JP2018184244A - ドア制御装置及びエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗りかご内及び乗場側の乗客が安全にドアを移動して、ドアに引き込まれた荷物を移動することができなかった。【解決手段】ドア制御装置が備えるドア過負荷監視部は、ドア駆動装置が駆動するドアの制御結果に基づいて、ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、ドアの移動モードを手動に切替える。手動時トルク指令生成部は、ドア駆動装置に設けられる移動量検出部により検出されたドアの移動量に応じた機械的戸閉力に釣り合うトルク値に対応するトルク指令を出力してドアを停止する。そして、手動時トルク指令生成部は、ドアが手動で移動される方向に合わせてトルク値を補償したトルク指令を出力する。モータ電流制御演算部は、手動時トルク指令生成部から入力するトルク指令に基づいて演算したモータ電流の制御値をドア駆動装置に出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、ドア制御装置及びエレベータ装置に関する。

エレベーターの乗りかごに設けられるドアが閉じる最中に、乗りかご内にいる乗客の荷物が、ドアと戸袋の間に引き込まれることがある。この場合、閉方向に移動していたドアが、開方向に反転して移動することで、乗客がドアに引き込まれた荷物を引き出すことが可能である。しかし、乗客が意図したタイミングとは異なるタイミングでドアが反転して移動すると、ドアに引き込まれた荷物を引き出しにくくなる可能性があった。

特許文献１には、ドア負荷が所定値以上の過負荷を示す場合に、エレベータドアの動作を停止させ、その後、外力によってエレベータドアが移動した場合に、外力による移動方向に開閉速度または開閉トルクを制御する技術が開示されている。

特開２００８−２８５２５７号公報

特許文献１に開示された従来のエレベータードアの制御装置は、エレベータドアに過負荷がかかったことを検出した後、乗客がエレベータドアを手や荷物により移動する方向にエレベータドアの開閉を制御する。ここで、例えば、かご内と乗り場側の２箇所に乗客がいた場合を想定する。この場合、乗りかご内の乗客の荷物がドアと戸袋の間に引き込まれた後、乗りかご内の乗客がエレベータードアに閉方向の負荷を加えることで、エレベータードアが閉方向に移動する。

しかし、乗場側の乗客は、エレベータドアが閉方向に移動することに気付いていないと、閉方向に移動しているエレベータドアにより、乗場側の乗客が持つ荷物が挟まれることがある。乗場側の乗客が持つ荷物がエレベータードアに挟まれると、乗場側の乗客が荷物をエレベータードアから引き出すまでに時間を要していた。

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、ドアに過負荷がかかり、ドアが停止した場合に、ドアに引き込まれた荷物等の取出しを適切に行えるようにすることを目的とする。

本発明に係るドア制御装置は、入力された制御値に従って、乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータにモータ電流を供給するドア駆動装置が駆動するドアの制御結果に基づいて、ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、ドアの移動モードを手動に切替えるドア過負荷監視部と、ドア過負荷監視部によりドアに過負荷がかかったことが検出された場合に、ドア駆動装置に設けられる移動量検出部により検出されたドアの移動量に応じた機械的戸閉力に釣り合うトルク値に対応するトルク指令を出力してドアを停止し、ドアが手動で移動される方向に合わせてトルク値を補償したトルク指令を出力する手動時トルク指令生成部と、手動時トルク指令生成部から入力するトルク指令に基づいて演算したモータ電流の制御値をドア駆動装置に出力するモータ電流制御演算部と、を備える。

本発明によれば、ドアに過負荷がかかるとドアが停止した後、ドアが手動で移動される方向に合わせてトルク値を補償したトルク指令が出力される。このため、乗りかご内の乗客、又は乗場側の乗客がドアを容易に移動することが可能であり、例えば、ドアに引き込まれた荷物を引き出すことができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施の形態に係るエレベーター装置の全体構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るドア制御の概要を示すドア速度とドアトルク帰還値の関係図である。 本発明の第１の実施の形態に係るドア速度帰還値に基づくドア開閉の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るドアトルク帰還値に基づくドア開閉の動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態例について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１は、エレベーター装置１の全体構成例を示すブロック図である。
エレベーター装置１は、ドア駆動装置１０、乗りかご２０、ドア制御コントローラ３０を備える。

まず、ドア駆動装置１０の構成例及び動作例について説明する。ドア駆動装置１０は、直流電源１０１、直流コンデンサ１０２、インバータ制御部１０３、モータ電流検出器１０４を備える。

直流電源１０１は、直流コンデンサ１０２及びインバータ制御部１０３に直流電圧を供給する。
直流コンデンサ１０２は、直流電源１０１から供給された直流電圧を充電する。これにより、直流電源１０１が交流から変換された直流をインバータ制御部１０３に供給するものである場合に、直流電源１０１から安定した直流電圧が得られる。

インバータ制御部１０３は、ドア制御コントローラ３０から入力される制御値に従って動作する。このインバータ制御部１０３は、、直流電源１０１及び直流コンデンサ１０２から供給される直流電圧に基づいて、乗りかご２０のドアを開閉駆動するドアモータ１０５にモータ電流を供給し、ドアモータ１０５の動作を制御する。インバータ制御部１０３がドアモータ１０５に出力するモータ電流は、ドア制御コントローラ３０により制御される。
モータ電流検出器１０４は、ドアモータ１０５に供給されるモータ電流の電流帰還値を検出する。

次に、乗りかご２０の構成例及び動作例について説明する。乗りかご２０は、ドアモータ１０５、ロータリエンコーダ１０６、かごドア１０７を備える。乗りかご２０は、不図示のエレベーター制御装置の制御により階床間を昇降する。そして、かごドア１０７は、ドアモータ１０５により開閉駆動される。ドアモータ１０５がかごドア１０７を駆動する際のドア速度等は、ドア制御コントローラ３０によりドア駆動装置１０を通じて制御される。

ドアモータ１０５は、インバータ制御部１０３の制御により、乗りかご２０のかごドア１０７を開閉駆動する。
ロータリエンコーダ１０６（移動量検出部の一例）は、ドア駆動装置１０に設けられ、ドアモータ１０５の回転数及び位置に基づいて、かごドア１０７の開閉時のドア速度（移動量の一例）を検出し、ドア速度帰還値（エンコーダ情報）をＩ／Ｏ１０８に出力する。なお、ロータリエンコーダ１０６は、ドアの移動距離を検出し、ドアの移動距離を帰還値としてＩ／Ｏ１０８に出力してもよい。
かごドア１０７は、乗りかご２０が到着した乗場に設けられる乗場ドアと共に開閉する。以下の説明において、かごドア１０７と乗場ドアを区別しない場合には、「ドア」と略記する。

次に、ドア駆動装置１０を通じてドアモータ１０５を制御するドア制御コントローラ３０の構成及び動作例について説明する。

ドア制御コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置により構成され、各部の処理を実行可能である。ドア制御コントローラ３０は、モータ電流検出器１０４が検出したモータ電流の電流帰還値と、ロータリエンコーダ１０６から入力するドア速度帰還値により、所望のトルク指令値とドア速度指令を算出する。そして、ドア制御コントローラ３０は、インバータ制御部１０３を制御することでドアモータ１０５を回転させ、ドアを開閉制御する。このとき、ドア制御コントローラ３０は、ロータリエンコーダ１０６から入力したドア速度帰還値に基づいて、乗客が、ドアに引き込まれた荷物等を引っ張ってドアを開く方向、又は閉じる方向に力をかけているか否かを監視する。そして、ドア制御コントローラ３０は、乗客がドアに力をかけている方向と同方向にトルク指令を与えることで、容易に手動でドア開閉を可能とする。

このドア制御コントローラ３０（ドア制御装置の一例）は、Ｉ／Ｏ１０８、３相２相座標変換部１０９、モータ電流制御演算部１１０、２相３相座標変換部１１１、ＰＷＭ生成部１１２を備える。また、ドア制御コントローラ３０は、ドア過負荷監視部１１３、ドア速度指令生成部１１４、ドア開閉速度制御演算部１１５、ドア移動方向監視部１１６、ドア位置生成部１１７、情報記憶部１１８、手動時トルク指令生成部１１９を備える。

Ｉ／Ｏ１０８は、モータ電流検出器１０４が検出したモータ電流値を取り込み、３相２相座標変換部１０９にモータ電流値を出力する。また、Ｉ／Ｏ１０８は、ロータリエンコーダ１０６で検出したドア速度帰還値（エンコーダ情報）を取込み、ドア開閉速度制御演算部１１５、ドア移動方向監視部１１６、ドア位置生成部１１７にドア速度帰還値を出力する。

３相２相座標変換部１０９は、Ｉ／Ｏ１０８から入力したモータ電流値を回転座標に変換し、変換後のモータ電流値をモータ電流制御演算部１１０及びドア過負荷監視部１１３に出力する。

モータ電流制御演算部１１０は、３相２相座標変換部１０９から入力するモータ電流値が所望の電流値となるように制御したモータ電流の制御値を２相３相座標変換部１１１に出力する。この制御値は、モータ電流制御演算部１１０が、手動時トルク指令生成部１１９から入力する手動時トルク指令に基づいて演算したものである。また、移動モードが手動に切り替わると、モータ電流制御演算部１１０には、手動時トルク指令生成部１１９から手動時トルク指令が入力し、ドア開閉速度制御演算部１１５により演算されたドア開閉のドア速度指令も入力する。そして、モータ電流制御演算部１１０は、ドア速度指令又はトルク指令に基づいて、モータ電流値が所望の電流値となるように制御することも可能である。

２相３相座標変換部１１１は、モータ電流制御演算部１１０から入力した制御値を三相の電圧指令に変換し、ＰＷＭ生成部１１２に出力する。
ＰＷＭ生成部１１２は、２相３相座標変換部１１１から入力した三相の電圧指令に基づいて、インバータ制御部１０３にパルス指令を出力する。すなわち、モータ電流制御演算部１１０により出力されたモータ電流の制御値は、２相３相座標変換部１１１、ＰＷＭ生成部１１２を経て、ドア駆動装置１０に出力される。

ドア過負荷監視部１１３は、ドア駆動装置１０が駆動するドアの制御結果に基づいて、ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、ドアの移動モードを手動に切替える。ここで、第１の実施の形態では、ドアの制御結果として、ドア駆動装置１０からドアモータ１０５に出力されたモータ電流の電流帰還値が用いられる。このため、ドア過負荷監視部１１３は、３相２相座標変換部１０９から入力したモータ電流値に基づいて、ドアモータ１０５のドアトルク帰還値を検出している。そして、ドア過負荷監視部１１３は、後述する図２に示す過負荷検出閾値ｔｈ１（第１閾値の一例）以上となるまでドアトルク帰還値が上昇した場合に、ドアに過負荷がかかっていると判定する。ドアに過負荷がかかるとは、例えば、ドアと戸袋の間に引き込まれた乗客の荷物により、開方向に移動するドアに対して、逆の閉方向に異常な負荷がかかっている状態である。以下の説明では、ドアと戸袋の間に荷物が引き込まれることを、「ドアに荷物が引き込まれる」とも呼ぶ。

ドア過負荷監視部１１３は、ドアに過負荷がかかっていると判定した場合、ドアの移動モードを自動から手動に切替える。ここで、「自動」とは、ドア制御コントローラ３０がドアの移動方向及びドア速度を完全に制御する移動モードである。一方、「手動」とは、ドア制御コントローラ３０により、乗客がドアを押していない間はドアが停止した状態であり、乗客がドアを押すと、押された方向に合わせてドアを移動可能とする移動モードである。このため、ドアの移動モードが手動に切り替わると、ドアの移動が一旦停止した後、乗客がドアを押しながら、ドアを手動で移動することが可能となる。そして、ドア過負荷監視部１１３は、ドアが所定時間以上にわたって停止している間、ドアに負荷がかかっていないことを検出した場合に、ドアの移動モードを手動から自動に切替える。

ドア速度指令生成部１１４は、ドア過負荷監視部１１３が、電流帰還値から算出するトルク帰還値が過負荷検出閾値ｔｈ１以上となったことにより、ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、ドアを停止するドア速度指令を生成する。その後、ドア過負荷監視部１１３により、移動モードが手動から自動に切替えられると、ドア速度指令生成部１１４は、ドアの移動速度を通常速度より低速とするドア速度指令を生成する。これにより、ドアが自動的に閉方向に移動して閉じる。このため、乗りかご２０の昇降動作が可能となる。

ドア開閉速度制御演算部１１５は、ドア速度指令生成部１１４により生成されたドア速度指令と、Ｉ／Ｏ１０８から入力するドア速度帰還値に基づいて、ドアを開閉するためのドア速度を演算する。そして、ドア開閉速度制御演算部１１５は、演算したドア速度とするためのドア速度指令をモータ電流制御演算部１１０に出力する。

ドア移動方向監視部１１６は、ドア過負荷監視部１１３によりドアに過負荷がかかったことが検出され、ドアの移動モードが手動に切り替わった後、Ｉ／Ｏ１０８から入力するドア速度帰還値に基づいて、乗客がドアを手で移動する際のドアの移動方向を監視する。このとき、ドア移動方向監視部１１６が監視するドアの移動方向は、開方向又は閉方向のいずれかである。

ドア位置生成部１１７は、ドア過負荷監視部１１３によりドアに過負荷がかかったことが検出され、ドアの移動モードが手動に切り替わった後、Ｉ／Ｏ１０８から入力するドア速度帰還値に基づいてドアのドア位置を生成する。ドア位置生成部１１７により生成されたドア位置は、手動時トルク指令生成部１１９に出力される。

情報記憶部１１８は、ドアのドア位置に対応する機械的戸閉力を予め記憶しており、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）によって構成される。機械的戸閉力とは、重力を利用してドアに自閉力を与える重りの力である。機械的戸閉力により、ドアが電気的に制御されていない状態であっても、乗りかご２０内の乗客が誤って乗りかご２０から落下しないようドアが開放状態で継続されることが防止される。

手動時トルク指令生成部１１９は、ドア過負荷監視部１１３によりドアに過負荷がかかったことが検出された場合に以下の動作を行う。すなわち、手動時トルク指令生成部１１９は、ドアの移動モードが手動に切り替わると、ロータリエンコーダ１０６により検出されたドアの移動量に応じた機械的戸閉力に釣り合うトルク値に対応するトルク指令を出力してドアを停止する。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、ドアが手動で移動される方向に合わせて補償した手動時トルク指令をモータ電流制御演算部１１０に出力する。このようにドアの移動モードが手動に切り替わった際に、手動時トルク指令生成部１１９が、機械的戸閉力と釣り合う手動時トルク指令を生成することで、ドアを一旦停止することができる。

また、手動時トルク指令生成部１１９は、トルク帰還値がドアトルク閾値（第２閾値の一例）未満となっている間、ドア位置生成部１１７により生成されたドア位置に応じて、機械的戸閉力に釣り合うトルク値を情報記憶部１１８から抽出する。また、手動時トルク指令生成部１１９は、トルク帰還値がドアトルク閾値以上となっている間、トルク値を補償する。また、手動時トルク指令生成部１１９は、ドア移動方向監視部１１６により監視されるドアの移動方向に合わせてトルク値を補償する方向を判断する。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、ドアの移動モードが手動の間、乗客がドアを手動で移動する方向に合わせ、ドアに負荷がかかる方向と同方向にトルク指令値を補償した手動時トルク指令をモータ電流制御演算部１１０に出力する。このため、ドアの移動モードが手動の間、乗りかご２０内又は乗場側の乗客のいずれであっても、ドアを手動で開閉することが容易となる。

図２は、ドア制御の概要を示すドア速度とドアトルク帰還値の関係図である。図２では、乗りかご２０内にいる乗客と、乗場側にいる乗客の様子を示す上面図と、ドア速度及びドアトルク帰還値を示すグラフとが示される。ドア速度及びドアトルク帰還値を示すグラフの正側が戸開方向を示し、負側が戸閉方向を示している。以下、乗りかご２０内の乗客の荷物がドアに引き込まれたときの様子を例にとり、区間（ａ）〜（ｃ）に分けて説明する。

＜区間（ａ）＞
区間（ａ）は、ドアの通常開閉時の動作例を示している。通常開閉時では、ドアが閉まりきっている状態から、ドアが開き始める。開方向にドアが開く途中でドア速度は一定となり、ドアトルク帰還値も一定となる。

（１）引き込まれ発生
例えば、ドアが開いている途中に、時刻ｔ１にて乗りかご２０内の乗客が持つ荷物がドアに引き込まれた場合、ドアに負荷がかかる。このとき、ドア制御コントローラ３０のドア過負荷監視部１１３は、ドアに荷物が引き込まれたことを検知する。ドアが開方向に移動を続けると、ドアにかかる負荷が上昇する。このため、ドア過負荷監視部１１３は、ドアトルク帰還値が過負荷検出閾値ｔｈ１を超えたことを検出すると、ドア速度指令生成部１１４にドア速度をゼロにする指示を行うと共に、ドアの移動モードを手動に切替える。なお、ドアトルク帰還値が過負荷検出閾値ｔｈ１以上になったか否かは、ドアトルク帰還値の絶対値と、過負荷検出閾値ｔｈ１の絶対値に基づいて判定される。

＜区間（ｂ）＞
区間（ｂ）は、ドアが停止した後、乗りかご２０内の乗客が、ドアに引き込まれた荷物を引き出すときのドアの動作例を示している。
（２）ドア停止
ドアに荷物が引き込まれると、手動時トルク指令生成部１１９は、モータ電流制御演算部１１０に対して、情報記憶部１１８から読出した機械的戸閉力と釣り合う手動時トルク指令を出力し、ドアを一旦停止する。ドアが停止している間、ドアトルク帰還値は、機械的戸閉力と釣り合う値となる。

（３）手がドアを押す動きに合わせてドアを移動
ドア移動方向監視部１１６は、Ｉ／Ｏ１０８から入力するドア速度帰還値を常時監視し、乗客が負荷をかけてドアが移動した方向を検出する。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、乗客がドアから荷物を容易に引き出せるようにするため、ドアが移動する方向に合わせてトルク指令値を補償する。ただし、乗り場側に乗りかご２０に乗車しようとするう乗客がいる場合、乗りかご２０内の乗客の手の動きに合わせてドアの移動を続けると、乗り場側の乗客が持つ荷物がドアに挟まれる恐れがある。なお、図２に示す速度差閾値ｔｈ３（第３閾値の一例）は、後述する第２の実施の形態で説明する。

そこで、手動時トルク指令生成部１１９がトルク出力を補償する期間は、乗りかご２０内の乗客が一定の負荷をかけてドアを動かしているときに、ドア過負荷監視部１１３が、ドアトルク閾値ｔｈ２以上の負荷（ドアトルク帰還値）を検出している期間とする。なお、ドアトルク帰還値がドアトルク閾値ｔｈ２以上になったか否かは、ドアトルク帰還値の絶対値と、ドアトルク閾値ｔｈ２の絶対値に基づいて判定される。図中で正のドアトルク閾値ｔｈ２と、負のドアトルク閾値ｔｈ２は異なる値であるが、同じ値としてもよい。

手動時トルク指令生成部１１９トルク出力が補償されることにより、乗りかご２０内の乗客、乗り場側の乗客は、共に手動でドアを開閉することが容易となる。このため、乗りかご２０内の乗客の荷物が引き込まれたり、乗り場側の乗客の荷物が挟まれたりしても、双方の荷物を速やかに取出すことが可能となる。

（４）ドア停止が所定時間経過
ドア過負荷監視部１１３が、乗客がドアにかける負荷がドアトルク閾値ｔｈ２未満となったことを検出すると、ドア制御コントローラ３０は、トルクの補償を停止し、機械的戸閉力と釣り合うトルクを出力し、ドアを停止する。このとき、ドア速度がゼロとなる。

＜区間（ｃ）＞
区間（ｃ）は、ドア停止時間が所定時間経過した後のドアの動作例を示している。
（５）低速でドア閉動作
ドア停止の状態が所定時間経過し、時刻ｔ２に達すると、ドア過負荷監視部１１３は、ドアの移動モードを手動から自動に切替える。そして、ドア制御コントローラ３０は、通常のドア速度より低速でドアを閉じる。ドアを閉じる動作はドア制御コントローラ３０により自動的に行われる。このため、ドアが安全に閉じられ、その後、乗りかご２０が昇降動作を再開する。

次に、エレベータ装置１のドア開閉の動作制御の例について、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
図３は、ドア速度帰還値に基づくドア開閉の動作例を示すフローチャートである。本実施の形態では、ドアトルク帰還値が過負荷検出閾値ｔｈ１以上である場合に、ドア速度帰還値及びドアトルク帰還値に基づいてドアの開閉動作が制御される。

まず、ドア制御コントローラ３０の制御により、ドア駆動装置１０（インバータ制御部１０３）、ドアモータ１０５がドア開動作を開始する（Ｓ１）。そして、ドア過負荷監視部１１３は、ドアトルク帰還値が過負荷検出閾値ｔｈ１以上になっているか否かを判断する（Ｓ２）。

ドアトルク帰還値が過負荷検出閾値ｔｈ１以上である場合（Ｓ２のＹＥＳ）、手動時トルク指令生成部１１９は、ドア位置生成部１１７により生成されたドア位置をもとに予め情報記憶部１１８に保管した機械式戸閉力値と釣り合う手動時トルク指令を情報記憶部１１８から抽出する（Ｓ３）。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、モータ電流制御演算部１１０に手動時トルク指令を与えて、ドアを一旦停止する。

次に、ドア移動方向監視部１１６は、ドア速度帰還値が正（ドアが戸開方向に移動）であるか否かを判断する（Ｓ４）。ドア移動方向監視部１１６によりドア速度帰還値が正と判断された場合（Ｓ４のＹＥＳ）、手動時トルク指令生成部１１９は、戸開方向にトルク出力を補償する（Ｓ５）。

なお、図２に示したように、ドア速度帰還値が正と判断された場合であっても、ドアトルク帰還値がドアトルク閾値ｔｈ２未満であれば、ドア移動方向監視部１１６によりドア速度がゼロであると判断される。以下の説明で、手動時トルク指令生成部１１９が、乗客がドアに負荷をかけてドアを移動する方向と同じ方向にトルク指令値を補償した手動時トルク指令をモータ電流制御演算部１１０に出力することを「トルク出力を補償する」と呼ぶ。

次に、ドア移動方向監視部１１６は、戸開方向に負荷の検出がゼロであるか否かを判断する（Ｓ６）。ドア移動方向監視部１１６により戸開方向に負荷の検出がゼロ（Ｓ６のＹＥＳ）、すなわちドアが移動していないと判断された場合、ステップＳ３に戻る。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、再びドア位置をもとに機械式戸閉力値と釣り合う手動時トルク指令を情報記憶部１１８から抽出し、モータ電流制御演算部１１０に手動時トルク指令を与えてドアを停止する。

ステップＳ６にて、ドア移動方向監視部１１６により戸開方向に負荷の検出がゼロではない（Ｓ６のＮＯ）、すなわちドアが移動していると判断された場合、手動時トルク指令生成部１１９は、トルク出力の補償を継続する（Ｓ５）。これによりドアが戸開方向に移動する。

ステップＳ４にて、ドア移動方向監視部１１６によりドア速度帰還値が正でない（Ｓ４のＮＯ）と判断された場合、ドア移動方向監視部１１６は、ドア速度帰還値が負（ドアが戸閉方向に移動）であるか否かを判断する（Ｓ７）。

ドア移動方向監視部１１６によりドア速度帰還値が負と判断された場合に（Ｓ７のＹＥＳ）、手動時トルク指令生成部１１９は、戸閉方向にトルク出力を補償する（Ｓ８）。なお、図２に示したように、ドア速度帰還値が負と判断された場合であっても、ドアトルク帰還値がドアトルク閾値ｔｈ２未満であれば、ドア移動方向監視部１１６によりドア速度がゼロであると判断される。

次に、ドア移動方向監視部１１６は、戸閉方向に負荷の検出がゼロであるか否かを判断する（Ｓ９）。ドア移動方向監視部１１６により戸閉方向に負荷の検出がゼロ（Ｓ９のＹＥＳ）、すなわちドアが移動していないと判断された場合、ステップＳ３に戻る。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、再び機械式戸閉力値と釣り合う手動時トルク指令を情報記憶部１１８から抽出し、モータ電流制御演算部１１０に手動時トルク指令を与えてドアを停止する。

ステップＳ９にて、ドア移動方向監視部１１６により戸閉方向に負荷の検出がゼロではない（Ｓ９のＮＯ）、すなわちドアが移動していると判断された場合、手動時トルク指令生成部１１９は、トルク出力の補償を継続する（Ｓ８）。これによりドアが戸閉方向に移動する。

ステップＳ７にて、ドア移動方向監視部１１６によりドア速度帰還値が負ではない（Ｓ７のＮＯ）、すなわちドア速度帰還値がゼロと判断された場合、ドア移動方向監視部１１６は、ドアが停止したまま、所定時間を満了したか否か判断する（Ｓ１０）。所定時間は、予め情報記憶部１１８に保管しておいた値でよい。ただし、所定時間を、例えば、ドアに埋め込まれた光電センサ等が検出する障害物の大きさによって可変する値としてもよい。

ドア移動方向監視部１１６によりドア速度帰還値がゼロのまま所定時間を満了していないと判断された場合（Ｓ１０のＮＯ）、ドアが開方向又は閉方向に移動しているので、ドア制御コントローラ３０は、再びステップＳ３に戻り、本処理を継続する。

一方、ドア移動方向監視部１１６によりドア速度帰還値がゼロのまま所定時間を満了したと判断された場合（Ｓ１０のＹＥＳ）、ドア速度指令生成部１１４は、ドア速度指令を低速に変更する（Ｓ１１）。そして、ドア速度指令生成部１１４によりドア閉動作を開始され、ドアが閉じきるまでドア閉動作が継続された後、本処理が終了する。

以上説明した第１の実施の形態に係るドア制御コントローラ３０では、乗りかご２０内の乗客の荷物がドアに引き込まれ、ドア過負荷監視部１１３によりドアに過負荷がかかったことが検出されると、ドアが一旦停止するよう制御される。このとき、ドアは、情報記憶部１１８に記憶された機械的戸閉力と釣り合うトルクで停止されている。このため、例えば乗りかご２０内の乗客の荷物がドアに引き込まれても、ドアが停止され、荷物がドアに引き込まれ続けない。

また、ドアが停止した後、乗りかご２０内の乗客がドアに引き込まれた荷物を引き出す際には、ドアが戸閉方向から戸開方向に反転して移動するよう乗客がドアを手で動かす。このとき、ドア制御コントローラ３０は、乗客がドアを手で押す動きに合わせてトルク出力を補償する。このため、乗客がドアを閉方向に移動させやすく、ドアと戸袋の間に挟まれた荷物を取出しやすくなる。

また、ドア付近にいる乗り場側の乗客であっても、トルクが補償されることにより、手動でドアを容易に開閉できる。このように、ドアの移動モードが手動である間は、乗りかご２０内の乗客、乗場側の乗客のいずれであっても手動でドアを開閉することが可能となる。

また、ドアの移動が停止すると、ドア制御コントローラ３０は、機械的戸閉力と釣り合うトルクを出力することにより、ドアを停止し続ける。このため、乗場側の乗客の荷物が閉方向に移動するドアに挟まれる恐れがなくなる。そして、乗場側の乗客は、ドアに挟まれることなく、乗りかご２０に乗車できる。

また、ドアの移動が停止して所定時間が経過すると、ドアの移動モードが自動に切り替わり、ドアが自動的に閉じる。このため、ドアが開いたままの状態となり、乗りかご２０が出発できなかったり、乗りかご２０内の乗客が転落したりすることがない。また、自動的にドアが閉じる際には、通常よりも低速で閉方向にドアが移動する。このため、乗場側の乗客は、安全に乗りかご２０に乗車することができ、また、乗場側の乗客の荷物がドアに挟まれなくなる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係るドア開閉の動作例について図４を参照して説明する。第２の実施の形態では、ドアの制御結果として、ロータリエンコーダ１０６によりドアの移動量として検出されるドアのドア速度が用いられる。本実施の形態に係るドア過負荷監視部１１３は、図２の時刻ｔ１に示したように、ロータリエンコーダ１０６により検出されたドア速度と、ドア速度指令との差分が速度差閾値ｔｈ３以上となった時に、ドアに過負荷がかかったと検出する。このとき、ドア速度指令作成部１１４は、ドアを停止するドア速度指令を生成する。

図４は、ドアトルク帰還値に基づくドア開閉の動作例を示すフローチャートである。
まず、ドア制御コントローラ３０の制御により、ドア駆動装置１０（インバータ制御部１０３）、ドアモータ１０５がドア開動作を開始する（Ｓ２１）。そして、ドア過負荷監視部１１３は、ドア速度指令とドア速度帰還値の差分が速度差閾値ｔｈ３以上になっているか否かを判断する（Ｓ２２）。なお、ドア速度指令とドア速度帰還値の差分が速度差閾値ｔｈ３以上になったか否かは、ドア速度指令の絶対値と、ドア速度帰還値の絶対値の差分に基づいて判定される。

ドア速度指令とドア速度帰還値の差分が速度差閾値ｔｈ３以上である場合（Ｓ２２のＹＥＳ）、手動時トルク指令生成部１１９は、ドア位置生成部１１７により生成されたドア位置をもとに予め情報記憶部１１８に保管した機械式戸閉力値と釣り合う手動時トルク指令を情報記憶部１１８から抽出する（Ｓ２３）。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、モータ電流制御演算部１１０に手動時トルク指令を与えて、ドアを一旦停止する。

次に、ドア移動方向監視部１１６は、ドアトルク帰還値が正（ドアが戸開方向に移動）であるか否かを判断する（Ｓ２４）。ドア移動方向監視部１１６によりドアトルク帰還値が正と判断された場合（Ｓ２４のＹＥＳ）、手動時トルク指令生成部１１９は、戸開方向にトルク出力を補償する（Ｓ２５）。

次に、ドア移動方向監視部１１６は、戸開方向に負荷の検出がゼロであるか否かを判断する（Ｓ２６）。ドア移動方向監視部１１６により戸開方向に負荷の検出がゼロ（Ｓ２６のＹＥＳ）、すなわちドアが移動していないと判断された場合、ステップＳ２３に戻る。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、再びドア位置をもとに機械式戸閉力値と釣り合う手動時トルク指令を情報記憶部１１８から抽出し、モータ電流制御演算部１１０に手動時トルク指令を与えてドアを停止する。

ステップＳ２６にて、ドア移動方向監視部１１６により戸開方向に負荷の検出がゼロではない（Ｓ２６のＮＯ）、すなわちドアが移動していると判断された場合、手動時トルク指令生成部１１９は、トルク出力の補償を継続する（Ｓ２５）。これによりドアが戸開方向に移動する。

ステップＳ２４にて、ドア移動方向監視部１１６によりドアトルク帰還値が正でない（Ｓ２４のＮＯ）と判断された場合、ドア移動方向監視部１１６は、ドアトルク帰還値が負（ドア戸閉方向に移動）であるか否かを判断する（Ｓ２７）。ドア移動方向監視部１１６によりドアトルク帰還値が負と判断された場合（Ｓ２７のＹＥＳ）、手動時トルク指令生成部１１９は、戸閉方向にトルク出力を補償する（Ｓ２８）。

次に、ドア移動方向監視部１１６は、戸閉方向に負荷の検出がゼロであるか否かを判断する（Ｓ２９）。ドア移動方向監視部１１６により戸閉方向に負荷の検出がゼロ（Ｓ２９のＹＥＳ）、すなわちドアが移動していないと判断された場合、ステップＳ２３に戻る。そして、手動時トルク指令生成部１１９は、再び機械式戸閉力値と釣り合う手動時トルク指令を情報記憶部１１８から抽出し、モータ電流制御演算部１１０に手動時トルク指令を与えてドアを停止する。

ステップＳ２９にて、ドア移動方向監視部１１６により戸閉方向に負荷の検出がゼロではない（Ｓ２９のＮＯ）、すなわちドアが移動していると判断された場合、手動時トルク指令生成部１１９は、トルク出力の補償を継続する（Ｓ２８）。これによりドアが戸閉方向に移動する。

ステップＳ２７にて、ドア移動方向監視部１１６によりドアトルク帰還値が負ではない（Ｓ２７のＮＯ）、すなわちドアトルク帰還値がゼロと判断された場合、ドア移動方向監視部１１６は、ドアが停止したまま、所定時間を満了したか否か判断する（Ｓ３０）。所定時間は、第１の実施の形態にて示した所定時間と同じ値である。

ドア移動方向監視部１１６によりドアトルク帰還値がゼロのまま所定時間を満了していないと判断された場合（Ｓ３０のＮＯ）、ドアが開方向又は閉方向に移動しているので再びステップＳ２３に戻り、本処理を継続する。

一方、ドア移動方向監視部１１６によりドアトルク帰還値がゼロのまま所定時間を満了したと判断された場合（Ｓ３０のＹＥＳ）、ドア速度指令生成部１１４は、ドア速度指令を低速に変更する（Ｓ３１）。そして、ドア速度指令生成部１１４によりドア閉動作が開始され、ドアが閉じきるまで、ドア閉動作が継続された後、本処理が終了する。

以上説明した第２の実施の形態に係るドア制御コントローラ３０では、ドア速度指令とドア速度帰還値の差分が速度差閾値ｔｈ３以上であるときに、ドアトルク帰還値に基づいてドアの移動方向が戸開方向又は戸閉方向のいずれであるかが判断される。そして、ドアの移動方向、及びドアにかかる負荷に応じてトルク出力を補償する。このため、第２の実施の形態に係るドア制御コントローラ３０においても、第１の実施の形態に係るドア制御コントローラ３０と同様の効果を奏する。

［変形例］
なお、ドアが戸開方向に移動する際に、乗場側の乗客の荷物がドアに引き込まれる場合もある。この場合であっても、乗場側の乗客は、ドアから安全に荷物を引き出すことができる。また、乗りかご２０内の乗客も戸閉方向に移動するドアに挟まれることなく、安全に降車することができる。

また、乗りかご２０内の戸袋近辺、又は乗りかご２０の天井に設けた光電センサを用い、乗客の荷物がドアに引き込まれることを直接検出してもよい。この場合、ドア過負荷監視部１１３は、荷物がドアに引き込まれる前にドアにかかる負荷を推測して検出することが可能であるため、より安全性の向上が期待できる。

なお、カメラ等の画像認識部を備えることにより、ドアが移動する様子が撮影された画像に基づいて、ドア移動方向監視部１１６がドアの移動方向、ドア速度を監視し、ドア位置生成部１１７がドア位置を生成してもよい。そして、ドア過負荷監視部１１３が、ドア移動方向監視部１１６、ドア位置生成部１１７からの出力に応じて、ドアに過負荷がかかったことを検出してもよい。

また、ステップＳ１１，Ｓ３１では安全性を担保するため、低速でドア閉とした。しかし、例えば、画像認識部等により、乗りかご２０内、又は乗り場側に荷物が挟まれそうな乗客がいないと判断される場合には、通常速度でドアを閉動作してもよい。

また、軽量化されたドアを用いることで、乗りかご２０内の乗客の荷物がドアに挟まれたり、ドアに引き込まれたりした時の衝突エネルギーを低減することができる。また、弾力性のあるドアを用いても、乗りかご２０内の乗客の荷物がドアに挟まれたり、ドアに引き込まれたりした時の衝突エネルギーを低減することができる。いずれにおいても、乗りかご２０に乗車する乗客の荷物を損傷せず、乗りかご２０の安全性を高めることが可能となる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１…エレベーター装置、１０…ドア駆動装置、２０…乗りかご、３０…ドア制御コントローラ、１０１…直流電源、１０２…直流コンデンサ、１０３…インバータ制御部、１０４…モータ電流検出器、１０５…ドアモータ、１０６…ロータリエンコーダ、１０７…ドア、１０９…３相２相座標変換部、１１０…モータ電流制御演算部、１１１…２相３相座標変換部、１１２…ＰＷＭ生成部、１１３…ドア過負荷監視部、１１４…ドア速度指令生成部、１１５…ドア開閉速度制御演算部、１１６…ドア移動方向監視部、１１７…ドア位置生成部、１１８…情報記憶部、１１９…手動時トルク指令生成部

Claims (7)

1. 入力された制御値に従って、乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータにモータ電流を供給するドア駆動装置が駆動する前記ドアの制御結果に基づいて、前記ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、前記ドアの移動モードを手動に切替えるドア過負荷監視部と、
   前記ドア過負荷監視部により前記ドアに過負荷がかかったことが検出された場合に、移動量検出部により検出された前記ドアの移動量に応じた機械的戸閉力に釣り合うトルク値に対応するトルク指令を出力して前記ドアを停止し、前記ドアが手動で移動される方向に合わせて前記トルク値を補償したトルク指令を出力する手動時トルク指令生成部と、
   手動時トルク指令生成部から入力する前記トルク指令に基づいて演算した前記モータ電流の制御値を前記ドア駆動装置に出力するモータ電流制御演算部と、を備える
   ドア制御装置。
2. 前記ドアの制御結果は、前記ドア駆動装置から前記ドアモータに出力された前記モータ電流の電流帰還値であり、
   前記ドア制御装置は、
   前記ドア過負荷監視部により、前記ドア過負荷監視部が、前記電流帰還値から算出するトルク帰還値が第１閾値以上となったことにより、前記ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、前記ドアを停止するドア速度指令を生成するドア速度指令生成部を有し、
   前記モータ電流制御演算部は、前記トルク指令及び前記ドア速度指令に基づいて演算した前記モータ電流の制御値を前記ドア駆動装置に出力する
   請求項１に記載のドア制御装置。
3. 前記移動量検出部は、前記ドアの移動量として前記ドアのドア速度を検出し、
   前記ドア制御装置は、
   前記移動量検出部により検出された前記ドア速度を示す速度帰還値に基づいて、前記ドアのドア位置を生成するドア位置生成部と、
   前記ドア位置に対応する機械的戸閉力を記憶する情報記憶部と、を有し、
   前記トルク指令生成部は、前記トルク帰還値が第２閾値未満となっている間、前記ドア位置生成部により生成された前記ドア位置に応じて、前記機械的戸閉力に釣り合う前記トルク値を前記情報記憶部から抽出し、前記トルク帰還値が第２閾値以上となっている間、前記トルク値を補償する
   請求項２に記載のドア制御装置。
4. 前記ドア制御装置は、
   前記ドア速度に基づいて、前記ドアの移動方向を監視するドア移動方向監視部を有し、
   前記トルク指令生成部は、前記ドア移動方向監視部により監視される前記ドアの移動方向に合わせて前記トルク値を補償する方向を判断する
   請求項３に記載のドア制御装置。
5. 前記ドア過負荷監視部は、前記ドアが所定時間以上にわたって停止している間、前記ドアに負荷がかかっていないことを検出した場合に、前記移動モードを自動に切替え、
   前記ドア速度指令生成部は、前記ドアの移動速度を通常速度より低速とする前記ドア速度指令を生成する
   請求項３又は４に記載のドア制御装置。
6. 前記ドアの制御結果は、前記移動量検出部により前記ドアの移動量として検出される前記ドアのドア速度であり、
   前記ドア制御装置は、前記移動量検出部により検出された前記ドア速度と、ドア速度指令との差分が第３閾値以上となり、前記ドア過負荷監視部により、前記ドアに過負荷がかかったと検出された場合に、前記ドアを停止する前記ドア速度指令を生成するドア速度指令生成部を有し、
   前記モータ電流制御演算部は、前記トルク指令及び前記ドア速度指令に基づいて演算した前記モータ電流の制御値を前記ドア駆動装置に出力する
   請求項１に記載のドア制御装置。
7. 入力された制御値に従って、乗りかごのドアを開閉駆動するドアモータにモータ電流を供給し、前記ドアを駆動するドア駆動装置と、
   前記ドアの移動量を検出する移動量検出部と、
   前記ドア駆動装置の動作を制御するドア制御装置と、を備え、
   前記ドア制御装置は、
   前記ドアの制御結果に基づいて、前記ドアに過負荷がかかったことを検出した場合に、前記ドアの移動モードを手動に切替えるドア過負荷監視部と、
   前記ドア過負荷監視部により前記ドアに過負荷がかかったことが検出された場合に、前記移動量検出部により検出された前記ドアの移動量に応じた機械的戸閉力に釣り合うトルク値に対応するトルク指令をに出力して前記ドアを停止し、前記ドアが手動で移動される方向に合わせて前記トルク値を補償したトルク指令を出力する手動時トルク指令生成部と、
   手動時トルク指令生成部から入力する前記トルク指令に基づいて演算した前記モータ電流の制御値を前記ドア駆動装置に出力するモータ電流制御演算部と、を有する
   エレベータ装置。
   

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