JPH10157956A - 昇降機かごのドアの速度プロファイル生成方法 - Google Patents

昇降機かごのドアの速度プロファイル生成方法

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JPH10157956A
JPH10157956A JP9317907A JP31790797A JPH10157956A JP H10157956 A JPH10157956 A JP H10157956A JP 9317907 A JP9317907 A JP 9317907A JP 31790797 A JP31790797 A JP 31790797A JP H10157956 A JPH10157956 A JP H10157956A
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door
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JP9317907A
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Richard N Fargo
エヌ．ファーゴ リチャード
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Otis Elevator Co
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Otis Elevator Co
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration

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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elevator Door Apparatuses (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドアの動作中におけるドアの速度が変化する
際にもドアの開閉動作をスムーズにすることで、昇降機
かごの動作を向上する。 【解決手段】 昇降機かごのドアの速度プロファイル生
成方法であって、所望のドアの動きが得られるように、
時間に対する直線速度プロファイルを生成し、時間に対
する直線速度プロファイルを低域フィルタで処理するこ
とで、時間に対する直線速度プロファイルの周波数成分
を制限し、時間に対するフィルタ処理された速度プロフ
ァイルを生成スル。好ましくは、時間に対するフィルタ
処理されたプロファイルを積分して、時間に対する位置
プロファイルを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータかごの
ドアシステムに関し、特にドアの速度制御に関する。な
お、本願は、本願の米国基礎出願と同日付けで本出願人
に共有される代理人整理番号ＯＴ−２６７８の米国出願
の関連出願である。
【０００２】
【従来の技術】エレベータシステムでは、昇降機かごの
ドアは、電気モータによって開閉される。かごのドア
は、通常、昇降路のドアと結合して、昇降路のドアの開
閉をも行う。一般に、かごのドアは、始動時、動作中及
び動作終了時において、ある速度を維持する必要があ
る。例えば、ドアが開き出すときには、かごのドアと昇
降路のドアとをカップリング即ち結合させるために、初
期速度を比較的低くする。二つのドアが結合された後
に、ドアは加速されてより高速になる。その後、ドアが
開ききった状態に近づくと、ドアがドア止めに激しくぶ
つかることがないように、ドアを減速する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】種々の動作において、
かごのドアの速度を変化させるために、種々の手法が用
いられている。従来用いられている手法として、抵抗を
用いた手法がある。この場合、電源とＤＣモータとの間
に抵抗器を設け、抵抗値の値を大きく、あるいは小さく
調整する。抵抗値を大きくするとＤＣモータの動作が遅
くなり、ＤＣモータから生成される出力速度が小さくな
る。抵抗値を小さくすると、上記と逆の動作が生じる。
しかし、この手法においては、種々の制限がある。第一
に、抵抗器を用いた場合には、摩擦その他のドアの負荷
の変動を補償できない。第二に、抵抗器の温度が上昇す
るとその抵抗値も変動し、その結果かごのドアの速度も
変化する。このような速度の変動が生じると、かごのド
ア速度のプロファイルがスムーズにはならないので、非
常に望ましくない。第三に、抵抗器の調整は試行錯誤に
より行われるので、時間がかかるうえに、必要な精度が
得られない場合も多い。
【０００４】かごのドア速度を変える閉ループ手法とし
ては、ソフトウェアによって速度プロファイルを得る手
法が挙げられる。このソフトウェアには、所定の時間ま
たは距離に対する速度が記述されている。この手法で
は、ドアに対する応答にラグタイムが生じてしまい、リ
アルタイムでプロファイルを生成するには高速プロセッ
サが必要となる。
【０００５】加えて、速度を変える際には、速度をスム
ーズに変化させることが非常に望ましい。速度をあるレ
ベルから他のレベルにまで変化させる場合、現在、速度
プロファイルに、「ジャーク」、即ち時間に対する加速
度の変化率、を一定とした区間と、加速度を一定とした
区間とを設定することが行われている。ジャーク一定の
区間は、速度一定のフェーズから加速度一定のフェーズ
へと速度が変化する際に、その変化を滑らかにするため
に用いられている。この際、ジャーク区間と加速度一定
フェーズ、及びジャーク区間と速度一定フェーズとの接
点において、加速度及び速度をマッチさせる必要があ
る。多数の速度遷移点においてジャーク一定の区間を加
速度一定フェーズ及び速度一定フェーズとマッチングさ
せると、処理時間が非常に長くなってしまう。
【０００６】更に、ドア制御システムは、速度プロファ
イルの高周波成分の周波数ががドア制御システムの帯域
幅よりも高い場合には、速度プロファイルに追随するこ
とができない。このことから、ドアの誤動作、例えばド
アが最終位置を超えてドア止めに衝突する場合や、ドア
を共振させてしまうおそれがある。速度プロファイル
は、フーリエ変換法によって、その周波数成分を表すこ
とができる。このプロファイルには、速度の高周波成分
及び低周波成分が含まれる。ジャーク一定の区画を設け
るという現在の手法によれば、鋭い角をなくすことで、
速度プロファイルにおける周波数成分を低くすることが
できる。しかし、周波が高い成分がどれくらい減衰され
るかを知ることや、プロファイルにどのような周波数成
分が含まれるかを知ることはできない。また、誤動作を
引き起こすだけでなく、上述のジャークを一定としてプ
ロファイルを生成する手法では、周波数成分が非常に低
くなってしまうこともあり、その場合、最適動作時間に
比較して、ドア動作時間が長くなってしまうおそれがあ
る。
【０００７】本発明は、ドアの動作中におけるドアの速
度が変化する際にもドアの開閉動作が確実にスムーズと
なるようにすることで、昇降機かごの動作を向上するこ
とを目的とする。
【０００８】また、本発明は、ドアのかごの動作の速度
プロファイルの生成に要する処理時間を減少させること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、昇降機
かごを動かすための時間に対する速度プロファイルは、
フィルタを通して処理され、積分されて時間に対する位
置のプロファイルへと変換され、その後に、昇降機かご
のドアの初期化処理の一部として格納され、これによ
り、昇降機かごのドアのすべての連続動作に対して、ド
アが格納された時間に対するプロファイルに追従するよ
うにされる。初期の時間に対する速度プロファイルは、
直線プロファイルであり、本発明の最適実施形態におい
ては、低域有限インパルス応答フィルタ（low pass fin
ite impulse response：FIR)を通さる。このフィルタ
は、プロファイルの周波数成分を制御システムの帯域幅
に制限し、各動作間におけるエレベータかごのドアの異
なる速度レベル間での速度遷移が滑らかになるようにし
ている。速度プロファイルの周波数成分を制限すること
で、プロファイルが、制御システムの帯域幅に確実にマ
ッチするようになり、従って、実際のドアの運動は、フ
ィルタ処理された速度プロファイルに追随可能となって
いる。時間に対する一のプロファイルが格納されている
ことから、各ドア動作に対して新しいプロファイルを生
成する必要がなく、従って、実際の動作時間及び処理時
間を短縮することが可能である。
【００１０】本発明の利点の一つは、ドアの動作時間を
制御システムの帯域幅にあわせて調整できる点である。
【００１１】本発明の他の利点は、かごのドアの誤動
作、例えばドアが開き切った状態の最終位置を超過する
ことがない点である。
【００１２】本発明の更なる利点は、ドアシステムの共
振モードが励起されることがない点である。
【００１３】本発明の上記及びその他の利点は、後述す
る発明の実施形態及び添付する図面を用いて一層明らか
となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に、エレベータかごのドアシ
ステムに動力を供給したときの、昇降機かごのドア動作
システムのソフトウェア内で生成される時間に対する直
線速度プロファイルを示す。直線の速度プロファイル
は、ドア動作における各時間での所望の速度の値を示
す。例えば、ドアを開く際の始動時速度は、昇降路のド
アを昇降機かごのドアと結合させるために、比較的遅く
値にしている。これらのドアどうしが結合された後に、
ドアは加速されて、図１にピーク速度として示される高
速となる。このピーク速度は、ドアの停止時速度への減
速が開始されるまで維持される。ドアの動作を終了させ
る際には、ドアを低速とすることが必要となり、例え
ば、エレベータかごドアを減速するため、あるいは、ド
アの閉鎖動作において昇降路のドアを昇降機かごのドア
から分離させるために、ドアを低速とすることが必要で
ある。
【００１５】各ドア動作、例えばドアを開くとき、閉じ
るとき、閉じかけたドアを開くとき、各フロアごとにド
アの開閉速度を変える必要があるとき等において、直線
プロファイルが必要となる。時間に対する速度の直線プ
ロファイルの形状を定めるパラメータを変化させること
も可能である。このようにパラメータを変更すると、時
間に対する新たな直線速度プロファイルが必要となる。
【００１６】図２を参照すると、時間に対する直線速度
プロファイルは、低域有限インパルス応答フィルタを通
して処理される。この低域フィルタは、高周波成分を減
衰させ、プロファイルの周波数成分が位置フィードバッ
ク制御システムの帯域幅に確実にマッチするように作用
する。好適実施形態においては、制御システムは、１〜
２ヘルツ（Ｈｚ）位置制御帯域を有する。有限インパル
ス応答フィルタは、時間に対する直線速度プロファイル
のコーナー周囲の移動加重平均（moving weighted aver
age）を計算して、異なる速度に円滑に遷移できるよう
にしている。
【００１７】上記最適実施形態では、低域有限インパル
ス応答フィルタを用いた例を説明したが、低域無限イン
パルス応答フィルタ(low pass infinite impulse respo
nsefilter:IIR)を用いることも可能である。
【００１８】図３を参照すると、本発明の好適実施形態
では、フィルタ処理された時間に対する速度プロファイ
ルを積分することで、時間に対する位置プロファイルが
得られている。従って、フィルタ処理された時間に対す
る速度プロファイルの各点は、時間に対する位置のプロ
ファイルとしてプロットしなおされる。この好適実施形
態で用いたドア操作装置の閉ループ制御システムは位置
制御システムであることから、上述のように時間に対す
る位置プロファイルを生成した。しかし、速度制御シス
テムを用いたシステムにおいては、そのシステムの入力
として、フィルタ処理された、時間に対する速度プロフ
ァイルを用いることも勿論可能である。
【００１９】その後、各昇降機かごのドア操作における
時間に対する位置を、制御システムのＲＡＭ（ランダム
・アクセス・メモリー）に格納する。
【００２０】動作時において、昇降機かごのドア動作シ
ステムに動力を供給する際、即ちドア動作システムを立
ち上げる際には、初期化処理の一部として、時間に対す
る直線速度プロファイルが生成される。この時間に対す
る直線速度プロファイルは、低域ＦＩＲフィルタを通じ
て処理される。制御システムで必要であれば、フィルタ
処理された時間に対する速度プロファイルを、時間に対
する速度プロファイルを積分して時間に対する位置プロ
ファイルへと変換する。このプロファイルは、後で使用
できるように格納しておく。エレベータかごのドアを移
動させるというコマンドがドア制御装置で受信される
と、制御装置は、上述のように格納された時間に対する
位置プロファイルを読み出して適切な動作を行う。
【００２１】本発明の主な利点は、ドア制御装置では、
すべてのコマンドごとにプロファイルを生成する必要は
なく、従ってプロファイル生成のために貴重な処理時間
を浪費する必要もない点である。他の利点としては、フ
ィルタ処理されたプロファイルの周波数成分は、閉ルー
プ制御システムの帯域幅にマッチする点である。また、
望ましくない周波数成分を減衰させて制限される。この
ことによって、昇降機かごのドアの誤動作、例えば最終
停止位置の超過等が生じない点が挙げられる。また、高
周波成分が減衰されるので、ドアシステムが共振モード
となって振動することもない。
【００２２】以上、本発明を好適実施形態を用いて説明
したが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲を逸脱
する事なく、上述した実施形態には種々の変更が可能で
ある。例えば、フィルタ処理された速度プロファイルを
格納せずに、昇降機かごの各動作ごとに速度プロファイ
ルをフィルタ処理することも可能である。同様に、フィ
ルタ処理されていないプロファイルを格納して後の処理
に用いるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エレベータかごドアの閉鎖動作を表す時間に対
する速度の直線プロファイルを示すグラフである。
【図２】図１の時間に対する速度の直線プロファイル
と、フィルタ処理された時間に対する速度プロファイル
を示すグラフである。
【図３】本発明に係る積分された時間に対する位置プロ
ファイルと図２に示される時間に対するフィルタ処理さ
れた速度のプロファイルとを表すグラフ。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 昇降機かごのドアの速度プロファイル生
    成方法であって、 所望のドアの動きが得られるように、時間に対する直線
    速度プロファイルを生成し、 前記時間に対する直線速度プロファイルを低域フィルタ
    で処理することで、前記時間に対する直線速度プロファ
    イルの周波数成分を制限し、時間に対するフィルタ処理
    された速度プロファイルを生成し、 前記時間に対するフィルタ処理されたプロファイルを積
    分して、時間に対する位置プロファイルを生成し、 前記時間に対する位置プロファイルを格納することを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記低域フィルタは、低域有限インパル
    ス応答フィルタであることを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 前記低域フィルタは、低域無限インパル
    ス応答フィルタであることを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 前記時間に対する位置プロファイルは、
    ＲＡＭ内に格納されることを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 昇降機かごのドアの速度プロファイル生
    成方法であって、 所望のドアの動きが得られるように、時間に対する直線
    速度プロファイルを生成し、前記時間に対する直線速度
    プロファイルを低域フィルタで処理することで、前記時
    間に対する直線速度プロファイルの周波数成分を制限
    し、時間に対するフィルタ処理された速度プロファイル
    を生成することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 前記低域フィルタは、低域有限インパル
    ス応答フィルタであることを特徴とする請求項５記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 前記時間に対するフィルタ処理された速
    度プロファイルを格納することを特徴とする請求項５記
    載の方法。
  8. 【請求項８】 昇降機かごのドアの速度プロファイル生
    成方法であって、 初期化処理の一部として前記昇降機かごのドアの所望の
    動作に対応して、時間に対する速度プロファイルを複数
    生成し、 前記時間に対する速度プロファイルをそれぞれ読み出し
    て前記昇降機かごのドアを適切に動作させることが可能
    となるように、前記複数の時間に対する速度プロファイ
    ルを格納することを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 エレベータシステム内の昇降機かごドア
    の制御システムであって、 時間に対する速度プロファイルを処理するための低域フ
    ィルタを有し、この低域フィルタによって、前記プロフ
    ァイルの周波数成分が制御システムの帯域幅に適合する
    ように、前記時間に対する速度プロファイルの周波数成
    分を制限して、時間に対するフィルタ処理された速度プ
    ロファイルを得ることを特徴とするシステム。
  10. 【請求項１０】 前記低域フィルタは、低域有限インパ
    ルス応答フィルタであることを特徴とする請求項９記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 前記低域フィルタは、低域無限インパ
    ルス応答フィルタであることを特徴とする請求項９記載
    の方法。
JP9317907A 1996-11-21 1997-11-19 昇降機かごのドアの速度プロファイル生成方法 Pending JPH10157956A (ja)

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US08/754456 1996-11-21
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EP (1) EP0844544B1 (ja)
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CN (1) CN1095802C (ja)
BR (1) BR9705754A (ja)
DE (1) DE69738834D1 (ja)
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