JPS6097183A - エレベ−タの速度検出装置 - 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】 発明の技術分野 ものである。

従来技術 最近・エレベータの速度制御において、エレベータのか
ご速度又は巻上電動機の回転速度をディジタル的に検／
ｆｆＬ、これを速度帰還信号として用いるものが出現し
ている。

この方式は、かごの移動量及び移動方向又は巻上電動機
の回転角、及び回転方向に応じた移動量パルスを発生さ
せ、これを所定時間毎に計数することで速度を検出する
ものであわ、その移動量パルス発生装置については、例
えば・特開昭５７−７２５８２号に示されている。この
方式における移動量パルスは、一般に巻上機の駆動網車
あるいは調速機の綱車に直結されるか、又はプーリ等の
伝達機構を介して回転する円板から得るようにしている
。また、かごに連結された鋼テープ等が巻き掛けられた
滑車により回転される円板からも得られる。この円板は
、その円周部に等間隔に形成した細孔を備え、この細孔
を光学的又は電磁的に検出することで円板の回転速度に
比例した周波数のパルスを得るものである。

また、エレベータの速度制御において、上記移動量パル
スを減速位置の決定及び減速領域の速度指令の位置帰還
制御に用いる場合には、パルスの距離検出単位は数關程
度で良いが、速度帰還制御に用いる場合、上記所定時間
内に到来する移動量パルスを計数して速度を検出する方
式では、速度検出のスピードが問題となり、計数時間々
隔を小さくする必要があり、移動量パルスの距離検出単
位は１〜２桁下げなければならない。しかも低速領域に
おいては、移動量パルスの単位時間内の到来数も減少し
、移動量パルスの距離検出単位はさらに下げる必要があ
る。

このような条件を満足する移動量パルス発生器は、機械
的にも高精度なものが要求され、工作精度及び価格面か
ら実用化されていない。従って現在ではギヤやプーリに
よる増速カップリングの機械的手段により、ｌパルス当
りの距離検出精度を上げる方法を用いている。しかし全
体としては甚だ高価なものとなっている。

発明の概要 この発明は上記従来の問題を解決したもので、移動量パ
ルスの時間間隔に応じて、等時間間隔に時間補間するこ
とにより、等測的に移動量パルスの１パルス当りの距離
検出精度を上げ、速度帰還制御に用い得る精密なかご速
度又は巻上電動機の回転速度を検出できるようにしたエ
レベータの速度検出装置を提供することを目的とする。

発明の実施例 以下、第１図及び第２図によりこの発明の一実施例を説
明する。

第１図及び第２図において、ｌはエレベータのかご、コ
は釣合おもり、３はかご／と釣合おもりコとを結合する
主索、ダは機械室に設けられ主索３が巻き掛けられた巻
上機の綱車、Ｓは綱車ダに直結され一体に回転される円
板で、その周縁部には全周に亘って細孔、ｔａが等間隔
に穿設されている。りは円板Ｓの細孔３ａを検出するパ
ルス検出器りＡを有する移動量パルス発生器で、この移
動量パルス発生器７からはかと／が予め定められた距離
１例えばｌｓｍ移動するごとに発する移動量パルス信号
りａと、かご／が上方向移動の場合には「Ｈ」、下方向
移動の場合にけｒＬＪとなる方向信号りｂが送出するよ
うになっている。ｇは一定周波数ｆ８のサンプリングパ
ルスｇａを発生する第１のサンプリングパルス発生器、
９はサンプリングパルスを計数する１０進計数器９Ａと
、そのキャリー信号により動作される４ビツト２進計数
器９Ｂとから構成された計数器、ＩＯは上記計数器デＢ
の２進出力Ｑ、〜Ｑ４がデータ入力Ｄ１〜Ｄ４に接続さ
れ、入力Ｔに加えられる上記移動量パルスフａが「Ｈ」
になったとき、計数器？Ｂの計数内容を記憶する４ビツ
トの記憶器であり、この記憶器ＩＯ，サンプリングパル
ス発生器ざ及び計数器９はパルス間隔検出器・ｌｌを構
成している。１２は上記記憶器ＩＯの記憶デ、−夕をプ
リセット値として入力される４ビツトのプリセット計数
入力Ｄ１〜Ｄ４付きの減算計数器ｌコＡからなる周波数
変調器で、入力値（プリセット値）Ｘを変調係数入力と
して０ サンプリングパルスざａの周波数ｔ　＊　ｔｔ　ｔ　＝
ｔ　ｍに変調した周波数のパルスを検出するようになっ
ている。１３はＮＯＴゲー）／、？Ａ、抵抗／、７Ｂ。

コンデンサ／、７Ｇ及びＡＮＤＮ−ゲートＤから構成さ
れるパルス幅変換器で、移動量パルスフａの立上り部分
をサンプリングパルスざａのパルス幅より十分狭いパル
ス幅のパルス／３Ｂに変換するものであり、このパルス
／、３ａはリセット信号として上記１０進計数器９Ａ及
び２進計数器９Ｂに加えられるようになっている。また
、可逆計数器／ＩＩは、その入力端Ｕ／Ｄに加えられる
方向信号りｂが「Ｈ」のとき、クロック入力端Ｃに入力
される周波数変調器／コからのパルスを加算し、方向信
号がｒＬＪのとき減算するものである。／Ｓは所定周波
数のパルスを発生する第２のサンプリングパルス発生器
、／６．／りはそれぞれ第２のサンプリングパルス発生
器ｌＳの出力パルスをトリガ指令として入力するトリガ
端子Ｔを有する記憶器であり、この一方の記憶器１６は
可逆計数器／４１の計数内容を、また他方の記憶器／７
は記憶器／６療瓢憶内容をそれぞれ記憶保持するもので
ある。

７ｇは入力端Ａに記憶器１６の出力が、入力端Ｂに記憶
器Ｉりの出力がそれぞれ接続された減算器で、該減算器
／ｇは面記憶器１６と７７の内容差（Ａ−Ｂ）を速度信
号として出力するものである。

次に上記のように構成された本実施例の動作について説
明する。

かごｌが移動すると、綱車ダの回転は円板Ｓに伝達され
る。このとき、かご／が上昇移動するものとすると、移
動量パルス発生器７の方向信号りｂはｒＨＪとなり、そ
してかごｌが１闘移動する毎に移動量パルス信号りａが
発生する。また、かご／が下降移動のときは方向信号り
ｂがｒＬＪとなり、かつ上昇移動と同様にかごｌが１鰭
移動する毎に移動量パルス信号が発生することになる。

また、１０進計数器９Ａはサンプリングパルスｇａを計
数し、これが１０パルスカウントすルト、出力Ｑ４から
１個のパルスを発生し、そしてこのパルスが２進計数器
９Ｂに加えられ計数されると、その入力パルス数に相当
する２進出力Ｑ１〜Ｑ４を発生する。

一方、第３図（、）に示すように移動量パルス信号りａ
が「Ｈ」になると、パルス幅変換器１３におけるＮＯＴ
ゲート／３Ａの出力／３Ａａは第３図（ｂ）に示すよう
に「Ｌ」に反転されるが、ＮＯＴゲート／３ＡのｒＨＪ
時に充電されていたコンデンサの電荷が第３図（ｃ）に
示す如く徐々に放電されるので、その両端の電位はｒＨ
Ｊとなる。従って移動量パルス信号りａを一方の入力と
するＡＮＤゲー）／、？Ｄの出力側には第３図（ａ）に
示す如く出力パルス／３ａが送出される。また、移動量
パルス信号りａがｒＬＪになると、ＮＯＴゲート／３Ａ
の出力／ＪＡａはｒＨＪとなるが、コンデンサ／３Ｇの
端子電位は「Ｈ」レベルになっていな′いので、パルス
／Ｊａは発生しない。なお、パルス１３ａの幅は、コン
デンサ／３Ｇと抵抗１３Ｂの値を適当に選ぶことにより
、サンプリングパルスｔａのパルス幅よりも十分狭い幅
にすることができる。

このようにして移動量パルス信号７ａがｒＨＪになる度
に、パルス幅変換器１３は１個のパルス／３ａを送出し
、これにより計数器？Ａ　、　ｑＢの内容を零にリセッ
トする。したがって、計数ｉ？Ａ。

９Ｂの出力Ｑ　Ｉ−Ｑ４の最大値は、移動量パルス信号
りａのパルス時間間隔を表わす。

記憶器ＩＯには移動量パルス信号りａがｒＨＪになった
とき、２進計数器９Ｂにおいて計数された４ビツトの内
容が入力り、〜Ｄ４を通して記憶保持される。また、減
算計数器ｌコＡにおいては、その人力りがｒＨＪになる
と、記憶器ＩＯの記憶内容が入力り、〜Ｄ４を通してプ
リセットされ、さらにそのセット内容は、入力端ＣＤに
サンプリングパルスｆｆａが加わる毎に減算される。そ
してセット内容値に相当する数のサンプリングパルスＪ
ａが到来すると、ボロー出力ＢＲからパルスを発生する
。

即ち、移動量パルス信号りａのパルス間に、すンプリン
グパルスｆｆａの／１０が計数器９Ｂで計数され、その
値が記憶器ＩＯで記憶され、この値が減算計数器ｌコＡ
のプリセットデータとなるため、次の移動量パルス信号
りａの間に１０個のパルス信号がボ四−出力ＢＲから送
出されることになる。これは移動量パルス信号りａのパ
ルス幅が一定であれば常に成立し、パルス幅の大小に影
響されない。したがって、移動量パルス信号？ａのパル
ス幅が急激に変化しない限り、周波数変調器／コの出力
パルスは移動量パルス信号りａが到着する間に、一定間
隔でほぼ１０個発生することになる。このパルスは可逆
計数器／ダにおいて加算又は減算計数される。この可逆
計数器／４１の計数内容はかごｌの移動距離を示すもの
であり、移動量パルス信号りａをそのまま計数したもの
より等測的に１０倍精度の高い移動距離となる。

ここで、移動量パルス信号りａの周波数をｆｃとすると
、可逆計数器／４１の入力端Ｃに加えられるパルス、即
ち周波数変調器ｌコの出力パルスの周波数ｆ！−１ｔ、 ｆ＝１０ｆｃ　・・・・（１） である必要がある。また、周波数変調器／コの変調率を
Ｙとすると、 ｆ＝Ｙｆ、　・・・・（２） 記憶器１０の出力値Ｘについては、 ｆ。

ｆ、＝−・・・・（３） （１）弐〜（３）式から Ｙ＝−・・・・（４） となる。

したがって、周波数変調器ｌコは変調係数入力値Ｘに対
し、周波数ｆ、のサンプリングパルス発生器今、かごｌ
が上昇移動しているとすると、方向信号りｂはｆＨｊで
あるから、可逆計数器／ｌは加算計数状態にあり、この
状態は、１つの移動量パルス信号りａが発生されてから
次の移動量パルス信号７ａが発生するまで継続して、周
波数変調□器／コの出力パルスを計数するため、（１）
式から可逆計数器／４’の内容は等時間間隔で１０増加
する。

また、逆にかご／が下降移動すると、方向信号りｂは［
Ｌ］であるから、可逆計数器ｌダは減算計数状態になり
、そして該可逆計数器ｌダは、１つの移動量パルス信号
りａが発生してから次の移動量パルス信号りａが発生さ
れるまで、周波数変調器ｌコの出力パルスを減算計数し
、その内容は等時間間隔で１０減少する。

上記可逆計数器／ｌＩの計数データ／４！ａは、第２の
サンプリングパルス発生器／３のサンプリングパルス／
＆ａにより記憶器／乙に格納され、その格納データは次
のサンプリングパルス／Ｓａによって記憶器ｌりに格納
されるとともに、記憶器ｌ乙には新たにこの時点での可
逆計数器／４１の計数データが格納される。したがって
、減算器７ｇからは、サンプリングパルス／Ｓａのパル
ス周期間の可逆計数器／ｌの計数値が出力されることに
なる。即ち、減算器／Ｓからはサンプリングツぐルス／
ｊａのパルス周期間のかごの移動量がかごの速度として
取出されることになる。さらに減算器７ＳはＡ−Ｂ値を
出力するため、かごの上昇運転時には、十の速度値、下
降運転時には−の速度値を出力することになる。

次に、かごｌの移動速度が変化した場合の移動量パルス
信号りａのパルス周期の変化の割合について述べる。

今、かごｌの移動速度をｖ　（ｍ　／　Ｓ　）　、速度
変化率をａ（ｍ／Ｓ２）、移動量パルス信号りａの単位
パルスの距離相当値をΔＳ（ｍ）とすると、速度Ｖにお
ける移動量パルス信号りａの周期Δｔ（Ｓ）は、 次の移動量パルス信号りａの周期Δｔ′は、で近似でき
るので、周期の変化率αは、となり、単位パルスの距離
相当値ΔＳが大きい程、速度変化率が大きい程、また速
度が小さい程、周期の変化率は大きくなる。

因に、エレベータ速度パターンにおいて、上記変化率α
が最も大となる場合は、速度が低く、加速度が最大とな
る点であり、ｖ＝０．５［：ｍ／Ｓ］、ａ　＝　１．０
　［ｍ　／　Ｓ”）、ΔＳ＝１（ｍｍ：］とすると、と
なり、その速速度検出差は小さいものどなる。

第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、図中第１
図と同一符号は同一部分を示し、／９け移動量パルス信
号りａを計数入力、方向信号りｂを加算及び減算の設定
人力とする可逆計数器で、入力端Ｕ／。への方向信号７
ｂがｒＨＪのときり四ツク入力端Ｃに加えられるパルス
信号りａを加算し、ｒＬＪのとき減算してかご位置信号
の上位桁信号／９ａを発生する。−〇は同じく下位桁信
号コＯａを発生する可逆計数器で、そのクロック入力端
Ｃには周波数変調器／、２からのパルスが加えられ、ま
た、そのリセット端Ｒにはパルス幅変換器１３からのパ
ルスが加えられるようになっている。なお、可逆計数器
−〇は、その入力端Ｕ／ＤがｒＨＪのときリセット端Ｒ
がｒＨＪになると、その出力は零にリセットされ、また
、入力端Ｕ／Ｄが［Ｌ］のときリセット端Ｒが「Ｈｊに
なると、出力は９にリセットされる。

上記上位桁信号／？ａと下位桁信号コＯａは記憶器１６
に入力されるようになっており、第２のサンプリングパ
ルス発生器１３のサンプリングパルス／ｊａによるトリ
ガタイミングで記憶保持されるものである。

次に上記実施例の動作を説明する。

かご／が移動すると、綱車ダの回転が円板！（伝達され
、かごｌが上昇移動のときは、方向信号りｂがｒＨＪと
なり、かごｌが１闘移動する毎に移動量パルス信号りａ
が発生する。可逆計数器１９は上記移動量パルス信号り
ａを加算計数し、これによりかご位置の上位桁信号／９
ａは増加する。

また、かごｌが下降移動するときは、方向信号りｂがｒ
ＬＪとなるので、可逆計数器／９は移動パルス信号７ａ
を減算計数し、かご位置の上位桁信号／？ａを減少させ
る。これらの動作により、可逆計数器／９かも１簡単位
の相対的なかご位置信号が得られる また、１０進計数器９ＡＦｉサンプリングパルスｇａを
計数し、これが１０パルスカウントすると、出力Ｑ４か
ら１個のパルスを発生し、そしてこのパルスが２進計数
器９Ｂに加えられ計数されると、その入力パルス数に相
当する２進出力Ｑ、〜Ｑ４を発生する。

一方、第３図（、）に示すように移動量パルス信号りａ
が「Ｈ」になると、パルス幅変換器／３におけるＮＯＴ
ゲート／３Ａの出力／３Ａａは第３図（ｂ）に示すよう
にｒＬＪに反転されるが、ＮＯＴゲー）／、７Ａの「Ｈ
」時に充電されていたコンデンサの電荷が第３図（ｃ）
に示す如く徐々に放電されるので、その両端の電位はｒ
ＨＪとなる。従って移動量パルス信号りａを一方の入力
とするＡＮＤＮ−ゲートＤの出力側には第３図（ｄ）に
示す如く出力パルス／３ａが送出される。また、移動量
パルス信号りａがｒＬＪになると、ＮＯＴゲート／３Ａ
の出力／ＪＡａけｒＨＪとなるが、コンデンサ／３Ｃの
端子電位はｒＨＪレベルになっていないので、パルス／
３ａＦｉ発生しない。なお、パルス／３ａの幅は、コン
デンサ／３Ｇと抵抗／、７Ｂの値を適当に選ぶことによ
り、サンプリングパルスｆｆａのパルス幅よりも十分狭
い幅にすることができる。

このようにして移動量パルス信号りａがｒＨＪになる度
に、パルス幅変換器／３け１個のパルス／Ｊａを送出し
、これにより計数器？Ａ、９Ｂの内容を零にリセットす
る。したがって、計数器９Ａ。

９Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ４の最大値は、移動量パルス信号り
ａのパルス時間間隔を表わす。

記憶器ＩＯには移動量パルス信号りａがｒＨＪになった
とき、２進計数器９Ｂにおいて計数された４ビツトの内
容が入力り、〜Ｄ、を通して記憶保持される。また、減
算計数器ｌコＡにおいては、その人力りがｒＨＪになる
と、記憶器／θの記憶内容が入力Ｄ１〜Ｄ、を通してプ
リセットされ、さらにそのセット内容は、入力端ＣＤに
サンプリングパルスざａが加わる毎に減算される。そし
てセット内容値に相当する数のサンプリングバ／ｌ／　
スｇ　ａが到来すると、ポロー出力ＢＲからパルスを発
生する。

即ち、移動量パルス信号りａのパルス間に、すめ、次の
移動量パルス信号りａの間に１０個のパルス信号がボロ
ー出力ＢＲから送出されることになる。これは移動量パ
ルス信号７ａのパルス幅が一定であれば常に成立し、パ
ルス幅の大小に影響されない。したがって、移動量パル
ス信号７ａのパルス幅が急激に変化しない限り、周波数
変調器ｌコの出力パルスは移動量パルス信号りａが到着
する間に、一定間隔でほぼ１０個発生することになる。

このパルスは可逆計数器−〇で加算又は減算計数される
。可逆計数器１９の最小計数値の／１０を可逆計数器−
〇の最小計数値とし、計数容量を１０とすれば、可逆計
数器−〇の出力はかご位置下位桁信号２０ａとなり、１
ｗ以下の０．１　ｍ単位のかご位置信号が得られる。即
ち、かご位置上位桁信号／９ａと下位桁信号コＯａによ
り、高精度のかご位置信号となる。

今、かご／が上昇移動しているとすると、方向信号りｂ
はｒＨＪであるから、可逆計数器−〇は加算計数状態に
なり、移動量パルス信号りａが発生すると、可逆計数器
／ｑは計数内容を１だけ加算すると同時に、パルス幅変
換器１３の出力パルス／３ａにより、可逆計数器−〇の
計数内容は零にリセットされる。そして次の移動量パル
ス信号りａが発生されるまで、周波数変調器／コの出力
パルスを計数するため、上記（１）式から可逆計数器−
〇の計数内容は０〜９まで等時間間隔で変化する。

また、上記と逆にかごｌが下降移動すると、方向信号り
ｂは「Ｌ」であるから、可逆計数器−〇は減算状態とな
り、移動量パルス信号７ａが発生すると、可逆計数器ｌ
？はその内容を１だけ減算計数すると同時に、パルス幅
変換器１３の出力パルス／Ｊａにより、可逆計数器−〇
の出力は９にリセットされ、次の移動量パルス信号りａ
が発生するまで、周波数変調器／コの出力パルスを減算
器＠し、これにより可逆計数器−０の出力は９〜０まで
等時間間隔で変化する。

これらの可逆計数器ｌｑ及び−〇の計数出力信号／ｑａ
及び、２０ａはサンプリングパルスｌｓａにより記憶器
１６に格納され、さらに記憶器１６の格納データは次の
サンプリングパルス７ｓａで記憶器／りに格納される。

そして記憶器１６では可逆計数器／ｑ、−〇の新しい計
数出力信号／？ａ＋、、２０ａが再び格納されることに
なり、前記実施例と同様に減算器／ｇからは、サンプリ
ングパルス／ｊａのパルス周期間のかご移動量、即ちか
ごの速度が得られることになる。

この実施例では、可逆計数器−〇が移動量パルス信号り
ａの到来毎にＯ又は９にリセットされるようにしたため
、周波数変調器ｌコの出力パルスの誤差分が累積される
ことがなく、減算器１ｇで得られる速度信号の精度はさ
らに向上されることになる。

なお、移動量パルス信号７ａのパルス幅変化量をさらに
精度よく検出するためには、２進計数器９Ｂの計数容量
を増やせばよい。この場合、記憶器ＩＯ及び減算計数器
ｌコＡの計数容量も同様に増やすことになる。

発明の詳細 な説明した通りこの発明では、エレベータのどの移動量
パルスの時間間隔を検出し、これを変調係数として所定
周波数のパルスの周波数を変調し、移動量パルス信号の
パルス間を常に同じ割合で等時間間隔に時間補間したパ
ルス信号を得るようにし、所定サンプリング時間内の変
調パルスの計数値より速度信号を得るようにしたもので
あるから、移動量パルス信号を所定時間内に計数して速
度信号を得る従来方法に比し速度検出精度を１桁以上向
上させることができるほか、機械的精度の高い移動量パ
ルス発生器も必要とせず、さらにギヤ等の増速機構も必
要としない安価なエレベータの速度検出装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるエレベータの速度検出装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は第１図における一部
回路の詳細を示すブロック図、第３図は第２図における
パルス幅変換器の各部出力波形図、第４図はこの発明の
他の実施例を示すブロック図である。 ｌ・・・エレベータのかご、り・・・移動パルス発生器
、ざ、／Ｓ・・・サンプリングパルス発生器、９・・・
計数器、ｉｏ、ｉｔ、ｉｑ・・・記憶器、／ｌ・・・パ
ルス間隔検出器、／コ・・・周波数変調器、ｌダ・・・
可逆計数器、７ｇ・・・減算器、１９・・・可逆計数器
（第１の計数器）、−〇・・・可逆計数器（第２の計数
器）。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 （ほか２名） （ハ） −７、 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭　１５８−２０２１００号２、
発明の名称 エレベータの速度検出装置 ３、補正をする者 、　５．補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）図面 ６、補正の内容 （１）ＦｇＪＭ＊第１０貞１行目「９Ａ」とあるを、削
除する。 （２）図面第２図、第４図を別紙の通り補正する。 ７、添付書類 （１）補正図面　１通 （２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）かごの移動量もしくけ巻上機綱車の回転角に応じ
   た移動量パルスを発生する移動量パルス発生器、上記移
   動量パルスの周波数よりも大金いパルス周波数でかつ移
   動量パルスのパルス周期に比例したパルス周期のパルス
   を発生するパルス発生手段、所定時間毎に到来する上記
   パルス発生手段の出力パルス数を検出する検出手段とを
   備え、上記検出手段から速度信号を得ることを特徴とす
   るエレベータの速度検出装置。 （２）パルス発生手段が、移動量パルスのパルス間隔を
   検出するパルス間隔検出器と、上記パルス間隔検出器の
   出力信号を変調係数として所定周波数のパルスの周波数
   を変調する周波数変調器とから構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲応じた移動量パルスを発生する
   移動量パルス発生器、上記移動量パルスの周波数よりも
   大きいパルス周波数でかつ移動量パルスのパルス周期に
   比例したパルス周期のパルスを発生するパルス発生手段
   、所定時間毎に到来する上記移動量パルス数及び上記パ
   ルス発生手段の出力パルス数を検出する検出手段とを備
   え、上記検出手段から速度信号を得ることを特徴とする
   エレベータの速度検出装置。 （４）検出手段が、移動量パルスを計数する第１の計数
   器と、パルス発生手段の出力パルスを計数し上記移動量
   パルスの到来毎にその計数値をリセットする第２の計数
   器と、上記第１の計数器の田方を上位桁信号とし上記第
   ２の計数器の出力を下位桁信号として所定時間毎の第１
   及び第２の計数器の計数値差を検出する信号変化量検出
   手段とから構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載のエレベータの速度検出装置。