JPH0380712B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はエレベータの速度指令方法に関する。 （従来の技術） ビルの高層化に伴なつてエレベータも高速化さ
れつつあるが、このような高速エレベータにおい
ても優れた乗り心地と、着床精度が要求される。
エレベータでは、出発階から到着階までの進行距
離に応じた無駄のないなめらかな速度指令が必要
である。 第１図はエレベータの速度指令、加減速度及び
ジヤークの変化の様子を示すものである。ａは速
度指令、ｂは速度指令に対応した加減速度、ｃは
加速度あるいは減速度の変化率を示す。時刻t0か
ら時刻t3までは加速運転が行なわれ、時刻t3から
時刻t4までは一定速度運転が行なわれ、時刻t4か
ら時刻t7では減速運転が行なわれる。 次に、ジヤーク走行について説明する。ジヤー
クとは加速度の変化率つまり加加速度を意味す
る。一般にエレベータの速度制御においては、一
定加減速度走行の開始（時刻t0〜t1及び時刻t4〜
t5）および終了時（時刻t2〜t3及び時刻t6〜t7）
に一定加加速度による走行を行い、滑らかな走行
をジヤーク走行という。 第２図は、長階床と短階床の速度指令の一例を
示すもので、長階床走行１の場合は、エレベータ
の定格速度指令が与えられる。しかし、短階床走
行２の場合には、定格速度まで到達しないで減速
する速度指令が与えられる。このような傾向は、
エレベータの速度が高いほど大きくなり、定格速
度に達していない短階床走行が種々存在する。エ
レベータの速度が高速化されても、到着階に精度
良く停止するため、高速エレベータでは次のよう
な方法が一般に行われている。 (1) 加速を開始し、定格速度に至るまで（第１図
の時刻t0〜t3）は走行距離に関係なく、加速を
開始してからの時間に関係した速度指令に基づ
いて、速度制御が行われる（第２図に示すａ）。
短階床運転では、上記速度指令より、加速度の
小さい速度指令となる（第２図に示す２）。上
記速度指令を仮に時間ベースパターンと呼ぶ。 (2) 走行中のエレベータが到着階からある距離だ
け手前のところに達したら、エレベータは減速
を開始する。減速開始の初期段階（第１図の時
刻t4〜t5）では、前述したジヤーク走行が行な
われる。 減速時は到着階までの残り距離に応じた速度
指令によりエレベータは速度制御される。 例えば、一定減速度領域（第１図の時刻t5〜
t6）においては残り距離Ｓ（ｍ），減速度β
（ｍ／s²）の際の速度指令Vsは次式で与えられ
る。 Vs＝√2 ……(1) 上記速度指令（第１図の時刻t5〜t6）を距離
ベースパターンと呼ぶ（第２図ｂ）。 (3) 更に、エレベータが到着階付近に到達する
と、より正確な位置の信号が与えられ、エレベ
ータを正規着床位置に停止させる。上記速度指
令（第１図の時刻t6〜t7）を着床パターンと呼
ぶ（第２図ｃ）。 以上のような速度指令により、高速エレベータ
も精度良く到着階に着床できる。 第２図からあきらかなように、エレベータの速
度指令は乗り心地を考慮して、加減速度の変化率
があまり大きくならないように設定される。すな
わち、上述の(1)式で与えられる速度指令で到着階
まで減速を行うと、到着階付近で、乗り心地が悪
化するため、到着階に到着する少し手前で第２図
に示されるように距離ベースパターンｂから着床
パターンｃに切替えて徐々に減速を行う。 第３図は一定減速度による減速運転（第１図の
時刻t5以降）における残り距離Ｓと速度指令との
関係を示す。ここで言う残り距離Ｓとは上述した
ように到着階（目的位置）までの距離を示す。第
３図に示されるように、上述の(1)式で与えられる
速度指令（実線）３で減速を行うと、到着階付近
で急激な減速が行われ、乗心地が悪化する。従
来、一般に到着階付近での乗心地を改善するため
に到着階の少し手前で着床パターン４に切替えて
徐々に減速を行う。距離ベースパターンから着床
パターンへの切替えはエレベータかごが距離ベー
スパターンで減速してきて、残り距離SL（固定
値）に達したら、その時の距離ベースパターンに
よる速度指令の大小に係わらず、強制的に速度指
令VLに切替えが行われる。 しかし、第３図に示されるように、着床パター
ン切替えポイント５で着床パターン４に切替わる
際、上述の(1)式による速度指令３と着床パターン
４による速度指令との間にΔVなる速度差が発生
し、滑らかな切替えを行うことができない。した
がつて、距離ベースパターン３から着床パターン
４へ滑らかに移行させるために(1)式で与えられる
速度指令３をΔSだけグラフ上で左にずらした速
度指令６（点線）を用いる。距離ベースパターン
３を着床パターン４に滑らかに移行させるために
は、速度指令６は到着階の少し手前（ΔS分だけ
手前）を目的位置とした値に設定される必要があ
る。つまり、次式のように与えられる。 Vs＝√2（−） ……(2) 第(2)式におけるΔSをバイアス距離と呼ぶ。ΔS
は着床パターンの特性、ゲインによつて任意に予
め設定される。 ここで、距離ベースパターン６から着床パター
ン４への切替え点５における着床パターン４の速
度指令VLは距離ベースパターン６に関係なく、
到着階までの距離SLにより予め設定された値で
ある。 ところで、第(1)式および第(2)式の残り距離Ｓ
は、従来は階床選択器と呼ばれる、エレベータ昇
降路およびエレベータの動き自体を縮小した装置
からの信号として与えられた。しかし、近年エレ
ベータの制御にもマイクロコンピユータが導入さ
れ、エレベータの現在位置および到着階等をパル
スを用いて、デイジタル量として算出される。し
たがつて、マイクロコンピユータを用いた場合、
残り距離Ｓは演算されたデイジタル量として与え
られる。この方法では出発階、現在位置、到着階
を全て情報としてマイクロコンピユータのメモリ
内に収納しておくことが可能であり、それらの情
報を、任意に活用できる利点がある。しかしなが
ら上記方法によつて与えられる残り距離Ｓを用い
ても、次に述べような問題点を生じる。 すなわち、実際にエレベータの電動機を駆動す
る制御系には、制御遅れが存在する。エレベータ
の制御系は、乗心地を考慮して一般産業等に比べ
て制御の応答速度が遅く設定されるので、制御系
の遅れも大きい。また、第２図に示されるように
エレベータの速度指令は走行距離に応じて、ジヤ
ーク走行時間、一定加減速度走行時間が種々異な
る。 一般に自動制御理論によれば、オフセツトエラ
ーとよばれる定常位置偏差は、制御系の積分次数
（形制御系，形制御系などと呼ばれる）と、
ゲインによつて一義的に定まる。過渡時のエラー
は、制御系の応答速度と、与えられる指令によつ
て異なる。エレベータの電動機を駆動する制御系
は形制御系であり、その制御系における偏差に
ついて図面を用いて説明する。 第４図は速度指令が一次関数で表される場合の
速度指令７と実速度８との関係を示す。速度指令
７が一次関数で表される場合は速度指令７と実速
度８との間には常に一定の偏差９が生じる。ま
た、第５図に示されるように速度指令１０が二次
関数で表せる場合は実速度１１との偏差１２は常
に一定ではない。偏差１２は過渡時は徐々に増大
し、最終的にはある値に収束する。一定の加減速
度で速度制御が行われる間は、第４図に示される
ように一定の偏差９が速度指令７と実速度８との
間に生じる。また、ジヤーク走行時は速度指令１
０が２次関数であるため、第５図に示されるよう
な偏差１２が速度指令１０と実速度１１との間に
生じる。 また、第４図に示されるように速度指令が一次
関数（一定の加速度）である場合、上述したよう
に速度指令７と実速度８との間には偏差９が生じ
るが、加速度の値は両者とも同じ値である。例え
ば速度指令７の加速度をαとすれば実速度の加速
度もαとなる。これに対して、第５図に示される
速度指令の場合、速度指令１０と実速度１１との
偏差が徐々に一定値に達するのと同様に、加速度
も徐々に増加し、最終的に一定値に達する。 したがつて、ジヤーク走行から一定減速走行に
移行するエレベータでは一定減速度での減速が長
い運転（第２図の長階床走行１）と短い運転（第
２図の短階床走行２）では到着階から一定距離手
前（距離ベースパターンから着床パターンに切替
わる点）では過渡時のエラー偏差と制御系収束度
がそれぞれ異なる。ここで制御系の収束度とは例
えば第２図における減速開始のジヤーク走行から
一定減速走行に移行する際のエレベータの実速度
がどの時点で一定減速値（上述の減速値β）に収
束するかを意味している。 次に、長階床走行時と短階床走行時における速
度指令と実速度の関係について詳細に説明する。
第６図は走行距離の異なる２種の速度指令の時間
に対する変化を示す。１３は長階床走行時の速度
指令を示し、１４は短階床走行時の速度指令を示
す。速度指令１３及び１４では、一定減速度によ
る減速開始点１５及び１６から着床パターン切替
え点１７までの時間が異なる。一定減速度走行時
間が長ければ、第４図に示されるように速度指令
と実速度との間の偏差は一定値に達し、また減速
度も一定値に達する。しかし、一定減速度走行期
間が短いと、第５図に示されるようにジヤーク走
行時に生じた偏差が着床パターン切替え点１７に
おいて減速度が一定値に達していない。このため
長階床走行と短階床走行においては、着床パター
ン切替え時の実速度及び減速度に差が生じる。 実減速度についても同様に長階床走行１３にお
いては、速度指令値で設定される一定減速度β
（ｍ／s²）に達している（収束している。）が、短
階床走行１４においては、一定減速走行時間が短
いためにジヤーク走行から一定減速走行への移行
による過渡状態における制御遅れと偏差により一
定減速度βに達していない。したがつて、着床パ
ターン切替え時において長階床走行１３に比べ、
短階床走行１４の方がエレベータの実際の減速度
が小さい値となる。これらの関係を第３図に適応
すると第７図のようになる。すなわち、減速時に
速度指令１８に基づいて、減速制御が行なわれた
としても、上述したように、速度指令と実速度と
の間には偏差が生じるため、たとえば、長階床運
転時には偏差が一定値に収束し、実速度１９とな
る。また、短階床運転時は切替え点５では、偏差
が一定値に収束しててないので、実速度２０は長
階床運転時の実速度１９より小さい。 このように長階床走行、短階床走行で距離ベー
スパターンから着床パターンに移行する時の速度
が異なり一定に定まらない不具合を生じる。上記
不具合は着床制御時の乗り心地や着床制度に影響
を及ぼす。 第８図は時間と速度指令との関係を示し、距離
ベースパターンｂから着床パターンｃへの移行が
滑らかな場合を示す図である。着床パターンｃは
上述したように切替え点１７における速度指令
VLはあらかじめ設定された値である。この着床
パターンは必ず速度指令VLから始まり、その後
の速度指令パターンは切替え点１７に至るまでの
距離ベースパターンｂにより影響を受ける。ま
ず、第８図の速度指令が短階床運転用に距離ベー
スパターンｂと着床パターンｃとが滑らかに切替
わるように、距離ベースパターンｂの第(2)式の
ΔSを調整された場合について説明する。短階床
運転より長階床運転の方が速度指令値が切替え点
１７において大きい値となることはすでに述べ
た。この関係を示すのが第９図であり、長階床運
転時の速度指令ｂ１の方が、短階床運転時の速度
指令ｂより大きい値となる。したがつて、切替え
点１７における着床パターンｃ１の速度指令VL
との間にΔV１なる指令値の偏差が生じ、切替え
時に乗り心地の悪化を招く。 また、逆に第８図の速度指令が長階床運転用に
調整されたものとすると、上述したように短階床
運転時の距離ベースパターンの速度指令が長階床
時の距離ベースパターンより小さい値となる。こ
の様子を示したのが第１０図である。短階床運転
の距離ベースパターンｂ２は長階床運転時の距離
ベースパターンｂより小さい値となり、切替え点
１７における着床パターンの速度指令VLとの間
に速度指令の偏差ΔV2が生じ、切替え時に乗り
心地の悪化を招く。 （発明が解決しようとする課題） 以上説明したように、長階床運転時と短階床運
転時では距離ベースパターンから着床パターンに
切替わる際の距離ベースパターンによる速度指令
がそれぞれ異なるため、一定の速度指令の着床パ
ターンに切替わる際に速度指令に段差が生じ、距
離ベースパターンから着床パターンへ滑らかに移
行することができず、エレベータの乗り心地に悪
影響を及ぼす。 本発明の目的は、エレベータの速度指令の距離
ベースパターンから着床パターンへの移行を良好
（滑らか）にするエレベータの速度指令方法を提
供することにある。 ［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題に鑑みエレベータの減速時に
到着階までの残り距離の関数である距離ベースパ
ターンにより減速を開始し、前記到着階付近で着
床パターンにより減速を行うものにおいて、前記
エレベータが走行する出発階から前記到着階まで
の実走行距離を演算し、前記エレベータの現在位
置から前記到着階までの前記残り距離を演算し、
前記実走行距離が長いときは大きい値にあるいは
前記実走行距離が短いときは小さい値にあらかじ
め設定された前記残り距離を補正するバイアス値
から前記実走行距離に対応したバイアス値を検索
し、前記残り距離から検索した前記バイアス値を
減じ、この減じた値により前記距離ベースパター
ンを発生し、この距離ベースパターンから前記着
床パターンへの移行を滑らかにすることを特徴と
するエレベータの速度指令方法を提供する。 （作用） エレベータの減速時に到着階までの残り距離の
関数である距離ベースパターンにより減速を開始
し、前記到着階付近で着床パターンにより減速を
行うものにおいて、前記エレベータが走行する出
発階から前記到着階までの実走行距離を演算し、
前記エレベータの現在位置から前記到着階までの
前記残り距離を演算し、前記実走行距離が長いと
きは大きい値にあるいは前記実走行距離が短いと
きは小さい値にあらかじめ設定された前記残り距
離を補正するバイアス値から前記実走行距離に対
応したバイアス値を検索し、前記残り距離から検
索した前記バイアス値を減じ、この減じた値によ
り前記距離ベースパターンを発生し、この距離ベ
ースパターンから前記着床パターンへの移行を滑
らかにする。 （実施例） 本発明を図面に示す一実施例に基づき説明す
る。第１１図において、中央演算処理装置CPU
２１に対しては、入出力装置２２を介してホー
ル、乗りかご等の呼び装置２３及び昇降路の位置
検出器２４の信号等を入力したり、電動機駆動装
置２５に速度指令や運転指令の信号を出力する。
メモリ装置２６は階床データや演算結果等のデー
タを収納する。電動機駆動装置２５で駆動される
主電動機２７には綱車２８が連結される。主索２
９は綱車２８に巻き掛けられ主索２９の両端に乗
かご３０及びつり合いおもり３１が接続される。 本実施例では、走行距離の大小に対応して、ず
でに述べた第(2)式のバイアス値を可変とし、減速
時の距離ベースパターンから着床パターンへの移
行を良好にするものである。長階床運転時は、比
較的バイアス値を大とし、短階床運転時はバイア
ス値を小さめの値に設定する。 すなわち、第１２図に示されるように、速度指
令１８と実速度の偏差が一定値に収束する長階床
運転の場合、実速度は曲線１９となり、着床パタ
ーンに滑らかに交点５で移行するためには、バイ
アス値ΔS０分だけ速度指令１８を、グラフ上で
左側にずらした速度指令３２を与える必要があ
る。また、比較的短い階床間を走行する場合は、
その実速度は曲線２０となり、交点５で着床パタ
ーンに滑らかに移行するためには、バイアス値
ΔSn分だけ速度指令１８をグラフ上で左側にずら
した速度指令３３を与える必要がある。 本発明においては、切替え点５においては速度
指令と実速度との偏差が一定値に収束する長階床
運転時のバイアス値を最大とし、偏差が一定値に
収束しない短階床運転では最大のバイアス値より
小さいバイアス値を実走行距離に応じて選択す
る。 本実施例の作用を第１１図の構成例を第１３図
のフローチヤートを用いて説明する。ステツプ
100で任意の階で呼びが発生したことを検出し、
ステツプ101で運転方向に応じた運転指令が発生
する。ステツプ102で出発階データをセツトし、
ステツプ103で従来の階床選択器の先行移動台の
機能を演算処理により行う先行機能が呼びを検索
開始する。ステツプ104で時間ベースパターンの
出力が開始され、ステツプ105で先行機能が呼び
を検索し、到着階データをセツトする。ステツプ
106で到着階データと出発階データにより実走行
距離Ｓ０（出発階から到着階までの距離）を演算
し、ステツプ107で到着階データと現在位置デー
タにより残り距離を演算しセツト（Ｓ値セツト）
する。ステツプ108で実走行距離データＳ０に応
じたバイアス値を検索しセツト（ΔS(b)セツト）
し、残り距離Ｓとバイアス値ΔS(b)から、実走行
距離に応じた残り距離（Ｓ−ΔS(b)）をステツプ
109で演算しセツトする。ステツプ109で求められ
た残り距離（Ｓ−ΔS(b)）に応じた距離ベースパ
ターンをステツプ110で演算（第(2)式による）し、
ステツプ111でジヤークを考慮して、時間ベース
パターンから距離ベースパターンに移行し、さら
にステツプ112で距離ベースパターンから着床パ
ターンに移行する。 以上述べた手順で距離ベースパターンを発生す
るが、ステツプ108で示すバイアス値を適性に設
定することにより、距離ベースパターンから着床
パターンへの移行を良好なものにする。 次に、ステツプ106の実走行距離演算からステ
ツプ108のバイアス値Ｓ(b)の検索までの詳細を第
１４図のフローチヤートに示す。実走行距離Ｓ０
に対し、適当に分割した距離を設定する。分割数
は短階床走行の種類に応じて決めれば良い。定格
速度が高いほど、多数の短階床走行が存在するの
で分割数は多くなる。 第１５図の表は、実走行距離Ｓ０の大小に対応
したバイアス値ΔS(b)を示す。 走行距離Ｓ１は、減速時の速度指令に対する実
速度との偏差が、一定値に収束する長階床運転時
の走行距離である。したがつて、実走行距離がＳ
１以上の場合、偏差が一定値に収束するので、バ
イアス値を（ΔS＋ΔS０）にする。このバイアス
値ΔS(b)は第１２図から明らかなように、すでに
バイアス値としてバイアス値ΔSを考慮している
速度指令１８にさらにΔS０のバイアス値を加え
ることにより新たに速度指令を得るため、第(2)式
におけるバイアス値は（ΔS＋ΔS０）となる。 走行距離がＳ１に満たない走行の場合、その走
行距離に応じてバイアス値を決定するために、走
行距離Ｓ１をたとえば４分割して、それぞれの実
走行距離に応じて、バイアス値を設定する。 したがつて、実走行距離を考慮したバイアス値
を用いると、第(2)式は次の通りとなる。 Vs＝√2（−(b)） ＝√2｛−（＋）｝ ……(3) ただし、 ΔS４＜ΔS３＜ΔS２＜ΔS１＜ΔS０ であり、ΔS０は速度指令と実速度との偏差が一
定値に収束かる長階床運転時のバイアス値であ
る。 例えば、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の距離を設定する
（Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ４）。そこでステツプ106
で演算した実走行距離Ｓ０をまずＳ４と比較し、
Ｓ０＜Ｓ４ならばバイアス値ΔS(b)としてΔS＋
ΔS４をセツトする。次に、Ｓ０≧Ｓ４ならばＳ
０をＳ３と比較する。Ｓ０＜Ｓ３ならバイアス値
ΔS(b)にΔS＋ΔS３をセツトする。このようにし
てＳ０≧Ｓ１でバイアス値ΔS(b)をΔS＋ΔS０と
するまでの５つのバイアス値のいずれかを選択す
る。上述したように、実走行距離が大きいほど、
大きい値のバイアス値を選択し第(2)式であたえら
れる速度指令を補正して距離ベースパターンから
着床パターンへの移行を滑らかにする。 本実施例ではマイクロコンピユータを用いた装
置として説明したが、マイクロコンピユータにか
わるデイジタル回路で構成しても良い。またエレ
ベータ全走行距離データに応じて到着階までの残
り距離を補正するように述べたが、全走行距離に
応じた速度指令を発生するものでは、全走行距離
自体を補正しても良い。 ［発明の効果］ 本発明はエレベータの制御系の遅れと、速度指
令方法によつて生じる走行距離による制御系の収
束度の違いを、マイクロコンピユータのようなデ
イジタル演算機能を有するエレベータ制御装置を
用い、エレベータの出発階データ、到着階データ
により、実走行距離を演算し、実走行距離に応じ
たバイアス値を選択して距離ベースパターンを発
生させて補正し、距離ベースパターンから着床パ
ターンへの移行を滑らかにして改善された乗り心
地と着床性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エレベータの速度制御における速度
指令、加速度の変化、ジヤークの変化の様子を示
す図、第２図は長階床および短階床を走行するエ
レベータの速度指令の一例を示す図、第３図は走
行距離に対するエレベータの速度指令を示す図、
第４図および第５図は速度指令と実速度との偏差
を示す図、第６図は長階床および短階床を走行す
るエレベータの速度指令を示す図、第７図は距離
ベースパターンの速度指令と実速度との関係を示
す図、第８図は距離ベースパターンから着床パタ
ーンへの移行が良好な場合の速度指令を示す図、
第９図，第１０図は第８図と異なり良好でない場
合の速度指令を示す図、第１１図はマイクロコン
ピユータを含む本発明の構成を示すエレベータ装
置のブロツク図、第１２図は距離ベースパターン
から着床パターンへの移行の様子を示す図、第１
３図，第１４図は本発明の作用を示すフローチヤ
ート図、第１５図は実走行距離に対するバイアス
値を示す表である。 １０……中央演算処理装置、１１……入出力装
置、１４……電動機駆動装置、１５……メモリ装
置、１６……主電動機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エレベータの減速時に到着階までの残り距離
   の関数である距離ベースパターンにより減速を開
   始し、前記到着階付近で着床パターンにより減速
   を行うものにおいて、 前記エレベータが走行する出発階から前記到着
   階までの実走行距離を演算し、前記エレベータの
   現在位置から前記到着階までの前記残り距離を演
   算し、前記実走行距離が長いときは大きい値にあ
   るいは前記実走行距離が短いときは小さい値にあ
   らかじめ設定された前記残り距離を補正するバイ
   アス値から前記実走行距離に対応したバイアス値
   を検索し、前記残り距離から検索した前記バイア
   ス値を減じ、この減じた値により前記距離ベース
   パターンを発生し、この距離ベースパターンから
   前記着床パターンへの移行を滑らかにすることを
   特徴とするエレベータの速度指令方法。