JPH0619551A

JPH0619551A - 被駆動物の制御装置

Info

Publication number: JPH0619551A
Application number: JP4170625A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawabata; 晃川端
Original assignee: INGUTETSUKU KK
Current assignee: INGUTETSUKU KK
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】初めに被駆動物の動作を学習して、得られた
情報から被駆動物の絶対位置を決定し、記憶装置に記憶
することで、以降は学習を必要とせず、安全な被駆動物
の動作を維持できる被駆動物の制御装置を提供する。【構成】被駆動物１を駆動する駆動部２と、その出力
を制御する信号を生成する演算処理部６と、該演算処理
部６が前記信号を生成するために必要な情報を記憶する
記憶装置７と、駆動部２に機械的に接続され、駆動部２
の出力に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器８とを備
え、演算処理部６は可変抵抗器８の抵抗値を読み込み、
その抵抗値から被駆動物１の絶対位置を得て、前記情報
の１つとして記憶装置７に記憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動ドア、ブライン
ド、シャッタ、カ−テン等の被駆動物を制御する制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ドア等の被駆動物の制御装置は、
図１４に示すように構成されている。すなわち、被駆動
物３１は減速機構３２を介してモータ３３により駆動さ
れる。モータ３３は、モータドライバ３４により駆動さ
れる。モータドライバ３４は、インタフェース３５を介
して、演算処理部３６の制御信号により作動する。演算
処理部３６は、モータ３３の出力軸の回転数に応じた周
波数のパルスを生成するパルス発生器３８からの出力に
より、被駆動物３１の動作を学習し、この学習により得
られた被駆動物の位置情報をメモリ３７に記憶させ、そ
の記憶された情報に基づき前記制御信号を生成する。

【０００３】図１５は、被駆動物が自動ドアの場合に演
算処理部３６により行われる学習の手順を示すフローチ
ャートである。

【０００４】まず、ステップＳＴ７１において、ドアを
低速で閉方向に駆動する。ステップＳＴ７２では、前記
ドアの動作が停止したかどうかの判定を行い、停止した
場合には、次のステップＳＴ７３に進む。

【０００５】ステップＳＴ７３では、前記停止位置をド
アの全閉位置として、パルス積算値を０にリセットし、
メモリに格納する。

【０００６】次にステップＳＴ７４では、ドアを低速で
開方向に駆動する。そして、ステップＳＴ７７では、ド
アの移動につれて変化していくパルスの積算を行い、ス
テップＳＴ７６では、ドアの動作が停止したかどうかの
判定を行う。まだ動作中であれば、ステップＳＴ７７に
戻り、パルスの積算を続行し、停止した場合ステップＳ
Ｔ７７に進み、ドアの駆動部も停止させる。

【０００７】ステップＳＴ７８において、前記停止位置
までのパルスの積算値Ｘを、ドアの全開位置としてメモ
リに格納し、学習の手順を終了する。

【０００８】以後、自動ドアの動作は、前記の０及びＸ
で表される全閉位置および全開位置に基づいて、制御装
置により制御される。

【０００９】更に、従来の被駆動物の制御装置では、再
び自動ドアを例にとると、ドアにホームポジション検出
器を取り付け、この検出器により検出されるドアの位置
を基準位置とし、このドアの全閉及び全開位置が基準位
置から何パルス目にあるかを学習で決定する。そして、
電源投入時に毎回、ホームポジション探しを行って基準
位置を定め、この基準位置から起算したパルス数の位置
をドアの全閉位置及び全開位置として制御を行うものも
知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の制御装
置においては、パルス発生器として、一般にロータリー
エンコーダが使用されるが、この場合、被駆動物の移動
速度は検出できても、その絶対位置が検出できない。こ
のため、リミットスイッチ等の位置検出手段を用いてそ
の検出信号を記憶（学習）し、それに基づいて被駆動物
の絶対位置を演算する必要があった。

【００１１】しかしながら、停電時や電源停止時に手動
で被駆動物を動かすと、それ以後の被駆動物の動作にお
いては、学習から得た情報に基づく位置と実際の位置と
の間にずれが生じてしまうので、電源投入時に毎回、位
置のずれを矯正するための学習をし直す必要があった。

【００１２】また、パルス列から被駆動物の動作方向を
検出する場合には、位相の異なる複数のパルス列を生成
する必要があり、そのため回路構成が複雑化し且つコス
トも増大する。

【００１３】更に、前記ホームポジション検出器を被駆
動物に設置する場合には、電源投入時に毎回ホームポジ
ション探しの手間を要する。

【００１４】以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、初
めに被駆動物の動作を学習し、その学習により得られた
情報から被駆動物の絶対位置を決定し、この絶対位置を
記憶装置に記憶させることで、以降は学習する必要がな
く、安全な被駆動物の動作を維持することができる被駆
動物の制御装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による被駆動物の
制御装置は、被駆動物を駆動する駆動部と、該駆動部の
出力を制御する信号を生成する演算処理部と、該演算処
理部が前記信号を生成するために必要な情報を記憶する
記憶装置と、前記駆動部に機械的に接続され、該駆動部
の出力量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器とを備
え、前記演算処理部は前記可変抵抗器の抵抗値を読み込
み、その抵抗値から被駆動物の絶対位置を得て、前記情
報の１つとして前記記憶装置に記憶させることを特徴と
する。

【００１６】本発明の好ましい態様として、前記演算処
理部は可変抵抗器の抵抗値の変化から被駆動物の動作速
度を算出し、これと被駆動物の位置との間に被駆動物の
動作を制御するために必要な関係を設定することによ
り、前記駆動部の出力を制御する信号を決定する。

【００１７】さらに別の態様として、前記演算処理部は
前記被駆動物の動作速度の変化から被駆動物の動作加速
度を算出し、その加速度を監視することで被駆動物の動
作に障害が発生した場合には、前記駆動部の制御を所定
の安全駆動のための制御へ移行する。

【００１８】さらに別の態様として、前記演算処理部
は、前記駆動部を制御する制御信号の値と前記可変抵抗
器の値とを監視し、これら２つの値の差が予め設定した
範囲をはずれた場合には、前記駆動部の制御を所定の減
速制御へ移行する。

【００１９】さらに別の態様として、前記演算処理部は
前記可変抵抗器の抵抗値に基づいて被駆動物の動作範囲
を設定し、被駆動物がこの動作範囲とは異なる別の動作
範囲の動作を所定の回数繰り返した場合には、前記動作
範囲を前記別の動作範囲に自動的に更新する。

【００２０】さらに別の態様として、前記演算処理部
は、被駆動物が前記の更新された動作範囲の動作を所定
の回数繰り返す毎に１回の割合で又は一定時間毎に、或
いは電源投入時に、前記更新前の範囲の動作を被駆動物
に行わせ、動作可能であった場合には、この更新前の動
作範囲を復元する。

【００２１】さらに別の態様として、前記演算処理部
は、前記可変抵抗器の抵抗値に基づいて、被駆動物の動
作範囲を全開動作範囲とそれよりも狭い半開動作範囲と
の２種類を設定して前記記憶装置に記憶させ、被駆動物
の動作を決定するための検知領域の変化を検知し、それ
により前記全開動作範囲と半開動作範囲のいずれで制御
するかを決定し、その決定した動作範囲を指示する検知
手段からの指令信号を取り入れ、その指令信号に対応す
る前記２つの動作範囲のどちらかを決定し、その決定し
た動作範囲に基づいて駆動部を制御する。

【００２２】さらに別の態様として、前記演算処理部
は、被駆動物の動作を決定するための検知領域の変化を
検知する検知手段からの検知信号を、被駆動物の駆動を
開始するための起動信号として取り込み、該起動信号の
単位時間当りの取り込み数について予め設定された閾値
により、前記全開動作範囲もしくは半開動作範囲のいず
れかを決定し、その決定した動作範囲に基づいて駆動部
を制御する。

【００２３】

【作用】本発明の制御装置においては、演算処理部は、
駆動部の出力量に応じて抵抗値が変化するように駆動部
に機械的に接続された可変抵抗器の抵抗値を読み込み、
その抵抗値から被駆動物の絶対位置を得て記憶装置に記
憶させる。従って、これ以降は可変抵抗器の抵抗値によ
り、被駆動物の任意の位置（現在位置）を直接検知でき
る。

【００２４】また、演算処理部は、前記被駆動物の現在
位置の時間的変化から被駆動物の動作速度を算出し、そ
の動作速度の時間的変化から被駆動物の動作加速度を算
出することができる。

【００２５】さらに、演算処理部は、被駆動物の現在位
置と動作速度に基づいて、前記駆動部を的確に制御する
ための信号を生成することができる。

【００２６】さらに、演算処理部は、前記動作加速度か
ら障害物による被駆動物への衝撃度を算出し、その衝撃
度が所定の設定値を越えた場合には被駆動物の安全駆動
のための制御を行うことができる。

【００２７】さらに、演算処理部は、駆動部を制御する
制御信号の値と可変抵抗器の値とを監視することで、こ
れら２つの値の差が予め設定した範囲からはずれた場合
を検知することができる。そのような事態は駆動部など
の故障によって被駆動物が適正に駆動されないために生
じることが多いので、その場合には、駆動部などの損傷
を防止するため所定の減速制御へ移行する。

【００２８】さらに、演算処理部は、可変抵抗器の抵抗
値に基づいて被駆動物の動作範囲を設定することができ
る。そして、被駆動物がこの動作範囲とは異なる別の動
作範囲の動作を所定の回数繰り返した場合には、状況の
変化に対応して動作範囲を当該別の動作範囲に自動的に
更新することができる。

【００２９】さらに、演算処理部は、上記の更新を行っ
た後でも、更新前の動作が可能かどうかをチェックする
ため、被駆動物が更新された動作範囲の動作を所定の回
数繰り返す毎に１回の割合で又は一定時間毎に、或いは
電源投入時に、更新前の範囲の動作を被駆動物に行わ
せ、動作可能であった場合には、この更新前の動作範囲
を復元することができる。

【００３０】さらに、演算処理部は、可変抵抗器の抵抗
値に基づいて、被駆動物の動作範囲を全開動作範囲とそ
れよりも狭い半開動作範囲との２種類を設定して記憶装
置に記憶させる場合には、被駆動物の動作を決定するた
めの検知領域の変化を検知することにより全開動作範囲
と半開動作範囲のいずれで制御するかを決定し、その決
定した動作範囲を指示する検知手段からの指令信号を取
り入れ、その指令信号に対応する前記２つの動作範囲の
どちらかを決定し、その決定した動作範囲に基づいて駆
動部を制御することができる。

【００３１】さらに、演算処理部は、被駆動物の動作を
決定するための検知領域の変化を検知する検知手段から
の検知信号を、被駆動物の駆動を開始するための起動信
号として取り込む場合には、その起動信号の単位時間当
りの取り込み数について予め設定された閾値により全開
動作範囲もしくは半開動作範囲のいずれかを決定し、そ
の決定した動作範囲に基づいて駆動部を制御することが
できる。

【００３２】

【実施例】図１は、本発明による制御装置の基本構成を
示すブロック図である。

【００３３】被駆動物１は、減速機構２を介してモータ
３により駆動される。モータ３は、モータドライバ４に
よりその出力量（回転量）が決定される。この出力量の
決定は、次のように行われる。

【００３４】まず、モータ３の出力軸に減速機構２を介
して可変抵抗器（ポテンショメータ）８が機械的に接続
されており、その抵抗値はモータ３の出力量に応じて変
化する。

【００３５】この制御装置の演算処理部６は、可変抵抗
器８の抵抗値に比例した電圧値が（Ａ／Ｄ）₁ 端子に入
力されることにより、被駆動物１の位置を検知する。動
作時には、最初に可変抵抗器８の抵抗値から検知した被
駆動物の位置をメモリ７に記憶させる。ここで、初めに
被駆動物の基準位置についての情報を得るために行う動
作を「ストローク学習」と称する。

【００３６】図２及び図３は、被駆動物１が自動ドアの
場合を例にとって、上記ストローク学習の手順を示すフ
ローチャートである。

【００３７】まず、演算制御部６は、最初のステップＳ
Ｔ１において、現在の電圧値入力（ポテンショメータ
値）Ｐ_n と、１ステップ前のポテンショメータ値Ｐ_n-1
と、ドアの停止を確認するための繰り返しの変数ｍとを
リセットする。

【００３８】次のステップＳＴ２では、ドアを低速で開
方向に駆動し、ステップＳＴ３でＰ_n を取り込み、ステ
ップＳＴ４で、Ｐ_n-1 −Ｐ_n によりポテンショメータ値
の変化量ΔＰ_n を求め、ステップＳＴ５では、ΔＰ_n の
大きさ｜ΔＰ_n ｜と、ドアの停止を判断するためのポテ
ンショメータ値の最大変化量ｋとの大きさの比較を行
い、｜ΔＰ_n ｜の方が大きい場合には、ドアが動作中で
あると判断し、ステップＳＴ９に行く。｜ΔＰ_n ｜がｋ
以下の場合には、ステップＳＴ６に進む。

【００３９】ステップＳＴ６では、ｍを１回分減らす
（ｍ−１とする）。

【００４０】ステップＳＴ７では、ｍが０になったかど
うかの判断を行い、０であればドアは開放されたものと
して、ステップＳＴ８へ進んでドアの駆動を停止し、後
のステップＳＴ１０へ進む。０でなければ、ステップＳ
Ｔ９へ進み、Ｐ_n を新たなＰ _n-1 としてステップＳＴ３
に戻る。

【００４１】ステップＳＴ１０では、ｍ＝０のときのＰ
_n の値をドア開放位置としてメモリへ取り込む。

【００４２】次のステップＳＴ１１では、再びｍをリセ
ットし、ステップＳＴ１２では、低速でドアを閉方向に
駆動する。

【００４３】そして、ステップＳＴ１３でＰ_n を取り込
み、ステップＳＴ１４で、Ｐ_n-1 −Ｐ_n によりポテンシ
ョメータ値の変化量ΔＰ_nを求め、ステップＳＴ１５
で、再び｜ΔＰ_n ｜とｋの大きさの比較を行い、｜ΔＰ
_n ｜の方が大きい場合には、ドアが依然動作中であると
判断し、ステップＳＴ１９でＰ_n を新たなＰ_n-1 として
ステップＳＴ１３に戻る。

【００４４】｜ΔＰ_n ｜がｋ以下の場合には、ステップ
ＳＴ１６に進み、ｍを１回分減らす（ｍ−１とする）。

【００４５】ステップＳＴ１７では、ｍが０になったか
どうかの判断を行い、０であればドアは閉鎖されたもの
として、ステップＳＴ１８でドアの駆動を停止し、０で
なければ、ステップＳＴ１９に進み、Ｐ_n を新たなＰ
_n-1 としてステップＳＴ１３に戻る。

【００４６】ステップＳＴ２０では、ｍ＝０のときのＰ
_n をドア閉鎖位置としてメモリに取り込み、ストローク
学習の手順を終了する。

【００４７】以上のストローク学習により、ドア等の被
駆動物の全開位置及び全閉位置が、ポテンショメータ値
で示される基準位置として得られる。これ以降の（Ａ／
Ｄ） ₁ 端子への入力値は、被駆動物１の現在位置に対応
する電圧値を示すことになる。

【００４８】実際、上記のストローク学習により、ドア
の開放時および閉鎖時のポテンショメータ電圧値Ｐ_OPEN
およびＰ_CLOSE （Ｐ_CLOSE ＜Ｐ_OPENとする）が決定され
る。ここで電圧を長さに変換する定数をαとすると、ド
アのストローク長ＬはＬ＝α（Ｐ_OPEN−Ｐ_CLOSE ）・・・・（１）と表わされる。

【００４９】従って、ドアの閉鎖位置を０、開放位置を
１とした場合の現在位置をＮとすると、Ｎは上記Ｌおよ
び現在位置電圧値Ｐ_n を用いて

【００５０】

【数１】

【００５１】（０≦Ｎ≦１）で表わされる絶対位置とな
る。

【００５２】また、上記Ｌに対し、図４に示すように、
ポテンショメータの有効回転角（例えば０°〜３２０
°）を２Ｌ以上に設定し、制御装置を現場に据え付ける
時に、ポテンショメータの中間端子又は接触子を有効回
転角の１／２（例えば１６０°）の位置に設定すれば、
ドアの始動位置及び始動方向の如何にかかわらず、その
すべての位置が上記ポテンショメータの有効回転角の範
囲で表現できる。

【００５３】なお、ポテンショメータとしては、上記の
ほか、有効回転角が大きいもの（例えば２回転以上のも
の）、或はスライド方式のものを用いることができる。
この場合も、前記と同様、中間端子又は接触子を有効角
度の１／２或はスライド幅の中間位置に設定しておけば
よい。

【００５４】再び図１において、現在位置電圧値Ｐ_n は
微分器９に並列に取り込まれ、ここで被駆動物の位置の
時間に対する変化率に変換され、速度電圧値として（Ａ
／Ｄ）₂ 端子から演算処理部６に取り込まれる。

【００５５】また、速度電圧値は微分器１０にも並列に
取り込まれ、その時間に対する変化率に変換され、加速
度電圧値として（Ａ／Ｄ）₃ 端子から演算処理部６に取
り込まれる。

【００５６】図５は、前記２つの微分器９および１０の
具体的な構成を示す。

【００５７】図５において、ポテンショメータ８により
得られる被駆動物の位置電圧信号は、バッファ９ａを介
して遅延線９ｂに伝送され、所定時間の伝送遅れをもっ
て、バッファ９ｃを介して加算器９ｄに伝送される。加
算器９ｄでは、前記遅れ信号と、前記遅延線９ｂを介さ
ずにバッファ９ａから直接加算器９ｄに伝送される遅れ
のない信号との差を表わす信号が生成され、この差信号
は、アンプ９ｅにより増幅されて被駆動物の速度信号
（電圧値）となる。

【００５８】前記速度信号は、遅延線１０ａに伝送さ
れ、所定時間の伝送遅れをもって、バッファ１０ｂを介
して加算器１０ｃへ伝送される。加算器１０ｃでは、こ
の遅れ信号と遅延線１０ａを介さずに直接伝送される速
度信号との差をなす信号が生成され、この差信号は、ア
ンプ１０ｄにより増幅されて被駆動物の加速度信号（電
圧値）となる。

【００５９】図１の演算処理部６は、前記ストローク学
習により得られた基準位置と、（Ａ／Ｄ）₁ 、（Ａ／
Ｄ）₂ 及び（Ａ／Ｄ）₃ 端子への入力信号による現在位
置、速度及び加速度の値に基づいて、モータドライバ４
への制御信号を生成する。この制御信号は、インタフェ
ース５を介してモータドライバ４に伝送される。そし
て、モータドライバ４によりモータ３が駆動され、被駆
動物１を作動させる。

【００６０】図６は、実施例の制御装置の具体的な回路
構成を示す。ここで、図１に示される制御装置の構成要
素と同じ名称の構成要素に対しては、図１と同じ符号を
付してある。

【００６１】図６の制御装置は、図１の減速機構２とし
てギア列２’を用い、モータ３としてオーバロード検出
用温度計センサ３’を備えたモータ３を用い、モータド
ライバ４としてパワートランジスタ４’を用い、インタ
フェース５としては、前記パワートランジスタ４’に対
し電気的絶縁をなすフォトカプラ５’を用い、演算処理
部６としてはＣＰＵ６’を用い、メモリ５として不揮発
性メモリ（ＮＶＲＡＭ）５’を用いたものである。

【００６２】ＣＰＵ６’には、例えば自動ドアに動作開
始を指示する操作スイッチのような外部スイッチからの
入力操作部が、フォトカプラ１１を介して接続される。
さらに、学習モードの設定その他各種の設定操作を手動
で行う場合のスイッチ１４、各種設定値を設定するため
の設定器１５、外部への警報を行う警報器としてのブザ
ー１２およびＬＥＤ表示器１３が接続されている。

【００６３】この制御装置は、被駆動物の速度及び加速
度の算出を、図５のようなアナログ式微分器ではなく、
ＣＰＵ６’により、図７に示すフローチャートの手順で
行うものである。

【００６４】すなわち、図７において、ステップＳＴ２
１で、図６のポテンショメータ８の位置電圧をＰ_n-1 と
して読み込み、ステップＳＴ２２で、被駆動物の単位時
間当りの位置の変化を待ち、ステップＳＴ２３で、変化
した位置電圧をＰ_n として読み込み、ステップＳＴ２４
で、上記２種類の位置電圧の差ΔＰ_n をＰ_n-1 −Ｐ_n に
より計算し、ステップＳＴ２５で、ΔＰ_n に定数βを乗
じて被駆動物の速度ｖ_n-1 を得る。

【００６５】次に、ステップＳＴ２６でＰ_n を新たなＰ
_n-1 とし、ステップＳＴ２７で、被駆動物の単位時間当
りの位置の変化を待ち、ステップＳＴ２８で、新たに変
化した位置電圧をＰ_n として読み込み、ステップＳＴ２
９で、上記２種類の位置電圧の差ΔＰ_n をＰ_n-1 −Ｐ_n
により計算し、ステップＳＴ３０で、ΔＰ_n に前記定数
βを乗じて被駆動物の速度ｖ_n を得る。

【００６６】ステップＳＴ３１では、２つの速度の差Δ
ｖ_n をｖ_n −ｖ_n-1 により求め、ステップＳＴ３２で
は、Δｖ_n に定数γを乗じて被駆動物の加速度ａ_n を得
る。

【００６７】ステップＳＴ３３では、Ｐ_n を新たなＰ
_n-1 とし、ステップＳＴ３４で、ｖ_n を新たなｖ_n-1 と
し、ステップＳＴ３５で、被駆動物の単位時間当りの位
置の変化を待ち、ステップＳＴ２８に戻って、以下同様
に被駆動物の加速度の計算を繰り返す。

【００６８】以上のようにして、前記被駆動物の動作速
度及び動作加速度が算出される。

【００６９】図８は、本発明の制御装置により上記のよ
うにして得られる位置と速度に基づき、被駆動物の例と
して自動ドアの動作を制御する場合、横軸を自動ドアの
位置、縦軸をその速度として、自動ドアの動作を示す図
である。

【００７０】図８において、速度はドアが閉方向に移動
する場合を正方向とする。位置は全閉位置を０、全開位
置を１とし、その間の行程では、全閉位置から開方向へ
向かって加速され、定速に達した時の加速停止点をＡ、
定速から全開位置へ向かって減速が開始される減速開始
点をＢ、全開位置から閉方向へ向かって加速され、定速
に達した時の加速停止点をＣ、定速から全閉位置へ向か
って減速が開始される減速開始点をＤとしている。これ
らの点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、ドアの動作を学習する（以
下、この学習を「動作学習」と称する）ことで決定さ
れ、以降はこの決定された四点により、ドアの動作は、
図示のように自動制御される。

【００７１】図９は、上記の点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを決定す
る動作学習の一例として、ドアを閉じる場合の、図８の
破線Ｆで囲まれた部分における減速開始点（ブレーキ開
始点）Ｄを決定するために行われる動作学習の手順を示
している。

【００７２】図９では、ドアを全閉にするまでの徐行速
度をｖ_T 、その目標徐行開始位置をＮ_T 、第１回目の試
行１^* における減速開始点をＤ₁ 、徐行開始位置をＮ
₁ 、第２回目の試行２^* における減速開始点をＤ₂ 、徐
行開始位置をＮ₂ 、・・・・・とする。そして、第１回目の
試行１^* で得られた徐行開始位置Ｎ₁ と目標徐行開始位
置Ｎ_T との差Ｎ₁ −Ｎ_T をε₁ 、目標徐行開始位置Ｎ_T
に対する許容誤差をδとしたとき、 ε₁ ＞δ ・・・・・（３）であれば、減速開始点Ｄ₂ を上記ε₁ より少ない距離だ
け目標徐行開始位置Ｎ_T側にずらした位置として、第２
回目の試行２^* を実行し、それによって得られた徐行開
始位置Ｎ₂ と目標徐行開始位置Ｎ_T との差をε₂ とし
て、前記と同様の比較を行う。

【００７３】以上の試行を繰り返し、第ｎ回目の試行ｎ
^* により得られた徐行開始位置Ｎ_nと目標徐行開始位置
Ｎとの差ε_n ＝Ｎ_n −Ｎ_T が ε_n ≦δ ・・・・・（４）となったときの減速開始点Ｄ_n を、制御を行う減速開始
点Ｄとして決定し、ＮＶＲＡＭ５’に記憶させて動作学
習を終える。

【００７４】前記の加速停止点Ａ、Ｃ及び減速開始点Ｂ
も、同様の動作学習を実施することにより決定され、こ
れに基づき被駆動物の制御が実行される。

【００７５】本発明の制御装置においては、前記の動作
加速度により被駆動物の衝撃力を演算処理部６で監視す
ることで、前記の制御に異常をきたすような被駆動物へ
の衝撃に対しては、所定の安全駆動のための制御を行う
ことができる。例えば、自動ドアの制御において、ドア
を開方向へ駆動している時に異常な衝撃力を検知した場
合には、制御装置はドアの駆動を緊急停止し、所定時間
待機をする。この待機時間中に、演算処理部６への起動
信号の入力があれば、ドアを全開方向に低速で駆動し、
起動信号の入力が無ければ、ドアを低速で閉じる。一
方、ドアを閉方向に駆動している時に異常な衝撃力を検
知した場合には、ドアの駆動方向を緊急反転する。こう
してドアの安全走行を行うようにする。

【００７６】また、制御装置の駆動系統の故障や異常発
生の対策として、演算処理部６は、設定器１５から設定
される閾値に基づき、駆動部への制御信号とポテンショ
メータ８の値との差を監視し、差の異常を検知した場合
には、被駆動物の駆動を低速駆動に切り替えることによ
り、駆動系統などの損傷を最小限に抑えることができ
る。

【００７７】更に、被駆動物が前記ストローク学習によ
り決定された動作範囲を動作中に、例えば、その動作範
囲を定める枠（ドアの出入口の柱など）の変形などによ
り、被駆動物に対して異なる動作範囲の動作が所定の回
数強制された場合には、制御装置は、前記動作範囲をこ
の強制された動作範囲に自動的に更新することができ
る。

【００７８】図１０は、図８の破線Ｇで囲まれた部分に
おいて動作範囲の更新が行われる場合を示している。た
だし、ここでは、ドアの動作速度は開方向を正としてい
る。

【００７９】ドアが、前記動作学習により決定された動
作範囲を動作する場合には、定速で開方向に向かい、制
動点Ｂでブレーキが開始され、制動点Ｂ１で所定の徐行
速度Ｖ_0S1 に達し、制動点Ｂ２で再度ブレーキが開始さ
れ、制動点Ｂ３で停止速度Ｖ _0SF に達し、Ｂ４で全開状
態となって停止する。

【００８０】一方、図中の点ＴＢ，ＴＢ１，ＴＢ２，Ｔ
Ｂ３，ＴＢ４で示された動作経路は更新された動作範囲
の動作を表わす。すなわち、制動点ＴＢでブレーキが開
始され、制動点ＴＢ１で所定の徐行速度Ｖ_0S1 に達し、
制動点ＴＢ２で再度ブレーキが開始され、制動点ＴＢ３
で停止速度Ｖ_0SF に達し、ＴＢ４で全開となって停止す
る。

【００８１】図１１は、ドアの動作範囲を更新し、上記
制動点ＴＢ，ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３および停止点ＴＢ
４を決定するために、図１の演算処理部６或いは図６の
ＣＰＵ６’が実行する手順を示すフローチャートであ
る。

【００８２】初めに、ステップＳＴ５１で、ドアは定速
の徐行速度Ｖ_0S1 で開方向に駆動され、ステップＳＴ５
２で、Ｂ２に達したかどうか判定される。ドアがＢ２に
達していない場合には、ステップＳＴ５３に進み、達し
た場合はステップＳＴ５９に進む。

【００８３】ステップＳＴ５３では、ドアの速度が急激
に減少したかどうかが判定され、減少していない場合は
ステップＳＴ５１に戻り、徐行速度Ｖ_0S1 でのドアの駆
動が継続され、急激に減少した場合にはステップＳＴ５
４に進む。

【００８４】ステップＳＴ５４では、ドアの現在位置Ｎ
_n と全開位置１との差１−Ｎ_n が許容範囲内にあるかど
うかが判定される。許容範囲内にない場合はステップＳ
Ｔ５５に進み、許容範囲内にある場合はステップＳＴ５
６に進む。

【００８５】ステップＳＴ５５では、ドアに動作異常が
発生した場合の安全停止のための手順が実行される。

【００８６】ステップＳＴ５６では、速度の急激な減少
が何回繰り返されたかをカウントするカウンタＣＮＴに
対し１が加算される。

【００８７】ステップＳＴ５７では、上記カウンタＣＮ
Ｔの値が所定の繰り返しの回数Ｍに達したかどうかの判
定を行う。Ｍに達していればステップＳＴ５８に進み、
達していなければ、ステップＳＴ６１に進む。

【００８８】ステップＳＴ５８では、ドアの全開位置１
とドアの現在位置Ｎ_n との差１−Ｎ _n に基づき、前記
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４に対応する更新点ＴＢ、Ｔ
Ｂ１、ＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４を決定してメモリに格納
し、ステップＳＴ６１に進んで、前記更新された範囲に
より、以降のドアの制御は継続される。

【００８９】一方、ステップＳＴ５９では、ドアはＢ３
点に達したときから停止速度Ｖ_OSFで駆動される。

【００９０】ステップＳＴ６０では、ドアが全開位置Ｂ
４に達したかどうかが、動作速度ｖに基づき判定され
る。ｖ≠０であればステップＳＴ５９に戻り、ｖ＝Ｖ
_OSF で開方向駆動が継続され、ｖ＝０であれば、ステッ
プＳＴ６１へ進み、前記動作学習により決定された範囲
を更新せずに、以降の制御が継続される。

【００９１】更に、この制御装置においては、前記更新
された範囲での駆動が継続される場合でも、その駆動が
所定の回数繰り返される毎に１回の割合又は一定時間毎
に、あるいは電源投入時に、前記更新前の範囲による動
作をドアに行わせ、動作が可能である場合には、前記更
新前の範囲を復元し、以降はこの復元された範囲で駆動
を継続できるようにしている。

【００９２】以上のようにして、本発明の被駆動物の制
御装置においては、安全な被駆動物の制御を達成するこ
とができる。

【００９３】次に、本発明の制御装置は、前記ストロー
ク学習により決定された動作範囲（全開動作範囲）より
狭い動作範囲（これを一般に「半開動作範囲」と称す
る）を可変抵抗器の抵抗値により設定してメモリ７に格
納しておき、これら２つの動作範囲のいずれでも、被駆
動物の動作を制御することができる。

【００９４】図１２は、本発明の制御装置が自動ドアの
駆動を制御する際、上記のような２種類の動作範囲での
制御を行う場合の構成を示すブロック図である。

【００９５】制御装置Ｓに接続して設けられる検知部１
６は、検知領域の変化量及び変化方向を検知し、予め設
定された閾値により、ドアを全開動作範囲で制御するた
めの指令Ｐ_X （全開起動信号）と、半開動作範囲で制御
するための指令Ｐ_H （半開起動信号）とのどちらかを決
定し、指令信号として演算処理部６に出力する。演算処
理部６は、その指令信号がＰ_X の場合には、メモリ７に
格納された全開動作範囲に基づき全開制御信号を出力
し、指令信号がＰ_H の場合には、メモリ７に格納された
半開動作範囲に基づき半開制御信号を出力する。

【００９６】図１３は、上記のような２種類の動作範囲
での制御が行われる場合のもう１つの例を示すブロック
図である。

【００９７】検知部１６’は、演算処理部６が自動ドア
を駆動するために必要な信号を起動信号として発生し、
演算処理部６に送る。演算処理部６は、予め定められた
単位時間当りの起動信号の回数をカウントし、その回数
を起動信号の頻度とする。この頻度が予め設定された閾
値以上であれば、演算処理部６は、メモリ７に記憶され
た全開動作範囲の制御信号を出力する。前記頻度が閾値
より小さければ、メモリ７に記憶された半開動作範囲の
制御信号を出力する。

【００９８】以上のように、検知部で検出される検知領
域の変化に応じて自動ドア等の全開／半開動作を自動的
に制御することで、常時全開動作範囲とした場合に生じ
得る冷暖房のエネルギー損失を抑制することができる。

【００９９】上記の検知部１６および１６’の例として
は、特公平２−７４７号公報に記載の検知装置が好適で
ある。この検知装置によれば、検知領域の状況を表わす
画面の時間的な変化を捉えることにより、その変化量に
応じた検知信号を出力することができる。

【０１００】この検知装置を図１２の検知部１６として
用いる場合には、自動ドアの設置場所を検知領域とし、
その検知領域を通行する人間の数（通行量）を時間的な
変化量Ｐとして捉える。そして、自動ドアは、通行量が
多い場合には全開動作範囲で、通行量が少ない場合には
半開動作範囲でそれぞれ駆動制御するものとし、これら
２種類の動作範囲のいずれかを決めるための閾値Ｐ₁ を
予め設定する。これにより、検知部１６として用いられ
た検知装置は、Ｐ≧Ｐ₁ の場合には全開起動信号、Ｐ＜
Ｐ₁ の場合には半開起動信号をそれぞれ出力することが
できる。

【０１０１】また、図１３の検知部１６’として用いる
場合には、検知装置は前記起動信号を出力するように構
成すればよい。この場合、制御装置Ｓの演算処理部６
は、自動ドアの動作範囲を、検知装置から送られた起動
信号の頻度が予め設定された値より小さいとき半開動作
範囲とし、頻度が予め設定された値以上のとき全開動作
範囲とすることができる。

【０１０２】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、駆動部
の出力軸に可変抵抗器を接続することで駆動部の出力量
を抵抗値に変換し、被駆動物の動作範囲に対応する抵抗
値の範囲を一度の学習で記憶装置に記憶させることによ
り、それ以降は被駆動物の位置を絶対位置として捉える
ことができる。従って、電源の停止等の不安定要因が発
生しても、被駆動物の位置を誤差無く検出し、被駆動物
を高精度で安全に駆動制御することができる。

【０１０３】また、可変抵抗器のレンジは、被駆動物の
種類や移動可能な範囲に応じて適切に設定できるので、
制御装置設計の自由度が大きい。

【０１０４】更に、可変抵抗器を用いたことにより、そ
の抵抗値の変化から被駆動物の動作速度を、その動作速
度の変化から動作加速度をそれぞれ検出でき、同様の検
出をするために従来のパルス発生器を用いる場合よりも
安価に構成できる。

【０１０５】更に、前記加速度より被駆動物に対する衝
撃を監視でき、被駆動物の動作に障害が発生した場合に
は、所定の安全駆動のための制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の基本的な構成を示すブロック
図。

【図２】実施例におけるストローク学習を示すフローチ
ャート。

【図３】図２のストローク学習の続きを示すフローチャ
ート。

【図４】ポテンショメータとドアのストロークの関係を
示す図。

【図５】アナログ微分回路を示す図。

【図６】本発明の制御装置の具体的な構成を示す図。

【図７】被駆動物の動作速度および動作加速度を演算処
理部で検出する場合の手順を示すフローチャート。

【図８】制御装置によるドアの動作を速度と位置により
示した図。

【図９】ドアの制動位置を決定するための手順を示す
図。

【図１０】被駆動物の動作範囲の変更を示す図。

【図１１】被駆動物の動作範囲の変更が行われる時の手
順を示すフローチャート。

【図１２】被駆動物の全半開制御を行う制御装置の第一
の例を示すブロック図。

【図１３】被駆動物の全半開制御を行う制御装置の第二
の例を示すブロック図。

【図１４】従来の被駆動物の制御装置の構成を示す図。

【図１５】図１４の従来例において被駆動物の動作位置
を決定するための学習手順を示す図。

【符号の説明】

１および３１・・・被駆動物、２・・・減速機構、３および
３３・・・モータ、３’・・・温度センサ、４および３４・・
・モータドライバ、４’・・・パワートランジスタ、５お
よび３５・・・インタフェース、５’および１１・・・フォ
トカプラ、６および２１・・・演算処理部、６’・・・ＣＰ
Ｕ、７，７’および３７・・・メモリ、８・・・可変抵抗
器、９および１０・・・微分器、９ａ，９ｃおよび１０ｂ
・・・バッファ、９ｂおよび１０ａ・・・遅延線、９ｄおよ
び１０ｃ・・・合算器、９ｅおよび１０ｄ・・・アンプ、１
２・・・ブザー、１３・・・ＬＥＤ表示器、１４・・・各種ス
イッチ、１５・・・各種設定値、１６および１６’・・・検
知部、３８・・・パルス発生器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｅ０６Ｂ 9/32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被駆動物を駆動する駆動部と、該駆動部の
出力を制御する信号を生成する演算処理部と、該演算処
理部が前記信号を生成するために必要な情報を記憶する
記憶装置と、前記駆動部に機械的に接続され、該駆動部
の出力量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器とを備
え、前記演算処理部は前記可変抵抗器の抵抗値を読み込み、
その抵抗値から前記被駆動物の絶対位置を得て前記情報
の１つとして前記記憶装置に記憶させることを特徴とす
る被駆動物の制御装置。
【請求項２】前記演算処理部は、前記可変抵抗器の抵抗
値の変化から被駆動物の動作速度を算出し、これと前記
被駆動物の位置との間に被駆動物の動作を制御するため
に必要な関係を設定し、この関係に基づき前記駆動部の
出力を制御する信号を決定することを特徴とする請求項
１記載の被駆動物の制御装置。
【請求項３】前記演算処理部は、前記被駆動物の動作速
度の変化から被駆動物の動作加速度を算出し、その加速
度を監視することで被駆動物の動作に障害の発生を検知
した場合には、前記駆動部の制御を所定の安全駆動のた
めの制御へ移行することを特徴とする請求項２記載の被
駆動物の制御装置。
【請求項４】前記演算処理部は、前記駆動部の出力を制
御する信号の値と前記可変抵抗器から読み込んだ値とを
監視し、これら２つの値の差が予め設定した範囲をはず
れた場合には、前記駆動部の制御を所定の減速制御へ移
行することを特徴とする請求項１記載の被駆動物の制御
装置。
【請求項５】前記演算処理部は、前記可変抵抗器の抵抗
値に基づいて被駆動物の動作範囲を設定し、被駆動物が
この動作範囲とは異なる別の動作範囲の動作を所定の回
数繰り返した場合には、前記の動作範囲を前記別の動作
範囲に自動的に更新することを特徴とする請求項１記載
の被駆動物の制御装置。
【請求項６】被駆動物が前記の更新された動作範囲の動
作を所定の回数繰り返す毎に１回の割合で又は一定時間
毎に、或いは電源投入時に、前記更新前の範囲の動作を
被駆動物に行わせ、動作可能であった場合には、この更
新前の動作範囲を復元することを特徴とする請求項５記
載の被駆動物の制御装置。
【請求項７】前記演算処理部は、前記可変抵抗器の抵抗
値に基づいて、被駆動物の動作範囲を全開動作範囲とそ
れよりも狭い半開動作範囲との２種類を設定して前記記
憶装置に記憶させ、前記被駆動物の動作を決定するための検知領域の変化を
検知し、それにより前記全開動作範囲と前記半開動作範
囲のいずれで制御するかを決定し、その決定した動作範
囲を指示する検知手段からの指令信号を取り入れ、その指令信号に対応する前記２つの動作範囲のいずれか
を決定し、その決定した動作範囲に基づいて前記駆動部
を制御することを特徴とする請求項１記載の被駆動物の
制御装置。
【請求項８】前記演算処理部は、前記可変抵抗器の抵抗
値に基づいて、被駆動物の動作範囲を全開動作範囲とそ
れよりも狭い半開動作範囲との２種類を設定して前記記
憶装置に記憶させ、前記被駆動物の動作を決定するための検知領域の変化を
検知する検知手段からの検知信号を、前記被駆動物の駆
動を開始する起動信号として取り込み、該起動信号の単
位時間当りの取り込み数について予め設定された閾値に
より、前記全開動作範囲もしくは前記半開動作範囲のい
ずれかを決定し、その決定した動作範囲に基づいて前記
駆動部を制御することを特徴とする請求項１記載の被駆
動物の制御装置。