CN1104710A

CN1104710A - 被驱动物的控制装置

Info

Publication number: CN1104710A
Application number: CN93121525A
Authority: CN
Inventors: 川端晃
Original assignee: Sunny Co Ltd
Current assignee: Sunny Co Ltd
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1993-12-30
Publication date: 1995-07-05

Abstract

一种控制装置具备：用来驱动被驱动物的驱动部；一演算处理部，产生控制驱动部的输出的信号；一存储装置，存储演算处理部产生上述信号所必需的信息；一可变电阻，其机械连接驱动部的输出轴，随驱动部的输出变化其电阻值。演算处理部读取可变电阻的电阻值，由该电阻值得知被驱动物的绝对位置，并将该绝对位置当作上述信息之一存储于存储装置。

Description

本发明是关于用来控制自动门、百叶窗、卷门、窗帘等被驱动物的控制装置。

以往，门等被驱动物的控制装置具有如下的结构。

被驱动物是由包含马达在内的驱动部所驱动。驱动部的动作由来自演算处理部的控制信号所控制。演算处理部由对应于马达的输出轴的回转量产生脉冲的脉冲发生器的输出可测知被驱动物的位置及速度，将得知的信息储存于存储器。获知被驱动物的位置等信息的动作称为学习程序。另外，被驱动物动作时，依据被储存的信息产生上述控制信号。

例如，自动门的控制装置中，演算处理部可进行下列动作。

首先，由于被驱动物的门并不一定在关闭状态，故先将门以低速向关闭方向驱动，并将门停止的位置或门不能移动的位置定为门的全闭位置。此时，将储存于存储器的脉冲数的累积值归零（0）。接着，自全闭位置以低速将门向开方向驱动，随着门的移动加算变化的脉冲数。门停止时，门的驱动部也停止。接着，将截至当时脉冲数的累积值X当作门的全开位置的存储值储存，以完成学习程序。接着，自动门的动作依据上述0及X所代表的全闭位置及全开位置进行控制操作。

另外，再以自动门为例说明常用的被驱动物的控制装置。于门上安装基准位置监测器，将由此监测器所测出的门的位置作为基准位置（HOME POSITION），并由学习程序决定门的全闭位置及全开位置自基准位置起算有几个脉冲数。接着，每当自动门启动（例如切入电源）时，由监测器测出基准位置，并由自基准起算的对应脉冲数决定门的全闭位置及全开位置，以进行控制操作。

在上述常用控制装置中，一般脉冲发生器是采用旋转式编码器，即使能测出被驱动物的移动量，但仍不能测出其绝对位置。因此，必须使用极限开关位置监测装置储存测出的信号（学习），再依据被驱动物的绝对位置进行演算。

但是，在电源关闭时若以手移动被驱动物，则其后的被驱动物的动作中，会在由学习程序所获知的信息的位置与实际位置间产生偏差。故，必须于每次启动时重新操作用来矫正位置偏差的学习动作。

又，自脉冲串中检出被驱动物的动作方向时，必须产生位相不同的复数个脉冲串。因此，电路结构复杂且成本高。

另个，于被驱动物上设置的上述基准位置监测器时，必须于每次切入电源的同时测出基准位置。

本发明的目的在于提供一种被驱动物的控制装置，该装置可于开始时学习被驱动物的动作，并自学习所获知的信息决定被驱动物的绝对位置，将该绝对位置储存于存储装置，以后可不必学习而维持安全的被驱动物的动作。

根据本发明的第一实施例，被驱动物的控制装置具有：用来驱动被驱动物的驱动部;用来产生控制被驱动物的输出的控制信号的演算处理部;用来储存使该演算处理部产生上述信号的必要信息的存储装置;与该驱动部的输出轴作机械连接，并对应于该驱动部的输出量使其电阻值变化的可变电阻。上述演算处理部读取上述可变电阻的电阻值，自该电阻值获知上述被驱动物的绝对位置，当成信息之一储存于上述存储装置中。

依据本发明的被驱动物的控制装置，演算处理部读取与驱动部作机械连接且随驱动部的输出量变化而其电阻值产生变化的可变电阻的电阻值，并由该电阻值获知被驱动物的绝对位置并将该绝对位置储存于存储装置。所以，其后可由变电阻的电阻值直接测知被驱动物的任意位置（现在位置）。

又，演算处理部会依据被驱动物的现在位置相对于时间的变化算出动作速度，再由动作速度相对应于时间的变化算出加速度。

另外，演算处理部会依据被驱动物的现在位置及动作速度产生用来控制上述驱动部的信号。

依据本发明的第二实施例，被驱动物的控制装置具有：用来驱动被驱动物的驱动部;用来产生控制被驱动物的输出的控制信号的演算处理部;用来储存使该演算处理部产生上述信号的必要信息的存储装置;与该驱动部的输出轴作机械连接，并对应于该驱动部的输出量使其电阻值变化的可变电阻;与上述输出轴连接，对应于该驱动部的输出量产生信号的信号发生器。上述演算处理部读取上述可变电阻的电阻值，自该电阻值获知上述被驱动物的绝对位置，当成信息之一储存于上述存储装置中，且依据上述信号发生器所产生的信号演算出对应于上述绝对位置的对应值，当成信息之一储存于上述存储装置中。

依据本发明的被驱动物的控制装置，演算处理部读取与驱动部作机械连接且随驱动部的输出量变化而其电阻值产生变化的可变电阻的电阻值，并由该电阻值获知被驱动物的绝对位置并将该绝对位置储存于存储装置。所以，其后可由可变电阻的电阻值直接测知被驱动物的任意位置（现在位置）。

另外，演算处理部自与上述驱动部连接的信号发生器得到对应于驱动部的输出量的变化的脉冲数，并演算脉冲数得出对应于上述绝对位置的值，并将其储存于存储装置中。

上述演算处理部依据上述脉冲数的变化算出被驱动物的动作速度及动作方向，同时设定用来适当控制被驱动物的位置与动作速度及动作方向间的关系，作被驱动物的控制。

另外，演算处理部可将储存的脉冲数的演算值作位置的基准，依据现在的脉冲数算出被动物的现在位置。

又，当演算处理部在自脉冲数测出被驱动物的动作速度及动作方向时发生故障的话，可自可变电阻的电阻值的变化算出上述动作速度、动作方向。

依据本发明的第一及第二实施例中，演算处理部皆能监视用来控制驱动部的控制信号值及可变电阻值，因此，可测出该两值的差值超出预设范围的情况。此情况是由于驱动部等的故障，使被驱动物无法适当地被驱动所引起，故发生此情况时，为了防止驱动部等的损伤，转换成既定的减速控制。

演算处理部可依据可变电阻的电阻值设定被驱动物的动作范围。另外，当被驱动物重复不同于此动作范围的其它被容许动作范围内的动作一定次数后，可对应于状况的变化，将动作范围自动变更至该容许动作范围。

演算处理部在变更动作范围后，每当被驱动物重复上述变更后的动作范围内的动作既定次数或每隔既定时间后，检查是否变更前的动作可行。或于切入电源时，令被驱动物作变更前的动作范围的动作，以检查是否变更前的动作可行。若可行，则恢复至变更前的动作范围。

另外，演算处理部可依据可变电阻的电阻值在被驱动物的动作范围设定成全开动作范围及较窄的部分开动作范围，并储存于存储装置。由测知用来决定被驱动物的动作区域的变化可决定以全开动作范围或部分开动作范围进行控制，并从用来指示决定动作范围的监测装置读取指令信号，决定对应于指令信号的二个动作范围之一，再依据选定的动作范围控制驱动部。

另外，演算处理部将来自用来测知决定被驱动物的动作的监测范围变化的监测装置的测知信号当作被驱动物开始驱动的起动信号，并由设定单位时间的起动信号读取数的极限值而决定是否为全开动作范围或部分开动作范围，并依据决定的动作范围控制驱动部。

如上所述，依据本发明，通过将驱动部的输出轴连接于可变电阻，可将驱动部的输出量变换成电阻值，通过学习对应被驱动物的动作范围的电阻值的范围，并将其储存于存储装置，可通过绝对位置确定被驱动物的位置。所以，即使发生电源停止等不安定的影响因素，也能没有误差地测出被驱动物的位置，以高精度对应被驱动物作安全的驱动控制。

图1是显示本发明实施例的控制装置的基本构造的方块图。

图2是显示于实施例的控制装置中作迈步学习的流程图。

图3是显示接于图2的迈步学习的流程图。

图4是显示电位表与门的迈步关系的图。

图5是模拟微分电路图。

图6是显示实施例的控制装置的具体结构图。

图7是显示以演算处理部测出被驱动物的动作速度及动作加速度的顺序流程图。

图8是显示本发明第二实施例的控制装置的基本构造方块图。

图9是显示图8的控制装置的具体结构图。

图10是显示控制被驱动物的动作速度的装置的结构及控制信号的图。

图11是以速度及位置表示被控制装置的门的动作图。

图12是显示用来决定门的止动位置的顺序图。

图13是显示变更被驱动物的动作范围的图。

图14是显示变更被驱动物的动作范围时的顺序的流程图。

图15是显示被驱动物的全开控制/部分开控制的控制装置的第一例的方块图。

图16是显示被驱动物的全开控制/部分开控制的控制装置的第一例的方块图。

图17是以速度及电位表的电阻值表示被驱动物的动作图。

图18是显示将被驱动物如图17般控制的控制装置的结构图。

图1是显示本发明实施例的控制装置的基本结构方块图。

控制装置S1具有：构成本发明的驱动部的马达3及马达驱动器4;演算处理部6;存储装置7;以及可变电阻（电位表）8。

被驱动物1被马达3通过减速机构2驱动。马达3由马达驱动器4决定其输出量（回转量）。该输出量依下述方式决定。

首先，马达3输出轴通过减速机构2与电位表8作机械连接，电位表8的电阻值随马达3的输出量变化。

通过将与电位表8的电阻量成正比的电压输入演算处理部6的（A/D）₁端子，可使演算处理部6测知被驱动物1的位置。动作时，将最初由电位表8的电阻值测出的被驱动物的位置储存于存储器7。在此，将用来获取被驱动物的基准位置的信息的动作称为“迈步学习”。

图2及图3是以被驱动物1为自动门作例子作迈步学习的顺序的流程图。

首先，在最初的步骤STI中，演算处理部6将目前的电压值（电位表值）P_n、一循环前的电位表值P_n-1、以及用来确认门停止的重复变量m归零。

接着，于下一步骤ST2中，以低速将门向开方向驱动。

于步骤ST3中，读取P_n-0。于步骤ST4中，自P_n-1-P_n求取电位表值的变化量△P_n，于步骤ST5中，将△P_n之大小｜△P_n｜与用来判断门停止的电位表值的最大变化量K作比较，当｜△P_n|较大时，判断为门在动作中，继续进行步骤St9。当｜△P_n｜在K以下时，进行步骤ST6。

在步骤ST6中，将m减1（m-1）。

在步骤ST7中，判断m是否为0，若为0则判断为门已打开，并进行步骤ST8。停止驱动门。接着，进行步骤ST10。不为0时，进行步骤ST9，将P_n改成P_n-1，并回到步骤ST3。

在步骤ST10中，将m＝0时的P_n值当成门开放位置储存于存储器。

接着，在步骤ST11中再次将m归零。

在步骤ST12中，将门以低速向闭方向驱动。

在步骤ST13中，读取P_n。

在步骤ST14中，由P_n-1-P_n求出电位表值的变化量△P_n。

在步骤ST15中，再度将｜△P_n｜与K的大小作比较。当｜△P_n｜较大时，判断成门仍在动作中。在步骤ST19中，将P_n变成P_n-1并回到步骤ST13。

若｜△P_n｜在K以下时，进至步骤ST16，将m减1（m-1）。

在步骤ST17中，判断m是否为0，若为0则已闭锁，在步骤ST18中停止驱动门。若不为0，则进至步骤ST19，将P_n变成P_n-1，并回到步骤ST13。

在步骤ST20中，将m＝0时的P_n作为门的闭锁位置储存于存储器，以完成迈步学习。

由以上的迈步学习，门等被驱动物的全开位置及全闭位置可由电位表值所示的基准位置获知。其后（A/D）₁端子的输出值是表示对应于被驱动物1的目前位置的电压值。

实际上，由迈步学习决定门的开放及闭锁时的电位表电压值P_OPEN及P_CLOSE（P_CLOSE<P_OPEN）。若将电压变换成长度，常数设为α，则门的行程长度L可表示为

L＝α（P_OPEN-P_CLOSE）…………（1）

因此，若将门的闭锁位置设为0，开放位置设为1，而目前位置为N，则利用上述L及目前位置的电压值可将N表示为下式的绝对位置。

N＝ (α(P_n-P_CLOSE))/(L) = (Pn-P_CLOSE)/(P_OPEN-P_CLOSE)

又，若如图4所示，相对于上述的L，将电位表的有效回转角（例如0°～320°）设定成2L以上，当将控制装置安装于现场时，将电位表的中间端子或接触端子设定成位于有效回转角的1/2（例如160°）的位置，则不论门的始动位置及始动方向如何，皆可将所有的位置在上述电位表的有效回转角范围内显示出。

又，电位表可使用其它有效回转角较大的电位表（例如二回转以上），或滑动式电位表。此时，只要将中间端子或接触端子设定成有效角度的1/2或滑动幅宽的1/2即可。

又，于图1中，目前位置的电压值P_n被并联的微分器9读取，并被变换成被驱动物的位置相对于时间的变化率，以速度电压值进入演算处理部6的（A/D）₂端子。

另外，速度电压值也被并联的微分器10读取，将其变换成相对于时间的变化率，以加速度电压值进入演算处理部6的（A/D）₃端子。

图5显示上述二个微分器9、10的具体结构。

在图5中，自电位表8得到被驱动物位置电压信号通过缓冲器9a被传送至延迟元件9b，以既定的延迟时间由缓冲器9c传送至加法器9d。在加法器9d中产生代表上述延迟信号及不经由延迟元件9b直接由缓冲器9c传送至加法器9d的未延迟信号间差值的信号，此差信号被放大器9e放大成为被驱动物的速度信号（电压值）。

上述速度信号被传送至延迟元件10a，以既定的延迟时间介由缓冲器10b传送至加法器10c。在加法器10c中产一代表上述延迟信号与不经由延迟元件10a直接传送的速度信号间的差值的信号，此差信号被放大器10d放大成为被驱动物的加速度信号（电压值）。

演算处理部6由迈步学习所得到的基准位置，以及输入（A/D）₁、（A/D）₂、（A/D）₃端子的输出信号的目前位置、速度与加速度值可产生输至马达驱动器4的控制信号。此控制信号通过控制信号变换部5传送至马达驱动器4。接着，马达3被马达驱动器4驱动，使被驱动物1动作。

图6显示实施例的控制装置S的具体电路结构。在该图中，与图1所示的控制装置的构成元件及同一名称的构成元件被附以相同符号。

在图6的控制装置中，以齿轮组2′作为图1的减速机构2，以具有过载检测功能的温度检测器3′的马达3代替图1的马达3，以功率晶体管4′代替图1的马达驱动器4，以相对于上述功率晶体管4′呈电绝缘的光藕合器5′代替图1的控制信号变换部5，以CPU6′代替图1的演算处理部6，而以随机存取存储器（NV RAM）7′代替存储器7。

CPU 6′通过光藕合器5′连接有用来指示自动门动作开始的来自操作开关等外部开关的输入操作部。另外，也连接有用来以手动操作学习模式的设定或其它各种设定的开关15、用来设定各种设定值的设定器16、作为向外报警的警报器的蜂呜器17、以及LED显示器18。

此控制装置并非由图5的模拟微分器而是以图7所示的流程图算出被驱动物的速度及加速度。

也就是，于图7中，步骤ST21中将电位表8的位置电压当作P_n-1读入。在步骤ST22中，等待被驱动物的单位时间位置变化。在步骤ST23中，将已变化的位置电压当作P_n读入。在步骤ST24中，将上述二种位置电压之差△P_n由P_n-1-P_n算出。在步骤ST25中将△P_n乘上常数β以得到被驱动物速度V_n-1。

接着，在步骤ST26中将P_n当成新的P_n-1。在步骤ST27中，等待被驱动物的单位时间的位置变化。在步骤ST28中，将已变化的位置电压当作P_n读入。在步骤ST29中，由P_n-1-P_n算出上述二种位置电压之差△P_n。在步骤ST30中，将上述△P_n乘上常数β得到被驱动物的速度V_n。

在步骤ST31中，以V_n-V_n-1求出二速度差△V_n。在步骤ST32中，将△V_n乘上常数γ得到被驱动物的加速度a_n。在步骤ST33中，将P_n作为新的P_n-1，在步骤ST34中，将V_n作为新的V_n-1。在步骤ST35中，等待被驱动物的单位时间的位置变化。接着，回到步骤ST28，多次计算被驱动物的加速度。如上所述，可算出上述被驱动物的动作速度及动作加速度。

图8是显示本发明的第二实施例的控制装置的基本结构的方块图。

控制装置S₂具有构成本发明的驱动部的马达3及马达驱动器4、演算处理部6、存储装置（存储器）7、可变电阻（电位表）8、以及脉冲发生器11。

在此，被驱动物1被马达3驱动。马达3的输出量（转数）由马达驱动部4来决定。

控制信号变换部5将来自演算处理部6的控制信号变换成既定信号输入马达驱动部4。马达3的输出轴上通过减速机构2机械连接有电位表8，其电阻值是随马达3的转速变化。

演算处理部6读取与可变电阻8的电阻值成正比的电压值，以检测被驱动物1的位置。

在此，演算处理部6于控制装置启动时，由上述“迈步学习”测知被驱动物1的动作范围的基准位置，将其储存于存储装置（存储器）7内。由此，其后可从上述电压值测知被驱动物1的绝对位置。

另外，马达3的输出轴上连接有脉冲发生器11，其产生正比于马达3的转速（也就是，被驱动物1的动作速度）的脉冲，将其送至演算处理部6。

由上述方式得到的被驱动物1的绝对位置及动作速度，演算处理部6可以产生被驱动物1的控制信号。

图9显示图8的实施例的控制装置S的具体电路结构。

在此，以齿轮组2′作为图1的减速机构2，以具有过载检测功能的温度检测器3′的马达3代替图1的马达3，以功率晶体管4′代替图1的马达驱动器4，以相对于上述功率晶体管4′呈电绝缘的光藕合器5′代替图1的控制信号变换部5，以CPU 6′代替图1的演算处理部6，而以随机存取存储器（NV RAM）7′代替存储器7。上述控制电路5′是由相位比较器12及脉冲宽度调节器13所构成。

以下，参照图10说明由相位比较器12及脉冲宽度调节器13控制被驱动物1的动作速度的情况。

由脉冲发生器11所产生的脉冲与CPU 6′所输出的基准脉冲如图10（a）所示，一同输入相位比较器12。

此基准脉冲是CPU 6′对应于被驱动物1的动作速度，其数目可以产生变化的脉冲。相位比较器12将上述二种脉冲数加以比较，若脉冲发生器11侧的脉冲数比基准脉冲高，则由（+）侧的输出端子输出信号，反之，则由（-）侧的输出端子输出信号。若二者的脉冲数一样，则任一侧的输出端子都不输出信号。

由（+）侧输出的信号使晶体管Q1导通，由（-）侧输出的信号使晶体管Q2导通。若（+）侧的晶体管Q1导通，则流过电阻R的电流会使电容器C充电，进而使其端子输出一高电压信号V_REf1。另外，若（-）侧的晶体管Q2导通，则电容器C通过电阻R放电，使电容器C的端子输出一低电压信号V_REf2。

如图10（b）所示，CUP 6′所输出的马达驱动脉冲会被图9的脉冲宽度调节器13调节成具有对应于它的脉冲宽度的脉冲，也就是，具有较窄脉冲宽度的脉冲V₁或较宽脉冲宽度的脉冲V₂。

这个被调节的驱动脉冲如图10所示，加于功率晶体管4′的基极。因此，功率晶体管4′的导通时间会随加在基极的驱动脉冲的脉冲宽度而变化。也就是，加脉冲V₁时，功率晶体管4′的导通时间变短，加脉冲V₂时，功率晶体管4′的导通时间变长。

马达3的转速会随功率晶体管4′的导通时间长短变化，而脉冲发生器11的脉冲数也随之变化，以使其与基准脉冲数一致。

由此，马达3的转速可以得到控制，使被驱动物1得到所需的动作速度。

另外，在图9的实施例中，CPU 6′通过光藕合器14′可输入用来指示自动门等动作开始的来自外部各种开关的信号。同时，也连接有用来以手动操作学习模式的设定或其它各种设定的开关15、用来设定各种设定值的设定器16、作为向外报警的警报器的蜂鸣器17、以及LED显示器18。

图11是以自动门作为被驱动物进行动作控制的情况下，根据本发明的控制装置以上述方式得到的位置及速度，将自动门的位置作为横轴，速度作为纵轴所获得的自动门动作图。

在图11中，以门向关闭方向移动的速度方向为正。而位置在全闭位置时为零，全开位置时为1，在两者间，将自全闭位置向开启方向加速达到定速的加速停止点订为A，将自定速向全开位置开始减速的减速开始点订为B，将自全开位置向关闭方向加速到达定速的加速停止点订为C，将自定速向全闭方向开始减速的减速开始点订为D。A、B、C、D这些点是由门作数次动作学习（以下称“动作学习”）而决定。其后，则由决定出的四点令门的动作受图示的行程这样的自动控制。

图12是显示以决定A、B、C、D的动作学习为例，在门关闭时，决定在图11中以点线F圈出的部分的减速开始点（刹车启动点）D时所进行的动作学习的顺序。

在图12中，设门行至全关时的慢行速度为V_T，它的目标慢行开始位置为N_T，第一回合，沿路线1动作，此时的减速开始点为D₁，慢行开始位置为N₂，……。设第一回合沿路线1动作所得到的慢行开始位置N₁与目标慢行开始位置N_T间的差N₁-N_T为ε₁，设相对于目标慢行开始位置N_T的允许误差为δ时，若

ε>δ……………（3）

则将减速开始点D₂仅向目标慢行开始位置N侧移动少于ε₁的距离，并沿路线2动作的第二回合，设所得到的慢行开始位置N₂与目标慢行开始位置N_T的差为ε₂，并继续进行同样的比较。

将上述动作重复数次，沿路线n动作的第n回合所获得的慢行开始位置N_n与目标慢行开始位置N的差ε_n＝N_n-N_t成为

ε_n≤δ……………（4）

时，将其减速开始点D_n作为控制用的减速开始点D，把它存储于存储器NV RAM 7′，并终止动作学习。

上述的加速停止点A、C及减速开始点B也由同样的动作学习来决定，并根据它们对被驱动物进行控制。

即使电位表8发生故障，使上述绝对位置N无法直接测出，可由脉冲发生器11所产生的脉冲数计算值与上述位置电压值P_n的对应关系

P_n＝ (P_OPEN-P_CLOSE)/(σ_{M AX}) σ_n+P_CLOSE……………(5)

由CPU 6′算出。而为了决定上述（2）式所示的绝对位置N，控制装置可继续进行上述动作学习所决定的控制模式。

上式（5）中，σ_MAX是上述门中，将全闭位置作为零时的全开位置的脉冲计算值。相当于常用技术的学习顺序的步骤ST58的计数值。

σ_n位于0≤σ_n≤σ_MAX的范围内，它表示对应于被驱动物的任意位置的脉冲计算值的变量。

当脉冲发生器9发生故障，无法直接测出上述动作速度时，CPU 6′可由电位表的位置电压值按照图7的顺序算出上述动作速度，并继续进行控制。

在本发明的控制装置中，根据上述的动作加速度由演算处理部6监视被驱动物的故障，对于施加于被驱动物使上述控制异常的冲击，可以进行既定的安全驱动的控制。例如，在自动门的控制当中，将门向开启方向驱动而测知有异常冲击力时，控制装置会紧急停止门的驱动，并等待既定时间。在等待时间内，若有启动信号输入演算处理部6，门会向全开方向以低速被驱动，若无输入启动信号，门会以低速关闭。另外，若门向关闭方向驱动而测出有异常冲击力时，门的驱动方向会紧急反转。如此一来，可以使门作安全行走。

而且，当控制装置的驱动系统发生故障或异常时，演算处理部6会依据设定在设定器16内的极限值对流向驱动部的控制信号与电位表的值的差值进行监视。在测出差值异常时，将被驱动物的驱动切换成低速驱动，使驱动系统的损伤减至最低。

另外，当被驱动物在上述迈步学习所决定动作范围内动作时，若自外部有对被驱动物强制作异于动作范围的动作数次，则控制装置会将上述动作范围自动地变更成受强制的动作范围。

图13显示被图11的点线G所围出的部分的动作范围变更时的状况。在此，门的动作速度以开启方向为正值。

门于由动作学习所决定的动作范围内动作时，以定速度朝开启方向移动，在制动点B开始刹车，在制动点B₁达到定速的慢行速度V_OS1，在制动点B₂再度开始刹车，在制动点B₃达到停止速度V_OSF，在B₄成为全开状态而停止。

另外，图中，点TB、TB1、TB2、TB3及TB4所表示动作路径显示已变更的动作范围的动作。也就是，在制动点TB开始刹车，在制动点TB₁达到定速的慢行速度V_OS1，在制动点TB₂再度刹车，在制动点TB₃达到停止速度V_OSF，在TB₄成为全开状态而停止。

图14是CPU 6′在门的动作范围变更时，为了决定TB、TB₁、TB₂、TB₃及TB₄所进行的程序的流程图。

首先，在步骤ST51时，门以既定的慢行速度V_OS1向开启方向被驱动。在步骤ST52时，判断是否到达B2，若门未达到B2，则进行步骤ST53，若到达B2则进行步骤ST59。在步骤ST53时，判定门是否急速降低速度，若未减少则回至步骤ST51，继续以慢行速度V_OS1驱动门。若门的速度急速减少，则进行步骤ST54。在步骤ST54中，判断门的现在位置N_n与全开位置1间的差1-N_n是否在容许范围内。若未在容许范围内，则进行步骤ST55。若在容许范围内，则进行步骤ST56。在步骤ST55中，施行门的动作异常的安全停止的步骤。在步骤ST56中，使用来计算速度急速减少的次数的计数器CNT加1。在步骤ST57中，判断上述计数器CNT的值的次数是否达到M的次数。若达到M，则进行步骤ST58，若未达到M则进行步骤ST61。在步骤ST58中，依据门的全开位置1与门的现在位置N_n之间的差值1-N_n，决定对应于上述B、B₁、B₂、B₃、B₄的变更点TB、TB₁、TB₂、TB₃、TB₄并存储于存储器。接着，进行步骤ST61，在上述变更的动作范围内继续控制门的动作。

另外，在步骤ST59中，门到达B₃时，开始以停止速度V_OSF驱动。在步骤ST60中以动作速度V判断门是否到达全开位置B₄。V≠0时，回至步骤ST59并以V＝V_OSF继续向开方向驱动。若V＝0时

则进行步骤ST61，并不变更上述动作学习决定的范围，其后继续作控制动作。

另外，在此控制装置中，即使在上述变更的范围内继续驱动，每驱动既定次数或每隔一定时间或切入电源时，令门作一次变更前的范围内的动作，若可以动作则恢复至变更前的范围，其后在恢复的范围内继续驱动。

如上所述，本发明的被驱动物的控制装置可达到被驱动物的安全控制。

其次，本发明的控制装置可由可变电阻的电阻值设定比迈步学习所获得的动作范围（全开动作范围）窄的动作范围（称为“部分开动作范围”），并将其储存于存储器7，使被驱动物的动作可在二个动作范围内被控制动作。

图15是显示本发明的控制装置在控制自动门在上述二个动作范围内进行控制时的方块图。

与控制装置S连接的检测部19测出检测范围的变化量及变化方向，由事先设定的极限值决定对演算处理部6发出用来将门在全开动作范围内控制的指令P_X（全开动作信号）或用来将门在部分开动作范围内控制的指令P_H（部分开动作信号）。演算处理部6在指令信号为P_X时，将储存于存储器7的全开动作范围内的全开控制信号输出，当指令信号为P_H时，将储存于存储器7的部分开动作范围内的部分开控制信号输出。

图16是另一显示本发明的控制装置在控制自动门在上述二个动作范围内进行控制时的方块图。

检测部19′产生演算处理部6驱动自动门所必需的动作信号，并将它送到演算处理部6。演算处理部6计算既定的单位时间内的动作信号的次数，并将该次数订为动作信号频率。若此频率超过既定界限值，演算处理部6输出储存于存储器7内的部分开动作范围的控制信号。

如上所述，对应于由检测部所测出的检测范围的变化，可以自动控制自动门的全开/部分开的动作，故可以减少经常作全开启动作所引起的冷暖气的能量损失。

上述检测部19和19′的较佳例子可参阅日本特许公开平2-747号公报（1990年）所记载的检测装置。该检测装置可捕捉显示检测范围状态的画面的时间性变化，并对应于该变化量输出检测信号。

若将该检测装置作为图15的检测部19使用，则可将自动门的设置场所当成检测范围，并将通过检测范围的人数（通行量）由时间变化量P测知。在通行量大时，将自动门于全开动作范围内控制操作，在通行量少时，于部分开动作范围内控制操作。而用来决定使用哪种动作范围的界限值可事先设定大小二个界限值P₁及P₂（P₁>P₂）。由此，用来当作检测部19的检测装置于P≥P₁时输出全开动作信号，于P₂≤P≤P₁时输出部分开动作信号。

又，检测装置被当成图16的检测部19′使用时，只须于通行量P至少大于使自动门成部分开动作的界限值时将上述动作信号输出即可。如此一来，控制装置S的演算处理部6于检测部19′所送出的动作信号的频率比既定值小时，将自动门的动作范围设定成部分开的动作范围。频率比既定值大时，将自动门的动作范围设定成全开的动作范围。

图17是与图11同样地显示被驱动物的动作的图，其横轴是对应于被驱动物的位置的电位表8的电阻值。此时，被驱动物全闭时，自其全闭位置0（电阻值R₀）一直加速到点A′（电阻值R_A），到达点A′后以定速驱动，并于点B′（电阻值R_B）开始减速，最后在对应于电阻值R₁的位置F（开放位置）停止。当被驱动物自开放位置作关闭动作时，自开放位置加速至定速开始点，接着，以定速驱动至定速停止点，并于减速开始点开始减速，最后于全闭位置0停止。

又，开放位置F是由控制装置启动时由上述迈步学习所决定。对应于点A′及点B′的轨道上的位置A及位置B也由上述迈步学习所决定。

被驱动物之动作是在上述被驱动物的全动作范围R₆内，依据由式（2）所获得的绝对位置加以控制，而于其动作范围内，有时会有特别控制。

例如，对自动门而言，当门自开放位置开始关闭时，有人想通过。此时，例如由上述检测部测出通过的人，立即对控制装置输入用来反转控制的动作信号，使动作中的门随即反转移向开放位置。而门的反转位置，也就是，门停止关闭动作的位置、关闭动作的速度等等于每次反转时皆不相同。

另外，即使由于上述的反转动作而开放时，我们也希望门能依照图17的模式（特别是在开放位置附近的减速条件）开放。但是，由于如上述这样，反转位置不特定，反转后的动作控制很难。

具体地说，当门自图17的开放位置F向关闭方向开始关闭而反转时，虽然自反转位置向开放位置加速，但反转位置越接近开放位置，或开放速度越大，则有必要越早减速。但是，在常用技术中，反转后的加速停止点及减速开始点如何设定并没有基准，只能在现场自离开实际开放位置F一定距离处（固定）加以刹车。

上述问题若依据使用本发明的电位表可以加以解决。

图18显示解决上述问题的控制装置S₃的结构。

首先，在控制装置S₃的演算处理部6中设定电位表8的位置电压值V_in的上限及下限的二电压值V_REF ⁺及V_REF ^-（V_REF ⁺>V_REF ^-）。这些设定值是由外部视被驱动物的设置场所的状况而设定的，它们被储存于存储器7中。演算处理部6将对应于设定值V_REF ⁺及V_REF ^-的信息送往数字/模拟（D/A）转换器20读取这些信息，将它们变换成对应的电压的电压值V_REF ⁺及V_REF ^-，并输回演算处理部6。

演算处理部6依据由其A/D端子所读取的电位表8的位置电压值V_in及上述设定值V_REF ⁺及V_REF ^-，以下式演算出被驱动物1的位置N_P。

N_P= (V_in-V_REF ^-)/(V_REF ⁺-V_REF ^-) ×N…………(6)

（V_REF ⁺>V_in>V_REF ^-）

其中，N是代表被驱动物的动作范围的数值，其值越大则被驱动物的位置N_P可以越精密地被测出。此数N是由存储被驱动物的位置等信息的D/A转换器的特性来决定。例如，在8位存储器的情况下，N＝255。

由此，演算处理部6可由0至N的数值读取被驱动物1的位置N_P。

在此，对应于电位表8的有效回转角的电阻值的范围设定在R_SS～R_CC，电阻值R_SS时的电压值设定为V_CC（通常为5伏特）。图17的全闭位置0的电阻值R₀时的电压值设定为V_RO，图17的开放位置F的电阻值R₁时的电压值设定为V_R1。此时设定N₁及N₀，以便向D/A转换器20输出N₁及N₀时，能使上述两电压值V_REF ⁺及V_REF ^-如下式所示。

V_REF ⁺=V_R1=(V_CC-V_SS)× (N1)/(N) ……(7)

V_REF ^-=V_R0=(V_CC-V_SS)× (N₀)/(N) ……(8)

其中，N₁及N₀是将全动作范围R_S以上式（6）作N分割（除以N）后所获得对应于V_R1及V_R0的N_P值。

上式（6），被驱动物的位置N_P可将对应于全动作范围R_S的电阻值（R₀～R₁）除以N后所获得的电阻值为一单位来读取。也就是，

N_P= (V_in-V_R0)/(V_R1-V_R0) ×N= (R_in-R₀)/(R_S) ×N……(9)

其中，R_in是对应于V_in的电位表8的电阻值。

又，为了决定上述减速条件的范围（自图17的刹车开始点B′至开放位置F为止）将输往D/A转换器20的N₁及N_B设定成可使

V⁺ _REF=V_R1=(V_CC-V_SS)× (N₁)/(N) ………(10)

V^- _REF=V_R0=(V_CC-V_SS)× (N_B)/(N) ………(8)

其中，N_B是将全动作范围R_S以上式（6）分割（除以N）后所获得对应于V_RB的N_P值。

由上式（6），被驱动物的位置N_P可将对应于上述范围的电阻值的范围（R_B～R₁）除以N后所获得的电阻值为一单位来读取。亦即，

N_P= (V_in-V_RB)/(V_R1-V_RB) ×N= (R_in-R_B)/(R₁-R_B) ×N……(12)

因此，当被驱动物的位置N_P在此范围（R_B～R₁）时，可比由上述式（7）及（8）所得出的设定范围更精密（更高精度）地被读取。

此时，减速条件是自图17的刹车开始点B′至开放位置F间的范围内开放速度及刹车距离的关系。由于在此范围内被驱动物的位置N_P可以上式（12）表示，自动门作反转动作时，可将依据上述减速条件而反转的动作加以模式化。也就是，如图17所示，在位置B至F范围内，可由将对应于反转指令的反转位置X的数值N_P的刹车开始点Y′以数值指定，使控制方法可以模式化。此时，刹车开始点Y′的决定方式是自反转位置X向开放侧以一定斜率（加速度）延伸的直线与点B′及点F联线的交叉点求得对应于反转位置X的刹车开始点Y′的位置。

实际上门作反转动作时是依据上述模式作反转后加速，并在对应于代表反转位置的数值N_P的刹车开始点Y′依据上述减速条件开始减速，以确实控制自动门的反转动作。

如上所述，由于使用D/A转换器20适当地设定及V_REF ^-，可使被驱动物1的位置测知的精确度提高。

又，当门的全动作范围变成大约一半的部分开动作时，其开度（移行幅宽）为全动作范围R_S的X%时，将N_X及N_O设定成可使下式成立，并输往D/A转换器20，就很容易地获得所需的开口宽度。

V⁺ _REF=(V_R1-V_R0)× (X)/100 +V_R0

=(V_CC-V_SS)× (N_X)/(N) …………(13)

N_X=(N₁-N₀)× (X)/100 =N₀…………(14)

V^- _REF=(V_CC-V_SS)× (N₀)/(N) …………(13)

因此，可省略了设定部分开口宽度的迈步学习的步骤。

Claims

1、一种被驱动物的控制装置，其具备：

用来驱动被驱动物(1)的驱动部(2，3)；

用来生成控制该驱动部(2，3)的输出信号的演算处理部(6)；

用来储存使该演算处理部(6)产生上述信号所必需的信息的存储装置(7)；以及

与上述驱动部(2，3)的输出轴作机械连接，对应于该驱动部(2，3)的输出量而变化其电阻值的可变电阻(8)，其特征在于：

上述演算处理部(6)读取上述可变电阻的电阻值，从该电阻值获得上述被驱动物(1)的绝对位置作为上述信息之一，并将其储存于上述存储装置(7)。

2、如权利要求1的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）自上述可变电阻（8）的电阻值的变化算出被驱动物（1）的动作速度及动作方向，同时设定用来控制上述被驱动物（1）的位置与被驱动物（1）的动作速度及动作方向间的被驱动物的动作所需的必要关系，并依据此关系决定控制上述驱动部（2，3）的输出的信号。

3、如权利要求2的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）自上述被驱动物（1）的动作速度的变化算出被驱动物（1）的动作加速度，并监视其加速度，在测得被驱动物（1）的动作产生障碍时，将上述驱动部（2，3）的控制改成既定的安全驱动的控制。

4、如权利要求1的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）监视控制上述驱动部（2，3）的输出的信号值以及读自可变电阻（8）的值，若两值之差超过既定的范围，将上述驱动部（2，3）的控制改成既定的减速控制。

5、如权利要求1的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）依据上述可变电阻（8）的电阻设定被驱动物（1）的动作范围，当被驱动物（1）重复异于该动作范围的其它动作范围既定次数后，自动将上述动作范围更新为上述其它动作范围。

6、如权利要求5的被驱动物的控制装置，其中，被驱动物（1）每重复上述更新的动作范围既定次数后，或每隔既定时间，或切入电源时，令被驱动物（1）作更新前的范围的动作，若可以动作，则恢复至更新前的动作范围。

7、如权利要求1的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）依据上述可变电阻（8）的电阻值，将被驱动物（1）的动作范围设定成全开动作范围及较窄的部分开动作范围等二种，并储存于上述存储装置（8）中，同时，在测知用来决定上述被驱动物（1）的动作的检测范围的变化后，选定以上述全开动作范围或部分开动作范围之一控制，并从用来指示已决定的动作范围的检测装置接收指令信号，以待定对应于该指令信号的上述二个动作范围之一，并依据选定的动作范围控制上述驱动部（2，3）。

8、如权利要求1的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）依据上述可变电阻（8）的电阻值，将被驱动物（1）的动作范围设定成全开动作范围及较窄的部分开动作范围等二种，并储存于上述存储装置（7）中，同时，读取来自用来决定上述被驱动物（1）的动作的检测范围变化的检测装置的检测信号，作为启动上述被驱动物（1）的驱动的启动信号，藉由对应启动信号的单位时间内所读的数目设定界限值，决定在上述全开动作范围或上述部分开动作范围之一动作，并依据决定的动作范围控制上述驱动部（2，3）。

9、一种被驱动物的控制装置，其具备：

用来驱动被驱动物（1）的驱动部（2，3）;

用来生成控制该驱动部（2，3）的输出信号的演算处理部（6）;

用来储存使该演算处理部（6）产生上述信号所必需的信息的存储装置（7）;

与上述驱动部（2，3）的输出轴作机械连接，对应于该驱动部（2，3）的输出量而变化其电阻值的可变电阻（8）;以及

连接于上述输出轴，产生对应上述驱动部（2，3）的输出量的信号的信号发生器（11），上述演算处理部（6）读取上述可变电阻的电阻值，从该电阻值获得上述被驱动物（1）的绝对位置作为上述信息之一被存储，同时，依据上述演算对应于上述绝对位置值，并将演算所得值作为上述信息之一储存于上述存储装置（7）中。

10、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，当演算处理部（6）自上述可变电阻（8）的电阻值测知被驱动物（1）的位置产生障碍时，可从上述信号测知上述位置。

11、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，上述演算处理部（6）自上述信号发生器（11）的输出信号的变化及上述可变电阻（8）的电阻值的变化算出被驱动物（1）的动作速度及动作方向，同时设定用来控制上述被驱动物（1）的位置与被驱动物（1）的动作速度及动作方向间的被驱动物的动作所需的必要关系，并依据此关系决定控制上述驱动部（2，3）的输出的信号。

12、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，当演算处理部（6）自上述信号测知上述被驱动物（1）的动作速度及动作方向产生障碍时，可从上述可变电阻（8）的电阻值的变化算出上述动作的动作速度及动作方向。

13、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）监视控制上述驱动部（2，3）的输出的信号值以及读自可变电阻（8）的值，若两值之差超过既定的范围，将上述驱动部（2，3）的控制改成既定的减速控制。

14、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）依据上述可变电阻（8）的电阻值设定被驱动物（1）的动作范围，当被驱动物（1）重复异于该动作范围的其它动作范围既定次数后，自动将上述动作范围更新为上述其它动作范围。

15、如权利要求14的被驱动物的控制装置，其中，被驱动物（1）每重复上述更新的动作范围既定次数后，或每隔既定时间，或切入电源时，令被驱动物（1）作更新前的动作范围的动作，若可以动作，则恢复至更新前的动作范围。

16、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）依据上述可变电阻（8）的电阻值，将被驱动物（1）的动作范围设定成全开动作范围及较窄的部分开动作范围等二种，并储存于上述存储装置（8）中，同时，在测知用来决定上述被驱动物（1）的动作的检测范围的变化后，选定以上述全开动作范围或部分开动作范围之一控制，并从用来指示已决定的动作范围的检测装置接收指令信号，以选定对应于该指令信号的上述二个动作范围之一，并依据选定的动作范围控制上述驱动部（2，3）。

17、如权利要求9的被驱动物的控制装置，其中，演算处理部（6）依据上述可变电阻（8）的电阻值，将被驱动物（1）的动作范围设定成全开动作范围及较窄的部分开动作范围等二种，并储存于上述存储装置（7）中，同时，读取来自用来决定上述被驱动物（1）的动作的检测范围变化的检测装置的检测信号，作为启动上述被驱动物（1）的驱动的启动信号，由对应启动信号的单位时间内所读的数目设定界限值，决定在上述全开动作范围或上述部分开动作范围之一动作，并依据决定的动作范围控制上述驱动部（2，3）。