JP3810516B2 - 自動スイングドアの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動スイングドアにおいて、ドアパネルを一致させて開閉動作させる制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動ドア装置は、至る所に設置されている。各設置現場における建物側のドア開口部の状況や美観上の問題から、ドアパネルの駆動部の取付スペースに制限を受けることが多い。
【0003】
例えば特開平3−129684号公報には、駆動部をドア開口上部の無目内に設け、その駆動部に含まれる1台のモータによって両ドアパネルを同時に開閉する自動スイングドアが開示されている。この場合、2枚のドアパネルを同時に開閉できる能力を持つ大型のモータが必要とされるので、比較的取付スペースの制限を受けやすく、決められた取付スペース内に駆動部を設置することができないことがある。特にスイングドアでは、他の形式のドアパネルと比較して、風等の外乱の影響を受けやすく、より大型のモータが必要であるので、取付スペースの制限をより受けやすい。
【0004】
駆動部をそれの取付スペースの問題から設置することができない場合、モータを2台とし、個々のモータによって各ドアパネルを個別に開閉することによって、この問題を解決することができる。駆動部を無目ではなく、床面のピット内に収容する場合でも、1対のモータを使用することは、各ピットをより小さくすることができ、有効である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように1対のモータによって、両ドアパネルを個別に開閉する場合、両ドアパネルの開閉動作を、制御ソフトによって同期させる必要がある。モータを1台で構成した場合、上記公報に記載されているようなリンク機構を使用したり、ベルト機構を使用したりして、各ドアパネルを同期させることができた。しかし、両ドアパネルを個別に開閉する場合、上記のようなハード構成を使用することによって、両ドアパネルを同期させることができない。両ドアパネルの同期は、各ドアパネルの開閉動作の見栄えを良好にし、かつ通行者に違和感を与えないようにして、通行者が安心して、ドア開口を通過するために必要な機能である。
【0006】
本発明は、1対のモータによって両ドアパネルを開閉動作させる場合に、両ドアパネルを電気的制御によって同期させ、両ドアパネルの開閉動作の見栄えを良好にすることを目的とする。
【0009】
請求項1記載の発明は、スイングドアの一方のドアパネルを揺動させる一方のモータと、前記スイングドアの他方のドアパネルを揺動させる他方のモータとからなり、前記各ドアパネルを個々に開閉する1対のモータと、これら1対のモータを制御する制御装置とを、有している。この制御装置は、前記各ドアパネルの全開位置または全閉位置に対する角度を表す角度信号を出力する1対の角度検出部と、前記各モータを駆動させる1対のモータ駆動部と、前記各角度検出部の角度信号に基づいて前記各モータ駆動部へ制御信号を出力する制御部とを、備えている。前記制御部は、前記各ドアパネルのうちいずれか一方が先にそのドアパネルの減速開始角度に達したとき、その減速を開始させる制御信号を前記各モータ駆動部に同時に出力する。
【0010】
ドアパネルの速度は、ドアパネルを停止させるために、予め減速される。その減速は予め定めた減速開始角度にドアパネルが到達したときに行われるのが、原則である。しかし、この減速開始角度に到達する前に、両ドアパネルの速度が不一致になっていると、両ドアパネルが減速開始角度には同時には到達しない。即ち、両ドアパネルは位置ずれを生じる。従って、両ドアパネルが、減速開始角度に到達するごとに個別に減速を開始すると、両ドアパネルが減速を開始する時点がドアパネルごとに異なり、ドアパネルが位置ずれを生じていることを通行者が極めて容易に認識する。そこで、請求項1記載の発明では、ドアパネルのいずれかが先に減速開始角度に到達すると、両ドアパネルに同時に減速を開始させ、両ドアパネルの位置ずれを通行者に気づかれないようにしている。また、請求項1記載の発明では、ドアパネルのいずれかが先に減速開始角度に到達すると、両ドアパネルに同時に減速を開始させているので、両ドアパネルの減速は、両ドアパネルの停止位置の手前で確実に行われる。よって、両ドアパネルが、高速なままで、ドア開口部の縁に衝突する、いわゆる戸当たりが強くなることを確実に防止できる。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明と同様な制御装置を備えている。この制御装置は、各ドアパネルの減速を開始させた後に、角度信号が表す各ドアパネルの角度の差に基づいて、各ドアパネルを同期させるための制御信号をモータ駆動部へ出力する同期手段を備えている。
【0012】
ドアパネルの位置のずれは、ドアパネルの速度を低下させた状態、例えばドアパネルが開放されていく状態では、その開放終了端付近、ドアが閉鎖されていく状態では、その閉鎖終了端付近で、顕著に現れる。そこで、請求項2記載の発明によれば、ドアパネルの速度を低下させた状態において、各ドアパネルの角度を確認しながら、両者の差を埋めるようにモータ駆動部を制御して、各ドアパネルを同期させ、両ドアパネルの減速状態においても両ドアパネルの動作の見栄えを良好にする。
【0013】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明と同様な制御装置を有している。この制御装置は、前記ドアパネルを高速で移動させる高速領域において、角度信号が表す各ドアパネルの角度におけるドアパネル角速度を、共通の目標速度に一致させる制御信号を出力し、高速領域に続いて各ドアパネルの減速を開始させた後に、角度信号が表す各ドアパネルの角度の差に基づいて、各ドアパネルを同期させるための制御信号をモータ駆動部へ出力する同期手段を備えている。
【0014】
請求項3記載の発明によれば、高速領域では、両ドアパネルの角速度を共通のドアパネル速度に一致させるようにモータ駆動部を制御している。しかし、各ドアパネルは、お互いのドアパネルの角度を確認することなく独立に制御されているので、両ドアパネルを完全に同期させられないことがあり、両ドアパネルの角度は、多少ずれることがある。そこで、両ドアパネルの角速度を減速させた後には、互いのドアパネルの角度を確認しながら、両ドアパネルの角度の差を埋めるように、モータ駆動部が制御され、より確実に両ドアパネルを同期させることができ、減速状態においても、両ドアパネルの移動時の見栄えを、さらに良好にしている。
【0015】
請求項4記載の発明は、請求項2または3記載の自動スイングドアの制御装置において、制御部の同期手段は、各ドアパネルのうちの一方が停止したとき、その一方のドアパネルのモータ駆動部へ、一方のドアパネルを他方のドアパネルと同期させるための制御信号を出力する。
【0016】
請求項4記載の発明によれば、一方のドアパネルが最終到達位置(例えばドアパネルが開放されている場合、全開位置、ドアパネルが閉鎖されている場合、全閉位置)に到達する前に、減速させたことにより停止することがある。このとき、他方のドアパネルはまだ移動している。この場合、停止しているドアパネルと、移動している他方のドアパネルとを同期させるように、例えば両ドアパネルの角度が揃うように、停止しているドアパネルの駆動用モータのモータ駆動部に、制御信号を出力する。従って、両ドアパネルを減速させた状態でも、両ドアパネルの動作の見栄えを良好にすることができる。
【0017】
請求項5記載の発明は、請求項2または3記載の発明において、制御部の同期手段が、停止した一方のドアパネルが他方のドアパネルよりも開閉端に近い位置にある場合、まずその一方のドアパネルの停止状態を保持させ、その後、他方のドアパネルが一方のドアパネルと同じ位置に達したときにその一方のドアパネルを低速で移動させる制御信号を出力し、また、前記停止した一方のドアパネルが他方のドアパネルよりも開放端から遠い位置にある場合、その一方のドアパネルを低速で移動させる制御信号を出力する。
【0018】
請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の発明に関連して説明したように、一方のドアパネルが停止している状態で、他方のドアパネルが移動していることがある。この状態には、次の2つが含まれる。第1の状態は、一方のドアパネルが停止している位置が、移動しているドアパネルよりも、開閉端(ドアパネルが移動する最終位置)に近い場合である。この場合、移動している他方のドアパネルが、停止しているドアパネルに追いつくまで、一方のドアパネルの停止状態を維持する。両ドアパネルの位置が揃った後は、停止していた一方のドアパネルを低速で移動させる。第2の状態は、一方のドアパネルが停止している位置が、移動しているドアパネルよりも、開閉端から遠い場合である。この場合、停止しているドアパネルが、移動しているドアパネルよりも遅れているので、停止しているドアパネルを低速で移動させて、他方のドアパネルに追いつかせる。
【0019】
【発明の実施の形態】
この実施の形態の自動スイングドアは、図4に示されているように、2枚のドアパネル2R、2Lを有している。これらドアパネル2R、2Lは、図示していないドア開口に取り付けられている。これらドアパネル2R、2Lは、それらの外側の端部に偏って設けた回転軸4R、4Lの回りに回転自在に形成されている。これら回転軸4R、4Lの回りに、ドアパネル2R、2Lをそれぞれ回転させるために、床内のピット(図示せず)には、モータ、例えば電気モータ6R、6Lが設けられている。これらモータ6R、6Lは、制御装置8によってそれらの駆動が制御される。
【0020】
制御装置8は、例えばドアパネル2R、2Lの上方に設けられたセンサ10によって通行体が検知されたとき、同図に示すようにドア開口を完全に閉じている全閉状態から、完全にドア開口を開いた全開状態まで、それぞれ矢印で示すようにドアパネル2R、2Lを回転させるように、モータ6R、6Lを制御する。さらに、通行体をセンサ10が検知しなくなったとき、全開状態から全閉状態までドアパネル2R、2Lを回転させるように、モータ6R、6Lを制御する。
【0021】
制御装置8は、図5に示されているように、クロック発生器11が発生するクロック信号に従って作動するCPU12を有している。このCPU12には、センサ10が通行体を検知したとき、検知信号が入出力(I/O)ユニット14を介して供給される。また、モータ6R、6Lには、例えばエンコーダによって構成された位置検出部16R、16Lが取り付けられている。位置検出部16Rは、モータ6Rの回転軸に結合され、この回転軸の回転に従ってパルス信号を発生する。同様に、位置検出部16Lは、モータ6Lの回転軸に結合され、この回転軸の回転に従ってパルス信号を発生する。これらパルス信号は、I/Oユニット18R、18Lを介してCPU12に供給されている。
【0022】
CPU12には、メモリユニット20が設けられている。このメモリユニット20には、CPU12が実行するプログラムが記憶され、さらに、このプログラムにおいて使用するデータも記憶されている。また、このプログラムを実行する際に使用する作業領域も、メモリユニット20内に設けられている。
【0023】
CPU12は、プログラムの実行結果として、I/0ユニット22R、22Lを介してモータドライブユニット24R、24Lに、制御信号を供給する。モータドライブユニット24R、24Lは、それぞれ半導体スイッチング素子、例えばFETによって構成されたブリッジ回路を含み、CPU12が、これらモータドライブユニット24R、24Lに供給する制御信号に応じて、モータ6R、6Lを制御する。制御信号には、正方向信号と、逆方向信号と、駆動指令信号と、制動指令信号と、PWM信号とが含まれている。
【0024】
正方向信号は、例えばドアパネル2R、2Lを全閉状態から全開状態に回転させるように、モータ6R、6Lを回転させる際にモータドライブユニット24R、24Lに供給される。また、逆方向信号は、例えばドアパネル2R、2Lを全開状態から全閉状態に回転させるように、モータ6R、6Lを回転させる際にモータドライブユニット24R、24Lに供給される。
【0025】
駆動指令信号は、ドアパネル2R、2Lを回転させる最中において、モータ6R、6Lを駆動する期間に、モータドライブユニット24R、24Lに供給される。また、制動指令信号は、ドアパネル2R、2Lを回転させる最中において、モータ6R、6Lを制動する期間にモータドライブユニット24R、24Lに供給される。
【0026】
PWM信号は一定周期を持つパルス信号であって、それのデュティ比(パルス信号の1周期に対する高(H)レベルである期間の比率)が、CPU12によって後述するように変化させられる。例えば、正または逆方向信号が供給され、かつ駆動指令信号が供給されている状態において、モータドライブユニット24Rに供給されているPWM信号がHレベルである期間、モータ6Rは駆動力を発生し、Lレベルである期間フリーの状態になる。従って、デュティ比を増減させることによって、モータ6Rが発生する駆動力が増減される。駆動時のデュティ比を駆動デュティ比と称する。また、正または逆方向信号が供給され、かつ制動指令信号が供給されている状態において、モータドライブユニット24Rに供給されるPWM信号がHレベルである期間、モータ6Rは発電制動力を発生し、Lレベルである期間フリーの状態になる。従って、デュティ比を増減させることによって、モータ6Rが発生する発電制動力が増減される。制動時に供給されるPWM信号のデュティ比をブレーキデュティ比と称する。モータ6Lも、駆動デュティ比、ブレーキデュティ比によって上記と同様に制御される。
【0027】
図6に示すように、ドアパネル2R、2Lが理想的に動作する場合、ドアパネル2R、2Lが全閉状態から全開状態に移行する開動作は、ソフトスタート制御領域SA、安定待ち制御領域WA、高速制御領域HA、ブレーキ制御領域BA及びクッション制御領域CAにおいて行われる。ドアパネル2R、2Lが全開状態から全閉状態に移行する閉動作も、ソフトスタート制御SA、安定待ち制御領域WA、高速制御領域HA、ブレーキ制御領域BA及びクッション制御領域CAにおいて行われる。理想状態では、ソフトスタート制御領域SAでは、ドアパネル2R、2Lの速度は徐々に高速目標速度まで増加し、安定待ち制御WA、高速制御領域HAでは、高速目標速度が維持され、ブレーキ制御領域BAでは、高速目標速度から徐々にドアパネル2R、2Lの速度が零まで低下し、クッション制御領域CAでは、ドアパネル2R、2Lの速度は、高速目標速度よりも小さく設定された目標クッション速度となる。
【0028】
図7(a)は、ソフトスタート制御領域SA、安定待ち制御領域WA、高速制御領域HAにおいて、モータ6R、6Lを駆動するためのデュティ比(駆動デュティ比)の変化を示している。ソフトスタート制御領域SAでは、ドアパネル2R、2L用の駆動デュティ比は、駆動デュティ比変化量dDずつ、最終駆動デュティ比Daまで変化していく。これに伴って図7(d)に示されているように、ドアパネル2R、2Lのドア速度は徐々に増加していく。
【0029】
安定待ち制御領域WAでは、駆動デュティ比は、最終駆動デュティ比Daに維持される。この安定待ち制御領域は、ドアパネル2R、2Lの慣性や摺動抵抗等の影響によって、ソフトスタート制御領域の最終点において、ドアパネル2R、2Lの速度が、駆動デュティ比に対応する高速目標速度になっていないことがあるので、図7(d)のWA領域に示すように、ドアパネル2R、2Lの速度がこの高速目標速度に近づくのを待つために設けられている。
【0030】
高速制御領域HAでは、ドアパネル2R、2Lの実際の速度と、高速目標速度との差を求め、この差が零となるように、駆動デュティ比が自動的に制御される。この高速目標速度は、ドアパネル2R、2Lに対して同じ値が設定されている。なお、この高速制御領域HAでの速度の自動制御が行われる初期において、ドアパネル2R、2Lの速度の変化が大きくならないようにするために、安定待ち制御が設けられている。
【0031】
もし、安定待ち制御領域WAを設けていないと、高速制御領域HAの初期において、慣性等の影響で、高速目標速度とドアパネル2R、2Lの実際の速度との差が大きい。このため、駆動デュティ比は大きく変更される。しばらくすると、駆動デュティ比に対応した速度に、ドアパネル2R、2Lの速度が追いついてくるので、ドアパネル2R、2Lの実際の速度と目標速度との差がまた大きくなる。従って、また大きく駆動デュティ比が変更される。このようにドアパネル2R、2Lの速度が大きく変動する。これを防止するために、安定待ち制御領域WAが設けられている。
【0032】
ドアパネル2R、2Lがブレーキ開始位置に到達すると、モータ駆動ユニット24R、24Lには、制動指令信号と、PWM信号とが供給されて、モータ6R、6Lは発電制動される。このときのデュティ比(ブレーキデュティ比)は、図7(b)に示されているように、一定値である。これによってドアパネル2R、2Lの速度は、徐々に零まで低下する。即ち、停止する。
【0033】
ドアパネル2R、2Lが停止すると、目標クッション速度でドアパネル2R、2Lが移動するように、駆動デュティ比が図7(c)に示されるように自動制御される。この目標クッション速度もドアパネル2R、2Lに対して同じ値が設定されている。
【0034】
このように高速制御領域HA、クッション制御領域CAのようなドア位置に応じて、ドアパネル2R、2Lに対して、共通に高速目標速度、目標クッション速度が設定されている。
【0035】
図7に関連して行った説明は、ドアパネル2R、2Lの慣性や摺動抵抗等が全く同一であり、ドアパネル2R、2Lが完全に同期している場合についてである。しかし、実際には、慣性や摺動抵抗が完全に同一になることはなく、両ドアパネル2R、2Lの位置がずれることがある。例えば図9(a)に示すような全開状態からドアパネル2R、2Lを閉じる場合を考える。慣性や摺動抵抗等の影響によって、ソフトスタート制御領域においてドアパネル2Rの速度の増加が遅く、図9(b)に示されているように、ドアパネル2Lはブレーキ開始位置に到達しているにもかかわらず、ドアパネル2Rは、高速領域HA内に存在し、ブレーキ開始位置に到達していないことがある。
【0036】
ドアパネル2Lがブレーキ開始位置に到達しているので、ドアパネル2Lに対しては、制動がかけられる。ここで、ドアパネル2Rが、まだブレーキ開始点に到達していないので、ドアパネル2Rのドア速度が高速目標速度になるように自動制御を行っていると、ドアパネル2Lは減速されているにもかかわらず、ドアパネル2Rは目標高速速度で移動するので、通行者は両ドアパネル2R、2Lの速度の違い及びドア位置のずれを明確に認識することになる。
【0037】
そこで、本実施の形態では、一方のドアパネル、例えばドアパネル2Lがブレーキ開始点に到達すると、他方のドアパネル、例えばドアパネル2Rはまだブレーキ開始点に到達していなくても、図9(b)及び図8のb点に示すように、制動をかけて、両ドアパネル2R、2Lの位置のずれが通行者に認識されないようにしている。
【0038】
このとき、両ドアパネル2R、2Lに加えられる制動力は、同じブレーキデュティ比によって発生させられている。しかし、図8に示すように、例えばドアパネル2Rがソフトスタート制御領域SAで速度の増加が遅れたのと同一の理由によってドアパネル2Rの方が速く速度低下し、図8のc点に示すようにドアパネル2Rの速度が零になって、停止しているとき、ドアパネル2Lはまだ制動が行われている状態であって、ドアパネル2Rよりも全閉位置に近い位置にある。即ち、ドアパネル2Rは、ドアパネル2Lよりも全閉位置から遠い位置にあるのに、停止している。そこで、図8のc点に示すように、クッション制御が行われ、高速目標速度よりも低速の目標クッション速度で、ドアパネル2Lを追いかける。
【0039】
やがて、ドアパネル2Lは、図8のd点に示すように速度が零になって停止する。このとき、図9(d)に示されているように、ドアパネル2Rがまだドアパネル2Lに追いついていないと、ドアパネル2Lは、その位置に停止したまま、ドアパネル2Rが追いついてくるのを待つ。やがて、図9(e)に示すようにドアパネル2Rがドアパネル2Lに追いついてくると、ドアパネル2Lもクッション制御され、両者は同じ目標クッション速度で全閉位置に向かって移動し、図9(f)に示すように同時に全閉位置に到達する。
【0040】
上記の説明は、ドアパネル2Rがドアパネル2Lより遅れて、ブレーキ開始点に到達する場合の説明であるが、逆にドアパネル2Lがドアパネル2Rよりも遅れて、ブレーキ開始点に到達する場合もある。この場合、上記の説明におけるドアパネル2Rと2Lとを入れ換えた状態で動作する。
【0041】
上記の説明では、ドアパネル2Rが停止したとき、ドアパネル2Lがドアパネル2Rよりも全閉位置に近い位置にあるとした。しかし、状況によっては、ドアパネル2Rが停止したとき、ドアパネル2Lがドアパネル2Rよりも全閉位置から遠い位置にあって、まだ制動中であることも考えられる。この場合、ドアパネル2Lが停止するまで待って、その後に、クッション制御をドアパネル2Lに行って、ドアパネル2Lがドアパネル2Rに追いついた後、双方のドアパネル2R、2Lをクッション制御する。ドアパネル2Lが停止したとき、ドアパネル2Rがドアパネル2Lよりも全閉位置から遠い位置にあって、制動中である場合も同様に、ドアパネル2Rが停止するのを待って、その後に、クッション制御をドアパネル2Rに行って、ドアパネル2Rがドアパネル2Lに追いついた後、双方のドアパネル2R、2Lをクッション制御する。
【0042】
上記の説明は、閉動作についてのものであるが、開動作においても同様に制御が行われる。
【0043】
図1は、ドアパネル2R、2Lの閉動作におけるソフトスタート制御、安定待ち制御、高速制御において、CPU12が行う動作をフローチャートで示したものである。
【0044】
まず、駆動指令信号がCPU12からモータドライブユニット24R、24Lに供給され、以後、モータドライブユニット24R、24Lに供給されるPWM信号のデュティ比は、駆動デュティ比として扱われる。そして、モータドライブユニット24Rに供給されるPWM信号のデュティ比(駆動デュティ比)DRと、モータドライブユニット24Lに供給されるPWM信号のデュティ比(駆動デュティ比)DLをそれぞれ零に設定する(ステップS2)。
【0045】
次に、駆動デュティ比DR、DLの値をそれぞれ駆動デュティ比変化量dDだけ増加させる(ステップS4)。次に、DR、DLが、最終駆動デュティ比Daに等しいか判断する(ステップS6)。この判断の答えがノーの場合、答えがイエスになるまで、ステップS4、S6が繰り返される。この結果、モータドライブユニット24R、24Lに供給されるPWM信号の駆動デュティ比は、駆動デュティ比変化量dDずつ、最終駆動デュティ比Daまで増加していく。このようにして、ソフトスタート制御が行われる。
【0046】
ステップS4の判断の答えがイエスになると、予め定めた時間Twが経過したか判断し(ステップS8)、この判断の答えがイエスになるまで、ステップS8を繰り返す。このステップS8が繰り返されている間、モータドライブユニット24R、24Lに供給されているPWM信号の駆動デュティ比は、Daが維持されている。このステップS8が安定待ち制御に相当する。
【0047】
ステップS8の判断の答えがイエスになると、位置検出部16Rからのパルス信号に基づいてCPU12が決定したドアパネル2Rの位置SRが、予め定めたブレーキ開始位置SBに等しいか、或いはこの位置を超えているか判断する(ステップS10)。この判断の答えがノーの場合、位置検出部16Lからのパルス信号に基づいてCPU12が決定したドアパネル2Lの位置SLが、予め定めたブレーキ開始位置SBに等しいか、或いはこの位置を超えているか判断する(ステップS12)。この判断の答えがノーの場合、ドアパネル2Rの速度を高速目標速度に一致させるためのドアパネル2Rの速度制御が行われる(ステップS14)。ここでは、位置検出部16Rからのパルス信号のパルス発生間隔に基づいてCPU12が決定したドアパネル2Rの速度VRと、高速目標速度VTとの差が求められ、この差にゲイン係数Kが乗算され、この乗算値が、現在の駆動デュティ比DRから減算され、この減算値が新たな駆動デュティ比とされる。
【0048】
次に、同様に、ドアパネル2Lの速度を高速目標速度VTに一致させるためのドアパネル2Lの速度制御が行われる(ステップS16)。ここでは、位置検出部16Lからのパルス信号のパルス発生間隔に基づいてCPU12が決定したドアパネル2Lの速度VLと、高速目標速度VTとの差が求められ、この差にゲイン係数Kが乗算され、この乗算値が、現在の駆動デュティ比DLから減算され、この減算値が新たな駆動デュティ比とされる。このように、どちらのドアパネル2R、2Lに対しても同じ高速目標速度VTが使用されている。この新たに算出された駆動デュティ比DRがモータドライブユニット24Rに、駆動デュティ比DLがモータドライブユニット24Lに、それぞれ供給される。
【0049】
ステップS16に続いて、ステップS10乃至S16のループが、ステップS10及びS12の一方の判断の答えがイエスになるまで、実行される。即ち、このループは、ドアパネル2R、2Lの一方が、ブレーキ開始点に到達するまで、実行される。ステップS10乃至S16が高速制御に相当する。
【0050】
ステップS10及びS12の一方の判断の答えがイエスの場合、即ち、ドアパネル2R、2Lの一方が、ブレーキ開始点に到達すると、図2に示すブレーキ制御が行われる。このブレーキ制御では、両ドアパネル2R、2Lに対してブレーキ制御が開始される(ステップS18)。従って、以後、モータドライブユニット24R、24Lには制動指令信号が供給され、モータドライブユニット24R、24Lに供給されるPWM信号のデュティ比は、発電制動力を制御するブレーキデュティ比として扱われる。
【0051】
次に、ドアパネル2R用のブレーキデュティ比DbRが予め定められたブレーキデュティ比Dbとされる(ステップS20)。続いてドアパネル2L用のブレーキデュティ比DbLが予め定められたブレーキデュティ比Dbとされる(ステップS22)。これらDbRがモータドライブユニット24Rに、DbLがモータドライブユニット24Lにそれぞれ供給され、モータ6R、6Lは、それぞれ一定の制動力によって制動される。
【0052】
次にドアパネル2Rが停止していないか判断される(ステップS24)。この判断の答えがノーの場合、ドアパネル2Lが停止していないか判断される(ステップS26)。この判断の答えがノーの場合、ステップS20乃至S26によって構成されているループが、ステップS24またはS26の判断の答えがイエスになるまで繰り返される。なお、停止しているか否かは、例えばドアパネル2Rの場合、位置検出部16Rからパルス信号がCPU12に供給されているか否かによって、CPU12が決定する。ドアパネル2Lの場合も同様である。
【0053】
例えばステップS24の判断の答えがイエスになって、ドアパネル2Rが停止すると、図9(c)に示すようにドアパネル2Rがドア開口に対してなす角度PRが、ドアパネル2Lがドア開口に対してなす角度PL以上であるか判断する(ステップS28R)。即ち、停止しているドアパネル2Rの方がドアパネル2Lよりもドア開口から遠い位置にあるか判断する。
【0054】
この判断の答えがイエスであると、ドアパネル2Rをドアパネル2Lに追いつかせるために、ドアパネル2Rのクッション制御が開始される(ステップS30R)。従って、モータドライブユニット24Rには駆動指令信号が供給され、これによってPWM信号のデュティ比は、駆動デュティ比として扱われる。
【0055】
そして、ドアパネル2Rの速度制御が行われる(ステップS32R)。即ち、現在のドア速度VR(当初は零)と目標クッション速度VCとの差にゲインKを乗算した値を、現在のドアパネル2R用の駆動デュティ比DR (当初は0)から減算し、これを新たな駆動デュティ比DRとする。これによって、モータ6RはDRに相当する速度で、ドアパネル2Lを追いかける。
【0056】
次に、ドアパネル2Lのブレーキ制御が、行われる(ステップS34R)。即ち、ドアパネル2L用のブレーキデュティ比DbLはDbとされる。そして、ドアパネル2Lが停止したか判断する(ステップS36R)。ドアパネル2Lが停止していない場合、ステップS32R乃至S36Rからなるループが、ステップS36Rの判断の答えがイエスになるまで繰り返される。
【0057】
ステップS36Rの判断の答えがイエスとなっても、即ちドアパネル2Lが停止しても、ドアパネル2Rをドアパネル2Lに追いつかせるため、ステップS32Rと同様なドアパネル2Rの速度制御が行われる(ステップS38R)。
【0058】
次に、ドアパネル2Rのドア角度PRがドアパネル2Lのドア角度PLよりも大きくないか、即ちドアパネル2Rは、ドアパネル2Lに追いついたか判断する(ステップS40R)。この判断の答えがイエスになるまで、ステップS38R、S40Rからなるループが実行される。このループが実行されている間、ドアパネル2Lは、そのときの位置を保持する。
【0059】
ステップS40Rの答えがイエスになると、ドアパネル2Lもクッション制御を開始する(ステップS42R)。即ち、駆動指令信号が供給され、以後モータドライブユニット24Lに供給されるPWM信号のデュティ比は、駆動デュティ比として扱われる。
【0060】
ステップS28Rでの判断の答えがノーになると、即ち停止しているドアパネル2Rよりもドアパネル2Lの方が、ドア開口から遠い位置にあると、ドアパネル2Lを制動するため、ステップS22と同様にドアパネル2Lに対してブレーキ制御が行われる(ステップS43R)。そして、ドアパネル2Lが停止しているか判断する(ステップS44R)。この判断の答えがノーであると、ステップS28R、S43R、S44Rからなるループが繰り返される。
【0061】
なお、このループの実行中は、ドアパネル2Rは停止したままである。また、このループの実行中にステップS28Rの判断の答えがイエスになると、上述したステップS30R以降が実行される。
【0062】
また、ステップS44Rの答えがイエスになると、ドアパネル2R、2L共に停止したが、ドアパネル2Lの方がドアパネル2Rよりもドア開口から遠い位置にある。従って、ドアパネル2Lをドアパネル2Rに追いつかせるため、ドアパネル2Lのクッション制御を開始する(ステップS46R)。即ち、駆動指令信号が供給され、以後モータドライブユニット24Lに供給されるPWM信号のデュティ比は、駆動デュティ比として扱われる。
【0063】
そして、ステップS32RまたはS38Rと同様に、ドアパネル2Lの速度(当初は0)と目標クッション速度VCとの差が算出され、これにゲインKを乗算した乗算値が、現在のモータ6Lの駆動デュティ比DL(当初は0)から減算され、新たな駆動デュティ比DLが算出される(ステップS48R)。これによってドアパネル2Lは、ドアパネル2Rを追いかける。
【0064】
ドアパネル2Lのドア角度PLがドアパネル2Rのドア角度PRよりも大きくないか、即ち、ドアパネル2Lはドアパネル2Rに追いついたか判断する(ステップS50R)。この判断の答えがイエスになるまで、ステップS48R、S50Rからなるループが繰り返される。
【0065】
ステップS50Rの判断の答えがイエスになると、停止していたドアパネル2Rも駆動するため、ドアパネル2Rのクッション制御が開始される(ステップS52R)。即ち、モータドライブユニット24Rに駆動指令信号が供給され、以後モータドライブユニット24Rに供給されるPWM信号は、駆動デュティ比を持つものとして機能する。
【0066】
ステップS26の判断の答えがイエスの場合、即ち、ドアパネル2Lが先に停止した場合、上述したドアパネル2Rが先に停止した場合になされた各ステップS28R乃至S52Rの各処理のうち、ドアパネル2Rに関連してなされた処理が、ドアパネル2Lに関連してなされ、ドアパネル2Lに関連してなされた処理が、ドアパネル2Rに関連してなされる。従って、対応する処理については同一の番号を付し、その末尾の符号をRからLに変更した符号を各ステップに付して詳細な説明を省略する。
【0067】
上記のようなブレーキ制御では、一方のドアパネルが本来のブレーキ開始点に到達しているが、他方のドアパネルは本来のブレーキ開始点に到達していないにもかかわらず、両ドアパネルを同時に制動したことによって発生する両ドアパネルの停止位置のずれを修正し、同期させている。
【0068】
上記のブレーキ制御において、ドアパネル2R、2Lの位置が一致すると、図3に示すように両ドアパネルに対してクッション制御が行われる。即ち、ステップS32Rと同様なドアパネル2Rの速度制御が行われ(ステップS54)、ステップS48Rと同様なドアパネル2Lの速度制御が行われる(ステップS56)。
【0069】
次にドアパネル2Rが、戸当たりしたか、即ち全閉位置に到達したか判断される(ステップS58)。この判断の答えがノーの場合、ドアパネル2Lが戸当たりしたか判断される(ステップS60)。この判断の答えもノーの場合、ステップS58またはステップS60の判断の答えがイエスになるまで、ステップS54乃至S60からなるループが実行される。
【0070】
戸当たりしているか否かは、ドアパネル2Rの場合、位置検出部16Rからのパルス信号の発生が停止しているか否かによって決定される。ドアパネル2Lの場合も同様に、位置検出部16Lからのパルス信号の発生が停止しているか否かによって決定される。
【0071】
上記のループが実行されている間に、ステップS58の判断の答えがイエスになると、ドアパネル2Rが、ドアパネル2Lよりも先に戸当たりし、停止しているが、ドアパネル2Lはまだ移動していることになる。従って、ドアパネル2Lのクッション制御を継続するため、ドアパネル2Lが戸当たりするまで、ステップS56と同様なステップS62と、ステップS60と同様なステップS64とからなるループが、ステップS64の判断の答えがイエスになるまで、繰り返される。これによって、ドアパネル2R、2L共に、全閉位置に移動したことになる。
【0072】
上記のループが実行されている間に、ステップS60の判断の答えがイエスになると、ドアパネル2Lが、ドアパネル2Rよりも先に戸当たりし、停止しているが、ドアパネル2Rは移動していることになる。従って、ドアパネル2Rのクッション制御を継続するため、ドアパネル2Rが戸当たりするまで、ステップS54と同様なステップS66と、ステップS58と同様なステップS68とからなるループが、ステップS68の判断の答えがイエスになるまで繰り返される。これによって、ドアパネル2R、2L共に全閉位置に移動したことになる。
【0073】
なお、これらクッション制御の際に使用されている目標クッション速度VCは、ドアパネル2R、2Lに対して同じ値である。
【0074】
上記の説明は、ドアパネル2R、2Lの閉動作についてのものであるが、開動作の場合も同様に動作する。但し、ドアパネル2Rの角度PRは、ドアパネル2Rの全開位置に対するドアパネル2Rがなす角度であり、ドアパネル2Lの角度は、ドアパネル2Lの全開位置に対するドアパネル2Lがなす角度である。
【0075】
上記の実施の形態では、モータ6R、6Lは、駆動デュティ比がHレベルのとき駆動力を発生し、Lレベルのときフリーの状態としたが、Lレベルのとき、発電制動力をモータ6R、6Lが発生するようにしてもよい。このようにすれば、スイングドア2R、2Lを円滑に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態における自動スイングドアのソフトスタート制御、安定待ち制御及び高速制御のフローチャートである。
【図2】同自動スイングドアのブレーキ制御のフローチャートである。
【図3】同自動スイングドアのクッション制御のフローチャートである。
【図4】同自動スイングドアの斜視図である。
【図5】同自動スイングドアのブロック図である。
【図6】同自動スイングドアの開動作及び閉動作におけるストロークと速度との関係を示す図である。
【図7】同自動スイングドアの開動作または閉動作においてモータに駆動される駆動デュティ比、ブレーキデュティ比と速度との関係を示す図である。
【図8】同自動スイングドアにおける各ドアパネルの速度変化とストローク変化とを示す図である。
【図9】同自動スイングドアの閉動作における各ドアパネルの動作の変化を示す図である。
【符号の説明】
2R、2L、ドアパネル
6R、6L モータ
8 制御装置
12 制御部
Claims (5)
- スイングドアの一方のドアパネルを揺動させるモータと、前記スイングドアの他方のドアパネルを揺動させるモータとからなり、前記各ドアパネルを個々に開閉する1対のモータと、
これら1対のモータを制御する制御装置とを、
有し、この制御装置は、
前記各ドアパネルの全開位置または全閉位置に対する角度を表す角度信号を出力する1対の角度検出部と、
前記各モータを駆動させる1対のモータ駆動部と、
前記各角度検出部の角度信号に基づいて前記各モータ駆動部へ制御信号を出力する制御部とを、
備えた自動スイングドアにおいて、
前記制御部は、前記各ドアパネルのうちいずれか一方が先にそのドアパネルの減速開始角度に達したとき、その減速を開始させる制御信号を前記各モータ駆動部に同時に出力する、自動スイングドアの制御装置。 - スイングドアの一方のドアパネルを揺動させるモータと、前記スイングドアの他方のドアパネルを揺動させるモータとからなり、前記各ドアパネルを個々に開閉する1対のモータと、
これら1対のモータを制御する制御装置とを、
有し、この制御装置は、
前記各ドアパネルの全開位置または全閉位置に対する角度を表す角度信号を出力する1対の角度検出部と、
前記各モータを駆動させる1対のモータ駆動部と、
前記各角度検出部の角度信号に基づいて前記各モータ駆動部へ制御信号を出力する制御部とを、
備えた自動スイングドアにおいて、
前記制御部は、前記各ドアパネルの減速を開始させた後に、前記角度信号が表す前記各ドアパネルの角度の差に基づいて、前記各ドアパネルを同期させるための制御信号を前記モータ駆動部へ出力する同期手段を備えた、自動スイングドアの制御装置。 - スイングドアの一方のドアパネルを揺動させるモータと、前記スイングドアの他方のドアパネルを揺動させるモータとからなり、前記各ドアパネルを個々に開閉する1対のモータと、
これら1対のモータを制御する制御装置とを、
有し、この制御装置は、
前記各ドアパネルの全開位置または全閉位置に対する角度を表す角度信号を出力する1対の角度検出部と、
前記各モータを駆動させる1対のモータ駆動部と、
前記各角度検出部の角度信号に基づいて前記各モータ駆動部へ制御信号を出力する制御部とを、
備えた自動スイングドアにおいて、
前記制御部は、前記各ドアパネルを高速で移動させる高速領域において、前記角度信号が表す前記各ドアパネルの角度におけるドアパネル角速度を、共通の目標速度に一致させる制御信号を出力し、前記高速領域に続いて前記各ドアパネルの減速を開始させた後に、前記角度信号が表す前記各ドアパネルの角度の差に基づいて、前記各ドアパネルを同期させるための制御信号を前記モータ駆動部へ出力する同期手段を備えた、自動スイングドアの制御装置。 - 請求項2または3記載の自動スイングドアの制御装置において、前記制御部の同期手段は、前記各ドアパネルのうちの一方が停止したとき、その一方のドアパネルの前記モータ駆動部へ、前記一方のドアパネルを他方のドアパネルと同期させるための制御信号を出力する自動スイングドアの制御装置。
- 請求項4記載の自動スイングドアの制御装置において、前記制御部の同期手段は、前記停止した一方のドアパネルが他方のドアパネルよりも開閉端に近い位置にある場合、まずその一方のドアパネルの停止状態を保持させ、その後、他方のドアパネルが一方のドアパネルと同じ位置に達したときにその一方のドアパネルを低速で移動させる制御信号を出力し、また、前記停止した一方のドアパネルが他方のドアパネルよりも開放端から遠い位置にある場合、その一方のドアパネルを低速で移動させる制御信号を出力する、自動スイングドアの制御装置。
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1997
- 1997-05-12 JP JP13753597A patent/JP3810516B2/ja not_active Expired - Lifetime
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