CN102482057A - 电梯门装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电梯门装置设有：解析器(17)，其检测电动机(9)的旋转并输出旋转加速度；电流传感器(18)，其检测电动机(9)的电流；逐次门重量估计单元(31)，其将电动机(9)的旋转加速度、流经电动机(9)的电流以及自身的输出即估计门重量反馈值作为输入；以及速度模式生成器(19)，其根据门重量估计单元(31)的输出判断门的卡合。由此，可实时高精度地检测电梯门装置的卡合位置。

Description

电梯门装置

技术领域

本发明涉及电梯门装置，特别是涉及检测轿厢侧门和层站侧门的卡合，并根据卡合定时进行门的速度控制的电梯门装置。

背景技术

图4是示出一般的电梯开门速度模式的一例的图。一般，电梯门由设在轿厢侧的左右2个轿厢侧门和设在层站侧的左右2个层站侧门的合计4个门构成，是在门开闭时轿厢侧门和层站侧门被卡合而联动进行开闭的机构。轿厢侧门和设在门上部的驱动带使用连接件来连接。该驱动带是环带状的，具有在水平方向长的大致椭圆形，卷绕张设在彼此分离地设在门上部的2个绳轮的双方上。根据该结构，设计成通过绳轮的旋转而使驱动带旋转，从而使门开闭。此时，如图4所示，作为开门速度模式，轿厢侧门和层站侧门在全闭时不接触，因而在开门动作刚开始后的直到这些门卡合之前的期间，需要低速移动。这是因为，在高速移动的情况下，在卡合时产生由碰撞引起的大声音，或者产生振动。

并且，上述卡合中使用的1对部件(由卡合导向片和卡合辊构成。以下称作卡合装置)设在轿厢侧门和层站侧门，但是由这些部件构成的卡合装置需要设置成在电梯轿厢运行时相互不接触，因而设置成相互具有间隙(以下称作卡合间隙)。这里，在以往的门控制装置中，由于是在开门动作时不能检测出轿厢侧门是否与层站侧门卡合的结构，因而控制成即使在卡合间隙最大的情况下，轿厢侧门也在移动到卡合应结束的位置之后转移到加速动作。结果，如图4所示，产生相当长时间的低速驱动时间(低速区间)，结果具有电梯运行效率下降的问题。

作为应对该问题的现有技术，公开了这样的技术：设置检测卡合间隙的检测器，根据检测器的输出控制门，从而减少无用的低速驱动时间(例如参照专利文献1)。

并且，作为另一现有技术，公开了这样的技术：根据门速度指令值与实际的门速度的偏差检测卡合位置，按照卡合位置变更速度模式(例如参照专利文献2)。

并且，作为又一现有技术，公开了这样的技术：根据电动机的转矩变化来检测卡合位置(例如参照专利文献3和4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平03-293283号公报(第3页右上栏第4～7行、图1)

专利文献2：日本特开平03-186589号公报(第3页左下栏第8～18行)

专利文献3：日本特开2002-3116号公报(段落[0049]～[0050])

专利文献4：日本特开2007-15787号公报(段落[0025])

发明内容

发明要解决的课题

当使用上述专利文献1所示的技术时，确实可减少无用的低速驱动时间，可提高电梯运行效率。然而，需要新设置检测卡合间隙的传感器，因而具有装置复杂化、大型化的问题。并且，还具有的问题是，这种检测卡合间隙的传感器一般价格较高。

并且，专利文献2所示的技术是，利用实际速度在卡合时相对于提供给电动机的速度指令值延迟的特性来判断门的卡合。并且，在专利文献3～4中，根据卡合时的电动机转矩的增加来判断卡合。这些技术均是利用通常的控制原本需要的电动机的速度传感器或电流传感器(控制电流与转矩大致成正比)的信息来判断门的卡合的技术，不需要新的传感器，因而具有可防止装置的复杂化、大型化、高价格化的优点。然而，由于门的卡合以外的原因，例如在轿厢侧门或层站侧门的下部产生的摩擦、门和门槛的灰尘堵塞等产生速度的变动或转矩的变动，因而具有容易产生误检测的问题。

并且，由卡合引起的速度或转矩的变动程度也由于卡合装置(卡合导向片和卡合辊)的接触程度、驱动带的弹簧常数、轿厢侧门或层站侧门的摩擦、用于驱动绳轮的电动机的控制算法等各种原因而变动，因而具有的问题是，对如何设定用于判定卡合的阈值才好不明确。

而且，由于判定阈值不明确，因而卡合的判定需要不仅包含卡合时的传感器信息而且包含卡合前后的一定期间以上的传感器信息来进行评价。因此，不能实时进行卡合的判定，在上述的专利文献中是这样的技术：在进行一次开门动作后判定卡合位置，按各楼层存储该卡合位置，从而之后利用该存储的卡合位置来变更门速度模式。然而，电梯轿厢由于乘客的乘入位置等而产生倾斜，因而即使是相同楼层，轿厢侧门和层站侧门的位置关系也由于乘客的有无或乘入位置而变化，卡合位置也变化。因此，在通常运转时具有的问题是，在以前的开闭动作时得到的卡合位置不正确，在卡合前转移到加速动作，或者在卡合后仍然继续低速期间。

本发明正是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的是提供一种即使有摩擦或灰尘堵塞等干扰也能进行可靠性高的卡合检测，而且可与门的调整状态或控制算法的变动无关地实时检测轿厢侧门和层站侧门的卡合的电梯门装置。

用于解决课题的手段

本发明是一种电梯门装置，所述电梯门装置具有：轿厢侧门，其开闭电梯轿厢的出入口；层站侧门，其开闭各楼层的层站的出入口；驱动装置，其对所述轿厢侧门进行开闭驱动；以及卡合装置，其设在所述轿厢侧门与所述层站侧门之间，与由所述驱动装置的开闭驱动引起的所述轿厢侧门的开闭动作联动地使所述层站侧门进行开闭动作，所述电梯门装置具有：检测所述驱动装置的角加速度或加速度的单元；检测所述驱动装置的驱动转矩或驱动力的单元；以及门重量估计单元，其逐次地估计电梯门重量，将上次的门重量估计值作为估计门重量信息存储在存储单元内，并将所述角加速度或加速度的信息、所述驱动转矩或驱动力的信息以及存储在所述存储单元内的上次的门重量估计值作为输入，输出新的门重量估计值。

发明效果

本发明是一种电梯门装置，所述电梯门装置具有：轿厢侧门，其开闭电梯轿厢的出入口；层站侧门，其开闭各楼层的层站的出入口；驱动装置，其对所述轿厢侧门进行开闭驱动；以及卡合装置，其设在所述轿厢侧门与所述层站侧门之间，与由所述驱动装置的开闭驱动引起的所述轿厢侧门的开闭动作联动地使所述层站侧门进行开闭动作，所述电梯门装置具有：检测所述驱动装置的角加速度或加速度的单元；检测所述驱动装置的驱动转矩或驱动力的单元；以及门重量估计单元，其逐次地估计电梯门重量，将上次的门重量估计值作为估计门重量信息存储在存储单元内，并将所述角加速度或加速度的信息、所述驱动转矩或驱动力的信息以及存储在所述存储单元内的上次的门重量估计值作为输入，输出新的门重量估计值。因而即使有摩擦或灰尘堵塞等干扰也能进行可靠性高的卡合检测，而且可与门的调整状态或控制算法的变动无关地实时检测轿厢侧门和层站侧门的卡合。

附图说明

图1是用于表示本发明的实施方式1～3涉及的电梯门装置的结构的电梯的轿厢侧门的主视图。

图2是用于表示本发明的实施方式1～3涉及的电梯门装置的结构的电梯的层站侧门的主视图。

图3是示出用于表示本发明的实施方式1～3涉及的电梯门装置的结构的轿厢侧门和层站侧门的关系的俯视图。

图4是示出一般的电梯开门速度模式的图。

图5是示出设在本发明的实施方式1涉及的电梯门装置内的门控制器的内部结构的框图。

图6是图示出本发明的实施方式1涉及的电梯门装置中的门重量估计的试验结果的说明图。

图7是图示出本发明的实施方式1涉及的电梯门装置的门速度模式的改善效果的说明图。

图8是示出设在本发明的实施方式2涉及的电梯门装置内的门控制器的内部结构的框图。

图9是示出设在本发明的实施方式3涉及的电梯门装置内的门控制器的内部结构的框线图。

图10是用于表示本发明的实施方式4涉及的电梯门装置的结构的电梯的轿厢侧门的主视图。

图11是示出设在本发明的实施方式4涉及的电梯门装置内的门控制器的内部结构的框线图。

具体实施方式

实施方式1

图1～图3示出本发明的实施方式1涉及的电梯门装置的结构。图1是示出电梯的轿厢侧门的主视图，图2是示出电梯的层站侧门的主视图，图3是示出轿厢侧门和层站侧门的关系的俯视图。在这些图中，1是用于对电梯轿厢的出入口进行开闭的轿厢侧门，2是悬吊轿厢侧门1的吊架，3是设在轿厢侧门1上的桁架，4是设在桁架3上的导轨，5是设在桁架3上的1对绳轮，6是卷绕在绳轮5的双方上的驱动带，7是将吊架2和驱动带6连接的连接件，8是进行门的开闭动作控制的门控制器，9是使绳轮5旋转并对轿厢侧门1进行开闭驱动的驱动装置即电动机，10是对各楼层的层站的出入口进行开闭的层站侧门，11是设在轿厢侧门1的卡合导向片，12是设在层站侧门10的与卡合导向片11卡合的卡合辊，13是联动绳索，14是电梯轿厢，15是设在卡合导向片11与卡合辊12之间的卡合间隙。

以下说明结构。如图1～图3所示，在轿厢侧门1的上端设有吊架2。在设有轿厢侧门1的电梯轿厢14的未图示的出入口的上缘部设有配置成长度为水平方向的大致矩形的桁架3。在桁架3上在长度水平方向配置有导轨4，引导吊架2的水平移动、即轿厢侧门1的开闭移动。2个绳轮5相互分离地枢轴安装在桁架3上，呈环带状的驱动带6卷绕张设在2个绳轮5的双方上。

2个连接件7各自的一端经由吊架2与轿厢侧门1连接，其另一端与驱动带6连接。在图1中，经由吊架2设在右侧的轿厢侧门1的连接件7与配置成椭圆形的驱动带6的下侧的一边连接，经由吊架2设在左侧的轿厢侧门1的连接件7与配置成椭圆形的驱动带6的上侧的一边连接。此时，当电动机9根据门控制器8的指令驱动一个绳轮5时，即当驱动电动机9时，绳轮5旋转，驱动带6被朝一个方向驱动旋转，通过连接件7与驱动带6连接的2个轿厢侧门1伴随驱动带6的移动彼此朝相反方向进行动作，从而对出入口进行开闭。

如图1和图3所示，在2个轿厢侧门1的一方设置有用于对层站侧门10进行卡合的卡合导向片11。并且，与此对应，在2个层站侧门10中的一方设有卡合辊12。当电梯轿厢14停靠在某楼层时，设置在轿厢侧门1中的一方的卡合导向片11成为夹入把持设置在层站侧门10中的一方的卡合辊12的机构，构成为与轿厢侧门1的开闭动作联动地对层站侧门10进行开闭动作。这些卡合导向片11和卡合辊12统称作卡合装置。

并且，2个层站侧门10经由联动绳索13连接。因此，当设置有卡合辊12一侧的层站侧门10通过电动机9经由卡合导向片11和卡合辊12进行动作时，通过联动绳索13的作用，另一个层站侧门10也朝相反方向进行动作，从而对出入口进行开闭。

这样，电梯门装置成为这样的机构：在轿厢侧门1设置有驱动装置即电动机9，在各楼层将层站侧门10卡合而联动地进行开闭。另一方面，卡合导向片11和卡合辊12需要设置成在电梯轿厢14运行时不接触。因而设置成如图3所示彼此具有卡合间隙15的关系。由于电梯轿厢14成为不仅在上下(行驶)方向而且在前后左右方向都根据偏荷载或振动进行移动的机构，因而卡合间隙15需要取大到可吸收该振动的程度。

图5是示出设在本发明的实施方式1涉及的电梯门装置内的门控制器8的内部结构的框图。如图5所示，在门控制器8中设置有：速度模式生成器19、减法器20、速度控制器21、减法器22、电流控制器23、微分器24、25、增益26、已知转矩转换器27、减法器28、高通滤波器29、30、门重量估计器31以及存储单元32。

并且，在图5中，16是连接有门控制器8的本发明的门装置，设有电动机9。18和17分别是与门装置16连接的电流传感器和解析器。

检测电动机9的旋转的解析器(旋转传感器)17与门装置16的电动机9连接。并且，检测流经电动机9的电流的电流传感器18与门装置16的电动机9连接。

在门控制器8中，通过速度模式生成器19输出去往电动机9的指令角速度值。减法器20从输出的角速度指令值减去在微分器24中对由解析器17检测出的旋转角度进行微分处理而得到的旋转角速度值，计算角速度偏差。速度控制器21根据该角速度偏差计算使得实际角速度跟随指令角速度的电流指令值。减法器22比较计算出的电流指令值与由电流传感器18检测出的实际电流值，从减法器22输出其偏差。然后，由电流控制器23根据该偏差决定驱动电压，根据该驱动电压驱动门装置16的电动机9。

作为说明本发明的特征即门重量估计算法之前的准备，对门装置、电动机转矩以及电动机旋转角速度的关系进行说明。

设电动机9的检测转矩为τ₀(k)，设电动机9的检测旋转角加速度为a₀(k)，式(1)成立。

τ₀(k)＝Ja₀(k)+T_f+T_w...式(1)

在式(1)中，J是电动机9的旋转轴换算的门重量惯量，T_f是由摩擦等引起的干扰转矩，T_w是由未图示的关门器重砣或导向片链引起的已知转矩，k是传感器的检测值的第k个采样值。

这里，由于已知转矩T_w根据门位置是已知的，因而可从检测转矩τ₀(k)去除。并且，干扰转矩T_f的原因是摩擦等，值是未知的，在经验上知道是大致恒定值。因此，从检测转矩τ₀(k)减去已知转矩T_w，设去除与干扰转矩T_f相当的低频成分后的值为τ(k)，设从检测旋转角速度a₀(k)去除低频成分后的值为a(k)，则式(1)简化为式(2)。

...式(2)

此时，使用逐次最小二乘法的考虑方法(例如，参照利用MATLAB的控制用的系统辨识，东京电机大学出版)，求出门惯量估计值J(k)，则如式(3)和(4)所示。

$J\left(k\right)=J(k-1)+\frac{P(k-1)a\left(k\right)}{\mathrm{\λ}+P(k-1)a^2\left(k\right)}\{\mathrm{\τ}\left(k\right)-J(k-1)a\left(k\right)\}$ ...式(3)

$P\left(k\right)=\frac{P(k-1)}{\mathrm{\λ}+P(k-1)a^2\left(k\right)}$ ...式(4)

这里，P(k)是被称作协方差矩阵的变量，λ是被称作遗忘要素的1以下的正常数。图5所示的门重量估计器31通过式(3)～(4)的计算更新门惯量估计值J(k)。

图5的下侧部分所示的结构的本发明特有的门重量估计算法是根据以上理论设定的。也就是说，旋转角速度由微分器25进行微分处理，转换为旋转角加速度。进而，旋转角加速度通过去除低频成分的高通滤波器30成为变动旋转角加速度a(k)(角加速度信息)。

另一方面，通过增益26对由电流传感器18检测出的电流值乘以转矩常数Ke，计算电动机转矩。由未图示的关门器重砣或导向片链引起的转矩为门位置的函数，因而根据由解析器17检测出的旋转角度(位置信息)，通过已知转矩转换器27计算附加给电动机8的与位置相关的转矩即已知转矩T_w。高通滤波器29从由减法器28从增益26的输出(从电流传感器18得到的转矩信息)减去已知转矩T_w后的值去除低频成分，计算变动转矩τ(k)(转矩信息)。

门重量估计器31将变动旋转角加速度a(k)、变动转矩τ(k)以及存储在存储单元32内的门惯量估计值J(k)的前一阶段的值J(k-1)作为输入，根据式(3)～(4)计算门惯量估计值J(k)(门重量估计值)，存储在存储单元32内。此时，协方差矩阵P(k)是门重量估计器31的内部变量，由非零的初始值给出并随时更新。并且，遗忘变量λ是在0.97～0.995左右的范围内设定的常数。

图6示出使用本发明时门重量估计结果的一例(实验结果)。在图6所示的试验中，示出对变更轿厢侧门1和层站侧门10的重量后的几个模式进行估计而得到的结果。

在图6中，曲线33是轿厢侧门1的总重量是60kg且层站侧门10的总重量是80kg的情况，曲线34是轿厢侧门1的总重量是60kg且层站侧门10的总重量是130kg的情况，曲线35是轿厢侧门1的总重量是110kg且层站侧门10的总重量是130kg的情况，曲线36是轿厢侧门1的总重量是110kg且层站侧门10的总重量是180kg的情况，曲线37是轿厢侧门1的总重量是160kg且层站侧门10的总重量是180kg的情况。如图6所示，可确认能够高精度地检测卡合前的仅门侧门1的重量、以及卡合后的轿厢侧门1和层站侧门10的总重量。在本发明中，由于可高精度且实时检测电动机9承担的门重量，因而能够根据按各楼层不同的门重量、按各楼层和轿厢偏荷载不同的卡合定时的差异等，进行细致的控制。

这样，可利用门重量估计器31高精度且实时检测施加给电动机9的门重量，因而可每次利用速度模式生成器19检测层站侧门10的卡合位置，而与楼层或者乘客乘入电梯轿厢14的情况无关。

可根据该卡合检测位置，利用速度模式生成器19再次计算到全开位置的剩余开门距离和速度模式。例如，如果早检测出卡合检测位置，则如图7的速度模式38所示加速开始时间提前，调整成使最高速的驱动时间稍微延迟。反之，如果行驶检测位置延迟，则加速开始时间随之减慢，最高速的驱动时间也缩短。此时，由于速度模式的下部分的面积相当于行驶距离，因而最高速的延长或缩短时间被调整成速度模式下部的面积相同。将这样调整后的速度模式作为速度指令值送到减法器20。

这样，在本发明中，可从门重量估计器判定轿厢侧门1和层站侧门10的卡合，根据卡合位置适当变更速度模式生成器19的输出。由此，可高精度判定每次条件不同的卡合位置，在卡合后立即转移到加速动作，因而可在保持低速卡合的低噪声和低振动性能的状态下，省去无用的低速驱动时间，因而可大幅提高电梯运行效率。

通过该一连串的动作，在本实施方式中，如图7的速度波形38所示，可在各楼层卡合后立即使门进行加速动作，因而不会在卡合时产生大的噪声或振动，而且与现有的速度波形39相比较，可省去无用的低速驱动时间。因此，可在维持舒适的门开闭的状态下，大幅改善电梯运行效率。

另外，在本实施方式中，使用解析器作为检测电动机9的旋转的传感器，然而也可以是编码器，只要能检测电动机9的旋转即可。并且，检测电动机9的电流来求出电动机9的转矩，然而也可以使用转矩传感器来直接求出转矩。

如上所述，在本实施方式中，电梯门装置具有：轿厢侧门1，其对电梯轿厢14的出入口进行开闭；层站侧门10，其对各楼层的层站的出入口进行开闭；电动机9，其对轿厢侧门1进行开闭驱动；以及卡合装置，其设在轿厢侧门1与层站侧门10之间，与由电动机9的开闭驱动引起的轿厢侧门1的开闭动作联动地对层站侧门10进行开闭驱动，该电梯门装置具有：解析器17，其检测电动机9的旋转；电流传感器18，其检测电动机9的电流；以及门重量估计器31，其将从解析器17的输出得到的角加速度信息、从电流传感器18得到的转矩信息以及自身的输出即估计门重量信息作为输入，逐次地估计门重量。因而可得到这样的效果：由于可高精度且实时检测电动机9承担的门重量，因而能够根据按各楼层不同的门重量、按各楼层和轿厢偏荷载不同的卡合定时的差异等，进行细致的控制。

并且，在本实施方式中，具有指示电动机9的旋转速度的速度模式生成器19，根据门重量估计器31的输出判定轿厢侧门1和层站侧门10的卡合，变更速度模式生成器19的输出，因而可得到这样的效果：可高精度判定每次条件不同的卡合位置，在卡合后立即转移到加速动作，因而可在保持低速卡合的低噪声和低振动性能的状态下，省去无用的低速驱动时间，从而可大幅提高电梯运行效率。

并且，在本实施方式中，门重量估计器31将分别通过高通滤波器30、29从角加速度信息和转矩信息去除低频成分后的信息作为输入，因而通过从各输入信号去除低频成分，可消除按各楼层不同的门摩擦的影响，从而能够进行更高精度的估计。

并且，在本实施方式中，具有已知转矩转换器27，该已知转矩转换器27根据从解析器17的输出得到的位置信息计算附加给电动机9的与位置相关的转矩，门重量估计器31将从自电流传感器18得到的转矩信息减去已知转矩转换器27的输出后的结果作为输入，因而可预先去除根据门位置决定的已知转矩，因此能够进行高精度的估计。

实施方式2

图8是示出设在本发明的实施方式2涉及的电梯门装置内的门控制器8的内部结构的框图。在图8中，8、9、16～18、19～20以及22～32与图5相同，因而标注相同标号示出，这里省略其说明。作为图5与图8的结构差异，在图8中，取代图5的速度控制器21设置速度控制器40，以及在电流控制器23和门装置16之间追加了过负载检测器41。

在实施方式2中，根据门重量估计器31的输出变更速度控制器40的输出。另外，在本实施方式中也通过速度模式生成器19输出去往电动机9的指令角速度值，减法器20从输出的角速度指令值减去在微分器24中对由解析器17检测出的旋转角度进行微分处理而得到的旋转角速度，计算角速度偏差，速度控制器40根据该角速度偏差计算使得实际角速度跟随指令角速度的电流指令值。此时，在本实施方式中，根据门重量估计器31的输出适当变更该电流指令值。作为速度控制器40的一例，有式(5)所示的PI速度控制器G(s)。在本实施方式中，以使用式(5)的PI速度控制器的情况为例进行说明，然而本发明的应用不限于PI控制器，只要是进行相同动作的控制器，也可以使用其它速度控制器。

$G\left(s\right)=K_{\mathrm{sp}}+\frac{K_{\mathrm{si}}}{s}$ ...式(5)

一般，对电流控制器23的指令值的跟随性被设定得比速度控制器40高。假定在该条件下速度控制器40是式(5)所示的PI速度控制器，则表示速度控制器40的跟随性的指标即交叉频率ω_c如式(6)所示。

${\mathrm{\ω}}_c=\frac{K_{\mathrm{sp}}}{J}$ ...式(6)

从式(6)知道，在想要将控制系统的跟随性保持恒定的情况下，优选的是按照惯量J变更比例增益K_sp。根据本发明，可利用门重量估计器31估计惯量J，因而可根据各楼层的门重量差异以及层站侧门10的卡合有无来变更控制比例增益K_sp。由此，可与各楼层的门重量差异、层站侧门10的卡合有无无关地，将控制系统的跟随性保持恒定，能够进行更细致的控制。

积分比例增益K_si例如根据“ACサ一ボシステムの理論と設計の実際(交流伺服系统的理论和设计的实际)”(综合电子出版社)等，被设定成满足式(7)。

$K_{\mathrm{si}}<K_{\mathrm{sp}}\frac{{\mathrm{\&omega;}}_c}{5}$ ...式(7)

并且，在本实施方式2中，根据门重量估计器31的输出变更过负载检测器41的设定。过负载检测器41是用于当转矩大于预先设定的预定的异常判定阈值时判断为人体与轿厢侧门1或层站侧门10接触或被其夹住等并使门的移动反转的单元。由此，可防止将大负载施加给人体。在本实施方式中，根据门重量估计器31的输出，改变过负载检测器41的异常判定阈值的值。

电动机9的转矩根据轿厢侧门1的重量或层站侧门10的重量而变化，因而优选的是也改变用于检测过负载的异常判定阈值。使用本发明，由于可估计电动机9移动的门的重量，因而在估计门重量大的情况下，可增大过负载检测阈值，在估计门重量小的情况下，可减小过负载检测阈值。由此，能够进行可靠性高的过负载检测。

如上所述，在本实施方式2中，可得到与实施方式1相同的效果，并还可得到以下的效果。

在本实施方式中，具有速度控制器40，该速度控制器40根据速度模式生成器19的输出与从解析器17得到的旋转速度之差控制电动机9，根据门重量估计器31的输出，与门重量估计值对应地变更该速度控制器40的比例增益，因而可根据在各楼层或卡合前后不同的门重量最佳地变更速度控制系统，因此可得到均匀的性能而与门重量无关。

并且，在本实施方式中，具有过负载检测器41，在电动机9的转矩为预定的判定阈值以上的情况下，该过负载检测器41判定为异常，根据门重量估计器31的输出变更过负载检测器41的异常判定阈值，因而可根据在各楼层或卡合前后不同的门重量设定过负载检测阈值，因此能够进行高精度的过负载检测。

实施方式3

图9是示出设在本发明的实施方式3涉及的电梯门装置内的门控制器8的内部结构的框线图。在图9中，8、9、16、18、19～23以及25～32与图5相同，因而标注相同标号示出，这里省略其说明。作为图5与图9的结构差异，在图9中，设置了速度估计器42，以及在电动机9内不设置解析器17和微分器24。

近年来，不具有解析器等旋转传感器的无传感器驱动技术受到积极研究。例如，在日本特开2000-78878号公报中公开了一种根据感应电压的位置相关性估计电动机9的旋转位置的技术。并且，在日本特开2004-514392号公报中公开了一种利用电动机9的电感的凸极性来估计电动机9的旋转位置的技术。

本发明也能应用于使用这种无传感器驱动技术的电梯门装置。即，使用从电流控制器23输出的电压指令值和从电流传感器18输出的实测电流值，通过速度估计器42估计电动机9的旋转速度。速度估计器42的详情不是本发明的本质，因而省略说明，只要能根据电压指令值和实测电流值求出电动机的旋转速度，就可以使用任意的各种速度估计器。这样取代解析器17的输出信号，使用由速度估计器42估计出的估计旋转速度，通过对该值进行微分来计算旋转角加速度，与实施方式1一样，可高精度且实时检测电动机9承担的门重量。

在本实施方式3中，可省去检测电动机9的旋转的解析器17，因而具有的效果是，在廉价且不用担心解析器故障的方面可提高可靠性。

实施方式4

图10是示出实施方式4涉及的电梯的轿厢侧门的主视图，图11是示出实施方式4涉及的门控制器8的内部结构的框图。图10中的1～8和11、以及图11中的8、16、18、19～32与图1和/或图5相同，因而标注相同标号示出，这里省略其说明。另外，在图10和图11中，43是永久磁铁，44是可动线圈，45是位置传感器，46是线性电机。作为实施方式1和实施方式4的结构差异，在实施方式4中，作为轿厢侧门1的驱动装置使用由可动线圈44和永久磁铁43构成的线性电机46而取代电动机9，以及使用位置传感器45而取代解析器17。

另外，层站侧门的结构与实施方式1相同，因而这里省略说明。

本发明也能够应用于使用这种线性电机的电梯门装置。在线性电机46中，电流流经可动线圈44，从而驱动力相对于图10的纸面朝左右方向作用于永久磁铁43。位置检测器45检测此时的轿厢侧门1的位置。因此，如图11所示，可从电流传感器18计算线性电机46的驱动力F(k)，对位置传感器45的输出进行二阶微分，从而可计算轿厢侧门1和可动线圈44的加速度α(k)。

并且，此时，针对F(k)、α(k)，与实施方式1的式(1)一样，式(8)成立。

F(k)＝Mα(k)+F_f+F_w...式(8)

在式(8)中，M是门重量，F_f是由摩擦等引起的干扰力，F_w是由未图示的关门器重砣或导向片链引起的已知干扰力，k是传感器的检测值的第k个采样值。

式(1)和式(8)在本质上相同，与实施方式1的门重量惯量J一样，在本实施方式4中，显然可逐次地计算门重量M。

因此，即使在如本实施方式4所示使用了线性电机46的情况下，也与实施方式1一样，可得到这样的效果：能够根据按各楼层不同的门重量、按各楼层和轿厢偏荷载不同的卡合定时的差异等，进行细致的控制。

并且，可高精度判定每次条件不同的卡合位置，可在卡合后立即转移到加速动作，因而可得到这样的效果：在保持低速卡合的低噪声和低振动性能的状态下，省去无用的低速驱动时间，从而可大幅提高电梯运行效率。

标号说明

1：轿厢侧门；2：吊架；3：桁架；4：导轨；5：绳轮；6：驱动带；7：连接件；8：门控制器；9：电动机；10：层站侧门；11：卡合导向片；12：卡合辊；13：联动绳索；14：电梯轿厢；15：卡合间隙；16：门装置；17：解析器(旋转传感器)；18：电流传感器；19：速度模式生成器；20：减法器；21：速度控制器；22：减法器；23：电流控制器；24、25：微分器；26：增益；27：已知转矩转换器；28：减法器；29、30：高通滤波器；31：门重量估计器；32：存储单元；40：速度控制器；41：过负载检测器；42：速度估计器；43：永久磁铁；44：可动线圈；45：位置传感器；46：线性电机。

Claims (7)

1.一种电梯门装置，所述电梯门装置具有：轿厢侧门，其开闭电梯轿厢的出入口；层站侧门，其开闭各楼层的层站的出入口；驱动装置，其对所述轿厢侧门进行开闭驱动；以及卡合装置，其设在所述轿厢侧门与所述层站侧门之间，与由所述驱动装置的开闭驱动引起的所述轿厢侧门的开闭动作联动地使所述层站侧门进行开闭动作，

其特征在于，所述电梯门装置具有：

检测所述驱动装置的角加速度或加速度的单元；

检测所述驱动装置的驱动转矩或驱动力的单元；以及

门重量估计单元，其逐次地估计电梯门重量，将上次的门重量估计值作为估计门重量信息存储在存储单元内，并将所述角加速度或加速度的信息、所述驱动转矩或驱动力的信息以及存储在所述存储单元内的上次的门重量估计值作为输入，输出新的门重量估计值。

2.根据权利要求1所述的电梯门装置，其特征在于，

所述电梯门装置还具有速度模式生成单元，该速度模式生成单元生成用于指示给所述驱动装置的指令速度并将其输出，

所述速度模式生成单元根据来自所述门重量估计单元的门重力估计值判定所述轿厢侧门和所述层站侧门的卡合，并根据判定结果变更所述指令速度的值。

3.根据权利要求1或2所述的电梯门装置，其特征在于，

所述电梯门装置还具有速度控制单元，该速度控制单元根据来自所述速度模式生成单元的所述指令速度与实际速度之差，运算使得所述实际速度跟随所述指令速度的电流指令值，

根据来自所述门重量估计单元的门重量估计值变更所述速度控制单元中的控制规则。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电梯门装置，其特征在于，

所述电梯门装置还具有过负载检测器，在所述驱动装置的驱动转矩或驱动力达到预定的异常判定阈值以上的情况下，该过负载检测器判定为异常，

所述过负载检测器根据来自所述门重量估计单元的门重力估计值变更所述异常判定阈值。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电梯门装置，其特征在于，所述门重量估计单元将从所述角加速度或加速度的信息和所述转矩或驱动力的信息中分别去除低频成分后的信息作为输入。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的电梯门装置，其特征在于，

所述电梯门装置还具有已知干扰力转换单元，该已知干扰力转换单元根据所述驱动装置的位置信息，计算附加给所述驱动装置的与位置相关的已知转矩或已知力，

所述门重量估计单元将从所述驱动转矩或驱动力的信息减去从所述已知干扰力转换单元得到的已知转矩或已知力后的信息作为输入。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的电梯门装置，其特征在于，所述驱动装置是电动机，检测所述角加速度或加速度的单元是安装于所述电动机的旋转传感器，检测所述驱动转矩或驱动力的单元是检测流经所述电动机的电流的电流传感器。

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