JP6958767B2

JP6958767B2 - エレベーターの制御システム

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Publication number: JP6958767B2
Application number: JP2021526395A
Authority: JP
Inventors: 昭之鳥谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2039-07-05
Also published as: JPWO2021005658A1; CN114040882B; CN114040882A; WO2021005658A1

Description

本発明は、エレベーターの制御システムに関する。

特許文献１は、エレベーターの制御装置の例を開示する。制御装置は、かごが基準位置にあることを表す基準位置信号の有無を判定する。制御装置は、基準位置信号があると判定するときに、エンコーダの出力を記憶する。制御装置は、基準位置信号がないと判定するときに、記憶しているエンコーダの出力と現在のエンコーダの出力とに基づいてかごの現在位置を求める。

日本特許第２５９５８２８号公報

特許文献１の制御装置において、かごが基準位置にいることが検知されてから制御装置に基準位置信号が入力されるまでの間の伝送遅れは考慮されていない。このため、伝送遅れがある場合にかごの現在位置の検出の精度が低下することがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、かごが基準位置にあるかを表す信号の伝送遅れによるかご位置の検出精度の低下を抑制するエレベーターの制御システムを提供することである。

本発明に係るエレベーターの制御システムは、エレベーターのかごが昇降路において基準位置にあるか否かの状態を検知する位置検知部から状態の情報を取得し、取得した状態の情報および当該情報を取得した時刻の情報を含む通信パケットを送信する状態取得ノードと、状態取得ノードとの間で時刻の情報を同期させ、かごが昇降路を走行するときに昇降路を移動するロープが巻き掛けられるシーブの回転量を検出する回転量検出部から回転量の情報を取得し、回転量の変化量に基づいてかごの移動量を算出し、回転量の情報および当該情報を取得した時刻の情報を関連付けて履歴データとして記憶し、状態取得ノードから通信パケットを受信するときに状態が切り替わった時刻の情報を取得し、当該時刻における回転量を履歴データに基づいて取得し、当該時刻からの回転量の変化量および基準位置に基づいてかごの位置を算出する制御ノードと、を備える。

本発明によれば、制御システムは、状態取得ノードと、制御ノードと、を備える。位置検知部は、エレベーターのかごが昇降路において基準位置にあるか否かの状態を検知する。状態取得ノードは、位置検知部から当該状態の情報を取得する。状態取得ノードは、取得した状態の情報および当該情報を取得した時刻の情報を含む通信パケットを送信する。回転量検出部は、シーブの回転量を検出する。シーブは、ロープが巻き掛けられる。ロープは、かごが昇降路を走行するときに昇降路を移動する。制御ノードは、状態取得ノードとの間で時刻の情報を同期させる。制御ノードは、回転量検出部から回転量の情報を取得する。制御ノードは、回転量の変化量に基づいてかごの移動量を算出する。制御ノードは、回転量の情報および当該情報を取得した時刻の情報を関連付けて履歴データとして記憶する。制御ノードは、状態取得ノードから通信パケットを受信するときに状態が切り替わった時刻の情報を取得する。制御ノードは、当該時刻における回転量を履歴データに基づいて取得する。制御ノードは、当該時刻からの回転量の変化量および基準位置に基づいてかごの位置を算出する。これにより、かごが基準位置にあるかを表す信号の伝送遅れによるかご位置の検出精度の低下が抑制される。

実施の形態１に係る制御システムを備えるエレベーターの構成図である。実施の形態１に係る制御システムにおける通信パケットの例を示す図である。実施の形態１に係る制御システムの機能を示すアクティビティ図である。実施の形態１に係る制御システムの機能を示すアクティビティ図である。実施の形態１に係る制御システムの機能を示すアクティビティ図である。実施の形態１に係る制御システムにおける信号のフローを示す図である。実施の形態１に係る制御システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。実施の形態２に係る制御システムを備えるエレベーターの構成図である。

本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る制御システムを備えるエレベーターの構成図である。

エレベーター１は、例えば複数の階床を有する建築物に設けられる。エレベーター１において、建築物は、複数の階床にわたる昇降路２を有する。エレベーター１は、巻上機３と、昇降路機器４と、制御システム５と、を備える。

巻上機３は、モーター６と、駆動シーブ７と、を備える。モーター６は、駆動シーブ７を回転させる駆動力を発生させる装置である。駆動シーブ７は、モーター６が発生させる駆動力によって回転するシーブである。巻上機３は、例えばエレベーター１の機械室に設けられる。あるいは、巻上機３は、例えば昇降路２の上部または下部などに設けられてもよい。

昇降路機器４は、主ロープ８と、かご９と、釣合いおもり１０と、上部基準位置スイッチ１１ｕと、下部基準位置スイッチ１１ｄと、ガバナ１２と、を含む。

主ロープ８は、駆動シーブ７に巻き掛けられる。主ロープ８は、駆動シーブ７の回転によって送られるロープである。かご９は、昇降路２において、駆動シーブ７に対して主ロープ８の一方側に設けられる。釣合いおもり１０は、昇降路２において、駆動シーブ７に対して主ロープ８の他方側に設けられる。かご９は、主ロープ８に追従して昇降路２を鉛直方向に走行することで、建築物の複数の階床の間で利用者などを輸送する装置である。ここで、主ロープ８は、かご９が昇降路２を走行するときに昇降路２を移動するロープの例である。釣合いおもり１０は、主ロープ８を通じて駆動シーブ７にかかるかご９の荷重との釣合いを取る装置である。かご９は、スイッチカム１３を備える。スイッチカム１３は、かご９の例えば側面に設けられる。

上部基準位置スイッチ１１ｕは、昇降路２において基準位置の壁面に設けられる。基準位置は、昇降路２における予め設定された位置である。上部基準位置スイッチ１１ｕは、基準位置スイッチ１１の例である。下部基準位置スイッチ１１ｄは、昇降路２において基準位置の壁面に設けられる。下部基準位置スイッチ１１ｄは、上部基準位置スイッチ１１ｕより下方の基準位置に設けられる。下部基準位置スイッチ１１ｄは、基準位置スイッチ１１の例である。基準位置スイッチ１１のスイッチ状態は、当該基準位置スイッチ１１が設けられる基準位置にかご９があるときに、スイッチカム１３が接触することによって切り替えられる。ここで、スイッチ状態は、例えばＯＮもしくはＯＦＦのいずれか、または１もしくは０のいずれかの状態である。この例において、基準位置にかご９があるときのスイッチ状態は、ＯＦＦの状態または０の状態である。基準位置スイッチ１１は、位置検知部の例である。

ガバナ１２は、ガバナロープ１４と、ガバナシーブ１５と、ガバナエンコーダ１６と、を備える。ガバナロープ１４の両端は、かご９に接続されている。ガバナロープ１４は、かご９が昇降路２を走行するときに移動するロープの例である。ガバナシーブ１５は、ガバナロープ１４が巻き掛けられるシーブである。ガバナエンコーダ１６は、ガバナシーブ１５の回転量を検出する装置である。ガバナエンコーダ１６は、回転量検出部の例である。ガバナエンコーダ１６は、例えばパルス信号を出力するパルスエンコーダである。

制御システム５は、モーター駆動ユニット１７と、エレベーター制御ユニット１８と、を備える。

モーター駆動ユニット１７は、モーター６による駆動力の発生を制御するユニットである。この例において、モーター駆動ユニット１７によるモーター６の制御は、外部の電源１９から入力された電力を変換してモーター６に出力することによって行われる。

エレベーター制御ユニット１８は、状態取得ノード２０と、制御ノード２１と、を備える。状態取得ノード２０は、スイッチ状態の情報を表す基準位置スイッチ信号を受信しうるように、上部基準位置スイッチ１１ｕおよび下部基準位置スイッチ１１ｄに接続される。制御ノード２１は、検出された回転量の情報を表すガバナエンコーダ信号を受信しうるように、ガバナエンコーダ１６に接続される。制御ノード２１は、モーター６が発生させる駆動力を制御する制御信号を出力しうるように、モーター駆動ユニット１７に接続される。状態取得ノード２０および制御ノード２１は、例えばシリアル通信などの通信によって接続される。状態取得ノード２０および制御ノード２１は、例えば通信パケットなどによって、相互にデータを伝送する。ここで、状態取得ノード２０および制御ノード２１は、エレベーター１が設けられる建築物において互いに離れた場所に設けられていてもよい。制御ノード２１は、例えばエレベーター１の制御盤に設けられていてもよい。エレベーター１の制御盤は、例えばエレベーター１の機械室、または昇降路２の上部もしくは下部などに設けられる。状態取得ノード２０は、例えば省配線を目的として制御盤から離れた場所に設けられる通信局などに設けられていてもよい。

続いて、図２を用いて状態取得ノード２０および制御ノード２１の間の通信の例を説明する。
図２は、実施の形態１に係る制御システムにおける通信パケットの例を示す図である。
図２において、上り通信パケット２２は、状態取得ノード２０から制御ノード２１に送信される通信パケットである。下り通信パケット２３は、制御ノード２１から状態取得ノード２０に送信される通信パケットである。

通信パケットは、通信ヘッダ２４と、通信データ２５と、誤り訂正符号データ２６と、を含む。通信ヘッダ２４は、例えば送信元または宛先などの通信パケット自体に関する情報などを含む。通信データ２５は、通信パケットによって通信されるデータの本体の内容を含む。誤り訂正符号データ２６は、通信エラーなどによる誤りを検出および訂正するためのデータである。

上り通信パケット２２の通信データ２５は、基準位置スイッチ検出タイマラッチ値と、基準位置スイッチ状態の情報と、を含む。基準位置スイッチ状態の情報は、状態取得ノード２０が基準位置スイッチ１１から取得したスイッチ状態の情報である。基準位置スイッチ検出タイマラッチ値は、状態取得ノード２０がスイッチ状態を取得した時刻の情報である。

下り通信パケット２３の通信ヘッダ２４は、通信用タイマカウンタを含む。ここで、通信用タイマカウンタは、一定時間が経過する毎に数え上げられるカウンタである。この例において、制御ノード２１および状態取得ノード２０における時刻は、通信用タイマカウンタによって特定される。下り通信パケット２３に含まれる通信用タイマカウンタは、制御ノード２１における通信用タイマカウンタの値である。下り通信パケット２３に含まれる通信用タイマカウンタは、状態取得ノード２０において時刻の同期に用いられる。

続いて、図３Ａから図３Ｃを用いて制御システム５の機能を説明する。
図３Ａから図３Ｃは、実施の形態１に係る制御システムの機能を示すアクティビティ図である。

図３Ａにおいて、エレベーター制御ユニット１８における処理の例が示される。

エレベーター制御ユニット１８における処理の制御フローは、Ｎ０１において起動した後にフォークする（Ｎ０２）。フォークした制御フローの一方において、状態取得ノード２０は、状態取得ノード処理Ｎ０３を実行する。フォークした制御フローの他方において、制御ノード２１は、制御ノード処理Ｎ０４を実行する。フォークした複数の制御フローの各々は、非同期に実行されてもよい。

状態取得ノード処理Ｎ０３において、状態取得ノード２０は、制御ノード２１から下り通信パケット２３の入力を受け付ける。状態取得ノード処理Ｎ０３において、状態取得ノード２０は、基準位置スイッチ１１から基準位置スイッチ信号Ｎ０５の入力を受け付ける。状態取得ノード処理Ｎ０３において、状態取得ノード２０は、上り通信パケット２２を制御ノード処理Ｎ０４の入力として制御ノード２１に出力する。

制御ノード処理Ｎ０４において、制御ノード２１は、ガバナエンコーダ１６からガバナエンコーダ信号Ｎ０６の入力を受け付ける。制御ノード処理Ｎ０４において、制御ノード２１は、状態取得ノード２０から上り通信パケット２２の入力を受け付ける。制御ノード処理Ｎ０４において、制御ノード２１は、下り通信パケット２３を状態取得ノード処理Ｎ０３の入力として状態取得ノード２０に出力する。

図３Ｂにおいて、状態取得ノード２０における状態取得ノード処理Ｎ０３の例が示される。

状態取得ノード処理Ｎ０３において、状態取得ノード２０は、制御周期Ｎ０７の周期的な処理としてＩ／Ｏ処理Ｎ０８を実行する（Ｉ／Ｏ：Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）。Ｉ／Ｏ処理Ｎ０８において、状態取得ノード２０は、基準位置スイッチ１１から基準位置スイッチ信号Ｎ０５の入力を受け付ける。状態取得ノード２０は、基準位置スイッチ信号Ｎ０５に基づいて、記憶している基準位置スイッチ状態Ｎ０９の情報を更新する。状態取得ノード２０は、例えば記憶している基準位置スイッチ状態Ｎ０９の情報と、基準位置スイッチ信号Ｎ０５に基づいて取得したスイッチ状態の情報との比較によって、スイッチ状態の切替えを検出する。

状態取得ノード処理Ｎ０３の制御フローは、Ｎ１０において起動した後にフォークする（Ｎ１１）。フォークした制御フローの一方において、状態取得ノード２０は、基準位置スイッチ１１のスイッチ状態の切替えの検出を待つ（Ｎ１３）。フォークした制御フローの他方において、状態取得ノード２０は、制御ノード２１から送信される下り通信パケット２３の受信パケットＮ１６としての受信を待つ（Ｎ１５）。フォークした複数の制御フローの各々は、非同期に実行されてもよい。

Ｎ１３においてスイッチ信号の切替えを検出するときに、状態取得ノード２０は、基準位置スイッチ検出タイマラッチ処理Ｎ１７を実行する。基準位置スイッチ検出タイマラッチ処理Ｎ１７において、状態取得ノード２０は、スイッチ信号の切替えを検出した時刻の通信用タイマカウンタＮ１８の値を基準位置スイッチ検出タイマラッチ値Ｎ１９としてラッチする。

Ｎ１５において受信パケットＮ１６を受信するときに、状態取得ノード２０は、時刻同期処理Ｎ２０を実行する。時刻同期処理Ｎ２０において、状態取得ノード２０は、受信パケットＮ１６に含まれる制御ノード２１の通信用タイマカウンタの値を取得する。状態取得ノード２０は、取得した制御ノード２１の通信用タイマカウンタの値を用いて、状態取得ノード２０の通信用タイマカウンタＮ１８の値を更新する。その後に、状態取得ノード２０は、パケット作成処理Ｎ２１を実行する。

パケット作成処理Ｎ２１において、状態取得ノード２０は、基準位置スイッチ検出タイマラッチ値Ｎ１９の情報および基準位置スイッチ状態Ｎ０９の情報を取得する。状態取得ノード２０は、取得した情報を含む上り通信パケット２２を送信パケットＮ２２として作成する。その後、Ｎ２３において、状態取得ノード２０は、送信パケットＮ２２を制御ノード２１に送信する。

図３Ｃにおいて、制御ノード２１における制御ノード処理Ｎ０４の例が示される。

制御ノード処理Ｎ０４において、制御ノード２１は、通信周期Ｎ２４の周期的な処理としてパケット作成処理Ｎ２５を実行する。パケット作成処理Ｎ２５において、制御ノード２１は、通信用タイマカウンタＮ２６の値を取得する。制御ノード２１は、取得した情報を含む下り通信パケット２３を送信パケットＮ２７として作成する。その後、Ｎ２８において、制御ノード２１は、作成した送信パケットＮ２７を状態取得ノード２０に送信する。

制御ノード処理Ｎ０４において、制御ノード２１は、Ｎ２９において起動した後に、状態取得ノード２０から送信される上り通信パケット２２の受信パケットＮ３２としての受信を待つ（Ｎ３１）。

Ｎ３１において受信パケットＮ３２を受信するときに、制御ノード２１は、基準位置スイッチ検出処理Ｎ３３を実行する。基準位置スイッチ検出処理Ｎ３３において、制御ノード２１は、受信パケットＮ３２に含まれるスイッチ状態の情報を取得する。制御ノード２１は、取得した情報に基づいて、記憶している基準位置スイッチ検出状態Ｎ３４の情報を更新する。ここで、基準位置スイッチ検出状態Ｎ３４の情報は、例えばスイッチ状態の切替えの有無と、当該切替えが検出された時刻の情報と、を含む。当該時刻は、例えば状態取得ノード２０においてラッチされた基準位置スイッチ検出タイマラッチ値で特定される。その後、制御ノード処理Ｎ０４の制御フローは、フォークする（Ｎ３５）。フォークした制御フローの一方において、制御ノード２１は、状態取得ノード２０から送信される上り通信パケット２２の受信パケットＮ３２としての受信をふたたび待つ（Ｎ３１）。フォークした制御フローの他方は、他の制御フローとジョインする（Ｎ３６）。

制御ノード処理Ｎ０４において、制御ノード２１は、制御周期Ｎ３７の周期的な処理としてパルスカウント処理Ｎ３８を実行する。パルスカウント処理Ｎ３８において、制御ノード２１は、ガバナエンコーダ１６からガバナエンコーダ信号Ｎ０６の入力を受け付ける。制御ノード２１は、ガバナエンコーダ信号Ｎ０６に基づいて、記憶しているパルスカウンタ値Ｎ３９を更新する。

その後、制御ノード２１は、パルスカウンタ値バッファ処理Ｎ４０を実行する。パルスカウンタ値バッファ処理Ｎ４０において、制御ノード２１は、記憶しているパルスカウンタ値Ｎ３９に基づいて、パルスカウンタ値履歴バッファＮ４１を更新する。パルスカウンタ値履歴バッファＮ４１は、パルスカウンタ値Ｎ３９の情報および当該情報の取得された時刻が関連付けて記憶される履歴データの例である。パルスカウンタ値バッファ処理Ｎ４０の後の制御フローは、他の制御フローとジョインする（Ｎ３６）。

Ｎ３６においてジョインされた制御フローは、スイッチ状態の切替えの有無に基づいて、Ｎ４２において分岐する。スイッチ状態の切替えが検出されていないときに、制御ノード２１は、かご移動量演算処理Ｎ４３を実行する。一方、スイッチ状態の切替えの検出があるときに、制御ノード２１は、かご位置プリセット処理Ｎ４４を実行する。

かご移動量演算処理Ｎ４３において、制御ノード２１は、パルスカウンタ値Ｎ３９の変化量に基づいて、かご移動量Ｎ４５を算出する。ここで、パルスカウンタ値Ｎ３９は、かご９が昇降路２を走行するときに移動するロープが巻き掛けられるシーブの回転量に対応する。このため、かご移動量Ｎ４５は、ロープとシーブとの間の滑りが無視できるときに、パルスカウンタ値Ｎ３９の変化量に比例する。制御ノード２１は、例えばパルスカウンタ値Ｎ３９の変化量に係数を乗じてかご移動量Ｎ４５を算出する。その後、制御ノード２１は、かご現在位置更新処理Ｎ４７を実行する。かご現在位置更新処理Ｎ４７において、制御ノード２１は、算出したかご移動量Ｎ４５を直前のかご現在位置Ｎ４８に加えることによってかご現在位置Ｎ４８を更新する。

かご位置プリセット処理Ｎ４４において、制御ノード２１は、基準位置スイッチ検出状態Ｎ３４に基づいて、スイッチ状態の切替えが検出された時刻を取得する。ここで取得される時刻は、状態取得ノード２０および制御ノード２１の間の伝送遅れなどにより、過去の時刻となる。制御ノード２１は、取得した過去の時刻におけるパルスカウンタ値を、パルスカウンタ値履歴バッファＮ４１に基づいて取得する。

制御ノード２１は、取得した過去の時刻におけるパルスカウンタ値および現在のパルスカウンタ値Ｎ３９に基づいて、スイッチ状態の切替えが検出されてから現在までのかご９の移動量を算出する。制御ノード２１は、基準位置スイッチ検出状態Ｎ３４に基づいて、スイッチ状態の切替えが検出された基準位置スイッチ１１を特定する。制御ノード２１は、特定された基準位置スイッチ１１が設けられる基準位置の情報を、基準位置スイッチ学習値Ｎ４９に基づいて取得する。ここで、基準位置スイッチ学習値Ｎ４９は、例えば学習運転によって予めシステムに記録された基準位置の情報、または設計値などのパラメーターによる基準位置の情報であってもよい。制御ノード２１は、取得した基準位置の情報に基づいて、かご位置プリセット値Ｎ５０を算出する。その後、制御ノード２１は、かご現在位置更新処理Ｎ４７を実行する。かご現在位置更新処理Ｎ４７において、制御ノード２１は、算出したかご９の移動量をかご位置プリセット値Ｎ５０に加えることによってかご現在位置Ｎ４８を更新する。

続いて、図４を用いて制御システム５の動作の例を説明する。
図４は、実施の形態１に係る制御システムにおける信号のフローを示す図である。

時刻ｔ_Ｎにおいて、制御ノード２１は、かご９の現在位置をＰ_Ｎとして記憶している。制御ノード２１は、式Ｐ_Ｎ＝Ｐ_Ｎ−１＋Ｋ＊（Ｘ_Ｎ−Ｘ_Ｎ−１）によって時刻ｔ_Ｎにおけるかご９の現在位置Ｐ_Ｎを算出している。ここで、Ｐ_Ｎ−１は、時刻ｔ_Ｎ−１におけるかご９の現在位置を表す。Ｋは、予め設定される係数を表す。Ｘ_Ｎは、時刻ｔ_Ｎにおけるガバナエンコーダ１６のパルスカウンタ値を表す。Ｘ_Ｎ−１は、時刻ｔ_Ｎ−１におけるガバナエンコーダ１６のパルスカウンタ値を表す。

時刻ｔ_Ｎにおいて、状態取得ノード２０は、スイッチ状態およびタイムスタンプを含む内容ｐ_１の上り通信パケット２２を作成する。ここで、状態取得ノード２０におけるタイムスタンプは、制御ノード２１から受信する下り通信パケット２３によって、制御ノード２１のタイムスタンプと同期されている。ここで、時刻ｔ_Ｎにおいて、スイッチ状態の切替えは検出されていない。時刻ｔ_Ｎにおいて、状態取得ノード２０は、作成した上り通信パケット２２を制御ノード２１に送信する。

制御ノード２１は、時刻ｔ_Ｎに状態取得ノード２０から送信された上り通信パケット２２を、伝送遅れなどによって時刻ｔ_Ｎの後に受信する。

時刻ｔ_Ｎ＋１において、制御ノード２１は、かご９の現在位置をＰ_ＮからＰ_Ｎ＋１に更新する。時刻ｔ_Ｎ＋１において、制御ノード２１が受信している通信パケットは、時刻ｔ_Ｎに状態取得ノード２０から送信された内容ｐ_１の通信パケットである。内容ｐ_１の通信パケットは、スイッチ状態の切替えの情報を含まない。このため、制御ノード２１は、かご移動量演算処理およびかご現在位置更新処理によってかご９の現在位置を算出する。このとき、制御ノード２１は、式Ｐ_Ｎ＋１＝Ｐ_Ｎ＋Ｋ＊（Ｘ_Ｎ＋１−Ｘ_Ｎ）によって時刻ｔ_Ｎ＋１におけるかご９の現在位置Ｐ_Ｎ＋１を算出する。ここで、Ｘ_Ｎ＋１は、時刻ｔ_Ｎ＋１におけるガバナエンコーダ１６のパルスカウンタ値を表す。

時刻ｔ_Ｎ＋１において、状態取得ノード２０は、スイッチ状態およびタイムスタンプを含む内容ｐ_２の上り通信パケット２２を作成する。ここで、時刻ｔ_Ｎ＋１において、スイッチ状態の切替えが検出されている。基準位置スイッチ検出タイマラッチ値は、時刻ｔ_Ｎ＋１に対応する値である。時刻ｔ_Ｎ＋１において、状態取得ノード２０は、作成した上り通信パケット２２を制御ノード２１に送信する。

制御ノード２１は、時刻ｔ_Ｎ＋１に状態取得ノード２０から送信された上り通信パケット２２を、伝送遅れなどによって時刻ｔ_Ｎ＋１の後に受信する。

時刻ｔ_Ｎ＋２において、制御ノード２１は、かご９の現在位置をＰ_Ｎ＋１からＰ_Ｎ＋２に更新する。時刻ｔ_Ｎ＋２において、制御ノード２１が受信している通信パケットは、時刻ｔ_Ｎ＋１に状態取得ノード２０から送信された内容ｐ_２の通信パケットである。内容ｐ_２の通信パケットは、スイッチ状態の切替えの情報を含む。このため、制御ノード２１は、かご位置プリセット処理およびかご現在位置更新処理によってかご９の現在位置を算出する。このとき、制御ノード２１は、式Ｐ_Ｎ＋２＝Ｌ_ｕ＋Ｋ＊（Ｘ_Ｎ＋２−Ｘ_Ｎ＋１）によって時刻ｔ_Ｎ＋２におけるかご９の現在位置Ｐ_Ｎ＋２を算出する。ここで、Ｘ_Ｎ＋２は、時刻ｔ_Ｎ＋２におけるガバナエンコーダ１６のパルスカウンタ値を表す。Ｌ_ｕは、かご位置のプリセット値を表す。この例において、Ｌ_ｕは、基準位置スイッチ学習値ｌ_ｕに対応するかご９の位置である。Ｘ_Ｎ＋１は、スイッチ状態の切替えが検出された過去の時刻ｔ_Ｎ＋１におけるガバナエンコーダ１６のパルスカウンタ値を表す。

以上に説明したように、実施の形態１に係る制御システム５は、状態取得ノード２０と、制御ノード２１と、を備える。位置検知部は、エレベーター１のかご９が昇降路２において基準位置にあるか否かの状態を検知する。状態取得ノード２０は、位置検知部から当該状態の情報を取得する。状態取得ノード２０は、取得した状態の情報および当該情報を取得した時刻の情報を含む通信パケットを送信する。回転量検出部は、シーブの回転量を検出する。シーブは、ロープが巻き掛けられる。ロープは、かご９が昇降路２を走行するときに昇降路２を移動する。制御ノード２１は、状態取得ノード２０との間で時刻の情報を同期させる。制御ノード２１は、回転量検出部から回転量の情報を取得する。制御ノード２１は、回転量の変化量に基づいてかご９の移動量を算出する。制御ノード２１は、回転量の情報および当該情報を取得した時刻の情報を関連付けて履歴データとして記憶する。制御ノード２１は、状態取得ノード２０から通信パケットを受信するときに状態が切り替わった時刻の情報を取得する。制御ノード２１は、当該時刻における回転量を履歴データに基づいて取得する。制御ノード２１は、当該時刻からの回転量の変化量および基準位置に基づいてかご９の位置を算出する。
また、状態取得ノード２０は、基準位置に設けられる基準位置スイッチ１１のスイッチ状態の情報を位置検知部の状態の情報として取得する。

かご９の移動量は、ロープおよびシーブの間の滑りが無視できるときに、シーブの回転量の変化量に比例する。ここで、ロープおよびシーブは、例えばかご９の移動に伴って移動するガバナロープ１４およびガバナシーブ１５である。あるいは、ロープおよびシーブは、例えばかご９を移動させる主ロープ８および駆動シーブ７である。一方、ロープおよびシーブの間の滑りによる誤差は累積する。このため、累積する誤差が大きくならないように、かご９が基準位置にあるときにかご９の位置を補正する必要がある。かご９が基準位置にあることを表す信号は、例えば基準位置スイッチ１１から出力される。ここで、省配線などを目的として、基準位置スイッチ１１などから出力される信号を制御盤から離れた位置に設けられる通信局に集約する場合がある。このとき、かご９が基準位置にあることを表す信号は、通信局から制御ノード２１まで伝送遅れを伴って通信されることがある。この場合においても、制御ノード２１は、履歴データに基づいて伝送遅れによる時間差を考慮した過去のデータを取得することでかご９の位置を算出する。これにより、かご９が基準位置にあるかを表す信号の伝送遅れによるかご９の位置の検出精度の低下が抑制される。

なお、制御ノード２１は、状態取得ノード２０が位置検知部から状態の情報を取得するサンプリング間隔と非同期で履歴データのサンプリングを行ってもよい。制御ノード２１は、状態取得ノード２０から通信パケットを受信するときに、状態が切り替わった時刻における回転量を履歴データに基づいて当該時刻の前後の回転量の情報から補間によって取得する。

状態取得ノード２０が位置検知部から状態の情報を取得するサンプリング間隔は、例えば図３Ｂの制御周期Ｎ０７である。制御ノード２１が履歴データを記憶するサンプリング間隔は、例えば図３Ｃの制御周期Ｎ３７である。これらのサンプリング間隔が非同期である場合に、スイッチ状態の切替えが検出された時刻に対応するパルスカウンタ値がパルスカウンタ値履歴バッファに記憶されていないことがある。このときに、制御ノード２１は、例えばスイッチ状態の切替えが検出された時刻の前後の情報としてパルスカウンタ値履歴バッファに記憶されている情報から、補間によって当該時刻のパルスカウンタ値を取得する。制御ノード２１は、例えば線形補間などの補間方法によってパルスカウンタ値を取得する。このとき、制御ノード２１において、履歴データのサンプリング間隔を長く設定できる。これにより、パルスカウンタ値履歴バッファのバッファサイズを節約できる。

また、回転量検出部は、主ロープ８が巻き掛けられる返し車、またはガバナロープ１４が巻き掛けられる張り車などのシーブに設けられてもよい。

また、基準位置スイッチ１１は、３つ以上設けられてもよい。基準位置スイッチ１１は、１つのみ設けられてもよい。

続いて、図５を用いて制御システム５のハードウェア構成の例について説明する。
図５は、実施の形態１に係る制御システム５の主要部のハードウェア構成を示す図である。

制御システム５の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ５ｂと少なくとも１つのメモリ５ｃとを備える。処理回路は、プロセッサ５ｂおよびメモリ５ｃと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも１つの専用のハードウェア５ａを備えてもよい。

処理回路がプロセッサ５ｂとメモリ５ｃとを備える場合、制御システム５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ５ｃに格納される。プロセッサ５ｂは、メモリ５ｃに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御システム５の各機能を実現する。

プロセッサ５ｂは、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。メモリ５ｃは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等により構成される。

処理回路が専用のハードウェア５ａを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。

制御システム５の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、制御システム５の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。制御システム５の各機能について、一部を専用のハードウェア５ａで実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア５ａ、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御システム５の各機能を実現する。

実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図６は、実施の形態２に係る制御システムを備えるエレベーターの構成図である。

エレベーター１は、複数のドアゾーンプレート２７を備える。複数のドアゾーンプレート２７の各々は、例えば金属板である。複数のドアゾーンプレート２７の各々は、昇降路２において複数の階床の各々の停止位置に対応して設けられる。

かご９は、ドアゾーンセンサ２８を備える。ドアゾーンセンサ２８は、かご９が複数の階床の各々の停止位置にあるときに、当該階床に設けられるドアゾーンプレート２７を検知するセンサである。ドアゾーンセンサ２８は、例えば電磁気的効果、光学的効果、または機械的接触などによってドアゾーンプレート２７を検知する。この例において、基準位置は、複数の階床の各々の停止位置である。

実施の形態２の制御システム５において、状態取得ノード２０は、ドアゾーンセンサ２８の検知状態の情報を位置検知部の状態の情報として取得する。すなわち、上り通信パケット２２は、ドアゾーンセンサ２８の検知状態の情報を含む。制御ノード２１は、ドアゾーンセンサ２８の検知状態が切り替わった時刻におけるシーブの回転量を履歴データに基づいて取得する。制御ノード２１は、当該時刻からの回転量の変化量および基準位置に基づいてかご９の位置を算出する。

状態取得ノード２０は、位置検知部の状態の情報として、基準位置スイッチ１１のスイッチ状態の情報に代えてドアゾーンセンサ２８の検知状態の情報を取得してもよい。あるいは、状態取得ノード２０は、位置検知部の状態の情報として、基準位置スイッチ１１のスイッチ状態の情報とともにドアゾーンセンサ２８の検知状態の情報を取得してもよい。

本発明に係る制御システムは、エレベーターに適用できる。

１エレベーター、２昇降路、３巻上機、４昇降路機器、５制御システム、６モーター、７駆動シーブ、８主ロープ、９かご、１０釣合いおもり、１１基準位置スイッチ、１１ｕ上部基準位置スイッチ、１１ｄ下部基準位置スイッチ、１２ガバナ、１３スイッチカム、１４ガバナロープ、１５ガバナシーブ、１６ガバナエンコーダ、１７モーター駆動ユニット、１８エレベーター制御ユニット、１９電源、２０状態取得ノード、２１制御ノード、２２上り通信パケット、２３下り通信パケット、２４通信ヘッダ、２５通信データ、２６誤り訂正符号データ、２７ドアゾーンプレート、２８ドアゾーンセンサ、５ａハードウェア、５ｂプロセッサ、５ｃメモリ

Claims

エレベーターのかごが昇降路において基準位置にあるか否かの状態を検知する位置検知部から前記状態の情報を取得し、取得した前記状態の情報および当該情報を取得した時刻の情報を含む通信パケットを送信する状態取得ノードと、
前記状態取得ノードとの間で時刻の情報を同期させ、前記かごが前記昇降路を走行するときに前記昇降路を移動するロープが巻き掛けられるシーブの回転量を検出する回転量検出部から前記回転量の情報を取得し、前記回転量の変化量に基づいて前記かごの移動量を算出し、前記回転量の情報および当該情報を取得した時刻の情報を関連付けて履歴データとして記憶し、前記状態取得ノードから前記通信パケットを受信するときに前記状態が切り替わった時刻の情報を取得し、当該時刻における前記回転量を前記履歴データに基づいて取得し、当該時刻からの前記回転量の変化量および前記基準位置に基づいて前記かごの位置を算出する制御ノードと、
を備えるエレベーターの制御システム。
前記制御ノードは、前記状態取得ノードが前記位置検知部から前記状態の情報を取得するサンプリング間隔と非同期で前記履歴データのサンプリングを行い、前記状態取得ノードから前記通信パケットを受信するときに前記状態が切り替わった時刻における前記回転量を前記履歴データに基づいて当該時刻の前後の回転量の情報から補間によって取得する
請求項１に記載のエレベーターの制御システム。
前記状態取得ノードは、前記基準位置に設けられる基準位置スイッチのスイッチ状態の情報を前記位置検知部の状態の情報として取得する
請求項１または請求項２に記載のエレベーターの制御システム。
前記状態取得ノードは、前記基準位置に設けられるドアゾーンプレートを検知する前記かごに設けられたドアゾーンセンサの検知状態の情報を前記位置検知部の状態の情報として取得する
請求項１または請求項２に記載のエレベーターの制御システム。