JP6796053B2

JP6796053B2 - エレベーター制御装置およびエレベーター制御方法

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Publication number: JP6796053B2
Application number: JP2017245851A
Authority: JP
Inventors: 可奈子加藤; 真輔井上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: CN109956375B; JP2019112172A; CN109956375A

Description

本発明はエレベーター制御装置およびエレベーター制御方法に関し、例えば電動機の回転数を検出するパルス発生器からの信号に基づいて、乗りかごの位置を演算するエレベーター制御装置およびエレベーター制御方法に適用して好適なものである。

エレベーターの乗りかごを駆動する電動機には、電動機の回転数を検出するパルス発生器が設置されている。パルス発生器より、間接的に乗りかごの位置および速度を検出し、速度制御を行っている。また、昇降路において停止階および他の任意の位置に位置検出板を設け、乗りかごに設置された位置検出板検出器を通るごとに、パルス発生器による位置を補正している。

近年、ガバナ（調速機）に設置されたパルス発生器で、乗りかごの着床位置を検出する技術が開示されている（特許文献１参照）。走行中に位置検出板を検出するごとに、ガバナのパルス発生器による位置を補正し、着床誤差の低減を図っている。

国際公開第２０１７／１０３９６８号

パルス発生器による位置を補正するために必要な位置検出板は、各階床に設けられるため、ビルの高さが高くなるほど、設置するのに手間がかかる。また、経年でビルが縮むと、位置検出板の初期計測値に誤差が生じ、パルス発生器による位置を誤補正する可能性がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、位置検出板を設置しなくても、乗りかごの高精度な着床位置制御ができるエレベーター制御装置等を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、エレベーターの乗りかごを駆動する電動機に設けられ、前記電動機の回転数を検出するパルス発生器からの信号に基づいて、前記乗りかごの位置を演算するかご位置演算部と、前記乗りかごの位置を検出可能な前記パルス発生器とは異なる位置検出装置からの位置情報と、予め設けられた複数の絶対位置を示す補正点とに基づいて、前記乗りかごの絶対位置を演算するかご絶対位置演算部と、補正点の絶対位置ごとに、前記かご絶対位置演算部で演算される絶対位置に基づいて前記かご位置演算部で演算される位置を補正するかご位置補正部と、を設けるようにした。

また本発明においては、かご位置演算部が、エレベーターの乗りかごを駆動する電動機に設けられ、前記電動機の回転数を検出するパルス発生器からの信号に基づいて、前記乗りかごの位置を演算する第１のステップと、かご絶対位置演算部が、前記乗りかごの位置を検出可能な前記パルス発生器とは異なる位置検出装置からの位置情報と、予め設けられた複数の絶対位置を示す補正点とに基づいて、前記乗りかごの絶対位置を演算する第２のステップと、かご位置補正部が、補正点の絶対位置ごとに、前記かご絶対位置演算部で演算される絶対位置に基づいて前記かご位置演算部で演算される位置を補正する第３のステップと、を設けるようにした。

上記構成によれば、補正点ごとにパルス発生器の位置を補正することができる。

本発明によれば、高精度な着床位置の制御ができる。

第１の実施の形態によるエレベーターの全体構成の一例を示す図である。第１の実施の形態による補正位置データの一例を示す図である。第１の実施の形態による補正処理に係る処理手順の一例を示す図である。第２の実施の形態によるエレベーターの全体構成の一例を示す図である。第２の実施の形態による補正処理に係る処理手順の一例を示す図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態によるエレベーターの全体構成の一例を示す。

図１に示すように、本実施の形態によるエレベーターでは、主ロープ５の一端にエレベーターの乗りかご１が接続され、主ロープ５の他端につりあい錘８が接続され、主ロープ５は、電動機６に巻きかけられている。電動機６が駆動することで乗りかご１が昇降路９内を昇降する。

電動機６の回転による乗りかご１の上昇および下降は、エレベーター制御装置１０により制御される。

ここで、エレベーター制御装置１０は、例えば図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）などの記憶装置を備える制御装置である。例えば、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、エレベーター制御装置１０の機能（かご位置演算部１１、かご絶対位置演算部１２、かご位置補正部１３、位置検出器異常判定部１４、かご速度制御部１５等）を実現する。なお、ＣＰＵに代えてＡＳＩＣ（Applied Specific Integrated Circuit）を使用してもよい。

電動機６には、電動機６の回転に同期したパルスを出力（電動機６の回転数を検出）するパルス発生器７が取り付けられている。パルス発生器７で発生したパルスは、かご位置演算部１１に入力される。かご位置演算部１１は、パルス発生器７が出力したパルス数をカウントし、乗りかご１の位置（かご位置データ）を演算し、かご位置データをかご速度制御部１５に通知する。かご速度制御部１５は、かご位置データを用いて電動機６に速度指令を出す。

ここで、かご位置演算部１１において、上昇時はパルス数を加算し、降下時はハルス数を減算する構成とし、例えば、最下階を基準値（０ｍｍ、０パルス）として乗りかご１が出発した場合、乗りかご１が昇降して最下階に戻ってきたとき、原理的には、基準値（０ｍｍ、０パルス）となる。しかしながら、例えば、主ロープ５と電動機６との間でスリップが発生した場合（電動機６が回転したけれども主ロープ５が移動しなかった場合）、乗りかご１が昇降して最下階に戻ってきた場合、現在値（０ｍｍ、２パルス等）となり、かご位置演算部１１により演算される位置が不正確になってしまう。そこで、本実施の形態では、後述するように、補正点ごとに、パルス発生器７を用いて検出した位置の補正を行う。

より具体的には、乗りかご１には、ガバナロープ２が接続され、ガバナ３に巻きかけられている。ガバナ３には、ガバナロープ２の移動（ガバナの回転）に同期したパルスを出力（ガバナの回転数を検出）するガバナ用パルス発生器４が取り付けられている。ガバナロープ２には、乗りかご１が接続されているので、ガバナ用パルス発生器４が出力するパルスは、乗りかご１の昇降に同期したパルスになる。

ここで、ガバナ用パルス発生器４を用いる場合、なるべく測定誤差が小さくなるように、ガバナロープ２としては、伸縮量が小さく、またガバナロープ２とガバナ３間のスリップが小さくなるものを採用する。

ガバナ用パルス発生器４が出力したパルスは、かご絶対位置演算部１２に入力される。かご絶対位置演算部１２は、図２に示す補正位置データ１６に基づいて補正点を決定し、乗りかご１の絶対位置を演算する。

ここで、補正位置データ１６は、補正点の位置を示すデータであり、エレベーター制御装置１０の記憶装置に記憶されている。補正点は、任意に設定できる。例えば、各階床の一定距離の手前に補正点を設けてもよいし、所定の間隔（８ｍ、４ｍ等）で補正点を設けてもよいし、その他の位置に補正点を設けてもよい。

例えば、かご絶対位置演算部１２は、ガバナ用パルス発生器４のパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に対応する位置が移動距離「Ｘ_１」となったと判定した場合、移動距離「Ｘ_１」を示す信号（補正位置情報）をかご位置補正部１３に通知する。

かご絶対位置演算部１２が演算した補正位置情報は、かご位置補正部１３に入力される。かご位置補正部１３は、補正位置情報に基づいてかご位置演算部１１による位置を補正する。かかる構成により、かご速度制御部１５は、かご位置演算部１１から補正後のかご位置データを受け取り、補正後のかご位置データに基づいて電動機６に速度指令を出すことができる。

また、パルス発生器７による位置とガバナ用パルス発生器４による位置とは、位置検出器異常判定部１４に入力される。位置検出器異常判定部１４は、両者の差分をとり、異常判定値を超えると判定（異常（予兆）を検出）した場合、以降補正を行わないようにかご位置補正部１３に指示する。

図３を用いて、エレベーター制御装置１０が実行する補正処理について説明する。

まず、かご絶対位置演算部１２は、ガバナ用パルス発生器４のパルス数に対応する位置が補正点であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。かご絶対位置演算部１２は、補正点であると判定した場合、補正位置情報をかご位置補正部１３に通知し、ステップＳ１２に処理を移し、補正点でないと判定した場合、ステップＳ１１に処理を戻す。

ステップＳ１２では、かご位置補正部１３は、パルス発生器７を用いて検出した位置を補正する。より具体的には、かご位置補正部１３は、補正位置情報に基づいて、パルス発生器７が出力したパルス数をカウントするためのパルス数カウンタ（カウンタ値）を補正する。例えば、かご位置補正部１３は、補正点の位置Ｘ_１を示す補正位置情報を受け取った場合、補正点の位置Ｘ_１に対応するパルス数をパルス数カウンタにセットする。

続いて、位置検出器異常判定部１４は、パルス発生器７による位置とガバナ用パルス発生器４による位置との差分が予め設けられた異常判定値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１３）。位置検出器異常判定部１４は、異常判定値を超えると判定した場合、ステップＳ１４に処理を移し、異常判定値を超えないと判定した場合、ステップＳ１１に処理を移す。

ステップＳ１４では、位置検出器異常判定部１４は、パルス発生器７を用いて検出した位置の補正を行わないようにかご位置補正部１３に指示する。

上述の実施の形態においては、乗りかご１の絶対位置を検出する位置検出装置（方法）として、ガバナ３に取り付けられたガバナ用パルス発生器４を用いる場合を例に挙げて説明したが、乗りかご１の絶対位置を検出する方法は、これに限られるものではない。

例えば、乗りかご１の絶対位置を連続して検出可能なように最下階から最上階まで昇降路９内に磁気テープを貼り付け、乗りかご１に設置した検出器で読み取る方法を採用してもよい。

また、例えば、昇降路９内にバーコードを貼り付け、乗りかご１に設置した検出器で読み取る方法を採用してもよい。

また、例えば、乗りかご１に撮像装置を設置し、撮像装置で撮像される画像の解析を行って絶対位置を検出する方法を採用してもよい。

上述した構成では、補正点ごとに、パルス発生器７とは異なる位置検出装置を用いて検出した絶対位置に基づいてパルス発生器７を用いて検出した位置を補正するので、位置検出板を設置しなくても、乗りかご１の高精度な着床位置制御ができる。

（２）第２の実施の形態
図４は、第２の実施の形態によるエレベーターの全体構成の一例を示す。

本実施の形態では、ガバナ用パルス発生器４の誤差が無視できない場合に誤差を解消するための基準位置検出装置２１が端階など任意の位置に取り付けられている。例えば、ガバナ用パルス発生器４の誤差の有無は、製品の出荷時の試験で判定される。本実施の形態では、第１の実施の形態と異なる構成について主に説明する。

エレベーター制御装置１０は、基準位置補正部２２を備える。基準位置補正部２２は、一定時間、エレベーターの呼びがないときに、乗りかご１が自動で基準位置検出装置２１に向けて走行して位置を補正する処理を行う。例えば、基準位置補正部２２は、乗りかご１が基準位置検出装置２１に接したとき、かご絶対位置演算部１２のパルス数カウンタを基準位置（例えば、０ｍｍ）に対応した値（例えば、０バルス）にセットする。

また、基準位置補正部２２は、基準位置に基づく補正後の一定時間内に、再度、異常判定値を超えたと判定した場合、異常発報し、乗りかご１の運転を休止する処理などを行う。

図５は、本実施の形態における補正処理に係る処理手順の一例を示す図である。ステップＳ１１〜ステップＳ１３までの処理は、第１の実施の形態で説明したものと同じであるので、その説明を省略する。

ステップＳ２１では、基準位置補正部２２は、前回の補正から一定時間経過したか否かを判定する。基準位置補正部２２は、一定時間を経過したと判定した場合、ステップＳ２２に処理を移し、一定時間を経過していないと判定した場合、ステップＳ２３に処理を移す。

ステップＳ２２では、基準位置補正部２２は、基準位置補正フラグをオンにセットし、ステップＳ１１に処理を移す。なお、基準位置補正フラグは、異常を検出したことにより、基準位置を用いた補正が必要となっているか否かを示すフラグである。基準位置補正フラグがオンである場合は、後述するように、乗りかご１の乗客全員が降車後、遅滞なく、基準位置に基づいて補正が行われる。

ステップＳ２３では、基準位置補正部２２は、異常発報し、乗りかご１の運転を休止する制御を行う。

ステップＳ２４では、基準位置補正部２２は、基準位置補正フラグがオンであるか否かを判定する。基準位置補正部２２は、基準位置補正フラグがオンであると判定した場合、ステップＳ２５に処理を移し、基準位置補正フラグがオフであると判定した場合、ステップＳ２８に処理を移す。

ステップＳ２５では、基準位置補正部２２は、乗りかご１に乗客がいるか否かを判定する。基準位置補正部２２は、乗りかご１に乗客がいると判定した場合、ステップＳ１１に処理を移し、乗りかご１に乗客がいないと判定した場合、ステップＳ２６に処理を移す。

ステップＳ２６では、基準位置補正部２２は、基準位置補正フラグをオフにセットし、ステップＳ２７に処理を移す。

ステップＳ２７では、基準位置補正部２２は、基準位置に基づいて補正を行う。より具体的には、基準位置補正部２２は、乗りかご１を基準位置検出装置２１に向かうように制御を行い、基準位置検出装置２１が乗りかご１に接したことを検知した信号を受け取ると、かご絶対位置演算部１２のパルス数カウンタを基準位置に対応した値にセットする。

ステップＳ２８では、基準位置補正部２２は、一定時間、エレベーターの呼びがないか否かを判定する。基準位置補正部２２は、エレベーターの呼びがないと判定した場合、ステップＳ２７に処理を移し、エレベーターの呼びがあると判定した場合、ステップＳ１１に処理を移す。

上述した構成によれば、ガバナ用パルス発生器４の誤差が無視できない場合であっても、基準位置に基づいて補正を行うことで、乗りかご１の高精度な着床位置制御ができる。

また、パルス発生器７による位置とガバナ用パルス発生器４による位置との差分が異常判定値を超える（異常）と判定した場合、基準位置に基づいて補正を行うことで、より適切に乗りかご１の着床位置制御ができる。

また、パルス発生器７による位置とガバナ用パルス発生器４による位置との差分が異常判定値を超える（異常）と判定したとしても、前回の補正から一定時間を経過したかを加味することで、その異常が一時的な要因である場合は継続して補正点に基づく補正を行えるようになるので、より適切に乗りかご１の着床位置制御ができる。

（３）他の実施の形態
なお上述の第１及び第２の実施の形態においては、本発明をエレベーター制御装置１０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のエレベーター制御装置に広く適用することができる。

また上述の実施の形態においては、かご位置補正部１３は、パルス発生器７が出力したパルス数をカウントするためのパルス数カウンタを補正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かご位置補正部１３は、補正に必要なデータ（パルス数）をかご位置演算部１１に通知するようにしてもよい。

この場合、かご位置演算部１１は、補正を反映した位置データを演算してかご速度制御部１５に通知しもよいし、位置データと補正位置データとを演算してかご速度制御部１５に通知してもよい。なお、かご速度制御部１５に位置データと補正位置データとが通知される場合は、かご速度制御部１５は、位置データと補正位置データとを加味して電動機６に速度指令を出す。この場合は、位置検出器異常判定部１４は、異常を検出したとき、以降補正を行わないようにかご速度制御部１５に指示するようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、基準位置補正フラグがオンであり、乗りかご１に乗客がいないときに、乗りかご１が自動で基準位置検出装置２１に向けて走行して補正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、基準位置補正フラグを設けることなく、乗客全員が乗りかご１を降りたときに、乗りかご１が自動で基準位置検出装置２１に向けて走行して補正するようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、ガバナ用パルス発生器４の誤差が無視できない場合に基準位置に基づく補正を行う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ガバナ用パルス発生器４の誤差の大きさにかかわらず、基準位置に基づく補正を行うようにしてもよい。

また上述した構成については、本発明の要旨を超えない範囲において、適宜に、変更したり、組み替えたり、組み合わせたり、省略したりしてもよい。

また、上記の説明において各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１……乗りかご、２……ガバナロープ、３……ガバナ、４……ガバナ用パルス発生器、５……主ロープ、６……電動機、７……パルス発生器、８……つりあい錘、９……昇降路、１０……エレベーター制御装置、１１……かご位置演算部、１２……かご絶対位置演算部、１３……かご位置補正部、１４……位置検出器異常判定部、１５……かご速度制御部。

Claims

エレベーターの乗りかごを駆動する電動機に設けられ、前記電動機の回転数を検出するパルス発生器からの信号に基づいて、前記乗りかごの位置を演算するかご位置演算部と、
前記乗りかごの位置を検出可能な前記パルス発生器とは異なる位置検出装置からの位置情報と、予め設けられた複数の絶対位置を示す補正点とに基づいて、前記乗りかごの絶対位置を演算するかご絶対位置演算部と、
補正点の絶対位置ごとに、前記かご絶対位置演算部で演算される絶対位置に基づいて前記かご位置演算部で演算される位置を補正するかご位置補正部と、
基準位置を検出するための基準位置検出装置からの信号に基づいて、前記乗りかごの基準位置に基づいて、前記かご絶対位置演算部で演算される絶対位置を補正する基準位置補正部と、を備え、
前記基準位置補正部は、前記かご絶対位置演算部による位置と前記かご位置演算部による位置との差分が異常判定値を超えると判定した場合、前記乗りかごが前記基準位置検出装置に向かうように制御を行う、
ことを特徴とするエレベーター制御装置。
かご位置演算部が、エレベーターの乗りかごを駆動する電動機に設けられ、前記電動機の回転数を検出するパルス発生器からの信号に基づいて、前記乗りかごの位置を演算する第１のステップと、
かご絶対位置演算部が、前記乗りかごの位置を検出可能な前記パルス発生器とは異なる位置検出装置からの位置情報と、予め設けられた複数の絶対位置を示す補正点とに基づいて、前記乗りかごの絶対位置を演算する第２のステップと、
かご位置補正部が、補正点の絶対位置ごとに、前記かご絶対位置演算部で演算される絶対位置に基づいて前記かご位置演算部で演算される位置を補正する第３のステップと、
基準位置補正部が、基準位置を検出するための基準位置検出装置からの信号に基づいて、前記乗りかごの基準位置に基づいて、前記かご絶対位置演算部で演算される絶対位置を補正する第４のステップと、を含み、
前記基準位置補正部が、前記かご絶対位置演算部による位置と前記かご位置演算部による位置との差分が異常判定値を超えると判定した場合、前記乗りかごが前記基準位置検出装置に向かうように制御を行う、
ことを特徴とするエレベーター制御方法。