JP6042388B2 - Automatic door device - Google Patents
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Description
本発明は、自動ドア装置に係わり、特に、ドアの開閉を制御するコントローラに関する。 The present invention relates to an automatic door device, and more particularly to a controller that controls opening and closing of a door.
自動ドア装置の駆動機構(駆動部)は、モータロータの磁極N,Sを検出してモータの回転量に比例したパルスを発生するホールICを内蔵したブラシレスモータと減速機で構成されている。 The drive mechanism (drive unit) of the automatic door device is composed of a brushless motor and a speed reducer incorporating a Hall IC that detects the magnetic poles N and S of the motor rotor and generates a pulse proportional to the rotation amount of the motor.
また、自動ドア装置では、ブラシレスモータに内蔵のホールICが発生するパルスを計測し、ドア開閉速度や、開閉減速点、停止点などのドア位置を検出して、その制御(位置・速度制御)を行う構成となっている。 In automatic door devices, the pulse generated by the Hall IC built in the brushless motor is measured, and the door opening / closing speed, opening / closing deceleration point, stop point, etc. are detected and controlled (position / speed control). It is the composition which performs.
例えば、ドアの位置制御を行うため、学習開閉動作を実行してホールICのパルス数を計数し、ドアが移動可能なドアストロークとしてメモリに記憶する。この後に、この記憶したドアストロークのパルス数を基に、制御演算部が演算した開放側と閉鎖側のそれぞれの減速位置と停止位置に対応するパルス数を算出し、この算出されたパルス数に基づいて、制御演算部がモータ速度制御部を制御し、モータを駆動制御する構成となっている。 For example, in order to control the position of the door, a learning opening / closing operation is performed, the number of pulses of the Hall IC is counted, and the door stroke is stored in the memory as a movable door stroke. Thereafter, based on the stored number of door stroke pulses, the number of pulses corresponding to the deceleration position and the stop position on the open side and the closed side calculated by the control calculation unit is calculated, and the calculated pulse number Based on this, the control calculation unit controls the motor speed control unit to drive and control the motor.
このモータ速度制御部を備える自動ドア装置では、まず、ドアの開閉速度指令値とモータ電流指令値を制御演算部がモータ速度制御部に送信する。次に、モータ速度制御部がモータの仕様に対応した電流を供給しモータが回転し始めると、制御演算部はホールICのパルス数を基に検出した実際のドア速度と開閉速度指令値とを比較して、速度の差(速度偏差)に応じた電流指令値をモータ速度制御部に送信する。次に、モータ速度制御部がモータトルクを増減して、制御演算部からの指令速度で駆動回転するように、モータに供給する電力を制御することにより、ドアを所定の速度で開閉動作させる構成となっている。 In the automatic door device including the motor speed control unit, first, the control calculation unit transmits the door opening / closing speed command value and the motor current command value to the motor speed control unit. Next, when the motor speed control unit supplies a current corresponding to the motor specifications and the motor starts to rotate, the control calculation unit calculates the actual door speed and the opening / closing speed command value detected based on the number of pulses of the Hall IC. In comparison, a current command value corresponding to the speed difference (speed deviation) is transmitted to the motor speed control unit. Next, the motor speed control unit increases or decreases the motor torque, and controls the power supplied to the motor so that the motor rotates at the command speed from the control calculation unit, thereby opening and closing the door at a predetermined speed. It has become.
このとき、モータのトルク制御を行うため、モータ速度制御部は、モータ電流検出部で検出したモータ電流と、制御演算部から送信されたモータ電流指令値を比較して、モータ電流を増減する制御ループを形成している。
前述する構成からなる自動ドア装置としては、例えば、特許文献1に記載の発明がある。
At this time, in order to perform motor torque control, the motor speed control unit compares the motor current detected by the motor current detection unit with the motor current command value transmitted from the control calculation unit, and controls to increase or decrease the motor current. A loop is formed.
As an automatic door apparatus which consists of the structure mentioned above, there exists invention of
一方、従来の自動ドアでは、設置場所の構造や大きさ等に応じて、ドアの大きさや枚数、さらにはドアの開閉方式等が異なっており、ドアの開閉に要する駆動能力に対応して、軽量式や重量式等の複数種類(複数型式)の駆動部が必要であった。特に、軽量式や重量式などの違いによって、駆動部を構成する減速部の減速比1/Gが異なることとなっていた。さらには、動力源となるモータにおいても、採用するモータメーカやモータタイプ(インナーロータイプ、アウターロータイプ)などのモータ種類により、モータロータの磁極数が相違することとなり、ロータ1回転当たりのパルス数Sがモータの種類によって異なっていた。このため、駆動部の出力軸に取り付けられている駆動プーリに巻き掛けられたベルトに連結されたドアの1パルス当たりの移動距離も異なることとなっていた。
On the other hand, in the conventional automatic door, depending on the structure and size of the installation location, the size and number of doors, and the door opening and closing method etc. are different, corresponding to the driving ability required to open and close the door, Multiple types (plural types) of drive units such as a lightweight type and a heavy type are necessary. In particular, the
一方、ドアを開閉動作させる時のドア開閉速度(mm/秒)やドア位置(mm)の検出は、コントローラの制御演算部において、単位移動量(1パルス当たりのドア移動量)L(mm/パルス)に基づいたパルス数に変換して、位置・速度制御を行っていた。 On the other hand, the door opening / closing speed (mm / second) and door position (mm) when the door is opened / closed are detected by a controller calculation unit of a unit movement amount (door movement amount per pulse) L (mm / Position / velocity control.
このために、従来の自動ドア装置では、駆動部を構成するモータや減速部の種類に対応した位置・速度制御を実現するために、複数のモータと減速部の組み合わせに対応する駆動部(駆動部の型式)毎に、対応したモータ制御パラメータ値を有する専用コントローラを設け、駆動部とコントローラ(専用コントローラ)が対となっていた。 For this reason, in the conventional automatic door device, in order to realize position / speed control corresponding to the types of motors and speed reducers constituting the drive unit, the drive units (drives) corresponding to combinations of a plurality of motors and speed reducers For each part type), a dedicated controller having a corresponding motor control parameter value is provided, and the drive unit and the controller (dedicated controller) are paired.
しかしながら、駆動部の型式別に専用コントローラを設計開発する場合、開発費用を含む開発に要する負担が大きくなってしまうと共に、1機種ごとの生産ロット台数が少なくなり、コスト高になってしまい、在庫金額や製品管理上も大きな負担となっている。また、駆動部と共に専用コントローラも補修用の部品として所定期間内は在庫として保管しておく必要があり、更に負担が大きくとなっている。 However, when designing and developing a dedicated controller for each type of drive unit, the burden required for development, including development costs, increases and the number of production lots for each model decreases, resulting in higher costs and the amount of inventory. And product management is also a heavy burden. In addition, the dedicated controller as well as the drive unit needs to be kept in stock for a predetermined period as a repair part, which further increases the burden.
さらには、モータ出力やモータトルク特性(高トルク・低回転数タイプ、低トルク・高回転数タイプなど)などのモータ性能が異なると、モータ電流や速度制御ゲインも異なることとなるので、モータ性能に対応してコントローラの型式(種類)が更に増加することとなり、さらに負担が大きくなってしまうという問題もある。 In addition, motor performance and motor torque characteristics (high torque / low rotation speed type, low torque / high rotation speed type, etc.) differ, so motor current and speed control gain also differ. In response to the above, the type (type) of the controller further increases, and there is a problem that the burden is further increased.
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、駆動部の型式毎に用意されているコントローラの種類を低減させ、開発や製品管理等に要する負担等を低減させることが可能な技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of these problems, and the object of the present invention is to reduce the types of controllers prepared for each type of drive unit, thereby reducing the burden required for development, product management, etc. It is to provide a technique that can be performed.
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の本発明の自動ドア取付装置は、モータと、前記モータの回転量に比例したパルス信号を発生する磁気位置センサと、前記モータの回転を減速する減速機とを有し、前記減速機の出力軸に配置される駆動用の歯付主動プーリと歯付従動プーリに懸架する歯付ベルトからなるベルト機構を駆動し、前記歯付ベルトに取り付けられるドアを開閉駆動するための駆動機構である駆動部と、
前記ドアの内外に配置され物体を検知する内外センサと、前記モータに配置される磁気位置センサからのパルス信号を計数し、前記駆動部を制御して前記モータへの電力供給を行い前記ドアの開閉を制御するコントローラとを備え、前記内外センサからの検知情報に基づいて、前記コントローラが前記ドアの開閉を制御する自動ドア装置であって、
前記コントローラは、
前記モータに配置され該モータの回転量に比例したパルス信号を発生する磁気位置センサから出力されるパルスを合成し生成するパルスの合成部を備え、該合成したパルスを出力するパルス合成・計数部と、
2以上の前記駆動部の検知情報である固有のモータ制御パラメータを格納するメモリを有し、前記パルス合成・計数部から出力されるパルス及び位置・速度信号がそれぞれ入力されると共に、内外センサからの前記ドアの開指令信号と、前記ドアの開放速度設定値及び閉じ速度設定値並びに減速開始位置設定値とがそれぞれ入力され、速度指令(速度指令値)及び回転方向指令(回転方向指令値)とが入力され、前記モータと前記減速機とを制御するモータ制御パラメータの1つであるモータ電流指令値を出力する制御演算部と、
前記パルス合成・計数部から出力される位置・速度信号と、前記制御演算部から出力される速度指令(速度指令値)及び回転方向指令(回転方向指令値)とが入力され、前記モータと前記減速機とを制御するモータ制御パラメータの1つであるモータ電流指令値が入力されるモータ速度制御部と、
前記モータに供給されているモータ電流を検出するモータ電流検出部と、
前記制御演算部に設けられている前記メモリに格納されている複数のモータ制御パラメータの中から前記歯付ベルトに取り付けられた前記ドアを駆動する前記駆動部に対応するモータ制御パラメータを選択する駆動部選択手段と、
からなり、
前記駆動部選択手段によって選択されたモータ制御パラメータに基づいて、前記メモリから対応するモータ制御パラメータを読み出し、該読み出したモータ制御パラメータに基づいて前記制御演算部において前記ドアの開閉速度と開閉幅とを演算し、該演算結果に基づいて前記モータへ供給する電力を制御し、前記ドアの開閉を制御するようにしたことを特徴としている。
The automatic door mounting apparatus according to
Counting pulse signals from an inside / outside sensor arranged inside and outside the door for detecting an object and a magnetic position sensor arranged at the motor, and controlling the drive unit to supply electric power to the motor. A controller that controls opening and closing, and based on detection information from the inside and outside sensors, the controller is an automatic door device that controls opening and closing of the door,
The controller is
A pulse synthesizing unit for synthesizing and generating pulses output from a magnetic position sensor that is arranged in the motor and generates a pulse signal proportional to the rotation amount of the motor , and outputs the synthesized pulses; And
It has a memory for storing two or more specific motor control parameters that are detection information of the drive unit, and the pulse and position / velocity signals output from the pulse synthesis / counting unit are respectively input from the internal and external sensors. an open command signal of the door, the opening speed setpoint and closing speed setpoint and the deceleration start position set value of the door are respectively input of the speed command (speed command value) and the rotation direction command (rotational direction command value) And a control arithmetic unit that outputs a motor current command value that is one of motor control parameters for controlling the motor and the speed reducer ;
A position / speed signal output from the pulse synthesis / counting unit, a speed command (speed command value) and a rotation direction command (rotation direction command value) output from the control calculation unit are input, and the motor and the A motor speed control unit to which a motor current command value, which is one of motor control parameters for controlling the speed reducer, is input;
A motor current detector for detecting a motor current supplied to the motor;
Drive for selecting a motor control parameter corresponding to the drive unit for driving the door attached to the toothed belt from a plurality of motor control parameters stored in the memory provided in the control calculation unit Part selection means;
Consists of
Based on the motor control parameter selected by the driver selecting means, it reads the corresponding motor control parameters from the memory, closing speed and opening閉幅of the door in the control arithmetic unit based on the read-out motor control parameter calculates the door, it controls the power to be subjected supply to the motor based on the calculation result, and characterized in that so as to control the opening and closing of the door.
上記課題を解決するためになされた請求項2に記載の本発明の自動ドア取付装置は、請求項1に記載の自動ドア装置において、前記駆動部選択手段は、前記コントローラに設置される選択スイッチからなることを特徴としている。
The automatic door mounting device of the present invention according to
上記課題を解決するためになされた請求項2に記載の本発明の自動ドア取付装置は、請求項1に記載の自動ドア装置において、前記駆動部選択手段は、前記モータのコイル抵抗を検出するモータ抵抗検出手段と、前記検出された前記コイル抵抗から当該自動ドア装置に設置される前記駆動部の型式を判定する判定手段とを備えることを特徴としている。
The automatic door mounting device of the present invention according to
本発明によれば、メモリ手段に型式の異なる2種類以上の駆動機構のそれぞれに対応する制御パラメータが格納され、選択手段がメモリ手段に格納される2種類以上の駆動機構の内で、当該自動ドア装置に設置される型式の駆動機構を特定する。ここで、該選択手段により選択された選択値に基づいて、制御演算手段がメモリ手段から対応する制御パラメータを読み出し、該読み出した制御パラメータに基づいてドアの開閉速度とドアの開閉幅とを演算し、この演算されたドアの開閉速度と開閉幅に基づいて、モータへの電力供給を制御し、ドアの開閉が制御されるので、1つのコントローラで複数種類の駆動機構に対応することができる。従って、駆動機構の型式毎に用意する必要があったコントローラの種類を低減させ、開発や製品管理等に要する負担等を低減させることができる。
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
According to the present invention, the control means corresponding to each of two or more types of drive mechanisms of different types is stored in the memory means, and the automatic selection mechanism is selected among the two or more types of drive mechanisms stored in the memory means. Identify the type of drive mechanism installed in the door device. Here, based on the selection value selected by the selection means, the control calculation means reads the corresponding control parameter from the memory means, and calculates the door opening / closing speed and the door opening / closing width based on the read control parameter. Then, based on the calculated opening / closing speed and opening / closing width of the door, the power supply to the motor is controlled and the opening / closing of the door is controlled, so that one controller can cope with a plurality of types of drive mechanisms. . Therefore, it is possible to reduce the types of controllers that have to be prepared for each type of drive mechanism, and to reduce the burden required for development, product management, and the like.
Other effects of the present invention will become apparent from the description of the entire specification.
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. However, in the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted.
〈実施形態1〉
図1は本発明の実施形態1の自動ドア装置の全体構成を説明するための図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1の自動ドア装置の全体構成を説明する。
実施形態1の自動ドア装置は、ドア1と、このドア1を開閉駆動するための駆動機構である駆動部2と、駆動部2を制御するコントローラ(ドアコントローラ)3と、ドア1の内部及び外部に配置されて人や物体を検知するセンサである内外センサ14とを備えて構成されている。駆動部2は、モータ4及びモータ4の回転量に比例したパルス信号(以下、パルスと略記する。)を発生する磁気位置センサ(図中に『HIC』と記す。)5と、モータ4の回転を減速する減速機6を有している。減速機6の出力軸には駆動用の歯付主動プーリ(駆動プーリ)が配置されており、この駆動プーリと歯付従動プーリ7とこれらに巻き付くように架け渡される歯付のベルト(歯付ベルト)8とにより、ベルト機構が構成されている。また、歯付ベルト8には周知の連結具を介してドア1が取り付けられ、モータ4の駆動力が減速機6及び駆動プーリ並びにベルト8を介してドア1に伝達され、ドア1が開閉動するようになっている。
<
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of an automatic door device according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, the overall configuration of the automatic door device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The automatic door device of
また、モータ4は3相ブラシレスモータ(3相コイル:U相、V層、W層)であり、磁気位置センサ5はモータ4のモータロータの磁極N,Sを検出してモータの回転量に比例したパルスを発生するホールIC(ただし、モータコイルが3相の場合、励磁切替用として3個必要である。)である。本実施形態1においては、3個のホールICがモータ4に内蔵される構成となっている。なお、モータ4は、3相ブラシレスモータに限定されることはなく、磁気位置センサ5もホールICに限定されることはない。
The
また、コントローラ3は、パルス合成・計数部9と、制御演算部(制御演算手段)10と、速度制御部(モータ速度制御部)11と、モータ電流検出部12と、駆動部選択手段(選択手段)13とから構成されている。ここで、本実施形態1の自動ドア装置では、駆動部選択手段13はコントローラ3に配置される周知のスイッチ素子であるディップスイッチからなる。また、駆動部選択手段13を除くパルス合成・計数部9、制御演算部10、速度制御部(モータ速度制御部)11、及びモータ電流検出部12は、コントローラ3に搭載される周知のマイコン(マイクロコンピュータ)上で動作するプログラムにより実現される機能ブロックであるが、回路素子等を用いて構成した専用の制御回路で実現する構成であってもよい。なお、駆動部選択手段13はディップスイッチに限定されることはなく、他のスイッチ素子やリモコンを用いた構成であってもよい。
The
コントローラ3を構成するパルス合成・計数部9は、3つのホールICからそれぞれ出力されるパルスが入力され、3つのパルスを合成したパルス(パルス信号)を生成する周知の図示しないパルスの合成部を備え、合成したパルスを制御演算部10に出力する。また、パルス合成・計数部9は、3つのホールICからのそれぞれのパルスに基づいて、モータ4の回転方向を検出する周知の図示しない回転方向検出部を備え、検出した回転方向の情報を合成したパルスと共に制御演算部10に出力する。
The pulse synthesizing /
速度制御部11は、パルス合成・計数部9からの位置・速度信号と、制御演算部10からの速度指令(速度指令値)及び回転方向指令(回転方向指令値)とが入力されると共に、制御パラメータの1つであるモータ電流指令(モータ電流指令値)が入力される構成となっている。これらの入力値に基づいて、速度制御部11は、モータ4に駆動電流を供給し、該モータ4を正逆転方向に任意の速度で回転駆動制御する。このとき、後に詳述するように、実施形態1の速度制御部11においては、モータ電流指令値で指令された電流値を超えない駆動電流をモータ4に供給する構成となっている。また、実施形態1の速度制御部11は、モータ電流検出部12で検出したモータ電流と、制御演算部10から送信されたモータ電流指令値を比較して、モータ電流を増減する制御ループを形成している。なお、実施形態1の速度制御部11は、モータ電流指令値で指令された電流値を超えない駆動電流をモータ4に供給する構成を除く他の構成は周知の速度制御部11と同様となるので、詳細な説明は省略する。
The speed control unit 11 receives a position / speed signal from the pulse synthesis /
制御演算部10は、内外センサ14からの信号(開指令)と、ドア1の開速度(開放速度)及び閉速度(閉じ速度)並びに減速開始点(減速開始位置)の各設定値と、パルス合成・計数部9からのパルス及び位置・速度信号がそれぞれ入力される構成となっている。なお、制御演算部10に入力される開放速度及び閉じ速度並びに減速開始位置等は、コントローラに内蔵しているボリュームやリモコン等で任意の値に設定可能となっている。
The
また、制御演算部10は速度制御部11に速度指令及び回転方向指令並びにモータ電流指令をそれぞれ出力し、速度制御部11からモータ4への駆動電流の供給を制御する構成となっている。さらには、本願発明の自動ドア装置においては、マイコンが有する不揮発性のメモリ(メモリ手段)15に、2種類(型式)以上の駆動部2に対応する設定情報が格納される構成となっている。メモリ15に格納される設定情報は、モータ4を含む駆動部2に固有の制御パラメータ(モータ制御パラメータ)であり、例えば、駆動部2に固有の位置・速度、モータ電流などの制御パラメータである。ただし、位置・速度パラメータは、モータ4の1回転当たりのパルス数や1パルス当たりのドア1の移動量であり、モータ電流パラメータは各駆動部2に搭載されるモータ4に供給可能な最大電流量であり、これら制御パラメータについては後に詳述する。
In addition, the
図2は本発明の実施形態1の自動ドア装置が備える制御演算部における制御パラメータの選択動作を説明するための動作フローであり、以下、図2に基づいて、制御演算部10による制御動作を説明する。ただし、図2に示す動作フローでは、1種類のコントローラでA,Bの2種類(型式)の駆動部2に対応する場合について説明するが、2種類以上の駆動部2に対応する制御パラメータをメモリ15に格納しておき、2種類以上の駆動部2に対応する構成であってもよい。なお、本実施形態1の自動ドア装置においては、駆動部選択手段13の設定は、例えば、自動ドア装置の設置工事時やコントローラ3の交換時に作業者が予め行う。
FIG. 2 is an operation flow for explaining the control parameter selection operation in the control arithmetic unit provided in the automatic door device according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the control operation by the control
本フローの開始は、実施形態1の自動ドア装置への電源投入であり、まず、制御演算部10は駆動部選択手段13の設定を読み込み、駆動部選択手段13の設定値が『駆動部A』であるかを判定する(ステップS1)
The start of this flow is to turn on the power to the automatic door device of the first embodiment. First, the
このステップS1において、駆動部選択手段13の設定が『駆動部A』と判定された場合は、制御演算部10はメモリ15から駆動部Aに対応する制御パラメータを読み込む(ステップS2)。
If it is determined in step S1 that the setting of the drive unit selection means 13 is “drive unit A”, the
次に、制御演算部10は読み込んだ制御パラメータ(駆動部Aに対応する制御パラメータA)に基づいて、ドア1の開閉動作を行う(ステップS3)。このときのドア1の開閉動作としては、電源投入時においては、初期設定動作として、制御演算部10は、読み込んだ制御パラメータに基づいて、速度制御部11を制御して、ドア1を全開位置(全開点)及び全閉位置(全閉点)までそれぞれ低速走行させつつ、パルス合成・計数部9を介して入力されるモータ4の磁極位置センサ5からのパルスを計数し、この計数値を基準ドアストローク値として図示しない記憶部に記憶させる。これにより、制御演算部10は、ドア1の基準となるストローク値(基準ストローク値)と、実際に計数されたパルス数とを比較演算することにより、以降、磁極位置センサ7からのパルスを計数した計数値に基づき、ドア1の現在位置を検出する。さらには、制御演算部10は、基準ドアストローク値と実際に計測されたパルスの計数値とを比較演算する。これにより、以降の制御において、ドア1の開閉動作時のブレーキ位置、全開位置、及び全閉位置の検出をパルスの計数値に基づいて可能とし、ドア1に対して予め設定された位置での所定の高速動作、減速動作、低速動作をパルス数の計数値によって実行する。
Next, the
一方、前述するステップS1において、駆動部選択手段13の設定が『駆動部A』でないと判定された場合は、次に、制御演算部10は駆動部選択手段13の設定値が『駆動部B』であるかを判定する(ステップS4)
On the other hand, if it is determined in step S1 described above that the setting of the drive
このステップS4において、駆動部選択手段13の設定が『駆動部B』と判定された場合は、制御演算部10はメモリ15から駆動部Bに対応する制御パラメータを読み込む(ステップS5)。
次に、制御演算部10は読み込んだ制御パラメータ(駆動部Bに対応する制御パラメータB)に基づいて、前述するドア1の開閉動作を行う(ステップS3)。
If it is determined in step S4 that the setting of the
Next, the
以上に説明した駆動部選択手段13の設定値に対応する制御パラメータの読み込みにより、本実施形態1の自動ドア装置では、メモリ15に格納される2以上の駆動部2の設定情報の内で、駆動部選択手段13に設定される値(選択値)に対応した駆動部2の設定情報のみが、制御演算部10に読み込まれる構成となる。
By reading the control parameter corresponding to the setting value of the driving unit selection means 13 described above, in the automatic door device of the first embodiment, among the setting information of two or
ただし、実施形態1の自動ドア装置においては、前述するステップS4において、駆動部選択手段13の設定が『駆動部B』でないと判定された場合は、再度、ステップS1に戻って、駆動部選択手段13の設定値を判定する構成となっている。この構成により、作業者による駆動部選択手段13の設定の失念や設定違い、さらには駆動部選択手段13となるディップスイッチ等の不良等に伴う制御パラメータの誤設定を防止する構成となっている。このとき、ステップS4からステップS1に戻る回数を計数する計数ステップを設け、この戻り回数が所定値以上の場合には、コントローラ3に設けたLED等を点灯又は点滅させる等の通知動作をさせる構成であってもよい。これにより、作業者による駆動部選択手段13の設定の失念や設定違いを防止できると共に、駆動部選択手段13となるディップスイッチ等の不良等の検出も可能となるからである。
However, in the automatic door device of the first embodiment, if it is determined in step S4 described above that the setting of the drive unit selection means 13 is not “drive unit B”, the process returns to step S1 again to select the drive unit. The setting value of the
図3は本発明の実施形態1の自動ドア装置に使用可能な駆動部の概略構成を示す図であり、以下、図3(a)に示す軽量式の駆動部(駆動部A)と、図3(b)に示す重量式の駆動部(駆動部B)との、2つの駆動部A,Bに対応する制御パラメータ及び該制御パラメータを用いたコントローラの動作について、詳細に説明する。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a drive unit that can be used in the automatic door device according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, a lightweight drive unit (drive unit A) shown in FIG. The control parameters corresponding to the two drive units A and B and the operation of the controller using the control parameters with the weight type drive unit (drive unit B) shown in FIG. 3B will be described in detail.
図3(a),(b)から明らかなように、駆動部A,Bでは基本的な構成が同じとなっており、モータ4の出力軸に歯付プーリ16が軸着されると共に、減速機6の入力軸に歯付プーリ18が軸着されている。また、歯付プーリ16と歯付プーリ18とに巻き付くようにして歯付ベルト17が架け渡され、モータ4の回転が減速機6を介して減速された後に、減速機の出力軸に軸着される駆動プーリ(歯付主動プーリ)19を回動させる構成となっている。このとき、図3(a),(b)に示す駆動部A,Bでは、モータ4の出力や減速機6の減速比、さらには歯付プーリ16、歯付プーリ18、及び駆動プーリ19の歯数がそれぞれ異なる構成となっている。すなわち、ドア1の構成や重量等に対応した駆動能力を有する駆動部A,B(2)となっている。
As is clear from FIGS. 3A and 3B, the basic configurations of the drive units A and B are the same, and a
以下、図3(a),(b)に示す型式の異なる2つの駆動部A,B(2)をそれぞれ個別に制御可能である実施形態1のコントローラ3について、詳細に説明する。
Hereinafter, the
まず、予めメモリ15に格納しておくための制御パラメータについて説明する。
制御パラメータは2つの駆動部A,B(2)に固有の位置・速度、モータ電流などであり、このうちの位置・速度のパラメータは、モータ4のロータ1回転当たりのパルス数S(パルス/回転)と、1パルス当たりのドア移動量L(mm/パルス)であり、以下のように計算される。
First, control parameters for storing in the
The control parameters are the position / speed, motor current, etc. specific to the two drive parts A and B (2). Among these, the position / speed parameters are the number of pulses S (pulse / pulse per rotation of the rotor of the motor 4). Rotation) and the door movement amount L (mm / pulse) per pulse, which are calculated as follows.
モータロータの磁極数をM、減速比を1/G、駆動プーリ有効直径をD(mm)とした場合、2つのパラメータS,Lは次式で計算できる。
S=3(3相ブラシレスモータに内蔵されているホールICの個数)×(モータロータの磁極数M)
=3×M(パルス/回転) ・・・(1)式
L=(駆動プーリが1回転した時のドア移動距離)÷(駆動プーリが1回転した時のパルス発生数)=πD÷(S×G)(mm/パルス) ・・・(2)式
When the number of magnetic poles of the motor rotor is M, the reduction ratio is 1 / G, and the driving pulley effective diameter is D (mm), the two parameters S and L can be calculated by the following equations.
S = 3 (the number of Hall ICs built in the three-phase brushless motor) × (the number of magnetic poles of the motor rotor M)
= 3 × M (pulse / rotation) Expression (1) L = (door movement distance when the drive pulley makes one revolution) ÷ (number of pulses generated when the drive pulley makes one revolution) = πD ÷ (S × G) (mm / pulse) (2) formula
従って、図3(a),(b)に示す軽量式と重量式の駆動部A,B(2)におけるモータ1回転当たりのパルス数をパラメータSa,Sb(パルス/回転)、1パルス当たりのドア1の移動量をそれぞれパラメータLa,Lb(mm/パルス)とした場合、位置・速度パラメータとなるパラメータSa,SbとパラメータLa,Lbとは、それぞれ下記のように算出される。ただし、下記の計算は、駆動部A,B(2)におけるモータ4の磁極数をそれぞれMa=16,Mb=8、減速機6の減速比をそれぞれ1/Ga=1/10,1/Gb=1/8、駆動プーリ19の有効直径をそれぞれDa=56mm,Db=50mm、各モータ4の内蔵ホールIC5の数を3の場合の一例であり、各パラメータ値はこの値に限定されない。
1)駆動部Aの位置・速度パラメータ
Sa=3×Ma=3×16=48(パルス/回転)
La=πDa÷(Sa×Ga)
=(3.14×56mm)÷(48パルス×10)
≒0.366(mm/パルス)
2)駆動部Bの位置・速度パラメータ
Sb=3×Mb=3×8=24(パルス/回転)
Lb=πDb÷(Sb×Gb)
=(3.14×50mm)÷(24パルス×8)
≒0.818(mm/パルス)
Accordingly, the number of pulses per motor rotation in the light-weight and heavy-weight drive units A and B (2) shown in FIGS. 3A and 3B is determined by the parameters Sa and Sb (pulse / rotation) per pulse. When the movement amounts of the
1) Position / velocity parameter of drive unit A Sa = 3 × Ma = 3 × 16 = 48 (pulse / rotation)
La = πDa ÷ (Sa × Ga)
= (3.14 × 56 mm) ÷ (48 pulses × 10)
≒ 0.366 (mm / pulse)
2) Position / velocity parameter of drive unit B Sb = 3 × Mb = 3 × 8 = 24 (pulse / rotation)
Lb = πDb / (Sb × Gb)
= (3.14 × 50 mm) ÷ (24 pulses × 8)
≒ 0.818 (mm / pulse)
ここで、実施形態1においては、求めたモータ1回転当たりのパルス数Sa=48,Sb=24(パルス/回転)と、1パルス当たりのドア移動量La=0.366,Lb=0.818(mm/パルス)と、減速比Ga=10,Gb=8と、駆動プーリ有効直径Da=56(mm),Db=50(mm)が、駆動部A,B(2)におけるそれぞれの位置・速度パラメータとして、メモリ15に格納される。
Here, in the first embodiment, the obtained number of pulses per motor rotation Sa = 48, Sb = 24 (pulses / rotation), and the door movement amount La = 0.366, Lb = 0.818 per pulse. (Mm / pulse), reduction ratio Ga = 10, Gb = 8, driving pulley effective diameter Da = 56 (mm), Db = 50 (mm) It is stored in the
さらには、前述するように、駆動部A,B(2)を構成する各モータ4も異なる出力(駆動能力)となるので、各モータ4の出力に応じて、駆動部A,B(2)を構成するそれぞれモータ4に通電可能な最大モータ電流も異なることとなる。よって、モータ電流制限値が軽量式駆動部Aでは1(アンペア)、重量式駆動部Bでは2(アンペア)の場合、モータ電流パラメータIとして、それぞれIa=1000(ミリアンペア),Ib=2000(ミリアンペア)として、メモリ15に格納される。
Further, as described above, the
次に、駆動部選択手段13が駆動部A(2)に設定されている場合における、実施形態1のコントローラ3による自動ドア装置の制御動作について説明する。ただし、以下の説明では、ドアストロークが900mm、開放速度が500mm/秒、閉じ速度が200mm/秒、開放動作時の減速開始位置が全開点から300mm手前、閉じ動作時の減速開始位置が全閉点から100mm手前に設定されている場合について説明する。
Next, the control operation of the automatic door device by the
a)ドアストローク値の計測
自動ドア装置の電源が投入され、コントローラ3に電源が供給されると、前述するように、制御演算部10は駆動部選択手段13の設定を読み込み、駆動部A,B(2)の何れが選択されているかを判定する。選択された駆動部2が駆動部A(2)と判定されると、制御演算部10は、判定結果に対応する駆動部A(2)に対応する制御パラメータとして、位置・速度パラメータS,LはSa,La、モータ電流パラメータIはIa、減速比GはGa、駆動プーリ有効直径DはDaを、モータを制御するための実行パラメータとしてそれぞれ選択する。一方、選択された駆動部2が駆動部B(2)と判定されると、制御演算部10は、判定結果に対応する駆動部B(2)に対応する制御パラメータとして、位置・速度パラメータS,LはSb,Lb、モータ電流パラメータIはIb、減速比GはGb、駆動プーリ有効直径DはDbを、モータを制御するための実行パラメータとしてそれぞれ選択する。
a) Measurement of door stroke value When the automatic door device is turned on and the
次に、制御演算部10は速度制御部11を制御して学習動作を実行し、ドア1を全開位置から全閉位置、或いは、全閉位置から全開位置までの900mmを移動させと共に、ドア1の移動中において計数したパルス数を、ドアストローク値(DS)としてメモリ15又は図示しない記憶装置に記憶する。
Next, the
このとき、
駆動部選択手段13がA設定時(駆動部Aを選択時):制御演算部10ではDS≒2459パルスが計数されて、ドアストローク値DSとしてメモリ15に記憶される。(900mm÷Laで計算確認)
駆動部選択手段13がB設定時(駆動部Bを選択時):制御演算部10ではDS≒1101パルスが計数されて、ドアストローク値DSとしてメモリ15に記憶される。(900mm÷Lbで計算確認)
At this time,
When the drive unit selection means 13 is set to A (when the drive unit A is selected): The
When drive unit selection means 13 is set to B (when drive unit B is selected): DS≈1101 pulses are counted in
b)ドアの開放動作
内外センサ14から開指令信号が入力された時に、ドア1を開放速度500mm/秒で開放させるための速度指令値(OP SP)である開き速度指令値として、制御演算部10は速度500mm/秒時の0.1秒当たりに発生するパルス数を計算し、該計算値に基づいて制御演算部10は速度制御部11を制御してモータ4を駆動制御する。
速度指令値(OP SP)は、OP SP=500(mm/秒)÷πD(mm)×(S×G)×0.1(秒)で計算できるので、駆動部選択手段13がA設定時は、制御演算部10は開き速度指令値を次式により計算される。
OP SP=500(mm/秒)÷πDa(mm)×(Sa×Ga)×0.1(秒)
=500(mm/秒)÷(3.14×56mm)×(48パルス×10)×0.1(秒)
=136.4(パルス)
b) Door Opening Operation When an opening command signal is input from the inside /
Since the speed command value (OP SP) can be calculated by OP SP = 500 (mm / second) ÷ πD (mm) × (S × G) × 0.1 (second), when the drive unit selecting means 13 is set to A The
OP SP = 500 (mm / second) ÷ πDa (mm) × (Sa × Ga) × 0.1 (second)
= 500 (mm / sec) ÷ (3.14 × 56 mm) × (48 pulses × 10) × 0.1 (sec)
= 136.4 (pulse)
パルス合成・計数部9が開動作時に発生するパルスを計数して検出した実際の速度を、制御演算部10が速度指令値OP SP=136.4パルスと比較し、速度差に応じたモータ電流指令値を速度制御部11に送信し、該速度制御部11がモータトルクを増減することによってモータを指令速度で駆動回転させる。これにより、ドア1は全開点から300mm手前の開放動作時の減速開始位置への到達が検出されるまでは、開放速度が500mm/秒で開放動作される。
なお、モータ4を駆動する時のモータ電流指令値は、制御プログラム上で有効になっているモータ電流パラメータIa=1000(mA)の範囲内で駆動制御される。
The
Note that the motor current command value when driving the
一方、駆動部選択手段13をB設定時は、制御演算部10で開き速度指令値が次式により計算される。
OP SP=500(mm/秒)÷πDb(mm)×(Sb×Gb)×0.1(秒)
=500(mm/秒)÷(3.14×50mm)×(24パルス×8)×0.1(秒)
=61.1(パルス)
On the other hand, when the drive unit selection means 13 is set to B, the opening speed command value is calculated by the following equation by the
OP SP = 500 (mm / second) / πDb (mm) × (Sb × Gb) × 0.1 (second)
= 500 (mm / sec) ÷ (3.14 × 50 mm) × (24 pulses × 8) × 0.1 (sec)
= 61.1 (pulse)
開動作時に発生するパルス数を計数して検出した実際の速度を、速度指令値OP SP=61.1(パルス)と比較し、速度差に応じたモータ電流指令値を送信し、モータトルクを増減することによってモータを指令速度で駆動回転させる。これにより、B設定時においても、ドア1は全開点から300mm手前の開放動作時の減速開始位置への到達が検出されるまでは、開放速度が500mm/秒で開放動作される。
なお、モータを駆動する時のモータ電流指令値は、制御プログラム上で有効になっているモータ電流パラメータIb=2000(mA)の範囲内で駆動制御される。
The actual speed detected by counting the number of pulses generated during the opening operation is compared with the speed command value OP SP = 61.1 (pulse), the motor current command value corresponding to the speed difference is transmitted, and the motor torque is By increasing / decreasing, the motor is driven to rotate at the command speed. As a result, even when B is set, the
The motor current command value at the time of driving the motor is drive-controlled within the range of the motor current parameter Ib = 2000 (mA) that is effective in the control program.
c)ドア開放動作時の減速動作
全開点から300mm手前に設定されている開動作時の減速開始位置を、制御演算部10がパルス数に変換計算し、ドア1の開動作時の減速開始点(OP BP)への到達を検出すると、減速制御を開始する。
c) Deceleration operation during door opening operation The
駆動部選択手段13がA設定時は、開減速開始点(OP BP)が次式により計算される。
OP BP=300mm÷La(mm/パルス)
=300mm÷0.366(mm/パルス)
=819(パルス)
よって、制御演算部10は開動作時にパルスが計数される毎に、パルス合成・計数部9からの実際に計数されるパルス数とドアストローク値2459パルスを比較し、全開点から300mm手前、即ち、(ドアストローク値)−(実際に計数したパルス数)=819パルスになった位置で、制御演算部10は速度制御部11に減速指令を出して所定の低速度まで減速させ、更にドアストローク値と実際に計数したパルス数との差が0(ゼロ)パルスとなった全開位置で停止させる。
When the drive unit selection means 13 is set to A, the open deceleration start point (OP BP) is calculated by the following equation.
OP BP = 300mm ÷ La (mm / pulse)
= 300mm ÷ 0.366 (mm / pulse)
= 819 (pulse)
Therefore, every time a pulse is counted during the opening operation, the
一方、駆動部選択手段13がB設定時は、開減速開始点(OP BP)が次式により計算される。
OP BP=300mm÷Lb(mm/パルス)
=300mm÷0.818(mm/パルス)
=366(パルス)
開動作時にパルスが計数される毎に、制御演算部10は実際に計数されるパルス数とドアストローク値1101パルスを比較し、全開点から300mm手前、即ち、(ドアストローク値)−(実際に計数したパルス数)=366パルスになった位置で、制御演算部10は速度制御部11に減速指令を出して所定の低速度まで減速させ、更にドアストローク値と実際に計数したパルス数との差が0(ゼロ)パルスとなった全開位置で停止させる。
On the other hand, when the drive unit selecting means 13 is set to B, the open deceleration start point (OP BP) is calculated by the following equation.
OP BP = 300mm / Lb (mm / pulse)
= 300mm ÷ 0.818 (mm / pulse)
= 366 (pulse)
Each time a pulse is counted during the opening operation, the
d)ドアの閉じ動作
全開位置で設定された時間が経過した後に、ドアを200mm/秒の速度で閉じさせるための速度指令値(CLS SP)である閉じ速度指令値として、制御演算部10は速度200mm/秒時の0.1秒当たりに発生するパルス数を計算し、該計算値に基づいて制御演算部10は速度制御部11を制御してモータ4を駆動制御する。
CLS SP=200(mm/秒)÷πD(mm)×(S×G)×0.1(秒)
d) Door closing operation After the time set at the fully opened position has elapsed, the
CLS SP = 200 (mm / second) / πD (mm) × (S × G) × 0.1 (second)
駆動部選択手段13がA設定時は、制御演算部10で閉じ速度指令値が次式により計算される。
CLS SP=200(mm/秒)÷πDa(mm)×(Sa×Ga)×0.1(秒)
=200(mm/秒)÷(3.14×56mm)×(48パルス×10)×0.1(秒)
=54.5(パルス)
When the drive unit selection means 13 is set to A, the
CLS SP = 200 (mm / second) / πDa (mm) × (Sa × Ga) × 0.1 (second)
= 200 (mm / sec) ÷ (3.14 × 56 mm) × (48 pulses × 10) × 0.1 (sec)
= 54.5 (pulse)
よって、パルス合成・計数部9が開動作時に発生するパルス数であるパルス合成・計数部9からのパルスを計数して検出した実際の速度を、制御演算部10が速度指令値CLS SP=54.6(パルス)と比較し、速度差に応じたモータ電流指令値を速度制御部11に送信し、当該速度制御部11がモータトルクを増減することによってモータ4を指令速度で駆動回転させる。これにより、ドア1は全閉点から100mm手前の閉じ動作時の減速開始位置への到達が検出されるまでは、閉じ速度が200mm/秒で閉じ動作される。
Therefore, the
なお、駆動部選択手段13がA設定となるので、モータを駆動する時のモータ電流指令値は、制御プログラム上で有効になっているモータ電流パラメータIa=1000(mA)以下の範囲内で駆動制御される。 In addition, since the drive part selection means 13 is set to A, the motor current command value when driving the motor is driven within the range of the motor current parameter Ia = 1000 (mA) which is effective in the control program. Be controlled.
一方、駆動部選択手段をB設定時は、制御演算部10で閉じ速度指令値が次式により計算される。
CLS SP=200(mm/秒)÷πDb(mm)×(Sb×Gb)×0.1(秒)
=200(mm/秒)÷(3.14×50mm)×(24パルス×8)×0.1(秒)
=24.4(パルス)
On the other hand, when the drive unit selection means is set to B, the
CLS SP = 200 (mm / second) / πDb (mm) × (Sb × Gb) × 0.1 (second)
= 200 (mm / sec) ÷ (3.14 × 50 mm) × (24 pulses × 8) × 0.1 (sec)
= 24.4 (pulse)
開動作時に発生するパルス数を計数して検出した実際の速度を、速度指令値CLS SP=24.4(パルス)と比較し、速度差に応じたモータ電流指令値を送信し、モータトルクを増減することによってモータを指令速度で駆動回転させる。これにより、B設定時においても、ドア1は全閉点から100mm手前の閉じ動作時の減速開始位置への到達が検出されるまでは、閉じ速度が200mm/秒で閉じ動作される。
The actual speed detected by counting the number of pulses generated during the opening operation is compared with the speed command value CLS SP = 24.4 (pulse), the motor current command value corresponding to the speed difference is transmitted, and the motor torque is By increasing / decreasing, the motor is driven to rotate at the command speed. As a result, even when B is set, the
なお、駆動部選択手段13がB設定となるので、モータを駆動する時のモータ電流指令値は、制御プログラム上で有効になっているモータ電流パラメータIb=2000(mA)以下の範囲内で駆動制御される。 In addition, since the drive part selection means 13 is set to B, the motor current command value when driving the motor is driven within the range of the motor current parameter Ib = 2000 (mA) or less that is effective in the control program. Be controlled.
e)ドア閉じ動作時の減速動作
全閉点から100mm手前に設定されている閉じ動作時の減速開始位置を、制御演算部10でパルス数に変換計算し、ドア1が閉じ動作時の減速開始点(CLS BP)に到達すると、減速制御を開始する。
e) Deceleration operation during door closing operation Deceleration start position during closing operation, set 100mm before the fully closed point, is converted to a pulse number by the
駆動部選択手段13がA設定時は、閉減速開始点(CLS BP)が制御演算部10で次式により計算される。
CLS BP=100(mm)÷La(mm/パルス)
=100(mm)÷0.366(mm/パルス)
=273(パルス)
When the drive unit selection means 13 is set to A, the closed deceleration start point (CLS BP) is calculated by the
CLS BP = 100 (mm) / La (mm / pulse)
= 100 (mm) ÷ 0.366 (mm / pulse)
= 273 (pulse)
よって、制御演算部10は閉じ動作時にパルスが計数される毎に、パルス合成・計数部9からの実際に計数されるパルス数とドアストローク値2459(パルス)を比較し、全閉点から100mm手前、即ち、(ドアストローク値)−(実際に計数したパルス数)=273(パルス)になった位置で、制御演算部10は位速度制御部11に減速指令を出して所定の低速度まで減速させ、更に計数したパルス数とドアストローク値との差が0(ゼロ)パルスとなった全閉位置で停止させる。
Therefore, every time a pulse is counted during the closing operation, the control
一方、駆動部選択手段13がB設定時は、閉減速開始点(CLS BP)が制御演算部10で次式により計算される。
CLS BP=100mm÷Lb(mm/パルス)
=100mm÷0.818(mm/パルス)
=122(パルス)
On the other hand, when the drive unit selection means 13 is set to B, the closed deceleration start point (CLS BP) is calculated by the
CLS BP = 100mm ÷ Lb (mm / pulse)
= 100mm ÷ 0.818 (mm / pulse)
= 122 (pulse)
閉じ動作時にパルスが計数される毎に、制御演算部10は実際に計数したパルス数とドアストローク値1101(パルス)を比較し、全開点から100mm手前、即ち、(ドアストローク値)−(実際に計数したパルス数)=122(パルス)になった位置で、制御演算部10は速度制御部11に減速指令を出して所定の低速度まで減速させ、更に計数したパルス数とドアストローク値との差が0(ゼロ)パルスとなった位置で停止させる。
Each time a pulse is counted during the closing operation, the
このように、実施形態1では、駆動部A,B(2)それぞれに固有の位置・速度、モータ電流などの制御パラメータを適宜選択する構成をコントローラ3のソフトプログラムに組み込み、コントローラ3に設けた駆動部選択手段13(ディップスイッチや、リモコンなど)で駆動部別の各制御パラメータを選択可能にすることによって、1台のコントローラ3で軽量式や重量式の異なる各駆動部2をそれぞれ個別に制御することができる。
As described above, in the first embodiment, a configuration for appropriately selecting control parameters such as the position / speed and motor current unique to each of the driving units A and B (2) is incorporated in the software program of the
以上説明したように、実施形態1の自動ドア装置では、メモリ15に型式の異なる2種類以上の駆動部2のそれぞれに対応する制御パラメータが格納され、駆動部選択手段13がメモリ15に格納される制御パラメータに対応する2種類以上の駆動部2すなわち当該自動ドア装置に設置される型式の駆動部2を特定する。ここで、駆動部選択手段13により選択された選択値に基づいて、制御演算部10がメモリ15から対応する制御パラメータを読み出し、該読み出した制御パラメータに基づいて、ドア1の開閉速度やドア1の開閉幅、及び減速点等に対応するパルス数を演算し、この演算されたパルス数に基づいて、速度制御部11がモータへ電力を供給し、ドア1の開閉が制御されるので、1つのコントローラ3で複数種類の駆動部2に対応することができる。従って、駆動部2の型式毎に用意する必要があったコントローラ3の種類を低減させることができる。その結果、コントローラ3の開発や製品管理等に要する負担等を低減させることができる。
As described above, in the automatic door device of the first embodiment, the control parameter corresponding to each of the two or more types of driving
なお、以上の説明では、図3(a)に示す軽量式と図3(b)に示す重量式との2つ型式の駆動部2を1台のコントローラ3で個別に制御する場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、メモリ10に格納する駆動部2毎の制御パラメータを3型式分とすることにより、図3(c)に示す駆動部2のように、図3(a),(b)に示す駆動部2とは異なる形式の駆動部2を合わせた3つ型式の駆動部2を1台のコントローラ3で個別に制御することも可能である。さらには、メモリ10に格納する駆動部2毎の制御パラメータを4つの型式分以上とすることにより、4つ以上の型式の異なる駆動部2を1台のコントローラ3で個別に制御することも可能である。ただし、図3(c)に示す駆動部2は、モータ4の出力軸に直接に減速機6は配置される構成となっており、モータ4の回転は減速機6を介して減速された後に、減速機の出力軸に軸着される駆動プーリ19を回動させる構成となっている。
In the above description, the case where the two types of driving
〈実施形態2〉
図4は本発明の実施形態2の自動ドア装置の全体構成を説明するための図であり、実施形態2の自動ドア装置はモータ抵抗検出手段20の構成を除く他の基本的な構成は、実施形態1の自動ドア装置と同様の構成である。従って、以下の説明では、モータ抵抗検出手段20について詳細に説明する。ただし、実施形態2の自動ドア装置においては、3つの駆動部2(図3(a)〜(c)に示す駆動部A,B,C)が対応可能な構成の場合を示し、後述するように、メモリ15には3つの駆動部2である駆動部A,B,Cに対応する制御パラメータを格納している。
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FIG. 4 is a diagram for explaining the overall configuration of the automatic door device according to the second embodiment of the present invention. The basic configuration of the automatic door device according to the second embodiment other than the configuration of the motor
実施形態2の自動ドア装置においても、実施形態1の自動ドア装置と同様に、メモリ15には、実施形態2の自動ドア装置が対応する型式の駆動部(例えば、駆動部A,B,C)2のそれぞれに対応する制御パラメータが格納される構成となっている。さらには、実施形態2の構成では、メモリ15には、3つの型式の駆動部(駆動部A,B,C)2にそれぞれ搭載されるモータ4のコイル抵抗RMの値がそれぞれ格納される構成となっている。
Also in the automatic door device according to the second embodiment, as in the automatic door device according to the first embodiment, the
モータ抵抗検出手段20は、電源投入直後に速度制御部11がモータ4に供給する微弱な検出用電流(定電流)や検出用電圧(定電圧)に基づいて、駆動部2に搭載されるモータ4のコイル抵抗を測定(検出)する構成となっている。また、モータ抵抗検出手段20は、測定したコイル抵抗を制御演算部10に出力する構成となっている。なお、モータ抵抗検出手段20は、制御演算部10や速度制御部11等と同様に、コントローラ3に搭載されるマイコン上で動作するプログラムによって形成可能であるが、マイコンから独立した回路で構成することも可能である。また、モータ抵抗検出手段20によるモータ4のコイル抵抗を測定は、定電流や定電圧の印加に限定されることはなく、パルス電流やパルス電圧の印加による測定等の他の測定方式であってもよい。
The motor resistance detection means 20 is a motor mounted on the
また、制御演算部10は、前述する実施形態1の機能に加えて、モータ抵抗検出手段20から入力されたコイル抵抗と、メモリ15に格納される駆動部A,Bのそれぞれのモータ4のコイル抵抗とを比較することにより、コントローラ3が接続される駆動部2の型式を特定する機能を有する構成となっている。
In addition to the functions of the first embodiment described above, the
以下、図5に実施形態2の自動ドア装置が備えるモータ抵抗検出手段による駆動部の検出動作と制御演算部による制御パラメータの選択動作を説明するための動作フローを示し、以下、図5に基づいて、モータ抵抗検出手段20による駆動部の検出動作と制御演算部10による制御動作を説明する。
FIG. 5 shows an operation flow for explaining the detection operation of the drive unit by the motor resistance detection means provided in the automatic door device of
本フローの開始は、実施形態2の自動ドア装置への電源投入であり、まず、制御演算部10が速度制御部11を制御し、速度制御部11からモータ4が動作しない程度の定電圧又は定電流を供給させる。ここで、コイル抵抗検出手段20はモータ4に供給した定電圧又は定電流に基づいて、コントローラ3に接続されるモータ4のコイル抵抗(モータコイル抵抗)RMを測定し、測定したコイル抵抗RMを制御演算部10に出力する(ステップS1)。
The start of this flow is to turn on the power to the automatic door device of the second embodiment. First, the
次に、制御演算部10は、コイル抵抗検出手段20で測定されたコイル抵抗RMと、メモリ15に格納される『駆動部A』のモータ4のコイル抵抗とを比較する(ステップS2)。
Next, the
ステップS2において、2つのコイル抵抗が等しい場合は当該コントローラ3に接続される駆動部2が『駆動部A』であるとして、制御演算部10はメモリ15から駆動部Aに対応する制御パラメータを読み込む(ステップS3)。
In step S2, if the two coil resistances are equal, the
次に、制御演算部10は読み込んだ制御パラメータ(駆動部Aに対応する制御パラメータA)に基づいて、ドア1の開閉動作を実行する(ステップS4)。このステップS4におけるドア1の開閉動作は、前述する実施形態1と同様の動作となる。
Next, the
一方、前述するステップS2において、2つのコイル抵抗が等しくないと判定された場合は、制御演算部10は、測定されたコイル抵抗RMと、メモリ15に格納される『駆動部B』のモータ4のコイル抵抗とを比較する(ステップS5)。
On the other hand, when it is determined in step S2 described above that the two coil resistances are not equal, the
このステップS5において、2つのコイル抵抗が等しい場合は当該コントローラ3に接続される駆動部2が『駆動部B』であるとして、制御演算部10はメモリ15から駆動部Bに対応する制御パラメータを読み込む(ステップS6)。
次に、制御演算部10は読み込んだ制御パラメータ(駆動部Bに対応する制御パラメータA)に基づいて、ドア1の開閉動作を実行する(ステップS4)。
In this step S5, if the two coil resistances are equal, it is assumed that the
Next, the
さらには、前述するステップS5において、2つのコイル抵抗が等しくないと判定された場合は、制御演算部10は、測定されたコイル抵抗RMと、メモリ15に格納される『駆動部C』のモータ4のコイル抵抗とを比較する(ステップS7)。
Furthermore, when it is determined in step S5 described above that the two coil resistances are not equal, the
このステップS7において、2つのコイル抵抗が等しい場合は当該コントローラ3に接続される駆動部2が『駆動部C』であるとして、制御演算部10はメモリ15から駆動部Cに対応する制御パラメータを読み込む(ステップS8)。
次に、制御演算部10は読み込んだ制御パラメータ(駆動部Cに対応する制御パラメータA)に基づいて、ドア1の開閉動作を実行する(ステップS4)。
In step S7, if the two coil resistances are equal, it is assumed that the
Next, the
以上に説明したモータ抵抗検出手段20によるコイル抵抗RMの測定と、制御演算部10による判定動作により、本実施形態2の自動ドア装置では、メモリ15に格納される3つの駆動部2にそれぞれ対応した制御パラメータの内で、コントローラ3が接続される駆動部2に対応した駆動部2の制御パラメータのみが、作業者等による外部からの指定を行うことなく制御演算部10に読み込まれる構成となる。
The automatic door device according to the second embodiment corresponds to each of the three
ただし、実施形態2の自動ドア装置においては、前述するステップS7において、2つのコイル抵抗が等しくないと判定された場合は、再度、ステップS1に戻り、再度、コイル抵抗RMの測定を行う構成となっている。この構成により、モータ抵抗検出手段20によるコイル抵抗RMの測定時におけるノイズや接続不良等に伴う制御パラメータの誤設定を防止する構成となっている。 However, in the automatic door device of the second embodiment, when it is determined in step S7 described above that the two coil resistances are not equal, the process returns to step S1 again and the coil resistance RM is measured again. It has become. With this configuration, the control parameter is prevented from being erroneously set due to noise, poor connection, or the like when the coil resistance RM is measured by the motor resistance detection means 20.
以上説明したように、実施形態2の自動ドア装置においては、コイル抵抗検出手段20が測定したコイル抵抗RMに基づいて、制御演算部10が予めメモリに記憶させている駆動部A,B,Cそれぞれのコイル抵抗と比較することで、コントローラに駆動部A,B,Cのいずれが接続されているかを自動判別する構成となっている。
As described above, in the automatic door device according to the second embodiment, based on the coil resistance RM measured by the coil
従って、実施形態2の自動ドア装置においては、実施形態1と同様の効果に加えて、自動ドア装置の設置工事時やコントローラ3の交換時等に作業者が設置される駆動部2を指定するための作業を不要とすることができ、駆動部2の設定作業の失念やミスを防止できるという格別の効果を得ることができる。
Therefore, in the automatic door device of the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the
なお、前述した実施形態2の構成では、コイル抵抗検出手段20がコイル抵抗RMを測定し、制御演算部10がメモリに記憶されるコイル抵抗と測定したコイル抵抗RMとの比較及び判定並びに対応する制御パラメータの読み出しを行う構成となっているが、これに限定されることはなく、他の構成であってもよい。例えば、コイル抵抗検出手段20がコイル抵抗RMの測定と、該測定したコイル抵抗RMとメモリに記憶されるコイル抵抗との比較及び判定とを行い、コイル抵抗検出手段20による判定結果に基づいて、制御演算部10が対応する制御パラメータの読み出しを行う構成等であってもよい。
In the configuration of the above-described second embodiment, the coil
また、作業者による駆動部2の設定を不要とする構成では、コントローラ3とモータ4(磁気位置センサ(ホールIC)5を含む)とを電気的に接続する配線のモータ4側の接続用コネクタに、駆動部2の型式を検出するための端子を追加しておき、この端子の電圧レベルをコントローラ3で検出し、駆動部2の型式を検出する構成であってもよい。具体的には、磁気位置センサ5としてホールICを用いる場合には、当該ホールICに電源を供給する電源線が必要となる。従って、駆動部2の型式を検出するための専用の端子を1つ追加端子として設け、駆動部2の型式が駆動部Aの場合には、追加端子を駆動部2側でホールICのグランド側に接続しておき、駆動部2の型式が駆動部Bの場合には、追加端子を駆動部2側でホールICの電源電圧側に接続しておく。この構成により、追加端子の電圧レベルがコントローラ3側に入力される構成となるので、例えば、当該自動ドア装置への電源投入時に、コントローラ3側において追加端子の電圧レベルを検出するのみで、駆動部2の型式が駆動部A,Bの何れかであるかを特定することが可能となるので、前述する実施形態2の自動ドア装置と同様の効果を得ることができる。
Further, in a configuration that does not require the operator to set the
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment of the invention. However, the invention is not limited to the embodiment of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed.
1……ドア
2……駆動部
3……コントローラ
4……モータ
5……磁気位置センサ(ホールIC)
6……減速機
7……歯付従動プーリ
8……歯付のベルト(歯付ベルト)
9……パルス合成・計数部
10……制御演算部
11……速度制御部
12……モータ電流検出部
13……駆動部選択手段
14……内外センサ
15……メモリ
16,18……歯付プーリ
17……歯付ベルト
19……駆動プーリ(歯付主動プーリ)
20……モータ抵抗検出手段
1 ……
6 ...
9 …… Pulse synthesis /
20 …… Motor resistance detection means
Claims (3)
前記ドアの内外に配置され物体を検知する内外センサと、前記モータに配置される磁気位置センサからのパルス信号を計数し、前記駆動部を制御して前記モータへの電力供給を行い前記ドアの開閉を制御するコントローラとを備え、前記内外センサからの検知情報に基づいて、前記コントローラが前記ドアの開閉を制御する自動ドア装置であって、
前記コントローラは、
前記モータに配置され該モータの回転量に比例したパルス信号を発生する磁気位置センサから出力されるパルスを合成し生成するパルスの合成部を備え、該合成したパルスを出力するパルス合成・計数部と、
2以上の前記駆動部の検知情報である固有のモータ制御パラメータを格納するメモリを有し、前記パルス合成・計数部から出力されるパルス及び位置・速度信号がそれぞれ入力されると共に、内外センサからの前記ドアの開指令信号と、前記ドアの開放速度設定値及び閉じ速度設定値並びに減速開始位置設定値とがそれぞれ入力され、速度指令(速度指令値)及び回転方向指令(回転方向指令値)とが入力され、前記モータと前記減速機とを制御するモータ制御パラメータの1つであるモータ電流指令値を出力する制御演算部と、
前記パルス合成・計数部から出力される位置・速度信号と、前記制御演算部から出力される速度指令(速度指令値)及び回転方向指令(回転方向指令値)とが入力され、前記モータと前記減速機とを制御するモータ制御パラメータの1つであるモータ電流指令値が入力されるモータ速度制御部と、
前記モータに供給されているモータ電流を検出するモータ電流検出部と、
前記制御演算部に設けられている前記メモリに格納されている複数のモータ制御パラメータの中から前記歯付ベルトに取り付けられた前記ドアを駆動する前記駆動部に対応するモータ制御パラメータを選択する駆動部選択手段と、
からなり、
前記駆動部選択手段によって選択されたモータ制御パラメータに基づいて、前記メモリから対応するモータ制御パラメータを読み出し、該読み出したモータ制御パラメータに基づいて前記制御演算部において前記ドアの開閉速度と開閉幅とを演算し、該演算結果に基づいて前記モータへ供給する電力を制御し、前記ドアの開閉を制御するようにしたことを特徴とする自動ドア装置。 A motor, a magnetic position sensor that generates a pulse signal proportional to the amount of rotation of the motor, and a speed reducer that decelerates the rotation of the motor; and a toothing for driving disposed on the output shaft of the speed reducer drives the belt mechanism comprising a toothed belt suspended driving pulley and toothed driven pulley, a drive unit is a drive mechanism for opening and closing the door that is attached to the toothed belt,
Counting pulse signals from an inside / outside sensor arranged inside and outside the door for detecting an object and a magnetic position sensor arranged at the motor, and controlling the drive unit to supply electric power to the motor. A controller that controls opening and closing, and based on detection information from the inside and outside sensors, the controller is an automatic door device that controls opening and closing of the door,
The controller is
A pulse synthesizing unit for synthesizing and generating pulses output from a magnetic position sensor that is arranged in the motor and generates a pulse signal proportional to the rotation amount of the motor , and outputs the synthesized pulses; And
It has a memory for storing two or more specific motor control parameters that are detection information of the drive unit, and the pulse and position / velocity signals output from the pulse synthesis / counting unit are respectively input from the internal and external sensors. an open command signal of the door, the opening speed setpoint and closing speed setpoint and the deceleration start position set value of the door are respectively input of the speed command (speed command value) and the rotation direction command (rotational direction command value) And a control arithmetic unit that outputs a motor current command value that is one of motor control parameters for controlling the motor and the speed reducer ;
A position / speed signal output from the pulse synthesis / counting unit, a speed command (speed command value) and a rotation direction command (rotation direction command value) output from the control calculation unit are input, and the motor and the A motor speed control unit to which a motor current command value, which is one of motor control parameters for controlling the speed reducer, is input;
A motor current detector for detecting a motor current supplied to the motor;
Drive for selecting a motor control parameter corresponding to the drive unit for driving the door attached to the toothed belt from a plurality of motor control parameters stored in the memory provided in the control calculation unit Part selection means;
Consists of
Based on the motor control parameter selected by the driver selecting means, it reads the corresponding motor control parameters from the memory, closing speed and opening閉幅of the door in the control arithmetic unit based on the read-out motor control parameter preparative calculated, the calculated result by controlling the power to be fed subjected to the motor based on the automatic door system being characterized in that so as to control the opening and closing of the door.
前記駆動部選択手段は、前記コントローラに設置される選択スイッチからなることを特徴とする自動ドア装置。 The automatic door device according to claim 1,
2. The automatic door device according to claim 1, wherein the driving unit selecting means comprises a selection switch installed in the controller.
前記駆動部選択手段は、前記モータのコイル抵抗を検出するモータ抵抗検出手段と、前記検出された前記コイル抵抗から当該自動ドア装置に設置される前記駆動部の型式を判定する判定手段とを備えることを特徴とする自動ドア装置。 The automatic door device according to claim 1,
The drive part selection means includes motor resistance detection means for detecting coil resistance of the motor, and determination means for determining a type of the drive part installed in the automatic door device from the detected coil resistance. An automatic door device characterized by that.
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