專利名稱：電梯速度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及對電梯速度檢測裝置的改良。
下面參照圖19、圖20和圖21對現今的電梯速度檢測裝置的構成進行說明。圖19表示現今的電梯速度檢測裝置的構成。圖20的方框表示現今的電梯速度檢測裝置的微型計算機的構成。圖21的方框圖表示現今的電梯速度檢測裝置的速度檢測電路的構成。
圖19中，1是電梯的轎廂，2是平衡砣，3是卷掛于繩輪4的鋼索，鋼索3的下垂的兩端分別與轎廂1和平衡砣2連接著。5是驅動上述繩輪4的電動機(M)。6是根據電動機5的轉速產生與轎廂1的移動距離成比例的，相位相差90°的A相和B相兩相脈沖的脈沖發生器(PG)。7是速度控制裝置。8是根據脈沖發生器6發出的脈沖進行規定的運算處理的微型計算機。AP和/AP(/表示反相)表示A相脈沖，BP和/BP表示B相脈沖，8g是速度指令。
速度控制裝置7按照微型計算機8根據輸入脈沖6a～6d(AP、BP、/AP、/BP)測得的速度數據所發出的電動機5的速度指令8g，控制電動機5。
圖20中，微型計算機8由CPU8a、ROM8b、RAM8c、輸入電路8d、輸出電路8e和速度檢測電路9構成。
圖21中，速度檢測電路9包括對A相脈沖6a的前沿進行計數的可逆計數器11、根據A相和B相脈沖6a和6b判別電梯行進方向的方向辨別電路12、計數時鐘(CLK)的定時器計數器13、閂鎖電路14和15、門電路16和17。18是CPU8a的數據母線。
下面參照圖22對上述現今的電梯速度檢測裝置的工作進行說明。圖22的時序圖表示現今的電梯速度檢測裝置的工作情況。
只要電梯轎廂1一開始行進，即電動機5一轉，脈沖發生器6就會相應于電動機5的轉速發出相位差90°的A相和B相兩相脈沖。這些脈沖輸入給微型計算機8內的速度檢測電路9。CPU8a按照規定的程序，由速度檢測電路9取入數據，計算出電梯轎廂1的行進速度。
輸入進速度檢測電路9的兩相脈沖首先進入方向辨別電路12，方向辨別電路12輸出行進方向信號(上升/下降)12a。該行進方向信號12a和A相輸入脈沖6a的前沿策動檢測位置的可逆計數器11。另一方面，定時器計數器13按照規定的時鐘CLK一直進行著遞增計數，它的值也在每個A相脈沖6a的前沿被閂鎖電路14鎖定。圖22是表示上述動作的時序圖。
A相和B相脈沖是相應于電動機5的轉速產生的，每一個脈沖所相當的電梯轎廂1的移動量設為L。為圖22(a)所示，可逆計數器11在A相脈沖前沿a、b、c各點進行遞增或遞減計數。假定是上升方向，設在a點的計數值為m，那么在b點和c點的計數值就分別是m+1和m+2。定時器計數器13也同樣在這a、b、c三個時間點被閂鎖電路14鎖定，設這時的值分別為x、y、z。
下面對CPU8a的速度運算處理進行說明。CPU8a按照通常規定的運算周期(CPU數據讀取周期)進行處理。因此假定圖22中的d-e之間為上述可逆計數器的值和定時器計數器的值的讀取周期，則此期間是基本一定的。如圖所示，如果CPU8a要在d點和e點讀取數據，則可逆計數器11在d點的值為m，在e點的值為m+2。因此在這期間電梯轎廂1的移動量X為X＝｛(m+2)-m｝×L＝2L，與該移動量X相對應的經過時間T為T＝(z-x)t，
t如圖22(c)所示，是時鐘的周期。
因此，這時的電梯速度V為V＝X/T＝2L/｛(z-x)t｝。
速度超過這個值時，d-e期間的A相脈沖數就增加，但仍可按照同樣的處理計算速度。定時器計數器的值按照對可逆計數器11的數據進行讀取的時序(圖21中的RDOL時間)予以鎖定，這是為了保持在讀取時間點的定時器計數器的值(因此，例如在d點讀取時能夠相對于m，確切地讀取x的值)。
不僅在上述高速區域，而且在低速區域也能更正確地進行速度檢測的，其他現有的電梯速度檢測裝置如下所述。
參照圖23對其他現有的電梯速度檢測裝置進行說明。圖23是其他現有的電梯速度檢測裝置的速度檢測電路的構成框圖。
在圖23中，速度檢測電路包括具有方向辨別功能的脈沖處理電路20;輸入相當于A相、B相、/A相和/B相的各個前沿的脈沖20c、20d、20e和20f的或門電路21;閂鎖電路22～27以及與數據母線18連接著的門電路28和29。其他符號表示與前述相同符號的部分相同或相當。另外其他構成部分與前述相同。
下面參照圖24對其他現有的電梯速度檢測裝置的工作進行說明。圖24的時序圖表示其他現有電梯速度檢測裝置的動作。
從脈沖發生器6輸入的A相和B相脈沖6a～6d首先進入脈沖處理電路20。該脈沖處理電路20輸出的信號20a與A相脈沖相同，信號20b是根據A相和B相脈沖判別上升/下降方向的行進方向信號。而且如前所述，信號20a和20b使可逆計數器11工作。另一方面，定時器計數器13的輸出13a在A相脈沖的前沿被閂鎖電路14鎖定。
這里，脈沖處理電路20輸出的信號20c、20d、20e和20f分別是在A相和B相脈沖的前沿和后沿按照時鐘CLK輸入采樣而產生的信號，它們輸入給或門電路21。因此，或門電路21的輸出信號21a，如圖24所示，在A相和B相脈沖的前沿和后沿輸出。而且信號21a是閂鎖電路22～26的觸發信號。
定時器計數器13的輸出13a首先輸入給閂鎖電路22，根據在A相和B相脈沖的前沿和后沿產生的觸發信號，依次通過閂鎖電路23→24→25→26。閂鎖電路22的輸出22a和閂鎖電路26的輸出26a是始終由同一相位的觸發信號鎖定的數據。就是在A相脈沖的前沿-前沿，B相脈沖的前沿-前沿，A相脈沖的后沿-后沿以及B相脈沖的后沿-后沿各時間點鎖定的數據。假設現在的鎖存輸出是22a，則同一相位的前一次鎖存數據就是26a。
圖24按時序表示了這種情況，這里利用圖24對速度檢測的處理進行說明。設A相和B相的每一個脈沖代表的電梯轎廂的移動量為L，在A相脈沖上升期間、B相脈沖上升期間、A相脈沖下降期間和B相脈沖下降期間，由于是同一相位，故能取入較穩定的波形(減小了輸入電路元件的特性差異等的影響)。因此設1個周期的移動量為L，計算速度。
在圖24中，假設CPU8a已在d-e之間的周期讀入了數據，則僅就上述現今的構成而言，由于沒有A相脈沖的前沿點，在d點和e點讀入的可逆計數器的值和定時器計數器的值將是一樣的，沒有變化。因此當電梯速度降下來時，就切換為由圖23下部的一系列閂鎖電路計算速度。就是說，如果CPU8a要在e點讀數據，則定時器計數器13在該時間點的最新的值Y是在B相脈沖的后沿鎖定的值，是閂鎖電路22的輸出22a。這時閂鎖電路26的輸出26a的值變為一個周期前的B相脈沖的后沿鎖定的數據X。在計數器的值從X進為Y期間的電梯移動量為前述的L，因此如設時鐘CLK的周期為t，則電梯在該時間點的速度V由下式可求V＝L/｛(Y-X)t｝，
t是時鐘CLK的周期。
這樣，設移動距離L總是一定的，CPU8a在讀計數器的時間點的A相和B相脈沖的前、后沿期間，利用最新的計數器鎖存數據計算時間，故能更正確地檢測速度。而且在CPU8a讀數據時，與前述現有例一樣，在讀最新的鎖存數據時(RD4L輸出時)，就先把一個周期之前的數據鎖存起來。
對上述現有的電梯速度檢測裝置來說，問題在于相位差90°的A相和B相脈沖就是正常輸入時最佳的檢測方式。因此當這種正規的脈沖，比如在低速區域發生了震顫脈沖，或因干擾等原因發生了噪聲脈沖時，正規脈沖也好，噪聲脈沖也好，都會彼此無關地在A相脈沖的前沿被計數并把定時器計數器13鎖起來，因此檢測速度的誤差成分大了，就不能正確地檢測速度了。
例如，圖25表示現有的電梯速度檢測裝置有了噪聲脈沖的情形。圖26表示在現有的電梯速度檢測裝置中發生了噪聲脈沖和震顫脈沖的情形。兩圖中標有＊號的脈沖是正規脈沖。還有一個問題，就是由于電梯的重調水平動作等原因，當行進方向發生了變化等情況時，不能正確地檢測速度。
這時如果如同前述現例一樣地求速度，那么在圖25中，可逆計數器11在d點的值變為m，在e點的值變為m+2加上噪聲脈沖±α，即m+2±d，這d-e期間的電梯轎廂1的移動量X如下X＝｛(m+2±α)-m｝×L＝(2±α)L。
與這個移動量X相對應的經過時間T，由于噪聲脈沖的原因，變成包含已經過了的時間β，如下表達T＝(Z+β-X)t即，速度V可由下式求得V＝X/T＝(2±α)L/｛(Z+β-X)t｝。
因此，由于α和β的誤差，不能求得正確的速度V。尤其是α，僅計數噪聲脈沖的數目，誤差會非常大。β可看作為A相脈沖的前沿之間發生的噪聲脈沖與A相脈沖前沿之間的經過時間的誤差，可看作為是最差的正規脈沖的一個脈沖的時間誤差。
在圖26中，兩相正規脈沖和噪聲脈沖二者都是移位寄存器的閂鎖電路，因此L隨噪聲脈沖發生的方式而變化很大。如圖所示，每發生一個噪聲脈沖，就被看作成了一個正規脈沖的移動量L的一半L′。如果象前述現有例那樣求速度的話，在CPU的讀取點，計數器值由X進到Y期間的電梯轎廂1的移動量為L，可是由于噪聲的影響，速度V卻為V＝L/｛(y-γ)t｝。
與正規經過時間(y-x)t相比，產生了(γ-x)t這么大的誤差。就是說，如果混有噪聲脈沖，就會在噪聲脈沖的前沿和后沿鎖住定時器計數器13，使數據移位，因而不能測出實際脈沖的一個周期的時間。
本發明的目的就在于解決上述問題，獲得即使在發生了震顫脈沖或噪聲脈沖的情況下也能減小誤差成分，提高速度檢測精度的電梯速度檢測裝置。
目的還在于獲得不受噪聲脈沖的影響，能夠檢測出行進方向和行進方向的變化(通常當發生噪聲脈沖時行進方向要變化)的電梯速度檢測裝置。
本發明的權利要求1所涉及的電梯速度檢測裝置是具有下列部分，并根據下述可逆計數器和下述定時器計數器的值求電梯速度的裝置。
〔1〕輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，在其一相脈沖處于一定狀態時，對其另一相脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數的可逆計數器。
〔2〕對時鐘進行計數的定時器計數器。
本發明的權利要求2所涉及的電梯速度檢測裝置是具有下列部分，并根據下述可逆計數器和下述定時器計數器的值求電梯速度的裝置。
〔1〕輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第1個脈沖當作有效脈沖，在其一相的有效脈沖處于一定狀態時，對其另一相的有效脈沖沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數的可逆計數器。
〔2〕對時鐘進行計數的定時器計數器。
本發明的權利要求3所涉及的電梯速度檢測裝置是具有下列部分，并根據下述鎖存數據求電梯在低速區的速度的裝置。
〔1〕輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿依次鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據的定時器計數器。
本發明的權利要求4所涉及的電梯速度檢測裝置是具有下列部分，并根據下述鎖存數據和下述行進方向求電梯在低速區的速度的裝置。
〔1〕輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在上述兩相有效時鐘的前沿和后沿依次鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據的定時器計數器。
〔2〕根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向的行進方向反轉檢測電路。
本發明的權利要求5所涉及的電梯速度檢測裝置是具有下列部分，并根據下述可逆計數器和下述定時器計數器的值以及下述行進方向求電梯速度的裝置。
〔1〕輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在其一相的有效脈沖處于一定狀態時，對其另一相的有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數的可逆計數器。
〔2〕對時鐘進行計數的定時器計數器。
〔3〕根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向的行進方向反轉檢測電路。
在本發明的權利要求1所涉及的電梯速度檢測裝置中，由可逆計數器手段輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，在其一相的有效脈沖處于一定狀態時對其另一相的脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數。
由定時器計數器對時鐘進行計數。
在本發明的權利要求2所涉及的電梯速度檢測裝置中，由可逆計數器輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在其一相的有效脈沖處于一定狀態時對其另一相的有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數。
另由定時器計數器對時鐘進行計數。
在本發明的權利要求3所涉及的電梯速度檢測裝置中，由定時器計數器輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿依次鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據。
在本發明的權利要求4所涉及的電梯速度檢測裝置中，由定時器計數器輸入相應于電動機的轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿依次鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據。
另由行進方向反轉檢測電路根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向。
在本發明的權利要求5所涉及的電梯速度檢測裝置中，由可逆計數器輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在其一相的有效脈沖處于一定狀態時對其另一相的有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數。
另由定時器計數器對時鐘進行計數。
還由行進方向反轉檢測電路根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向。
在本發明的權利要求1所涉及的電梯速度檢測裝置中，如上所述，具備輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，在其一相脈沖處于一定狀態時對其另一相脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數的可逆計數器和對時鐘進行計數的定時器計數器，并根據上述可逆計數器和上述定時器計數器的值求電梯速度，因此即使有噪聲脈沖輸入也不對它進行處理，效果在于能防止計數器的誤計數和定時器的誤閂鎖，高精度檢測速度。
在本發明的權利要求2所涉及的電梯速度檢測裝置中，如上所述，具備輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在其一相有效脈沖處于一定狀態時對其另一相有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數的可逆計數器和對時鐘進行計數的定時器計數器，并根據上述可逆計數器和上述定時器計數器的值求電梯速度，因此即使有噪聲脈沖輸入也不對其脈沖進行處理，效果在于能防止計數器的誤計數和定時器的誤閂鎖，高精度檢測速度。
在本發明的權利要求3所涉及的電梯速度檢測裝置中，如上所述，具備輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿依次鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據的定時器計數器，并根據上述鎖存數據求電梯在低速區的速度，因此即使有噪聲脈沖輸入也不對其脈沖進行處理，效果在于能防止定時器的誤閂鎖，高精度檢測速度。
在本發明的權利要求4所涉及的電梯速度檢測裝置中，如上所述，具備輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖。僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿依次鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據的定時器計數器，以及根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向的行進方向反轉檢測電路，并根據上述鎖存數據和上述行進方向求電梯在低速區的速度，因此即使有噪聲脈沖輸入也不對它進行處理，效果在于能防止定時器的誤閂鎖，高精度檢測速度。另外，如果行進方向發生反轉，就使此時的定時器計數器的值無效，而利用上一次讀入的值檢測速度，因此當因重調水平動作等原因發生實際的方向反轉時，或發生了涉及各相的噪聲時，就不至使用錯誤的定時器計數值，其效果是能平穩地進行速度控制。
在本發明的權利要求5所涉及的電梯速度檢測裝置中，如上所述，具備輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，在其一相有效脈沖處于一定狀態時對其另一相有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數的可逆計數器和對時鐘進行計數的定時器計數器以及根據上述兩相有效脈沖檢測行進方向的行進方向反轉檢測電路，并根據上述可逆計數器和上述定時器計數器的值以及上述行進方向求電梯的速度，因此即使有噪聲脈沖輸入也不對其脈沖進行處理，其效果在于能防止計數器的誤計數和定時器的誤閂鎖，高精度檢測速度。另外，如果行進方向發生反轉，就使此時的可逆計數器和定時器計數器的值無效，而使用上一次讀入的值檢測速度，因此當因重調水平動作等原因發生實際的方向反轉時，或發生了涉及各相的噪聲時，就不至使用錯誤的可逆計數值和定時器計數值，其效果是能平穩地進行速度控制。
圖1是本發明實施例1的速度檢測電路構成框圖。
圖2是本發明實施例1的速度檢測電路的脈沖處理電路構成圖。
圖3是表示本發明實施例1的上升運行時的動作的時序圖。
圖4是表示本發明實施例1的下降運行時的動作的時序圖。
圖5是表示本發明實施例1久缺B相脈沖時的動作的時序圖。
圖6是本發明實施例2的速度檢測電路的脈沖處理電路構成圖。
圖7是表示本發明實施例2的上升運行時的動作的時序圖。
圖8是表示本發明實施例2的下降運行時的動作的時序圖。
圖9是表示本發明實施例2久缺B相脈沖時的動作的時序圖。
圖10是本發明實施例3的速度檢測電路構成框圖。
圖11是本發明實施例3的速度檢測電路中脈沖處理電路的構成圖。
圖12是表示本發明實施例3的動作的時序圖。
圖13是表示本發明實施例3的動作的時序圖。
圖14是本發明實施例4的速度檢測電路構成框圖。
圖15是表示本發明實施例4的動作的時序圖。
圖16是表示本發明實施例4的動作的時序圖。
圖17是表示本發明實施例4的從上升到下降運行時的動作的時序圖。
圖18是表示本發明實施例4的從下降到上升運行時的動作的時序圖。
圖19是現今的電梯速度檢測裝置的構成圖。
圖20是現今的電梯速度檢測裝置的微型計算機構成框圖。
圖21是現今的電梯速度檢測裝置的速度檢測電路構成框圖。
圖22是表示現今的電梯速度檢測裝置的動作的時序圖。
圖23是其他現今的電梯速度檢測裝置的速度檢測電路構成框圖。
圖24是表示其他現今的電梯速度檢測裝置的動作的時序圖。
圖25是表示現今的電梯速度檢測裝置的主要問題的時序圖。
圖26是表示其他現今的電梯速度檢測裝置的主要問題的時序圖。
下面參照
本發明的實施例。
實施例1下面參照圖1和圖2說明本發明實施例1的構成。圖1是本發明實施例1的速度檢測電路構成框圖，圖2是本發明實施例1的速度檢測電路的脈沖處理電路構成圖。
如圖1所示，實施例1具備對因噪聲造成的可逆計數器11的誤計數進行修正的脈沖處理電路20A。其他構成部分與上述現今的電梯速度檢測裝置的速度檢測電路9相同。
如圖2所示，脈沖處理電路20A具備用以檢測A相脈沖6a及其反相脈沖6c的脈沖前沿的波形微分電路40;用以在沒有B相脈沖6b輸入的情況下有A相脈沖6a或其反相脈沖6c的微分波形輸入時給出輸出的與門電路41;用以輸出上升脈沖41a和下降脈沖41b的或門電路42以及根據A相和B相脈沖6a和6b檢測轎廂1的行進方向的方向辨別電路43。
本發明的權利要求1所涉及的可逆計數器，在上述本發明實施例1中，由脈沖處理電路20A、可逆計數器11以及門電路16構成。權利要求1所涉及的定時器計數器，在上述實施例1中，由定時器計數器13，閂鎖電路14和15，以及門電路17構成。
下面參照圖3、圖4和圖5說明本發明的實施例1的工作情況。圖3是表示本發明實施例1的上升運行時的動作的時序圖。圖4是表示本發明實施例1的下降運行時的動作的時序圖。圖5是表示本發明實施例1的動作的時序圖。關于速度計算的說明與現有實施例一樣，不予贅述。
脈沖處理電路20A用以抵消即便會發生的噪聲脈沖。波形微分電路40用以檢測出輸入的A相脈沖6a及其反相脈沖6c的前沿脈沖，生成脈沖40a和40b。如圖3(a)～(c)和圖4(a)～(c)所示，當還沒有B相脈沖6b輸入時，產生可逆計數器11的計數脈沖。即在沒有B相脈沖6b輸入(低電平)的情況下，如果有A相脈沖6a的前沿發生，就得到上升脈沖41a，而如果有A相脈沖的后沿發生，就得到下降脈沖41b，分別由可逆計數器11予以計數。這樣，如圖3(d)和圖4(d)所示，即使有噪聲脈沖發生也能求出正確的可逆計數值(m、m+1、m+2或m、m-1、m-2)。
以上就沒有B相脈沖的狀態(低電平)，對有A相脈沖發生時的可逆計數器11的計數方式作了說明。反之，有B相脈沖的狀態(高電平)，有A相脈沖發生時的可逆計數器11的計數方式也一樣。但這時A相的前沿脈沖是使計數下降，而A相的后沿脈沖卻使計數上升。而且當A相脈沖一定(高或低電平)時，即使有B相脈沖發生，也能以與上述動作相反的動作進行同樣方式的計數。
這個實施例1是為了防止因簡易的可逆計數器11的噪聲脈沖造成誤計數，而不是包括定時器計數器13在內改善精度，因此如圖5所示，在B相脈沖消失了等情況下，可逆計數器11的計數值是正常的，但定時器計數器13的值卻會有誤差。
本發明的實施例1，如前所述，具備在電梯的高速區相應于電動機5的轉速產生相位差90°的兩相脈沖的脈沖發生器6;在B相脈沖處于一定的狀態(穩定在高電平或低電平)下根據A相的前沿脈沖和后沿脈沖，或者在A相脈沖處于一定的狀態(穩定在高電平或低電平)下根據B相的前沿脈沖和后沿脈沖產生計數脈沖的脈沖處理電路20A;以及對上述計數脈沖進行計數的可逆計數器11。因此即使有噪聲脈沖輸入也不對它進行處理，其效果在于能防止可逆計數器11誤計數，高精度檢測速度。
實施例2下面參照圖6說明本發明實施例2的構成。圖6是本發明實施例2的脈沖處理電路構成圖。其他構成部分與上述實施例1相同。
如圖6所示，本實施例2的脈沖處理電路20B增加了對因噪聲脈沖造成的可逆計數器11的誤計數進行修正的電路，具備屏蔽噪聲脈沖，即對噪聲脈沖不計數，不閂鎖的電路。也就是說，具備用以檢測脈沖前沿的波形微分電路40;再一次用時鐘CLK使微分后的脈沖同步化，以產生計數脈沖39a和39c的脈沖同步電路(SYNC)39;在沒有B相脈沖6b輸入的情況下當有A相或其反相計數脈沖39a和39c的微分波形輸入時給出輸出的與門電路41;輸出上升脈沖和下降脈沖的或門電路42;一旦有噪聲脈沖發生就給出輸出以使計數和閂鎖信號無效的噪聲脈沖屏蔽電路44;以及方向辨別電路43。
噪聲脈沖屏蔽電路44包括輸出A相及其反相脈沖的微分波形40a和40c的或門電路45;輸出B相及其反相脈沖的微分波形40b和40d的或門電路46;叉簧動作型T觸發器47以及J-K觸發器48。
本發明的權利要求2所涉及的可逆計數器，在上述本發明的實施例2中，包括脈沖處理電路20B、可逆計數器11和門電路16;而權利要求2所涉及的定時器計數器在本發明的實施例1中包括定時器計數器13、閂鎖電路14和15、以及門電路17。
下面參照圖7、圖8和圖9對本發明實施例2的工作情況進行說明。圖7是表示本發明實施例2的上升運行時的動作的時序圖。圖8是表示本發明實施例2的下降運行時的動作的時序圖。圖9是表示本發明實施例2的動作的時序圖。
脈沖處理電路20B是即使有噪聲脈沖發生時也對它不計數、不閂鎖的電路。波形微分電路40將輸入的A、B兩相脈沖以及它們的反相脈沖6a～6d的前沿脈沖變換為微分脈沖40a～40d。另一方面，A相及其反相微分脈沖40a和40c成為T觸發器47的觸發信號，T觸發器47的輸出又成為下一級的J-K觸發器48的觸發信號。而B相及其反相微分脈沖40b和40d成為上述T觸發器47和J-K觸發器48的復位信號。噪聲脈沖屏蔽電路44的輸出44a通過與門電路41使高電平時輸入的計數脈沖39a和39c有效，而在低電平時使判斷為噪聲脈沖輸入的計數脈沖39a和39c無效。
接著說明噪聲脈沖屏蔽電路44的工作情況。一般如果是上升方向，正規脈沖將依次在A相前沿、B相前沿、A相后沿和B相后沿產生。如果是下降方向，則按相反的次序產生。利用這一點，將按上述次序輸入的脈沖視為有效脈沖，而將其他次序的脈沖(例如A相前沿，A相后沿或其相反的次序輸入的脈沖等)均當作噪聲，使之無效。亦即，如果連續2個A相前沿或后沿脈沖輸入進來，則J-K觸發器48的輸出44a就從高電平變為低電平，就將與門電路41的輸出屏蔽起來。其后，當有B相前沿或后沿脈沖輸入時，T觸發器47和J-K觸發器48就被復位，與門電路41的輸出又變為有效了。在這種噪聲屏蔽電路44的輸出44a為有效(高電平)，且沒有B相脈沖輸入(低電平)時，如果有A相脈沖的前沿發生則為上升脈沖，如果有A相脈沖的后沿發生則為下降脈沖，分別由可逆計數器11予以計數。通常，脈沖的輸入是A相→B相→/A相→/B相，或其相反的次序，T觸發器47僅因A相脈沖叉簧一次，在B相脈沖輸入時被復位。因此，輸出44a是高電平。
這樣，如圖7和圖8所示，即使有噪聲脈沖發生也能求得正確的可逆計數值(m，m+1，m+2或m，m-1，m-2)。
另外，定時器計數器13的值如圖8所示含有由CPU數據讀取周期時間點的最短脈沖(m-2)鎖定的定時器計數鎖存數據與正規脈沖＊的誤差成分(a-b)，但與現有技術的定時器計數鎖存數據的誤差成分相比較，精度是大大提高了。現有的定時器計數器的誤差時間隨噪聲脈沖的發生情況在0～+∞之間，而本實施例2的定時器計數器的誤差時間僅為-T/4～0(T是輸入脈沖6a～6d的周期)。
再者，圖5所示的定時器計數器的誤差，如圖9所示，也由于有噪聲脈沖屏蔽電路44而將連續的從第2個起的A相前沿或后沿脈沖屏蔽，既不進行可逆計數器，也不鎖存定時器計數數據，因此能獲得正確的可逆計數值和定時器計數值，正確檢測速度。
本發明的實施例2，如前所述，具備在電梯的高速區相應于電動機5的轉速產生相位差90°的兩相脈沖的脈沖發生器6;僅把A、B兩相交替發生的第一個脈沖當作有效脈沖，而使從第2個起的輸入脈沖全部無效，僅根據有效脈沖的某一相的前沿脈沖和后沿脈沖產生計數脈沖的脈沖處理電路20B;以及對上述計數脈沖進行計數的可逆計數器11。因此即使有噪聲脈沖輸入也不對它進行處理，其效果在于能防止可逆計數器11誤計數和定時器計數器13的誤閂鎖，高精度檢測速度。
實施例3下面參照圖10和圖11說明本發明實施例3的構成。圖10是本發明實施例3的速度檢測電路構成框圖。圖11是本發明實施例3的速度檢測電路中脈沖處理電路的構成圖。
如圖10所示，本實施例3是在實施例1和實施例2的電梯高速區的速度檢測方式基礎上增加低速區的速度檢測方式，除具備對因噪聲脈沖造成的可逆計數器11的誤計數進行修正的電路和屏蔽噪聲脈沖、即使之不計數、不閂鎖的電路外，還具備含有防止在低速區因噪聲脈沖而對定時器計數值進行誤閂鎖的電路的脈沖處理電路20C。
如圖11所示，脈沖處理電路20C包括用以檢測脈沖前沿的波形微分電路40;再次用時鐘CLK使微分后的脈沖同步化，以生成計數閂鎖脈沖39a～39d的脈沖同步電路39;一旦有噪聲脈沖發生就給出輸出以使計數和閂鎖信號無效的噪聲脈沖屏蔽電路44A;與門電路50;方向辨別電路43;與門電路41以及或門電路42。
又如圖11所示，噪聲脈沖屏蔽電路44A包括輸出A相及其反相脈沖的微分波形的或門電路45;輸出B相及其反相脈沖的微分波形的或門電路46;叉簧動作型T觸發器47a和47b;J-K觸發器48a和48b;以及或門電路49。這里，T觸發器47a和J-K觸發器48a用以屏蔽發生于A相脈沖的噪聲脈沖;T觸發器47b和J-K觸發器48b用以屏蔽發生于B相脈沖的噪聲脈沖。或門電路49輸出將發生于上述A相脈沖的噪聲脈沖予以屏蔽的信號和將發生于B相脈沖的噪聲脈沖予以屏蔽的信號，成為噪聲脈沖屏蔽電路44A的輸出49a。當這個信號49a為高電平時，脈沖同步電路39的輸出是有效的，與門電路50輸出閂鎖脈沖20c～20d。而當信號49a為低電平時，脈沖同步電路39的輸出是無效的，與門電路50的輸出被屏蔽。
本發明的權利要求3所涉及的定時器計數器在本發明實施例3中包括脈沖處理電路20C，或門電路21，定時器計數器13，閂鎖電路22～27以及門電路28和29。
下面參照圖12和圖13對本發明的實施例3的工作情況進行說明。圖12是表示本發明的實施例3的上升運行動作的時序圖。圖13是表示本發明實施例3的動作的時序圖。
輸入的A、B兩相脈沖及其反相脈沖由波形微分電路40將它們的前沿信號變為微分脈沖40a～40d。另一方面，A相及其反相微分脈沖40a和40c成為T觸發器47a的觸發信號，T觸發器47a的輸出又成為下一級的J-K觸發器48a的觸發信號。而B相及其反相微分脈沖40b和40d成為上述T觸發器47a和J-K觸發器48a的復位信號。同樣，B相及其反相微分脈沖40b和40d成為T觸發器47b的觸發信號，T觸發器47b的輸出又成為下一級的J-K觸發器48b的觸發信號。而A相及其反相微分脈沖40a和40c成為上述T觸發器47b和J-K觸發器48b的復位信號。當噪聲脈沖屏蔽電路44A的輸出49a為高電平時，與門電路50使輸入的脈沖39a，39b，39c和39d有效;而當49a為低電平時，與門電路50使判斷為噪聲脈沖輸入的脈沖39a，39b，39c和39d無效。
接著說明噪聲脈沖屏蔽電路44A的工作情況。一般如果是上升方向，正規脈沖將依次在A相前沿、B相前沿、A相后沿和B相后沿產生。如果是下降方向，則按相反的次序產生。利用這一點，將按上述次序輸入的脈沖視為有效脈沖，而將其他次序的脈沖(例如A相前沿，A相后沿或其相反次序輸入的脈沖，以及B相前沿，B相后沿或其相反次序輸入的脈沖等)均當作噪聲，使之無效。亦即，如果連續2個A相前沿或后沿脈沖輸入進來，則J-K觸發器48a的輸出44a就從高電平變為低電平，或門電路49的輸出就將與門電路50的輸出屏蔽起來。其后，當有B相前沿或后沿脈沖輸入時，T觸發器47a和J-K觸發器48a就被復位，噪聲脈沖屏蔽電路44A的輸出49a就變為高電平，于是與門電路50的輸出又變為有效了。
同樣，如果連續2個B相前沿或后沿脈沖輸入進來，則J-K觸發器48b的輸出44b就從高電平變為低電平，就通過或門電路49的輸出將與門電路50的輸出屏蔽起來。其后，當有A相前沿或后沿脈沖輸入時，T觸發器47b和J-K觸發器48b就被復位，噪聲脈沖屏蔽電路44A的輸出49a就變為高電平，于是與門電路50的輸出又變為有效了。通常，脈沖的輸入是A相→B相→/A相→/B相，或其相反的次序。因此T觸發器47a僅因A相脈沖叉簧一次，在B相脈沖輸入時被復位，J-K觸發器48a的輸出44a是高電平。另一方面，T觸發器47b僅因B相脈沖叉簧一次，在A相脈沖輸入時被復位，J-K觸發器48b的輸出44b是高電平。
綜上所述，A相脈沖輸入時，T觸發器47a的輸出叉簧一次，/Q變為低電平。同時使產生將B相方向發生的噪聲脈沖屏蔽掉的信號的T觸發器47b和J-K觸發器48b復位。接著，如果有B相脈沖輸入，則動作與上述相反，使產生將A相方面發生的噪聲脈沖屏蔽掉的信號的T觸發器47a和J-K觸發器48b復位，T觸發器47b的輸出叉簧一次，/Q變為低電平。這時，噪聲脈沖屏蔽電路44A的輸出49a是高電平，是有效的。進而如有/A相脈沖輸入則重復上述動作。但如果是/B相脈沖輸入進來，便是兩次連續的B相脈沖輸入了，于是T觸發器47b的輸出再一次叉簧，觸發信號進入下一級的J-K觸發器47b，J-K觸發器48b的輸出44b成為低電平，將與門電路50的輸出屏蔽起來。此后直到有A相方面的脈沖輸入為止，B相方面脈沖的輸入都一直被屏蔽。而噪聲脈沖屏蔽電路44A的輸出44a輸入給與門電路41，與前述實施例2的動作相同。
這樣，如圖12所示，在CPU數據讀取(2)的時間點，即使有噪聲脈沖發生，也能正確地求出與一個脈沖代表的移動距離L相對應的時間t(y-x)。但是定時器計數器13的值中有誤差成分，即由CPU數據讀取(1)時的最短脈沖鎖定的定時器計數器鎖存數據與正規脈沖＊的誤差成分(a-b)。然而與現有技術的定時器計數器鎖存數據的誤差成分相比較，精度是大大提高了。現有的定時器計數器誤差時間，隨噪聲脈沖的發生情況，在0～＋∞之間，而本實施例3的定時器計數器的誤差時間僅為-T/4～0(T是輸入脈沖6a～6d的周期)。
正如圖13所示，由于是將連續的從第2個起的前沿或后沿脈沖屏蔽，不閂鎖定時器計數數據，所以能獲得正確的定時器計數值，正確檢測速度。
本發明的實施例3，如前所述，其特征在于具備相應于電動機5的轉速產生相位差90°的兩相脈沖的脈沖發生器6;在上述兩相脈沖的前沿和后沿依次鎖住定時器計數器13的輸出，能使用每同一相位的鎖存數據的閂鎖電路22～27;以及僅把A、B兩相交替發生的第一個脈沖當作有效脈沖，而使從第2個起的輸入脈沖全部無效的脈沖處理電路20c，僅在有效的兩相脈沖的前沿和后沿依次鎖住上述定時器計數器13的輸出，使用每同一相位的鎖存數據，也能進行低速區的速度檢測。而且，在高速區的速度檢測效果與前述實施例1和實施例2一樣。
實施例4下面參照圖14說明本發明實施例4的構成。圖14是本發明實施例4的速度檢測電路構成框圖。
圖14所示的速度檢測電路是在前述實施例1和實施例2的電梯高速區的檢測方式的基礎上增加低速區的檢測方式，并設有反轉檢測標志以表示電梯的行進方向已從上升反轉為下降。該反轉檢測標志適用于以下情形。對于A相前沿、B相前沿、A相后沿、B相后沿或相反的次序，如果在界于它們之間的時間點有噪聲脈沖發生，則如圖15所示，由于實際的方向反轉時沒有區別標志，因此這種模式，包括實際的方向反轉在內，用反轉檢測標志表示。當發生反轉時使定時器計數器的值無效，利用定時器計數器的上一次的值檢測速度。
如圖14所示，本實施例4包括用以檢測行進方向的反轉的行進方向反轉檢測電路30;使行進方向反轉檢測電路30輸出的反轉檢測信號30a與RD4L的CPU定時器計數器讀取命令同步，以鎖住該反轉檢測信號的反轉檢測閂鎖電路31;能按RD6L的CPU讀取命令進行讀取的輸出緩沖器32;以及用以產生CPU讀取命令終止時的前沿波形的微分波形的微分電路33。其他構成部分與實施例3相同。微分電路33的輸出33a使行進方向反轉檢測電路30復位。就是說，反轉檢測信號30a能夠檢查出在上一次RD6L與這一次RD6L之間進行方向有否反轉。
本發明的權利要求4所涉及的定時器計數器在本發明的實施例4中包括脈沖處理電路20C、或門電路21、定時器計數器13、閂鎖電路22～27以及門電路28和29。權利要求4所涉及的行進方向反轉檢測電路在該實施例4中包括行進方向反轉檢測電路30、反轉檢測閂鎖電路31，輸出緩沖器32以及微分電路33。
下面參照圖16、圖17和圖18說明行進方向反轉檢測電路30的工作情況。圖16是表示本發明實施例4中從上升運行切換到下降運行時的動作的時序圖。圖17是表示本發明實施例4中從下降運行切換到上升運行時含有噪聲脈沖情況下的動作的時序圖。圖18是表示本發明的實施例4中從下降運行切換到上升運行時含有噪聲脈沖情況下的動作的時序圖。
如圖16(d)所示，可逆計數器11的行進方向信號20b由方向辨別電路43根據是A相還是B相脈沖決定。由于該進行方向信號20b是僅根據兩相脈沖辨別的方向，所以是即便有噪聲脈沖方向也不變化的信號。另一方面，如圖16(c)所示，由脈沖處理電路20c生成，由或門電路21輸出的定時器閂鎖信號21a是噪聲脈沖已被屏蔽掉的信號(但對于前述A相前沿、B相前沿、A相后沿、B相后沿或與其相反的次序，界于其間的時間點的脈沖判斷不出是正規脈沖還是噪聲脈沖)，因此如圖16(e)所示，將此時的行進方向信號20b鎖住，作為實際的方向檢測信號。如圖16(f)所示，以該信號的變化點作為反轉檢測觸發信號，如圖16(g)所示，根據這個反轉檢測觸發信號產生反轉檢測信號30a。
該反轉檢測信號30a在讀定時器計數器時被鎖住以使得它在讀取之后與定時器計數器的值同步。在讀取反轉檢測標志之后該反轉檢測信號30a即被清除。這時根據反轉檢測標志，如果檢測出反轉(圖16中CPU讀取(1))，就使定時器計數器的值無效，而利用定時器計數器上一次的值檢測速度。隨后，已無效的計數器值被移位，在根據RD5L(26a)進行了讀取的時間點(圖16中CPU讀取(2))，又使已無效的計數器值重新有效。
圖17和圖18是正規方向反轉時發生了震顫噪聲的情形，用迄今的方法檢測不出反轉時，能以-T/4的定時器誤差進行檢測，行進方向反轉時能利用反轉檢測標志予以確認。
本發明實施例4，如前所述，其特征在于具有相應于電動機5的轉速產生相位差90°的兩相脈沖的脈沖發生器6以及在上述兩相脈沖的前沿和后沿依次鎖住定時器計數器13的輸出，從而能使用每同一相位的鎖存數據的閂鎖電路22～27，根據僅把A、B兩相交替發生的第一個脈沖當作有效脈沖而使第二個起的輸入脈沖全部無效之后的脈沖檢測行進方向，設置以行進方向的變化點作為行進方向反轉的標志。
其特征還在于當行進方向發生反轉時，使此時的可逆計數器11和定時器計數器13的值無效，而利用上一次讀取的值檢測速度。
也就是說，在電梯的高速區，當B相脈沖穩定在高電平或低電平任一種狀態時，根據A相的前沿脈沖和后沿脈沖，或者當A相脈沖穩定在高電平或低電平任一種狀態時，根據B相的前沿脈沖和后沿脈沖，對可逆計數器11進行計數，同時僅把A、B兩相交替發生的脈沖當作有效脈沖(當同一相的連續多個脈沖輸入時，僅把其第一個脈沖當作有效而使第2個脈沖起的輸入脈沖全部無效)，對可逆計數器11進行計數。而在電梯的低速區也一樣，僅把A、B兩相交替發生的脈沖當作有效，鎖住定時器計數器B的值，以檢測速度。
從兩相脈沖的狀態求得行進方向，并根據前述A、B兩相交替發生的有效脈沖予以閂鎖，不受噪聲脈沖影響地求得正確的行進方向，設置以行進方向的變化點作為行進方向反轉的標志。讀取這個標志，如果行進方向發生了反轉，就使此時的可逆計數器11和定時器計數器13的值無效，而利用上一次讀取的值檢測速度。
這樣，即使有噪聲脈沖輸入也不對它進行處理，因此能防止可逆計數器11誤計數和定時器計數器13的誤閂鎖，高精度檢測速度。
還從兩相脈沖的狀態求得行進方向，并根據前述A、B兩相交替發生的有效脈沖予以閂鎖，不受噪聲脈沖影響地求得正確的行進方向，讀取以行進方向的變化點作為行進方向反轉的標志，如果行進方向發生了反轉，就使此時的可逆計數器11和定時器計數器13的值無效，而利用上一次讀取的值檢測速度。因此當由于重調水平等動作造成實際的方向反轉或發生涉及和各相的噪聲時就不至使用錯誤的可逆計數值和定時器計數器值，能平穩地進行速度控制。
實施例5雖然上述實施例4的行進方向反轉檢測標志僅限用于低速區的檢測，但不靠它，同樣也適用于高速區的檢測(對于圖15所示的A相前沿，B相前沿，A相后沿，B相后沿或與之相反的次序，界于它們之間的時間點的脈沖就判斷不出是正規脈沖還是噪聲脈沖，因此適用)。在這種情況下，是使得能以可逆計數器11的計數脈沖20a鎖住行進方向信號20b，來生成行進方向反轉檢測信號30a，并由讀可逆計數器的命令RD21鎖住上述信號30a。
權利要求
1.一種電梯速度檢測裝置，其特征在于具有可逆計數器和定時器計數器，上述可逆計數器輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，當其中一相脈沖處于一定狀態時對另一相脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數；上述定時器計數器對時鐘進行計數，根據上述可逆計數器和上述定時器計數器的值求電梯的速度。
2.一種電梯速度檢測裝置，其特征在于具有可逆計數器和定時器計數器，上述可逆計數器輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，當其中一相有效脈沖處于一定狀態時對另一相有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數;上述定時器計數器對時鐘進行計數，根據上述可逆計數器和上述定時器計數器的值求電梯的速度。
3.一種電梯速度檢測裝置，其特征在于具有一種定時器計數器，它輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，依次在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據，根據這種鎖存數據求電梯在低速區的速度。
4.一種電梯速度檢測裝置，其特征在于具有定時器計數器和行進方向反轉檢測電路，上述定時器計數器輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，依次在上述兩相有效脈沖的前沿和后沿鎖住測量時間用的定時器的輸出，以獲得每同一相位的鎖存數據;上述行進方向反轉檢測電路根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向，并根據上述鎖存數據和上述行進方向求電梯在低速區的速度。
5.一種電梯速度檢測裝置，其特征在于具有可逆計數器、定時器計數器和行進方向反轉檢測電路，上述可逆計數器輸入相應于電動機轉速產生的相位差90°的兩相脈沖，僅把這些兩相脈沖中交替輸入的第一個脈沖當作有效脈沖，當其中一相有效脈沖處于一定狀態時對另一相有效脈沖的前沿脈沖和后沿脈沖進行計數;上述定時器計數器對時鐘進行計數;上述行進方向反轉檢測電路根據上述兩相脈沖和上述兩相有效脈沖檢測行進方向，并根據上述可逆計數器和上述定時器計數器的值以及上述行進方向求電梯的速度。
全文摘要
當B相脈沖處于一定狀態時僅把因A相的前沿脈沖和后沿脈沖而產生的脈沖當作有效脈沖，或當A相脈沖處于一定狀態時僅把因B相的前沿脈沖和后沿脈沖而產生的脈沖當作有效脈沖，并且僅把A、B兩相交替產生的脈沖當作有效脈沖(當有連續的同相多個脈沖輸入時，僅把其第一個脈沖當作有效脈沖，而使從第2個脈沖起的輸入脈沖全部無效)，這樣來鎖住可逆計數器的計數值和定時器計數器的值，以檢測速度。即使有噪聲脈沖輸入也不對它進行處理，因此能防止可逆計數器的誤計數和定時器計數器的誤閂鎖，高精度檢測速度。
文檔編號G01P3/489GK1101130SQ9410479
公開日1995年4月5日 申請日期1994年5月7日 優先權日1993年5月7日
發明者藤英樹 申請人:三菱電機株式會社
專業數控銑床產品供應商
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