JPH03111393A - 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］ この発明は、エレベータのドア制御装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ まず、エレベータドア装置の一般的な構成を第９図にお
いて説明する。

第９図は、エレベータのかごドア装置を示すもので、ｌ
ａ、ｌｂは両開きされるかご戸、２ａ。

２ｂばかご戸１ａ、ｌｂの上端に取り付けたハンガーで
あり、このハンガー２ａ、２ｂはかごの出入口上部に水
平に設けたドアレール３に係合され、これによってかご
戸１ａ、ｌｂを開閉移動可能に吊持している。また、４
はかご戸１ａ、ｌｂの下端部を案内する敷居、５はかご
戸１ａの端縁に取り付けたセフティシェーである。

６はかごの出入口上部に水平に設けたハンガーケースで
、このハンガーケース６上にはドア駆動装置７が設置さ
れている。

ドア駆動装置７は、ドアモータ８と、ドアモータ８にベ
ルト９を介して連繋された減速用の中間プーリ１０と、
中間プーリ１０と同軸に設けたスプロケット１１にチェ
ーン１２を介して連繋されたクランク円盤１３とから構
成されている。クランク円盤１３の回転中心は２連リン
ク１４を構成する主リンク１４ａが固定され、この主す
、ンク１４ａの両端に連結された従リンク１４ｂ、１４
ｃは、前記かご戸１ａ、ｌｂのハンガー２ａ、２ｂに固
着した連結部材１５ａ、１５ｂに連結されている。

このように構成されたエレベータのドア装置において、
図示しない制御回路から発する戸開指令によりドアモー
タ８が戸開方向へ起動されると、その回転はベルト９を
介して中間プーリ１０に伝達されることで減速され、さ
らに、この減速された回転はスプロケット１１．チェー
ン１２を介してクランク円盤１３に伝達される。これに
よりクランク円盤１３が矢印方向に回転されると、これ
と一体の主リンク１４ａも同一方向へ回転されるため、
従リンク１４ｂ、１４ｃを介して連結されたかご戸１ａ
、ｌｂはドアレール３に沿って矢印Ｘ、、Ｘ、方向へ移
動され戸開されることになる。

また、戸閉する場合は、上記戸閉時と逆に図示しない制
御回路から戸閉指令をドアモータ８に与えることにより
行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、第９図に示すような２連すンク機構１４によ
り開閉駆動されるエレベータドアでは、ドアの速度とド
アモータの速度は比例せず、モータ速度に対するドア速
度は、リンクによりドアの位置の関数となる。

従って、第５図に示すような速度パターンのドアを戸開
（又は戸閉）しようとすると、ドアモータを第６図に示
すような速度パターンで制御しなければならない。

また、かごの出入口幅寸法が変わると、第５図に示す最
高一定速■、の時間ｔ、も変化することになるが、同時
にリンク寸法も変わるため、ドア速度に対するドアモー
タの速度も変化してしまう。

このように出入口寸法の変化に応じて最高一定速Ｖ、の
時間が異なる第５図に示す如きドア速度パターンでドア
モータを速度制御しようとすると、それぞれのドア速度
パターンを第６図に示す如きモータ速度に変換した速度
指令データをＲＯＭなどのメモリに記憶しておかなけれ
ばならず、メモリの容量が大きくなり、メモリコストが
高くなる問題がある。

一方、戸開閉力はドアのどの位置においても一定である
ことが好ましいが、リンク機構で開閉駆動されるエレベ
ータドアの場合、ドアモータが一定のトルクを出しても
戸開閉力はドアの位置で変化してしまう。

例えば、ドアモータのトルクが第７図に示すように一定
にしても、リンク機構を介してドアに伝達すると、その
戸開閉力は第８図に示すようにドアの位置によって変化
し、戸閉力の大きい時点で乗客がドアに接触すると、怪
我するなど安全上問題があった。

この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、モー
タの速度パターンをドア速度指令パターンから演算によ
り求めることでメモリの小容量化及び低コスト化を図り
、かつドアの位置からモータの発生トルクを変えること
でより安全で性能のよいエレベータのドア制御装置を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るエレベータのドア制御装置は、リンク機
構で決まるドアの速度と前記ドアモータの速度との比を
時間の関数として算出する算出手段と、この算出された
速度比に基づいてドアの速度指令値を前記ドアモータの
速度指令値に演算し変換する手段とを備えてなるもので
ある。

また、この発明は、算出手段で求めた速度比に基づいて
ドア開閉力が一定となるようにドアモータの出力トルク
がドア位置でトルクリミットをかける手段を備えてなる
ものである。

［作　用］ この発明の第１の発明においては、モータ速度指令値変
換手段が算出手段で求めた速度比に基づいてドアの速度
指令値をドアモータの速度指令値に演算により変換する
から、モータの速度指令値をメモリに記憶しておく必要
がなくなり、そしてリンク寸法が変化しても同一の変換
手段で対応できる。従って、メモリの小容量化及び低コ
スト化が可能になる。

また、この発明の第２の発明にあっては、算出手段で求
めた速度比に基づいてドアモータの出力トルクにドア位
置に応じたトルクリミットをかけ、これによりドア開閉
力が一定になるようにドアモータの出力トルクを制御す
るから、ドア開閉力はドアの位置に関係な（一定にでき
、ドアの開閉時における乗客への安全性を確保できる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明によるエレベータのドア制御装置の
一実施例を示す全体の構成図である。

第１図において、エレベータドアを開閉するドアモータ
８は、これへの供給電力を制御するパワー回路（トラン
ジスタインバータから構成される）２０を介して直流電
源２１に接続されている。ドアモータ８には、その回転
に応じてパルスを発生するパルスエンコーダ２２が直結
されている。

ドア制御部２３は、ドア開閉用リンク機構１４（第９図
参照）で決まるドア速度■とモータ速度Ｖ■ との速度比−を算出し、この速度比に基いてドア■ の速度指令とをドアモータ８の速度指令値に変換するも
のであり、全体を管理・制御する中央処理装置（以下Ｃ
ＰＵという）２３１と、速度比算出用のプログラム、モ
ータ速度指令演算用のプログラム及びドア速度指令デー
タ等を格納するＲＯＭ２３２と、ＣＰＵ２３１での演算
結果及び入力データ等を格納するＲＡＭ２３３と、外部
とのデータの授受を行う入出力ポート２３４、及びパル
スエンコーダ２２からのパルスを計数するパルスカウン
タユニット２３５とを備え、これらはバス２３６を介し
てＣＰＵ２３Ｌに接続されている。

入出力ポート２３４には、ドアの全閉位置及び全開位置
を検出する位置スイッチ２４．及びエレベータ制御盤２
５が接続され、位置スイッチ２４からは入出力ポート２
３４に対し全閉位置信号２４ａ及び全開位置信号２４ｂ
が出力されるようになっていると共に、エレベータ制御
盤２５がらは戸開信号２５ａ１戸閉信号２５ｂが入力さ
れるようになっており、さらに、入出力ポート２３４が
らはエレベータ制御盤２５に対し全開位置信号２６が出
力されるようになっている。また、バス２３６にはイン
ターフェース２３７を介してＰＷＭ（パルス幅変調）ユ
ニット２６が接続されている。

ＰＷＭユニット２６はＣＰＵ２３１で演算されたモータ
速度指令値に基づいてパルス幅変調されたパルス信号を
発生するもので、このＰＷＭユニット２６から送出され
るパルス信号はゲート信号発生回路２７でゲート信号に
変換され、パワー回路２０のトランジスタに供給される
ようなっている。

次に、上記のように構成された本実施例の動作を第２図
（ａ）、■）のフローチャートを参照して説明する。

ドア駆動用のメインルーチンがスタートすると、まず、
ステップＳ１において、エレベータ制御盤２５から送出
される戸開信号２５ａ又は戸閉信号２５ｂを入出力ポー
ト２３４を通してＣＰＵ２３１に読み込む。そして、次
のステップＳ２において、読み込んだ信号から戸開か戸
閉かを判定する。

ここで、戸開と判定された時は戸開指令発生ルーチンへ
進み、また戸閉と判定された時は戸閉指令発生ルーチン
へ進む。

戸開と判定された場合は、ステップＳ３に進み、ドアモ
ータ８の回転に伴い動作しているパルスエンコーダ２２
からのパルスを計数するパルスカウンタユニット２３５
の計数値をＣＰＵ２３１に読み込み、この読み込んだ計
数値からドアの全閉から開方向への位置を算出しくステ
ップＳ４）、さらにドアモータ８の速度■７を算出する
（ステップＳ５）。そして、次のステップＳ６において
、ドアモータ８の速度指令パターン■ｒをドア速度とモ
ータ速度との比と、第５図に示すドア速度指令パターン
とから求める演算を実行する。

第２図（ｂ）は、速度指令パターンｖＰの算出ルーチン
の詳細を示すフローチャートである。

まずステップ５６１１において、戸開（又は戸閉）指令
２５ａが入力されてからの経過時間ｔｉ（第５図のｔ１
〜ｔ４に相当）をＣＰＵ２３１及びＲＡＭ２３３により
ソフト的に構成したカウンタにより計数し、次のステッ
プ５６１２で経過時間１．がｔｉ　＜ｔ、かを判定する
。ここで、む。

＜１．と判定された時はステップ５６１３に進み、（１
）弐の計算を実行する。

また、１．＜１．でないと判定された場合は、ステップ
５６１４に進み、経過時間１．が１．＜ｔ＋＋ｔｚかを
判定する。ここで、ｒＹＥｓ　Ｊと判定された時はステ
ップ５６１５に進み、次に示す（２）式の計算を実行す
る。

また、ステップ５６１４において、ｒＮＯＪと判定され
た時はステップ５６１６に移行して経過時間１．がＬｉ
　＜Ｌｒ　＋ｔ、ｚ　＋ｊｚかを判定し、その判定結果
ががｒ　ＹＥＳ　Ｊの時は、ステップ５６１７に移行し
て、次の（３）式に示すようにドア速度Ｖ。

をＶ２　（一定の最高速度）に設定する。

■え＝ｖ２　　　　　・・・・・・・・・・（３）また
、ステップ５６１６において、「ＮＯ」と判定された時
はステップ３６１８に進み、次に示す（４）式の計算を
実行する。

第２図（ロ）に示すステップ５６１９〜５６２３はドア
速度Ｖとモータ速度Ｖとの比Ｖ　／　ｖからモータ速度
指令値ｖＰを求めるための処理であり、以下第３図〜第
８図を参照して説明する。

第３図は、第９図におけるドア駆動リンクの説明図を示
すもので、リンク１４ａのＣ−Ｂ間の長さをＲ１，リン
ク１４ｂのＡ−Ｂ間の長さをＲ２゜リンク１４ａと水平
軸とのなす角度をθ、Ａ点（ドア）の移動量をＸとする
と、θ＜９０’の時ｘ＝　　Ｒ２”−Ｒｌ”ｓｉｎ”θ
−Ｒ１・ｃｏｓθ−ＬＯとなり、θ≧９０６の時 ｘ＝　　Ｒ２”−Ｒ１”ｃｏｓ”（θ−９０°）＋Ｒ１
５ｉｎ（θ−９０’　）−ＬＯ・・−（６）・（５） となる。

但し、Ｌｏ＝　Ｒ２”−Ｒ１”ｓｉｎ”θθＯ＝ドア全
閉時のθの値 また、Ｂ点（モータ）の速度をｖ、Ａ点（ドア）の速度
をＶとすると、その速度比Ｖ／ｖは第４図に示す特性と
なる。

一方、ドア速度■は、Ｖ＝ｄｘ／ｄｔで表され、またＢ
点の速度Ｖは、ｖ＝（Ｒ１・ｄθ）／ｄｔで表される。

従って、 Ｖ　　＝　　１　　、　　ｄｘ Ｖ　　　　Ｒ１ｄ＃　　　・・・・・・・（７）となる
。

以上のことから、第５図に示すようなドア速度を実現す
る場合は、第４図に示す特性の関数の逆数を上記（２）
式に掛けてやれば、求めるモータ速度指令となる。

第６図は第５図に対応するモータ速度を示している。

そこで、パルスエンコーダ２２からのパルスをカウント
して求めた現在のＢ点の角度をθｉとし、Δθ＝１とす
ると、θｉの時のドア位置をＸｉ　と、θ、＋Δθの時
のドア位置ｘ五、△を上記（５）式または（６）式から
求める（第２図（ｂ）のステップ３６２０゜３６２１）
。その結果、全閉からドアの位置ΔＸは次式で求められ
る（ステップ５６２２）。

ΔＸ　”　Ｘ　１　＊Δ−Ｘｉ　　　　・・・・・・・
・（８）そして、Δθ、ΔＸの値を上記（７）式に代入
し、上記（１）〜（４）式のｖ（ｔ）に対し■（ｔ）を
次式により求める。

Ｖ（ｔ）　”＝−ＸＶ（ｔ）　Ｘ　ｔ　＝Ｒ１°ΔθＶ
（ｔ）　・・（９）Ｖ　　　　　　　　　　　　ΔＸ 従って、モータ速度指令パターンＶ　Ｐ　ｉは、Ｃ点か
らモータ軸までの減速比をＤとすると、■、１−Ｄ−Ｒ
１・−・Ｖｉ　　・　・　・　・　・Ｏｏ）ΔＸ となる。

このように、モータ速度指令パターンＶＰは、ドア出入
口幅が代わっても第５図におけるＶ２ゾーンの時間も、
の値を変えるのみで良（、後は演算するのみで、リンク
寸法が出入口幅により変化しても理想的なモータ速度指
令値を発生させることができる。

上記速度指令パターン■、の算出ルーチンが終了すると
、第２図（ａ）に示すメインルーチンに戻す、ステップ
Ｓ７で（ＶＰ　　ＶＴ）の演算を行い、次のステップＳ
８において位相補償の演算を行い、さらにステップＳ９
でゲインＫを剰算するフィードバック制御を行う。そし
て次のステ・ンプＳ１０において、ドアの位置によるト
ルクリミッタをかける。

ここで、リミッタ値Ｌｘは ■ Ｌ　（ｘ）　＝　−Ｘ　Ｋ ■ より求められる。ただし、Ｋはドアにより一定の力に決
まる係数である。

即ちモータの発生力ｆ、ドアに伝達される力をＦとした
時の関数は、前述のＶ　／　ｖより、Ｆ／ｆｃｏ　ｙ　
／　Ｖとなるから、ドアの位置で第４図に示すＶ　／　
ｖ特性のトルクリミッタをモータの出力トルクにかけれ
ば、ドア開閉力はドアの位置に関係なく一定にすること
ができる。

なお、モータの出力トルクが第７図に示すように一定値
とした時、ドアに伝達されるドア開閉力は第８図に示す
ような特性となるが、このドア開閉力が一定となるよう
にするためには、第４図に示す特性のトルクリミッタを
モータの出力トルクにかければ良いことになる。

その後、ステップＳｌｌにおいて、モータ速度指令値Ｖ
、とリミッタ値Ｌ　（ｘ）に基づいてＰＷＭユニット２
６への出力信号を設定し、この設定信号をＰＷＭユニッ
ト２６へ出力する。これによりＰＷＭユニット２６はパ
ルス幅変調された信号をゲート信号発生回路２７に送出
し、ゲート信号発生回路２７から出力されるゲート信号
をパワー回路２０に供給することにより、ドアｌａ、ｌ
ｂを第５図に示す速度パターン及び一定のドア開閉力で
戸開（又は戸閉）することになる。

このような本実施例にあっては、リンク機構により決ま
る速度比Ｖ　／　ｖを基にしてドア速度指令値をドアモ
ータの速度指令値に変換し、この速度指令値にしたがっ
てドアを開閉するから、性能のよいドア開閉制御が可能
になると共に、従来のようにモータ速度指令値をＲＯＭ
に記憶させる必要かないためメモリの小容量化が可能に
なり、メモリコストも低減できるほか、リンク寸法がド
ア出入口幅の変化により変化してもＶ！ゾーンのも。

の値を変えるのみで理想的な速度指令値を発生させ得る
。

また、リンク機構で決まる速度比Ｖ　／　ｖを基にして
得られるトルクリミッタ値をドアの位置に応じてモータ
の出力トルクにかけるようになっているから、ドア開閉
力をドアの位置に関係なく一定にでき、乗客への安全性
を確保し得る。

なお、上記実施例では戸開制御を主に述べたが、戸開の
場合も同様に行われることは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、モータのトルクがリ
ンクによりドアへ伝達されるエレベータドア装置におい
て、リンクにより決まるドア速度とモータ速度との比を
求め、この速度比に基づいてドア速度指令値をドアモー
タの速度指令値に変換し、この速度指令値に従ってドア
を開閉するように構成したから、性能の良いドア制御が
可能になると共に、モータ速度指令値メモリに記憶して
おく必要がなくなり、メモリの小容量化及び低コスト化
が可能になる。

また、リンクにより決まるドア速度とモータ速度との比
を求め、この速度比に基づいてドアモータの出力トルク
をドア位置で変化させることでドア開閉力を一定にする
ようにしたので、ドア開閉時の乗客への安全が確保でき
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ドア制御装置の一
実施例を示す全体の構成図、第２図（ａ）は本実施例に
おけるドア駆動のメインルーチンの処理手順を示すフロ
ーチャート、第２図５）はメインルーチンにおける速度
指令パターンの算出ルーチンを示すフローチャート、第
３図はドア駆動リンクの説明図、第４図はドア速度とモ
ータ速度の速度比を示す特性図、第５図は戸開時のドア
速度指令パターンの一例を示す説明図、第６図は戸開時
のＢ点（モータ）速度Ｖを示す特性図、第７図はモータ
出力トルクを示す図、第８図はモータからドアに伝達さ
れるドア開閉力の特性図、第９図はエレベータのかごド
ア装置を示す正面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・かごドア、８・・・ドアモータぐ１４
・・・リンク機構、２０・・・パワー回廊、２１・・・
電源、２２・・・パルスエンコーダ、２３・・・ドア制
？ｉ１部、２４・・・位置スイッチ、２５・・・エレベ
ータ制御盤、２６・・・ＰＷＭユニット、２７・・・ゲ
ート信号発生回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータ速度指令値と速度検出手段により検出した
   モータ速度との偏差をフィードバックしてドアモータを
   制御し、このドアモータのトルクをリンク機構を介して
   ドアへ伝達するエレベータのドア装置において、前記リ
   ンク機構で決まる前記ドアの速度と前記ドアモータの速
   度との比を時間の関数として算出する算出手段と、この
   算出された速度比に基づいてドアの速度指令値を前記ド
   アモータの速度指令値に演算し変換する手段と備えたこ
   とを特徴とするエレベータのドア制御装置。
2. （２）請求項１において、前記算出手段で求めた速度比
   に基づいてドア開閉力が一定となるようにドアモータの
   出力トルクにドア位置でトルクリミットをかける手段を
   備えたことを特徴とするエレベータのドア制御装置。