JP4464121B2

JP4464121B2 - エレベータードアの制御装置

Info

Publication number: JP4464121B2
Application number: JP2003416543A
Authority: JP
Inventors: 雅彦纐纈
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP2005170652A

Description

この発明は、エレベーターの戸の開閉を制御する装置、特に戸に加わる過負荷を検出するパターンを備えた制御装置に関するものである。

従来のエレベータードアの制御装置では、所定の速度パターンに従った速度指令と帰還速度との偏差に応じたトルク指令を発生しドアの開閉制御を行うエレベータドアの制御装置において、ドアの所要トルクパターンを僅かに上回る連続した値に予め設定したトルクリミッタパターンを各階床毎に記憶し、前記トルク指令が該トルクリミッタパターンを超えないように制限するトルク制限手段を備え、さらに、エレベーターの運転ごとにドアの所要トルクパターンを学習し、それに応じて、前記トルクリミッタパターンを更新する学習手段とを備えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）

特許第３０１８９３７号公報（段落００１１、図１）

上記のような従来のエレベータードアの制御装置では、過去のトルク指令から階床ごとの過負荷検出パターンを求めている。しかし、これらの技術では、エレベーター据付け後の戸開閉時のトルク指令などから過負荷検出パターンを学習するため、戸開閉時に人為的に力を加えられた場合や、ごみが敷居に一時的に詰まったときなどは、過負荷検出パターンはそのときのトルクレベルによって更新される（誤学習）。

そのため、その後人がいなくなった場合や、敷居のごみが除去されたときに、通常に戸開閉をしているだけであるのに、過負荷検出パターンをトルク指令が越えてしまい、反転を繰り返すという現象が起きる可能性があるという問題点がある。

この発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、誤学習による戸の反転の継続を防止できるようにしたエレベータードアの制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係るエレベータードアの制御装置は、第１過負荷検出パターンを階床ごとにあらかじめ記憶し、戸開閉時に新たに学習によって決定される第２過負荷検出パターンを階床ごとに記憶し、階床ごとに第１及び第２過負荷検出パターンから最適なパターンを選択するようにしたものである。

この発明では、あらかじめ記憶した第１過負荷検出パターン及び、以後の学習によって決定される第２過負荷検出パターンから最適のパターンを選択するようにしたため、誤学習により戸の反転が継続するような場合に、その状況を判断して、反転継続を防止することができる。

実施の形態１．
図１〜図４は、この発明の第１及び第２発明の一実施の形態を示す図で、図１はドア制御装置のブロック線図、図２は動作曲線図で、（Ａ）はモータ速度曲線図、（Ｂ）はモータトルク曲線図、図３は過負荷検出パターン説明図で、（Ａ）は階床ごとの過負荷検出パターン設定図、（Ｂ）は過負荷検出パターン曲線図、図４は動作説明図で、（Ａ）は動作フローチャート、（Ｂ）は検出位置設定図であり、図中同一符号は同一部分を示す。

図１において、かご戸（図示しない）を駆動するドアモータ１はパワー回路２を介して電源３に接続されている。パルスエンコーダ４はドアモータ１に結合され、ドアモータ１の回転に対応するパルス出力を発生する。ドア制御装置５はパルスカウントユニット６、ＣＰＵ７、ＲＯＭ（第１パターン記憶装置）８、ＲＡＭ（第２パターン記憶装置）９、入出力ポート１０及びＰＷＭ（パルス幅変調）ユニット１１を有し、パルスカウントユニット６にパルスエンコーダ４のパルス出力が入力される。また、ＰＷＭユニット１１はゲート信号発生回路１２に接続され、ゲート信号発生回路１２はパワー回路２に接続されている。

次に、この実施の形態の動作を説明するが、まず一般的な動作について説明する。
ドア制御装置５は、かご戸の外部信号を取り込むとともに、パルスエンコーダ４からの出力パルスを取り込むことにより、かご戸の運転状況を管理して、ドアモータ１を制御する。ＣＰＵ７は外部入力信号によりドアモータ１を制御し、ＲＯＭ８はドアプログラムやデータを格納し、ＲＡＭ９は処理データ及び学習したデータ等を記憶し、入出力ポート１０は信号を外部から取り込んだり、外部へ送出したりする。

ＰＷＭユニット１１はＰＷＭ信号を出力し、ゲート信号発生回路１２は入力されたＰＷＭ信号に基づいてゲート信号を発生してパワー回路２へ送出する。パワー回路２はゲート信号によってＰＷＭ制御されて、電源３の電力をドアモータ１に供給して、ドアモータ１を制御する。これで、かご戸の開閉が制御され、これに連動して乗場戸（図示しない）も開閉する。

ここで、かご戸及び乗場戸（以下単に戸という）の開閉時に、乗客の手等が戸に引き込まれたり、戸の敷居にごみが詰まったりすると、戸の動きが抑制され、速度指令が発生しているにもかかわらず、ドアモータ１の実速度が減少するため、両者の偏差は増大する。そのため、速度指令への追従性を改善する機能が生じて、トルク指令は徐々に大きくなる。しかし、実際に乗客の手等が引き込まれている場合、トルク指令が大きくなることは、乗客に過大な力を加えることになり、避けなければならない。

そのため、トルク指令の過負荷検出パターンを設定して、トルク指令が上記検出パターンを越える場合は戸を反転させることが行われる。これを図２を参照して説明する。
図２（Ａ）（Ｂ）において、２１はドアモータ１の速度指令、２２はドアモータ１の実速度、２３はドアモータ１のトルク指令、２４は過負荷検出パターンを示す。

ここで、戸開閉時、位置ｐ_１で乗客等が挟まれたり、引き込まれたりした場合、ドアモータ１の実速度２１が速度指令２２に追従できなくなるため、戸が位置ｐ_１に達したときからトルク指令２３が徐々に大きくなり、戸が位置ｐ₂に来たときトルク指令２３が過負荷検出パターン２４を越えると、過負荷が検出される。これで、戸の反転動作が指令され、戸は方向反転して、乗客に過大な負荷が与えられることを防止する。

この実施の形態では、適切な過負荷検出パターンを得るため、ＲＯＭ８にあらかじめ図３（Ａ）に示すような各階床ごとの過負荷検出パターンが格納されている。図３（Ａ）には、階床（１〜６階…）について、あらかじめ記憶された第１過負荷検出パターンＰ１〜Ｐ６…及び据付後に学習した第２過負荷検出パターンＦ１〜Ｆ６…が示されている。このあらかじめ記憶された第１過負荷検出パターンＰ１〜Ｐ６…は、エレベーターの出荷前に設定される値であり、通常戸開閉時に必要なトルクの外、階床ごとの戸の質量の違いや、摩擦力の違いなどの影響を裕度として考慮し、どの階床でも誤動作の生じない最大限の値を設定する。

また、ＲＡＭ９には、エレベーターの据付後にトルク指令２３や実速度２２の情報から算出した第２過負荷検出パターンＦ１〜Ｆ６…が記憶される。図３（Ｂ）には一例として３階でのトルク波形を抽出して示してある。この第２過負荷検出パターンＦ１〜Ｆ６…はエレベーターの据付後に設定される値であり、通常戸開閉時に更新され、通常戸開閉時に必要なトルクの外、階床ごとの戸の質量の違いや摩擦力の違いなどを学習、更新した値であり、あらかじめ設定された第１過負荷検出パターンＰ１〜Ｐ６…に比べて小さい値になるのが一般的である。

この実施の形態では、二つの過負荷検出パターンＰ１〜Ｐ６…及び、Ｆ１〜Ｆ６…を階床ごとに記憶し、選択することにより、誤学習による戸の反転継続を防止するとともに、安全なドア制御が実行されるようにしている。
次に、この実施の形態の動作を図４（Ａ）を参照して説明する。なお、図４は戸閉動作について示しているが、戸開動作についても同様である、また、図４（Ｂ）に示すようにパルスエンコーダ４の出力パルスから算出された全開から全閉までの位置ａ〜位置ｅについて、過負荷検出の回数を検出する検出カウンタ２５を持ち、各位置ａ〜ｅで過負荷検出すると、その領域での検出カウンタ２５がカウントアップするものとする。

まず、ステップＳ１でエレベータのかごが階床を移動したかを判定する。階床を移動した場合はステップＳ２へ進み、その階の過負荷検出カウンタ２５をリセットする。ステップＳ１で階床を移動しないと判定した場合はステップＳ３へ飛ぶ。ステップＳ３で検出カウンタ２５の検出値が所定の複数回数（Ｎ回）を越えたかを判定する。Ｎ回に達した場合は誤学習の可能性があるため、ステップＳ４へ進みあらかじめ記憶している第１過負荷検出パターンＰ３を選択するとともに、ステップＳ５へ進んで学習により決定した第２過負荷検出パターンＦ３をクリアする。

また、ステップＳ３で検出カウンタ２５の値がＮ回未満の場合は、ステップＳ６へ進んで学習によって求めた第２過負荷検出パターンＦ３を選択する。そして、ステップＳ７で過負荷検出したかを判定する。通常戸閉時に過負荷を検出せず戸閉した場合は、ステップＳ８へ進み通常戸閉動作をして、ステップＳ９で検出カウンタ２５の値をクリアする。しかし、通常戸閉時に過負荷を検出した場合は、ステップＳ１０へ進み戸を反転するとともに、ステップＳ１１で過負荷を検出した位置ａ〜ｅを判別して、その位置の検出カウンタ２５の値をカウントアップする。

ここで、ステップＳ１〜Ｓ４，Ｓ６は過負荷検出パターン選択手段を構成している。
このようにして、一般的にエレベーターが据付け後の戸開閉時に、過負荷検出パターンを新たに階床ごとに更新させるような学習機能を持たせることによって、据付け状況などによって異なる階床ごとの摩擦や、階床ごとに異なる戸の質量を学習できるため、更に安全性の高い過負荷検出パターンを設定することが可能となる。

しかし、据付け後の戸開閉時などに、過負荷検出パターンを学習する場合、戸を人為的に押すような場合でも、戸の開閉力や速度が変化するため、通常の使い勝手時と異なった状況を学習して、過負荷検出パターンを決定してしまい（誤学習）、その後、人が立ち去った後の通常戸開閉時に戸の反転が継続する状況に陥る可能性がある。また、エレベーター据付け前に、階床ごとに過負荷検出パターンを決定することは、据付状況などによって、異なる摩擦や階床ごとの戸の質量を事前に見積ることが困難であるため、そのための裕度を設ける必要が生じる。

この実施の形態では、通常戸開閉時は、エレベーターの据付け後、戸の開閉時に新たに学習によって更新される第２過負荷検出パターンを使用することにより安全性を向上させるが、同階床、同位置で反転が継続している場合は、第２過負荷検出パターンの誤学習の可能性が高いため、階床を移動するまで、据付前にあらかじめ記憶された第１過負荷検出パターンを使用することにより、反転状態が継続することを防止することが可能となる。

実施の形態２．
図５はこの発明の第３発明の一実施の形態を示す過負荷検出パターン曲線図である。なお、図１、図３及び図４は実施の形態２にも共用する。
この実施の形態は、過負荷検出が、同階床、同位置で複数回検出された場合に、その位置（領域）だけ過負荷検出パターンを、あらかじめ記憶している値に変更するものである。
図５では、戸閉動作時に位置ｄでだけ過負荷検出が複数回検出され、位置ｄの検出カウンタ２５による計数が所定回数Ｎを越えた場合の過負荷検出パターンを示す。

すなわち、図１と同様に、下の波形から順に、トルク指令１３、据付後の学習により更新された第２過負荷検出パターンＦ３、及び据付前に記憶した第１過負荷検出パターンＰ３を示している。
ここで、位置ｄでだけ過負荷検出を複数回検出したため、位置ｄの第２過負荷検出パターンＦ３を第１過負荷検出パターンＰ３のレベルに設定する。結局、太線で示したパターンが過負荷検出パターンとなる。

このようにして、特定位置での過負荷検出パターンを変更するようにしたため、誤学習による反転の継続による運行停止が生じることを防止できるとともに、仮に他の位置で乗客が戸に衝突した場合でも、その位置では据付後に学習した過負荷検出レベルであるので、通常戸開閉時の安全性を向上することが可能となる。

実施の形態３．
図６はこの発明の第４発明の一実施の形態を示す過負荷検出パターン曲線図である。なお、図１、図３及び図４は実施の形態３にも共用する。
この実施の形態は、学習によって更新された第２過負荷検出パターンＦ３が、据付前に記憶した第１過負荷検出パターンＰ３を越えた場合に、越えた部分では値の小さい方を選択するようにしたものである。

図６では、戸閉動作時に、全開位置から位置ｐ_３までの間及び位置ｐ_４から全閉位置までの間は、学習によって決定した第２過負荷検出パターンＦ３の方が小さく、位置ｐ_３から位置ｐ_４までの間は、据付前に記憶した第１過負荷検出パターンＰ３の方が小さくなっている。このような場合には、全開位置から位置ｐ_３及び位置ｐ_４から全閉位置までの間は第２過負荷検出パターンＦ３を、位置ｐ_３から位置ｐ_４までの間は第１過負荷検出パターンＰ３を選択して過負荷検出をする。結局、太線で示したパターンが過負荷検出パターンとなる。

このようにして、あらかじめ決定した第１過負荷検出パターンＰ３は、その戸のあらゆる条件を事前に想定したうえで設定した値であり、そのレベルを越える場合は誤学習の可能性が高いため、据付前に記憶した第１過負荷検出パターンＰ３を越えた場合は、越えた部分ではその値を上限とするようにしたため、乗客の安全性を向上することが可能となる。

この発明の実施の形態１を示すドア制御装置のブロック線図。この発明の実施の形態１を示す動作曲線図で、（Ａ）はモータ速度曲線図、（Ｂ）はモータトルク曲線図。この発明の実施の形態１を示す過負荷検出パターン説明図で、（Ａ）は階床ごとの過負荷検出パターン設定図、（Ｂ）は過負荷検出パターン曲線図。この発明の実施の形態１を示す動作説明図で、（Ａ）は動作フローチャート、（Ｂ）は検出位置設定図。この発明の実施の形態２を示す過負荷検出パターン曲線図。この発明の実施の形態３を示す過負荷検出パターン曲線図。

符号の説明

１ドアモータ、４パルスエンコーダ、５ドア制御装置、６パルスカウントユニット、７ＣＰＵ、８ＲＯＭ（第１パターン記憶装置）、９ＲＡＭ（第２パターン記憶装置）、２１ドアモータの速度指令、２２ドアモータの実速度、２３ドアモータのトルク指令、２５過負荷検出カウンタ。
Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ６過負荷検出パターン選択手段。

Claims

速度指令と実速度との偏差に応じたトルク指令を発生し、このトルク指令によりドアモータを駆動制御して戸を開閉するとともに、上記トルク指令が過負荷検出パターンを越えると上記戸を反転するエレベーターにおいて、第１過負荷検出パターンが階床ごとにあらかじめ記憶された第１パターン記憶装置と、戸開閉時に新たに学習によって更新される第２過負荷検出パターンを上記階床ごとに記憶する第２パターン記憶装置とを設け、上記階床ごとに上記第１及び第２過負荷検出パターンから最適なパターンを選択する過負荷検出パターン選択手段を備えたことを特徴とするエレベータードアの制御装置。
過負荷検出パターン選択手段を、各階床での戸の開閉時に、トルク指令が上記各階床の同位置で第２過負荷検出パターンを複数回越えた場合、エレベーターが他階床へ移動するまでは第１過負荷検出パターンを選択するものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベータードアの制御装置。
過負荷検出パターン選択手段を、各階床での戸の開閉時に、トルク指令が上記各階床の同位置で第２過負荷検出パターンを複数回越えた場合、エレベーターが他階床へ移動するまでは、上記トルク指令が上記第２過負荷検出パターンを越えた上記戸の位置では、上記第２過負荷検出パターンを第１過負荷検出パターンに変更するものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベータードアの制御装置。
過負荷検出パターン選択手段を、第２過負荷検出パターンが、第１過負荷検出パターンを越えた場合は、この越えた範囲では上記第１過負荷検出パターンを選択するものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベータドアの制御装置。