JP2008285257A - エレベータドアの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過負荷異常の検出時に、ドアの停止に続いて、外力による移動に応答してドアを外力方向に移動させることにより、利用者が挟まれたものを容易に取り除くことのできるエレベータドアの制御装置を得る。
【解決手段】ドアの動作中の開閉速度または開閉トルクを制御するドア開閉制御手段と、ドアの動作中にドア負荷Ｌｄを検出するドア負荷検出部１６とを備えている。ドア開閉制御手段は、ドア負荷Ｌｄが所定値以上の過負荷を示す場合に、ドアの動作を停止させるとともに、ドアの動作停止後に、外力によってドアが移動した場合に、外力による移動方向に開閉速度または開閉トルクを制御する。
【選択図】図２

Description

この発明は、エレベータのカゴまたは乗場において、利用者の手や荷物などがエレベータドアや柱に挟まれた場合に、挟まれたものを取り除くことを補助することのできるエレベータドアの制御装置に関するものである。

従来のエレベータドアの制御装置は、エレベータドアを駆動するためのモータに対して、モータ速度指令がモータ実速度に追従するようにモータトルク指令を生成するとともに、モータトルク指令を所定のモータトルク制限値と比較して、ドア開閉動作中の過負荷異常を検出することにより、エレベータドアを反転または停止させている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平５−２８６６７４号公報（第１図）

従来のエレベータドアの制御装置では、利用者の手や荷物などがエレベータドアや柱に挟まれた場合にエレベータドアを反転させる従来装置の場合には、利用者が挟まれた手や荷物を取り除く際に、利用者の意図するタイミングおよび取り除き方向に反してエレベータドアが自動的に反転するので、利用者が意図しない力が加わり、かえって取り除きにくくなる可能性があるという課題があった。
また、過負荷異常の検出時にエレベータドアを停止させる従来装置の場合には、利用者が挟まれたものを取り除くために、エレベータドアの自重および駆動機構を手動で動かさなければならず、大きな力を要するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、エレベータドアの動作中における過負荷異常の検出時に、エレベータドアの停止に続いて、外力による移動に応答してエレベータドアを外力方向に移動させることにより、利用者が挟まれたものを容易に取り除くことのできるエレベータドアの制御装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータドアの制御装置は、エレベータドアの動作中の開閉速度または開閉トルクを制御するドア開閉制御手段と、エレベータドアの動作中にドア負荷を検出するドア負荷検出手段と、を備え、ドア開閉制御手段は、ドア負荷が所定値以上の過負荷を示す場合に、エレベータドアの動作を停止させるとともに、エレベータドアの動作停止後に、外力によってエレベータドアが移動した場合に、外力による移動方向に開閉速度または開閉トルクを制御するものである。

この発明によれば、エレベータドアの動作中における過負荷異常の検出時に、エレベータドアの停止後に、外力によってエレベータドアが移動した方向にエレベータドアを開閉制御するので、利用者の意図したタイミングおよび開閉方向でエレベータドアを開閉させることにより、利用者が大きな力を必要とせずに少量の力で挟まれたものを容易に取り除くことができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１が適用されるエレベータドア装置（エレベータドア１およびその駆動部）を示す構成図であり、エレベータドア１が矢印方向に開放動作中の状態を示している。
図１において、エレベータドア１（以下、単に「ドア」ともいう）の上端部には、ガイドポール３に沿って回転移動自在のガイドローラ２が設けられている。これにより、ドア１は、ガイドポール３に沿って開閉動作可能に構成されている。

また、ドア１の上端部には、連結具４の一端が固定されており、連結具４の他端は、プーリ６に巻回された突出ベルト５の各対向位置に固定されている。
プーリ６は、モータ９により減速機構を介して回転駆動される。減速機構は、プーリ６と同一回転中心の減速プーリ７と、減速プーリ７およびモータ９の中心軸に巻回されたベルト８とにより構成される。

モータ９の回転トルクは、ベルト８、減速プーリ７、プーリ６、突出ベルト５および連結具４を介して、ドア１に伝達され、ドア１を開閉駆動する。
なお、図１においては、代表的にエレベータドア装置を示しているが、エレベータ乗場の乗場ドア（図示せず）もカゴドアと連動して開閉駆動される。

図２はこの発明の実施の形態１に係るエレベータドアの制御装置を示す機能ブロック図である。
図２において、エレベータドアの制御装置は、ドア開閉制御手段およびドア負荷検出手段を含む制御マイコン１０と、制御マイコン１０の制御下でモータ９を駆動する制御基板２０と、モータ９の回転速度を検出するパルスエンコーダ３０とを備えている。

制御マイコン１０は、通常動作時の速度指令Ｖ＊を生成する速度指令発生部１１と、速度指令Ｖ＊に基づいてトルク指令Ｔｒ＊を生成する速度アンプ１２と、トルク指令Ｔｒ＊を増幅する電流アンプ１３と、速度指令Ｖ＊およびトルク指令Ｔｒ＊に基づくＰＷＭ信号を生成するＰＷＭユニット１４と、外部との間で信号を入出力する入出力ポート１５と、ドア負荷Ｌｄを検出するとともに過負荷時の速度指令（Ｖ＊）を生成するドア負荷検出部（ドア負荷検出手段）１６とを備えている。

制御マイコン１０は、入出力ポート１５を介して、ドア１の外部信号（カゴ呼びなど）およびパルスエンコーダ３０からの出力パルスを取り込み、ドア１の運転状況を管理するとともに、制御基板２０を介してモータ９を制御し、ドア１を開閉制御する。

制御基板２０は、ゲート信号発生装置２１と、直流電源を構成するコンバータ２２と、ゲート信号発生装置２１からのゲート信号により駆動されるインバータ２３と、直流電源を安定化する平滑コンデンサ２４と、Ｕ相、Ｖ相電流を検出する電流センサ２５、２６とを備え、インバータ２３の出力電圧によりドア駆動用の３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のモータ９を駆動する。

コンバータ２２およびインバータ２３は、ゲート信号に基づいてモータ９を駆動するためのパワー回路を構成している。
電流センサ２５、２６により検出されるＵ相、Ｖ相電流信号は、入出力ポート１５を介して、制御マイコン１０内の電流アンプ１３およびドア負荷検出部１６に入力される。
パルスエンコーダ３０により検出されるモータ９の回転信号は、入出力ポート１５を介して、制御マイコン１０内の速度アンプ１２およびドア負荷検出部１６に入力される。

制御マイコン１０内において、ドア負荷検出部１６は、入出力ポート１５を介して入力されるＵ相電流値およびＶ相電流値と、パルスエンコーダ３０からのパルス信号とに基づき、ドア１の動作中にドア負荷Ｌｄを検出する。入出力ポート１５は、図示しない外部のセンサ情報も取り込む。
ドア負荷検出部１６からのドア負荷Ｌｄおよび過負荷時の速度指令（Ｖ＊）は、速度指令発生部１１に入力される。なお、後述する過負荷時のトルク指令（Ｔｒ＊）は、破線で示すように電流アンプ１３に入力される。

速度指令発生部１１、速度アンプ１２、電流アンプ１３およびＰＷＭユニット１４からなるドア開閉制御手段は、ドア１の動作中の開閉速度Ｖを制御する。
ＰＷＭユニット１４は、制御基板２０内のゲート信号発生装置２１にＰＷＭ信号を送出し、ゲート信号発生装置２１を介してインバータ２３をＰＷＭ駆動する。

また、ドア開閉制御手段は、ドア負荷検出部１６と関連して、過負荷検出手段としても機能し、ドア負荷Ｌｄが所定値以上の過負荷を示す場合に、ドア１の動作を停止させるとともに、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が移動した場合に、外力による移動方向に開閉速度Ｖを制御する。

なお、ドア負荷検出部１６に関連する過負荷検出手段としては、公知文献（たとえば、特開平７−９７１６７号公報）の負荷検出方法に参照されるように、モータ９に設けられたトルクリミッタ（図示せず）を用いてもよい。

次に、図３のフローチャートを参照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の形態１によるドア開閉時の制御動作について説明する。
図３において、まず、通常時のドア１の開閉動作を開始して（ステップＳ１１）、ドア負荷Ｌｄが所定値以上（過負荷）を示すか否かを判定し（ステップＳ１２）、Ｌｄ＜所定値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１１に戻って通常時のドア開閉動作を継続する。

また、ステップＳ１２において、Ｌｄ≧所定値（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ドア１の開閉動作を停止させ（ステップＳ１３）、続いて、外力により一定速度（たとえば、５ｍｍ／ｓｅｃ）で開放方向に移動しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４において、外力により一定速度で開放方向に移動している（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、速度指令発生部１１は、微小速度（たとえば、１０ｍｍ／ｓｅｃ）のドア開放指令を設定し、ドア１を微小速度で開放動作させる（ステップＳ１５）。

続いて、モータ９のトルクＴｍが制限値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１６）、Ｔｍ≧制限値（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１３に戻ってドア１の開閉動作を停止させる。

また、ステップＳ１６において、Ｔｍ＜制限値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、ドア１が全開したか否かを判定し（ステップＳ１７）、全開した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、補助動作が終了しているので、ステップＳ１１（通常時のドア開閉動作）に戻る。

また、ステップＳ１７において、ドア１が全開していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１４に戻って外力の有無を判定する。
一方、ステップＳ１４において、外力によってドア１が開放方向に移動していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、外力によってドア１が一定速度（たとえば、５ｍｍ／ｓｅｃ）で閉成方向に移動しているか否かを判定する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８において、外力によってドア１が一定速度で閉成方向に移動している（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、速度指令発生部１１は、微小速度（たとえば、１０ｍｍ／ｓｅｃ）のドア閉成指令を設定し、ドア１を微小速度で閉成動作させる（ステップＳ１９）。

続いて、モータ９のトルクＴｍが制限値以上であるか否かを判定し（ステップＳ２０）、Ｔｍ≧制限値（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１３に戻ってドア１の開閉動作を停止させる。
また、ステップＳ２０において、Ｔｍ＜制限値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、ドア１が全閉したか否かを判定し（ステップＳ２１）、全閉した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、補助動作が終了しているので、ステップＳ１１（通常時のドア開閉動作）に戻る。

また、ステップＳ２１において、ドア１が全閉していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１４に戻って外力の有無を判定する。
一方、ステップＳ１８において、外力によってドア１が閉成方向に移動していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、ドア１の停止時間が一定時間以上に達したか否かを判定し（ステップＳ２２）、停止時間＜一定時間（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１４に戻って、外力の有無を判定する。

また、ステップＳ２２において、停止時間≧一定時間（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ドア１の反転動作を行い（ステップＳ２３）、ドア１が全閉または全開したか否かを判定して（ステップＳ２４）、全閉または全開していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ２３に戻って反転動作を計測する。
一方、ステップＳ２４において、全閉または全開した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１１に戻って通常時のドア開閉動作を行う。

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、ドア１の動作中の開閉速度Ｖを制御するドア開閉制御手段（速度指令発生部１１〜ＰＷＭユニット１４）と、ドア１の動作中にドア負荷Ｌｄを検出するドア負荷検出部１６とを備えている。
ドア開閉制御手段は、ドア負荷Ｌｄが所定値以上（過負荷）を示す場合に、ドア１の動作を停止させるとともに（ステップＳ１３）、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が移動した場合に、外力による移動方向に開閉速度Ｖを制御する。

したがって、過負荷検出時のドア１の動作停止後に、利用者の動作に応答して、利用者の意図したタイミングおよび開閉方向で、ドア１を微小速度で開閉させることにより、利用者が大きな力を必要とせずに、少量の力でドア１または柱に挟まれたものを容易かつ安全に取り除くことのできるエレベータドアの制御装置を得ることができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、制御マイコン１０において、外力によるドア１の移動方向に、ドア駆動用のモータ９に対する速度指令Ｖ＊を制御したが、制御マイコン１０は、ドア１の開閉速度Ｖまたは開閉トルクＴｒを制御することができるので、外力によるドア１の移動方向にモータ９に対するトルク指令Ｔｒ＊を制御してもよい。

以下、図１および図２とともに、図４のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２によるドア開閉時の制御動作について説明する。
この場合、過負荷時において、制御マイコン１０内の速度指令発生部１１および速度アンプ１２は無効となり、ドア負荷検出部１６内のトルク指令発生部（図示せず）からのトルク指令（Ｔｒ＊）が有効となる。

図４において、前述（図３参照）と同様の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ２１〜Ｓ２４）については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。また、ステップＳ１５Ａ、Ｓ１９Ａは、前述のステップＳ１５、Ｓ１９にそれぞれ対応しており、前述のステップＳ１６、Ｓ２０は不要となる。
まず、制御マイコン１０内のドア開閉制御手段は、ドア負荷Ｌｄが所定値以上の過負荷を示す場合に（ステップＳ１２）、ドア１の動作を停止させる（ステップＳ１３）。

続いて、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が一定速度で開放方向に移動した場合には（ステップＳ１４）、ドア負荷検出部１６内のトルク指令発生部は、微小トルクのドア開放指令を設定し（ステップＳ１５Ａ）、制御基板２０を介して、外力による移動方向に微小トルクでドア１を開放駆動させる。
以下、ステップＳ１７において、ドア１の全開が判定されなければ、ステップＳ１４に戻って外力の有無を判定し、ドア１の全開が判定された時点で、ステップＳ１１（通常時のドア開閉動作）に戻る。

同様に、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が一定速度で閉成方向に移動した場合には（ステップＳ１８）、トルク指令発生部は、微小トルクのドア閉成指令を設定し（ステップＳ１５Ａ）、制御基板２０を介して、外力による移動方向に微小トルクでドア１を閉成駆動させる。
以下、ステップＳ２１において、ドア１の全閉が判定されなければ、ステップＳ１４に戻って外力の有無を判定し、ドア１の全閉が判定された時点で、ステップＳ１１（通常時のドア開閉動作）に戻る。

以上のように、この発明の実施の形態２によれば、ドア１の動作中の開閉トルクＴｒを制御するドア開閉制御手段と、ドア１の動作中にドア負荷Ｌｄを検出するドア負荷検出部１６とを備え、ドア開閉制御手段は、ドア負荷Ｌｄが所定値以上（過負荷）を示す場合に、ドア１の動作を停止させるとともに、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が移動した場合に、外力による移動方向に開閉トルクＴｒを制御するので、前述と同等の作用効果を奏する。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１（図３参照）では、ドア停止後の外力による移動速度とは無関係に微小速度のドア開閉指令を設定したが、ドア停止後の外力による移動速度に応じてドア開閉指令の速度値を可変設定してもよい。
以下、図１および図２とともに、図５のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態３によるドア開閉時の制御動作について説明する。

この場合、制御マイコン１０（図２参照）内の速度指令発生部１１は、ドア１の動作停止後の外力による移動方向への移動速度に応じた速度指令Ｖ＊を生成して、ドア１の開閉速度を変更する。

図５において、前述（図３参照）と同様の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１３、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ２０〜Ｓ２４）については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。また、ステップＳ１４Ｂ、Ｓ１５Ｂ、Ｓ１８Ｂ、Ｓ１９Ｂは、前述のステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１８、Ｓ１９にそれぞれ対応する。
まず、制御マイコン１０内のドア開閉制御手段は、ドア負荷Ｌｄが所定値以上の過負荷を示す場合に（ステップＳ１２）、ドア１の動作を停止させる（ステップＳ１３）。

続いて、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が開放方向に移動したか否かを判定し（ステップＳ１４Ｂ）、開放方向に移動した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、速度指令発生部１１は、外力による移動速度に応じた速度のドア開放指令を設定し（ステップＳ１５Ｂ）、制御基板２０を介して、外力による移動方向に最適な設定速度でドア１を開放駆動させる。

一方、ステップＳ１４Ｂにおいて、ドア１が開放方向に移動していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、外力によってドア１が閉成方向に移動したか否かを判定し（ステップＳ１８Ｂ）、閉成方向に移動した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、速度指令発生部１１は、外力による移動速度に応じた速度のドア閉成指令を設定し（ステップＳ１９Ｂ）、制御基板２０を介して、外力による移動方向に最適な設定速度でドア１を閉成駆動させる。
また、ステップＳ１８Ｂにおいて、ドア１が閉成方向に移動していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、停止時間の判定処理（ステップＳ２２）に進む。

以上のように、この発明の実施の形態３によれば、制御マイコン１０内のドア開閉制御手段は、ドア１の動作停止後の外力による移動方向への移動速度に応じて、開閉速度を変更するので、利用者の意図した速度でドア１を補助開閉動作させることができ、ドア１に挟まれたものをさらに容易にかつ確実に取り除くことのできるエレベータドアの制御装置を得ることができる。

実施の形態４．
同様に、上記実施の形態２（図４参照）では、ドア停止後の外力による移動トルクとは無関係に微小トルクのドア開閉指令を設定したが、ドア停止後の外力による移動トルクに応じてドア開閉指令のトルク値を可変設定してもよい。
以下、図１および図２とともに、図６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態４によるドア開閉時の制御動作について説明する。

この場合、制御マイコン１０（図２参照）内のドア負荷検出部１６は、トルク指令発生部（図示せず）を有し、ドア１の動作停止後の外力による移動方向への移動トルクに応じたトルク指令Ｔｒ＊を生成して、ドア１の開閉トルクを変更する。

図６において、前述（図４、図５参照）と同様の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１３、Ｓ１４Ｂ、Ｓ１７、Ｓ１８Ｂ、Ｓ２１〜Ｓ２４）については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。また、ステップＳ１５Ｃ、Ｓ１９Ｃは、前述のステップＳ１５Ａ、Ｓ１９Ａにそれぞれ対応する。
まず、制御マイコン１０内のドア開閉制御手段は、ドア負荷Ｌｄが所定値以上の過負荷を示す場合に（ステップＳ１２）、ドア１の動作を停止させる（ステップＳ１３）。

続いて、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が開放方向に移動した場合には（ステップＳ１４Ｂ）、速度指令発生部１１は、外力による移動トルクに応じたトルクのドア開放指令を設定し（ステップＳ１５Ｃ）、制御基板２０を介して、外力による移動方向に最適な設定トルクでドア１を開放駆動させる。

同様に、ドア１の動作停止後に、外力によってドア１が閉成方向に移動した場合には（ステップＳ１８Ｂ）、速度指令発生部１１は、外力による移動トルクに応じたトルクのドア閉成指令を設定し（ステップＳ１９Ｃ）、制御基板２０を介して、外力による移動方向に最適な設定トルクでドア１を閉成駆動させる。

以上のように、この発明の実施の形態４によれば、制御マイコン１０内のドア開閉制御手段は、ドア１の動作停止後の外力による移動方向への移動トルクに応じて、開閉トルクＴｒを変更するので、利用者の意図したトルクでドア１を補助開閉動作させることができ、ドア１に挟まれたものをさらに容易にかつ確実に取り除くことのできるエレベータドアの制御装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１が適用されるエレベータドア装置を示す側面図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータドアの制御装置を示す機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１によるエレベータドアの制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるエレベータドアの制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるエレベータドアの制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるエレベータドアの制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エレベータドア、９ モータ、１０ 制御マイコン、１１ 速度指令発生部、１４ ＰＷＭユニット、１６ ドア負荷検出部、２０ 制御基板、２５、２６ 電流センサ、３０ パルスエンコーダ、Ｔｒ＊ トルク指令、Ｖ＊ 速度指令。

Claims (3)

1. エレベータドアの動作中の開閉速度または開閉トルクを制御するドア開閉制御手段と、
   前記エレベータドアの動作中にドア負荷を検出するドア負荷検出手段と、を備え、
   前記ドア開閉制御手段は、
   前記ドア負荷が所定値以上の過負荷を示す場合に、前記エレベータドアの動作を停止させるとともに、
   前記エレベータドアの動作停止後に、外力によって前記エレベータドアが移動した場合に、前記外力による移動方向に前記開閉速度または前記開閉トルクを制御することを特徴とするエレベータドアの制御装置。
2. 前記ドア開閉制御手段は、前記エレベータドアの動作停止後の前記外力による移動方向への移動速度に応じて、前記開閉速度を変更することを特徴とする請求項１に記載のエレベータドアの制御装置。
3. 前記ドア開閉制御手段は、前記エレベータドアの動作停止後の前記外力による移動方向への移動トルクに応じて、前記開閉トルクを変更することを特徴とする請求項１に記載のエレベータドアの制御装置。

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