JP2005042508A - 自動ドア - Google Patents

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Hidemitsu Nagayasu
秀充 永安
Yoshifumi Yorizane
芳文 頼実
Takahiro Hara
隆裕 原
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Abstract

【課題】寒冷地域等での低温時においても、電動モータの伝動ギヤのグリスの硬化を防止してドアを開閉動作ができるようにする。
【解決手段】電動モータ15によってドア2を開閉するようにした自動ドアにおいて、電動モータ15側の温度を検出する温度センサ20と、電動モータ15側を加熱する加熱手段とが設けられ、温度センサ15により検出した検出温度が所定以下になったときに、加熱手段を作動させるようにした。
【選択図】図1

Description

本発明は、電動モータによってドアを開閉するようにした自動ドアに関するものである。
電動モータによってドアを開閉するようにした従来の自動ドアでは、周囲温度に関係なく同じ閾値で過負荷状態を検出し、所定の過負荷状態になったとき、電動モータの動作を停止又は反転し、これによりドアに異物を挟み込むのを防止するようにしたものがある。
また、周囲温度の低下により、電動モータの伝動ギヤのグリスが硬化するので、従来では、電動モータ側の温度を検出し、その検出温度が所定値以下になれば、過負荷検出の閾値が高くなるように補正し、これにより、グリスの粘性が上がって過負荷状態になるのを防ぐようにしたものがある(例えば特許文献1)。
特開平−327279号公報
しかし、前者の場合、電動モータの伝動ギヤのグリスが低温になると、グリスの粘性が上がり硬化するため、特に寒冷地域等での低温時において伝動ギヤのグリスが硬化することにより誤動作し、異物を挟み込んでいないにもかかわらず過負荷検出して電動モータを停止したり反転したりする。又、グリスの硬化で電動モータの伝動ギヤが動かなくなってしまうという問題があった。
また、後者の場合、過負荷検出の閾値を高くなるように補正しても、グリスの硬化によって、ドアが開閉動作できなくなるという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑み、寒冷地域等での低温時においても、電動モータの伝動ギヤのグリスの硬化を防止してドアを開閉動作ができるようにしたものである。
この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、電動モータ15によってドア2を開閉するようにした自動ドアにおいて、
電動モータ15側の温度を検出する温度センサ20と、電動モータ15側を加熱する加熱手段とが設けられ、温度センサ15により検出した検出温度が所定以下になったときに、加熱手段を作動させるようにした点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、電動モータ15によってドア2を開閉するようにした自動ドアにおいて、
電動モータ15側の温度を検出する温度センサ20が設けられ、温度センサ20により検出した検出温度が所定以下になったときに、ドア2を開閉動作させないように、電動モータ15に電流を流す制御手段が設けられている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、電動モータ15によってドア2を開閉すると共に、電動モータ15が所定の閾値以上の過負荷になったとき、電動モータ15を停止又は反転駆動するようにした自動ドアにおいて、
電動モータ15側の温度を検出する温度センサ20が設けられ、温度センサ20により検出した検出温度が所定以下になったときに、電動モータ15の過負荷検出の閾値を高めるように補正すると共に、ドア2を開閉動作させないで電動モータ15側を加熱するように、電動モータ15に電流を流す制御手段が設けられている点にある。
本発明によれば、電動モータに電流を流して電動モータ側の温度が下がらないように加熱することで、電動モータの伝動ギヤのグリスの硬化を防止でき、誤動作による過負荷検出を防いで、寒冷地域等での低温時においても、ドアをスムーズに開閉動作することができるようになる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図2及び図3において、自動ドア1は、開閉するドア2と、モータブロック3と、制御ブロック4と従動プーリ7と、回転ベルト8と、回転ベルト8に取付けられたベルト結合具9と、ドア2に固設されたさハンガー10と、ハンガー10を摺動案内するレール11と、ドア2の近傍での人の有無を検知する人感センサ12とを備える。
モータブロック3には、ドア2を開閉する電動モータ15と伝動ギヤ等を有する伝動機構16と駆動プーリ17とが設けられ、電動モータ15の回転を伝動機構16を介して駆動プーリ17に伝達して、駆動プーリ17を正逆回転するように構成されている。
駆動プーリ17と従動プーリ7とに回転ベルト8が巻回され、回転ベルト8の回転によってベルト結合具9は回転ベルト8に沿って左右方向(ドア2の開閉方向)に移動するようになっている。また、ベルト結合具9が左右方向(ドア2の開閉方向)に移動してハンガー10に当接しハンガー10を押すことにより、ハンガー10はレール11に沿って左右方向(ドア2の開閉方向)に移動し、これによりドア2が開閉されるようになっており、電動モータ15の正逆転駆動によって、ドア2を開閉するようになっている。
また、モータブロック3には速度センサ19とサーミスタ等の温度センサ20とが設けられ、速度センサ19は、電動モータ15の回転速度に応じた回転検出波形(パルス波形等)を有する速度検出信号P1を出力する。温度センサ15はモータブロック3内(電動モータ15側)の温度を検出して温度検出信号P2を出力する。
人感センサー12は、ドア2の近傍にいる人を赤外線等により検知して人検出信号P3を出力する。
なお、モータブロック3は熱が伝導し易いように、アルミニウムで主構成されている。
制御ブロック4には、マイクロコンピュータ等を有する制御部21と、モータ駆動部22とが設けられている。
モータ駆動部22は、図1に示すように、電界効果トランジスタ(FET)により構成した4個のスイッチ素子23,24,25,26を有し、各スイッチ素子23,24,25,26は、制御部21からモータ駆動信号S1,S2,S3,S4を入力してオンし、スイッチ素子23,26がオンすることにより、電源28から電動モータ15のモータコイル29にa方向に電流が流れて、電動モータ15が正転駆動して、ドア2を開く方向に移動させ、スイッチ素子24,25がオンすることにより、電源28から電動モータ15のモータコイル29にb方向に電流が流れて、電動モータ15が逆転駆動して、ドア2を閉じる方向に移動させるようになっている。また、電動モータ15は、制御部4からのモータ駆動信号S1,S2,S3,S4により正逆転駆動の他に、回転速度を可変できるようになっている。
スイッチ素子25,26と電源28との間に、電動モータ15の過負荷状態を検出するためのモータ電流検出抵抗31が設けられ、信号線32,33を介して電動モータ15のモータコイル29に流れる電流の大きさを電圧値で示すモータ電流検出信号P4を制御部21に入力するようになっている。
制御部21は、速度検出信号P1、温度検出信号P2、人検出信号P3、モータ電流検出信号P4を入力すると共に、モータ駆動信号S1,S2,S3,S4をモータ駆動部22に出力し又は出力停止して、電動モータ15を正逆転駆動したり、停止反転したり、電動モータ15の回転速度を変更して、ドア2の開閉速度を調整することができるようになっている。また、制御部21は、速度検出器12の速度検出信号P1からドア2の移動位置を演算して、移動位置に対応した所定の速度でドア2を開閉動作させるようになっている。即ち、ドア2を、開閉動作を開始する開始位置から開閉動作が終了する停止位置までドア2を加速、定速、減速、徐行させながらドア2を開閉動作させるようになっている。
また、制御部21は、図3に示すように、自動開閉機能35と挟み込み解除機能36と加熱機能37とを具備している。
制御部21の自動開閉機能35は、人感センサ12から人検出信号P3を入力すると、スイッチ素子23,26にモータ駆動信号S1,S4を出力して、ドア2を開くと共に、ドア2が開いた状態で人感センサ12からの人検出信号P3を入力することなく一定期間が経過すると、スイッチ素子24,25にモータ駆動信号S2,S3を出力して、ドア2を閉じるものである。
制御部21の挟み込み解除機能36は、モータ電流検出抵抗31から入力したモータ電流検出信号P4の示すモータ電流(過負荷検出)が、所定の閾値(例えば10A)以上であれば、異物の挟み込みがあったものと判別し、このとき、制御部21は、モータ駆動信号S1,S2,S3,S4の出力を停止して、ドア2の開閉動作を停止させ又はモータ駆動信号の出力を切り換えてドア2を反転動作させる。また、これにより、電動モータ15に過大な電流がながれて部品が破損するのを防止するものである。
制御部21の加熱機能37は、ドア2が閉位置にあるときに、モータブロック3の温度センサ20から入力した温度検出信号P2により、モータブロック3内の温度を算出し、この算出した温度が、所定の閾値(例えば−10℃)以下であると、スイッチ素子24,25にモータ駆動信号S2,S3を出力して、ドア2が閉じる方向に電動モータ15に電流を流し、これにより、ドア2を開閉動作させないで電動モータ15を発熱させ、電動モータ15の発熱によって、伝動機構16の伝動ギヤを加熱することで、伝動ギヤ部分のグリスの硬化を防止するようになっている。また、制御部21は、モータブロック3の温度センサ20から入力した温度検出信号P2により、モータブロック3内の温度を算出し、算出した温度が、所定の閾値(例えば−10℃)よりも高くなると、電動モータ15に流す電流を停止し、通常の状態に戻すようになっている。
そして、制御部21は、自動開閉機能35として、モータブロック3の加熱中に、人感センサ12から人検出信号P3を入力すると、一旦、電動モータ15に流す電流を停止しした後、スイッチ素子23,26にモータ駆動信号S1,S4を出力し、ドア2を開くように構成されている。
次に、図4及び図5に示すフローチャートを参照して制御部21による制御動作を説明する。ステップ1で、人検出信号P3を入力したか否かを判別し、人検出信号P3を入力すれば、ステップ2で、ドア2を開き、ステップ3に進む。人検出信号P3を入力しなければ、ステップ10に進む。従って、ドア2の近傍に人がいればドア2が自動的に開き、人がいなければ、ドア2は閉じた状態を保持する。
ステップ3で、モータ電流検出信号P4の示すモータ電流が閾値を越えたか否か判別し、閾値を越えていれば、ステップ4で電動モータ15の駆動を停止し又は電動モータ15を反転(ドアが閉じる方向に駆動)し、ステップ3に戻る。閾値を越えていなければ、ステップ5に進む。従って、ドア2が開く際に、電動モータ15が所定値以上の過負荷になったとき、ドア2を停止又は閉じる方向に反転させることにより、ドア2への異物の挟み込みを防止する。
ステップ5で、ドア2が開いたか(全開したか)否か判別し、ドア2が開いていなければ、ステップ2に戻り、ドア2が開いていれば、ステップ6に進む。
ステップ6で、ドア2が開いた状態で人検出信号P3を入力することなく一定期間経過したか否か判別し、一定期間経過していなければ、ステップ6に戻り、一定期間経過すれば、ステップ7に進み、ステップ7でドア2を閉じる。従って、ドア2が開いているとき、ドア2の近傍に人がいなくなれば、ドア2が自動的に閉じることとなる。
ステップ7からステップ8に進み、ステップ8で、モータ電流検出信号P4の示すモータ電流が閾値を越えたか否か判別し、閾値を越えていれば、ステップ9で電動モータ15の駆動を停止し又は電動モータ15を反転(ドアが閉じる方向に駆動)し、ステップ8に戻る。閾値を越えていなければ、ステップ10に進む。従って、ドア2が閉じる際に、電動モータ15が所定値以上の過負荷になったとき、ドア2を停止又は開く方向に反転させることにより、ドア2への異物の挟み込みを防止する。
ステップ10で、ドア2が閉じたか否か判別し、ドア2が閉じていなければ、ステップ7に戻り、ドア2が閉じれば、ステップ11に進む。
ステップ11で、入力した温度検出信号P2の示す温度が閾値(−10℃)以下か否か判別し、−10℃以下でなければ、ステップ1に戻り、−10℃以下であれば、ステップ12に進む。
ステップ12で、人検出信号P3を入力したか否かを判別し、人検出信号P3を入力すれば、ステップ13で一旦電動モータ15を停止した後、ステップ2に戻る。人検出信号P3を入力しなければ、ステップ14に進み、ステップ14で、電動モータ15のモータコイル29にドア2閉じる方向に電流を流し、電動モータ15を発熱させる。
従って、ドア2が閉じたままで停止していると、モータブロック3が周囲温度で冷やされ、グリスが硬化することとなるが、電動モータ15に電流を流して電動モータ15側の温度が下がらないように加熱することで、電動モータ15の伝動ギヤのグリスの硬化を防止でき、誤動作による過負荷検出を防いで、電動モータ15が不測に停止したり反転したりする防止し、寒冷地域等での低温時においても、ドア2をスムーズに開閉動作することができるようになる。
図6及び図7は、他の実施の形態を示し、制御部21は、前記自動開閉機能35、挟み込み解除機能36及び加熱機能37の他に、閾値補正機能38を具備している。この閾値補正機能38は、ドア2の過負荷検出の閾値を、測定したモータブロック3の温度に基づいて補正を行うものである。
例えば、温度センサ19から入力した温度検出信号P2の示す検出温度が、−10℃より低いとき、モータ電流検出信号P4の示すモータ電流(過負荷検出)の閾値を13Aに設定し、モータ電流(過負荷検出)が13A以上になれば、異物の挟み込みがあったものと判別する。検出温度が−10℃以上で−5℃より低いとき、モータ電流(過負荷検出)の閾値を10Aに設定し、モータ電流(過負荷検出)が10A以上になれば、異物の挟み込みがあったものと判別する。検出温度が−5℃以上のとき、モータ電流(過負荷検出)の閾値を8Aに設定し、モータ電流(過負荷検出)が8A以上になれば、異物の挟み込みがあったものと判別する。
このように過負荷検出の閾値を3段階に可変設定することによって、モータブロック3の温度が低い程、伝動ギヤ部分のグリスの粘性が高くなるように変化し、閾値を温度に応じて変更することにより、挟み込みによる過負荷状態になっているものと誤検出しないようになり、異物の挟み込みの誤判別による電動モータ15の停止や反転を防止できるようになる。
その他の点は前記実施の形態の場合と同様の構成であり、電動モータ15の伝動ギヤのグリスの硬化を防止でき、寒冷地域等での低温時においても、ドア2をスムーズに開閉動作することができるようになる。
なお、前記実施の形態では、ドア2を1つのみ有する自動ドアに本願発明を適用実施しているが、本願発明が適用される自動ドアは前記実施の形態のものに限定されず、例えば、図7に示すように、ドア2を左右一対有し、電動モータ15の駆動により、左右一対のドア2を互いに逆方向に開閉動作するようにした自動ドアに対して本願発明を適用実施することができる。
また、前記実施の形態では、ドア2が閉じる方向に電動モータ15に電流を流すことによって、ドア2を開閉動作させることなく電動モータ15側を加熱し、これにより電動モータ15を加熱手段に兼用するようにしているが、これに代え、電動モータ15のモータコイル29に、ドア2が開閉動作しない微小期間毎に、a方向とb方向と交互に電流を流して、電動モータ15を発熱させるようにしてもよい。また、電動モータ15側(モータブロック3内等)に電気ヒータ等の加熱手段を別途設け(例えばヒータをモータブロック3に巻き付け)、温度センサ20により検出した温度が所定値以下になったとき、電気ヒータ等の加熱手段を作動して、電動モータ15側を加熱するようにしてもよい。
また、前記実施の形態では、電動モータ15が所定値以上の過負荷になったとき、電動モータ15を停止又は反転駆動するようにしているが、本願発明が適用される自動ドアは、このような自動ドアに限定されず、例えば過負荷検出によって電動モータ15の停止や反転駆動をしないような自動ドアに対しても適用実施することができる。
本願発明は、電動モータの動力をギヤ等を有する伝動機構を介してドアに伝達するようにした自動ドアに利用することができる。
本発明の一実施の形態を示すモータ駆動回路及び制御部の回路図である。 同自動ドアの正面図である。 同制御ブロック及びモータブロックのブロック図である。 同動作説明用のフローチャートである。 同動作説明用のフローチャートである。 他の実施の形態を示すブロック図である。 他の実施の形態を示す自動ドアの正面図である。
符号の説明
1 自動ドア
2 ドア
15 電動モータ
19 速度センサ
20 温度センサ

Claims (3)

  1. 電動モータ(15)によってドア(2)を開閉するようにした自動ドアにおいて、
    電動モータ(15)側の温度を検出する温度センサ(20)と、電動モータ(15)側を加熱する加熱手段とが設けられ、温度センサ(15)により検出した検出温度が所定以下になったときに、加熱手段を作動させるようにしたことを特徴とする自動ドア。
  2. 電動モータ(15)によってドア(2)を開閉するようにした自動ドアにおいて、
    電動モータ(15)側の温度を検出する温度センサ(20)が設けられ、温度センサ(20)により検出した検出温度が所定以下になったときに、ドア(2)を開閉動作させないように、電動モータ(15)に電流を流す制御手段が設けられていることを特徴とする自動ドア。
  3. 電動モータ(15)によってドア(2)を開閉すると共に、電動モータ(15)が所定の閾値以上の過負荷になったとき、電動モータ(15)を停止又は反転駆動するようにした自動ドアにおいて、
    電動モータ(15)側の温度を検出する温度センサ(20)が設けられ、温度センサ(20)により検出した検出温度が所定以下になったときに、電動モータ(15)の過負荷検出の閾値を高めるように補正すると共に、ドア(2)を開閉動作させないで電動モータ(15)側を加熱するように、電動モータ(15)に電流を流す制御手段が設けられていることを特徴とする自動ドア。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083530A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
JP2013049979A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Nippon Jido Door Kk ドアの挟み込み検出時の電流値測定方法、電流値設定方法、および電流値測定装置
JP2013148299A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Mitsubishi Electric Corp 換気装置
KR102148215B1 (ko) * 2020-03-30 2020-08-26 신수학 갤러리 창호의 개폐작동시 비상멈춤장치

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