JP5297599B2 - Automatic door drive device - Google Patents
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この発明は、外力が加わると移動速度が変化する自動ドアを駆動する自動ドア駆動用装置に関するものである。 The present invention relates to an automatic door driving apparatus for driving an automatic door whose moving speed changes when an external force is applied.
建物などに人の出入りを感知して、自動でドアを開閉する自動ドアシステムが構築されている。そして、自動ドアの開閉制御方法として、停止しているドアを加速して高速度まで上げる加速カーブをドアの最大設定重量と最高設定速度及びモータの駆動能力を考慮して定め、実際のドアの走行速度と加速カーブとの偏差に応じて、モータの加速力を加減することが提案されている(例えば、特許文献1参照)
また、自動ドアの加速期間、高速移動期間、ブレーキ期間中はそれぞれインバータ電源周波数をV/f=一定のオープン制御及び/又はインバータ電源周波数に連動した速度フィードバック制御により実行すると共に、自動ドアの微速期間中は、インバータ電源周波数を所定の範囲に固定して周波数一定の電圧制御によりモータの速度制御を実行することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
An automatic door system that automatically opens and closes doors when people enter and exit a building has been built. As an automatic door opening / closing control method, an acceleration curve for accelerating a stopped door to increase the speed to a high speed is determined in consideration of the maximum set weight of the door, the maximum set speed, and the driving capability of the motor. It has been proposed to adjust the acceleration force of the motor in accordance with the deviation between the running speed and the acceleration curve (see, for example, Patent Document 1).
In addition, during the acceleration period, high-speed movement period, and braking period of the automatic door, the inverter power supply frequency is executed by V / f = constant open control and / or speed feedback control linked to the inverter power supply frequency, and the automatic door fine speed is set. During the period, it has been proposed to perform motor speed control by voltage control with a constant frequency while fixing the inverter power supply frequency within a predetermined range (see, for example, Patent Document 2).
しかし、従来の手動動作を可能とする自動ドア装置では、ドアを手動で移動した場合に、動かす力によっては、閉鎖端または開放端に衝突する可能性がある。 However, in the conventional automatic door device that enables manual operation, when the door is moved manually, there is a possibility of colliding with the closed end or the open end depending on the moving force.
この発明の目的は、ドアを手動で移動した場合でもドアが閉鎖端または開放端に衝突することを回避、または衝突の衝撃を緩和してドアを駆動する自動ドア駆動用装置を提供することである。
また、ドアが急な速度で閉まることを抑制した、またはドアの手動による移動を容易にした自動ドア駆動用装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic door driving device that drives a door by avoiding the collision of the door with the closed end or the open end even when the door is manually moved, or by reducing the impact of the collision. is there.
It is another object of the present invention to provide an automatic door driving device that suppresses the door from closing at a rapid speed or facilitates manual movement of the door.
この発明に係る自動ドア駆動用装置は、停止中に手動により開閉可能な自動ドアを駆動する自動ドア駆動用装置において、上記自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて上記自動ドアの移動速度が滑らかに変化する上限値として抑制速度を作成し、上記自動ドアを手動で動かした場合に、速度フィードバックにより上記自動ドアの実際の移動速度を検出し、検出した上記移動速度が上記抑制速度を超過したとき、上記抑制速度と検出した上記移動速度との偏差に比例した抑制トルクを上記自動ドアに加え、上記抑制速度は、上記自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い小さな値となり、上記自動ドアが開放端から閉鎖端に向かって移動しているときに作成される抑制速度は、上記開放端から予め定められた閉鎖開始位置まで微小値であり、且つ上記自動ドアの現在位置が上記閉鎖開始位置を越えるに従い徐々に大きな値となる。
The automatic door driving apparatus according to the present invention is an automatic door driving apparatus that drives an automatic door that can be manually opened and closed during a stop, and the movement speed of the automatic door is based on the current position and movement direction of the automatic door. When a restraining speed is created as an upper limit value that smoothly changes and the automatic door is moved manually, the actual moving speed of the automatic door is detected by speed feedback, and the detected moving speed exceeds the restraining speed. when, the suppression torque proportional to the deviation between the moving speed detected with the inhibition rate in addition to the automatic door, the inhibition rate is Ri Do a small value gets closer to the automatic door open end or closed end, The suppression speed created when the automatic door is moving from the open end toward the closed end is a minute value from the open end to a predetermined closing start position. There, and the current position of the automatic door is gradually larger value in accordance exceeding the closure start position.
この発明に係る自動ドア駆動用装置の効果は、自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて作成される抑制速度を自動ドアの実際の移動速度が越えたとき越えた分に比例する抑制トルクが自動ドアに加えられ、且つ自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い抑制速度が小さいので、開放端または閉鎖端に近づいた自動ドアに外力が加わったとしても、抑制トルクが外力を補償し、自動ドアが早く移動することが防止できる。その結果、自動ドアが閉鎖端または開放端に衝突することが回避されたり、または衝突したときには衝撃を緩和したりすることである。 The effect of the automatic door driving device according to the present invention is that a suppression torque proportional to an amount exceeding the suppression speed created based on the current position and movement direction of the automatic door exceeds the actual movement speed of the automatic door. Since the restraining speed is small as the automatic door is applied to the automatic door and approaches the open end or the closed end, even if an external force is applied to the automatic door approaching the open end or the closed end, the restraining torque compensates the external force, The automatic door can be prevented from moving quickly. As a result, the automatic door is prevented from colliding with the closed end or the open end, or the impact is mitigated when it collides.
図1は、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置のブロック線図である。
この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、図示しない自動ドアを開閉するモータ5を駆動する電力変換回路4をモータ5の回転軸の端部に付けられた検出器6からの信号を用いて制御する。
FIG. 1 is a block diagram of an automatic door driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the automatic door driving apparatus according to the embodiment of the present invention, the signal from the detector 6 attached to the end of the rotating shaft of the motor 5 is a
この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、検出器6からのフィードバックパルスから自動ドアのドア現在位置を作成する現在位置作成部12、ドア現在位置に基づき速度指令を作成する速度指令作成部11を有する。
また、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、検出器6からのフィードバックパルスを速度フィードバックに変換するパルス/速度変換部23、速度指令にフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御部21、速度指令と速度フィードバックとの偏差にフィードバック制御を行うフィードバック制御部22、フィードフォワード制御部21の出力とフィードバック制御部22の出力との合算に出力制限制御を行って速度制御電圧指令を出力する出力制限制御部24を有する。
The automatic door driving apparatus according to the embodiment of the present invention includes a current
In addition, the automatic door driving apparatus according to the embodiment of the present invention includes a pulse /
また、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、ドア現在位置から抑制速度を作成する抑制速度作成部31、速度フィードバックと抑制速度との偏差に比例制御を行う抑制比例制御部32、速度フィードバックに誘起電圧補償を行う誘起電圧補償部33、抑制比例制御部32の出力と誘起電圧補償部33の出力とを加算して抑制制御電圧指令を作成する加算部34、速度制御電圧指令と抑制制御電圧指令とを合成してモータ電圧指令を出力する加算部35を有する。
Further, the automatic door driving device according to the embodiment of the present invention includes a suppression
電力変換回路4は、入力されるモータ電圧指令に基づき図示しない電源からの電力を変換してモータ5に供給し、モータ5を駆動する。
The
図2は、図1の抑制速度作成部31がドア現在位置に従って作成する開放抑制速度および閉鎖抑制速度を示すグラフである。
次に、抑制速度作成部31がドア現在位置と自動ドアの移動方向に従って抑制速度を作成することについて説明する。抑制速度には、自動ドアが閉鎖端203から開放端204に向かって移動するときの開放抑制速度と、開放端204から閉鎖端203に向かって移動するときの閉鎖抑制速度がある。
自動ドアの移動方向は、速度フィードバックから求める。
そして、自動ドアが閉鎖端側から開放端側に移動しているとき、図2(a)に示すように、開放抑制速度はドア現在位置に従って作成される。この開放抑制速度は、開放端204からの距離に応じて、開放抑制高速域、開放抑制減速域、開放抑制微速域の3段階に分けられる。
FIG. 2 is a graph showing the opening suppression speed and the closing suppression speed created by the suppression
Next, it will be described that the suppression
The moving direction of the automatic door is obtained from speed feedback.
Then, when the automatic door is moving from the closed end side to the open end side, as shown in FIG. 2A, the opening suppression speed is created according to the door current position. The opening suppression speed is divided into three stages according to the distance from the opening end 204: an opening suppression high-speed area, an opening suppression deceleration area, and an opening suppression slow speed area.
また、自動ドアが開放端側から閉鎖端側に移動しているとき、図2(b)に示すように、閉鎖抑制速度はドア現在位置に従って作成される。この閉鎖抑制速度は、閉鎖端203からの距離に応じて、閉鎖抑制微速域、閉鎖抑制加速域、閉鎖抑制高速域、閉鎖抑制減速域、閉鎖抑制微速域の5段階に分けられる。 Further, when the automatic door is moving from the open end side to the closed end side, as shown in FIG. 2B, the closing suppression speed is created according to the current door position. This closing suppression speed is divided into five stages according to the distance from the closing end 203: a closing suppression fine speed region, a closing suppression acceleration region, a closing suppression high speed region, a closing suppression deceleration region, and a closing suppression slow speed region.
そして、自動ドアが閉鎖端側から開放端側に、開放端側から閉鎖端側に向かって移動しているとき、開放抑制速度または閉鎖抑制速度を超える速度フィードバックが検出された場合に抑制トルクが出力される。 Then, when the automatic door is moving from the closed end side to the open end side and from the open end side to the closed end side, when the speed feedback exceeding the opening suppression speed or the closing suppression speed is detected, the suppression torque is Is output.
また、自動ドアが開放端側から閉鎖端側に移動しているとき、開放端204から閉鎖開始位置211の間の閉鎖抑制速度を微小として、それ以降任意の時定数により閉鎖抑制高速まで徐々に大きくする。 Further, when the automatic door is moving from the open end side to the closed end side, the closing suppression speed between the opening end 204 and the closing start position 211 is made minute, and thereafter, gradually closes to the closing suppression high speed by an arbitrary time constant. Enlarge.
次に、この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置の動作について説明する。
まず、現在位置作成部12にてフィードバックパルスよりドア現在位置を作成する。
速度指令作成部にて予め定められた速度パターンからドア現在位置に対応する速度指令を作成する。
抑制速度作成部31にてドア現在位置に従って抑制速度を作成する。
抑制速度は、ドア現在位置に従って作成され、自動ドアが閉鎖端から開放端に向かって移動する場合、開放端から離れた位置では大きな値となり、開放端に近づくにつれて徐々に小さな値となるように作成される。
Next, the operation of the automatic door driving apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
First, the current
A speed command corresponding to the current position of the door is generated from a predetermined speed pattern by the speed command generating unit.
The suppression
Suppression speed is created according to the current position of the door, and when the automatic door moves from the closed end to the open end, it becomes a large value at a position away from the open end and gradually becomes a small value as it approaches the open end. Created.
パルス/速度変換部23にて検出器6からのフィードバックパルスを速度フィードバックに変換する。
抑制比例制御部32にて抑制速度と速度フィードバックとの偏差に比例した抑制電圧成分を作成する。
加算部34にて抑制電圧成分に誘起電圧補償部33の出力を加算して抑制制御電圧指令を出力する。
抑制制御電圧指令は、抑制速度と速度フィードバックとの偏差により決定されるので、速度フィードバックが抑制速度を超過した場合、滑らかに抑制トルクが掛かることで、大きな衝撃がなくドアの動きを抑制することができる。
The pulse /
The suppression
The
Since the suppression control voltage command is determined by the deviation between the suppression speed and the speed feedback, if the speed feedback exceeds the suppression speed, the suppression torque is applied smoothly, and the movement of the door is suppressed without a large impact. Can do.
自動ドアが閉鎖端203から開放端204に向かって移動している場合、開放端204から離れた位置での開放抑制速度は大きな値となっているため、自動ドアを早い速度で移動させることが可能である。
自動ドアが開放端204に近づくにつれて開放抑制速度が小さくなるため、開放端204付近で開放端204側に早い速度で移動させると大きな抑制トルクが加わり、自動ドアが開放端204に衝突することを抑制する。
When the automatic door is moving from the closed end 203 toward the open end 204, the opening suppression speed at a position away from the open end 204 has a large value, so that the automatic door can be moved at a high speed. Is possible.
As the automatic door approaches the opening end 204, the opening suppression speed decreases. Therefore, when the automatic door is moved near the opening end 204 toward the opening end 204 at a high speed, a large suppression torque is applied, and the automatic door collides with the opening end 204. Suppress.
また、自動ドアが開放端204から閉鎖端203に向かって移動している場合、閉鎖開始位置211での抑制速度は微小な値であり、その後閉鎖抑制高速まで徐々に大きくなるので、移動し始めに外力が加わっても急激に閉まることは防止される。 Further, when the automatic door is moving from the open end 204 toward the closed end 203, the suppression speed at the closing start position 211 is a minute value, and then gradually increases to the closing suppression high speed, so that the automatic door starts to move. Even if an external force is applied to it, it is prevented from closing suddenly.
ドアを手動で動かした場合、速度フィードバックによりドアの移動速度を検出し、ドアの状況及び重量等の環境に応じたアシストトルクを出力することにより、ドアの手動開閉を容易にすることが可能となる。このときのアシストトルクは、任意に設定された値でもよいし、自動で開閉したときのトルクより負荷抵抗を読み取り自動で算出するものであってもよい。 When the door is moved manually, it is possible to easily open and close the door manually by detecting the moving speed of the door by speed feedback and outputting the assist torque according to the environment of the door and the weight. Become. The assist torque at this time may be an arbitrarily set value, or may be calculated automatically by reading the load resistance from the torque when automatically opening and closing.
この発明に係る実施の形態による自動ドア駆動用装置は、自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて作成される抑制速度を自動ドアの実際の移動速度が越えたとき越えた分に比例する抑制トルクが自動ドアに加えられ、且つ自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い抑制速度が小さいので、開放端または閉鎖端に近づいた自動ドアに外力が加わったとしても、抑制トルクが外力を補償し、自動ドアが早く移動することが防止できる。その結果、自動ドアが閉鎖端または開放端に衝突することが回避されたり、または衝突したときには衝撃が緩和されたりする。 The automatic door driving apparatus according to the embodiment of the present invention is a suppression proportional to the amount of speed exceeding the suppression speed created based on the current position and direction of movement of the automatic door when the actual movement speed of the automatic door exceeds. Torque is applied to the automatic door, and the suppression speed decreases as the automatic door approaches the open or closed end, so even if an external force is applied to the automatic door that approaches the open or closed end, the suppression torque compensates for the external force In addition, the automatic door can be prevented from moving quickly. As a result, it is avoided that the automatic door collides with the closed end or the open end, or when the collision occurs, the impact is reduced.
また、自動ドアが開放端側から閉鎖端側に向かって移動しているときに外力が加わっても、開放端から閉鎖開始位置の間では閉鎖抑制速度が微小であり、閉鎖開始位置を越しても閉鎖抑制速度が徐々に大きくなるので、外力に打ち消す抑制トルクが加わり、自動ドアが急に閉まるということが防止される。 Even if an external force is applied when the automatic door is moving from the open end side toward the closed end side, the closing suppression speed is very small between the open end and the closing start position. However, since the closing suppression speed gradually increases, a suppression torque that counteracts the external force is applied, and the automatic door is prevented from closing suddenly.
また、ドアが開放端側から閉鎖端側、または閉鎖端側から開放端側に向かってそれぞれ閉鎖抑制速度または開放抑制速度以内で移動しているときに外力が加わると外力を少なくできるようにアシストトルクが加わるので、自動ドアを手動で移動させるときにかかる負荷を軽減する。 Also, assists to reduce the external force when an external force is applied when the door is moving within the closing suppression speed or the opening suppression speed from the open end side to the closed end side or from the closed end side to the open end side, respectively. Since torque is applied, the load applied when the automatic door is moved manually is reduced.
4 電力変換回路、5 モータ、6 検出器、11 速度指令作成部、12 現在位置作成部、21 フィードフォワード制御部、22 フィードバック制御部、23 パルス/速度変換部、24 出力制限制御部、31 抑制速度作成部、32 抑制比例制御部、33 誘起電圧補償部、34、35加算部、203 閉鎖端、204 開放端、211 閉鎖開始位置。 4 power conversion circuit, 5 motor, 6 detector, 11 speed command creation unit, 12 current position creation unit, 21 feedforward control unit, 22 feedback control unit, 23 pulse / speed conversion unit, 24 output limit control unit, 31 suppression Speed creation unit, 32 inhibition proportional control unit, 33 induced voltage compensation unit, 34, 35 addition unit, 203 closed end, 204 open end, 211 closing start position.
Claims (2)
上記自動ドアの現在位置および移動方向に基づいて上記自動ドアの移動速度が滑らかに変化する上限値として抑制速度を作成し、上記自動ドアを手動で動かした場合に、速度フィードバックにより上記自動ドアの実際の移動速度を検出し、検出した上記移動速度が上記抑制速度を超過したとき、上記抑制速度と検出した上記移動速度との偏差に比例した抑制トルクを上記自動ドアに加え、
上記抑制速度は、上記自動ドアが開放端または閉鎖端に近づくに従い小さな値となり、
上記自動ドアが開放端から閉鎖端に向かって移動しているときに作成される抑制速度は、上記開放端から予め定められた閉鎖開始位置まで微小値であり、且つ上記自動ドアの現在位置が上記閉鎖開始位置を越えるに従い徐々に大きな値となる
ことを特徴とする自動ドア駆動用装置。 In an automatic door drive device that drives an automatic door that can be manually opened and closed during a stop ,
Based on the current position and moving direction of the automatic door, a suppression speed is created as an upper limit value that smoothly changes the moving speed of the automatic door, and when the automatic door is moved manually, the automatic door is moved by speed feedback. When the actual movement speed is detected and the detected movement speed exceeds the suppression speed, a suppression torque proportional to the deviation between the suppression speed and the detected movement speed is applied to the automatic door,
The suppression rate, Ri Do a small value gets closer to the automatic door open end or closed end,
The suppression speed created when the automatic door is moving from the open end toward the closed end is a minute value from the open end to a predetermined closing start position, and the current position of the automatic door is An automatic door driving device characterized in that the value gradually increases as the closing start position is exceeded .
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