JP2000145280A

JP2000145280A - 自動ドア装置

Info

Publication number: JP2000145280A
Application number: JP10312832A
Authority: JP
Inventors: Masanori Miura; 雅範三浦; Fumiyoshi Tobiyasu; 史佳飛安; Toshihiro Fujiwara; 敏廣藤原; Makoto Izawa; 誠伊澤; Shigemi Matsubara; 茂己松原
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】施工（設置工事）が容易であり、保守管理が
従来の同タイプのドア装置よりも容易である自動ドア装
置を提供する。【解決手段】ガイド装置２に沿って直線運動して開閉
するドア１と、ドア１を開閉させるためのリニアモータ
３と、ドア１の開閉に関する所定の情報を検出するため
の開閉検出センサ６、測距センサ７、エンコーダ等と、
ドア１の開閉にあたりリニアモータ３を制御する制御部
４とを備えており、制御部４は、リニアモータ３を制御
する制御パラメータが書き込まれた不揮発性メモリＥＥ
ＰＲＯＭを含んでおり、該メモリに書き込まれた制御パ
ラメータをドアの所定動作を得るようにドア１の全開ご
とに書き替えることができ、それにより自己学習機能を
備えている自動ドア装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドアを直線運動させ
て開閉する自動ドア装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅をはじめ、各種建物の出入口に採用
されている一般的なドア装置は、大別して、ドアがヒン
ジを中心に往復回動するヒンジ式のものと、ドアがレー
ル等の案内装置に沿って往復直線運動するスライド式の
ものがある。いずれのタイプのドア装置も、手動式のも
のと、モータによる自動開閉式のものがある。モータは
各種タイプのものが、単独で、又は適当なリンク機構を
併用して採用されている。

【０００３】これらのうちスライド式ドア装置は、ヒン
ジ式ドア装置のようにドアの回動開閉のための大きいス
ペースを要しないことから、この利点が要求されるとこ
ろで多用されている。また、スライド式ドア装置で自動
開閉式のものについては、回転モータを利用するより駆
動部の構造が簡素化され、制御が容易である等の理由
で、近年リニアモータ駆動によるスライド式ドア装置も
採用されるようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で提案されてきたスライド式ドア装置では、回転モータ
駆動によるもの、リニアモータ駆動によるもののいずれ
であれ、モータを含む駆動部の制御パラメータ、すなわ
ち、ドアが開閉のために直線移動すべき距離、モータの
駆動電圧、ドアを停止させるときの制動開始時点或いは
位置等の制御パラメータは固定されている。

【０００５】従って、ドア装置が使用を重ねるうちに経
時変化して構造に歪みが発生するなどして、ドアが開閉
のために移動すべき距離が変動したり、ひいてはドアを
停止させるときの適切な制動開始時点或いは位置が変動
したり、また、構造に歪みが発生したり、動作部分が摩
耗する等して負荷が変動した場合に、ドア動作に異常を
来す前にかかる変動に柔軟に対応してドア動作を制御す
ることはできない。

【０００６】その結果、負荷変動等に対応した動作をし
ないままでドア装置の使用を重ねることになり、大きい
誤動作を招いたり、異常が異常を招いて加速度的にドア
装置の構造そのものや、ドア動作が悪化するという問題
がある。また、ドア動作に無視できない異常をきたすよ
うになってから、或いはそれに近い状態になってから、
それに気づくことになる。かくしてかかる異常の点検と
修理に多くの時間と費用を要することになる。

【０００７】このような事態を招かないようにするに
は、頻繁に丁寧に点検を行い、駆動部によるドア駆動を
その都度調整する必要があるが、この場合も、結局のと
ころメインテナンスに多くの時間と費用をかけることに
なる。また、回転モータ駆動によるスライド式ドア装置
では、回転モータによる駆動部はモータ回転運動をドア
直線運動に変換する機構を必要とするためそれだけ構造
が複雑になり、ドア設置工事やその後のメインテナンス
に手間を要する。この点、リニアモータ駆動によるスラ
イド式のドア装置は、既述のとおり、回転モータを採用
する場合よりも、駆動部の構造が簡素化され、制御が容
易であるといった利点がある。しかしそれでも、設置工
事の容易性、メインテナンスの容易性の観点からは未だ
満足できるものではない。例えば、ドア装置を新規に設
置する場合、ドアが所定動作をするように、施工現場に
おいて手間のかかるドア駆動部等の初期設定作業が要求
される。また、ドアには通常障害物を検出するセンサを
設置するが、該センサとして一般的な光センサを採用す
るときには、ドアの閉じ位置においてドアに対向する縦
枠部材にも発光素子又は受光素子を設けなければならな
い。特に、一般住宅において既設のドア装置をリニアモ
ータ駆動によるドア装置に改造したり、取り替えるよう
なときには、このような問題が顕著に現れる。

【０００８】そこで本発明は、ドアを直線運動させて開
閉する自動ドア装置であって、保守管理が従来の同タイ
プのドア装置よりも容易である自動ドア装置を提供する
ことを課題とする。また本発明は、ドアを直線運動させ
て開閉する自動ドア装置であって、施工（設置工事）が
容易である自動ドア装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、次の第１及び第２のタイプのドア装置を提供
する。（１）第１タイプのドア装置ドアを直線運動させて開閉する自動ドア装置であり、ガ
イド装置に沿って直線運動して開閉するドアと、前記ド
アを開閉させるためのモータを含むドア駆動部と、前記
ドアの開閉に関する所定の情報を検出する開閉情報検出
手段と、前記ドアの開閉にあたり前記開閉情報検出手段
による検出情報に基づいて前記ドア駆動部を制御する制
御部とを備えており、前記制御部は、前記ドア駆動部を
制御する制御パラメータが書き込まれた不揮発性メモリ
を含んでおり、該メモリに書き込まれた制御パラメータ
を前記ドアの所定動作を得るように該ドアの開閉ごとに
書き換えることができ、それにより自己学習機能を備え
ていることを特徴とする自動ドア装置。

【００１０】この自動ドア装置によると、従来のスライ
ド式自動ドア装置と同様に、駆動部によるドア駆動によ
りドアが開閉する。この自動ドア装置では、ドア駆動部
は制御部の指示に従って動作し、それによりドアが所定
の動作をする。制御部における不揮発性メモリには、当
初から、すなわち、所定位置に設置する前から、さらに
言えば、例えばドア装置製造工場からの出荷に先立っ
て、所定のドア動作を得るための制御パラメータが所定
の初期値として書き込まれており、従って、ドア装置設
置現場での面倒な制御パラメータの初期設定が不要であ
り、それだけドア装置の設置工事が簡単、容易である。

【００１１】しかもこの自動ドア装置では、不揮発性メ
モリに書き込まれた制御パラメータがドアの開閉ごとに
所定のドア動作を得るように自動的に書き換えられて自
己学習機能を発揮することができ、それにより、ドア装
置が使用を重ねるうちに経時変化しても、その変動に柔
軟に対応してドア動作を制御することができる。そのた
め誤動作等の異常な動作が十分抑制されるとともに保守
管理が容易になる。（２）第２タイプのドア装置ドアを直線運動させて開閉する自動ドア装置であり、ガ
イド装置に沿って直線運動して開閉するドアと、前記ド
アを開閉させるためのリニアモータとを備えており、前
記ガイド装置はドア開閉方向に延びるガイドレールと、
該ガイドレールに装着され、該ガイドレールに沿って移
動できる少なくとも二つのドア吊り車とを含んでおり、
該各吊り車は前記ドアに着脱可能で、該ドアは該吊り車
に取り外し可能に連結され、前記リニアモータは、固定
子が前記ガイドレールにドア開閉方向に延在するように
固定されており、可動子が該ガイドレールにドア開閉方
向に可動に支持され、前記吊り車の一つに連動可能に接
続されることを特徴とする自動ドア装置。

【００１２】この自動ドア装置は、従来のリニアモータ
駆動によるスライド式自動ドア装置と同様に、リニアモ
ータ駆動によりドアが開閉する。この自動ドア装置によ
ると、リニアモータ固定子が取り付けられたガイドレー
ルを住宅等のドア装置設置位置に直接に又は他の部材を
介するなどして間接的に取り付けるとともに該ガイドレ
ールに少なくとも二つの吊り車及びリニアモータ可動子
をそれぞれドア開閉方向に可動に装着し、また、一つの
吊り車とリニアモータ可動子とを連動可能に接続し、各
吊り車をドアに取り付け接続することで、簡単、容易に
設置できる。

【００１３】また、点検保守にあたっては、必要とあれ
ば、ドアを各吊り車からは外すだけで、該ドアを簡単に
取り外すことができ、その後さらに必要に応じ、残りの
部分も分解や取り外しでき、それだけ保守管理が簡単、
容易である。次に前記第１タイプ、第２タイプのドア装
置についてさらに説明する。第１タイプのドア装置につ
いてみると、前記モータとして回転モータを採用しても
よいが、リニアモータを採用すると、一層構造が簡素化
され、設置工事及びその後のメイテナンスが容易にな
る。

【００１４】前記開閉情報検出手段は、前記ドアの閉じ
方向前端に搭載される障害物検出センサを含むことがで
きる。また、該開閉情報検出手段は、ドア開指示の有無
を検出するための開閉センサや、前記ドアの動作状態を
検出するエンコーダも含むことができる。障害物検出セ
ンサを採用する場合、該センサを測距センサとすること
ができる。

【００１５】測距センサを採用する場合、前記制御部
は、前記ドアの閉じ動作において、該測距センサから出
力される測距データを該ドアの前端からドア全閉時に該
ドアに対向する縦枠部材までの残り距離と比較し、該測
距データが該残り距離より短い距離を示すときは、ドア
閉じ動作を開き動作に反転させるものに構成することが
できる。

【００１６】前記不揮発性メモリに書き込まれる制御パ
ラメータとしては、代表例として、前記ドアの開閉スト
ローク長、前記ドアの閉じ方向への前進を障害物に対し
てその手前位置で停止させるためのドア全開位置から該
手前位置に至る距離データ、前記ドアを閉じるときドア
移動に対して制動を開始する制動開始位置に至るドア全
開位置からの距離データ及び前記ドアを開くときドア移
動に対して制動を開始する制動開始位置に至るドア全閉
位置からの距離データ、並びに前記モータの駆動電圧を
挙げることができる。

【００１７】いずれにしても、前記不揮発性メモリの制
御パラメータ（制御データ）書き換えは、前記ドアの停
止状態（全開又は全閉）で行う場合を例示できる。停止
状態、すなわちドアの移動終了後に書き換え制御を行う
ことで、複雑な制御を行うことなく確実にデータを書き
換えることができる。またドア全開位置で書き換えを行
うときは、ドアを全開位置に、少なくとも書き換えに要
する時間停止させることができる。こうすることで、ド
アの全開停止時間（数秒）を利用してデータを書き換え
し、書き換えのための余分な時間を要さずに一連のドア
開閉作業を行うことができる。

【００１８】前記開閉センサ及び障害物検出センサを採
用する場合、該開閉センサ、前記制御部及び該障害物検
出センサは、この順序に上から下へ配列して前記ドアに
取り付けてもよい。このように取り付けることで、開閉
センサを操作し易い適切な位置に配置できるとともに障
害物検出センサを障害物検出を行い易い位置に配置で
き、且つ、制御部をこれに接続されるべき開閉センサ及
び障害物検出センサの近くに配置してこれら３者をコン
パクトな配置とし、これら３者を取り付け易く、且つ、
メイテナンスし易くできる。

【００１９】さらに、開閉センサ、制御部及び障害物検
出センサは一つのフレームに搭載して一体化し、該フレ
ームごと前記ドアに取り付けてもよい。これにより一
層、取り付けが容易になる。また、これら部分のメイン
テナンスも容易になる。本発明に係る前記第２タイプの
ドア装置構造は、この第１タイプのドア装置にも適用す
ることができる。

【００２０】すなわち、第１タイプのドア装置におい
て、前記ガイド装置はドア開閉方向に延びるガイドレー
ルと、該ガイドレールに装着され、該ガイドレールに沿
って移動できる少なくとも二つのドア吊り車とを備えて
おり、該各吊り車は前記ドアに着脱可能で、該ドアは該
吊り車に取り外し可能に連結され、前記モータはリニア
モータであり、該リニアモータの固定子は前記ガイドレ
ールにドア開閉方向に延在するように固定されており、
可動子は該ガイドレールにドア開閉方向に可動に支持さ
れ、前記吊り車の一つに連動可能に接続されるドア装置
であってもよい。

【００２１】また、前記第２タイプのドア装置において
も、ドア開指示の有無を検出するための開閉センサ、前
記ドアの閉じ方向前端に搭載される障害物検出センサ及
び前記ドアの所定動作を得るように該ドア駆動部を制御
する制御部とを備えることができ、該開閉センサ、制御
部及び障害物検出センサがこの順序に上から下へ配列さ
れて前記ドアに取り付けられてもよい。

【００２２】さらには、前記開閉センサ、制御部及び障
害物検出センサは一つのフレームに搭載されてて一体化
され、該フレームごと前記ドアに取り付けられてもよ
い。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明に係る自動ドア装置の
１例の分解斜視図である。但し、ドア枠体１０は他の部
分に対して縮小して示してある。図２は図１に示すドア
装置におけるドア上端部、リニアモータ及びガイド装置
の分解斜視図である。図３は図１に示すドア装置の制御
回路の概略を示すブロック図である。

【００２４】図１及び図２に示すドア装置は、ドア１、
ドア１のガイド装置２、リニアモータ３からなるドア駆
動部３０、及びこれらを住宅等における所定位置に設定
するためのドア枠体１０を含んでいる。さらに、図３に
示すように、リニアモータ動作を制御する制御部４、こ
の制御部に接続された、ドア１の開閉に関する情報を検
出する手段としてのエンコーダ５、ドア開指示の有無を
検出するための開閉センサ６、ドア１に搭載された測距
センサ７（障害物検出センサ、換言すれば安全センサの
１例）等を備えている。

【００２５】ドア１は後述するようにガイド装置２の一
部に連結される。ガイド装置２はガイドレール２１を有
しており、レール２１は、ドア枠体１０の鴨居部分１０
１内に取り付けられている。鴨居部分１０１は、下端面
に沿って開口したガイド装置設置空間Ｓを有しており、
ガイドレール２１はその空間内に、ドア開閉方向Ｘに延
在するように配置され、固定される。

【００２６】そしてガイドレール２１に２個の吊り車２
２がそれぞれドア開閉方向Ｘに移動自在に装着される。
各吊り車２２はドア１の上端部のドア開閉方向における
各端部に設けた吊り車取り付け凹所１１に下端部を嵌合
させることができ、その状態でドア１に連結することが
できる。また、その連結状態から分離することもでき
る。

【００２７】かくして各吊り車２２をドア１の上端部に
嵌合取り付けすることで、ドア１は吊り車２２に吊り下
げ支持され、ガイドレール２１に沿って開閉方向に移動
することができる。リニアモータ３は３相駆動方式のリ
ニアモータで、固定子３１と可動子３２を含んでいる。
これらについて図４及び図５、さらには図１及び図２を
参照して説明する。

【００２８】図４（Ａ）は固定子３１の下面を示してお
り、図４（Ｂ）は該固定子の一部の拡大下面を示してい
る。また、図５は可動子３２の、一部を省略して示す平
面図（上面図）である。固定子３１は、図４（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、直線的に長尺に延びる帯板状の基
板３１１上に重ねて帯状の界磁マグネット３１２を設け
たものである。界磁マグネット３１２は着磁可能の母材
に所定のピッチでＮ極の磁極とＳ極の磁極を交互に着磁
して形成したものである。基板３１１は鉄製のもので固
定子ヨークを兼ねている。これにより別途固定子ヨーク
を設ける必要がなくなっている。

【００２９】なお、界磁マグネット３１２の長さ方向に
おける一部には、後述するリニアエンコーダスケール５
１及び帯状のマーク５００が重ねて形成されている。固
定子３１は、界磁マグネット３１２を下方に向けて、前
記のガイドレール２１に該レールと平行に取り付け固定
されている。可動子３２は、図５、図１及び図２に示す
ように、直線的に延びる帯板状の基板３２１上に合計２
１箇の電機子コイル３２２を順次基板長手方向に接着し
たコイル基板ユニット３２０を、同じく直線的にのびる
帯板状のフレームＦ（図１、図２参照）上に搭載したも
のである。基板３２１は鉄製のもので可動子ヨークを兼
ねている。これにより別途可動子ヨークを設ける必要が
なくなっている。

【００３０】２１箇の電機子コイルはＵ相、Ｖ相、Ｗ相
の３相のコイルを一組として、これを７組設けたもので
ある。図５に示すように、各電機子コイル３２２は平面
視（平面から見ると）四角形状の空芯コイルで、その開
口面を基板３２１に平行にして該基板に接着されてい
る。一番端の組のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル３２２の
開口には、電機子コイル３２２群への通電を制御するた
めに固定子３１における界磁マグネット３１２の磁極を
検出するセンサが配置されている。磁極検出センサとし
て本例では、Ｕ相コイル用ホール素子ｈｕ、Ｖ相コイル
用ホール素子ｈｖ、Ｗ相コイル用ホール素子ｈｗがそれ
ぞれ配置され、基板３２１に接着されている。各ホール
素子による検出情報は制御部４に入力される（図３参
照）。

【００３１】可動子３２の支持フレームＦには、図１及
び図２に示すように、各端部に近い位置でそれぞれ一対
の車輪付きアーム３２３が上方へ向け突設されており、
可動子３２はこの２対のアーム３２３でガイドレール２
１にドア開閉方向に移動可能にぶら下がり、該レールに
支持されている。かくして可動子３２は固定子３１に対
し平行に移動できるようになっており、固定子界磁マグ
ネット３１２に対しコイル群３２２が所定の間隔をおい
て対向している。

【００３２】また、可動子３２の支持フレームＦのドア
閉じ方向における前端部には吊り車連結部ｆ１が設けら
れており、ここに前記の２個の吊り車２２のうちドア閉
じ方向における前側の吊り車２２が取り付けられる。該
吊り車２２は該連結部ｆ１から取り外すこともできる。
かくして、リニアモータ３の可動子３２が動くことでド
ア１が開閉方向に駆動される。

【００３３】この自動ドア装置によると、例えば、リニ
アモータ固定子３１が取り付けられたガイドレール２１
を、住宅等のドア装置設置位置に取り付けられたドア枠
体１０の鴨居部分１０１の空間Ｓに取り付けるとともに
該ガイドレール２１に２個の吊り車２２及びリニアモー
タ可動子３２をそれぞれドア開閉方向に可動に装着し、
また、片方の吊り車２２とリニアモータ可動子３２とを
接続し、次いで各吊り車２２をドア１の上端部凹所１１
にそれぞれ嵌合して取り付けることで、簡単、容易に設
置できる。

【００３４】また、点検保守にあたっては、必要とあれ
ば、ドア１を各吊り車２２からは外すだけで、ドア１を
簡単に取り外すことができ、その後さらに必要に応じ、
残りの部分も分解や取り外しでき、それだけ保守管理が
簡単、容易である。エンコーダ５は、図４に示すよう
に、リニアエンコーダスケール５１と該スケール情報を
読み取るエンコーダセンサ５１１、５１２を含んでい
る。

【００３５】リニアエンコーダスケール５１は図４
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、界磁マグネット３１２
上に重ねて形成されている。エンコーダスケール５１は
透磁性のフィルムに光反射性良好な部分Ｒとそれよりず
っと光反射能の少ない部分（ここでは黒色部分）ＮＲが
所定のピッチで交互に形成されたものである。エンコー
ダセンサ５１１、５１２は光センサであり、図４（Ｃ）
及び図１に示すように、支持基板５０に搭載されてスケ
ール５１に臨んでいる。支持基板５０は図１等に示すよ
うに、可動子３２のフレームＦのドア閉じ方向における
前端部上に搭載されている。

【００３６】センサ５１１、５１２はドア開閉方向に沿
って、且つ、９０度の位相のずれをもってエンコーダス
ケール情報を検出するように間隔をおいて配置されてい
る。このような配置により、センサ５１１から発せられ
る信号と、センサ５１２から発せられる信号とは、ドア
１の移動方向により位相のずれる方向が変わり、これに
より制御部４でドア１の移動方向を判定できるようにな
っている。

【００３７】エンコーダセンサ５１１、５１２で検出さ
れるスケール情報は、ドア１の位置、移動距離、速度の
検出に供される。また、エンコーダ５にはドア移動の終
端を検出する手段が含まれている。すなわち、界磁マグ
ネット３１２上には、リニアエンコーダスケール５１と
平行にドア１の閉じ方向移動の終端及び開方向移動の終
端を示すための帯状のマーク５００も設けられている。
このマーク５００は透磁性のフィルムの両端部を光反射
性良好な部分５０１、５０２とし、該両端部の間はそれ
よりずっと光反射能の少ない部分（ここでは黒色部分）
５０３としたものである。各端部５０１、５０２がドア
閉じ方向移動及びドア開方向移動の終端を示している。
そして図４（Ｃ）に示すように、この終端を検出するた
めの終端検出センサ（光センサ）５０４が前記エンコー
ダセンサを搭載した同じ支持基板５０上に搭載されてい
る。

【００３８】なお、以上説明したエンコーダ５は光学式
エンコーダであるが、エンコーダは光学式のものに限定
されることはなく、磁気式等の他の方式のエンコーダも
採用できる。制御部４は、ドア開指示の有無を検出する
ための開閉センサ６、障害物を検出するための測距セン
サ７とともにドア１に搭載される。開閉センサ６は人が
手を近づけたり、物体を近づけたりするとこれを検出し
てドア開指令を制御部４へ入力するものである。測距セ
ンサ７は、発光素子と受光素子とを含み、三角測量法に
より物体までの距離を測定するセンサである。

【００３９】これら制御部４、センサ６、７は、図１及
び図６に示すように、一つのフレーム４００上に、開閉
センサ６、制御部４、測距センサ７の順に上から下へ順
次配置搭載されて一体化され、制御ユニットの形態にさ
れている。そして該フレーム４００とともにドア１の閉
じ方向における前端に取り外し可能に組み込まれる。測
距センサ７をドア前端に設けることで、ドア移動方向前
方の物体までの距離を正確に検出できる。このようにド
ア１に組み込まれたとき、開閉センサ６は、ドア１の両
面に予め設けてある窓１２から外部に臨む。窓１２は凹
部を有しており、ドア把手としても機能する。

【００４０】かくして開閉センサ６を操作し易い適切な
位置に配置できるとともに測距センサ７を障害物検出を
行い易い位置に配置でき、且つ、制御部４をこれに接続
されるべき開閉センサ６及び測距センサ７の近くに配置
でき、これら３者はコンパクト化されて取り付け易くな
っている。また、これらのメインテナンスも容易であ
る。

【００４１】ここでは、開閉センサ６はドア装置下の床
面９から高さ略９００ｍｍ、測距センサ７は同高さ略５
００ｍｍの位置に設けられる。このように測距センサ７
を開閉センサ６より低い位置に設けることにより、障害
物の位置を確実に検出することができる。なお、図１に
おいて床面９に設けられた突起９１は振れ止め部材であ
り、ドア１の下端面にドア開閉方向に沿って形成した溝
１３に相対的に摺動可能に嵌合してドア１の振れを抑制
するものである。

【００４２】制御部４は図３に示すように、制御基板４
１上にシングルチップマイコン、リニアモータ３のため
のドライバＩＣ、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を搭
載してなるもので、開閉センサ６、測距センサ７、エン
コーダセンサ５１１、５１２はマイコンの入出力ポート
（Ｉ／Ｏポート）に接続され、リニアモータ３はドライ
バＩＣから通電されるようになっている。

【００４３】不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）は、この
ドア装置製造工場からの出荷前に、制御パラメータの初
期値が書き込まれているが、該制御パラメータは、ここ
では次の〜である。ドア１の開閉ストローク長。ドア１の閉じ方向への前進を障害物に対してその手
前位置で停止させるためのドア全開位置から該手前位置
に至る距離データドア１を閉じるときドア移動に対して制動を開始す
る制動開始位置に至るドア全開位置からの距離データ及
びドア１を開くときドア移動に対して制動を開始する制
動開始位置に至るドア全閉位置からの距離データ。リニアモータ３の駆動電圧なお、前記の距離データについては、ここでは、ドア
１を閉じるときは、ドア１が閉じ方向前方におけるドア
枠体１０の縦枠部材１０２（図１参照）から１００ｍｍ
手前でリニアモータ可動子の電機子コイルに逆通電する
ことで制動をかけて一旦停止させ、その後再び閉じ動作
させ、縦枠部材１０２の手前１２ｍｍで再び同様に制動
をかけて一旦停止させ、再び閉じ動作させ、リニアモー
タ可動子３２上の終端検出センサ５０４がリニアモータ
固定子３１に重ねて形成された終端検出用マーク５００
における閉じ動作終端５０１を検出すると、電機子コイ
ル３２２への通電を停止する。このようにしてドア１を
衝撃少なく閉じるようにしている。また、ドア１を開く
ときは、ドア１が開き方向前方におけるドア枠体１０の
縦枠部材１０３（図１参照）からドア１の幅（ドア開閉
方向におけるドア寸法）の４分の１手前で制動をかけて
一旦停止させ、その後再び開き動作させ、リニアモータ
可動子３２上の終端検出センサ５０４がリニアモータ固
定子３１に重ねて形成された終端検出用マーク５００に
おける開き動作終端５０２を検出すると、電機子コイル
３２２への通電を停止する。このようにしてドア１を衝
撃少なく開くようにしている。

【００４４】従って、初期値データは、ドア１の閉じ動
作については、ドア１がドア１の全開位置から縦枠部材
１０２の１００ｍｍ手前の位置に達するまで移動すべき
距離（すなわち、ドア開閉ストローク長から１００ｍｍ
減じた距離）及び縦枠部材１０２の１２ｍｍ手前の位置
に達するまで移動すべき距離（すなわち、ドア開閉スト
ローク長から１２ｍ減じた距離）である。

【００４５】また、ドア１の開き動作については、ドア
１がドア１の全閉位置から縦枠部材１０３の４分の１ド
ア幅手前の位置に達するまで移動すべき距離（すなわ
ち、ドア開閉ストローク長からドア幅の４分の１を減じ
た距離）である。ドア装置設置後は、前記のドア１の
ストローク長はドア１が全開するごとにエンコーダ５に
より計測されたストローク長に書き換えられ、の障害
物に対してその手前の所定の位置でドア１を停止させる
ための距離データはストローク長の変動に対応できるよ
うにドア１の全開ごとに書き換えられ、の制動開始の
ための距離データもストローク長の変動に対応できるよ
うにドア１の全開ごとに書き換えられ、のリニアモー
タ駆動電圧は負荷変動（ドア動作に対する抵抗等による
負荷変動）に対応できるようにドア１の全開ごとに書き
換えられる。

【００４６】図１に示すように、ドア枠体１０のドア開
側の上面に電源ボックスＢＸが搭載されており、この中
には電源があり、この電源にＡＣアダプタ８１及び中継
基板８２を介して可撓性のある給電線８３が接続され、
この給電線８３は途中でリニアモータ可動子３２のフレ
ームＦ上の支持基板５０に連結支持され、さらにドア１
の中を通って制御部４に接続される。また、制御部４か
らはドア１中を通ってリニアモータ３へ通電するための
通電線８４が延び、これは途中で可動子３２の前記基板
５０に連結支持され、そこからリニアモータ可動子３２
に接続される。

【００４７】以上説明したドア装置は制御部４の指示の
もとに動作するが、以下にそのドア動作を、制御部４の
動作を示すフローチャート（図７から図１１）を参照し
つつ説明する。このドア装置は、住宅等の所定位置に設
置されたとき、当初はドア全閉状態に設定される。ここ
で人がドア1 の把手兼用の窓１２から覗いている開閉セ
ンサ６に手を近づけることで該センサから開指令が発せ
られると、或いはドア１の窓１２に手をかけてドア１を
開き方向に若干動かすことで、換言すれば自然開放操作
することで、エンコーダ５が所定パルスをカウントして
開指令が発せられると、ドア１は開き動作する（図７
中、ステップＳ１、Ｓ２）。そしてドア１が全開する
と、その状態が所定時間（ここでは所定の数秒の間）継
続する。その間に、制御部４の不揮発性メモリＥＥＰＲ
ＯＭに書き込まれていた制御パラメータが学習された制
御パラメータに書き換えられる（図７中、ステップＳ
３）。次いでドア１が閉じ動作する（図７中、ステップ
Ｓ４）。また、ドア１の開き動作、閉じ動作の間、エン
コーダ５によるカウント割り込み処理がなされる。

【００４８】開き動作（ステップＳ２）においては、図
８に示すように、先ず、速度制御処理がなされてドア移
動速度を所定速度に設定するリニアモータ駆動電圧補正
値が求められ、続いてリニアモータ駆動のための基準電
圧値の学習処理がなされる（図８中、ステップＳ２１、
Ｓ２２）。さらに、障害物検出の有無が判断される（ス
テップ２３）。

【００４９】この障害物の検出は、ドア１が障害物に衝
突して停止させられ、それによりエンコーダ５によるパ
ルスカウントが停止することでなされる。障害物がない
ときにおいて、ドア１が制動（ブレーキ）をかける位
置、すなわちエンコーダ５が、ドア全閉位置から、ドア
開閉ストローク長よりドア幅の４分の１を減じた距離分
をカウントした位置に達すると、リニアモータ３の電機
コイル３２２に逆通電され、それによりドア１が制動さ
れ、一旦停止される。その後再び開き動作し、リニアモ
ータ可動子３２に搭載された終端検出センサ５０４が固
定子３１上のドア開側の終端マーク５０２を検出する
と、モータへの通電が停止され、ドア１は全開位置に停
止する（図８中、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ
２６）。

【００５０】また、引き続き距離データの学習を行う
（図８中、ステップＳ３０）。このようにしてドア全閉
位置からドア全開位置に達すると、その間のドア開き方
向の移動によるエンコーダ５のカウント値がドア開閉ス
トローク長とされ、これが、前記のメインルーチンにお
けるステップＳ３において、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲ
ＯＭ）に書き換えられ、また、この更新された開閉スト
ローク長に応じて、障害物に対してその手前の安全な位
置でドア１を制御停止させるための距離データ、及び制
動開始のための各距離データも書き換えられる。

【００５１】ステップＳ２３において障害物が検出され
たときは、ドア１は一旦停止され、その後繰り返し障害
物の有無が判断され、障害物検出によるドア一時停止回
数が指定回数に達する前に障害物が除去されると、ドア
１はその後通常の開き動作に戻るが、障害物による一時
停止回数が指定回数に達すると、ドア１はフリー状態、
すなわちドア１を自動操作状態から手動で自由に動かせ
る状態にされる（図８中、ステップＳ２３、Ｓ２７、Ｓ
２８、Ｓ２９）。

【００５２】図８中、ステップ２１の速度制御処理で
は、図９に示すように、エンコーダ５によりカウントさ
れるパルス幅からドア１の移動速度が求められ（図９
中、ステップＳ２１１）、その速度が目標速度上限より
高速であったり、目標速度下限より低速であったりする
と（図９中、ステップＳ２１２、Ｓ２１２で「ＮＯ」の
とき）、取得したエンコーダパルス幅と目標速度に対応
するエンコーダパルス幅との差分に基づいて、リニアモ
ータ駆動電圧補正値が計算される（図９中、ステップＳ
２１４）。

【００５３】図８中、ステップ２２の基準電圧値の学習
においては、図１０に示すように、通電しているにもか
かわらずドア１が移動していないとき、又はドア１が移
動しているが目標速度下限より低速であるときは、ステ
ップ２１で求めた電圧補正値分、リニアモータ駆動電圧
を上げ（図９中、ステップＳ２２１、Ｓ２２２、Ｓ２２
３、Ｓ２２４）、ドア１が移動しているが、目標速度上
限より高速であるときは、ステップ２１で求めた電圧補
正値分、リニアモータ駆動電圧を下げ（図９中、ステッ
プ２２５、Ｓ２２６）、これらのいずれでもないか、い
ずれでもなくなって、リニアモータ可動子３２に搭載さ
れた終端検出センサ５０４が固定子３１上のドア開側の
終端マーク５０２を検出すると、そのときの駆動電圧を
基準電圧とする（図１０中、ステップＳ２２２、Ｓ２２
７）。図７に示すメインルーチン中のステップＳ３にお
いては、不揮発性メモリに書き込まれていたリニアモー
タ駆動電圧が、この基準電圧に書き換えられる。それに
より、負荷変動に対応できる。

【００５４】図８中、ステップＳ３０の距離データの学
習は、図１１に示すように、まず、ドア１の全閉から全
開までのエンコーダ５のカウント値を最新のストローク
長として読み込む（ステップＳ３１１）。次に読み込ん
だ最新ストローク長と、前回のドア移動時のストローク
長との差分を求める（ステップＳ３１２）。演算した差
分に基づき障害物までの停止距離を補正する（ステップ
Ｓ３１３）。さらに演算した差分に基づき、ドアの制動
開始位置の距離データを補正する（ステップＳ３１
４）。

【００５５】ドア全開状態において不揮発性メモリ（Ｅ
ＥＰＲＯＭ）に対する制御パラメータの書き換えが終了
し、ドア１が全開位置にあることが測距センサ６により
確認され（換言すれば障害物が無いことが確認され）、
ドア全開状態を維持すべき所定時間が経過すると、これ
が閉じ指令となり、ドア１は閉じ動作し始める（図１２
中、ステップＳ４１、Ｓ４２）。

【００５６】ドア１が閉じ動作しているときに、ドア１
の前に障害物があり、これにドア１が衝突するようなこ
とがあると、ドア１は直ちに開き動作に反転する（図１
２中、ステップＳ４３、Ｓ２）。障害物があっても、図
１３に示すように、障害物Ｙの手前所定距離αで測距セ
ンサ７がその障害物Ｙを検出すると、衝突するまで前進
することなく、ドア１は停止し直ちに開き動作に反転す
る（図１２中、ステップＳ４４、Ｓ２）。ステップＳ４
４では、測距データαとドア前端から縦枠部材１０２ま
での残り距離Ｌとを比較し、測距データαが残り距離よ
り短いと、障害物検出と判断している。

【００５７】また、ドア閉じ動作中に、開閉センサ６に
人が近づいたり、物が近づく等して、開閉センサ６が反
応し、開指令を発するときも、ドア１は直ちに停止し開
き動作に反転する（図１２中、ステップＳ４５、Ｓ
２）。このような障害物がなく、開閉センサ６からの開
指令も発生しないでドア１が閉じ動作を続けて、ドア全
閉位置の手前１００ｍｍに達すると、ドア１は一旦停止
され、その後再び閉じ動作し、ドア全閉位置の手前１２
ｍｍに達すると、再びドア１は一旦停止され、その後再
び閉じ動作し、リニアモータ可動子３２に搭載された終
端検出センサ５０４が固定子３１上のドア閉側の終端マ
ーク５０１を検出すると、通電が停止され、ドア１は全
閉位置に停止する（図１２中、ステップＳ４６、Ｓ４
７、Ｓ４８、Ｓ４９、Ｓ５０）。かくしてドア１は衝撃
少なく、緩やかに全閉することができる。

【００５８】このように以上説明したドア装置では、制
御部４における不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭには、ドア
装置製造工場からの出荷に先立って、所定のドア動作を
得るための制御パラメータが所定の初期値として書き込
まれており、従って、ドア装置設置現場での面倒な制御
パラメータの初期設定が不要であり、それだけドア装置
の設置工事が簡単、容易である。

【００５９】しかもこの自動ドア装置では、不揮発性メ
モリＥＥＰＲＯＭに書き込まれた制御パラメータがドア
１が全開するごとに、所定のドア動作を得るように自動
的に書き換えられて自己学習機能を発揮することがで
き、それにより、ドア装置が使用を重ねるうちに経時変
化しても、その変動に柔軟に対応してドア動作を制御す
ることができる。そのため誤動作等の異常動作が十分抑
制されるとともに保守管理が容易になる。

【００６０】なお、ここでは不揮発性メモリとしてＥＥ
ＰＲＯＭを採用したが、これに限定されるものではな
く、メモリカード、ハードディスクメモリ等その他の書
き換え可能な媒体を使用することもできる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ド
アを直線運動させて開閉する自動ドア装置であって、保
守管理が従来の同タイプのドア装置よりも容易である自
動ドア装置を提供することができる。また本発明による
と、ドアを直線運動させて開閉する自動ドア装置であっ
て、施工（設置工事）が容易である自動ドア装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドア装置の１例の分解斜視図であ
り、ドア枠体を他の部分に対して縮小して示した図あ
る。

【図２】図１に示すドア装置におけるドア上端部、リニ
アモータ及びガイド装置の分解斜視図である。

【図３】図１に示すドア装置における制御回路の概略を
示すブロック図である。

【図４】図４（Ａ）はリニアモータ固定子の下面図であ
り、同時にリニアエンコーダスケール等を示す図であ
り、図４（Ｂ）は該固定子の一部の拡大下面図であり、
同時にリニアエンコーダスケール等の一部を示す図であ
り、図４（Ｃ）はエンコーダセンサ及び終端検出センサ
等の平面図である。

【図５】リニアモータ可動子の、一部を省略して示す平
面図である。

【図６】一体化された開閉センサ、制御部及び測距セン
サの斜視図である。

【図７】制御部の動作のメインルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図８】図７におけるドア開き動作ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図９】図８における速度制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１０】図８における基準電圧値学習ルーチンを示す
フローチャートである。

【図１１】図８における距離データ学習ルーチンを示す
フローチャートである。

【図１２】図７におけるドア閉じ動作ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１３】測距センサによる障害物検出例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ドア１１吊り車取り付け凹所１２ドアにおける把手兼用窓１３ドア下面の溝２ガイド装置２１ガイドレール２２吊り車３０ドア駆動部３リニアモータ３１固定子３１１固定子基板３１２界磁マグネット３２可動子３２１基板（電機コイル搭載の基板）３２２電機子コイル３２０コイル基板ユニットＦコイル基板ユニットを支持するフレームｈｕ、ｈｖ、ｈｗホール素子ｆ１吊り車連結部３２３車輪付きアーム４制御部ＥＥＰＲＯＭ不揮発性メモリ５エンコーダ５１リニアエンコーダスケール５１１、５１２エンコーダセンサ５０支持基板５００終端検出用マーク５０１、５０２マーク５０における端部５０３マーク５０の両端部の間部分５０４終端検出センサ（光センサ）６開閉センサ７測距センサ（障害物検出センサの１例）４００フレームＢＸ電源ボックス８１ＡＣアダプタ８２中継基板８３給電線８４通電線９床面９１ドア振れ止め突起１０ドア枠体１０１枠体１０の鴨居部分１０２ドア閉じ側の縦枠部材１０３ドア開き側の縦枠部材Ｓガイド装置設置空間Ｗ壁体

フロントページの続き (72)発明者藤原敏廣大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者伊澤誠大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者松原茂己大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2E052 AA02 BA04 CA06 CA07 DA01 DA02 DB01 DB02 EA16 EB01 EC01 GA06 GA08 GA10 GB01 GB06 GB12 GB13 GC03 GC06 GC07 GD00 GD03 GD08 GD09 HA01 KA06 KA13 KA14 KA15 KA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドアを直線運動させて開閉する自動ドア装
置であり、ガイド装置に沿って直線運動して開閉するドアと、前記ドアを開閉させるためのモータを含むドア駆動部
と、前記ドアの開閉に関する所定の情報を検出する開閉情報
検出手段と、前記ドアの開閉にあたり前記開閉情報検出手段による検
出情報に基づいて前記ドア駆動部を制御する制御部とを
備えており、前記制御部は、前記ドア駆動部を制御する制御パラメー
タが書き込まれた不揮発性メモリを含んでおり、該メモ
リに書き込まれた制御パラメータを前記ドアの所定動作
を得るように該ドアの開閉ごとに書き換えることがで
き、それにより自己学習機能を備えていることを特徴と
する自動ドア装置。
【請求項２】前記開閉情報検出手段は前記ドアの閉じ方
向前端に搭載される測距センサを含んでおり、前記制御
部は、前記ドアの閉じ動作において、該測距センサから
出力される測距データを該ドアの前端からドア全閉時に
該ドアに対向する縦枠部材までの残り距離と比較し、該
測距データが該残り距離より短い距離を示すときは、ド
ア閉じ動作を開き動作に反転させる請求項１記載の自動
ドア装置。
【請求項３】前記開閉情報検出手段は、ドア開指示の有
無を検出するための開閉センサと、前記ドアの動作状態
を検出するエンコーダと、前記ドアの閉じ方向前端に搭
載される障害物検出センサとを含んでいる請求項１記載
の自動ドア装置。
【請求項４】前記障害物検出センサは測距センサであ
り、前記制御部は、前記ドアの閉じ動作において、該測
距センサから出力される測距データを該ドアの前端から
ドア全閉時に該ドアに対向する縦枠部材までの残り距離
と比較し、該測距データが該残り距離より短い距離を示
すときは、ドア閉じ動作を開き動作に反転させる請求項
３記載の自動ドア装置
【請求項５】前記制御パラメータは、前記ドアの開閉ス
トローク長、前記ドアの閉じ方向への前進を障害物に対
してその手前位置で停止させるためのドア全開位置から
該手前位置に至る距離データ、前記ドアを閉じるときド
ア移動に対して制動を開始する制動開始位置に至るドア
全開位置からの距離データ及び前記ドアを開くときドア
移動に対して制動を開始する制動開始位置に至るドア全
閉位置からの距離データ、並びに前記モータの駆動電圧
である請求項１から４のいずれかに記載の自動ドア装
置。
【請求項６】前記不揮発性メモリの制御パラメータ書き
換えは、前記ドアの全開状態で行われる請求項１から５
のいずれかに記載の自動ドア装置。
【請求項７】前記開閉センサ、制御部及び障害物検出セ
ンサがこの順序に上から下へ配列されて前記ドアに取り
付けられる請求項３又は４記載の自動ドア装置。
【請求項８】前記開閉センサ、制御部及び障害物検出セ
ンサは一つのフレームに搭載されてて一体化されてお
り、該フレームごと前記ドアに取り付けられる請求項７
記載の自動ドア装置。
【請求項９】前記モータはリニアモータである請求項１
から８のいずれかに記載の自動ドア装置。
【請求項１０】前記ガイド装置はドア開閉方向に延びる
ガイドレールと、該ガイドレールに装着され、該ガイド
レールに沿って移動できる少なくとも二つのドア吊り車
とを備えており、該各吊り車は前記ドアに着脱可能で、
該ドアは該吊り車に取り外し可能に連結され、前記リニ
アモータの固定子は前記ガイドレールにドア開閉方向に
延在するように固定され、可動子は該ガイドレールにド
ア開閉方向に可動に支持されるとともに前記吊り車の一
つに連動可能に接続される請求項９記載の自動ドア装
置。
【請求項１１】ドアを直線運動させて開閉する自動ドア
装置であり、ガイド装置に沿って直線運動して開閉する
ドアと、前記ドアを開閉させるためのリニアモータとを
備えており、前記ガイド装置はドア開閉方向に延びるガ
イドレールと、該ガイドレールに装着され、該ガイドレ
ールに沿って移動できる少なくとも二つのドア吊り車と
を含んでおり、該各吊り車は前記ドアに着脱可能で、該
ドアは該吊り車に取り外し可能に連結され、前記リニア
モータは、固定子が前記ガイドレールにドア開閉方向に
延在するように固定され、可動子が該ガイドレールにド
ア開閉方向に可動に支持され、前記吊り車の一つに連動
可能に接続されることを特徴とする自動ドア装置。
【請求項１２】ドア開指示の有無を検出するための開閉
センサ、前記ドアの閉じ方向前端に搭載される障害物検
出センサ及び前記ドアの所定動作を得るように該ドア駆
動部を制御する制御部とを備えており、該開閉センサ、
制御部及び障害物検出センサがこの順序に上から下へ配
列されて前記ドアに取り付けられる請求項１１記載の自
動ドア装置。
【請求項１３】前記開閉センサ、制御部及び障害物検出
センサは一つのフレームに搭載されてて一体化されてお
り、該フレームごと前記ドアに取り付けられる請求項１
２記載の自動ドア装置。