JP2009046238A - エレベータの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算周期のタイミングによるずれ時間が生じても、減速時のかごの乗り心地を向上させることができるエレベータの速度制御装置を提供する。
【解決手段】かごの移動距離に対応したパルスを計数し、計数されたパルスからかごに対するかご速度指令Ｖｐａｔを演算するかご速度指令演算手段と、かごが停止する予定階床までの残距離Ｓに基づいて、かごが減速する場合の減速速度指令Ｖｄｅｃを演算する減速速度指令演算手段と、減速速度指令Ｖｄｅｃとかご速度指令Ｖｐａｔとの差異が所定値Ｖｓ以下になった場合に、かご速度指令Ｖｐａｔを漸減させるための速度補正指令Ｖｄを演算する速度補正指令演算手段と、差異が所定値Ｖｓ以下になった時間Ｔｉと、速度補正指令Ｖｄが演算される時間Ｔｒとのずれ時間τａを演算するずれ時間演算手段とを備え、速度補正指令演算手段は、ずれ時間τａを補償するように速度補正指令Ｖｄを演算する。
【選択図】図３

Description

この発明は、エレベータのかごの速度を制御するエレベータの速度制御装置に関する。

一般的に、エレベータのかごの加減速状態には、加速状態、定速状態および減速状態の３種類の状態がある。また、かごの速度制御には、加速度に基づいて演算される時間毎の速度指令を用いた時間ベース制御と、距離に基づいて演算される速度指令を用いた距離ベース制御との２種類の制御がある。
ここで、かごが加速状態または定速状態にある場合には、距離が関係しないので、時間ベース制御によってかごの速度が制御される。一方、かごが減速状態にある場合には、かごを所定の階床に停止させるために、所定位置までの距離ベース制御によってかごの速度が制御される。

従来のエレベータの速度指令発生装置は、かごがその最高速度になった後停止予定階の所定距離手前に達すると減少を開始する第１の速度指令信号（減速速度指令）を発する第１の手段と、上記最高速度よりも低い速度を最高値とする第２の速度指令信号（かご速度指令）を発する第２の手段と、第１の速度指令信号と第２の速度指令信号との差が所定値以下になると作動する速度差検出手段と、あらかじめ定められた時間値に対応し、最終値を零とする減算値が記憶された記憶手段と、速度差検出手段の作動から上記時間値の経過毎に上記減算値を読み出し、第１の速度指令信号から減算した値を減速指令信号（速度補正指令）として出力する第３の手段とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図６のタイミングチャートを参照しながら、上記従来のエレベータの速度指令発生装置の動作について説明する。
図６において、まず、第１の速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）と第２の速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差が所定値Ｖｓ以下になった時刻ｔ１において、第３の手段は、第１の速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）から記憶手段に記憶された減算値を減算し、減速指令信号Ｖｉ（ｔ）を出力する処理を開始する。

これ以降、第３の手段は、時間値の経過毎に減算値を読み出し、第１の速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）から読み出した減算値を減算して減速指令信号Ｖｉ（ｔ）を出力する。
続いて、記憶手段に記憶された減算値が最終値の零となった時刻ｔ３において、減速指令信号Ｖｉ（ｔ）は、第１の速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）と一致する。
これにより、減速開始時の第２の速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）は、減速指令信号Ｖｉ（ｔ）のように丸められるので、かごの乗り心地が向上する。

特開昭５６−６５７７６号公報

従来のエレベータの速度指令発生装置では、第１の速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）と第２の速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差が所定値Ｖｓ以下になった時間（時刻ｔ１）と、減速指令信号Ｖｉ（ｔ）が出力されてかごの減速が開始される時間との間には、演算周期のタイミングによるずれ時間τが生じる。
すなわち、実際の減速指令信号Ｖｉｒ（ｔ）は、図６に示すように、時刻ｔ１からずれ時間τが経過した時刻ｔ２において、速度が急変するような波形となる。
そのため、かごの速度が急激に変化して、乗り心地が悪化するという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、演算周期のタイミングによるずれ時間が生じても、減速時のかごの乗り心地を向上させることができるエレベータの速度制御装置を提供することにある。

この発明に係るエレベータの速度制御装置は、エレベータのかごの移動距離に対応したパルスを計数し、計数されたパルスに基づいてかごに対するかご速度指令を演算するかご速度指令演算手段と、かごが停止する予定階床までの残距離に基づいて、かごが減速する場合の減速速度指令を演算する減速速度指令演算手段と、減速速度指令とかご速度指令との差異が所定値以下になった場合に、かご速度指令を漸減させるための速度補正指令を演算する速度補正指令演算手段と、差異が所定値以下になった時間と、速度補正指令が演算される時間とのずれ時間を演算するずれ時間演算手段と、を備え、速度補正指令演算手段は、ずれ時間を補償するように速度補正指令を演算するものである。

この発明のエレベータの速度制御装置によれば、ずれ時間演算手段は、減速速度指令とかご速度指令との差異が所定値以下になった時間と、速度補正指令が演算される時間とのずれ時間を演算し、速度補正指令演算手段は、演算されたずれ時間を補償するように、かご速度指令を漸減させるための速度補正指令を演算する。
そのため、演算周期のタイミングによるずれ時間が生じても、減速時のかごの乗り心地を向上させることができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベータの速度制御装置をモータ３とともに示すブロック構成図である。
図１において、エレベータの速度制御装置は、速度指令演算部１と、制御部２とから構成されている。
なお、速度指令演算部１および制御部２は、ＣＰＵとプログラムを格納したメモリとを有するマイクロプロセッサ（図示せず）で構成されている。

速度指令演算部１は、エレベータのかご（図示せず）を駆動するモータ３の回転数からかごの移動距離を演算するとともに、かごの走行速度を制御する速度指令を演算し、制御部２に速度指令信号を出力する。
制御部２は、モータ３の回転速度をフィードバックするとともに、速度指令演算部１からの速度指令信号に基づいてトルク指令を演算し、モータ３にトルク指令信号を出力する。

また、速度指令演算部１は、かご速度指令演算手段と、減速速度指令演算手段と、速度補正指令演算手段と、ずれ時間演算手段とを備えている。
かご速度指令演算手段は、エレベータのかごの移動距離（モータ３の回転数）に対応したパルスを計数し、計数されたパルスに基づいてかごに対するかご速度指令を演算して、かご速度指令信号を出力する。
減速速度指令演算手段は、かごの移動距離とかごが停止する予定階床とから演算される予定階床までの残距離Ｓに基づいて、かごが減速する場合の減速速度指令を演算し、減速速度指令信号を出力する。

速度補正指令演算手段は、減速速度指令信号とかご速度指令信号との差異が所定値以下になった場合に、ずれ時間τａ（後述する）を補償するように、かご速度指令信号を漸減させるための速度補正指令を演算し、速度補正指令信号を出力する。
具体的には、速度補正指令演算手段は、かご速度指令信号の減速度（加速度）を補正してずれ時間τａを補償する。
ずれ時間演算手段は、減速速度指令信号とかご速度指令信号との差異が所定値以下になった時間と、速度補正指令が演算される時間（速度補正指令信号が出力されてかごの減速が開始される時間）とのずれ時間τａを演算する。

以下、図１とともに、図２のフローチャートおよび図３のタイミングチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による速度指令演算部１の動作について説明する。なお、初期段階において、かごは、かご速度指令演算手段から出力されるかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）に応じて走行しているものとする。

まず、減速速度指令演算手段は、残距離Ｓに基づいて、次式（１）により減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）を演算する（ステップＳ１０１）。なお、式（１）において、αはあらかじめ設定された加速度である。

Ｖｄｅｃ（Ｓ）＝（２×α×Ｓ）^１／２ ・・・（１）

続いて、速度指令演算部１は、かごが減速走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
ステップＳ１０２において、かごが減速走行中である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、後述するステップＳ１０７に移行する。
一方、ステップＳ１０２において、かごが減速走行中でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、速度指令演算部１は、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差異が所定値Ｖｓ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、差異が所定値Ｖｓ以下でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、速度指令演算部１は、かご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を制御部２に出力して（ステップＳ１０４）、図２の処理を終了する。
一方、ステップＳ１０３において、差異が所定値Ｖｓ以下である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、速度指令演算部１は、減速開始時における速度である減速開始速度Ｖｔｏｐにかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を入力する（ステップＳ１０５）。

次に、ずれ時間演算手段は、ずれ時間τａを演算する（ステップＳ１０６）。
具体的には、ずれ時間演算手段は、理想とする減速開始時刻Ｔｉ（図３参照）における減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（Ｔｉ）との差異である所定値Ｖｓ、実際にかごの減速が開始される時刻Ｔｒ（図３参照）における残距離Ｓｒに基づいて演算される減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓｒ）と、このときのかご速度指令信号Ｖｐａｔ（Ｔｒ）との差異Ｖｒｓ（＝Ｖｄｅｃ（Ｓｒ）−Ｖｐａｔ（Ｔｒ））、および加速度αに基づいて、次式（２）によりずれ時間τａを演算する。
ここで、理想とする減速開始時刻Ｔｉは、理想とするかご速度指令信号Ｖｉ（ｔ）が減少を開始する時刻である。

τａ＝（Ｖｓ−Ｖｒｓ）／α ・・・（２）

続いて、速度補正指令演算手段は、速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を演算する（ステップＳ１０７）。
かごの減速が開始したときの速度の急変を抑制するためには、実際のかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を漸減させる処理（丸める処理）が終了したときの速度と、理想とするかご速度指令信号Ｖｉ（ｔ）を丸める処理が終了したとき（丸め終了時）の速度とを等しくする必要がある。

また、丸め終了時の速度を等しくするためには、理想とするかご速度指令信号Ｖｉ（ｔ）の加速度αｉ（ｔ）の変化量（図３の破線と点線とで囲まれた三角形ａｂｃの面積参照）と、実際のかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）の加速度α（ｔ）の変化量（図３の実線と点線とで囲まれた四角形ａ’ｂ’ｂｃの面積参照）とを等しくする必要がある。
ここで、理想とするかご速度指令信号Ｖｉ（ｔ）の減速丸め時間をＴｄとすると、理想とするかご速度指令信号Ｖｉ（ｔ）の加速度αｉ（ｔ）の変化量Δαｉ（ｔ）は、次式（３）で表され、実際のかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）の加速度α（ｔ）の変化量Δα（ｔ）は、次式（４）で表される。

Δαｉ（ｔ）＝Ｔｄ×α／２ ・・・（３）
Δα（ｔ）＝（τｂ＋Ｔｄ−τａ）×α／２ ・・・（４）

式（３）および式（４）より、変化量Δαｉ（ｔ）と変化量Δα（ｔ）とを等しくするためには、τａ＝τｂを満たせばよいことが分かる。すなわち、実際にかごの減速が開始される時刻Ｔｒから時間Ｔｄ−２τａが経過した時刻Ｔｅにおいて、実際のかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を丸める処理が終了すればよい。
したがって、実際にかごの減速が開始される時刻Ｔｒを起点とする実際のかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）の加速度α（ｔ）は、次式（５）で表される。また、この加速度α（ｔ）を積分して得られる速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）は、次式（６）で表される。

ステップＳ１０７では、上記のようにしてずれ時間τａを補償するように速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を演算する。
次に、速度指令演算部１は、ステップＳ１０５で設定した減速開始速度Ｖｔｏｐから、ステップＳ１０７で演算した速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を減算して、次式（７）によりかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を演算する（ステップＳ１０８）。

Ｖｐａｔ（ｔ）＝Ｖｔｏｐ−Ｖｄ（ｔ） ・・・（７）

続いて、速度指令演算部１は、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）がかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
ステップＳ１０９において、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）がかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）よりも大きい（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、速度指令演算部１は、かご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を制御部２に出力して（ステップＳ１１０）、図２の処理を終了する。

一方、ステップＳ１０９において、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）がかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）よりも大きくない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、速度指令演算部１は、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）をかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）に入力し（ステップＳ１１１）、かご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を制御部２に出力して（ステップＳ１１０）、図２の処理を終了する。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの速度制御装置によれば、ずれ時間演算手段は、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差異が所定値Ｖｓになった時間と、実際にかごの減速が開始される時間とのずれ時間τａを演算する。また、速度補正指令演算手段は、かご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）の加速度α（ｔ）を補正して、ずれ時間τａを補償するように速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を演算する。
そのため、演算周期のタイミングによるずれ時間τａが生じても、減速時のかごの乗り心地を向上させることができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、速度補正指令演算手段が、減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差異が所定値Ｖｓ以下になった場合に、速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を演算するとしたが、これに限定されない。
速度補正指令演算手段は、次回の演算周期で減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差異が所定値Ｖｓ以下になることを予測し、速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を演算してもよい。

この発明の実施の形態２に係るエレベータの速度制御装置は、図１に示した速度指令演算部１に代えて、速度指令演算部１Ａ（図示せず）を備えている。
速度指令演算部１Ａは、かご速度指令演算手段と、減速速度指令演算手段と、速度補正指令演算手段と、ずれ時間演算手段とを備えている。
かご速度指令演算手段は、エレベータのかごの移動距離（モータ３の回転数）に対応したパルスを計数し、計数されたパルスに基づいてかごに対するかご速度指令を演算して、かご速度指令信号を出力する。
減速速度指令演算手段は、かごの移動距離とかごが停止する予定階床とから演算される予定階床までの残距離Ｓに基づいて、かごが減速する場合の減速速度指令を演算し、減速速度指令信号を出力する。

速度補正指令演算手段は、次回の演算周期で減速速度指令信号とかご速度指令信号との差異が所定値以下になることを予測する。また、速度補正指令演算手段は、次回の演算周期でこの差異が所定値以下になることを予測した場合に、ずれ時間τｃ（後述する）を補償するように、かご速度指令信号を漸減させるための速度補正指令を演算し、速度補正指令信号を出力する。
具体的には、速度補正指令演算手段は、かご速度指令信号の減速度（加速度）を補正してずれ時間τｃを補償する。

ずれ時間演算手段は、次回の演算周期で減速速度指令信号とかご速度指令信号との差異が所定値以下になることを予測した時間と、実際にこの差異が所定値以下になる時間とのずれ時間τｃを演算する。
その他の構成は、前述した実施の形態１と同様なので、詳述を省略する。

以下、図１とともに、図４のフローチャートおよび図５のタイミングチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２による速度指令演算部１Ａの動作について説明する。
なお、前述した実施の形態１と同様の動作については、詳述を省略する。

まず、速度指令演算部１Ａは、かごが減速走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
ステップＳ１０２において、かごが減速走行中である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ１０７に移行する。
一方、ステップＳ１０２において、かごが減速走行中でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ずれ時間演算手段は、ずれ時間τｃを演算する（ステップＳ２０１）。

具体的には、ずれ時間演算手段は、ステップＳ１０２においてかごが減速走行中でないと判定された時刻Ｔｙ（図５参照）における残距離Ｓｙに基づいて演算される減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓｙ）と、このときのかご速度指令信号Ｖｐａｔ（Ｔｙ）との差異Ｖｙｓ（＝Ｖｄｅｃ（Ｓｙ）−Ｖｐａｔ（Ｔｙ））、理想とする減速開始時刻Ｔｉ（図５参照）における減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（Ｔｉ）との差異である所定値Ｖｓ、および加速度αに基づいて、次式（８）によりずれ時間τｃを演算する。

τｃ＝（Ｖｓ−Ｖｙｓ）／α ・・・（８）

続いて、速度指令演算部１Ａは、ずれ時間τｃの絶対値が演算周期ΔＴよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
ステップＳ２０２において、ずれ時間τｃの絶対値が演算周期ΔＴよりも大きい（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、速度指令演算部１Ａは、かご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）を制御部２に出力して（ステップＳ１０４）、図４の処理を終了する。
一方、ステップＳ２０２において、ずれ時間τｃの絶対値が演算周期ΔＴよりも大きくない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ１０５に移行する。

この発明の実施の形態２に係るエレベータの速度制御装置によれば、ずれ時間演算手段は、次回の演算周期で減速速度指令信号Ｖｄｅｃ（Ｓ）とかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）との差異が所定値Ｖｓになることを予測した時間と、実際にこの差異が所定値Ｖｓ以下になる時間とのずれ時間τｃを演算する。
また、速度補正指令演算手段は、次回の演算周期でこの差異が所定値Ｖｓ以下になることを予測した場合に、かご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）の加速度α（ｔ）を補正して、ずれ時間τｃを補償するように速度補正指令信号Ｖｄ（ｔ）を演算する。
そのため、理想とする減速開始時刻Ｔｉよりも早いタイミングでかごの減速を開始することができるので、理想とするかご速度指令信号Ｖｉ（ｔ）の減速丸め時間Ｔｄよりも短い時間でかご速度指令信号Ｖｐａｔ（ｔ）の丸め処理を行う上記実施の形態１と比較して、さらに減速時のかごの乗り心地を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの速度制御装置をモータとともに示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１による速度指令演算部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による速度指令演算部の動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２による速度指令演算部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による速度指令演算部の動作を示すタイミングチャートである。 従来のエレベータの速度指令発生装置による動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１、１Ａ 速度指令演算部、２ 制御部、３ モータ、Ｓ 残距離、Ｖｄ 速度補正指令、Ｖｄｅｃ 減速速度指令、Ｖｐａｔ かご速度指令、Ｖｓ 所定値、α 加速度（減速度）、ΔＴ 演算周期、τａ、τｃ ずれ時間。

Claims (3)

1. エレベータのかごの移動距離に対応したパルスを計数し、計数されたパルスに基づいて前記かごに対するかご速度指令を演算するかご速度指令演算手段と、
   前記かごが停止する予定階床までの残距離に基づいて、前記かごが減速する場合の減速速度指令を演算する減速速度指令演算手段と、
   前記減速速度指令と前記かご速度指令との差異が所定値以下になった場合に、前記かご速度指令を漸減させるための速度補正指令を演算する速度補正指令演算手段と、
   前記差異が所定値以下になった時間と、前記速度補正指令が演算される時間とのずれ時間を演算するずれ時間演算手段と、を備え、
   前記速度補正指令演算手段は、前記ずれ時間を補償するように前記速度補正指令を演算することを特徴とするエレベータの速度制御装置。
2. エレベータのかごの移動距離に対応したパルスを計数し、計数されたパルスに基づいて前記かごに対するかご速度指令を演算するかご速度指令演算手段と、
   前記かごが停止する予定階床までの残距離に基づいて、前記かごが減速する場合の減速速度指令を演算する減速速度指令演算手段と、
   次回の演算周期で前記減速速度指令と前記かご速度指令との差異が所定値以下になることを予測するとともに、次回の演算周期で前記差異が所定値以下になることを予測した場合に、前記かご速度指令を漸減させるための速度補正指令を演算する速度補正指令演算手段と、
   次回の演算周期で前記差異が所定値以下になることを予測した時間と、実際に前記差異が所定値以下になる時間とのずれ時間を演算するずれ時間演算手段と、を備え、
   前記速度補正指令演算手段は、前記ずれ時間を補償するように前記速度補正指令を演算することを特徴とするエレベータの速度制御装置。
3. 前記速度補正指令演算手段は、前記かご速度指令の減速度を補正して前記ずれ時間を補償することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータの速度制御装置。

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