JP3447639B2 - ホームドアシステムの制御方法及び装置 - Google Patents
ホームドアシステムの制御方法及び装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、新幹線等
の高速鉄道車両の駅のプラットホームに適用されるリニ
アモータを用いた雨戸式のホームドアの制御方法及び装
置に関するものである。
の高速鉄道車両の駅のプラットホームに適用されるリニ
アモータを用いた雨戸式のホームドアの制御方法及び装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラットホームを高速で通過する車両に
対する安全設備として、プラットホームには、乗降用の
ドアを有するホームドアシステムを設置することが望ま
れている。しかし、従来から知られているホームドア
は、乗降用のドアが所定の間隔おきに設けられているだ
けであり、すべての種類の車両の乗降口には対応してい
ないため、ドアの開口部から車両の乗降口まで乗客が歩
いて移動するスペースが必要であり、ホームドアと車両
との間に必要な幅の分だけプラットホームが狭くなる。
対する安全設備として、プラットホームには、乗降用の
ドアを有するホームドアシステムを設置することが望ま
れている。しかし、従来から知られているホームドア
は、乗降用のドアが所定の間隔おきに設けられているだ
けであり、すべての種類の車両の乗降口には対応してい
ないため、ドアの開口部から車両の乗降口まで乗客が歩
いて移動するスペースが必要であり、ホームドアと車両
との間に必要な幅の分だけプラットホームが狭くなる。
【0003】そこで、図1に示すような雨戸式のホーム
ドアシステムが開発されている。このホームドアシステ
ムは、車両が停止、通過する駅のプラットホームに設置
され、車種の相違や車両の停止位置の相違により、停車
車両の乗降口の位置が変わっても、必要なドアを移動さ
せて乗降口に対応する位置が開口部となるように制御す
ることができる。例えば、図1の(a)は、レール10
に取り付けられた各ドア(扉)12が閉じられた状態を
示し、図1の(b)は、右側に配置された2枚のドア1
2がドア1枚分だけ右側に移動して開口部14が形成さ
れた状態を示している。このようなホームドアシステム
により、ホームドアと車両との間隔を狭くすることがで
き、プラットホームが広くなる。
ドアシステムが開発されている。このホームドアシステ
ムは、車両が停止、通過する駅のプラットホームに設置
され、車種の相違や車両の停止位置の相違により、停車
車両の乗降口の位置が変わっても、必要なドアを移動さ
せて乗降口に対応する位置が開口部となるように制御す
ることができる。例えば、図1の(a)は、レール10
に取り付けられた各ドア(扉)12が閉じられた状態を
示し、図1の(b)は、右側に配置された2枚のドア1
2がドア1枚分だけ右側に移動して開口部14が形成さ
れた状態を示している。このようなホームドアシステム
により、ホームドアと車両との間隔を狭くすることがで
き、プラットホームが広くなる。
【0004】リニアモータを用いた雨戸式のホームドア
システムの場合、ドア内にモータを組み込むか、鴨居側
にモータを組み込むかで制御の構成が異なってくる。図
2に示すような鴨居側にモータを組み込む方式では、ド
ア12の移動量が不明であること、どのサーボアンプ1
6に電流を出力すべきか決めること、など複雑な制御が
必要である。また、このようなシステムでは、個別の制
御システムと各モータ18を制御するサーボアンプ16
とが必要になる。システムの構成は、図3に示すような
ものとなる。20はマグネットである。
システムの場合、ドア内にモータを組み込むか、鴨居側
にモータを組み込むかで制御の構成が異なってくる。図
2に示すような鴨居側にモータを組み込む方式では、ド
ア12の移動量が不明であること、どのサーボアンプ1
6に電流を出力すべきか決めること、など複雑な制御が
必要である。また、このようなシステムでは、個別の制
御システムと各モータ18を制御するサーボアンプ16
とが必要になる。システムの構成は、図3に示すような
ものとなる。20はマグネットである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】通常の方式で雨戸式の
リニアホームドアを制御する際には、個別制御システム
とサーボアンプとの間を、頻繁に高密度で情報のやり取
りを行う必要がある。すなわち、個別制御システムに各
エンコーダの値、速度を入力し、個別制御システムから
各サーボアンプにトルク指令を与えることになる。そし
て、これらの情報のやり取りは、電流ループ内に行う必
要があり非常に高速で行わなければならない。また、個
別制御システムとモータを動かすサーボアンプとの間を
ワイヤー等の配線で接続することが必要になり、ドアの
個数が多くなるとワイヤー等の配線の数がそれだけ増加
することになる。この配線の数を減らすために、通信に
よる制御が考えられるが、上記のように非常に高速の制
御が必要であるので、現状では実現しにくい。
リニアホームドアを制御する際には、個別制御システム
とサーボアンプとの間を、頻繁に高密度で情報のやり取
りを行う必要がある。すなわち、個別制御システムに各
エンコーダの値、速度を入力し、個別制御システムから
各サーボアンプにトルク指令を与えることになる。そし
て、これらの情報のやり取りは、電流ループ内に行う必
要があり非常に高速で行わなければならない。また、個
別制御システムとモータを動かすサーボアンプとの間を
ワイヤー等の配線で接続することが必要になり、ドアの
個数が多くなるとワイヤー等の配線の数がそれだけ増加
することになる。この配線の数を減らすために、通信に
よる制御が考えられるが、上記のように非常に高速の制
御が必要であるので、現状では実現しにくい。
【0006】通常、上記のようなホームドアの制御は、
図17に示すような構成で行われる。個別制御盤22
は、各扉12の移動を制御するために位置及び速度のフ
ィードバック制御系を有しており、車両の種別や停車位
置などの情報から扉位置の指令を出力する位置指令演算
手段24と、この位置指令とエンコーダ26の出力との
位置偏差を入力し、この位置偏差が小さくなるように微
分要素をフィードバック結合して速度指令を出力する位
置補償手段28と、この速度指令とエンコーダ26の出
力を微分手段30で時間微分して求めた速度信号との速
度偏差を入力し、この速度偏差が小さくなるように微分
要素をフィードバック結合して推力指令を出力する速度
補償手段32とを含んでいる。サーボアンプ16は、推
力/電流変換手段34と電力増幅器36とを備えてお
り、推力/電流変換手段34は推力指令を受けてモータ
の励磁電流を出力し、この電流が電力増幅器36で増幅
されてリニアモータ38に供給される。
図17に示すような構成で行われる。個別制御盤22
は、各扉12の移動を制御するために位置及び速度のフ
ィードバック制御系を有しており、車両の種別や停車位
置などの情報から扉位置の指令を出力する位置指令演算
手段24と、この位置指令とエンコーダ26の出力との
位置偏差を入力し、この位置偏差が小さくなるように微
分要素をフィードバック結合して速度指令を出力する位
置補償手段28と、この速度指令とエンコーダ26の出
力を微分手段30で時間微分して求めた速度信号との速
度偏差を入力し、この速度偏差が小さくなるように微分
要素をフィードバック結合して推力指令を出力する速度
補償手段32とを含んでいる。サーボアンプ16は、推
力/電流変換手段34と電力増幅器36とを備えてお
り、推力/電流変換手段34は推力指令を受けてモータ
の励磁電流を出力し、この電流が電力増幅器36で増幅
されてリニアモータ38に供給される。
【0007】このような制御構成の場合、複数のドアを
制御するためには、個別制御盤で各モータからの位置情
報や速度情報を得て、図18に示すような制御を行うこ
とになる。このため、個別制御盤は非常に複雑な指令を
高速で各サーボアンプに指令することになり、制御が難
しく、これを実現しようとすると高価になる。なお、図
18に示すような制御においては、個別制御盤で各エン
コーダの値から個々のサーボアンプへの推力指令を計算
する場合、通常、計算周期として1msec程度が必要にな
る。この制御方法を模式的に表すと図19のようにな
り、サーボアンプ16と制御装置(個別制御盤)22と
の間で非常に多くの情報をやり取りする必要がある。こ
の場合、サーボアンプと制御装置との間は、非常に多く
のケーブルが必要になり、かつ、高速にデータをやり取
りする必要がある。
制御するためには、個別制御盤で各モータからの位置情
報や速度情報を得て、図18に示すような制御を行うこ
とになる。このため、個別制御盤は非常に複雑な指令を
高速で各サーボアンプに指令することになり、制御が難
しく、これを実現しようとすると高価になる。なお、図
18に示すような制御においては、個別制御盤で各エン
コーダの値から個々のサーボアンプへの推力指令を計算
する場合、通常、計算周期として1msec程度が必要にな
る。この制御方法を模式的に表すと図19のようにな
り、サーボアンプ16と制御装置(個別制御盤)22と
の間で非常に多くの情報をやり取りする必要がある。こ
の場合、サーボアンプと制御装置との間は、非常に多く
のケーブルが必要になり、かつ、高速にデータをやり取
りする必要がある。
【0008】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、リニアモータを用いた雨戸式のホ
ームドアシステムにおいて、各サーボアンプに位置制御
機能をもたせ、このサーボアンプを自立させて制御する
ことにより、制御装置とサーボアンプとの間の情報量を
極端に少なくしてドア全体を制御でき、目的の動作を行
うのに制御装置とサーボアンプ間を比較的速度の遅い通
信が利用できるようになり、配線を省くことが可能にな
る制御方法及び装置を提供することにある。
で、本発明の目的は、リニアモータを用いた雨戸式のホ
ームドアシステムにおいて、各サーボアンプに位置制御
機能をもたせ、このサーボアンプを自立させて制御する
ことにより、制御装置とサーボアンプとの間の情報量を
極端に少なくしてドア全体を制御でき、目的の動作を行
うのに制御装置とサーボアンプ間を比較的速度の遅い通
信が利用できるようになり、配線を省くことが可能にな
る制御方法及び装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のホームドアシステムの制御方法は、共通
なレールに複数のドアを移動可能に取り付け、各ドアに
マグネットをそれぞれ設け、前記レール側にモータをド
アの幅の整数分の1のピッチで配置して各ドアの停止位
置がモータのピッチ単位となるようにし、モータに通電
してマグネットを駆動させるリニアモータを構成し、ド
アを開閉移動させるためにモータに電流を供給するサー
ボアンプを各モータ毎に設け、各ドアの開閉移動を個別
に制御する制御装置を各サーボアンプに接続したホーム
ドアシステムであって、各サーボアンプにドアの位置及
び速度を制御する機能をもたせ、各ドアの位置指令を制
御装置から各サーボアンプに送り、各サーボアンプに入
力される各モータからのドアの位置情報に基づいて、各
サーボアンプでそれぞれのドアの位置及び速度を得て自
立的に該サーボアンプからの電流の出力を切り替えて、
複数のドアをそれぞれ位置指令のとおりに開閉移動させ
るように構成されている(図1〜図5、図16参照)。
上記の本発明の方法において、各サーボアンプに、ドア
の状態が、途中でドアが途切れる場合、途中でドアが無
くなる場合及び途中からドアが現れる場合であっても共
通して使用できる位置・速度パターンを組み込むことに
より、各サーボアンプで各モータからのドアの位置情報
及び速度情報を得るようにすることができる(図10、
図15参照)。
めに、本発明のホームドアシステムの制御方法は、共通
なレールに複数のドアを移動可能に取り付け、各ドアに
マグネットをそれぞれ設け、前記レール側にモータをド
アの幅の整数分の1のピッチで配置して各ドアの停止位
置がモータのピッチ単位となるようにし、モータに通電
してマグネットを駆動させるリニアモータを構成し、ド
アを開閉移動させるためにモータに電流を供給するサー
ボアンプを各モータ毎に設け、各ドアの開閉移動を個別
に制御する制御装置を各サーボアンプに接続したホーム
ドアシステムであって、各サーボアンプにドアの位置及
び速度を制御する機能をもたせ、各ドアの位置指令を制
御装置から各サーボアンプに送り、各サーボアンプに入
力される各モータからのドアの位置情報に基づいて、各
サーボアンプでそれぞれのドアの位置及び速度を得て自
立的に該サーボアンプからの電流の出力を切り替えて、
複数のドアをそれぞれ位置指令のとおりに開閉移動させ
るように構成されている(図1〜図5、図16参照)。
上記の本発明の方法において、各サーボアンプに、ドア
の状態が、途中でドアが途切れる場合、途中でドアが無
くなる場合及び途中からドアが現れる場合であっても共
通して使用できる位置・速度パターンを組み込むことに
より、各サーボアンプで各モータからのドアの位置情報
及び速度情報を得るようにすることができる(図10、
図15参照)。
【0010】本発明のホームドアシステムの制御装置
は、共通なレールに複数のドアを移動可能に取り付け、
各ドアにマグネットをそれぞれ設け、前記レール側にモ
ータをドアの幅の整数分の1のピッチで配置して各ドア
の停止位置がモータのピッチ単位となるようにし、モー
タに通電してマグネットを駆動させるリニアモータを構
成し、ドアを開閉移動させるためにモータに電流を供給
するサーボアンプを各モータ毎に設け、各ドアの開閉移
動を個別に制御する制御装置を各サーボアンプに接続し
たホームドアシステムであって、各サーボアンプがドア
の位置及び速度を制御する機能を有しており、各ドアの
位置指令が制御装置から各サーボアンプに送られ、各サ
ーボアンプに入力された各モータからのドアの位置情報
に基づいて、各サーボアンプでそれぞれのドアの位置及
び速度が得られ自立的に該サーボアンプからの電流の出
力が切り替えられて、複数のドアがそれぞれ位置指令の
とおりに開閉移動されるようにしたことを特徴としてい
る(図1〜図5参照)。上記の本発明の装置において、
各サーボアンプに、ドアの状態が、途中でドアが途切れ
る場合、途中でドアが無くなる場合及び途中からドアが
現れる場合であっても共通して使用できる位置・速度パ
ターンが組み込まれ、各サーボアンプで各モータからの
ドアの位置情報及び速度情報が得られるような構成とす
ることができる。また、上記の本発明の装置において、
各モータにリミットスイッチを取り付け、ドアにリミッ
トをたたくドグを取り付け、リミットスイッチの情報を
基にモータの出力をオン/オフする機能を有する構成と
することができる。
は、共通なレールに複数のドアを移動可能に取り付け、
各ドアにマグネットをそれぞれ設け、前記レール側にモ
ータをドアの幅の整数分の1のピッチで配置して各ドア
の停止位置がモータのピッチ単位となるようにし、モー
タに通電してマグネットを駆動させるリニアモータを構
成し、ドアを開閉移動させるためにモータに電流を供給
するサーボアンプを各モータ毎に設け、各ドアの開閉移
動を個別に制御する制御装置を各サーボアンプに接続し
たホームドアシステムであって、各サーボアンプがドア
の位置及び速度を制御する機能を有しており、各ドアの
位置指令が制御装置から各サーボアンプに送られ、各サ
ーボアンプに入力された各モータからのドアの位置情報
に基づいて、各サーボアンプでそれぞれのドアの位置及
び速度が得られ自立的に該サーボアンプからの電流の出
力が切り替えられて、複数のドアがそれぞれ位置指令の
とおりに開閉移動されるようにしたことを特徴としてい
る(図1〜図5参照)。上記の本発明の装置において、
各サーボアンプに、ドアの状態が、途中でドアが途切れ
る場合、途中でドアが無くなる場合及び途中からドアが
現れる場合であっても共通して使用できる位置・速度パ
ターンが組み込まれ、各サーボアンプで各モータからの
ドアの位置情報及び速度情報が得られるような構成とす
ることができる。また、上記の本発明の装置において、
各モータにリミットスイッチを取り付け、ドアにリミッ
トをたたくドグを取り付け、リミットスイッチの情報を
基にモータの出力をオン/オフする機能を有する構成と
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図1は、雨戸式のホームドアシステムの概
略構成を示しており、図1の(a)は、レール10に取
り付けられた各ドア(扉)12が閉じられた状態を示
し、図1の(b)は、右側に配置された2枚のドア12
がドア1枚分だけ右側に移動して開口部14が形成され
た状態を示している。図1では、複数のドア12が1本
のレール10に取り付けられ、ドア12はドアの幅の整
数倍の距離を移動することになる。レール10の長手方
向両側には隔壁40が設けられ、隔壁40の裏側、すな
わち、図1の紙面に対して奥行き方向には、それぞれの
ドア12が収納可能な戸袋空間42が形成されている。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図1は、雨戸式のホームドアシステムの概
略構成を示しており、図1の(a)は、レール10に取
り付けられた各ドア(扉)12が閉じられた状態を示
し、図1の(b)は、右側に配置された2枚のドア12
がドア1枚分だけ右側に移動して開口部14が形成され
た状態を示している。図1では、複数のドア12が1本
のレール10に取り付けられ、ドア12はドアの幅の整
数倍の距離を移動することになる。レール10の長手方
向両側には隔壁40が設けられ、隔壁40の裏側、すな
わち、図1の紙面に対して奥行き方向には、それぞれの
ドア12が収納可能な戸袋空間42が形成されている。
【0012】雨戸式のホームドアシステムを制御する場
合には、ドア内にモータを組み込むか、鴨居側にモータ
を組み込むかで構成が変わるが、本発明は鴨居側にモー
タを組み込む方式である。このようなホームドアの構成
は図2のようになる。図2では、モータ18が鴨居(レ
ール側)に取り付けられ、マグネット20がドア12に
取り付けられている。モータ18の長さは、ドア12の
幅の整数分の1(図2では、2分の1)であり、このピ
ッチでモータ18が配置される。各モータ18には励磁
電流を供給するサーボアンプ16が設けられている。こ
のようなシステムでは、各ドアの停止位置はモータのピ
ッチ単位であり、任意の位置では停止しない。なお、マ
グネット20に近接してエンコーダのスリットが設けら
れるが、詳細な図示は省略している。また、実機では、
ドアは最大16枚になり、サーボアンプの数は全部で4
4個程度必要となる。上記のようなホームドアシステム
の制御構成は、図3に示すようなものとなり、各モータ
18を制御するサーボアンプ16と、各サーボアンプ1
6に接続された個別制御盤22とが必要になる。この場
合に、各サーボアンプに位置制御機能を持たせることに
よって、個別制御盤と各サーボアンプとの接続線数を減
らすようにしたのが本発明である。
合には、ドア内にモータを組み込むか、鴨居側にモータ
を組み込むかで構成が変わるが、本発明は鴨居側にモー
タを組み込む方式である。このようなホームドアの構成
は図2のようになる。図2では、モータ18が鴨居(レ
ール側)に取り付けられ、マグネット20がドア12に
取り付けられている。モータ18の長さは、ドア12の
幅の整数分の1(図2では、2分の1)であり、このピ
ッチでモータ18が配置される。各モータ18には励磁
電流を供給するサーボアンプ16が設けられている。こ
のようなシステムでは、各ドアの停止位置はモータのピ
ッチ単位であり、任意の位置では停止しない。なお、マ
グネット20に近接してエンコーダのスリットが設けら
れるが、詳細な図示は省略している。また、実機では、
ドアは最大16枚になり、サーボアンプの数は全部で4
4個程度必要となる。上記のようなホームドアシステム
の制御構成は、図3に示すようなものとなり、各モータ
18を制御するサーボアンプ16と、各サーボアンプ1
6に接続された個別制御盤22とが必要になる。この場
合に、各サーボアンプに位置制御機能を持たせることに
よって、個別制御盤と各サーボアンプとの接続線数を減
らすようにしたのが本発明である。
【0013】図4は、本発明の実施の第1形態によるホ
ームドアシステムの制御方法を実施する構成を示してい
る。図4に示す制御構成では、サーボアンプ44が、各
ドア(扉)12の移動を制御するために位置及び速度の
フィードバック制御系を有しており、個別制御盤46
は、各サーボアンプ44に位置指令を送るのみになる。
サーボアンプ44は、個別制御盤46からの位置指令と
エンコーダ26の出力との位置偏差を入力し、この位置
偏差が小さくなるように微分要素をフィードバック結合
して速度指令を出力する位置補償手段48と、この速度
指令とエンコーダ26の出力を微分手段30で時間微分
して求めた速度信号との速度偏差を入力し、この速度偏
差が小さくなるように微分要素をフィードバック結合し
て推力指令を出力する速度補償手段50と、この推力指
令を入力してモータの励磁電流を出力する推力/電流変
換手段34と、この電流を増幅してリニアモータ38に
供給する電力増幅器36とを含んでいる。このように、
制御の多くの部分をサーボアンプに行わせることが可能
になり、個別制御盤は、各サーボアンプに位置指令を送
るのみになり、非常に簡単に制御ができる。この制御方
法を模式的に表すと図5のようになる。
ームドアシステムの制御方法を実施する構成を示してい
る。図4に示す制御構成では、サーボアンプ44が、各
ドア(扉)12の移動を制御するために位置及び速度の
フィードバック制御系を有しており、個別制御盤46
は、各サーボアンプ44に位置指令を送るのみになる。
サーボアンプ44は、個別制御盤46からの位置指令と
エンコーダ26の出力との位置偏差を入力し、この位置
偏差が小さくなるように微分要素をフィードバック結合
して速度指令を出力する位置補償手段48と、この速度
指令とエンコーダ26の出力を微分手段30で時間微分
して求めた速度信号との速度偏差を入力し、この速度偏
差が小さくなるように微分要素をフィードバック結合し
て推力指令を出力する速度補償手段50と、この推力指
令を入力してモータの励磁電流を出力する推力/電流変
換手段34と、この電流を増幅してリニアモータ38に
供給する電力増幅器36とを含んでいる。このように、
制御の多くの部分をサーボアンプに行わせることが可能
になり、個別制御盤は、各サーボアンプに位置指令を送
るのみになり、非常に簡単に制御ができる。この制御方
法を模式的に表すと図5のようになる。
【0014】つぎに、具体的な制御方法について説明す
る。図6に示すように、ドア1、ドア3、ドア5をドア
2枚分移動させることを考え、このときの各モータM1
〜M8のエンコーダ値の変化を考える。なお、エンコー
ダセンサはモータ側に設けられている。全てのドアがく
っついて移動する場合、ドア1、ドア3、ドア5の位置
は、図6に示すような経時変化で移動する。例えば、モ
ータM5のエンコーダ値は、時間を横軸にとると、図7
に示すような速度パターン、位置パターンで各ドアに対
応して変化する。このモータM5の場合と同様に、モー
タM1の速度パターンはモータM5のドア5の部分のみ
であり、モータM2の速度パターンはモータM5のドア
5とドア3の半分のパターンになり、全てのモータのエ
ンコーダ値が、同じパターンあるいは共通なパターンの
一部で表せることがわかる。
る。図6に示すように、ドア1、ドア3、ドア5をドア
2枚分移動させることを考え、このときの各モータM1
〜M8のエンコーダ値の変化を考える。なお、エンコー
ダセンサはモータ側に設けられている。全てのドアがく
っついて移動する場合、ドア1、ドア3、ドア5の位置
は、図6に示すような経時変化で移動する。例えば、モ
ータM5のエンコーダ値は、時間を横軸にとると、図7
に示すような速度パターン、位置パターンで各ドアに対
応して変化する。このモータM5の場合と同様に、モー
タM1の速度パターンはモータM5のドア5の部分のみ
であり、モータM2の速度パターンはモータM5のドア
5とドア3の半分のパターンになり、全てのモータのエ
ンコーダ値が、同じパターンあるいは共通なパターンの
一部で表せることがわかる。
【0015】上記のように、各ドアはくっついて移動す
る場合もあるが、実際には、1枚だけ離れて移動する場
合もある。例えば、ドアを閉じる際に1枚だけ先行して
移動させることにより、ドアが人に衝突したときでも慣
性力が小さくなって、人に与える衝撃を軽減することが
できる。以下、ドアが離れて移動する場合について検討
する。図8に示すように、ドア3、ドア5はくっついて
移動し、ドア1のみ離れて移動する場合を考える。この
場合の各ドアの動きは、図8のグラフに示すような変化
となる。例えば、モータM5のエンコーダ値は、時間を
横軸にとると、図9に示すような速度パターン、位置パ
ターンで各ドアに対応して変化する。このときのモータ
M5のエンコーダの動きを考えると、図9に示すよう
に、途中、ドアのない部分でエンコーダの信号が途切れ
ることになり、エンコーダの値が停止することがある。
このように、一部でエンコーダの信号が途切れている場
合があるので、各サーボアンプの制御は難しくなる。
る場合もあるが、実際には、1枚だけ離れて移動する場
合もある。例えば、ドアを閉じる際に1枚だけ先行して
移動させることにより、ドアが人に衝突したときでも慣
性力が小さくなって、人に与える衝撃を軽減することが
できる。以下、ドアが離れて移動する場合について検討
する。図8に示すように、ドア3、ドア5はくっついて
移動し、ドア1のみ離れて移動する場合を考える。この
場合の各ドアの動きは、図8のグラフに示すような変化
となる。例えば、モータM5のエンコーダ値は、時間を
横軸にとると、図9に示すような速度パターン、位置パ
ターンで各ドアに対応して変化する。このときのモータ
M5のエンコーダの動きを考えると、図9に示すよう
に、途中、ドアのない部分でエンコーダの信号が途切れ
ることになり、エンコーダの値が停止することがある。
このように、一部でエンコーダの信号が途切れている場
合があるので、各サーボアンプの制御は難しくなる。
【0016】そこで、各サーボアンプには、図10に示
すような位置・速度パターンを指令しておく。このパタ
ーンは、途中でドアが途切れても同じパターンになり、
すべて同じパターンを指令できる。途中でドアが無くな
る場合や、途中からドアが現れる場合は、パターンのう
ち使う部分のみを使用すればよい。これにより、サーボ
アンプに速度指令を指示してドアを動かすことが可能に
なり、ドアがくっついて移動する場合だけでなく、ドア
が離れて移動する場合でも簡単に制御することができ
る。
すような位置・速度パターンを指令しておく。このパタ
ーンは、途中でドアが途切れても同じパターンになり、
すべて同じパターンを指令できる。途中でドアが無くな
る場合や、途中からドアが現れる場合は、パターンのう
ち使う部分のみを使用すればよい。これにより、サーボ
アンプに速度指令を指示してドアを動かすことが可能に
なり、ドアがくっついて移動する場合だけでなく、ドア
が離れて移動する場合でも簡単に制御することができ
る。
【0017】つぎに、本発明の実施の第2形態として、
上記の制御方法を実施するための具体的な装置の構成に
ついて説明する。図11に示すように、ドア12にID
マーク52を取り付け、モータ18側にIDセンサ54
を取り付ける。なお、本例では、一例として、ドアの幅
を700mm、IDマークの長さを370mm、IDセンサ
の間隔(=モータの長さ)を350mmとしている。図1
1の制御システムの構成は、基本的に、モータ1台でド
ア1枚を制御する方式である。すなわち、各モータ18
は、センサ54でIDマーク52を検出しているときの
み電流が流れるようになっており、モータ18とドア1
2側のマグネット20とで構成されるリニアモータによ
りドア12は移動する。
上記の制御方法を実施するための具体的な装置の構成に
ついて説明する。図11に示すように、ドア12にID
マーク52を取り付け、モータ18側にIDセンサ54
を取り付ける。なお、本例では、一例として、ドアの幅
を700mm、IDマークの長さを370mm、IDセンサ
の間隔(=モータの長さ)を350mmとしている。図1
1の制御システムの構成は、基本的に、モータ1台でド
ア1枚を制御する方式である。すなわち、各モータ18
は、センサ54でIDマーク52を検出しているときの
み電流が流れるようになっており、モータ18とドア1
2側のマグネット20とで構成されるリニアモータによ
りドア12は移動する。
【0018】このような制御システムを用いて、2枚の
ドアを1枚分移動させることを考え、この場合に、各モ
ータをどのように制御するかを考える。上記のように、
各モータはIDのマークが有る場合にのみ“生き”状態
(電流が流れている状態)にし、マークがなくなるとモ
ータに電流を流さないように設定する。また、各モータ
には、変化位置に応じた速度を発生するような制御を組
んでおく。上述した実施の第1形態のときと同様に、ド
アは、複数くっついて移動する場合もあれば、離れて移
動することもある。
ドアを1枚分移動させることを考え、この場合に、各モ
ータをどのように制御するかを考える。上記のように、
各モータはIDのマークが有る場合にのみ“生き”状態
(電流が流れている状態)にし、マークがなくなるとモ
ータに電流を流さないように設定する。また、各モータ
には、変化位置に応じた速度を発生するような制御を組
んでおく。上述した実施の第1形態のときと同様に、ド
アは、複数くっついて移動する場合もあれば、離れて移
動することもある。
【0019】まず、同時に2枚のドアを密着させて動か
す場合を考える。図12に示すように、ドア1、ドア3
をドア2枚分移動させる。このときのドアの移動の様子
は、図12に示すグラフのようになる。図12は、横軸
に位置をとり、縦軸に時間をとったグラフであり、ドア
の大きさとIDセンサのエリアを表示している。各モー
タM1〜M8が“生き”であるかどうかは、各モータの
IDセンサの取付部の下にIDマークが入っているかど
うかで決まる。つまり、各モータのIDセンサの取付部
の下にIDマークが入っている時のみ、モータは“生
き”の状態になる。図12では、モータの生きている幅
(横軸)と時刻(縦軸)で表される領域をハッチングし
てぬっており、全体として半分が“生き”であることが
わかる。
す場合を考える。図12に示すように、ドア1、ドア3
をドア2枚分移動させる。このときのドアの移動の様子
は、図12に示すグラフのようになる。図12は、横軸
に位置をとり、縦軸に時間をとったグラフであり、ドア
の大きさとIDセンサのエリアを表示している。各モー
タM1〜M8が“生き”であるかどうかは、各モータの
IDセンサの取付部の下にIDマークが入っているかど
うかで決まる。つまり、各モータのIDセンサの取付部
の下にIDマークが入っている時のみ、モータは“生
き”の状態になる。図12では、モータの生きている幅
(横軸)と時刻(縦軸)で表される領域をハッチングし
てぬっており、全体として半分が“生き”であることが
わかる。
【0020】また、図13に示すように、ドア1、ドア
3をドア2枚分移動させる際に、ドア3のみを先行させ
る場合には、ドア3より前のモータに先行して指令を与
え、以降のモータには遅れて移動指令を与えることで、
ドア3のみを先行させる制御が実現できる。しかし、こ
の場合、摩擦などの影響でドア1とドア3との間が詰め
られることも多々考えられる。また、上記のドアの動き
では、モータM4、M5に、ドア3→なし→ドア1と入
ってくることになる。モータM5に関して速度の検討を
行うと、時間を横軸にとった場合の速度パターン、位置
パターンは、図14のようになる。このように、時間を
横軸にとると、ドアの隙間がある場合とない場合とでパ
ターンが異なる。すなわち、途中、ドアのない部分でエ
ンコーダの信号が途切れることになり、エンコーダの値
が停止することがある。一部でエンコーダの信号が途切
れている場合があると、各サーボアンプの制御は難しく
なる。
3をドア2枚分移動させる際に、ドア3のみを先行させ
る場合には、ドア3より前のモータに先行して指令を与
え、以降のモータには遅れて移動指令を与えることで、
ドア3のみを先行させる制御が実現できる。しかし、こ
の場合、摩擦などの影響でドア1とドア3との間が詰め
られることも多々考えられる。また、上記のドアの動き
では、モータM4、M5に、ドア3→なし→ドア1と入
ってくることになる。モータM5に関して速度の検討を
行うと、時間を横軸にとった場合の速度パターン、位置
パターンは、図14のようになる。このように、時間を
横軸にとると、ドアの隙間がある場合とない場合とでパ
ターンが異なる。すなわち、途中、ドアのない部分でエ
ンコーダの信号が途切れることになり、エンコーダの値
が停止することがある。一部でエンコーダの信号が途切
れている場合があると、各サーボアンプの制御は難しく
なる。
【0021】これに対して、位置(エンコーダ値)を横
軸にとると、図15のようになり、ドアの隙間がある場
合もない場合も同じパターンとなる。よって、同じパタ
ーンで制御できる。具体的には、各サーボアンプに、図
15に示すような位置・速度パターンを指令しておく。
このパターンは、途中でドアが途切れても同じパターン
になり、すべて同じパターンを指令できる。途中でドア
が無くなる場合や、途中からドアが現れる場合は、パタ
ーンのうち使う部分のみを使用すればよい。これによ
り、サーボアンプに速度指令を指示してドアを動かすこ
とが可能になり、ドアがくっついて移動する場合だけで
なく、ドアが離れて移動する場合でも簡単に制御するこ
とができる。このような制御方式にすると、図16に示
すように、個別制御盤46から目標位置への位置指令を
各サーボアンプに送って、アンプに起動をかけることに
より、ドア全体を動かすことができる。このとき、位置
指令は通信を用いて伝送できるため、個別制御盤とサー
ボアンプの間の結線数は非常に少なくて済み、上述した
ような制御が実現できる。
軸にとると、図15のようになり、ドアの隙間がある場
合もない場合も同じパターンとなる。よって、同じパタ
ーンで制御できる。具体的には、各サーボアンプに、図
15に示すような位置・速度パターンを指令しておく。
このパターンは、途中でドアが途切れても同じパターン
になり、すべて同じパターンを指令できる。途中でドア
が無くなる場合や、途中からドアが現れる場合は、パタ
ーンのうち使う部分のみを使用すればよい。これによ
り、サーボアンプに速度指令を指示してドアを動かすこ
とが可能になり、ドアがくっついて移動する場合だけで
なく、ドアが離れて移動する場合でも簡単に制御するこ
とができる。このような制御方式にすると、図16に示
すように、個別制御盤46から目標位置への位置指令を
各サーボアンプに送って、アンプに起動をかけることに
より、ドア全体を動かすことができる。このとき、位置
指令は通信を用いて伝送できるため、個別制御盤とサー
ボアンプの間の結線数は非常に少なくて済み、上述した
ような制御が実現できる。
【0022】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 各サーボアンプに位置制御機能をもたせ、この
サーボアンプを自立させて制御することにより、制御装
置とサーボアンプとの間の情報量を極端に少なくして、
ドア全体を制御することができる。 (2) 目的の動作を行うのに制御装置とサーボアンプ
間を比較的速度の遅い通信が利用できるようになり、通
信による制御が実現できる。 (3) サーボアンプ内でほとんどの処理が可能にな
り、制御装置は各サーボアンプに位置指令を送るのみと
なるので、配線量が大幅に減少する。また、非常に簡単
に制御ができ、安価である。 (4) 各サーボアンプに位置・速度パターンを指令し
ておくことにより、途中でドアが無くなる場合や、途中
からドアが現れる場合でも、すべて同じパターンで対応
することができ、ドアがくっついて移動する場合だけで
なく、ドアが離れて移動する場合でも簡単に制御するこ
とができる。
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 各サーボアンプに位置制御機能をもたせ、この
サーボアンプを自立させて制御することにより、制御装
置とサーボアンプとの間の情報量を極端に少なくして、
ドア全体を制御することができる。 (2) 目的の動作を行うのに制御装置とサーボアンプ
間を比較的速度の遅い通信が利用できるようになり、通
信による制御が実現できる。 (3) サーボアンプ内でほとんどの処理が可能にな
り、制御装置は各サーボアンプに位置指令を送るのみと
なるので、配線量が大幅に減少する。また、非常に簡単
に制御ができ、安価である。 (4) 各サーボアンプに位置・速度パターンを指令し
ておくことにより、途中でドアが無くなる場合や、途中
からドアが現れる場合でも、すべて同じパターンで対応
することができ、ドアがくっついて移動する場合だけで
なく、ドアが離れて移動する場合でも簡単に制御するこ
とができる。
【図1】雨戸式のホームドアシステムを示す概略構成図
である。
である。
【図2】リニアモータを用いた雨戸式のホームドアシス
テムの主要部を示す概略構成図である。
テムの主要部を示す概略構成図である。
【図3】リニアモータを用いたホームドアシステムの制
御構成を示すブロック図である。
御構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の第1形態によるホームドアシス
テムの制御方法を実施する構成を示す系統的概略説明図
である。
テムの制御方法を実施する構成を示す系統的概略説明図
である。
【図5】本発明の実施の第1形態によるホームドアシス
テムの制御構成を模式的に示す概略構成図である。
テムの制御構成を模式的に示す概略構成図である。
【図6】本発明の実施の第1形態における具体的な制御
方法の一例(ドアがくっついて移動する場合)を説明す
る概略構成図及びグラフである。
方法の一例(ドアがくっついて移動する場合)を説明す
る概略構成図及びグラフである。
【図7】図6におけるモータM5のエンコーダ値の経時
変化(位置パターン、速度パターン)を示すグラフであ
る。
変化(位置パターン、速度パターン)を示すグラフであ
る。
【図8】本発明の実施の第1形態における具体的な制御
方法の他の例(ドアが離れて移動する場合)を説明する
概略構成図及びグラフである。
方法の他の例(ドアが離れて移動する場合)を説明する
概略構成図及びグラフである。
【図9】図8におけるモータM5のエンコーダ値の経時
変化(位置パターン、速度パターン)を示すグラフであ
る。
変化(位置パターン、速度パターン)を示すグラフであ
る。
【図10】本発明の実施の第1形態において、各サーボ
アンプに指令しておく位置・速度パターンを示すグラフ
である。
アンプに指令しておく位置・速度パターンを示すグラフ
である。
【図11】本発明の実施の第2形態によるホームドアシ
ステムの制御方法を実施する装置の主要部を示す概略構
成説明図である。
ステムの制御方法を実施する装置の主要部を示す概略構
成説明図である。
【図12】本発明の実施の第2形態における具体的な制
御方法の一例(2枚のドアを密着させて動かす場合)を
説明する概略構成図及びグラフである。
御方法の一例(2枚のドアを密着させて動かす場合)を
説明する概略構成図及びグラフである。
【図13】本発明の実施の第2形態における具体的な制
御方法の他の例(ドア1枚を先行させる場合)を説明す
る概略構成図及びグラフである。
御方法の他の例(ドア1枚を先行させる場合)を説明す
る概略構成図及びグラフである。
【図14】図13におけるモータM5のエンコーダ値の
経時変化(位置パターン、速度パターン)を示すグラフ
である。
経時変化(位置パターン、速度パターン)を示すグラフ
である。
【図15】本発明の実施の第2形態において、各サーボ
アンプに指令しておく位置・速度パターンを示すグラフ
である。
アンプに指令しておく位置・速度パターンを示すグラフ
である。
【図16】本発明のホームドアシステムの制御構成を模
式的に示す概略構成図である。
式的に示す概略構成図である。
【図17】従来のホームドアシステムの制御構成を示す
系統的概略説明図である。
系統的概略説明図である。
【図18】従来のホームドアシステムの制御方法で複数
のドアを制御する場合を示す系統的概略構成図である。
のドアを制御する場合を示す系統的概略構成図である。
【図19】従来のホームドアシステムの制御構成を模式
的に示す概略構成図である。
的に示す概略構成図である。
10 レール
1、3、5、12 ドア(扉)
14 開口部
16、44 サーボアンプ
18、M1〜M8 モータ
20 マグネット
22、46 個別制御盤(制御装置)
24 位置指令演算手段
26 エンコーダ
28、48 位置補償手段
30 微分手段
32、50 速度補償手段
34 推力/電流変換手段
36 電力増幅器
38 リニアモータ
40 隔壁
42 戸袋空間
52 IDマーク
54 IDセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松嶋 博英
兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工
業株式会社 明石工場内
(72)発明者 原 一範
兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工
業株式会社 明石工場内
(56)参考文献 特開 平10−52088(JP,A)
特開 平7−108923(JP,A)
特開 平10−52023(JP,A)
登録実用新案3000206(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B61B 1/02
Claims (5)
- 【請求項1】 共通なレールに複数のドアを移動可能に
取り付け、各ドアにマグネットをそれぞれ設け、前記レ
ール側にモータをドアの幅の整数分の1のピッチで配置
して各ドアの停止位置がモータのピッチ単位となるよう
にし、モータに通電してマグネットを駆動させるリニア
モータを構成し、ドアを開閉移動させるためにモータに
電流を供給するサーボアンプを各モータ毎に設け、各ド
アの開閉移動を個別に制御する制御装置を各サーボアン
プに接続したホームドアシステムであって、各サーボア
ンプにドアの位置及び速度を制御する機能をもたせ、各
ドアの位置指令を制御装置から各サーボアンプに送り、
各サーボアンプに入力される各モータからのドアの位置
情報に基づいて、各サーボアンプでそれぞれのドアの位
置及び速度を得て自立的に該サーボアンプからの電流の
出力を切り替えて、複数のドアをそれぞれ位置指令のと
おりに開閉移動させることを特徴とするホームドアシス
テムの制御方法。 - 【請求項2】 各サーボアンプに、ドアの状態が、途中
でドアが途切れる場合、途中でドアが無くなる場合及び
途中からドアが現れる場合であっても共通して使用でき
る位置・速度パターンを組み込むことにより、各サーボ
アンプで各モータからのドアの位置情報及び速度情報を
得る請求項1記載のホームドアシステムの制御方法。 - 【請求項3】 共通なレールに複数のドアを移動可能に
取り付け、各ドアにマグネットをそれぞれ設け、前記レ
ール側にモータをドアの幅の整数分の1のピッチで配置
して各ドアの停止位置がモータのピッチ単位となるよう
にし、モータに通電してマグネットを駆動させるリニア
モータを構成し、ドアを開閉移動させるためにモータに
電流を供給するサーボアンプを各モータ毎に設け、各ド
アの開閉移動を個別に制御する制御装置を各サーボアン
プに接続したホームドアシステムであって、各サーボア
ンプがドアの位置及び速度を制御する機能を有してお
り、各ドアの位置指令が制御装置から各サーボアンプに
送られ、各サーボアンプに入力された各モータからのド
アの位置情報に基づいて、各サーボアンプでそれぞれの
ドアの位置及び速度が得られ自立的に該サーボアンプか
らの電流の出力が切り替えられて、複数のドアがそれぞ
れ位置指令のとおりに開閉移動されるようにしたことを
特徴とするホームドアシステムの制御装置。 - 【請求項4】 各サーボアンプに、ドアの状態が、途中
でドアが途切れる場合、途中でドアが無くなる場合及び
途中からドアが現れる場合であっても共通して使用でき
る位置・速度パターンが組み込まれ、各サーボアンプで
各モータからのドアの位置情報及び速度情報が得られる
ようにした請求項3記載のホームドアシステムの制御装
置。 - 【請求項5】 各モータにリミットスイッチを取り付
け、ドアにリミットをたたくドグを取り付け、リミット
スイッチの情報を基にモータの出力をオン/オフする機
能を有する請求項3記載のホームドアシステムの制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37197699A JP3447639B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | ホームドアシステムの制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37197699A JP3447639B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | ホームドアシステムの制御方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001180479A JP2001180479A (ja) | 2001-07-03 |
JP3447639B2 true JP3447639B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=18499634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37197699A Expired - Fee Related JP3447639B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | ホームドアシステムの制御方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3447639B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4633905B2 (ja) * | 2000-10-02 | 2011-02-16 | 川崎重工業株式会社 | 複数のリニアドアの開閉パターン生成方法 |
JP5421709B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-02-19 | Thk株式会社 | リニアモータの駆動システム及び制御方法 |
EP2634913A4 (en) * | 2010-10-26 | 2017-02-22 | Murata Machinery, Ltd. | Distributed linear motor system |
WO2012056844A1 (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | 村田機械株式会社 | リニアモータ制御装置 |
JP6313642B2 (ja) * | 2014-04-18 | 2018-04-18 | キヤノン株式会社 | リニアモータ制御装置及びリニアモータ制御システム |
CN112963061B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-04-29 | 杭州优迈科技有限公司 | 一种电动门控制方法、装置及电子设备 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3000206U (ja) | 1994-01-17 | 1994-08-02 | 日本交通機械株式会社 | プラットホ−ム用安全扉 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3407950B2 (ja) * | 1993-10-14 | 2003-05-19 | 東日本旅客鉄道株式会社 | ホームドア装置の可動柵給電装置 |
JPH1052023A (ja) * | 1996-07-26 | 1998-02-20 | Mitsubishi Electric Corp | リニア駆動装置 |
JP3524275B2 (ja) * | 1996-07-30 | 2004-05-10 | ヤマハ発動機株式会社 | リニアモータの制御装置 |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37197699A patent/JP3447639B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3000206U (ja) | 1994-01-17 | 1994-08-02 | 日本交通機械株式会社 | プラットホ−ム用安全扉 |
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---|---|
JP2001180479A (ja) | 2001-07-03 |
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