JP6199052B2 - 自動回転扉及びその制御方法 - Google Patents
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Description
中国では歩行者の右側通行が習慣になっている。従って、自動回転扉が反時計回転で回転すると中国建築工業行業標準第JG/T177−2005号『自動ドア』では書いてある。その標準にはいくつの専門用語を規定している。
『右方立:回転扉の出入口の外に立って、回転扉に向き、右側の方立のことである。』
また、前記回転翼先端部が前記危険領域を通過し、更に前記右方立を超えた予定距離から加速して前記回転翼の回転速度を安全低速から通常速度に復帰させることを特徴とする。
また、前記制御装置は、前記危険領域で前記回転速度が所定の閾値を超えたとき、前記回転翼を停止させることを特徴とする。
また、前記回転翼駆動装置がエンジン、前記検出装置がモータのエンコーダー、前記制御装置が前記モータのエンコーダーと繋がっているマイコンであり、前記マイコンに前記エンジンのドライバーを繋いで、前記エンジンの回転数と回転方向を制御することを特徴とする。
また、前記制御装置には複数の危険検知センサが接続され、前記回転翼先端部が前記危険領域を安全低速で回転中に、前記複数の危険検知センサのうちいずれかが検知したとき、前記回転翼を停止させることを特徴とする。
S1:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が危険領域にあるかどうか判断する。YESだと、ステップS11に移行し、NOだとステップS12に移行する。
S11:起動すると回転翼を安全低速にさせてからステップS5に移行する。
S12:起動すると回転翼を通常速度に加速させてからステップS2に移行する。
S2:回転翼が通常速度で回転し、その後にステップS3に移行する。
S3:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が減速点に達したか否かを判断し、YESだと、ステップS4に移行し、NOだと、ステップS2に移行する。
S4:回転翼を安全低速に減速させてから、ステップS5に移行する。
S5:回転翼が安全低速で回転し、その後にステップS6に移行する。
S6:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が右方立までの危険領域を通過したか否かを判断し、YESだとステップS7に移行し、NOだとステップS5に移行する。
S7:回転翼を通常速度に加速させてからステップS2に移行する。
S50:ステップS5の後、回転翼の回転速度が閾値を超えたか否かを判断し、YESだとステップS51に移行し、NOだと前記ステップS6に移行する。
S51:回転翼が停止する。
また、ステップS5とステップS6の間に次のステップを割り込むようにする。
S500:ステップS5の後、危険領域で複数の危険検知センサのうちいずれかが検知したか否かを判断し、YESだとステップS501に移行し、NOだとステップS6に移行する。
S501:回転翼が停止した後にバックする。
回転翼先端部が危険領域通過時の速度を下げることによって、回転翼先端部が危険領域に入る時に危険領域を通過する通行者が回転翼を避ける余裕があることになるので、回転翼に挟まれる確率を大幅に低減して安全性を高める。また、回転翼先端部が危険領域に入る時に、通行者や物体は危険領域を通過する場合、いずれかの危険検知センサが検知したときは、回転翼がすぐに危険停止に移行するので衝撃力が大幅に軽減し、通行者や物体が後退するのを確保できるように通行者や物体への傷害を最小にすることができる。
本発明において、回転翼の回転速度は、回転翼先端部のリニア速度で、エンジン及び駆動ローラの回転速度に関係がある。回転翼は二つの縦框を含める。回転翼先端部は、回転翼が反時計方向へ回転する回転側先端の縦框を示す。本発明の回転翼が回転するタイミングは、出入り口に設置された起動センサの検知によるものであることは従来と同様である。以下の説明では自動回転扉が回転している状態を説明するが、実際の使用中は、起動センサが検知すると自動回転扉が動き出して、通行者が通過した後に、一回多く回転して、最初の位置に停止するよう設定されている。
図1に示す自動回転扉は、相対的に設置されている二つの円弧状固定壁800と円弧状固定壁801及び円弧状固定壁に入っている回転翼900と回転翼901を含む二枚羽根回転式自動ドアである。回転翼900と回転翼901が対称に設置され一体的に同時回転する。円弧状固定壁800と円弧状固定壁801の間は回転翼900と回転翼901によって通行者が出入りする区域である。
図1に示す自動回転扉の回転速度の説明図において、危険領域は右方立から手前の700mmまでの区域(AB区域とDE区域)である。開口部の右方立からの700mmの位置に減速点を設けている。減速点の位置は、通常速度V0と危険領域の安全低速V1によって決まる。減速点と安全区域の間の距離は通常速度から安全低速に回転翼先端部が通過した距離である。
N0:駆動エンジンが自動回転扉の回転体を一周回転させるモータが生じたパルスの累積数値。
D:自動回転扉の軌道の直径
fm:駆動エンジンのモータが一回転して、生じたパルスの数。
i: 駆動エンジンの減速機の減速比
d:駆動エンジン駆動ローラの直径
製造と組立上の誤差により、実際のN0は理論的に計算し出した数値と少し差がある。N0とDが上記の関係があるので、マイコンがN0に基づいてDを確定する。
回転翼が動き出して、回転翼900の先端部位置がパルス値と対応している。回転翼900の先端部がA1点に達すると、パルス値がn1になり、A点に達すると、パルス値がn2になり、B点に達すると、パルス値がn3になり、C点に達すると、パルス値がn4になる。
回転翼900の一回転中、回転翼900の先端部が初めてD1点に達すると,パルス値がn1+N0/2になり、D点に達するとパルス値がn2+N0/2になり、E点に達するとパルス値がn3+N0/2になり、F点に達するとパルス値がn4+N0/2になる。二つの回転翼が対称位置にあるので、回転翼901の先端部が回転翼900の先端部の位置と180度の差がある。学習のとき、回転翼が一回転するとN0を確定して、回転翼の軌道直径を計算できる。それと同時に回転翼900の先端部が達する点の対応パルス値n1,n2,n3,n4も分かるようになる。マイコンがこれらの数値を記憶しておく。
従って、回転翼が二つの速度で回転することを実現できる。場合によって、エンジンを停止させてから、エンジンの回転方向を変更して回転翼を逆転させる。回転翼の回転速度はパルスによって決まる。
危険領域での自動回転扉の運行安全性を向上させるため、マイコンは自動回転扉の直径と単位時間内のパルス値によって、回転扉の回転翼の回転速度を計算できる。それに、回転翼の回転速度が規定の速度を超えないように、マイコンがその回転速度を記憶しておく閾値と比較する。もし規定の速度を超えたら、マイコンがエンジンを停止させる。回転翼の回転速度Vの数式1が以下のようになる。
V:回転翼の回転速度
D:自動回転扉の軌道直径
N0:駆動エンジンが自動回転扉の回転体を一周回転させるモータが生じたパルスの累積数値。
f:マイコンが単位時間(例えば1秒)内接収されたパルスの数。
fの数値は単位時間(例えば1秒)内接収されたパルスの数と時間の関数関係によって、計算したものである。
上記の閾値は安全低速によって決まるものである。例えば閾値は安全低速の105%,110%,115%,120%などである。閾値を超えたら速度オーバーとする。
本回転ドア装置は、固定枠、回転翼、回転翼駆動装置及び回転位置を検出する検出装置と、回転翼羽根先が危険領域に入ると低速回転、回転翼先端部が危険領域を通過すると加速、減速、定常速度で回転させる制御装置から構成されたものである。本実施例では、図1と図2に示されている駆動装置エンジン100は駆動ローラ102を駆動することよって回転翼を回転させる。検出装置はエンジン100と一緒に回るエンコーダー101で、制御装置はエンコーダー101と繋がっているマイコン200である。マイコン200がエンジン100と繋がって、エンジン100の回転速度と回転方向を制御する。マイコン200にはエンジン100及びエンコーダー101の通信I/Oポート201が設けられている。
(実施例一)
図9に示す起動センサ11、12、13、14のいずれかが検知すると、制御装置がエンジンに起動信号を発信する。本発明の実施例一の自動回転扉の制御方法は以下のステップになる。
S1:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が危険領域にあるかどうか判断する。YESだと、ステップS11に移行する、NOだと、ステップS12に移行する。本実施例の中では、起動時、回転翼が初期位置にある、即ち、危険領域外及び減速区域外であるとステップS12に移行する。
S12:起動すると回転翼を通常速度に加速させてから、ステップS2に移行する。
S2:回転翼が通常速度で回転し、それから、ステップS3に移行する。
S3:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が減速点に達するかどうか判断する。YESだと、ステップS4に移行する。NOだと、ステップS2に移行する。
S4:回転翼を安全低速に減速させてから、ステップS5に移行する。
S5:回転翼が安全低速で回転し、それから、ステップS6に移行する。
S6:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が危険領域を通過したか否かを判断する。YESだと、ステップS7に移行する。NOだと、ステップS5に移行する。
S7:回転翼を起動すると回転翼を通常速度に加速させてから、ステップS2に移行する。
回転翼900の回転速度と回転翼900先端部の位置との関係を図5に示す。図1と図5に示されているように回転翼900は通常速度V0で回転し、回転翼900先端部がA1点(減速点)に達すると安全低速V1に減速する。本実施例では、V0が0.7m/sで、V1が0.35m/sである。回転翼900が安全低速V1で危険領域を通過した時、即ち、回転翼900先端部が図1の中のB点に達する時、回転翼と固定壁は通行者が入れない封鎖状態になり、安全を確保するために、回転翼900がB点から更に安全低速V1で300mm回転する。安全低速V1で合計1000mm回転することになる。
回転翼900先端部が図1の中のC点に達すると加速し始まる。すなわち、回転翼900先端部の位置が右方立を超えた予定距離から加速し始まる。本実施例では、予定距離は300mmである。危険領域での回転速度が遅いことで、挟まれやすい右方立の所で通行者が挟まれても、回転翼がすぐに停止することが可能なので重大事故を防ぐことができる。
図1、図4と図6に示すように、実施例二と実施例一の区別は回転翼が安全低速V1で危険領域を通過、即ち、安全低速V1で700mm通過する。回転翼900先端部が右方立(図1の中のB点)に達すると回転翼900と円弧状固定壁801が封鎖状態になり、通行者が入らなくなると回転翼が安全低速V1から通常速度V0までに加速してから次の減速点(図1中のD1点)に達するまで通常速度V0で回転する。減速点に達すると、回転翼が減速し始まり、減速、低速、加速などの動きがこのように繰り返す。回転翼が一回転し終わると、パルス値がゼロから累積して新しい循環が始まる。実施例二は、実施例一と比べて、回転翼が安全低速V1で危険領域を通過した後に、右方立から予定距離を超えた位置から加速し始まる。安全の前提条件で、自動回転扉が一回転する平均速度を上げて通行性を向上させるメリットがある。
図7に示すように、実施例三と実施例一の区別はステップS5とステップS6の間に次のステップを割り込む。
ステップS5の後、回転翼の回転速度が閾値を超えたかどうか判断するステップS50を実行する。
S51:回転翼が停止に移行する。
上記の如く回転翼の回転速度Vは下記の数式1で計算する。
上記の制御方法によって、回転翼先端部が危険領域に入るとき、閾値を超える異常が発生した場合、危険を避けるため緊急制動指令を出し回転翼を停止させる。
図8に示すように、実施例四と実施例一の区別はステップS5とステップS6の間に下記のステップを割り込むことである。
ステップS5の後、危険領域で危険検知センサが検知したかどうか判断するステップS500を実行する。YESだと、ステップS501に移行する。NOだと、ステップS6に移行する。
S501:回転翼が暫く停止し、その後にバックして危険領域から離れる。
S502:検知状態が継続しているかどうか判断する。YESだと、ステップS503に移行する。NOだと、ステップS11に移行する。
S503:回転翼が停止に移行する。
検知状態が解除されると、回転翼が低速で回転を始めて通常速度まで加速する。これにより、通行者、特に弱い児童が挟まれないように回転扉の安全性を向上させることができる。
危険検知センサは、回転翼900の先端部に付けられた第一センサ61、回転翼901の先端部に付けられた第一センサ62、円弧状固定壁800の右方立に付けられた第二センサ31及び円弧状固定壁801の右方立に付けられた第二センサ32を含む。第一センサ61,62と第二センサ31、32は接触型センサで、通行者や物体が挟まれたかどうかを検知できる。
また、危険検知センサは、危険領域の上部のキャノピーの底面に設けられている第四センサ21,22も含む。第四センサ21,22は非接触型センサで危険領域の上下をすべて検知できる。
さらに、危険検知センサは、円弧状固定壁801の右方立の下部に設けられた第三センサ41と円弧状固定壁800の右方立の下部に設けられた第三センサ42も含む。第三センサ41、42は非接触型センサで、右方立の外に設けられ、通行者が円弧状固定壁800の右方立の方から危険領域に入るか否かを検知し、それにより、児童及び身障者,動物(ペットなど)を検知でき、ほかのセンサが小さな目標を検知できないのを補足できるように円弧状固定壁800の右方立の下部に設ける。
21,22:第四センサ
31,32:第二センサ
41,42:第三センサ
51,52:第五センサ
61,62:第一センサ
100:エンジン
101:エンコーダー
102:駆動ローラ
200:マイコン
800,801:円弧状固定壁
900,901:回転翼
A1,D1,:減速点
V1:安全低速
V0:通常速度
AB区域,DE区域:危険領域
Claims (10)
- 固定枠、回転翼、回転翼駆動装置及び回転位置を検出する検出装置と、回転翼先端部が危険領域の前の減速点に到達すると、減速して前記回転翼の回転速度を通常速度から安全低速に下げて前記危険領域で安全低速を維持し、前記回転翼先端部が右方立までの前記危険領域を通過したら、加速して前記回転翼の回転速度を安全低速から通常速度に復帰させ、次の危険領域の前の減速点に達するまで、通常速度で回転させる制御装置から構成されたことを特徴とする自動回転扉。
- 前記回転翼先端部が前記危険領域を通過し、更に前記右方立を超えた予定距離から加速して前記回転翼の回転速度を安全低速から通常速度に復帰させることを特徴とする請求項1に記載の自動回転扉。
- 前記安全低速の速度が0.35m/s以下で、前記通常速度が0.70m/s以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動回転扉。
- 前記制御装置は、前記危険領域で前記回転速度が所定の閾値を超えたとき、前記回転翼を停止させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の自動回転扉。
- 前記回転翼駆動装置がエンジン、前記検出装置がモータのエンコーダー、前記制御装置が前記モータのエンコーダーと繋がっているマイコンであり、前記マイコンに前記エンジンのドライバーを繋いで、前記エンジンの回転数と回転方向を制御することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の自動回転扉。
- 前記制御装置には複数の危険検知センサが接続され、前記回転翼先端部が前記危険領域を安全低速で回転中に、前記複数の危険検知センサのうちいずれかが検知したとき、前記回転翼を停止させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の自動回転扉。
- 自動回転扉の起動センサが検知したときに、回転し始める回転翼が次のステップで制御されることを特徴とする自動回転扉の制御方法。
S1:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が危険領域にあるかどうか判断し、YESだとステップS11に移行し、NOだとステップS12に移行する。
S11:起動すると回転翼を安全低速にさせてステップS5に移行する。
S12:起動すると回転翼を通常速度に加速させてからステップS2に移行する。
S2:回転翼が通常速度で回転し、その後にステップS3に移行する。
S3:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が減速点に達したか否か判断し、YESだとステップS4に移行し、NOだとステップS2に移行する。
S4:回転翼を安全低速に減速させてから、ステップS5に移行する。
S5:回転翼が安全低速で回転し、その後にステップS6に移行する。
S6:回転翼の回転位置を検出し、回転翼先端部が右方立までの危険領域を通過したか否かを判断し、YESだとステップS7に移行し、NOだとステップS5に移行する。
S7:回転翼を通常速度に加速させてからステップS2に移行する。 - ステップS5とステップS6の間に次のステップを割り込むことを特徴とする請求項7に記載の自動回転扉の制御方法。
S50:ステップS5の後、回転翼の回転速度が閾値を超えたか否かを判断し、YESだとステップS51に移行し、NOだと前記ステップS6に移行する。
S51:回転翼が停止する。 - ステップS5とステップS6の間に次のステップを割り込むことを特徴とする請求項7に記載の自動回転扉の制御方法。
S500:ステップS5の後、危険領域で複数の危険検知センサのうちいずれかが検知したか否かを判断し、YESだとステップS501に移行し、NOだとステップS6に移行する。
S501:回転翼が停止した後にバックする。
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