专利名称：磁引导装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及以非接触方式沿导轨对例如电梯的轿厢进行引导运行用的磁引导装置。
背景技术：
一般来说，电梯轿厢由升降井内在铅垂方向上设置的一对导轨支承，通过绕挂在巻扬 机上的缆绳进行升降动作。此时，因载重负荷的不均衡、乘客的移动所产生的轿厢摇晃可 由导轨抑制。
这里，作为在升降方向上进行引导轿厢用的引导装置，通常用接触式引导装置。具体 而言，使用与导轨接触的轮和悬挂架所构成的滚柱导引或者相对于导轨滑动进行引导的导 块等。
但这样的接触型引导装置中，由于导轨变形、接头等而产生振动、噪声，而且滚柱导 引旋转时也有噪声产生。因此存在有损于电梯的舒适性这种问题。
为了解决这样的问题，以往如例如日本特开平5 — 178563号公报或日本特开2001 — 19286号公报所披露的那样，提出了以非接触方式在升降方向上引导轿厢的方法。
上述日本特开平5—178563号公报中，使用由电磁铁构成的引导装置。将该引导装置 装载于轿厢上，使磁力作用于铁制的导轨，以非接触方式引导轿厢。具体而言，轿厢四个 角部配置的电磁铁从3个方向围住导轨，并根据导轨和引导装置之间的空隙大小来对电磁 铁进行励磁控制，相对于导轨对轿厢进行非接触引导。
而上述日本特开2001 — 19286号公报中披露的是为了解决使用上述电磁铁的引导装置 中存在的控制性降低和电力消耗增大等问题而使用永久磁铁的方案。通过同时使用永久磁 铁和电磁铁，可以抑制电力消耗，并以低刚性、长行程方式支承轿厢。
这样，利用磁力的引导装置中，通常设有用于检测电磁铁和导轨之间的空隙的间隙传 感器。根据该间隙传感器检测出的空隙大小对磁力进行控制，支承轿厢以免与导轨接触。
但通常导轨是将规定长度的轨道连接设置而成的。因此，隔开某一间隔，轨道便有接 头存在。该轨道的接头部分因轨道形状的偏差或安装精度而有台阶产生，间隙传感器经过该部分时检测信号瞬间发生较大的紊乱。
另外，对于涡流式传感器这样利用检测对象的物理特性的间隙传感器来说，检测信号会在材料特性不连续的接头部分产生比实际的位移变动大的紊乱。
这样， 一旦间隙传感器的检测信号发生紊乱，磁控制也随之发生紊乱。因而存在轿厢会摇晃，影响到乘用舒适性这种问题。
以往，作为解决这样的问题的发明，有诸如日本特开平11一71067号公报。该特开平11一71067号公报中提出了预先设置多个间隙传感器、根据这些传感器信号的变化来适当切换所使用的传感器信号的方法。
发明内容
但如上述特开平11一71067号公报那样切换多个传感器信号的方法，会导致所输入的作为控制用途的传感器信号不连续，其结果是导致磁力控制不稳定。而且，多个传感器信号产生偏差的情况下，切换时该偏差会当作信号变动被检出，结果是导致控制紊乱。
另外，也有对传感器信号的变化率设置上限的方法、或利用低通滤波器来抑制各传感器信号变动的方法。但在轿厢受到外部干扰而发生较大振动的实际情况下，便无法正确检测出其运动，无法维持非接触状态。而一旦传感器信号其相位发生偏差，便有损于控制系统的稳定性，导致具有较大滞后因素的滤波器无法使用。
本发明正是鉴于上述问题点，其目的在于提供一种即便是因导轨形状等造成传感器信号有紊乱产生，也可进行始终稳定的磁控制从而以非接触方式对移动体进行引导运行的磁引导装置。
本发明的磁引导装置，其特征在于，包括由铁磁性体形成的导轨；沿该导轨移动的移动体；设置于该移动体的与所述导轨相向的相向部，利用磁力的作用以相对于所述导轨非接触的方式支承所述移动体的磁铁单元；在所述移动体的移动方向上以规定间隔配置，检测所述磁铁单元和所述导轨之间空隙的至少2个间隙传感器；分别对上述间隙传感器输出的检测信号进行微分，对其绝对值最小的微分信号进行积分作为磁控制用信号输出的信号校正运算部；以及根据该信号校正运算部输出的磁控制用信号对所述磁铁单元的磁力进行控制的控制部。
图l是本发明第一实施方式的磁引导装置应用于电梯轿厢情形的立体图。图2是示出上述第一实施方式的磁引导装置其构成的立体图。
图3是示出上述第一实施方式的磁引导装置设有的磁铁单元其构成的立体图。
图4是示出用于控制上述第一实施方式的磁引导装置的控制装置其构成的框图。
图5图示的是上述第一实施方式的磁引导装置的间隙传感器和导轨之间的位置关系。
图6图示的是上述第一实施方式的磁引导装置的间隙传感器和导轨之间的位置关系。
图7图示的是上述第一实施方式的磁引导装置的间隙传感器和导轨之间的位置关系。
图8图示的是上述第一实施方式的磁引导装置的间隙传感器和导轨之间的位置关系。
图9图示的是上述第一实施方式的磁引导装置的间隙传感器的信号波形。
图10是示出上述第一实施方式的信号校正运算器其构成的框图。
图ll图示的是上述第一实施方式的信号校正运算器的各信号的响应特性。
图12是示出本发明第二实施方式的稳态差异校正器其构成的框图。
图13图示的是上述第二实施方式的稳态差异校正器的各信号的响应特性。
图14是示出本发明第三实施方式的信号校正运算器其构成的框图。
图15是示出本发明第四实施方式的信号校正运算器其构成的框图。
图16是示出本发明第五实施方式其中包括信号校正运算器在内的运算器其构成的框图。
图17是示出本发明第六实施方式其中包括信号校正运算器在内的运算器其构成的框图。
图18是示出本发明第七实施方式其中包括信号校正运算器在内的运算器其构成的框
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施方式。(第一实施方式)
图l是本发明第一实施方式的磁引导装置应用于电梯轿厢情形的立体图。如图1所示，电梯的升降井1内竖立设有铁制的铁磁性体所形成的一对导轨2。轿厢4由未图示的巻扬机巻绕的缆绳3悬吊。随上述巻扬机的旋转驱动，该轿厢4沿导轨2进行升降动作。另外，图中的4a是轿厢门，在轿厢4到达各楼层时进行开闭动作。
这里，以轿厢4的轿厢门4a为正面进行观察的情况下，令该轿厢门4a的左右方向为x轴，前后方向为y轴，上下方向为z轴。
7轿厢4的上下左右四个角落的连接部分别与导轨2相向安装有磁引导装置5。如后面所 述，通过控制该磁引导装置5的磁力来使轿厢4相对于导轨2浮起，进行非接触运行。 图2是示出磁引导装置5的构成的立体图。
磁引导装置5包括下列构成磁铁单元6;对磁铁单元6和导轨2之间距离进行检测的间 隙传感器7a 7d;支承它们的台座8。另外，如图1所示，磁引导装置5设置于轿厢4的上下
左右四个角落的连接部，分别具有相同的构成。
间隙传感器7a 7d当中，传感器7a和7b朝向T字剖面形状的导轨2的内侧面2a，在导轨 2的长度方向上以规定间隔配置。传感器7c和7d则朝向T字形状的导轨2的侧面2b，在导轨2
的长度方向上以规定间隔配置。
图3是示出磁引导装置5设有的磁铁单元6其构成的立体图。
磁铁单元6由永久磁铁9a、 9b;磁轭10a、 10b、 10c;以及线圈lla、 llb、 llc、 lld组 成。磁轭10a、 10b、 10c以从三个方向围住导轨2的方式使得磁极相向。线圈lla、 llb、 llc、 11d以其磁轭10a、 10b、 10c为铁心构成可对磁极部分的磁通进行操作的电磁铁。
这样的构成中，根据间隙传感器7等检测出的磁路中的状态量来对线圈11进行励磁。 线圈ll一旦励磁，导轨2和磁铁单元6因产生的磁力而分离，轿厢4便浮起。
图4是示出控制磁引导装置5用的控制装置21其构成的框图。
控制装置21包括传感器部22、运算器23、以及功率放大器24，对轿厢4的四个角落设 置的磁铁单元6的吸引力进行控制。另外，图4中尽管示出包含传感器部22，但实际上传感 器部22设置于磁铁单元6侧。
运算器23根据从传感器部22输出的信号运算加到各线圈11上的电压。功率放大器24根 据运算器23的输出对各线圈11供电。
这里，上述传感器部22由间隙传感器7 (7a 7d)和电流检测器25组成。间隙传感器7 是检测磁引导装置5的磁铁单元6和导轨2之间空隙大小所用的传感器。电流检测器25检测 的是各线圈ll中所流的电流值。
这样的构成中，控制各线圈11励磁的电流而可在磁铁单元6和导轨2之间维持规定的间 隙大小。而且，在以非接触方式支承轿厢4的状态下，通过积分器反馈此时各线圈ll所流 的电流值。由此，处于稳态状态时，可以与轿厢4的重量和不平衡力的大小无关，用永久 磁铁9的吸引力稳定支承轿厢4。这称为"零功率控制"。
通过该零功率控制，轿厢4以相对于导轨2非接触的方式受到稳定的支承。而且，在稳 态状态下，各线圈ll中所流的电流收敛为零，只要永久磁铁9的磁力便足以满足稳定支承
8所需的力。
这对于轿厢4的重量、平衡发生变动的情形也相同。具体来说，轿厢4加有某种外力的 情况下，为了将磁铁单元6和导轨2之间的空隙调整为规定大小，线圈ll有过渡性的电流流 过。但再度处于稳定状态的情况下，通过利用上述控制方法使线圈ll所流的电流收敛为零。 于是，形成作用于轿厢4的负荷和永久磁铁9的磁力所产生的吸引力平衡这种大小的空隙。
另外，对于磁铁单元的构成和零功率控制而言，日本特开2005—350267号公报、特开 2001 — 19286号公报中作了详细的披露，这里具体说明从略。 (间隙传感器)
这里，设置多个间隙传感器7以便能够检测出磁力控制其针对各个方向的距离。而且， 该间隙传感器7夹着磁铁单元6沿轿厢4的移动方向以规定间隔设置。
如图2所示，本实施方式中检测轿厢4的左右方向距离用的间隙传感器7a、 7b夹着磁铁 单元6配置于上下两侧。而且，检测轿厢4的前后方向距离用的间隙传感器7c、 7d夹着磁铁 单元6配置于上下两侧。这对于轿厢4的四个角落设置的全部磁引导装置5而言同样。
下面说明磁引导装置5随着轿厢4的移动经过导轨2的台阶或接头时该磁引导装置5设 置的间隙传感器7如何响应。另外，下面是以间隙传感器7a、 7b为例进行说明的，但其他 间隙传感器7c、 7d也同样。
现令间隙传感器7a输出的检测信号为Ga，间隙传感器7b输出的检测信号为Gb。上述检 测信号是给出磁引导装置5和导轨2之间距离(空隙)的信号。
图5至图8示出轿厢4沿导轨2朝上运行的状态。图中的2c是导轨2的接头。图9示出间隙 传感器7a、 7b的信号波形。
如图5所示，间隙传感器7a、 7b与导轨2的连续部分相向的情况下，间隙传感器7a、 7b 输出的检测信号Ga、 Gb具有平滑的响应特性。该状态下，可利用间隙传感器7a、 7b正确地 检测出磁铁单元6和导轨2之间的空隙。
这里，如图6所示，轿厢4一旦逐渐接近导轨2的接头2c，首先间隙传感器7a经过导轨2 的接头2c。此时，随接头2c部分的材料特性变化等，如图9中的A部所示，间隙传感器7a的 检测信号Ga瞬间产生较大的干扰。而尚未到达导轨2的接头2c部分的间隙传感器7b此时进 行平滑的响应。
如图7所示，间隙传感器7b—旦经过接头2c附近，如图9中的B部所示，间隙传感器7b 的检测信号Gb瞬间产生较大的干扰。而间隙传感器7a的检测信号Ga则恢复为平滑状态。 如图8所示，间隙传感器7a、 7b经过了导轨2的接头2c之后，导轨2的连续部分成为检测对象。该状态下，间隙传感器7a、 7b均平滑响应，可以正确检测出磁铁单元6和导轨2之
间的空隙。
这样，在导轨2的接头2c处检测信号Ga、 Gb—旦发生较大的干扰，便有与实际的轿厢4 运动无关的位移信号提供给控制装置21。因此，磁控制不稳定，会造成轿厢4摇晃。
也就是说，如图9中的A部、B部所示， 一旦检测信号Ga、 Gb紊乱，控制装置21就会误 以为轿厢4发生了摇晃，并朝向抑制该摇晃的方向控制磁引导装置5，造成轿厢4振动。 (信号校正处理)
为了解决上述问题，可考虑用例如检测信号Ga和检测信号Gb这2个信号的平均值来控 制磁力。但这样的方法尽管可将检测信号的紊乱抑制得较小，但紊乱本身仍有所残留，因 而无法进行平滑的控制。
为此，本实施方式使用如图10所示的信号校正运算器32。该信号校正运算器32包含于 图4所示的运算器23中。该信号校正运算器32以间隙传感器7a输出的检测信号Ga和间隙传 感器7b输出的检测信号Gb为输入，生成输出上述检测信号Ga、 Gb的紊乱经过校正的信号Gc。
如图10所示，该信号校正运算器32由微分器33a、 33b，比较器34，以及积分器35组成。
微分器33a对间隙传感器7a的检测信号Ga进行微分。微分器33b对间隙传感器7b的检测 信号Gb进行微分。 一旦对检测信号Ga、 Gb进行微分便知道各自的变化量。
但现实的情况是无法制作进行正确的微分运算的"微分器"。因而，通常情况下所用 的是某一频率或以上频率截止的"模拟微分器"。这里所说的"微分器"也包含该"模拟 微分器"。
比较器34将微分器32a的输出信号和微分器32b的输出信号进行比较，选择其信号较小 的一个(即微分的绝对值最小的信号)。积分器35对比较器34所选定的信号进行积分。从 该积分器35输出的信号Gc用作磁控制用信号。
这样的构成中，从间隙传感器7a、 7b输出的检测信号Ga、 Gb经过各自微分器32a、 32b 的微分，提供给比较器34。比较器34对两者的微分值进行比较，输出绝对值小的信号。从 比较器34输出的信号经过积分器35的积分，并作为磁控制用信号Gc输出。
这里，可通过对检测信号Ga、 Gb进行一次微分，来消除因传感器7a、 7b、 7c、 7d的安 装位置和合格率等而有稍稍不同的偏移量。另外，对检测信号Ga、 Gb其中一个信号进行积 分使用的情况下，可抑制信号切换造成的急剧变化。
这样，通过分别对检测信号Ga、 Gb进行微分，对这些微分信号当中变动较小的信号进 行积分作为磁控制用途输出，即便是检测信号Ga、 Gb中有图9那样的噪声混入的情况，也可用另 一未受噪声影响的平滑信号进行稳定的控制。
图11图示的是信号校正运算器332得到的各信号的响应特性。现令从间隙传感器7a输 出的检测信号为Ga，从间隙传感器7b输出的检测信号为Gb,它们的微分信号为Ga' 、 Gb'。
检测信号Ga、 Gb在导轨2的接头2c部分紊乱时，微分信号Ga' 、 Gb'也有较大的变动。 而在导轨2的连续部分则没有大的变动。因而，图中的A部，微分信号Ga'的绝对值比微分 信号Gb，大。
这里，比较器34选择绝对值小的微分信号，由积分器35对该微分信号进行积分的话， 便可得到与检测信号Ga、 Gb其中变化量小的信号连续相关联这种检测信号Gc。
这样最终可生成紊乱小的输出信号Gc，并作为磁控制用信号提供给控制装置21。因而， 即便是检测信号Ga、 Gb在导轨2的接头2c部分紊乱，也不会造成轿厢4摇晃，可进行始终稳 定的磁控制，以非接触方式对轿厢4进行引导运行。
而且，不直接使用检测信号Ga、 Gb，而是对它们的微分信号进行积分后使用，因而与 单纯地比较检测信号Ga、 Gb进行切换的方式相比，可抑制信号的急剧变化，进行平滑的控 制。
(第二实施方式) 下面说明本发明的第二实施方式。
第二实施方式涉及传感器信号的预处理。具体来说，上述第一实施方式是将间隙传感 器7a的检测信号Ga和间隙传感器7b的检测信号Gb直接输入信号校正运算器32的。相比之 下，第二实施方式则形成为将上述2个检测信号Ga、 Gb的相对差进行校正后再输入信号校 正运算器32这种构成。
下面说明其具体构成。
图12是示出本发明第二实施方式其构成的框图，信号校正运算器32的前级设有稳态差 异校正器41。另外，该稳态差异校正器41与上述信号校正运算器32—起设置在图4的运算 器23中。而磁引导装置5的构成等与上述第一实施方式相同。
如图12所示，该稳态差异校正器41由减法器101、增益乘法器42、积分器43、分配系 数乘法器44、减法器102、加法器103组成。
减法器101运算间隙传感器7a的检测信号Ga和间隙传感器7b的检测信号Gb两者之差。 增益乘法器42对从减法器101输出的Ga和Gb的差分信号乘以规定的反馈增益Kd后输出给积 分器43。积分器43对增益乘法器42的输出信号进行积分后输出给分配系数乘法器44。
分配系数乘法器44对积分器43的输出信号乘以"1/2"作为分配系数输出给减法器102
11和加法器103。减法器101取得输入给稳态差异校正器41的检测信号Ga和反馈信号两者的差分，并将此差分作为校正检测信号Gac输出给信号校正运算器32。加法器103对输入给稳态差异校正器41的检测信号Gb加上反馈信号，并将得到的信号作为校正检测信号Gbc输出给信号校正运算器32。
这样的构成中，稳态差异校正器41将间隙传感器7a的检测信号Ga和间隙传感器7b的检测信号Gb两者的差分信号通过增益乘法器42和积分器43反馈给Ga、 Gb。
这里，通过适当设定反馈增益Kd，几乎不受检测信号Ga、 Gb急剧变动的影响，可以使检测信号Ga、 Gb的相对差收敛为零。
此时，若将分配系数乘法器44的分配系数设定为"1/2"，以同等的分配反馈给检测信号Ga、 Gb的话，则如图13所示可以使校正检测信号Gac、 Gbc收敛到检测信号Ga、 Gb的中间值附近。也就是说，例如检测信号Ga的值为"7"，检测信号Gb的值为"8"的话，便可以使校正检测信号Gac、 Gbc的值收敛为"7.5"。
这样，可通过预先对2个检测信号Ga、 Gb的相对差进行校正后再提供给信号校正运算器32，生成更为平滑的输出信号Gc。而且，可用该输出信号Gc进行高精度的控制。(第三实施方式)
下面说明本发明第三实施方式。
上述第一实施方式中形成为分别对检测信号Ga、 Gb进行微分并对其绝对值小的微分信号进行积分生成输出信号Gc这种构成。但对检测信号Ga、 Gb进行微分和积分，相对于实际的间隙值有可能产生微小的误差。为此，第三实施方式中为了校正因微分和积分所产生的误差，形成为将检测信号Ga和Gb的平均值用作代表值对输出信号Gc进行校正这种构成。
下面说明其具体构成。
图14是示出本发明第三实施方式的信号校正运算器32其构成的框图。另外，对与上述第一实施方式中图10构成相同的部分标注相同的标号，其说明从略。而磁引导装置5的构成等与上述第一实施方式同样。
第三实施方式中，与上述第一实施方式的构成(图IO)不同之处在于，对信号校正运算器32增加加法器201、 1/2运算器50、输出差异校正器53、以及滤波器54。
加法器201将间隙传感器7a的检测信号Ga和间隙传感器7b的检测信号Gb两者相加。1/2运算器50对加法器201得到的相加值取1/2，从而将检测信号Ga和检测信号Gb经过平均的信号作为信号校正用的代表信号生成。
输出差异校正器53设置于积分器35的后级。该输出差异校正器53由上述l/2运算器50
12的输出信号(对检测信号Ga和Gb进行平均的代表信号)对积分器35的输出信号(对微分信号Ga'或Gb'进行积分的信号)进行校正。
该输出差异校正器53由减法器202、增益乘法器51、积分器52、减法器203组成。减法器202运算积分器35的输出信号和l/2运算器50的输出信号的差分。增益乘法器51对从减法器202输出的差分信号乘以规定的反馈增益Kc后输出给积分器52。积分器52对增益乘法器51的输出信号进行积分后输出给减法器203。减法器203取积分器35的输出信号和积分器52的输出信号两者的差分，将此差分作为磁控制用信号Gc输出。该信号Gc通过滤波器54输出给控制系统。
这样的构成中，与上述第一实施方式同样，从间隙传感器7a、 7b输出的检测信号Ga、Gb分别经过微分器32a、 32b的微分提供给比较器34。比较器34对两者的微分值进行比较来输出绝对值小的微分值。从比较器34输出的信号提供给积分器35而被积分，并作为磁控制用信号Gc输出。
在此，第三实施方式中，1/2运算器50将检测信号Ga和Gb经过平均的信号作为信号校正用的代表信号生成，并将该代表信号提供给输出差异校正器53。输出差异校正器53取该代表信号和积分器35输出的信号两者的差分，并将此差分通过增益乘法器51和积分器52反馈给积分器35的输出信号。由此，积分器35的输出信号可利用检测信号Ga和Gb经过平均的代表信号校正。于是，经过该校正后的信号通过滤波器54作为磁控制用信号Gc输出。
这样，可通过反馈检测信号Ga和Gb的平均值对输出信号进行校正，抑制因检测信号Ga、Gb的微分、积分所产生的误差，生成良好的输出信号Gc。
而且，可通过将增益乘法器51的增益Kc设定为适当值，并使Gc收敛所需的响应频率小于从检测信号Ga、 Gb检出的噪声频率，来减小噪声所造成的影响。
另外，该第三实施方式中为了校正信号Gc的误差，使用检测信号Ga、 Gb经过平均的信号。但也可使用检测信号Ga、 Gb其中某一信号或者将平均以外的方法所算出的信号用于校正用途。
此外，信号校正运算器32中，由于介入微分和积分的动作，因而输出信号Gc有延迟产生，有可能对控制系统带来影响。这种情况下，可通过经校正用滤波器54输出信号Gc，来减轻其影响。作为该滤波器54的种类，主要使用使信号Gc的相位超前的相位超前滤波器。此外，以降低噪声为目的，也可并用例如相位延迟滤波器、低通滤波器、高通滤波器等。该滤波器54也可适用于上述第一实施方式的构成。
而且，本第三实施方式的构成中，也可设法与上述第二实施方式中所说明的预处理用的稳态差异校正器41组合。(第四实施方式)下面说明本发明第四实施方式。
上述第一实施方式至第三实施方式中，生成比较用微分信号所用的微分器和生成最终输出信号所用的微分器是同一种微分器。而第四实施方式中形成为分为生成比较用微分信号所用的微分器和生成最终输出信号所用的微分器这种构成。
图15是示出本发明第四实施方式的信号校正运算器32其构成的框图。另外，对与上述第三实施方式中图14构成相同的部分标注相同的标号，其说明从略。而磁引导装置5的构成等与上述第一实施方式同样。
第四实施方式中，与上述第三实施方式的构成(图14)不同之处在于，取代微分器33a、33b设置有比较用微分器61a、 61b、输出用微分器62a、 62b、以及输出选择器63。
比较用微分器61a、 61b分别对输入信号校正运算器32的检测信号Ga、 Gb进行微分输出给比较器34。该比较用微分器61a、 61b的响应频带设定得相对较低，具有可对低频带信号进行微分的特性。
而输出用微分器62a、 62b分别对输入信号校正运算器32的检测信号Ga、 Gb进行微分输出给输出选择器63。该输出用微分器62a、 62b的响应频带设定为高于比较用微分器61a、61b，具有可对高频带信号进行微分的特性。
输出选择器63根据比较器34的比较结果将经输出用微分器62a微分的信号或经输出用微分器62b微分的信号选择为输出对象，并将其提供给积分器35。
这样的构成中，从间隙传感器7a、 7b输出的检测信号Ga、 Gb分别经比较用微分器61a、61b微分提供给比较器34。这种情况下，比较用微分器61a、 61b的响应频带设定得相对较低，因此除去了高频分量(噪声分量)的相对较平滑的微分信号提供给比较器34。其结果是，可抑制比较器34所选定的信号因检测信号Ga、 Gb中所含的微小噪声分量而频繁地切换。
另一方面，从间隙传感器7a、 7b输出的检测信号Ga、 Gb也提供给微分器62a、 62b，上述输出用微分器62a、 62b的微分信号输出给输出选择器63。
输出选择器63根据上述比较器34的比较结果将输出用微分器62a、 62b其中某一微分信号选作输出对象输出给积分器35。这种情况下，作为输出用信号，最好响应特性包含直至高频带的频率以便充分检测轿厢4的运动状态。因而，可通过将可对直至相对较高频率的频率进行响应的情形用作输出用微分器62a、 62b的响应频率，来生成高精度的信号。
此后的动作与上述第三实施方式同样，因而这里其说明从略。这样，通过分为生成比较用微分信号所用的比较用微分器61a、 61b和生成最终输出信号所用的输出用微分器62a、 62b来构成，可将平滑、高精度的信号Gc作为磁控制用信号生成输出。
另外，本第四实施方式的构成中，也可设法组合上述第二实施方式中说明的预处理用的稳态差异校正器41。
而且，这里作为信号校正运算器32是以上述第三实施方式的构成为例进行说明的，但上述第一实施方式的构成也可应用，通过分为生成比较用微分信号所用的比较用微分器61a、 61b和生成最终输出信号所用的输出用微分器62a、 62b来构成，可得到上述同样的效果。
(第五实施方式)下面说明本发明第五实施方式。
上述第二实施方式中，形成为通过预处理对间隙传感器7a的检测信号Ga和间隙传感器7b的检测信号Gb两者的相对误差进行校正这种构成。而第五实施方式中，则根据上述各实施方式中某一信号校正运算器32的输出信号Gc对检测信号Ga、 Gb进行校正，并从经过该校正的信号Gac、 Gbc生成输出磁控制用的最终信号Gcc。
下面说明其具体构成。
图16是示出本发明第五实施方式其中包含信号校正运算器32在内的运算器23其构成的框图。另外，对与上述第三实施方式中图14构成相同的部分标注相同的标号，其说明从略。而磁引导装置5的构成等与上述第一实施方式同样。
第五实施方式中，运算器23中除了信号校正运算器32以外还设有稳态差异校正器71和输出运算器74。信号校正运算器32以间隙传感器7a输出的检测信号Ga和间隙传感器7b输出的检测信号Gb为输入信号，生成输出上述检测信号Ga、 Gb其中紊乱经过校正的信号Gc。作为该信号校正运算器32可采用例如上述第三实施方式的构成。
而且，稳态差异校正器71以间隙传感器7a输出的检测信号Ga和间隙传感器7b输出的检测信号Gb作为输入信号，将上述信号校正运算器32的输出信号Gc用作基准信号，对检测信号Ga、 Gb的相对误差进行校正。
该稳态差异校正器71由减法器301、 302，增益乘法器72a、 72b,积分器73a、 73b，以及减法器303、 304所组成。
减法器301对检测信号Ga和信号校正运算器32的输出信号Gc两者的差分进行运算。增益乘法器72a对从减法器301输出的差分信号乘以规定的反馈增益Ka输出给积分器73a。积分器73a对增益乘法器72a的输出信号进行积分输出给减法器303。减法器303取检测信号Ga和积分器73a的输出信号两者的差分，并将其作为校正后的信号Gac输出给输出运算器74。
减法器302对检测信号Gb和信号校正运算器32的输出信号Gc两者的差分进行运算。增益乘法器72b对从减法器302输出的差分信号乘以规定的反馈增益Ka输出给积分器73b。积分器73b对增益乘法器72b的输出信号进行积分输出给减法器304。减法器304取检测信号Gb和积分器73b的输出信号两者的差分，并将其作为校正后的信号Gbc输出给输出运算器74。
输出运算器74以稳态差异校正器71输出的信号Gac、 Gbc为输入，对其乘以规定的系数后生成输出磁控制用途的最终信号Gcc。该输出运算器74由加权系数运算器75a、 75b，微分器76a、 76b，比较器77，以及加法器305所组成。
微分器76a对某一检测信号Ga的校正信号即Gac进行微分。微分器76b则对另一检测信号Gb的校正信号即Gbc进行微分。 一旦对信号Gac、 Gbc进行微分便可知道各自的变化量。
另外，如上所述现实的情况是无法制作可进行正确的微分运算的"微分器"。因而，通常情况下可用将某一频率或以上频率除去的"模拟微分器"。这里所说的"微分器"也包含该"模拟微分器"情形。
比较器77将微分器76a的输出信号和微分器76b的输出信号进行比较。加权系数乘法器75a根据比较器77的比较结果对信号Gac乘以加权系数oc。加权系数乘法器75b根据比较器77的比较结果对信号Gbc乘以加权系数(3。加法器305将乘以加权系数a的检测信号Gac和乘以加权系数P的检测信号Gbc两者相加，作为磁控制用信号Gcc输出。
这样的构成中，如上述第三实施方式中说明的那样，信号校正运算器32中从间隙传感器7a、 7b输出的检测信号Ga、 Gb分别经微分器32a、 32b的微分提供给比较器34。比较器34对两者的微分值进行比较以输出绝对值小的微分信号。从比较器34输出的信号提供给积分器35进行积分，以提供给输出差异校正器53。
另一方面，1/2运算器50生成检测信号Ga和Gb经过平均的信号作为信号校正用的代表信号，并将该代表信号提供给输出差异校正器53。输出差异校正器53取该代表信号和积分器35输出的信号两者的差分，将该差分通过增益乘法器51和积分器52反馈给积分器35的输出信号。由此，积分器35的输出信号可利用检测信号Ga和Gb经过平均的代表信号进行校正。于是经过该校正的信号通过滤波器54作为磁控制用信号Gc输出。
这里，第五实施方式中，从信号校正运算器32输出的信号Gc提供给稳态差异校正器71。稳态差异校正器71中将该输出信号Gc用作标准值，将检测信号Ga、 Gb校正为处于该输出信号Gc附近。由此，可减小检测信号Ga、 Gb所具有的相对误差，响应特性良好的信号Gac、Gbc可生成为校正后的信号。
接着，输出运算器74中分别对上述校正后的信号Gac、 Gbc乘以加权系数a、 p。该加权系数a、 (3取0 1值，根据比较器77的比较结果调整为和值为1。这种情况下，对于变化量小的信号加大加权系数，对变化量大的信号则减小加权系数。
这样，可根据信号Gac、 Gbc的变化量确定加权系数a、 (3。输出运算器74在信号Gac、Gbc乘以该加权系数a、 p之后生成两者相加的信号Gcc。该生成信号Gcc可如下面的式(1)表示。
Gcc= (aXGac) + (pXGbc) …(1)
a+p = l， (KaSl， 0傘1
该输出信号Gcc是将信号Gac、 Gbc当中变化量小的信号的比率加大后的信号。因而，可通过将该输出信号Gcc用作磁控制用信号，即便是信号Gac、 Gbc其中某一个信号有紊乱产生，也可优先以稳定的信号进行控制。
而使与信号Gac、 Gbc相乘的加权系数a、 (3变化的情况下，在规定的时间内使之连续变化。由此，可抑制急剧的信号变化，进行平滑的控制。
这样，将信号校正运算器32的输出信号Gc用作标准值，对检测信号Ga、 Gb的相对误差进行校正，并且对该校正后的信号Gac、 Gbc乘以基于变化量的加权系数a、 p后相加。由此，可生成最终紊乱小的输出信号Gcc，作为磁控制用信号提供给控制装置21。因而，即便是检测信号Ga、 Gb在导轨2的接头2c部分发生紊乱，也不会造成轿厢4摇晃，可以进行始终稳定的磁控制，以非接触的方式对轿厢4进行引导运行。
另外，作为信号校正运算器32是以上述第三实施方式的构成为例进行说明的，但也可使用上述第一实施方式等其他实施方式给出的构成。
此外，作为输出运算器74以通过微分器76a、 76b算出l阶微分值的构成为例，但只要是可算出例如2阶微分值或与规定时间前的信号的差分值等可检测各信号变化量的值的运算器，也可用任意构成。(第六实施方式)
下面说明本发明第六实施方式。
第六实施方式中，与上述第五实施方式同样将信号校正运算器32的输出信号Gc用作基准信号，对检测信号Ga、 Gb的相对误差进行校正，生成磁控制用途的最终信号Gc。此时，形成为不用上述第五实施方式那样的稳态差异校正器71，而是在输出运算器74中进行校正处理这种构成。
17下面说明其具体构成。
图17是示出本发明第六实施方式其中包含信号校正运算器32在内的运算器23其构成 的框图。另外，对与上述第三实施方式中图14构成相同的部分标注相同的标号，其说明从 略。而且，磁引导装置5的构成等与上述第一实施方式相同。
第六实施方式中，运算器23中除了信号校正运算器32以外还设有输出运算器74。信号 校正运算器32以间隙传感器7a输出的检测信号Ga和间隙传感器7b输出的检测信号Gb为输 入，生成输出上述检测信号Ga、 Gb的紊乱经过校正的信号Gc。作为该信号校正运算器32可 釆用例如上述第三实施方式的构成。
而且，输出运算器74以信号Ga、 Gb为输入，并对其乘以规定的系数生成输出磁控制用 途的最终信号Gcc。该输出运算器74的构成与上述第五实施方式不同，设有减法器306、 307 来取代微分器76a、 76b。
具体来说，减法器306运算检测信号Ga和信号校正运算器32的输出信号Gc两者的差分 输出给比较器77。减法器307运算检测信号Gb和信号校正运算器32的输出信号Gc两者的差 分输出给比较器77。比较器77将两者的差分值进行比较，对加权系数运算器75a、 75b进行 调整以便对其差分值的绝对值较小的信号乘以的加权系数增加。
这样的构成中，如上述第三实施方式中所说明的那样，信号校正运算器32中从间隙传 感器7a、 7b输出的检测信号Ga、 Gb分别经微分器32a、 32b的微分提供给比较器34。比较器 34对两者的微分值进行比较，输出绝对值较小的微分信号。从比较器34输出的信号提供给 积分器35进行积分，提供给输出差异校正器53。
另一方面，1/2运算器50生成检测信号Ga和Gb平均的信号作为信号校正用的代表信号， 该代表信号提供给输出差异校正器53。输出差异校正器53中，取该代表信号和从积分器35 输出的信号两者的差分，将此差分通过增益乘法器51和^^分器52反馈给积分器35的输出信 号。由此，积分器35的输出信号可由检测信号Ga和Gb经过平均的代表信号校正。于是该校 正后的信号通过滤波器54作为磁控制用信号Gc输出。
这里，第六实施方式中从信号校正运算器32输出的信号Gc分别提供给输出运算器74中 设有的减法器306、 307。具体来说，上述第五实施方式是将信号校正运算器32的输出信号 Gc用于校正检测信号Ga、 Gb的，但第六实施方式中则将该输出信号Gc用于比较检测信号Ga、 Gb。
比较器77对从减法器306、 307得到的差分值进行比较，并在0 l之间调整加权系数cc、 P值，以加大其绝对值较小的差分信号的加权系数。该加权系数oc、 (3之和为1。
18这样，根据信号Ga、 Gb和输出信号Gc的差分量来确定加权系数a、 p。输出运算器74在 将该加权系数a、 p与信号Gac、 Gbc相乘之后，生成将两者相加的信号Gcc。
该输出信号Gcc是使信号Ga、 Gb当中接近信号Gc的信号的比率加大的信号。因而，通 过将该输出信号Gcc用作磁控制用信号，即便是信号Ga、 Gb其中某一信号发生紊乱，也可
以进行始终稳定的控制。
而且，在使与信号Gac、 Gbc相乘的加权系数ot、 P变化的情况下，设法在规定的时间内 连续变化。由此，可抑制急剧的信号变化，可进行平滑的控制。
这样，即便是第六实施方式的构成，也与上述第五实施方式同样，可生成最终紊乱较 小的输出信号Gcc，作为磁控制用信号提供给控制装置21。因而，即便是检测信号Ga、 Gb 在导轨2的接头2c部分发生紊乱，也不会造成轿厢4摇晃，可进行始终稳定的磁控制，以非 接触的方式对轿厢4进行引导运行。
而且，上述第五实施方式的情况下，通过稳态差异校正器71预先对检测信号Ga、 Gb进 行校正，因而可以得到平滑的信号。但容易产生稳态差异校正器71的校正处理量的信号延 迟。相比之下，第六实施方式将信号校正运算器32的输出信号Gc输入给输出运算器74，来 生成磁控制用信号Gcc，因而没有校正处理所造成的信号延迟。
另外，作为信号校正运算器32，是以上述第三实施方式的构成为例说明的，但也可用 上述第一实施方式等其他实施方式给出的构成。 (第七实施方式)
下面说明本发明第七实施方式。
上述第六实施方式中，是求出检测信号Ga、 Gb和信号校正运算器32的输出信号Gc两者
间的直接差的，但第七实施方式中则形成为将上述信号微分后再求其差分这种构成。 下面说明其具体构成。
图18是示出本发明第七实施方式其中包含信号校正运算器32在内的运算器23其构成 的框图。另外，对与上述第三实施方式中图14构成相同的部分标注相同的标号，其说明从 略。而且，磁引导装置5的构成等与上述第一实施方式同样。
第七实施方式中，运算器23中除了信号校正运算器32以外还设，出运算器74。信号 校正运算器32以间隙传感器7a输出的检测信号Ga和间隙传感器7b输出的检测信号Gb为输 入，生成输出上述检测信号Ga、 Gb的紊乱经过校正的信号Gc。作为该信号校正运算器32来 说可采用例如上述第三实施方式的构成。
而且，输出运算器74以信号Ga、 Gb为输入，对其乘以规定的系数来生成输出磁控制用途的最终信号Gcc。该输出运算器74的构成是上述第六实施方式中增加微分器76a、 76b、 76c这种构成。
具体来说，微分器76a对其中一个检测信号Ga进行微分输出给减法器306。微分器76b 则对其中另一检测信号Gb进行微分输出给减法器307。信号校正运算器32的输出信号Gc通 过微分器76c分别输入上述减法器306、 307。由此，减法器306运算检测信号Ga的微分信号 和信号校正运算器32的输出信号Gc的微分信号两者的差分输出给比较器77。
减法器307则运算检测信号Gb的微分信号和信号校正运算器32的输出信号Gc的微分信 号两者的差分输出给比较器77。比较器77将两者的差分值进行比较，调整加权系数运算器 75a、 75b以便使该差分值的绝对值较小的信号乘以的加权系数加大。
这样的构成中，如上述第三实施方式中所说明的那样，信号校正运算器32中从间隙传 感器7a、 7b输出的检测信号Ga、 Gb分别经微分器32a、 32b的微分提供给比较器34。比较器 34对两者的微分值进行比较，输出绝对值较小的微分信号。从比较器34输出的信号提供给 积分器35进行积分，再提供给输出差异校正器53。
另一方面，1/2运算器50将检测信号Ga和Gb经过平均的信号作为信号校正用的代表信 号生成，并将该代表信号提供给输出差异校正器53。输出差异校正器53中取该代表信号和 从积分器35输出的信号两者的差分，将该差分通过增益乘法器51和积分器52反馈给积分器 35的输出信号。由此，积分器35的输出信号可由检测信号Ga和Gb经过平均的代表信号校正。 于是，该校正后的信号通过滤波器54作为磁控制用信号Gc输出。
这里，第七实施方式中，从信号校正运算器32输出的信号Gc通过微分器76c的微分， 分别提供给输出运算器74中设置的减法器306、 307。而其中一个检测信号Ga通过微分器76a 微分提供给减法器306，检测信号Gb则通过微分器76b微分提供给减法器307。
减法器306、 307中运算分别提供的微分信号的差分，将其结果提供给比较器77。由此， 比较器77将从减法器306、 307得到的差分值进行比较，并在0 l之间调整加权系数a、 (3值， 以加大其绝对值较小的差分值的加权系数。该加权系数ot、 P之和为l。
这样，可根据信号Ga、 Gb的微分值和输出信号Gc的微分值两者的差分量来确定加权系 数a、 p。输出运算器74对信号Ga、 Gb乘以该加权系数a、 p之后，生成将两者相加的信号Gcc。
该输出信号Gcc是使Ga、 Gb当中接近Gc的信号的比率加大的信号。因而，可通过将该 输出信号Gcc用作磁控制用信号，即便是Ga、 Gb其中某一个信号发生紊乱，也可进行始终 稳定的控制。
而且，在使与信号Gac、 Gbc相乘的加权系数ou (3变化的情况下，设法在规定的时间内
20说 连续变化。由此，可抑制急剧的信号变化，可进行平滑的控制。
这样，将分别对检测信号Ga、 Gb和信号校正运算器32的输出信号Gc进行微分的结果进行比较，也可与上述第六实施方式同样，最终生成紊乱小的输出信号Gcc，作为磁控制用信号提供给控制装置21。因而，即便是检测信号Ga、 Gb在导轨2的接头2c部分发生紊乱，也不会造成轿厢4摇晃，可进行始终稳定的磁控制，以非接触的方式对轿厢4进行引导运行。
这种情况下，可通过对各信号Ga、 Gb、 Gc进行微分，在消除了偏移量的状态下进行比较，因而可正确求出两者的差分，可接受其结果，生成更高精度的磁控制用的信号Gcc。
另外，作为信号校正运算器32是以上述第三实施方式的构成为例说明的，但也可使用上述第一实施方式等其他实施方式给出的构成。
而且，上述各实施方式中说明的是一个检测方向上设置的间隙传感器的信号处理，但其他检测方向设置的间隙传感器(图2中的7c、 7d)的信号也同样。
此外，上述各实施方式中，是以电梯轿厢上设置的磁引导装置为例说明间隙传感器的信号处理方法的。但本发明的磁引导装置并不局限于电梯，只要是利用磁性以非接触的方式支承的移动体都可适用。这种情况下，可通过进行与上述相同的信号处理，减小与间隙传感器的检测信号叠加的无用的紊乱，实现平滑的引导运行。
总之，本发明并不局限于上述各实施方式，在实施阶段可在不脱离其实质的范围内改变构成要素实现具体化。而且，也可将上述各实施方式中披露的多个构成要素进行适当的组合，从而形成各种方式。举例来说，也可在实施方式中所披露的全部构成要素当中省略若干构成要素。此外，也可适当组合不同实施方式的构成要素。
〈发明效果〉
采用本发明，即便是传感器信号因导轨形状等产生紊乱，也可进行始终稳定的磁控制，以非接触的方式对移动体进行引导运行。
2权利要求
1. 一种磁引导装置，其特征在于，包括由铁磁性体形成的导轨(2)；沿该导轨(2)移动的移动体(4)；设置于该移动体(4)的与所述导轨(2)相向的相向部，利用磁力的作用以相对于所述导轨(2)非接触的方式支承所述移动体(4)的磁铁单元(6)；在所述移动体(4)的移动方向上以规定间隔配置，检测所述磁铁单元(6)和所述导轨(2)之间空隙的至少2个间隙传感器(7a，7b)；分别对上述间隙传感器(7a，7b)输出的检测信号进行微分，对其绝对值最小的微分信号进行积分作为磁控制用信号输出的信号校正运算部(32)；以及根据该信号校正运算部(32)输出的磁控制用信号对所述磁铁单元(6)的磁力进行控制的控制部(21)。
2. 如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，所述信号校正运算部(32)包括 代表信号生成部(50)，其从所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号生成信号校正用的代表信号；以及输出差异校正部(53)，其根据该代表信号生成部(50)所生成的代表信号来校正对 所述微分信号进行积分所得到的信号，将所述输出差异校正部(53)所校正的信号作为磁控制用信号输出。
3. 如权利要求2所述的磁引导装置，其特征在于，所述代表信号生成部(50)生成将所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号平均化得 到的信号作为信号校正用的代表信号。
4. 如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，在所述信号校正运算部(32)的前 级设有对所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号的相对差进行校正用的稳态差异校正部(41)，将经该稳态差异校正部(41)校正的各检测信号输入所述信号校正运算部(32)。
5. 如权利要求2所述的磁引导装置，其特征在于，在所述信号校正运算部(32)的前 级设有对所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号的相对差进行校正用的稳态差异校正部(41)，将经该稳态差异校正部(41)校正的各检测信号输入所述信号校正运算部(32)。
6. 如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，所述信号校正运算部(32)包括 分别对所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号进行微分的第一微分部(61a， 61b);以及与该第一微分部(61a， 61b)相比具有可对高频带信号进行微分的特性，与所述第一 微分部(61a， 61b)分开分别对所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号进行微分的第二 微分部(62a， 62b)，将通过所述第一微分部(61a， 61b)得到的微分信号用作比较用途，获得该比较结果， 并将通过所述第二微分部(62a, 62b)得到的微分信号作为输出用途来进行积分。
7. 如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，还包括稳态差异校正部(71)，其将所述信号校正运算部(32)的输出信号用作基准信号， 根据该基准信号对所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号的相对误差进行校正；以及输出运算部(74)，其对经该稳态差异校正部(71)校正的各检测信号的变化量进行 检测，根据该变化量相对地改变加权系数，最终将乘以所述加权系数得到的所述各检测信 号相加得到的信号作为磁控制用信号输出。
8. 如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，还包括输出运算部(74)，所述输 出运算部(74)将所述信号校正运算部(32)的输出信号用作基准信号，对该基准信号和 所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号两者间的误差进行检测，根据该误差相对地改变 加权系数，最终将乘以所述加权系数得到的所述各检测信号相加得到的信号作为磁控制用 信号输出。
9. 如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，还包括输出运算部(74)，所述输 出运算部(74)将所述信号校正运算部(32)的输出信号用作基准信号，在分别对该基准 信号和所述各间隙传感器(7a， 7b)的检测信号进行了微分的状态下检测误差，根据该误差相对地改变加权系数，最终将乘以所述加权系数得到的所述各检测信号相加得到的信号 作为磁控制用信号输出。
10.如权利要求l所述的磁引导装置，其特征在于，所述信号校正运算部(32)包括 对所述微分信号积分得到的信号的相位延迟进行校正用的滤波器(54)。
全文摘要
本发明提供一种磁引导装置，在对磁引导装置的磁力进行控制的控制装置中设有信号校正运算器(32)。该信号校正运算器(32)分别对2个间隙传感器的检测信号(Ga、Gb)进行微分，对其绝对值最小的微分信号进行积分输出。通过将该输出信号(Gc)用于磁控制，即便是因导轨形状等造成传感器信号有紊乱产生，也可进行始终稳定的磁控制来以非接触方式对移动体进行引导运行。
文档编号B66B7/04GK101475113SQ20081018205
公开日2009年7月8日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年1月4日
发明者伊东弘晃 申请人:东芝电梯株式会社