專利名稱：電梯的異常診斷裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)現電梯系統(tǒng)異常的異常診斷裝置及方法。
背景技術：
電梯被廣泛利用于大型建筑物、個人家庭等。另一方面，通常管理電梯的管理者即 監(jiān)控中心等是與電梯的設置場所分離的。雖然要對電梯定期地檢查是否產生異常，但是由 于電梯經常被利用者利用，所以在通常運行中也應該進行監(jiān)控。因而即便在定期檢查前，如 果有某種異常，也期望早期通報給監(jiān)控中心。
因此，為了在電梯運行中發(fā)現電梯異常，而提出了多種電梯的異常診斷裝置。其 中，也提出了為了發(fā)現電梯的異常而檢測聲音的裝置。在電梯產生了異常音的情況下，大多 數是產生異?；蚱淝罢祝释ㄟ^異常音的檢測能夠早期地應對電梯的故障等。
專利文獻1:日本特開2010-132441
專利文獻2 日本特開2009-274805
專利文獻3 日本特開2009-162413
專利文獻4 :日本特開2001-278562
在通過檢測聲音來發(fā)現電梯異常的情況下，由于在電梯的周邊產生多種多樣的聲 音，故在所收集到的聲音不是電梯的異常音的情況下會誤檢測。另外，由于電梯的設置場 所，也會誤檢測車、人的說話聲等環(huán)境音。
在專利文獻I的現有技術中，收集電梯的導軌和被導引部件之間的滑動音，并與 預先決定的聲音的大小及高度進行比較來檢測異常，但是因為將檢測對象限定為導軌、且 集音部件為一個，所以無法確定音源的位置。
在專利文獻2的現有技術中，利用設置于電梯的卷揚機及各樓層的集音話筒來收 集異常音，并利用聲音的特性來進行異常檢測，但是卻需要在各樓層設置集音話筒，故成本 增加。另外，由于在轎廂本身未設置集音話筒，所以很難檢測處于移動中的轎廂的異常音。
在專利文獻3的現有技術中，測量由搭載于車輛的話筒所收集到的槍聲，并利用 三角測量原理來確定音源位置，但是在音源有多個的這種用途的情況下卻無法確定音源位 置。此外，為了確定音源位置，另外還需要測距傳感器或地圖信息。
在專利文獻4的現有技術中，利用設置于電梯轎廂的內外的集音話筒來收集異常 音，并與預先決定的基準值進行比較來檢測異常，但是由于話筒設置于轎廂內外，所以無法 確定音源位置。另外，難以區(qū)分乘坐場所的環(huán)境音和電梯本身的聲音。發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于，區(qū)分電梯以外的噪音和電梯的異常音，來診斷電梯的異堂巾O
為了解決上述技術問題，在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，基于由設置于轎廂內或轎 廂外的2個以上的集音部件(集音單元)所收集到的聲音的差異，利用立體聲的原理等來計算音源位置，并診斷在音源位置有無異常，在有異常的情況下輸出警報。
在本發(fā)明的具體實施方式
中，作為所述集音部件之一而利用轎廂內的對講機的話筒。
發(fā)明效果
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，無論在電梯靜止的情況、電梯處于移動中的情況、還 是門打開的情況下，都能判別音源位置是否為電梯周邊。另外，由于僅根據所收集到的聲音 來判別音源位置，所以不需要其他傳感器，由于集音部件最低為2個就已經足夠了，所以能 夠成本較低地設置裝置。
本發(fā)明的其他目的及特征在以下敘述的實施方式中變得更明確。


圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的電梯的異常診斷裝置的概要的框圖。
圖2是同一電梯的異常診斷裝置的處理流程圖。
圖3是表示轎廂內的2個集音部件(集音單元)的配置例的圖。
圖4是表示音源位置計算部件的一例的框圖。
圖5是表示異常音診斷部件的一例的框圖。
圖6是表示本發(fā)明的第2實施方式的電梯的異常診斷裝置的概要的框圖。
圖7是表示轎廂外的2個集音部件(集音單元)的配置例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第3實施方式的電梯的異常診斷裝置的概要的整體框圖。
具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
首先，對本發(fā)明的第I實施方式進行說明。
[實施例1]
圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的電梯的異常診斷裝置的概要的框圖。具有異 常診斷功能的電梯100輸入至少一個聲音S10，具有電梯轎廂部BlO和異常音診斷部B20， 輸出警報S30。
電梯轎廂部BlO輸入聲音S10，具有至少2個轎廂內集音單元10、20，測定聲音并 將其變換成音響數據(音響信號)S20之后進行輸出。聲音例如為電梯的運行音、電梯的器 械的動作音、車的聲音、人的說話聲等的環(huán)境音。
異常音診斷部B20輸入音響數據S20，具有音源位置計算部件30、異常音診斷部件 40以及警報產生部件50，輸出警報S30。
音源位置計算部件30根據所輸入的音響數據S20的聲音的特征來計算音源的位 置。聲音的特征是指，聲音的大小(強度)、音色、頻率等。作為計算音源位置的部件，例如 考慮立體聲的原理。判別音源是否為電梯周邊，在音源為電梯周邊的情況下，向異常音診斷 部件40輸出音響數據S20。在音源不是電梯周邊的情況下，在此結束處理，計算下一音響數 據S20的音源位置。
異常音診斷部件40輸入音響數據S20，進行異常判定，在為異常的情況下輸出警 報的觸發(fā)。作為進行異常判定的方法，考慮比較預先決定的閾值和音響數據S20的方法;存儲過去的音響數據S20并與所輸入的音響數據S20進行比較的方法。例如，異常音診斷 部件40基于與由前級的音源位置計算部件30計算求出的音響產生位置所對應的過去的音 響數據(例如正常音)之間的對照，來進行相應位置(部件器械)的異常判定。
警報產生部件50輸入警報的觸發(fā)，判定是否輸出警報，在判定為需要發(fā)出警報的 情況下輸出警報S30。在此考慮下述方法一旦輸入警報的觸發(fā)則立刻輸出警報S30的方 法；對所輸入的警報的觸發(fā)進行計數，僅在預先決定的時間內計數數量達到預先決定的閾 值以上的情況下判定為在預先決定的頻度以上進而輸出警報S30的方法。
圖2是本發(fā)明的第I實施方式的電梯的異常診斷裝置的處理流程圖。
首先，設電梯進行通常運行，并在電梯的通常運行時產生了噪音。2個轎廂內集音 單元10、20在集音步驟F1、F2中對噪音進行集音，在音響數據取得步驟F3、F4中制成音響 數據。在步驟F5中，算出2個音響數據的音響信號的強弱(大小)以及信號的時間差，并 基于2個音響數據的音響信號的強弱(大小)以及信號的時間差來計算音源位置。在步驟 F6中基于所計算的音源位置來判定音源是否為電梯周邊，在否的情況下移行至步驟F17而 中止診斷。在判定出音源為電梯周邊的情況下，首先在音響數據的選擇步驟F7中，根據音 響信號的強弱來決定優(yōu)勢的音響數據。采用預先決定的閾值，并在2個音響數據之差為閾 值以上的情況下，明確判定出有優(yōu)勢性。
接著，在步驟F8、F9中，對2個音響數據分別進行頻率分析處理例如FFT(Fast Fourier Transform)處理,而變換成頻率的數據。在步驟F10、F11中，采用統(tǒng)計性手法對各 個頻率的數據來計算特征量。在此，統(tǒng)計性手法是指主成分分析、聚類等方法。在步驟F12、 F13中，將算出的特征量與各自的學習數據201、202進行比較，來計算差分。作為學習數據 201、202，例如能夠采用正常音。在步驟F14、F15中，如果差分為閾值以上則判斷為異常，如 果差分小于閾值則判斷為正常。在2個音響數據的其中一個被判斷為異常的情況下，在步 驟F16中發(fā)出警報。除此之外，通過步驟F17結束診斷。
然而，在2個音響數據之間優(yōu)勢性顯著的情況下，優(yōu)選按照對優(yōu)勢性高的音響數 據診斷的診斷結果來進行異常判定。也就是說，也可在判斷出優(yōu)勢性高的音響數據異常的 情況下，判斷出異常，在步驟F16中發(fā)出警報。
另一方面，也可在判斷出優(yōu)勢性高的音響數據正常的情況下，判斷出正常，通過步 驟F17直接結束診斷。
圖3是表示轎廂內的2個集音單元的配置例的圖。配置例(A)是設置于門面的左 右上端的例子。配置例(B)是設置于門的對面的左右上端的例子。配置例(C)是設置于轎 廂內的對稱角的例子。配置例(D)是設置于轎廂內的上端、下端的例子。配置例(E)是利 用了存在監(jiān)控攝像機等的轎廂頂部的角和對講機的話筒的例子。
關于配置例(A)，由于靠近構成電梯的部件的大多數所集中的轎廂頂部和門面，所 以能夠收集到較多部件的聲音。特別是，由于門旋轉的部件集中于轎廂頂部，所以能夠收集 到門電機或從動輥、門軌等的聲音。
關于配置例(B)，由于是設置監(jiān)控攝像機等的位置，所以容易追加集音部件。另外， 由于處于與門正對的位置，所以能夠收集到門的異常，例如晃動聲或夾著人/物時的聲音。
關于配置例(C)，由于在轎廂內配置于對角線上，所以2個話筒的間隔(基線長) 最大。因而，認為能夠普遍地收集到在電梯轎廂內引起的聲音。
關于配置例(D)，由于配置于轎廂上下，所以容易收集到轎廂頂部的部件和轎廂地 面的部件尤其是門濫槽(Sill ditch)、門擋(door stop)的聲音。
關于配置例(E)，由于使用本來設置的對講機，所以重新設置的話筒為I個即可。 另外，與配置例(C)同樣地，能夠普遍地收集到在電梯轎廂內引起的聲音。
圖4是表示音源位置計算部件30的一例的框圖。輸入音響數據S20，具有音源位 置計算部B30以及音源位置判定部MO，僅在判定出音響數據S20為電梯周邊的聲音的情況 下輸出音響數據S20。
音源位置計算部B30輸入音響數據S20，根據音響數據S20的特征來計算音響數據 S20的音源位置，輸出音源位置S40。作為計算方法，利用立體聲的原理，基于從2個集音單 元輸出的音響數據S20的差異和2個集音單元的距離(基線長)來計算音源位置S40。
音源位置判定部B40輸入音源位置S40，判定音源位置S40是否為電梯周邊的聲 音，僅在判定為是電梯周邊的聲音的情況下輸出音響數據S20。作為判定方法，具有預先定 義為電梯周圍的聲音的閾值，若音源位置S40為閾值以下，則判定出音響數據S20為電梯周 邊的聲音。
圖5是表示異常音診斷部件40的一例的框圖。輸入音響數據S20，具有過去的正 常音數據庫(以下標記為DB) 410以及異常音判定部B50，僅在檢測出電梯異常的情況下輸 出警報的觸發(fā)S50。
過去的正常音DB410預先存儲了電梯的正常音S60。
異常音判定部B50輸入音響數據S20以及過去的正常音S60，通過比較音響數 據S20和過去的正常音S60來判定電梯有無異常，僅在有異常的情況下輸出警報的觸發(fā)器 S50。作為判定方法，考慮計算音響數據S20和過去的正常音S60的類似度的方法；學習過 去的正常音S60來診斷音響數據S20的方法。
此外，也可在過去的正常音DB410中存儲與由音源位置計算部件30可確定的每個 音源位置對應的過去的正常音S60，在異常音診斷部件40中從音源位置計算部件30中輸入 音源位置S40而非音響數據S20，利用與該音源位置對應的過去的正常音S60來進行異常音 判定。
其次，對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。
[實施例2]
圖6是表示本發(fā)明的第2實施方式的電梯的異常診斷裝置的框圖。具有異常診斷 功能的電梯200輸入至少一個聲音S10，具有電梯轎廂部BlO和異常音診斷部B20，輸出警 報S30。電梯轎廂部BlO輸入聲音S10，具有至少2個轎廂外集音單元110、120，輸出音響數 據S20。異常音診斷部B20、警報S30與第I實施方式相同。
圖7是表示轎廂外的2個集音單元的配置例的圖。配置例(A)是設置于門面的上 下端的例子。配置例(B)是設置于轎廂頂部的門面?zhèn)群团c門面對的一側的例子。配置例 (C)是配置于轎廂頂部和地面的例子。
關于配置例㈧，由于靠近構成電梯的部件大多數集中的轎廂頂部和門面，所以能 夠收集到較多部件的聲音。特別是，由于門旋轉的部件集中于轎廂頂部，所以能夠收集到門 電機或從動輥、門軌等的聲音。另外，認為在門的下部容易收集到門檻槽、門擋的聲音。
關于配置例⑶，由于靠近構成電梯的部件大多數集中的轎廂頂部和門面，所以能夠收集到較多部件的聲音、且能夠確定發(fā)出異常音的器械。尤其是，能夠收集到門電機或從動輥、門軌等的聲音。
關于配置例(C)，由于設置于構成電梯的部件大多數集中的轎廂頂部和夾持轎廂的地面，所以容易分離在集音的時間點想要診斷的對象音和環(huán)境音。另外，與配置例(A)同樣地，特別是轎廂頂部集中了門旋轉的部件，所以能夠集音到門電機或從動輥、門軌等的聲音。另外，認為在轎廂的下部容易收集到門檻槽、門擋的聲音。
其次，對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。
[實施例3]
圖8是表示本發(fā)明的第3實施方式的電梯的異常診斷裝置的概要的整體框圖。具有異常診斷功能的電梯300輸入聲音，具有電梯轎廂E10、電梯門E20、門電機E30、至少2個轎廂內集音單元10A、10B、異常音診斷部B20，將警報S30輸出至監(jiān)視器E40。
在該實施方式中，尤其將電梯的門旋轉的異常音作為檢測對象。電梯轎廂ElO相當于第I實施方式的電梯轎廂部B10，輸入在電梯門E20或門電機E30產生的聲音，具有2 個轎廂內集音單元10A、10B，輸出音響數據S20。
轎廂內集音單元10A、10B被設置于門面的上部和對講機位置。都是無指向性的話筒。由于設置于門面上部的轎廂內集音單元IOA較之設置于對講機位置的轎廂內集音單元 IOB而靠近電梯門E20或門電機E30，所以容易收集到門打開時的聲音。
異常音診斷部B20、警報S30與第I實施方式相同。
另外，在異常音診斷部B20中，具有預先決定的轎廂內集音單元10A、10B的閾值， 在 轎廂內集音單元IOA的音響數據S20低于閾值、且轎廂內集音單元IOB的音響數據S20高于閾值的情況下，判定出環(huán)境音大于電梯周邊的聲音，也能夠決定為沒有進行異常音診斷。
產業(yè)上的可利用性
根據具有本發(fā)明的異常診斷功能的電梯，能夠判定所收集到的聲音是否為電梯周邊的聲音，且能夠利用聲音來檢測電梯的異常。
符號說明
10、20…轎廂內集音部件(集音單元)，30…音源位置計算部件，40···異常音診斷部件，50…警報產生部件，100、200、300…具有異常音診斷功能的電梯，110、120…轎廂外集音部件(集音單元)，410...過去的正常音DB，B10…電梯轎廂部，B20…異常音診斷部，B30… 音源位置計算部，B40…音源位置判定部，B50…異常音判定部，E10、E20…電梯轎廂，E30… 門電機，E40…監(jiān)視器，Fl、F2…集音步驟，F3、F4…音響數據取得步驟，F5…音源位置計算步驟，F6…判定音源是否為電梯附近的判定步驟，F7…優(yōu)勢音響數據判定步驟，F8、F9…FFT 處理步驟，F10、F1L···統(tǒng)計性特征量的算出步驟，F12、F13…與學習數據之間的差分計算步驟，F14、F15…異常判定步驟，F16…發(fā)出警報步驟，F17…診斷結束步驟， 201、202…學習數據，SlO…聲音，S20…音響數據，S30…警報，S40…音源位置，S50…觸發(fā)，S60…所存儲的過去的正常音。
權利要求
1.一種電梯的異常診斷裝置，具備 設置于電梯轎箱內或轎廂外的2個以上的集音部件； 異常診斷部，其基于在所述電梯轎廂內或轎廂外收集到的音響信號來診斷電梯的異常；和 警報裝置，其基于所述異常診斷部的輸出，輸出警報信號， 所述電梯的異常診斷裝置的特征在于 所述集音部件由在電梯轎廂內或轎廂外隔開間隔地配置的2個以上的集音單元的組合構成， 所述異常診斷部具備 音源位置計算部件，其基于由所述2個以上的集音單元分別收集到的音響信號的差異來計算音源的位置；和 異常診斷部件，其基于所收集到的所述音響信號來診斷通過所述計算求出的該音響信號的音源位置處有無異常。
2.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 所述音源位置計算部件基于2個以上的集音單元分別收集到的音響信號的強弱以及時間差來計算音源的位置。
3.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 所述音源位置計算部件根據隔開間隔地設置的所述2個以上的集音單元分別收集到的2個以上的音響信號，基于立體聲的原理來計算所述音源位置。
4.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 具備異常設備確定部件，基于所述音源位置計算部件計算出的音源位置來確定異常設備。
5.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 具備異常診斷要否判定部件，基于所述音源位置計算部件計算出的音源位置來判定是否需要由所述異常診斷部件進行異常診斷。
6.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 利用轎廂內的對講機的話筒作為所述2個以上的集音單元的一個。
7.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 所述異常診斷部件將由所述集音單元收集到的音響信號與預先存儲的正常音進行比較，由此診斷異常。
8.根據權利要求7所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 分別與通過所述2個以上的集音單元的組合而可確定的多個音源位置對應地存儲所述預先存儲的正常音。
9.根據權利要求1所述的電梯的異常診斷裝置，其特征在于， 在由所述異常診斷部件在規(guī)定時間內得到了規(guī)定次數以上的異常診斷之時，輸出所述警報信號。
10.一種電梯的異常診斷方法，基于在電梯轎廂內或轎廂外收集到的音響信號來診斷電梯的異常，并輸出警報信號，其中，組合在電梯轎廂內或轎廂外隔開間隔地配置的2個以上的集音單元，所述電梯的異常診斷方法包括 音源位置計算步驟，根據由所述2個以上的集音單元分別收集到的音響信號，基于立體聲的原理來計算音源位置； 異常診斷步驟，基于所收集到的所述音響信號來診斷通過所述計算求出的該音響信號的音源位置處有無異常；和 警報步驟，在診斷出在所述音源位置處有異常之時，輸出所述警報信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電梯的異常診斷裝置及方法。在利用聲音來診斷電梯異常的情況下，由于電梯周邊產生多種多樣的聲音，因而會將車或人的聲音等不是因電梯引起的環(huán)境音誤檢測為電梯的異常音。本發(fā)明的電梯的異常診斷裝置中，在電梯的轎廂內或轎廂外，隔開間隔(基線長)地配置2個以上的集音單元，利用立體聲的原理等來計算音源位置，在進行了判定出音源位置為電梯的器械周邊這一異常診斷的前處理之后，通過與在被判定為音源位置的電梯器械周邊的過去的正常音進行比較來進行異常診斷，在診斷為異常的情況下發(fā)出警報。因而，通過前處理，能夠防止將不是因電梯引起的環(huán)境音誤檢測為電梯的異常音的情形。
文檔編號B66B5/00GK102992129SQ20121026987
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2011年9月15日
發(fā)明者佐伯崇, 中村浩三, 鈴木英明 申請人:株式會社日立制作所