CN102612583B - 出入门双重控制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种出入门双重控制装置及其方法，本发明的目的是提供出入门双重控制装置及其方法和记录用于实现上述方法的程序的计算机可读的记录介质，其中，为了控制出入门，将编码器模式及无传感器模式中任何一个模式设置为主操作模式之后，在已设置的主操作模式中发生故障时，将另一个模式转换为用于控制出入门的主操作模式，因此即使发生故障也能够连续地控制出入门。为此，本发明包括：故障感知部，其为了控制出入门，感知发生在编码器模式(encoder mode)及无传感器模式(sensorless mode)中的故障；主控制部，其将上述编码器模式及上述无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，将另一个设置为预备操作模式，根据上述故障感知部感知到发生于主操作模式的故障时，将上述主操作模式和上述预备操作模式相互进行转换；以及，位置/速度变换部，其由上述主控制部随着操作模式的转换来计算根据所属模式的出入门的移动距离，从而执行出入门的控制。

Description

出入门双重控制装置及其方法

技术领域

本发明涉及出入门控制装置及方法，尤其涉及感知由电机进行开闭的自动出入门的位移，并以此为基础，控制电机的操作的控制装置及方法。

背景技术

诸如电动车门的自动出入门由电机进行驱动而开闭。在门开闭过程中，电机控制回路推测门的位置以及位移，并且根据按照推测的位置而产生不同输出的驱动配置文件对电机进行驱动，从而能够自然并正确地进行开闭。

在位移推测方法中存在以下方式：使用传感器即编码器的方式，所述传感器用于检测电机旋转量(以下称为“编码器模式”)；不使用单独的传感器，感知驱动电流及电压从而推测旋转量的方式(以下称为“无传感器模式”)。

首先，在采取编码器模式的系统中，在电机的旋转轴中设置有编码器，每当电机旋转一圈时输出一定数量的脉冲，例如360个脉冲，并且出入门控制装置(Door Control Unit：DCU)以脉冲数为基础推测电机的旋转数后，将利用电机的旋转数和滚珠螺杆的螺距(ball screwpitch)来算出出入门的位移。如上所述的编码器模式的构成及算法简单，并且所述算出结果的可靠性较高，但是存在如下局限性，在编码器的耐久性低的情况下会被损坏从而需要替换，并且会由于编码器操作而产生噪音。

其次，无传感器模式系统检测当电机驱动时产生的反电动势(Counter EMF)和电流，以此为基础，算出电机的旋转量和出入门的位移。无传感器模式应设置有电流及电压测量回路。并且，无传感器模式能够实现为低于编码器模式的成本，但是一系列的运算过程复杂，从而需要用于执行高速运算过程的单独的微处理器单元(MCU，MicroController Unit)。并且，存在由于电流传感器的价格而产生性能差异的局限，并且由于各电机特性上的偏差，性能也会受到影响。因此考虑到电机的可靠性，需要根据严格的标准来选择电机。无传感器模式的准确度低于编码器模式的准确度，因此采用的频率相对较低。

在现有的电动车中，在一辆客车中设置有多个出入门，并且各个出入门利用编码器模式及无传感器模式中任何一种来控制开闭。但是，由于出入门具有多个的特性，在控制出入门中存在产生故障的可能性很大。

当任何一个出入门发生故障时，由于需要优先考虑市民安全的电动车的特性，因此具有如下局限：不进行其他的应急措施而结束运行状态并回送到基地。例如，在利用编码器模式的电动车中，由于高电压及噪音而使编码器发生故障时，在电动车的DCU由于编码器的故障而不能识别出入门的位移，因此产生异常信号。在此，由于编码器附着在电机的后面从而不容易拆卸或者替换，因此驾驶员就很难采取其他的应急措施。由此，驾驶员不能进行正常的驾驶，只能将电动车回送到基地。

如上所述，当现有的电动车的出入门发生故障时，时刻存在着给市民带来严重不安的可能性。

由此，迫切需要开发为了给市民提供方便且不妨碍正常运行的技术：在现有的电动车中适用双重化技术。

发明内容

由此，如上所述的现有技术具有如下问题：在适用编码器模式或者无传感器模式的电动车出入门控制的技术中，当任何一个出入门发生故障时，结束正常运行并将电动车回送到基地。本发明的课题是为了解决如上所述的问题。

因此，本发明的目的是提供一种用于即使发生障碍的情况下还能连续地控制出入门的出入门双重控制装置及其方法、以及对实现上述方法的程序进行记录的计算机可读的记录介质，其中：将用于控制出入门而一起操作的编码器模式和无传感器模式中任何一个模式设置为主操作模式之后，如果在已设置的主操作模式中感知到故障发生时，则将另一个模式转换为用于控制出入门的主操作模式而控制出入门。

并且，本发明的目的是提供一种用于即使发生故障的情况下还能连续地控制出入门的出入门双重控制装置及其方法、以及对实现上述方法的程序进行记录的计算机可读的记录媒体，其中：当将编码器模式设置为主操作模式之后，在编码器模式中感知到故障发生时，将主操作模式转换为无传感器模式，并且利用适用于编码器模式的螺距来控制出入门。

本发明的目的不限于上述所述的目的，在此没有提及的本发明其他目的及优点可根据以下说明进行理解，并且根据本发明的实施例会更清楚地得到认识。并且，应该理解，本发明的目的及优点可根据在专利请求范围内体现的手段及其组合而实现。

为了实现上述目的的本发明的出入门双重控制装置，其包括：故障感知部，其用于为了控制出入门而感知发生于编码器模式(encodermode)及无传感器模式(sensorless mode)的故障；主控制部，其将上述编码器模式及上述无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，将另一个设置为预备操作模式，由上述故障感知部感知到发生于主操作模式的故障时，对上述主操作模式和上述预备操作模式进行相互转换；以及，位置/速度变换部，其用于根据上述主控制部转换操作模式，计算根据所述模式的出入门的移动距离，从而执行出入门的控制。

上述故障感知部在上述编码器模式中确认发生于编码器的脉冲数以及上述脉冲的位相是否存在异常从而感知故障，并且在上述无传感器模式中确认电机的电压、电流的测量值是否存在异常，从而感知故障。

本发明在上述主控制部的控制下，还可包括通信部，其向外部仪器通知故障发生信息。

并且，根据本发明的出入门双重控制方法，其包括：第一执行步骤，其为了控制出入门，将编码器模式及无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，从而执行出入门的控制；变换步骤，其如果在上述主操作模式中感知到故障发生，则将上述主操作模式变换为另一个模式；以及，第二执行步骤，其根据已变换的主操作模式来计算出入门的移动距离，从而执行出入门的控制。

在上述第一执行步骤中，上述编码器模式及上述无传感器模式可与上述主操作模式的设置无关地可同时被执行，并且上述变换步骤可包括将上述故障发生的信息通知到外部仪器的步骤。

在上述第一执行步骤及上述第二执行步骤中，当上述主操作模式为上述编码器模式时，利用电机的脉冲数和螺距来计算出入门的移动距离，并且当上述主操作模式为上述无传感器模式时，利用电机的角速度和螺距来计算出入门的移动距离。

并且，本发明的出入门双重控制装置是具有多个操作模式的控制装置，其用于对出入门开闭用电机进行驱动并检测上述出入门的移动距离，其包括：故障感知部，其感知在确定上述出入门的移动距离时的故障；主控制部，其执行如下控制，将上述多个操作模式中任何一个设置为主操作模式，并且如果感知到上述故障，则将上述主操作模式转换为另一个模式，根据上述出入门的移动距离对上述电机进行驱动；以及，位置确定部，其根据上述主操作模式而计算上述出入门的移动距离。

并且，本发明的出入门双重控制装置是用于驱动出入门开闭用电机的控制装置，其包括：编码器，其产生体现上述电机的旋转量的脉冲序列；电机旋转感知部，其设置有感知向上述电机供给的负荷电流的电流感知部；故障感知部，其用于感知上述电机旋转感知部的故障；主控制部，其用于进行如下控制，将上述脉冲序列及上述负荷电流中任何一个设置为主感知信号，将另一个设置为预备感知信号，如果感知到上述故障，则将上述主感知信号和上述预备感知信号进行转换，并且根据出入门的移动距离，对上述电机进行驱动；以及，位置确定部，其输出以上述主感知信号为基础而生成的上述出入门的移动距离的信息。此时，上述多个操作模式包括编码器模式和无传感器模式，并且上述主控制部将上述编码器模式及上述无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，如果感知到上述故障，则能够将上述主操作模式转换为另一个模式。

并且，本发明的出入门双重控制装置是用于驱动出入门开闭用电机的控制装置，其包括：编码器，其产生能够体现上述电机的旋转量的脉冲序列；电流感知部，其感知向上述电机供给的负荷电流；位置确定部，其在编码器模式中，以上述脉冲序列为基础来计算出入门的移动距离，并且在无传感器模式中，以上述负荷电流为基础来计算上述出入门的移动距离；转换部，其使得上述编码器或者上述位置确定部能够选择性地连接于上述位置确定部而进行转换；故障感知部，其用于感知在上述编码器模式的操作的故障；以及，主控制部，其进行如下控制，根据上述出入门的移动距离，对上述电机进行驱动，在初期将上述编码器模式设置为主操作模式，并且如果通过上述故障感知部感知到上述故障发生，则对上述转换部进行控制，从而将上述主操作模式转换为上述无传感器模式。

并且，本发明的出入门双重控制装置是用于驱动出入门开闭用电机的控制装置，其包括：位置确定部，其在编码器模式中，以从编码器产生的脉冲序列为基础来计算出入门的移动距离，并且在无传感器模式中，以从电流感知部感知的负荷电流为基础来计算上述出入门移动距离；转换部，其使得上述编码器或者上述位置确定部能够选择性地连接于上述位置确定部而进行转换；故障感知部，其用于感知在上述编码器模式的操作的故障；以及，主控制部，其进行如下控制，根据上述出入门的移动距离，对上述电机进行驱动，在初期将上述编码器模式设置为主操作模式，如果根据上述故障感知部感知到上述故障发生，则对上述转换部进行控制，从而将上述无传感器模式转换为主操作模式，此时，上述故障感知部在上述编码器模式中通过确认在编码器中产生的脉冲数和上述脉冲的位相是否存在异常来感知故障，并且在上述无传感器模式中通过确认电机的电压、电流的测量值是否存在异常来感知故障，在上述主控制部的控制下，还可包括通信部，其将故障发生信息通知到外部仪器。

另外，本发明的出入门双重控制方法，其包括：第一执行步骤，其将编码器模式设置为主操作模式，从而执行出入门的控制；

转换步骤，其如果在上述设置的编码器模式的执行中感知到故障发生，则将上述主操作模式转换为无传感器模式；以及，第二执行步骤，其利用适用于编码器模式的螺距且根据上述已转换的无传感器模式来计算出入门的移动距离，从而执行出入门的控制。上述转换步骤还可包括，将上述故障发生的信息通知到外部仪器的步骤，在上述第一执行步骤中，利用电机的脉冲数和上述螺距来计算上述出入门的移动距离，在上述第二执行步骤中，利用电机的角速度和上述螺距来计算出入门的移动距离。

另外，本发明在设置有处理器的出入门控制装置中提供实现如下功能的记录了程序的计算机可读记录介质：为了控制出入门，将同时进行操作中的编码器模式及无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，从而执行出入门的控制的功能；如果在上述已设置的主操作模式中感知到故障发生，则将不同于上述已设置的操作模式的一个模式转换为上述主操作模式的功能；以及，根据上述已转换的上述主操作模式计算出入门的移动距离的功能。

并且，本发明在设置有处理器的出入门控制装置中提供实现如下功能的记录了程序的计算机可读记录介质：将编码器模式设置为主操作模式，从而执行出入门的控制的功能；如果在上述已设置的编码器模式中感知到故障的发生，则将上述主操作模式转换为无传感器模式的功能；以及，利用适用于编码器模式的螺距且根据上述已转换的无传感器模式计算出入门的移动距离，进而执行出入门的控制的功能。

如上所述的本发明，当控制出入门时发生故障，也能够连续地控制出入门。

并且，本发明利用编码器模式和无传感器模式，从而双重地控制出入门，进而在控制出入门时，不仅能够确保安全性，而且用廉价的费用防止出入门的故障的发生。

并且，本发明适用于电动车的出入门，即使一个出入门的故障，也不用紧急地回送到基地并能够持续运行，因此，特别是，在上下班期间不会给市民带来不便，并能够提供稳定的电动车运行。

附图说明

图1a为对于本发明适用的编码器模式(encoder mode)的一个实施例的示意图。

图1b为对于上述图1a的操作说明图。

图2为对于本发明适用的无传感器模式(sensorless mode)的一个实施例的示意图。

图3为对于根据本发明的出入门双重控制装置的一个实施例的示意图。

图4a至图4d为关于图3的出入门双重控制方法的一个实施例的说明图。

图5为对于根据本发明的出入门双重控制装置的另一个实施例的示意图。

图6为对于根据上述图5的出入门双重控制方法的另一个实施例的说明图。

具体实施方式

参照附图及以下详细的说明，可更容易理解上述本发明的目的和特征及优点。

特定的结构或者功能性的说明的目的只是为了说明根据本发明的概念的实施例，根据本发明的概念的实施例可按照多种形态进行实施，并不限定于本说明书或者申请文件中说明的实施例。

根据本发明的概念的实施例可进行多种变形且可具有多种形态，因此，将特定的实施例图示在附图，并且在本说明书或者申请文件中进行详细地说明。但是，根据本发明的概念的实施例不限定于特定的所公开的形态，还包括在本发明的思想以及技术范围的全部变形、等同物或者其替代物。

第一以及/或者第二等术语可用于说明多种构成部分，但上述构成部分不限定于上述术语中。上述术语是以使一个构成部分区别于其他构成部分为目的的，例如，不脱离根据本发明概念的权利范围，第一构成部分可命名为第二构成部分，同样地，第二构成部分可命名为第一构成部分。

当提到任何构成部分“连接”或者“耦合”于其他构成部分时，可直接连接或者耦合于其他构成部分中，也可理解为在中间存在其他的构成部分。相反地，当提到任何构成部分“直接连接”或者“直接耦合”于其他构成部分时，应理解为在中间不存在其他的构成部分。用于说明构成部分之间关系的其他表达，即，“在～之间”和“刚好在～之间”或者“在～邻接”和“在～直接邻接”等的表达也同上述一样理解。

在本说明书使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，因此没有限定本发明的意图。单数的表达在文脉上没有明确地指出其他的意思的，包括多个数的表达。在本说明书中，“包括”或者“具有”等术语应理解为是指所设置的特征、数字、步骤、动作、构成部分、部件或者组合上述部分的存在，而不排除一个或者一个以上的其他特征或者数字、步骤、动作、构成部分、部件或者组合上述部分的存在或者附加可能性。

只要不做其他定义，包括技术性或者科学性的术语，在此使用的全部术语与根据在属于本发明的技术领域中具有基本知识的技术人员的一般地理解具有同样的意思。一般所使用的事先已定义的术语应理解为具有与相关技术文脉上所具有的意思相一致的意思，只要在本说明书没有明确地定义，就不能理想性或者过于形式性地解释意思。

以下，参照附图来说明本发明的优选地实施例，并且详细说明本发明。在各附图所示的同样的标号表示同样的部件。

图1a为对于本发明适用的编码器模式(encoder mode)的一个实施例的示意图，图1b为关于上述图1a的操作的说明图。

将本发明适用的编码器模式适用于电动车的出入门的控制，从而根据出入门的移动距离，能够不同地适用开闭速度。例如，当出入门关闭时，如将出入门的移动距离(即，从最初开始地点到最终结束地点的距离)区分为三个区间，则出入门在第一区间执行“加速运动”，到达规定的位置后在第二区间中执行“匀速运动”，重新到达规定的位置后在第三区间中为了防止乘客的身体或者携带品被夹在出入门从而执行“减速运动”。

为此，如图1a所示，如果在主控制部110开始出入门的控制，则速度控制部120利用通过PWM(Pulse Width Modulation)输出部130的电流控制，从而最终控制用于驱动出入门的电机140的旋转速度。此时，位置/速度变换部160根据设置于电机140的后面的编码器150所计算的“脉冲数”来计算出入门的移动距离。并且，将速度控制部120设置为，可按照根据位置/速度变换部160已计算的出入门的移动距离不同地适用出入门的开闭速度。在此，电机140的旋转速度对应于出入门的开闭速度，因此最终在编码器模式中，根据对电机140的旋转速度进行的控制，从而可按区间适用不同的开闭速度。优选地，编码器150使用磁性编码器，其分辨率(每次旋转的脉冲数)低于数字编码器并其耐用性高，因此其使用寿命长。

如上所述，在编码器模式中出入门的移动距离是利用在编码器150中计算的“脉冲数”来计算。并且，如图1b所示，出入门的移动距离(Δd)的简单计算方式如下：将“电机旋转数(检测的脉冲数/每转的脉冲数(即，分辨率))”乘于“当电机140每转一周时出入门直线移动所对应的螺纹或传送带的长度[即，螺距(screwpitch)]”。即，如以下[数学式1]。

数学式1

出入门移动距离(Δd)＝电机旋转数X螺距(Screwpitch)

例如，参照上述[数学式1]，编码器150的分辨率为“2脉冲/转”，滚珠螺杆的螺距为“80mm/转”，齿轮电动机(geard motor)的齿轮比为“15∶1”，当在1ms期间计算出20个的脉冲时，如果计算每1ms的出入门的移动距离，则如下所示。首先，每单位脉冲(1脉冲)的出入门的移动距离为2.6667mm/脉冲。其次，每1ms的出入门移动距离为53.3334mm/ms。即，每1ms的出入门移动距离＝每单位脉冲的出入门移动距离(2.6667mm/脉冲)×在1ms期间计算出的脉冲数(20脉冲)。

图2为对于本发明适用的无传感器模式(sensorless mode)的一个实施例的示意图。

将适用本发明的无传感器模式，与编码器模式一样地适用于电动车的出入门的控制，从而能够根据出入门的移动距离不同地适用开闭速度。

为此，如图2所示，如在主控制部210开始出入门的控制，则速度控制部220将利用通过PWM(Pulse Width Modulation)输出部230的电流控制，最终控制用于驱动出入门的电机240的旋转速度。此时，角速度计算部270将利用根据电流检测部250测量出的电机240的电流、根据电压检测部260测量出的电机240的电压，而计算出电机240的角速度，并且位置/速度变换部280通过根据角速度计算部270计算的电机240角速度来计算出入门的移动距离。并且，速度控制部220可根据由位置/速度变换部280计算出的出入门移动距离，不同地适用出入门的开闭速度。还有，优选地，电流检测部250及电压检测部260可附加地包括有所属领域的技术人员容易理解的AD转换器。

如上所述，在无传感器模式中，利用根据电流检测部250测量出的电机240的电流、根据电压检测部260测量出的电机240的电压、根据电机240的标准设置的反电动势常数，来推算电机240的角速度。

具体地，电机240的角速度通过以下[数学式2]来计算。

数学式2

E＝I×R+V

V＝Ke×ω

E＝I×R+Ke×ω

$\mathrm{\ω}=\frac{E-I\×R}{\mathrm{Ke}}$

在此，

E为供给至电机240的电压，

V为电机240的反电动势电压，

I为电流，

R为电机240的线圈电阻，

ω为角速度，

Ke为反电动势常数。此时，角速度与反电动势电压成比例，并且利用电机240的电压、电流、电阻来计算出反电动势电压。

如此，将根据电流检测部250测量出的电机240的电流、根据电压检测部260测量出的电机240的电压、根据电机240的标准已设置的反电动势常数代入上述[数学式2]以计算出电机240的角速度。并且，在无传感器模式中，出入门的移动距离(Δd)的计算方式是：“将电机240的角速度[即，角速度(ω)]对时间进行积分后除于2(rad)的电机旋转数量”乘以“对应于电机240每转一周时出入门直线移动距离所对应的螺纹或者传动带的长度[即，滚珠螺杆的螺距(screwpitch)]”。即，如以下[数学式3]。

数学式3

出入门的移动距离(Δd)＝((∫角速度(ω)dt)/(2π))×螺距(screwpitch)

例如，在电动车的出入门控制装置(DCU)的最初操作时，在失速(stall)状态下测量出电压、电流、阻抗而生成配置文件时，当用50％的输出对电机进行驱动时，计算出角速度(ω)的数学式为如下，

出入门的移动距离是将计算出的角速度和滚珠螺杆的螺距代入于上述[数学式3]中计算。

图3为根据本发明的出入门双重控制装置的一个实施例的示意图。

如图3所示，根据本发明的出入门双重控制装置中，综合适用了用于出入门双重控制的编码器模式及无传感器模式，在平时可利用任何一个模式，当发生故障时，可变更为另一个模式从而能够连续地控制出入门。为此，出入门双重控制装置中为了实现编码器模式，其包括有主控制部310、速度控制部320、PWM输出部330、电机340、编码器350、位置/速度变换部390。并且，出入门双重控制装置中为了实现无传感器模式，其包括有主控制部310、速度控制部320、PWM输出部330、电机340、电流检测部360、电压检测部370、位置/速度变换部390。如上所述的出入门双重控制装置的构成部分对于编码器模式或者无传感器模式的执行过程与如上所述的情况类似(参照图1a及图1b、图2)，因此即使对各构成部件不进行具体地说明，所属领域的技术人员也会容易理解。

特别是，出入门双重控制装置包括有故障感知部300，其根据主控制部310确认已设置的模式即编码器模式或者无传感器模式的操作状态，从而感知是否发生妨碍正常操作的故障。在此，故障感知部300在编码器模式的情况下确认编码器350的状态[例如，从编码器350产生的脉冲数和脉冲位相(phase)是否存在异常等]，从而感知故障的发生。并且，故障感知部300在无传感器模式的情况下确认角速度计算部380的状态[例如，电机350的电压、电流等的测量值是否存在异常等]，从而感知故障的发生。

以下详细说明出入门双重控制装置的编码器模式或者无传感器模式的变换过程。

出入门双重控制装置的主控制部310根据使用者的选择或者电动车的出入门控制系统的环境，将编码器模式及无传感器模式中任何一个设置为主操作模式(primary operation mode)，将另一个设置为预备操作模式(backup operation mode)。在此，主操作模式在平时成为用于控制出入门的操作模式，预备操作模式在主操作模式发生故障时可转换为主操作模式。特别是，在优选的实施例中，如图3所示，与根据主控制部310的模式设置无关地，同时执行编码器模式及无传感器模式，根据主控制部310的模式设置决定在控制出入门时适用编码器模式还是无传感器模式。这是由于，编码器模式及无传感器模式相互独立地执行用于控制出入门的操作，从而当主操作模式发生故障时，即使出入门位于任意的地点，在预备操作模式中也能够确认出入门的移动距离，因此预备操作模式正好转接到在主操作模式中执行的操作，从而能够控制出入门。

附加地，主控制部310可包括有通信部(未图示在图3中)，其将编码器模式或者无传感器模式的故障发生信息通知到电动车的驾驶室、综合状况室等。

例如，假设如下情况并进行说明，在主控制部310中将编码器模式设置为主操作模式，并且将无传感器模式设置为预备操作模式的情况。首先，主控制部310控制位置/速度变换部390，从而通过编码器模式计算出入门的移动距离。即，位置/速度变换部390利用从编码器350传达的“脉冲数”和“螺距”来计算出入门的移动距离，进而将此结果提供给速度控制部320。此后，主控制部310从故障感知部300收到编码器模式的故障感知结果，然后将作为预备操作模式的无传感器模式变换为主操作模式，从而控制位置/速度变换部390，使得无传感器模式成为用于控制出入门的主操作模式。即，位置/速度变换部390利用从角速度计算部380传达的“角速度”和“螺距”来计算出入门的移动距离，进而将此结果提供给速度控制部320。另外，所属领域的技术人员应该理解，本发明也能够适用在主控制部310中将无传感器模式设置为主操作模式并将编码器模式设置为预备操作模式的情况。

图4a至图4d为对于根据上述图3的出入门双重控制方法的一个实施例的说明图。

图4a及图4d表现出主操作模式为“编码器模式”，预备操作模式为“无传感器模式”的情况，图4c及图4d表现出主操作模式为“无传感器模式”，预备操作模式为“编码器模式”的情况。

首先，对图4a及图4b进行说明，出入门双重控制装置在控制出入门的作为主操作模式的编码器模式中发生故障时，将模式变更成作为预备操作模式的无传感器模式，从而不给电动车的运行带来妨碍并能够正常地控制出入门(参照图4a)。此时，出入门双重控制装置将编码器模式的故障发生通知到电动车的驾驶室或者综合状况室。附加地，出入门双重控制装置在控制出入门的作为预备操作模式的无传感器模式中发生故障时，作为主操作模式的编码器模式处于正常操作的状态，因此能够正常地控制出入门(参照图4b)。但是，设置有作为预备操作模式的无传感器模式的目的是为了应付主操作模式的故障发生，因此出入门双重控制装置将无传感器模式的故障发生通知到电动车的驾驶室或者综合状况室。

其次，对图4c及图4d进行说明，出入门双重控制装置在控制出入门的作为主操作模式的无传感器模式中发生故障时，将模式变更成作为预备操作模式的编码器模式，从而不会给电动车的运行带来妨碍，并能够正常地控制出入门(参照图4c)。此时，出入门双重控制装置将编码器模式的故障发生通知到电动车的驾驶室或者综合状况室。附加地，出入门双重控制装置在控制出入门的作为预备操作模式的编码器模式中发生故障时，作为主操作模式的无传感器模式处于正常操作状态，因此能够正常地控制出入门(参照图4d)。但是，设置有作为预备操作模式的编码器模式的目的是为了应付主操作模式的故障发生，因此出入门双重控制装置将编码器模式的故障发生通知到电动车的驾驶室或者综合状况室。

图5为对于根据本发明的出入门双重控制装置的另一个实施例的示意图。

在图5中图示的出入门双重控制装置，作为上述图3的另一个实施例，为了实现出入门的双重控制，按顺序适用编码器模式、无传感器模式。为了控制出入门而利用编码器模式，在编码器模式中发生故障时则利用无传感器模式来控制出入门。在此，出入门双重控制装置在编码器模式之后适用无传感器模式时(即，在编码器模式中发生故障时)，将适用于编码器模式的螺距值重新适用于无传感器模式，从而能够控制出入门。相反，出入门双重控制装置在无传感器模式之后不能适用编码器模式。这是由于，在编码器模式的特性上应当确认所需的“电机的脉冲数”，但是当出入门在任意的位置上发生故障时，不仅不能从无传感器模式中接收“电机的脉冲数”，而且也不会在编码器模式中与无传感器模式同时执行，而在编码器模式发生故障时进行操作，因此不能确认“电机的脉冲数”。由此，在图5的实施例中，出入门双重控制装置应当在编码器模式之后按顺序适用无传感器模式。

另外，如图3，出入门双重控制装置为了实现编码器模式，其包括有主控制部510、速度控制部520、PWM输出部530、电机540、编码器550、位置/速度变换部590，并且为了实现无传感器模式，其包括有主控制部510、速度控制部520、PWM输出部530、电机540、电流检测部560、电压检测部570、位置/速度变换部590。如上所述地是重复内容，因此省略详细的说明。特别是，出入门双重控制装置包括有故障感知部501，其确认编码器模式的操作状态，从而感知是否发生妨碍正常操作的故障；转换部502，其用于变换编码器模式和无传感器模式的模式。在此，故障感知部501确认编码器550的状态[例如，在编码器550中产生的脉冲数是否存在异常，在编码器550中产生的脉冲位相(phase)是否发生误差等]，从而感知是否发生故障。

以下详细说明在出入门双重控制装置的编码器模式之后，向无传感器模式的变换的过程。

出入门双重控制装置的主控制部510将编码器模式设置为主操作模式，并且将无传感器模式设置为预备操作模式。在此，主操作模式是在平时用于控制出入门的主操作模式，预备操作模式是在主操作模式发生故障时变换为主操作模式并控制出入门的主操作模式。

首先，主控制部510为了将编码器模式设置为主操作模式而控制转换部502。此时，主控制部510控制位置/速度变换部590，从而通过编码器模式计算出入门的移动距离。即，位置/速度变换部590将利用从编码器550转达的“脉冲数”和“螺距”来计算出入门的移动距离，并且将结果提供给速度控制部520。此时，如上所述，故障感知部501确认编码器550的状态，从而感知是否发生故障。此后，如果主控制部510从故障感知部501接收编码器模式的故障感知结果，则将作为预备操作模式的无传感器模式变更成主操作模式，从而控制制转换部502，使得无传感器模式作为用于控制出入门的主操作模式进行操作。此时，主控制部510控制控制位置/速度变换部590，以便将适用于编码器模式的螺距值重新适用于无传感器模式，进而即使出入门的控制模式从编码器模式转换为无传感器模式，也能够实现连续的出入门的控制。由此，位置/速度变换部590将利用从角速度计算部580传达的“角速度”和“螺距”来计算出入门的移动距离，从而将此结果提供给速度控制部520.

附加地，主控制部510可包括有通信单元，其将编码器模式或者无传感器模式的故障发生信息通知到电动车的驾驶室、综合状况室等。

图6为根据上述图5的出入门双重控制方法的另一个实施例的说明图。

图6表现出主模式为“编码器模式”，从模式为“无传感器模式”的情况。

出入门双重控制装置在用于控制出入门的主控制模式即编码器模式中发生故障时，将用于控制出入门的主控制模式变更为预备控制模式即无传感器模式，从而不会给电动车的运行带来妨碍并可正常地控制出入门。此时，出入门双重控制装置将适用于编码器模式的螺距值重新适用于无传感器模式。并且，出入门双重控制装置将编码器模式的故障发生通知到电动车的驾驶室或者综合状况室。

另外，如上所述的本发明的方法可编成计算机程序。并且，构成上述程序的代码及代码段可由所属领域的计算机程序员容易地进行推论而得到。并且，上述编制的程序保存在计算机可读取的记录介质(信息保存介质)，并且由计算机进行阅读、执行，从而实现本发明的方法。并且，上述记录介质包括计算机可读的所有形态的记录介质。

如上所示地，虽然参照了本发明的优选实施例进行说明，但是本技术领域的技术人员应该理解，在不脱离记载于专利要求的本发明思想及领域的范围内，能够对本发明进行各种修正及变形。

Claims (7)

1.一种出入门双重控制装置，其包括：

故障感知部，其为了控制出入门而感知在编码器模式及无传感器模式中发生的故障；

主控制部，其将上述编码器模式及上述无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，并且将另一个设置为预备操作模式，由上述故障感知部感知到发生于主操作模式的故障时，将上述主操作模式和上述预备操作模式相互进行转换；以及

位置/速度变换部，其随着上述主控制部转换操作模式，计算出根据该模式的出入门的移动距离，从而执行出入门的控制，

在上述编码器模式中确认在编码器中产生的脉冲数和上述脉冲的位相是否存在异常，从而感知故障，

上述故障感知部在上述无传感器模式中确认电机的电压、电流的测量值是否存在异常，从而感知故障，

所述出入门双重控制装置还包括：通信部，其在上述主控制部的控制下，将故障发生信息通知到外部仪器。

2.一种出入门双重控制方法，其包括：

第一执行步骤，其为了控制出入门，将编码器模式及无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，从而执行出入门的控制；

变换步骤，其在上述主操作模式中发生故障时，将上述主操作模式转换为另一个模式；以及

第二执行步骤，其根据转换的主操作模式计算出入门的移动距离，从而执行出入门的控制，

在上述第一执行步骤中，上述编码器模式及上述无传感器模式与上述主操作模式的设置无关地同时被执行，

上述变换步骤还包括，将关于上述故障发生的信息通知到外部仪器的步骤，

在上述第一执行步骤及上述第二执行步骤中，在上述主操作模式为上述编码器模式时，利用电机的脉冲数和螺距来计算出入门的移动距离，并且在上述主操作模式为上述无传感器模式时，利用电机的角速度和螺距来计算出入门的移动距离。

3.一种出入门双重控制装置，其是驱动出入门开闭用电机并且检测上述出入门的移动距离的具有多个操作模式的控制装置，其包括：

故障感知部，其感知在确定上述出入门的移动距离时的故障；

主控制部，其进行如下控制，将上述多个操作模式中任何一个设置为主操作模式，如果感知到上述故障，则将上述主操作模式转换为另一个模式，并且根据上述出入门的移动距离驱动上述电机；以及

位置确定部，其根据上述主操作模式计算出上述出入门的移动距离，

上述多个操作模式包括编码器模式及无传感器模式，上述主控制部将上述编码器模式及上述无传感器模式中任何一个设置为主操作模式，并且感知到上述故障时，将上述主操作模式转换为另一个模式。

4.一种出入门双重控制装置，其是用于驱动出入门开闭用电机的控制装置，包括：

电机旋转感知部，其设置编码器和电流感知部，所述编码器产生表示上述电机的旋转量的脉冲序列，并且所述电流感知部感知供给至上述电机的负荷电流；

故障感知部，其感知上述电机旋转感知部的故障；

主控制部，其进行如下控制，将上述脉冲序列及上述负荷电流中任何一个设置为主感知信号，并将另一个设置为预备感知信号，感知到上述故障时，则将上述主感知信号和上述预备感知信号进行转换，并且根据出入门的移动距离对上述电机进行驱动；以及

位置确定部，其输出以上述主感知信号为基础而生成的上述出入门移动距离信号。

5.一种出入门双重控制装置，其是驱动出入门开闭用电机的控制装置，包括：

编码器，其产生表示上述电机的旋转量的脉冲序列；

电流感知部，其感知供给至上述电机的负荷电流；

位置确定部，其在编码器模式中，以上述脉冲序列为基础来计算出入门的移动距离，并且在无传感器模式中，以上述负荷电流为基础来计算出入门的移动距离；

转换部，其为了使上述编码器或者上述电流感知部能够选择性地连接于上述位置确定部而进行转换；

故障感知部，其感知在上述编码器模式中的操作的故障；

主控制部，其进行如下控制，根据上述出入门的移动距离对上述电机进行驱动，在初期将上述编码器模式成为主操作模式，并且如果上述故障感知部感知到上述故障发生，则控制上述转换部，从而将上述主操作模式转换为上述无传感器模式。

6.一种出入门双重控制装置，其是驱动出入门开闭用电机的控制装置，包括：

位置确定部，其在编码器模式中以从编码器产生的脉冲序列为基础来计算出入门的移动距离，并且在无传感器模式中以从电流感知部感知到的负荷电流为基础来计算上述出入门的移动距离；

转换部，其为了使上述编码器或者上述电流感知部能够选择性地连接于上述位置确定部而进行转换；

故障感知部，其感知在上述编码器模式的操作的故障；以及

主控制部，其进行如下控制，根据上述出入门的移动距离对上述电机进行驱动，在初期将上述编码器模式成为主操作模式，并且如果由上述故障感知部感知到上述故障的发生，则控制上述转换部，从而将上述主操作模式转换为上述无传感器模式，

上述故障感知部在上述编码器模式中确认在编码器中产生的脉冲数以及上述脉冲的位相是否存在异常，从而感知故障，

上述故障感知部在上述无传感器模式中确认电机的电压、电流的测量值是否存在异常，从而感知故障，

所述出入门双重控制装置还包括通信部，其在上述主控制部的控制下，将故障发生信息通知到外部仪器。

7.一种出入门双重控制方法，其包括：

第一执行步骤，其将编码器模式设置为主操作模式，从而执行出入门的控制；

转换步骤，其如果在上述已确定的编码器模式的执行时感知到故障发生，则将上述主操作模式转换为无传感器模式；以及

第二执行步骤，其利用适用于编码器模式的螺距，而根据上述已转换的无传感器模式计算出入门的移动距离，从而执行出入门的控制，

上述转换步骤包括有将对于上述故障发生的信息通知到外部仪器的步骤，

在上述第一执行步骤中，将利用电机的脉冲数和上述螺距来计算上述出入门的移动距离；

在上述第二执行步骤中，将利用电机的角速度和上述螺距来计算上述出入门的移动距离。