專利名稱：移動體的速度檢測方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動體的速度檢測方法以及裝置，尤其是涉及一種用 于檢測電梯轎廂的速度以提高其安全性的安全裝置用的速度檢測方法以 及裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，作為使用多種傳感器來構(gòu)成電梯安全裝置的示例，例 如可以列舉出專利文獻(xiàn)1等。在專利文獻(xiàn)1中，對速度傳感器以及加速度 傳感器檢測到的檢測值分別單獨地進(jìn)行閾值處理，以此來判斷有無超速。
專利文獻(xiàn)1:國際公開WO2004 / 083091
作為使電梯轎廂在升降通道的終端樓層附近的額定速度小于電梯轎 廂在中間樓層的裝置，具有終端樓層減速裝置。通過使用該終端樓層減速 裝置，在電梯轎廂因出現(xiàn)意外而與緩沖器發(fā)生碰撞時，能夠預(yù)先對速度進(jìn) 行充分的減速，所以能夠使用長度較短的緩沖器以及減少電梯坑的深度。 如果能夠在終端樓層附近設(shè)定更為細(xì)致的限制速度，則能夠進(jìn)一步縮短緩 沖器的長度以及減少電梯坑的深度，因此能夠降低成本。
此外，最近，在電梯轎廂的速度檢測方面，不通過設(shè)置在機械室內(nèi)的 傳感器來進(jìn)行檢測，而是通過設(shè)置在電梯轎廂內(nèi)的傳感器來進(jìn)行檢測這一 方面的研究工作也正在展開。
在轎廂轎廂中進(jìn)行速度檢測時，由于不需要借助吊索就能進(jìn)行，所以 不但能夠直接獲得數(shù)據(jù)，而且在吊索被切斷時也能夠進(jìn)行速度檢測。并且， 在速度檢測器方面，采用的是取消了可動部分的非接觸檢測方式，所以能 夠進(jìn)一步提高可靠性。
另一方面，在限制速度較低的終端樓層附近，為了使檢測精度能夠達(dá) 到與中間樓層大致相同的水平，需要使用響應(yīng)速度快的速度檢測裝置。在
將位置的微分值變換成速度值的速度檢測方式中，例如，需要提高線性編 碼器所需要的位置分辨率。
例如，假定終端樓層附近的某一部位的限制速度為10m/min，并假 定恰好以該限制速度行駛的電梯轎廂在該部位因意外情況開始以自由落 體速度下落。
此時，假定速度檢測的檢測時間間隔為10ms，則在一次速度采樣期 間內(nèi)，電梯轎廂最多能加速到超出限制速度的50%的緊急停止動作區(qū)域 內(nèi)。作為安全裝置使用的速度檢測的分辨率來說，這一分辨率是不夠的。
為此，為了做到在到達(dá)緊急停止動作區(qū)域前，至少獲得多次速度采樣 值，以便能夠采用緊急制動裝置以外的通常的制動器進(jìn)行減速，有必要將 速度檢測的采樣時間間隔縮短到lms左右。如果每lms采樣一次，則每l 個采樣周期的速度增加量為5%左右，所以能夠根據(jù)多次的速度采樣值來 進(jìn)行合理的判斷。
以下在從限制速度10m / min開始以自由落體速度下落這一設(shè)定條件 下，探討電梯轎廂通過設(shè)置在電梯轎廂外的具有規(guī)定分辨率的線性編碼器 的一個檢測脈沖的時間。
作為從電梯轎廂以非接觸方式進(jìn)行讀取的線性編碼器的分辨率，在分 辨率值為10mm這一比較現(xiàn)實的數(shù)值時，自由下落開始后的電梯轎廂通過 需要30ms。
所以，在限制速度較小的終端樓層附近進(jìn)行速度檢測時，如果要采用 從電梯轎廂讀取電梯轎廂外的線性編碼(符號)的速度檢測方式時，需要 大幅度提高線性編碼器的位置分辨率(縮短劃分距離)，或者需要對響應(yīng) 延遲采取措施。
與吊索是否被切斷等無關(guān)，在檢測電梯轎廂的速度，以保證電梯轎廂 安全的終端樓層減速裝置中，如果希望將終端樓層附近的限制速度設(shè)定得 盡可能小時，則必須解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種移動體的速度檢測方法或者裝置，其能夠 以規(guī)定的精度以及規(guī)定的響應(yīng)時間檢測移動體的低速區(qū)域中的速度。
本發(fā)明的另一個目的在于通過直接檢測電梯轎廂的移動速度來實現(xiàn) 一種終端樓層減速裝置，其在電梯因發(fā)生意外而與升降通道端部沖撞時， 能夠進(jìn)行充分的減速，從而能夠采用小型的緩沖器。
本發(fā)明的一個方面的特征為，在行駛在行駛路徑內(nèi)的移動體中根據(jù)所 述移動體與行駛路徑之間的相對移動生成位置檢測信號，根據(jù)所述位置檢 測信號運算所述移動體的速度的第1速度運算步驟，之后檢測所述移動體 的加速度，根據(jù)所述加速度運算所述移動體的速度的第2速度運算步驟，
以及對在所述第1和第2速度運算步驟中得到的速度信號進(jìn)行合成。
本發(fā)明的另一個方面的特征為，將所述位置檢測信號作為觸發(fā)信號， 對通過對加速度進(jìn)行積分而得到的速度信號進(jìn)行差分化，并將從所述第1 速度運算步驟得到的速度信號與所述進(jìn)行了差分化的速度信號相加。
在本發(fā)明的優(yōu)選的電梯的實施形式中，具有獲取電梯轎廂位置信號的 線性編碼器、檢測電梯轎廂加速度的加速度傳感器、將來自線性編碼器的 位置信號變換成速度的單元、將來自加速度傳感器的測量值變換為速度的 單元、對從線性編碼器得到的速度值和從加速度傳感器得到的速度值進(jìn)行 合成以運算速度合成值的單元、對于上述速度合成值，在對位置等其他條 件加以考慮后進(jìn)行閾值判斷的單元以及將判斷結(jié)果輸出到控制裝置的單元。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形式，能夠提供一種移動體的速度檢測方法或 者裝置，其能夠以規(guī)定的精度以及規(guī)定的響應(yīng)時間檢測移動體的低速區(qū)域 中的速度。
根據(jù)本發(fā)明的其他的優(yōu)選實施形式，能夠通過直接檢測電梯轎廂的移 動速度來實現(xiàn)一種作為安全裝置的終端樓層減速裝置，其用于防止電梯與 升降通道端部發(fā)生沖撞。
根據(jù)線性編碼器等分辨率有限的位置特定裝置的輸出運算得到的速 度值，雖然能夠確保規(guī)定的精度，但在低速區(qū)域內(nèi)的響應(yīng)時間長。
另一方面，關(guān)于加速度傳感器，無論電梯轎廂的速度如何，其均能在 一定的響應(yīng)時間內(nèi)進(jìn)行檢測輸出。但在另一方面，在通過積分處理變換為 速度值時會出現(xiàn)累積誤差。在變換為速度這一方面，兩者的特性在精度以 及響應(yīng)時間方面具有互補性。因此，如果按照規(guī)定的方法將兩個測量值合 成為速度，則能夠使響應(yīng)時間以及精度這兩者都得到改善。
閾值處理采用對合成后的速度值一次性地進(jìn)行處理的方式進(jìn)行，能夠 以電梯轎廂位置與限制速度值之間相對應(yīng)的二維數(shù)據(jù)的形式構(gòu)成閾值表。
如果像專利文獻(xiàn)1那樣對速度傳感器以及加速度傳感器的輸出分別進(jìn) 行閾值處理,則需要在電梯轎廂位置與限制速度相關(guān)聯(lián)的2維表的基礎(chǔ)上，
針對電梯轎廂位置和當(dāng)前速度分別對限制加速度進(jìn)行定義，形成3維閾值 表，所以其結(jié)構(gòu)會變得復(fù)雜。
本發(fā)明的其他目的和特征將在以下所述的實施形式中迸行說明。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明一實施例的速度檢測裝置的電梯裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明第1實施例的控制功能方塊圖。
圖3是圖2中的2個速度信號CP2和CP4合成而得的合成速度信號 CP5的隨時間變化的示例圖。
圖4是為了對本發(fā)明一實施例的超速判斷時間進(jìn)行說明的檢測速度的 舉例比較圖。
圖5是圖2所示的本發(fā)明一實施例中的各個部分的信號CP1 CP7隨 時間變化的示例圖。
圖6舉例表示使用了終端樓層減速裝置時的限制速度閾值。
圖7舉例表示通過計時器生成復(fù)位信號時的情況。
圖8是計時器值的設(shè)定例。
圖9表示根據(jù)加速度變化生成復(fù)位信號的示例。
圖IO表示將加速度貢獻(xiàn)率設(shè)定為可變的實施例。
圖11是圖10的實施例的作用說明圖。
圖12是通過誤差反饋來修正時間積分器的常數(shù)的實施例。
圖13是圖12的實施例的作用說明圖。
圖中
101電梯轎廂
102平衡重 103主吊索
104巻揚機
105控制裝置
106轎廂側(cè)安全裝置
107、 201速度傳感器
108、 204加速度傳感器
109、 208絕對位置傳感器 110信號線
111制動器
112緊急制動裝置
113導(dǎo)軌
202線性編碼器
203時間微分器
205時間積分器
206加法運算器
207閾值判斷器
209變量復(fù)位器
210計時器
211增益調(diào)節(jié)器
212誤差履歷管理裝置
213外部信息輸入裝置
214常數(shù)修正裝置
301基于線性編碼器的速度值曲線
302基于加速度傳感器的速度值曲線
401超速檢測閾值
601額定速度
602限制速度
603、 604終端樓層減速裝置動作區(qū)域
具體實施例方式
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明一實施例的速度檢測裝置的電梯裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
電梯轎廂101和平衡重102通過主吊索103互相連接，主吊索103巻 繞在巻揚機104上。巻揚機104根據(jù)控制裝置105的指令驅(qū)動主吊索103。 由此，電梯轎廂101 (以下有時簡稱為"轎廂")以及平衡重102在升降 通道內(nèi)移動。在電梯轎廂中安裝有電梯轎廂側(cè)安全裝置106，而在電梯轎 廂側(cè)安全裝置106中連接有速度傳感器107、加速度傳感器108以及絕對 位置傳感器109。
電梯轎廂側(cè)安全裝置106根據(jù)來自傳感器的輸入數(shù)據(jù)判斷有無超速， 并將包括該判斷結(jié)果的安全控制信息通過信號系統(tǒng)110發(fā)送給控制裝置 105?？刂蒲b置105根據(jù)安全控制信息輸出制動器111和緊急制動裝置112 等的動作指令。此外，也可以根據(jù)需要，設(shè)置成由電梯轎廂側(cè)安全裝置106 直接輸出制動器111和緊急制動裝置112等的動作指令。緊急制動裝置112 被構(gòu)成為如眾所周知那樣阻止電梯轎廂101相對于導(dǎo)軌113下落的形式。
圖2是本發(fā)明的第1實施例的控制功能方塊圖。圖1中的電梯轎廂側(cè) 安全裝置106具有本控制功能。在本實施例中，作為速度傳感器201組合 使用了線性編碼器202以及時間微分器203。來自線性編碼器202的輸出 CP1通過時間微分器203被變換為速度CP2。
另一方面，從加速度傳感器204得到的加速度CP3經(jīng)由時間微分器 205被變換為速度CP4。在此，加速度傳感器204的響應(yīng)至少在終端樓層 減速裝置動作時的電梯轎廂速度(低速)中，比線性編碼器202的響應(yīng)時 間早(短)。由線性編碼器202生成的速度值CP2和由加速度傳感器204 生成的速度值CP4通過加法運算器206被合成為速度CP5并在閾值判斷 器207中閾值處理。在閾值判斷器207中，根據(jù)來自絕對位置傳感器208 的絕對位置信息，將當(dāng)前位置的限制速度設(shè)定為閾值。該判斷值CP6被發(fā) 送到圖1所示的控制裝置105或者緊急制動裝置112。變量復(fù)位器209對 時間積分器205內(nèi)的變量進(jìn)行調(diào)整。典型的變量調(diào)整是積分累計值的復(fù)位， 通過復(fù)位信號CP7對時間積分器205的積分值進(jìn)行復(fù)位。上述調(diào)整處理例 如可以在線性編碼器202讀取最小單位度數(shù)，該時間點的位置被確定時、
在計時器210產(chǎn)生了表示已經(jīng)過規(guī)定時間的信號CP8時以及加速度傳感器 204的輸出CP3長時間維持在較小值等時被觸發(fā)。在此，出現(xiàn)了上述場合 中的至少一個場合時，對積分值進(jìn)行復(fù)位。并且，線性編碼器202至少能 夠?qū)﹄娞蒉I廂101和升降通道的軌道113的相對位置的變化進(jìn)行檢測。
圖3是圖2中的2個速度信號CP2和CP4合成而得的合成速度信號 CP5的隨時間變化的示例圖。由于合成速度信號CP5的值是速度值，所以 該圖的縱軸表示電梯轎廂速度v，橫軸表示時間t。圖中，以圓圈表示的 301是根據(jù)線性編碼器202的輸出決定的速度值CP2的曲線，以+記號表 示的302是根據(jù)加速度傳感器204的輸出決定的速度值CP4的曲線。如圖 3所示，由加速度傳感器產(chǎn)生的速度值的曲線(+記號)302的時間分辨 率在規(guī)定的低速區(qū)域，或至少在終端樓層減速裝置動作的電梯轎廂速度區(qū) 域中，比由線性編碼器產(chǎn)生的曲線(圓圈)301的時間分辨率更高。
圖4是為了對本發(fā)明一實施例的超速判斷時間進(jìn)行說明的檢測速度的 舉例比較圖。
首先參照圖4 (a)對現(xiàn)有技術(shù)中的超速檢測的響應(yīng)時間遲延發(fā)生時的 事例進(jìn)行說明。在圖4 (a)中，401表示超速檢測的閾值，402表示僅通 過線性編碼器產(chǎn)生的速度值CP2、 403表示電梯轎廂速度的真值。
在電梯轎廂速度慢的領(lǐng)域中，讀取線性編碼器的最小單位刻度的時間 間隔AtOl、 At02、…變大。在使用了終端樓層減速裝置的場合，在該電 梯轎廂速度慢的區(qū)域中也可存在超速檢測的閾值401。圖中，在只通過線 性編碼器來求出速度的現(xiàn)有技術(shù)中，從實際的電梯轎廂速度403超出閾值 的時間點tx起，在最晚時要到遲延量相當(dāng)于讀取線性編碼器的最小單位刻 度的時間間隔的時間點tl才能檢測到超速。實際上，由于需要合理地進(jìn)行 判斷，在最初的超速檢測檢測到時并不判定其為超速，而要到第二次或更 多次檢測到超速后才判斷為出現(xiàn)了超速。為此，實際上至少要在時間點t2 以后才能夠輸出超速判斷。顯而易見，該判斷時間的遲延將會帶來更大的 電梯轎廂超速以及制動距離富裕量的減少這雙重的副作用。
另一方面，圖4 (b)舉例表示了縮短本發(fā)明的圖2實施例的超速判斷 時間的情況。來自加速度傳感器的測量值，無論電梯轎廂的速度如何，始 終能夠以一定的時間間隔Ata獲取。為此，本實施例的以合成速度信號
CP5表示的速度值如404所示，其響應(yīng)時間大致為Ata左右。為此，最初 的閾值超過現(xiàn)象能夠在時間點tal檢測到，與現(xiàn)有技術(shù)在tl才能檢測到超 速相比，能夠在更早的時間點檢測到超速。如果加速度傳感器的值具有足 夠的可靠性，則能夠在時間點ta2作出合理的判斷?；蛘?，為了慎重起見， 也可以等到不同方式的速度檢測裝置即線性編碼器能夠作出判斷的時間 點tl為止以進(jìn)行合理性判斷。此時，與現(xiàn)有技術(shù)在時間點t2之后才能作 出判斷的情況相比，能夠大幅度地縮短判斷時間。
為了能夠?qū)⒕€性編碼器和加速度傳感器的測量值進(jìn)行組合已得到圖4 (b)所示的合成速度值404，在本實施例中，通過圖2的變量復(fù)位器209 對時間積分器205內(nèi)的變量迸行適當(dāng)復(fù)位。由此，對通過加速度積分而得 到的速度值進(jìn)行差分化。通過進(jìn)行差分化，由加法運算器206對線性編碼 器的輸出微分運算后得到的速度值以及由加速度傳感器積分值得到的速 度值進(jìn)行簡單的加法運算，如此能夠得到準(zhǔn)確的速度值CP5。此外，還能 夠防止由于加速度的積分而生成的誤差被累積。
圖5是圖2所示的本發(fā)明一實施例中的各個部分的信號CP1 CP7隨 時間變化的示例圖。線性編碼器輸出CP1作為代表只表示1個相，在該相 的上升時以及下降時，進(jìn)行位置的計算。
在本發(fā)明中，包含其他的實施例在內(nèi)，并不僅限于線性編碼器，而可 以適當(dāng)包括通過將電梯轎廂的直線運動變換為旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)構(gòu)，并且由旋 轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行讀取的方式。對來自線性編碼器202的輸出CP1進(jìn)行簡單微
分，得到速度值CP2。如圖所示，在速度慢的部位，速度變化的時間分辨 率低。來自變量復(fù)位器209的輸出CP7，只使用線性編碼器輸出變化的邊 緣作為其復(fù)位的原因。積分器205的輸出CP4是將加速度傳感器的輸出 CP3以CP7的定時進(jìn)行復(fù)位(積分值清除為0)并同時進(jìn)行積分而得到的。 通過將該CP4值與CP2值相加，能夠得到如CP5那樣的時間響應(yīng)性快的 速度值。
其結(jié)果，當(dāng)CP5超出了閾值401時，能夠檢測到閾值判斷器207的輸 出判斷值CP6的變化，從而能迅速地通知控制裝置105或者緊急制動裝置 112,以使緊急制動器迅速起動。
圖6舉例表示使用了終端樓層減速裝置時的限制速度閾值。其內(nèi)置在
閾值判斷器207中。圖6的橫軸表示從升降通道內(nèi)的基準(zhǔn)位置起算的高h(yuǎn)。 例如，也可以將電梯坑地板面或者下部最終限位開關(guān)等作為基準(zhǔn)。縱軸表 示電梯轎廂速度v。 601為額定速度，是電梯轎廂平時行駛時的速度。602 是限制速度，在超過了該速度時，有必要進(jìn)行制動動作。在圖中，602只 圖示了一根，但是通常至少存在2根，它們分別表示作為通過主吊索進(jìn)行 制動的制動器的觸發(fā)信號使用的閾值以及作為緊急停止動作觸發(fā)信號使 用的閾值等。603以及604表示終端樓層減速裝置動作區(qū)域。在圖中，最 上層樓附近和最下層樓附近的閾值曲線呈對稱形狀，但也可以是呈非對稱 的形狀。在閾值判斷器207中，根據(jù)來自絕對位置傳感器109的絕對位置 信息，將當(dāng)前位置的限制速度設(shè)定為閾值。
圖7舉例表示通過計時器生成復(fù)位信號時的情況。在電梯轎廂速度較 慢時，如圖7的CP1的波形所示，來自線性編碼器的檢測邊緣之間的時間 間隔較長。此時，如果只對圖中的編碼器的輸出邊緣計時，由變量復(fù)位器 209對時間積分器205進(jìn)行復(fù)位時，則如圖中CP4所示的沒有使用計時器 復(fù)位的情況一樣，加速度積分的誤差被累積。編碼器檢測脈沖的間隔，在 包含停止在內(nèi)的電梯轎廂速度小的區(qū)域中，將會擴大。其結(jié)果，將出現(xiàn)加 速度積分的累積誤差超出超速檢測閾值401的情況。為此，變量復(fù)位器209 還利用來自計時器210的信息進(jìn)行復(fù)位。CP8是來自計時器的輸出信號的 示例。CP7是根據(jù)編碼器檢測脈沖的邊緣和根據(jù)計時器值生成的復(fù)位信號。 采用該復(fù)位方式后的時間積分器205的輸出CP4在圖7的最下部分示出。 計時器210在自身超時的時候以及達(dá)到編碼器檢測脈沖的邊緣時均重新開 始計時。具體來說，在圖7的CP8下方的S表示的時間點重新開始計時。
圖8表示計時器值的設(shè)定例。從圖8的上方數(shù)起的第3排和第4排是 加速度傳感器108的背景雜波較小的設(shè)定例1，而第5排和第6排分別表 示背景雜波較大的設(shè)定例2。圖中的點劃線表示根據(jù)從前一次的時間積分 器205的復(fù)位起算的時間點tl以及線性編碼器的刻度間隔d求得的速度 值，其是與線性編碼器的脈沖在tl時輸入時的情況相對應(yīng)的電梯轎廂速度 的假定值d/tl。如果加速度傳感器沒有誤差，則在時間積分器205的輸 出與d/tl曲線相交的時間點應(yīng)該產(chǎn)生下一個線性編碼器的脈沖。相反， 在沒有產(chǎn)生線性編碼器脈沖的情況下，如果時間積分器的輸出與d/tl曲線相交時，則可推測為加速度傳感器輸入值的誤差被累積。并且，在時間
積分器205復(fù)位的同時，tl的起始點也相應(yīng)地移動。在不存在有意義的加
減速度的狀態(tài)下從加速度傳感器輸入了背景雜波時，計時器值為時間積分
器205的輸出與d/tl曲線相交的平均時間。
并且，如果上述相交條件下的時間積分器205的輸出比超速檢測閾值 401小很多時，可以取相當(dāng)于d/tl曲線數(shù)倍的富余量。同樣，如果上述 相交條件下的時間積分器205的輸出超過了超速檢測閾值401時，則將計 時器值設(shè)定為不超過超速檢測閾值401的值。但是，其條件是，加速度傳 感器輸出沒有檢測到有意義的加速度變化。
圖9表示根據(jù)加速度變化生成復(fù)位信號的示例。圖9中的略高于中段 的示例1表示沒有根據(jù)加速度變化進(jìn)行復(fù)位時的情況。而圖9靠近下段的 示例2表示根據(jù)加速度變化進(jìn)行了復(fù)位的情況。在此，假定中段的加速度 傳感器輸入值CP3在A點上產(chǎn)生了較大地超過了背景雜波901的變化。 在現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)位方式中，由于在B點(根據(jù)計時器)以及C點(根據(jù)線 性編碼器的脈沖邊緣檢測)復(fù)位，所以時間積分器205的輸出CP4保持在 比超速檢測閾值401小的值上。
另一方面，在根據(jù)加速度變化進(jìn)行復(fù)位時，如加速度的變化率(CP3 的變化率)所示，根據(jù)閾值902對加速度的變化率進(jìn)行閾值處理，在超出 了閾值902時，如CP7的D點所示，進(jìn)行復(fù)位。另一方面，如CP8的F 點所示，對通過計時器進(jìn)行的復(fù)位進(jìn)行抑制。并且，計時器在E點重新開 始計時。通過上述一系列步驟對復(fù)位動作進(jìn)行變更，時間積分器205的輸 出CP4在H點超過超速檢測閾值401，由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠更早 地檢測到超速征兆。此外，由于在H點的時間積分器205的輸出CP4是 從真實的加速開始點進(jìn)行的積分值，所以與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提供更為 精確的速度值。
上述加速度的變化率的處理、加速度變化率的閾值處理以及計時器再 開始處理在變量復(fù)位器209中進(jìn)行。
在上述實施例中，就對加速度變化率進(jìn)行閾值處理以生成新的復(fù)位信 號的情況進(jìn)行了說明，但也可以將加速度值CP3超出通常的加速度傳感器 背景雜波901這一情況作為觸發(fā)信號，進(jìn)行同樣的處理。由此，可以應(yīng)對加速度呈斜坡狀變化時的情況。
此外，在加速度的變化率超過了閾值時，或者超過了加速度值的背景
雜波時，不進(jìn)行時間積分器205的變量復(fù)位，而只進(jìn)行計時器的重新計時
處理。此外，也可以采用臨時使計時器值增加或臨時忽略計時器的輸出的 方式，而能夠得到類似的效果。
圖10表示將加速度貢獻(xiàn)率設(shè)定為可變的實施例。在本實施例中，使 用了增益調(diào)節(jié)器211，以便對作為加速度積分值的時間積分器205的輸出 進(jìn)行調(diào)整。增益調(diào)整根據(jù)絕對位置傳感器208的信息進(jìn)行。
圖ll是圖IO的實施例的作用說明圖。例如，在圖ll (a)的A所示 的部位，通過將增益調(diào)整器211的增益下降到比平時小的程度，能夠如圖 11 (c)所示，降低如圖11 (b)的C點所示的由加速度傳感器產(chǎn)生的外 部干擾。這是由于，在圖ll (a)的A所示的部位，由于在升降通道的上 下方向上具有很大的空間余量，所以即使超速檢測花費較長的時間，在制 動上仍然具有富裕量的緣故。并且，由于該部位處于額定速度較大的區(qū)域， 線性編碼器檢測脈沖的時間間隔很短，所以能夠只通過線性編碼器進(jìn)行響 應(yīng)時間短的超速檢測。利用該性質(zhì)，能夠?qū)⑺俣扔糜谠鲆嬲{(diào)節(jié)器211的增 益指令。
此外，也能夠?qū)⒓铀俣葌鞲衅鞯男畔⒈旧碛糜谠鲆嬲{(diào)節(jié)器211的增益 指令。使用加速度傳感器204的檢測軸中的用于超速檢測的電梯轎廂行駛 方向(通常為上下方向)的檢測軸2041以外的檢測軸2042的信息。在該 檢測軸的加速度的變動很大時，判斷為在轎廂轎廂內(nèi)發(fā)生了喧鬧的情況或 者正在搬運較重的物體，并調(diào)整增益調(diào)節(jié)器211的增益。由于很多加速度 傳感器都采用將多個檢測軸封裝在一個封裝體內(nèi)的形式，所以采用本實施 形式，能夠抑制設(shè)備增設(shè)成本的增加。此外，也可以使用上下方向的用于 超速檢測的加速度來調(diào)整增益。這是在背景雜波較多的場合等，判斷為不 能進(jìn)行正確的加速度積分時，為防止誤動作，而降低加速度傳感器信息的 貢獻(xiàn)率。在電梯轎廂加速結(jié)束時或者發(fā)生共振時等可以預(yù)知加速度傳感器 雜波會變大的條件下，可以設(shè)定成只在該條件成立時，在檢測時間增大等 副作用可以容許的范圍內(nèi)，進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。該動作由誤差履歷管理裝置212
進(jìn)行。在具有能夠用于電梯轎廂超速檢測的地震或者其他原因的振動信息
等信息時，通過外部信息輸入裝置213取得信息，并輸入到增益調(diào)節(jié)器211 或者時間積分器205中。并且，增益調(diào)整功能也可以內(nèi)置在時間積分器205 中。增益調(diào)節(jié)器也可以設(shè)置在時間積分器205的之前。也可以設(shè)置成不對 增益進(jìn)行調(diào)整，而停止輸入到加速度傳感器108、時間積分器205和加法 運算器206中的輸入即與加速度傳感器有關(guān)的輸入中的至少任意一項停 止。
此外，在圖10中，作為對增益調(diào)節(jié)器211的指令，同時輸入了絕對 位置信息和速度信息等多個指令，但也可以采用只輸入、指令中的至少一 個以上指令的方式。
圖12是通過誤差反饋來修正時間積分器205的常數(shù)的實施例。 圖13是圖12的實施例的作用說明圖。圖13 (a)中示出了常數(shù)修正 前的速度值CP5。示例A表示常數(shù)過大，而示例B表示常數(shù)過小。在此， 使用常數(shù)修正裝置214，對加速度積分得到的速度值以及來自線性編碼器 的速度值之間的差進(jìn)行評價，對時間積分器205內(nèi)的常數(shù)進(jìn)行修正。修正 后的速度值CP5示出在圖13 (b)中。在修正誤差時，除了可以使用線性 編碼器的微分值外，還可以使用絕對位置傳感器的位置的微分值。
權(quán)利要求
1.一種移動體的速度檢測方法，其具有位置檢測信號生成步驟，對于在行駛路徑內(nèi)移動的移動體，根據(jù)所述移動體與行駛路徑之間的相對移動生成位置檢測信號；第1速度運算步驟，根據(jù)所述位置檢測信號運算所述移動體的速度；加速度檢測步驟，檢測所述移動體的加速度；第2速度運算步驟，根據(jù)所述加速度運算所述移動體的速度；以及合成步驟，對在所述第1和第2速度運算步驟中得到的速度信號進(jìn)行合成。
2 . —種移動體的速度檢測方法，其具有位置檢測信號生成步驟，對于在行駛路徑內(nèi)移動的移動體。根據(jù)所述移動體與行駛路徑之間的相對移動生成位置檢測信號；第1速度運算步驟，根據(jù)所述位置檢測信號運算所述移動體的速度； 加速度檢測步驟，檢測所述移動體的加速度； 第2速度運算步驟，對所述加速度進(jìn)行積分以計算速度； 差分化步驟，將所述位置檢測信號作為觸發(fā)信號，對在所述第2速度運算步驟中得到的速度信號進(jìn)行差分化；加法運算步驟，將在所述第1速度運算步驟得到的速度信號與所述進(jìn)行了差分化的速度信號相加。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述的移動體的速度檢測方法，其特征在于 包括以下步驟當(dāng)在所述合成步驟或者加法運算步驟中得到的所述移動體的速度值 超過了規(guī)定值時，使制動器裝置動作，以便對在所述行駛路徑內(nèi)行駛的所 述移動體進(jìn)行制動。
4. 如權(quán)利要求3所述的移動體的速度檢測方法，其特征在于， 使用設(shè)置在所述移動體上的裝置執(zhí)行所述位置檢測信號生成步驟、所述第l速度運算步驟、所述加速度檢測步驟、所述第2速度運算步驟、所 述差分化步驟、所述加法運算步驟以及使所述制動器裝置動作的步驟。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的移動體的速度檢測方法，其特 征在于，在移動體的規(guī)定的低速區(qū)域內(nèi)，在所述加速度檢測步驟中得到的加速 度信號的響應(yīng)時間短于所述位置檢測信號發(fā)生的時間間隔。
6 .如權(quán)利要求1至5中任一項所述的移動體的速度檢測方法，其特 征在于，所述第2速度運算步驟具有對所述加速度進(jìn)行積分的積分步驟、以及 每次由計時單元計時了規(guī)定時間時對所述積分的結(jié)果進(jìn)行差分化的差分 化步驟。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的移動體的速度檢測方法，其特 征在于在于包括差分化步驟，當(dāng)加速度的時間變化率超過了閾值時，對加速度積分的 積分步驟的輸出進(jìn)行差分化。
8 . —種移動體的速度檢測裝置，其具有編碼器，其對于在行駛路徑內(nèi)移動的移動體，根據(jù)所述移動體與行駛 路徑之間的相對移動生成位置檢測信號；第1速度運算單元，其根據(jù)所述位置檢測信號運算所述移動體的速度； 加速度傳感器，其檢測所述移動體的加速度；第2速度運算單元，其根據(jù)所述加速度運算所述移動體的速度；以及 合成單元，其對從所述第1和第2速度運算單元得到的速度信號進(jìn)行合成。
9 . 一種移動體的速度檢測裝置，其具有-編碼器，其在行駛在行駛路徑內(nèi)的移動體中根據(jù)所述移動體與行駛路 徑之間的相對移動生成位置檢測信號；第1速度運算單元，其根據(jù)所述位置檢測信號運算所述移動體的速度；加速度傳感器，其檢測所述移動體的加速度；第2速度運算單元，其根據(jù)所述加速度運算所述移動體的速度；差分化單元，其將來自所述編碼器的位置檢測信號作為觸發(fā)信號，對 從所述第2速度運算單元得到的速度信號進(jìn)行差分化；以及加法運算單元，其將從所述第1速度運算單元得到的速度信號與所述 進(jìn)行了所述差分化的速度信號相加。
10. 如權(quán)利要求9所述的移動體的速度檢測裝置，其特征在于，還包括下述單元當(dāng)由所述加法運算單元得到的速度值超過了規(guī)定值 時，使制動器裝置動作，以便對在所述行駛路徑內(nèi)行駛的所述移動體進(jìn)行 制動。
11. 如權(quán)利要求10所述的移動體的速度檢測裝置，其特征在于， 在所述移動體上具有所述編碼器、所述第1速度運算單元、所述加速度傳感器、所述第2速度運算單元、所述差分化單元、所述加法運算單元以及所述制動器單元。
12. 如權(quán)利要求8至11中任一項所述的移動體的速度檢測裝置，其 特征在于，在移動體的規(guī)定的低速區(qū)域內(nèi)，加速度信號的響應(yīng)時間短于來自所述 編碼器的位置檢測信號發(fā)生的時間間隔。
13. 如權(quán)利要求8至12中任一項所述的移動體的速度檢測裝置，其 特征在于，所述第2速度運算單元具有對所述加速度進(jìn)行積分以計算速度的積分 單元、以及每次由計時單元計時了規(guī)定時間時對所述積分單元的輸出進(jìn)行 差分化的差分化單元。
14. 如權(quán)利要求8至13中任一項所述的移動體的速度檢測裝置，其 特征在于，具有差分化單元，當(dāng)加速度的時間變化率超過了閾值時，該差分化單 元對用來積分加速度的積分單元的輸出進(jìn)行差分化。
15. —種電梯轎廂的速度檢測裝置，在具備在升降通道內(nèi)升條移動的 電梯轎廂的電梯裝置中，具有-編碼器，其根據(jù)所述電梯轎廂與升降通道之間的相對移動生成位置檢 測信號；第1速度運算單元，其根據(jù)所述位置檢測信號運算所述電梯轎廂的速度；加速度傳感器，其檢測所述電梯轎廂的加速度；第2速度運算單元，其對所述加速度進(jìn)行積分以運算速度； 差分化單元，其將來自所述編碼器的位置檢測信號作為觸發(fā)信號，對 從所述第2速度運算單元得到的速度信號進(jìn)行差分化；以及加法運算單元，其將從所述第1速度運算單元得到的速度信號與所述 進(jìn)行了差分化的速度信號相加。
16. 如權(quán)利要求15的電梯轎廂的速度檢測裝置，其特征在于， 具有緊急制動單元，當(dāng)由所述加法運算單元得到的速度值超過了規(guī)定值時，該緊急制動單元使制動器裝置動作，以便相對于所述升降通道內(nèi)的 導(dǎo)軌，對所述電梯轎廂的行駛進(jìn)行制動。
17. 如權(quán)利要求16所述的電梯轎廂的速度檢測裝置，其特征在于， 所述電梯轎廂中安裝有所述編碼器、所述第1速度運算單元、所述加速度傳感器、所述第2速度運算單元、所述差分化單元、所述加法運算單 元以及所述緊急制動單元。
18. 如權(quán)利要求15至17中任一項所述的電梯轎廂的速度檢測裝置， 其特征在于，在電梯轎廂的規(guī)定的低速區(qū)域內(nèi)，從所述加速度傳感器得到的加速度 信號的響應(yīng)時間短于來自所述編碼器的位置檢測信號發(fā)生的時間間隔。
19. 如權(quán)利要求15至18中任一項所述的的電梯轎廂的速度檢測裝置， 其特征在于，所述第2速度運算單元具有對所述加速度進(jìn)行積分的積分單元、以及 每次由計時單元計時了規(guī)定時間時對所述積分單元的輸出進(jìn)行差分化的 差分化單元。
20. 如權(quán)利要求15至19中任一項所述的的電梯轎廂的速度檢測裝置， 其特征在于，具有差分化單元，當(dāng)加速度的時間變化率超過了閾值時，該差分化單 元對用來積分加速度的積分單元的輸出進(jìn)行差分化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動體的速度檢測方法以及裝置。在使用了終端樓層減速裝置的電梯中，不需使用位置分辨率非常高的線性編碼器，便能通過設(shè)置在電梯轎廂中的速度檢測器在終端樓層附近獲得所需的超速檢測響應(yīng)時間。將來自線性編碼器的位置微分值與來自加速度傳感器的加速度積分值合成為速度值后進(jìn)行超速判斷。加速度積分值在線性編碼器的脈沖邊緣進(jìn)行復(fù)位并進(jìn)行差分化。在終端樓層附近檢測超速所需的響應(yīng)時間得到了改善，并且能夠正確地處理終端樓層減速裝置所需的速度。
文檔編號B66B3/02GK101353126SQ20081000404
公開日2009年1月28日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
發(fā)明者井上秀樹, 大貫朗, 岸川孝生 申請人:株式會社日立制作所