(57)【要約】  かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合であっても、エレベータドアの速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を高くすることができるエレベータのドア制御装置を提供する。このため、かごドアと乗場ドアとが係合して一体化するエレベータドアの速度指令値を生成する生成部と、エレベータドアの速度が速度指令値に一致するように、エレベータドアの質量を用いて、エレベータドアを駆動するモータに対するモータ指令値を求める速度制御部と、エレベータドアの開閉位置毎に、かごドアの速度と乗場ドアの速度とに基づいて、モータ指令値を求める際のエレベータドアの質量を同定する同定部と、を備えた。
2012127607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
かごドアと乗場ドアとが係合して一体化するエレベータドアの速度指令値を生成する生成部と、
前記エレベータドアの速度が前記速度指令値に一致するように、前記エレベータドアの質量を用いて、前記エレベータドアを駆動するモータに対するモータ指令値を求める速度制御部と、
前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいて、前記モータ指令値を求める際の前記エレベータドアの質量を同定する同定部と、
を備えたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。
【請求項２】
前記エレベータドアの開閉位置毎の前記かごドアと前記乗場ドアとの速度比率を記憶した記憶部、
を備え、
前記同定部は、前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記速度比率を用いて、前記エレベータドアの質量を同定することを特徴とする請求項１記載のエレベータドア制御装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記モータ指令値が前記モータの許容値を超えないように、前記速度比率に応じて前記速度指令値を調整することにより、前記エレベータドアの加減速度が最大となる前記エレベータドアの開閉位置を調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータのドア制御装置。
【請求項４】
前記速度制御部は、前記速度指令値に対する前記エレベータドアの実速度が追従する性能を前記エレベータドアの質量に基づいて設定するフィードフォワード機能と前記エレベータドアの振動の抑制する性能を前記エレベータドアの質量に基づいて設定するフィードバック機能とが互いに独立して設定されるように設けられ、
前記同定部は、前記フィードバック機能に対しては、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいた前記エレベータドアの質量の同定を行わず、前記フィードフォワード機能に対しては、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいた前記エレベータドアの質量の同定を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータのドア制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータのドア制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータドアは、かごドアと乗場ドアとからなる。かごドアと乗場ドアとには、それぞれ係合装置が設けられる。かごドアには、モータが取り付けられる。このモータが駆動すると、かごドアが開き始める。その後、かごドアの係合装置がかごドアに対して相対的に移動する。この移動により、かごドアの係合装置と乗場ドアの係合装置とが係合する。この係合により、かごドアと乗場ドアとが一体化する。この状態で、かごドアと乗場ドアとが開く。【０００３】
このようなエレベータドアの動作を制御するものとして、かごドアの速度と乗場ドアの速度とが一致することを前提とするドア制御装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特許第３５４０５０９号公報
【特許文献２】日本特開２００９−１５５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エレベータドアにおいては、かごドアの係合装置と乗場ドアと係合装置が係合した後、かごドアの係合装置がかごドアに対して相対的に移動する場合がある。この場合、かごドアの速度と乗場ドアの速度とに差が生じる。この状態で、特許文献１及び２に記載のドア制御装置によりエレベータドアの動作を制御すると、乗場ドアの質量が大きいほど外乱が大きくなる。その結果、エレベータドアの速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性が低下する。【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合であっても、エレベータドアの速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を高くすることができるエレベータのドア制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエレベータのドア制御装置は、かごドアと乗場ドアとが係合して一体化するエレベータドアの速度指令値を生成する生成部と、前記エレベータドアの速度が前記速度指令値に一致するように、前記エレベータドアの質量を用いて、前記エレベータドアを駆動するモータに対するモータ指令値を求める速度制御部と、前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいて、前記モータ指令値を求める際の前記エレベータドアの質量を同定する同定部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合であっても、エレベータドアの速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータのドア制御装置が利用されるエレベータドアの正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるエレベータのドア制御装置のブロック図である。
【図３】エレベータドアの開閉位置毎にエレベータドアの質量を同定しない場合の速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を示す図である。
【図４】エレベータドアの開閉位置毎にエレベータドアの質量を同定した場合の速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるエレベータのドア制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのドア制御装置が利用されるエレベータドアの正面図である。
【００１２】
図１のエレベータドアは、例えば、日本特開２００６−１０３８８２号公報に記載されたものと同様のものである。図１において、エレベータのかご（図示せず）の出入口（図示せず）には、かごドアとして、ドアパネル１が配置される。図１においては、ドアパネル１は、全閉位置に配置される。ドアパネル１の上端には、吊り手２が設けられる。
【００１３】
かごの出入口の上縁部には、桁３が設けられる。桁３は、長手を水平方向にして配置される。桁３には、案内レール４が設けられる。案内レール４は、長手を水平方向にして配置される。案内レール４には、ハンガーローラ５が水平方向に移動自在に設けられる。ハンガーローラ５には、吊り手２が取り付けられる。
【００１４】
桁３の両側には、巻掛車６が枢着される。巻掛車６の一方には、モータ７が連結される。これらの巻掛車６には、伝動条体８が張力のかかった状態で無端状に巻き掛けられる。伝動条体８の下側には、連結具９の一方の上端が連結される。連結具９の一方の下端は、吊り手２の一方に連結される。伝動条体８の上側には、連結具９の他方の上端が連結される。連結具９の他方の下端は、吊り手２の他方が連結される。
【００１５】
桁３の一側には、リンク１０が設けられる。リンク１０の一端は、桁３の一側端部に連結される。リンク１０の他端は、かごの出入口の中央側に配置される。リンク１０の他端には、カム１１が設けられる。カム１１には、カム溝１２が設けられる。
【００１６】
ドアパネル１には、係合装置１３が設けられる。係合装置１３は、一対のベーン１４、一対の並行リンク１５、カムフォロワ１６を備える。一対のベーン１４は、長手を鉛直方向にして配置される。並行リンク１５の一方は、一対のベーン１４の上部間に連結される。並行リンク１５の他方は、一対のベーン１４下部間に連結される。カムフォロワ１６は、戸当り側のベーン１４の中央に設けられる。カムフォロワ１６は、カム溝１２に案内される。
【００１７】
エレベータの乗場（図示せず）の出入口（図示せず）には、乗場ドアとして、ドアパネルが配置される。乗場ドアのドアパネルには、係合装置（図示せず）が設けられる。乗場ドアの係合装置は、例えば、乗場側ローラからなる。
【００１８】
１７はドア制御装置である。ドア制御装置１７は、かごの上部に設けられる。ドア制御装置１７は、モータ７に接続される。ドア制御装置１７は、エレベータの速度指令値に対応して、モータ７を駆動する電流を制御する機能を備える。
【００１９】
エレベータドアの全閉時には、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置とは、互いに接触しないように、所定の間隔を保持する。これにより、かごが昇降路内を昇降する際、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置との接触が回避される。
【００２０】
かごが乗場に対向した状態でエレベータドアを開く際、ドア制御装置１７により、モータ７が付勢される。この付勢により、巻掛車６の一方が回転する。この回転に追従して、伝動条体８が移動する。この移動に追従して、連結具９が戸袋方向に移動する。この移動に追従して、ハンガーローラ５が戸袋方向に移動する。この移動に追従して、ドアパネル１が戸袋側に向かって、互いに離れるように移動する。
【００２１】
ドアパネル１の移動に追従して、リンク１０が動作する。この動作に伴って、カム１１が回転する。この回転に伴って、カムフォロワ１６も移動する。この移動に伴って、ベーン１４が互いに近づく方向に移動する。この移動により、一対のベーン１４が乗場ドアの係合装置を挟み込む。その結果、かごドアと乗場ドアとが一体化する。
【００２２】
かごドアと乗場ドアとは、戸開開始直後に加速する。このとき、乗場ドアの係合装置は、戸当り側のベーン１４から戸袋方向への荷重を受ける。その結果、かごドアと乗場ドアとは一体化した状態を維持する。かごドアと乗場ドアとは、全開直前に減速する。このとき、乗場ドアの係合装置は、戸袋側のベーン１４から戸開方向への荷重を受ける。その結果、かごドアと乗場ドアとは一体化した状態を維持する。その後、かごドアと乗場ドアとは全開する。
【００２３】
エレベータドアを閉じる際、ドア制御装置１７により、モータ７が付勢される。この付勢により、巻掛車６の一方が回転する。この回転に追従して、伝動条体８が移動する。この移動に追従して、連結具９が戸当り方向に移動する。この移動に追従して、ハンガーローラ５が戸当り方向に移動する。この移動に追従して、ドアパネル１が戸当り側に向かって、互いに近づくように移動する。
【００２４】
かごドアと乗場ドアとは、戸閉開始直後に加速する。このとき、乗場ドアの係合装置は、戸袋側のベーン１４から戸当り方向への荷重を受ける。その結果、かごドアと乗場ドアとは一体化した状態を維持する。かごドアと乗場ドアとは、全閉直前に減速する。このとき、乗場ドアの係合装置は、戸当り側のベーン１４から戸袋方向への荷重を受ける。その結果、かごドアと乗場ドアとは一体化した状態を維持する。その後、かごドアと乗場ドアとは全閉する。
【００２５】
ここで、かごドアに対するベーン１４の相対位置は、カム１１の形状とカム溝１２の形状とに依存する。図１においては、かごドアが全閉状態から戸開する場合、ベーン１４のいずれかが乗場ドアの係合装置に接触するまでにベーン１４の動作が完了するように、カム１１とカム溝１２とが形成される。
【００２６】
この場合、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置が係合する前は、乗場ドアの質量に対して十分に小さいベーン１４の質量とかごドアの質量とに基づいて、ドア制御装置１７は、モータ７の電流を制御する。その後、かごドアと乗場ドアとが係合すると、ドア制御装置１７は、かごドアと乗場ドアとが同一速度で開閉することを前提として、モータ７の電流を制御する。このため、モータ７の電流を制御する際の質量パラメータを複雑に変更する必要はない。
【００２７】
しかしながら、エレベータにおいては、かご内の乗客の救出を目的として、乗場からの手動戸開力が制限される。例えば、ＥＮ法規（ＥＮ８１−１の８．１１）によれば、モータ７が駆動していない状態でエレベータドアに錠がかかっていない場合に、乗場ドアから３００（Ｎ）以下の手動戸開力でかごドアを全開又は部分的に開けられるようにする必要がある。
【００２８】
この場合、カムフォロワ１６とカム溝１２との摩擦によるロス等の影響を考慮した上で、乗場からの手動戸開の条件を満たす必要がある。このため、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置との係合前にベーン１４の移動が完了するようにカム１１の形状とカム溝１２の形状を設計することができるとは限らない。
【００２９】
すなわち、カム１１の形状とカム溝１２の形状によっては、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置との係合後にベーン１４がかごドアに対して相対的に移動する場合がある。この場合、かごドアの速度と乗場ドアの速度に差が生じる。このとき、ドア制御装置１７の速度指令値に対し、エレベータの実速度に遅れが生じる。その結果、エレベータの開閉時間が長くなる。
【００３０】
そこで、本実施の形態においては、エレベータの開閉位置毎に、かごドアの速度と乗場ドアの速度とに基づいて、エレベータドアの質量を同定するようにした。これにより、かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合であっても、速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性が高くなる。
【００３１】
次に、エレベータドアの質量を同定する方法の概要を説明する。
かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合、モータ７の回転駆動により生じる伝動条体８の駆動力Ｆｍは、次の（１）式で示される。
【００３２】
Ｆｍ＝Ｍ１ｖ１´＋Ｍ２ｖ２´＝Ｍ１ｖ１´＋Ｍ２（ｐｖ１）´
＝Ｍ１ｖ１´＋Ｍ２（ｐ´ｖ１＋ｐｖ１´）
＝｛Ｍ１＋Ｍ２（ｐ´ｖ１／ｖ１´＋ｐ）｝ｖ１´      （１）
【００３３】
ただし、Ｍ１は、かご側のハンガーローラ５や吊り手２を含めたドアパネル１の総質量である。Ｍ２は、乗場側のハンガーローラや吊り手を含めたドアパネルの総質量である。ｖ１は、かごドアの速度である。ｖ２は、乗場ドアの速度である。ｐは、かごドアに対する乗場ドアの相対速度比率（ｖ２／ｖ１）である。「´」は、時間微分の演算子である。
【００３４】
従って、（１）式により、エレベータドアの等価質量は、Ｍ（＝Ｍ１＋Ｍ２（ｐ´Ｖ１／Ｖ１´＋ｐ））と同定される。
【００３５】
このとき、相対速度比率ｐは、かごドアの位置に対するベーン１４の移動量に基づいて算出される。すなわち、相対速度比率ｐは、カム１１の形状とカム溝１２の形状とに基づいて予め設定される。このため、相対速度比率ｐは、エレベータドアの開閉位置に依存した関数で求まる。つまり、相対速度比率ｐは、階床に関わらない共通パラメータとしてもよい。
【００３６】
ここで、モータ７の回転角加速度ａ（＝ｖ１´×ｒ、ｒ：巻掛車６のプーリ径）、エレベータドアの総質量のモータ軸換算イナーシャＪ、エレベータドアの走行抵抗ロスｂ、モータ７の発生トルクτ（ｉ０×Ｋｔ、Ｋｔ：トルク定数）の関係は、次の（２）式で示される。
【００３７】
Ｊａ＋ｂ＝τ      （２）
【００３８】
ただし、（２）式は、かごドアと乗場ドアとが同一速度の場合に成立するものである。かごドアの速度と乗場ドアの速度とに差が生じる場合は、以下の（３）式〜（５）式で示される。
【００３９】
Ｊ１ａα＋Ｊ２ｐαａα＋ｂ＝τα    （３）
Ｊ１ａβ＋Ｊ２ｐβａβ＋ｂ＝τβ    （４）
Ｊ２＝（τα−τβ−Ｊ１ａα＋Ｊ１ａβ）／（ｐαａα−ｐβａβ）  （５）
【００４０】
ただし、Ｊｉは、モータ軸換算イナーシャ（＝Ｍｒ２）である。ｉ＝１は、かごドアに対応したものである。ｉ＝２は、乗場ドアに対応したものである。ａｊは、モータ軸の角加速度である。τｊは、モータ７の発生トルクである。ｐｊは、かごドアに対する乗場ドアの相対速度比率である。ｊ＝αは、エレベータの開閉位置から選択された１点目の位置に対応したものである。ｊ＝βは、エレベータの開閉位置から選択された２点目の位置に対応したものである。なお、簡略化のために、式（１）において、（ｐ´ｖ１／ｖ１´）≪ｐが成立するものとする。
【００４１】
エレベータドアが同方向に移動する際、走行抵抗ロスｂは大きく変動しない。このため、（３）式、（４）式のように一連の戸開動作又は戸閉動作における複数点のデータの差分をとることで、走行抵抗ロスｂの項を削除すればよい。このとき、モータ７の角加速度又はトルクが正負方向のピークとなる近傍のエレベータドアの位置を選択すれば、ノイズの影響が相対的に小さくなる。このため、エレベータドアの総質量の同定精度が高まる。
【００４２】
エレベータドアの総質量を高精度で同定するために、かごドアの質量Ｍ１と乗場ドアの質量Ｍ２を切り分ければよい。かごドアの質量Ｍ１を同定するためには、エレベータの着床時を除いた状態で、かごドアのみを開閉すればよい。通常の運行時での実施が困難の場合は、かごドアの寸法及び材質の情報に基づいてかごドアの質量を推定すればよい。かごドアの質量Ｍ１と相対速度比率ｐとが算出されていれば、式（５）を用いて、乗場ドアの質量Ｍ２が同定される。
【００４３】
次に、図２を用いて、エレベータドアの総質量を同定する際に、上記方法を採用するドア制御装置１７を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのドア制御装置のブロック図である。
【００４４】
図２において、１８は電流検出器である。電流検出器１８は、モータ７に供給される電流を検出する機能を備える。１９はセンサである。センサ１９は、モータ７の回転位置を出力する機能を備える。２０は速度指令値生成部である。速度指令値生成部２０は、エレベータドアが所定の開閉時間内に開閉するように、ドアパネル１の開閉動作を目標となる速度指令値Ｖ＊を出力する機能を備える。２１は速度演算部である。速度演算部２１は、センサ１９の出力結果に基づいて、モータ７の回転速度を演算する機能を備える。速度演算部２１は、電流検出器１８の検出結果に基づいて、モータ７の回転速度を推定する場合もある。
【００４５】
２２は速度制御部である。速度制御部２２は、エレベータドアの実速度Ｖと速度指令値Ｖ＊の誤差を補正するように、一定の時間間隔Ｔでモータ電流指令値Ｉｑ＊を出力する機能を備える。これにより、ごみの詰まり等の走行抵抗やドアパネル１の変形による摩擦ロス、駆動中のエレベータドアと物体との接触といった外乱の影響を排除する。
【００４６】
具体的には、速度制御部２２は、第１フィードフォワード制御器（図示せず）、第２フィードフォワード制御器（図示せず）、フィードバック制御器（図示せず）を備える。フィードフォワード制御器は、速度指令値Ｖ＊に対する実速度Ｖの追従性を指定する機能を備える。フィードバック制御器は、回転誤差を補正する機能を備える。これにより、速度制御部２２は、速度指令値Ｖ＊に対する実速度Ｖの追従性能と回転誤差の補正性能とを独立して設定する。
【００４７】
第１フィードフォワード制御器は、速度指令値Ｖ＊を入力とする。第１フィードフォワード制御器は、伝達関数Ｃｆ（ｓ）＝ωｆ／（ｓ＋ωｆ）で示される。ただし、ωｆは、目標値に対する出力の応答特性を指定する周波数である。この出力は、フィードバック制御器の入力となる。
【００４８】
第２フィードフォワード制御器は、速度指令値Ｖ＊を入力とする。第２フィードフォワード制御器は、伝達関数Ｐｍ（ｓ）−１×Ｃｆ（ｓ）で示される。ただし、Ｐｍ（ｓ）は、ドア機器の制御用モデルである。具体的には、Ｐｍ（ｓ）＝１／Ｊｓで示される。ただし、Ｊは、エレベータドアの総質量のモータ軸換算イナーシャである。すなわち、第２フィードフォワード制御器の出力は、外乱のない理想的な状態を想定した場合のモータ電流指令値Ｊ×Ｖ＊ｓ×Ｃｆ（ｓ）である。
【００４９】
フィードバック制御器は、例えば、伝達係数Ｃｂ（ｓ）＝Ｋｓｐ＋Ｋｓｉ／ｓで示される。比例ゲインＫｓｐは、Ｋｓｐ＝Ｊ×ωｃ／ＫＴである。ＫＴは、モータ７のトルク特性である。ωｃは、目標値に対する出力の誤差補正の性能を指定する制御交差周波数である。積分ゲインＫｓｉは、Ｋｓｉ≦Ｋｓｐ×ωｃ／５となるように設定されるモータ軸換算イナーシャＪと適切な制御交換周波数ωｃを選択することで、ドアパネル１の振動を抑制するように回転誤差の補正性能が設定される。
【００５０】
このような速度制御部２２は、第２フィードフォワード制御器の出力とフィードバック制御器の出力との総和をモータ電流指令値Ｉｑ＊として出力する。
【００５１】
２３は電流制御部である。電流制御部２３は、モータ電流指令値Ｉｑ＊に基づいて、電流検出器１８の検出電流値を帰還してモータ７に供給される電流値を制御する機能を備える。電流制御部２３の出力は、ＰＷＭインバータを介してモータ７に入力される。この入力に基づいて、モータ７が駆動する。この駆動により、エレベータドアが開閉する。
【００５２】
２４はデータ記憶部である。データ記憶部２４は、エレベータドアの開閉位置毎に相対速度比率ｐを記憶する。データ記憶部２４は、モータ７の負荷に影響を及ぼす機器の寸法に基づいた総質量をモータ軸換算でイナーシャＪ０に変換したパラメータを各階毎に初期値として記憶する。モータ７の負荷に影響を及ぼす機器は、かごドア、乗場ドア、ドアパネル１の各種センサ、減速機、巻掛車６等の回転系を含めたドア機器等である。
【００５３】
２５は同定部である。同定部２５は、センサ１９からエレベータドアの速度又は位置情報をひとつの入力とし、速度制御部２２の出力であるモータ電流指令値Ｉｑ＊をもう一つの入力とする。モータ電流指令値Ｉｑ＊の代わりに、電流検出器１８の電流検出値が利用される場合もある。同定部２５は、エレベータドアの速度又は位置情報とモータ電流指令値Ｉｑとに基づいて、上述した方法を用いて、エレベータの開閉位置毎に、エレベータドアの総質量を同定する機能を備える。
【００５４】
このようなドア制御装置１７においては、データ記憶部２４は、同定部２５で同定されたエレベータドアの総質量に対応した等価質量を記憶する。例えば、データ記憶部２４は、相対速度比率ｐを反映したエレベータドアの総質量そのものを等価質量として記憶したり、基準として相対速度比率ｐ＝１としたときの等価質量を記憶したりする。この等価質量に基づいて、速度制御部２２は、エレベータドアの開閉位置毎に、モータ電流指令値Ｉｑ＊を出力する。
【００５５】
例えば、フィードバック制御器に関し、データ記憶部２４に記憶されたエレベータドアの総質量データを用いて階床毎にモータ軸換算イナーシャＪが選択される。また、相対速度比率ｐを用いて、比例ゲインＫｓｐが設定される場合もある。
【００５６】
ただし、フィードバック制御器のゲイン変更は、モデル化誤差等に起因する不安定化の要因となり得る。このため、フィードバック制御器のゲイン変更は、一定範囲内に留めることが望ましい。
【００５７】
なお、階床毎のエレベータドアの総質量の違いや相対速度比率ｐの変動が小さい場合は、比例ゲインＫｓｐに固定値を用いても、一定の性能を確保することができる。
【００５８】
フィードフォワード制御器のゲイン変更は、安定性に影響しない。このため、フィードフォワード制御器に関し、データ記憶部２４に記憶されたエレベータドアの総質量データを用いて階床毎にモータ軸換算イナーシャＪを選択してもよい。
【００５９】
なお、階床毎のエレベータドアの総質量の違いや相対速度比率ｐの変動が小さい場合は、ゲインに固定値を用いても、一定の性能を確保することができる。
【００６０】
特に、フィードバック制御器のゲイン変更をせず、フィードフォワードのゲイン変更のみを行えば、安定性を確保しつつ、速度指令値Ｖ＊に対するエレベータドアの実速度の追従性が高まる。
【００６１】
次に、図３と図４とを用いて、速度指令値Ｖ＊に対するエレベータドアの実速度の追従性を説明する。
図３はエレベータドアの開閉位置毎にエレベータドアの質量を同定しない場合の速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を示す図である。図４はエレベータドアの開閉位置毎にエレベータドアの質量を同定した場合の速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を示す図である。図３と図４との横軸は時間である。図３と図４との縦軸はエレベータドアの速度である。
【００６２】
図３に示すように、エレベータドアの開閉位置毎にエレベータドアの質量を同定しない場合、戸開開始直後は、係合低速区間となる。係合低速区間の速度指令値Ｖ＊は、比較的小さい値を維持する。係合低速区間の途中で、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置とが係合する。
【００６３】
係合低速区間後、速度指令値Ｖ＊は、徐々に大きくなる。モータ７の駆動力で、かごドアと乗場ドアとは一体で移動する。このとき、かごドアの速度は、速度指令値Ｖ＊に追従しない。その後、速度指令値Ｖ＊が最大となるころ、かごドアの速度は、速度指令値Ｖ＊に一致する。その後、かごドアの速度は、速度指令値Ｖ＊と一致した状態を維持する。
【００６４】
図４に示すように、エレベータドアの開閉位置毎にエレベータドアの質量を同定した場合、戸開開始直後は、係合低速区間となる。係合低速区間の速度指令値Ｖ＊は、比較的小さい値を維持する。係合低速区間の途中で、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置とが係合する。
【００６５】
係合低速区間後、速度指令値Ｖ＊は、徐々に大きくなる。モータ７の駆動力で、かごドアと乗場ドアとは一体で移動する。このとき、かごドアの速度は、速度指令値Ｖ＊に追従する。その後、かごドアの速度は、速度指令値Ｖ＊と一致した状態を維持する。
【００６６】
このように、エレベータドアの質量をエレベータドアの開閉位置毎に同定すると、かごドアの速度が速度指令値Ｖ＊と一致するタイミングが早まる。このため、エレベータの動作時間が短縮される。
【００６７】
以上で説明した実施の形態１によれば、エレベータドアの開閉位置毎に、モータ電流指令値Ｉｑ＊を求める際のエレベータドアの質量が同定される。具体的には、エレベータドアの開閉位置毎に、相対速度比率ｐに基づいて、エレベータドアの質量が同定される。このため、かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合であっても、エレベータドアの速度指令値Ｖ＊に対するエレベータドアの実速度の追従性を高くすることができる。この追従性は、階床毎に乗場ドアの質量が異なっている場合でも維持される。
【００６８】
なお、かごドアの係合装置１３と乗場ドアの係合装置の形状は、実施の形態１のものに限定する必要ない。例えば、ベーン１４が互いの距離を長くする方向に移動することで、ベーン１４を乗場の係合装置に接触させ、乗場ドアの係合装置を固定してもよい。
【００６９】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態１におけるエレベータのドア制御装置のブロック図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
エレベータドアの開閉は、加速と減速とを繰り返す。加減速値が同一のとき、ドアの総質量Ｍが大きいほど、モータ７の駆動力は大きくなる。モータ７の駆動力の大きさは、モータ７のサイズやコストに影響する。このため、モータ７の性能には制限がある。
【００７１】
かごドアの速度と乗場ドアの速度の速度が異なる場合、相対速度比率ｐはエレベータドアの等価総質量Ｍに影響する。このため、相対速度比率ｐが大きい領域で速度指令値Ｖ＊における加速度が最大になると、モータ７には、通常よりも大きいトルクが要求される。
【００７２】
そこで、実施の形態２においては、相対速度比率ｐが大きい領域において、かごドアの加速度が最大値とならないように、速度指令値Ｖ＊をデータ記憶部２４から速度指令値生成部２０へ入力する。速度指令値生成部２０は、モータ電流指令値Ｉｑ＊がモータ７の許容値を超えないように、相対速度比率ｐに応じて速度指令値Ｖ＊を調整する。その結果、モータ７の必要トルクの増大が抑制される。
【００７３】
ここで、エレベータドアの戸閉時は、挟まれを防止するためにエネルギーや力が制限される。これに対し、エレベータドアの戸開時は、エレベータドアの速度が比較的速くなる。これにより、エレベータドアの開閉時間が短縮する。このため、エレベータドアの戸開時は、エレベータドアの加減速度が比較的大きくなる傾向にある。このため、エレベータドアの戸開時におけるモータ７の必要トルクの見積もりが重要となる。
【００７４】
以上で説明した実施の形態２によれば、モータ電流指令値Ｉｑ＊がモータ７の許容値を超えないように、相対速度比率ｐに応じて速度指令値Ｖ＊が調整される。この調整により、エレベータドアの加減速度が最大となるエレベータドアの開閉位置が調整される。このため、出力トルクの小さいモータ７を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、この発明に係るエレベータのドア制御装置は、かごドアの速度と乗場ドアの速度とが異なる場合であっても、エレベータドアの速度指令値に対するエレベータドアの実速度の追従性を高くするエレベータに利用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１  ドアパネル
２  吊り手
３  桁
４  案内レール
５  ハンガー
６  巻掛車
７  モータ
８  伝動条体
９  連結具
１０  リンク
１１  カム
１２  カム溝
１３  係合装置
１４  ベーン
１５  並行リンク
１６  カムフォロワ
１７  ドア制御装置
１８  電流検出器
１９  センサ
２０  速度指令値生成部
２１  速度演算部
２２  速度制御部
２３  電流制御部
２４  データ記憶部
２５  同定部
【図１】
2012127607.tif 000003
【図２】
2012127607.tif 000004
【図３】
2012127607.tif 000005
【図４】
2012127607.tif 000006
【図５】
2012127607.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月24日(2011.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
かごドアと乗場ドアとが係合して一体化するエレベータドアの速度指令値を生成する生成部と、
前記エレベータドアの速度が前記速度指令値に一致するように、前記エレベータドアの質量を用いて、前記エレベータドアを駆動するモータに対するモータ指令値を求める速度制御部と、
前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいて、前記モータ指令値を求める際の前記エレベータドアの質量を同定する同定部と、
を備えたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。
【請求項２】
前記エレベータドアの開閉位置毎の前記かごドアと前記乗場ドアとの速度比率を記憶した記憶部、
を備え、
前記同定部は、前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記速度比率を用いて、前記エレベータドアの質量を同定することを特徴とする請求項１記載のエレベータドア制御装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記モータ指令値が前記モータの許容値を超えないように、前記速度比率に応じて前記速度指令値を調整することにより、前記エレベータドアの加減速度が最大となる前記エレベータドアの開閉位置を調整することを特徴とする請求項２に記載のエレベータのドア制御装置。
【請求項４】
前記速度制御部は、前記速度指令値に対する前記エレベータドアの実速度が追従する性能を前記エレベータドアの質量に基づいて設定するフィードフォワード機能と前記エレベータドアの振動の抑制する性能を前記エレベータドアの質量に基づいて設定するフィードバック機能とが互いに独立して設定されるように設けられ、
前記同定部は、前記フィードバック機能に対しては、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいた前記エレベータドアの質量の同定を行わず、前記フィードフォワード機能に対しては、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいた前記エレベータドアの質量の同定を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータのドア制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月15日(2014.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
かごドアと乗場ドアとが係合して一体化するエレベータドアの速度指令値を生成する生成部と、
前記エレベータドアの速度が前記速度指令値に一致するように、前記エレベータドアの質量を用いて、前記エレベータドアを駆動するモータに対するモータ指令値を求める速度制御部と、
前記エレベータドアの開閉位置毎の前記かごドアと前記乗場ドアとの速度比率を記憶した記憶部と、
前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記速度比率を用いて、前記モータ指令値を求める際の前記エレベータドアの質量を同定する同定部と、
を備えたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。
【請求項２】
前記生成部は、前記モータ指令値が前記モータの許容値を超えないように、前記速度比率に応じて前記速度指令値を調整することにより、前記エレベータドアの加減速度が最大となる前記エレベータドアの開閉位置を調整することを特徴とする請求項１に記載のエレベータのドア制御装置。
【請求項３】
前記速度制御部は、前記速度指令値に対する前記エレベータドアの実速度が追従する性能を前記エレベータドアの質量に基づいて設定するフィードフォワード機能と前記エレベータドアの振動の抑制する性能を前記エレベータドアの質量に基づいて設定するフィードバック機能とが互いに独立して設定されるように設けられ、
前記同定部は、前記フィードバック機能に対しては、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいた前記エレベータドアの質量の同定を行わず、前記フィードフォワード機能に対しては、前記かごドアの速度と前記乗場ドアの速度とに基づいた前記エレベータドアの質量の同定を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータのドア制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るエレベータのドア制御装置は、かごドアと乗場ドアとが係合して一体化するエレベータドアの速度指令値を生成する生成部と、前記エレベータドアの速度が前記速度指令値に一致するように、前記エレベータドアの質量を用いて、前記エレベータドアを駆動するモータに対するモータ指令値を求める速度制御部と、前記エレベータドアの開閉位置毎の前記かごドアと前記乗場ドアとの速度比率を記憶した記憶部と、前記エレベータドアの開閉位置毎に、前記速度比率を用いて、前記モータ指令値を求める際の前記エレベータドアの質量を同定する同定部と、を備えたものである。
【国際調査報告】
2012127607.tif 000008
2012127607.tif 000009
2012127607.tif 000010
2012127607.tif 000011