JPH09323877A - エレベータドアの制御装置 - Google Patents
エレベータドアの制御装置Info
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- JPH09323877A JPH09323877A JP14633196A JP14633196A JPH09323877A JP H09323877 A JPH09323877 A JP H09323877A JP 14633196 A JP14633196 A JP 14633196A JP 14633196 A JP14633196 A JP 14633196A JP H09323877 A JPH09323877 A JP H09323877A
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Abstract
のドア動作状態量を高精度に算出することにより、負荷
異常検出の精度を向上させ、乗客のドアへの引き込まれ
・挟まれに伴う怪我等を防止し、安全性を向上させるこ
とができるエレベータドア装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 制御部の指令値に基づいてエレベータド
アを駆動させる駆動手段と、エレベータドアの動作経過
と共に変化する第1の変化値及び制御部の指令値のいず
れか一方または両方からエレベータドアが駆動するとき
の動作値を算出する算出手段と、算出手段で算出された
動作値とエレベータドアの動作経過と共に変化する第2
の変化値とを比較して得られた比較値に基づいて異常を
検出する異常検出手段とを備え、異常検出手段で異常が
検出されたときに制御部によってエレベータドアを反転
または停止させる。
Description
制御装置に関するものであり、特に、エレベータドアの
開閉動作中に人体等がエレベータドアに挟まれた場合、
あるいはエレベータドアに引き込まれた場合等にエレベ
ータドアを速やかに停止または反転させるエレベータド
アの制御装置に関するものである。
制御装置を示す図で、図26は特開平3−237286
号公報に示されたエレベータドアの駆動機構を示す図で
あり、図27は図26に示したエレベータドア装置の制
御装置を示したブロック図で、図28は図27に示した
エレベータドア制御装置における、ドア動作状態量と負
荷異常検出判定量との関係を示す図である。図26にお
いて1はドア駆動用モータ、2はプーリ、3はVベル
ト、4はタイミングベルト、5はカゴドアである。モー
タ1が回転してカゴドア5が動作すると、乗り場ドア
(図示しない)は乗り場ドアに設けられた装置(図示し
ない)でカゴドア5と結合され、連動して動作する。
は図28に示すようになる。図27に示したエレベータ
ドアの制御装置では、変位測定器20でカゴドア5の位
置を検出し、カゴドア5の位置に応じて設定されたトル
ク指令制限値を導出する。トルク指令制限部12では、
速度制御器11が出力するトルク指令51とカゴドア5
の位置に応じて導出されるトルク指令制限値とを比較
し、小さい方をトルク指令として電流制御器13に出力
する。戸閉動作中に人がカゴドア5に挟まれ、カゴドア
5が拘束されてモータ速度53が低下すると、速度誤差
が大きくなるため速度制御器11が出力するトルク指令
51が増大する。負荷異常検出手段14では、速度制御
器11が出力するトルク指令51とカゴドア5の位置に
応じて決定されるトルク指令制限値を比較し、所定時間
以上連続してトルク指令値51がトルク指令制限値を越
える場合は、速度指令反転要求30を発生し、カゴドア
5を反転させて、人の安全を確保するようになってい
る。
レベータドアの制御装置では、トルク指令制限値の設定
を十分にきめ細かくできないため、カゴドアに人が挟ま
れる箇所によっては、大きな力が人体に作用した後にし
かドアが反転しないという問題点があった。また、カゴ
ドア5の重量が異なる場合や、速度指令が変更された場
合はカゴドアの位置毎に設定されているトルク指令制限
値を設定し直さなければならないという問題点があっ
た。
されたもので、正常動作時のエレベータドアモデルに基
づいて動作時のドア動作状態量を高精度に算出すること
により、負荷異常検出の精度を向上させ、乗客のドアへ
の引き込まれ・挟まれに伴う怪我等を防止し、安全性を
向上させることができるエレベータドア装置を提供する
ことを目的とする。
ドアの制御装置は、制御部の指令値に基づいてエレベー
タドアを駆動させる駆動手段と、エレベータドアの動作
経過と共に変化する第1の変化値及び制御部の指令値の
いずれか一方または両方からエレベータドアが駆動する
ときの動作値を算出する算出手段と、この算出手段で算
出された動作値とエレベータドアの動作経過と共に変化
する第2の変化値とを比較して得られた比較値に基づい
て異常を検出する異常検出手段とを備え、この異常検出
手段で異常が検出されたときに制御部によってエレベー
タドアを反転または停止させる。
て駆動されるエレベータドアの動作経過に応じてエレベ
ータドアを駆動させる駆動手段と、エレベータドアの動
作経過と共に変化する第1の変化値及び制御部の指令値
に対応する第1の指令値のいずれか一方または両方から
エレベータドアが駆動するときの動作値を算出する算出
手段と、この算出手段で算出された動作値とエレベータ
ドアの動作経過と共に変化する第2の変化値または制御
部の指令値に対応する第2の指令値とを比較して得られ
た比較値に基づいて異常を検出する異常検出手段とを備
え、この異常検出手段で異常が検出されたときに制御部
によってエレベータドアを反転または停止させる。
経過と共に変化する第1の変化値Aと慣性係数とから慣
性力を、エレベータドアの動作経過と共に変化する第1
の変化値Bまたは制御部の指令値と摩擦係数とから摩擦
力をそれぞれ求め、これらよりエレベータドアが駆動す
るときの動作値を算出する。さらに、算出手段は、エレ
ベータドアを駆動させたときの第1の動作値または制御
部の第1の指令値と摩擦係数とから摩擦力を求め、この
摩擦力とエレベータドアを駆動させるための制御部の第
2の指令値とから慣性力を求め、この慣性力と慣性係数
との比からエレベータドアが駆動するときの第2の動作
値を算出する。さらにまた、算出手段は、エレベータド
アの動作経過と共に変化する変化値または制御部の指令
値から慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方
を同定により求める。
方または両方は、各階毎のエレベータドアに応じて定め
る。さらに、慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方また
は両方は、エレベータドアの動作経過と共に変化する変
化値または制御部の指令値に応じて補正される。さらに
また、慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方
は、エレベータドアの動作に応じて定める。また、慣性
係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方は、所定時
間またはエレベータドアの所定開閉回数毎に定める。さ
らに、慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方
は、エレベータドアの動作区間または動作時間に応じて
変更する。
を慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方の値
に応じて変更する。さらに、異常検出手段が、異常と判
定する値と比較値との差が所定値を超えるときに、算出
手段によって新たに慣性係数及び摩擦係数のいずれか一
方または両方を求める。さらにまた、異常検出手段が、
所定時間内に所定回数以上の異常を検出したときに、算
出手段によって新たに慣性係数及び摩擦係数のいずれか
一方または両方を求める。
と積分ゲインとを含む閉ループ系を模擬する変換手段を
用い、制御部の指令値よりエレベータドアが駆動すると
きの動作値を算出する。さらに、算出手段は、エレベー
タドアの重量とエレベータドアの動作経過と共に変化す
る変化値または制御部の指令値とから求められる結合係
数を含む神経回路網を用い、エレベータドアの動作経過
と共に変化する変化値からエレベータドアが駆動すると
きの動作値を算出する。さらにまた、異常検出手段は、
比較する値をフィルタに通し、このフィルタに通した値
を比較して得られた比較値に基づいて異常を検出する。
と比較値との差が所定値を超えるときに異常を検出す
る。さらに、異常検出手段は、異常と判定した後は、異
常と判定する値を変更する。さらにまた、異常検出手段
は、異常と判定する値をエレベータドアの動作区間また
は動作時間に応じて変更する。また、変化値の少なくと
も1つは、速度変化値である。さらに、指令値は、速度
指令値である。さらにまた、変化値の少なくとも1つ
は、慣性係数と比例ゲインと積分ゲインとを含む閉ルー
プ系を模擬する変換手段を用いて求める。
置を示す図である。図において、1はエレベータドア駆
動用モータ、2はプーリ、3はVベルト、4はタイミン
グベルト、5はカゴドア、6は戸締め力発生リンクであ
る。図2は図1に示したエレベータドア装置の制御装置
を示したブロック図である。図において、22はエレベ
ータドアモデル、23はパラメータ記憶手段、24は偏
差許容値記憶手段、その他は図27に示した従来例と同
様なので説明は省略する。
ついて説明する。速度指令発生部10でモータ1を駆動
させるための速度指令54を出力する。速度制御器11
では、この速度指令発生部10からの速度指令54と実
際のドア駆動用モータ1のモータ速度53とを比較して
モータ1を駆動させるためのトルク指令51を出力す
る。この速度制御器11の出力は、トルク指令または電
流指令と呼ばれる。一般にモータの発生するトルクとモ
ータに流れる電流(DCモータの場合、ACモータでは
DCモータ電流への換算値)は比例するため、速度制御
器11の出力は、モータに実際に発生させたいトルクの
指令値と比例関係にある。トルク指令制限部12では、
速度制御器11が出力したトルク指令51とカゴドア5
の位置に応じて導出されるトルク指令制限値とを比較
し、小さい方の値をトルク指令として電流制御器13に
出力する。電流制御器13では、トルク指令制限部12
が出力した値によりモータ1を駆動させるための電流値
を求めモータ1を駆動させる。
ルク指令制限部12、速度検出部21そしてエレベータ
ドアモデル22に出力する。速度検出部21では、変位
測定器20で検出されたモータ変位59から実際のドア
駆動用モータ1のモータ速度53を求め、速度制御器1
1とエレベータドアモデル22に出力する。エレベータ
ドアモデル22では、パラメータ記憶手段23に記憶さ
れているパラメータを用いて変位測定値20からの変位
値(モータ変位59)と速度検出部21からの速度v
(モータ速度53)とから動作時のモータ駆動トルクτ
を算出する。(以下で詳しく説明する)
アモデル22で正常動作とみなして算出されたモータ駆
動トルクτと速度制御器11から出力されるトルク指令
51との偏差の許容値(偏差許容値)が偏差許容値記憶
手段24から読み込まれて設定され、エレベータドアモ
デル22で正常動作とみなして算出された動作時のモー
タ駆動トルクτと速度制御器11から出力されたトルク
指令51が入力されると、算出されたモータ駆動トルク
τと速度制御器11から出力されたトルク指令51のス
ケールをあわせる。そして、両者の差が連続して所定時
間、前記偏差許容値を超える場合には、速度指令発生部
10に速度指令反転要求50を出力する。この速度指令
反転要求50に基づいて、エレベータドアを反転または
停止させる。前記所定時間が0秒の場合は、前記偏差許
容値を超える場合には直ちにエレベータドアを反転また
は停止させる。
動作とみなした場合のモータ駆動トルクτの算出方法を
説明する。図3は図2に示したエレベータドアモデル2
2の細部を示した図である。本エレベータドア装置にお
ける正常動作時のエレベータドアの運動方程式は、モー
タ1、プーリ2、ドア5をあわせた慣性項をJ、粘性摩
擦係数をb、クーロン摩擦係数をc、ドア変位をx、モ
ータ速度をv、モータ加速度をa、モータ駆動トルクを
τ、戸締め力発生リンク6が発生する戸締め力をモータ
軸換算にした値をfとすると、
0のとき1、v<0のとき−1の値を持つ関数である。
以下Jaを慣性力、bvを粘性摩擦力、c×sgn
(v)をクーロン摩擦力、f(x)を戸締め力と呼ぶこ
とにする。また、リンクを用いて駆動するドアにおいて
は、式(1)における慣性項Jはドア変位xの関数J
(x)となる。
に示した正常動作時のエレベータドアの運動方程式を基
に正常動作とみなした場合のモータ駆動トルクτを算出
する。まず、図3に示すように変位測定器20から出力
されたモータ変位59からドア変位算出手段35を用い
てドア変位xを算出し、f(x)を計算する。次に、速
度検出部21から出力されたモータ速度53をモータ速
度vとし、粘性摩擦力bvとクーロン摩擦力c×sgn
(v)の値を算出する。モータ加速度aは疑似微分器3
8を用いて速度検出部21から出力されたモータ速度5
3の差分により算出する。そして、このモータ加速度a
より慣性力Jaを求める。以上の操作により求めた値を
それぞれ式(1)に代入することにより、正常動作とみ
なした場合のモータ駆動トルクτを算出する。
ルクτを算出する際の慣性項J、粘性摩擦係数b、クー
ロン摩擦係数c及び戸締め力をモータ軸換算にした値f
等の各種パラメータはパラメータ記憶手段23に格納さ
れている当該パラメータの設計値もしくは別途同定され
た値を使用する。また、フロアによってドア重量等のド
アモデルのパラメータが異なる場合には、あらかじめフ
ロア毎にドア重量等のドアモデルパラメータの値をパラ
メータ記憶手段23に記憶させておき、該当フロアのパ
ラメータを用いてドア動作状態量の算出を行う。
へ速度制御器11から出力されるトルク指令51が入力
される場合を説明したが、図5若しくは図6のブロック
図に示すように、速度制御器11から出力されるトルク
指令51の代わりにトルク指令制限部12の出力若しく
は電流制御器13の出力を用いてもよい。また、図7に
示すように偏差許容値記憶手段24に記憶される偏差許
容値を、パラメータ記憶手段23に記憶されているドア
重量等のドアモデルのパラメータやドアの開閉時の最高
速度に応じて適切な値に設定するようにしてもよい。な
お、全てのドア重量、最高速度に対して同一の偏差許容
値を用いてもよいことは言うまでもない。さらに、図8
に示すように、負荷異常検出手段14での反転指令発生
後は偏差許容値記憶手段24での偏差許容値の値を大き
くすることにより、反転動作が何度も繰り返されるのを
防止することができる。また、エレベータドアの数式モ
デルとしては運動方程式の他に、制御系の特性も考慮し
た伝達関数モデル、神経回路網等の近似モデルを用いて
もよい。
出の判定に使用される偏差許容値と正常動作とみなして
算出されたドア動作状態量との和と実際のドア動作状態
量、すなわち、算出された正常動作時のドア動作状態量
と偏差許容値の和とトルク指令との関係を示す図であ
る。本実施の形態では、トルク指令51と実際のエレベ
ータの変位、速度等から正常動作時のエレベータドアの
運動方程式を用いて求めた駆動トルク推定値とを比較す
ることにより負荷異常を判定するため、図4に示すよう
に高精度に負荷異常の判定を行うことができ、乗客のド
アへの引き込まれ・挟まれに伴う怪我を防止でき、安全
性が向上する。また、停止階毎のドアモデルのパラメー
タを用いて駆動トルク推定値の計算を行うため、停止階
によらず、負荷異常検出精度が一定となる。
るエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図で
ある。図において、30は1段または複数段の1次遅れ
フィルタ、移動平均フィルタ等のフィルタである。その
他は実施の形態1と同様なので説明は省略する。エレベ
ータドアモデル22では実施の形態1と同様に、変位測
定器20から出力されたモータ変位59と速度検出部2
1から出力されたモータ速度53が入力され、モータ駆
動トルクτを算出する。実施の形態1では、算出された
モータ駆動トルクτをそのまま負荷異常検出手段14に
入力して使用したが、本実施の形態では、算出されたモ
ータ駆動トルクτを例えば1段または複数段の1次遅れ
フィルタ、移動平均フィルタ等のフィルタ30に通し、
その値を負荷異常検出手段14に入力する。速度制御器
11から出力されたトルク指令51に対しても、まずト
ルク指令51をフィルタ30に通し、その値を負荷異常
検出手段14に入力する。
ータ駆動トルクτをフィルタ30に通した値と速度制御
器11から出力されたトルク指令51をフィルタ30に
通した値とのスケーリングを行う。負荷異常検出手段1
4にはあらかじめ、正常時のモータ駆動トルクτとトル
ク指令の偏差の許容値(偏差許容値)が偏差許容値記憶
手段24から読み込まれており、フィルタ30に通した
後のエレベータドアモデル22で算出された動作時のト
ルク指令の計算値とフィルタ30に通した後の実際のト
ルク指令の偏差が前記偏差許容値を超えた場合に、速度
指令発生部10に速度指令反転要求50を出力する。こ
の速度指令反転要求50に基づいて、エレベータドアを
反転または停止させる。
トルクと速度制御器の出力とをそれぞれ1段または複数
段のフィルタに通すので、駆動トルクの推定値における
ノイズの影響が低減され、負荷検出精度が向上する。
けるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図
である。本実施の形態では、エレベータドアモデル22
の入力として、速度検出部21から出力されるモータ速
度53の代わりに速度指令発生部10の速度指令54を
用いる。エレベータドアモデル22および負荷異常検出
手段14における操作は、実施の形態1全く同一であ
る。また、実施の形態2と同様に動作時のドア動作状態
量の計算値と実際のドア動作状態量をフィルタを通して
から比較するようにしてもよい。
22の入力として、速度指令発生部10の速度指令54
を用いているので、モータ速度53の測定値が速度指令
54に比べてノイズを多く含んでいる場合に、推定され
た駆動トルクに含まれるノイズ成分を低減することがで
きる。
けるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図
である。図において、11は比例・積分補償器である速
度制御器、31は閉ループ系モデルである。その他は実
施の形態3と同様であるので説明は省略する。ここで、
速度制御器11での比例ゲインをKv、積分ゲインをK
pとする。Jはドアモデルの慣性項であり、エレベータ
ドアモデル22でドア動作状態量の算出を行う際に使用
する値と同一の値に設定されている。また、sはラプラ
ス演算子である。また、閉ループ系モデル31は、速度
指令発生部10、速度制御器11、トルク指令制限部1
2、電流制御器13、ドア駆動用モータ1、変位測定器
20そして速度検出器21から構成される閉ループ系を
モデル化した伝達関数である。実施の形態4は実施の形
態3と比べると、エレベータドアモデル22の前に閉ル
ープ系の特性を表しているフィルタ(閉ループモデル3
1)を用いる点のみが異なっている。
しているフィルタを用いているので、実施の形態3のよ
うに、エレベータドアモデルに基づいてドア動作状態量
を算出する際、速度指令値を用いることによる誤差が算
出した状態量に含まれることがなく、誤差を低減するこ
とができる。
けるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図
である。実施の形態1での負荷異常検出手段14では、
速度制御器11、トルク指令制限部12または電流制御
器13から出力された値とエレベータドアモデル22で
算出されたドア動作状態量とを比較していたが、本実施
の形態では、速度検出部21から検出されたモータ速度
53とエレベータドアモデル22で算出されたドア動作
状態量とを比較する。
器13の出力と変位測定器20から出力されるモータ変
位59と1サンプル前のモータ速度から正常動作とみな
した場合のモータ速度60を算出する。そして、負荷異
常検出手段14で、エレベータドアモデル22で正常動
作とみなして算出されたモータ速度60と、速度検出部
21から出力される実際のモータ速度53を比較し、そ
の偏差があらかじめ設定された許容値以上になった場合
は、速度指令発生部10に速度指令反転要求50を出力
する。そして、この速度指令反転要求50に基づいて、
エレベータドアを反転または停止させる。
作とみなした場合のモータ速度vの算出方法を説明す
る。図13は図12に示したエレベータドアモデル22
の細部を示した図である。本エレベータ装置における正
常動作とみなした場合のエレベータドアの運動方程式
は、式(1)のように表せるのでモータ加速度aは、
ことにより、モータ速度を計算することができる。
電流制御器13の出力と変位測定器20から出力される
モータ変位59と1サンプル前のモータ速度とから正常
動作時のモータ速度を算出する。まず、変位測定器20
から出力されるモータ変位59から、ドア変位算出手段
35を用いて、戸締め力f(x)を計算する。次に、1
サンプル前のモータ速度の計算値から、粘性摩擦力bv
及びクーロン摩擦力c×sgn(v)を算出する。電流
制御器13の出力τと算出した戸締め力f(x)、粘性
摩擦力bv、クーロン摩擦力c×sgn(v)から慣性
力を算出し、この慣性力を慣性項Jで除算することによ
り加速度aを算出する。そして、加速度aにサンプリン
グ間隔を乗算したものを1サンプル前のモータ速度に加
算することにより、現在のモータ速度を計算する。
の判定に使用される偏差許容値と正常動作とみなして算
出されたドア動作状態量との和と実際のドア動作状態
量、すなわち、算出された正常動作時のドア動作状態量
と偏差許容値の和とモータ速度との関係を示す図であ
る。本実施の形態では、実際のモータ速度と計算で求め
た正常動作とみなした場合のモータ速度を比較すること
により負荷異常を判定するため、図14に示すように高
精度に負荷異常の判定を行うことができ、乗客のドアへ
の引き込まれ・挟まれに伴う怪我を防止でき、安全性を
向上させることができる。
けるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図
である。図において、32はパラメータ記憶手段23に
記憶するパラメータを同定により求めるパラメータ同定
手段である。その他は実施の形態1と同様なので説明は
省略する。図15のパラメータ同定手段32では、電流
制御器13の出力、変位測定器20から出力されるモー
タ変位59、速度検出部21から出力されるモータ速度
53から慣性項J、粘性摩擦係数b、クーロン摩擦係数
cの値の同定を行う。戸締め力fにおけるパラメータは
設計値を用いることにする。
法を説明する。ドア変位をx、モータ速度をv、モータ
加速度をa、モータ駆動トルクをτ、戸締め力発生リン
ク6が発生する戸締め力をモータ軸換算にした値をfと
し、第k回目のサンプリングのデータを*(k)と表記
することにし、τ2 、ベクトルt、パラメータベクトル
p及び行列Aを以下のように定義する。
すれば
ば、ドアモデルのパラメータベクトルpを求めることが
できる。
タ加速度a、モータ速度v、そして、sgn(v)を所
定サンプリングだけメモリに記憶し、行列A+ とベクト
ルtよりパラメータベクトルpの値、すなわち慣性項
J、粘性摩擦係数b、クーロン摩擦係数cの値を同定に
より求める。そして、エレベータドアモデル22で、パ
ラメータ同定手段32で算出されたドアモデルのパラメ
ータに基づいてドア動作状態量を算出する。
算出には、戸閉動作から同定したドアモデルのパラメー
タを使用し、戸開動作におけるドア動作状態量の算出に
は、戸開動作から同定したドアモデルのパラメータを使
用して算出すると、負荷異常検出の精度をさらに向上さ
せることができる。
係数等のパラメータが変動する場合には、時間と共に適
切なパラメータの値が変化する。そこで、図16に示す
ようにタイマ36を設け、所定時間毎にパラメータ同定
手段32でドアモデルのパラメータ同定を行い、ドア動
作状態量算出の際に使用するドアモデルのパラメータを
変更するようにすると、環境変動により摩擦係数等のパ
ラメータが変動する場合にでも、時間と共に適切なパラ
メータの値を設定できる。また、図17に示すようにエ
レベータドアの開閉回数をカウントする開閉回数カウン
タ33を設け、所定開閉回数毎にパラメータ同定手段3
2でドアモデルのパラメータ同定を行い、ドア動作状態
量算出の際に使用するドアモデルのパラメータを変更す
るようにしてもよい。
の反転回数をカウントする反転回数カウンタ34を設
け、負荷異常検出手段14において、負荷異常が通常考
えられる以上に頻繁に発生する場合には、パラメータの
値が正しくないと判断し、パラメータ同定手段32でド
アモデルのパラメータ同定を行うようにしてもよい。
い判定手段41を設け、負荷異常検出手段14におい
て、速度制御器11から出力されるトルク指令51とエ
レベータドアモデル22で正常動作とみなして算出され
たモータ駆動トルクτとを比較した結果、速度制御器1
1から出力されるトルク指令51と正常動作とみなした
場合のモータ駆動トルクτとの差が大きすぎる場合に
も、パラメータの値が正しくないと判断し、パラメータ
同定手段52でドアモデルのパラメータ同定を行うよう
にしてもよい。
ア毎にドアモデルのパラメータ同定を行い、フロア毎の
パラメータをパラメータ記憶手段23に格納し、ドア動
作状態量を算出する際に、当該フロアのドアモデルパラ
メータを用いて算出するようにしてもよい。また、本実
施の形態では実施の形態1の図2のブロック図で示され
る制御装置にパラメータ同定手段32を追加した制御装
置について説明したが、これは図2のブロック図で示さ
れる制御装置にのみに限定するものではなく、他のブロ
ック図で示される制御装置等に用いてもよい。さらに、
これらのパラメータを実施の形態1のように、あらかじ
め設定させておいてよいことは言うまでもない。
の入力として電流制御器13の出力と速度検出部21か
ら出力されるモータ速度53を使用しているが、電流制
御器13の出力の代わりに速度制御器11から出力され
るトルク指令51若しくはトルク指令制限部12の出力
を、速度検出部21から出力されるモータ速度53の代
わりに速度指令54を用いても同様の効果が期待でき
る。
内蔵しているため、駆動トルクなどのドア動作状態量の
算出に用いるドアモデルのパラメータ値を変更すること
が容易で、経年変化によりパラメータの値が変動しても
高精度にドア動作状態量を計算できる。また、戸開動作
の際には戸開動作のデータから同定したパラメータを用
いることにより、ドア動作状態量の推定精度をさらに向
上させることができる。
けるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図
である。本実施の形態のエレベータドアは、戸開動作開
始直後はカゴドアのみで動作し、所定距離のみカゴドア
が動作した後カゴドアと乗り場ドアが結合されカゴドア
と乗り場ドアが一体となって動作する。カゴドアのみで
動作する区間では、カゴドアのみで動作するときのドア
モデルのパラメータを用いて正常動作とみなした場合の
モータ駆動トルクτを算出し、カゴドアと乗り場ドアが
一体となって動作する区間では、一体となって動作する
場合のドアモデルのパラメータを用いて正常動作時のモ
ータ駆動トルクτを算出する。また、図21に示すよう
に、タイマ36を設け、ドア変位ではなく開閉動作開始
からの経過時間に応じてパラメータ記憶手段23におけ
るパラメータを変更するようにしてもよい。
の区間とは別のモデルを用いることにより、戸開動作開
始直後の駆動トルクの推定精度を向上させることができ
る。
けるエレベータドアの制御装置のブロック図である。図
において、37はパラメータ修正値算出手段である。そ
の他は実施の形態1と同様なので説明は省略する。パラ
メータ修正値算出手段37では、電流制御器13の出
力、変位測定器20から出力されるモータ変位59、速
度検出部21から出力されるモータ速度53に基づい
て、エレベータドアモデルのパラメータの修正値を算出
する。そして、ドア動作状態量算出の際に使用されるド
アモデルのパラメータは、パラメータ修正値算出手段3
7で算出されたパラメータ修正値に基づいて、ドア動作
中に逐次修正される。
出方法を説明する。まず、ドア変位をx、モータ速度を
v、モータ加速度をa、モータ駆動トルクをτ、戸締め
力発生リンク6が発生する戸締め力をモータ軸換算にし
た値をfとし、k回目のサンプリングのデータを*
(k)で表し、y2 、τ2 、y3 、τ3を以下のように
定義する。
る。また、y3 、τ3 の初期値には例えば0を用いる。
gを正の定数とし、k回目のサンプルにおけるパラメー
タ修正量△ph (k)を
h
するドアモデルのパラメータをパラメータ修正値ph に
修正する。ここでst はサンプル間隔である。
ルパラメータを逐次修正することにより、パラメータ変
動があった場合にても高精度に駆動トルクの推定が行え
る。
けるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック図
である。図において、38は疑似微分器、39はドア重
量、40はモータの速度53、加速度、エレベータドア
の現在位置、ドア重量39等から求めた結合係数を有す
る神経回路網である。神経回路網40には、モータの速
度53、加速度、エレベータドアの現在位置、ドア重量
39の設計値もしくは同定値が入力される。神経回路網
40からは正常動作とみなした場合のモータ駆動トルク
τが算出される。神経回路網40で算出された正常動作
とみなした場合のモータ駆動トルクτと速度制御器11
の出力が負荷異常検出手段14に入力され、算出された
駆動トルクτと速度制御器11から出力されたトルク指
令51の差が、所定時間以上連続してあらかじめ設定さ
れた偏差許容値を超える場合は、速度指令発生部10へ
速度指令反転要求50が出力される。そして、この速度
指令反転要求50に基づいて、エレベータドアを反転ま
たは停止させる。
定を行うことができ、乗客のドアへの引き込まれ・挟ま
れに伴う怪我を防止でき、安全性を向上させることがで
きる。
おけるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック
図である。本実施の形態のエレベータドアは、戸開動作
開始直後はカゴドアのみで動作し、所定距離のみカゴド
アが動作した後カゴドアと乗り場ドアが結合されカゴド
アと乗り場ドアが一体となって動作する。全動作領域に
おける正常動作とみなした場合のモータ駆動トルクτを
カゴドアと乗り場ドアが一体となって動作する場合のド
アモデルのパラメータを用いて算出する。そして、カゴ
ドアのみで動作する区間では、偏差許容値記憶手段24
に記憶すべき負荷異常判定を行う際の偏差許容値を大き
くする。
る区間とカゴドア及び乗り場ドアが一体となって動作す
る区間に応じて偏差許容値の値を変えるので、動作区間
によって駆動トルクの推定精度が異なる場合、高精度に
駆動トルクの推定が行える区間での負荷異常検出精度が
低下するのを防止する。
おけるエレベータドア装置の制御装置を示したブロック
図である。本実施に形態では、図12に示した実施の形
態5のようにエレベータドアの動特性のみを表現するモ
デルではなく、制御系の特性も含めたモデルを用いて、
速度指令54から正常動作とみなした場合のモータ速度
60を算出する。負荷異常検出手段14では、計算され
た正常動作とみなした場合のモータ速度60と実際のモ
ータ速度53が入力され、偏差許容値記憶手段24から
設定される偏差許容値以上の差がある場合は速度指令発
生部10に速度指令反転要求50を出力する。そして、
この速度指令反転要求50に基づいて、エレベータドア
を反転または停止させる。
算で求めた正常動作時のモータ速度を比較することによ
り負荷異常を判定するため、高精度に負荷異常の判定を
行うことができ、乗客のドアへの引き込まれ・挟まれに
伴う怪我を防止でき、安全性を向上させることができ
る。
ているので、以下に示すような効果を奏する。本発明の
エレベータドアの制御装置は、エレベータドアモデルに
基づいて正常動作時のドア動作状態量を高精度に算出す
るため、負荷異常検出の精度も向上し、乗客のドアへの
引き込まれ・挟まれに伴う怪我などを防止でき、安全性
が向上する。また、停止階毎のドアモデルのパラメータ
を用いて駆動トルク推定値の計算を行うため、停止階に
よらず、負荷異常検出精度を一定にすることができる。
さらに、1段または複数段のフィルタを用いることによ
り、駆動トルクの推定値におけるノイズの影響が低減さ
れ、負荷検出精度が向上する。さらにまた、エレベータ
ドアモデルの入力として、速度指令発生部の速度指令を
用いているので、モータ速度の測定値が速度指令と比べ
てノイズを多く含んでいる場合に、推定された駆動トル
クに含まれるノイズ成分を低減することができる。ま
た、モータ速度の測定値ではなく速度指令を用いること
によって生じる誤差を閉ループ系の特性を有するフィル
タを用いることにより低減することができる。
ため、駆動トルクなどのドア動作状態量の算出に用いる
ドアモデルのパラメータ値を変更することが容易で、経
年変化によりパラメータの値が変動しても高精度にドア
動作状態量を計算できる。さらに、戸開動作の際には戸
開動作のデータから同定したパラメータを用いることに
より、ドア動作状態量の推定精度をさらに向上できる。
さらにまた、戸開動作開始直後は他の区間とは別のモデ
ルを用いることにより、戸開動作開始直後の駆動トルク
の推定精度を向上する。また、ドア動作中にドアモデル
パラメータを逐次修正することにより、パラメータ変動
があっても高精度に駆動トルクの推定が行える。さら
に、動作区間によって駆動トルクの推定精度が異なる場
合、高精度に駆動トルクの推定が行える区間での負荷異
常検出精度が低下するのを防止する。さらにまた、反転
動作が何度も繰り返されるのを防止する。
を示す図。
図。
トルク指令との関係を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
す図。
和とモータ速度との関係を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
置を示す図。
装置を示す図。
装置を示す図。
示すブロック図。
の関係を示す図。
ルト 5 カゴドア 6 戸締め力発生
リンク 10 速度指令発生部 11 速度制御器 12 トルク指令制限部 13 電流制御器 14 負荷異常検出手段 20 変位測定器 21 速度検出部 22 エレベータドアモデル 23 パラメータ記憶手段 24 偏差許容値
記憶手段 30 フィルタ 31 閉ループ系
モデル 32 パラメータ同定手段 33 開閉回数カ
ウンタ 34 反転指令回数カウンタ 35 ドア変位算
出手段 36 タイマ 37 パラメータ
修正値算出手段 38 疑似微分器 39 ドア重量 40 神経回路網 41 負荷異常度
合い判定手段 50 速度指令反転要求 51 トルク指令 53 モータ速度 54 速度指令 58 トルク指令計算値 59 モータ変位 60 速度計算値
Claims (22)
- 【請求項1】 制御部の指令値に基づいてエレベータド
アを駆動させる駆動手段と、前記エレベータドアの動作
経過と共に変化する第1の変化値及び前記制御部の指令
値のいずれか一方または両方から前記エレベータドアが
駆動するときの動作値を算出する算出手段と、前記算出
手段で算出された動作値と前記エレベータドアの動作経
過と共に変化する第2の変化値とを比較して得られた比
較値に基づいて異常を検出する異常検出手段とを備え、
前記異常検出手段で異常が検出されたときに前記制御部
によって前記エレベータドアを反転または停止させるこ
とを特徴とするエレベータドアの制御装置。 - 【請求項2】 制御部の指令値とこの指令値によって駆
動されるエレベータドアの動作経過に応じて前記エレベ
ータドアを駆動させる駆動手段と、前記エレベータドア
の動作経過と共に変化する第1の変化値及び前記制御部
の前記指令値に対応する第1の指令値のいずれか一方ま
たは両方から前記エレベータドアが駆動するときの動作
値を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された動
作値と前記エレベータドアの動作経過と共に変化する第
2の変化値または前記制御部の前記指令値に対応する第
2の指令値とを比較して得られた比較値に基づいて異常
を検出する異常検出手段とを備え、前記異常検出手段で
異常が検出されたときに前記制御部によって前記エレベ
ータドアを反転または停止させることを特徴とするエレ
ベータドアの制御装置。 - 【請求項3】 算出手段は、エレベータドアの動作経過
と共に変化する第1の変化値Aと慣性係数とから慣性力
を、前記エレベータドアの動作経過と共に変化する第1
の変化値Bまたは制御部の指令値と摩擦係数とから摩擦
力をそれぞれ求め、これらより前記エレベータドアが駆
動するときの動作値を算出することを特徴とする請求項
1または請求項2記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項4】 算出手段は、エレベータドアを駆動させ
たときの第1の動作値または制御部の第1の指令値と摩
擦係数とから摩擦力を求め、前記摩擦力と前記エレベー
タドアを駆動させるための前記制御部の第2の指令値と
から慣性力を求め、前記慣性力と慣性係数との比から前
記エレベータドアが駆動するときの第2の動作値を算出
することを特徴とする請求項1または請求項2記載のエ
レベータドアの制御装置 - 【請求項5】 算出手段は、エレベータドアの動作経過
と共に変化する変化値の少なくとも1つまたは制御部の
指令値の少なくとも1つから慣性係数及び摩擦係数のい
ずれか一方または両方を同定により求めることを特徴と
する請求項3または請求項4記載のエレベータドアの制
御装置。 - 【請求項6】 慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方ま
たは両方は、各階毎のエレベータドアに応じて定めるこ
とを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載のエレ
ベータドアの制御装置。 - 【請求項7】 慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方ま
たは両方は、エレベータドアの動作経過と共に変化する
変化値または制御部の指令値に応じて補正されることを
特徴とする請求項3〜6のいずれか1項記載のエレベー
タドアの制御装置。 - 【請求項8】 慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方ま
たは両方は、エレベータドアの動作に応じて定めること
を特徴とする請求項3〜7のいずれか1項記載のエレベ
ータドアの制御装置。 - 【請求項9】 慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方ま
たは両方は、所定時間またはエレベータドアの所定開閉
回数毎に定めることを特徴とする請求項3〜8のいずれ
か1項記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項10】 慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方
または両方は、エレベータドアの動作区間または動作時
間に応じて変更することを特徴とする請求項3〜9のい
ずれか1項記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項11】 異常検出手段は、異常と判定する値を
慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方の値に
応じて変更することを特徴とする請求項3〜10のいず
れか1項記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項12】 異常検出手段が、異常と判定する値と
比較値との差が所定値を超えるときに、算出手段によっ
て新たに慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両
方を求めることを特徴とする請求項3〜11のいずれか
1項記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項13】 異常検出手段が、所定時間内に所定回
数以上の異常を検出したときに、算出手段によって新た
に慣性係数及び摩擦係数のいずれか一方または両方を求
めることを特徴とする請求項3〜12のいずれか1項記
載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項14】 算出手段は、慣性係数と比例ゲインと
積分ゲインとを含む閉ループ系を模擬する変換手段を用
い、制御部の指令値よりエレベータドアが駆動するとき
の動作値を算出することを特徴とする請求項1または請
求項2記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項15】 算出手段は、エレベータドアの重量と
エレベータドアの動作経過と共に変化する変化値または
制御部の指令値とから求められる結合係数を含む神経回
路網を用い、前記エレベータドアの動作経過と共に変化
する変化値から前記エレベータドアが駆動するときの動
作値を算出することを特徴とする請求項1または請求項
2記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項16】 異常検出手段は、比較する値をフィル
タに通し、前記フィルタに通した値を比較して得られた
比較値に基づいて異常を検出することを特徴とする請求
項1〜15のいずれか1項記載のエレベータドアの制御
装置。 - 【請求項17】 異常検出手段は、異常と判定する値と
比較値との差が所定値を超えるときに異常を検出するこ
とを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項記載のエ
レベータドアの制御装置。 - 【請求項18】 異常検出手段は、異常と判定した後
は、異常と判定する値を変更することを特徴とする請求
項1〜17のいずれか1項記載のエレベータドアの制御
装置。 - 【請求項19】 異常検出手段は、異常と判定する値を
エレベータドアの動作区間または動作時間に応じて変更
することを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項記
載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項20】 変化値の少なくとも1つは、速度変化
値であることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1
項記載のエレベータドアの制御装置。 - 【請求項21】 指令値は、速度指令値であることを特
徴とする請求項1〜20のいずれか1項記載のエレベー
タドアの制御装置。 - 【請求項22】 変化値の少なくとも1つは、慣性係数
と比例ゲインと積分ゲインとを含む閉ループ系を模擬す
る変換手段を用いて求めることを特徴とする請求項1〜
21のいずれか1項記載のエレベータドアの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14633196A JP3540509B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | エレベータドアの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14633196A JP3540509B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | エレベータドアの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323877A true JPH09323877A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3540509B2 JP3540509B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=15405278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14633196A Expired - Fee Related JP3540509B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | エレベータドアの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540509B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-06-07 JP JP14633196A patent/JP3540509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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