JPH04363489A - 自動開閉ドアの制御装置 - Google Patents
自動開閉ドアの制御装置Info
- Publication number
- JPH04363489A JPH04363489A JP3167722A JP16772291A JPH04363489A JP H04363489 A JPH04363489 A JP H04363489A JP 3167722 A JP3167722 A JP 3167722A JP 16772291 A JP16772291 A JP 16772291A JP H04363489 A JPH04363489 A JP H04363489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- door
- calculator
- linear motor
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 64
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
動開閉ドアの制御装置に関する。
おいては、リニアモータは摺動抵抗が小さい為、手動モ
ードにおいてドアの開閉が手動で容易に行われる。
合に、開端及び閉端にドアが激突する可能性がある。ま
た、この時ドアが破損したり人をはさみ込み、怪我をす
る可能性がある。
点を解決するためになされたものであり、ドアの駆動源
に多相ブラシレス直流リニアモータを用い、該リニアモ
ータの可動子とドアを機械的に連結して直接駆動にする
と共に、可動子又は固定子上の駆動の為の磁気検出セン
サの信号によってドアの位置および速度を常時検出し、
かつ定められた速度以上でドアが動かされた場合に、可
動子コイルをドアの進行方向の逆向きに励磁しドアの速
度を一定値以下にすることを特徴とする。このことによ
り、開端及閉端へのドアの激突を防ぎながら、一定速度
以下におけるドアの摺動抵抗を小さくした自動開閉ドア
の制御装置を提供する。また、手動時もドアの速度を検
出して、低速ならば可動子コイルに通電せず、高速なら
ば速すぎない様に速度制御を行う。速度制御をON/O
FFする速度にはヒステリシスをもたせ、切換り時に発
生するガタガタした動きを無くしている。
である。図2はリニアモータの構造を示す説明図であり
、図3はリニアモータの通電タイミングを示す説明図で
ある。まず、リニアモータの構造と通電タイミングにつ
いて説明する。リニアモータの構造は、本出願人が実願
平1−110953号として出願済である。
ータ1を構成するコイルユニット2及び該コイルユニッ
ト2に一体的に付設されるセンサユニット3の斜視図で
ある。 コイルユニット2は、同一形状の3個の可動
子コイル2a,2b及び2cを組み込む。また、センサ
ユニット3には、3個のホール素子等を用いた磁気検出
センサ3a,3b及び3cを組み込み、各々の可動子コ
イル2a〜2cと磁気検出センサ3a〜3cを個々に対
応づける。その対応位置関係は後に詳述する。各可動子
コイル2a〜2cへ通電するための給電線と各センサ3
a〜3cの信号線は、フレキシブルプリント基板4を用
いて接続する。
3は、図7の断面図に示すようにアウタレール12,1
2とインナレール13,13とから形成されるレール1
1の走行部11’に移動自在に架装されて、コイル移動
型のブラシレス直流リニアモータ1を構成する。アウタ
レール12,12とインナレール13,13間には、ヨ
ーク14,14を介在させて等長の永久磁石15,15
を長手方向に複数個配置して磁石体16を構成するとと
もに、その極性を隣り合うもの及び向かい合うものは逆
極性とし、向かい合う磁石15,15間に一様な磁界を
形成する。この場合、磁石15は片側のみで他方はヨー
ク14のみを配設して磁気回路を形成してもよい。
給電線の一端は、レール11の端部に設置するレールエ
ンド17に接続する(図8)。該レールエンド17には
コネクタ18によりワイヤハーネス19を接続する。該
ワイヤハーネス19の一端には、制御回路20を接続す
る。制御回路20は、前記磁石15,15の極性により
コイルユニット2と磁石体16の相対位置を検出する磁
気検出センサ3a〜3cの検出信号を入力して、可動子
コイル2a〜2cの通電極性を切換える通電切換手段を
構成する。
制御回路20は、磁気検出センサ3a〜3cの磁気検出
信号を入力して、コイルユニット2(可動子コイル2a
〜2c)と磁石体16の相対位置を検出する位置検出回
路21と通電切換回路22とを有し、両回路21と22
間には通電切換回路22のスイッチング素子をロジック
駆動する駆動回路23と進行方向切換スイッチ25を接
続した進行方向制御回路24とを介装してなる。
イル2a〜2cの寸法及びその対応位置関係、センサユ
ニット3を構成する磁気検出センサ3a〜3cの対応位
置関係、及びコイル2a〜2cと磁気検出センサ3a〜
3cの対応距離の特定について、等長の永久磁石15の
寸法との関係において以下に説明する。可動子コイル2
a,2b及び2cの配置ピッチLは、 L=2nl/3とする。 但し、 n:3の倍数を除く自然数 2l:磁石体16の磁極ピッチである。また、磁気検出
センサ3a,3b及び3cの配置ピッチMは、M=2l
/3+2l・2m 但し、 m:0,1,2,3・・・ 2l:磁石体16の磁極ピッチである。個々に対応づけ
られた可動子コイル2a〜2cと磁気検出センサ3a〜
3cとの対応距離Nxは、可動子コイル2a〜2cの通
電端子間の結線によって異なるが次のように表すことが
できる。 (1)スター結線(タイプ1)の場合は、Nx=(2p
x+1)l (2)スター結線(タイプ2)の場合は、Nx=2(p
x+1/3)l 又は Nx=2(px+2/3)
l (3)デルタ結線の場合は、 Nx=2(px+1/3)l 又は Nx=2(p
x+2/3)lである。ここで、2l=磁石体16の磁
極ピッチPX=0,1,2,3,4・・・ x=a,b,c 但し、Naは可動子コイル2aの中心から磁気検出セン
サ3aまでの距離を表す。以下Nb,Ncの場合も同様
に、可動子コイル2b,2cの中心から磁気検出センサ
3b,3cまでの距離を表す。
ついて説明するとともに、その作動についても説明する
。図10は、前記(1)のスター結線(タイプ1)の場
合の実例である。可動子コイル2aと2b及び2bと2
cとの距離L=10l/3は、L=2nl/3において
n=5としたものである。また、可動子コイル2aの中
心から磁気検出センサ3aまでの対応距離Na=11l
は、Na=(2pa+1)lにおいてpa=5とした
ものであり、同様にNb=7l はpb=3、Nc=3
l はpc=1としたものである。可動子コイル2a〜
2cの巻線の各巻き始め端をA1,B1,C1とし、巻
き終わり端をA2,B2,C2とし、可動子コイル2a
の巻き終わり端A2と可動子コイル2bの巻き始め端B
1及び可動子コイル2cの巻き終わり端C2とを接続し
てスター結線を施す。
)の場合の実例を示したものである。可動子コイル2a
と2b及び2bと2cとの距離L=10l/3は、L=
2nl/3でn=5としたものである。可動子コイル2
aの中心から磁気検出センサ3aまで距離Na=32l
/3は、Na=2(pa+1/3)l において、pa
=5としたものであり、同様にNb=20l/3はpb
=3、Nc=8l/3はpc=1としたものである。可
動子コイル2a〜2cの巻線の各巻き始め端をA1,B
1,C1とし、巻き終わり端をA2,B2,C2とし、
可動子コイル2aの巻き終わり端A2と可動子コイル2
bの巻き始め端B1及び可動子コイル2cの巻き終わり
端C2とを接続して、前記タイプ1の場合と同様にスタ
ー結線を施す。
例を示したものである。可動子コイル2aと2b及び2
bと2cとの距離及び各可動子コイル2a〜2cの中心
から、各磁気検出センサ3a〜3cまでの対応距離は、
前記スター結線(タイプ2)(図11)と同様である。 可動子コイル2a〜2cの巻線の各巻き始め端をA1,
B1,C1とし、巻き終わり端をA2,B2,C2とし
、A1とB1,A2とC1及びB2とC2とを接続して
、それぞれ端子A’,C’及びB’とするデルタ結線を
施す。
子コイル2a〜2c及び磁気検出センサ3a〜3cを、
それぞれコイルユニット2とセンサユニット3に配置し
て、前記レール11内に架装したブラシレス直流リニア
モータ1の作動について、図13〜図15を参照して説
明する。
の場合は、図13に示すように、磁気検出センサ3aが
磁石体16のN極に対応する場合には、前記端子A1に
は+V(v)を、S極に対応する場合は0(v)を印加
し、磁気検出センサ3bの場合はN極で0(v),S極
で+V(v)を、また磁気検出センサ3cの場合はN極
で+V(v),S極で0(v)をそれぞれ端子B2及び
C1に印加するように、前記制御回路20の通電切換回
路22を制御する。このときの各磁気検出センサ3a〜
3cの磁気検出タイミングによる各端子A1,B2及び
C1に対する通電状態は、磁気検出センサ3aの位置で
示せば同図に示されるタイミングとなる。例えば磁気検
出センサ3aの位置(1)では、2l/3づつずれた磁
気検出センサ3a,3b及び3cがいずれもS極に対応
し、端子A1,C1に0(v),端子B2に+V(v)
が印加され、可動子コイル2a〜2cには、スター結線
によりB2→B1,A2→A1及びC2→C1の向きに
電流が流れる。前記したように、磁気検出センサ3a〜
3cが磁石体16の極性に基づいて出力する磁気検出信
号により、スター結線の3個の端子A1,B2,C1へ
の通電状態が変化し、可動子コイル2a〜2cに流れる
電流方向が順次前記したタイミングで切り換わる。また
その時各可動子コイル2a〜2cは、前記の寸法関係に
規定される位置にあって、各巻線部に流れる電流の向き
及び対応する磁石体16の極性により、フレミングの左
手法則に従う推力の作用を受け、図13(a)〜(h)
に模式的に示すように、順次左から右方向へ移動する。
プ2)の場合は、図14に示すように、各端子A1,B
2,C1に通電する通電態様は、+V(v),0(v)
,−V(v)とし、その切換タイミングは磁気検出セン
サ3aの位置で示せば、同図に示されるタイミングとな
る。例えば磁気センサ3aの位置(2)では、端子A1
に−V(v),B2に+V(v)及びC1に0(v)が
印加される。この時、スター結線した端子A2,B1及
びC2の接続点の電位は、常に0 (v)となり端子C
10(v)へは電流が流れなくて、端子B2→B1,A
2→A1の向きに電流が流れる(図11)。この場合も
、前記と同様に各可動子コイル2a〜2cの巻線部に流
れる電流の向きと対応する磁石体16の極性によりフレ
ミングの左手法則に従う推力を受けて、図14(a)〜
(h)に模式的に示すように左から右方向に移動する。
15に示すように、磁気検出センサ3aが磁石体 1
6のN極に対応する場合には、前記端子A’には+V(
v)を、S極に対応する場合は0(v)を印加し、磁気
検出センサ3bの場合はN極で0(v),S極で+V(
v)を、また磁気検出センサ3cの場合はN極で+V(
v),S極で0(v)をそれぞれ端子B’及びC’に印
加するように、前記制御回路20の通電切換回路22を
制御する。このときの各磁気検出センサ3a〜3cの磁
気検出タイミングによる各端子A’,B’及びC’に対
する通電状態は、磁気検出センサ3aの位置で示せば同
図に示されるタイミングとなる。例えば磁気検出センサ
3aの位置(3)では、2l/3づつずれた磁気検出セ
ンサ3a,3b及び3cがいずれもS極に対応し、端子
A’に0(v),端子B’,C’に+V(v)が印加さ
れる。デルタ結線により、同電位となるB’,C’端子
間には電流が流れず、A2→A1,B2→B1の向きに
電流が流れる。この場合も、前記と同様に各可動子コイ
ル2a〜2cの巻線部に流れる電流の向きと対応する磁
石体16の磁性によりフレミングの左手法則に従う推力
を受けて、同図(a)〜(h)に模式的に示すように左
から右方向に移動する。
)及びデルタ結線の場合における、各々の可動子コイル
2a,2b及び2cに作用する推力Fa,Fb,Fcは
、磁界を一定とした場合、それぞれ図16〜図18に示
される。 但し、V:電圧 R:コイル一個の抵抗 B:磁束密度 N:コイル巻数 l:磁束作用長 とする。
1)の場合、 Fa=Fb=Fc=(4V/3R)・BNlであり、そ
の推力パターンは可動子コイル2a〜2cと磁石体16
等の前記した寸法関係により、位相2l/3の位相を生
じコイルユニット2に作用する推力の最大は、F=(2
0V/9R)・BNl となり、また2l/3毎に生ず
る推力の低下もF’=(2V/R)・BNl であって
、推力変動を最大推力の10%に抑えることができる。
2)の場合、 Fa=Fb=Fc=(V/R)・BNl及び、Fa’=
Fb’=Fc’=(2V/3R)・BNlとなる。また
最大推力Fは、F=(2V/R)・BNlであり、位相
2l/3毎に生ずる推力の低下はF’=(5V/3R)
・BNl となって、推力変動を最大推力の約17%に
抑えることができる。
a=Fb=Fc=(2V/R)・BNl及び、Fa’=
Fb’=Fc’=(4R/3R)・BNlとなる。最大
推力Fは、F=(4V/R)・BNl であり、2l/
3毎に生ずる推力の低下はF’=(10V/3R)・B
Nl となる。位相2l/3毎に生じる推力の低下はF
’=(10V/3R)・BNl であって、推力変動を
最大推力の約17%に抑えることができる。以上の様な
構成及び作用を呈するブラシレス直流リニアモータ1は
、ブラシレスにより耐久性及び電気ノイズの低減を図る
ことができるのは勿論のこと、推力変動が小さくコイル
可動型のため可動部がコアレスとなってコントロール性
が良好になる。さらに、推力を増強するためのコイルユ
ニット2を複数個連結することができる。この場合、前
記した磁石体16及び各可動子コイル2a〜2cの寸法
関係により、各コイルユニット2,2’を構成する可動
子コイル2a〜2cのそれぞれが隣り合う各コイルユニ
ット2,2’毎に逆巻きになる様に、スター結線又はデ
ルタ結線を施す。
は可動子コイル2aの巻き終わり端A2と可動子コイル
2bの巻き始め端B1及び可動子コイル2cの巻き終わ
り端C2を結線し、コイルユニット2’では、可動子コ
イル2aの巻き始め端A1’と可動子コイル2bの巻き
終わり端B2’及び可動子コイル2cの巻き始め端C1
’とを結線する。コイルユニット2の3個の端子A1,
B2,C1とコイルユニット2’の3個の端子A2’,
B1’,C2’は、それぞれA1とA2’,B2とB1
’及びC1とC2’とを接続して、共通端子A,B,C
とする。このように、コイルユニット2を複数個追加し
た場合でも、可動子コイル2a〜2cの通電極性を切換
えるための配線数は、コイルユニット1個の場合と同様
3本であって増加する必要はない。また、通電極性の切
換えタイミングを規制するための磁気検出センサ3a〜
3cも、コイルユニット2の数に関係なく1組でよい。 また、磁気検出センサ3a〜3cの配置位置は、前記各
実施例に示した位置に限定されるものでなく、前記通電
極性の切換えタイミングを実現できるような位置であれ
ばよい。尚、移動方向を逆向きにする場合は、前記実施
例と逆向きの電流が、各可動子コイルに流れるように通
電極性を切換えるようにする。
の構成図である。図1(A),(B)において、31は
リニアモータ固定子であり、ガイドレール38と一体化
されている。リニアモータ可動子32は、連結金具34
によりドア33と連結する。これにより可動子32の動
作とドア33の動作が完全に一致する。ガイドレール3
8上にはドア33に取付けらけたローラ37が走行する
。コントローラ35は、人体検出用センサ39からの信
号によりドア33の開閉動作をつかさどる。電線36は
、可動子32への給電及び可動子32上の磁気検出セン
サ3a,3b,3c(図2)信号のコントローラ35へ
の受け渡しを行う電線であり、可動子32は電線36を
引張りながら動作する。
通電タイミングの概略を示す。リニアモータの構造と通
電タイミングの詳細は、図6〜図19について前述した
通りである。
タ可動子32は、前述の如くドア33と連結され、固定
子31上を走行する。ドア33の位置と可動子32の位
置とが一致する為、可動子32の速度及び位置によりド
ア33の速度及び位置が検出できる。リニアモータ可動
子32には、コイル2a,2b,2cが内蔵されており
、また磁気検出センサ3a,3b,3cが内蔵されてい
る。磁気検出センサ3a〜3cは可動子32と磁石15
との相対位置を検出する。コントローラ35は、人体検
出センサ44の信号に応じて可動子32を動作させる。 主制御部45は、人体検出センサ44の信号に応じて、
ドア33を動作させる目標位置を出力する。目標速度演
算器46は、主制御部45から出力された目標位置と、
位置算出器42からの現在位置との差、及び速度設定器
43からの設定速度とにより、動作すべき目標速度を算
出する。出力演算器47は、目標速度演算器46からの
目標速度と、速度算出器41からの実速度との差により
、可動子32の出力(推力)及びその出力の方向を演算
する。PWM変換器48は、出力演算器47により演算
された出力値をPWM値(パルス幅変調値)に変換する
。駆動トランジスタ設定器49は、出力演算器により示
された出力(推力)の方向と、波形整形器51からの相
状態信号(可動子32と固定子磁石15との相対位置)
とにより、通電すべき可動子コイル2a,2b,2cと
通電方向を決定し、各駆動トランジスタTr1a〜Tr
3bのON/OFFを設定する。可動子コイル通電器5
0は、駆動トランジスタTr1a,Tr1b,…Tr3
bとトランジスタ駆動回路とからなる。そして、可動コ
イル通電器50は、駆動トランジスタ設定器49で示さ
れたONすべきトランジスタを、PWM変換器48で示
されたPWM値に従って駆動することで、駆動トランジ
スタ設定器49で定められた出力(推力)となるような
電流を通電する。速度算出器41は、波形整形器51か
らの相状態信号の変化する間隔から。リニアモータ可動
子32の実速度を算出する。位置算出器42は、波形整
形器51からの相状態の変化する方向により可動子32
の動作方向を検出し、相状態変化ごとに方向に従いアッ
プ又はダウンカウントすることで、可動子32の位置を
算出する。波形整形器51は、リニアモータ可動子32
内の磁気検出センサ(ホール素子)3a〜3cからの信
号の波形を方形波に整形する。人体検出センサ44は、
人体等を無接触で検出するセンサ、あるいはタッチスイ
ッチ、マットスイッチ等よりなる。速度設定器43は、
ドアの開閉速度を設定する速度設定器であり、あらかじ
め定められた値又は人が必要な速度に設定する。
動切換スイッチ52は、コントローラ35の外部に設置
されて、人がモータ駆動条件を自動と手動に切換え選定
できるようにしたスイッチである。動作モード制御器5
3は、自動手動切換スイッチ52により指示されたスイ
ッチの組合せによりモータ駆動の条件を設定し、手動モ
ードであればヒステリシスコンパレータ(ヒステリシス
速度比較器)54を動かせる。ヒステリシスコンパレー
タ54は、速度算出器41により出力された実速度Aと
、動作モード制御器53により出力された設定速度Bと
を比較して、速度算出器41により出力された実速度A
が大きければ、目標位置及び速度算出器55にブレーキ
動作を指示する。その後、速度算出器41により出力さ
れた設定速度Bとを比較して、速度算出器41により出
力された実速度Aより小さければ、ブレーキ動作解除を
目標位置及び速度算出器55に指示し、可動コイル通電
器50のトランジスタTr1a〜Tr3bを強制的にO
FFさせる。目標位置及び速度算出器55は、ヒステリ
シスコンパレータ54よりブレーキ動作を指示されると
、位置算出器42により出力されたモータ1移動方向と
可動子32位置により、目標速度演算器46にモータ1
移動方向と逆方向の目標位置と目標速度を出力する。 また、目標位置及び速度算出器55は、ヒステリシスコ
ンパレータ54によりブレーキ動作解除を指示されると
、目標速度演算器46に可動子32位置を目標位置とし
目標速度=0を出力する。
る。ステップ101では、モータ制御器53で手動モー
ドであるかを確認する。(図4)。ステップ102では
、速度算出器41の実速度より目標位置及び速度算出器
55から出力された設定速度Aが大きいか比較する。 ステップ103では、速度算出器41の実速度より目標
位置及び速度算出器55から出力された設定速度Bが大
きいか比較する。ステップ104では、位置算出器42
より出力されたモータ移動方向が正か負か判別する。ス
テップ105では、位置算出器42により出力された可
動子位置より任意の値を減じた値を目標位置とし、目標
位置及び速度算出器55により設定された目標速度を目
標速度演算器46に出力して、モータ移動方向に逆推力
を発生させる。ステップ106では、位置算出器42に
より出力された可動子位置より任意の値を増じた値を目
標位置とし、目標位置及び速度算出器55により設定さ
れた目標速度を目標速度演算器46に出力して、モータ
移動方向に逆推力を発生させる。ステップ107では、
目標速度演算器46に目標速度=0を出力し、位置算出
器42より出力された可動子位置を目標位置として出力
し、リニアモータ可動子の通電を切る。ステップ108
では、ヒステリシスコンパレータ54よりブレーキ動作
が指示されているか判別する。ステップ102(移動速
度比較A)およびステップ103(移動速度比較B)の
比較において、設定速度Aと設定速度Bとの大小関係は
次式とする。 設定速度A<設定速度B
→位置算出器42→目標速度演算器46→出力演算器4
7→可動子32のループは位置フィードバックループで
ある。波形整形器51→速度算出器41→出力演算器4
7→可動子32のループは速度フィードバックループで
ある。
速度算出器46は、主制御部45からの目標位置と位置
算出器42からの現在位置との差の極性により、動作方
向(目標速度の符号)を判定する。また、差が大きい場
合は、目標速度の大きさを速度設定器43による設定速
度とし、差が所定値以内では目標位置に近づくに従い目
標速度の大きさを小さくし、一致した時点で零(=0)
とする。この様に、可動子32が目標位置へスムーズに
動作する様に目標速度を設定する。
演算器47は、目標速度算出器46からの目標速度と、
速度算出器41からの実速度との差の極性により推力方
向(出力値符号)を決定し、差の大きさによって出力値
を決定する。実速度が目標速度より小さい場合は動作方
向に対し正の推力とし、大きい場合は逆方向の推力とす
る。また、実速度と目標速度との差が大きいほど推力を
大きくする。これにより、可動子32の実速度が目標速
度となる様に制御する。
ためには、可動子32の磁気検出センサ3a〜3cで検
出した状態(固定子磁石15と可動子コイル2a〜2c
の位置関係)に応じて、コイル2a〜2cを励磁すれば
よい。 ここで、相状態とコイル励磁の関係は、推力
の方向各々についた1対1に定まる。これにより、通電
器50内に配置された駆動用トランジスタTr1a〜T
r3bのON/OFFと相状態の関係は推力方向各々に
ついて1対1に定まる。これをあらがじめテーブルとし
て通電器50内にもつ。トランジスタ設定器49は、出
力演算器47からの推力方向と波形整形器51からの相
状態とによって、上記テーブルを参照してONすべき駆
動トランジスタTr1a〜Tr3bを決定する。また、
可動子32の動作による相状態の変化、及び出力演算器
47からの推力方向の変化ごとに、上記テーブルを参照
してONすべき駆動トランジスタTr1a〜Tr3bを
変更する。PWM変換器48は、出力演算器47からの
推力の大きさに対応するPWM値を設定する。通電器5
0は、トランジスタ設定器49で指定されたトランジス
タをPWM変換器48で示されたPWM値で動作させる
ことにより、コイル2a〜2cを通電する。この際、a
側又はb側のどちらかのトランジスタをPWM動作させ
ればよい(図4、50部詳細)。
、可動子32とドア33を機械的に結合している為、可
動子32の速度及び位置を検出することによってドア3
3の動作を検出することができる。更に、使用するモー
タはブラシレス直流リニアモータであり、駆動用磁気検
出センサ3a〜3cを取付けていることから、この磁気
検出センサの信号を利用すれば、可動子32の動作を検
出することができる。これにより、専用の位置及び速度
センサを必要とすることなく、ドア33の位置及び速度
制御をすることができる。
相リニアモータであり、相状態(図4の波形整形器51
の出力)は、可動子32の動作に応じて磁気検出センサ
3a,3b,3cの様に変化する(図3)。ここで、例
えば磁気検出センサ3aのパルス長さlは磁石15の寸
法と等しくなる(図3)。これにより、相状態の変化順
番を見ることで、可動子32の動作方向を検出する。ま
た、あらかじめ原点をドア33の閉位置(又は他の特定
位置)に定め、上記より磁気検出センサ3a〜3cで検
出した動作方向に従い、カウントアップ又はダウンする
ことで、磁石15長さの1/3ピッチの分解能でドア3
3の位置を検出する。
(図3)を計測することで可動子32の動作速度を検出
する。このとき、動作速度vは次式となる。 v=(l/3)/t1 また、方向(極性)は上記位置検出時の動作方向と等し
くなる。
、動作モード制御器53がモータ移動の条件が手動モー
ドであることを判断し、ヒステリシスコンパレータ54
を働かせる(図5のステップ101)ヒステリシスコン
パレータ54によりヒステリシス速度幅である設定速度
Aおよび設定速度Bと現在速度とを比較する。ここで、
設定速度Aと設定速度Bとの大小関係は次式による。 設定速度A<設定速度B また、現在速度は速度算出器41の値である。ステップ
102(図5)において、現在速度が設定速度Aより大
になることを確認して、速度算出器41の実速度より目
標位置及び速度算出器55から出力された設定速度Aが
大きいか比較する(図5)。ここで、現在速度は、速度
算出器41の値である。次に、ステップ103(図5)
にて、現在速度が設定速度Bより大になることを確認し
て、速度算出器42の実速度より目標位置及び速度算出
器55から出力された設定速度Bが大きいか比較する(
図5)。ここで、現在速度(実速度)は速度算出器41
の値である。上記以外であれば、可動子通電中であるか
判断して、通電中(YES)のときはステップ104の
処理を行い、通電停止中(NO)のときはステップ10
2へ戻る。ステップ104(図5)にて、位置算出器4
2(図4)より動作方向を検出し、その値が正方向のと
きはステップ105の処理を行う(図5)。検出された
動作方向が負方向のときはステップ106の処理を行う
。ステップ105(図5)にて、モータ移動方向が正方
向なので位置算出器42(図4)より出力された値から
あらかじめ設定されていたカウント数を減じ、その値を
目標位置として目標速度演算器46に出力し、移動方向
とは逆方向へ推力を発生させる。ステップ106(図5
)にて、モータ移動方向が負方向なので、位置算出器4
2(図4)より出力された値からあらかじめ設定されて
いたカウント数を加え、その値を目標位置として目標速
度演算器46(図4)に出力し、移動方向とは逆方向へ
推力を発生させる。
センサ44がONすると、主制御部45は目標位置をド
ア開位置にセットする。すると、前述の位置フィードバ
ックループ(波形整形器51→位置算出器42→目標速
度演算器46→出力演算器47→可動子32)、及び速
度フィードバックループ(波形選出期器51→速度算出
器41→出力演算器47→可動子32)のはたらきによ
り、可動子32(ドア)は開位置へ移動する。位置算出
器42を確認することで、ドア33が開位置へ達したこ
とを確認後、人体検出センサ44により人がいないこと
を確認して、主制御部45は目標位置を閉位置に変える
。これにより、ドア33は閉じる。閉動作中に、人体検
出センサ44が人を検知して場合には、再度、目標位置
を開位置とし、以上の動作を繰り返えす。
時確認して、その値(現在速度)が速度設定器の値(設
定速度B)をこえたとき、モータ移動方向を逆方向に推
力を、PWM変換器48,トランジスタ設定器49およ
び通電器10により発生させ、速度算出器41の値が速
度設定器43の値(設定速度A)より小さくなるまで逆
方向に推力を発生させる。この事によりモータの移動速
度が小さくなる。
装置はドアの駆動源に多相ブラシレス直流リニアモータ
を用いた自動ドア開閉装置であり、リニアモータを用い
ることでギヤユニット及びベルト等を必要としない簡単
な構成で小型の駆動源(エンジン)を実現することがで
きる。また。本発明装置は可動子とドアを直結し、多相
ブラシレス直流リニアモータを駆動するための磁気検出
センサの信号からドア動作を正確に計測して、ドアを制
御することで、専用のセンサやリミットスイッチを用い
ることなく、非常に簡単な構成で、高機能の自動ドア開
閉装置を実現することができるなどの優れた効果である
。
も、ドアの移動速度が大きくなることを防止でき、ドア
の開閉端部への到達時速度が制御できドアの破損を防止
することができる。しかも、ドアの開閉端部でのはさま
れ時の衝撃が小さくなり怪我等を防くことができるなど
の優れた効果がある。
る。
。
明図である。
る。
る。
説明図である。
した説明図である。
説明図である。
各可動子コイルの電流方向と永久磁石との関係を表す説
明図である。
可動子コイルの電流方向と永久磁石との関係を表す説明
図である。
各可動子コイルの電流方向と永久磁石との関係を表す説
明図である。
示した線図である。
ンを示した線図である。
示した線図である。
ユニットの正面図である。
ニット 2a〜2c…可動子コイル 3…センサユ
ニット 3a〜3c…磁気検出センサ 11…レー
ル12…アウタレール 13…インナレール 15
…永久磁石 16…磁石体20…制御回路 21…
位置検出回路 22…通電切換回路 31…リニア
モータ固定子 32…リニアモータ可動子 33…
ドア 34…連結金具 35…コントローラ 3
6…電線 37…ローラ 38…ガイドレール
41…速度算出器 42…位置算出器 43…速度
設定器 44…人体検出センサ 45…主制御部
46…目標速度演算器 47…出力演算器 48
…PWM変換器 49…トランジスタ設定器 50
…可動子コイル通電器 51…波形整形器 52…
自動手動切換スイッチ 53…モード制御器 54
…ヒステリシスコンパレータ55…目標位置及び速度算
出器。
Claims (1)
- 【請求項1】 ドアの駆動源に多相ブラシレス直流リ
ニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機
械的に連結して直接駆動にすると共に、可動子又は固定
子上の駆動の為の磁気検出センサの信号によってドアの
位置および速度を常時検出し、かつ定められた速度以上
でドアが動かされた場合に、可動子コイルをドアの進行
方向の逆向きに励磁しドアの速度を一定値以下にするこ
とを特徴とする自動開閉ドアの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3167722A JP2576310B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 自動開閉ドアの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3167722A JP2576310B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 自動開閉ドアの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04363489A true JPH04363489A (ja) | 1992-12-16 |
JP2576310B2 JP2576310B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=15854967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3167722A Expired - Lifetime JP2576310B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 自動開閉ドアの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576310B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0841288A1 (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-13 | Otis Elevator Company | Housing for elevator car door operating system |
JP2004116071A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Fuso Denki Kogyo Kk | 非接触型の給電装置を用いた自走式自動開閉扉 |
WO2017033371A1 (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リニアモータ装置、及び、引き戸装置 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3167722A patent/JP2576310B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0841288A1 (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-13 | Otis Elevator Company | Housing for elevator car door operating system |
JP2004116071A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Fuso Denki Kogyo Kk | 非接触型の給電装置を用いた自走式自動開閉扉 |
WO2017033371A1 (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リニアモータ装置、及び、引き戸装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2576310B2 (ja) | 1997-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10122303B2 (en) | Motor control device | |
CN108258969B (zh) | 马达控制装置 | |
JP2004116283A (ja) | ドアの非接触式直線移動を引き起こす装置およびドアの制御方法 | |
CN105142969A (zh) | 位置检测装置、位置检测方法以及移动体*** | |
JPH0746895B2 (ja) | ブラシレス直流リニアモータ | |
JP3740704B2 (ja) | 自動ドア開閉装置 | |
JPH04363489A (ja) | 自動開閉ドアの制御装置 | |
JP2976809B2 (ja) | 磁石可動型直流リニアモータ | |
JP4661188B2 (ja) | ドア開閉装置 | |
KR0163025B1 (ko) | 자기 베어링 장치 | |
JPH04363488A (ja) | リニアモータ式自動ドア開閉装置 | |
JP2778393B2 (ja) | リニアモータ式自動ドア開閉装置 | |
JPH07127336A (ja) | ドアの開閉制御装置 | |
JP2636599B2 (ja) | リニアモータ式自動ドアの安全装置 | |
JP2551662Y2 (ja) | 自動開閉ドアの制御装置 | |
JPH05211798A (ja) | ブラシレス直流リニアモータのブレーキ制御方法 | |
KR102339601B1 (ko) | 간격조절이 가능한 선형모터를 이용한 구동장치 | |
JP3408558B2 (ja) | 直流リニアブラシレスモータの制御装置 | |
JP7197650B2 (ja) | モータ制御装置およびドア開閉装置 | |
US11716043B2 (en) | Motor control device | |
JP3757764B2 (ja) | 扉開閉装置 | |
JP2666653B2 (ja) | 自動開閉ドアの制御装置 | |
JPH08289531A (ja) | リニア直流モータ | |
JP6741606B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JPH10102913A (ja) | 自動ドア制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960910 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091107 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091107 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101107 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101107 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 15 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 15 |