JP4360357B2 - 自動ドアの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動ドアの制御方法に関するものである。

リニアモータによる自動ドアの開閉制御は、複数のモータコイルに対して相対移動可能に配置したと永久磁石列の磁極を検出する磁極センサの検出信号に基づいて、ドアの位置及び速度を算出している。通常の開閉制御では、ドアの開端位置及び閉端位置で減速したドアを停止させる。開端位置では、停止判定を行ってドアを反転移動させる。閉端位置では、停止判定を行ってドアを該閉端位置に保持する。この停止判定の際には、リニアモータにフルパワー（ＰＷＭ値１００％）を印加した状態で、磁極センサの検出信号が１秒間切替わらない場合にドアが停止したものと想定している。この場合、リニアモータにフルパワーを急激に印加すると、ドアが振動したり跳ねたりするなど不自然な挙動を生じる場合がある。このため図６に示すように、ドアの軽重等に応じて漸増度を変化させてパワーを印加している。

しかしながら、磁極センサの検出信号の切替わりが無い状態が１秒継続したかどうかという時間経過による停止判定では、パワーが漸増状態で印加されるため、フルパワーが１秒間印加されない状態で停止と判定されてしまう。この結果、ドアの建付け等に起因する摺動抵抗が大きい場合には、押付け力が不足してドアが完全に停止していないのに停止と判定されたり、開端若しくは閉端位置で停止していないのに停止と判定してしまうという問題点があった。
なし

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、確実にドアの停止判定を行なうことができる自動ドアの制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１に記載の自動ドアの制御方法は、複数のモータコイルと永久磁石列とを相対移動可能に配置し、相対移動する永久磁石列の磁極を検出する磁極センサの検出信号に基づいて、一定周期毎に発生するＰＷＭ信号を、前記磁極センサの切替り毎に前記所定のモータコイルに通電してリニアモータを制御し、該リニアモータにより開閉する自動ドアの制御方法において、 前記磁極センサの切替り毎に、新たに前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ値の時間積分を開始し、その時間積分値と停止判定基準値と比較してドアの停止を判定することを特徴とする。

請求項２に記載の自動ドアの制御方法は、請求項１に記載の構成において、前記ＰＷＭ値にしきい値を設定し、該しきい値以上のＰＷＭ値を時間積分することを特徴とする。

また、請求項３に記載の自動ドアの制御方法は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記停止判定基準値を、ＰＷＭ値１００％×１秒の時間積分値としたことを特徴とする。

請求項１に記載の自動ドアの制御方法によれば、磁極センサの切替り毎に、新たにＰＷＭ信号のＰＷＭ値の時間積分を開始し、その時間積分値と設定値と比較してドアの停止を判定するものであるから、印加されるＰＷＭ信号のＰＷＭ値の漸増状態に拘らず、停止判定基準値以上の押付け力がドアに作用する。従って、ドアが完全に停止していないのに停止と判定したり、開端若しくは閉端位置で停止していないのに停止と判定してしまうことがなく、確実に停止判定をすることができる。

請求項２に記載の自動ドアの制御方法によれば、ＰＷＭ値にしきい値を設定し、該しきい値以上のＰＷＭ値を時間積分するものであるから、より確実に停止判定することができる。

請求項３に記載の自動ドアの制御方法によれば、停止判定基準値をＰＷＭ値１００％×１秒の時間積分値としたから、ドアの建付け等に起因する摺動抵抗が大きい場合には、押付け力が不足してドアが完全に停止していないのに停止と判定されたり、開端若しくは閉端位置で停止していないのに停止と判定してしまう実用上の問題点を確実に排除することができる。

ドアの停止判定を確実に行なうことができる自動ドアの制御方法を提供するという目的を、単なる時間経過により停止判定するものではなく、一定周期毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値の時間積分値を停止判定基準値と比較することにより実現した。

本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の自動ドアの制御方法が適用される自動ドア装置の概略の構成図、図２はコントローラ８の概略のブロック図である。磁石可動型リニアモータ１の可動子２は、図示しないヨークに長さ８ｍｍの同一形状の複数の永久磁石３を配列固定して永久磁石列４を構成し、モータケースの走行軌道に沿って走行できるようにしたものである。各永久磁石３は厚み方向に着磁され、隣り合うどうしがそれぞれ極性を異にしている。固定子５は、複数のモータコイル６からなるコイルユニット７を走行軌道に沿って配置したものである。各コイルユニット７とコントローラ８は給電線９を含む配線により接続されている。また、可動子２には、図示しない吊持連結具によりドア１０が吊持されている。

図２に示すように、コントローラ８はゲート信号出力回路１１、ＰＷＭ信号出力回路１２、サーボ制御回路１３、位置・速度検出回路１４等を組み込んだマイクロコンピュータ１６及び駆動回路１５等から構成されている。位置・速度検出回路１４は、コイルユニット７に配置して永久磁石列４の各永久磁石３とモータコイルとの相対位置を検出する位置センサ１７の検出信号に基づいて、可動子２の位置及び速度を検出する。位置センサ１７は、可動子２の移動方向に８ｍｍ間隔で配置した３個１組の磁気センサにより構成され、可動子２が８ｍｍ移動すると該３個の磁気センサの磁気検出信号の組み合わせ（以下、信号パターンという）が変化する。

この可動子２の位置及び速度に基づいて、サーボ制御回路１３が所定の制御プログラムに従って、それぞれ制御信号をゲート信号出力回路１１とＰＷＭ信号出力回路１２に送出する。ゲート信号出力回路１１では、ゲート信号を駆動回路１５に送出し、ＰＷＭ信号出力回路１２では、モータコイル６に通電するためのＰＷＭ信号を同じく駆動回路１５に送出する。これにより、スター結線された３個のモータコイル６への通電が切り替わり、可動子２を一定方向へ走行させドア１０を開閉する。通常の開閉制御では、ドア１０を開端位置ＯＰ停止させ、停止判定処理を行って反転作動させるとともに、閉端位置ＣＰで停止判定処理を行ってドア１０を該閉端位置に保持する。

上記停止判定処理は、ドア１０の開閉動作中、磁極センサの信号パターンの変化毎に実行される。図３は、上記停止判定処理の概略を示したフローチャートである。処理がスタートすると、先ずステップＳ１０で、一定周期ｔｓ毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値Ｐｉ（％）を順次時間積分するために変数ｉをｉ＝１とする。続くステップＳ１５で、磁極センサの信号パターンの変化の有無を判定する。変化有りの判定では、ステップＳ２０で後述するＰＷＭ信号のＰＷＭ値（％）の時間積分値ＳをＳ＝０としてクリアしステップＳ１０に戻る。変化無しの判定では、ステップＳ２５へ進んでＰＷＭ信号の発生周期であるｔｓ（８ｍｓｅｃ）が経過するのを待機し、一定周期ｔｓの経過後ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、ＰＷＭ値Ｐｉが設定したしきい値Ｐｓ（％）より大きいか否かを判定する。ＰｉがＰｓ以上であれば、ステップＳ３５でＳｉ＝Ｐｉとする。ＰｉがＰｓ以上でなければ、ステップＳ４０でＳｉ＝０とする。ステップＳ４５では、時間積分してＳ＝Ｓ＋Ｓｉとする。続くステップＳ５０では、ＰＷＭ値の時間積分値Ｓを予め設定した停止判定基準値Ｓｅと比較する。Ｓ≧Ｓｅでなければ、ステップＳ５５で変数ｉをインクリメントして、ステップＳ１５に戻る。そして、ステップＳ１５以下の処理を行って、ステップＳ５０でＳ≧Ｓｅとなれば、ステップＳ６０へ進みドア１０が完全に停止したものと判定する。

図４は、上記ステップＳ４５で示した停止判定基準値Ｓｅを示した説明図である。停止判定基準設定値Ｓｅは、ＰＷＭ値１００％のＰＷＭ信号を１秒間時間積分した値である。これを停止判定基準値としたのは、従来１秒間磁気センサの検出パターンに変化が無い場合に、ドア１０が停止したものと判定していたのに比して、より確実に停止判定を行なうためである。

図５は、開端位置ＯＰ若しくは閉端位置ＣＰでのドア１０の停止判定処理の際の、ＰＷＭ信号の印加状態及びＰＷＭ値の時間積分値を示した説明図である。ドア１０が開端位置ＯＰ若しくは閉端位置ＣＰに達すると、ＰＷＭ値が０％から所定の漸増度で１００％まで漸増するＰＷＭ信号を一定周期毎に印加する。ここでは、ＰＷＭ値が５０％以上のＰＷＭ信号のＰＷＭ値Ｐｉの時間積分値がＳとなる。ここでＰＷＭ値Ｐｉに５０％のしきい値を設定したのは、ドア１０を開端位置ＯＰ若しくは閉端位置ＣＰに確実に押付けるためには、ＰＷＭ値が５０％以下ではパワー不足で、ドア１０の押付け力として寄与しない考えられるからである。このしきい値は、ドアの軽重や摺動抵抗等に応じて任意に設定できる。
尚、開端位置ＯＰ若しくは閉端位置ＣＰ以外でのドア１０の停止判定は、直前に印加されたＰＷＭ信号のＰＷＭ値から、所定の漸増度でＰＷＭ値を印加して上記処理により停止判定を行なう。

上記したように、位置センサ１７の検出パターンの切替り毎に、一定周期ｔｓ毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値Ｐｉの時間積分を新たに開始し、その時間積分値Ｓと停止判定基準Ｓｅと比較してドア１０の停止を判定するものであり、印加されるＰＷＭ信号のＰＷＭ値の漸増状態に拘らず、停止判定基準値以上の押付け力がドア１０に作用するから、ドアが完全に停止していないのに停止と判定したり、開端若しくは閉端位置で停止していないのに停止と判定してしまうことがなく、確実に停止判定をすることができる。

また、ＰＷＭ値Ｐｉに設定するしきい値は、ドアの軽重や摺動抵抗等に応じて任意に設定でき、自動ドア開閉装置の設計仕様に適格に対応できるとともに、停止判定基準値ＳｅをＰＷＭ値１００％×１秒の時間積分値としたから、実用上確実に停止判定を行なうことができる。

上記実施例ではリニアモータが磁石可動型であったが、コイル可動型のリニアモータであってもよい。

自動ドア装置の概略の構成図である。 コントローラの概略のブロック図である。 停止判定処理の概略を示したフローチャートである。 停止判定基準値Ｓｅを示した説明図である。 ＰＷＭ信号の印加状態及びＰＷＭ値の時間積分値を示した説明図である。 従来の停止判定方法を示した説明図である。

符号の説明

１ 磁石可動型リニアモータ
２ 可動子
４ 永久磁石列
６ モータコイル
８ コントローラ
１０ ドア
１２ ＰＷＭ信号出力回路
１７ 位置センサ

Claims (3)

1. 複数のモータコイルと永久磁石列とを相対移動可能に配置し、相対移動する永久磁石列の磁極を検出する磁極センサの検出信号に基づいて、一定周期毎に発生するＰＷＭ信号を、前記磁極センサの切替り毎に前記所定のモータコイルに通電してリニアモータを制御し、該リニアモータにより開閉する自動ドアの制御方法において、
   前記磁極センサの切替り毎に、新たに前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ値の時間積分を開始し、その時間積分値と停止判定基準値と比較してドアの停止を判定することを特徴とする自動ドアの制御方法。
2. 前記ＰＷＭ値にしきい値を設定し、該しきい値以上のＰＷＭ値を時間積分することを特徴とする請求項１に記載の自動ドアの制御方法。
3. 前記停止判定基準値を、ＰＷＭ値１００％×１秒の時間積分値としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動ドアの制御方法。

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