JPH1193509A - エレベータ・ドアの制御方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 コストアップを抑えてドアの開閉を容易にす
る。 【解決手段】 直結または相当構成のモータ駆動による
エレベータ・ドア制御装置において、手動によるドア操
作に伴うモータの起電力を検知し、この起電力によって
ドアの操作方向を判定した結果と、予めエレベータ・ド
アの制御装置に記録した制御条件に従い、ドアが手動操
作方向に駆動されるようにモータ回転を制御する。ドア
操作に伴い検知したモータ起電力によってドアの操作方
向及び操作速度を判定した結果と、予めエレベータ・ド
アの制御装置に記録した制御条件に従い、ドアが手動操
作方向に操作速度に対応した速度で起動されるようにモ
ータ回転を制御する。エレベータ・ドアの駆動モータに
は、永久磁石使用ロータタイプのステッピング・モータ
５を用い、ドアの操作方向を、ステッピング・モータの
各励磁コイルに検知される起電力の順序によって判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホーム・エレベー
タのドア制御装置に最適な、ドアの手動操作に従って、
このドアの開扉動作または閉扉動作を自動的に行うエレ
ベータ・ドアの制御方法とその方法を用いたエレベータ
・ドアの制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時は、一般家屋等に、ホーム・エレベ
ータが普及してきている。このようなホーム・エレベー
タの多くは、交流モータや直流モータの動力を減速機構
を介してドアに伝えることでドアの開閉を、モータ駆動
で開閉するように構成している。

【０００３】ドアの開閉をモータ駆動によって行う装置
は、例えば、図３に示すように構成されている。図３に
おいて、１はドアであって、第１のタイミング・プーリ
２と第２のタイミング・プーリ３によって展張されたタ
イミング・ベルト４に結合されている。第１のタイミン
グ・プーリ２はモータ１５によって駆動され、モータ１
５は、このエレベータの制御装置２０に形成されたモー
タ・ドライバ１６によって駆動される。モータ・ドライ
バ１６はエレベータ制御機能を備えたマイクロ・コンピ
ュータ１７に形成されるドア制御機能が、マイクロ・コ
ンピュータ１７に接続されるドア操作スイッチ１８の操
作信号に従い、予めこのドア制御機能に記録されたプロ
グラムに従って、モータ・ドライバ１６にモータ操作信
号を出力する。

【０００４】即ち、例えば、使用者がドア操作スイッチ
１８を端子ａ側に倒すと、ドア制御機能の働きでモータ
１５がドア閉扉方向に回転し、第１のタイミング・プー
リ２とタイミング・ベルト４によってドア１は閉扉運動
を始める。モータ１５の回転はモータ１５の回転軸に結
合されたエンコーダ１９によって検知されて、マイクロ
・コンピュータ１７に構成されるドア制御機能にフィー
ド・バックされる。従って、このドア制御機能は、予め
記録したプログラムとこのフィードバック信号に従っ
て、ドア１の閉扉運動を制御する。使用者がドア操作ス
イッチ１８を端子ｂ側に倒すと、ドア制御機能の働きで
モータ１５がドア開扉方向に回転し、上記と同様の機能
によってドア１は開扉運動を実行する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータ駆動
によるドアの開閉の場合でも、緊急時の操作とかドア操
作スイッチに手が届かない子供、身障者等が操作する等
の特別な場合に、手動でドアの開閉操作を行う必要があ
るが、このような場合には、使用者が、ドアの間口全体
を手動で操作する必要がある。しかし、従来のもので
は、モータのトルクが減速機構を介してドアに伝達され
る構成となっていたから、このような場合、ドアの開閉
操作に大きな力を要するため、子供、老人や身障者、或
いは、荷物を持った人達にとっては、手動によるドアの
開閉操作が困難であるという問題点があった。

【０００６】このため図３に示した構成において、エン
コーダ等のセンサ等を設けて、緊急時等の場合にも、手
動操作によるモータ駆動方式に改良することは可能であ
るが、このようにすると、ホーム・エレベータの価格が
大幅にコストアップする。本発明は、従来のものの上記
課題（問題点）を解決し、コストアップを抑えながらド
アの開閉を手動操作によりモータ駆動を行えるように
し、よって使用者の利便性を向上できるエレベータ・ド
アの制御方法とその装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に基づくエレベータ・ドアの制御方法におい
ては、直結または相当構成のモータ駆動によるエレベー
タ・ドア制御装置において、手動によるドア操作に伴う
モータの起電力を検知し、この起電力によってドアの操
作方向を判定し、この判定結果と、予めこのエレベータ
・ドア制御装置に記録した制御条件に従い、ドアが上記
の手動操作方向に駆動されるようにモータ回転を制御す
るようにした。この場合、上記制御において、さらに上
記のドア操作に伴って検知したモータ起電力によってド
アの操作方向及び操作速度を判定し、この判定結果と、
予めこのエレベータ・ドア制御装置に記録した制御条件
に従い、ドアを上記の手動操作方向に上記の操作速度に
対応した速度で起動するようにモータ回転を制御する方
が望ましい。

【０００８】なお、上記のエレベータ・ドアの駆動モー
タとしては、永久磁石使用ロータタイプのステッピング
・モータを用い、ドアの操作方向を、このステッピング
・モータの各励磁コイルに検知される起電力の順序によ
って判定することができる。

【０００９】上記の制御方法を使用した制御装置として
は、直結または相当構成のモータ駆動によるエレベータ
・ドア制御装置において、ドアの手動操作に伴う強制回
転によるモータの駆動回路に発生する起電力を検知する
手段と、このモータの特性に対応して制御装置に形成し
た、上記の検知手段の検知内容に従い、少なくともモー
タの強制回転方向を判定する強制回転判定機能と、この
強制回転判定機能の判定結果に従って、モータの駆動機
能を起動し、予め設定した制御条件に従ってモータを制
御するようにするモータ制御機能とを備えて構成すれば
よい。

【００１０】本発明は上述のような方法にし、また制御
装置を構成すると、本発明を適用したエレベータ・ドア
は、安価な設備で、容易にドアの開閉操作ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に基づくエレベータ・ドア
の制御方法とその装置の各実施の形態を図１及び図２を
参照して詳細に説明する。なお、図１において、従来の
技術で説明した要素機能と相当の作用を備えた要素機能
は同一の符号を使用し、詳細説明は省略する。また、図
１には、基本機能の説明に不必要な、エレベータの昇降
機能の要素機能や配線の図示は省略する。

【００１２】図１において、５は、第１のタイミング・
プーリ２に、直結状態で結合された、永久磁石型または
ハイブリッド型等、ロータに永久磁石を使用した例え
ば、３相のステッピング・モータ（以下モータと略称す
る）である。モ−タ５は、ステッピング・モータ・ドラ
イバ（以下ドライバと略称する）６からモータ５の励磁
コイル（図示せず）に順次入力される駆動パルスによっ
て駆動されて回転する。ドライバ６は、扉開閉制御機能
７から出力する駆動信号によって、モータ５の機能・特
性に対応させたモータ５の励磁コイル（図示せず）に供
給する駆動パルスに変換出力する。

【００１３】モータ５の各励磁コイル（図示せず）の端
子電圧は、ドライバ６を介して起電力検出機能８に入力
し、起電力検出機能８の検出信号は扉開閉制御機能７に
入力している。上述したドライバ６、扉開閉制御機能
７、起電力検出機能８等は、ドア１を含むエレベータ全
体の制御装置１０に形成されている。従って、この制御
装置１０の基本機能がマイクロ・コンピュータによって
形成されていると、扉開閉制御機能７や起電力検出機能
８に備えた判定機能は、マイクロ・コンピュータに備え
たメモリに記録したプログラム等に従い、マイクロ・コ
ンピュータその他を含む制御装置１０の機能によって作
動する。この場合、例えば、起電力検出機能８のよう
に、外部回路から電圧値が入力するような機能において
は、その検知信号の条件に対応した変換機能、例えば、
Ａ／Ｄコンバータによってコンピュータによる処理に対
応させたディジタル信号に変換した後、判定機能が実行
されるように構成する等の手段を講じれば良い。

【００１４】上記の制御装置１０において、扉開閉制御
機能７には、起電力検出機能８が検知した、ドア１の手
動操作によって強制回転されるモータ５の各励磁コイル
（図示せず）ごとの駆動回路に発生する起電力を入力し
て、各励磁コイルに発生する起電力の発生順序によって
モータ５の強制回転方向を判定する強制回転判定機能
（図示せず）と、その判定した回転方向に、予めこの制
御装置１０に設定した制御条件に従ってモータ５を制御
するようにするモータ制御機能（図示せず）を備え、こ
のモータ制御機能が出力する駆動信号により作動するド
ライバ６によってモータ５が回転して、ドア１が駆動さ
れる。

【００１５】次に、上記の構成における動作機能を、図
２を参照して詳細に説明する。 第１の実施の形態：先ず、動作機能の第１の実施の形態
を動作フローを示す図２（Ａ）を参照して説明する。同
図において、エレベータの待機状態（ステップ０）にお
いて、エレベータに乗った使用者がドア１の引手（図示
せず）を操作して閉扉しようとし、ドア１が僅かに移動
しようとすると、タイミング・ベルト４によって第１の
タイミング・プーリ２が回転する。第１のタイミング・
プーリ２が回転すると、結合したモータ５が回転する。
この場合、モータ５と第１のタイミング・プーリ２との
間に、大きな減速比の減速機構を介在させず、直結か直
結に近い結合機構であると、ドアの開閉抵抗程度の僅か
な抵抗でモータ５が強制回転される。モータ５が回転す
ると、モータ５は発電機として機能し、モータ５の各励
磁コイル（図示せず）には、回転子磁極（図示せず）位
置に対応して、モータ５の回転方向に従って順次電圧が
誘起されて、起電力検出機能８に入力する（ステップ
１）。

【００１６】起電力検出機能８においては、各励磁コイ
ルに接続される回路、即ち、モータ５の各端子に発生す
る電圧を検出し、扉開閉制御機能７の起電力強制回転判
定機能（図示せず）が上記の各電圧の出力順序から、モ
ータ５の回転方向、即ち、ドア１が開方向か閉方向かを
判定する（ステップ２）。上記の電圧出力順序がドア１
の閉方向であると（ステップ２のＹｅｓ）、扉開閉制御
機能７に備えたモータ制御機能（図示せず）は、予め設
定し記録されたプログラムに従って、ドア１を閉じる方
向にモータ５を回転するように駆動信号を作成してドラ
イバ６に出力し、モータ５を駆動してドア１を閉扉方向
に駆動する（ステップ３）。この場合、モータ５は駆動
信号に従った速度で回転してドア１を完全に閉扉する
（ステップ４）。この場合、上記したプログラムに対す
る設定によって、ドア１の閉扉速度は適切に制御され
る。なお、ドア１が完全に閉扉されると、エレベータの
制御装置１０に設けた昇降機能（図示せず）によってエ
レベータの昇降機構（図示せず）が駆動される。

【００１７】エレベータ（図示せず）が目的階に着いて
停止し、使用者がドア１の引手（図示せず）を操作して
ドア１を開けようとすると、上記と同様モータ５が回転
して、モータ５の各励磁コイル（図示せず）には、モー
タ５の回転方向に従って順次電圧が誘起され、起電力検
出機能８に入力する（ステップ１）。起電力検出機能８
の検出結果に従って扉開閉制御機能７においては、先
ず、強制回転判定機能（図示せず）が上記の各電圧の出
力順序から、モータ５の回転方向、即ち、ドア１が開方
向か閉方向かを判定し、電圧の出力順序がドア１を開け
る方向なので（ステップ２のＮｏ）、モータ制御機能
（図示せず）は、予め設定し記録されたプログラムに従
って、ドア１を開ける方向にモータ５を回転するよう
に、駆動信号をドライバ６に出力し、モータ５を駆動す
る（ステップ３）。従って、モータ５は駆動信号に従っ
た速度で回転してドア１を完全に開扉する（ステップ
４）。この場合、上記したプログラムに対する設定によ
って、ドア１の開扉速度は適切な速度となるように制御
される。

【００１８】第２の実施の形態：上記とは別の動作機能
例を示す第２の実施の形態を動作フローを示す図２
（Ｂ）を参照して説明する。第２の実施の形態が上記の
第１の実施の形態と異なる点は、図２（Ｂ）に示すよう
にステップ３において、各端子に発生する各励磁コイル
に順次誘起される電圧の切り替り速度を夫々検知してド
ア１の開閉制御に使用するようにした点である。そのた
めに、扉開閉制御機能７に、ドア１を手動操作したとき
にモータ５の各励磁コイルに発生する切り替り速度検出
機能（図示せず）と、この速度検出機能による検出値か
らモータ５の強制回転速度を判定する回転速度判定機能
（図示せず）を設けて、次のような制御を行うものであ
る。ドア１が閉扉方向であると判定すると（ステップ２
のＹｅｓ）、ステップ３において、扉開閉制御機能７の
速度検出機能（図示せず）が、各コイル端子に発生する
切り替り速度（電圧レベル）を順次検出すると、回転速
度判定機能（図示せず）は、予め設定し記録されたプロ
グラムに従って、モータ５の回転速度を判定し、ドア１
を閉じる方向に、この検出速度値に対応した速度でモー
タ５を回転するように、駆動信号をドライバ６に出力
し、モータ５を駆動する（ステップ４）。従って、ドア
１は、ドア１を閉じようとした使用者（図示せず）の手
にショックを与えることなく適正な速度で徐々に閉じ始
める。ドア１が完全に閉扉されるとエレベータの制御装
置１０に設けた昇降機能（図示せず）によってエレベー
タの昇降機構（図示せず）が駆動される。

【００１９】エレベータ（図示せず）が目的階に着いて
停止し、使用者がドア１の引手（図示せず）を操作して
ドア１を開けようとすると、上記同様、ステップ３にお
いて、各コイル端子に発生する電圧値の切り替り速度を
順次検出すると、回転速度判定機能（図示せず）は、予
め設定し記録されたプログラムに従って、モータ５の回
転速度を判定し、ドア１を開ける方向に、この検出速度
値に対応した速度でモータ５を回転するように、駆動信
号をドライバ６に出力し、モータ５を駆動する（ステッ
プ４）。従って、この場合にも、ドア１は開けようとし
た使用者（図示せず）の手にショックを与えることなく
適正な速度で徐々に開き始める。なお、第２の実施の形
態においても、ドア１の閉扉速度と開扉速度は、予め記
録したプログラムの設定によって適切に制御される。

【００２０】上述の説明は本発明の技術思想を実現する
ための基本構成を示したものであって、本発明を適用す
るエレベータ・ドアの制御方法とその装置は対象エレベ
ータの条件と仕様に対応して適切に応用改変すれば良い
ことは当然である。例えば、上記の実施の形態の説明に
おいては、モータを永久磁石型またはハイブリッド型の
ようなロータに永久磁石を使用したステッピング・モー
タをタイミング・プーリに直結状態で結合するように説
明したが、ドアの駆動機構構造に対応し、モータが容易
に手動で回転できるように構成し、モータの強制回転に
伴うコイルの起電力が測定できれば、どのような構造の
モータであっても、どのような結合機構であっても良い
ことは当然である。従って、軽い力で駆動でき、必要な
電圧が得られれば、若干の減速比をもった機構であって
も増速比をもった機構であっても良いことは当然であ
る。また、各判定機能や測定機能は、マイクロ・コンピ
ュータに形成するように説明したが、上記の検知及び駆
動対象の条件に対応して、上記の技術を実現できるよう
に、適切に、要素機能を選択して構成すれば良い。な
お、本発明はホーム・エレベータに限らず、低コストで
一般的に使用される、軽便型のエレベ−タにも最適であ
ることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述したような方法にし、また
装置を構成するようにしたので、本発明を適用したエレ
ベータは、次のような優れた効果を有する。 本発明は、手動によるドア操作に対応してドア駆動モ
ータの回転を操作するようにしたので、使用者がドア開
閉に関するきっかけをドアに与えるのみで、ドアは全開
状態または全閉状態まで自動的に移動するので、使用者
の利便性が高くなる。 モータが発電機として機能した場合の発電状況を検出
するのみで、ドア操作要望と状態が把握でき、モータ起
動信号として利用できるので、本来のモータ駆動による
ドア開閉機能に、起電力検出／判定機能を追加するのみ
で、本発明が実現できる。 起電力検出／判定機能を追加するのみで良いので、本
来のエレベータ・ドアの制御装置がマイクロ・コンピュ
ータに形成されていれば、判定機能はソフトでも処理で
き、ほとんどコスト・アップにはならない。 モータにステッピング・モータを使用すれば、モータ
をドア開閉機能に直結状態で結合できるので、減速機構
装着によって発生するドア側からの逆操作に伴う負荷抵
抗が増大せず、ドアの操作力を必要としない。 モータにステッピング・モータを使用すると、回転検
出用センサとしてのエンコーダ等を必要とせず、モータ
の回転方向が、各励磁コイルの電圧出力順序で判定でき
るので、低い電圧出力でも方向判定機能が容易に実現で
きる。 モータを発電機として機能した場合の発電電圧値の切
り替わり速度によってモータの起動回転速度を制御する
ようにすると、ドアは適正な速度で徐々に開閉動作を開
始するので、ドアが急に動き出して使用者を脅かすよう
な事態は生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくエレベータ・ドアの制御方法を
適用した制御装置例の基本構成を示す概要構成ブロック
図である。

【図２】図１に示す制御装置における動作機能を説明す
る概要フロー図であって、同図（Ａ）は第１の実施の形
態を説明する概要フロー図であり、同図（Ｂ）は第２の
実施の形態を説明する概要フロー図である。

【図３】従来のエレベータ・ドアの制御装置の基本構成
を示す概要構成ブロック図である。

【符号の説明】

１：ホーム・エレベータ・ドア ２、３：タイミング・プーリ ４：タイミング・ベルト ５：ステッピング・モータ（モータ） ６：ステッピング・モータ・ドライバ（ドライバ） ７：扉開閉制御機能 ８：起電力検出機能 １０：制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直結または相当構成のモータ駆動による
   エレベータ・ドア制御装置において、 手動によるドア操作に伴う上記モータの起電力を検知
   し、該起電力によって当該ドアの操作方向を判定し、該
   判定結果と、予め当該エレベータ・ドア制御装置に記録
   した制御条件に従い、当該ドアが上記手動操作方向に駆
   動されるように上記モータ回転を制御するようにしたこ
   とを特徴とするエレベータ・ドアの制御方法。
2. 【請求項２】 直結または相当構成のモータ駆動による
   エレベータ・ドア制御装置において、 手動によるドア操作に伴う上記モータの起電力を検知
   し、該起電力によって当該ドアの操作方向及び操作速度
   を判定し、該判定結果と、予め当該エレベータ・ドア制
   御装置に記録した制御条件に従い、当該ドアを上記手動
   操作方向に上記操作速度に対応した速度で起動するよう
   に上記モータ回転を制御するようにしたことを特徴とす
   るエレベータ・ドアの制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のエレベータ・ド
   アの制御方法において、 ドアの開閉駆動用のモータとして、永久磁石使用ロータ
   タイプのステッピング・モータを用い、 ドアの操作方向を、当該ステッピング・モータの各励磁
   コイルに検知される起電力の順序によって判定するよう
   にしたエレベータ・ドアの制御方法。
4. 【請求項４】 直結または相当構成のモータ駆動による
   エレベータ・ドア制御装置において、 上記ドアの手動操作に伴う強制回転による該モータの駆
   動回路に発生する起電力を検知する手段と、 該モータの特性に対応して当該制御装置に形成した上記
   検知手段の検知内容に従い、少なくとも当該モータの強
   制回転方向を判定する強制回転判定機能と、 該強制回転判定機能の判定結果に従って、当該モータの
   駆動機能を起動し、予め設定した制御条件に従って該モ
   ータを制御するようにするモータ制御機能と、を備えた
   ことを特徴とするエレベータ・ドアの制御装置。