(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行経路に沿うエレベータかごの垂直運動中の発振のアクティブ減衰用であって、前記エレベータが、エレベータモータに取付けられたロープによって接続された、システムにおいて、
エレベータ走行経路に沿うエレベータかごの所望の垂直運動を示す指令走行経路信号を供給する手段と、
エレベータ走行経路に沿うエレベータかごの実際の垂直運動を示す測定走行経路信号を供給する手段と、
前記指令走行経路信号と前記測定走行経路信号に応答し、運動指令信号を供給するための運動指令手段と、
前記運動指令信号に応答し、該運動指令信号の高周波部分を示すフォースコマンド信号を供給するためのハイパスフィルタ、および
前記フォースコマンドによって制御される可変伸長を有し、該可変伸長によってエレベータ走行経路に沿うエレベータかごの垂直位置を変えるためのフォースアクチュエータ手段、
によって構成されていることを特徴とするエレベータ運動制御システム。
【請求項２】
さらに、遅延された指令走行経路信号を供給する、遅延期間だけ前記指令走行経路信号を遅延させる遅れフィルタによって構成され、
前記運動指令手段が、前記遅延された走行経路信号と、前記運動指令信号を供給するための前記測定走行経路信号に応答する、ことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項３】
前記遅延期間が、エレベータかごとシーブ間のロープの長さに直接関連する可変期間である、ことを特徴とする、請求項２に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項４】
さらに、エレベータブレーキが掛けられる時ブレーキ信号を供給する手段と、前記ブレーキ信号に応答し、前記フォースアクチュエータ手段から前記フォースコマンド指令を取り除くための手段、によって構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項５】
さらに、前記運動指令信号に応答し、該運動指令信号の低周波部分を示す低周波運動指令信号を供給するための手段、および
前記指令走行経路信号と前記低周波運動指令信号に応答し、エレベータモータの速度を制御するためのモータ制御信号を供給する手段、を含むことを特徴とする、請求項２に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項６】
さらに、エレベータモータが前記モータ制御信号に応答することを示すモータフィードバック信号を供給するための手段によって構成され、前記モータ制御信号が前記モータフィードバック信号によって修正されることを特徴とする、請求項５に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項７】
前記遅延期間が、エレベータかごとシーブ間のロープの長さに直接関連する期間を有する可変期間であることを特徴とする、請求項６に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項８】
前記遅延手段が遅れフィルタを含むことを特徴とする、請求項７に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項９】
前記遅延手段が遅れフィルタを含むことを特徴とする、請求項３に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１０】
前記所望の指令垂直運動がエレベータ昇降路に対するエレベータかごの所望の加速度を示し、前記実際の垂直運動がエレベータ昇降路に対するエレベータかごの測定された垂直加速度を示すことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１１】
さらに、前記エレベータかごに取付けられ前記測定垂直加速度信号を供給するための加速度計を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１２】
前記所望の垂直運動がエレベータ昇降路に対するエレベータかごの所望の速度を示し、前記実際の垂直運動がエレベータの昇降路に対するエレベータかごの実際の速度を示すことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１３】
さらに、前記エレベータかごに取付けられ、エレベータかごの速度を示す加速度信号を供給するための加速度計、および
前記加速度信号に応答し、前記測定走行路信号を供給するための積分器を、含むことを特徴とする、請求項１２に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１４】
前記フォースアクチュエータ手段が少なくとも一つの電磁気装置を含むことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１５】
前記フォースアクチュエータ手段が少なくとも一つの流体アクチュエータを含むことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１６】
前記フォースアクチュエータ手段が少なくとも一つのロータリモータとネジを含むことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１７】
さらに、前記フォースアクチュエータ手段に直列又は並列に接続されたパッシブ減衰手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１８】
さらに、前記フォースアクチュエータ手段に直列および並列に接続されたパッシブ減衰手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項１９】
前記パッシブ減衰手段と前記フォースアクチュエータ手段がともに、エレベータかごフレームとヒッチアッセンブリープレートの間に取付けられていることを特徴とする、請求項１８に記載のエレベータ運動制御システム。
【請求項２０】
エレベータモータに取付けられたシーブにロープによって接続されたエレベータかごのエレベータ走行路に沿う垂直運動中に、発振をアクティブ減衰させるためのアクティブエレベータヒッチであって、
エレベータかごに連結された支持板と、
ヒッチプレートと、
前記ヒッチプレートと前記支持板間に接続され、可変伸長を有する少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段と、
前記少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段の制御手段、によって構成され、
前記制御手段が、
（ａ）運動指令信号を供給するための運動指令手段と、
（ｂ）前記運動指令信号に応答し、該運動指令信号の高周波部分を示す指令信号を前記少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段に供給するハイパスフィルタと、
（ｃ）前記運動指令信号に応答し、該運動指令信号の低周波部分を示す低周波運動指令信号を供給するためのローパスフィルタと、
によって構成され、
前記少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段に供給された前記指令信号が、発振の高周波成分を減衰させるために、エレベータ走行経路に沿うエレベータかごの垂直位置を変えるための前記可変伸長を制御するために供給されることを特徴とする、アクティブエレベータヒッチ。
【請求項２１】
前記制御手段が、さらに、エレベータ走行経路に沿うエレベータかごの所望の垂直運動を示す指令走行経路信号を供給する手段と、
前記指令走行経路信号を供給する手段と前記低周波運動指令信号とに応答して、前記エレベータモータの速度を制御するモータ制御信号を供給する手段と、
エレベータ走行経路に沿うエレベータかごの実際の垂直運動を示す測定走行経路信号を供給する手段と、を含み、
前記運動指令手段が、前記指令走行経路信号と、前記運動指令信号を供給するための前記測定走行経路信号に応答する、ことを特徴とする、請求項２０に記載のアクティブエレベータヒッチ。
【請求項２２】
前記制御手段が、
前記エレベータかごと前記シーブとの間の前記ロープの長さに直接関連する期間を有する可変期間だけ遅延された前記指令走行経路信号に応答して、遅延された指令走行経路信号を供給する遅れフィルタをさらに有し、かつ、
前記運動指令手段が、前記運動指令信号を供給するために前記遅延された指令走行経路信号と、前記測定された走行経路信号に応答することを特徴とする、請求項２１に記載のアクティブエレベータヒッチ。
【請求項２３】
さらに、前記ヒッチプレートと前記支持板との間の前記少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段に並列に接続されたパッシブ減衰手段を含むことを特徴とする、請求項２０に記載のアクティブエレベータヒッチ。
【請求項２４】
さらに、ロープに接続された取付け板と、
前記取付け板と前記ヒッチプレート間の少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段に接続され、第二のパッシブ減衰手段によって構成され、前記支持板はエレベータかごフレームの一部を形成することを特徴とする、請求項２３に記載のアクティブエレベータヒッチ。
【請求項２５】
前記ロープに連結される取付け板と、
前記ヒッチプレートと前記支持板との間で、前記少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段と並列に連結された、第１のパッシブ減衰手段と、
前記取付け板と前記ヒッチプレートとの間で、前記少なくとも一つのフォースアクチュエータ手段に直列に連結された、第２のパッシブ減衰手段と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載のアクティブエレベータヒッチ。
【請求項２６】
前記支持板がエレベータかごフレームに接続され、前記ヒッチプレートがエレベータかごに接続されていることを特徴とする、請求項２３に記載のアクティブエレベータヒッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータ運動制御に係り、特に改良されたエレベータ運動制御用のアクティブエレベータヒッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータは、急激な動き，加速および速度制御内の走行経路を小さくする走行プロフィルに追従するように制御される。実際に、エレベータの垂直運動は乗心ちを悪くする基準の軌道についての発振を含んでいる。これらの発振は、主として、エレベータモータとかごとの間の従順なロープの種々なバネ／質量発振モードによる。これらの発振モードは、非常に軽ろやかに減衰するとともに、走行時に生じる小さな混れによって動きを設定することが出来る。これらの小さな混れは、乗客の動き，レールジョイント，機械的な摩耗，駆動装置とモータによって生じるトルクリップル，フロア敷居を通過することによる空気圧変化，他のかご，および昇降路における構造物材などを含んでいる。
【０００３】
エレベータ運動制御は、エレベータを基準の走行経路に追従させるためのメカニズムである。エレベータ運動制御は、一般には、エレベータ運動制御器を使用することによって、達成される。エレベータ運動制御器において、エレベータが追従すべき基準の軌道は、その軌道に沿うエレベータかごの指令速度として、入力される。指令速度は、エレベータモータに対する基準の指令速度を形成するために、使用される。エレベータかごの位置は、測定され、所望の着床精度内の円滑な制御方法における所望の目的地にエレベータが着床するのを確実にするための基準速度指令に修正するのに使用される距離を決めるために使用される。
【０００４】
運動制御器は、もちろん、機械モータ比率制御器を含んでおり、運動指令を使用するためにモータ又はシーブ比率のフィードバックを行う。モータトルクにモータ比率をフィードバックすることによって、発振モードが減衰される。一般に、発振が望む程減衰されないので、基準軌道への追従にあたって誤差がある。誤差は走行の終りで最も大きく、この誤差は“着床誤差”と呼ばれる。トラッキングと着床誤差は、運動制御フィードバックループのバンド幅に従って減少し、加速および減速レベルに従って増加する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
高層ビルディングにおいて、長いロープがより従順でありかつロープのダウンをかごで広げるために機械室におけるモータ運動の動揺の伝達に対してかなりの時間遅れがあるので、誤差に追従する誤差は最悪のものである。典型的なエレベータロープにおけるこの伸長波の速度は２５００から３５００メートル／秒である。従って、もし、かごが機械室の下から４００メートルにあれば、かごまで拡散するための機械室における動揺に対して約０．１秒の遅れがある。運動制御フィードバックループにおけるこの時間遅れの存在により、そのバンド幅が制限され、基準の走行軌道に追従するにあたって、誤差と動揺に対する制御器の速やかな反作用が制限される。この制限は２つの衝撃を持っており、（１）エレベータ垂直振動が充分に減衰されないとともに、（２）かごが減衰軌道に追従できず、精度が減少する。高層ビルになる程、時間遅れの衝撃が大きい。
【０００６】
着床精度を維持するために（例えば、床合せ誤差を小さくするために）、かごの減速率は高層ビルディングに対しては低くされなければならない。これによりフロアからフロアまでの走行時間が増して望ましくない。４００メートルの高さのエレベータにおいては、このフロアからフロアまでの走行時間は、着床精度と乗心ちを維持するために、１００％まで増加された。それ故に、走行時間を増すことなく、特に長いエレベータシャフトを持つビルディングにおいて、発振の減衰を改良する改良されたエレベータ運動制御器が必要となる。
【０００７】
正確に着床するために、エレベータ運動制御はある程度の位置誤差フィードバックを含む必要がある。これを達成するために共通の方法は指令速度を走行距離の関係にすることである。位置フィードバックは正確に着床することを必要とするけれども、発振モードの減衰を減少させる。高位置ゲイン（すなわち、走行距離関数に対する指令速度の傾斜又はゲイン）が不安定になることは知られている。位置ゲインを低下させると走行時間が増すことも知られている。許容される位置誤差フィードバックは発振モードの減衰を増加させる。速度指令（駆動又はブレーキシステムに与えられた）へのかご加速度フィードバックが中位の大きさのビルディングにおける減衰を増す技術分野において知られている。高層ビルディングにおいて、これは、主モータからかごまでの運動における比較的大きな時間遅れのために、効率的でない。それ故に、改良された位置誤差フィードバック制御用の改良された発振減衰が必要である。
【０００８】
本発明の目的は、エレベータの垂直発振を減衰させるとともに、エレベータ運動制御における時間遅れの衝撃を緩和することである。
【０００９】
さらに本発明の目的は、エレベータの乗心ちを改良するとともに、高層ビルディングに走行時間を減少させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エレベータ運動制御システムは、所望のエレベータ走行軌道を示す指令走行経路信号を実際のエレベータ運動を示す測定走行経路信号と比較するとともに、運動指令信号の周波数が高周波成分と低周波成分に分離されるように、運動指令信号をハイパスフィルタとローパスフィルタの両方に供給し、エレベータかごに配置されたアクティブフォースアクチュエータは運動指令信号の高周波／低ストローク部分を実施するために使用され、エレベータモータは運動指令信号の低周波／高ストローク部分を実施するために使用される。
【００１１】
さらに本発明によれば、時間遅れは、運動指令信号を供給するための測定走行経路信号に使用する前に、指令走行経路信号を遅れさせるために使用され、時間遅れ期間はエレベータモータとエレベータかご間の主ロープに沿う運動乱の広がりに関連する遅れに対応する。
【００１２】
さらに、本発明の一実施例によれば、測定走行経路信号は昇降路に対するエレベータかごの加速度を示す。
【００１３】
さらに、本発明の他の実施例によれば、測定走行経路信号は昇降路に対するエレベータかご率を示す。
【００１４】
さらに、本発明によれば、アクティブフォースアクチュエータは、パッシブ減衰装置と一緒に、ヒッチとエレベータかごフレーム間又はフレームとかご間に配置されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、エレベータかごを主ロープに接続するか又はエレベータかご室をエレベータフレームに接続するためのアクティブエレベータヒッチの運動制御における重要な改良を提供する。アクティブエレベータヒッチは、パッシブ減衰装置に並列および／若しくは直列に動作するアクティブフォースアクチュエータを含むとともに、特に高層ビルディングにおいて、エレベータの改良された乗心ち性能と走行時間を提供する。
【００１６】
図１を参照すると、技術分野において知られているように、エレベータ１０は、一端１３が主ロープ１４と、必要ではないが他端１５がエレベータシャフト（図示せず）内の補償ロープ１６に接続されたエレベータかご１２を含んでいる。補償ロープ１６は補償プーリ２０で受けられ、主ロープ１４はシーブ２４、例えばねじれシーブで受けられる。シーブ２４はモータ２８、例えば該シーブ２４を回転運動させるための電気モータ又は流体モータに接続されている。シーブ２４の回転運動２９は主ロープ１４を介してエレベータかご１２の軸方向運動に変換される。技術分野において知られているように、カウンタウェイト３２はエレベータかご１２の重さを反転させるために設けられている。図１のエレベータ構造は、発明の一般的な環境を示すもので、補償ロープ又はプーリを用いない種々の他のエレベータ構造例えばリニアモータおよび二重巻シーブを含んでいる本発明で使用できる。
【００１７】
図２を参照すると、エレベータ１２はアクティブヒッチアッセンブリー３６によって主ロープ１４に接続されており、そのアクティブヒッチアッセンブリー３６は図３により詳しく示されている。図３を参照すると、アクティブヒッチアッセンブリー３６はエレベータかご１２を主ロープ１４に接続する。
【００１８】
図３に示すように、主ロープは複数のスチールケーブル例えば３つのスチールケーブルを含むことができ、この３つのケーブルはアクティブヒッチアッセンブリー３６を介してエレベータかご１２に接続される。例示においては、主ロープ１４は、支持板４０とヒッチプレート４６を通り、取付け板４９に取付けられる。支持板４０は分離した板であってもよく、又はエレベータフレームの一部を形成するものであってもよい。複数のパッシブヒッチバネ素材５２は取付板４９とヒッチプレート４６間に配置されている。例示では、ヒッチプレート４６と取付板４９間に配置されたパッシブヒッチバネ素材５２は、各々、主ロープを形成するスチールロープの一つを有する。パッシブヒッチバネ素材５２は、主ロープを形成するスチールロープにおけるねじれを一様にする。
【００１９】
一対のパッシブヒッチバネ素材５２はヒッチプレート４６と支持板４０間に配設されており、一対のアクティブ素材５６は、ヒッチプレート４６と一緒に、本発明のアクティブエレベータヒッチを形成する。パッシブヒッチバネ素材５４はエレベータかごを部分的に支持し、アクティブ素材５６はエレベータかごの静荷重を支持する必要がない。しかしながら、本発明のアクティブエレベータヒッチを実施するために使用されるアクティブ素材５６により、パッシブヒッチバネ素材５４を削除することができる。アクティブ素材５６の伸びは、後述するように、制御システムによって制御され、走行経路に沿ってエレベータかご１２に対してアクティブ減衰を行う。例えば、アクティブ素材５６は電磁音声コイルのようなアクティブフォースアクチュエータを含み、その伸び（又は縮み）は制御信号によって与えられる。例えば、制御信号に応答して、アクティブフォースアクチュエータ５６は７センチメートルにわたって伸び又は縮むように制御され、エレベータの走行経路に沿うエレベータの垂直運動制御が改良される。
【００２０】
図４の制御システムは、本発明によるアクティブエレベータヒッチを使用するエレベータかごの垂直運動制御を実行するために用いられる。図４を参照すると、エレベータ運動制御器５０は、エレベータモータ２８（およびシーブ２４）とアクティブヒッチアッセンブリー３６におけるアクティブフォースアクチュエータ５６（図３）を制御するための制御信号を発生させるために使用される。エレベータ運動制御器５０への入力は、エレベータかご１２の制御応答を示すライン５３上のフィードバック信号である。ライン５３上のフィードバック信号は、エレベータかご１２に直接取付けられ又はその代わりにアクティブヒッチ３６に取付けられたセンセンサ５７，主ロープ１４，又はエレベータかご１２の制御応答を示すライン５３上のフィードバック信号を供給するための他の適正な位置に取付けられたセンサ５７によって供給され、モータ２８とアクティブヒッチアッセンブリー３６を動作させる。
【００２１】
エレベータ運動制御器５０は、ライン６１を介して、運動指令信号をローパスフィルタ６３とハイパスフィルタ６５に供給する。ローパスフィルタ６３の出力は、エレベータ運動制御器５０によって供給される運動指令信号の低周波成分である。この運動指令信号の低周波成分はライン７１を通してエレベータモータ制御器７５に供給される。エレベータモータ制御器７５は、ライン７７を介してエレベータモータ２８（図１）およびシーブ２８の速度を制御するためにエレベータモータ２８に供給され、運動指令信号の低周波成分のみを実行する。ライン７７に供給された信号に対するエレベータモータ２８（図１）および／若しくはシーブ２４の制御応答は、エレベータモータ２８（図１）の速度を制御するための技術分野において知られている方法でエレベータ制御器７５へのフィードバック信号として供給される。
【００２２】
ハイパスフィルタ６５の出力は、エレベータ運動制御器５０によって供給される運動指令信号の高周波成分である。この高周波成分はライン８１を介してアクティブヒッチ制御器８４に供給される。アクティブヒッチ制御器８４は、制御信号をライン８６を介してアクティブヒッチアッセンブリー３６に供給するための制御アルゴリズムを実行し、アクティブヒッチアッセンブリー３６は運動指令信号の高周波部分を実行する。
【００２３】
それ故に、本発明によれば、エレベータモータ制御器７５はエレベータモータ２８とシーブ２４を使用するエレベータ運動制御器５０によって指令された運動の低周波成分を実行するために使用される。アクティブヒッチ制御器８４は、アクティブヒッチアッセンブリー３６を使用するエレベータ運動制御器５０によって指令された運動の高周波成分を実行するために使用される。この発明によって得られた制御が、高層ビルディングにおいて、乗心ちと走行時が極めて改良されたことがわかる。
【００２４】
図４の制御システムの第２実施例において、フィードバック信号はライン８８を通してアクティブヒッチ制御器８４に直接供給される。それ故に、ライン６１上の運動指令信号はエレベータ運動制御器５０のみによって指令される。この実施例においては、アクティブヒッチ制御器８４は、運動指令信号の高周波成分と、ライン８６上の制御信号をアクティブヒッチアッセンブリー３６に供給するためのライン８８上のフィードバック信号に、応答する。発明の第３実施例においては、アクティブヒッチ制御器８４は、フィードバック信号なくして、運動指令信号の高周波部分のみに、基づくアクティブヒッチ制御信号を供給する。
【００２５】
発明の更に詳しい実施例は図５に示されている。図５を参照すると、指令加速度信号はライン１０１を通して遅れフィルタ１０６を介して総和接合点１０３に供給される。指令速度信号はライン１０２を通して第２の総和接合点１１１に供給される。指令加速度信号は、エレベータかごの動作中にエレベータかご１２の所望の加速度を示す加速度信号である。同様にして、ライン１０２上の指令速度信号は、エレベータかごの運動中にエレベータかご１２の所望の速度を示す速度信号である。総和接合点１０３への他の入力は、ライン１０８に供給される実際の加速度信号（測定加速度信号）である。ライン１０８上の実際の加速度信号は加速度計１１３からの垂直加速度信号である。その代りに、例えばタコメータのような、エレベータ加速度を示す信号を供給するための他の装置を使用できる。
【００２６】
前述したように、エレベータ速度における指令された変化（エレベータモータ２８の速度の変化による）と他の乱れに対するエレベータかご１２の応答は、エレベータロープ１４の長さのために、遅れる。それ故に、遅れフィルタ１０６はエレベータロープ１４に関連する遅れをシミュレートするために設けられている。遅れフィルタ１０６は一定の遅れ期間を有するものであってもよく、又はエレベータかご１２とシーブ２４との間の距離に基づく可変遅延期間であってもよい。遅れフィルタ１０６に対する模範的な伝達関数は式（１）で与えられ、ここでＴはロープ拡散遅延で、ロープの長さすなわちシーブ２４からアクティブヒッチアッセンブリー３６までの距離に等しく、ロープにおける音響の速度によって割算される。
【００２７】
【数１】
１／（Ｔｓ＋１）    ………（１）
本発明によるロープ拡散遅延をシミュレートするために他の手段も用いることが出来ることは、当業者によって理解できることである。
【００２８】
総和接合点１０３の出力はライン１０５上の加速度誤差信号である。加速度誤差信号はゲイン関数によって計測され、このゲイン関数は、その加速度誤差信号を、ライン１１５上の速度誤差信号に変換するとともに、ローパスフィルタ１１６とハイパスフィルタ１１７の両方に供給する。ローパスフィルタ１１６は速度誤差信号をフィルタリングするための伝達関数を含んでおり、ローパスフィルタ１１６の出力は速度誤差信号の低周波部分である。同様にして、ハイパスフィルタ１１７は伝達関数を含み、ハイパスフィルタ１１７の出力は速度誤差信号の高周波成分である。ローパスフィルタとハイパスフィルタの模範的な伝達関数は、それぞれ、次の式（２）および（３）によって与えられる。
【００２９】
【数２】
（５ｓ＋２５）／（ｓ2＋５ｓ＋２５）  ………（２）
【００３０】
【数３】
ｓ／（ｓ2＋５ｓ＋２５）      …………（３）
ローパスフィルタ１１６の出力は、ライン１１８を通して総和接続点１１１に与えられ、ライン１０１上の指令速度信号に加算され、ライン１２１にモータ指令信号を供給する。
【００３１】
モータ指令信号にゲイン関数１２５に供給され、ライン１２７に測定されたモータ指令出力を供給し、その後例えば駆動および制動補助システム１２９に供給される。駆動および制動補助システムの他の入力はライン１３１に供給されるモータ比率を示すフィードバック信号である。駆動および制動補助システムは、ライン１２７上の計測モータ指令信号と、モータを制御するためのライン１３７にトルク信号を供給するためのライン１３１のモータ比率に応答する。
【００３２】
ハイパスフィルタ１１７の出力はライン１４１を通してゲイン関数１４５に供給され、その出力信号はライン１４８上のヒッチ指令信号である。ヒッチ指令信号は、スイッチ１５１と信号ライン１５３を介して、アクティブフォースアクチュエータ５６（図３）の伸びを制御するためのアクティブヒッチアッセンブリー３６に供給される。アクティブフォースアクチュエータ５６の伸びは、変化する伸び又はストロークにわたって、ヒッチ指令信号によって制御される。例えば、フォースアクチュエータは長さが７センチメートルの可変伸長だけの長さで変わる。
【００３３】
スイッチ１５１はライン１５７の信号に応答し、ライン１５７の信号はアクティブヒッチアッセンブリー１３６へのヒッチ指令信号の供給を断続的なものにするために動作されるエレベータかごブレーキを示し、エレベータかごにブレーキがかけられた時にフォースアクチュエータ５６（図３）の位置を一定にする。ブレーキがかけられた後に、アクティブヒッチアッセンブリーは収益荷重として変るかごの位置を保持する。
【００３４】
本発明のシステムは、特に高層ビルディングにおいて、エレベータかごの制御を非常に改良したものであることが、コンピュータシミュレーションを介して分かった。図６は３つの異なるエレベータかごシミュレーション例の時間に対するかご加速度のグラフである。３つの例は全て４００メートルのエレベータシャフトを想定したものである。３つの例は７センチメートルストロークを持つアクティブフォースアクチュエータを使用する本発明のアクティブヒッチを用いる。テストの結果は次の表１の通りである。
【００３５】
【表１】
0003916295.tif 000002
【００３６】
発明のアクティブエレベータヒッチが同様な走行時間と改良された乗心ちを提することは、上述のシミュレーション例から明らかである。エレベータ制御におけるこの優れた改良は、アクティブエレベータヒッチが走行時間と垂直な乗心ち性能との関係を離脱するということによるものである。
【００３７】
本発明は、指令加速度と、発明のアクティブエレベータヒッチの制御を実施するための測定加速度を使用するものとして、開示されている。
【００３８】
しかしながら、発明の制御は、もちろん、指令および測定速度信号によっても実行できる。この場合において、測定速度信号は例えば加速度信号を積分することによって得られる。この場合に、ハイパスフィルタとローパスフィルタの伝達関数は各数に“ｓ”に掛算することによって変更されなければならない。
【００３９】
発明はアクティブエレベータヒッチを実行するための一対のアクティブフォースアクチュエータ５６（図３）を使用するものとして開示されている。しかしながら、特定のエレベータ適用に従って、一つ又はそれ以上のアクティブフォースアクチュエータを使用できることは、当業者によって理解されるものである。さらに、アクティブフォースアクチュエータ５６は電磁気音声技術，流体作動，又はスクリユーを有するロータリーモータであるものとして開示されているが、制御信号の印加によって可変伸長制御可能であるいかなる適当な装置が発明のアクティブエレベータヒッチを実行するために使用される。
【００４０】
発明は、アクティブエレベータヒッチを制御するための指令および実際の（測定された）速度および加速度パラメータを使用するもの、として開示されている。しかしながら、エレベータの動きを制御するために適正ないかなるパラメータが本発明で使用可能である。さらに、アクティブエレベータヒッチがヒッチプレート４６（図３）とエレベータフレーム４０（図３）間に配置されているものとして開示されているが、発明は、アクティブエレベータヒッチがエレベータかごとエレベータフレーム間に配置されていても、等しく動作する。
【００４１】
アクティブヒッチアッセンブリー３６は、直列（パッシブヒッチバネ素材５２）および並列（パッシブヒッチバネ素材５４）の両方でアクティブ素材５６に接続されたパッシブ減衰素子を含むものとして、図３に示されている。しかしながら、アクティブ素材５６と直列および／若しくは並列に接続されたパッシブ減衰素材でも、発明は同様に作動する。
【００４２】
【発明の効果】
発明の運動制御は、エレベータ垂直発振の制御を非常に改良しており、かつエレベータ運動制御についての時間遅れの衝撃を緩和する。エレベータ制御におけるこの優れた改良は、アクティブエレベータヒッチが走行時間と垂直乗心ち性能を切離したことによる。運動制御フィードバックループは、走行時間を減らしても、円滑な乗心ちと正確な着床のために追跡する正確な軌道を与えるために充分に高いバンド幅を持つように設計できる。４００メートル高性能エレベータにおいて実施されるこの発明のシミュレーション解析は、運動制御が周波数において分離され、運動指令の高周波成分が７センチメートル以下のアクティブフォースアクチュエータ移動であっても、許容される運動制御ループバンド幅は充分に増加されることを示し、円滑な乗心ちが、走行時間を増すことなく、高層ビルディングにおいて実現される。
【００４３】
昇降路に対するかご加速度は運動指令信号を発生するためのフィードバックとして与えられ、高周波部分はフォースアクチュエータを制御してエレベータかごの垂直位置における発振を減衰させる。エレベータ運動制御は運動指令信号の低周波部分を実行するためにのみ必要であり、フォースアクチュエータは充分に速い減衰を提し、ロープ発振は本質的に低減される。
【００４４】
このことは、力がシステムの同じ点に印加され比率が測定されるので、減衰の健全な形態である（すなわち、かごの質量とロープコンプライアンスにおける未知の変化にも拘わらず良く遂行する）。
【００４５】
この健全な減衰は、前述のように、運動指令と他の乱れによって励起される低周波昇降路ダイナミックモードによって生じるエレベータかご発振を減衰させる。
【００４６】
この発明のシステムは使用にあたって極めて好都合である。シミュレーション解析は、例えば７センチメートルのストロークを有するアクティブフォースアクチュエータが垂直運動制御を非常に改良する。この操作仕様は“音声コイル”技術、多分音声コイルアクチュエータに並列な設計を含んでいる電磁気音声コイルを使用することによって実行される。代りに、流体操作，スクリューを有するロータリモータ，および多くの他の操作方法は発明の操作使用を実施するために使用される。この発明の種々なアルコリズム成分は標準の電子およびコンピュータ技術で容易に実施できる。
【００４７】
発明は模範的な実施例について開示されているけれども、前述および種々な他の変形，省略および追加は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エレベータの概略図。
【図２】本発明によるアクティブエレベータヒッチを有するエレベータかごの構成図。
【図３】図２のエレベータかごで使用されるアクティブエレベータヒッチの詳細図。
【図４】本発明によるエレベータモータとアクティブエレベータヒッチを制御するための制御システムの概略ブロック図。
【図５】図４の制御システムの詳細なブロック図。
【図６】本発明を使用するエレベータ乗心ち性能における推測された改良を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…エレベータ
１２…エレベータかご
１４…主ロープ
１６…補償ロープ
２０…補償プーリ
２４…シーブ
２８…モータ
３２…カウンタウェイト
３６…アクティブヒッチアッセンブリー
４０…支持板
４６…ヒッチプレート
４９…取付板
５０…エレベータ走行経路制御器
５２，５４…パッシブヒッチバネ
５６…アクティブヒッチバネ
６３…ローパスフィルタ
６５…ハイパスフィルタ
７７…エレベータモータ制御器
８４…アクティブヒッチ制御器
１０６…遅れフィルタ
１０７，１２５…ゲイン関数
１１６…ローパスフィルタ
１１７…ハイパスフィルタ
１２９…駆動，フレーキ補助システム
【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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