JPH024750B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動開閉扉の制御装置に関するもので
ある。

自動開閉扉はモータにより正逆転される駆動プ
ーリと従動プーリに亘りベルトを巻掛け、このベ
ルトを扉に連結し、モータを正逆転することで扉
を自動的に開閉するものである。

そして、自動開閉扉の制御装置としてはリミツ
トスイツチにより扉の位置を検出して減速制御、
停止させるようにしたもの、 デジタル式の設定器に扉用開口幅寸法に合せて
扉ストローク値を設定し、モータの回転数より扉
の位置を検出すると共に、この検出値と扉ストロ
ーク値とによつて減速制御、停止するようにした
もの、 電源投入時に扉を低速で１回開閉移動させ、こ
の時に扉のストローク値を測長し、以後の通常開
閉時には測長した扉ストローク値に基づいて減速
制御、停止するようにしたもの等種々のものが知
られている。

しかし、第１の制御装置ではリミツトスイツチ
の位置調整が面倒であると共に、調整が難しく、
第２制御装置であると扉ストローク値を誤まつて
設定すると扉が戸当りに衝突したりして危険であ
る。

これに対して第３の制御装置であると扉開口幅
寸法に合つた扉ストローク値を自動的に測長でき
るとの優れた利点を有するが、その反面に扉スト
ローク値を測長するために無駄に扉を開閉動作さ
せなければならないとの不具合を有すると共に、
測長時に障害物があつたりして扉が扉開口幅寸法
に合つたストロークだけ開閉移動しない場合には
測長した扉ストローク値が小さくなつて通常時の
扉開閉ストローク値が小さくなるとの不具合及び
測長時に扉が施錠されている場合には測長した扉
ストローク値が０となり通常時に人が来ても扉が
開閉動作せずに人が通行できないとの不具合を有
する。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は施工時に何な特別な調整をした
り、無駄に扉を開閉移動したりすることなく扉を
正しく開閉移動できると共に、障害物があつたり
施錠されていて人が通行するのに必要なストロー
クだけ扉が開移動しない状態を検出できるように
した自動開閉扉の制御装置を提供することであ
る。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は全体概略説明図であり、モータＭは減
速機１を介して駆動プーリ２に連結され、駆動プ
ーリ２と従動プーリ３とに扉駆動ベルト４が巻掛
けてあると共に、ベルト４には扉５が連結具６で
連結され、モータＭを正逆転することで扉５は開
閉移動するように構成してある。

前記モータＭにはタコジエネレータ（交流発電
機）７が連結され、その出力は速度制御回路８に
入力される。

前記ドア駆動ベルト４と対向して検出器１０が
設けられ、その検出信号は方向判別回路１１を介
して主制御回路１２に入力される。

前記主制御回路１２にはマツトスイツチ、光電
管等の人体検出器Ａから人体検出信号R₁が入力
され、その信号R₁によつて所定の制御信号が速
度制御回路８に入力されてモータＭを駆動する。

つまり、速度制御回路８には主制御回路１２よ
り高速度信号V_H、低速度信号V_L、正転信号R₂、
逆転信号R₃が入力されてモータＭを高速、低速、
正転、逆転駆動制御する。

前記検出器１０は第２図に示すように、扉駆動
ベルト４の巾方向両側位置に第１投光器４０₁と
第２受光器４１₁及び第２投光器４０₂と第２受光
器４１₂とを相対向して配設したものであり、第
１投光器４０₁の光軸４２₁と第２投光器４０₂の
光軸４２₂との距離Ｌは、Ｌ＝ｐ×ｎ＋ｐ／４となつ ている。

ここで、ｐは扉駆動ベルト４のピツチ、ｎは整
数（０，１，２……）である。

つまり、扉駆動ベルト４はタイミングベルトと
なり、第１投光器４０₁の光軸４２₁が山の部分４
ａに位置する時には第２投光器４０₂の光軸４２₂
が谷の部分４ｂに位置するようにタイミングベル
トの波形に対して90度位相をずらして配設してあ
る。

第３図に示すように、第１、第２投光器４０₁，
４０₂は発光ダイオードとなり、第１、第２受光
器４１₁，４１₂はホトトランジスタとなり、その
出力側が方向判別回路１１の第１、第２ワンシヨ
ツト回路４３₁，４３₂に接続してある。

つまり、ワンシヨツト回路４３はＩ端子に入力
が入るとＯ端子より一定幅のパルスが出力される
と共に、INH端子に信号が入力している時には
Ｉ端子の入力に関係なくＯ端子の出力が禁止され
るように構成され、第１受光器４１₁から第１ワ
ンシヨツト回路４３₁のＩ端子に入力されかつイ
ンバータ４４を介して第２ワンシヨツト４３₂の
Ｉ端子に入力されていると共に、第２受光器４１
_２から第１、第２ワンシヨツト回路４３₁，４３₂
のINH端子にそれぞれ入力されている。

そして、第１ワンシヨツト回路４３₁のＯ端子
はフリツプフロツプ４５のＳ端子及びノアゲート
４６に接続され、第２ワンシヨツト回路４３₂の
Ｏ端子はフリツプフロツプ４５のＲ端子及びノア
ゲート４６に接続され、フリツプフロツプ４５の
Ｑ端子から主制御回路１２に方向信号Ｒ，Ｌが入
力され、ノアゲート４６から主制御回路１２にド
ア駆動ベルト４の速度と比例した計数用クロツク
パルスP₁が入力される。

このようであるから、扉駆動ベルト４が第２図
で矢印方向に移動している時（扉５の開放動作の
時）には第１、第２受光器４１₁，４１₂は第４図
イの範囲で示すようにON，OFFされて第１受光
器４１₁から基準信号が出力され、第２受光器４
１₂から基準信号より90度位相のずれた方向判別
信号が出力される。

これにより第１ワンシヨツト回路４３₁から第
１受光器４１₁の立上り時に一定幅のパルスが出
力されると共に、第２ワンシヨツト回路４３₂か
らはパルスが出力されないので、ノアゲート４６
から計数用のパルスP₁が扉駆動ベルト４の移動
速度と比例して出力されると共に、フリツプフロ
ツプ４５がセツトされてＱ端子から開信号Ｒが出
力される。

また、扉駆動ベルト４が前述とは反対方向に移
動する時（扉５の閉じ動作の時）には第１、第２
受光器４１₁，４１₂が第４図ロの範囲で示すよう
にON，OFFされて方向判別信号が先に出力され
た後に90度位相がずれて基準信号が出力される。

これにより、第１ワンシヨツト回路４３₁はパ
ルスを出力せずに第２ワンシヨツト回路４３₂が
第１受光器４１₁の立上り時に一定幅のパルスを
出力し、フリツプフロツプ４５はリセツトされて
Ｑ端子から閉信号Ｌが出力されると共に、ノアゲ
ート４６から計数用クロツクパルスP₁が扉駆動
ベルト４の移動量と比例して出力される。

以上の様に、検出器１０で検出した基準信号と
方向判別信号が方向判別回路１１に入力されて、
扉５の開閉動作を判別すると共に、ドア駆動ベル
ト４の移動量と比例した計数用クロツクパルス
P₁を検出する。

前記主制御回路１２は第５図に示すように、方
向判別回路１１よりの計数用クロツクパルスP₁
を扉の移動方向判別信号Ｒ，Ｌに従い加算又は減
算する第１、第２計数回路２０₁，２０₂、扉スト
ローク値記憶レジスタ２１、閉移動減速距離設定
器２２、開移動減速距離設定器２３、最小ストロ
ーク値設定器２４、第１〜第４比較回路２５₁〜
２５₄、閉減速点演算回路２６、パルスインター
バルチエツク回路２７、衝突検出回路２８、指令
回路２９、異常信号記憶用のフリツプフロツプ３
０等を備えている。

次に動作とともに主制御回路１２の各回路の詳
細を説明する。

電源回路９に電源が投入されると指令回路２９
でフリツプフロツプ３０をリセツトすると共に、
第１タイマ３１₁（セツト時間例えば10秒）をセツ
トし、且つ電源投入後リセツト信号RS₁により第
１計数回路２０₁の内容が０となる。（リセツトさ
れる。） この状態で第１タイマ３１₁がタイムアツプす
る以前に人体検出信号R₁が入力されると、指令
回路２９より正転信号R₂が速度制御回路８に送
られると共に、扉開き信号OPが第１アンドゲー
ト３２₁、第１オアゲート３３₁に送られ、低速指
令SLが第３オアゲート３３₃に送られるから第３
オアゲート３３₃より低速度信号V_Lが速度制御回
路８に送られる。

これによりモータＭは低速正転駆動して扉５を
低速開移動する。

そして、人体検出信号R₁がなくなつた場合
（人が通過した場合）、若しくは扉が障害物に当つ
たり、ストロークエンドに到達して停止した場合
には前記信号R₂，OPを中止してモータＭを停止
させることで扉５を開位置に停止させる。

つまり、扉５が移動している間には方向判別回
路１１より出力される計数用クロツクパルスP₁
のパルス間隔をパルスインターバルチエツク回路
２７で監視しており、所定のパルス間隔よりも長
くなつた場合には扉が停止したと判断して扉停止
信号R₄を指令回路２９に入力する。

この後に指令回路２９より逆転信号R₃が速度
制御回路８に入力され、扉閉信号CL及び低速指
令SLが出力されて前述と同様に低速度信号V_Lが
速度制御回路８に入力されるから、モータＭは低
速逆転駆動して扉５は低速閉移動する。

この時、第２計数回路２０₂には計数指令R₅が
送られて内容を０とし、計数用クロツクパルス
P₁を計数開始して扉の移動距離Lnを計数する。

つまり、方向判別回路１１より閉信号Ｌが入力
されてアツプカウントモードとなり、計数用クロ
ツクパルスP₁を加算計数する。

そして、扉５が閉ストロークエンド位置となる
とパルスインターバルチエツク回路２７より扉停
止信号R₄が送られて前述の計数を終了すると共
に、前述と同様にモータＭを停止して扉５を閉ス
トロークエンド位置に停止する。

これにより、扉５が閉移動する時の実際の扉移
動距離Lnが第２計数回路２０₂で計数されて記憶
される。

そして、実際の扉移動距離Lnは第１比較回路
２５₁で最小ストローク値設定器２４で設定され
た最小ストローク値STと比較され、Ln＞STで
あれば扉ストローク値記憶レジスタ２１に実際の
扉ストローク値Lnを次の扉開閉ストロークデー
タとして記憶しかつ通常の扉動作に備えるために
読み込み信号RD₁を出力して第１計数回路２０₁
に扉ストローク値Lnを入力する。また、Ln＜ST
であれば扉動作範囲内にゴム、小石等の障害物が
存在するか、扉が施錠されている可能性がある為
に初期時異常信号ABを指令回路２９に入力し後
述する初期時異常処理動作を行なう。

ここで、最小ストローク値とは自動扉が適用さ
れる扉の最小値、若しくは人が通過できる開口幅
に相当する値である。

以上の動作により扉５が移動できるストローク
値が最小ストローク値よりも大きいか、小さいか
を判断できる。

また、前述の電源投入後に第１タイマ３１₁が
タイムアツプする間に人体検出信号R₁が入力さ
れない場合（電源投入後に第１タイマ３１₁の設
定時間経過するまでに人が来ない場合）には自動
扉の動作を確認する意志がないものとして第１タ
イマ３１₁から指令回路２９に信号を送つて前述
と同様に逆転信号R₃、低速指令SL、扉閉信号CL
を出力して扉を低速閉移動し扉停止信号R₄で停
止する。

これにより、開き途中にある扉５を閉じること
ができる。

なお、扉を低速閉移動している間に人体検出信
号R₁が入力されたり、扉５が閉じた後に人体検
出信号R₁が入力された場合には前述の動作を行
なう。

以上の動作をフローチヤートで表わすと第６図
に示すようになる。

次に通常動作を説明する。

レジスタ２１に実際の扉移動距離Lnが記憶さ
れると指令回路２９より読み込み信号RD₁を出力
し、扉ストローク値Lnを第１計数回路２０₁にセ
ツトすると共に、閉減速点演算回路２６でその値
Lnから閉移動減速距離設定器２２で設定された
閉移動減速距離ｘを減算し、その値Ln−ｘを減
速点データとする。

この状態で人体検出信号R₁が入力されると指
令回路２９より扉開信号OPと正転信号R₂が出力
される。

この時、第１計数回路２０₁の内容はLnであ
り、第３比較回路２５₃に送られて開移動減速距
離設定器２３で設定された開移動減速距離ｙと比
較されるが、Ln＞ｙであるから第３比較回路２
５₃から第１アンドゲート３２₁に信号が出力され
ない。

このために、第１アンドゲート３２₁から信号
が出力されず第２オアゲート３３₂も信号を出力
しないからインバータ３４で第３アンドゲート３
２₃に信号が送られ、第１オアゲート３３₁の出力
信号とアンドがとれて高速度信号V_Hを速度制御
回路８に送る。

これにより、モータＭは高速正転駆動して扉５
は高速開移動する。

扉５が開移動すると方向判別回路１１より開信
号Ｒと計数用クロツクパルスP₁とが第１、第２
計数回路２０₁，２０₂にそれぞれ入力され、第１
計数回路２０₁はダウンカウントモードとなつて
レジスタ２１より送られた前回の扉移動距離Ln
から減算する。なお、第２計数回路２０₂は計数
指令R₅が入力されないので計数動作しない。

第１計数回路２０₁の減算値は第３比較回路２
５₃に送られて開移動減速距離ｙと比較され、そ
の値ｙより小さくなる（Ａ≧Ｂ）と第１アンドゲ
ート３２₁に信号を出力する。

これにより、第１アンドゲート３２₁より信号
が第２オアゲート３３₂に出力され、第２オアゲ
ート３３₂より第３オアゲート３３₃に信号が出力
されて低速度信号V_Lが速度制御回路８に送られ、
モータＭは低速正転駆動状態となるから扉５は低
速開移動する。

つまり、扉５が開移動減速点を通過すると低速
で開移動する。

そして、人体検出信号R₁が入力されなくなつ
た場合、若しくはパルスインターバルチエツク回
路２７より扉停止信号R₄が入力された場合には
扉開信号OPを停止（OFF）してモータＭを停止
するとともに計数指令R₅を第２計数回路２０₂に
出力し、さらに扉閉じ信号CL及び逆転信号R₃を
出力するから、速度制御回路８に逆転信号R₃と
高速度信号V_Hとが入力され、モータＭは高速逆
転駆動されて扉５が高速閉移動する。

これにより、方向判別回路１１より第１、第２
計数回路２０₁，２０₂に閉信号Ｌと計数用クロツ
クパルスP₁とが入力されてアツプカウントモー
ドとなり、計数用クロツクパルスP₁を加算計数
する。

これと同時に閉移動減速点演算回路２６で前回
の扉移動距離Lnより閉移動減速距離ｘが減算さ
れ、その値（Ln−ｘ）が第２比較回路２５₂で第
１計数回路２０₁の計数値（扉の現在位置）と比
較され、その計数値が（Ln−ｘ）よりも大きく
なると第２アンドゲート３２₂に信号を出力し、
前述と同様に速度制御回路８に低速度信号V_Lが
送られて扉５は低速閉移動する。

扉５がストロークエンドに達して閉じきるとパ
ルスインターバルチエツク回路２７より扉停止信
号R₄が出力されてモータＭが停止し扉５が停止
する。

一方、第２計数回路２０₂は扉が開き側で停止
した位置を原点ｏとして計数用クロツクパルス
P₁を扉が閉じストロークエンドとなるまで加算
計数し、扉５の閉じ側に実際に移動した距離Ln
＋１を計数する。

この値Ln＋１は第１比較回路２５₁で前回の扉
移動距離Lnと比較され、Ln＋１＞Lnの時にはLn
＋１の値をレジスタ２１に入れ換え記憶して次の
扉開閉動作制御する為のデータとする。

つまり、前回の扉移動距離Lnと今回の扉移動
距離Ln＋１とを比較して大きい方の値をレジス
タ２１に記憶する。

以上の動作をフローチヤートで示すと第７図に
示すようになる。

以上の動作により、実際の扉移動距離を毎回の
開閉動作毎に計数し、その扉移動距離を前回の扉
移動距離と比較して大きい値を次回の開閉動作制
御のデータとすることができるから、どの様な扉
用開口幅寸法、扉幅の自動開閉扉に対しても扉自
身が扉ストローク値を測長して減速、停止動作を
行なうので扉の施工時に何らの調整をすることな
く簡単に施工できる。

また、扉の停止指令はストローク値によらず実
際に扉が動けなくなつたことを検出して出力する
ので、最小ストローク値として大まかな値を予じ
め設定しておくだけで良く、取付けられた扉に合
せて厳密に設定する必要がない。

また、扉５が閉じきつてパルスインターバルチ
エツク回路２７より扉停止信号R₄が出力される
までの間に第１計数回路２０₁でも扉移動距離Ln
＋１を計数し、この値とレジスタ２１の値とを第
４比較回路２５₄で比較して等しい場合には原点
領域信号R₆を出力し、等しくない場合（扉が開
き始めた位置と閉じきつたと判断した位置がある
値以上ずれている場合）には人等が扉と戸当りと
の間にはさまつて扉が閉じきつていないと判断し
て通常時異常信号R₇を第４アンドゲート３２₄に
送り、後述する通常時異常処理動作を行なう。

以上の動作により扉５が完全に閉じきつたかど
うかを判断できる。

次に初期時異常処理動作を説明する。

電源投入後第１回目の扉低速開閉移動時におけ
る扉移動距離Lnが最小ストローク値STよりも小
さい場合には初期時異常信号ABが指令回路２９
に入力される。

これにより、第２タイマ３１₂をセツトする。
そして、第２タイマ３１₂の設定時間（例えば30
秒）が経過した時、若しくは人体検出信号R₁が
入力された時に指令回路２９は低速指令SL及び
扉開信号OP、正転信号R₂を出力して前述の様に
扉５を低速開移動する。

この時、第１計数回路２０₁には最小ストロー
ク値STをセツトし、方向判別回路１１からの開
信号Ｒでダウンカウントモードとして計数用クロ
ツクパルスP₁で減算計数する。

そして、第１計数回路２０₁の内容が０になる
まで人体検出信号R₁の有無にかかわらず扉５を
低速開移動させて最小ストローク値STだけ扉が
開移動できるか確認する。

つまり、第１計数回路２０₁の内容が０になつ
て指令回路２０₁に０信号が入力された時、ある
いは第１計数回路２０₁の内容が０になる以前に
扉停止信号R₄が入力されるまで低速開移動し、
その後人体検出信号R₁がなくなつた後に指令回
路２９より低速指令SLと逆転信号R₃と扉閉信号
CLが出力されて扉５を扉停止信号R₄が入力され
るまで低速閉移動する。

この時に前述と同様に扉移動距離Lnを第２計
数回路２０₂で計数し、第１比較回路２５₁で最小
ストローク値STと扉移動距離Lnとを比較し、
ST＜Lnならば正常と判断して通常開閉動作に備
え、ST＞Lnならば初期時異常信号ABを出力し
て前述の動作を繰り返して行なう。

以上の動作により、扉移動経路に小石等の障害
物がある場合扉により障害物が除去されれば扉を
最小ストローク値だけ開移動できる正常状態に自
動的に復元できると共に、施錠されている場合等
で正常状態に復元できない場合には前述の動作を
何回か繰り返してブザー、ランプ等を動作して異
常状態であることを扉管理者に感知させるように
することができる。

次に通常時異常処理動作を説明する。

通常開閉動作終了後に今回の扉移動距離Ln＋
１が前回の扉移動距離Lnよりも小さい時、つま
り通常開閉動作時に第４比較回路２５₄から原点
領域信号R₆が出力されていない時にはインバー
タ３４より通常時異常信号（原点領域外信号）
R₇が第４アンドゲート３２₄に入力される。

この様な場合において、扉が人体等に衝突して
扉が原点復帰異常となり、扉と戸当りとの間に人
体等の異物がはさまつた場合衝突検出回路２８か
らの衝突検出信号R₈、あるいはパルスインター
バルチエツク回路２７からの扉停止信号R₄のど
ちらか一方が第４オアゲート３３₄に入力され、
その出力信号が第４アンドゲート３２₄に送られ
る。

これにより、通常時異常信号AB₁が指令回路２
９に入力され、フリツプフロツプ３０をセツトし
直ちに低速指令SL、正転信号R₂、扉開信号OPが
出力されて前述と同様に扉を低速開移動する。

この時、第１計数回路２０₁には開信号Ｒが入
力されてダウンカウントモードとなり、その内容
を計数用クロツクパルスP₁で減算計数する。

そして、人体検出信号R₁の有無にかかわらず
第１計数回路２０₁の内容が０になるまで低速開
移動する。

第１計数回路２０₁の内容が０となつて０信号
が指令回路２９に入力されかつ人体検出信号R₁
がなくなると低速指令SL、逆転信号R₃、扉閉信
号CLを出力して前述と同様に扉を扉停止信号R₄
が入力されるまで低速閉移動する。

この時、原点領域信号R₆が出力されていれば
正常と判断してフリツプフロツプ３０をリセツト
し通常開閉動作に備え、原点領域信号R₆が出力
されずにインバータ３４により第４アンドゲート
３２₄に原点領域外信号R₇が入力されかつ衝突検
出回路２８から衝突検出信号R₈またはパルスイ
ンターバルチエツク回路２７から扉停止信号R₄
が出力された時には異常と判断して第４アンドゲ
ート３２₄より通常時異常信号AB₁を再び出力す
る。

これにより、第４アンドゲート３２₄より第５
アンドゲート３２₅に信号が送られてフリツプフ
ロツプ３０の出力信号とアンドがとられて異常２
回目信号を指令回路２９に入力する。

この場合には扉の開閉経路上に何か異常がある
と判断し、直ちに前記各信号R₃，SL，CLを停止
してモータＭを停止することで扉を停止させる。

これと同時に第２タイマ３１₂をセツトし、そ
の設定時間経過後、若しくは人体検出信号R₁が
入力された時点で前述の動作を繰り返す。

そして、正常に復元した場合にはフリツプフロ
ツプ３０をリセツトして通常開閉動作に備え、所
定の回数繰り返しても正常に復元しない場合には
ブザー、ランプ等を動作して扉管理者に異常を知
らせることもできる。

以上の様に、通常時異常信号が入力された場合
には扉ストローク値として記憶されている距離だ
け扉を移動して確認動作を行ない正常であれば通
常開閉動作に復帰し、異常状態が継続していれば
第２タイマ３１₂の設定時間だけ待つて自ら再確
認動作を行なうので、扉自身が自動的に異常確認
できる。

また、異常確認動作時には扉は常に低速移動す
るので、例えば人がはさまれ続けていた場合でも
容易に脱出できる時間を与えることができると共
に、例え再度人に衝突したとしても安全である。

本発明は以上の様になり、施工時に何ら特別な
調整をしたり、無駄に扉を開閉移動したりするこ
となく扉を正しく開閉移動でき、どのような扉用
開口幅寸法、扉幅であつても扉を簡単に取付けで
きる。

また、電源投入時に障害物があつたり、施錠さ
れていて人が通行するのに必要なストロークだけ
扉が開移動しない状態を検出できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体説
明図、第２図は検出器の説明図、第３図は検出器
と方向判別回路の説明図、第４図はその動作説明
表図、第５図は主制御回路の詳細説明図、第６図
は電源投入時の動作フローチヤート表図、第７図
は通常動作時の動作フローチヤート表図である。 ５は扉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源投入後に扉５を低速で開閉移動制御する
   手段と、該低速開閉移動時における扉５の閉移動
   した距離を計測する手段と、該扉移動距離と扉の
   最小ストローク値とを比較して扉移動距離が最小
   ストローク値よりも大きい場合にはレジスタにそ
   の値を記憶しかつ小さい場合には異常信号を出力
   する手段と、前記レジスタに記憶された値に基づ
   いて人体検出信号によつて扉５を通常開閉移動制
   御する手段と、通常開閉移動時における扉５の閉
   移動した距離をその都度計測する手段と、該扉移
   動距離と前回の扉移動距離とを比較して大きい値
   を前記レジスタに入れ換え記憶する手段とを備え
   た自動開閉扉の制御装置。