JP2023027481A - 自動ドア、自動ドアの電圧設定方法、自動ドアの電圧設定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自動ドアの閉維持制御時の消費電力を低減する。【解決手段】自動ドア１００は、扉部１０が全閉状態になる時の衝撃を吸収する弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒと、扉部１０を開閉駆動するドアエンジン４０と、ドアエンジン４０に印加する電圧を制御すると共に、扉部１０を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行うコントローラ２０と、コントローラ２０が閉維持制御においてドアエンジン４０に印加する電圧を下げている時に弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒの反力により扉部１０が開方向に移動した際の電圧を検知する電圧検知部２２と、扉部１０を閉状態に維持するためにドアエンジン４０に印加する閉状態維持電圧として、電圧検知部２２が検知した電圧より大きい電圧を設定する閉状態維持電圧設定部２３と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は自動ドアに関する。

電力によって扉を自動的に開閉する自動ドアとして、扉を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行うものが知られている（特許文献１）。閉維持制御時に扉を閉方向に駆動するモータのトルクを徐々に小さくし、所定時間後に零にすることで自動ドアの消費電力を低減する。なお、閉維持制御時に扉が風等によって開いた場合には、扉が全閉状態に戻された後に閉維持制御が最初から繰り返される。

特開２００３－２４７３７４号公報

特許文献１では、閉維持制御開始時のモータの最大トルクは一定とされており、所定時間後にトルクが零になるまでの間に、モータで無駄または過大な電力が消費される可能性がある。また、閉維持制御時に扉が風等によって開いた場合には、最大トルクでの閉維持制御が最初から繰り返されるため、モータの消費電力が増大してしまう。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、閉維持制御時の消費電力を低減できる自動ドアを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動ドアは、扉が全閉状態になる時の衝撃を吸収する弾性部材と、扉を開閉駆動する扉駆動部と、扉駆動部に印加する電圧を制御すると共に、扉を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行う制御部と、制御部が閉維持制御において扉駆動部に印加する電圧を下げている時に弾性部材の反力により扉が開方向に移動した際の電圧を検知する電圧検知部と、を備える。制御部は、扉を閉状態に維持するために扉駆動部に印加する閉状態維持電圧として、電圧検知部が検知した電圧より大きい電圧を設定する。

この態様では、扉を閉状態に維持するための閉状態維持電圧として、全閉状態の扉が開方向に移動した際の電圧より大きい電圧が設定されるので、扉を閉状態に維持しながら閉維持制御時の消費電力を低減できる。

本発明の別の態様は、自動ドアの電圧設定方法である。この方法は、扉が全閉状態になる時の衝撃を吸収する弾性部材と、扉を開閉駆動する扉駆動部と、扉駆動部に印加する電圧を制御する制御部と、を備える自動ドアの電圧設定方法であって、制御部が扉を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行うステップと、閉維持制御を行うステップにおいて扉駆動部に印加される電圧が下げられている時に弾性部材の反力により扉が開方向に移動した際の電圧を検知する電圧検知ステップと、扉を閉状態に維持するために扉駆動部に印加される閉状態維持電圧として、電圧検知ステップで検知された電圧より大きい電圧を設定するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、自動ドアの閉維持制御時の消費電力を低減できる。

自動ドアを概略的に示す正面図である。 自動ドアの内外で相互に通信可能な各種の構成機器を模式的に示す図である。 扉部の閉維持制御に関連する自動ドアの構成を模式的に示す。 扉部の閉維持制御時におけるドアエンジンへの電圧の印加例を模式的に示す。

最初に、図１および図２を参照して、本発明の実施形態が適用される自動ドア１００の概要を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る自動ドア１００を概略的に示す正面図である。自動ドア１００は、開閉駆動される扉部１０と、自動ドア１００全体を制御する制御部としてのコントローラ２０と、通行者を検知するセンサ３０（起動センサ３１、補助センサ３２の総称）と、扉部１０を開閉駆動する動力を発生させる扉駆動部としてのドアエンジン４０と、動力を扉部１０に伝達する動力伝達部５０を主に備える。なお、以下の説明では、図１における左右方向を水平方向とし、図１における上下方向を鉛直方向とするが、自動ドア１００は任意の姿勢で設置することができ、その設置方向が以下の例に限定されるものではない。

扉部１０は、それぞれ水平方向に可動に設けられる第１の可動扉１１Ｌと第２の可動扉１１Ｒと、第１の可動扉１１Ｌおよび第２の可動扉１１Ｒが開状態のときにそれぞれと重なる位置に設けられる第１の固定扉１２Ｌと第２の固定扉１２Ｒと、第１の可動扉１１Ｌと第２の可動扉１１Ｒの水平方向の動作をガイドするガイド機構１３を備える。第１の可動扉１１Ｌ、第２の可動扉１１Ｒ、第１の固定扉１２Ｌ、第２の固定扉１２Ｒは、鉛直方向の寸法が水平方向の寸法よりも大きい縦長の矩形状に構成される。扉部１０の開駆動時には、図１で左側に示される第１の可動扉１１Ｌが左方向に駆動され、図１で右側に示される第２の可動扉１１Ｒが右側に駆動される。また、扉部１０の閉駆動時には、開駆動時とは逆に、第１の可動扉１１Ｌが右方向に駆動され、第２の可動扉１１Ｒが左方向に駆動される。なお、扉部１０を構成する扉の数や形状は上記に限られず、設置場所のニーズに合わせて適宜設計可能である。また、同様に、扉部１０の可動方向も水平方向に限られず、水平方向から傾斜した方向としてもよい。

ガイド機構１３は、走行レール１３１と、戸車１３２と、ガイドレール１３３と、振れ止め部１３４を備える。走行レール１３１は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの上方において、その可動域の全体に亘って水平方向に延伸する柱状のレール部材である。戸車１３２は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの上部にそれぞれ二つずつ設けられ、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒを走行レール１３１に懸架する。各可動扉１１Ｌ、１１Ｒが水平方向に開閉駆動される際、戸車１３２が走行レール１３１を転動するため、円滑な開閉動作が可能となる。ガイドレール１３３は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの下方において、その可動域の全体に亘って水平方向に延伸する溝状のレール部材である。振れ止め部１３４は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの下部から張り出して溝状のガイドレール１３３に収まる。各可動扉１１Ｌ、１１Ｒが水平方向に開閉駆動される際、振れ止め部１３４がガイドレール１３３に沿って動くため、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒの見込み方向（図１の紙面に垂直な方向）の振動を抑制できる。

なお、扉部１０の開閉に関する各種のパラメータはコントローラ２０で設定可能である。例えば、開閉速度、開閉強度、開口幅等を設定できる。開閉速度は、第１の可動扉１１Ｌおよび第２の可動扉１１Ｒの水平方向の速度であり、両扉の速度の方向は互いに逆向きである。両扉で速度の大きさ（速さ）は等しくするのが好適であるが、異なる速さとしてもよい。また、開閉速度は、通常開閉時とそれ以外の時で異なる値を設定してもよい。例えば、扉部１０の通常の閉駆動中に、閉じる可動扉１１Ｌ、１１Ｒに通行者が挟まれるのを緊急回避するために開駆動に切り替えるいわゆる反転の場合、その開駆動時の可動扉１１Ｌ、１１Ｒの速度は、通常の開駆動時の速度と異なる値を設定してもよい。また、停電時等の通常の電源が利用できない非常時にバッテリから供給される臨時の電力によって扉部１０が駆動される際の開速度や閉速度を通常の駆動時と異なる値に設定してもよい。

開閉強度は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの開閉時の力の大きさであり、後述するモータ４２の発生トルク値で制御される。上記の開閉速度と同様に、基本的には可動扉１１Ｌ、１１Ｒで等しい開閉強度とするのが好適である。また、通常開閉時とそれ以外の時で異なる開閉強度を設定してもよい。開口幅は、典型的には扉部１０が全開のときの第１の可動扉１１Ｌと第２の可動扉１１Ｒの水平方向の間隔である。図１に示されるように、第１の可動扉１１Ｌの全閉位置と全開位置の間の移動距離をＷ１、第２の可動扉１１Ｒの全閉位置と全開位置の間の移動距離をＷ２とすれば、開口幅はＷ１＋Ｗ２で表される。ここで、移動距離Ｗ１、Ｗ２は、自動ドア１００の水平方向寸法に収まる範囲で個別に設定できる。なお、停電時等の通常の電源が利用できない非常時にバッテリから供給される臨時の電力によって扉部１０が駆動される際の開口幅を通常時よりも小さくすることで非常時の扉部１０の開閉駆動による電力消費を抑制してもよい。

図１には、センサ３０の例として、光学センサとしての起動センサ３１と、補助センサ３２が設けられる。起動センサ３１は、扉部１０の上方の無目６０の表面に設けられる光電センサである。起動センサ３１は、赤外線等の光を床面に向けて投光する投光部と、床面からの反射光を受光する受光部を備える。通行者等の物体が自動ドア１００に近づいて光を遮ると受光部の受光量が変化するため、物体を検知できる。このような起動センサ３１での検知情報がコントローラ２０に入力されると、ドアエンジン４０の駆動により扉部１０が開く。なお、起動センサ３１は室内側（例えば図１の紙面の表側）と室外側（例えば図１の紙面の裏側）にそれぞれ設けられ、いずれの側から近づく通行者も検知できる。以下で両者を区別する必要がある場合は、それぞれ室内側起動センサ３１Ｉ、室外側起動センサ３１Ｏと記載する。

なお、起動センサ３１は、マイクロ波等の電波や超音波の反射により通行者を検知する構成としてもよい。また、図１で３１Ａとして示すように、可動扉１１Ｌおよび１１Ｒの少なくとも一方に設けられるタッチプレートが通行者によって押されることで、扉部１０を駆動する構成としてもよい。また、観光施設やアミューズメントパーク等では、通行者の検知や操作に加えてまたは代えて、施設の係員の操作で扉部１０を駆動する態様も想定される。このとき施設の係員は扉部１０から離れた位置に設けられる操作盤や自動ドア１００と通信可能な操作端末で遠隔から扉部１０を駆動できる。

扉部１０を通行する検知対象物を検知する通行センサとしての補助センサ３２は、扉部１０の第１の固定扉１２Ｌと第２の固定扉１２Ｒに設けられる光電センサである。補助センサ３２は、第１の固定扉１２Ｌおよび第２の固定扉１２Ｒの一方に設けられる投光部と、他方に設けられる受光部を備える。投光部と受光部は床面から同じ高さに設けられ、投光部から水平方向に投光される赤外線等の光を受光部で受光する。扉部１０が開いている状態で、その開口部を通行者が通過して光を遮ると受光部の受光量が変化するため、通行者を検知できる。補助センサ３２の主な目的は閉保護であり、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの閉動作中に補助センサ３２が通行者を検知すると、コントローラ２０は閉駆動を中止して開駆動に切り替える反転制御を行う。これにより、通行者が閉じる可動扉１１Ｌ、１１Ｒに挟まれるのを防止できる。なお、このような閉保護の制御において、補助センサ３２と同様に光電センサで構成される起動センサ３１の検知情報を併用することで、通行者の検知精度を高めて安全性を更に向上できる。

なお、補助センサ３２は、マイクロ波等の電波や超音波の反射により通行者を検知する構成としてもよい。また、補助センサ３２は固定扉１２Ｌ、１２Ｒとは異なる場所に設けてもよい。例えば、起動センサ３１と同様に無目６０に設けてもよいし、自動ドア１００近傍の天井に設置してもよい。このような補助センサ３２を複数設ければ、高コストになる一方で安全性が飛躍的に高まる。

上記の起動センサ３１および補助センサ３２は、出力段に増幅器を備えており、各センサでの検知情報を、後段のコントローラ２０で扱える所定のレベルまで増幅する。したがって、センサの検出強度が低い場合は増幅率が高くなり、センサの検出強度が大きい場合は増幅率が低くなる。このように、各センサの増幅率は各センサの検出強度を示すデータになっている。

ドアエンジン４０は、モータ駆動部４１と、モータ４２と、駆動プーリ４３を備える。モータ駆動部４１は、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）で構成され、扉部１０の開閉動作を制御するコントローラ２０の制御の下でモータ４２を駆動する電圧ないし電流を発生させる。回転動力を発生させる動力源としてのモータ４２は、各種の公知のモータとして構成できるが、本実施形態では、一例として、ホール素子を用いたエンコーダを備えるブラシレスモータとする。エンコーダで検出されたモータ４２の回転子の位置がモータ駆動部４１に入力され、それに応じた駆動電圧ないし駆動電流がモータ４２に印加されることで、所望の回転動力が発生される。モータ４２によって回転駆動される駆動プーリ４３は、図示しない歯車機構等を介してモータ４２の回転子と連結され、連動して回転する。

動力伝達部５０は、ドアエンジン４０で発生された動力を扉部１０に伝達し、可動扉１１Ｌ、１１Ｒを開閉駆動する。動力伝達部５０は、動力伝達ベルト５１、従動プーリ５２、連結部材５３を備える。動力伝達ベルト５１は、内周面に多数の歯が形成された環状のタイミングベルトであり、図１の右側において駆動プーリ４３に巻き付けられ、図１の左側において従動プーリ５２に巻き付けられる。この状態において動力伝達ベルト５１の水平方向の寸法は、駆動プーリ４３と従動プーリ５２の水平方向の距離に等しく、また可動扉１１Ｌ、１１Ｒの可動域の水平方向の寸法と同程度である。モータ４２により駆動プーリ４３が回転すると、動力伝達ベルト５１を介して従動プーリ５２が連動して回転する。

連結部材５３は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒをそれぞれ動力伝達ベルト５１に連結して、開閉駆動する。ここで、一方の可動扉は動力伝達ベルト５１の上側に連結され、他方の可動扉は動力伝達ベルト５１の下側に連結される。図１の例では、動力伝達ベルト５１が反時計回りに回転すると、第１の可動扉１１Ｌが左側に移動し第２の可動扉１１Ｒが右側に移動する開動作となり、動力伝達ベルト５１が時計回りに回転すると、第１の可動扉１１Ｌが右側に移動し第２の可動扉１１Ｒが左側に移動する閉動作となる。

以上のような構成の自動ドア１００において、起動センサ３１が通行者を検知すると、コントローラ２０の制御の下、ドアエンジン４０が反時計回りの回転動力を発生させ、扉部１０を開駆動する。また、開駆動後、通行者が検知されない状態が所定時間継続した場合は、コントローラ２０の制御の下、ドアエンジン４０が時計回りの回転動力を発生させ、扉部１０を閉駆動する。なお、閉駆動中に補助センサ３２や起動センサ３１が通行者を検知すると、コントローラ２０が閉駆動から開駆動に切り替える反転制御を行う。

図２は、自動ドア１００の内外で相互に通信可能な各種の構成機器を模式的に示す。自動ドア１００は、各構成機器が接続され、構成機器間のデータ通信を行うバス２を有する。バス２は、任意の通信規格、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）に則って構成される。ＣＡＮは、ホストコンピュータを介さずに構成機器が相互に通信できるように設計されており、自動ドアに限らず様々なシステムの制御情報の伝送に広く利用されている。バス２に接続された各構成機器は、バス２を介して他の構成機器に情報を送信でき、他の構成機器がバス２に送信した情報のうち自身に必要な情報を選択的に受信できる。

図２には、バス２に接続される構成機器として、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２、操作盤３３、認証装置３４、電気錠コントローラ３５、外部インターフェース３６、表示装置３７が例示され、いずれの構成機器も自動ドア１００を構成する。なお、本図は、バス２に接続されうる構成機器を例示列挙したものであり、図１に示されない構成機器も含まれている。また、実際の自動ドア１００に設ける構成機器は目的に応じて選択でき、図示される全ての構成機器を設ける必要はない。例えば、通行者の検知や操作のみで扉部１０を駆動する自動ドア１００においては、係員等の操作を行うための操作盤３３は設ける必要はない。逆に、観光施設やアミューズメントパーク等で、施設の係員の操作のみで扉部１０を駆動する自動ドア１００においては、通行者の検知や操作のための起動センサ３１やタッチプレート３１Ａを設ける必要はない。ただし、自動ドア１００全体を制御するコントローラ２０は、多くの場合で必須の構成機器である。

図示される構成機器のうち、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２については前述したので説明を省略する。操作盤３３は、観光施設やアミューズメントパーク等で施設の係員が操作し、扉部１０を駆動する制御盤である。例えば、利用者が所定のタイミングで異なる部屋を移動するアトラクションにおいては、その移動タイミングに合わせて係員が操作盤３３を操作し、各部屋の扉部１０を開閉制御することで利用者が円滑に移動できる。なお、操作盤３３は、施設に固定的に設置されたものでもよいし、係員が携帯できるものでもよい。また、後述する外部インターフェース３６を介してコントローラ２０等と通信可能なタブレットやスマートフォン等の通信端末に操作盤３３の機能を実装してもよい。

認証装置３４は、集合住宅やオフィスの入口など、高いレベルのセキュリティが要求される場所で、通行を許可すべき通行者を認証する。認証の方法は、扉部１０近傍に設けられるキーパッドの入力によるパスワード認証や、指紋等の通行者の生体情報を用いた生体認証等がある。認証装置３４での認証が成功すると、コントローラ２０が扉部１０を開駆動し、通行者は自動ドア１００を通行できる。認証装置３４での認証が失敗すると、たとえ起動センサ３１が通行者を検知していたとしても、コントローラ２０は扉部１０を開駆動せず、未認証の通行者の不正な通行を阻止できる。

電気錠コントローラ３５は、自動ドア１００を施錠する電気錠３５Ａを制御する。電気錠３５Ａは、錠を施錠位置と解錠位置の間で駆動する錠駆動手段として、例えば通電状態に応じた駆動力を発生するソレノイドを備える。

外部インターフェース３６は、有線または無線の接続により、自動ドア１００外の各種の外部機器３６Ａとの間で信号を入出力する。外部機器３６Ａとしては、自動ドア１００の設置や保守点検のために現場に赴いた作業員が使用する調整器等の作業端末や、インターネット等の公衆情報通信網を介して接続された遠隔のサーバやコンピュータが例示される。このような外部機器３６Ａの入力操作により、自動ドア１００の各構成機器の制御やパラメータ調整等の各種設定を行える。また、外部機器３６Ａは、自動ドア１００の各構成機器や、それらに付随して設けられるメモリから情報を読み取り、状態診断や保守点検を行える。なお、上述の通り、自動ドア１００内のバス２はＣＡＮ規格に則って構成されるが、外部機器３６Ａと外部インターフェース３６の間の通信が、それとは別の規格、例えば、Bluetooth（登録商標）やWi-Fi（登録商標）で行われる場合、外部インターフェース３６は一方の規格に基づく信号を他方の規格に基づく信号に変換するプロトコル変換器として機能する。

表示装置３７は、他の構成機器から受信した情報に基づいて自動ドア１００の稼働状況等を表示する表示部である。この表示装置３７がタッチパネル等の入力機能を備える場合は、表示画面上のタッチ操作により、自動ドア１００の各構成機器の制御やパラメータ調整等の各種設定を行える。なお、表示装置３７は、扉部１０の付近に設けてもよいし、扉部１０から離れた場所、例えば、自動ドア１００と同じ建物内でその管理を行うバックヤードに設けてもよい。

以上で例示列挙した自動ドア１００を構成する構成機器、すなわち、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２、操作盤３３、認証装置３４、電気錠コントローラ３５、外部インターフェース３６、表示装置３７は、ＣＡＮ規格に則ったバス２を介して相互に通信可能である。つまり、各構成機器はＣＡＮ通信のためのＣＡＮトランシーバとＣＡＮコントローラを内蔵している。外部インターフェース３６は、これらに加え、外部機器３６Ａが利用する通信規格とＣＡＮ規格のプロトコル変換を行うプロトコル変換部を有する。これにより、外部インターフェース３６に接続された外部機器３６Ａは、自動ドア１００の他の構成機器とバス２を介して相互に通信可能である。

続いて、コントローラ２０およびドアエンジン４０によって実行される扉部１０の閉維持制御について説明する。図３は、扉部１０の閉維持制御に関連する自動ドア１００の構成を模式的に示す。図３（Ａ）は、図１から抜粋した扉部１０周辺の正面図であり、図３（Ｂ）は、扉部１０の二つの可動扉１１Ｌ、１１Ｒの上面図または平面図である。

図３（Ｂ）に模式的に示されるように、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒの戸先または閉端部には、扉部１０が全閉状態になる時の衝撃を弾性変形によって吸収するゴム製の弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒ（以下、弾性部材１１１と総称することがある）がそれぞれ設けられる。なお、弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒは、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒの戸先に限らず、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒと共に走行レール１３１上を転動する戸車１３２Ｌ、１３２Ｒや、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒと共に動力伝達ベルト５１に沿って移動する連結部材５３Ｌ、５３Ｒに設けてもよいし、扉部１０の全閉位置おいてこれらと接触して停止させる左右の不図示のストッパに設けてもよい。また、可動扉１１Ｌ（または戸車１３２Ｌ、連結部材５３Ｌ、左方ストッパ）および可動扉１１Ｒ（または戸車１３２Ｒ、連結部材５３Ｒ、右方ストッパ）のいずれか一方のみに弾性部材１１１を設けてもよい。

制御部としてのコントローラ２０は、扉駆動部としてのドアエンジン４０に印加する電圧を制御しながら、扉部１０を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行う。
コントローラ２０は、扉部１０の閉維持制御のための構成として、扉移動検知部２１と、電圧検知部２２と、閉状態維持電圧設定部２３を備える。

扉移動検知部２１は、扉部１０の移動すなわち可動扉１１Ｌおよび／または可動扉１１Ｒの移動を検知する。特に、扉部１０の閉維持制御時は、弾性部材１１１の弾性力による全閉位置（厳密には後述する完全全閉位置）から開方向への扉部１０の移動または遷移が扉移動検知部２１によって検知される。具体的には、ドアエンジン４０においてホール素子が検出したモータ４２の回転子の位置の変化に基づいて、扉移動検知部２１は扉部１０の移動を検知する。なお、扉部１０の位置や運動を直接的に測定するセンサが設けられる場合、扉移動検知部２１はセンサの測定データに基づいて扉部１０の移動を検知してもよい。

電圧検知部２２は、コントローラ２０が閉維持制御においてドアエンジン４０に印加する電圧を下げている時に弾性部材１１１の反力により扉部１０が開方向に移動した際の電圧を検知する。具体的には、電圧検知部２２は、扉移動検知部２１が閉維持制御時に全閉状態から開方向への扉部１０の移動を検知した際にドアエンジン４０に印加されていた電圧を検知する。閉状態維持電圧設定部２３は、扉部１０を閉状態に維持するためにドアエンジン４０に印加する閉状態維持電圧として、電圧検知部２２が検知した電圧より大きい電圧を設定する。

図４は、扉部１０の閉維持制御時におけるドアエンジン４０への電圧の印加例を模式的に示す。縦軸はドアエンジン４０に印加される電圧Ｖを表し、横軸は時間Ｔを表す。図４（Ａ）は、閉状態維持電圧設定部２３が閉状態維持電圧としての押付電圧（Ｖｅ）を設定する場合の印加電圧Ｖの時間変化を表し、図４（Ｂ）は、押付電圧（Ｖｅ）が設定済の場合の印加電圧Ｖの時間変化を表す。

図４（Ａ）において、扉部１０が全開状態から閉駆動される際、ドアエンジン４０には通常閉駆動電圧Ｖａが印加される。時刻Ｔａにおいて、ドアエンジン４０におけるホール素子等によって扉部１０の各可動扉１１Ｌ、１１Ｒが全閉位置の手前の所定位置に到達したことが検知されると、印加電圧Ｖは通常閉駆動電圧Ｖａから線形に減少する。時刻Ｔｂにおいて印加電圧Ｖが最小閉駆動電圧Ｖｂまで下がった後、その状態で扉部１０は時刻Ｔｃまで低速で閉駆動される。時刻Ｔｃでは、ドアエンジン４０におけるホール素子等によって扉部１０の各可動扉１１Ｌ、１１Ｒが全閉位置に到達したことが検知される。この時、図３（Ｂ）に示したように、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒの戸先等に設けられる弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒが互いに接触し、扉部１０は全閉状態になる。

時刻Ｔｃから時刻Ｔｄにかけては、印加電圧Ｖが最小閉駆動電圧Ｖｂから押切電圧Ｖｃまで増加しながら、扉部１０が全閉状態から更に閉方向に押し付けられる押切動作が行われる。この間に各弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒは押しつぶされるように弾性変形するため、この弾性変形量に相当する距離だけ扉部１０は全閉位置から更に閉方向に移動する。この扉部１０の閉方向への移動または速度は、扉移動検知部２１によって検知され、時刻Ｔｄにおいて実質的に零になる。この時、各弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒはこれ以上弾性変形できなくなり、扉部１０はこれ以上閉方向に移動できなくなる。以下、時刻Ｔｄにおける扉部１０の位置を完全全閉位置といい、時刻Ｔｃにおける扉部１０の位置である全閉位置と必要に応じて区別する。

時刻Ｔｅから時刻Ｔｆにかけては、扉移動検知部２１による扉部１０の移動の検知および電圧検知部２２によるドアエンジン４０への印加電圧Ｖの検知を行いながら、コントローラ２０がドアエンジン４０への印加電圧Ｖを徐々にまたは段階的に下げる。図示の例では、印加電圧Ｖが下限電圧Ｖｄまで下げられた際に、各弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒの開方向の弾性力が下限電圧Ｖｄによる閉駆動力を上回った結果、扉部１０が完全全閉位置から開方向に移動したことが扉移動検知部２１によって検知される。そこで、閉状態維持電圧設定部２３は、扉部１０の完全全閉状態の復帰および維持のための閉状態維持電圧として、扉移動検知部２１が扉部１０の開方向への移動を検知した際に電圧検知部２２が検知した下限電圧Ｖｄより大きい押付電圧Ｖｅを設定する。時刻Ｔｆ以降、通行者等によって扉部１０が開駆動されるまで、ドアエンジン４０には押付電圧Ｖｅが印加される。

押付電圧Ｖｅは、各弾性部材１１１Ｌ、１１１Ｒの開方向の弾性力を上回る閉駆動力を発生させて扉部１０を完全全閉状態に維持できる必要最小限の印加電圧Ｖである。このため、閉維持制御のためにモータに過大な電圧が印加されていた特許文献１に比べて、ドアエンジン４０ひいては自動ドア１００における閉維持制御時の消費電力を低減できる。また、閉維持制御の低消費電力化によってドアエンジン４０および／またはコントローラ２０からの発熱を抑制できるため、これらの周囲に実装されるアルミ電解コンデンサや信号伝送用のフォトカプラ等の熱の影響を受けやすい部品の劣化や故障を防止して長寿命化できる。

押付電圧Ｖｅは、電圧検知部２２が検知した下限電圧Ｖｄに１より大きい任意の定数αを乗じて得られる（Ｖｅ＝α×Ｖｄ）。定数αは例えば扉部１０の走行抵抗や弾性部材１１１の反発力に応じて適宜設定可能である。押付電圧Ｖｅと下限電圧Ｖｄの差ΔＶ（＝Ｖｅ－Ｖｄ＝（α－１）Ｖｄ）は任意の正の値でよいが、時刻Ｔｅから時刻Ｔｆにかけて印加電圧Ｖが段階的に下げられる場合、下限電圧Ｖｄの直前の電圧と下限電圧Ｖｄの差であるδｖ（＞０）より大きくするのが好ましい。この場合の押付電圧Ｖｅ（＝Ｖｄ＋ΔＶ）は、扉部１０を完全全閉状態に維持できていたＶｄ＋δｖより大きくなるため、扉部１０を確実に完全全閉状態に維持できる。

一方で、押付電圧Ｖｅを必要以上に大きくしないために、δｖ＜ΔＶ＜２δｖとするのが好ましい。また、押付電圧Ｖｅは最大でも時刻Ｔｅからドアエンジン４０への印加電圧Ｖを下げる前の押切電圧Ｖｃ以下とするのが好ましい。なお、時刻Ｔｅからコントローラ２０が印加電圧Ｖを０まで下げても扉部１０が完全全閉位置から開方向に移動せず電圧検知部２２が検知状態にならなかった場合、コントローラ２０は扉部１０を閉状態に維持するための押付電圧Ｖｅをドアエンジン４０に印加しない、あるいは、閉状態維持電圧設定部２３によって押付電圧Ｖｅが０に設定される。この場合、押付電圧Ｖｅを印加せずに扉部１０の完全全閉状態を維持できるため、閉状態の自動ドア１００における消費電力を著しく低減できる。

図４（Ａ）に関して説明した押付電圧Ｖｅの設定は、扉部１０が全閉状態になる度に実行する必要はない。図４（Ｂ）に示すように、前回以前の扉部１０の閉駆動時に閉状態維持電圧設定部２３が押付電圧Ｖｅを設定済の場合、時刻ＴｄからＴｅにかけて扉部１０の押切動作が完了して完全全閉状態になった後、速やかに設定済の押付電圧Ｖｅがドアエンジン４０に印加される。このように、扉部１０が時刻Ｔｅ以降の定常状態（完全全閉状態）に移行するまでの時間を短縮できると共に、図４（Ａ）の時刻Ｔｃ以降の押付電圧Ｖｅの探索プロセスに要した電力を削減できる。なお、変形例として、時刻Ｔｃで扉部１０が全閉状態になった後、押切電圧Ｖｃを経ずに最小閉駆動電圧Ｖｂから設定済の押付電圧Ｖｅに直接的に電圧を遷移させてもよい。

図４（Ａ）の押付電圧Ｖｅの設定プロセスは任意のタイミングで実行できるが、例えば、自動ドア１００の設置時や電源投入時のように、自動ドア１００の稼働前すなわち扉部１０が実際に開閉駆動される前に実行するのが好ましい。なお、自動ドア１００の稼働中であっても、自動ドア１００を通行する通行者がいないタイミングで扉部１０を開閉駆動し、押付電圧Ｖｅの設定プロセスを実行してもよい。また、図４（Ａ）の押付電圧Ｖｅの設定プロセスは、１日のうち決まった時間帯や開閉回数が所定回数以上になった時等の所定のタイミングおよび／または１日に決まった回数等の任意の頻度で定期的に行うのが好ましい。本実施形態の押付電圧Ｖｅの設定プロセスによれば、自動ドア１００の個体差や各々の設置環境に応じて最適な押付電圧Ｖｅを設定でき、個々の自動ドア１００の閉維持制御時の消費電力を最小化できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

１０ 扉部、１１Ｌ 第１の可動扉、１１Ｒ 第２の可動扉、２０ コントローラ、２１ 扉移動検知部、２２ 電圧検知部、２３ 閉状態維持電圧設定部、３０ センサ、４０ ドアエンジン、１００ 自動ドア、１１１ 弾性部材。

Claims (9)

1. 扉が全閉状態になる時の衝撃を吸収する弾性部材と、
   前記扉を開閉駆動する扉駆動部と、
   前記扉駆動部に印加する電圧を制御すると共に、前記扉を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行う制御部と、
   前記制御部が閉維持制御において前記扉駆動部に印加する電圧を下げている時に前記弾性部材の反力により前記扉が開方向に移動した際の電圧を検知する電圧検知部と、を備え、
   前記制御部は、前記扉を閉状態に維持するために前記扉駆動部に印加する閉状態維持電圧として、前記電圧検知部が検知した電圧より大きい電圧を設定する、
   自動ドア。
2. 前記制御部は、前記電圧検知部が検知した電圧に１より大きい定数を乗じて得られる電圧を閉状態維持電圧として設定する、請求項１に記載の自動ドア。
3. 前記制御部は、閉維持制御において前記扉駆動部に印加する電圧を下げる前の電圧以下の電圧を閉状態維持電圧として設定する、請求項１または２に記載の自動ドア。
4. 前記制御部が閉維持制御において前記扉駆動部に印加する電圧を０まで下げても前記扉が開方向に移動せず前記電圧検知部が検知状態にならなかった場合、前記制御部は前記扉を閉状態に維持するための電圧を前記扉駆動部に印加しない、請求項１から３のいずれかに記載の自動ドア。
5. 前記制御部による閉状態維持電圧の設定は、前記自動ドアの設置時に行われる、請求項１から４のいずれかに記載の自動ドア。
6. 前記制御部による閉状態維持電圧の設定は、前記自動ドアの電源投入時に行われる、請求項１から５のいずれかに記載の自動ドア。
7. 前記制御部による閉状態維持電圧の設定は、所定のタイミングで定期的に行われる、請求項１から６のいずれかに記載の自動ドア。
8. 扉が全閉状態になる時の衝撃を吸収する弾性部材と、前記扉を開閉駆動する扉駆動部と、前記扉駆動部に印加する電圧を制御する制御部と、を備える自動ドアの電圧設定方法であって、
   前記制御部が前記扉を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行うステップと、
   前記閉維持制御を行うステップにおいて前記扉駆動部に印加される電圧が下げられている時に前記弾性部材の反力により前記扉が開方向に移動した際の電圧を検知する電圧検知ステップと、
   前記扉を閉状態に維持するために前記扉駆動部に印加される閉状態維持電圧として、前記電圧検知ステップで検知された電圧より大きい電圧を設定するステップと、
   を備える自動ドアの電圧設定方法。
9. 扉が全閉状態になる時の衝撃を吸収する弾性部材と、前記扉を開閉駆動する扉駆動部と、前記扉駆動部に印加する電圧を制御する制御部と、を備える自動ドアの電圧設定プログラムであって、
   前記制御部が前記扉を全閉状態にした後に閉方向に押し付ける閉維持制御を行うステップと、
   前記閉維持制御を行うステップにおいて前記扉駆動部に印加される電圧が下げられている時に前記弾性部材の反力により前記扉が開方向に移動した際の電圧を検知する電圧検知ステップと、
   前記扉を閉状態に維持するために前記扉駆動部に印加される閉状態維持電圧として、前記電圧検知ステップで検知された電圧より大きい電圧を設定するステップと、
   をコンピュータに実行させる自動ドアの電圧設定プログラム。

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