JP2008285957A

JP2008285957A - 自動ドア駆動用装置

Info

Publication number: JP2008285957A
Application number: JP2007134054A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Yamaguchi; 勝也山口; Yukihiko Kobayashi; 幸彦小林; Hiroyuki Orio; 紘幸折尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2027-05-21
Also published as: JP5297599B2

Abstract

【課題】ドアを手動で移動した場合でもドアが閉鎖端または開放端に衝突することを回避、または衝突の衝撃を緩和してドアを駆動する自動ドア駆動用装置を提供する。
【解決手段】自動ドア駆動用装置は、外力が加わると移動速度が変化する自動ドアを駆動する自動ドア駆動用装置において、上記自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて上記自動ドアの移動速度が滑らかに変化する上限値として抑制速度を作成し、且つ上記自動ドアの実際の移動速度が上記抑制速度を超過したとき、上記抑制速度と上記自動ドアの実際の移動速度との偏差に比例した抑制トルクを上記自動ドアに加え、上記抑制速度は、上記自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い小さな値となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、外力が加わると移動速度が変化する自動ドアを駆動する自動ドア駆動用装置に関するものである。

建物などに人の出入りを感知して、自動でドアを開閉する自動ドアシステムが構築されている。そして、自動ドアの開閉制御方法として、停止しているドアを加速して高速度まで上げる加速カーブをドアの最大設定重量と最高設定速度及びモータの駆動能力を考慮して定め、実際のドアの走行速度と加速カーブとの偏差に応じて、モータの加速力を加減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）
また、自動ドアの加速期間、高速移動期間、ブレーキ期間中はそれぞれインバータ電源周波数をＶ／ｆ＝一定のオープン制御及び／又はインバータ電源周波数に連動した速度フィードバック制御により実行すると共に、自動ドアの微速期間中は、インバータ電源周波数を所定の範囲に固定して周波数一定の電圧制御によりモータの速度制御を実行することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−１００６７８号公報特開平９−２１５３８７号公報

しかし、従来の手動動作を可能とする自動ドア装置では、ドアを手動で移動した場合に、動かす力によっては、閉鎖端または開放端に衝突する可能性がある。

この発明の目的は、ドアを手動で移動した場合でもドアが閉鎖端または開放端に衝突することを回避、または衝突の衝撃を緩和してドアを駆動する自動ドア駆動用装置を提供することである。
また、ドアが急な速度で閉まることを抑制した、またはドアの手動による移動を容易にした自動ドア駆動用装置を提供することである。

この発明に係る自動ドア駆動用装置は、外力が加わると移動速度が変化する自動ドアを駆動する自動ドア駆動用装置において、上記自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて上記自動ドアの移動速度が滑らかに変化する上限値として抑制速度を作成し、且つ上記自動ドアの実際の移動速度が上記抑制速度を超過したとき、上記抑制速度と上記自動ドアの実際の移動速度との偏差に比例した抑制トルクを上記自動ドアに加え、上記抑制速度は、上記自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い小さな値となる。

この発明に係る自動ドア駆動用装置の効果は、自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて作成される抑制速度を自動ドアの実際の移動速度が越えたとき越えた分に比例する抑制トルクが自動ドアに加えられ、且つ自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い抑制速度が小さいので、開放端または閉鎖端に近づいた自動ドアに外力が加わったとしても、抑制トルクが外力を補償し、自動ドアが早く移動することが防止できる。その結果、自動ドアが閉鎖端または開放端に衝突することが回避されたり、または衝突したときには衝撃を緩和したりすることである。

図１は、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置のブロック線図である。
この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、図示しない自動ドアを開閉するモータ５を駆動する電力変換回路４をモータ５の回転軸の端部に付けられた検出器６からの信号を用いて制御する。

この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、検出器６からのフィードバックパルスから自動ドアのドア現在位置を作成する現在位置作成部１２、ドア現在位置に基づき速度指令を作成する速度指令作成部１１を有する。
また、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、検出器６からのフィードバックパルスを速度フィードバックに変換するパルス／速度変換部２３、速度指令にフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御部２１、速度指令と速度フィードバックとの偏差にフィードバック制御を行うフィードバック制御部２２、フィードフォワード制御部２１の出力とフィードバック制御部２２の出力との合算に出力制限制御を行って速度制御電圧指令を出力する出力制限制御部２４を有する。

また、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、ドア現在位置から抑制速度を作成する抑制速度作成部３１、速度フィードバックと抑制速度との偏差に比例制御を行う抑制比例制御部３２、速度フィードバックに誘起電圧補償を行う誘起電圧補償部３３、抑制比例制御部３２の出力と誘起電圧補償部３３の出力とを加算して抑制制御電圧指令を作成する加算部３４、速度制御電圧指令と抑制制御電圧指令とを合成してモータ電圧指令を出力する加算部３５を有する。

電力変換回路４は、入力されるモータ電圧指令に基づき図示しない電源からの電力を変換してモータ５に供給し、モータ５を駆動する。

図２は、図１の抑制速度作成部３１がドア現在位置に従って作成する開放抑制速度および閉鎖抑制速度を示すグラフである。
次に、抑制速度作成部３１がドア現在位置と自動ドアの移動方向に従って抑制速度を作成することについて説明する。抑制速度には、自動ドアが閉鎖端２０３から開放端２０４に向かって移動するときの開放抑制速度と、開放端２０４から閉鎖端２０３に向かって移動するときの閉鎖抑制速度がある。
自動ドアの移動方向は、速度フィードバックから求める。
そして、自動ドアが閉鎖端側から開放端側に移動しているとき、図２（ａ）に示すように、開放抑制速度はドア現在位置に従って作成される。この開放抑制速度は、開放端２０４からの距離に応じて、開放抑制高速域、開放抑制減速域、開放抑制微速域の３段階に分けられる。

また、自動ドアが開放端側から閉鎖端側に移動しているとき、図２（ｂ）に示すように、閉鎖抑制速度はドア現在位置に従って作成される。この閉鎖抑制速度は、閉鎖端２０３からの距離に応じて、閉鎖抑制微速域、閉鎖抑制加速域、閉鎖抑制高速域、閉鎖抑制減速域、閉鎖抑制微速域の５段階に分けられる。

そして、自動ドアが閉鎖端側から開放端側に、開放端側から閉鎖端側に向かって移動しているとき、開放抑制速度または閉鎖抑制速度を超える速度フィードバックが検出された場合に抑制トルクが出力される。

また、自動ドアが開放端側から閉鎖端側に移動しているとき、開放端２０４から閉鎖開始位置２１１の間の閉鎖抑制速度を微小として、それ以降任意の時定数により閉鎖抑制高速まで徐々に大きくする。

次に、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置の動作について説明する。
まず、現在位置作成部１２にてフィードバックパルスよりドア現在位置を作成する。
速度指令作成部にて予め定められた速度パターンからドア現在位置に対応する速度指令を作成する。
抑制速度作成部３１にてドア現在位置に従って抑制速度を作成する。
抑制速度は、ドア現在位置に従って作成され、自動ドアが閉鎖端から開放端に向かって移動する場合、開放端から離れた位置では大きな値となり、開放端に近づくにつれて徐々に小さな値となるように作成される。

パルス／速度変換部２３にて検出器６からのフィードバックパルスを速度フィードバックに変換する。
抑制比例制御部３２にて抑制速度と速度フィードバックとの偏差に比例した抑制電圧成分を作成する。
加算部３４にて抑制電圧成分に誘起電圧補償部３３の出力を加算して抑制制御電圧指令を出力する。
抑制制御電圧指令は、抑制速度と速度フィードバックとの偏差により決定されるので、速度フィードバックが抑制速度を超過した場合、滑らかに抑制トルクが掛かることで、大きな衝撃がなくドアの動きを抑制することができる。

自動ドアが閉鎖端２０３から開放端２０４に向かって移動している場合、開放端２０４から離れた位置での開放抑制速度は大きな値となっているため、自動ドアを早い速度で移動させることが可能である。
自動ドアが開放端２０４に近づくにつれて開放抑制速度が小さくなるため、開放端２０４付近で開放端２０４側に早い速度で移動させると大きな抑制トルクが加わり、自動ドアが開放端２０４に衝突することを抑制する。

また、自動ドアが開放端２０４から閉鎖端２０３に向かって移動している場合、閉鎖開始位置２１１での抑制速度は微小な値であり、その後閉鎖抑制高速まで徐々に大きくなるので、移動し始めに外力が加わっても急激に閉まることは防止される。

ドアを手動で動かした場合、速度フィードバックによりドアの移動速度を検出し、ドアの状況及び重量等の環境に応じたアシストトルクを出力することにより、ドアの手動開閉を容易にすることが可能となる。このときのアシストトルクは、任意に設定された値でもよいし、自動で開閉したときのトルクより負荷抵抗を読み取り自動で算出するものであってもよい。

この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて作成される抑制速度を自動ドアの実際の移動速度が越えたとき越えた分に比例する抑制トルクが自動ドアに加えられ、且つ自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い抑制速度が小さいので、開放端または閉鎖端に近づいた自動ドアに外力が加わったとしても、抑制トルクが外力を補償し、自動ドアが早く移動することが防止できる。その結果、自動ドアが閉鎖端または開放端に衝突することが回避されたり、または衝突したときには衝撃が緩和されたりする。

また、自動ドアが開放端側から閉鎖端側に向かって移動しているときに外力が加わっても、開放端から閉鎖開始位置の間では閉鎖抑制速度が微小であり、閉鎖開始位置を越しても閉鎖抑制速度が徐々に大きくなるので、外力に打ち消す抑制トルクが加わり、自動ドアが急に閉まるということが防止される。

また、ドアが開放端側から閉鎖端側、または閉鎖端側から開放端側に向かってそれぞれ閉鎖抑制速度または開放抑制速度以内で移動しているときに外力が加わると外力を少なくできるようにアシストトルクが加わるので、自動ドアを手動で移動させるときにかかる負荷を軽減する。

この発明に係る自動ドア駆動用装置のブロック線図である。この発明に係る自動ドア駆動用装置の抑制速度作成部で作成される抑制速度を示すグラフである。

符号の説明

４電力変換回路、５モータ、６検出器、１１速度指令作成部、１２現在位置作成部、２１フィードフォワード制御部、２２フィードバック制御部、２３パルス／速度変換部、２４出力制限制御部、３１抑制速度作成部、３２抑制比例制御部、３３誘起電圧補償部、３４、３５加算部、２０３閉鎖端、２０４開放端、２１１閉鎖開始位置。

Claims

外力が加わると移動速度が変化する自動ドアを駆動する自動ドア駆動用装置において、
上記自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて上記自動ドアの移動速度が滑らかに変化する上限値として抑制速度を作成し、且つ上記自動ドアの実際の移動速度が上記抑制速度を超過したとき、上記抑制速度と上記自動ドアの実際の移動速度との偏差に比例した抑制トルクを上記自動ドアに加え、
上記抑制速度は、上記自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い小さな値となることを特徴とする自動ドア駆動用装置。
上記自動ドアが開放端から閉鎖端に向かって移動しているときに作成される抑制速度は、上記開放端から予め定められた閉鎖開始位置まで微小値であり、且つ上記自動ドアの現在位置が上記閉鎖開始位置を越えるに従い徐々に大きな値となることを特徴とする請求項１に記載の自動ドア駆動用装置。
上記自動ドアが上記抑制速度未満で移動しているときに外力が加わると上記加わった外力と同じ方向のアシストトルクを上記自動ドアに加えることを特徴とする請求項１または２に記載の自動ドア駆動用装置。