JPH0420476A - エレベータ用ポジションパルス波形整形回路 - 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、エレベータのかご位置検出装置に用いるエレ
ベータ用ポジションパルス波形整形回路に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に、マイクロコンピュータ等を用いてディジタル化
されたエレベータ制御装置においては、エレベータ巻上
機のモータ軸あるいは調速器に取付けた回転検出器等の
パルス発生器から出力されるパルス信号により、かご位
置が検出されるようになっている。

すなわち、第７図において、かご１には主ローブ２を介
してカウンタウェイト３が取付けられており、巻上機４
を駆動するモータ５の回転によりかご１が昇降するよう
になっている。かご１には、かご１の昇降速度を調べる
調速器６に巻回された調速器ローブ７が接続されている
。

そして、モータ５の回転軸あるいは調速器６にパルス発
生器８が取付けられており、このパルス発生器８及び位
置検出装置１０により、かご位置を検出するようになっ
ている。なお、以下の説明では、パルス発生器８は光信
号を使用するものであり、調速器６側に取付けられてい
るものとする。

第９図は、位置検出装置１０の主要部分を示すブロック
図である。本ブロック図の一対のポジションパルス波形
整形回路１１．１１は、パルス発生器８に対し、一定量
の光り、１．９ａ２を常時供給すると共に、パルス発生
器８からポジションパルス信号としての光信号”ｌ）ｌ
’　　”ｂ２を入力している。

波形整形回路１１．１１により波形整形された２相のポ
ジションパルス信号は、それぞれアップダウンカウンタ
回路１２のクロック信号と、アップカウント・ダウンカ
ウント切換信号として入力される。そして、上昇運転時
にはアップカウントされると共に、下降運転時にはダウ
ンカウントされ、並列ポジションデータ信号に変換され
る。この並列ポジションデータ信号はパスラインを介し
て主制御回路１３に送られ、主制御回路１３はそのポジ
ションデータに基づいて、着床時の位置制御等を行う。

ここで、パルス発生器８によりポジションパルス信号を
得る方法について簡単に説明しておく。

パルス発生器８は、第８図に示すように、スリット１４
ａが設けられた回転スリット板１４と、この両側に配設
された一対の発光器１５．１５及び一対の受光器１６．
１６とから構成されている。

そして、回転スリット板１４がかごの速度に比例して回
転し、発光器１５から発せられた光がスリット１．４　
ｇを通って受光器１６により受光される。すると、スリ
ット１４ａは、遮光部幅と透光部幅とが等しく作られて
いるので、第１１図（Ａ）に示すように、遮光間隔と透
光間隔が等しく且つ上下対称になっている台形状のポジ
ションパルス光信号を発生する。

このポジションパルス光信号は、第１１図（Ａ）と第１
１図（Ｂ）との２系統の信号が発生するようになってお
り、第８図における一対の発光器１５．１５及び一対の
受光器１６．１６は、２系統のポジションパルス光信号
の位相が互に９０″ずれるように位置決めされて固定さ
れている。

このように、回転スリ−ソト板１４の回転により、定常
光信号”　ａｌ’　　９ａ２が断続され、第１１図（Ａ
）、　　（Ｂ）のような互に位相が９０″ずれた２相の
ポジションパルス光信号９ｂｌ”ｂ２を得ることができ
る。

つぎに、波形整形回路１１の内部構成につき、第１０図
を参照しつつ説明する。

発光回路１７からの定常光信号９，１を断続して得たポ
ジションパルス光信号９１）ｌは、フォトダイオード等
から成る受光回路１８により電気信号９ｃに変換され、
波形整形部１１０内のプリアンプ１１１に入力される。

プリアンプ１１１の出力信号９ｄはメインアンプ１１２
において、ゲイン調整ボリウム１１３の：Ａｕに応して
増幅され、ポジションパルス信号９ｅとなる。第１１図
（Ａ）、　　（Ｂ）がこの波形に相当する。

ポジションパルス信号９ｅはコンパレータ１１４に人力
され、ボリウム１１５により設定された比較電圧■。Ｍ
、との比較により波形整形され、最終的な方形状ポジシ
ョンパルス信号９ｆになる。

つまり、第１１図（Ａ）、　　（Ｂ）の台形状パルスは
■ｃＭＰのレベルでカットされ、そのカット幅Ｗが第１
１図（Ｃ）、　　（Ｄ）の方形状パルスのバルス幅とな
っている。なお、比較電圧ＶＣＭＰは、ポジションパル
ス信号９ｆのパルスデューティが５０％（オン期間とオ
フ期間とが等しい状態）になるように、調整時に設定さ
れているものとする。

このようにして波形調整された２系統のポジションパル
ス信号９ｆの一方が、第９図のアップダウンカウンタ回
路１２のクロック信号として入力され、他方がアップダ
ウンカウント切換信号として入力されることになる。

いま、第１１図（Ｃ）の波形をアップダウンカウンタ回
路１２のクロック信号とすると共に、第１１図（Ｄ）の
波形をアップダウンカウント切換信号とし、クロック信
号のダウンエツジでカウント動作するとすれば、図示の
ごとく第１１図（Ｄ）のパルスが第１１図（Ｃ）のパル
スに対して９０″位相遅れの場合、アップダウンカウン
タ回路１２はアップカウント動作を行う。

また、第８図の回転スリット板１４が逆方向に回転する
と、第１１図（Ｃ）、（Ｄ）の間の９０°位相遅れの関
係が全く逆となり、アップダウンカウンタ回路１２はダ
ウンカウント動作を行つ〇 以上のように、２相のポジションパルス信号の９０°位
相差の関係を利用して、かごの上昇運転時には、アップ
ダウンカウンタ回路１２はアップカウント動作を行うと
共に、下降運転時にはダウンカウント動作を行い、これ
により、常に正しいいかご位置の検出がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第１０図に示すような波形整形回路１１では
、発光回路１７．受光回路１８に用いられている半導体
素子、及びこれに接続されている光ケーブル等の寿命あ
るいは劣化などにより、パルス発生器８からのポジショ
ンパルス光信号９ｂ１゜９ｂ２の振幅が低くなってくる
場合が生じる。

そして、第１１図（Ａ）、　　（Ｂ）の一連のパルス中
に、その高さがＶＣＭＰのレベルよりも低いものか生じ
た場合には、第１１図（Ｃ）、　　（Ｄ）の一連のパル
ス中にパルス欠けが生じることになる。

また”　ＣＭＰのレベルより低くならないまでも、第１
２図（Ａ）、　　（Ｂ）に示す程度に台形状パルスの振
幅が減衰すると、台形状であるが故に、ＶＣＭＰによる
カット幅が小さくなり、第１２図（Ｃ）、　　（Ｄ）の
方形パルスのパルス幅も狭くなる。そのため、第１２図
（Ｃ）のパルスのダウンエツジが第１２図（Ｄ）のパル
スと重ならなくなり、アップダウンカウンタ回路１２の
アップダウンカウント動作が完全に行われなくなるおそ
れがある。

このような場合、正しいかご位置の検出ができなくなる
ため、エレベータの運転制御に支障をきたし、さらには
、エレベータの運転停止という重大故障にもつながりか
ねないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、台形状ポ
ジションパルス信号を波形整形して、方形状ポジション
パルス信号を得る場合に、台形状ポジションパルス信号
の振幅変動に起因する方形状ポジションパルス信号のパ
ルス幅変動を防止するエレベータ用ポジションパルス波
形整形回路を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は上記課題を解決するため、第１の発明にあって
は、かご巻上モータ又はかご速度調整用調速器に取付け
られたパルス発生器からの台形状ポジションパルス信号
を、所定レベル高さでカットして、そのカット幅に対応
したパルス幅を有する方形状ポジションパルス信号に波
形整形するようにしたエレベータ用ポジションパルス波
形整形回路において、前記台形状ポジションパルス信号
の振幅を検出する振幅検出手段と、前記振幅検出手段の
検出値と、予め定められた振幅基準値との偏差を演算す
る振幅基準偏差演算手段と、前記振幅基準偏差演算手段
により演算された振幅基準偏差が所定値以上であるか否
かを監視する振幅基準偏差監視手段と、前記振幅基準偏
差監視手段からの指令信号により、前記台形状ポジショ
ンパルス信号の振幅を補正する振幅補正手段と、を備え
、前記方形状ポジションパルス信号のパルス幅の変動を
防止する構成としである。

また、第２の発明にあっては、第１の発明における振幅
補正手段に代え、台形状ポジションパルス信号をカット
するときの所定レベル高さを調整するカットレベル調整
手段を備えた構成としである。

〔作　用〕

上記第１の発明の構成において振幅検出手段により検出
された台形状ポジションパルス信号の振幅は振幅基準偏
差演算手段によって振幅基準値との偏差即ち振幅基準偏
差が演算される。

振幅基準偏差監視手段はこの振幅基準偏差が所定値以上
であるか否かを監視し所定値以上であれば振幅補正手段
に指令信号を送って台形状ポジションパルス信号の振幅
を補正させる。

つまり台形状ポジションパルス信号の振幅が小さくなる
と、台形状であるが故に、所定レベル高さでカットした
ときのカット幅が小さくなり、方形状ポジションパルス
信号のパルス幅が小さくなってしまうことになる。そこ
で、上記各手段により、台形状ポジションパルス信号の
振幅が一定以上小さくなったときには、直ちにその振幅
を補正するようにしている。

また、台形状ポジションパルス信号の振幅が小さくなっ
た場合、上記のようにその振幅を補正するようにしても
よいが、台形状ポジンヨンパルス信号をカットするとき
の所定レベル高さを調整することによっても、方形状ポ
ジションパルス信号のパルス幅が小さくなるのを防ぐこ
とができる。

そこで、第２の発明にあっては、第１の発明における振
幅補正手段の代りにカットレベル調整手段を設けること
とし、この所定レベル高さを調整するようにしている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図に基づき説明
する。

第１図は、本実施例に係る波形整形回路内の波形整形部
１１０Ａの構成を示すブロック図である。

この図において、プリアンプ１１１とコンパレータ１１
４との間にはプログラマブル・ゲイン・アンプ１１６が
設けられている。プログラマブル・ゲイン・アンプ１１
６の入力端と出力側とには、振幅検出回路１１７Ａ、１
１７Ｂが接続され台形状ポジションパルス信号９ｄ、９
ｅの振幅が検出されるようになっている。この検出され
た振幅値はディジタルデータＰＭＤＩ、ＰＨＤ２として
マイクロコンピュータ部（以下、マイコン部とする）１
１８に送られ、マイコン部１１８は振幅値の監視と、ポ
ジションパルスデューティ制御を行い、ゲインデータＧ
Ｄを出力する。プログラマブル・ゲイン・アンプ１１６
は、このゲインデータＧＤを入力して、ゲインの自動調
整を行う。

振幅検出回路１１７Ａ、１１７Ｂは、一般的なオペレー
ショナル・アンプによる、波形ピーク値ホールド回路と
Ａ／Ｄコンバータとを組み合せたもので、台形状ポジシ
ョンパルス信号の振幅値（第１１図、第１２図における
ＶＰＭＡＸ）を測定し、これをディジタル変換する構成
となっているものである。

プログラマブル・ゲイン・アンプ１１６は、第２図に示
すように、オペアンプ１１６Ａと、利得切換用のアナロ
グスイッチ１１６Ｂとで構成されている。このアナログ
スイッチ１１６Ｂは、アナログ・マルチプレクサの構成
を有するもので、内部にバイナリからオフタルへのデユ
ードとレベルシフタとを内蔵している素子である。そし
て、３ビツトのディジタル・ゲインデータＧＤの人力に
Ｗいて内部スイッチＳ】〜Ｓ８のうちからいずれかひと
つのスイッチがセレクトされるようになっている。

例えば、３ビツト入力がｒｌ、１．ＩＪの論理入力であ
る場合、スイッチＳ８がオン状態となり、そのときのゲ
インＧは Ｇ−（Ｒ８＋Ｒ７＋・・・・・＋Ｒ，）／Ｒ１となる。

このとき、−例として、Ｒ１−１０（ＫΩ〕、Ｒ２−Ｒ
８−０，２［ＫΩ〕とすれば、ゲインＧを、１ｆΔから
１．１４倍まで、０．０２きざみで可変させることがで
きる。

このように、プログラマブル・ゲイン・アンプ１１６に
よりゲインが調節された台形状ポジンヨンパルス信号９
ｅはコンパレータ１１４に入力され、ボリウム１１５に
より、一定値に設定された比較電圧ＶＣＭＰと比較され
る。そして、コンパレータ１１４は、方形波である最終
のポジションパルス信号９ｆを出力する。

第３図は、マイコン部１１８内に設けられている各手段
を示すブロック図で、マイコン部１１８は、振幅基準偏
差演算手段１２０．振幅基準偏差監視手段、及び振幅補
正手段１２２を有している。

振幅基準偏差演算手段１２０は、第４図のフローチャー
トに示すように振幅検出回路１１７Ａ。

１１７Ｂで検出された台形状ポジションパルス信号９ｄ
、９ｅの振幅値データＰＨＤＩ、ＰＨＤ２を入力する。

そして、この振幅値データＰＨＤＩをプログラマブル・
ゲイン・アンプ１１６の入力信号レベルでの基準値ＡＰ
Ｄと比較してその偏差即ち変化量りを計算すると共に、
振幅値データＰＨＤ２をプログラマブル・ゲイン・アン
プ１１６の出力信号レベルでの基準値ＡＰＥと比較して
その変化ＲＥを計算する。

ここで、基準値ＡＰＤは位置検出装置全体が安定に動作
するときの台形状ポジションパルス信号９ｄレベルの基
準値であり、一般的には、最初の据付・調整完了時、即
ち、各構成部品等の寿命・劣化が全くないときの台形状
ポジションパルス信号９ｄの振幅値となる。また、基準
値ＡＰＥは、コンパレータ１１４の比較電圧ＶＣＭＰの
２倍の値となっている。

振幅基準偏差監視手段１２１は、台形状ポジションパル
ス信号の振幅値につき、基準値との偏差の変動をチエツ
クし、第５図に示すように、その変動幅に応じた処理を
実施している。

まず、ステップ１では振幅基準偏差演算手段１２０で演
算した変化ｆｆ１Ｄと、その限界値に１とを比較する。

そして、Ｋ１を超えると、エレベータ運転制御の安定性
及び信頼性の面で問題であるため、ステップ２でエレベ
ータ運転制御装置に対してポジションパルス振幅異常ア
ラーム信号１１９を出力する。エレベータ運転制御装置
は、このアラーム信号に基き、アラーム表示をしたり、
あるいはエレベータの運転を休止させるなど適切な制御
を行うことができる。

ステップ３では振幅基準偏差演算手段１２０が＝１算し
た変化ＨＥの絶対値をチエツクする。この場合、もし変
化量が基準値に２を超えていなければ、変動が問題ない
レベルと判断して本ルーチンを終了する。そして、ＩＥ
Ｉかに２を超え、その変化が減少している（Ｅが負）場
合は、ステップ４にてプログラマブル−ゲイン・アンプ
１１６のゲインを増加させるべく、振幅補正手段１２２
に対する補正指令をセットし、本ルーチンを終了する。

また、ＩＥＩかに２を超え、その変化が増加している（
Ｅが正）場合は、ステップ５にてプログラマブル・ゲイ
ン・アンプ１］６のゲインを減少させるべく、振幅補正
手段１２２に対する補正指令をセットし、本ルーチンを
終了する。

なお、基準値に２は、プログラマブル・ゲイン・アンプ
１１６のゲイン変化幅により決定される値である。例え
ば、ゲイン変化幅が０．１倍であれば ０．２ＸＡＰＥ＞Ｋ２＞０．ＩＸＡＰＥの範囲てに２が
決定される。

振幅補正手段１２２は振幅基準偏差監視手段１２１から
の補正指令に基き、第６図のフローチャートに示すよう
に、プログラマブル・ゲイン・アンプ１１６に対して出
力するゲインデータＧＤを加減するような処理を行う。

すなわち、ステップ１１て、振幅基準偏差監視手段１２
１の補正指令の内容をチエツクする。そして、ゲインデ
ータＯＤの補正が不要な場合は、そのまま本ルーチンを
終了する。ゲインデータＧ、Ｄを増加する補正の場合は
、ステップ１２で ＧＤ−ＧＤ＋１ とする。またゲインデータＧＤを減少する補正の場合は
、ステップ１３で、 ＧＤ−ＧＤ−１ とする。

このように、第１図乃至第３図に示す構成を有する波形
整形回路を用いることにより、パルス発生器から出力さ
れる台形状ポジションパルス信号の変動に対処すること
ができる。つまり、光半導体、光ケーブル等の寿命・劣
化などにより振幅が減衰したり、あるいは保守調整時の
部品交換等により振幅が増加したとしても、プログラマ
ブル・ゲイン・アンプのゲインを連続的に変化させるこ
とにより、方形状ポジションパルス信号のパルス幅を一
定にし、常にパルスデューティを正常に維持しておくこ
とができる。

なお、上記した例では、プログラマブル・ゲイン・アン
プ１１６のゲインを調整し、台形状ポジションパルス信
号の振幅を修正することにより、方形状ポジションパル
ス信号のパルス幅を一定にするようにしていたが、ボリ
ウム１１５を調整制御し、コンパレータ１１４に入力さ
れる比較電圧ＶＣＭＰのレベルを調整することによって
対処することもできる。

つまり、第１２図（Ａ）、　　（Ｂ）に示すように、台
形状ポジションパルス信号の振幅が減衰してきた場合、
この減衰の度合いに応じてＶ。Ｍ、の高さを低くしてや
れば、方形状ポジションパルス信号のパルス幅が第１２
図（Ｃ）、　　（Ｄ）のように狭くなるのを防止するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、台形状ポジションパル
ス信号の振幅の変動状態を監視し、台形状ポジションパ
ルス信号の振幅を補正する手段、あるいは台形状ポジシ
ョンパルス信号のカットレベル高さを調整する手段を備
えた構成としたので、方形状パルス信号のパルス幅を一
定に保つことができ、エレベータの位置検出の信頼性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例の構成を示すブロック図、
第２図及び第３図は第１図中の一部の構成要素の詳細を
示すブロック図、第４図乃至第６図は第３図の動作を説
明するためのフローチャート、第７図はエレベータの一
般的な構成を示す概略図、第８図は第７図におけるパル
ス発生器の構成を示す概略図、第９図は第７図における
位置検出装置の構成を示すブロック図、第１０図は従来
の波形整形回路の構成を示すブロック図、第１１図及び
第１２図は第１０図の波形整形回路により得られるパル
ス列の状態を示す波形図である。 ５・・・かご巻上モータ、６・・・調速器、８・・・パ
ルス発生器、１１・・・波形整形回路、１１７Ａ、１１
７Ｂ・・・振幅検出手段、１２０・・・振幅基準偏差演
算手段、１２１・・振幅基準偏差監視手段、１２２・・
振幅補正手段、１１５・・・カットレベル調整手段（ボ
リウム）。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ７″１ｆＯＡ　ＦｄｌＱ’！ＵＰＩ５ｆａ第１図 第２図 第５図 第６図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、かご巻上モータ又はかご速度調整用調速器に取付け
   られたパルス発生器からの台形状ポジションパルス信号
   を、所定レベル高さでカットして、そのカット幅に対応
   したパルス幅を有する方形状ポジションパルス信号に波
   形整形するようにしたエレベータ用ポジションパルス波
   形整形回路において、 前記台形状ポジションパルス信号の振幅を検出する振幅
   検出手段と、 前記振幅検出手段の検出値と、予め定められた振幅基準
   値との偏差を演算する振幅基準偏差演算手段と、 前記振幅基準偏差演算手段により演算された振幅基準偏
   差が所定値以上であるか否かを監視する振幅基準偏差監
   視手段と、 前記振幅基準偏差監視手段からの指令信号により、前記
   台形状ポジションパルス信号の振幅を補正する振幅補正
   手段と、 を備え、前記方形状ポジションパルス信号のパルス幅の
   変動を防止するようにしたことを特徴とするエレベータ
   用ポジションパルス波形整形回路。 ２、請求項１記載のエレベータ用ポジションパルス波形
   整形回路において、前記振幅補正手段に代え、前記台形
   状ポジションパルス信号をカットするときの所定レベル
   高さを調整するカットレベル調整手段を備えたことを特
   徴とするエレベータ用ポジションパルス波形調整回路。