JP3696979B2 - 自動ドア装置の障害物検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば引き戸（スライドドア）式や開き戸（スイングドア）式等の各種自動ドア装置において、ドアの開閉時に、ドアが障害物に衝突したことを検出する障害物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動ドア装置には、モータの駆動力によりドアを開閉移動させるものがある。
このような自動ドア装置では、近年、モータの回転数、即ちドアの移動速度に比例した周波数のパルスを発生する手段を設け、このパルスからドアの移動速度やドア位置等を割り出し、これに基づいてモータを制御するものが主流となってきている。
【０００３】
上記自動ドア装置において、例えば、今、ドアの移動経路上に何らかの障害物が存在しているとする。この状態で、ドアを移動させると、ドアは、当然障害物に衝突してその移動が妨げられる。この状態が続くと、例えばモータが次第に過負荷状態となるため、その度合いが大きいとモータ自体を焼損したり、また、モータ以外の部品（構成品）についても、上記衝突により機械的なストレスが掛かるものがあるので、これらを損傷する等の問題がある。それだけではなく、万一、上記障害物が人体である場合には、非常に危険である。従って、これらの問題を回避するために、ドアが障害物に衝突したとき、これを直ちに検出し、その検出結果に応じて例えばドアを停止させたり、或いは逆方向に移動させる等、その状況に応じたコントロールを行う必要がある。
【０００４】
そこで、上記のようにドアが障害物に衝突したときに、これを検出する装置として、従来、例えば特公平２−２８６７２号公報に開示されたものがある。この装置は、ドアの移動速度に比例した周波数の計測用パルスを出力する回路と、上記計測用パルスの１周期（サイクル）中に基準発振器から発振される基準パルス数をカウントするカウンタとを設けている。そして、カウンタでカウントした基準パルス数Ｎ1 と所定の基準パルス数Ｎ2 との和（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）と、計測用パルスの次の１周期中にカウンタでカウントした基準パルス数Ｎ1'とを比較して、Ｎ1'＞（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）となったときに、ドアが障害物に衝突したことを検出するものである。
【０００５】
即ち、ドアが障害物に衝突してドアの移動速度が低下すると、これに応じて計測用パルスの周波数も低下し、計測用パルスの周期が長くなる。従って、上記公報に開示された技術では、計測用パルスの周期（Ｎ1'）が、その前のパルスの周期（Ｎ1 ）よりも所定の許容誤差（Ｎ2 ）を越えて長くなったことを確認することにより、ドアが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことを検出しており、上記計測用パルスの周期を計時するのに基準パルス数をカウントしている。
なお、上記所定の許容誤差とは、例えば風がドアに向かって吹いたり、或いはドアの駆動部分（例えば引き戸の場合にはドアの移動を案内するガイドレール上、また開き戸の場合にはドアの回転軸周囲）にゴミ等が溜まる等により、ドアの駆動抵抗（モータの負荷）が大きくなり、その結果、ドア速度が低下する等の影響を考慮したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動ドア装置においては、一般に、ドアを開閉移動させる際、ドアの位置（ストローク）に応じてドア速度を変化させていることが知られている。
そして、これらストロークとドア速度とは、殆ど全ての自動ドア装置において、例えば図２に示すような関係とされている。この図から明らかなように、ドアは、開動作のとき、閉位置ＣＰから加速域、高速域、減速域及び低速域を経て開位置ＯＰへと移動する。即ち、ドアは、加速域において、所定の速度ｖ1Hに達するまで加速され、高速域において、上記速度ｖ1Hで一定に移動し、減速域において、上記速度ｖ1Hよりもかなり遅い速度ｖ1Lまで減速された後、低速域において、上記速度ｖ1Lで開位置ＯＰまで移動し、この開位置ＯＰに達した時点で停止される。閉動作のときも、同様に、開位置ＯＰから加速域、高速域、減速域及び低速域を経て閉位置ＣＰへと移動する。なお、開動作におけるドア速度ｖ1H、ｖ1L、及び閉動作におけるドア速度ｖ2H（高速域）、ｖ2L（低速域）は、それぞれ調整可能とされているが、自動ドア装置においては、通常、高速域及び低速域共に、開動作でのドア速度ｖ1H、ｖ1Lの方が、閉動作でのドア速度ｖ2H、ｖ2Lよりも速くなる（ｖ1H＞ｖ2H、ｖ1L＞ｖ2L）ように調整されることが多い。
【０００７】
このようにドアの移動領域毎にドア速度が変化する自動ドア装置に対して、上記従来技術においては、ドア速度が異常に減速したか否かを検出するという１つの検出手段だけで、ドアが障害物に衝突したか否かを監視している。また、ドア速度が異常に減速したか否かの判断基準となる許容誤差（所定の基準パルス数Ｎ2 ）についても、上記従来技術においては、全ての領域において全て同じ条件とされている。このように、ドア速度がそれぞれ異なる各領域において、全てに同じ手段かつ条件により障害物を検出しようとすると、領域によっては、障害物を確実に検出することができない。
【０００８】
例えば、上述した風やゴミ等のドア速度に対する影響は、一般に、ドアが低速で移動する低速域において大きく影響し、一方、ドアが高速で移動する高速域においては、ドアの慣性が大きいために上記風やゴミ等の影響が小さいことが知られている。ここで、今、例えば上記許容誤差を、低速域に合わせて設定したとする。この場合、上記風やゴミ等の影響を防ぐために、上記許容誤差は、比較的に大きい値に設定されることになるので、風やゴミ等の影響の小さい高速域においては、上記許容誤差が過剰な値となり、その結果感度が鈍くなる。従って、ドアが障害物に衝突しても、それによるドア速度の減速の度合いが上記許容誤差に比べて小さい場合には、ドアが障害物に衝突したことを検出することができず、ドアは移動し続ける。一方、上記許容誤差を、例えば高速域に合わせて設定した場合は、許容誤差が上記とは反対に比較的に小さい値に設定されるので、低速域における感度が過剰に敏感になる。従って、上記風やゴミ等の影響を受けてドア速度が減速すると、これを障害物に衝突したものと簡単に誤検出してしまい、ドアは頻繁に停止したり或いは反転したりする。このことは、高速域及び低速域におけるドア速度の異なる開動作及び閉動作間（ｖ1H≠ｖ2H、ｖ1L≠ｖ2L）においても同様である。
【０００９】
更に、減速域においては、元々ドア速度が減速されるよう構成されているので、上記従来技術のように、他の領域と同じ条件（許容誤差）の下で、ドア速度が減速したことを検出することにより、ドアが障害物に衝突したか否かを監視するのは、非常に困難であり、実質的に不可能である。
【００１０】
即ち、上記従来技術によれば、ドアの全移動領域において、確実な障害物検出を実現することができないという問題がある。従って、全領域において、ドアを快適にコントロールすることもできない。
【００１１】
そこで、本発明は、ドアの全領域において、常にドアを快適にコントロールできるようにするために、全領域において、確実に障害物を検出することのできる障害物検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、ドアを開閉駆動するモータと、このモータを制御する制御部と、を備えた自動ドア装置において、
上記制御部は、上記ドアを加速させる加速域と、この加速域に続いて上記ドアを高速で移動させる高速域と、この高速域に続いて上記ドアを減速させる減速域と、この減速域に続いて上記ドアを低速で移動させる低速域との、全ての領域に対して複数の異なる障害物検出手段を設け、
上記複数の障害物検出手段のうちのいずれかが、上記ドアが障害物に衝突したことを検出したとき、衝突検出信号を出力する手段を設けたものである。
【００１３】
即ち、各領域に対応して複数の障害物検出手段が設けられており、これら複数の障害物検出手段のいずれかによってドアが障害物に衝突したことが検出されると、衝突検出信号が出力される。従って、ドアの全移動領域において、障害物の有無を確実に検出できる。
【００１４】
さらに、請求項１に記載の発明は、上記制御部が、上記各ドアの領域においてどれどれの上記障害物検出手段を有効とするのかを、予め、上記各ドアの領域ごとに選択して、その領域毎に上記選択した障害物検出手段を有効とする状態に構成されたものである。
【００１５】
即ち、各領域に適した障害物検出手段により、障害物の検出が実行される。従って、誤検出が抑制され、より確実な障害物検出を実現できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記複数の異なる障害物検出手段が、上記ドアが異常に減速したことを検出することにより上記障害物を検出する減速検出手段と、上記ドアの移動速度に応じた上記モータの駆動電圧が異常となったことを検出することにより上記障害物を検出する駆動電圧異常検出手段と、上記ドアの移動方向が反転したことを検出することにより上記障害物を検出する反転検出手段と、上記ドアが停止したことを検出することにより上記障害物を検出する停止検出手段と、を具備するものである。
【００１７】
例えば、ドアが障害物に衝突したとき、この障害物が比較的に軽量物である場合は、ドアは、障害物を押しながら移動しようとする。また、障害物が、例えば柔らかいボールや鞄等である場合には、ドアは、これらを潰しながら移動しようとする。この場合、ドアが障害物に衝突した後のドアの移動速度は正常ではなく、即ち異常に減速する。また、これと同時に、モータに掛かる負荷も増大するため、ドアを駆動するモータの駆動電圧も上昇し、ひいては駆動電圧が異常な電圧値となる。従って、このような場合は、減速検出手段或いは駆動電圧異常検出手段によって、ドアが障害物に衝突したことが検出される。また、障害物が、例えば硬質ゴムやプラスチック等の弾性物質である場合、これにドアが衝突すると、ドアは、その移動方向とは反対側に跳ね返される。従って、この場合は、反転検出手段によって、ドアが障害物に衝突したことが検出される。更に、障害物が、例えば机やロッカー等（例えばドアを介してこれらを搬入／搬出する場合等）のように比較的に固い材質で、かつ重い物質である場合、これにドアが衝突すると、その時点でドアは停止する。従って、このような場合には、停止検出手段によって、ドアが障害物に衝突したことが検出される。なお、ドアが障害物に衝突して停止したときは、モータに掛かる負荷も増大するので、この場合においても、上記駆動電圧異常検出手段によってドアが障害物に衝突したことを検出できる。
即ち、本請求項３に記載の発明によれば、障害物の材質（例えば柔らかい、固い等）や重量に関係なく、確実に障害物を検出できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記減速検出手段は、現在上記パルス出力手段から出力されているパルスの周期が、前回上記パルス出力手段から出力されたパルスの１周期に１よりも大きい値の所定の感度係数を乗算した値よりも大きくなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００１９】
即ち、ドアの移動速度が速くなるほど、パルス出力手段から出力されるパルスの周期は短くなり、ドアの移動速度が遅くなるほど、上記パルスの周期は長くなる。従って、ドアが障害物に衝突し、例えばドアの移動速度が低下すると、これに応じて上記パルスの周期は長くなる。減速検出手段は、上記現在のパルスの周期（例えばこれをＴｎとする）が、前回のパルスの周期（例えばこれをＴｎ−１とする）に所定の感度係数（例えばこれをαとする：α＞１）を乗算した値よりも大きくなったとき、即ち〔Ｔｎ＞αＴｎ−１〕が成立したときに、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、この場合の、前回のパルス周期Ｔｎ−１に対する現在のパルス周期Ｔｎの変動の許容誤差（例えばこれをＴｍとする）は、〔Ｔｍ＝αＴｎ−１−Ｔｎ−１〕となる。この式から明らかなように、感度係数αが一定の場合、パルスの周期が短くなるほど、即ちドア速度が速くなるほど上記許容誤差Ｔｍは小さくなり、パルスの周期が長くなるほど、即ちドア速度が遅くなるほど上記許容誤差Ｔｍは大きくなる。従って、例えば上述した風やゴミ等の影響のように、ドア速度が遅くなるほど大きく影響する誤差要因に応じて、許容誤差Ｔｍが設定されるので、ドア速度に応じた感度で障害物を検出することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記駆動電圧異常検出手段は、上記ドアの移動速度に応じた上記モータの駆動電圧が、調整可能な所定の電圧上限値よりも高くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２１】
即ち、ドアが障害物に衝突すると、モータに掛かる負荷が増大するので、モータの駆動電圧は上昇する。駆動電圧異常検出手段は、このモータの駆動電圧が所定の電圧上限値よりも高くなったときに、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、上記電圧上限値は、調整可能とされているので、ドアの各領域のうちのいずれかに合わせて上記電圧上限値を調整することにより、その領域に適した検出感度を設定できる。例えば、上述の減速検出手段の検出感度を低速域に合わせたとき、この駆動電圧異常検出手段の検出感度を例えば高速域に合わせることにより、低速域及び高速域において、それぞれに適した検出感度による障害物検出を実現できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスであってドアの移動方向に応じて位相のずれた２つのパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記反転検出手段は、上記ドアの移動中において、上記２つのパルスの位相関係が反転したときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２３】
即ち、ドアの移動中、パルス出力手段は、ドアの移動方向に応じた位相関係にある２つのパルスを出力する。この状態で、ドアが障害物に衝突して、例えばドアがその移動方向とは反対側に跳ね返されたとき、上記２つのパルスの位相関係が反転する。この位相関係が反転したことにより、反転検出手段は、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、この反転検出手段は、ドアの移動速度に関係なく、ドアの移動方向が反転したことにより、ドアが障害物に衝突したことを検出しているので、ドアの全移動領域における障害物検出を実現できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記停止検出手段は、上記パルスのエッジ間で計時される時間が所定の規定時間よりも長くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２５】
即ち、ドアが移動している状態においては、上記パルス出力手段から上記パルスが出力されるが、ドアが障害物に衝突し、例えばドアが停止すると、上記パルスは出力されなくなる。これにより、パルスのエッジも出力されなくなるので、パルスのエッジ間の計時は継続され、ひいては計時した時間が所定の規定時間よりも長くなる。このエッジ間の計時時間が上記所定の規定時間よりも長くなった時点で、停止検出手段は、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、この停止検出手段は、ドアの移動速度に関係なく、ドアが停止したことにより、ドアが障害物に衝突したことを検出しているので、ドアの全移動領域における障害物検出を実現できる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスであって互いに位相のずれた２つのパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記停止検出手段は、上記２つのパルスのエッジのうち、隣接するエッジ間で計時された時間が所定の規定時間よりも長くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２７】
即ち、ドアが移動している状態においては、上記パルス出力手段から上記２つのパルスが出力されるが、ドアが障害物に衝突し、例えばドアが停止すると、上記２つのパルスは出力されなくなる。これにより、各パルスのエッジも出力されなくなるので、上記隣接するエッジ間の計時は継続され、ひいては計時した時間が所定の規定時間よりも長くなる。この隣接するエッジ間の計時時間が上記所定の規定時間よりも長くなった時点で、停止検出手段は、ドアが障害物に衝突したことを検出する。
【００２８】
なお、この請求項７に記載の発明では、位相のずれた２つのパルスのエッジのうち、隣接するエッジ間の時間を計時している。従って、各パルスの周期が、上述した請求項７に記載の発明におけるパルスの周期と同等である場合は、計時の対象となるエッジ間が、上記請求項７に記載の発明におけるエッジ間よりも短くなる。よって、ドアが障害物に衝突して停止したことの判断基準となる上記規定時間についても、上記請求項６に記載の発明における規定時間よりも短い時間とすることができる。これにより、ドアの全移動領域において、上記請求項６に記載の発明よりも、ドアが障害物に衝突して停止したことを速く検出できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る障害物検出装置の実施の形態を、例えば引き戸式の自動ドア装置に応用したものについて、図１から図２２、及び表１を参照して説明する。なお、本発明は、引き戸式の自動ドア装置に限らず、例えば開き戸式等の引き戸式以外の自動ドア装置にも適用できる。
【００３０】
自動ドア装置の概略説明
まず、本発明に係る障害物検出装置を応用した引き戸式の自動ドア装置について、その概略を説明する。図３に、自動ドア装置全体の概略構成図を示す。同図において、２ａ、２ｂは、ドア本体で、これらドア２ａ、２ｂは、同図に示すようにドア開口を完全に閉じた閉位置と、ドア２ａ、２ｂが両側に開いてドア開口を通行者が通行できるように完全に開いた開位置との間を、図示しない例えば直線状のガイドレールに沿ってスライディング運動する。ドア２ａは、例えばベルト３の上部に結合されており、ドア２ｂは、ベルト３の下部に結合されている。
ベルト３は、上記ガイドレールと平行を成して、従動プーリ５ａと駆動プーリとの間に掛けられており、駆動プーリ５ｂは、モータ、例えば直流モータ４によって回転駆動される。この回転駆動によって、ドア２ａ、２ｂが、閉位置と開位置との間を互いに反対方向へ直線的に移動させられる。
【００３１】
上記モータ４の制御は、制御装置１によって行われる。制御装置１は、例えば中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと称す。）１４を内蔵している。このＣＰＵ１４には、制御装置１の外部、例えばドア開口の無目等に設けられたセンサ１２から、このセンサ１２がドア２ａ、２ｂの近辺に通行人等の物体が近づいたことを検知したときに出力する物体検知信号が、入出力インターフェースユニット（以下、Ｉ／Ｏユニットと称す。）１３を介して供給されている。また、ＣＰＵ１４には、モータ４に取り付けられたエンコーダ６から出力されるエンコーダパルス（以下、単にパルスと称す。）も、Ｉ／Ｏユニット７を介して供給されている。
ＣＰＵ１４は、上記物体検知信号により、ドア２ａ、２ｂ近辺における通行人等の存在を検知すると共に、上記パルスにより、ドア２ａ、２ｂの移動速度や移動方向、及び位置等を割り出し、これらの情報に基づいて、Ｉ／Ｏユニット１１を介してモータドライブユニット１０を制御している。そして、モータドライブユニット１０が、ＣＰＵ１４による制御に応じて、上記モータ４を回転させている。
【００３２】
本実施の形態においては、モータ４は、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）制御されている。即ち、上記モータドライブユニット１０には、ＣＰＵ１４からＩ／Ｏユニット１１を介して、例えば図４に示すようなＰＷＭ制御信号が供給されている。モータドライブユニット１０は、上記ＰＷＭ制御信号に応じて、モータ４を駆動する状態と、制動する状態とに、交互に切り換えている。例えば、ＰＷＭ制御信号がＨレベルのとき、モータ４は駆動され、ＰＷＭ制御信号がＬレベルのとき、モータ４は制動される。従って、ＰＷＭ制御信号の１周期ＷにおけるＨレベル（またはＬレベル）の期間を調整することによって、モータ４を駆動する期間と制動する期間とが調整され、これによりモータ４の回転数、ひいてはドア２ａ、２ｂの移動速度が調整される。なお、ＰＷＭ制御信号の１周期Ｗに対するＨレベルの期間の比率をデューティ比という。
【００３３】
また、モータドライブユニット１０には、上記ＰＷＭ制御信号の他に、方向信号が、Ｉ／Ｏユニット１１を介してＣＰＵ１４から供給されている。この方向信号には、正方向信号と逆方向信号とがある。モータドライブユニット１０は、正方向信号がＨレベルのとき、例えばドア２ａ、２ｂを開く方向に移動させるようにモータ４を回転させる（以下、この回転を正転と称す）。また、モータドライブユニット１０は、逆方向信号がＨレベルのとき、ドア２ａ、２ｂを閉じる方向に移動させるようにモータ４を回転させる（以下、この回転を逆転と称す）。
【００３４】
上記モータ４の制御により、ドア２ａ、２ｂは、上述した従来技術と同様に、ドア位置（ストローク）に対して、図２に示すような関係で速度を変化させながら閉位置ＣＰと開位置ＯＰとの間を移動する。即ち、ドア２ａ、２ｂは、閉位置ＣＰから開動作するとき、まず加速域において、所定の速度ｖ1Hに達するまで加速され、高速域において、上記速度ｖ1Hで一定に移動し、減速域において、上記速度ｖ1Hよりもかなり遅い速度ｖ1Lまで減速された後、低速域において、上記速度ｖ1Lで開位置ＯＰまで移動し、この開位置ＯＰに達した時点で停止される。閉動作のときも、同様に、開位置ＯＰから加速域、高速域、減速域及び低速域を経て閉位置ＣＰへと移動する。なお、開動作におけるドア速度ｖ1H、ｖ1L、と、閉動作におけるドア速度ｖ2H（高速域）、ｖ2L（低速域）とは、高速域及び低速域共に、開動作でのドア速度ｖ1H、ｖ1Lの方が、閉動作でのドア速度ｖ2H、ｖ2Lよりも速くなる（ｖ1H＞ｖ2H、ｖ1L＞ｖ2L）ように設定されている。
【００３５】
上記ＣＰＵ１４の一連の動作は、メモリユニット１８に記憶されたプログラムに従って実行され、ＣＰＵ１４は、基準パルス発振器２０から出力される基準パルスに従って動作する。また、ＣＰＵ１４は、Ｉ／Ｏユニット１７を介して、制御装置１の外部にあるハンディターミナル（設定装置）１６にも接続されている。このハンディターミナル１６は、上記ドア速度ｖ1H、ｖ1L、ｖ2H及びｖ2Lや、上記各移動領域等、ドア２ａ、２ｂを動作させる際に必要な種々のパラメータ（条件）をＣＰＵ１４に設定するものである。このハンディターミナル１６の内部構成を図５に、また外観を図６に示す。
【００３６】
図５に示すように、ハンディターミナル１６は、内部にＣＰＵ１６ａを有している。ＣＰＵ１６ａは、Ｉ／Ｏユニット１６ｂを介して制御装置１に接続されており（詳しくは、制御装置１内のＩ／Ｏユニット１７を介して制御装置１内のＣＰＵ１４に接続されている）、ボタンスイッチ１６ｃから入力された命令に従って、制御装置１側へ上記パラメータ等の情報を送信する。その際、操作手順等を示すメッセージが、表示装置１６ｄに表示される。なお、このハンディターミナル１６のＣＰＵ１６ａの一連の動作は、例えばＲＯＭ１６ｅに記憶されたプログラムに従って実行される。また、上記パラメータ等の情報は、ＲＡＭ１６ｆ内に記憶されている。なお、ハンディターミナル１６は、例えば自動ドア装置の施工後や自動ドア装置を修理するとき等、上記各パラメータを設定するときにＣＰＵ１４（制御装置１）と接続され、自動ドア装置の通常運転されているときは、ハンディターミナル１６は制御装置１から外される。
【００３７】
障害物検出装置の概略説明
次に、本発明に係る障害物検出装置について、その概略を説明する。この障害物検出装置は、上述した制御装置１により構成されており、ドア２ａ、２ｂが移動中に何らかの障害物が衝突したことを、例えばドア２ａ、２ｂの移動速度（モータ４の回転数）やモータ４の駆動電圧を監視することにより検出するものである。
【００３８】
本発明に係る障害物検出装置は、それぞれ異なる複数の障害物検出手段、例えば減速検出手段、駆動電圧異常検出手段、反転検出手段及び停止検出手段という４つの障害物検出手段を備えている。そして、これら４つの障害物検出手段の中から、上述したドアの各移動領域、即ち加速域、高速域、減速域、低速域毎にそれぞれに適した障害物検出手段を選択し、この選択された障害物検出手段により、各領域における障害物検出を行うものである。以下、各障害物検出手段について、その概略を説明する。
【００３９】
減速検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突すると、その移動が妨げられて、ドア２ａ、２ｂの移動速度が低下する。このドア速度が異常に減速したことにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出するのが、本減速検出手段である。
【００４０】
即ち、上述したように、この自動ドア装置においては、エンコーダ６から出力されるパルスによりドア速度を割り出しているので、上記パルスの周期又は周波数の変化を監視することによりドア速度の変化を検出できる。ここでは、上記パルスの周期の変化を監視している。図７に、ドア速度が減速したときの、上記パルスのタイミングを示す。なお、この自動ドア装置においては、エンコーダ６として２出力のものを使用しているので、同図に示すように、エンコーダ６からは、互いに同じ周期でかつ位相が例えば９０度ずれたＡ相及びＢ相の２つパルスが同時に出力される。また、同図は、モータ４が、例えば正転している（ドア２ａ、２ｂが開動作している）ときのタイミング図であり、この正転時においては、Ａ相はＢ相よりも位相が９０度進んだ状態にある。一方、モータ４が逆転したとき（ドア２ａ、２ｂが閉動作のとき）は、上記Ａ相及びＢ相の位相関係は反転し、即ちＡ相はＢ相よりも位相が９０度遅れる。
【００４１】
エンコーダ６のパルスは、その周期がドア速度（モータ４の回転速度）の逆数に比例する（言い換えると、パルスの周波数はドア速度に比例する）ので、ドア速度が減速すると、上記パルスの周期は長くなる。従って、本実施の形態においては、エンコーダ６から現在出力されているパルスの周期が、前回のパルスの１周期に対して１よりも大きい値の所定の感度係数αを乗算した値よりも大きくなったときに、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出している。
【００４２】
ただし、実際には、上記パルスの周期そのものを計測しているのではなく、上記パルスの１周期中に基準パルス発振器２０から出力される基準パルス数をカウントすることにより上記パルスの周期を計測している。即ち、Ａ相については、現在パルスが出力されている状態での基準パルスのカウント数をＮanとし、前回出力されたパルスの１周期中における基準パルスのカウント数をＮan-1とすると、次の数１を満足したときに、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出する。
【００４３】
【数１】
Ｎan＞αＮan-1 但し、α＞１である。
【００４４】
また、Ｂ相についても、同様に、現在パルスが出力されている状態での基準パルスのカウント数をＮbnとし、前回出力されたパルスの１周期中における基準パルスのカウント数をＮbn-1とすると、次の数２を満足したときにドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出する。
【００４５】
【数２】
Ｎbn＞αＮbn-1 但し、α＞１である。
【００４６】
なお、基準パルスのカウント、及び上記数１、数２の演算は、ＣＰＵ１４が実行する。また、ＣＰＵ１４は、Ａ相及びＢ相の両方のパルスについて、上記基準パルスのカウント及び演算を行っている。
【００４７】
また、上記感度係数αは、上述したハンディターミナル１６により変更でき、例えば４つの値から選択できる。この場合、例えば、図８に示すように、ハンディターミナル１６の表示部１６ｄには、０乃至３の４つの数字が表示され、これらのうちの１つを選択することにより、それぞれに対応した感度係数αが設定される。ここでは、０を選択したとき、α＝１．１０という値が設定され、１を選択したとき、α＝１．１５という値が設定され、２を選択したとき、α＝１．２０という値が設定され、４を選択したとき、α＝１．２５という値が設定される。
【００４８】
ここで、ドア速度ｖに対する、上記基準パルスのカウント数Ｎ（時間）の関係を、図９に示す。同図から明らかなように、感度係数αが一定の場合、ドア速度が速くなる（ｖH ）ほど、例えば高速域においては、基準パルスのカウント数Ｎとこれに感度係数αを乗じた値との差、即ち許容誤差〔αＮH −ＮH 〕が小さくなる。一方、ドア速度が遅くなる（ｖL ）ほど、例えば低速域においては、基準パルスのカウント数Ｎとこれに感度係数αを乗じた値との差、即ち許容誤差〔αＮL −ＮL 〕は大きくなる。このように、許容誤差は、ドア速度に応じて必然的に変化するので、例えば上述した風やゴミ等の影響のように、ドア速度が遅くなるほど大きく影響する誤差要因に応じた感度で障害物検出を行うことができる。
【００４９】
なお、この減速検出手段は、障害物が、比較的に軽量物である場合や、或いは例えば柔らかいボールや鞄等である場合等、これを検出するのに適している。即ち、上記のような障害物にドア２ａ、２ｂが衝突すると、ドア２ａ、２ｂは、障害物を押しながら、或いは潰しながら移動しようとするので、ドア速度は次第に減速する。よって、このようにドア速度が減速する場合に、本減速検出手段による検出が適していると言える。なお、減速域においては、ドア２ａ、２ｂは、元々減速されるように駆動されるので、この減速域には、本減速検出手段による障害物検出はあまり適さない。従って、この減速検出手段の各領域に対する適正を整理すると、例えば表１に示すようになる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
駆動電圧異常検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突すると、その移動が妨げられ、これによりモータ４に掛かる負荷が増大し、モータ４の駆動電圧が上昇する。このモータ４の駆動電圧が異常に上昇したことにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出するのが、本駆動電圧異常検出手段である。図１０に、ドア速度とモータ４の駆動電圧Ｖとの関係を示す。同図に示すように、ドア２ａ、２ｂが一定速度ｖで移動しているとき、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突すると、その時点からモータ４の駆動電圧Ｖが上昇する。よって、駆動電圧Ｖが、所定の電圧上限値ＶＬよりも高くなったときに、ドアが障害物に衝突したことを検出する。
【００５２】
なお、電圧上限値ＶL は、ドア２ａ、２ｂの開動作及び閉動作において、それぞれ異なる値とされている。そして、開動作及び閉動作が行われる度に、その前の開動作及び閉動作における駆動電圧Ｖ0 を基に、例えば次の数３に従って更新されている。
【００５３】
【数３】
ＶL ＝２・Ｖ0 ＋β・ａ＋ｂ
【００５４】
この数１において、ａはゲイン、ｂはオフセットで、これらゲインａ及びオフセットｂは固定値であり、予め実験によって求められた値とされている。一方、βは感度係数で、この感度係数βについては、上述したハンディターミナル１６により変更できる。この場合も、例えば、上述した図８に示すように、ハンディターミナル１６の表示部１６ｄに、０乃至３の４つの数字が表示され、これらのうちの１つを選択することにより、感度係数βとして、０乃至３のいずれかの値が設定される。即ち、上記電圧上限値ＶL についても、４段階で調整可能とされている。
【００５５】
このように、上記電圧上限値ＶL についても調整可能とされているので、ドア２ａ、２ｂの各移動領域のうちのいずれかに合わせてこの電圧上限値ＶL を調整することにより、その領域に適した検出感度を設定できる。例えば、上述の減速検出手段の検出感度を低速域に合わせたとき、この駆動電圧異常検出手段の検出感度を例えば高速域に合わせることにより、低速域及び高速域において、それぞれに適した検出感度による障害物検出を実現できる。また、上記電圧上限値ＶL は、開動作及び閉動作が行われる度に、その前の開動作及び閉動作における駆動電圧Ｖ0 を基に更新されるので、例えばモータ４の経時劣化や、駆動部分（例えばプーリ５ａ、５ｂやベルト３等）における摩擦抵抗の経時変化等の影響が吸収される。
【００５６】
なお、この駆動電圧異常検出手段は、モータ４の駆動電圧Ｖの変動を監視することにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出するものなので、ドア速度が一定である高速域及び低速域には適しているが、ドア速度の変化する加速域及び減速域にはあまり適さない。従って、この駆動電圧異常検出手段の各領域に対する適正を整理すると、例えば表１に示すようになる。
【００５７】
また、上述したように、モータ４はＰＷＭ制御されるので、モータ４の駆動電圧Ｖ（Ｖ0 含む）及び上記電圧上限値ＶL は、実際には、上述したデューティ比で表される。例えば、１つの例として、ＰＷＭ制御信号の周期Ｗに対して、デューティ比を２５５ステップで変更できる場合には、上記数１のゲインａ及びオフセットｂには、３乃至５程度の値が代入される。なお、この数１の計算、及び上記駆動電圧Ｖが電圧上限値ＶL よりも大きくなったことの判断等は、ＣＰＵ１４が実行する。また、この駆動電圧異常検出手段は、ＰＷＭ制御以外の制御方法により駆動されるモータについても適用できる。そして、上記のように、デューティ比を検出するのではなく、モータ４自体に掛かる電圧値Ｖを検出してもよい。
また、電圧上限値ＶL の計算は、上記数３に限らない。
【００５８】
反転検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したとき、その障害物が、例えば硬質ゴムやプラスチック等の弾性物質である場合には、ドア２ａ、２ｂは、その移動方向とは反対側に跳ね返される。この跳ね返りを、エンコーダ６から出力されるＡ相及びＢ相の２つのパルスの位相関係の変化により検出するのが、本反転検出手段である。
【００５９】
即ち、上述したように、エンコーダ６から出力されるＡ相及びＢ相の２つのパルスは、図１１に示すように、モータ４が正転しているときと逆転しているときとで、それぞれ反対の位相関係となる。従って、ドア２ａ、２ｂが、障害物に衝突して、その移動方向とは反対側に跳ね返されると、上記Ａ相及びＢ相の位相関係は、例えば図１２に示すように、反転する。よって、この位相関係が反転したことにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出できる。なお、上記２つのパルスの位相関係については、ＣＰＵ１４によって判断される。
【００６０】
この反転検出手段においては、ドア速度に関係なく、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出できるので、表１に示すように、ドア２ａ、２ｂの全移動領域における障害物検出を実現できる。
【００６１】
停止検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したとき、その障害物が、例えば机やロッカー等の比較的に硬質で、かつ重量の大きいものである場合には、ドア２ａ、２ｂは瞬時に停止する。このように、ドア２ａ、２ｂが停止すると、上述したエンコーダ６からは、Ａ相及びＢ相共にパルスは出力されなくなるので、勿論、パルスのエッジも出力されなくなる。従って、本停止検出手段では、上記パルスのエッジ間隔を計時して、その計時時間が所定の規定時間よりも長くなったことを検出することにより、上記パルスが出力されていないことを検出し、ひいてはドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出する。
【００６２】
即ち、図１３に示すように、Ａ相及びＢ相のエッジ間、特にこれら双方のエッジのうち、互いに隣接するエッジ間隔を計時する。なお、この停止検出手段においても、上述した減速検出手段と同様に、上記エッジ間における基準パルス数Ｎをカウントすることにより、上記エッジ間隔を計時している。従って、上記エッジ間隔中にカウントした基準パルス数Ｎが、予め定めた基準パルス数Ｎｔよりも大きくなったこと、即ち数４の関係が成立したことを確認することにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突して停止したことを検出している。なお、この数４の演算は、ＣＰＵ１４により実行される。また、上記基準パルス数Ｎｔは、上述したハンディターミナル１６により調整可能とされている。
【００６３】
【数４】
Ｎ＞Ｎt
【００６４】
この停止検出手段においては、ドア速度に関係なく、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出できるので、表１に示すように、ドア２ａ、２ｂの全移動領域における障害物検出を実現できる。また、上記Ａ相及びＢ相のそれぞれのエッジ間隔を別々に計時するのではなく、これらＡ相及びＢ相の位相がずれていることを利用して、両方のエッジのうち、互いに隣接するエッジ間を計時している。従って、Ａ相及びＢ相の各エッジ間を別々に計時するよりも、上記規定時間（Ｎt ）を短縮でき、これによって、より速い障害物検出を実現できる。勿論、上記Ａ相及びＢ相のそれぞれのエッジ間隔を別々に計時し、これが所定の規定時間よりも長いかを判断することにより、上記ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出してもよい。
【００６５】
上記のように、本実施の形態においては、ドア２ａ、２ｂの各移動領域に対して複数の障害物検出手段により障害物検出が行われるので、全領域において、障害物の有無を確実に検出できる。
【００６６】
プログラムについて
次に、上記各検出手段を実現するために、ＣＰＵ１４が実行するプログラムについて説明する。ＣＰＵ１４は、例えば図１に示すように、上記各検出手段を実現するためのプログラム、即ち減速検出手段を実現するための減速検出プログラム（ステップＳ１００）、駆動電圧異常検出手段を実現するための駆動電圧異常検出プログラム（ステップＳ２００）、反転検出手段を実現するための反転検出プログラム（ステップＳ３００）、停止検出手段を実現するための停止検出プログラム（ステップＳ４００）を順次実行する。なお、ＣＰＵ１４は、これらのプログラムの処理を終えた後、その他の処理、例えばドア２ａ、２ｂの開閉制御等の通常の処理を行い、全ての処理を終えた後、再度減速検出プログラム（ステップＳ１００）に戻り、各処理を繰り返す。即ち、ＣＰＵ１４は、自動ドア装置における通常処理と同時に、上記各検出プログラムを実行している。
モード設定プログラムについて
【００６７】
ところで、上述したように、上記各検出手段には、表１に示すように、ドア２ａ、２ｂの各移動領域に対して、検出動作の適、不適があるものの、全ての領域において、複数の検出手段による障害物検出が可能とされている。ここで、各領域において、それぞれ適した全ての検出手段により障害物検出を実施すると、領域によっては、過剰検出となる領域もあり、ＣＰＵ１４においてその検出処理を実行するだけ無駄なものもあると考えられる。従って、各領域において、どの検出手段を有効とするのか、即ちどの検出プログラムを実行させるのかを、予め選択しておくことにより、ＣＰＵ１４を無駄なく動作させることができ、効率のよい障害物検出を実現できる。
【００６８】
各領域における検出手段（検出プログラム）の選択は、図１４に示すモード設定プログラムに従って、例えばハンディターミナル１６により設定する。即ち、まず加速域において、減速検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２）、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ４）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ６）。なお、上述したように、加速域においては、駆動電圧異常検出による障害物検出は適さないので、この加速域における検出手段の選択については、駆動電圧異常検出の選択ステップを設けていない。
【００６９】
次に、高速域において、減速検出を行うか否かを選択し（ステップＳ８）、駆動電圧異常検出を行うか否かを選択し（ステップＳ１０）、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ１２）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ１４）。この高速域においては、全ての検出手段が適用できるので、全ての検出手段について、それぞれを実行するか否かの選択ステップを設けている。
【００７０】
そして、減速域において、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ１６）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ１８）。なお、上述したように、この減速域においては、減速検出及び駆動電圧異常検出による障害物検出は適さないので、これらの選択ステップを設けていない。
【００７１】
最後に、低速域において、減速検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２０）、駆動電圧異常検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２２）、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２４）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ２６）。この低速域においては、高速域と同様に、全ての検出手段が適用できるので、全ての検出手段について、それぞれを実行するか否かの選択ステップを設けている。
【００７２】
そして、これらモード設定プログラムが終了すると、他の設定プログラムへと続く。この他の設定プログラムについては、本発明に直接関係しないので、ここではその説明を省略する。
【００７３】
なお、上記モード設定プログラムの実行中、例えば加速域において減速検出を行うか否かの選択ステップ（ステップＳ２）は、ハンディターミナル１６の表示装置１６ｄには、例えば図１５に示すようなメッセージが表示される。この状態において、ボタンスイッチ１６ｃのうちの例えば「ＳＨＩＦＴ」ボタンを押下することにより減速検出を行う（Ｙ）か否か（Ｎ）が選択され、「ＥＮＴＲＹ」ボタンを押下することにより上記選択が設定されると同時に、次のステップ（ステップＳ４）へと自動的に進む。なお、「ＢＡＣＫ」ボタンを押下することにより、１つ前のステップに戻ることができる。
【００７４】
減速検出プログラムについて
減速検出を実現するためのフローチャートを、図１６乃至図１８に示す。なお、図１６における記号▲２▼、▲３▼、▲４▼は、それぞれ図１７の記号▲２▼、▲４▼、及び図１８の記号▲３▼、▲４▼につながっている。
【００７５】
今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を移動中であり、かつ或るタイミングでエンコーダ６からＡ相及びＢ相のパルスがＣＰＵ１４に供給されているとする。この状態で、減速検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４に対して、Ａ相またはＢ相の立ち上がりエッジが入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、Ａ相またはＢ相の立ち上がりエッジが入力されていない場合には、後述する▲３▼のルートに進み、上記立ち上がりエッジが入力された場合には、そのエッジがＡ相のものであるかＢ相のものであるかを判断する（ステップＳ１０４）。ここで、上記立ち上がりエッジがＢ相のものであると判断された場合には、後述する▲２▼のルートに進み、上記立ち上がりエッジがＡ相のものであると判断された場合には、▲１▼のルートへと進み、即ちステップＳ１０６へ進む。なお、ＣＰＵ１４の処理が、上記▲１▼、▲２▼、▲３▼のルートにそれぞれ進むときのＡ相及びＢ相のタイミングを図示すると、図１９のようになる。
【００７６】
ＣＰＵ１４の処理が▲１▼のルートに進んだとき、ステップＳ１０６において、上記Ａ相の立ち上がりエッジが、現在ドア２ａ、２ｂが位置する領域において最初の立ち上がりエッジであるか否か、即ち現在の領域においてＡ相のパルスが少なくとも１周期分入力されたか否かを判断する。ここで、上記立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジであると判断された場合、即ち現在の領域においてＡ相のパルスが１周期分も入力されていないと判断された場合には、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1をクリアすると共に（ステップＳ１０８）、現在カウント中の基準パルス数Ｎanもクリアする（ステップＳ１１２）。一方、上記ステップＳ１０６において、上記Ａ相の立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジでないと判断された場合、即ち現在の領域において少なくとも１周期以上のＡ相パルスが入力されていると判断された場合には、現在カウント中の基準パルス数Ｎanを、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1として代入した後（ステップＳ１１０）、この現在カウント中の基準パルス数Ｎanをクリアする（ステップＳ１１２）。そして、再び基準パルス数Ｎanのカウントを開始する（ステップＳ１１４）。
【００７７】
次に、現在の領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この減速検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。ここで、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この減速検出プログラムを抜けて次の処理、例えば駆動電圧異常検出プログラムへと進む。一方、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ１１８へ進む。このステップＳ１１８においては、現在の領域において、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎbn-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎbn-1が存在しない場合には、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎbn-1が存在する場合は、現在カウント中のＢ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎbnが、上記基準パルス数Ｎbn-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数２を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、数２が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１２２）。一方、数２が成立しない場合は、ドア速度が正常であると見なされるので、この減速検出プログラムを抜けて、次の処理へと進む。
【００７８】
一方、上記ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１４の処理が▲２▼のルートに進んだ場合は、図１７に示すステップＳ１２４に進む。そして、このステップＳ１２４において、上記Ｂ相の立ち上がりエッジが、現在ドア２ａ、２ｂが位置する領域において最初の立ち上がりエッジであるか否か、即ち現在の領域においてＢ相のパルスが少なくとも１周期分入力されたか否かを判断する。ここで、上記立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジであると判断された場合、即ち現在の領域においてＢ相のパルスが１周期分も入力されていないと判断された場合には、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎｂｎ−１をクリアすると共に（ステップＳ１２６）、現在カウント中の基準パルス数Ｎｂｎもクリアする（ステップＳ１３０）。一方、上記ステップＳ１２４において、上記Ｂ相の立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジでないと判断された場合、即ち現在の領域において少なくとも１周期以上のＢ相パルスが入力されていると判断された場合には、現在カウント中の基準パルス数Ｎｂｎを、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎｂｎ−１として代入した後（ステップＳ１２８）、この現在カウント中の基準パルス数Ｎｂｎをクリアする（ステップＳ１３０）。そして、再び基準パルス数Ｎｂｎのカウントを開始する（ステップＳ１３２）。
【００７９】
次に、現在の領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この減速検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ１３４）。ここで、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ１３６へ進む。このステップＳ１３６においては、現在の領域において、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎan-1が存在しない場合には、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎan-1が存在する場合は、現在カウント中のＡ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎanが、上記基準パルス数Ｎan-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数１を実行する（ステップＳ１３８）。ここで、数１が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１４０）。一方、数１が成立しない場合は、ドア速度が正常であると見なされるので、この減速検出プログラムを抜けて、次の処理へと進む。
【００８０】
更に、上記ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１４の処理が▲３▼のルートに進んだ場合は、図１８に示すステップＳ１４２に進む。即ち、ステップＳ１４２において、現在の領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この減速検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する。ここで、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ１４４へ進む。ステップＳ１４４においては、現在の領域において、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎan-1が存在しない場合には、後述するステップＳ１５０へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎan-1が存在する場合は、現在カウント中のＡ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎanが、上記基準パルス数Ｎan-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数１を実行する（ステップＳ１４６）。ここで、数１が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１４８）。一方、数１が成立しない場合は、ステップＳ１５０へと進む。
【００８１】
ステップＳ１５０においては、現在の領域において、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎbn-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎbn-1が存在しない場合には、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎbn-1が存在する場合は、現在カウント中のＢ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎbnが、上記基準パルス数Ｎbn-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数２を実行する（ステップＳ１５２）。ここで、数２が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１５４）。一方、数２が成立しない場合は、ドア速度が正常であると見なされるので、この減速検出プログラムを抜けて、次の処理へと進む。
【００８２】
駆動電圧異常検出プログラムについて
駆動電圧異常検出を実現するためのフローチャートを、図２０に示す。この駆動電圧異常検出プログラムは、上記減速検出プログラムに続いて実行されるが、今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を、或る方向に向かって移動中であるとする。この状態で、この駆動電圧異常検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４は、現在、ドア２ａ、２ｂが位置する領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この駆動電圧異常検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、現在の領域が、この駆動電圧異常検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理、例えば反転検出プログラムへと進む。一方、現在の領域が、この駆動電圧異常検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ２０４へ進む。
【００８３】
ステップＳ２０４においては、ドア２ａ、２ｂが現在、開行程にあるか否かを判断している。なお、この判断は、上述したモータドライブユニット１０に供給する方向信号（正方向信号及び逆方向信号）に応じて判断される。このステップＳ２０４において、ドア２ａ、２ｂが開行程状態にあると判断されると、次に、この自動ドア装置への電源投入後、開行程が１回以上行われたか否かが判断される（ステップＳ２０６）。ここで、電源投入後、１回も開行程が行われていないと判断されると、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。
一方、上記ステップＳ２０６において、電源投入後に、１回以上の開行程が行われたと判断されると、前回の開行程における駆動電圧Ｖ0 を基に、電圧上限値ＶL が計算され、即ち上述の数３の演算を実行する（ステップＳ２０８）。そして、このステップＳ２０８において算出された電圧上限値ＶL と、今回の駆動電圧Ｖとを比較して（ステップＳ２１０）、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶL よりも小さい場合は、駆動電圧Ｖは正常であると見なされるので、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記ステップＳ２１０において、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶL よりも大きい場合には、駆動電圧Ｖは異常であると見なされ、即ちドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことが検出されるので、衝突検出信号が出力される（ステップＳ２１２）。
【００８４】
また、上記ステップＳ２０４において、ドア２ａ、２ｂが、現在、開行程でない、即ち閉行程であると判断されると、ステップＳ２１４に進む。このステップＳ２１４においては、自動ドア装置への電源投入後、閉行程が１回以上行われたか否かが判断される。ここで、電源投入後、１回も閉行程が行われていないと判断されると、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記ステップＳ２１４において、電源投入後に、１回以上の閉行程が行われたと判断されると、前回の閉行程における駆動電圧Ｖ０を基に、電圧上限値ＶＬが計算され、即ち上述の数３の演算を実行する（ステップＳ２１６）。そして、このステップＳ２１６において算出された電圧上限値ＶＬと、今回の駆動電圧Ｖとを比較して（ステップＳ２１８）、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶＬよりも小さい場合は、駆動電圧Ｖは正常であると見なされるので、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記ステップＳ２１８において、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶＬよりも大きい場合には、駆動電圧Ｖは異常であると見なされ、即ちドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことが検出されるので、衝突検出信号が出力される（ステップＳ２２０）。
【００８５】
反転検出プログラムについて
反転検出を実現するためのフローチャートを、図２１に示す。この反転検出プログラムは、上記駆動電圧異常検出プログラムに続いて実行されるが、今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を、或る方向に向かって移動中であるとする。この状態で、この反転検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４は、エンコーダ６からのＡ相及びＢ相のパルスを観測する（ステップＳ３０２）。ここで、Ａ相及びＢ相に関係なくパルスの立ち上がりまたは立ち下がりが入力されると、ステップＳ３０４に進むが、上記立ち上がりまたは立ち下がりが入力されていないときは、そのまま次の処理、例えば停止検出プログラムへと進む。
【００８６】
上記ステップＳ３０２において、上記パルスの立ち上がりまたは立ち下がりが入力されたと判断されると、次に、ステップＳ３０４において、上記パルスがＡ相であるかＢ相であるかを判断する。ここで、上記パルスがＡ相であると判断されると、今度は立ち上がり及び立ち下がりのいずれが入力されたのかを判断する（ステップＳ３０６）。このステップＳ３０６において、Ａ相の立ち上がりが入力されたと判断されると、次にＢ相がＬレベルであるか否かを判断する（ステップＳ３０８）。即ち、Ａ相とＢ相との位相関係は、正常なとき、上述の図１１に示す関係にあるため、この図１１の関係から明らかなように、上記ステップＳ３０８においてＢ相がＬレベルである場合は、モータ４が正転（ドア２ａ、２ｂの開動作）していると判断され（ステップＳ３１０）、上記ステップＳ３０８においてＢ相がＬレベルでない場合は、モータ４が逆転（ドア２ａ、２ｂの閉動作）していると判断される（ステップＳ３１２）。同様に、上記ステップＳ３０６において、Ａ相の立ち下がりが入力されたと判断されると、次にＢ相がＬレベルであるか否かが判断され（ステップＳ３２０）、ここで、Ｂ相がＬレベルである場合は、モータ４が逆転していると判断され（ステップＳ３２２）、Ｂ相がＬレベルでない場合は、モータ４が正転していると判断される（ステップＳ３２４）。
【００８７】
一方、上記ステップＳ３０４において、入力された上記パルスがＢ相であると判断されると、ステップＳ３２６に進む。このステップＳ３２６においては、上記Ｂ相パルスのエッジが、立ち上がり及び立ち下がりのいずれであるのか判断される。ここで、Ｂ相の立ち上がりが入力されたと判断されると、次にＡ相がＬレベルであるか否かを判断する（ステップＳ３２８）。即ち、この場合も、上記図１１の関係から明らかなように、上記ステップＳ３２８においてＡ相がＬレベルである場合は、モータ４が逆転していると判断され（ステップＳ３３０）、上記ステップＳ３２８においてＡ相がＬレベルでない場合は、モータ４が正転していると判断される（ステップＳ３３２）。同様に、上記ステップＳ３２６において、Ｂ相の立ち下がりが入力されたと判断されると、次にＡ相がＬレベルであるか否かが判断され（ステップＳ３３４）、ここで、Ａ相がＬレベルである場合は、モータ４が正転していると判断され（ステップＳ３３６）、Ａ相がＬレベルでない場合は、モータ４は逆転していると判断される（ステップＳ３３８）。
【００８８】
上記各正転及び逆転の判断結果（ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３３０、Ｓ３３２、Ｓ３３６、Ｓ３３８）の後は、ステップＳ３１４へ進む。このステップＳ３１４においては、現在、ドア２ａ、２ｂの位置する領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この反転検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断している。ここで、現在の領域が、この反転検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この反転検出プログラムを抜けて次の処理、例えば停止検出プログラムへと進む。一方、現在の領域が、この反転検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ３１６へ進む。
【００８９】
ステップＳ３１６においては、上記各正転及び逆転の判断結果（ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３３０、Ｓ３３２、Ｓ３３６、Ｓ３３８）が、現在、モータ４を回転させている方向と異なるか否かを判断している。
即ち、このステップＳ３１６において、上記回転方向が異なる場合は、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突して、本来の移動方向とは反対側に跳ね飛ばされたことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ３１８）。なお、上記ステップＳ３１６における回転方向が一致する場合には、そのまま次の処理へと進む。また、上記回転方向の比較は、上述した方向信号（正方向信号及び逆方向信号）を基準に行われる。
【００９０】
停止検出プログラムについて
停止検出を実現するためのフローチャートを、図２２に示す。この停止検出プログラムは、上記反転検出プログラムに続いて実行されるが、今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を移動中であるとする。この状態で、この停止検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４は、Ａ相またはＢ相が立ち上がったか立ち下がったかを判断することにより、Ａ相及びＢ相に関係なく、またパルスの立ち上がり及び立ち下がりに関係なく、エンコーダ６からのパルスのエッジが入力されたか否かを判断する（ステップＳ４０２）。ここで、上記パルスのエッジが入力された場合、現在カウントしている基準パルス数Ｎをリセットした後（ステップＳ４０４）、この基準パルスＮのカウントを再び開始して、この停止検出プログラムを抜ける。
【００９１】
一方、上記ステップＳ４０２において、エンコーダ６からのパルスのエッジが入力されていないときは、ステップＳ４０８に進み、ここで、現在カウントされている基準パルス数Ｎが、所定値Ｎt よりも大きいか否かを判断し、即ち上述した数４の演算を実行する。このステップＳ４０８において、上記基準パルス数Ｎが、所定値Ｎt よりも小さい場合は、この停止検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎが、上記所定値Ｎt よりも大きいとされた場合は、現在、ドア２ａ、２ｂが位置する領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この停止検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ４１０）。ここで、現在の領域が、この停止検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この停止検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、現在の領域が、この停止検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突して停止したことを検出し、衝突検出信号を出力する（ステップＳ４１２）。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、全てのドア移動領域において、上述した従来技術に比べて、遙に確実な障害物検出を実現できるという効果がある。従って、本発明の障害物検出装置を自動ドア装置に適用することにより、全領域において、ドアを快適にコントロールすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る障害物検出装置の一実施の形態を示す図で、各検出手段の実行手順を示すフローチャートである。
【図２】同実施の形態の障害物検出装置を応用した自動ドア装置において、ストロークに対するドア速度の関係を示すストローク線図である。
【図３】同実施の形態の障害物検出装置を応用した自動ドア装置の全体構成図である。
【図４】同実施の形態の障害物検出装置を応用した自動ドア装置において、モータを制御するためのＰＷＭ制御信号のタイミングチャートである。
【図５】同実施の形態の障害物検出装置において、各パラメータ等を設定するためのハンディターミナルの内部構成を示すブロック図である。
【図６】上記ハンディターミナルの外観図である。
【図７】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段の概略を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】上記ハンディターミナルにより、減速検出手段及び駆動電圧異常検出手段の感度を設定する際のメッセージ表示例である。
【図９】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段の概略を説明するためのドア速度とエンコーダパルスの周期との関係図である。
【図１０】同実施の形態の障害物検出装置における駆動電圧異常検出手段の概略を説明するための図である。
【図１１】同実施の形態の障害物検出装置における反転検出手段の概略を説明するためのエンコーダパルスのタイミングチャートである。
【図１２】同実施の形態の障害物検出装置における反転検出手段の概略を説明するためのエンコーダパルスのタイミングチャートである。
【図１３】同実施の形態の障害物検出装置における停止検出手段の概略を説明するためのエンコーダパルスのタイミングチャートである。
【図１４】同実施の形態の障害物検出装置におけるハンディターミナルによるモード設定プログラムを示すフローチャートである。
【図１５】同実施の形態の障害物検出装置において、ハンディターミナルにより上記モード設定を行う際のメッセージ表示例である。
【図１６】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段を実現するための減速検出プログラムのフローチャートである。
【図１７】上記図１６につながるフローチャートである。
【図１８】上記図１６につながるフローチャートである。
【図１９】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段の概略を説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】同実施の形態の障害物検出装置における駆動電圧異常検出手段を実現するための駆動電圧異常検出プログラムのフローチャートである。
【図２１】同実施の形態の障害物検出装置における反転検出手段を実現するための反転検出プログラムのフローチャートである。
【図２２】同実施の形態の障害物検出装置における停止検出手段を実現するための停止検出プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ａ、２ｂ ドア
４ 直流モータ
６ エンコーダ（パルス出力手段）
１０ モータドライブユニット
１２ センサ
１４ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１６ ハンディターミナル
２０ 基準パルス発振器
ステップＳ１００ 減速検出プログラムの実行
ステップＳ２００ 駆動電圧異常検出プログラムの実行
ステップＳ３００ 反転検出プログラムの実行
ステップＳ４００ 停止検出プログラムの実行
【表１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば引き戸（スライドドア）式や開き戸（スイングドア）式等の各種自動ドア装置において、ドアの開閉時に、ドアが障害物に衝突したことを検出する障害物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動ドア装置には、モータの駆動力によりドアを開閉移動させるものがある。
このような自動ドア装置では、近年、モータの回転数、即ちドアの移動速度に比例した周波数のパルスを発生する手段を設け、このパルスからドアの移動速度やドア位置等を割り出し、これに基づいてモータを制御するものが主流となってきている。
【０００３】
上記自動ドア装置において、例えば、今、ドアの移動経路上に何らかの障害物が存在しているとする。この状態で、ドアを移動させると、ドアは、当然障害物に衝突してその移動が妨げられる。この状態が続くと、例えばモータが次第に過負荷状態となるため、その度合いが大きいとモータ自体を焼損したり、また、モータ以外の部品（構成品）についても、上記衝突により機械的なストレスが掛かるものがあるので、これらを損傷する等の問題がある。それだけではなく、万一、上記障害物が人体である場合には、非常に危険である。従って、これらの問題を回避するために、ドアが障害物に衝突したとき、これを直ちに検出し、その検出結果に応じて例えばドアを停止させたり、或いは逆方向に移動させる等、その状況に応じたコントロールを行う必要がある。
【０００４】
そこで、上記のようにドアが障害物に衝突したときに、これを検出する装置として、従来、例えば特公平２−２８６７２号公報に開示されたものがある。この装置は、ドアの移動速度に比例した周波数の計測用パルスを出力する回路と、上記計測用パルスの１周期（サイクル）中に基準発振器から発振される基準パルス数をカウントするカウンタとを設けている。そして、カウンタでカウントした基準パルス数Ｎ1 と所定の基準パルス数Ｎ2 との和（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）と、計測用パルスの次の１周期中にカウンタでカウントした基準パルス数Ｎ1'とを比較して、Ｎ1'＞（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）となったときに、ドアが障害物に衝突したことを検出するものである。
【０００５】
即ち、ドアが障害物に衝突してドアの移動速度が低下すると、これに応じて計測用パルスの周波数も低下し、計測用パルスの周期が長くなる。従って、上記公報に開示された技術では、計測用パルスの周期（Ｎ1'）が、その前のパルスの周期（Ｎ1 ）よりも所定の許容誤差（Ｎ2 ）を越えて長くなったことを確認することにより、ドアが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことを検出しており、上記計測用パルスの周期を計時するのに基準パルス数をカウントしている。
なお、上記所定の許容誤差とは、例えば風がドアに向かって吹いたり、或いはドアの駆動部分（例えば引き戸の場合にはドアの移動を案内するガイドレール上、また開き戸の場合にはドアの回転軸周囲）にゴミ等が溜まる等により、ドアの駆動抵抗（モータの負荷）が大きくなり、その結果、ドア速度が低下する等の影響を考慮したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動ドア装置においては、一般に、ドアを開閉移動させる際、ドアの位置（ストローク）に応じてドア速度を変化させていることが知られている。
そして、これらストロークとドア速度とは、殆ど全ての自動ドア装置において、例えば図２に示すような関係とされている。この図から明らかなように、ドアは、開動作のとき、閉位置ＣＰから加速域、高速域、減速域及び低速域を経て開位置ＯＰへと移動する。即ち、ドアは、加速域において、所定の速度ｖ1Hに達するまで加速され、高速域において、上記速度ｖ1Hで一定に移動し、減速域において、上記速度ｖ1Hよりもかなり遅い速度ｖ1Lまで減速された後、低速域において、上記速度ｖ1Lで開位置ＯＰまで移動し、この開位置ＯＰに達した時点で停止される。閉動作のときも、同様に、開位置ＯＰから加速域、高速域、減速域及び低速域を経て閉位置ＣＰへと移動する。なお、開動作におけるドア速度ｖ1H、ｖ1L、及び閉動作におけるドア速度ｖ2H（高速域）、ｖ2L（低速域）は、それぞれ調整可能とされているが、自動ドア装置においては、通常、高速域及び低速域共に、開動作でのドア速度ｖ1H、ｖ1Lの方が、閉動作でのドア速度ｖ2H、ｖ2Lよりも速くなる（ｖ1H＞ｖ2H、ｖ1L＞ｖ2L）ように調整されることが多い。
【０００７】
このようにドアの移動領域毎にドア速度が変化する自動ドア装置に対して、上記従来技術においては、ドア速度が異常に減速したか否かを検出するという１つの検出手段だけで、ドアが障害物に衝突したか否かを監視している。また、ドア速度が異常に減速したか否かの判断基準となる許容誤差（所定の基準パルス数Ｎ2 ）についても、上記従来技術においては、全ての領域において全て同じ条件とされている。このように、ドア速度がそれぞれ異なる各領域において、全てに同じ手段かつ条件により障害物を検出しようとすると、領域によっては、障害物を確実に検出することができない。
【０００８】
例えば、上述した風やゴミ等のドア速度に対する影響は、一般に、ドアが低速で移動する低速域において大きく影響し、一方、ドアが高速で移動する高速域においては、ドアの慣性が大きいために上記風やゴミ等の影響が小さいことが知られている。ここで、今、例えば上記許容誤差を、低速域に合わせて設定したとする。この場合、上記風やゴミ等の影響を防ぐために、上記許容誤差は、比較的に大きい値に設定されることになるので、風やゴミ等の影響の小さい高速域においては、上記許容誤差が過剰な値となり、その結果感度が鈍くなる。従って、ドアが障害物に衝突しても、それによるドア速度の減速の度合いが上記許容誤差に比べて小さい場合には、ドアが障害物に衝突したことを検出することができず、ドアは移動し続ける。一方、上記許容誤差を、例えば高速域に合わせて設定した場合は、許容誤差が上記とは反対に比較的に小さい値に設定されるので、低速域における感度が過剰に敏感になる。従って、上記風やゴミ等の影響を受けてドア速度が減速すると、これを障害物に衝突したものと簡単に誤検出してしまい、ドアは頻繁に停止したり或いは反転したりする。このことは、高速域及び低速域におけるドア速度の異なる開動作及び閉動作間（ｖ1H≠ｖ2H、ｖ1L≠ｖ2L）においても同様である。
【０００９】
更に、減速域においては、元々ドア速度が減速されるよう構成されているので、上記従来技術のように、他の領域と同じ条件（許容誤差）の下で、ドア速度が減速したことを検出することにより、ドアが障害物に衝突したか否かを監視するのは、非常に困難であり、実質的に不可能である。
【００１０】
即ち、上記従来技術によれば、ドアの全移動領域において、確実な障害物検出を実現することができないという問題がある。従って、全領域において、ドアを快適にコントロールすることもできない。
【００１１】
そこで、本発明は、ドアの全領域において、常にドアを快適にコントロールできるようにするために、全領域において、確実に障害物を検出することのできる障害物検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、ドアを開閉駆動するモータと、このモータを制御する制御部と、を備えた自動ドア装置において、
上記制御部は、上記ドアを加速させる加速域と、この加速域に続いて上記ドアを高速で移動させる高速域と、この高速域に続いて上記ドアを減速させる減速域と、この減速域に続いて上記ドアを低速で移動させる低速域との、全ての領域に対して複数の異なる障害物検出手段を設け、
上記複数の障害物検出手段のうちのいずれかが、上記ドアが障害物に衝突したことを検出したとき、衝突検出信号を出力する手段を設けたものである。
【００１３】
即ち、各領域に対応して複数の障害物検出手段が設けられており、これら複数の障害物検出手段のいずれかによってドアが障害物に衝突したことが検出されると、衝突検出信号が出力される。従って、ドアの全移動領域において、障害物の有無を確実に検出できる。
【００１４】
さらに、請求項１に記載の発明は、上記制御部が、上記各ドアの領域においてどれどれの上記障害物検出手段を有効とするのかを、予め、上記各ドアの領域ごとに選択して、その領域毎に上記選択した障害物検出手段を有効とする状態に構成されたものである。
【００１５】
即ち、各領域に適した障害物検出手段により、障害物の検出が実行される。従って、誤検出が抑制され、より確実な障害物検出を実現できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記複数の異なる障害物検出手段が、上記ドアが異常に減速したことを検出することにより上記障害物を検出する減速検出手段と、上記ドアの移動速度に応じた上記モータの駆動電圧が異常となったことを検出することにより上記障害物を検出する駆動電圧異常検出手段と、上記ドアの移動方向が反転したことを検出することにより上記障害物を検出する反転検出手段と、上記ドアが停止したことを検出することにより上記障害物を検出する停止検出手段と、を具備するものである。
【００１７】
例えば、ドアが障害物に衝突したとき、この障害物が比較的に軽量物である場合は、ドアは、障害物を押しながら移動しようとする。また、障害物が、例えば柔らかいボールや鞄等である場合には、ドアは、これらを潰しながら移動しようとする。この場合、ドアが障害物に衝突した後のドアの移動速度は正常ではなく、即ち異常に減速する。また、これと同時に、モータに掛かる負荷も増大するため、ドアを駆動するモータの駆動電圧も上昇し、ひいては駆動電圧が異常な電圧値となる。従って、このような場合は、減速検出手段或いは駆動電圧異常検出手段によって、ドアが障害物に衝突したことが検出される。また、障害物が、例えば硬質ゴムやプラスチック等の弾性物質である場合、これにドアが衝突すると、ドアは、その移動方向とは反対側に跳ね返される。従って、この場合は、反転検出手段によって、ドアが障害物に衝突したことが検出される。更に、障害物が、例えば机やロッカー等（例えばドアを介してこれらを搬入／搬出する場合等）のように比較的に固い材質で、かつ重い物質である場合、これにドアが衝突すると、その時点でドアは停止する。従って、このような場合には、停止検出手段によって、ドアが障害物に衝突したことが検出される。なお、ドアが障害物に衝突して停止したときは、モータに掛かる負荷も増大するので、この場合においても、上記駆動電圧異常検出手段によってドアが障害物に衝突したことを検出できる。
即ち、本請求項３に記載の発明によれば、障害物の材質（例えば柔らかい、固い等）や重量に関係なく、確実に障害物を検出できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記減速検出手段は、現在上記パルス出力手段から出力されているパルスの周期が、前回上記パルス出力手段から出力されたパルスの１周期に１よりも大きい値の所定の感度係数を乗算した値よりも大きくなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００１９】
即ち、ドアの移動速度が速くなるほど、パルス出力手段から出力されるパルスの周期は短くなり、ドアの移動速度が遅くなるほど、上記パルスの周期は長くなる。従って、ドアが障害物に衝突し、例えばドアの移動速度が低下すると、これに応じて上記パルスの周期は長くなる。減速検出手段は、上記現在のパルスの周期（例えばこれをＴｎとする）が、前回のパルスの周期（例えばこれをＴｎ−１とする）に所定の感度係数（例えばこれをαとする：α＞１）を乗算した値よりも大きくなったとき、即ち〔Ｔｎ＞αＴｎ−１〕が成立したときに、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、この場合の、前回のパルス周期Ｔｎ−１に対する現在のパルス周期Ｔｎの変動の許容誤差（例えばこれをＴｍとする）は、〔Ｔｍ＝αＴｎ−１−Ｔｎ−１〕となる。この式から明らかなように、感度係数αが一定の場合、パルスの周期が短くなるほど、即ちドア速度が速くなるほど上記許容誤差Ｔｍは小さくなり、パルスの周期が長くなるほど、即ちドア速度が遅くなるほど上記許容誤差Ｔｍは大きくなる。従って、例えば上述した風やゴミ等の影響のように、ドア速度が遅くなるほど大きく影響する誤差要因に応じて、許容誤差Ｔｍが設定されるので、ドア速度に応じた感度で障害物を検出することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記駆動電圧異常検出手段は、上記ドアの移動速度に応じた上記モータの駆動電圧が、調整可能な所定の電圧上限値よりも高くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２１】
即ち、ドアが障害物に衝突すると、モータに掛かる負荷が増大するので、モータの駆動電圧は上昇する。駆動電圧異常検出手段は、このモータの駆動電圧が所定の電圧上限値よりも高くなったときに、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、上記電圧上限値は、調整可能とされているので、ドアの各領域のうちのいずれかに合わせて上記電圧上限値を調整することにより、その領域に適した検出感度を設定できる。例えば、上述の減速検出手段の検出感度を低速域に合わせたとき、この駆動電圧異常検出手段の検出感度を例えば高速域に合わせることにより、低速域及び高速域において、それぞれに適した検出感度による障害物検出を実現できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスであってドアの移動方向に応じて位相のずれた２つのパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記反転検出手段は、上記ドアの移動中において、上記２つのパルスの位相関係が反転したときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２３】
即ち、ドアの移動中、パルス出力手段は、ドアの移動方向に応じた位相関係にある２つのパルスを出力する。この状態で、ドアが障害物に衝突して、例えばドアがその移動方向とは反対側に跳ね返されたとき、上記２つのパルスの位相関係が反転する。この位相関係が反転したことにより、反転検出手段は、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、この反転検出手段は、ドアの移動速度に関係なく、ドアの移動方向が反転したことにより、ドアが障害物に衝突したことを検出しているので、ドアの全移動領域における障害物検出を実現できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記停止検出手段は、上記パルスのエッジ間で計時される時間が所定の規定時間よりも長くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２５】
即ち、ドアが移動している状態においては、上記パルス出力手段から上記パルスが出力されるが、ドアが障害物に衝突し、例えばドアが停止すると、上記パルスは出力されなくなる。これにより、パルスのエッジも出力されなくなるので、パルスのエッジ間の計時は継続され、ひいては計時した時間が所定の規定時間よりも長くなる。このエッジ間の計時時間が上記所定の規定時間よりも長くなった時点で、停止検出手段は、ドアが障害物に衝突したことを検出する。なお、この停止検出手段は、ドアの移動速度に関係なく、ドアが停止したことにより、ドアが障害物に衝突したことを検出しているので、ドアの全移動領域における障害物検出を実現できる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置において、
上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスであって互いに位相のずれた２つのパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記停止検出手段は、上記２つのパルスのエッジのうち、隣接するエッジ間で計時された時間が所定の規定時間よりも長くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成されたものである。
【００２７】
即ち、ドアが移動している状態においては、上記パルス出力手段から上記２つのパルスが出力されるが、ドアが障害物に衝突し、例えばドアが停止すると、上記２つのパルスは出力されなくなる。これにより、各パルスのエッジも出力されなくなるので、上記隣接するエッジ間の計時は継続され、ひいては計時した時間が所定の規定時間よりも長くなる。この隣接するエッジ間の計時時間が上記所定の規定時間よりも長くなった時点で、停止検出手段は、ドアが障害物に衝突したことを検出する。
【００２８】
なお、この請求項７に記載の発明では、位相のずれた２つのパルスのエッジのうち、隣接するエッジ間の時間を計時している。従って、各パルスの周期が、上述した請求項７に記載の発明におけるパルスの周期と同等である場合は、計時の対象となるエッジ間が、上記請求項７に記載の発明におけるエッジ間よりも短くなる。よって、ドアが障害物に衝突して停止したことの判断基準となる上記規定時間についても、上記請求項６に記載の発明における規定時間よりも短い時間とすることができる。これにより、ドアの全移動領域において、上記請求項６に記載の発明よりも、ドアが障害物に衝突して停止したことを速く検出できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る障害物検出装置の実施の形態を、例えば引き戸式の自動ドア装置に応用したものについて、図１から図２２、及び表１を参照して説明する。なお、本発明は、引き戸式の自動ドア装置に限らず、例えば開き戸式等の引き戸式以外の自動ドア装置にも適用できる。
【００３０】
自動ドア装置の概略説明
まず、本発明に係る障害物検出装置を応用した引き戸式の自動ドア装置について、その概略を説明する。図３に、自動ドア装置全体の概略構成図を示す。同図において、２ａ、２ｂは、ドア本体で、これらドア２ａ、２ｂは、同図に示すようにドア開口を完全に閉じた閉位置と、ドア２ａ、２ｂが両側に開いてドア開口を通行者が通行できるように完全に開いた開位置との間を、図示しない例えば直線状のガイドレールに沿ってスライディング運動する。ドア２ａは、例えばベルト３の上部に結合されており、ドア２ｂは、ベルト３の下部に結合されている。
ベルト３は、上記ガイドレールと平行を成して、従動プーリ５ａと駆動プーリとの間に掛けられており、駆動プーリ５ｂは、モータ、例えば直流モータ４によって回転駆動される。この回転駆動によって、ドア２ａ、２ｂが、閉位置と開位置との間を互いに反対方向へ直線的に移動させられる。
【００３１】
上記モータ４の制御は、制御装置１によって行われる。制御装置１は、例えば中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと称す。）１４を内蔵している。このＣＰＵ１４には、制御装置１の外部、例えばドア開口の無目等に設けられたセンサ１２から、このセンサ１２がドア２ａ、２ｂの近辺に通行人等の物体が近づいたことを検知したときに出力する物体検知信号が、入出力インターフェースユニット（以下、Ｉ／Ｏユニットと称す。）１３を介して供給されている。また、ＣＰＵ１４には、モータ４に取り付けられたエンコーダ６から出力されるエンコーダパルス（以下、単にパルスと称す。）も、Ｉ／Ｏユニット７を介して供給されている。
ＣＰＵ１４は、上記物体検知信号により、ドア２ａ、２ｂ近辺における通行人等の存在を検知すると共に、上記パルスにより、ドア２ａ、２ｂの移動速度や移動方向、及び位置等を割り出し、これらの情報に基づいて、Ｉ／Ｏユニット１１を介してモータドライブユニット１０を制御している。そして、モータドライブユニット１０が、ＣＰＵ１４による制御に応じて、上記モータ４を回転させている。
【００３２】
本実施の形態においては、モータ４は、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）制御されている。即ち、上記モータドライブユニット１０には、ＣＰＵ１４からＩ／Ｏユニット１１を介して、例えば図４に示すようなＰＷＭ制御信号が供給されている。モータドライブユニット１０は、上記ＰＷＭ制御信号に応じて、モータ４を駆動する状態と、制動する状態とに、交互に切り換えている。例えば、ＰＷＭ制御信号がＨレベルのとき、モータ４は駆動され、ＰＷＭ制御信号がＬレベルのとき、モータ４は制動される。従って、ＰＷＭ制御信号の１周期ＷにおけるＨレベル（またはＬレベル）の期間を調整することによって、モータ４を駆動する期間と制動する期間とが調整され、これによりモータ４の回転数、ひいてはドア２ａ、２ｂの移動速度が調整される。なお、ＰＷＭ制御信号の１周期Ｗに対するＨレベルの期間の比率をデューティ比という。
【００３３】
また、モータドライブユニット１０には、上記ＰＷＭ制御信号の他に、方向信号が、Ｉ／Ｏユニット１１を介してＣＰＵ１４から供給されている。この方向信号には、正方向信号と逆方向信号とがある。モータドライブユニット１０は、正方向信号がＨレベルのとき、例えばドア２ａ、２ｂを開く方向に移動させるようにモータ４を回転させる（以下、この回転を正転と称す）。また、モータドライブユニット１０は、逆方向信号がＨレベルのとき、ドア２ａ、２ｂを閉じる方向に移動させるようにモータ４を回転させる（以下、この回転を逆転と称す）。
【００３４】
上記モータ４の制御により、ドア２ａ、２ｂは、上述した従来技術と同様に、ドア位置（ストローク）に対して、図２に示すような関係で速度を変化させながら閉位置ＣＰと開位置ＯＰとの間を移動する。即ち、ドア２ａ、２ｂは、閉位置ＣＰから開動作するとき、まず加速域において、所定の速度ｖ1Hに達するまで加速され、高速域において、上記速度ｖ1Hで一定に移動し、減速域において、上記速度ｖ1Hよりもかなり遅い速度ｖ1Lまで減速された後、低速域において、上記速度ｖ1Lで開位置ＯＰまで移動し、この開位置ＯＰに達した時点で停止される。閉動作のときも、同様に、開位置ＯＰから加速域、高速域、減速域及び低速域を経て閉位置ＣＰへと移動する。なお、開動作におけるドア速度ｖ1H、ｖ1L、と、閉動作におけるドア速度ｖ2H（高速域）、ｖ2L（低速域）とは、高速域及び低速域共に、開動作でのドア速度ｖ1H、ｖ1Lの方が、閉動作でのドア速度ｖ2H、ｖ2Lよりも速くなる（ｖ1H＞ｖ2H、ｖ1L＞ｖ2L）ように設定されている。
【００３５】
上記ＣＰＵ１４の一連の動作は、メモリユニット１８に記憶されたプログラムに従って実行され、ＣＰＵ１４は、基準パルス発振器２０から出力される基準パルスに従って動作する。また、ＣＰＵ１４は、Ｉ／Ｏユニット１７を介して、制御装置１の外部にあるハンディターミナル（設定装置）１６にも接続されている。このハンディターミナル１６は、上記ドア速度ｖ1H、ｖ1L、ｖ2H及びｖ2Lや、上記各移動領域等、ドア２ａ、２ｂを動作させる際に必要な種々のパラメータ（条件）をＣＰＵ１４に設定するものである。このハンディターミナル１６の内部構成を図５に、また外観を図６に示す。
【００３６】
図５に示すように、ハンディターミナル１６は、内部にＣＰＵ１６ａを有している。ＣＰＵ１６ａは、Ｉ／Ｏユニット１６ｂを介して制御装置１に接続されており（詳しくは、制御装置１内のＩ／Ｏユニット１７を介して制御装置１内のＣＰＵ１４に接続されている）、ボタンスイッチ１６ｃから入力された命令に従って、制御装置１側へ上記パラメータ等の情報を送信する。その際、操作手順等を示すメッセージが、表示装置１６ｄに表示される。なお、このハンディターミナル１６のＣＰＵ１６ａの一連の動作は、例えばＲＯＭ１６ｅに記憶されたプログラムに従って実行される。また、上記パラメータ等の情報は、ＲＡＭ１６ｆ内に記憶されている。なお、ハンディターミナル１６は、例えば自動ドア装置の施工後や自動ドア装置を修理するとき等、上記各パラメータを設定するときにＣＰＵ１４（制御装置１）と接続され、自動ドア装置の通常運転されているときは、ハンディターミナル１６は制御装置１から外される。
【００３７】
障害物検出装置の概略説明
次に、本発明に係る障害物検出装置について、その概略を説明する。この障害物検出装置は、上述した制御装置１により構成されており、ドア２ａ、２ｂが移動中に何らかの障害物が衝突したことを、例えばドア２ａ、２ｂの移動速度（モータ４の回転数）やモータ４の駆動電圧を監視することにより検出するものである。
【００３８】
本発明に係る障害物検出装置は、それぞれ異なる複数の障害物検出手段、例えば減速検出手段、駆動電圧異常検出手段、反転検出手段及び停止検出手段という４つの障害物検出手段を備えている。そして、これら４つの障害物検出手段の中から、上述したドアの各移動領域、即ち加速域、高速域、減速域、低速域毎にそれぞれに適した障害物検出手段を選択し、この選択された障害物検出手段により、各領域における障害物検出を行うものである。以下、各障害物検出手段について、その概略を説明する。
【００３９】
減速検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突すると、その移動が妨げられて、ドア２ａ、２ｂの移動速度が低下する。このドア速度が異常に減速したことにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出するのが、本減速検出手段である。
【００４０】
即ち、上述したように、この自動ドア装置においては、エンコーダ６から出力されるパルスによりドア速度を割り出しているので、上記パルスの周期又は周波数の変化を監視することによりドア速度の変化を検出できる。ここでは、上記パルスの周期の変化を監視している。図７に、ドア速度が減速したときの、上記パルスのタイミングを示す。なお、この自動ドア装置においては、エンコーダ６として２出力のものを使用しているので、同図に示すように、エンコーダ６からは、互いに同じ周期でかつ位相が例えば９０度ずれたＡ相及びＢ相の２つパルスが同時に出力される。また、同図は、モータ４が、例えば正転している（ドア２ａ、２ｂが開動作している）ときのタイミング図であり、この正転時においては、Ａ相はＢ相よりも位相が９０度進んだ状態にある。一方、モータ４が逆転したとき（ドア２ａ、２ｂが閉動作のとき）は、上記Ａ相及びＢ相の位相関係は反転し、即ちＡ相はＢ相よりも位相が９０度遅れる。
【００４１】
エンコーダ６のパルスは、その周期がドア速度（モータ４の回転速度）の逆数に比例する（言い換えると、パルスの周波数はドア速度に比例する）ので、ドア速度が減速すると、上記パルスの周期は長くなる。従って、本実施の形態においては、エンコーダ６から現在出力されているパルスの周期が、前回のパルスの１周期に対して１よりも大きい値の所定の感度係数αを乗算した値よりも大きくなったときに、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出している。
【００４２】
ただし、実際には、上記パルスの周期そのものを計測しているのではなく、上記パルスの１周期中に基準パルス発振器２０から出力される基準パルス数をカウントすることにより上記パルスの周期を計測している。即ち、Ａ相については、現在パルスが出力されている状態での基準パルスのカウント数をＮanとし、前回出力されたパルスの１周期中における基準パルスのカウント数をＮan-1とすると、次の数１を満足したときに、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出する。
【００４３】
【数１】
Ｎan＞αＮan-1 但し、α＞１である。
【００４４】
また、Ｂ相についても、同様に、現在パルスが出力されている状態での基準パルスのカウント数をＮbnとし、前回出力されたパルスの１周期中における基準パルスのカウント数をＮbn-1とすると、次の数２を満足したときにドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出する。
【００４５】
【数２】
Ｎbn＞αＮbn-1 但し、α＞１である。
【００４６】
なお、基準パルスのカウント、及び上記数１、数２の演算は、ＣＰＵ１４が実行する。また、ＣＰＵ１４は、Ａ相及びＢ相の両方のパルスについて、上記基準パルスのカウント及び演算を行っている。
【００４７】
また、上記感度係数αは、上述したハンディターミナル１６により変更でき、例えば４つの値から選択できる。この場合、例えば、図８に示すように、ハンディターミナル１６の表示部１６ｄには、０乃至３の４つの数字が表示され、これらのうちの１つを選択することにより、それぞれに対応した感度係数αが設定される。ここでは、０を選択したとき、α＝１．１０という値が設定され、１を選択したとき、α＝１．１５という値が設定され、２を選択したとき、α＝１．２０という値が設定され、４を選択したとき、α＝１．２５という値が設定される。
【００４８】
ここで、ドア速度ｖに対する、上記基準パルスのカウント数Ｎ（時間）の関係を、図９に示す。同図から明らかなように、感度係数αが一定の場合、ドア速度が速くなる（ｖH ）ほど、例えば高速域においては、基準パルスのカウント数Ｎとこれに感度係数αを乗じた値との差、即ち許容誤差〔αＮH −ＮH 〕が小さくなる。一方、ドア速度が遅くなる（ｖL ）ほど、例えば低速域においては、基準パルスのカウント数Ｎとこれに感度係数αを乗じた値との差、即ち許容誤差〔αＮL −ＮL 〕は大きくなる。このように、許容誤差は、ドア速度に応じて必然的に変化するので、例えば上述した風やゴミ等の影響のように、ドア速度が遅くなるほど大きく影響する誤差要因に応じた感度で障害物検出を行うことができる。
【００４９】
なお、この減速検出手段は、障害物が、比較的に軽量物である場合や、或いは例えば柔らかいボールや鞄等である場合等、これを検出するのに適している。即ち、上記のような障害物にドア２ａ、２ｂが衝突すると、ドア２ａ、２ｂは、障害物を押しながら、或いは潰しながら移動しようとするので、ドア速度は次第に減速する。よって、このようにドア速度が減速する場合に、本減速検出手段による検出が適していると言える。なお、減速域においては、ドア２ａ、２ｂは、元々減速されるように駆動されるので、この減速域には、本減速検出手段による障害物検出はあまり適さない。従って、この減速検出手段の各領域に対する適正を整理すると、例えば表１に示すようになる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
駆動電圧異常検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突すると、その移動が妨げられ、これによりモータ４に掛かる負荷が増大し、モータ４の駆動電圧が上昇する。このモータ４の駆動電圧が異常に上昇したことにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出するのが、本駆動電圧異常検出手段である。図１０に、ドア速度とモータ４の駆動電圧Ｖとの関係を示す。同図に示すように、ドア２ａ、２ｂが一定速度ｖで移動しているとき、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突すると、その時点からモータ４の駆動電圧Ｖが上昇する。よって、駆動電圧Ｖが、所定の電圧上限値ＶＬよりも高くなったときに、ドアが障害物に衝突したことを検出する。
【００５２】
なお、電圧上限値ＶL は、ドア２ａ、２ｂの開動作及び閉動作において、それぞれ異なる値とされている。そして、開動作及び閉動作が行われる度に、その前の開動作及び閉動作における駆動電圧Ｖ0 を基に、例えば次の数３に従って更新されている。
【００５３】
【数３】
ＶL ＝２・Ｖ0 ＋β・ａ＋ｂ
【００５４】
この数１において、ａはゲイン、ｂはオフセットで、これらゲインａ及びオフセットｂは固定値であり、予め実験によって求められた値とされている。一方、βは感度係数で、この感度係数βについては、上述したハンディターミナル１６により変更できる。この場合も、例えば、上述した図８に示すように、ハンディターミナル１６の表示部１６ｄに、０乃至３の４つの数字が表示され、これらのうちの１つを選択することにより、感度係数βとして、０乃至３のいずれかの値が設定される。即ち、上記電圧上限値ＶL についても、４段階で調整可能とされている。
【００５５】
このように、上記電圧上限値ＶL についても調整可能とされているので、ドア２ａ、２ｂの各移動領域のうちのいずれかに合わせてこの電圧上限値ＶL を調整することにより、その領域に適した検出感度を設定できる。例えば、上述の減速検出手段の検出感度を低速域に合わせたとき、この駆動電圧異常検出手段の検出感度を例えば高速域に合わせることにより、低速域及び高速域において、それぞれに適した検出感度による障害物検出を実現できる。また、上記電圧上限値ＶL は、開動作及び閉動作が行われる度に、その前の開動作及び閉動作における駆動電圧Ｖ0 を基に更新されるので、例えばモータ４の経時劣化や、駆動部分（例えばプーリ５ａ、５ｂやベルト３等）における摩擦抵抗の経時変化等の影響が吸収される。
【００５６】
なお、この駆動電圧異常検出手段は、モータ４の駆動電圧Ｖの変動を監視することにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出するものなので、ドア速度が一定である高速域及び低速域には適しているが、ドア速度の変化する加速域及び減速域にはあまり適さない。従って、この駆動電圧異常検出手段の各領域に対する適正を整理すると、例えば表１に示すようになる。
【００５７】
また、上述したように、モータ４はＰＷＭ制御されるので、モータ４の駆動電圧Ｖ（Ｖ0 含む）及び上記電圧上限値ＶL は、実際には、上述したデューティ比で表される。例えば、１つの例として、ＰＷＭ制御信号の周期Ｗに対して、デューティ比を２５５ステップで変更できる場合には、上記数１のゲインａ及びオフセットｂには、３乃至５程度の値が代入される。なお、この数１の計算、及び上記駆動電圧Ｖが電圧上限値ＶL よりも大きくなったことの判断等は、ＣＰＵ１４が実行する。また、この駆動電圧異常検出手段は、ＰＷＭ制御以外の制御方法により駆動されるモータについても適用できる。そして、上記のように、デューティ比を検出するのではなく、モータ４自体に掛かる電圧値Ｖを検出してもよい。
また、電圧上限値ＶL の計算は、上記数３に限らない。
【００５８】
反転検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したとき、その障害物が、例えば硬質ゴムやプラスチック等の弾性物質である場合には、ドア２ａ、２ｂは、その移動方向とは反対側に跳ね返される。この跳ね返りを、エンコーダ６から出力されるＡ相及びＢ相の２つのパルスの位相関係の変化により検出するのが、本反転検出手段である。
【００５９】
即ち、上述したように、エンコーダ６から出力されるＡ相及びＢ相の２つのパルスは、図１１に示すように、モータ４が正転しているときと逆転しているときとで、それぞれ反対の位相関係となる。従って、ドア２ａ、２ｂが、障害物に衝突して、その移動方向とは反対側に跳ね返されると、上記Ａ相及びＢ相の位相関係は、例えば図１２に示すように、反転する。よって、この位相関係が反転したことにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出できる。なお、上記２つのパルスの位相関係については、ＣＰＵ１４によって判断される。
【００６０】
この反転検出手段においては、ドア速度に関係なく、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出できるので、表１に示すように、ドア２ａ、２ｂの全移動領域における障害物検出を実現できる。
【００６１】
停止検出手段について
ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したとき、その障害物が、例えば机やロッカー等の比較的に硬質で、かつ重量の大きいものである場合には、ドア２ａ、２ｂは瞬時に停止する。このように、ドア２ａ、２ｂが停止すると、上述したエンコーダ６からは、Ａ相及びＢ相共にパルスは出力されなくなるので、勿論、パルスのエッジも出力されなくなる。従って、本停止検出手段では、上記パルスのエッジ間隔を計時して、その計時時間が所定の規定時間よりも長くなったことを検出することにより、上記パルスが出力されていないことを検出し、ひいてはドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出する。
【００６２】
即ち、図１３に示すように、Ａ相及びＢ相のエッジ間、特にこれら双方のエッジのうち、互いに隣接するエッジ間隔を計時する。なお、この停止検出手段においても、上述した減速検出手段と同様に、上記エッジ間における基準パルス数Ｎをカウントすることにより、上記エッジ間隔を計時している。従って、上記エッジ間隔中にカウントした基準パルス数Ｎが、予め定めた基準パルス数Ｎｔよりも大きくなったこと、即ち数４の関係が成立したことを確認することにより、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突して停止したことを検出している。なお、この数４の演算は、ＣＰＵ１４により実行される。また、上記基準パルス数Ｎｔは、上述したハンディターミナル１６により調整可能とされている。
【００６３】
【数４】
Ｎ＞Ｎt
【００６４】
この停止検出手段においては、ドア速度に関係なく、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出できるので、表１に示すように、ドア２ａ、２ｂの全移動領域における障害物検出を実現できる。また、上記Ａ相及びＢ相のそれぞれのエッジ間隔を別々に計時するのではなく、これらＡ相及びＢ相の位相がずれていることを利用して、両方のエッジのうち、互いに隣接するエッジ間を計時している。従って、Ａ相及びＢ相の各エッジ間を別々に計時するよりも、上記規定時間（Ｎt ）を短縮でき、これによって、より速い障害物検出を実現できる。勿論、上記Ａ相及びＢ相のそれぞれのエッジ間隔を別々に計時し、これが所定の規定時間よりも長いかを判断することにより、上記ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことを検出してもよい。
【００６５】
上記のように、本実施の形態においては、ドア２ａ、２ｂの各移動領域に対して複数の障害物検出手段により障害物検出が行われるので、全領域において、障害物の有無を確実に検出できる。
【００６６】
プログラムについて
次に、上記各検出手段を実現するために、ＣＰＵ１４が実行するプログラムについて説明する。ＣＰＵ１４は、例えば図１に示すように、上記各検出手段を実現するためのプログラム、即ち減速検出手段を実現するための減速検出プログラム（ステップＳ１００）、駆動電圧異常検出手段を実現するための駆動電圧異常検出プログラム（ステップＳ２００）、反転検出手段を実現するための反転検出プログラム（ステップＳ３００）、停止検出手段を実現するための停止検出プログラム（ステップＳ４００）を順次実行する。なお、ＣＰＵ１４は、これらのプログラムの処理を終えた後、その他の処理、例えばドア２ａ、２ｂの開閉制御等の通常の処理を行い、全ての処理を終えた後、再度減速検出プログラム（ステップＳ１００）に戻り、各処理を繰り返す。即ち、ＣＰＵ１４は、自動ドア装置における通常処理と同時に、上記各検出プログラムを実行している。
モード設定プログラムについて
【００６７】
ところで、上述したように、上記各検出手段には、表１に示すように、ドア２ａ、２ｂの各移動領域に対して、検出動作の適、不適があるものの、全ての領域において、複数の検出手段による障害物検出が可能とされている。ここで、各領域において、それぞれ適した全ての検出手段により障害物検出を実施すると、領域によっては、過剰検出となる領域もあり、ＣＰＵ１４においてその検出処理を実行するだけ無駄なものもあると考えられる。従って、各領域において、どの検出手段を有効とするのか、即ちどの検出プログラムを実行させるのかを、予め選択しておくことにより、ＣＰＵ１４を無駄なく動作させることができ、効率のよい障害物検出を実現できる。
【００６８】
各領域における検出手段（検出プログラム）の選択は、図１４に示すモード設定プログラムに従って、例えばハンディターミナル１６により設定する。即ち、まず加速域において、減速検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２）、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ４）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ６）。なお、上述したように、加速域においては、駆動電圧異常検出による障害物検出は適さないので、この加速域における検出手段の選択については、駆動電圧異常検出の選択ステップを設けていない。
【００６９】
次に、高速域において、減速検出を行うか否かを選択し（ステップＳ８）、駆動電圧異常検出を行うか否かを選択し（ステップＳ１０）、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ１２）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ１４）。この高速域においては、全ての検出手段が適用できるので、全ての検出手段について、それぞれを実行するか否かの選択ステップを設けている。
【００７０】
そして、減速域において、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ１６）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ１８）。なお、上述したように、この減速域においては、減速検出及び駆動電圧異常検出による障害物検出は適さないので、これらの選択ステップを設けていない。
【００７１】
最後に、低速域において、減速検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２０）、駆動電圧異常検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２２）、反転検出を行うか否かを選択し（ステップＳ２４）、停止検出を行うか否かを選択する（ステップＳ２６）。この低速域においては、高速域と同様に、全ての検出手段が適用できるので、全ての検出手段について、それぞれを実行するか否かの選択ステップを設けている。
【００７２】
そして、これらモード設定プログラムが終了すると、他の設定プログラムへと続く。この他の設定プログラムについては、本発明に直接関係しないので、ここではその説明を省略する。
【００７３】
なお、上記モード設定プログラムの実行中、例えば加速域において減速検出を行うか否かの選択ステップ（ステップＳ２）は、ハンディターミナル１６の表示装置１６ｄには、例えば図１５に示すようなメッセージが表示される。この状態において、ボタンスイッチ１６ｃのうちの例えば「ＳＨＩＦＴ」ボタンを押下することにより減速検出を行う（Ｙ）か否か（Ｎ）が選択され、「ＥＮＴＲＹ」ボタンを押下することにより上記選択が設定されると同時に、次のステップ（ステップＳ４）へと自動的に進む。なお、「ＢＡＣＫ」ボタンを押下することにより、１つ前のステップに戻ることができる。
【００７４】
減速検出プログラムについて
減速検出を実現するためのフローチャートを、図１６乃至図１８に示す。なお、図１６における記号▲２▼、▲３▼、▲４▼は、それぞれ図１７の記号▲２▼、▲４▼、及び図１８の記号▲３▼、▲４▼につながっている。
【００７５】
今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を移動中であり、かつ或るタイミングでエンコーダ６からＡ相及びＢ相のパルスがＣＰＵ１４に供給されているとする。この状態で、減速検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４に対して、Ａ相またはＢ相の立ち上がりエッジが入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、Ａ相またはＢ相の立ち上がりエッジが入力されていない場合には、後述する▲３▼のルートに進み、上記立ち上がりエッジが入力された場合には、そのエッジがＡ相のものであるかＢ相のものであるかを判断する（ステップＳ１０４）。ここで、上記立ち上がりエッジがＢ相のものであると判断された場合には、後述する▲２▼のルートに進み、上記立ち上がりエッジがＡ相のものであると判断された場合には、▲１▼のルートへと進み、即ちステップＳ１０６へ進む。なお、ＣＰＵ１４の処理が、上記▲１▼、▲２▼、▲３▼のルートにそれぞれ進むときのＡ相及びＢ相のタイミングを図示すると、図１９のようになる。
【００７６】
ＣＰＵ１４の処理が▲１▼のルートに進んだとき、ステップＳ１０６において、上記Ａ相の立ち上がりエッジが、現在ドア２ａ、２ｂが位置する領域において最初の立ち上がりエッジであるか否か、即ち現在の領域においてＡ相のパルスが少なくとも１周期分入力されたか否かを判断する。ここで、上記立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジであると判断された場合、即ち現在の領域においてＡ相のパルスが１周期分も入力されていないと判断された場合には、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1をクリアすると共に（ステップＳ１０８）、現在カウント中の基準パルス数Ｎanもクリアする（ステップＳ１１２）。一方、上記ステップＳ１０６において、上記Ａ相の立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジでないと判断された場合、即ち現在の領域において少なくとも１周期以上のＡ相パルスが入力されていると判断された場合には、現在カウント中の基準パルス数Ｎanを、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1として代入した後（ステップＳ１１０）、この現在カウント中の基準パルス数Ｎanをクリアする（ステップＳ１１２）。そして、再び基準パルス数Ｎanのカウントを開始する（ステップＳ１１４）。
【００７７】
次に、現在の領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この減速検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。ここで、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この減速検出プログラムを抜けて次の処理、例えば駆動電圧異常検出プログラムへと進む。一方、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ１１８へ進む。このステップＳ１１８においては、現在の領域において、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎbn-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎbn-1が存在しない場合には、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎbn-1が存在する場合は、現在カウント中のＢ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎbnが、上記基準パルス数Ｎbn-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数２を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、数２が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１２２）。一方、数２が成立しない場合は、ドア速度が正常であると見なされるので、この減速検出プログラムを抜けて、次の処理へと進む。
【００７８】
一方、上記ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１４の処理が▲２▼のルートに進んだ場合は、図１７に示すステップＳ１２４に進む。そして、このステップＳ１２４において、上記Ｂ相の立ち上がりエッジが、現在ドア２ａ、２ｂが位置する領域において最初の立ち上がりエッジであるか否か、即ち現在の領域においてＢ相のパルスが少なくとも１周期分入力されたか否かを判断する。ここで、上記立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジであると判断された場合、即ち現在の領域においてＢ相のパルスが１周期分も入力されていないと判断された場合には、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎｂｎ−１をクリアすると共に（ステップＳ１２６）、現在カウント中の基準パルス数Ｎｂｎもクリアする（ステップＳ１３０）。一方、上記ステップＳ１２４において、上記Ｂ相の立ち上がりエッジが、現在の領域において最初のエッジでないと判断された場合、即ち現在の領域において少なくとも１周期以上のＢ相パルスが入力されていると判断された場合には、現在カウント中の基準パルス数Ｎｂｎを、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎｂｎ−１として代入した後（ステップＳ１２８）、この現在カウント中の基準パルス数Ｎｂｎをクリアする（ステップＳ１３０）。そして、再び基準パルス数Ｎｂｎのカウントを開始する（ステップＳ１３２）。
【００７９】
次に、現在の領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この減速検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ１３４）。ここで、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ１３６へ進む。このステップＳ１３６においては、現在の領域において、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎan-1が存在しない場合には、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎan-1が存在する場合は、現在カウント中のＡ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎanが、上記基準パルス数Ｎan-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数１を実行する（ステップＳ１３８）。ここで、数１が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１４０）。一方、数１が成立しない場合は、ドア速度が正常であると見なされるので、この減速検出プログラムを抜けて、次の処理へと進む。
【００８０】
更に、上記ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１４の処理が▲３▼のルートに進んだ場合は、図１８に示すステップＳ１４２に進む。即ち、ステップＳ１４２において、現在の領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この減速検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する。ここで、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、現在の領域が、この減速検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ１４４へ進む。ステップＳ１４４においては、現在の領域において、前回のＡ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎan-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎan-1が存在しない場合には、後述するステップＳ１５０へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎan-1が存在する場合は、現在カウント中のＡ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎanが、上記基準パルス数Ｎan-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数１を実行する（ステップＳ１４６）。ここで、数１が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１４８）。一方、数１が成立しない場合は、ステップＳ１５０へと進む。
【００８１】
ステップＳ１５０においては、現在の領域において、前回のＢ相パルスの１周期中にカウントした基準パルス数Ｎbn-1が存在するかを判断しており、この基準パルス数Ｎbn-1が存在しない場合には、この減速検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎbn-1が存在する場合は、現在カウント中のＢ相パルスの１周期中における基準パルス数Ｎbnが、上記基準パルス数Ｎbn-1に所定の感度係数αを乗じた値よりも大きいかを判断し、即ち上述の数２を実行する（ステップＳ１５２）。ここで、数２が成立する場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突してドア速度が異常に減速したことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ１５４）。一方、数２が成立しない場合は、ドア速度が正常であると見なされるので、この減速検出プログラムを抜けて、次の処理へと進む。
【００８２】
駆動電圧異常検出プログラムについて
駆動電圧異常検出を実現するためのフローチャートを、図２０に示す。この駆動電圧異常検出プログラムは、上記減速検出プログラムに続いて実行されるが、今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を、或る方向に向かって移動中であるとする。この状態で、この駆動電圧異常検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４は、現在、ドア２ａ、２ｂが位置する領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この駆動電圧異常検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、現在の領域が、この駆動電圧異常検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理、例えば反転検出プログラムへと進む。一方、現在の領域が、この駆動電圧異常検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ２０４へ進む。
【００８３】
ステップＳ２０４においては、ドア２ａ、２ｂが現在、開行程にあるか否かを判断している。なお、この判断は、上述したモータドライブユニット１０に供給する方向信号（正方向信号及び逆方向信号）に応じて判断される。このステップＳ２０４において、ドア２ａ、２ｂが開行程状態にあると判断されると、次に、この自動ドア装置への電源投入後、開行程が１回以上行われたか否かが判断される（ステップＳ２０６）。ここで、電源投入後、１回も開行程が行われていないと判断されると、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。
一方、上記ステップＳ２０６において、電源投入後に、１回以上の開行程が行われたと判断されると、前回の開行程における駆動電圧Ｖ0 を基に、電圧上限値ＶL が計算され、即ち上述の数３の演算を実行する（ステップＳ２０８）。そして、このステップＳ２０８において算出された電圧上限値ＶL と、今回の駆動電圧Ｖとを比較して（ステップＳ２１０）、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶL よりも小さい場合は、駆動電圧Ｖは正常であると見なされるので、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記ステップＳ２１０において、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶL よりも大きい場合には、駆動電圧Ｖは異常であると見なされ、即ちドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことが検出されるので、衝突検出信号が出力される（ステップＳ２１２）。
【００８４】
また、上記ステップＳ２０４において、ドア２ａ、２ｂが、現在、開行程でない、即ち閉行程であると判断されると、ステップＳ２１４に進む。このステップＳ２１４においては、自動ドア装置への電源投入後、閉行程が１回以上行われたか否かが判断される。ここで、電源投入後、１回も閉行程が行われていないと判断されると、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記ステップＳ２１４において、電源投入後に、１回以上の閉行程が行われたと判断されると、前回の閉行程における駆動電圧Ｖ０を基に、電圧上限値ＶＬが計算され、即ち上述の数３の演算を実行する（ステップＳ２１６）。そして、このステップＳ２１６において算出された電圧上限値ＶＬと、今回の駆動電圧Ｖとを比較して（ステップＳ２１８）、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶＬよりも小さい場合は、駆動電圧Ｖは正常であると見なされるので、この駆動電圧異常検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記ステップＳ２１８において、現在の駆動電圧Ｖが、上記電圧上限値ＶＬよりも大きい場合には、駆動電圧Ｖは異常であると見なされ、即ちドア２ａ、２ｂが障害物に衝突したことが検出されるので、衝突検出信号が出力される（ステップＳ２２０）。
【００８５】
反転検出プログラムについて
反転検出を実現するためのフローチャートを、図２１に示す。この反転検出プログラムは、上記駆動電圧異常検出プログラムに続いて実行されるが、今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を、或る方向に向かって移動中であるとする。この状態で、この反転検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４は、エンコーダ６からのＡ相及びＢ相のパルスを観測する（ステップＳ３０２）。ここで、Ａ相及びＢ相に関係なくパルスの立ち上がりまたは立ち下がりが入力されると、ステップＳ３０４に進むが、上記立ち上がりまたは立ち下がりが入力されていないときは、そのまま次の処理、例えば停止検出プログラムへと進む。
【００８６】
上記ステップＳ３０２において、上記パルスの立ち上がりまたは立ち下がりが入力されたと判断されると、次に、ステップＳ３０４において、上記パルスがＡ相であるかＢ相であるかを判断する。ここで、上記パルスがＡ相であると判断されると、今度は立ち上がり及び立ち下がりのいずれが入力されたのかを判断する（ステップＳ３０６）。このステップＳ３０６において、Ａ相の立ち上がりが入力されたと判断されると、次にＢ相がＬレベルであるか否かを判断する（ステップＳ３０８）。即ち、Ａ相とＢ相との位相関係は、正常なとき、上述の図１１に示す関係にあるため、この図１１の関係から明らかなように、上記ステップＳ３０８においてＢ相がＬレベルである場合は、モータ４が正転（ドア２ａ、２ｂの開動作）していると判断され（ステップＳ３１０）、上記ステップＳ３０８においてＢ相がＬレベルでない場合は、モータ４が逆転（ドア２ａ、２ｂの閉動作）していると判断される（ステップＳ３１２）。同様に、上記ステップＳ３０６において、Ａ相の立ち下がりが入力されたと判断されると、次にＢ相がＬレベルであるか否かが判断され（ステップＳ３２０）、ここで、Ｂ相がＬレベルである場合は、モータ４が逆転していると判断され（ステップＳ３２２）、Ｂ相がＬレベルでない場合は、モータ４が正転していると判断される（ステップＳ３２４）。
【００８７】
一方、上記ステップＳ３０４において、入力された上記パルスがＢ相であると判断されると、ステップＳ３２６に進む。このステップＳ３２６においては、上記Ｂ相パルスのエッジが、立ち上がり及び立ち下がりのいずれであるのか判断される。ここで、Ｂ相の立ち上がりが入力されたと判断されると、次にＡ相がＬレベルであるか否かを判断する（ステップＳ３２８）。即ち、この場合も、上記図１１の関係から明らかなように、上記ステップＳ３２８においてＡ相がＬレベルである場合は、モータ４が逆転していると判断され（ステップＳ３３０）、上記ステップＳ３２８においてＡ相がＬレベルでない場合は、モータ４が正転していると判断される（ステップＳ３３２）。同様に、上記ステップＳ３２６において、Ｂ相の立ち下がりが入力されたと判断されると、次にＡ相がＬレベルであるか否かが判断され（ステップＳ３３４）、ここで、Ａ相がＬレベルである場合は、モータ４が正転していると判断され（ステップＳ３３６）、Ａ相がＬレベルでない場合は、モータ４は逆転していると判断される（ステップＳ３３８）。
【００８８】
上記各正転及び逆転の判断結果（ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３３０、Ｓ３３２、Ｓ３３６、Ｓ３３８）の後は、ステップＳ３１４へ進む。このステップＳ３１４においては、現在、ドア２ａ、２ｂの位置する領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この反転検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断している。ここで、現在の領域が、この反転検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この反転検出プログラムを抜けて次の処理、例えば停止検出プログラムへと進む。一方、現在の領域が、この反転検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ステップＳ３１６へ進む。
【００８９】
ステップＳ３１６においては、上記各正転及び逆転の判断結果（ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３３０、Ｓ３３２、Ｓ３３６、Ｓ３３８）が、現在、モータ４を回転させている方向と異なるか否かを判断している。
即ち、このステップＳ３１６において、上記回転方向が異なる場合は、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突して、本来の移動方向とは反対側に跳ね飛ばされたことが検出されるので、衝突検出信号を出力する（ステップＳ３１８）。なお、上記ステップＳ３１６における回転方向が一致する場合には、そのまま次の処理へと進む。また、上記回転方向の比較は、上述した方向信号（正方向信号及び逆方向信号）を基準に行われる。
【００９０】
停止検出プログラムについて
停止検出を実現するためのフローチャートを、図２２に示す。この停止検出プログラムは、上記反転検出プログラムに続いて実行されるが、今、ドア２ａ、２ｂが或る領域を移動中であるとする。この状態で、この停止検出プログラムが実行されると、まず、ＣＰＵ１４は、Ａ相またはＢ相が立ち上がったか立ち下がったかを判断することにより、Ａ相及びＢ相に関係なく、またパルスの立ち上がり及び立ち下がりに関係なく、エンコーダ６からのパルスのエッジが入力されたか否かを判断する（ステップＳ４０２）。ここで、上記パルスのエッジが入力された場合、現在カウントしている基準パルス数Ｎをリセットした後（ステップＳ４０４）、この基準パルスＮのカウントを再び開始して、この停止検出プログラムを抜ける。
【００９１】
一方、上記ステップＳ４０２において、エンコーダ６からのパルスのエッジが入力されていないときは、ステップＳ４０８に進み、ここで、現在カウントされている基準パルス数Ｎが、所定値Ｎt よりも大きいか否かを判断し、即ち上述した数４の演算を実行する。このステップＳ４０８において、上記基準パルス数Ｎが、所定値Ｎt よりも小さい場合は、この停止検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、上記基準パルス数Ｎが、上記所定値Ｎt よりも大きいとされた場合は、現在、ドア２ａ、２ｂが位置する領域が、上述した図１４に示すモード設定において、この停止検出プログラムを実行させる（有効とする）よう選択された領域であるか否かを判断する（ステップＳ４１０）。ここで、現在の領域が、この停止検出プログラムによる処理を無効とする領域である場合は、この停止検出プログラムを抜けて次の処理へと進む。一方、現在の領域が、この停止検出プログラムによる処理を有効とする領域である場合には、ドア２ａ、２ｂが障害物に衝突して停止したことを検出し、衝突検出信号を出力する（ステップＳ４１２）。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、全てのドア移動領域において、上述した従来技術に比べて、遙に確実な障害物検出を実現できるという効果がある。従って、本発明の障害物検出装置を自動ドア装置に適用することにより、全領域において、ドアを快適にコントロールすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る障害物検出装置の一実施の形態を示す図で、各検出手段の実行手順を示すフローチャートである。
【図２】同実施の形態の障害物検出装置を応用した自動ドア装置において、ストロークに対するドア速度の関係を示すストローク線図である。
【図３】同実施の形態の障害物検出装置を応用した自動ドア装置の全体構成図である。
【図４】同実施の形態の障害物検出装置を応用した自動ドア装置において、モータを制御するためのＰＷＭ制御信号のタイミングチャートである。
【図５】同実施の形態の障害物検出装置において、各パラメータ等を設定するためのハンディターミナルの内部構成を示すブロック図である。
【図６】上記ハンディターミナルの外観図である。
【図７】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段の概略を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】上記ハンディターミナルにより、減速検出手段及び駆動電圧異常検出手段の感度を設定する際のメッセージ表示例である。
【図９】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段の概略を説明するためのドア速度とエンコーダパルスの周期との関係図である。
【図１０】同実施の形態の障害物検出装置における駆動電圧異常検出手段の概略を説明するための図である。
【図１１】同実施の形態の障害物検出装置における反転検出手段の概略を説明するためのエンコーダパルスのタイミングチャートである。
【図１２】同実施の形態の障害物検出装置における反転検出手段の概略を説明するためのエンコーダパルスのタイミングチャートである。
【図１３】同実施の形態の障害物検出装置における停止検出手段の概略を説明するためのエンコーダパルスのタイミングチャートである。
【図１４】同実施の形態の障害物検出装置におけるハンディターミナルによるモード設定プログラムを示すフローチャートである。
【図１５】同実施の形態の障害物検出装置において、ハンディターミナルにより上記モード設定を行う際のメッセージ表示例である。
【図１６】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段を実現するための減速検出プログラムのフローチャートである。
【図１７】上記図１６につながるフローチャートである。
【図１８】上記図１６につながるフローチャートである。
【図１９】同実施の形態の障害物検出装置における減速検出手段の概略を説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】同実施の形態の障害物検出装置における駆動電圧異常検出手段を実現するための駆動電圧異常検出プログラムのフローチャートである。
【図２１】同実施の形態の障害物検出装置における反転検出手段を実現するための反転検出プログラムのフローチャートである。
【図２２】同実施の形態の障害物検出装置における停止検出手段を実現するための停止検出プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ａ、２ｂ ドア
４ 直流モータ
６ エンコーダ（パルス出力手段）
１０ モータドライブユニット
１２ センサ
１４ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１６ ハンディターミナル
２０ 基準パルス発振器
ステップＳ１００ 減速検出プログラムの実行
ステップＳ２００ 駆動電圧異常検出プログラムの実行
ステップＳ３００ 反転検出プログラムの実行
ステップＳ４００ 停止検出プログラムの実行
【表１】
Claims (7)
- ドアを開閉駆動するモータと、このモータを制御する制御部と、を備えた自動ドア装置において、
上記制御部は、上記ドアを加速させる加速域と、この加速域に続いて上記ドアを高速で移動させる高速域と、この高速域に続いて上記ドアを減速させる減速域と、この減速域に続いて上記ドアを低速で移動させる低速域との、全ての領域に対して複数の異なる障害物検出手段を設け、
上記複数の障害物検出手段のうちのいずれかが、上記ドアが障害物に衝突したことを検出したとき、衝突検出信号を出力する手段を設け、
上記制御部は、上記各ドアの領域においてどれどれの上記障害物検出手段を有効とするのかを、予め、上記各ドアの領域ごとに選択して、その領域毎に上記選択した障害物検出手段を有効とする状態に構成された自動ドア装置の障害物検出装置。 - 上記複数の異なる障害物検出手段は、上記ドアが異常に減速したことを検出することにより上記障害物を検出する減速検出手段と、上記ドアの移動速度に応じた上記モータの駆動電圧が異常となったことを検出することにより上記障害物を検出する駆動電圧異常検出手段と、上記ドアの移動方向が反転したことを検出することにより上記障害物を検出する反転検出手段と、上記ドアが停止したことを検出することにより上記障害物を検出する停止検出手段と、を具備する請求項１に記載の自動ドア装置の障害物検出装置。
- 上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記減速検出手段は、上記パルス出力手段から出力されている現在のパルスの周期が、前回上記パルス出力手段から出力されたパルスの１周期に１よりも大きい値の所定の感度係数を乗算した値よりも大きくなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成された請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置。 - 上記駆動電圧異常検出手段は、上記モータの駆動電圧が、調整可能な所定の電圧上限値よりも高くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成された請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置。
- 上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスであってドアの移動方向に応じて位相のずれた２つのパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記反転検出手段は、上記ドアの移動中において、上記２つのパルスの位相関係が反転したときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成された請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置。 - 上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記停止検出手段は、上記パルスのエッジ間で計時される時間が所定の規定時間よりも長くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成された請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置。 - 上記ドアの移動速度の逆数に比例した周期のパルスであって互いに位相のずれた２つのパルスを出力するパルス出力手段を有し、
上記停止検出手段は、上記２つのパルスのエッジのうち、隣接するエッジ間で計時された時間が所定の規定時間よりも長くなったときに、上記ドアが障害物に衝突したことを検出する状態に構成された請求項２に記載の自動ドア装置の障害物検出装置。
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