JP7168085B2 - エレベーターの制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、エレベーターの制御装置に関する。

特許文献１は、エレベーターの制御装置を開示する。当該制御装置によれば、かご床と乗場床との高さを合わせるリレベル動作が正確に行われ得る。

日本特許第５３２９５７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の制御装置において、かご床と乗場床との相対誤差の連続的な検出値が必要となる。このため、ガバナー等のセンサが必要となる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、かご床と乗場床との相対誤差の連続的な検出値を要することなく、リレベル動作を正確に行うことができるエレベーターの制御装置を提供することである。

この発明に係るエレベーターの制御装置は、エレベーターのかごが乗場に停止している際におけるリレベルの要否の情報と、前記かごが乗場に停止している際における前記かごを昇降させるモータのブレーキの状態の情報と、前記かごのドアの開閉状態の情報と、前記かごにかかる重量の情報と、前記モータの回転角度の情報と、前記モータの回転速度の情報と、に基づいて前記かごの位置を推定するかご位置推定部と、前記かご位置推定部により推定された前記かごの位置に基づいて前記かごのリレベル動作を行う制御部と、を備えた。

この発明によれば、かごの位置は、リレベルの要否の情報等から推定される。リレベル動作は、かごの推定位置に基づいて行われる。このため、かご床と乗場床との相対誤差の連続的な検出値を要することなく、リレベル動作を正確に行うことができる。

実施の形態１におけるエレベーターの制御装置が適用されるエレベーターシステムの構成図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置に利用されるリレベル動作判定機能の例を示す図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置に利用される複数の検出センサの動作波形を示す図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置によるかご位置推定信号の生成方法を説明するためのブロック図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の第１模擬手段のブロック図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の第３模擬手段のブロック図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置のかご位置誤差検出手段の処理の概要を説明するフローチャートである。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置による着床目標位置からのかご位置誤差に対する着床目標位置からのかご位置誤差検出信号の検出特性を示す図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の瞬時状態オブザーバのブロック図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置によるリレベル動作を示す時間軸波形の図である。 実施の形態１におけるエレベーターの制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態２におけるエレベーターの制御装置が適用されるエレベーターシステムの構成図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置が適用されるエレベーターシステムの構成図である。

図１のエレベーターシステムにおいて、エレベーターのモータ１は、機械室等に設けられる。シーブ２は、モータ１の回転軸に取り付けられる。ロープ３は、シーブ２に巻き掛けられる。かご４は、ロープ３の一端に吊るされる。釣合おもり５は、ロープ３の他端に吊るされる。ブレーキ６は、モータ１に対して制動状態と開放状態との間を遷移し得るように設けられる。

秤１７は、かご４の床に設けられる。秤１７は、かご４の床にかかる重量を測定し得るように設けられる。秤１７の検出信号は、Ｗｇｔと定義される。

エンコーダ１１は、モータ１に設けられる。エンコーダ１１は、モータ１の回転角度を検出し得るように設けられる。

制御装置Ｓは、速度指令発生部１４と速度演算部１２と減算部１５と速度制御部１６と電流制御部９とブレーキ動作指令部７とかご位置推定部１９と減算部１３とを備える。

速度指令発生部１４は、速度指令信号ｖ＿ｒｅｆを出力する。

速度演算部１２は、エンコーダ１１の出力であるモータ角度検出信号ｘ＿ｍの入力を受け付ける。速度演算部１２は、モータ角度検出信号ｘ＿ｍをモータ１の角速度信号に変換する。速度演算部１２は、モータ１の角速度信号をかご４の速度信号ｖ＿ｍに変換する。速度演算部１２は、かご４の速度信号ｖ＿ｍを出力する。

減算部１５は、速度指令発生部１４の出力である速度指令信号ｖ＿ｒｅｆから速度演算部１２の出力である速度信号ｖ＿ｍを減算することで速度エラー信号ｖ＿ｅｒｒを得る。

速度制御部１６は、速度エラー信号ｖ＿ｅｒｒの入力を受け付ける。速度制御部１６は、速度制御が安定かつ所定の性能が得られるように比例・積分・微分演算された結果である速度制御信号ｉｑ＿ｖ＿ｃｏｎｔを出力する。

電流制御部９は、速度制御部１６の出力である速度制御信号ｉｑ＿ｖ＿ｃｏｎｔの入力をトルク電流指令信号の入力として受け付ける。電流制御部９は、電流検出手段１０からのモータ駆動電流ｉｑがトルク電流指令信号ｉｑ＿ｖ＿ｃｏｎｔの値となるように機能する。具体的には、電流制御部９は、モータ１に対して、トルク電流指令信号ｉｑ＿ｖ＿ｃｏｎｔの値となるような駆動電流ｉｑを供給する。

上記構成にて、速度制御系が実現される。具体的には、かご４の速度は、速度指令信号ｖ＿ｒｅｆに対して速度エラー信号ｖ＿ｅｒｒが予め設定された値以内で追従するように制御される。

かご４が予め設定された階から目標階の乗場に到着すると、ブレーキ動作指令部７は、ブレーキ制御信号ＢＫを出力する。ブレーキ制御部８は、当該ブレーキ制御信号ＢＫに基づいてブレーキ６の状態を開放状態から制動状態に遷移させる。

ブレーキ６が制動状態になると、かご４は目標階の乗場に停止する。その後、ドア動作指令部２０は、ドア動作指令信号を出力する。かご４のドアは、当該ドア動作指令信号に基づいて乗場に対して開く。

高層ビルまたは超高層ビルにおいて、かご４が比較的低い乗場にある場合、ロープ３の剛性が低くなる。このため、ロープ３は、かご４から乗客、貨物等の乗降によるかご荷重変化によって伸縮する。その結果、かご４の位置が変動する。

この際、リレベル動作判定機能１８は、かご４の位置変動がリレベル動作すべき範囲であるか否かを判定する。

かご位置推定部１９は、リレベル動作判定機能１８の出力と秤１７の出力とエンコーダ１１の出力と速度演算部１２の出力とドア動作指令部２０の出力との入力を受け付ける。かご位置推定部１９は、かご停止位置ずれの推定信号としてかご位置推定信号を出力する。

減算部１３は、目標位置である０からかご位置推定信号ｘ＿ｃ＿ｈを減算してかご位置エラー信号を得る。

速度指令発生部１４は、リレベル制御部として、減算部１３の出力である位置エラー信号が０に収束するように速度指令信号ｖ＿ｒｅｆを出力する。

上記の構成にて、かご位置制御系が実現される。具体的には、かご４の位置ｖ＿ｘが着床目標位置に対し収束する。

次に、図２を用いて、リレベル動作判定機能１８の例を説明する。
図２は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置に利用されるリレベル動作判定機能の例を示す図である。

図２の（ａ）は、かご４の位置が着床目標位置に対し下方にある場合の模式図である。図２の（ｂ）は、かご４の位置が着床目標位置にある場合の模式図である。

プレート１８１とプレート１８２は、乗場の周囲において昇降路の内部に設けられる。プレート１８１とプレート１８２とは、かご４の移動方向に対して同じ長さである。

例えば、プレート１８１の下端は、着床目標位置に対して－Ａだけずらして設定される。例えば、プレート１８２の上端は、着床目標位置に対して＋Ａだけずらして設置される。Ａの値は、リレベル動作が必要と判定する長さに選択される。

プレート検出センサ群１８３は、かご４に設けられる。プレート検出センサ群１８３は、検出センサ１８３ａと検出センサ１８３ｂとを備える。図２の（ｂ）に示されるように、プレート検出センサ群１８３は、かご４が着床目標位置にあるとき、プレート１８１とプレート１８２との着床目標位置にかご位置検出線が重なるように配置される。

検出センサ１８３ａは、プレート１８１がかご位置検出線を横切っているか否かを判定する。検出センサ１８３ｂは、プレート１８２がかご位置検出線を横切っているか否かを判定する。

次に、図３を用いて、かご４が着床目標位置を下方から上方へ横切った際の検出センサ１８３ａと検出センサ１８３ｂとの動作波形を説明する。
図３は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置に利用される複数の検出センサの動作波形を示す図である。

図３の（ａ）は、検出センサ１８３ａの出力波形Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎを示す。横軸は、着床目標位置からのかご位置誤差である。縦軸は、検出センサ１８３ａの出力である。検出センサ１８３ａの出力は、２値の検出値である。かご位置誤差の値が－Ａ未満である場合、検出センサ１８３ａの出力は、Ｌである。かご位置誤差の値が－Ａ以上になると、検出センサ１８３ａの出力は、Ｈになる。

図３の（ｂ）は、検出センサ１８３ｂの出力波形Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐを示す。横軸は、着床目標位置からのかご位置誤差である。縦軸は、検出センサ１８３ｂの出力である。検出センサ１８ｂａの出力は、２値の検出値である。かご位置誤差の値が＋Ａ以下である場合、検出センサ１８３ｂの出力は、Ｈである。かご位置誤差の値が＋Ａよりも大きくなると、検出センサ１８３ｂの出力は、Ｌになる。

次に、図４を用いて、かご位置推定信号ｘ＿ｃ＿ｈの生成方法を説明する。
図４は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置によるかご位置推定信号の生成方法を説明するためのブロック図である。

図４の上部において、複数の機能ブロックは、図１におけるモータ１の位置からかご４の位置までの伝達特性を表す。

第１変換特性３００は、モータ位置ｘ＿ｍをモータ位置変動によりかご４に伝達する力Ｆ＿ｍに変換する。第１変換特性３００は、ロープ３の機械特性で決まる。加算器３０１は、モータ位置変動によりかご４に伝達する力Ｆ＿ｍとかご積載量変化による重力変動Ｆ＿ｌとを加算した合力Ｆ＿ｃを出力する。

第２変換特性３０２は、合力Ｆ＿ｃをかご位置ｘ＿ｃに変換する。かご４とロープ３とからなる機構系がバネマス系に近似された場合、第２変換特性３０２は、かご質量、ロープ剛性、ロープ粘性をパラメータとした２次の伝達特性となる。リレベル動作判定機能１８は、かご位置ｘ＿ｃに基づいて２Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎとリレベル動作判定信号Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐとをリレベル動作判定信号として出力する。

かご位置推定部１９は、第１模擬手段１９１と第２模擬手段１９２と加算器１９３と第３模擬手段１９４との４つの機能ブロックを備える。当該４つの機能ブロックは、実際のシステムの挙動を模擬するモデルである。

第１模擬手段１９１は、モータ位置とモータ速度とをかご伝達力に変換する特性を模擬する。第１模擬手段１９１は、第１変換特性３００に対応する。第２模擬手段１９２は、着床後のかご積載量変化による重力変動を計算する。第２模擬手段１９２と加算器１９３とは、加算器３０１に対応する。第３模擬手段１９４は、かご作用力をかご位置に変換する特性を模擬する。第３模擬手段１９４は、第２変換特性３０２に対応する。

第１模擬手段１９１は、モータ位置ｘ＿ｍとブレーキ制御信号ＢＫとモータ速度信号ｖ＿ｍとの入力を受け付ける。第１模擬手段１９１は、モータ位置変化によりかご４に伝達する力の推定値Ｆ＿ｍ＿ｈをモータ位置変動によりかご４に伝達する力Ｆ＿ｍに対応した値として出力する。

第２模擬手段１９２は、秤１７の出力であるｗｇｔの入力を受け付ける。第２模擬手段１９２は、ｗｇｔを、かご４のドアが開く直前のタイミングにおけるｗｇｔの値を基準値として変換し、さらに変換後の信号に重力加速度を乗算することでかご積載量変化による重力変動の計測値Ｆ＿ｌ＿ｈを計算する。第２模擬手段１９２は、かご積載量変化による重力変動の計測値Ｆ＿ｌ＿ｈをかご積載量変化による重力変動Ｆ＿ｌに対応した値として出力する。なお、かご４のドアが開く直前のタイミングは、ドア動作指令部２０の出力であるドア動作指令信号ＤＲによって決定される。

加算器１９３は、モータ位置変化によりかご４に伝達する力の推定値Ｆ＿ｍ＿ｈとかご積載量変化による重力変動の計測値Ｆ＿ｌ＿ｈとを加算することで、かご４に加わる合力Ｆ＿ｃを模擬した信号Ｆ＿ｃ＿ｈを合力Ｆ＿ｃに対応した値として生成する。

第３模擬手段１９４は、かご４に加わる合力Ｆ＿ｃを模擬した信号Ｆ＿ｃ＿ｈの入力を受け付ける。第３模擬手段１９４は、リレベル動作判定機能１８の出力信号Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐと出力信号Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎとの入力を受け付ける。第３模擬手段１９４は、これらの入力信号に基づいて着床位置基準のかご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈをかご位置ｘ＿ｃに対応した値として出力する。

次に、図５を用いて、第１模擬手段１９１を説明する。
図５は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の第１模擬手段のブロック図である。

図５に示されるように、第１模擬手段１９１は、モータ位置変換手段１９１ａとかご伝達力変換特性模擬手段１９１ｂとを備える。

モータ位置変換手段１９１ａは、モータ位置ｘ＿ｍの入力を受け付ける。モータ位置変換手段１９１ａは、モータ位置ｘ＿ｍを、ブレーキ制御信号ＢＫのブレーキ起動時タイミング、つまりかご４が目標階に停止したタイミングにおけるモータ位置ｘ＿ｍの値を基準値としてモータ位置ｘ＿ｍ’に変換する。

かご伝達力変換特性模擬手段１９１ｂは、モータ位置ｘ＿ｍ’の入力を受け付ける。かご伝達力変換特性模擬手段１９１ｂは、モータ速度ｖ＿ｍとモータ位置ｘ＿ｍ‘とから演算されるモータ位置変化によりかごに伝達する力の推定値Ｆ＿ｍ＿ｈを出力する。当該演算は、ロープ３の弾性係数、粘性係数をパラメータとした式に基づいて行われる。

次に、図６を用いて、第３模擬手段１９４を説明する。
図６は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の第３模擬手段のブロック図である。

第３模擬手段１９４は、かご位置誤差検出手段１９４ａと瞬時状態オブザーバ１９４ｂとを備える。

かご位置誤差検出手段１９４ａは、リレベル動作判定機能１８の出力信号Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐと出力信号Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎとの入力を受け付ける。かご位置誤差検出手段１９４ａは、予め設定されたアルゴリズムによって、着床目標位置からのかご位置誤差としてｘ＿ｃ＿ｄを離散的に検出する。

瞬時状態オブザーバ１９４ｂは、着床目標位置からのかご位置誤差ｘ＿ｃ＿ｄとかご４に加わる合力Ｆ＿ｃを模擬した信号Ｆ＿ｃ＿ｈとに基づいて連続的なかご位置情報としてｘ＿ｃ＿ｈを得る。

次に、図７を用いて、かご位置誤差検出手段１９４ａの処理を説明する。
図７は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置のかご位置誤差検出手段の処理の概要を説明するフローチャートである。

ステップＳ１では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐとＲｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎとの双方がＨであるか否かを判定する。

ステップＳ１での判定がＹＥＳの場合は、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ２の処理を行う。ステップＳ２では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、リレベル判定切り替えタイミング信号Ｒｌｖｌ＿ｔｍｇとしてＬを出力し、リレベル量指定信号Ｒｌｖｌ＿ｔｈとして０を出力する。その後、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ１の処理を行う。

ステップＳ１での判定がＮＯの場合は、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ３の処理を行う。ステップＳ３では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐがＬかつＲｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎがＨであるか否かを判定する。

ステップＳ３での判定がＹＥＳの場合は、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ４の処理を行う。ステップＳ４では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、Ｒｌｖｌ＿ｔｍｇとして予め設定された期間だけＨをパルス出力し、リレベル量指定信号Ｒｌｖｌ＿ｔｈとしてＡを出力する。その後、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ１の処理を行う。

ステップＳ３での判定がＮＯの場合は、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ５の処理を行う。ステップＳ５では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、Ｒｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｕｐがＨかつＲｌｖｌ＿ｓｉｇ＿ｄｏｗｎがＬであるか否かを判定する。

ステップＳ５での判定がＹＥＳの場合は、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ６の処理を行う。ステップＳ６では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、Ｒｌｖｌ＿ｔｍｇとして予め設定された期間だけＨをパルス出力し、リレベル量指定信号Ｒｌｖｌ＿ｔｈとして－Ａを出力する。その後、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ１の処理を行う。

ステップＳ５での判定がＮＯの場合は、かご位置誤差検出手段１９４ａは、ステップＳ７の処理を行う。ステップＳ７では、かご位置誤差検出手段１９４ａは、異常状態である認識を行い、Ｒｌｖｌ＿ｔｍｇとしてＬを出力し、リレベル量指定信号Ｒｌｖｌ＿ｔｈとして０を出力する。その後、かご位置誤差検出手段１９４ａは、処理を終了する。

次に、図８を用いて、着床目標位置からのかご位置誤差に対する着床目標位置からのかご位置誤差検出信号ｘ＿ｃ＿ｄ（Ｒｌｖｌ＿ｔｈ）の検出特性を示す。
図８は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置による着床目標位置からのかご位置誤差に対する着床目標位置からのかご位置誤差検出信号の検出特性を示す図である。

図８において、点線の特性は、誤差の無い理想的な検出特性である。実線の特性は、ｘ＿ｃ＿ｄの検出特性である。

ｘ＿ｃ＿ｄは、横軸である着床目標位置からのかご位置誤差が±Ａのときに限り正確な出力となる。着床目標位置からのかご位置誤差の絶対値がＡ未満である場合、ｘ＿ｃ＿ｄは、０の出力となる。着床目標位置からのかご位置誤差が－Ａよりも小さい場合、ｘ＿ｃ＿ｄは、－Ａの出力となる。着床目標位置からのかご位置誤差がＡよりも大きい場合、ｘ＿ｃ＿ｄは、Ａの出力となる。

ｘ＿ｃ＿ｄのもう一つの出力であるＲｌｖｌ＿ｔｍは、Ｒｌｖｌ＿ｔｈの状態遷移を起点としたパルスで代用される場合もある。この場合、Ｒｌｖｌ＿ｔｍは不要となる。

次に、図９を用いて、瞬時状態オブザーバ１９４ｂの概要を説明する。
図９は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置の瞬時状態オブザーバのブロック図である。

図９において、Ａ、Ｂ、Ｃは、制御対象システムが次の（１）式および（２）式で表現された場合の行列関数である。

ｙ＝Ｃｘ （２）

ここで、制御対象システムは、図４のかご作用力をかご位置に変換する特性を線形近似してモデル化した状態方程式で表示される。（１）式は状態方程式である。（２）は出力方程式である。ｕは入力ベクトルである。ｘは状態変数ベクトルである。ｙは出力ベクトルである。状態変数ベクトルの内訳は、かご４の速度とかご４の位置とかご４に作用する外乱力とである。かご４に作用する外乱力は、Ａ行列を構成する機構パラメータの経時変化あるいは真値との誤差で定義される。

瞬時状態オブザーバ１９４ｂは、機能ブロック４００と減算器４０１と機能ブロック４０２と積分器４０３と機能ブロック４０４と減算器４０５とスイッチ４０６と係数ベクトルＫ４０７とを備える。

機能ブロック４００と減算器４０１と機能ブロック４０２と積分器４０３と機能ブロック４０４とは、制御対象システムのモデルとして（１）式と（２）式とに対応したブロックである。

減算器４０５は、モデルのかご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈから実際に測定されたかご位置測定値Ｒｌｖｌ＿ｔｈを減算することで、モデルと実システムとの誤差を出力する。

係数ベクトルＫ４０７は、減算器４０５の出力にベクトル係数Ｋを乗算した結果を出力する。係数ベクトルＫ４０７の出力は、積分器４０３の手前に減算器４０１を介して帰還される。その結果、モデルと実システムとの誤差は、０に収束する。

スイッチ４０６は、モデルと実システムとの誤差の帰還を制御する。かご位置測定値Ｒｌｖｌ＿ｔｈの値が真値になるタイミングであるＲｌｖｌ＿ｔｍｇがＨである場合、スイッチ４０６は、当該帰還をＯＮとする。かご位置測定値Ｒｌｖｌ＿ｔｈの値が真値にならないタイミングであるＲｌｖｌ＿ｔｍｇがＨでない場合、スイッチ４０６は、当該帰還をＯＦＦとする。

その結果、かご位置測定値Ｒｌｖｌ＿ｔｈの値が真値である場合、モデルと実システムとの誤差は修正される。この際、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈは、真のかご位置とほぼ略一致する。かご位置測定値Ｒｌｖｌ＿ｔｈの値が真値でない場合、モデルと実システムとの誤差は修正されない。この際、機能ブロック４００と減算器４０１と機能ブロック４０２積分器４０３と機能ブロックとは、入力信号Ｆ＿ｃ＿ｈに基づいて、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈを連続的に計算する。

積分器４０３の存在により、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈの推定時において、モデルと実システムとの誤差は、修正された値に保持される。このため、モデルが実システムと合致している場合、正確なかご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈが得られる。

次に、図１０を用いて、リレベル動作を説明する。
図１０は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置によるリレベル動作を示す時間軸波形の図である。

図１０の（ａ）は、着床後のかご積載量変化による重力変動Ｆ＿ｌ＿ｈを示す図である。図１０の（ｂ）は、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈを示す図である。図１０の（ｃ）は、かご位置誤差検出値ｘ＿ｃ＿ｄ（Ｒｌｖｌ＿ｔｈ）を示す図である。図１０の（ｄ）は、かご位置誤差検出値ｘ＿ｃ＿ｄ（Ｒｌｖｌ＿ｔｍｇ）を示す図である。

かご４の着床後、人、貨物等が乗ってかご積載量変化による重力変動が発生する。この際、図１０の（ａ）に示されるように、ステップ状の波形が得られる。これに伴い、図１０の（ｂ）の実線に示されるように、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈは増加し、リレベル動作判定閾値Ａを横切ってオーバシュートした後、減衰振動しながら予め設定された値に収束しようとする。図１０の（ａ）に示されるように、リレベル動作と同時にブレーキ開放されることで、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈは０に収束される。

なお、図１０の（ｂ）の点線は、かご位置の真値である。モデルと実システムとが合致していれば、実線と点線とは重なる。本例では、若干の誤差が発生しているため、実線と点線とは重ならない。

図１０の（ｄ）は、モデルと実システムとの誤差修正を機能させるスイッチ制御信号である。この信号がＨになったタイミングで、モデルと実システムの誤差がなくなる。その結果、かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈが真値に修正される。その後、動特性を模擬したまま小さな誤差が維持される。

かご位置推定値ｘ＿ｃ＿ｈを真値として代用してリレベル動作を行うと、かご位置ずれはほぼ０となる。

以上で説明した実施の形態１によれば、かご４の位置は、リレベルの要否の情報等から推定される。リレベル動作は、かご４の推定位置の信号に基づいた帰還制御で行われる。このため、かご床と乗場床との相対誤差の連続的な検出値を要することなく、人等の乗降によりかご４の位置が変動する場合でも、リレベル動作を安定かつ正確に行うことができる。

また、制御装置Ｓは、かご４の位置を高精度に推定する。このため、リレベル動作をより高精度に行うことができる。

次に、図１１を用いて、制御装置Ｓの例を説明する。
図１１は実施の形態１におけるエレベーターの制御装置のハードウェア構成図である。

制御装置Ｓの各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１０００ａと少なくとも１つのメモリ１０００ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア２０００を備える。

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１０００ａと少なくとも１つのメモリ１０００ｂとを備える場合、制御装置Ｓ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。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、少なくとも１つのメモリ１０００ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１０００ａは、少なくとも１つのメモリ１０００ｂ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、制御装置Ｓの各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１０００ａは、中央処理装置、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。例えば、少なくとも１つのメモリ１０００ｂは、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等である。

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア２０００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。例えば、制御装置Ｓの各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置Ｓの各機能は、まとめて処理回路で実現される。

制御装置Ｓの各機能について、一部を専用のハードウェア２０００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。例えば、かご位置推定部１９の機能については専用のハードウェア２０００としての処理回路で実現し、かご位置推定部１９の機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１０００ａが少なくとも１つのメモリ１０００ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア２０００、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装置Ｓの各機能を実現する。

実施の形態２．
図１２は実施の形態２におけるエレベーターの制御装置が適用されるエレベーターシステムの構成図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

実施の形態２において、かご位置推定部１９は、モータ速度信号ｖ＿ｍの入力を不要とする。かご位置推定部１９は、モータ位置信号ｘ＿ｍを時間微分することでモータ速度信号ｖ＿ｍを得る。

以上で説明した実施の形態２によれば、かご位置推定部１９は、モータ速度信号ｖ＿ｍの入力がなくても、かご４の位置を高精度に推定する。このため、かご床と乗場床との相対誤差の連続的な検出値を要することなく、人等の乗降によりかご４の位置が変動する場合でも、リレベル動作を安定かつ正確に行うことができる。

以上のように、この発明に係るエレベーターの制御装置は、エレベーターシステムに利用できる。

１ モータ、 ２ シーブ、 ３ ロープ、 ４ かご、 ５ 釣合おもり、 ６ ブレーキ、 ７ ブレーキ動作指令部、 ８ ブレーキ制御部、 ９ 電流制御部、 １０ 電流検出手段、 １１ エンコーダ、 １２ 速度演算部、 １３ 減算部、 １４ 速度指令発生部、 １５ 減算部、 １６ 速度制御部、 １７ 秤、 １８ リレベル動作判定機能、 １８ａ 検出センサ、 １８ｂ 検出センサ、 １９ かご位置推定部、 ２０ ドア動作指令部、 １８１ プレート、 １８２ プレート、 １８３ プレート検出センサ群、 １８３ａ 検出センサ、 １８３ｂ 検出センサ、 １９１ 第１模擬手段、 １９１ａ モータ位置変換手段、 １９１ｂ かご伝達力変換特性模擬手段、 １９２ 第２模擬手段、 １９３ 加算器、 １９４ 第３模擬手段、 １９４ａ かご位置誤差検出手段、 １９４ｂ 瞬時状態オブザーバ、 ３００ 第１変換特性、 ３０１ 加算器、 ３０２ 第２変換特性、４００ 減算器４０１ 減算器４０１ 減算器、 ４０２ 積分器４０３ 機能ブロック、４０４ 機能ブロック、 ４０５ 減算器、 ４０６ スイッチ、１０００ａ プロセッサ、 １０００ｂ メモリ、 ２０００ ハードウェア

Claims (4)

1. エレベーターのかごが乗場に停止している際におけるリレベルの要否の情報と、
   前記かごが乗場に停止している際における前記かごを昇降させるモータのブレーキの状態の情報と、
   前記かごのドアの開閉状態の情報と、
   前記かごにかかる重量の情報と、
   前記モータの回転角度の情報と、
   前記モータの回転速度の情報と、
   に基づいて前記かごの位置を推定するかご位置推定部と、
   前記かご位置推定部により推定された前記かごの位置に基づいて前記かごのリレベル動作を行う制御部と、
   を備えたエレベーターの制御装置。
2. 前記かご位置推定部は、
   前記モータの回転角度と回転速度とを、前記モータの回転角度の変動により前記かごに伝達される力に変換する特性を模擬した第１模擬手段と、
   前記かごが前記乗場に着床後のかご積載量変化による重力変動を計算する第２模擬手段と、
   前記かごに伝達される力と前記重力変動とを加算した合力を前記かごの位置に変換する特性を模擬し、前記かごの前記乗場での着床目標位置からの位置誤差の推定値を出力する第３模擬手段と、
   を備えた請求項１に記載のエレベーターの制御装置。
3. 前記かご位置推定部は、
   前記かごが乗場に停止している際におけるリレベルの要否の情報と、
   前記かごが乗場に停止している際における前記ブレーキの状態の情報と、
   前記かごのドアの開閉状態の情報と、
   前記かごにかかる重量の情報と、
   前記モータの回転角度の情報と、
   前記モータの回転速度の情報と、
   を入力として、前記かごの位置を推定する請求項１または請求項２に記載のエレベーターの制御装置。
4. 前記かご位置推定部は、
   前記かごが乗場に停止している際におけるリレベルの要否の情報と、
   前記かごが乗場に停止している際における前記ブレーキの状態の情報と、
   前記かごのドアの開閉状態の情報と、
   前記かごにかかる重量の情報と、
   前記モータの回転角度の情報と、
   を入力として、前記モータの回転角度の情報に基づいて前記モータの回転速度の情報を得て、前記かごの位置を推定する請求項１または請求項２に記載のエレベーターの制御装置。

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