明の範囲を画定するものでもない。以下の概要は、単に、発明の実施形態を例示する一層詳細な説明の導入部として、簡略化した形式で発明のいくつかの概念を提示するものにすぎない。

【0007】

本発明は、エレベータロープをモニタするエレベータロープモニタ装置、方法、コンピュータプログラム製品およびシステムを提供することを目的とする。

【0008】

本発明の目的は、各独立請求項により定義されるような、エレベータロープをモニタするエレベータロープモニタ装置、方法、コンピュータプログラム製品およびシステムによって達成される。

【0009】

第１の態様によれば、放射ビームを発する少なくとも１つの電磁放射源と、発せられた放射ビームの少なくとも一部を受信する少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つの電磁放射源と少なくとも１つのセンサとの間を走行するよう配置されたエレベータロープの異常を、少なくとも１つのセンサから受信した測定データを解析することによって検出する制御装置とを有するエレベータロープモニタ装置が提供される。

【0010】

例えば、少なくとも１つの電磁放射源は、放射をコリメートする少なくとも１つのレンズを含んでいてもよい。

【0011】

少なくとも１つの電磁放射源および少なくとも１つのレンズは、少なくとも１つの電磁放射源が少なくとも１つのレンズの焦点に位置するように相互配置されてもよい。

【0012】

少なくとも１つの電磁放射源はさらに、放射ビームの少なくとも一部の通過を遮断して線形放射ビームを生成する少なくとも１つの放射開口を含んでいてもよい。

【0013】

また、少なくとも１つの電磁放射源はさらに、少なくとも１つの電磁放射源から少なくとも１つのセンサに向けて放射ビームを発する放射窓を含んでいてもよい。

【0014】

少なくとも１つの電磁放射源はさらに、放射窓を汚れから保護する調節可能な保護カバーを含んでいてもよく、調節可能な保護カバーは、少なくとも１つのセンサに対向する放射窓の表面上に配設される。

【0015】

代替的または付加的に、少なくとも１つの電磁放射源は、少なくとも１つのセンサに対向する放射窓の表面上に配設された保護カバーを含んでいてもよい。保護カバーは、放射窓上に積層して配置された多数の剥離可能な合成樹脂製保護フィルムとして具体化される。

【0016】

さらに、少なくとも１つのセンサは、線形感光アレイ検出器であってもよい。

【0017】

またさらに、制御装置は、エレベータロープの長手位置の関数としてエレベータロープの画像を生成することによって解析を実行するように構成されていてもよい。

【0018】

制御装置は、少なくとも１つのセンサから得られたデータと解析における比較データとの差分を検出することもできる。比較データは、例えば、エレベータロープの幅に対する比較値、エレベータロープの周縁部を示すデータに対する比較値、エレベータロープの緩んだストランドを示すデータに対する比較値、エレベータロープ(150)の破断ワイヤを示すデータに対する比較値のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0019】

一般的に言えば、少なくとも１つの電磁放射源は、レーザ光を生成するよう構成されていてもよい。少なくとも１つの電磁放射源は、例えば、レーザ光を生成する少なくとも１つのレーザダイオードを有していてもよい。

【0020】

第２の態様によれば、放射ビームを発する少なくとも１つの電磁放射源に対してエレベータロープモニタ装置の制御装置によって制御信号を生成し、発せられた放射ビームの少なくとも一部を受信する少なくとも１つのセンサからエレベータロープモニタ装置の制御装置によって測定データを受信し、少なくとも１つのセンサから受信したデータの解析に基づく少なくとも１つの電磁放射源と少なくとも１つのセンサとの間を走行するよう配置されたエレベータロープの異常をエレベータロープモニタ装置の制御装置によって検出することを含むエレベータロープのモニタ方法が提供される。

【0021】

さらに、解析は、エレベータロープの長手位置の関数としてエレベータロープの画像を生成することを含む。

【0022】

制御装置は、少なくとも１つのセンサから受信した測定データから生成されたエレベータロープの画像と比較データとの間における差分を検出するよう構成されていてもよい。比較データは、エレベータロープの幅に対する比較値、エレベータロープの周縁部を示すデータに対する比較値、エレベータロープの緩んだストランドを示すデータに対する比較値、エレベータロープ(150)の破断ワイヤを示すデータに対する比較値のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0023】

第３の態様によれば、少なくとも１つの処理部によって実行されると、エレベータロープモニタ装置の制御装置に上述の方法を実行させるエレベータロープをモニタするコンピュータプログラム製品が提供される。

【0024】

第４の態様によれば、上述のエレベータロープモニタ装置と、エレベータロープモニタ装置の少なくとも１つの電磁放射源とエレベータロープモニタ装置の少なくとも１つのセンサとの間を走行するように配置された少なくとも１本のエレベータロープとを含むエレベータシステムが提供される。

【0025】

本願において、「多数の」という語は、１から始まる任意の正の整数、例えば１、２または３のことを意味する。

【0026】

本願において、「複数の」という語は、２から始まる任意の正の整数、例えば２、３または４のことを意味する。

【0027】

構成および動作方法の両方に関して、本発明の例示的かつ非限定的な種々の実施形態は、本発明の付加的な目的および利点と併せて、添付図面と関連付けて読み取ることにより、例示的かつ非限定的な具体的実施形態についての下記説明から最適に理解できるであろう。

【0028】

本願書類において、動詞「有する」および「含む」は、記載されていない構成の存在を除外も義務付けもしない、任意の限定として使用される。従属請求項に記載されている構成は、特に明示的に記載されていない限り、相互かつ自由に組合せ可能である。さらに、本願書類を通じて、「１つの」すなわち単数形の使用は、複数性を除外するものではないと理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【0029】

添付図面の各図では、本発明の実施態様が例として示されているが、限定の意図はない。

【図1】本発明の実施態様に係るエレベータロープモニタ装置をブロック図として概略的に示す図である。

【図2】本発明の実施態様に係るエレベータシステムを概略的に示す図である。

【図3】本発明の実施態様に係る電磁放射源をブロック図として概略的に示す図である。

【図4A】および

【図4B】本発明の実施態様に係り本発明との関連で適用可能な放射開口の非限定的な例を概略的に示す図である。

【図5】本発明の実施態様に係るエレベータロープモニタ装置におけるセンサ側の例を概略的に示す図である。

【図6】本発明の実施態様に係るエレベータロープの画像を概略的に示す図である。

【図7】本発明の実施態様に係るエレベータロープモニタ装置にある制御装置の例を概略的に示す図である。

【図8】本発明の実施態様に係る方法の例を概略的に示す図である。

【例示的実施形態の説明】

【0030】

明細書に記載される下記具体例は、添付の特許請求の範囲の技術的範囲および／または適用可能性を限定するものと理解すべきではない。明細書に一覧や群分けして記載される下記の例は、特に明示的な記載なき限り網羅的なものではない。

【0031】

図１では、エレベータロープモニタ装置を形成する設備のいくつかのコンポーネントおよび／またはエンティティのブロック図を概略的に描き、本発明の１つ以上の実施形態の例示的な枠組みを示す。本設備は、電磁放射源110と、電磁放射源110から電磁放射を受信する少なくとも１つのセンサ130とを有することができる。換言すれば、電磁放射源110は、放射ビーム120を発するように構成することができる。エレベータロープモニタ装置は、少なくとも１本のエレベータロープ150が放射ビーム120を通り抜けるように配置されるため、１本以上のロープ150の少なくとも一部分の投影画像がセンサ130上に生成される。図１の非限定的な例では、エレベータロープモニタ装置は、２本のロープのそれぞれに対して専用のセンサ130を配置してモニタするよう構成されている。センサ130のタイプは、放射源110によって生成される電磁放射に応じて選択される。さらに、本設備は、エレベータロープモニタ装置の１つ以上のエンティティを制御するように構成可能な処理装置140を有していてもよい。例えば、制御装置140は、電磁放射源110への制御信号を生成し、さらに少なくとも１つのセンサ130からの測定データを読み取り、さらに測定データを解析すること等によって、放射ビームの生成を制御するような構成を採ってもよい。制御装置140は、少なくとも１つのセンサ130から受信した測定データからエレベータロープ150の画像を生成するように構成することができる。例えば、エレベータロープ150の画像は、エレベータロープ150の一部分を示すデータ、または、測定データが長さ沿いに生成されるエレベータロープ150の長さの関数としてのエレベータロープ150の画像に相当するものでよい。前述したエンティティおよび他の配設可能なエンティティは、適用可能なデータバスを用いて相互通信できるように接続してもよい。データバスは、例えばエレベータの通常の使用速度において、エレベータの状態をモニタするのに十分なほど高速でデータを伝送するのに適していることが好ましい。

【0032】

図２は、エレベータロープモニタ装置が設置されているエレベータシステムを概略的に示す。簡略化されたエレベータシステムは牽引シーブ210を有し、シーブ210上を多数本のエレベータロープ150が走行する。多数本のエレベータロープ150は、エレベータかご220とカウンタウェイト230とを連結する。したがって、巻上機（図２では不図示）を用いてトラクションシーブに力を付与することによって、エレベータかご220はエレベータシャフト内で出発階と目的階の間を移動することが可能となる。図２で示すように、エレベータロープモニタ装置、すなわち、少なくとも電磁放射源110および１つ以上のセンサ130を取り付けるのに有利な場所は、牽引シーブ210もしくは転向プーリに近接している場所であり、または、過速度調速器を使用している場合にはプーリに近接していてもよい。なぜならば、少なくとも１本のエレベータロープ150の軌道からの逸脱が最小限であれば、エレベータロープモニタ装置の動作は、少なくとも部分的には改善されるからである。加えて、エレベータロープモニタ装置またはこの装置の少なくとも前述した部品を取り付けることにより、前述のとおりエレベータロープ150を効率的な手法でモニタすることができる。なぜならばこの場合、エレベータロープの大部分はエレベータの動作中にモニタ装置を通過するからである。換言すれば、図２に概略的に示すように具体化をすれば、エレベータの動作中に少なくとも１本のエレベータロープ150の状態をオンラインでモニタできる。通常動作とは、通常のエレベータ動作およびエレベータの保守稼働を含むこととなろうが、これらには限定されない。

【0033】

図３では、ある例示的実施形態による電磁放射源110のブロック図を概略的に示す。図３の電磁放射源110は、例示的実施態様によるいくつかのコンポーネントおよびエンティティを示している。図３で概略的に示すように、本発明の実施形態によれば、電磁放射源110はケーシング300を有していてもよく、ケーシング300の内部には、エレベータロープモニタ装置内で用いられる放射を発するように構成された放射素子310が配設されている。例えば、放射素子310は、既定の波長帯域の電磁放射を発するダイオードであってもよい。発せられた電磁放射はビーム状であり、多数のレンズを含んで構成されるレンズ320に到達するようにしてもよい。レンズ320のタイプとしては例えば、放射素子310から発する放射束を無限遠等に向けた実質的に平行な線束にコリメートすることができるものを選択してもよい（すなわち、レーザダイオードなどの電磁放射源は、１つまたは複数のレンズの焦点内に配置される）。レンズ320の非限定的な例としては、ケイ酸塩、合成樹脂またはガラス等から製造された凸状コリメートレンズであってもよい。コリメートされた放射は、レンズ320によって、照光孔とも称される放射開口330に導くことができる。放射開口330は、コリメートされた放射の少なくとも一部を遮断して所望の方式の放射ビームを生成するように配置される。例示的な実施形態によれば、このような放射開口330を電磁放射源110に用いることにより、線形状の少なくとも１本の放射ビームを生成することができる。すなわち、線形放射ビームが生成される。明確化の観点からは、線形放射ビームは面状光線として理解すべきである。さらに、実施形態のいくつかの例では、電磁放射源110が放射窓340を含むものでもよい。放射窓340は閉鎖体300を塞ぐように配置され、そのようにして電磁放射源を汚れから保護する。放射窓は、例えば、照射された電磁放射が通り抜けるガラス製であってもよい。このようにして、生成された線形放射ビームは、光源110から少なくとも１つのセンサ120に向けて出力されることになる。

【0034】

特に、電磁放射がいわゆる可視光である波長の範囲内にある実施形態例では、放射窓340を汚れから保護する必要がある。実施形態によっては、放射窓を保護するための調節可能な保護カバーを、少なくとも１つのセンサ120に対向する放射窓340の表面上に配置することができる。例えば、保護カバーは、搬送装置すなわちソレノイド、電気モータまたはサーボモータなどのアクチュエータを備えていてもよい。搬送装置は、例えば、制御装置140により生成される制御信号に従って、放射窓340に対して保護カバーを少なくとも部分的に移動させる力を生成することができる。代替的または付加的に、放射窓340は、放射窓340上に多数の剥離可能な合成樹脂製保護フィルムを積層して配置するような構成によって保護することができる。そのため、剥離可能な合成樹脂製保護フィルムは例えば一度に１枚ずつはがすことができ、最上部にあるフィルムを剥離することによって汚れた最外層を取り除くことができる。そのようにして、エレベータロープモニタ装置を動作状態に維持することができる。通常、適用可能な合成樹脂製保護フィルムは、特に電磁放射が可視光である場合には透過性を有するが、透過性は照射される電磁放射に依るであろう。

【0035】

図4Aおよび図4Bは、とりわけ、少なくとも１つのセンサ130に向けて少なくとも１本の線形放射ビームを生成することが目的である場合に、エレベータロープモニタ装置の電磁放射源110で適用可能な放射開口330の非限定的な実施例を概略的に示す。図4Aの放射開口330は１つの開口部すなわち孔を有する一方で、放射開口330は２本の線形放射ビームを生成する２つの開口部を有する。有利には、放射開口は生成された線形放射ビームがモニタ中のロープを越えて延伸するよう放射源110内に設けられ、これにより、センサ130はその両端部で、ロープを越えてきた放射を受信する。放射開口は、有利には放射素子310からコリメートレンズ320を介して受信した放射の少なくとも一部を遮断するのに適した材料で作られる。例えば、放射開口は鋼製であってもよい。

【0036】

放射開口330を使用する利点は、特に電磁放射が可視光である様々な実施形態において、光の少なくとも一部を遮断してセンサ面に到達するようにすることが好ましいことにある。なぜならば、センサ130から取得可能なデータにより生成される画像のコントラストは、センサの検出領域外に漏れ出る光によって劣化するからである。したがって、放射開口330自体は必須の要素ではないが、本装置によるモニタ結果を改善すべく様々な実施形態で使用できるものである。

【0037】

電磁放射源110は任意の適切な電磁放射を生成するように構成してもよく、これに応じてセンサ130が選択される。すなわち、放射源とセンサは協働するように組み合わされる。例示的な実施形態によれば、電磁放射は、例えば約380～740ナノメートルの波長を有する可視光である。有利な実施形態によれば、エレベータロープモニタ装置は、電磁放射をレーザ光として具体化してもよい。レーザ光は、例えば通常光に対して、コヒーレンス、指向性、単色性および高輝度性などの既知の利点を有している。このような理由で、レーザ光は測定用途に適している。したがって、これに応じて放射素子310を選択することができる。例えば、放射素子310は、5mWの出力パワーを有するシングルモードレーザなどのように、適用可能なレーザダイオードであってもよい。したがって、放射がレーザ光である場合、電磁放射源110は、センサ130、およびその間にあるロープ150などの物体に向けて線形のレーザパターンを生成することができる。

【0038】

エレベータロープモニタ装置はさらに、エレベータロープモニタ装置に使用される電磁放射を検出するのに適した少なくとも１つのセンサ130を有する。有利には、少なくとも１つのセンサ130は、放射を受けてモニタ中のロープ150によって生じる投影がセンサ130の検出領域内に完全に収まるように選択される。しかしながら、実施形態によっては、ロープ150の一方の周縁部のみをモニタするようにセンサ130を配置することができ、または、ロープ150の一方の周縁部の影を１つのセンサ130で検出し、ロープ150の他方の周縁部の影を別のセンサ130で検出するような配置にすることができる。さらに別の実施形態によれば、センサ130は、モニタ対象となる複数本のロープ150の影がセンサ130の検出領域内に収まるようなサイズのものを選んでもよい。そして、各センサ130の状態の解析は、別々の信号処理で行ってもよい。

【0039】

図５は、エレベータロープモニタ装置のセンサ側の一例を概略的に示す。センサ側は、少なくとも１つのセンサ130が放射を検出することができ、かつ少なくとも受信した放射に基づいて生成されたデータをセンサ130から読み出すことができるようにセンサ130の動作を制御するのに必要なハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントを含む回路基板510に、この少なくとも１つのセンサ130を搭載することで実現してもよい。例示的な実施形態によっては、少なくとも１つのセンサ130は、例えばガラス製である窓体520を用いて保護してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、窓体520は保護カバーを用いて、または多数の剥離可能な合成樹脂保護フィルムを用いて保護してもよく、これによって窓体520もしくはセンサ130に汚れが及ぶことを防止し、および／または、窓体520から合成樹脂保護フィルムを剥離すること等によって窓体520もしくはセンサ130から汚れを除去できるようになる。したがって、保護カバーおよび／または剥離可能な合成樹脂保護フィルムの具体化は、電磁放射源110の関連で述べたものに相当するものでもよい。

【0040】

適用可能なセンサ130は、形成されている１つの行、すなわち画素行に感光素子を含むセンサを指し示す、いわゆる線形感光アレイでもよい。このようなセンサ130は、高速で読取り可能という利点がある。しかしながら、他のセンサ、例えば、１行よりも広い領域に検知素子を有するマトリクスセンサなどのセンサを具体化することもできる。具体化によっては、マトリクスセンサは、センサ素子のマトリクスの１行をレーザ専用に、マトリクス内の残りのセンサ素子をロープ上の通常の光画像を撮影する用途に適用することができる。

【0041】

上述したように、エレベータロープモニタ装置の電磁放射源110とエレベータロープモニタ装置のセンサ130は、相対的な位置関係をとり、モニタ中の少なくとも１本のエレベータロープ150は放射源110とセンサ130の間を走行するように配置されることとなる。エレベータロープモニタ装置内におけるロープ150の方向は、ロープ150の影の少なくとも一部分がセンサ130上に投影されるようにする。したがって、放射の一部は、ロープ150を通り過ぎてセンサ130に直接到達する。

【0042】

センサからのデータ読取りに関しては、複数の画素を同時に読み取ることが有利となる。複数の画素を同時に読み取れば、モニタしたパラメータの結果に対する、例えば、円形断面ロープの直径といったロープ幅に対するロープの振動の影響が軽減する。これは、少なくともいくつかの実施形態で重要となる。なぜならば、ロープは常にロープ長手軸に対する垂直面内を振動しているからであり、本方式のようにしないとモニタ精度を損ねる可能性がある。

【0043】

次に、本発明の少なくともいくつかの態様を、少なくとも１つのセンサ130から得られたデータの解析に関する態様を取り入れて説明する。まず、電磁放射源110による電磁放射の出力に応じて生成されたデータは、センサ130から、すなわちセンサの画素などのデータ記憶体から読み出すことができる。具体化に応じて、センサ130からのデータの読取りは、次のように行ってもよい。すなわち、センサ130からのデータの読取りは一度に行い、データの後処理は例えば、測定データの解析で開始するようにして、その場合、解析は、センサ130の両側にある少なくとも片方の最外部画素から、好ましくは両方の最外部画素から取得すなわち読取りをした測定データから開始して、センサ130の中央画素へ向けて内方に、例えば画素単位で解析を続けるようにする。この種の読取り技術を、外内読取りと呼ぶことができる。しかしながら、本発明に関してより好適な具体化では、同時にすなわち同一の時刻に複数の画素から取得された測定データの処理すなわち解析は、まずは中央部にある画素から取得された測定データが処理すなわち解析され、処理方向は中央部から外方、すなわち最外側の画素に向かうもの、換言すれば外側向きになるような構成を採ってもよい。これは、エレベータロープの影からセンサの中央部にある画素のデータを生成し、外方に向けた読取りによって１以上の周縁部を検出することができるやり方に相当する。この種の読取り技術を、内外読取りと呼ぶことができる。また、少なくとも一部の画素を全く読み取らないように構成してもよい。例えば、本発明の目的の少なくとも１つは、エレベータロープ150の画像を形成することによって、すなわちロープ150の影を表示する画像に基づいてエレベータロープ150の異常を検出することであるため、ロープ150の中央部を示す画素を読み取る必要はない場合がある。なぜならば、そのようなデータから異常に関連する検出をすることは困難であり、より重要性が高いのはロープの周縁部領域となるからである。このようにして、すなわちセンサ130による検出領域を選択することによって、センサ130から読み取られ制御装置140によって解析されるデータを最適化することができる。

【0044】

記載のとおり、センサのデータを一行ずつ、好ましくは精度維持のためにすべての画素を同時に読み取ることにより、その走行径路に沿ったロープ150の移動に応じて、例えば、ロープ150の検査済長さの範囲内でのエレベータロープ150を表す画像として、画像を生成することができる。図６は、データを組み合わせて画像を生成した、連続した読取過程でセンサから読み取られた測定データにより生成された画像の一例を概略的に示す。

【0045】

モニタ中の特質に応じて、さらなるデータ解析を選択してもよい。少なくとも下記の特性、すなわちロープ幅、ロープ疵、ロープにおけるストランドの緩みは、少なくとも１つのセンサ130から受信したデータにより生成された画像から導き出すことができる。これらの特性は、単独または任意の組合せで、モニタ中におけるロープ150の異常検出の実行に供する情報を提供することができる。

【0046】

本発明の一実施形態によれば、ロープ幅は、上述のようにセンサからのデータをもとにロープ150の第１の周縁部および当該ロープの第２の周縁部を検出することによって、ならびに、２つの周縁部間にある画素に基づいて、例えば、黒など所定の色を示すデータを記憶している２つの周縁部間にある多数の画素に基づきロープの幅を判定することによって測定することができる。例えば、画素サイズは既知であり、その情報に基づいて幅を測定することができる。ロープ150の第１および第２の周縁部を検出するため、規則を決め、この規則をセンサ130から得られた測定データに適用することによって、周縁部を特定することができる。ロープの幅がわかると、エレベータロープ130の好適な幅を定義する比較値と比較することができ、両値の間に、場合によっては許容限界内で、比較値を超える開きがあると、異常の検出を行うようにしてもよい。

【0047】

本発明における別の実施形態によれば、ロープの異常を検出する解析には、例えば、ロープ幅の解析に加えてロープ疵の解析を含めてもよい。ロープ疵の解析は、ロープ150のストランドが他の螺旋状ストランド間に押し出されている場合、または、個々の破断ワイヤがストランドの外側にはみ出ている場合などに検出を行うように構成してもよい。このような状態の一例が図６に概略的に図示され、１本のストランド610においてワイヤがロープ150からはみ出ている。このようなタイプの検出は、はみ出したストランド610、すなわち、センサ130から取得したデータに含まれロープ130を示すデータから検出可能な狭ピークを形成している余分な黒画素を検出することによって行われる。ロープ疵は、例えばロープ150の疵に由来する黒画素を示す画素記憶データに基づいた、画像データのパターン認識解析によっても同様に検出することができる。

【0048】

本発明におけるさらに別の実施形態によれば、ロープ150の異常を検出する解析には、例えば、上述の解析に加えて、緩んだストランドおよび／または破断ワイヤの解析を含めてもよい。緩んだストランドの解析、すなわち緩んだストランドの検出は、ロープ150の幅データに対する測定時間の短時間フーリエ変換などの高速フーリエ変換(FFT)を実行することによる多数の緩んだストランドの検出を含んでいてもよい。測定データは、フーリエ変換を介して周波数領域で示されるので、ロープ150の１つ以上の緩んだストランドを示すことが可能な周波数スペクトログラムにおいて、立上り低周波数成分などの周波数成分を検出することができる。例えば、制御装置140は、周波数領域で表される測定データから取得可能な値と比較される緩んだストランドの比較値を利用することができる。多数の緩んだストランドを検出すると、ロープ150が異常であるか否かを、既定の規則を適用して決定することができる。例えば、比較値すなわち規則は、立上り低周波数成分の傾斜および／またはその振幅を定義して、当該の周波数成分がエレベータロープ150の緩んだストランドを表しているか否かを判定することができる。１以上の立上り低周波数成分が識別される場合に、制御装置150がエレベータロープ150の緩んだストランドに関する表示を生成するような構成を採ることができ、これによって、ロープ150に不具合があると判断することができる。

【0049】

本願明細書から導き出されるように、本発明の様々な実施形態によれば、エレベータロープ150の異常を検出することができる。本発明を用いて、例えば、モニタ中のエレベータロープ150をロープ長における位置、すなわちエレベータロープ150の長手方向位置の関数として表示することにより、高度な解決策を確立することができる。より具体的には、エレベータロープ150の外形寸法、すなわち、エレベータロープ150の周縁部が重要となり得る。この種の表示では、エレベータロープ150の速度が既知であることを要する場合がある。速度情報は、例えば、モータエンコーダによる測定で取得してもよい。他方、外部参照などからではエレベータロープ150の正確な測定位置が不明な場合、例えば図６（ロープ150の周縁領域）から見出せるように、ストランドの山部または谷部の変量もまた、ロープの走行長を関数とした測定位置の推定手段として用いることができる。このような手段によって、エレベータロープ150を表示することができる。したがって、エレベータロープ150から、異常を有している位置など重要性のある計測位置を測定することができる。

【0050】

ロープ150の解析に関しては、上述の非限定的な例を適用することによって、ロープ150の異常を検出することが可能となる。解析自体を実行する前に、センサ130から得られたデータを処理して、例えば背景光に起因する干渉を、測定中にセンサから得られたデータから取り除けるようにしてもよい。背景光量は、例えば、電磁放射源110を用いた放射を実行せずに、試験測定によって決定することができる。例えば、各画素は、黒から白までの色を画素値0～255の間で検出することができる。したがって、このような構成を構築して、黒画素の検出を画素値0～126で設定し、白画素の検出を画素値127～255で設定することができる。

【0051】

図７は、本発明の一実施形態による制御装置140を概略的に示す。制御装置140は、処理装置710、記憶部720、および他のエンティティとの通信インタフェース730を有していてもよい。ここで、処理装置710は、説明した方法ステップの少なくとも一部を実行する１つ以上のタスクを実現するように構成された１以上の処理部を含んでいてもよい。例えば、処理装置710は、既述の方式による本発明の他のエンティティと同様に、電磁放射源110および／または少なくとも１つのセンサ130の動作、さらにはエレベータの動作でさえ制御するように構成することができる。記憶部720は、処理装置710によって実行されると制御装置140を上述のように動作させるコンピュータプログラムコードを記憶するような構成であってもよい。さらに記憶部720は、記載したとおり、基準値および他のデータを記憶するような構成を採ってもよい。通信インタフェース730は、例えば処理装置710の制御下で、記載したようにエンティティとの通信を可能にする１つ以上の通信プロトコルを実現するような構成であってもよい。通信インタフェースは、無線による通信および／または有線方式での通信などを可能にするために必要なハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントを含むものであってもよい。

【0052】

本発明のいくつかの態様は、エレベータロープ150をモニタする方法に関する。本発明の一実施形態に係る方法の非限定的な例は図８で概略的に示される。エレベータロープモニタ装置は、放射ビームを発する少なくとも１つの電磁放射源110に向けた、エレベータロープモニタ装置の制御装置140による制御信号の生成810によって、本方法を開始する動作状態に設定されてもよい。放射ビームが放射されると、制御装置140は、発せられた放射ビームの少なくとも一部を受信した少なくとも１つのセンサ120からの測定データの受信820をすることができる。さらに、測定データの受信に応答して、制御装置140は、少なくとも１つのセンサ120から受信したデータを解析することによって、少なくとも１つの電磁放射源110と少なくとも１つのセンサ120との間を走行するように配置されたエレベータロープ150の異常の検出830をするような構成を採ってもよい。本発明の種々の実施形態によれば、解析は、エレベータロープ150の長さの関数としてエレベータロープ150の画像を生成する動作を含むことがある。換言すれば、エレベータロープ150の画像は、少なくとも１つの電磁放射源110および少なくとも１つのセンサ120を通り過ぎて移動するエレベータロープ150の長さに沿って生成されてもよい。制御装置140によって実行される解析により、少なくとも１つのセンサ120から受信した測定データから生成されたエレベータロープ150の画像と比較データとの間に１つ以上ある差分を検出するように構成してもよい。比較データは、エレベータロープ150の幅に対する比較値、エレベータロープ150の周縁部を示すデータに対する比較値、エレベータロープ150の緩んだストランドを示すデータに対する比較値、エレベータロープ150の破断ワイヤを示すデータに対する比較値のうち少なくとも１つを含むものでよい。本発明の様々な実施形態に係る方法は、エレベータロープモニタ装置の説明との関連で説明したように、さらなる動作を含んでいてもよい。

【0053】

さらに、本発明のいくつかの態様はエレベータロープ150のモニタの用に供するコンピュータプログラム製品に関し、これが少なくとも１つの処理部によって実行されると、エレベータロープモニタ装置の制御装置に上述の方法を実行させる。コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラム製品を実行するように構成された処理部にアクセス可能な非一時的なコンピュータ可読媒体、例えば適用可能な記憶装置に記憶することができる。

【0054】

本発明のさらなる態様は、記載のとおりのエレベータロープモニタ装置と、エレベータロープモニタ装置の少なくとも１つの電磁放射源110とエレベータロープモニタ装置の少なくとも１つのセンサ120との間を移動するように配置された少なくとも１本のエレベータロープ150とを有するエレベータシステムに関する。当然ながら、エレベータシステムは、例えば図２の説明で述べたように、さらなる構成部分およびエンティティを含んでいてもよい。

【0055】

本発明に係る解決策によれば、以下の態様、すなわち、無潤滑ロープ等によって引き起こされるロープの幅の変化、ロープの破断ワイヤの検出、緩んだストランドの検出、緊張ロープの検出、滑り外れたロープの検出の少なくともいくつかに関して、エレベータロープの状態をモニタすることができる。説明した解決策は十分に高速なものであるので、通常の使用速度または保守駆動速度である間中、ロープを十分に高い分解能で検査することができる。

【0056】

明細書に記載された上記具体例は、添付の特許請求の範囲の適用可能性および／または解釈を限定するものと理解すべきではない。明細書に一覧や群分けされて記載された上記の例は、特に明示的な記載なき限り網羅的なものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】