(57)【要約】【課題】エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の異常を検知して、この異常状態の回避または解除を迅速に行う。【解決手段】減速機構とリンク機構を介してドアモータ４のトルクをドア開閉力に変換することにより開閉するエレベータドアの制御装置であって、リンク機構の姿勢毎に決まる、エレベータドアの開閉速度とドアモータ４の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータを用いて算出したエレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして記憶するトルク異常検出パターン記憶部２５と、トルク指令がトルク異常検出パターンを上回った場合にエレベータドアの開閉動作が異常であると判断するトルク異常検出部２６とを備えている。【選択図】図４
2005212963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータドアの開閉を行う駆動手段に対する速度指令と前記駆動手段の速度フィードバックとの偏差に対応したトルク指令を前記駆動手段に出力し、リンク機構を介して前記駆動手段のトルクをドア開閉力に変換することにより前記エレベータドアを開閉するエレベータドアの制御装置であって、
前記リンク機構の姿勢毎に決まる、前記エレベータドアの開閉速度と前記駆動手段の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータを用いて算出した上記エレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして記憶するトルク異常検出パターン記憶部と、
前記トルク指令の値が前記トルク異常検出パターンを上回った場合に前記エレベータドアの開閉動作が異常であると判断するトルク異常検出部と
を備えたことを特徴とするエレベータドアの制御装置。
【請求項２】
前記トルク異常検出部が前記エレベータドアの開閉動作が異常と判断した場合に、前記エレベータドアの開閉動作を通常の動作から異常回避動作に移行する異常回避制御部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータドアの制御装置。
【請求項３】
前記異常回避制御部は、前記異常回避動作として前記エレベータドアの開閉速度を減速することを特徴とする請求項２に記載のエレベータドアの制御装置。
【請求項４】
前記異常回避制御部は、前記異常回避動作として前記駆動手段の回転方向を反転させることを特徴とする請求項２に記載のエレベータドアの制御装置。
【請求項５】
前記トルク異常検出部は、前記エレベータドアの開閉位置が所定の範囲にあり、且つ、前記トルク指令が前記トルク異常検出パターンを上回った場合に、前記エレベータドアの開閉動作が異常であると判断することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエレベータドアの制御装置。
【請求項６】
前記リンク機構の姿勢毎に決まる、前記エレベータドアの開閉速度と前記駆動手段の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータと、前記リンク機構とを介して前記駆動手段のトルクを前記エレベータドアへ伝達する際に発生するトルク伝達ロスを考慮したトルク伝達効率とを用いて、前記エレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして算出するトルク異常検出パターン計算部を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のエレベータドアの制御装置。
【請求項７】
前記トルク異常パターン計算部は、前記トルク伝達効率は実測値から求めた値を用いて前記トルク異常検出パターンを算出することを特徴とする請求項６に記載のエレベータドアの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータドアの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータドアの制御装置は、モータの回転速度をフィードバックしてドアモータを制御し、ドアモータのトルクをリンク機構を介してドアへ伝達しているが、リンク機構の位置毎に決まる、ドア速度とモータの回転速度との比である減速比をドアの移動距離の関数として算出し、この減速比と予め求めておいた機械系のクローズ力に基づいて開閉動作における駆動力を、ドア位置によらず常に一定に保つことにより安全なドア制御を行うようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１７１８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のような、従来のエレベータドアの制御装置では、一定の戸閉力を発生するようなトルク制限値を準備し、その値でモータへのトルク指令値を制限することでドアの開閉動作を継続し続けるようにしている。しかし、このような制御方式では、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれの状態がドア開閉動作完了まで続くことがあるため、引き込まれた手指や持ち物を取り出すのに多少時間がかかってしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の異常を検知して、この異常状態を回避、または、手指・持ち物の引き込まれや挟まれ等の状態を迅速に解除できるエレベータドア制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、エレベータドアの開閉を行う駆動手段に対する速度指令と前記駆動手段の速度フィードバックとの偏差に対応したトルク指令を前記駆動手段に出力し、リンク機構を介して前記駆動手段のトルクをドア開閉力に変換することにより前記エレベータドアを開閉するエレベータドアの制御装置であって、前記リンク機構の姿勢毎に決まる、前記エレベータドアの開閉速度と前記駆動手段の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータを用いて算出した上記エレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして記憶するトルク異常検出パターン記憶部と、前記トルク指令の値が前記トルク異常検出パターンを上回った場合に前記エレベータドアの開閉動作が異常であると判断するトルク異常検出部とを備えたエレベータドアの制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、エレベータドアの開閉を行う駆動手段に対する速度指令と前記駆動手段の速度フィードバックとの偏差に対応したトルク指令を前記駆動手段に出力し、リンク機構を介して前記駆動手段のトルクをドア開閉力に変換することにより前記エレベータドアを開閉するエレベータドアの制御装置であって、前記リンク機構の姿勢毎に決まる、前記エレベータドアの開閉速度と前記駆動手段の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータを用いて算出した上記エレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして記憶するトルク異常検出パターン記憶部と、前記トルク指令の値が前記トルク異常検出パターンを上回った場合に前記エレベータドアの開閉動作が異常であると判断するトルク異常検出部とを備えることによって、根拠あるデータに裏付けられた精度の高いトルク異常検出パターンを求めることができるので、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の異常に対し、速やかに検知して、当該異常状態を回避、または、手指・持ち物の引き込まれや挟まれ等の状態を迅速に解除できるため、エレベータ利用者に安心感を与える安全なエレベータドアを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係るエレベータドアの制御装置を説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドア機構部を示す構成図である。エレベータドア機構部１００は、エレベータドアを開閉するための後述する減速機構とリンク機構とから構成されている。
【０００９】
エレベータかご（図示省略）には、かごドア１が設けられており、乗客が乗車・降車する際には、当該かごドア１が開閉される。かごドア１の上端には、図１に示すように、ハンガー２が固着されている。このハンガー２は、エレベータかごの出入口上部に水平に設けられたドアレール３に係合される。これにより、ハンガー２がドアレール３に案内されて左右に移動することにより、それに伴って、かごドア１も左右に移動して、かごドア１が開閉される。
【００１０】
エレベータドア機構部１００を構成している、エレベータドアの減速機構は、ドアモータ４にＶベルト４ａを介して連結された減速用の第１のプーリ５と、第１のプーリ５と同軸に設けられたスプロケット５ａにチェーン５ｂを介して連結された第２のプーリ６とから構成されている。
【００１１】
エレベータドア機構部１００を構成している、エレベータドアのリンク機構は、図１に示す、オモリ８（クランクオモリ）を有する連結部材７と、連結部材７に連結された連結部材１０と、連結部材１０に連結された主リンク９と、主リンク９に連結された連結部材１１とから構成されている。連結状態について詳細に説明すれば、連結部材７は、一端が第２のプーリ６の中心部に固定され、他端にはオモリ８が固定されている。連結部材１０は、連結部材７の中央部分付近に一端が回動自在に連結され、他端が主リンク９に回動自在に連結されている。主リンク９は、一端が連結部材１０に回動自在に連結され、他端が連結部材１１に回動自在に連結されるとともに、連結部材１０に比較的近い一箇所に、図１に示すように、支点１２が設けられて、支点１２を回動点として、かごドア１に駆動力を伝達するように構成されている。連結部材１１は、一端が主リンク９に回動自在に連結され、他端がかごドア１に回動自在に連結されている。
【００１２】
このように、減速機構およびリンク機構から構成されたエレベータドア機構部１００において、後述するエレベータドア制御装置から戸閉指令が出されると、ドアモータ４は戸閉方向に駆動され、その回転はＶベルト４ａを介して第１のプーリ５に伝達されることにより減速される。減速された回転は、さらに、スプロケット５ａとチェーン５ｂを介して第２のプーリ６へ伝達される。これにより、第２のプーリ６が矢印方向に回転すると、連結部材１０は矢印と反対方向に回動するため、主リンク９は支点１２を回動点として回動して、かごドア１を戸閉方向に付勢するために、かごドア１はドアレール３に沿って戸閉方向に駆動される。また、かごドア１を開く場合には、戸開指令をドアモータ４に与えることにより、ドアモータ４が戸閉方向と反対方向の戸開方向に駆動されることにより、同様に行われる。
【００１３】
ところで、図１に示すリンク機構の状態では、オモリ８およびリンクの自重により第２のプーリ６を矢印の方向に回転させるように力が作用する。この力の方向は、かごドア１を閉める方向に作用し、その作用する力を、ここではオモリ８もリンクの一部と見なして、リンク自重による戸閉力と称することにする。このリンク自重による戸閉力の計算結果を図２に示す。図２（ａ）はかごドアのリンク自重による戸閉力の計算モデルを示し、図２（ｂ）はその計算結果を示す。図２（ｂ）は横軸にかごドア１の全開位置からの距離を示し、縦軸はリンク自重による戸閉力を示す。図より、かごドア１の位置、即ち、リンク機構の位置の変化によりリンク自重による戸閉力は変化し、かごドア１が全開付近ではリンク自重による戸閉力はマイナス方向であり、全閉位置に近づくにつれてプラス方向となり、全閉と全開位置のほぼ中央部でゼロとなることが判る。
【００１４】
また、リンク機構はこのような機構になっているため、減速機構の減速比が一定であっても、かごドア１の並進速度とドアモータ４の回転速度の比はかごドア１の位置により変化する。この比のことを速度比率（速度比率＝並進速度／回転速度）ないし、簡単に速度比と称することにする。
【００１５】
次に、かごドア１が開き始めると、かごドア１は乗場ドアの係合子（図示せず）と係合して乗場ドアに戸開力を付与する。このため、ドアモータ４はかごドア１と乗場ドアの両方を駆動するためのトルクを発生しなければならない。乗場ドアの係合子とかごドア１の係合が外れて乗場ドアへの戸開力が働かなくなった場合に、今度は、乗場ドアを確実に閉めるために、乗場ドアを戸閉方向に付勢するばねが備えられている。ここで、このばねによる戸閉力について検討する。図３（ａ）は、乗場ドアのばねによる戸閉力の計算モデルである。図において、１３は第１のリンク腕であり、一端が、乗場ドアのドアパネル３０に軸支され、他端が第２のリンク腕１４に回動可能に連結されている。第２のリンク腕１４は中央部がドアパネル３０に回動可能に軸支され、他端が第３のリンク腕１５に回動可能に結合されている。第３のリンク腕１５は、他方の一端がドアパネル３０に軸支されている。ドアパネル３０における、第３のリンク腕１５の当該他方の一端が設けられている箇所には、図３（ａ）に示すように、乗場ドアに戸閉力を付与するばね１６が設けられている。かごドア１が駆動され開き始めると、乗場ドアの係合子がかごドア１と係合して乗場ドアは開きはじめる。乗場ドアが開き始めると、第１のリンク腕１３は反時計方向に回動し、第２のリンク腕１４は時計方向に回動することにより、第３のリンク腕１５は反時計方向に回動してばね１６に変位を与えて、戸閉力である弾性復元力がばね１６に蓄えられ、係合子を通して伝達されるかごドア１の戸開力が解除されると、ばね１６のばね力により戸開時のリンク腕１３，１４，１５の回動方向とは逆方向にトルクが与えられ乗場ドアは的確に閉じられる。
【００１６】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す計算モデルを用いて算出した乗場ドアの戸閉力を示している。図において、横軸は乗場ドアが全開状態からの距離を示し、縦軸は乗場ドアの戸閉力を示している。乗場ドアの戸閉力は全開状態で小さく、全閉状態に近づくにつれて大きくなるため、乗場ドアの位置（図示していない係合子で乗場ドアとかごドアは通常は係合連結しているため、かごドア１の位置でもある。）により変化することが判る。ここで、図２（ｂ）に示したリンク自重による戸閉力及び図３（ｂ）に示したばねによる戸閉力を総称して機械系クローズ力と称することにする。
【００１７】
次に、この実施の形態１による、エレベータドアの制御装置について説明する。図４は実施の形態１に係わるエレベータドアの制御装置の構成図である。図において、エレベータドア機構部１００を駆動するドアモータ４（図１参照）は、モータ軸に装着されて、パルス発生器２８を備えている。また、ドアモータ４の電流を検出する電流検出器１７と、ドアモータ４への速度指令を出力する速度指令部１８と、パルス発生器２８からのパルス情報を実モータ速度に変換する速度変換部１９が設けられている。速度指令部１８が出力する速度指令は比較器２０において実モータ速度と比較され、速度指令と実モータ速度との速度偏差が速度制御部２１に出力される。速度制御部２１は速度偏差に基づくモータ電流指令であるトルク指令を比較器２２と異常回避制御部２７内のトルク異常検出部２６とに出力する。比較器２２ではトルク指令と電流検出器１７が出力する実モータ電流のそれぞれの大きさが比較され、その偏差が電流制御部２３に出力されてドアモータ４を制御する。トルク異常検出パターン計算部２４には、所定のドア開閉力異常検出しきい値（Ｆ＊）と、機械系クローズ力（Ｆ１，Ｆ２）および速度比（ｈ×gen）が入力され、それらに基づき、トルク異常検出パターンが計算され、計算結果がトルク異常検出パターン記憶部２５に記憶される。なお、ここで、機械系クローズ力と速度比とは、予め求めておいたものを用いることとする。また、ここで用いた記号Ｆ＊、Ｆ１、Ｆ２、ｈ、genについては後ほど説明する。トルク異常検出部２６はトルク異常検出パターン記憶部２５に記憶されたトルク異常検出パターンと速度制御部２１が出力するトルク指令の値を比較して、トルク指令値がトルク異常検出パターン以下の場合はかごドア１の開閉状態は正常であると判断し、トルク指令値がトルク異常検出パターンを超えている場合に異常と判断する。異常と判断された場合には、異常回避制御部２７は異常回避指令を速度指令部１８へ出力する。
【００１８】
図５はトルク異常検出パターンの説明図であり、横軸はかごドア１の位置を示し、縦軸はドアモータ４へのトルク指令値を示している。図６は異常回避制御部２７が異常回避指令を出力した場合のドアモータ４へのトルク指令値の変化を説明するための図であり、横軸は時間を示し、縦軸はドアモータ４へのトルク指令値を示している。
【００１９】
トルク異常検出パターン計算部２４は、図５に示すトルク異常検出パターンを算出し、異常回避制御部２７はトルク指令値がこのトルク異常検出パターンを超えると、エレベータドアにおいて、乗客の手指や持ち物等の引き込まれや挟まれの異常状態が発生したと判断し、速度指令部１８にかごドア１を反転させるように異常回避指令を出力する。これにより、図６に示すように、かごドア１を戸閉から戸開動作に反転するように速度指令部１８は、速度指令を出力してドアモータ４を制御する。
【００２０】
なお、図６では、かごドア１の反転動作により、乗客の手指や持ち物の引き込まれや挟まれ等の異常状態を回避する例を説明したが、この場合に限らず、かごドア１の開閉速度を低減するように速度指令部１８が速度指令を出力するようにしてもよく、その場合にも同様の効果が得られる。
【００２１】
次に、トルク異常検出パターン計算部２４によるトルク異常検出パターンの求め方について説明する。トルク異常検出パターンはエレベータドアに働く力が一定になるようにドアモータ４の駆動力を制限するものであるから、トルク異常検出パターンを計算するにあたり、エレベータドアに働く力とドアモータ４のトルクの関係が重要である。特に、大型ドアの場合に採用している図１に示したようなリンク式ドアの場合は、ドアモータ４とかごドア１の間にリンク機構が入るため、ドアモータ４の回転速度とかごドア１の速度との関係はドア位置毎に（すなわち、リンク機構の姿勢毎に）大きく変化する。また、かごドア１には、図２（ｂ）に示すリンク自重による戸閉力及び乗場ドアを経由して図３（ｂ）に示すばね１６による戸閉力が作用するため、これらの関係を考慮して決めることが必要となる。
【００２２】
ドアモータ４とかごドア１の開閉力との基本式は次のようになる。
Ｔ＝Ｆ／ｈ／gen・・・・・(1)
ここで、Ｔはモータトルク、Ｆはドアの開閉力、ｈは速度比率（ドアの並進速度／モータ回転速度）、genは減速機構の減速比である。また、ｈ×genを総称して速度比と称することにする。
式を実際のエレベータドアにあてはめると次の式であらわすことができる。
（Ｆ＊−ｐ１×Ｆ１−ｐ２×Ｆ２）／ｈ／gen＝ｐ３×Ｔ・・・(2)
ここで、
Ｆ＊：ドア開閉力異常検出しきい値
Ｆ１：リンク自重による戸閉力（設計値）、図２（ｂ）に対応。
Ｆ２：ばねによる戸閉力（設計値）、図３（ｂ）に対応。
ｐ１：オモリ係数
ｐ２：ばね補正係数
ｐ３：トルク伝達ロス係数
である。ｐ１は、損失がない場合のオモリ８を含むリンク機構のモーメントによる戸閉力に対して、実際には負荷ロスの影響を受け、直接的にかごドア１に伝達されないで、その一部がかごドア１に働くと考えた場合の係数である。ｐ２は、乗場ドアに設けられたばね１６のばね特性誤差による変動を考慮したものであり、ｐ３は、減速機構などのトルク損失を考慮したものである。要するに、これらの係数は設計値と実際の値との差を補なうために用意したものである。
【００２３】
そこで、精度の高いトルク異常検出パターンを求めるためには、ｐ１、ｐ２、ｐ３はドア据付実機でのばらつきを考慮することが必要であり、これらの係数の適正値を決定することが必要である。以下では、これら係数の適正値に関する決定方法を説明する。初めに、ｐ１、ｐ２、ｐ３として、それぞれ標準値ないしは設計値p10、p20、p30を用いて(2)式を変形すると、
Ｆ＊＝p30×Ｔ×ｈ×gen＋p10×Ｆ１＋p20×Ｆ２・・・(3)
となる。ここで、戸開閉力の実測値Ｆを用いてＦ＝Ｆ＊となるようにp10、p20、p30を補正する。ここでは、戸開閉力Ｆの測定点（ドア位置）を２点とした場合について、まずは説明する。但し、測定点としては、任意の２点であってもよいが、以下では説明を簡単にするため、１点はドア位置が全開位置と全閉位置の中央位置とし、他の１点は任意として説明する。また、条件として、次の３条件が成立するものとする。なお、これらの３条件は必ずしも必要ではなく、このことについては後述の全点アルゴリズムと呼ぶアルゴリズムのところで説明する。
【００２４】
＜条件１＞ｘ１：ドアが中央位置としたとき、Ｆ１(x1)＝０が成立する。
＜条件２＞ばねによる戸閉力はきちんと管理されていると仮定し、p20＝ｐ２（実測値）＝１とする。
＜条件３＞Ｆ＊(x1)＝Ｆ＊(x2)＝Ｆ＊（一定値）
とすると、次の式が成立する。なお、x1、x2は戸開閉力Ｆの測定点であるドア位置を示すものである。
【００２５】
Ｆ＊＝p30×Ｔ(x1)×ａ(x1)＋Ｆ２(x1)                  ・・・・(4)
Ｆ＊＝p30×Ｔ(x2)×ａ(x2)＋p10×Ｆ１(x2)＋Ｆ２(x2)   ・・・・(5)
Ｆ(x1)＝ｐ３×Ｔ(x1)×ａ(x1)＋Ｆ２(x1)                ・・・・(6)
Ｆ(x2)＝ｐ３×Ｔ(x2)×ａ(x2)＋ｐ１×Ｆ１(x2)＋Ｆ２(x2)  ・・・・(7)
(4)から(7)式において、ｐ１、ｐ３は未知、それ以外の変数は全て既知である。
ここで、ａ(ｘ)は速度比と称し、ａ(ｘ)＝ｈ(ｘ)×genである。なお、ｐ３≠p30、ｐ１≠p10とする。
(6)−(4)より、
Ｆ(x1)―Ｆ＊＝(ｐ３−p30)×Ｔ(x1)×ａ(x1)            ・・・・(8)
ｐ３＝(Ｆ(x1)―Ｆ＊)／Ｔ(x1)／ａ(x1)＋p30            ・・・・(9)
(7)−(5)より、
Ｆ(x2)―Ｆ＊＝(ｐ３−p30)×Ｔ(x2)×ａ(x2)＋(ｐ１−p10)×Ｆ１(x2) 
ここで、(8)より、
(ｐ３−p30)＝(Ｆ(x1)−Ｆ＊)／Ｔ(x1)／ａ(x1)
ゆえに、
ｐ１＝{Ｆ(x2)−Ｆ＊−(Ｆ(x1)−Ｆ＊)／Ｔ(x1)／ａ(x1) ×Ｔ(x2)×ａ(x2)}
／Ｆ１(x2)＋p10                          ・・・・(10)    
【００２６】
したがって、(10)式より、仮に定めたトルク伝達ロス係数ｐ３０、オモリ係数ｐ１０と、実機でのドアの戸閉力（ないし戸開力）の測定値F(x1)、Ｆ(x2)の２点により、実機での「伝達ロス係数」、「オモリ係数」のそれぞれの真値であるｐ３、ｐ１を推定できることがわかる。
【００２７】
上式で得られたｐ１、ｐ３を用いてトルク異常検出パターンＴ(ｘ)を計算する。
Ｔ(ｘ)＝(Ｆ＊−ｐ１×Ｆ１(ｘ)−Ｆ２(ｘ))／ｈ(ｘ)／gen／ｐ３・・(11)
(11)式におけるＴ(ｘ)をトルク異常検出パターン計算部２４で算出してトルク異常検出パターンとしてトルク異常検出パターン記憶部２５に記憶し、トルク異常検出部２６においてトルク指令値と比較し、トルク指令値がトルク異常検出パターンを超えるとドアの動作が異常状態であると判断する。図７はドア開閉力異常検出しきい値を１２kgfとして、(11)式により求めた戸閉時のトルク異常検出パターンの一例を示し、横軸はかごドア１の位置（全開状態からの距離）を示し、縦軸はドアモータ４へのトルク指令値を示す。実際には、トルク指令値とモータの実トルク値は図８に示すように、モータ特性によっては完全な比例関係にないため、より正確なトルク異常検出パターンを得るためには、図８に示す、モータの実トルクとトルク指令値の関係表を用いて変換することが行われる。なお、図８の横軸はモータの実トルクを示し、縦軸はトルク指令値を示している。
【００２８】
ここまでは、Ｆ(ｘ1)、Ｆ(ｘ2)の２点の測定点を用いた２点アルゴリズムを説明したが、次に以下では、新たに全点アルゴリズムと称するｐ１、ｐ３の推定アルゴリズムを説明する。全点アルゴリズムとは実機測定したドアの開閉力測定データを２点以上の複数点用いることにより、最も適当であると思われるｐ１、ｐ３の推定値を求めるものであり、上述の２点アルゴリズムを一般化したものである。
F(ｘ)＝ｐ１×Ｆ１(ｘ)＋ｐ２×Ｆ２(ｘ)＋ｐ３×Ｔ(ｘ)×ｈ(ｘ)×gen・・・(12)
なお、(ｘ)は、ドア位置ｘの関数であることを示す。
ここで、実機測定した全点（ｎ点）のドア位置をｘ１、ｘ２、・・・、ｘｎとして、そこでの各ドア開閉力測定データをＦ(ｘ１)、Ｆ(ｘ２)、・・・、Ｆ(ｘｎ)として(12)式に代入すると次式が成立する。
F(ｘｉ)＝ｐ１×Ｆ１(ｘｉ)＋ｐ２×Ｆ２(ｘｉ)＋ｐ３×Ｔ(ｘｉ)×ｈ(ｘｉ)×gen
・・・(13)
ただし、ｉ＝１，２，・・・，ｎ（なお、ｎ≧２）とする。
ここでも、前述の２点アルゴリズムと同様に、ｐ２＝１と仮定し、ｐ１、ｐ３を求める。したがって、(13)式より以下が導出できる。
【００２９】
【数１】
2005212963.tif 000003
【００３０】
ただし、各変数については、前述した２点アルゴリズムと同様であるとする。
【００３１】
ここで，実機測定した全点（ｎ点）のドア位置を、ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎとして、そこでの各戸開閉力測定データをＦ（ｘ１），Ｆ（ｘ２），・・・，Ｆ（ｘｎ）とすると，式（１４）に代入すれば、式（１５）が成立する。
【００３２】
【数２】
2005212963.tif 000004
【００３３】
但し、ｉ＝１，２，・・・，ｎ（なお、ｎ≧２）とする。
【００３４】
よって、式（１５）より、次の式（１６）、式（１７）が導出できる。
すなわち、
【００３５】
Ｘθ＝ｙ・・・（１６）
【００３６】
ただし、
【００３７】
【数３】
2005212963.tif 000005
【００３８】
ここで、行列Ｘは正方行列ではないため、Ｘの一般化逆行列Ｘ−を用いることで、下記に示す式（１８）を計算することにより、下記のベクトル
【００３９】
【数４】
2005212963.tif 000006
【００４０】
が得られる。
【００４１】
【数５】
2005212963.tif 000007
【００４２】
なお、一般化逆行列Ｘ―の計算は、行列Ｘの特異値分解を計算することで求めることができる。ここで、ｎ＝２の時の式を用いれば、すなわち、２点のドア開閉力測定データを用いれば、前述した２点アルゴリズムが全点アルゴリズムから導出される。また、ｐ２が既知でない場合についても同様なアルゴリズムを構成できることは明らかである。
【００４３】
上述のように、本実施の形態に係るエレベータドアの制御装置によれば、リンク機構の姿勢毎に決まる、エレベータドアの開閉速度とドアモータ４の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータとを用いて算出した上記エレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして記憶するトルク異常検出パターン記憶部２５と、トルク指令の値がトルク異常検出パターンを上回った場合にエレベータドアの開閉動作が異常であると判断するトルク異常検出部２６とを備えているので、根拠あるデータに裏付けられた精度の高いトルク異常検出パターンを求めることができるので、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の異常に対し、速やかに検知して、当該異常状態を回避、または、手指・持ち物の引き込まれや挟まれ等の状態を迅速に解除できるため、エレベータ利用者に安心感を与えることができる安全なドアを提供できる。
【００４４】
また、本実施の形態に係るエレベータドアの制御装置によれば、トルク異常検出部２６がエレベータドアの開閉動作が異常と判断すると、エレベータドアの開閉動作を通常の動作から異常回避動作に移行する異常回避制御部２７を備えるようにしたので、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の状態を回避することができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態に係るエレベータドアの制御装置によれば、異常回避制御部２７が、異常回避動作としてエレベータドアの開閉速度を減速するようにすると、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の状態を回避するので、エレベータ利用者により安心感を与える安全なドアを提供することができる。
【００４６】
また、本実施の形態に係るエレベータドアの制御装置によれば、異常回避制御部２７が、回避動作として、ドアモータ４の回転方向を反転させるようにしたので、エレベータドアによる手指・持ち物等の引き込まれや挟まれ等の状態を回避するので、エレベータ利用者により安心感を与える安全なドアを提供することができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係るエレベータドアの制御装置によれば、エレベータドア機構部１００のリンク機構の姿勢毎に決まる、エレベータドアの開閉速度とモータ４の回転速度との比である速度比の複数のデータと予め求めておいた機械系のクローズ力に関する複数のデータと、減速機構とリンク機構とを介してエレベータドアへ伝達する際に発生するトルク伝達ロスを考慮したトルク伝達効率を用いてエレベータドアの開閉に要するトルクパターンをトルク異常検出パターンとして算出するトルク異常検出パターン計算部２４を備えるようにしたので、不要なドアの反転動作を防止できる精度の高いトルク異常検出パターンを求めることができるので、エレベータ利用者により安心感を与える安全なドアを提供することができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態に係るエレベータドアの制御装置によれば、トルク異常検出パターン計算部２４が、各種の実測データを基にトルク異常検出パターンを算出するようにしたので、より精度の高いトルク異常検出を実現できるという効果を奏する。
【００４９】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２によるエレベータドアの制御装置の一例を説明する。実施の形態１で説明したエレベータドアの制御装置では、静的なドアの開閉力を用いてトルク異常検出パターンを求めている。しかし、実際にはドアパネル、モータ、減速機構、リンク機構にはイナーシャがあり、これらの加減速のためのトルクをモータは出力することが必要であり、加減速トルクを考慮したトルク異常検出パターンを設定することが必要となる。
【００５０】
図９は、この発明の実施の形態２におけるエレベータドアの制御装置の構成図である。図中、図４と同一または相当する構成については、図４と同一符号を付して示し、ここではその説明を省略する。なお、本実施の形態においては、図９に示すように、基準トルク指令パターン記憶部３０は、トルク指令パターン列記憶部３１と基準トルク指令パターン生成部３２とを含んでいる。トルク指令パターン列記憶部３１は外部から入力された階床情報に基づいて各階床毎のドア開閉動作に応じた経過時間やドア位置等に対応して各階床毎にサンプリングした複数のトルク指令により形成されるトルク指令パターンを複数記憶している。
【００５１】
基準トルク指令パターン生成部３２で生成された各階床毎の基準トルク指令パターンはトルク異常検出パターン生成部３３へ入力され、トルク異常検出パターン生成部３３は基準トルク指令パターンに対して所定のマージントルクを加算して、速度制御部２１により出力されたトルク指令が異常であるか否かを検出する基準となるトルク異常検出パターンを生成する。
【００５２】
また、異常回避制御部２７Ａは内部にトルク異常検出部２６Ａを含み、このトルク異常検出部２６Ａは速度制御部２１の出力するトルク指令を検出するとともに、トルク異常検出パターン生成部３３により生成されたトルク異常検出パターンを読み取り、トルク指令の値がトルク異常検出パターンを超えたときにドアが異常であることを検出する。ドアの異常を検出した異常回避制御部２７Ａは速度指令部１８に対して異常回避指令を出力し、この異常回避指令を受けた速度指令部１８は出力する速度指令を減速させ、さらにエレベータドアを図６に示すように、反転動作させる新たな速度指令を出力する。
【００５３】
次に、異常検出パターン生成部３３とトルク異常検出部２６Ａの動作について説明する。図１０はトルク指令とトルク異常検出パターンとの関係を示す説明図であり、上述の実施の形態１におけるエレベータドア制御装置が生成したトルク異常検出パターン１と、この実施の形態２におけるエレベータドア制御装置が生成したトルク異常検出パターン２とを組合わせたものを示している。基準トルク指令パターン記憶部３０は図１０における基準トルク指令パターン２を、速度指令部１８が各階床においてドアを開閉する毎に出力するトルク指令の波形より生成し、トルク異常検出パターン生成部３３は生成された基準トルク指令パターン２に所定のマージントルクを加算して図１０に示すトルク異常検出パターン２を生成する。また、図６の一例のようにトルク指令が矢印状に上昇してトルク異常検出パターンを超えると、トルク異常検出部２６Ａは異常であることを検出して、異常回避制御部２７Ａがドアの反転動作を速度指令部１８に対して指示する。
【００５４】
この実施の形態２によるエレベータドアの制御装置では、複数回のドア開閉時のトルク指令を蓄積入力して、蓄積入力したトルク指令を演算処理することにより、長期的にも短期的にも突発的な外乱の影響を受けない基準トルク指令パターン２の適正化を実現している。
【００５５】
また、図１０に示すトルク異常検出パターン２は、実施の形態１におけるエレベータドアの制御装置により求めた機械系のクローズ力以外に、ドアパネル・モータ・減速機構・リンク機構の有するイナーシャを加減速するに必要なトルクパターンを含めて算出したものである。図１０に示すようにトルク異常検出パターン２では、例えば、ドアの減速のため、戸閉時の全閉近傍及び戸開時の全開近傍ではマイナストルクとなることがある。このマイナストルクの範囲をそのままトルク異常検出パターン２で適用すると、異常検出を回避した際のドア動作が不安定になるという問題が実際発生することがあるため、基準トルク指令パターン２がプラスからマイナスへ移行する戸閉時の全閉近傍、または、戸開時の全開近傍を含む範囲、すなわち、図９に示す矢示範囲Ａではトルク異常検出部２６Ａは、トルク異常検出パターン１を有効としてトルク異常を検出する。
【００５６】
以上のように、本実施の形態２においても、上述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態２によれば、トルク異常検出パターンを適切に切り換えることにより、安定なドア動作を実現しながら、かつ、適切なトルク異常検出が実現できるので、エレベータ利用者により安心感を与える安全なドアを提供できる。更に、ドアモータの過負荷状態による損傷などを予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドア機構部を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアのかごドアのリンク自重による戸閉力の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアの乗場ドアのばねによる戸閉力の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアの制御装置の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアの制御装置が算出するトルク異常検出パターンを示した説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアの制御装置の動作説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアの制御装置が算出したトルク異常検出パターンの一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１にかかわるエレベータドアの制御装置が用いるモータの実トルクとトルク指令との関係を示した説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２にかかわるエレベータドアの制御装置の構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態２にかかわるエレベータドアの制御装置におけるトルク異常検出パターンの説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  かごドア、２  ハンガー、３  ドアレール、４  ドアモータ、５  第１のプーリ、６  第２のプーリ、７  連結部材、８  オモリ、９  主リンク、１０  連結部材、１１  連結部材、１２  支点、１３  第１のリンク腕、１４  第２のリンク腕、１５  第３のリンク腕、１６  ばね、１７  電流検出器、１８  速度指令部、１９  速度変換部、２０  比較器、２１  速度制御部、２２  比較器、２３  電流制御部、２４  トルク異常検出パターン計算部、２５  トルク異常検出パターン記憶部、２６，２６Ａ  トルク異常検出部、２７，２７Ａ  異常回避制御部、２８  パルス発生器、３０  基準トルク指令パターン記憶部、３１  トルク指令パターン列記憶部、３２  基準トルク指令パターン生成部、３３  トルク異常検出パターン生成部、３４  トルク異常検出パターン選択切替部、１００  エレベータドア機構部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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