JP2008056424A

JP2008056424A - 移動体の位置表示装置

Info

Publication number: JP2008056424A
Application number: JP2006235513A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kitagawa; 茂男北川; Akihisa Miyajima; 昭久宮嶋; Masumi Kanbe; 真澄神戸
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】平均化したタイミングで指針駆動用パルスを発生する専用の制御部を有していなくても、指針の動きが円滑な移動体の位置表示装置の提供。
【解決手段】移動体２の位置を指針１１の指し示す位置により表示する移動体の位置表示装置１において、入力される上記移動体の位置に関する位置パルスデータに一次遅れ演算を施して位置信号を発生するフィルタ手段２１と、上記位置信号を順次取り込み、上記移動体の移動に対応する指針駆動信号を生成する指針駆動信号生成手段２２と、上記指針駆動信号に基づいて上記指針を動かすモータ１７を制御する駆動手段２６と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、移動体の位置を表示する移動体の位置表示装置に関するものである。

従来の移動体の位置表示装置は、エレベータに適用されており、カゴの移動速度に対応して生成されたかご位置パルスデータを一定周期の間隔で順次取り込み、演算によりかごの移動速度に対応した数の指針駆動用パルスを出力し、その指針駆動用パルスによるモータ駆動により、かご位置を指針によって表示し、指針駆動用パルスを一定周期に対応した時間内で平均化された間隔で出力しモータに供給する手段を備える（例えば、特許文献１参照）。

この移動体の位置表示装置によれば、各一定周期での指針駆動用パルスのパルス間隔を平均化することにより指針の動きが滑らかになり、一見古い装置の指針式のかご位置装置
が滑らかな動きを示し、意匠性と共に性能の信頼性をも合わせ持つこととなり、エレベータの評価を上げることになる。

特開平４−１２１３８２号公報

この移動体の位置表示装置には、指針駆動用パルスのパルス間隔を各一定周期内で平均化するための専用の制御部を備えることが必須である。しかし、エレベータなどに用いられる移動体の位置表示装置では、かごの位置を示す位置パルスデータを発生する専用の制御部を有しておらず、一定周期内で最初にかごなどの駆動に関するメイン制御を実行した後、位置パルスデータが発生される。それゆえ、位置パルスデータが発生されるタイミングは、一定の演算周期の先頭からそれぞれ異なった時点となる。このため、位置パルスデータのタイミングを基に指針駆動用パルスを出力すると、指針の動きが階段状になりぎこちないという問題がある。

この発明の目的は、平均化したタイミングで指針駆動用パルスを発生する専用の制御部を有していなくても、指針の動きが円滑な移動体の位置表示装置を提供することである。

この発明に係わる移動体の位置表示装置は、移動体の位置を指針の指し示す位置により表示する移動体の位置表示装置において、入力される上記移動体の位置に関する位置パルスデータに一次遅れ演算を施して位置信号を発生するフィルタ手段と、上記位置信号を順次取り込み、上記移動体の移動に対応する指針駆動信号を生成する指針駆動信号生成手段と、上記指針駆動信号に基づいて上記指針を動かすモータを制御する駆動手段と、を備える。

この発明に係わる移動体の位置表示装置の効果は、位置パルスデータに一次遅れ演算を施し位置信号に加算する一次フィルタと、位置信号を一定の周期で順次取り込み、かごの移動速度に対応した指針駆動信号を出力する指針駆動信号生成部と、を備えるので、位置パルスデータを平均化するための専用の制御部を有していなくても、指針を滑らかに動かすことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態に係わる移動体の位置表示装置の全体構成図である。
この発明の実施の形態に係わる移動体は、エレベータのかご２であり、かご２の上端部にロープ３の一端が固定され、ロープ３の他端に釣合錘４が固定されている。また、ロープ３は巻上機のシーブ５に掛けられ、巻上機のシーブ５はモータ６により回転される。
そして、かご２は、モータ６の回転により上昇または下降するので、モータ６の回転位置を用いてかご２の位置を測定することができる。

そこで、モータ６の回転位置を検出するためにモータ６に位置検出器７が配置されている。この位置検出器７は、位置検出信号を出力する。
エレベータの全体を制御するエレベータ制御部８は、かご２の位置に係わる位置検出信号、呼び登録、行先階登録などに基づいてかご２の運行を制御し、その後位置表示のための信号を発生する。この位置表示のための信号は、かご２の位置に係わる位置パルスデータ、速度信号、運転方向信号、停止信号である。そして、エレベータ制御部８は、位置検出信号に基づいて位置パルスデータを出力する位置データ発生部９を備える。位置データ発生部９は、かご２の運行制御の後で入力される位置検出信号に基づいて位置パルスデータを発生しているので、位置パルスデータが発生されるタイミングは、図２に示すように、演算周期の中でばらついている。

この発明の実施の形態に係わる移動体の位置表示装置１は、一端を中心として回動される指針１１、指針１１の一端を中心に円弧上に所定の角度θ離間した丸印１２および階床数が表示される位置表示板１３、指針１１の一端を中心に指針１１を回動する減速機１５、指針駆動用パルスと運転方向信号とにより減速機１５の軸を回転するパルスモータ１７を備える。

また、移動体の位置表示装置１は、位置パルスデータを一次遅れ演算して位置信号を発生するフィルタ手段としての一次フィルタ２１、位置信号を各階床表示数字間の指針１１の回転角度θを一定にするために各階床間の距離で補正して指針駆動信号を発生する指針駆動信号生成手段としての指針駆動信号生成部２２、指針駆動信号に含まれる一次フィルタ２１の遅れ分を補正するオフセット信号を指針駆動信号に加算して指針補正信号を発生する加算手段としての加算器２３を備える。
一次フィルタ２１は、入力される位置パルスデータに一次遅れ演算を施し、それを位置信号に加算しているので、出力される位置信号は、図２に示すように、所定の時定数で飽和する。

また、移動体の位置表示装置１は、停止信号が入力されたとき位置表示板１３の指針１１が各階表示数字の丸印１２に向いて停止するように補償信号を発生する補償手段としての補償部２４、指針補正信号または補償信号の一方を駆動部２６に入力する切換スイッチ２５、入力される指針補正信号または補償信号に基づいて指針駆動用パルスを発生する駆動手段としての駆動部２６を備える。

また、移動体の位置表示装置１は、一次フィルタ２１の一次遅れ演算に用いる時定数を変更する時定数変更手段としての時定数変更部２８を備える。時定数変更部２８は、かご２の速度が早くなるに従い時定数を短くしている。これは、図３に示すように、かご２の速度が遅い加減速時では、かご２の位置変化が少ないので、位置パルスデータの変化も少なく、時定数が長くてもよい。一方、かご２の速度が加減速時より早い一定速時では、かご２の位置変化が加減速時より大きいので、位置パルスデータの変化も大きく、時定数を短くすることが必要である。

エレベータ制御部８は、かご２の停止を位置検出器７からの位置検出信号により検出するとともに、呼び登録された階に向かって走行しているかご２が停止する直前に、停止する階およびかご２が停止したことを示す停止信号を補償部２４に送信する。また、エレベータ制御部８は、現在かご２が停止している階と呼び登録されている階とから運転方向を求め運転方向信号を発生し、パルスモータ１７に送信される。また、エレベータ制御部８は、位置検出信号を時間微分することにより速度信号を生成し時定数変更部２８に送信する。

一次フィルタ２１は、時点ｔ_ｉ（ｉは演算周期に付ける連番）で入力される位置パルスデータＰ_ｉに対して一次遅れの演算を施して算出された一次遅れの値を位置信号Ｐｒに加算する。この一次遅れの演算は、位置パルスデータＰ_ｉに対する１／（１＋ｓＴ）演算である。なお、ｓはラプラス演算子、Ｔは時定数である。
指針駆動信号生成部２２は、各階床間の距離と回転角θが対応付けられたテーブルを有しており、各階床に停止しているかご２の位置を基準点にして、位置信号Ｐｒに基づき指針駆動信号を生成する。

加算器２３は、指針駆動信号およびオフセット信号が入力され、指針駆動信号にオフセット信号を加算した信号が指針補正信号として出力される。このオフセット信号は、一次フィルタ２１で一次遅れの演算が施されるときに発生する遅れ分を補正することのできる大きさの信号である。この指針補正信号が切換スイッチ２５のｂ端子に入力される。

補償部２４は、停止信号が入力されたとき、停止する階を表示する数字に対する丸印１２の中心に指針１１が向くように、指針駆動信号を補償して補償信号を生成し、切換スイッチ２５のａ端子に入力する。
切換スイッチ２５は、停止信号が入力されたとき、ａ端子をｃ端子に接続し、それ以外のとき、ｂ端子をｃ端子に接続する。
このように切換スイッチ２５が切り換えられることにより、通常に走行しているとき指針補正信号が駆動部２６に入力され、エレベータ制御部８から停止信号が発信されたとき補償信号が駆動部２６に入力される。

駆動部２６は、指針補正信号または補償信号が入力されると、それに基づいて指針駆動用パルスを発生し、パルスモータ１７に送信される。

次に、実施の形態１に係わる位置表示装置１の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。なお、例として、現在かご２が２階に停止しており、３階から呼びが発生した場合を説明する。指針１１は、図１に実線で示すように、数字２に対応する丸印１２の中心に向いて停止している。
ステップＳ１０１で、演算周期が始まり指針駆動処理が開始すると、停止信号が入力されているか否かを判断する。入力されていないときステップＳ１０２に進み、入力されているときステップＳ１０９に進む。この例では、エレベータ制御部８が、３階から呼びが発生したとき停止信号の出力を停止する。
ステップＳ１０２で、切換スイッチ２５は、ｂ端子をｃ端子に接続を切り換える。
ステップＳ１０３で、時定数変更部２８は、速度信号に基づいて時定数を選択して一次フィルタ２１の時定数を変更する。

ステップＳ１０４で、一次フィルタ２１は、位置パルスデータに一次遅れの演算を施し、位置信号Ｐｒを生成する。
ステップＳ１０５で、指針駆動信号生成部２２は、位置信号Ｐｒに基づいて指針駆動信号を生成する。
ステップＳ１０６で、加算器２３は、指針駆動信号にオフセット信号を加算して指針補正信号を発生する。なお、切換スイッチ２５では、ｂ端子とｃ端子が接続されているので、駆動部２６に指針補正信号が入力される。
ステップＳ１０７で、駆動部２６は、指針補正信号に基づいて指針駆動用パルスを発生する。
ステップＳ１０８で、パルスモータ１７は、運転方向信号に基づき回転方向を設定し、指針駆動用パルスに従って回転し、減速機１５は、パルスモータ１７の回転軸の回転を減速し、指針１１を時計方向に回転して指針駆動処理を終了する。

ステップＳ１０９で、切換スイッチ２５は、ａ端子をｃ端子に接続を切換る。
ステップＳ１１０で、補償部２４は、停止信号に基づいて指針１１が数字３に対応する丸印１２の中心に向かうように補償信号を発生する。
ステップＳ１１１で、駆動部２６は、補償信号に基づいて指針駆動用パルスを発生する。
ステップＳ１１２で、パルスモータ１７は、運転方向信号に基づき回転方向を設定し、指針駆動用パルスに従って回転し、減速機１５は、パルスモータ１７の回転軸の回転を減速し、指針１１を時計方向に回転して指針駆動処理を終了する。この結果、指針１１は、図１の点線で示すように、数字３に対応する丸印１２の中心に向いて停止する。

かご２の速度パターンにおいて、一定速の走行に移行すると、速度も早くなるので、時定数変更部２８は、加速しながら走行するときの第１時定数Ｔａより短い第３時定数Ｔｃに一次フィルタ２１の時定数を設定する。これにより、一次フィルタ２１は、位置パルスデータの入力からの遅れがかご２の加速時よりも小さい位置信号Ｐｒを発生することができる。

また、かご２の速度パターンにおいて、一定速から減速に移行すると、速度も遅くなるので、時定数変更部２８は、かご２の加速時より短い第２時定数Ｔｂに一次フィルタ２１の時定数を設定する。これにより、一次フィルタ２１は、位置パルスデータの入力からの遅れがかご２の加速時より小さい位置信号Ｐｒを発生することができる。

次に、時定数に関して具体的な数値を示して説明する。一次フィルタ２１の時定数を２０ｍｓｅｃ、演算周期を１０ｍｓｅｃとした場合の位置信号を示す移動体の位置のタイムチャートを図５に示す。図５には、かご２の実働位置を一点鎖線、一次遅れ演算を施さない位置信号を点線で表している。図５に示すように、位置パルスデータを一次フィルタ２１を通過させることによりオフセット分だけ遅れた滑らかに変化する位置信号を発生することができる。
また、オフセット分だけ遅れた滑らかに変化する位置信号に基づいて指針駆動信号生成部２２が生成した指針駆動信号に、オフセット分のオフセット信号を加算器２３で加算して指針補正信号を得て、該指針補正信号により指針１１を回転するので、かご２の正確な位置を速やかに知ることができる。

このような移動体の位置表示装置１は、位置パルスデータに一次遅れ演算を施し位置信号を生成する一次フィルタ２１と、位置信号を順次取り込みかご２の移動に対応した数の指針駆動信号を生成する指針駆動信号生成部２２と、該指針駆動信号によりパルスモータ１７を駆動する駆動部２６と、を備えているので、生成するタイミングを揃えることのできる専用の制御部を有しない位置表示装置１でも、滑らかに指針１１を動かすことができる。

また、かご２の速度に基づいて一次フィルタ２１の時定数を変更することができるので、位置パルスデータの大小に応じて一次遅れ演算を変更でき、一層滑らかに指針１１を動かすことができる。
また、かご２の停止にともなって入力される停止信号に基づいて指針１１が予め定められた位置に停止するように指針１１を駆動するための補償信号が駆動部２６に入力されるので、指針１１を階床を示す数字または丸印１２の中心に向くように確実に停止することができる。

また、一次遅れ演算にともない発生するオフセットを含む指針駆動信号にオフセット信号を加算して指針補正信号を発生するので、指針１１が指し示す位置とかご２の位置とをより一致させることができる。
なお、上述の実施の形態では移動体としてエレベータのかご２を検討したが、ロープウエイのかごなど他の移動体の位置を表示する場合にも本発明を適用することができる。

この発明の実施の形態に係わる移動体の位置表示装置の全体構成図である。かごを一定速で走行しているときの位置パルスデータおよび位置信号のタイムチャートである。かごを起動から停止まで走行したときの位置パルスデータおよび位置信号のタイムチャートである。この発明に係わる移動体の位置表示装置の動作を示すフローチャートである。時定数２０ｍｓｅｃで一次遅れ演算を施した位置信号のタイムチャートである。

符号の説明

１位置表示装置、２かご、３ロープ、４釣合錘、５シーブ、６モータ、７位置検出器、８エレベータ制御部、９位置データ発生部、１１指針、１２丸印、１３位置表示板、１５減速機、１７パルスモータ、２１一次フィルタ、２２指針駆動信号生成部、２３加算器、２４補償部、２５切換スイッチ、２６駆動部、２８時定数変更部。

Claims

移動体の位置を指針の指し示す位置により表示する移動体の位置表示装置において、
入力される上記移動体の位置に関する位置パルスデータに一次遅れ演算を施して位置信号を発生するフィルタ手段と、
上記位置信号を順次取り込み、上記移動体の移動に対応する指針駆動信号を生成する指針駆動信号生成手段と、
上記指針駆動信号に基づいて上記指針を動かすモータを制御する駆動手段と、
を備えることを特徴とする移動体の位置表示装置。
入力される上記移動体の速度に関する速度信号に基づいて上記一次遅れ演算の時定数を変更する時定数変更手段を備えることを特徴とする請求項１に記載する移動体の位置表示装置。
上記移動体が停止したときに入力される停止信号に基づいて上記指針を予め定められた位置に停止する補償信号を発生する補償手段を備え、
上記駆動手段は、上記移動体が停止したとき入力される上記補償信号に基づいて上記指針を動かすモータを制御することを特徴とする請求項１または２に記載する移動体の位置表示装置。
上記一次遅れ演算により発生する遅れ分に相当するオフセット信号を加算して上記指針駆動信号を補正する加算手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載する移動体の位置表示装置。