JPS62501589A - 可動部材の制御および駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可動部材の制御および駆動装置 技術分野 本発明は第１位置と第２位置の間での部材の移動の制御に関する。特に、本発明 は、簡単な作動命令や組をなす複雑な命令に応じて開いた位置や閉じた位置の間 で移動しなければならないカーテンや窓などの電気式ドアなどの制御に適用され る。

本発明は、家庭や商店、その他商取引に使用する建物などのドアに隣接した中空 壁に滑り込むように取付は構成された電気式ドアの制御に特に適用される。

本発明の目的は、自己管理動作モードの実行や、障害物を検出した場合の自動引 込み、安全保障、エネルギー管理、対火災応答などを対象とした広範な用途への 適用を容易にする制御システムなどに対処することである。

背景技術 このような自動ドアシステムを開示したものに日本特許公報（特公昭）第５５− １９３６６号が知られている。

ここでは、静止位置からのドアの移動距離を、駆動モータの回転数に比例するよ うに発生されたパルスを計数することにより決定し、ドアの制御はこのパルスの 計数値をドアの全移動長に対応する予めセットした値と比較することにより行っ ている。

このような構成は、ドアの移動の特定にリミットスイッチなどの装置を用いるが 、自己管理機能を持たず、特にドアの全移動量が予めセットされなければならな い従来の初期の装置に比べて明らかに有利である。

発明の開示 本発明の概略は、第１および第２位置の間での部材の移動を、この部材に結合し た駆動手段により制御する手段から構成され、この制御手段は、 （ａ）上記部材に結合されてこの部材が移動している間だけ計数パルスを与える 計数パルス発生手段と、（ｂ）上記計数パルスを受け、かつ計数して、上記第１ 位置に対する上記部材の位置を表すパルス計数値を与える計数手段と、 （ｃ）上記第１および第２位置の間の上記部材の第３位置に対応するパルス計数 値を発生する手段と、（ｄ）上記位置表示パルス計数値と上記第３位置のパルス 計数値とを比較する比較手段と、 （ｅ）上記計数パルス発生手段に応答して上記部材の移動或は静止状態を記録す る運動表示手段と、（ｆ）上記比較手段に応答して、上記部材が上記第１位置と 、第３位置の間にある時上記部材が駆動される速度を第１速度にセットし、上記 部材が上記第２位置に向けて移動し、かつ上記第２および第３位置の間にある時 第２速度にセットする速度制御手段と、 （ｇ）と記比較手段と上記運動表示手段に応答して、上記第２位置に向かう上記 部材の移動が、上記部材が上記第２および第３位置の間にある場合に阻止された 時、上記駆動手段を消勢する駆動停止手段とから構成される。

好ましい形態によれば、本発明は更に、上記比較手段と上記運動表示手段に応答 して、上記第２位置に向かう上記部材の移動が、上記部材が上記第１および第３ 位置の間にある場合に阻止された時、上記駆動手段を反転させる駆動反転手段か ら構成される。

このようにして本発明は、ドアの全移動距離がその動作を決定する場合の要因に はならず、従って装置の設置時に全移動距離を正確にセットすることを要しない ことを特徴とするものである。

更に、本発明によれば、駆動モータの回転数を計数してドア位置を決定するので はなく、ドアの移動に直接関係するパルスの計数によりそれを決定している。こ のような制御機能を組み合わせると、家庭用引戸などの軽量ドアの操作に適した 、本発明の特に都合の良い実施例、即ち、駆動機構にクラッチ装置を組み込んだ ものによれば、ドアに何等かの障害があってもモータの回転を続けることができ 、また非常時にはモータの作動を無視してドアを手動操作することができるよう に構成することができる。

本発明例を、添付図面に示された実施例を参照して、述べることにする。

図面の簡単な説明 第１図は本発明によるドア設備の概略側面図であり、第２図は第１図のドアの開 放運動に含まれる論理シーケンスを示すブロック図であり、 第３図は第１図のドアの閉鎖運動に含まれる論理シーケンスを示すブロック図で あり、 第４図は、第１図のドアの動作時の、優先命令に関する論理シーケンスを示すブ ロック図であり、第５図は本発明を具体化する制御装置の概略回路図であり、更 に、 第６図はリモートパネルの概略回路図である。

発明を実施するための形態 第１図に示したように、支持レール１１に引込ドア１０が取り付けられ、このレ ール１１の後部は中空壁の空洞１２内に支承され、一方レール１１の前部は戸口 １３を越えてドア側柱１４に向けて延在している。ドア操作機構および制御回路 は装着板Ｉ５に取り付けられ、この装着板■５は戸口Ｉ３と空洞Ｉ２の上方に延 び、また上記機構は電動モータＩ６、好ましくは、例えばモータカーの電気式窓 の駆動用に用いるような低電圧直流モータと、再充電式バッテリとトリックル充 電器から構成されると好ましいモータ電源Ｉ７と、ギヤボックス１９を通して電 気モータにより駆動される駆動プーリ１８と、２１でドアＩＯと係合する駆動ベ ルト２０と、アイドラプーリ２２とから構成される。上記駆動ベルト２０は、途 中に張力コイルばね２０ａを備えている。上記装着板Ｉ５には、通常は２３と２ ４で回路基板と電子構成要素も備え付けられている。

空洞内部での引戸の装着や装置の装着は従来通りであり、ここでは詳述しない。

ドアの各側の内部ドア抱（たき）２３の面にはタッチセンサ２４を設けると好ま しく、このセンサは以下に述べる制御回路に接続される。

以下に制御回路について説明する。問題の制御動作は、ハードワイヤードシステ ム或はソフトウェアを用いて達成されるが、ハードウェアの説明よりも機能面に 対しての説明を行うことにする。

第２図はドアの開放運動の開始と制御に含まれるシーケンスを示す。運動検出器 ２５は、アイドラプーリ２２に印刷した白色バーを走査するように装着された反 射型光遮断器により構成され、ドアの運動時に・一連のパルスを発生する。この 運動検出器の出力は、１対の４ビツトカウンタからなるアップ／ダウンカウンタ ２６に印加される。従って、カウンタ２６の状態はドアが静止位置から移動した 距離についての表示を与える。

ドア幅表示器２７は、ユニットが設置された戸口の特定の幅に対しては、ドアの 開・閉位置の間の全移動距離より若干小さな移動距離を表すディジタル信号を与 える。

このドア幅表示器は８ビットＤ、１．Ｌ、スイッチにより構成すると都合が良い 。アップ・ダウンカウンタ２６およびドア幅表示器２７の出力ＡとＢはコンパレ ータ２８により比較される。

タッチセンサ２４の１つの作動、或は以下に記載するリモート回路による開放信 号の発生に際しては、駆動モータ１６は始動論理回路Ｉ７およびモータ制御回路 １８により作動される。次にこのモータ制御回路は、駆動モータの回転方向を制 御する開放／閉鎖論理回路２９により、またモータ制御回路１８が高速または低 速で走行するモータを抑制する高速／低速論理回路３０により影響される。上記 開放／閉鎖論理回路２９は、その次の操作でドアの移動方向を変えるようにクロ ックされるフリップフロップから構成されると都合が良く、一方上記高速／低速 論理回路３０は３１の論理機能により示されるようにコンパレータ２８の出力に 応答するゲートにより構成される。

ドアの移動はその行程の殆どを高速で移動し、その移動の終了に至る直前で低速 に切り替えることが必要である。このようにして、モータ１６が付勢されて、コ ンパレータ出力がモニタされ、そして出力信号Ａにより示されるカウンタ２６の 状態が出力信号Ｂにより示されるドア幅表示器２７の状態と同じになった時、低 速動作が開始される。

ドアがその移動の終γに近づいて、ドア抱（だき）に当接すると、運動検出器２ ５の出力が停止するが、モータ１６は回転を続け、引張ばね２０ａにより調整さ れるベルト２０の張力で駆動プーリ１８に対するスリップが許容される。正常動 作モードでは、モータＩ６はその低速で動作しているが、運動検出器からの出力 の消失によりモータは消勢され、ドアはその開放位置で停止するようになる。し かしながら、ドアを再閉する命令が、初期作動時にタッチセンサからの第２パル スにより作動されるフリップフロップからなる記憶閉鎖論理回路３２に記憶され ている時は、回路３３により停止された運動の検出に際して開放／閉鎖論理回路 ２９が付勢されてドアの逆運動を準備するだけでなく、記憶閉鎖論理回路３２が 直ちに付勢されてモータを再始動し、これによりドアは閉鎖シーケンスを通して 駆動されることになる。

第３図はドアの閉鎖動作に含まれる要素とシーケンスを示したものである。ドア が完全に開放位置にあるとすると、タッチセンサ２４の１つの作動により、リモ ート回路からの始動信号により、或は勿論記憶閉鎖論理回路３２による開始論理 回路Ｉ７の作動により閉鎖シーケンスが開始される。アップ／ダウンカウンタ２ ６の計数値がドア幅表示器２７の予めセットされた計数値に達すると、低速動作 が開始され、また開放シーケンスにおけるように、ドアが完全に開放した位置に 達してドアが停止すると、モータが消勢され、開放／閉鎖論理２９がリセットさ れる。

ドアの移動は移動検出器の出力によりその移動中モニタされ、またドア移動の有 無は３４で示した論理機能のドア位置に関係づけられる。ドアがその移動の主要 部分にあるとき、即ち、アップ／ダウンカウンタが表示器２７の予めセットされ た計数値に達する前に、移動検出器２５からの出力信号が停止したとすると、開 放／閉鎖論理および始動論理回路２９と１７が、戸口に障害物があるとして、こ のように検出されたものに応じて駆動モータ１６の方向を反転すべく直ちに付勢 される。信号Ａが信号Ｂの計数値に達した後で、ドアがその低速側に切り替えら れている状態で障害物に遭遇したときは、モータは単に消勢され、従ってドアの 移動端部に近接して小さな障害物があっても、ドア移動の反転や再開放は生じな い。

優先命令シーケンスを与える回路機能が第４図に示しである。まず空調センサ入 力３５が与えられ、これが空調ユニットに結合され、従ってもしこのユニットが 運転中でドアが開かれたままだと、ドアはセットされた時間遅延の後に自動的に 閉じられる。３６の論理機能においては、開放／閉鎖論理回路２９の移動フリッ プフロップの方向の状態がモニタされ、また時間遅延回路３７により与えられる 遅延の後、必要に応じて始動論理回路１７が付勢される。

２つの火災用センサの入力が与えられる。これ等のうちの初めの入力３８は局部 的或は室内の火災検出器に対して与えられ、これに対して第２の入力３９は一般 警報システムへの結合のために供される。火災警報装置４０はドアと共に組み込 まれ、局部火災センサ入力３８により、また必要に応じて火災センサ入力３９に より操作される。好ましくは、火災センサの鎖車人力（図示せず）カ与エラれ、 入力３８と３９のいずれかにおける作動信号への応答が、もしこの禁止機能が付 勢されると、阻止される。上記人力３８と３９からの信号は火災センサ禁止ゲー ）４１に印加され、次に開放／閉鎖論理回路２９のモータ方向フリップフロップ の状態と共に論理回路４２にゲートインされ、これに従って始動論理回路１７が 制御される。

本装置の好ましい形態によると、本発明による制御装置を備えた各ドアは、建物 の管理者の制御下にある中央リモート制御パネルに関連づけられる。このリモー ト制御パネルは各ドアの動作状態を示す表示装置を備え、またこのパネルからド アの手動による閉鎖惑は開放を可能にする制御装置を備えている。更に、各パネ ルは「優先開放」および「優先閉鎖」制御装置を具備し、また対応する人力４３ と４４が第４図に示したようにドア制御回路内に設けられる。タッチセンサ或は リモートパネル人力２４と始動論理回路１７の間には禁止回路が設けられる。こ の回路の論理動作は４５で示される。制御パネルの「優先開放」スイッチを作動 すると、タッチセンサ或はリモート制御スイッチが禁止され、また４６と４７で 示した論理機能により開放／閉鎖論理回路２９の正転／逆転フリップフロップの 状態変化が、同じくドア開放状態にある時禁止され、一方「優先開放」スイッチ の作動時にドアがその閉じられた或は閉じる状態にある場合にドアの開放作動が 発生する。

同様に、禁止機能４５により、また４７と４８で示した論理機能により、「優先 閉鎖」のスイッチの作動はタッチセンサ入力或はリモート制御入力を禁止し、更 にその他の作動の後ドアが閉じるか或は閉鎖位置に復帰する。

ドアが強制的に駆動されると警報装置が作動され、更にドアが開放または閉鎖を 繰り返す。

特に、このドア駆動機能の家庭への応用においては、ドア或はその機構への損傷 が誤った操作により生じないように設計され、また電源が故障した場合、および バッテリのバックアップが故障した場合もドアは手動で操作できるが、これは、 ドアが手動で駆動されるとベルトがブーり上をスリップできるように構成した駆 動ベルトの張力により簡単に実現される。このクラッチのような作用は、ドアが 障害物に当たった際に停止を可能とし、かつドアがその移動端部に達した後ら、 しばらくはモータの回転を許容するために、いずれの場合にも必要となる。

上記制御構成は、システムが作動している時にもしもドアが強制的に開放されよ うとすると、モータが光遮断器からのパルスに応じて作動するにもかかわらず、 ドアを付勢下で開放しうるという点でかなり有利である。

タッチセンサ２４には制御回路の状態を示す表示器をそれぞれ備えると好ましい 。従って、各々のセンサは緑と赤の発光ダイオードを備え、緑の発光ダイオード は、開放命令が記録されている時、或はドアが開放しているされ、またドアが閉 じられた時は赤のままである。システムがその特殊モードの１つにある場合、こ れも表示することができる。例えば、空調センサ入力３５が付勢されると、タッ チセンサの赤のＬＥＤが発光して、ドアが遅延の後、閉じるであろうということ を示すこと力（できる。

以上説明したように、本発明の制御動作は上記）＼−ドウエアで具体化され、或 は上記論理機能に基づくソフトウェアを用い、マイクロプロセッサにより達成さ れる。

本発明の主要な特徴のハードウェアの一実施例が第５図の概略図に示しである。

即ち、第１図に示した構成に適した制御回路が示してあり、この回路は、タッチ センサ或はリモートパネル、空調センサ、優先開放および閉鎖スイッチおよび火 災検出器などの各種制御装置から入力信号を受け、またこの回路はモータ駆動回 路の制御装置に対する出力を与え、かつＬＥＤ表示器を用いて制御システムの表 示を与える。

光遮断器２５からのクロック信号は入力ピン１００に到達し、パルス整形後、１ 対の４ビツトアツプ・ダウンカウンタ１０１と１０２のクロック入力に、および 以下に引用する再トリガ可能なモノステーブル１０３のＡクロック入力に印加さ れる。上記カウンタ１０１，１０２は１対の４ビツトコンパレータ１０４．１０ ５と結合され、そこで光遮断器２５からの累積計数値がＤＩＬスイッチ１０６の 設定と比較される。

タッチセンサからの出力信号が入力１０７に印加され、またリモートパネルの手 動制御装置からの信号が入力１０８に印加される。優先開放信号が適用可能な場 合に入力１０９に印加され、−万人力１１０は、優先閉鎖信号がリモートパネル で選択されている場合はその信号を受信する。人力＋０９と１１０はＩＩＩで、 タッチセンサ或は手動入力１０７と１０８と共にゲートされ、いずれかの優先信 号がある場合に後者の優先閉鎖信号を禁止する。

２つの火災センサ入力１１２．１１３が設けられる。

これ等のうちの第２の入力は優先閉鎖入力１１０と直結され、従ってノンオーバ ライダプル局部火災センサ入力として機能し、−・万人力１１２は、１１５にお いて人力１１２と共にゲートされる火災センサ禁止人力１１４における信号によ り禁止される。

これ等の各種入力ビンから得られた入力命令は、８個の入力ＮＯＲゲート１１６ で、モノステーブル＋０３とのゲートの後タッチセンサ或は手動命令信号と、ま たドアの移動方向を決定するｒＤＪ形フリフリップフロップ１１フ力とのゲート の後優先閉鎖命令と結合される。ゲート１１６の出力はモノステーブル！０３の ｒＢＪクロック入力に印加され、そのｒＱＪ出力は高速／低速論理回路３０に印 加され、この論理回路は更にコンパレータ１０′４．１０５からの信号および移 動フリップフロップｌ１７の方向信号を受け、これは開放／閉鎖論理回路２９の −８部をなしている。モータ制御回路（図示せず）用の高速／低速論理回路３０ からの出力は高速フォーワード出力１１８、低速フォーワード出力＋１９、高速 リバース出力１２０、および低速リバース出力１２１である。

エクスクル−シブＯＲゲート１２２と１２３はそれぞれドア制御論理のドア開放 およびドア閉鎖状態を検出し、タッチセンサパネルとリモートパネルの緑色ＬＥ Ｄ表示器、およびリモートパネルとタッチセンサの赤色ＬＥＤ表示器に対するそ れぞれの出力群１２４と１２５を制御する。

モノステーブル１０３のｒＱＪ出力もＮＡＮＤシュミブトトリガ１２６に印加さ れ、そこで、手動或はタッチセンサ入力命令信号と共にコード化され、開放／閉 鎖論理２９およびｒＤＪ形フリフリップフロップ１２フロックビンに印加される 。これは記憶「閉鎖」論理回路３２としてＡＮＤゲート１２８と共に機能する。

フリップフロップ１２７のゲート化出力は入力命令結合ゲート１１６に印加され 、更にフリップフロップ１２７のｒＱＪ出力もエクスクル−シブＯＲゲート１２ ８に印加されて、ドア閉鎖赤色ＬＥＤ表示器を付勢する。このようにして、フリ ップフロップ１２７がドアの閉鎖によりクリアされるまで、モータ始動論理モノ ステーブル１０３は付勢状態を続け、また開放／閉鎖論理回路２９が、ドア開放 動作の完了に際してドア閉鎖条件内に置かれ、これにより上記の自動閉鎖機能が 達成されることになる。

はじめの方で引用した空調センサに対して他の入力１２９が設けられる。再トリ ガ可能モノステーブルがフリップフロップ１１７からの移動信号の方向でゲート した後、空調センサ信号を受信し、更に抵抗器１３１とコンデンサ１３２からな る時間遅延回路によりタイマ１３３を制御し、このタイマは、１３１と１３２の 値によりセットされた時間遅延の間に、パルス信号を赤色ドア閉鎖ＬＥＤ出力回 路１２５に与え、更に、この遅延が経過した後、ゲート１３４と入力命令結合ゲ ート１１６を介してドア閉鎖動作を開始させる。

第５図に示した回路の信号出力はモータ回転状態を表示する出力１３５により完 了する。

第６図には、任意のドアに対するリモート制御パネル回路が示しである。論理レ ベルスイッチ１３６ａ〜１３６ｆは優先閉鎖出力１１０、優先開放出力１０９、 状態出力１０８の手動変更、および火災センサ禁止出力Ｉｔ４を制御し、また開 放および閉鎖運動表示人力１２４と１２５に応答する。

１３５のモータ回転表示信号が、通常は論理レベルスイッチ１３６ａ、ｃおよび ｄにより静止モードに保持されたｒＤＪ形フリフリップフロップ＋３フロックビ ンに印加され、これにより、開放或は閉鎖が無い場合、およ態がある場合に、モ ータ回転表示信号がフリップフロップ１３７を駆動して、警報用ブザ】３８を作 動し、がっタイマ＋３９の制御下でモータ回転表示器を点滅させ、かくして管理 者にドアが強制的に開かれていることを発令することになる。

以上のように本発明が実施例により説明されたが、ここで論じた動作原理は他の 方法によっても実現可能であり、従って本発明が上記実施例に限定されないこと は当然である。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．第１および第２位置の間で部材の移動を、該部材に結合した駆動手段により 制御する制御装置であって、該制御手段は、 （ａ）上記部材に結合されて該部材が移動する間だけ計数パルスを与える計数パ ルス発生手段と、（ｂ）上記計数パルスを受信し、かっ計数して、上記第１位置 に対する上記部材の位置を表すパルス計数値を与える計数手段と、 （ｃ）上記第１および第２位置の間の上記部材の第３位置に対応するパルス計数 値を発生する手段と、（ｄ）上記位置表示パルス計数値と上記第３位置パルス計 数値とを比較する比較手段と、 （ｅ）上記計数パルス発生手段に応答して上記部材の移動或は静止状態を記録す る運動表示手段と、（ｆ）上記比較手段に応答して、上記部材が第１位置と第３ 位置の間にある時は第１速度に、かつ上記部材が上記第２位置に向かって移動し かっ上記第１および第２位置の間にある時は第２速度に、上記部材が駆動される 速度をセットする速度制御手段と、更に （ｇ）上記比較手段と上記運動表示手段に応答して、上記部材の上記第２位置に 向けての移動が、該部材が上記第２および第３位置の間にある時に阻止された場 合に上記駆動手段を消勢する駆動停止手段とにより構成された部材の移動を制御 する制御装置。
2. ２．上記比較手段と上記運動表示手段に応答して、上記部材が上記第１および第 ２位置の間にある場合に上記第２位置に向かう上記部材の移動が阻止された時、 上記駆動手段を反転させる駆動反転手段により更に構成された請求の範囲第１項 に記載の制御装置。
3. ３．上記駆動手段は駆動用モータと、上記モータと上記部材の間の相対連動を許 容する駆動モータ連結手段とから構成され、これにより上記モータは、上記部材 の移動が阻止された時でも回転を続行し、かつ上記モータが消勢された時も上記 部材は手動により移動されうるようになっている請求の範囲第１項に記載の制御 装置。
4. ４．上記部材はドアであり、上記制御手段は、手動作動に応答してドア操作命令 信号を確立する回路手段と、ドア開放およびドア閉鎖状態を確立する手段と、上 記命令信号に応答して上記ドアを閉鎖或は開放する手段とを具備してなる請求の 範囲第３項に記載の制御装置。
5. ５．優先開放信号確立手段と、該優先開放信号に応答して、上記ドアがその閉鎖 位置にある時、ドアの開放運動を始動する手段とにより更に構成される請求の範 囲第４項に記載の制御装置。
6. ６．優先閉鎖信号確立手段と、該優先閉鎖信号に応答して、ドアがその開放位置 にある時ドアの閉鎖運動を始動する手段とにより更に構成される請求の範囲第４ 項に記載の制御装置。
7. ７．火災検出手段から火災の存在を表示する信号を受信する手段と、火災状態信 号を確立する手段と、該火災状態信号を上記優先閉鎖信号に応ずる手段と結合さ せる手段とにより構成される請求の範囲第６項に記載の制御装置。
8. ８．遅延閉鎖信号に応答して、一定の遅延の後、上記優先閉鎖信号に応ずる上記 手段に命令信号を送出する遅延閉鎖手段により更に構成される請求の範囲第６項 に記載の制御装置。
9. ９．オーバライド警報手段と、上記モータの作動がない場合に計数パルスの存在 を検出する手段と、これに応答して上記モータおよび上記オーバライド警報手段 を作動する手段とにより更に構成される請求の範囲第３項に記載の制御装置。