(57)【要約】【課題】制御系の時間遅れに伴う着床位置誤差の影響を解消し、所望の着床位置での位置決め精度を向上した速度制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】かご７の加速途中に減速点Ａに到達した際に、予め設定した移動距離Ｌtargetから遅れ時間移動距離演算器２７で求めた遅れ時間移動距離Ｌｄを減算した値（Ｌtarget−Ｌｄ）を移動距離の目標値として速度指令パターンを生成し、この速度指令パターンに基づいてかご７を所望の着床位置で停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降または横行動作により所定の位置に移動する移動体と、この移動体を制御する駆動装置と、前記移動体が減速開始位置に到達したことを検出する位置センサとを備え、前記減速開始位置から停止位置までの距離を移動距離目標値として速度指令パターンを生成し、前記移動体を前記停止位置に停止させる移動体の制御方法において、
前記移動体の加速途中に前記減速開始位置に到達した際、前記位置センサの信号の制御遅れの間に移動する遅れ時間移動距離を演算し、この遅れ時間移動距離を補償した速度指令パターンを生成することを特徴とする移動体の制御方法。
【請求項２】
予め設定されている前記減速開始位置から停止位置までの距離から前記遅れ時間移動距離を減算した値を移動距離目標値として速度指令パターンを生成することを特徴とする請求項１に記載の移動体の制御方法。
【請求項３】
前記位置センサからの信号が入力された時点での運転速度および加速度から前記遅れ時間移動距離を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の制御方法。
【請求項４】
前記位置センサからの信号が入力された時点での運転速度，加速度および加加速度から前記遅れ時間移動距離を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータを含む昇降装置や横行装置など移動体を所定位置に移動する移動体の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下では、移動体としてエレベータのかごを例にし、このかごを速度制御する場合を説明する。
通常、エレベータのかごを速度制御する際には、着床位置（停止位置ともいう）までの移動距離に基づいて速度指令パターンを算出し、算出した速度指令パターンに従って運転される。速度指令パターンは、主に加速領域、一定速度領域、減速領域からなり、エレベータのかごが停止位置に近づくと所定の停止制御を行って目的とする着床位置で減速停止している。
【０００３】
エレベータの一般的な停止制御について説明すると、まず、一定速度で運転中のエレベータのかごが減速開始位置（減速点ともいう）に到達すると所定の減速パターンで減速を行い、その後、停止位置に近づくと微速のクリープ速度で一定時間移動した後に所望の着床位置で減速停止している。このような運転をクリープ運転と称し、エレベータが停止する直前に微速のクリープ速度で一定時間運転することにより、各階の床とエレベータのかごの床がずれないように位置合わせを行っている。
【０００４】
ところで、エレベータの移動開始位置と着床位置との間の距離（階床間）が短い場合には、停止中のエレベータが移動を開始してから一定速度領域に到達する以前の加速領域の途中で減速点に到達することがある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、エレベータの加速途中に減速停止指令が入力された場合においても、加速途中に減速停止指令が入力された場合の減速開始から減速終了するまでの減速時移動距離を、エレベータの基準周波数による運転時に減速停止指令が入力された場合の減速開始から減速終了するまでの減速時移動距離と等しくすることができるエレベータの可変速装置が記載されている。
【０００６】
一方、エレベータシステムでは、移動する階床によって階床間の距離が異なる場合がある。図３はエレベータシステムの概略図を示し、（ａ）は階床間の距離が短い場合を示したものであり、（ｂ）は階床間の距離が長い場合を示したものである。また、図４は加速途中に減速停止指令が入力された時のエレベータの速度指令パターンを示したタイムチャートであり、（ａ）は階床間の距離が短い場合のタイムチャートであり、（ｂ）は階床間の距離が長い場合のタイムチャートである。
【０００７】
図３において、４はモータ（不図示）によって駆動されるシーブ、５はシーブ４の近傍に設けたそらせ車、６はシーブ４およびそらせ車５に巻き掛けられるロープ、７はロープ６の一端に結合されたかご（移動体）、８は同じくロープ６の他端に結合されたカウンタウエイトであり、モータの動力がシーブ４に伝達されてシーブ４に巻き掛けられたロープ６に結合されたかご７およびカウンタウエイト８を昇降させる。
【０００８】
また、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は例えば１〜３階のそれぞれの着床位置を示し、Ａはそれぞれの階床間に設けられた減速点を示す。Ｌ2は減速点Ａから着床位置Ｂ１またはＢ２までの距離を示し、Ｌ11は移動開始位置である着床位置Ｂ２から減速点Ａまでの距離を示し、Ｌ12は移動開始位置である着床位置Ｂ３から減速点Ａまでの距離を示す。ここで、Ｂ１−Ｂ２間の距離はＢ２−Ｂ３間の距離より短いが、減速点Ａから各着床位置までの距離は階床間の距離に関係なくいずれの場合も一定の値Ｌ2であり、よって、距離Ｌ11と距離Ｌ12とはＬ11＜Ｌ12の関係となっている。
【０００９】
以下に図４（ａ）のタイムチャートを参照しながら、加速途中に減速停止指令が入力された時のエレベータの動作を説明する。
図４（ａ）は、着床位置Ｂ２から着床位置Ｂ１まで移動する際のタイムチャートを示す。
【００１０】
かご７が着床位置Ｂ２で停止中の状態において、時刻ｔB2でエレベータを始動するとかご７の加速が開始される。この加速途中の時刻ｔA2で減速点Ａに到達し位置センサの信号が入力されると、その時点のモータの運転速度Ｎmlおよび加速度αを用いて、速度指令が零になるときに目標移動距離Ｌtarget分移動するような減速パターンを演算する。なお、減速点Ａから着床位置Ｂ１までの目標移動距離Ｌtarget＝Ｌ2であり、この目標移動距離Ｌtargetはインバータ等の駆動装置に予め計算して設定しておく。また、加速パターンおよび減速パターン等の速度指令パターンは、インバータに予め設定された加速時間，減速時間，Ｓ字設定（加速開始時Ｓ字設定，加速完了時Ｓ字設定，減速開始時Ｓ字設定，減速完了時Ｓ字設定）等に基づいて算出される。そして、所定の減速パターンで減速中に停止位置（着床位置Ｂ１）に近づくと微速のクリープ速度Ｎcで一定時間移動した後に時刻ｔB1で所定の着床位置に停止する。
【００１１】
一方、図４（ｂ）は、着床位置Ｂ３から着床位置Ｂ２まで移動する際のタイムチャートを示すものである。
かご７が着床位置Ｂ３で停止中の状態において、時刻ｔB3でエレベータを始動するとかご７の加速が開始され、この加速途中の時刻ｔA3で減速点Ａの位置センサの信号が入力されると、その時点の運転速度Ｎmhおよび加速度αを用いて、速度指令が零になるときに目標移動距離Ｌtarget分移動するような減速パターンを演算する。その後、停止位置（着床位置Ｂ２）に近づくと微速のクリープ速度Ｎcで一定時間移動した後に時刻ｔB2で所定の着床位置に停止する。
【００１２】
なお、上記において、階床間の距離が短い場合と階床間の距離が長い場合のいずれの場合も減速点Ａから着床位置までの距離Ｌ2は同じである。移動距離は速度を積分したものであるため、図４（ａ）と図４（ｂ）ではＬ2の面積が同じになる。一方、距離Ｌ11と距離Ｌ12とはＬ11＜Ｌ12の関係であり、減速点Ａの時点でのモータの運転速度はＮml＜Ｎmhの関係となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４３００７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のエレベータシステムの減速停止制御では、かご７が減速点Ａを通過したことを位置センサが検出して減速開始信号を出力するが、位置センサからの信号に時間的な遅れが存在すると、この制御系の時間遅れによりかご７の移動距離演算に誤差が生じる。その影響で階床間の距離が短い場合には、階床間の距離が長い場合に比べて短着床位置付近でのクリープ速度Ｎcで運転する時間が長くなることがある。特に各階床間の距離が一定ではないエレベータシステムでは上記誤差を解消することができない。
【００１５】
以下に、階床間の距離が短い場合と長い場合とを比較することにより、制御系の時間遅れに起因する移動距離演算に誤差が生じる理由について説明する。
図５は加速途中に減速停止指令が入力された時のエレベータの動作を示したタイムチャートであり、（ａ）は階床間の距離が短い場合のタイムチャートを示したものであり、（ｂ）は階床間の距離が長い場合のタイムチャートを示すものである。
【００１６】
図５に示すように、位置センサの信号に制御遅れが存在すると遅れ時間ｔdelay（＝ｔA2′−ｔA2＝ｔA3′−ｔA3）が発生するが、遅れ時間ｔdelayの間もかご７は移動している。この遅れ時間ｔdelayの間に移動する距離は、図５（ａ）の移動距離をＬdl、図５（ｂ）の移動距離をＬdhとすると、それぞれ数１，数２となる。
【００１７】
【数１】
2014047022.tif 000003
【００１８】
【数２】
2014047022.tif 000004
【００１９】
ここで、Ｖrはエレベータ定格速度（移動体定格速度）であり、Ｎrはモータ定格速度である。
このように図５（ａ）では遅れ時間ｔdelayの間に移動した距離Ｌdlの移動距離の誤差が発生し、図５（ｂ）では遅れ時間ｔdelayの間に移動した距離Ｌdhの移動距離の誤差がそれぞれ発生するが、モータの運転速度はＮml＜Ｎmhのために遅れ時間の間に移動した距離はＬdl＜Ｌdhとなり、両者の間には（Ｌdh−Ｌdl）の移動距離の誤差が発生する。減速点Ａから着床位置までの移動距離Ｌ2は同じであるので、移動距離の誤差（Ｌdh−Ｌdl）分は図５（ａ）のクリープ速度の網掛けで示した部分（Ｌdh−Ｌdl）で調整される。このため、階床間の距離が短い場合には、階床間の距離が長い場合に比べて着床位置付近でのクリープ速度Ｎcで運転する時間が長くなり、エレベータの停止までの時間が長くなるという問題があった。
【００２０】
この発明は、制御系の時間遅れに伴う着床位置誤差の影響を解消し、運転時間を短縮することができる速度制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、この発明は、昇降または横行動作により所定の位置に移動する移動体と、この移動体を制御する駆動装置と、前記移動体が減速開始位置に到達したことを検出する位置センサとを備え、前記減速開始位置から停止位置までの距離を移動距離目標値として速度指令パターンを生成し、前記移動体を前記停止位置に停止させる移動体の制御方法において、前記移動体の加速途中に前記減速開始位置に到達した際、前記位置センサの信号の制御遅れの間に移動する遅れ時間移動距離を演算し、この遅れ時間移動距離を補償した速度指令パターンを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、移動体の加速途中に減速開始位置に到達した際でも、位置センサの信号の制御遅れの間に移動する遅れ時間移動距離を補償することにより、運転時間を短縮し着床位置の位置決め精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】従来例を示す構成図であり、（ａ）は階床間の距離が短い場合を示した構成図、（ｂ）は階床間の距離が長い場合を示した構成図である。
【図４】図３の動作を説明するタイムチャートであり、（ａ）は階床間の距離が短い場合のタイムチャート、（ｂ）は階床間の距離が長い場合のタイムチャートである。
【図５】制御遅れがある場合の図３の動作を説明するタイムチャートであり、（ａ）は階床間の距離が短い場合のタイムチャート、（ｂ）は階床間の距離が長い場合のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１はこの発明の実施の形態の示す構成図であり、図３と同一機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
図１において、１は誘導電動機や同期電動機等のモータ、２はブレーキ、３は減速機、４はモータ１によって駆動されるシーブ、５はシーブ４の近傍に設けたそらせ車、６はシーブ４およびそらせ車５に巻き掛けられるロープ、７はロープ６の一端に結合されたかご（移動体）、８は同じくロープ６の他端に結合されたカウンタウエイトである。
【００２５】
１０はモータ１の速度制御を行うインバータ等の電力変換器（駆動装置）であり、整流電源等の直流電源，平滑回路および半導体スイッチ素子とダイオードの逆並列回路を３相ブリッジ接続してなる逆変換回路等から構成されている。１１はモータ１の回転速度Ｎを検出するロータリエンコーダ等のモータ速度検出器である。
【００２６】
２１は設定器であり、モータの速度設定値Ｎ0*、零から速度設定値Ｎ0*まで到達する加速時間、速度設定値Ｎ0*から零まで到達する減速時間、加減速の開始および加速度を零にする際のショックを緩和する期間を加減速時間の割合で設定するＳ字範囲、エレベータ定格速度Ｖr、モータ定格速度Ｎr等の各設定値を設定する。２３は設定器２１で設定された各設定値に基づいて加加速度指令ｊ*，加速度指令α*，速度指令Ｎ*を演算して出力する速度指令発生器であり、減速点Ａの到達信号が入力された場合、その時点のモータ速度指令値Ｎ*および加速度αを用いて速度指令Ｎ*が零になるときに予め設定してある移動距離Ｌtargetとなるような速度指令パターンを演算する。なお、移動距離Ｌtargetはインバータ等の駆動装置に予め計算して設定しており、また、加速パターンおよび減速パターン等の速度指令パターンは、インバータに予め設定された加速時間，減速時間，Ｓ字設定（加速開始時Ｓ字設定，加速完了時Ｓ字設定，減速開始時Ｓ字設定，減速完了時Ｓ字設定）等の設定値に基づいて算出される。２５は速度指令Ｎ*と速度検出値Ｎとの偏差を調節演算して得られるトルク指令値と速度検出値Ｎから演算して得られる磁束指令値とに基づくベクトル演算を行い電力変換器１０に指令信号を出力する速度制御器、２７は減速点Ａに到達したことを示す位置センサ７ａからの入力信号に基づいて遅れ時間移動距離Ｌdを演算する遅れ時間移動距離演算器である。
【００２７】
遅れ時間移動距離演算器２７では、位置センサ７ａからの信号により減速点Ａが入力された時点の加速度指令α(0)，加加速度指令ｊおよびモータ速度指令Ｎm(0)を取得するとともに、予め設定されているエレベータ定格速度Ｖｒとモータ定格速度Ｎｒに基づいて、次の数３〜５に従って制御系の遅れ時間ｔdelayの間に移動した遅れ時間移動距離Ｌdを演算する。なお、遅れ時間ｔdelayは予め実機等で確認した値を設定器２１から設定できるようにし、設定された遅れ時間ｔdelayは内部のメモリ等に記憶している。
【００２８】
【数３】
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【００２９】
【数４】
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【００３０】
【数５】
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【００３１】
速度指令発生器２３では、予め設定してある移動距離Ｌtargetから上記数３で求めた移動距離Ｌdを減算した値（Ｌtarget−Ｌd）を新たな移動距離目標値として速度指令パターンを演算する。
【００３２】
図２は図１の動作を示すタイムチャートであり、以下では図２を参照しながら図１の動作を説明する。
かご７が停止中の状態において、時刻ｔBでエレベータを始動するとかご７の加速が開始される。この加速途中の時刻ｔAでかご７が減速点Ａに到達するが、位置センサ７ａからの信号に時間的な遅れが存在するため、遅れ時間ｔdelay後の時刻ｔA′に減速点信号がＯＮになる。時刻ｔA′ではその時点のモータ速度指令Ｎm(0)，加速度α(0)および加加速度ｊを取得し、この取得した情報と予め記憶した情報とから数３〜５に従って遅れ時間ｔdelayの間に移動した遅れ時間移動距離Ｌdを演算する。そして、速度指令発生器２３では、移動距離Ｌtargetから上記数３で求めた遅れ時間移動距離Ｌdを減算した値（Ｌtarget−Ｌd）を移動距離目標値として速度指令パターンを算出し、この速度指令パターンに基づく速度指令Ｎ*により電力変換器１０を介してかご７を所望の速度に制御する。
【００３３】
このように位置センサ７ａからの減速開始信号Ａが入力された時点の加速度指令α(0)，加加速度指令ｊおよびモータ速度指令Ｎm(0)（またはモータ速度検出器１１からの速度検出値Ｎ）を取得して遅れ時間ｔdelayの間に移動した遅れ時間移動距離Ｌdを演算し、予め設定している移動距離Ｌtargetから遅れ時間移動距離Ｌdを減算した値（Ｌtarget−Ｌd）を移動距離の目標値として加速度指令α(0)，加加速度指令ｊを演算することにより、位置サンサの信号に制御遅れがある場合でも、クリープ速度運転の時間を長くすることなく着床位置の位置決め精度を向上することができる。
【００３４】
次に、この発明の別の実施の形態について説明する。
この実施の形態では、遅れ時間ｔdelayの間に移動した距離を演算する際に、前述の数３に代えて以下の数６を用いて遅れ時間移動距離Ｌd’を演算するものであり、その他の構成は図１，２で説明した実施の形態と同じである。数６ではモータ速度指令の変化を直線に近似して移動距離の計算を簡易化している。
【００３５】
すなわち、遅れ時間移動距離演算器２７では、位置センサ７ａからの減速開始信号Ａが入力された時点の加速度指令α(0)およびモータ速度指令Ｎm(0)を取得し、この取得した加速度指令α(0)およびモータ速度指令Ｎm(0)と、予め設定した遅れ時間ｔdelayおよび移動体定格速度Ｖｒとそのときのモータ定格速度Ｎｒとに基づいて、次の数６に従って遅れ時間ｔdelayの間に移動した遅れ時間移動距離Ｌd’を演算する。
【００３６】
【数６】
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【００３７】
このようにして求めた遅れ時間移動距離Ｌd’を移動距離Ｌtargetから減算した（Ｌtarget−Ｌd’）を移動距離の目標値として速度指令パターンを算出し、この速度指令パターンに基づく速度指令Ｎ*により電力変換器１０を介してかご７を所望の速度に制御する。
【００３８】
このように位置センサ７ａからの減速開始信号Ａが入力された時点の加速度指令α(0)およびモータ速度指令Ｎm(0)を取得して遅れ時間ｔdelayの間に移動した遅れ時間移動距離Ｌd’を演算し、予め設定している移動距離Ｌtargetから遅れ時間移動距離Ｌd’を減算した値（Ｌtarget−Ｌd’）を移動距離の目標値として加速度指令α(0)，加加速度指令ｊを演算することにより、位置センサ７ａの信号に制御遅れがある場合でも、クリープ速度運転の時間を長くすることなく着床位置の位置決め精度を向上することができる。
【００３９】
さらに、数６を用いて遅れ時間ｔdelayの間に移動した遅れ時間移動距離Ｌd’を演算することにより、図１，２で説明した実施の形態に比べて計算が簡易化でき、ソフトの記憶容量の減少および実行時間の短縮を図り、最適なソフトウエア構成とすることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…モータ、２…ブレーキ、３…減速機、４…シーブ、５…そらせ車、６…ロープ、７…かご、８…カウンタウエイト、１０…電力変換器、１１…速度検出器、２１…設定器、２３…速度指令発生器、２５…速度制御器、２７…遅れ時間移動距離演算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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