CN1020703C - 动力门系统和控制该系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力门系统和用来控制门在起动后能立即快速运动的该系统的方法。为了缓冲对速度指令的速度响应过冲，门位置测量装置的一输出信号由MPU接收并根据门的位置选择速度指令模。如果由上述门位置判别的结果表明门是在减速区，那么预先储存在门控制器一个给定的数据值从门位置数据中加入或减去。根据最后产生的位置数据，选择速度指令模，再根据上述选定的模控制门的驱动。

Description

本发明涉及一适用于电梯门的动力门系统。特别涉及一种能很快完成门的换向运动的动力门系统和控制该系统的方法。

人们熟知已公开的专利号为JP-A-61-203087的日本专利所涉及的控制电梯门的系统的已有技术。

在已有技术中，加到门上的不断增加的驱动力是根据门的位置来调节的，因此，在全开位置邻近的门上不会有过大的驱动力加上去，从而降低门与开门的极限碰撞时的噪声。

上述已有技术在门开始关闭后再立即打开时才能调节加到门上的驱动力。因此，很明显，门不会以过大的速度接近开门极限。

然而，已知技术由于加到门上的驱动力被限制而降低了门的速度，因此，会出现因运行不快乘客产生烦噪的情况。

本发明的一个目的是提供一种在门从一中间位置启动时就能很快打开的动力门系统。

本发明的另一个目的是提供一种能减少门速过冲（速度增长过大）的动力门系统。

本发明还有一个目的是提供一种减小门在换向运动时降低门与开门或关门极限碰撞的噪声的动力门系统。

根据本发明的一方面，当门起动指令给出时，门的控制是根据门的位置通过选择地使用一速度模来实现的。

根据本发明的另一方面，当门起动指令给出时，门的控制是通过根据门的位置改变门的运动的加速度来实现的。

本发明还有一方面，门的减速起始点提前以便当门起动指令给 出时使门的位置在全开或全关附近的一预定区域。

本发明的一个实施例包含下列功能和结构：

一开门或关门指令输入（以后指“接通”边）的增长由门控制系统中的MPU检测。

此时，门是在开的极限边还是在关的极限边由开门极限边检测开关或关门极限检测开关的工作状态来判别，而门是否在减速区则根据当开门指令输入时由开门减速点检测开关的工作状态或当输入关门指令时的关门减速点检测开关的工作状态来判别。

取决于门位置的许多速度指令模储存在门控制单元中，且该速度模是根据上述判别的门位置来选择，然后再根据选择的速度模来控制门的驱动。

为了缓冲对速度指令的速度响应过冲，将门位置检测装置的输出信号送给MPU并根据该位置的数据来选择速度指令模。如果上述门位置的判别结果表明该门是在减速区域，那么预先储存在门控制装置中的一给定值被加到该门位置数据中或从该门的位置数据中减去。根据由此得到的位置数据，选择速度指令模，然后根据上述选定的模来控制门的驱动。

“如果当开门指令“接通”（在“ON”边上）时关门极限检测开关工作，那么MPU可确定门处在全关位置，并且开门指令在“接通”边之后，在给定的一段时间内从许多预先储存的速度指令模中，输出一给定的低速指令模，在此之后，输出一给定的加速指令，并且当门速达到给定的速度时选择一速度指令模以便输出一给定的速度指令。这样能减小电梯厢门与楼层门相接合的噪声。

如果关门极限检测开关“断开”且开门减速点检测开关也“断开”，那么MPU可确定门既不在全关位置也不在开门减速区域，于是输出一给定的加速指令，并且当门速达到一给定的速度时选择一速度指令模以便输出一给定的速度指令。也就是说，在这种情况下， 选用一种相应于门在关门极限时的速度指令模的速度指令模，并且当开门指令在“接通”边之后，立即在一段时间内从此指令模中除去一给定的慢速指令模。这样能使门不在全关位置上即在改向时，在开门指令输入时就能很快移动并没有减慢的感觉。

如果开门减速检测开关“接通”，MPU确定门在开门减速区，即门是在开门极限的邻近区域换向运动，于是输出一给定的加速指令值并选择一个给定的加速指令值比速度指令模的给定的加速指令值要小的速度模。MPU使门加速运动直到门速达到预定的减速速度指令值，然在门达到上述值后开始以在减速区域中的速度指令值减速。此时，由于预先假定的加速指令值低到门速达到减速区中的速度指令值，于是响应减速区里速度指令值的门速过冲就能减小，并在减速之前，门与开门极限的碰撞得以防止。

开门减速区域中的速度指令值是根据门位置检测装置的位置数据预先设定的。如果当开门指令在“接通”边上，门是在减速区时，那么为了控制门位置数据而从门位置数据中加上或减去一给定值。通过从位置数据中选择减速区中的速度指令值，门速度指令可使门减速得比门从关门极限打开时的减速还要快些。

当然，即使门在开门极限邻近区域改向运动，对速度指令值的速度响应过冲产生时，由于过冲是发生在实际位置前，过冲加以缓冲，就能避免由于过冲而产生门与开门极限的碰撞，以便完成改向运动。

本实施例中关门运动与上述关门运动相同。

图1是表示本发明的一个实施例的结构方块图;

图2是图5是表示本发明的一个实施例所使用的门速度指令模的图形;

图6是解释进行门位置判别的流程图;以及

图7是表示本发明的另一个实施例所使用的门速度指令模的一 个例子。

下面参照附图，对本发明的控制电梯门的一个系统的一个实施例作详细描述。

图1是表示本发明的一个实施例的结构方块图，图2到图5表示本发明的一个实施例所使用的门速度指令模的图形，而图6则是解释进行门位置判别的流程图。图1中，序号1代表微处理机（MPU），2是ROM（只读存储器），3是RAM（随机存取存储器），4是基极驱动电路，5是输入/输出缓冲器（I/O），6是电源，7是二极管桥式电路，8是电容器，9是马达驱动部件，10是电梯控制器，11是门位置速度检测装置，12是马达，13是开门极限检测开关（OLS），14是开门减速起动位置检测开关（ODS），15是关门减速起动位置检测开关（CDS），16是关门极限检测开关（CLS），17是开关工作样板或凸轮，18是皮带，19和20是滑轮，21是门，而22是门的导轨。

在如图1所示的本发明的一个实施例中，电梯的门21是悬挂在门导轨22上且与皮带18在联结部分23相连。皮带18缠绕在置于电梯厢进出口的相对端的滑轮20上的。滑轮20通过滑轮19和皮带与电马达12（以后指马达）相联。

滑轮19和20通过皮带18将马达21的转动转换成门的水平运动以便在水平方向开门或关门21。

在电梯厢的进出口，设有开门极限检测开关13（以后指OLS），用来检测或测量门21开门极限;开门减速起动位置检测开关14（以后指ODS），用来检测当门正在打开时减速将要开始时门所处的位置;关门极限检测开关16（以后指CLS），用来检测门的关门极限;关门减速起动位置检测开关15（CDS），用来检测当门正在关闭时门减速将要开始时门所处的位置。驱动上述每一只开关的凸轮装在门21上。由于凸轮17驱动与门21同步的开关是，所以减速起动位置、 开门极限和关极限均能检测。

门控制单元用来控制驱动门的马达12，它包括马达驱动部件9;用来提供马达驱动部件用的直流电的单相交流电源;全波整流二极管桥式电路7;滤波电容8，用来控制马达驱动部件9点火的基极驱动电路4;用来控制基极驱动电路4的微计算机MPU1;MPU1的外部设备ROM（只读存储器）2和RAM（随机存取存储器）3;输入/输出缓冲器I/O5;以及安装在马达12上用来随马达12旋转通过I/O5输入一脉冲信号给MPU1的门位置/速度检测装置11。

从电梯控制器10输出的开关CLS、CDS、OLS和ODS的工作信号、开门指令信号102和关门指令信号101由I/O5输入到MPU1。

现在，描述用在本发明的实施例中的速度指令模。

图2A和2B表示用来分别从关门和开门极限边起动门的速度指令模。图3A和3B表示用于在门关闭（过程）中或关门中间的开门速度指令模。图4A和4B表示用于在开门的（过程）中或开门中间的关门速度指令模。图5A和图5B表示在关门指令一旦发出后门在开门极限边的邻近区域时开门的速度指令模。

在本发明的实施例中，这些速度指令模是利用速度指令模输入开门或关门指令来控制门运动时，根据门的位置来选择的。

门位置的判别工作将参照示出判别门位置的流程图的图6来加以说明。

MPU1定期根据一给定的周期监测输入到I/O5的信号。如果本发明的一个实施例假定该周期是10ms（毫秒），那么MPU1将监测每10ms输入到I/O5的信号。在这种情况下，图6所示的一个流程图是以每10ms开始。

（1）判别关门指令101是否在“接通”边。也就是说，确定关门指令101在“接通”边，且在一个条件下，即由MPU1周期监测的I/ O5的信号输入10ms之前输出的先前的关门指令101“断开”时，而现在的关门指令101“接通”时，确定关门开始。在其它条件下，例如，先前的和现有的关门指令101都是“接通”，可确定该关门指令不在“接通”边于是可确定门正在关闭（步骤61）。

（2）如果在步骤61确定关门指令101是处于“接通”边，那么就可判别OLS是“接通”还是“断开”。如果“接通”，就可确定门处在开门极限边，于是表示门在开门极限边的标志NCL被设定，而其它位置标志（信号）回位（步骤62，67）。

（3）如果在步骤62，OLS是“断开”，那么就可判别CDS是“接通”还是“断开”。如果CDS“接通”，然后就可确定门已通过减速起动位置，也就是说，门是在关门的情况下处于减速区，于是表示门在关门减速区域的标志GCL被设定，而其它位置标志回位（步骤63和68）。

（4）如果在步骤63，CDS“接通”，于是表示门是在非开门极限位置和关门减速区之前的位置之间的标志被设定，而其它位置标志回位（步骤69）。

如上所述，当关门指令101“接通”时，可判别门的位置。

（5）如果在步骤61确定了关门指令101不是处于“接通”边，那么然后对开门指令102是否在“接通”边进行判别（步骤64）。

（6）如果在步骤64检测到开门指令102在“接通”边，就象关门指令101是处于“接通”边一样来判别CLS和DDS是“接通”还是“断开”。表示门在关门极限边的标志NOP、表示门在开门减速区的标志GOP和表示门是在非关门极限边和开门减速区域之间的标志TOP被设定，而其它位置标志回位（步骤65、66、70到72）。

（7）如果关门指令101和开门指令102都不在“接通”边，那么门位置的标志就不能设定和回位，只有当指令101和102是“接通”时，上述门位置的标志才能被设定和回位。

如上所述，当指令101和102输入时，就可判别门的位置。根据由此设定的位置标志，可选择一速度指令模。

现在，参照开门和关门的控制过程来描述根据位置标志所选择的速度指令模。

当开门指令102是在“接通”边以便开门时，通过设定表示门是在关门极限制时的标志NOP来选择的图2A所示的一速度模。

在该速度模中，在开门指令102“接通”后，一给定的速度指令V₁保持，从而使门以低速（如图2A-a）运动。给定的时间T₁过后（如图2A-b），根据给定的加速度指令A₁的函数来增大速度，并给门一给定的速度指令V₂。当门速为一给定的速度指令值V₂，而达到该值时，门21将保持速度V₂而恒定不变（如图2A-c）。当安装在门21L的开关启动凸轮17随着门21打开而“接通”ODS时，然后门被控制以便它以减速度D₁减速运动（如图2A-d）。

如前所述的过程中，MPU1在ODS“接通”后根据门位置速度测量装置11的输出信号来检测门的运动位置，根据该位置数据从预定的速度指令值中选择一个值。控制减速的速度指令就是被选择的值。另一方面，减速控制根据位置函数直到门到达开门极限为止。根据开门减速模的速度指令模所给定的速度V₃，门速下降到给定的速度V₃，门就达到开门极限“接通”OLS并完成开门过程（如图2A-e）。

在上述过程中，当门从关门极限打开时，一旦门打开后，就以速度指令模中的一个低速运行一个给定的时间（周期），这一点很必要。这是为了减轻由马达12驱动的门21与由门21驱动的楼层大厅的未加说明的门之间接合的振动。

图2B表示当关门指令101在“接通”边用来关门的速度指令模，在该速度指令模中标志NCL表示门在开门极限边。

在这种情况下控制开门和关门的方法与当上述NOP标志设定 时的开门的控制方法是相同的。

现在，参照图3A和3B来描述。当表示门在非关门极限边的位置和开门减速区域之前的位置之间时，以便开门的标志TOP设定时的速度模。

图3A表示当开门指令102是“接通”时与门位置无关的速度指令模，也就是说，这是已有技术的情形下的速度指令模。

在该速度指令模中，关门指令101“接通”后，门低速运动，然后以一加速度A₂加速运动。当门在这个加速度下关门指令101开门指令102分别“断开”和“接通”，门将换向运动时，在开门指令102“接通”后门以低速反向运动一段给定的时间T₁，然后门以加速度A₁运动以便开门。

这种运动过程由于门改变方向运动后立即低速运动一段给定的时间从而有一种慢的感觉，致使乘客烦噪。在门开始改变方向运动反向运动一段时间后，ODS由安装在门上的开关启动凸轮启动，于是，门加速运动直到其速度达到由虚线OP所表示的一减速区域中的速度指令模的速度之后，根据减速模的速度指令模OP减速运动。根据此时加速度的大小，由一实线所表示的对门指令的响应引起了如图中一个点划线P₁所表示的过冲现象，且门是在它没能足够减速之前就到达开门极限边的，结果产生了使乘客受惊的大的碰撞噪声。

图3B表示本发明中当开门指令102是“在接通”边时具有取决于门位置的模的速度指令模。

在这种情况下，关门指令101“断开”而开门指令102在“接通”边，表示门是在非关门极限边和开门减速区之前的位置的标志TOP被设定。这就引起门在开门指令102接通之后并不以低速运动，而立即以一给定的加速度A₃加速运动，然后在减速区中减速运动以便开门。如选择3B所示的速度指令模。

通过如上所述的开始换向运动后立即除去低速指令模，从而能消除乘客对门改变运动所产生的慢的感觉。通过预先设定的比A₁要小的加速度A₃，如图中点和划线P₂所示，实际门速度反应的过冲现现象能减小，于是门在开门极限上的碰撞声也能减小。

图4A和4B是表示在门打开期间关门指令输出时所用的速度指令模，此时，当关门指令101在“接通”边时，门是在非开门极限边和关门减速区域之前的位置之间。

图4A表示当门关指令101在“接通”边时没有取决于位置的模的速度指令模，也就是说，已有技术的速度指令模。图4B是当关门指令101在“接通”边时表示一个取决于门位置的模的速度指令模。该速度指令模能减少门换向运动时的电梯慢的感觉，并能减小象图3A和3B那样在开门的情况下速度指令的过冲。

参照图5A和5B，将描述表示当开门时门是在开门减速区的标志GOP被设定的速度模。

图5A表示当开门指令102在“接通”边时没有取决于门位置的模的速度指令模，也就是说，一种已有技术的速度指令模。

如果使用该模，在关门指令101接通后，门以低速运动一段给定的时间T₂，然后门以加速度A₂加速运动。当关门指令101“接通”时，门以加速度A₂加速运动。当关门指令101变换“断开”、开门指令101变为“接通”时，同时，在加速运行期间ODS由开关启动凸轮接通，于是门在开门极限的邻近区域换向运动。

在这种情况下由于门是在减速区，因此门被加速到门速达到减速区中的速度指令值OP，此后门被减速到该减速区中的速度指令值OP。此时，门相应地产生了如图中点划线P5所示的取决于加速度A的大小的过冲，从而产生门在开门极限边的碰撞的噪声增大。

这是有可能的，即发生因为门在换向时而引起皮带打滑，产生位置测量装置检测的门位置误差，而结果引起的速度指令误差进一 步加大了门在开门极限边的碰撞噪声。

图5B表示本发明中当开门指令102在“接通”边时而门在减速区域时的速度指令模。

如果GOP标志表示关门指令101是“断开”、开门指令102在“接通”边且当ODS“接通”门是在开门减速区，则选用图5B表示的模。

如果选用图5B所表示的模型，MPU1把给定的值Q加到当时的门位置数据中并考虑到把增加的Q数据作为当时的门位置数据中，并考虑减速区域中的一速度指令。MPU1将门加速运动直到门达到该值为止，随后根据减速区域中的速度指令值将门减速以完成开门动作。这样能使门通过数据Q在实际位置之前的位置上开始减速。

选用上述模，即使随着对速度指令而引起的过冲也能防止门与开门极限的碰撞。在这种情况下，当门在开门减速区中非全开位置上打开时，事先调整门由关门极限和加速度A₃打开时的加速度A₄，使之低于加速度A₁，就有可能减小过冲。

如果关门指令在“接通”，而门是在关门减速区，也就是说，如果门开始开后，关门指令立即产生，那么标志GCL被设定，且选用由图5的开门工作代替关门工作的模，门象图5B那样被控制。

另一个当门改变方向运动时预先设定加速度的方法，门的冲程方面的数据分成许多数据，且当开门和关门指令输入时，可判别门的位置落入何种数据，并为每一个门位置数据临时预先设定一加速度。

图7表示本发明的另一个实施例中的上述装置所使用的门速度指令模的一例。

在该实施例中，门的冲程数据分成Z₁、Z₂、以及Z₃，且在每一位置上改向运动的加速度预先设定为A₅、A₆和A₇。虽然门开运动的例 子示于图7，但关门运动与其相似。

在该实施例中，当开门指令102在“接通”边，可判别出门所在的位置Z₁、Z₂和Z₃，于是根据门的位置选择改向运动的加速度。根据该模，门的改向的运动能得到控制。

根据上述本发明的实施例，由于当门从位置Z₃到位置Z₁移动时门改向运动的加速度较高，因而门能很快完成改向运动，因而乘客不会感到烦噪。

根据如上所述的本发明，当开门或关门（起始）指令输入时通过提供许多根据门的位置的速度指令模并选择控制开门或关门的模，门从中间位置改向运动能很快完成。

根据本发明，通过当开门或关门指令输入时根据门的位置预先设定一加速度可减小对门速度指令的门速的反应的过冲，从而使门在没足够减速之前，门与开门或关门极限边的碰撞加以防止。

Claims (5)

1、一种动力门系统，它包括：产生随时间和/或门位置的函数而改变的一种速度指令模的装置；根据上述速度指令模驱动门的动力装置；以及根据在预先确定的区域中出现目标时能立即停止上述门且根据上述速度指令模重新起动上述门的装置，其特征在于上述速度指令模发生装置包括许多具有各种加速度和/或减速度的速度指令模以及可从上述许多速度指令模中选择其中一个的装置，并且上述速度指令模选择装置包括根据门在开门极限或关门极限、开门极限和关门极限的减速区以及其它位置中的任一位置时选择具有各种加速度或减速度指令模的装置。

2、如权利要求1所述的动力门系统，其特征在于上述速度指令模发生装置包括有一低速运行区的逐级的速度指令模和以一预先设定的加速度加速上述门的线性速度指令模，上述速度指令模选择装置包括当门起动位置是在开门极限或关门极限时选择上述逐级的速度指令模和当门起始位置不在开门极限或关门极限时选择上述线性速度指令模的装置。

3、如权利要求1所述的动力门系统，其特征在于上述速度指令模选择装置包括当门起始位置是在开门极限或关门极限时选择有一个较高的加速度的速度指令模以及当门起始位置不在开门或关门极限时选择有一个较低的加速度的速度指令模的装置。

4、如权利要求1所述的动力门系统，其特征在于上述速度指令模发生装置包括许多有各种减速起始点且随着门的位置的函数而变化的速度指令模;以及

上述速度指令模选择装置包括当门起始位置是在开门或关门极限邻近的预定的区时选择一个具有一提前的减速起始点的减速速度指令模。

5、如权利要求1所述的动力门系统，其特征在于上述速度指令模选择装置包括将门开和门关的冲程分成许多区的装置，用于判别门起始位置属于哪个区的装置以及根据判别结果选择不同的速度指令模的装置。

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