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技術 自動ドアの開閉制御装置、自動ドアの開閉制御方法および自動ドア装置

出願人 日本自動ドア株式会社
発明者 村田良文冨永泰司
出願日 2007年4月26日 (13年8ヶ月経過) 出願番号 2007-117187
公開日 2008年11月13日 (12年1ヶ月経過) 公開番号 2008-274589
状態 特許登録済
技術分野 ウイング用動力操作機構
主要キーワード 設定速 低電圧検知 懸架レール 高電圧検知 状況パラメータ 取り込み回数 バッテリ供給 停電検知回路
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

走行抵抗を、ドア重量に関連する成分と、ドア重量から独立した成分とに分けて算出してドアを制御することが可能な自動ドア開閉制御装置、自動ドアの開閉制御方法および自動ドア装置を提供する。

解決手段

入力値に従ってドア10に駆動力を与えてドアを走行させる駆動手段25と、駆動手段に入力する入力値を設定してドアを加速度一定または速度一定で走行させて、ドアの走行状況パラメータを検出する第1の検出手段と、駆動手段に入力する入力値を設定してドアを減速させて、減速開始から停止するまでの停止動作状況パラメータを検出する第2の検出手段と、検出された走行状況パラメータと停止動作状況パラメータに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と、前記ドア重量から独立した第2の成分とに分離して走行抵抗を算出する算出手段とを備える。

概要

背景

従来の自動ドア開閉制御装置としては、ドア重量に基づいてドア開閉制御に必要な所定パラメータを算出するものがあった。より詳しくは、ドアを駆動するモータ所定電流負荷してモータの駆動速度を検出し、検出したモータの駆動速度に基づいてドアの重量を算出し、算出したドアの重量に基づいて、ドアの開閉加速度、開閉加速度を保持する時間および速度制御ゲイン等の、パラメータを算出する(例えば、特許文献1参照)。
この装置によれば、ドアを駆動させる力がドア重量によって異なるので、上記方法によってドア重量を評価することでドアの開閉を正確に制御できるとされている。
特開2000−303740号公報

概要

走行抵抗を、ドア重量に関連する成分と、ドア重量から独立した成分とに分けて算出してドアを制御することが可能な自動ドアの開閉制御装置、自動ドアの開閉制御方法および自動ドア装置を提供する。入力値に従ってドア10に駆動力を与えてドアを走行させる駆動手段25と、駆動手段に入力する入力値を設定してドアを加速度一定または速度一定で走行させて、ドアの走行状況パラメータを検出する第1の検出手段と、駆動手段に入力する入力値を設定してドアを減速させて、減速開始から停止するまでの停止動作状況パラメータを検出する第2の検出手段と、検出された走行状況パラメータと停止動作状況パラメータに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と、前記ドア重量から独立した第2の成分とに分離して走行抵抗を算出する算出手段とを備える。

目的

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、走行抵抗を、ドア重量に関連する成分と、ドア重量から独立した成分とに分けて算出してドアを制御することが可能な自動ドアの開閉制御装置、自動ドアの開閉制御方法および自動ドア装置を提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

入力値に従ってドア駆動力を与えて該ドアを走行させる駆動手段と、該駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを加速度一定または速度一定で走行させて、前記ドアの走行状況パラメータを検出する第1の検出手段と、前記駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを減速させて、減速開始から停止するまでの距離または時間である停止動作状況パラメータを検出する第2の検出手段と、検出された前記走行状況パラメータと前記停止動作状況パラメータに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と、前記ドア重量から独立した第2の成分とに分離して前記走行抵抗を算出する算出手段とを備えることを特徴とする自動ドア開閉制御装置

請求項2

請求項1に記載の自動ドアの開閉制御装置において、前記第1の検出手段は、前記走行状況パラメータを複数回検出し、前記第2の検出手段は、前記停止動作状況パラメータを複数回検出し、前記算出手段は、前記走行状況パラメータの平均値である平均走行状況パラメータ、および前記停止動作状況パラメータの平均値である平均停止動作状況パラメータを算出し、算出した前記平均走行状況パラメータおよび前記平均停止動作状況パラメータを用いて前記第1の成分と前記第2の成分とを算出することを特徴とする自動ドアの開閉制御装置。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の自動ドアの開閉制御装置において、前記駆動手段はモータであり、前記第1の検出手段は、前記モータに入力する電流値を設定して前記ドアを速度一定で走行させて、その時の前記モータに負荷する電流値を前記走行状況パラメータとして検出し、前記第2の検出手段は、前記モータへの前記電流値の入力を停止させて、前記距離を停止動作状況パラメータとして検出することを特徴とする自動ドアの開閉制御装置。

請求項4

請求項1から請求項3のいずれかに記載の自動ドアの開閉制御装置において、前記算出手段は、前記走行状況パラメータおよび前記駆動手段の前記入力値と前記駆動力との関係から前記走行抵抗を算出するとともに、前記走行抵抗と前記距離と前記第1の成分との関係を示す予め記憶されたテーブルを用いて、前記第1の成分と前記第2の成分とを算出することを特徴とする自動ドアの開閉制御装置。

請求項5

入力値に従って駆動手段によってドアに駆動力を与えて該ドアを走行させる自動ドアの開閉制御方法であって、前記駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを加速度一定または速度一定で走行させて、前記ドアの走行状況パラメータを検出し、前記駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを減速させて、減速開始から停止するまでの距離または時間である停止動作状況パラメータを検出し、検出した前記走行状況パラメータと前記停止動作状況パラメータとに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と前記ドア重量から独立した第2の成分とに分離して前記走行抵抗を算出し、前記第1の成分と前記第2の成分とに基づいて前記ドアの走行を制御することを特徴とする自動ドアの開閉制御方法。

請求項6

請求項1から請求項4のいずれかに記載の自動ドアの開閉制御装置を備えることを特徴とする自動ドア装置

技術分野

0001

本発明は、ドア開閉を制御する自動ドア開閉制御装置および制御方法に関する。

背景技術

0002

従来の自動ドアの開閉制御装置としては、ドア重量に基づいてドアの開閉制御に必要な所定パラメータを算出するものがあった。より詳しくは、ドアを駆動するモータ所定電流負荷してモータの駆動速度を検出し、検出したモータの駆動速度に基づいてドアの重量を算出し、算出したドアの重量に基づいて、ドアの開閉加速度、開閉加速度を保持する時間および速度制御ゲイン等の、パラメータを算出する(例えば、特許文献1参照)。
この装置によれば、ドアを駆動させる力がドア重量によって異なるので、上記方法によってドア重量を評価することでドアの開閉を正確に制御できるとされている。
特開2000−303740号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながらこの装置では、例えばドア重量が同じと評価されても、ドア側面とドアが設置される建物の壁との摩擦力が大きな場合などでは、ドアの加速時や減速時にドアがはね上がったり、また摩擦力が小さな場合などでは、ドアが停止するまでの距離が長くなってしまう場合があった。
これはドアに作用する走行抵抗に、ドア重量に関連する成分の他に、ドア重量から独立した成分が含まれているためだと考えられる。

0004

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、走行抵抗を、ドア重量に関連する成分と、ドア重量から独立した成分とに分けて算出してドアを制御することが可能な自動ドアの開閉制御装置、自動ドアの開閉制御方法および自動ドア装置を提供するものである。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の装置は、入力値に従ってドアに駆動力を与えて該ドアを走行させる駆動手段と、該駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを加速度一定または速度一定で走行させて、前記ドアの走行状況パラメータを検出する第1の検出手段と、
前記駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを減速させて、減速開始から停止するまでの距離または時間である停止動作状況パラメータを検出する第2の検出手段と、検出された前記走行状況パラメータと前記停止動作状況パラメータに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と、前記ドア重量から独立した第2の成分とに分離して前記走行抵抗を算出する算出手段とを備えることを特徴としている。

0006

また本発明の方法は、入力値に従って駆動手段によってドアに駆動力を与えて該ドアを走行させる自動ドアの開閉制御方法であって、前記駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを加速度一定または速度一定で走行させて、前記ドアの走行状況パラメータを検出し、前記駆動手段に入力する前記入力値を設定して前記ドアを減速させて、減速開始から停止するまでの距離または時間である停止動作状況パラメータを検出し、検出した前記走行状況パラメータと前記停止動作状況パラメータとに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と前記ドア重量から独立した第2の成分とに分離して前記走行抵抗を算出し、前記第1の成分と前記第2の成分とに基づいて前記ドアの走行を制御することを特徴としている。

0007

この発明に係る自動ドアの開閉制御装置および自動ドアの開閉制御方法によれば、例えば、第1の検出手段によってドアを加速度一定または速度一定で走行させたときの走行状況パラメータが検出され、第2の検出手段によってドアを減速させたときの減速開始から停止するまでの距離が停止動作状況パラメータとして検出される。
ここで、検出される走行状況パラメータは、走行抵抗のうちドア重量に関連する第1の成分が大きくなると大きい値を示し、またドア重量から独立した第2の成分が大きくなっても大きい値を示す。一方、検出される距離は、第2の成分が大きくなると小さい値を示すが、第1の成分が大きくなると逆に大きい値を示す。これは、ドア重量に関連する第1の成分が大きくなると、その分だけドアの慣性力も大きくなるためである。
このため算出手段により、走行状況パラメータと距離との関係から、走行抵抗をドア重量に関連する第1の成分とドア重量から独立した第2の成分とに分離して算出することができる。これにより、算出手段が算出した第1の成分と第2の成分とに基づいて、ドアの走行を正確に制御することができる。
第2の検出手段によってドアを減速させたときの減速開始から停止するまでの距離ではなく時間を検出した場合も、同じ傾向を示す。すなわち検出される時間は、第2の成分が大きくなると小さい値を示すが、第1の成分が大きくなると逆に大きい値を示す。

0008

また、上記の自動ドアの開閉制御装置において、前記第1の検出手段は、前記走行状況パラメータを複数回検出し、前記第2の検出手段は、前記停止動作状況パラメータを複数回検出し、前記算出手段は、前記走行状況パラメータの平均値である平均走行状況パラメータ、および前記停止動作状況パラメータの平均値である平均停止動作状況パラメータを算出し、算出した前記平均走行状況パラメータおよび前記平均停止動作状況パラメータを用いて前記第1の成分と前記第2の成分とを算出することがより好ましいとされている。

0009

この発明に係る自動ドアの開閉制御装置によれば、算出手段は、第1の検出手段によって複数回検出された走行状況パラメータから平均走行状況パラメータを、第2の検出手段によって複数回検出された停止動作状況パラメータから平均停止動作状況パラメータをそれぞれ算出し、これらに基づいて第1の成分と第2の成分を算出する。このため、ドアの設置状態の変動や、駆動手段の作動誤差による出力の変動などの影響を抑えて、正確に第1の成分および第2の成分を算出することができる。

0010

また、上記の自動ドアの開閉制御装置において、前記駆動手段はモータであり、前記第1の検出手段は、前記モータに入力する電流値を設定して前記ドアを速度一定で走行させて、その時の前記モータに負荷する電流値を前記走行状況パラメータとして検出し、前記第2の検出手段は、前記モータへの前記電流値の入力を停止させて、前記距離を停止動作状況パラメータとして検出することがより好ましいとされている。

0011

この発明に係る自動ドアの開閉制御装置によれば、走行状況パラメータとして検出するモータの電流値は、第1の成分または第2の成分が大きくなった場合、いずれにおいてもドアを走行させる駆動力を増大させるために、大きい値を示すことになる。このため算出手段は、電流値と距離に基づいて第1の成分および第2の成分を算出できる。
ここで、速度一定で走行させたドアの電流値を走行状況パラメータとすることで、ドアの加速による影響を排除することができ、使用するモータの電流値と駆動力の関係に応じて、容易に走行抵抗の第1の成分および第2の成分を算出できて好適である。

0012

また、上記の自動ドアの開閉制御装置において、前記算出手段は、前記走行状況パラメータおよび前記駆動手段の前記入力値と前記駆動力との関係から前記走行抵抗を算出するとともに、前記走行抵抗と前記距離と前記第1の成分との関係を示す予め記憶されたテーブルを用いて、前記第1の成分と前記第2の成分とを算出することがより好ましいとされている。

0013

この発明に係る自動ドアの開閉制御装置によれば、算出手段は走行状況パラメータおよび駆動手段の入力値と駆動力との関係から走行抵抗を算出することができる。また予め、走行抵抗と第1の成分とを変化させたときのドアが減速を開始してから停止するまでの距離を測定して、これらのパラメータの関係を表すテーブルが算出手段に記憶されている。算出手段は、算出された走行抵抗と検出された距離およびこのテーブルを用いて、第1の成分と第2の成分とを算出できる。

0014

また本発明に係る自動ドア装置は、上記のいずれかに記載の自動ドアの開閉制御装置を備えることがより好ましいとされている。

0015

この発明に係る自動ドア装置によれば、ドアの加速や減速を好適に制御できる自動ドアの開閉制御装置を有するので、ドアやドアを設置する状態に応じて、ドアの走行を正確に制御することができる。

発明の効果

0016

本発明の自動ドアの開閉制御装置によれば、第1の検出手段と第2の検出手段とを備えて、走行状況パラメータと停止動作状況パラメータとを検出することで、これらに基づいて走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分と、ドア重量から独立した第2の成分とに分離して走行抵抗を算出することができる。
また、本発明の自動ドアの開閉制御方法によれば、ドアを加速度一定または速度一定で走行させてドアの走行状況パラメータを検出し、ドアを減速させて減速開始から停止するまでの停止動作状況パラメータを検出することで、これらに基づいて、走行抵抗を構成するドア重量に関連する第1の成分とドア重量から独立した第2の成分とに分離して走行抵抗を算出手段で算出することができる。さらに算出した第1の成分と第2の成分とに基づいて、ドアの走行を正確に制御することができる。
また、本発明の自動ドア装置によれば、ドアの加速や減速を好適に制御できる自動ドアの開閉制御装置を有するので、ドアやドアを設置する状態に応じて、ドアの走行を正確に制御することができる。

発明を実施するための最良の形態

0017

図1は、本実施形態の建物に設けられた自動ドア装置1の正面図である。本発明の自動ドア装置1は、建物Bの出入口に設置され、外枠体12と、外枠体12内部をスライド移動するドア10と、このドア10の上方に設けられた開閉制御装置20と、スライド移動しないフィックス板13とによって大略構成されている。
そして、ドア10がドア開放方向D1にスライド移動してドアの一辺10aがドア開放位置11aに達した場合には、出入口が開放されるドア開放状態となる。また、ドア10がドア閉鎖方向D2にスライド移動してドアの一辺10aがドア閉鎖位置11bに達した場合には、出入口が閉鎖されるドア閉鎖状態となる。

0018

開閉制御装置20は、駆動手段であるモータ25と、モータ25の駆動力を伝達する駆動補助手段30と、各構成を制御する制御手段40と、モータ25の回転数を出力するエンコーダ26およびドア10の位置を検出する位置検出センサ28とで構成されている。
また駆動補助手段30は、この建物Bの壁部B1に固定して取り付けられるベース31と、このベース31の下部に設けられたドア10のスライド移動の範囲におよんで延びる懸架レール32と、このモータ25の回転軸に直接設けられた駆動プーリ34aと、このベース31の他端側に設けられた従動プーリ34bと、駆動プーリ34aと従動プーリ34bに巻回されるタイミングベルト35と、さらにタイミングベルト35が連結される懸架車36および補助懸架車37を備えている。

0019

ドア10の上部には懸架車36が連結され、懸架車36は、懸架レール32上に設けられた適宜の車輪36aによって、ドア10を懸架しながら懸架レール32上を移動可能になっている。ドア10は、この懸架車36の移動によって、ドアの一辺10aがドア開放位置11aとドア閉鎖位置11bとの間を往復するようにスライド移動する。なお図中の補助懸架車37は懸架車36を補助してドア10を懸架する機能を有し、ドア10の上部と連結され車輪37aを備えて懸架レール32上を移動する。

0020

モータ25にはモータ回転数パルス信号として検出するエンコーダ26が、外枠体12上部にはドア10の位置を検出する位置検出センサ28が備えられている。なおモータ回転数を検出するのに、エンコーダ26の替わりにホールICを用いても良い。
ドア10の下方には、ドア10のスライド移動を安定的なものとさせるように、ドア10から下方に突出して設けられたガイド部15が設けられている。このガイド部15は、フロアFにドアスライド移動方向Dに延びて設けられたガイド溝16に、遊びを有した状態で嵌め込まれる。またドア10の上方には、ドア10がドア閉鎖状態にあるときにその状態でドア10をロックするためのロック機構18が備えられている。

0021

このようにして、モータ25の駆動にしたがって駆動プーリ34aが回転し、この駆動プーリ34aが回転することで、タイミングベルト35がドアスライド移動方向Dに移動する。さらにこのタイミングベルト35に懸架車36を介して連結されたドア10は、モータの回転速度に応じた走行速度で、懸架レール32上をドア開放方向D1またはドア閉鎖方向D2にスライド移動する。よってドア10は、モータ25の回転速度に比例した走行速度で懸架レール32上をスライド移動する。

0022

つぎに、制御手段40の詳細な構成を図3を参照しながら説明する。図3は、本発明の実施形態の制御手段40の構成を示すブロック図である。制御手段40は、単相交流100[V]または200[V]の電源を入力して整流等を行う電源部60と、スイッチングトランス50を介して入力した電源部60からの電力により駆動しかつドア10の開閉制御を行う制御部70とを備えている。

0023

電源部60は、電源からのノイズおよび外来ノイズを除去するノイズフィルタ61と、ノイズフィルタ61を介して入力した電源からの電流全波整流する整流回路部62と、スイッチングトランス50に対して所定周波数(例えば、100[kHz])でスイッチングを行うスイッチング部63と、整流回路部62の出力電圧所定電圧レベルであるか否かを検知する高低圧検回路部64と、整流回路部62の出力電圧を監視して停電したか否かを検知する停電検知回路部65とを有している。

0024

高低圧検知回路部64は、整流回路部62の出力電圧が所定電圧(例えば、183[V])以上となったことを1秒以上継続して検知(高電圧検知)したとき、および整流回路部62の出力電圧が所定電圧(例えば、98[V])以下となったことを1秒以上継続して検知(低電圧検知)したときは、電源電圧が異常であると判定し、ブザー等の警告音を出力する。

0025

停電検知回路部65は、整流回路部62の出力電圧をフォトカプラ等で監視して停電したことを検知したときは、後述のバッテリ供給回路を駆動させて電源の代替を行う。スイッチングトランス50は、スイッチング部63のスイッチングにより整流回路部62の出力電圧を所定電圧に変圧する。

0026

制御部70は、スイッチングトランス50からの電流を整流する整流回路部71、72と、整流回路部72の出力電圧を所定電圧(例えば、5[V])に変圧するレギュレータ74と、マイクロコンピュータ90と、マイクロコンピュータ90の制御によりモータ25を駆動させるパワーモジュール73と、バッテリ充電回路部75と、外部のリモコン110からの赤外線信号受光する受光部76と、受光部76からの受光信号を変復調する変復調回路部77と、リモコン110と信号線を介して通信を行う信号線接続可能なRS232Cレベル変換回路部78と、マイクロコンピュータ90の制御によりソレノイド駆動部120を駆動させるドライバ79と、アラームを発生させるためのアラーム発生部82とで構成されている。

0027

整流回路部71は、スイッチングトランス50により第1の所定電圧(例えば、140[V])に変圧された電流を整流し、整流した電流の一部をモータ25に負荷し、整流回路部72は、スイッチングトランス50により第2の所定電圧(例えば、24[V])に変圧された電流を整流する。

0028

パワーモジュール73は、整流回路部71からの電力により駆動し、マイクロコンピュータ90の制御によりモータ25に供給する電流を制御してモータ25を駆動させ、モータ25は駆動プーリ34aを介してドア10を走行させる。また、パワーモジュール73には、モータ25に負荷される負荷電流値を検出する電流検出器81が設けられており、電流検出器81は、バッファ80bを介してマイクロコンピュータ90に検出した負荷電流値を出力する。

0029

バッテリ充電回路部75は、停電検知回路部65が停電したことを検知しない非停電時は、外部に設けられたバッテリ100にレギュレータ74からの電力を充電し、停電検知回路部65が停電したことを検知した停電時は、バッテリ100に蓄電された電力をマイクロコンピュータ90に供給する。

0030

ソレノイド駆動部120は、ドア10がドア閉鎖状態にあるときにその状態でドア10をロックするためのロック機構18を駆動させるものであり、ドライバ79は、マイクロコンピュータ90の制御によりソレノイド駆動部120を駆動させ、ドア10をロックし、またはそのロックを解除する。マイクロコンピュータ90は、レギュレータ74からの電力により駆動し、所定の制御プログラムに基づいて演算およびシステム全体を制御するCPU92と、所定領域にあらかじめCPU92の制御プログラムやテーブル等を格納しているROM93と、モータ25の駆動制御に必要な所定パラメータを格納するためのEEPROM95と、ROM93等から読み出したデータやCPU92の演算過程で必要な演算結果を格納するためのRAM96と、外部装置とのデータの入出力を媒介するインターフェース98とで構成されており、これらはデータを転送するための信号線であるバス99で相互にかつデータ授受可能に接続されている。

0031

インターフェース98には、外部装置として、パワーモジュール73と、電流検出器81と、モータ25に備えられたエンコーダ26と、バッテリ充電回路部75と、変調回路部77と、RS232Cレベル変換回路部78と、ドライバ79と、位置検出センサ28とが接続されている。ただし、位置検出センサ28は、バッファ80aを介してインターフェース98に接続されている。

0032

ROM93に格納されている情報には、以下に示すモータ電流検出プログラムと、ドア移動距離検出プログラムと、ドア走行抵抗成分算出プログラムと、モータ25の電流値とトルクとの関係式、および走行抵抗と距離と第1の成分との関係を示すテーブルがある。
モータ電流検出プログラムによって、マイクロコンピュータ90は、エンコーダ26からドア10の走行速度と比例関係があるモータ25の回転速度をパルス信号として取り込みながらモータ25に入力する電流値を設定する、いわゆるフィードバック制御を行い、パワーモジュール73により、ドア10が速度一定となるようにモータ25に電流値を負荷する。ドア10の走行速度が目標値に達したと判断すると、マイクロコンピュータ90は、電流検出器81からモータ25に負荷する電流値を、ドア10が走行する状況を表す走行状況パラメータとして取り込む。
すなわち、マイクロコンピュータ90と、エンコーダ26と、電流検出器81と、モータ電流検出プログラムとで走行状況パラメータを検出する第1の検出手段が構成されている。

0033

図4は、本実施形態の走行状況パラメータであるモータ25の電流値と停止動作状況パラメータである距離とを検出する際のドアの制御パターンを示した説明図である。図4において横軸は経過時間を示し、実線141が左側の縦軸のドア走行速度、点線142が右側の縦軸のモータ電流値に対応している。区間143では、ドア10はマイクロコンピュータ90により速度一定で走行するように制御されている。この区間143の初期には点149aの前後のように電流が大きく変化する時期があるが、一定の時間が経つと点149b以降のように電流値は安定する。
時刻146は、ドア10が速度一定で安定して走行する点149b以降の時刻となるように、区間143の開始から余裕をもって設定された時刻である。マイクロコンピュータ90は、時刻146において、ドア10の走行速度が目標値147に達したと判断すると、電流検出器81からモータ25に負荷する電流値148を取り込む。

0034

一方、ROM93に格納されているドア移動距離検出プログラムによって、マイクロコンピュータ90は、パワーモジュール73によりモータ25への電流値の入力を停止させると同時に位置検出センサ28でドア10の減速開始時の位置を検出する。つぎに、エンコーダ26からのモータ回転数信号でドア10が停止したと判断すると、マイクロコンピュータ90は位置検出センサ28でドア10の停止時の位置を検出し、先に検出した減速開始時の位置と停止時の位置から、減速開始から停止するまでの距離を停止動作状況パラメータとして検出する。
すなわち、マイクロコンピュータ90と、エンコーダ26と、位置検出センサ28と、ドア移動距離検出プログラムとで、ドア10の減速開始から停止するまでの停止動作状況パラメータである距離を検出する第2の検出手段が構成されている。
なお、位置検出センサは超音波方式センサでも良い。またドア10の減速開始から停止するまでの距離は、エンコーダ26よりパルス信号として制御手段40に取り込んだモータ回転数から算出される距離でも良い。

0035

ここで図4の区間144に、マイクロコンピュータ90がモータ25への電流値の入力を停止させたときの、ドア10が減速を開始してから停止するまでの様子を示す。区間144では、ドア10に作用するモータ25からの駆動力は無くなり、ドア10は走行抵抗を受けて減速していく。

0036

また、ROM93に格納されているドア走行抵抗成分算出プログラムによって、マイクロコンピュータ90は、第1の検出手段によって複数回検出される電流値および第2の検出手段によって複数回検出される距離を一時的にRAM96に格納し、予め設定した回数の検出が終わったと判断した場合に、電流値の平均値である平均電流値および距離の平均値である平均距離を算出する。つぎにマイクロコンピュータ90は、算出した平均電流値およびROM93に格納したモータ25の電流値とトルクとの関係式から、走行抵抗を算出する。

0037

ここで図5は、走行抵抗の成分を示した概念図である。横軸は走行状況パラメータを示し、縦軸は走行抵抗を示す。図5に示すように、走行状況パラメータが増加するに伴い走行抵抗も増加し、走行抵抗151は、第1の成分152と第2の成分153とで構成されている。第1の成分の具体例としては、ドア10の重量やドア10の重量によって生じる摩擦抵抗等があり、第2の成分の具体例としては、ドア側面とドア10が設置される建物の壁との摩擦力等がある。
走行抵抗を構成する第1の成分と第2の成分のいずれが大きくなっても、走行状況パラメータである電流値は大きくなる。一方第2の成分が大きくなると距離が短くなるが、第1の成分が大きくなる場合にはドア10の慣性によって距離は長くなる。

0038

図6は、第2の成分の異なるときのドア移動距離とドア走行速度との関係を示した説明図である。図6の(a)〜(c)は、ドア10が速度一定で走行するときの速度やドア10の重量等は変えずに、ドア10が減速する時の第2の成分のみを変えて比較した図であり、図6の(a)は第2の成分が中程度の場合、図6の(b)は第2の成分が大きい場合、図6の(c)は第2の成分が小さい場合を示す。図6の(a)〜(c)ともに横軸はドア移動距離を示し、縦軸はドア走行速度を示している。
図6の(a)の場合のドア10の減速開始から停止するまでの距離161に比べて、第2の成分が大きくなると図6の(b)の場合のように距離162は短くなり、逆に第2の成分が小さくなると図6の(c)の場合のように距離163は長くなる。

0039

先に記したROM93に格納されているテーブルは、まず第1の成分を固定して走行抵抗と距離との関係を求め、つぎに走行抵抗を固定して第1の成分と距離との関係を求めるという測定を行い、走行抵抗と距離と第1の成分との関係を求めて得られるものである。
図7は横軸に走行抵抗をとり、縦軸に距離をとり、対応する第1の成分の値を示すテーブルである。このテーブルからも分かるように、距離が一定の場合は、走行抵抗が大きくなるに伴い第1の成分も大きくなり、走行抵抗が一定の場合は、距離が大きくなるに伴い第1の成分も大きくなるという傾向を示す。

0040

そして、算出した平均距離および走行抵抗と、ROM93に格納されている走行抵抗と距離と第1の成分との関係を示すテーブルから、第1の成分を算出する。さらに第1の成分と第2の成分との合計値である走行抵抗から第1の成分を減ずることにより、第2の成分を求める。
このように、マイクロコンピュータ90と、ドア走行抵抗成分算出プログラムとで算出手段が構成されている。

0041

なお、本装置では取り込んだ電流値が、予め定めた下限から上限の範囲に入らない場合には検出をやり直す。電流値が下限より小さいと駆動装置30にドア10を取り付け忘れたことなどが考えられるし、電流値が上限より大きいとドア10が自動ドア装置1のいずれかの部品に当たってロックし、動かなくなったことなどが考えられるからである。
また、本装置では取り込んだ距離が、予め定めた下限から上限の範囲に入らない場合には検出をやり直す。距離が下限より小さいと懸架レール32に懸架車の車輪36aを設置する際に不備があることなどが考えられるし、距離が上限より大きいと駆動装置30にドア10を取り付け忘れたことなどが考えられるからである。

0042

このように構成された自動ドア装置1は、制御手段40において、図8パラメータ算出処理を示すフローチャートのように処理される。ただし、マイクロコンピュータ90に電源が初めて供給されたときに、ドア10をドア開放状態まで走行させる初期化工程を行っていて、このフローチャートの開始時点ではドア10はドア開放状態にある。以下このフローチャートを参照しながら、処理される内容について説明する。

0043

まずステップS10において、マイクロコンピュータ90は自動ドアパラメータ算出モードであるか否かを判定する。すなわち第1の成分を格納すべきEEPROM95の領域に“0”が格納されているとき(Yes)は、第1の成分および第2の成分が格納されていないと判定し、ステップS11に移行する。一方第1の成分を格納すべきEEPROM95の領域に“0” 以外の数値が格納されているとき(No)は、第1の成分および第2の成分が格納されていると判定し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。

0044

つぎにステップS11では、マイクロコンピュータ90は、モータ25を駆動しドア10をドア閉鎖方向D2に走行させて、エンコーダ26によりモータ回転数を取り込む。そして取り込んだモータ回転数から算出されるドア10の走行速度が所定値(例えば、1〔m/s〕)となるように速度指令値を設定してパワーモジュール73に出力することにより、ドア10を速度一定で走行させるようにモータ駆動処理を実行し、ステップS20に移行する。

0045

ステップS20では、マイクロコンピュータ90は閉鎖端確認が終了したか否かを判定する。すなわち、ドア10がドア閉鎖方向D2に走行してドア閉鎖状態に達した場合には、これ以上同一方向の走行を続けられないので、閉鎖端確認が終了していないときつまりドア閉鎖状態が検出されないとき(No)のみ、ステップS30に移行する。
一方、ステップS20でドア閉鎖状態が検出されたとき(Yes)は、ドア閉鎖方向D2に走行していたドア10を、ステップS21で暫定的に用いる第1の成分および第2の成分の値を用いて、ドア開放方向D1にドア開放状態まで走行させる。この後ステップS83で一連の処理を終了して元の処理に復帰し、再びステップS11以下で、ドア10をドア閉鎖方向D2に走行させる。
なお、ステップS21で暫定的に用いる第1の成分および第2の成分は、ROM93の所定領域に格納されている値の替わりに、リモコン90で手動入力した値を使っても良い。

0046

ステップS30では、マイクロコンピュータ90は、ドア10をドア閉鎖方向D2に走行させているモータ25が設定速度で設定時間回転したか否かを判断する。モータ25が設定した速度で走行していることおよび設定時間回転したことを確認したとき(Yes)は、ステップS31に移行して、モータ25に負荷する電流値154を電流検出器81を用いて検出し、ステップS40に移行する。

0047

ステップS40では、マイクロコンピュータ90は取り込んだ電流値が予め定めた下限から上限の範囲の範囲にあるか否かを判定し、取り込んだ電流値が予め定めた下限から上限の範囲の範囲にあると判断されたとき(Yes)は、取り込んだ電流値をRAM96に格納し、ステップS41に移行する。以上、ステップS11からステップS40までが第1の検出手段による検出手順に相当する。
ステップS41では、モータ25に負荷する電流を停止し、電流を停止すると同時に位置検出センサ28でドア10の減速開始時の位置を取り込むモータ停止処理を行い、ステップS50に移行する。

0048

ステップS50では、マイクロコンピュータ90はモータ25が停止したか否かを判断する。エンコーダ26から取り込んだモータ回転数から、モータ25が停止したか否かを判定し、停止していないと判断したとき(No)は、再度ステップS50を繰り返し、停止したと判断したときは(Yes)、ステップS51に移行する。なお、モータ25が停止したか否かは、位置検出センサ28で検出しても良い。
ステップS51では、マイクロコンピュータ90は、位置検出センサ28でドア10の停止時の位置を取り込み、先に取り込んだ減速開始時の位置と停止時の位置から、ドア10の減速開始から停止するまでの距離を検出し、ステップS60に移行する。

0049

ステップS60では、マイクロコンピュータ90は検出した距離が予め定めた下限から上限の範囲の範囲にあるか否かを判定し、取り込んだ距離が予め定めた下限から上限の範囲の範囲にあると判断されたとき(Yes)は、取り込んだ距離をRAM96に格納し、ステップS61に移行する。以上、ステップS41からステップS60までが第2の検出手段による検出手順に相当する。

0050

ステップS61では、予め定めた下限から上限の範囲の範囲にある電流値および予め定めた下限から上限の範囲の範囲にある距離を検出した回数をカウントするための取り込み回数カウント値に“1”を加算し、ステップS70に移行する。
なお、この取り込み回数カウント値は、マイクロコンピュータ90に電源が初めて供給されたときに“0”に初期化されるものである。

0051

ステップS70では、マイクロコンピュータ90は取り込み回数カウント値が予め定めた設定回数以上か否かを判定し、取り込み回数カウント値が予め定めた設定回数以上と判断されたとき(Yes)は、ステップS71に移行して、取り込みデータ平均化処理を行い、ステップS80に移行する。取り込みデータ平均化処理とは、マイクロコンピュータ90が、RAM96に設定回数取り込んだ電流値から平均電流値を、設定回数取り込んだ距離から平均距離を算出し、算出した平均電流値および平均距離をRAM96の所定領域に格納する処理である。

0052

ステップS80では、マイクロコンピュータ90は取り込んだデータと平均値の差が許容範囲内か否かを判断する。取り込んだ各電流値と平均電流値の差、および取り込んだ各距離と平均距離の差を算出し、いずれの差も予め定めた許容範囲内にあると判断されたとき(Yes)は、ステップS81に移行する。取り込んだデータと平均値の差が大きいことは、データのばらつきが大きいことを意味し、取り込んだ値が疑わしいからである。
以上説明したように、ステップS20、S30、S40、S50、S60、S70およびS80でいずれもYesと判断された場合に、正確な検出ができたと判断され、平均電流値および平均距離が得られることになる。

0053

一方、ステップS80で、取り込んだ電流値と平均電流値の差および取り込んだ距離と平均距離の差を算出し、いずれの差も予め定めた許容範囲内にあると判断されなかったとき(No)、ステップS70で、取り込み回数カウント値が予め定めた設定回数以上と判断されなかったとき(No)、ステップS60で、取り込んだ距離が予め定めた下限から上限の範囲の範囲にあると判断されなかったとき(No)、ステップS40で、取り込んだ電流値が予め定めた下限から上限の範囲の範囲にあると判断されなかったとき(No)、およびステップS30で、モータ25が設定した速度で走行していることおよび設定時間の間回転したことを確認しなかったとき(No)は、正確な検出ができなかったと判断される。この場合にはステップS11に戻りモータ速度一定駆動処理を行う。

0054

つぎにステップS81でマイクロコンピュータ90は、算出した平均電流値とROM93に格納したモータ25の電流値とトルクとの関係式から走行抵抗を算出する。そして算出した走行抵抗および平均距離と、ROM93に格納されている走行抵抗と距離と第1の成分との関係を示すテーブルから、第1の成分を算出する。さらに第1の成分と第2の成分との合計値である走行抵抗から第1の成分を減ずることにより、第2の成分を求め、ステップS82に移行する。

0055

ここで図7に示すテーブルを用いた、ステップS81での各成分の算出方法を具体的に説明する。ステップS71で算出した平均距離が0.4mで、ステップS81で得た走行抵抗が300Nの場合には、このテーブルの横軸300Nと縦軸0.4mとの交点から第1の成分は100Nと求められる。さらに走行抵抗300Nから第1の成分の100Nを減ずることにより、第2の成分を200Nと算出できる。

0056

ステップS82では、マイクロコンピュータ90は自動ドアパラメータ算出モードをクリアする処理を行い、ステップS83に移行する。第1の成分と第2の成分の値が求められたので、ステップS11で再度自動ドアパラメータを算出するモードに入らないようにするための処理である。
そしてステップS83では、算出した第1の成分および第2の成分から自動ドアの制御に必要な所定パラメータを求め、求めたパラメータをEEPROM95の所定領域に格納し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。

0057

以上のようにマイクロコンピュータ90は、モータ25を駆動することによりドア10を速度一定で走行させて、電流検出器81でモータ25に負荷する電流値を複数回検出し、またモータ25に負荷する電流を停止して位置検出センサ28でドア10の減速開始から停止するまでの距離を複数回検出し、複数回検出された電流値から平均電流値を、複数回検出された距離から平均距離を算出する。つぎに算出した平均電流値とROM93に格納したモータ25の電流値とトルクとの関係式から走行抵抗を算出し、算出した走行抵抗および平均距離とROM93に格納されている走行抵抗と距離と第1の成分との関係を示すテーブルから、第1の成分を算出する。さらに走行抵抗から第1の成分を減ずることにより、第2の成分を算出し、算出した第1の成分および第2の成分から自動ドアの制御に必要な所定パラメータを求めるので、ドア10を正確に制御することができる。

0058

なお本発明の実施形態では、マイクロコンピュータ90は、図8のフローチャートの開始時点でドア10がドア開放状態にあるようにしてから、ステップS20においてドア10がドア閉鎖状態になったことを確認する閉鎖端確認をし、ドア10がドア閉鎖状態にないと判断した場合には、ドア10をドア閉鎖方向D2に走行させて、電流値と距離を検出していた。その替わりに、フローチャートの開始時点でドア10がドア閉鎖状態にあるようにしてから、ステップS20においてドア10がドア開放状態になったことを確認する開放端確認をし、ドア10がドア開放状態にないと判断した場合には、ドア10をドア開放方向D1に走行させて、電流値と距離を検出しても良い。

0059

またステップS40において、取り込んだ電流値が予め定めた下限から上限の範囲に入らない場合は、取り込んだ電流値が予め定めた下限から上限の範囲に入らなかったことを通知するアラームをアラーム発生部82で発生させても良い。その後はステップS11のモータ速度一定駆動処理を再開させても良いし、一連の処理を終了して元の処理に復帰させても良い。

0060

またステップS60において、取り込んだ距離が予め定めた下限から上限の範囲に入らない場合は、取り込んだ距離が予め定めた下限から上限の範囲に入らなかったことを通知するアラームをアラーム発生部82で発生させても良い。その後はステップS11のモータ速度一定駆動処理を再開させても良いし、一連の処理を終了して元の処理に復帰させても良い。

0061

図9は、走行状況パラメータを検出するためのドア10の他の制御パターンであり、横軸は経過時間を示し、縦軸はドア走行速度を示す。上記実施形態では、区間143でドア10が速度一定で走行するように制御した時の、モータ25に負荷する電流値を走行状況パラメータとして検出するように構成した。しかし走行状況パラメータは上記電流値に限るものではなく、以下の検出値を走行状況パラメータとしても良い。
図9において(a)と(b)はそれぞれ異なる方法で測定した異なる検出値を走行状況パラメータとして検出した例を示している。図9の(a)に示す例では、マイクロコンピュータ90がドア10を加速度一定で加速させて、設定された速度194に達するまでの時間195を走行状況パラメータとして検出する。ドア10の重量が重いほど、設定された速度194に達するまでに時間がかかるからである。
また図9の(b)に示す例では、マイクロコンピュータ90がドア10を加速度一定で一定時間加速させて、設定した時刻196での電流値、または電流値と速度を走行状況パラメータとして検出する。なお図中の点線197はドア10の重量が軽い場合を示し、実線198はドア10の重量が重い場合を示す。ドア10の重量が軽くて設定した時刻196までに設定速度199に達している場合は、モータ25の負荷電流は小さくなり、ドア10の重量が重くて時刻196までに設定速度199に達していない場合は、負荷電流は大きくなる。

0062

なお、本発明の実施形態では、マイクロコンピュータ90はモータ25への電流値の入力を停止させて、ドア10の減速開始から停止するまでの距離を停止動作状況パラメータとし検出したが、減速開始から停止するまでの距離の替わりに減速開始から停止するまでの時間を検出しても良い。
またドア10を減速させて、減速開始から停止するまでの距離を検出する際に、本発明の実施形態では、マイクロコンピュータ90はモータ25への電流値の入力を停止させたが、モータ25へ逆向きの電流を入力させることにより、ドア10に逆向きの駆動力をかけて減速開始から停止するまでの距離または時間を測定しても良い。

0063

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

図面の簡単な説明

0064

本発明の実施形態の自動ドア装置の正面図である。
本発明の実施形態の自動ドア装置の拡大正面図である。
本発明の実施形態の制御手段の構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態の走行状況パラメータと停止動作状況パラメータとを検出する際のドアの制御パターンを示した説明図である。
走行抵抗の成分を示した概念図である。
第2の成分の異なるときのドア移動距離とドア走行速度との関係を示した説明図である。
本発明の実施形態の走行抵抗と距離と第1の成分との関係を示すテーブルである。
本発明の実施形態のパラメータ算出処理を示すフローチャートである。
本発明の実施形態の走行状況パラメータを検出する際のドアの他の制御パターンを示した説明図である。

符号の説明

0065

1自動ドア装置
10ドア
20開閉制御装置
25モータ(駆動手段)
26エンコーダ
28位置検出センサ
40 制御手段
81電流検出器
90 マイクロコンピュータ

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