JPH07208017A

JPH07208017A - 被駆動物の制御装置

Info

Publication number: JPH07208017A
Application number: JP6017718A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawabata; 晃川端
Original assignee: ING TEC KK; Tec Kk Ing
Current assignee: ING TEC KK; Tec Kk Ing
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】可変抵抗器の値から被駆動物の位置を検出す
る制御装置において、現場での据え付け作業、特に被駆
動物の移動範囲に対する可変抵抗器の位置合わせ作業を
容易且つ迅速に行えるようにする。【構成】自動ドア等の被駆動物を駆動する駆動部２
と、該駆動部による被駆動物の駆動を制御する制御部
と、駆動部２に機械的に接続され、その出力量に応じて
抵抗値が変化する可変抵抗器１とを備えた被駆動物の制
御装置において、可変抵抗器１の有効範囲を複数の領域
に区分し、それらの領域に対応した複数の表示素子５，
６と、可変抵抗器１の抵抗値が属する領域に対応する表
示素子を作動させる表示制御部４とを設けた。

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】例えば自動ドアの制御装置においては、
モータを駆動源とする駆動部の出力を検出する手段とし
て、その出力量に応じた周波数のパルスを生成するパル
ス発生器を設け、このパルス発生器からの出力により、
被駆動物であるドアの位置を検知するようにしている。
しかしながら、パルス発生器として一般的に用いられて
いるロータリーエンコーダの場合、被駆動物の移動速度
は検出できても、その絶対位置は検出できないので、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
から被駆動物の基準位置を検知（学習）し、それに基づ
いて被駆動物の絶対位置を演算するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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
直す必要がある。

【０００４】すなわち、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、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ことが知られ
ているが、この場合、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。

【０００５】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。

【０００６】そこで、本発明者は、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、この絶対位置を記憶装置に記憶させることで、以
後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開発した（特願
平４−１７０６２５号）。

【０００７】この制御装置は、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、前記演算処理部が可変抵抗器の抵抗
値を読み込み、その抵抗値から被駆動物の絶対位置を得
て記憶装置に格納するようにしたものである。これによ
れば、可変抵抗器から駆動部の出力量に応じた抵抗値を
読み込み、その抵抗値から被駆動物の絶対位置を得て記
憶しておくことにより、それ以降、可変抵抗器の抵抗値
から被駆動物の任意の位置（現在位置）を直接検知する
ことが可能になった。

【０００８】ところで、上記のように可変抵抗器を用い
て被駆動物の位置を検出する場合、その可変抵抗器の有
効範囲を被駆動物の全移動範囲（ストローク長、例えば
２メートル）とどのように対応させるかが問題となる。
これに対して、上記特許出願では、代表的な可変抵抗器
である回転型ポテンショメータの有効範囲（例えば、回
転角０°〜３２０°の範囲）がストローク長の２倍以上
に対応するように設定し、自動ドアの据付け工事の際、
現場において、当該有効範囲内の半分（例えば１６０
°）の位置を基準点として、これを被駆動物の基準位置
（例えば、ドアの全開又は全閉位置、或いは中間の半開
位置）に対応させるようにする。このようにすれば、ド
アの始動位置及び始動方向の如何にかかわらず、その全
ての位置がポテンショメータの有効範囲内で検出でき
る。

【０００９】なお、可変抵抗器としては、上記のような
回転型のポテンショメータのほか、有効回転角が大きい
もの（例えば２回転以上のもの）、或いはスライド方式
のものを用いることができる。これらの場合も、上記と
同様、有効範囲内の基準点が被駆動物の基準位置に対応
するように設定すればよい。

【００１０】しかしながら、上記のように可変抵抗器の
有効範囲内の基準点のような特定の位置を被駆動物の基
準位置と正確に対応させるためには、現場ごとに、すな
わち被駆動物を設置する場所の状況に応じて、可変抵抗
器の取り付け状態を調整する必要がある。このため、被
駆動物を基準位置に設定した上で、作業者は、テスタを
用いて可変抵抗器の抵抗値を測定しながら、その基準点
が所定の位置に来るように可変抵抗器を取り付けること
が要求されるが、これは、テスタの表示で可変抵抗器の
抵抗値を確認しながら行うため面倒な作業であり、現場
での据え付け工事に負担を加えることになる。

【００１１】本発明は、以上の状況に鑑みてなされたも
ので、その目的は、上記のような可変抵抗器を備えた被
駆動物の制御装置であって、現場での据え付け作業、特
に被駆動物の移動範囲に対する可変抵抗器の位置合わせ
作業を容易且つ迅速に行えるようにした制御装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動ドア等の
被駆動物を駆動する駆動部と、該駆動部による被駆動物
の駆動を制御する制御部と、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、前記制御部が前記可変抵抗器の抵抗値
から被駆動物の位置を検出するようにした、被駆動物の
制御装置において、前記可変抵抗器の有効な抵抗値の範
囲を複数の領域に区分し、それらの領域に対応した表示
を行う表示手段を設けたことを特徴とする。

【００１３】本発明の具体的態様においては、可変抵抗
器は、前記駆動部の回転出力を減速して伝達する減速機
構によって駆動されるポテンショメータから成り、その
抵抗値の有効範囲が前記被駆動物の移動ストローク長の
２倍以上に対応し且つ当該有効範囲内の基準点を中間に
して抵抗値が増加する領域と抵抗値が減少する領域とに
区分され、前記表示手段は、ポテンショメータの有効範
囲の区分された領域に対応して設けられた少なくとも２
つの表示素子と、ポテンショメータの抵抗値が属する領
域に対応する表示素子を作動させる表示制御回路部とで
構成される。この場合、２つの表示素子は、ポテンショ
メータの周囲の、区分された各領域に対応する位置に配
置されることが好ましい。また、表示制御回路部は前記
制御部に含まれる、つまり、被駆動物の駆動を制御する
制御部が同時に表示制御の機能を持つようにするとよ
い。

【００１４】別の具体的態様においては、前記表示手段
は、駆動部、制御部及び可変抵抗器を設置した場所から
離れた位置に配置され、制御部からの表示制御信号によ
って駆動される。

【００１５】

【作用】本発明の制御装置においては、可変抵抗器の有
効な抵抗値の範囲が被駆動物の移動範囲に対応し、表示
手段により、可変抵抗器の有効範囲を区分した複数の領
域に対応した表示が行われるので、被駆動物を設置する
場所の状況に応じて可変抵抗器の取り付け状態を調整す
る際には、作業者は、可変抵抗器の有効な抵抗値の範囲
の区分に対応した複数の領域の表示を見るだけで、可変
抵抗器の有効範囲内の特定の位置（基準点）が被駆動物
の移動範囲の特定位置に対応するように可変抵抗器を取
り付けることができる。これにより、現場での据え付け
作業が容易且つ迅速に行われる。

【００１６】本発明の具体的態様においては、可変抵抗
器としてのポテンショメータが、駆動部の回転出力によ
り減速機構を介して駆動される。その際、表示制御回路
部により、ポテンショメータの抵抗値が属する領域に対
応した表示素子が作動するので、作業者は、ポテンショ
メータの抵抗値に対応した被駆動物の位置が基準位置の
どちら側にあるのか、或いは被駆動物がどの方向に向っ
ているのかを認識することができる。

【００１７】また、別の具体的態様において、駆動部、
制御部及び可変抵抗器を設置した場所から離れた位置に
表示手段を配置すれば、駆動部などが設置された現場か
ら離れた場所で可変抵抗器の抵抗値の区分表示を観測す
ることができる。

【００１８】

【実施例】図１は、実施例の制御装置の要部を示す。図
において、可変抵抗器１は、自動ドア等の被駆動物を駆
動する駆動部２に機械的に接続された回転型のポテンシ
ョメータから成り、当該被駆動物と連動して駆動され
る。従って、可変抵抗器１の抵抗値は、駆動部２の出力
量に応じて変化する。この抵抗値は、Ａ／Ｄ変換器３で
ディジタル信号に変換されて表示制御部４に入力され
る。

【００１９】実施例の場合、表示制御部４は、その入力
すなわち可変抵抗器１の抵抗値に応じて、２つの表示素
子５，６の動作を制御するように構成される。表示制御
部４としては、これらの表示制御専用の制御回路でもよ
いが、後述の自動ドア制御装置のように被駆動物の動作
を制御する制御部を構成するＣＰＵを兼用できる。ま
た、表示素子としては、発光ダイオードのような発光体
或いは液晶パネルのような非発光素子のいずれでも使用
できる。上記の表示制御部４と表示素子５，６とで、表
示手段を構成している。

【００２０】可変抵抗器１を構成するポテンショメータ
は、図２に示すように、その有効な抵抗値の範囲（例え
ば、回転角θ＝０°〜３２０°の範囲）を３つの領域
７，８，９に区分し、各領域毎に互いに区別できる表示
素子を対応させるが、この例の場合、左右の２つの領域
７，９に異なる色（例えば、赤と緑）で発光する表示素
子５，６をそれぞれ対応させ、中間の領域８は、これら
２つの領域７，９が重なり合った領域として、２つの表
示素子５，６の両方を対応させる。このようにすれば、
複数の領域をそれより数の少ない表示素子の作動によっ
て区別することができる。

【００２１】表示制御部４は、後述のように駆動部２の
出力によりポテンショメータが回転駆動されるとき、ポ
テンショメータの抵抗値が図２の３つの領域７，８，９
のどれに属するかにより、その領域に対応した表示素子
５，６を作動させる。例えばポテンショメータの抵抗値
が中間の領域８に属する場合は、２つの表示素子５と６
の両方を作動させる。このとき、作業者は、ポテンショ
メータの有効範囲の１／２の位置（基準点）が被駆動物
の基準位置に対応するようにポテンショメータを設定で
きる。また、表示素子５と６のいずれか一方が作動する
ことにより、ポテンショメータの抵抗値に対応した被駆
動物の位置を認識することができる。

【００２２】２つの表示素子５，６は、例えば後述の図
６の場合のように、ポテンショメータが制御装置の本体
に取り付けられる場合、その取付位置の周囲でポテンシ
ョメータの区分された領域に対応した位置に配置される
が、当該本体から離れた場所に配置してもよい。

【００２３】図３は、本発明の適用例として、自動ドア
のような被駆動物を駆動制御する装置を示す。図３にお
いて、被駆動物１１は、減速機構１２を介してモータ１
３により駆動される。モータ１３は、モータドライバ１
４によりその出力量（回転量）が決定される。この場
合、減速機構１２、モータ１３及びモータドライバ１４
が図１の駆動部２を構成している。その出力量の決定
は、次のように行われる。まず、可変抵抗器１を構成す
る回転型ポテンショメータ１０の回転軸１０ａ（図６参
照）が、モータ１３の出力軸により減速機構１２を介し
て回転駆動され、その抵抗値はモータ１３の出力量に応
じて変化する。

【００２４】この制御装置の制御部を構成する演算処理
部１６は、可変抵抗器１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
１の位置を検知する。動作時には、最初に可変抵抗器１
の抵抗値から検知した被駆動物１１の位置をメモリ１７
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。

【００２５】上記のストローク学習により、ドア等の被
駆動物１１の全開位置及び全閉位置が、ポテンショメー
タの抵抗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１１の現
在位置に対応する電圧値を示すことになる。

【００２６】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。

【００２７】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
び現在位置を示すポテンショメータの電圧値Ｐ_n を用い
て

【００２８】

【数１】で表わされる絶対位置となる。

【００２９】また、上記ストローク長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θ（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。なお、ポテンショメー
タとしては、前述のように、有効回転角が大きいもの
（例えば２回転以上のもの）やスライド方式のものを用
いてもよい。

【００３０】再び図３において、現在位置電圧値Ｐ_n は
第１の微分器１８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１６に取り込まれ
る。

【００３１】また、速度電圧値は第２の微分器１９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１６に取り込まれる。

【００３２】図５は、図３の制御装置で制御される自動
ドア装置の概略構成を示す。図において、建物等の出入
口に設けられる扉２１は、戸車２２，２３を支持した戸
車支持台２４を備えており、戸車２２，２３を出入口上
部に設けられた案内レール２５上に載置することによ
り、横方向に移動自在に設置されている。

【００３３】案内レール２５の右側には、モータ１３、
減速機構１２を収納したケース２６及び減速機構１２に
伝動連結された駆動プーリ２７等を有する駆動ユニット
２８が設置される一方、案内レール２５の左側には、公
知のベルト張力調整装置２９に支持された従動プーリ３
０が配置されている。この従動プーリ３０と駆動プーリ
２７には、Ｖベルトまたは歯付ベルト３１が巻き掛けら
れており、ベルト３１に扉２１に装着された戸車支持台
２４を連結することにより、扉２１がベルト３１と共に
移動するようになっている。

【００３４】図６は、上記駆動ユニット２８の内部構成
を示す断面図である。図では、ユニットケース４１の右
側の側壁４２にモータ１３が連結される。このため、側
壁４２にモータ１３の回転軸が貫通する開口４３が設け
られている。ケース４１の上側にはケースカバー４４が
装着されている。

【００３５】ケース４１とケースカバー４４との間に
は、回転軸４５が軸受４６及び４７によって回転自在に
支持されている。この回転軸４５には、ウォームギヤ４
８と歯車４９が固着されており、ウオームギヤ４８は、
ケース４１の側壁開口４３を貫通したモータ１３の回転
軸に固着されたウォームと噛合う。更に、ケース４１と
ケースカバー４３との間には、上記回転軸４５と平行
に、第２の回転軸５０が軸受５１及び５２によって回転
自在に支持されている。この第２の回転軸５０には、上
記歯車４９と噛合う減速歯車５３が配設されており、こ
の減速歯車５３と上記歯車４９、ウォームギヤ４８及び
モータ１３の回転軸のウォームとで、前述の減速機構１
２が構成されている。

【００３６】上記第２の回転軸５０の一端には、前述の
駆動プーリ２７が取り付けられる一方、他端部には、ポ
テンショメータ１０の回転軸１０ａを駆動する機構の駆
動歯車５４が配設されている。そして、第２の回転軸５
０と平行に、ケース４１に回転自在に支持された軸を有
する中間歯車５５が設けられている。この中間歯車５５
は、上記駆動歯車５４と噛合う大歯車５６及びこれと一
体の小歯車５７を有する。この中間歯車５５の軸と平行
に、ケース４１に回転自在に支持された軸を有する従動
歯車５８が設けられている。この従動歯車５８は、中間
歯車５５の小歯車５７と噛合する減速歯車５９を有し、
該減速歯車５９の上面には、複数（例えば４個）の切欠
き溝６０を備えた環状の係合凸壁６１が一体に設けられ
ている。上記減速歯車５９の上方には、ケースカバー４
４の開口部に取り付けられた支持板４４ａにより、ポテ
ンショメータ１０が減速歯車５９の軸と同心状に配置さ
れる。そして、ポテンショメータ１０を収容したケース
カバー４４の開口部の周囲の、ポテンショメータ１０の
測定値表示部に対応する位置に、前述の表示素子が配置
される。上記開口部は、必要に応じて、ケースカバー４
４に対し着脱自在に取り付けられるセンサカバー４４ｂ
で覆われる。なお、センサカバー４４ｂを透明にする
と、ポテンショメータ１０の表示部が視認できる。

【００３７】上記ポテンショメータ１０の回転軸１０ａ
の下端部は、減速歯車５９に係合して回転する連結部材
６２に結合される。この連結部材６２は、その中心部か
ら、前記減速歯車５９の上面凸壁６１の複数の切欠き溝
６０に係合するように放射状に延びた複数（例えば４
個）の係合部６２ａと、前記ポテンショメータ１０の回
転軸１０ａの下端部を嵌合する穴を形成している円筒部
６３と、この円筒部６３の内部で前記回転軸１０ａの下
端面の直径方向に形成された溝に嵌合する突片６４とを
一体に成形した板状部材から成る。この連結部材６２に
より、ポテンショメータ１０の回転軸１０ａが減速歯車
５９に対して着脱自在で、図示のように連結され、減速
歯車５９と一体に回転駆動されることになる。その連結
は、連結部材６２の係合部６２ａを減速歯車５９の上面
凸壁６１の切欠き溝６０に係合すればよいので、ポテン
ショメータ１０とその駆動機構との組み付け及び分解を
容易に行うことができる。

【００３８】以上、実施例について説明したが、本発明
はこれに限らず、可変抵抗器の取り付け調整を必要とす
る制御装置に適用できる。

【００３９】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、可変抵
抗器の有効な抵抗値の範囲が被駆動物の移動範囲に対応
し、表示手段により、可変抵抗器の有効範囲を区分した
複数の領域に対応した表示が行われるので、被駆動物を
設置する場所の状況に応じて可変抵抗器の取り付け状態
を調整する際には、作業者は、可変抵抗器の有効な抵抗
値の範囲の区分に対応した複数の領域の表示を見るだけ
で、可変抵抗器の有効範囲内の特定の位置（基準点）が
被駆動物の移動範囲の特定位置に対応するように可変抵
抗器を取り付けることができる。これにより、現場での
据え付け作業が容易且つ迅速に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部を示す概略構成図。

【図２】実施例の可変抵抗器の有効範囲を複数の領域に
区分した場合の説明図。

【図３】自動ドアのような被駆動物を駆動制御する装置
の構成を示すブロック図。

【図４】ポテンショメータの有効範囲と自動ドアのスト
ロークとの関係を示す図。

【図５】実施例の制御装置を含む自動ドア装置の概略正
面図。

【図６】自動ドア装置の駆動ユニットの断面図。

【符号の説明】

１…可変抵抗器、２…駆動部、３…Ａ／Ｄ変換器、４…
表示制御部、５，６…表示素子、７，８，９…領域、１
０…ポテンショメータ、１１…被駆動物、１２…減速機
構、１３…モータ、１４…モータドライバ、１５…イン
タフェース、１６…演算処理部、１７…メモリ、１８，
１９…微分器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動ドア等の被駆動物を駆動する駆動部
と、該駆動部による被駆動物の駆動を制御する制御部
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、前記制
御部が前記可変抵抗器の抵抗値から被駆動物の位置を検
出するようにした、被駆動物の制御装置において、前記可変抵抗器の有効な抵抗値の範囲を複数の領域に区
分し、それらの領域に対応した表示を行う表示手段を設
けたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】前記可変抵抗器は、前記駆動部の回転出力
を減速して伝達する減速機構によって駆動されるポテン
ショメータから成り、その抵抗値の有効範囲が前記被駆
動物の移動ストローク長の２倍以上に対応し且つ当該有
効範囲内の基準点を中間にして抵抗値が増加する領域と
抵抗値が減少する領域とに区分され、前記表示手段は、前記ポテンショメータの有効範囲の区
分された領域に対応して設けられた少なくとも２つの表
示素子と、前記ポテンショメータの抵抗値が属する領域
に対応する表示素子を作動させる表示制御回路部とで構
成されている、請求項１記載の制御装置。
【請求項３】前記２つの表示素子は、前記ポテンショメ
ータの周囲の、前記区分された領域に対応する位置に配
置されている、請求項２記載の制御装置。
【請求項４】前記表示制御回路部は前記制御部に含まれ
ている、請求項２又は３記載の制御装置。
【請求項５】前記表示手段は、前記駆動部、制御部及び
可変抵抗器を設置した場所から離れた位置に設けられ、
前記制御部からの表示制御信号によって駆動されるよう
に構成した請求項１記載の制御装置。