JPH01267290A - エレベータのドア制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレベータのドアの速度制御装置に係リ、特に
、情報化対応ビルのエレベータに好適なドアの速度制御
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、エレベータのドアの速度制御装置は、特開昭５７
−１４１３８４号公報に記載のように、ドアモータの主
回路に抵抗器を挿入し、この抵抗器をエレベータの交通
需要によってモータの主回路に挿入したり、外したりし
て、ドアの速度を画一的に、高速、又は、低速に切換え
て制御していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ドアの開閉速度パターンが画一的に、
ニパターンであり、車椅子利用の乗客が利用する場合の
低速開閉制御、各階乗場の利用目的に応じた多段階ドア
開閉速度制御などきめ細かなドアの開閉速度制御につい
て考慮がされておらず、多様化するビルの用途、顧客要
求に応じられない欠点があった。

本発明の目的は、上述の不具合点を解決することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ドアの速度制御に速度帰還制御方式を採り
入れ、ドアの速度指令発生装置にはマイコンを使用し、
状況に応じた速度指令パターンを作成・選択するように
構成することにより達成される。

〔作用〕

ドアの制御装置にマイコンを設け、このマイコンに複数
のドア速度パターンを記憶させ、また、ドアモータの軸
端に取付けたエンコーダなどの信号からドアの実速度を
検出し、速度指令と実速度を比較し、その偏差を補正す
る速度帰還制御を同じくマイコンに行なわせることによ
り、ドア速度をパターンに忠実に制御することができる
。

また、このドア制御用マイコンに、エレベータ制御装置
から、エレベータの状態信号などを送り、どの速度パタ
ーンでドアを開閉制御するかを選択し、そのパターンで
ドアを開閉制御することにより、エレベータの運行状況
に応じたドア而閉制御を行なうことができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。図に
おいて、１はドアを駆動するドアモータであり、ここで
は直流分巻モータとして表示しである（分巻界磁の図示
は省略）。２−ａ、２−ｂ。

２−ｃ、２−ｄはパワートランジスタであり、これをブ
リッジに構成し、モータ１と接続する。３−ａ、３−ｂ
、３−ｃ、３−ｄはパワートランジスタ２のそれぞれに
逆並列に接続されたダイオードであり、通常は、パワー
トランジスタ素子を内蔵するモジュールの中に収納され
ている。４は交流電源であり、通常は単相であるが三相
電源でも良い。５はダイオードブリッジであり、交流電
源４を直流電源に変換する。６は平滑用コンデンサであ
り、ダイオードブリッジ５の直流脈動出力をほぼ純直流
に平滑化する。７はモータ１の軸に直結されたロータリ
エンコーダ、８はパルスカウンタ、９はマイクロプロセ
ッサであり、リードオンリーメモリ（以下ＲＯＭ）１０
、ランダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭ）１１によって
所定の演算制御を行なう。１２はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　
Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕ−１ａｔｉｏｎ）制御を行なうタ
イマであり、この出力はパワートランジスタ２−ａ、２
−ｂのベース電流を供給すると同時に、符号反転器１３
によって正負符号反転された信号は、２−ｃ、２−ｄの
ベース電流を供給するように接続される（実際には、例
えばパワートランジスタ２−ａと２−ｄが同時にオンす
ると直流電源が短絡し、パワートランジスタを破損する
事故に至るため、タイマ１２の出力と符号反転器１３の
出力の間には時間的なずれを必要とするが、本発明との
関連が薄いので、この関連回路は省略した。）。１４は
マイクロプロセッサ９の入出力バッファであり、エレベ
ータ機械室に設置されたエレベータ制御装置１５からテ
ールコード１６を経由してドア開閉信号などの諸信号と
、乗かご廻りに設置されたドア制御関連の諸スイッチの
動作信号の電圧レベルを変換し、マイクロプロセッサ９
に取込むようにする。また、エレベータ制御装置１５に
はエレベータの状態信号（例えば、乗かご内が満員とか
１乗場のホールが待客で混雑しているとか、時間とか、
エレベー夕階床信号などドアの開閉速度を変えることを
必要とする情報・信号）を入力する。

第１図の動作を説明する。直流モータ１は、パワートラ
ンジスタ２−ａ、２−ｂをオンさせると、直流電源Ｐ−
Ｎの電圧が、Ｐ→トランジスタ２−ａ→モータＡ端子→
モータＢ端子→トランジスタ２−ｂ→Ｎのルートで印加
され、正方向（ドア閉じ方向）に回転する。逆に、トラ
ンジスタ２−ｃと２−ｄをオンさせると、モータ１には
前述と逆方向の電圧が印加し、モータ１は逆方向（ドア
開き方向）に回転する。モータ１の回転速度は、直流分
巻モータであるため、モータに印加される直流の平均電
圧にほぼ比例する９本実施例では、パワートランジスタ
を使用しているので、モータ１に印加する電圧を、トラ
ンジスタのベース電流をＰＷＭ　（パルス幅変調）制御
することにより正逆可変制御する。詳細を第２図により
説明する。第２図（ａ）は、モータ１が正方向に高速で
回っている時のトランジスタのベース信号を示す。（ａ
）の（１）は符号変換器１３の出力で、トランジスタ２
−ｃ、２−ｄのベース信号となっている。

（ａ）の（２）はタイマ１２の出力で（１）と符号が反
対となっており、トランジスタ２−ａ、２−ｂのベース
信号となっている。Ｔはベース信号の繰り返し周期であ
り、エレベータドア制御の場合はモータが乗かどの上部
に取付けられているので、モータ電磁騒音を無くす意味
で、超可聴周波数の波の周期に相当する時間Ｗとるとよ
い。Ｔｌは信号（１）のオンの時間、Ｔ２は信号（２）
のオンの時間であり、大略、Ｔ＝Ｔｔ＋Ｔｚの関係とな
っている。この場合、モータ１の電機子に印加される電
圧ＶＭは直流電源の電圧をＶとすると、となり、（ａ）
の状態ではＴｌ＞Ｔｌなのでモータ１は正方向に（１）
式の電圧ＶＭに相当する速度で回転する。（１）式より
Ｔｌを大きくし、Ｔ２　を小さくすればＶＭが段々小さ
くなり速度が低下するのは明らかである。

第２図（ｂ）は、信号（１）のオン時間Ｔ１と、信号（
２）のオン時間Ｔ２が、はぼ同程度の時間の時であり、
この時はモータ１の電機子に印加される電圧ＶＭは、 となり、モータ１は回転しない。

第２図（ｃ）は、信号（１）のオン時間Ｔｔが、信号（
２）のオン時間Ｔ２より長くなった場合であり、この時
は、モータ１の電機子印加電圧ＶＭは負となり、モータ
１は逆回転で回る。

このように、信号（１）および信号（２）を、マイコン
演算結果としてのタイマ１２により時間幅制御すること
により、モータ１を正転・逆転・可変速制御することが
できる。このとき、前述のように、周期Ｔは通常超可聴
周波数とするため、非常に短く設定しく例えば、Ｔ＝５
０μｓ、この時のチョッピング周波数は２０ＫＨｚ）、
そのため、トランジスタのベース信号のパルス幅Ｔｌ　
。

Ｔ２も非常に短い時間幅のものとなり、主回路のパワー
トランジスタには高速用トランジスタ、例えば、絶縁ゲ
ート形バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などを使用
することが必要となる。

第３図は、以上の説明をグラフに表わしたものでり、縦
軸はモータ１の電機子電圧ｖＭを正規化して示している
。Ｔ　１＝　Ｔ２　＝　Ｔ　／　２とすると、デユーテ
ィ比は０．５　　となり電機子電圧は“ＯＪｊとなる。

デユーティ比を０．５　　より大きくすると、モータに
は正電圧が印加し、正方向に回転し、デユーティ比を０
．５　　より小さくすると、モータには負電圧が印加し
、逆方向に回転する。

第４図は、本発明の速度制御システムのブロック図であ
り、第１図のマイコン９．ＲＯＭｌ０゜ＲＡＭＩＩ、カ
ウンタ８．タイマ１２などの機能を説明するものである
。２１はドアの速度指令回路であり、ＲＯＭ１０の中に
ディジタル信号として格納されている。２２は速度帰還
回路であり、モータ１に直結されたエンコーダ７のパル
ス信号をカウンタ８により計数し、マイコン９によりド
アの実速度を算出する。２３は速度指令回路２１と速度
帰還回路２２の信号を比較し、その信号が一致するよう
に比例積分補償を行なう回路である。

これも、マイコン９によりディジタル的に処理する。２
４は２３の信号を前述した第３図のデユーティ比に変換
する回路であり、２５はそのデユーティ比変換回路から
のパルス信号を受けてモータに電力を供給する回路であ
り、第１図の直流電源Ｐ−Ｎとパワートランジスタ２−
ａ〜２−ｄがこれに相当する。２６はモータ１と駆動さ
れるドアからなる機械系の応答特性を示すブロックであ
り、通常は一次遅れの応答特性で近似できる。本発明の
速度制御システムは、このような構成となるので、速度
指令パターンに忠実にドア速度を制御することができる
。

第５図は速度指令の一例を示す。（ａ）はドアの閉じ指
令パターンを、（ｂ）はドアの開き指令パターンを示す
。各々、横軸は時間である。（ａ）において、ａは閉じ
指令のスタート時点であり、その後、時々刻々、マイコ
ン９がＲＯＭｌ０に格納されている速度データを選択抽
出することにより、ドア速度を速くする場合は、ｂｌの
、中程度の速度の場合はｂ２の、低速度の場合はｂ３の
速度パターンを得ることが出来る。次に、減速について
は、ドアが減速開始地点に到達すると、第１図で、スイ
ッチＣＳ　Ｄ　（ＣＬＯ３Ｅ　５ＬＯＷ　ＤＯＷＮ）　
　が投入し、それによってマイコン９はドアの移動距離
に応じて速度データをＲＯＭｌ０より選択抽出し。

（ａ）のＣ１〜ｄ、又はＣ２〜ｄ又はＣ３〜ｄの速度曲
線を得ることができる。ドア開き動作についても閉じ動
作と全く同様であり、（ｂ）に示すように、ＲＯＭｌ０
内のデータを選択する方法を変えることにより、速度パ
ターンを高、中、低の三段階に容易に設定することがで
きる。

第６図はＲＯＭｌ０内の速度指令マツプの一例であり、
番地１０００よりはドア閉じの高速パターンが５番地１
５００よりはドア閉じの中速パターンが、番地２０００
よりはドア閉じの低速パターンが、それぞれ、格納され
ており、マイコン９がエレベータの状況に応じて速度パ
ターンを選択し、速度指令を作成する。

このように作動する本発明の第１図の実施例において、
Ｏ８Ｄはドア開き動作の減速開始点の位置スイッチであ
り、ＣＬＳはドア閉じ動作の終端位置スイッチであり、
ＯＬＳはドア開き動作の終端位置スイッチである。これ
らのスイッチの作動により、マイコン９がそれなりの制
御を実行する。

機械室のエレベータ制御装置１５には、エレベータかご
内の乗客数、エレベータの現在位置、エレベータの各階
の乗場待客数、各乗場呼びの登録継続時間、車椅子利用
車の呼びの有無、時刻などのエレベータの状態信号が入
力されており、これらの状況に応じてドアの開閉速度は
どのようにすれば良いかを、テールコード１６を介して
かご上のドア制御用マイコン９に送る。送る信号は、ド
アの開閉指令信号「開」、「閉」、ドアの速度信号「速
」、「遅」、ドアの動きを一定速度で遅く運転する「定
」などがあり、これらの信号を入力バッファ１４を介し
てマイコン９が取込み、前述のドアの開、閉制御を行な
う。

本実施例によれば、オフィスビルの平常時は、エレベー
タは満員となることは少なく、ドアの開閉速度を速くし
、エレベータの運転効率を上げることができる。車椅子
利用の乗客が来た場合には、ドアを速く開閉することは
危険なので、ゆっくりした速度パターンを選択すること
により、ゆっくりした速度でドアを開閉することができ
る。その他、時刻２階床によりドア速度を変え、エレベ
ータの運転効率、安全性、顧客へのサービス性を向上す
ることができる。また、ＲＯＭを電気的書き換え可能な
Ｅ　Ｅ　Ｐ　ＲＯＭ　（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅ
ｒａＳａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　０
ｎｌｙ　Ｍｅ＋ｎｏｒｙ）にすれば、エレベータ稼動後
の学習により、ドアの速度パターンを自動的に速くした
り、遅くしたり調整することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＲＯＭの容量を拡張し、種々の速度パ
ターンをこのＲＯＭ内に格納することができるので、エ
レベータの運転状況に応じた適切なドア開閉速度制御が
行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のドア制御系統図、第２図は
本発明のパルス幅制御の説明図、第３図は本発明のパル
ス幅制御特性図、第４図は本発明の速度制御システムブ
ロック図、第５図は本発明の速度パターン図、第６図は
本発明の速度指令格納ＲＯＭマツプ図である。 １０・・ＲＯＭ、１１・・・ＲＡＭ。 第１図 第２図 第３因 第４図 ′″′２２ 第５図 ｂ＋　　　　　ＣＩ 吟開 （Ｌ：Ｊ−） 時間 βイ　　　　　　　　７７′１１ （ｂ） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロプロセッサ、リードオンリーメモリ、ラン
   ダムアクセスメモリを含むかご上のドア制御装置におい
   て、 前記リードオンリーメモリ内に複数のドア開閉速度指令
   パターンを格納させ、エレベータ制御装置からの前記エ
   レベータの運転状況信号により、所定のルールで前記ド
   ア開閉速度指令パターンを選択出力し、ドア開閉制御を
   行なうことを特徴とするエレベータのドア制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記リードオンリーメモリには電気的書込み消去可能な
   ＥＥＰリードオンリーメモリを使用し、運転開始後の学
   習により自動的に前記ドア開閉速度指令パターンを変更
   修正できるようにしたことを特徴とするエレベータドア
   制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記マイクロプロセッサに速度制御機能を持たせたこと
   を特徴とするエレベータのドア制御装置。 ４、直流分巻電動機と、前記直流分巻電動機を正逆回転
   制御するためのトランジスタブリッジ回路と直流電源よ
   り成るエレベータドア制御装置において、 トランジスタに高速応答の絶縁ゲート形バイポーラトラ
   ンジスタを使用し、チョッピング周波数を超可聴周波数
   としたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、 ドアの開閉速度パターンは、加速度は時間関数により作
   成、減速時は減速開始位置よりモータ軸端のエンコーダ
   のパルス数を計数した位置関数により作成することを特
   徴とするエレベータのドア制御装置。