自動ドアの制御装置
【課題】力が弱い者でもドアを容易に開けることができる自動ドアの制御装置を提供する。
【解決手段】制御ユニット８が、ドア２が全閉位置にある場合において、開閉駆動部２０によってドア２が開方向に移動しない程度の大きさの予備付勢力をドア２に付与するように開閉駆動部２０を制御し、かつ、位置検出部１５によってドア２が全閉位置から所定距離以上移動したことが検知されたときには、ドア２が開方向へ移動するように開閉駆動部２０を制御することを特徴とする自動ドア１の制御装置１０。
【解決手段】制御ユニット８が、ドア２が全閉位置にある場合において、開閉駆動部２０によってドア２が開方向に移動しない程度の大きさの予備付勢力をドア２に付与するように開閉駆動部２０を制御し、かつ、位置検出部１５によってドア２が全閉位置から所定距離以上移動したことが検知されたときには、ドア２が開方向へ移動するように開閉駆動部２０を制御することを特徴とする自動ドア１の制御装置１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人がドアを手で開けるときにドアの開放を補助する自動ドアの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、出入り口に開閉自在に設けられた引き戸などのドアにおいては、気密性が高い二重ガラスがはめ込まれたドアや大型のドアなど比較的重量があるドアがあり、このようなドアは、手で開閉するときに動かしにくく、開閉のために大きな力を必要とする。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されているように、モータの駆動力を用いてドアの開放を補助する自動ドアがある。
【０００４】
この特許文献１記載の自動ドアでは、全閉位置にあるドアを手で所定距離だけ開けることにより、その開動作をマイコンが認識し、モータを駆動させてドアを開方向へ移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９４９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１に記載の自動ドアでは、初期動作として、重いドアにもかかわらず、人の力だけでドアを所定距離まで開ける必要がある。そのため、ドアを開けるために大きな力が必要になり、力の弱い者にとってはドアを開ける作業が困難になるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、力が弱い者でもドアを容易に開けることができる自動ドアの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の自動ドアの制御装置は、ドアの位置を検出する位置検出手段と、前記ドアを開閉させる開閉駆動部と、前記開閉駆動部の駆動制御をする制御部とを備えており、前記制御部は、前記ドアが全閉位置にある場合において、前記開閉駆動部によって前記ドアが開方向に移動しない程度の大きさの予備付勢力を前記ドアに付与するように前記開閉駆動部を制御し、かつ、前記位置検出手段によって前記ドアが全閉位置から所定距離以上移動したことが検知されたときには、前記ドアが開方向へ移動するように前記開閉駆動部を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
この構成では、ドアを全閉位置から手で所定距離以上移動させたことを位置検出手段が検知したときに、開閉駆動部によってドアを開方向へ移動させるので、最初に手でドアを所定距離以上移動させる動作が開動作開始の合図（トリガー）となっている点では上記の特許文献１記載の自動ドアと共通している。しかし、本発明では、ドアが全閉位置にある場合において、開閉駆動部によってドアが開方向に移動しない程度の予備付勢力をドアにあらかじめ付勢させているので、初期状態においてドアを手で移動させやすくなっている。そのため、力の弱い者であっても、容易にドアを開けることができる。したがって、起動センサを設けなくても、力の弱い者が容易にドアを開けることができる自動ドアを提供できる。
【００１０】
また、前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、前記ドアの走行抵抗に基づいて決定されるのが好ましい。
【００１１】
この態様では、ドアに付勢される予備付勢力がドアの走行抵抗に基づいて決定されるので、建物の経年変化等によりドアの走行抵抗が増加した場合には、当該走行抵抗の増加に応じて予備付勢力も大きく設定される。このため、走行抵抗が増加することがあったとしても常に予備付勢力として適切な付勢力を付与できるので、ドアを容易に開けることができる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記ドアが第１速度で所定時間移動した後に当該第１速度よりも遅い速度である第２速度で所定時間移動するように、前記開閉駆動部を制御し、前記ドアの走行抵抗を測定する走行抵抗測定部をさらに備えており、前記走行抵抗測定部により、前記ドアが前記第２速度で移動しているときの走行抵抗を、前記ドアの走行抵抗として測定するのが好ましい。
【００１３】
この構成では、ドアを第１速度で移動させた後に第２速度で移動させる２段階の速度制御を行う場合において、ドアがより低速の第２速度で移動しているときに、ドアの走行抵抗を測定するので、測定時間を長く取ることができ、走行抵抗を正確に求めることができる。
【００１４】
さらに、前記走行抵抗測定部は、前記ドアの走行抵抗として、前記ドアが前記第２速度で閉方向へ移動しているときの走行抵抗を測定するのが好ましい。
【００１５】
この態様では、ドアの閉動作時において、ドアが全閉位置になる前に減速して低速の第２速度になるときに、走行抵抗測定部によってドアの走行抵抗を測定するようにしている。これにより、予備付勢力をかける全閉位置に近い位置でドアの走行抵抗を測定することができ、しかも、測定時間を長く取ることができる。そのため、走行抵抗をより正確に計測することができる。
【００１６】
さらに、前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、前記走行抵抗測定部が、前記ドアの走行抵抗が前記初期設定値よりも所定の変化量以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、前記制御部は、前記予備付勢力の大きさを、そのときの前記ドアの走行抵抗に基づいて、再度設定するのが好ましい。
【００１７】
この構成では、予備付勢力を走行抵抗に基づいた最適な大きさに設定できる一方、一時的な走行抵抗の増加の影響を排除することができる。
【００１８】
前記走行抵抗測定部は、前記開閉駆動部のモータに印加される電圧および前記ドアの速度に基づいて、前記ドアの走行抵抗を測定するのが好ましい。
【００１９】
この態様では、ドアの走行抵抗が開閉駆動部のモータに印加される電圧とドアの速度から求められるため、トルクセンサや抵抗センサなどの特別なセンサが不要となる。
【００２０】
また、前記制御部は、前記ドアが開方向または閉方向に移動している間に、前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、前記開閉駆動部に前記ドアの移動を停止させ、その後、前記開閉駆動部によって前記ドアを再度開方向または閉方向へ移動させたときに、再度前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドアの移動を停止させ、このときの前記ドアの位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、前記ドアを停止するように前記開閉駆動部を制御するのが好ましい。
【００２１】
この態様では、ドアの移動時に所定以上の大きさの抵抗がかかっていると判断した場合には、通行者が手でドアを押さえている可能性があるので、ドアを一旦停止させる。さらに、再度開閉駆動部によってドアを移動させて、ドアに所定以上の大きさの抵抗がかかっているか判断することにより、風などの突発的な原因でドアに一時的に抵抗がかかっている場合を排除して、ある一定時間連続してドアに抵抗がかかっているか否かを判別することができる。そして、２回目の判断時においてもドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドアを停止させる。このとき、ドアの位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、手でドアを押さえて停止させていると判断して、ドアを停止するように開閉駆動部の制御を行う。そのため、特別な操作無しに、開閉中のドアを任意の位置で手で停止することができる。
【００２２】
さらに前記制御部は、前記ドアが一旦停止した後に再度停止する前に前記開閉駆動部によって再度開方向または閉方向に前記ドアを駆動させた場合において、前記ドアの速度が所定時間以内に所定の速度まで上昇しなかった場合には、前記開閉駆動部のモータの駆動電圧を所定値以下に制限するのが好ましい。
【００２３】
この構成では、上記のようにドアの移動時に所定以上の大きさの抵抗がかかっていると判断した場合にドアを一旦停止させたとき、その後、開閉駆動部によってドアを再度移動させた場合において、ドアの速度が所定時間以内に所定速度まで上昇しなかった場合には、手でドアを押さえ続けて停止状態を維持させているものとみなして、ドアを駆動するモータの駆動電圧を所定値以下に制限し、ドアに作用する開方向または閉方向への駆動力を抑えることにより、手でドアを任意の位置で停止させやすくしている。
【００２４】
すなわち、一旦停止させたドアを再度開閉駆動部で駆動させる際には、駆動開始から大きな駆動電圧がモータに印加されてドアに作用する開方向または閉方向への駆動力が急激に大きくなるため、ドアを手で止めることが困難になる。そのため、ドアが所定時間以内に所定以上の速度にならない場合には、手で止められていると判断して、モータの駆動電圧を所定以下に制限することにより、手動によらない突発的な抵抗の増加によりドアが意図せず停止するのを防止しつつ、ドアを手で停止させやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ドアが全閉位置にあるときに初期動作として手でドアを所定距離だけ開けるときに、開閉駆動部によりドアに予備付勢力があらかじめ付勢されているので、力が弱い者でもドアを容易に開けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る自動ドアの制御装置の全体構成図である。
【図２】図１のドアの速度の時系列的変化のグラフである。
【図３】図１のモータの印加電圧の時系列的変化のグラフある。
【図４】図１のモータのトルクと回転数との関係を示すグラフであって、等電圧の直線が示されたグラフある。
【図５】図１の自動ドアの制御装置の基本動作に係るメインルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図１の自動ドアの制御装置の開動作時における手動停止判別サブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図１の自動ドアの制御装置の閉動作時における手動停止判別サブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態に係る自動ドアの制御装置１０を備えた自動ドア１は、図１に示されるように、部屋の壁Ｗに形成された出入口Ｐを開閉するものであり、ドア２と、そのドア２を開閉制御する制御装置１０とから構成されている。この制御装置１０は、開閉駆動部２０と、制御ユニット８と、位置検出部１５とを備えている。
【００２８】
ドア２は、部屋の壁Ｗに形成された出入口Ｐを開閉する片開きの引き戸である。ドア２は、取っ手１１を有しており、ドア２を開閉する人は、取っ手１１をつかんでドア２に開方向または閉方向へ操作力を与えることができる。
【００２９】
開閉駆動部２０は、ドア２を開閉駆動させるものであり、出入口Ｐの上方の空間（いわゆる無目）に配置されている。
【００３０】
開閉駆動部２０は、モータ３と、当該モータ３によって回転駆動される駆動プーリ４と、従動プーリ５と、ベルト６と、ドアハンガー７とを備えている。
【００３１】
ベルト６は、駆動プーリ４と従動プーリ５との間に掛け回されて配索されたループ状の帯体である。
【００３２】
ドアハンガー７は、出入口Ｐの幅方向に延びるレール(図示せず)上を転動する戸車を有し、レールに沿って移動する。ドアハンガー７は、ドア２の上端部に連結され、ドア２を吊り下げて床面Ｆから浮いた状態で保持する。また、ドアハンガー７は、ベルト６に連結されており、ベルト６の走行に伴ってドア２の開閉方向Ｄに水平移動することができる。
【００３３】
モータ３は、ブラシレスモータなどが採用されるが、本発明ではとくに限定されるものではない。
【００３４】
このような開閉駆動部２０では、制御ユニット８による制御によってモータ３が正方向または逆方向に駆動すると、駆動プーリ４が回転し、それに伴って駆動プーリ４および従動プーリ５に掛け回されたベルト６が回転する。このとき、ベルト６に固定されたドアハンガー７および当該ドアハンガー７に吊り下げられたドア２が水平方向へ往復移動することができる。
【００３５】
位置検出部１５は、ドア２の位置を検出する。位置検出部１５は、本発明の位置検出手段の概念に含まれるものである。
【００３６】
ホール素子９は、ブラシレスモータからなるモータ３の回転量に応じて信号を発生させる。ホール素子９は、モータ３のケーシング内部に設けられている。
【００３７】
位置検出部１５は、ホール素子９からの検知信号からモータ３の回転角度を算出し、さらに、そのモータ３の回転角度に基づいてドア２の位置を算出する。
【００３８】
制御ユニット８は、モータ３の駆動を制御することにより、ドア２の開閉を制御するユニットである。制御ユニット８は、ＣＰＵ１２と、メモリ１３と、走行抵抗測定部１４とを有している。また、本実施形態の制御ユニット８は、その内部に位置検出部１５を含んでいる。
【００３９】
ＣＰＵ１２は、モータ３の駆動を制御する中央演算部である。また、ＣＰＵ１２は、位置検出部１５で求めたモータ３の回転角度を時間で微分してモータ３の回転数を算出し、さらに、そのモータ３の回転数からドア２の速度を算出する。
【００４０】
本実施形態のＣＰＵ１２は、ドア２が全閉位置にある場合において、開閉駆動部２０によってドア２が開方向に移動しない程度の予備付勢力をドア２にあらかじめ付勢させるように制御する。そのため、ドア２が全閉位置にある初期状態においても予備付勢力によってドア２の開放動作が補助されるので、ドア２を手で移動させやすくなっている。そして、ＣＰＵ１２は、ドア２の全閉位置において、手で取っ手１１をつかんでドア２を所定距離以上移動させたときに、ドア２を全閉位置から手で所定距離以上移動させたことを位置検出部１５が検知したときに、開閉駆動部２０によってドアを開方向へ移動させる制御を行う。
【００４１】
メモリ１３は、ドア２の全閉位置、全開位置、走行抵抗、および走行プログラムなどを記憶する。
【００４２】
ドア２の全閉位置および全開位置については、工場出荷時にあらかじめそれらの設計値がメモリ１３に記憶されているが、自動ドア１の据付後は、自動ドア１の使用中に位置検出部１５を用いて測定されたそれらの実測値が、全閉位置および全開位置としてメモリ１３に記憶される。
【００４３】
ドア２の速度Ｖは、基本的には、図２に示されるドア２の走行プログラムに基づいて第１速度の後に第２速度へ移行するように２段階に制御される。例えば、図３に示される曲線Ａのようにモータ３への印加電圧Ｅを駆動開始から急激に最大値Ｅｍａｘまで上昇させると、図２に示されるドア速度Ｖは、最初の加速域Ｉ（時間０〜ｔ１）では、所定の加速度で急速に上昇する。ついで、図３に示される曲線Ａのように印加電圧Ｅを少し下げて一定値Ｅｃｏｎｓｔで維持すると、図２に示される高速域ＩＩ（時間ｔ１〜ｔ２）では、所定の第１速度ＶＨを維持する。その後、図３には示されていないが、印加電圧Ｅを一定値Ｅｃｏｎｓｔからさらに下げることにより、減速域ＩＩＩ（時間ｔ２〜ｔ３）では、所定の加速度で減速し、その後、低速域ＩＶ（時間ｔ３〜最後のｔ４）は、所定の第２速度ＶＬを維持して最後に０に戻る。
【００４４】
走行抵抗測定部１４は、ドア２の走行抵抗を測定する。本実施形態では、図４のグラフに示されるように、モータ３への印加電圧Ｅとモータ３の回転数Ｒから、モータ３のトルクＱを算出し、モータ３のトルクＱからドア２の走行抵抗を算出する。
【００４５】
例えば、図４に示されるように、モータ３の印加電圧Ｅを０からＥｍａｘまでの範囲で任意に設定できる場合において、図２の低速域ＩＶのときに印加する印加電圧ＥがＥｌａｗのときで、かつ、モータ回転数ＲがＲｌａｗのときには、トルクＱは、印加電圧ＥがＥｌａｗの直線上においてモータ回転数ＲがＲｌａｗのときに対応するＱｌａｗとなる。走行抵抗測定部１４は、このトルクＱｌａｗに所定の係数を乗じることにより、ドア２の走行抵抗を導出する。モータ回転数Ｒは、位置検出部１５において、ホール素子９からの検知信号を用いて算出される。
【００４６】
（自動ドア１の動作説明）
（基本動作）
つぎに、図５〜７のフローチャートを参照しながら本実施形態の制御装置１０を用いた自動ドア１の具体的な動作説明について説明する。
【００４７】
まず、自動ドア１の基本動作について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４８】
制御装置１０のシステムを起動させると初期動作として、制御ユニット８は、開閉駆動部２０にドア２を全閉位置に移動させる(ステップＳ１)。
【００４９】
ついで、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２に開方向へ所定の予備付勢力を常時付加しておく（ステップＳ２)。これにより、力の弱い者であっても、容易にドア２を開けることができる。
【００５０】
ここで、ドア２に付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、後述するステップＳ１２において再設定される。
【００５１】
つぎに、通行者がドア２の取っ手１１に手をかけてドア２へ操作力を与えることによってドア２が所定以上移動するまで、ステップＳ２〜Ｓ３を繰り返しながらドア２が所定以上移動したか判別する（ステップＳ３)。具体的には、位置検出部１５を用いてドア２の移動距離を算出し、所定距離（例えば、１ｃｍ程度）だけ移動したか否かを制御ユニット８のＣＰＵ１２が判別する。
【００５２】
そして、制御ユニット８は、ドア２が所定距離以上移動したと判断した場合、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２を開方向へ駆動させる（ステップＳ４)。
【００５３】
そして、ステップＳ４においてドア２を開方向へ駆動させているときに、ドア２に所定以上の負荷（すなわち、ドア２の走行を妨げる抵抗）があるか否かを判別する（ステップＳ５)。負荷の判断は、図４のグラフに示されるように、モータへの印加電圧Ｅの直線におけるモータ回転数Ｒに対応するトルクＱが、所定の負荷以上あるか否かによってなされる。なお、トルクＱは、ドア２の動摩擦力に比例しているので、このトルクＱを用いてドア２に所定以上の負荷があるか正確に判別できる。
【００５４】
そして、ドア２に所定以上の負荷がない場合には、そのままドア２は開方向へ移動し続け、そして、ドア２が全開位置にあるか否か判別する（ステップＳ６)。
【００５５】
そして、ドア２が全開位置になるまで、ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返し、ステップＳ６においてドア２が全開位置にあると判断された場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２により、所定時間（例えば、１０秒程度）経過した否かを判別する（ステップＳ７)。
【００５６】
そして、ステップＳ７において所定時間経過したと判断された場合には、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２を閉方向へ駆動させる（ステップＳ８)。ドア２を閉方向へ駆動させるときは、図２の走行パターンに基づいてモータ３の駆動が制御される。すなわち、急速に加速した後、一定時間第１速度ＶＨを維持し、その後減速して一定時間第２速度ＶＬで進んでから停止する。
【００５７】
ドア２を閉方向へ駆動しているときには、ドア２に所定以上の負荷があるか否かを判別しており（ステップＳ９)、ドア２に所定以上の負荷がないと判断された場合には、そのままドア２は閉方向へ移動し続ける。そして、ドア２が所定の第２速度ＶＬで移動する低速域（図２の低速域ＩＶ参照）にあるか否か判別する（ステップＳ１０)。
【００５８】
ステップＳ１０において、ドア２が低速域（図２の低速域ＩＶ参照）にないと判断された場合には、ドア２が全閉位置にあるか否か判別し（ステップＳ１１)、ドア２が全閉位置にあると判断された場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、開閉駆動部２０の駆動を停止し、ドア２を停止させ、ステップＳ２へ戻る（ステップＳ１３)。一方、ドア２が全閉位置にあると判断されない場合には、ステップＳ８〜Ｓ１１を繰り返す。
【００５９】
上記のステップＳ１０において、ドア２が低速域（図２の低速域ＩＶ参照）にあると判断された場合には、走行抵抗を計測し、予備付勢力を再設定する（ステップＳ１２）。
【００６０】
すなわち、走行抵抗測定部１４は、図４のグラフに示されるように、モータ３への印加電圧Ｅとモータ３の回転数Ｒから、モータ３のトルクＱを算出し、モータのトルクＱからドア２の走行抵抗を測定する。このとき、測定で得られた走行抵抗が現在設定されている設定値との乖離がある場合には、新しい予備付勢力の設定値に置き換え、メモリ１３に記憶される。
【００６１】
具体的には、走行抵抗測定部１４が、ドア３の走行抵抗が初期設定値（または現行設定値）よりも所定値以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、予備付勢力の大きさの設定を、そのときのドア２の走行抵抗に基づいて、再度設定する。これにより、ドア２に付勢される力が予め設定され、ドアの走行抵抗が所定以上変化したことを、所定回数以上検出した場合に、この設定をそのときのドア２の走行抵抗に基づいて、再度設定することができ、一時的な走行抵抗の増加の影響を排除できる。その後、ステップＳ１１に戻る。
【００６２】
（手動停止判断ルーチン）
つぎに、図６に示されるように、開方向へドア２が移動している間に手で停止されたか否かを判別する手動停止判断ルーチンについて説明する。
【００６３】
まず、図５のメインルーチンにおけるステップＳ５において、ドア２を開方向へ駆動しているときに、ドア２に所定以上の負荷があると判断された場合には、図６に示される手動停止判断ルーチンのスタート位置(図５〜６の丸で囲んだ符号１参照)へ移行して、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ３１)。
【００６４】
そして、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動して、ドア２を開方向へ駆動する（ステップＳ３２)。
【００６５】
そして、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が駆動開始から所定時間経過した時点においても所定速度以下のままであるか否かを判別する（ステップＳ３３)。つまり、ドア２を手で停止させている場合には、ドア２が所定時間経過しても所定速度以下であるため、ドア２の速度が遅いときには、手でドア２を停止させていると判断する。
【００６６】
そして、ドア２が所定速度以下であると判断された場合には、制御ユニット８は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクを制限してドア２を開方向へ駆動する（ステップＳ３４)。
【００６７】
具体的には、ステップＳ３４では、図３のグラフの曲線Ｂに示されるように、所定時間の間（０〜時刻ｔ１１まで）は所定の制限電圧Ｅｌｉｍに抑えてドア２の加速を抑える。これにより、モータ３による駆動力を抑えることができるので、ドア２を手で停止させやすくすることができる。一方、通常のドア２の加速制御(図３の曲線Ａ)では、駆動電圧Ｅは、駆動開始から最大値Ｅｍａｘになるまで急速に上昇し続けるのでモータ３のトルクが急に大きくなり、ドア２を手で停止することが困難になるので、上記のようにドア２を手で停止させるためには、駆動電圧に制限をかけることが有効である。
【００６８】
そして、ステップＳ３４において加速を抑えてドア２を駆動させているときに、ドア２が所定速度以下か否か判別する（ステップＳ３５)。この制御では、一定時間以内にドア２の速度が上がるか否かを判断することにより、ドア２を手で停止し続けているかを判別する。
【００６９】
そして、ドア２が所定速度以下であると判断された場合には、さらに、ドア２に所定以上の負荷がかかっているか否か判別する（ステップＳ３６)。負荷の判断は、上述のステップＳ５と同様に、図４のグラフに示されるように、モータへの印加電圧Ｅの直線におけるモータ回転数Ｒに対応するトルクＱが、所定の負荷以上あるか否かによりなされる。
【００７０】
なお、ステップＳ３６の負荷の所定値は、ステップＳ５の負荷の所定値と同じかまたは低くてもよい。力が弱い人が早くドア２を止めたい場合を考慮すれば、ステップＳ３６の負荷の所定値を低く設定する方が好ましい。
【００７１】
そして、ステップＳ３６において、ドア２に所定以上の負荷があると判断した場合には、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ３８)。
【００７２】
そして、ステップＳ３８においてドア２を一旦停止させたときに、ドア２が前回停止させた位置（すなわち、ステップＳ３１のときの停止位置）とほぼ同じ位置（すなわち、同じ位置または当該同じ位置から所定の許容変位量以内の位置）にあるか否か判別する（ステップＳ３９)。ドア２の位置は、位置検出部１５において、モータ３の回転子の回転にともなってホール素子９から発生する検知信号に基づいて算出される。
【００７３】
そして、ドア２が前回とほぼ同じ位置であると判断した場合には、ドア２を停止させ続け、人がドア２を操作するまで待機する（ステップＳ４０)。すなわち、ドア２の移動時に所定以上の大きさの抵抗がかかっていると判断した場合において、ドア２を一旦停止させ、再度移動させても抵抗がかかっていると判断した場合には、手でドア２を押さえていると判断されるため、ドア２の停止状態を維持する。
【００７４】
そして、ステップＳ４０においてドア２が停止された状態では、定期的にドア２が所定距離（例えば、１ｃｍ程度）以上移動したか否か判断する（ステップＳ４１)。ドア２が再度手でドア２を動かされたか否かを判断するためである。これも、位置検出部１５によって検出されたドア２の位置に基づいて、制御ユニット８のＣＰＵ１２によって判断される。
【００７５】
そして、ドア２が手で動かされることにより所定距離以上移動した場合には、ドア２が開方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ４２)。なお、所定距離以上移動していない場合には、ステップＳ４０へ戻り、ドア２の停止状態を維持する。
【００７６】
そして、ステップＳ４２においてドア２が開方向へ移動していると判断した場合には、図５のメインルーチンにおける開方向へのドア２の駆動するステップＳ４へ戻る（ステップＳ４２および図５〜６の丸で囲んだ符号３参照）。
【００７７】
一方、ステップＳ４２においてドア２が開方向へ移動していると判断されなかった場合には、さらに、ドア２が閉方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ４３)。
【００７８】
そして、ステップＳ４３においてドア２が閉方向へ移動していると判断した場合には、
図５のメインルーチンにおける閉方向へのドア２の駆動するステップＳ８へ戻る（ステップＳ４３および図５〜６の丸で囲んだ符号６参照）。一方、ドア２が閉方向へ移動していると判断されなかった場合には、ステップＳ４０に戻って、ステップＳ４０〜Ｓ４３を繰り返す。
【００７９】
上記のステップＳ３５において、ドア２が所定速度以下であると判断されなかった場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクの制限を解除する（ステップＳ３７)。具体的には、付加トルクの制限を解除した状態で、開閉駆動部２０のモータ３を駆動させてドア２を開方向へ移動させる。このときのモータ３に印加される電圧Ｅは、例えば、図３の曲線Ｂに示されるように、時間ｔ１１まで制限電圧Ｅｌｉｍで抑えられているが、ドア２が所定速度以上になったときは、時間ｔ１１以降のように、制限を解除してドア２を通常の走行パターン（図２参照）を行うように制御される。このとき、駆動電圧Ｅは、時間ｔ１１経過後、駆動電圧は最大値Ｅｍａｘまで上昇し、時間ｔ１２まで最大値Ｅｍａｘを維持し、その後、時間ｔ１３まで電圧が低下し、ｔ１３以降は電圧は所定の電圧に維持される。そして、ステップＳ３７の実行後、図５のメインルーチンのステップＳ５へ戻る(図５〜６の丸で囲んだ符号２参照)。
【００８０】
また、上記ステップＳ３６において、ドア２に所定以上の負荷があると判断されなかった場合には、ステップＳ３４へ戻る。ステップＳ３４へ戻す理由は、手で継続的にドア２を停止させ続けていなかった場合等の突発的な原因、例えば突風がドア２に吹き付けてドア２へ一時的に負荷がかかる場合を排除して再度モータ３のトルクを制限した状態で所定速度以下か否かを判断する（ステップＳ３５）からである。
【００８１】
また、上記ステップＳ３９において、ドア２が前回とほぼ同じ位置でない場合においても、ステップＳ３４へ戻し、再度ステップＳ３４以降の手順を再び実行する。
【００８２】
つぎに、図７に示される閉方向移動時の手動停止判断ルーチンについて、簡単に説明する。図７に示されるように、図６に示される開方向移動時の手動停止判断ルーチンと同様のサブルーチンで、閉方向へドア２が移動している間においても、手で停止させたか否かを判別することが可能である。以下、図７に示されるフローチャートを用いて説明する。
【００８３】
まず、図５のメインルーチンにおけるステップＳ９において、ドア２を閉方向へ駆動しているときに、ドア２に所定以上の負荷がかかっていると判断された場合には、図７に示される手動停止判断ルーチンのスタート位置(図５〜６の丸で囲んだ符号４参照)へ移行して、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ５１)。
【００８４】
そして、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２を閉方向へ駆動させる（ステップＳ５２)。
【００８５】
そして、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が駆動開始から所定時間経過しても所定速度以下であるか否かを判別する（ステップＳ５３)。
【００８６】
そして、ドア２の速度が所定速度以下であると判断されなかった場合には、図５のメインルーチンのステップＳ９へ戻る(図５〜６の丸で囲んだ符号５参照)。一方、ドア２の速度が所定速度以下であると判断された場合には、制御ユニット８は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクを制限する（ステップＳ５４)。
【００８７】
そして、加速を抑えた状態でドア２を駆動させた状態で、ドア２が依然として所定速度以下か否か判別する（ステップＳ５５)。
【００８８】
そして、ドア２が所定速度以下であると判断した場合には、さらに、ドア２に所定以上の負荷があるか否か判別する（ステップＳ５６)。一方、ドアが所定速度以下であると判断されなかった場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクの制限を解除する（ステップＳ５７)。具体的には、付加トルクの制限を解除した状態で、開閉駆動部２０のモータ３を駆動させてドア２を閉方向へ移動させる。その後、図５のメインルーチンのステップＳ９へ戻す(図５〜６の丸で囲んだ符号５参照)。
【００８９】
ステップＳ５６において、ドア２に所定以上の負荷があると判断した場合には、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ５８)。一方、ドア２に所定以上の負荷があると判断されなかった場合には、ステップＳ５４へ戻る。
【００９０】
そして、ステップＳ５８においてドア２を一旦停止させたときに、ドア２が前回停止させた位置（すなわち、ステップＳ５１のときの位置）とほぼ同じ位置（すなわち、同じ位置または当該同じ位置から所定の許容変位量以内の位置）にあるか否か判別する（ステップＳ５９)。
【００９１】
そして、ドア２が前回とほぼ同じ位置であると判断された場合には、モータ３を停止してドア２を停止させ続け、人がドア２を操作するまで待機する（ステップＳ６０)。なお、ドア２が前回とほぼ同じ位置でない場合には、ステップＳ５４へ戻す。
【００９２】
そして、ステップＳ６０においてドア２が停止された状態では、定期的にドア２が所定距離（例えば、１ｃｍ程度）以上移動したか否か判断する（ステップＳ６１)。
【００９３】
そして、所定距離以上移動したと判断された場合には、さらに、ドア２が開方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ６２)。なお、所定距離以上移動していない場合には、ステップＳ６０へ戻り、ドア２の停止状態を維持する。
【００９４】
そして、ステップＳ６２においてドア２が開方向へ移動していると判断した場合には、図５のメインルーチンにおける開方向へのドア２の駆動するステップＳ４へ戻る（ステップＳ６２および図５〜６の丸で囲んだ符号３参照）。
【００９５】
一方、ステップＳ６２においてドア２が開方向へ移動していると判断されなかった場合には、さらに、ドア２が閉方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ６３)。
【００９６】
そして、ステップＳ６３においてドア２が閉方向へ移動していると判断した場合には、
図５のメインルーチンにおける閉方向へのドア２の駆動するステップＳ８へ戻る（ステップＳ６３および図５〜６の丸で囲んだ符号６参照）。一方、ドア２が閉方向へ移動していると判断されなかった場合には、ステップＳ６０に戻って、ステップＳ６０〜Ｓ６３を繰り返す。
【００９７】
（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２が全閉位置から手で所定距離以上移動したことを位置検出部１５が検知したときに、開閉駆動部２０によってドア２を開方向へ移動させる自動ドア１において、ドア２が全閉位置にある場合に、開閉駆動部２０によってドア２が開方向に移動しない程度の予備付勢力をドア２にあらかじめ付勢させているので、初期状態においてドア２を手で移動させやすくなっている。そのため、力の弱い者であっても、容易にドア２を開けることができる。また、これにより、ドアへ予備付勢力または開方向への付勢力を発生させるタイミングを取るために、人感センサやタッチセンサなどの起動センサを設けなくても、力の弱い者が容易にドアを開けることができる自動ドアを提供できる。
【００９８】
（２）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２に付勢される予備付勢力がドア２の走行抵抗に基づいて決定されるので、建物の経年変化等により、ドア２の走行抵抗が増加した場合には、当該走行抵抗の増加に応じて予備付勢力も大きく設定される。このため、走行抵抗が増加することがあったとしても常に予備付勢力として適切な付勢力を付与できるので、ドア２を容易に開けることができる。
【００９９】
（３）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２を第１速度で移動させた後に第２速度で移動させる２段階の速度制御を行う場合において、ドア２がより低速の第２速度で移動しているときに、ドア２の走行抵抗を測定するので、測定時間を長く取ることができ、走行抵抗を正確に求めることができる。
【０１００】
（４）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２の閉動作時において、ドア２が全閉位置になる前に減速して低速の第２速度になるときに、走行抵抗測定部１４によってドア２の走行抵抗を測定するようにしている（図５のステップＳ１２参照）。これにより、予備付勢力をかける全閉位置に近い位置でドア２の走行抵抗を測定することにより、建物のゆがみなどを考慮して正確に走行抵抗を測定できる。しかも、低速域において走行抵抗を測定するので、測定時間を長く取ることができる。その結果、走行抵抗をより正確に計測することができる。
【０１０１】
（５）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２に付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、走行抵抗測定部１４が、ドア２の走行抵抗が前記初期設定値よりも所定の変化量以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、図５のステップＳ１２において、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、予備付勢力の大きさを、そのときのドア２の走行抵抗に基づいて、再度設定する。そのため、予備付勢力を走行抵抗に基づいた最適な大きさに設定できる一方、一時的な走行抵抗の増加の影響を排除することができる。
【０１０２】
（６）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、開閉駆動部２０のモータ３に印加される電圧およびドア２の速度に基づいて、ドア２の走行抵抗を測定する。そのため、ドア２の走行抵抗を求めるために、トルクセンサや抵抗センサなどの特別なセンサが不要となる。
【０１０３】
（７）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が開方向または閉方向に移動している間に、ドア２に所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、開閉駆動部２０にドア２の移動を停止させる（図５のステップＳ５ならびにＳ９、図６のステップＳ３１および図７のステップＳ５１参照）。つまり、通行者が手でドア２を押さえている可能性があるので、ドア２を停止させる。その後、開閉駆動部２０によってドア２が再度開方向または閉方向へ移動したときに、再度ドア２に所定の大きさ以上の抵抗がかかっているか否かを判断して、風などの突発的な原因でドアに一時的に抵抗がかかっている場合を排除して、ある一定時間連続してドアに抵抗がかかっているか否かを判別することができる。そして、２回目の判断時においてもドア２に所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドア２を停止させる（図６のステップＳ３６ならびにＳ３８、および図７のステップＳ５６ならびにＳ５８参照）。このとき、ドア２の位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、手でドア２を押さえて全閉位置と全開位置との間の半開きの位置で停止させていると判断して、ドア２を停止するように開閉駆動部の制御を行う（図６のステップＳ３９〜４０、および図７のステップＳ５９〜６０参照）。そのため、特別な操作無しに、開閉中のドア２を任意の位置で手で停止することができる。
【０１０４】
（８）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が停止された後に再度開方向または閉方向に移動する場合において、ドア２の速度が所定時間以内に所定の速度まで上昇しなかった場合には、手でドア２を押さえ続けて停止状態を維持させているものとみなして、開閉駆動部２０のモータ３の駆動電圧を所定値以下に制限する（図６のステップＳ３３〜３４、および図７のステップＳ５３〜５４参照）。これにより、ドア２に作用する開方向または閉方向への駆動力が抑えられて、手でドア２を任意の位置で停止させやすくしている。
【０１０５】
すなわち、一旦停止させたドア２を再度開閉駆動部２０で駆動させる際には、駆動開始から大きな駆動電圧がモータ３に印加されてドア２に作用する開方向または閉方向への駆動力が急激に大きくなる。このため、ドア２を手で止めることが困難になる。そこで、ドア２が所定時間以内に所定以上の速度にならない場合には、手で止められていると判断して、モータ３の駆動電圧を所定以下に制限することにより（図３の曲線Ｂの時間０〜ｔ１１の区間参照）、手動によらない突発的な抵抗の増加によりドア２が意図せず停止するのを防止しつつ、ドア２を手で停止させやすくすることができる。
【０１０６】
（変形例）
（１）
なお、上記の実施形態では、１枚の片開きドアを駆動制御する構成を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２枚両開きのドアを駆動制御する構成であってもよい。両開きのドアにする場合には、一方のドアハンガー７をベルト６の下側の区間に連結し、他方のドアハンガー７をベルト６の上側の区間に連結することにより、１つの開閉駆動部２０によって両開きのドアを同時に開閉することができる。
【０１０７】
（２）
なお、本実施形態では、左右にスライドして開閉する引き戸を駆動制御する構成を例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドアヒンジ回りに回転する開き戸およびドアを駆動制御する構成を採用してもよい。この場合も、ドアが全閉位置において開方向に移動しない程度の予備付勢力をドアに付勢しておけば、力の弱い者であっても、容易にドアを開けることができる。
【０１０８】
（３）
上記実施形態では、ドア２の位置を検出するための位置検出部１５は、ブラシレスモータであるモータ３の回転子の磁石の位置を検出するホール素子９からの検出信号を用いてるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の方法でもドア２の位置を検出してもよい。例えば、モータ３の駆動軸の回転角を検出するロータリーエンコーダからの検出信号を用いてドア２の位置を検出してもよい。
【０１０９】
（４）
なお、本実施形態では、図５のステップＳ２において、ドア２に開方向へ所定の予備付勢力を常時付加しておく例を用いて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも人がドア２を開ける時にドア２へ開方向への予備付勢力をかけるように開閉駆動部２０を制御すればよい。したがって、本発明の変形例として、人がドア２を開ける時間帯のみ予備付勢力をかけるように、制御ユニット８がスケジュールに基づいてパートタイムで予備付勢力をかけるように開閉駆動部２０を制御してもよい。
【０１１０】
また、人がドア２に近づいたことを検知するために、人感センサを設置したり、ドア２にタッチセンサなどの静電センサを設けておき、これらのセンサで人がドア２に近づいたことを検知したときだけ、制御ユニット８がパートタイムで予備付勢力をかけるように開閉駆動部２０を制御してもよい。なお、人感センサなどのセンサ類を増設するよりも、上記実施形態のように、常時、予備付勢力をかけておくか、またはスケジュールに基づいてパートタイムで予備付勢力をかける方が、設備コストを抑えることができる。
【０１１１】
（５）
上記の実施形態では、図６の開移動時の手動停止判断サブルーチンでドア２を手で止めていないと判断した場合に、図５のメインルーチンに復帰する場合（図５〜６の丸で囲んだ符号２参照）、ステップＳ５へ戻っているが、その前のステップである、開方向へドア２を駆動させるステップＳ４へ戻るようにしてもよい。
【０１１２】
同様に、図７の閉移動時の手動停止判断サブルーチンでドア２を手で止めていないと判断した場合に、図５のメインルーチンに復帰する場合（図５〜６の丸で囲んだ符号５参照）、ステップＳ９へ戻っているが、その前のステップである、閉方向へドア２を駆動させるステップＳ８へ戻るようにしてもよい。
【０１１３】
（６）
また、上記実施形態では、ドア２を開閉駆動する開閉駆動部の一例として、一対のプーリ４、５の間に掛け回されたループ状のベルト６を用いてドア２を往復水平移動させる態様が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドア２を開閉させることができるものであれば種々の態様を採用することができる。例えば、ボールスクリューを用いてドア２を往復水平移動させてもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 自動ドア
２ ドア
３ モータ
４ 駆動プーリ
５ 従動プーリ
６ ベルト
７ ドアハンガー
８ 制御ユニット
９ ホール素子(位置検出手段)
１０ 自動ドアの制御装置
１１ 取っ手
１２ ＣＰＵ
１３ メモリ
２０ 開閉駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人がドアを手で開けるときにドアの開放を補助する自動ドアの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、出入り口に開閉自在に設けられた引き戸などのドアにおいては、気密性が高い二重ガラスがはめ込まれたドアや大型のドアなど比較的重量があるドアがあり、このようなドアは、手で開閉するときに動かしにくく、開閉のために大きな力を必要とする。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されているように、モータの駆動力を用いてドアの開放を補助する自動ドアがある。
【０００４】
この特許文献１記載の自動ドアでは、全閉位置にあるドアを手で所定距離だけ開けることにより、その開動作をマイコンが認識し、モータを駆動させてドアを開方向へ移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９４９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１に記載の自動ドアでは、初期動作として、重いドアにもかかわらず、人の力だけでドアを所定距離まで開ける必要がある。そのため、ドアを開けるために大きな力が必要になり、力の弱い者にとってはドアを開ける作業が困難になるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、力が弱い者でもドアを容易に開けることができる自動ドアの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の自動ドアの制御装置は、ドアの位置を検出する位置検出手段と、前記ドアを開閉させる開閉駆動部と、前記開閉駆動部の駆動制御をする制御部とを備えており、前記制御部は、前記ドアが全閉位置にある場合において、前記開閉駆動部によって前記ドアが開方向に移動しない程度の大きさの予備付勢力を前記ドアに付与するように前記開閉駆動部を制御し、かつ、前記位置検出手段によって前記ドアが全閉位置から所定距離以上移動したことが検知されたときには、前記ドアが開方向へ移動するように前記開閉駆動部を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
この構成では、ドアを全閉位置から手で所定距離以上移動させたことを位置検出手段が検知したときに、開閉駆動部によってドアを開方向へ移動させるので、最初に手でドアを所定距離以上移動させる動作が開動作開始の合図（トリガー）となっている点では上記の特許文献１記載の自動ドアと共通している。しかし、本発明では、ドアが全閉位置にある場合において、開閉駆動部によってドアが開方向に移動しない程度の予備付勢力をドアにあらかじめ付勢させているので、初期状態においてドアを手で移動させやすくなっている。そのため、力の弱い者であっても、容易にドアを開けることができる。したがって、起動センサを設けなくても、力の弱い者が容易にドアを開けることができる自動ドアを提供できる。
【００１０】
また、前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、前記ドアの走行抵抗に基づいて決定されるのが好ましい。
【００１１】
この態様では、ドアに付勢される予備付勢力がドアの走行抵抗に基づいて決定されるので、建物の経年変化等によりドアの走行抵抗が増加した場合には、当該走行抵抗の増加に応じて予備付勢力も大きく設定される。このため、走行抵抗が増加することがあったとしても常に予備付勢力として適切な付勢力を付与できるので、ドアを容易に開けることができる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記ドアが第１速度で所定時間移動した後に当該第１速度よりも遅い速度である第２速度で所定時間移動するように、前記開閉駆動部を制御し、前記ドアの走行抵抗を測定する走行抵抗測定部をさらに備えており、前記走行抵抗測定部により、前記ドアが前記第２速度で移動しているときの走行抵抗を、前記ドアの走行抵抗として測定するのが好ましい。
【００１３】
この構成では、ドアを第１速度で移動させた後に第２速度で移動させる２段階の速度制御を行う場合において、ドアがより低速の第２速度で移動しているときに、ドアの走行抵抗を測定するので、測定時間を長く取ることができ、走行抵抗を正確に求めることができる。
【００１４】
さらに、前記走行抵抗測定部は、前記ドアの走行抵抗として、前記ドアが前記第２速度で閉方向へ移動しているときの走行抵抗を測定するのが好ましい。
【００１５】
この態様では、ドアの閉動作時において、ドアが全閉位置になる前に減速して低速の第２速度になるときに、走行抵抗測定部によってドアの走行抵抗を測定するようにしている。これにより、予備付勢力をかける全閉位置に近い位置でドアの走行抵抗を測定することができ、しかも、測定時間を長く取ることができる。そのため、走行抵抗をより正確に計測することができる。
【００１６】
さらに、前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、前記走行抵抗測定部が、前記ドアの走行抵抗が前記初期設定値よりも所定の変化量以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、前記制御部は、前記予備付勢力の大きさを、そのときの前記ドアの走行抵抗に基づいて、再度設定するのが好ましい。
【００１７】
この構成では、予備付勢力を走行抵抗に基づいた最適な大きさに設定できる一方、一時的な走行抵抗の増加の影響を排除することができる。
【００１８】
前記走行抵抗測定部は、前記開閉駆動部のモータに印加される電圧および前記ドアの速度に基づいて、前記ドアの走行抵抗を測定するのが好ましい。
【００１９】
この態様では、ドアの走行抵抗が開閉駆動部のモータに印加される電圧とドアの速度から求められるため、トルクセンサや抵抗センサなどの特別なセンサが不要となる。
【００２０】
また、前記制御部は、前記ドアが開方向または閉方向に移動している間に、前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、前記開閉駆動部に前記ドアの移動を停止させ、その後、前記開閉駆動部によって前記ドアを再度開方向または閉方向へ移動させたときに、再度前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドアの移動を停止させ、このときの前記ドアの位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、前記ドアを停止するように前記開閉駆動部を制御するのが好ましい。
【００２１】
この態様では、ドアの移動時に所定以上の大きさの抵抗がかかっていると判断した場合には、通行者が手でドアを押さえている可能性があるので、ドアを一旦停止させる。さらに、再度開閉駆動部によってドアを移動させて、ドアに所定以上の大きさの抵抗がかかっているか判断することにより、風などの突発的な原因でドアに一時的に抵抗がかかっている場合を排除して、ある一定時間連続してドアに抵抗がかかっているか否かを判別することができる。そして、２回目の判断時においてもドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドアを停止させる。このとき、ドアの位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、手でドアを押さえて停止させていると判断して、ドアを停止するように開閉駆動部の制御を行う。そのため、特別な操作無しに、開閉中のドアを任意の位置で手で停止することができる。
【００２２】
さらに前記制御部は、前記ドアが一旦停止した後に再度停止する前に前記開閉駆動部によって再度開方向または閉方向に前記ドアを駆動させた場合において、前記ドアの速度が所定時間以内に所定の速度まで上昇しなかった場合には、前記開閉駆動部のモータの駆動電圧を所定値以下に制限するのが好ましい。
【００２３】
この構成では、上記のようにドアの移動時に所定以上の大きさの抵抗がかかっていると判断した場合にドアを一旦停止させたとき、その後、開閉駆動部によってドアを再度移動させた場合において、ドアの速度が所定時間以内に所定速度まで上昇しなかった場合には、手でドアを押さえ続けて停止状態を維持させているものとみなして、ドアを駆動するモータの駆動電圧を所定値以下に制限し、ドアに作用する開方向または閉方向への駆動力を抑えることにより、手でドアを任意の位置で停止させやすくしている。
【００２４】
すなわち、一旦停止させたドアを再度開閉駆動部で駆動させる際には、駆動開始から大きな駆動電圧がモータに印加されてドアに作用する開方向または閉方向への駆動力が急激に大きくなるため、ドアを手で止めることが困難になる。そのため、ドアが所定時間以内に所定以上の速度にならない場合には、手で止められていると判断して、モータの駆動電圧を所定以下に制限することにより、手動によらない突発的な抵抗の増加によりドアが意図せず停止するのを防止しつつ、ドアを手で停止させやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ドアが全閉位置にあるときに初期動作として手でドアを所定距離だけ開けるときに、開閉駆動部によりドアに予備付勢力があらかじめ付勢されているので、力が弱い者でもドアを容易に開けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る自動ドアの制御装置の全体構成図である。
【図２】図１のドアの速度の時系列的変化のグラフである。
【図３】図１のモータの印加電圧の時系列的変化のグラフある。
【図４】図１のモータのトルクと回転数との関係を示すグラフであって、等電圧の直線が示されたグラフある。
【図５】図１の自動ドアの制御装置の基本動作に係るメインルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図１の自動ドアの制御装置の開動作時における手動停止判別サブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図１の自動ドアの制御装置の閉動作時における手動停止判別サブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態に係る自動ドアの制御装置１０を備えた自動ドア１は、図１に示されるように、部屋の壁Ｗに形成された出入口Ｐを開閉するものであり、ドア２と、そのドア２を開閉制御する制御装置１０とから構成されている。この制御装置１０は、開閉駆動部２０と、制御ユニット８と、位置検出部１５とを備えている。
【００２８】
ドア２は、部屋の壁Ｗに形成された出入口Ｐを開閉する片開きの引き戸である。ドア２は、取っ手１１を有しており、ドア２を開閉する人は、取っ手１１をつかんでドア２に開方向または閉方向へ操作力を与えることができる。
【００２９】
開閉駆動部２０は、ドア２を開閉駆動させるものであり、出入口Ｐの上方の空間（いわゆる無目）に配置されている。
【００３０】
開閉駆動部２０は、モータ３と、当該モータ３によって回転駆動される駆動プーリ４と、従動プーリ５と、ベルト６と、ドアハンガー７とを備えている。
【００３１】
ベルト６は、駆動プーリ４と従動プーリ５との間に掛け回されて配索されたループ状の帯体である。
【００３２】
ドアハンガー７は、出入口Ｐの幅方向に延びるレール(図示せず)上を転動する戸車を有し、レールに沿って移動する。ドアハンガー７は、ドア２の上端部に連結され、ドア２を吊り下げて床面Ｆから浮いた状態で保持する。また、ドアハンガー７は、ベルト６に連結されており、ベルト６の走行に伴ってドア２の開閉方向Ｄに水平移動することができる。
【００３３】
モータ３は、ブラシレスモータなどが採用されるが、本発明ではとくに限定されるものではない。
【００３４】
このような開閉駆動部２０では、制御ユニット８による制御によってモータ３が正方向または逆方向に駆動すると、駆動プーリ４が回転し、それに伴って駆動プーリ４および従動プーリ５に掛け回されたベルト６が回転する。このとき、ベルト６に固定されたドアハンガー７および当該ドアハンガー７に吊り下げられたドア２が水平方向へ往復移動することができる。
【００３５】
位置検出部１５は、ドア２の位置を検出する。位置検出部１５は、本発明の位置検出手段の概念に含まれるものである。
【００３６】
ホール素子９は、ブラシレスモータからなるモータ３の回転量に応じて信号を発生させる。ホール素子９は、モータ３のケーシング内部に設けられている。
【００３７】
位置検出部１５は、ホール素子９からの検知信号からモータ３の回転角度を算出し、さらに、そのモータ３の回転角度に基づいてドア２の位置を算出する。
【００３８】
制御ユニット８は、モータ３の駆動を制御することにより、ドア２の開閉を制御するユニットである。制御ユニット８は、ＣＰＵ１２と、メモリ１３と、走行抵抗測定部１４とを有している。また、本実施形態の制御ユニット８は、その内部に位置検出部１５を含んでいる。
【００３９】
ＣＰＵ１２は、モータ３の駆動を制御する中央演算部である。また、ＣＰＵ１２は、位置検出部１５で求めたモータ３の回転角度を時間で微分してモータ３の回転数を算出し、さらに、そのモータ３の回転数からドア２の速度を算出する。
【００４０】
本実施形態のＣＰＵ１２は、ドア２が全閉位置にある場合において、開閉駆動部２０によってドア２が開方向に移動しない程度の予備付勢力をドア２にあらかじめ付勢させるように制御する。そのため、ドア２が全閉位置にある初期状態においても予備付勢力によってドア２の開放動作が補助されるので、ドア２を手で移動させやすくなっている。そして、ＣＰＵ１２は、ドア２の全閉位置において、手で取っ手１１をつかんでドア２を所定距離以上移動させたときに、ドア２を全閉位置から手で所定距離以上移動させたことを位置検出部１５が検知したときに、開閉駆動部２０によってドアを開方向へ移動させる制御を行う。
【００４１】
メモリ１３は、ドア２の全閉位置、全開位置、走行抵抗、および走行プログラムなどを記憶する。
【００４２】
ドア２の全閉位置および全開位置については、工場出荷時にあらかじめそれらの設計値がメモリ１３に記憶されているが、自動ドア１の据付後は、自動ドア１の使用中に位置検出部１５を用いて測定されたそれらの実測値が、全閉位置および全開位置としてメモリ１３に記憶される。
【００４３】
ドア２の速度Ｖは、基本的には、図２に示されるドア２の走行プログラムに基づいて第１速度の後に第２速度へ移行するように２段階に制御される。例えば、図３に示される曲線Ａのようにモータ３への印加電圧Ｅを駆動開始から急激に最大値Ｅｍａｘまで上昇させると、図２に示されるドア速度Ｖは、最初の加速域Ｉ（時間０〜ｔ１）では、所定の加速度で急速に上昇する。ついで、図３に示される曲線Ａのように印加電圧Ｅを少し下げて一定値Ｅｃｏｎｓｔで維持すると、図２に示される高速域ＩＩ（時間ｔ１〜ｔ２）では、所定の第１速度ＶＨを維持する。その後、図３には示されていないが、印加電圧Ｅを一定値Ｅｃｏｎｓｔからさらに下げることにより、減速域ＩＩＩ（時間ｔ２〜ｔ３）では、所定の加速度で減速し、その後、低速域ＩＶ（時間ｔ３〜最後のｔ４）は、所定の第２速度ＶＬを維持して最後に０に戻る。
【００４４】
走行抵抗測定部１４は、ドア２の走行抵抗を測定する。本実施形態では、図４のグラフに示されるように、モータ３への印加電圧Ｅとモータ３の回転数Ｒから、モータ３のトルクＱを算出し、モータ３のトルクＱからドア２の走行抵抗を算出する。
【００４５】
例えば、図４に示されるように、モータ３の印加電圧Ｅを０からＥｍａｘまでの範囲で任意に設定できる場合において、図２の低速域ＩＶのときに印加する印加電圧ＥがＥｌａｗのときで、かつ、モータ回転数ＲがＲｌａｗのときには、トルクＱは、印加電圧ＥがＥｌａｗの直線上においてモータ回転数ＲがＲｌａｗのときに対応するＱｌａｗとなる。走行抵抗測定部１４は、このトルクＱｌａｗに所定の係数を乗じることにより、ドア２の走行抵抗を導出する。モータ回転数Ｒは、位置検出部１５において、ホール素子９からの検知信号を用いて算出される。
【００４６】
（自動ドア１の動作説明）
（基本動作）
つぎに、図５〜７のフローチャートを参照しながら本実施形態の制御装置１０を用いた自動ドア１の具体的な動作説明について説明する。
【００４７】
まず、自動ドア１の基本動作について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４８】
制御装置１０のシステムを起動させると初期動作として、制御ユニット８は、開閉駆動部２０にドア２を全閉位置に移動させる(ステップＳ１)。
【００４９】
ついで、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２に開方向へ所定の予備付勢力を常時付加しておく（ステップＳ２)。これにより、力の弱い者であっても、容易にドア２を開けることができる。
【００５０】
ここで、ドア２に付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、後述するステップＳ１２において再設定される。
【００５１】
つぎに、通行者がドア２の取っ手１１に手をかけてドア２へ操作力を与えることによってドア２が所定以上移動するまで、ステップＳ２〜Ｓ３を繰り返しながらドア２が所定以上移動したか判別する（ステップＳ３)。具体的には、位置検出部１５を用いてドア２の移動距離を算出し、所定距離（例えば、１ｃｍ程度）だけ移動したか否かを制御ユニット８のＣＰＵ１２が判別する。
【００５２】
そして、制御ユニット８は、ドア２が所定距離以上移動したと判断した場合、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２を開方向へ駆動させる（ステップＳ４)。
【００５３】
そして、ステップＳ４においてドア２を開方向へ駆動させているときに、ドア２に所定以上の負荷（すなわち、ドア２の走行を妨げる抵抗）があるか否かを判別する（ステップＳ５)。負荷の判断は、図４のグラフに示されるように、モータへの印加電圧Ｅの直線におけるモータ回転数Ｒに対応するトルクＱが、所定の負荷以上あるか否かによってなされる。なお、トルクＱは、ドア２の動摩擦力に比例しているので、このトルクＱを用いてドア２に所定以上の負荷があるか正確に判別できる。
【００５４】
そして、ドア２に所定以上の負荷がない場合には、そのままドア２は開方向へ移動し続け、そして、ドア２が全開位置にあるか否か判別する（ステップＳ６)。
【００５５】
そして、ドア２が全開位置になるまで、ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返し、ステップＳ６においてドア２が全開位置にあると判断された場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２により、所定時間（例えば、１０秒程度）経過した否かを判別する（ステップＳ７)。
【００５６】
そして、ステップＳ７において所定時間経過したと判断された場合には、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２を閉方向へ駆動させる（ステップＳ８)。ドア２を閉方向へ駆動させるときは、図２の走行パターンに基づいてモータ３の駆動が制御される。すなわち、急速に加速した後、一定時間第１速度ＶＨを維持し、その後減速して一定時間第２速度ＶＬで進んでから停止する。
【００５７】
ドア２を閉方向へ駆動しているときには、ドア２に所定以上の負荷があるか否かを判別しており（ステップＳ９)、ドア２に所定以上の負荷がないと判断された場合には、そのままドア２は閉方向へ移動し続ける。そして、ドア２が所定の第２速度ＶＬで移動する低速域（図２の低速域ＩＶ参照）にあるか否か判別する（ステップＳ１０)。
【００５８】
ステップＳ１０において、ドア２が低速域（図２の低速域ＩＶ参照）にないと判断された場合には、ドア２が全閉位置にあるか否か判別し（ステップＳ１１)、ドア２が全閉位置にあると判断された場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、開閉駆動部２０の駆動を停止し、ドア２を停止させ、ステップＳ２へ戻る（ステップＳ１３)。一方、ドア２が全閉位置にあると判断されない場合には、ステップＳ８〜Ｓ１１を繰り返す。
【００５９】
上記のステップＳ１０において、ドア２が低速域（図２の低速域ＩＶ参照）にあると判断された場合には、走行抵抗を計測し、予備付勢力を再設定する（ステップＳ１２）。
【００６０】
すなわち、走行抵抗測定部１４は、図４のグラフに示されるように、モータ３への印加電圧Ｅとモータ３の回転数Ｒから、モータ３のトルクＱを算出し、モータのトルクＱからドア２の走行抵抗を測定する。このとき、測定で得られた走行抵抗が現在設定されている設定値との乖離がある場合には、新しい予備付勢力の設定値に置き換え、メモリ１３に記憶される。
【００６１】
具体的には、走行抵抗測定部１４が、ドア３の走行抵抗が初期設定値（または現行設定値）よりも所定値以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、予備付勢力の大きさの設定を、そのときのドア２の走行抵抗に基づいて、再度設定する。これにより、ドア２に付勢される力が予め設定され、ドアの走行抵抗が所定以上変化したことを、所定回数以上検出した場合に、この設定をそのときのドア２の走行抵抗に基づいて、再度設定することができ、一時的な走行抵抗の増加の影響を排除できる。その後、ステップＳ１１に戻る。
【００６２】
（手動停止判断ルーチン）
つぎに、図６に示されるように、開方向へドア２が移動している間に手で停止されたか否かを判別する手動停止判断ルーチンについて説明する。
【００６３】
まず、図５のメインルーチンにおけるステップＳ５において、ドア２を開方向へ駆動しているときに、ドア２に所定以上の負荷があると判断された場合には、図６に示される手動停止判断ルーチンのスタート位置(図５〜６の丸で囲んだ符号１参照)へ移行して、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ３１)。
【００６４】
そして、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動して、ドア２を開方向へ駆動する（ステップＳ３２)。
【００６５】
そして、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が駆動開始から所定時間経過した時点においても所定速度以下のままであるか否かを判別する（ステップＳ３３)。つまり、ドア２を手で停止させている場合には、ドア２が所定時間経過しても所定速度以下であるため、ドア２の速度が遅いときには、手でドア２を停止させていると判断する。
【００６６】
そして、ドア２が所定速度以下であると判断された場合には、制御ユニット８は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクを制限してドア２を開方向へ駆動する（ステップＳ３４)。
【００６７】
具体的には、ステップＳ３４では、図３のグラフの曲線Ｂに示されるように、所定時間の間（０〜時刻ｔ１１まで）は所定の制限電圧Ｅｌｉｍに抑えてドア２の加速を抑える。これにより、モータ３による駆動力を抑えることができるので、ドア２を手で停止させやすくすることができる。一方、通常のドア２の加速制御(図３の曲線Ａ)では、駆動電圧Ｅは、駆動開始から最大値Ｅｍａｘになるまで急速に上昇し続けるのでモータ３のトルクが急に大きくなり、ドア２を手で停止することが困難になるので、上記のようにドア２を手で停止させるためには、駆動電圧に制限をかけることが有効である。
【００６８】
そして、ステップＳ３４において加速を抑えてドア２を駆動させているときに、ドア２が所定速度以下か否か判別する（ステップＳ３５)。この制御では、一定時間以内にドア２の速度が上がるか否かを判断することにより、ドア２を手で停止し続けているかを判別する。
【００６９】
そして、ドア２が所定速度以下であると判断された場合には、さらに、ドア２に所定以上の負荷がかかっているか否か判別する（ステップＳ３６)。負荷の判断は、上述のステップＳ５と同様に、図４のグラフに示されるように、モータへの印加電圧Ｅの直線におけるモータ回転数Ｒに対応するトルクＱが、所定の負荷以上あるか否かによりなされる。
【００７０】
なお、ステップＳ３６の負荷の所定値は、ステップＳ５の負荷の所定値と同じかまたは低くてもよい。力が弱い人が早くドア２を止めたい場合を考慮すれば、ステップＳ３６の負荷の所定値を低く設定する方が好ましい。
【００７１】
そして、ステップＳ３６において、ドア２に所定以上の負荷があると判断した場合には、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ３８)。
【００７２】
そして、ステップＳ３８においてドア２を一旦停止させたときに、ドア２が前回停止させた位置（すなわち、ステップＳ３１のときの停止位置）とほぼ同じ位置（すなわち、同じ位置または当該同じ位置から所定の許容変位量以内の位置）にあるか否か判別する（ステップＳ３９)。ドア２の位置は、位置検出部１５において、モータ３の回転子の回転にともなってホール素子９から発生する検知信号に基づいて算出される。
【００７３】
そして、ドア２が前回とほぼ同じ位置であると判断した場合には、ドア２を停止させ続け、人がドア２を操作するまで待機する（ステップＳ４０)。すなわち、ドア２の移動時に所定以上の大きさの抵抗がかかっていると判断した場合において、ドア２を一旦停止させ、再度移動させても抵抗がかかっていると判断した場合には、手でドア２を押さえていると判断されるため、ドア２の停止状態を維持する。
【００７４】
そして、ステップＳ４０においてドア２が停止された状態では、定期的にドア２が所定距離（例えば、１ｃｍ程度）以上移動したか否か判断する（ステップＳ４１)。ドア２が再度手でドア２を動かされたか否かを判断するためである。これも、位置検出部１５によって検出されたドア２の位置に基づいて、制御ユニット８のＣＰＵ１２によって判断される。
【００７５】
そして、ドア２が手で動かされることにより所定距離以上移動した場合には、ドア２が開方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ４２)。なお、所定距離以上移動していない場合には、ステップＳ４０へ戻り、ドア２の停止状態を維持する。
【００７６】
そして、ステップＳ４２においてドア２が開方向へ移動していると判断した場合には、図５のメインルーチンにおける開方向へのドア２の駆動するステップＳ４へ戻る（ステップＳ４２および図５〜６の丸で囲んだ符号３参照）。
【００７７】
一方、ステップＳ４２においてドア２が開方向へ移動していると判断されなかった場合には、さらに、ドア２が閉方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ４３)。
【００７８】
そして、ステップＳ４３においてドア２が閉方向へ移動していると判断した場合には、
図５のメインルーチンにおける閉方向へのドア２の駆動するステップＳ８へ戻る（ステップＳ４３および図５〜６の丸で囲んだ符号６参照）。一方、ドア２が閉方向へ移動していると判断されなかった場合には、ステップＳ４０に戻って、ステップＳ４０〜Ｓ４３を繰り返す。
【００７９】
上記のステップＳ３５において、ドア２が所定速度以下であると判断されなかった場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクの制限を解除する（ステップＳ３７)。具体的には、付加トルクの制限を解除した状態で、開閉駆動部２０のモータ３を駆動させてドア２を開方向へ移動させる。このときのモータ３に印加される電圧Ｅは、例えば、図３の曲線Ｂに示されるように、時間ｔ１１まで制限電圧Ｅｌｉｍで抑えられているが、ドア２が所定速度以上になったときは、時間ｔ１１以降のように、制限を解除してドア２を通常の走行パターン（図２参照）を行うように制御される。このとき、駆動電圧Ｅは、時間ｔ１１経過後、駆動電圧は最大値Ｅｍａｘまで上昇し、時間ｔ１２まで最大値Ｅｍａｘを維持し、その後、時間ｔ１３まで電圧が低下し、ｔ１３以降は電圧は所定の電圧に維持される。そして、ステップＳ３７の実行後、図５のメインルーチンのステップＳ５へ戻る(図５〜６の丸で囲んだ符号２参照)。
【００８０】
また、上記ステップＳ３６において、ドア２に所定以上の負荷があると判断されなかった場合には、ステップＳ３４へ戻る。ステップＳ３４へ戻す理由は、手で継続的にドア２を停止させ続けていなかった場合等の突発的な原因、例えば突風がドア２に吹き付けてドア２へ一時的に負荷がかかる場合を排除して再度モータ３のトルクを制限した状態で所定速度以下か否かを判断する（ステップＳ３５）からである。
【００８１】
また、上記ステップＳ３９において、ドア２が前回とほぼ同じ位置でない場合においても、ステップＳ３４へ戻し、再度ステップＳ３４以降の手順を再び実行する。
【００８２】
つぎに、図７に示される閉方向移動時の手動停止判断ルーチンについて、簡単に説明する。図７に示されるように、図６に示される開方向移動時の手動停止判断ルーチンと同様のサブルーチンで、閉方向へドア２が移動している間においても、手で停止させたか否かを判別することが可能である。以下、図７に示されるフローチャートを用いて説明する。
【００８３】
まず、図５のメインルーチンにおけるステップＳ９において、ドア２を閉方向へ駆動しているときに、ドア２に所定以上の負荷がかかっていると判断された場合には、図７に示される手動停止判断ルーチンのスタート位置(図５〜６の丸で囲んだ符号４参照)へ移行して、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ５１)。
【００８４】
そして、制御ユニット８は、開閉駆動部２０を駆動させて、ドア２を閉方向へ駆動させる（ステップＳ５２)。
【００８５】
そして、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が駆動開始から所定時間経過しても所定速度以下であるか否かを判別する（ステップＳ５３)。
【００８６】
そして、ドア２の速度が所定速度以下であると判断されなかった場合には、図５のメインルーチンのステップＳ９へ戻る(図５〜６の丸で囲んだ符号５参照)。一方、ドア２の速度が所定速度以下であると判断された場合には、制御ユニット８は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクを制限する（ステップＳ５４)。
【００８７】
そして、加速を抑えた状態でドア２を駆動させた状態で、ドア２が依然として所定速度以下か否か判別する（ステップＳ５５)。
【００８８】
そして、ドア２が所定速度以下であると判断した場合には、さらに、ドア２に所定以上の負荷があるか否か判別する（ステップＳ５６)。一方、ドアが所定速度以下であると判断されなかった場合には、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、開閉駆動部２０のモータ３の付加トルクの制限を解除する（ステップＳ５７)。具体的には、付加トルクの制限を解除した状態で、開閉駆動部２０のモータ３を駆動させてドア２を閉方向へ移動させる。その後、図５のメインルーチンのステップＳ９へ戻す(図５〜６の丸で囲んだ符号５参照)。
【００８９】
ステップＳ５６において、ドア２に所定以上の負荷があると判断した場合には、ドア２を一旦停止させる（ステップＳ５８)。一方、ドア２に所定以上の負荷があると判断されなかった場合には、ステップＳ５４へ戻る。
【００９０】
そして、ステップＳ５８においてドア２を一旦停止させたときに、ドア２が前回停止させた位置（すなわち、ステップＳ５１のときの位置）とほぼ同じ位置（すなわち、同じ位置または当該同じ位置から所定の許容変位量以内の位置）にあるか否か判別する（ステップＳ５９)。
【００９１】
そして、ドア２が前回とほぼ同じ位置であると判断された場合には、モータ３を停止してドア２を停止させ続け、人がドア２を操作するまで待機する（ステップＳ６０)。なお、ドア２が前回とほぼ同じ位置でない場合には、ステップＳ５４へ戻す。
【００９２】
そして、ステップＳ６０においてドア２が停止された状態では、定期的にドア２が所定距離（例えば、１ｃｍ程度）以上移動したか否か判断する（ステップＳ６１)。
【００９３】
そして、所定距離以上移動したと判断された場合には、さらに、ドア２が開方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ６２)。なお、所定距離以上移動していない場合には、ステップＳ６０へ戻り、ドア２の停止状態を維持する。
【００９４】
そして、ステップＳ６２においてドア２が開方向へ移動していると判断した場合には、図５のメインルーチンにおける開方向へのドア２の駆動するステップＳ４へ戻る（ステップＳ６２および図５〜６の丸で囲んだ符号３参照）。
【００９５】
一方、ステップＳ６２においてドア２が開方向へ移動していると判断されなかった場合には、さらに、ドア２が閉方向へ移動しているか否かを判断する（ステップＳ６３)。
【００９６】
そして、ステップＳ６３においてドア２が閉方向へ移動していると判断した場合には、
図５のメインルーチンにおける閉方向へのドア２の駆動するステップＳ８へ戻る（ステップＳ６３および図５〜６の丸で囲んだ符号６参照）。一方、ドア２が閉方向へ移動していると判断されなかった場合には、ステップＳ６０に戻って、ステップＳ６０〜Ｓ６３を繰り返す。
【００９７】
（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２が全閉位置から手で所定距離以上移動したことを位置検出部１５が検知したときに、開閉駆動部２０によってドア２を開方向へ移動させる自動ドア１において、ドア２が全閉位置にある場合に、開閉駆動部２０によってドア２が開方向に移動しない程度の予備付勢力をドア２にあらかじめ付勢させているので、初期状態においてドア２を手で移動させやすくなっている。そのため、力の弱い者であっても、容易にドア２を開けることができる。また、これにより、ドアへ予備付勢力または開方向への付勢力を発生させるタイミングを取るために、人感センサやタッチセンサなどの起動センサを設けなくても、力の弱い者が容易にドアを開けることができる自動ドアを提供できる。
【００９８】
（２）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２に付勢される予備付勢力がドア２の走行抵抗に基づいて決定されるので、建物の経年変化等により、ドア２の走行抵抗が増加した場合には、当該走行抵抗の増加に応じて予備付勢力も大きく設定される。このため、走行抵抗が増加することがあったとしても常に予備付勢力として適切な付勢力を付与できるので、ドア２を容易に開けることができる。
【００９９】
（３）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２を第１速度で移動させた後に第２速度で移動させる２段階の速度制御を行う場合において、ドア２がより低速の第２速度で移動しているときに、ドア２の走行抵抗を測定するので、測定時間を長く取ることができ、走行抵抗を正確に求めることができる。
【０１００】
（４）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２の閉動作時において、ドア２が全閉位置になる前に減速して低速の第２速度になるときに、走行抵抗測定部１４によってドア２の走行抵抗を測定するようにしている（図５のステップＳ１２参照）。これにより、予備付勢力をかける全閉位置に近い位置でドア２の走行抵抗を測定することにより、建物のゆがみなどを考慮して正確に走行抵抗を測定できる。しかも、低速域において走行抵抗を測定するので、測定時間を長く取ることができる。その結果、走行抵抗をより正確に計測することができる。
【０１０１】
（５）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、ドア２に付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、走行抵抗測定部１４が、ドア２の走行抵抗が前記初期設定値よりも所定の変化量以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、図５のステップＳ１２において、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、予備付勢力の大きさを、そのときのドア２の走行抵抗に基づいて、再度設定する。そのため、予備付勢力を走行抵抗に基づいた最適な大きさに設定できる一方、一時的な走行抵抗の増加の影響を排除することができる。
【０１０２】
（６）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、開閉駆動部２０のモータ３に印加される電圧およびドア２の速度に基づいて、ドア２の走行抵抗を測定する。そのため、ドア２の走行抵抗を求めるために、トルクセンサや抵抗センサなどの特別なセンサが不要となる。
【０１０３】
（７）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が開方向または閉方向に移動している間に、ドア２に所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、開閉駆動部２０にドア２の移動を停止させる（図５のステップＳ５ならびにＳ９、図６のステップＳ３１および図７のステップＳ５１参照）。つまり、通行者が手でドア２を押さえている可能性があるので、ドア２を停止させる。その後、開閉駆動部２０によってドア２が再度開方向または閉方向へ移動したときに、再度ドア２に所定の大きさ以上の抵抗がかかっているか否かを判断して、風などの突発的な原因でドアに一時的に抵抗がかかっている場合を排除して、ある一定時間連続してドアに抵抗がかかっているか否かを判別することができる。そして、２回目の判断時においてもドア２に所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドア２を停止させる（図６のステップＳ３６ならびにＳ３８、および図７のステップＳ５６ならびにＳ５８参照）。このとき、ドア２の位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、手でドア２を押さえて全閉位置と全開位置との間の半開きの位置で停止させていると判断して、ドア２を停止するように開閉駆動部の制御を行う（図６のステップＳ３９〜４０、および図７のステップＳ５９〜６０参照）。そのため、特別な操作無しに、開閉中のドア２を任意の位置で手で停止することができる。
【０１０４】
（８）
また、本実施形態の自動ドア１の制御装置１０では、制御ユニット８のＣＰＵ１２は、ドア２が停止された後に再度開方向または閉方向に移動する場合において、ドア２の速度が所定時間以内に所定の速度まで上昇しなかった場合には、手でドア２を押さえ続けて停止状態を維持させているものとみなして、開閉駆動部２０のモータ３の駆動電圧を所定値以下に制限する（図６のステップＳ３３〜３４、および図７のステップＳ５３〜５４参照）。これにより、ドア２に作用する開方向または閉方向への駆動力が抑えられて、手でドア２を任意の位置で停止させやすくしている。
【０１０５】
すなわち、一旦停止させたドア２を再度開閉駆動部２０で駆動させる際には、駆動開始から大きな駆動電圧がモータ３に印加されてドア２に作用する開方向または閉方向への駆動力が急激に大きくなる。このため、ドア２を手で止めることが困難になる。そこで、ドア２が所定時間以内に所定以上の速度にならない場合には、手で止められていると判断して、モータ３の駆動電圧を所定以下に制限することにより（図３の曲線Ｂの時間０〜ｔ１１の区間参照）、手動によらない突発的な抵抗の増加によりドア２が意図せず停止するのを防止しつつ、ドア２を手で停止させやすくすることができる。
【０１０６】
（変形例）
（１）
なお、上記の実施形態では、１枚の片開きドアを駆動制御する構成を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２枚両開きのドアを駆動制御する構成であってもよい。両開きのドアにする場合には、一方のドアハンガー７をベルト６の下側の区間に連結し、他方のドアハンガー７をベルト６の上側の区間に連結することにより、１つの開閉駆動部２０によって両開きのドアを同時に開閉することができる。
【０１０７】
（２）
なお、本実施形態では、左右にスライドして開閉する引き戸を駆動制御する構成を例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドアヒンジ回りに回転する開き戸およびドアを駆動制御する構成を採用してもよい。この場合も、ドアが全閉位置において開方向に移動しない程度の予備付勢力をドアに付勢しておけば、力の弱い者であっても、容易にドアを開けることができる。
【０１０８】
（３）
上記実施形態では、ドア２の位置を検出するための位置検出部１５は、ブラシレスモータであるモータ３の回転子の磁石の位置を検出するホール素子９からの検出信号を用いてるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の方法でもドア２の位置を検出してもよい。例えば、モータ３の駆動軸の回転角を検出するロータリーエンコーダからの検出信号を用いてドア２の位置を検出してもよい。
【０１０９】
（４）
なお、本実施形態では、図５のステップＳ２において、ドア２に開方向へ所定の予備付勢力を常時付加しておく例を用いて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも人がドア２を開ける時にドア２へ開方向への予備付勢力をかけるように開閉駆動部２０を制御すればよい。したがって、本発明の変形例として、人がドア２を開ける時間帯のみ予備付勢力をかけるように、制御ユニット８がスケジュールに基づいてパートタイムで予備付勢力をかけるように開閉駆動部２０を制御してもよい。
【０１１０】
また、人がドア２に近づいたことを検知するために、人感センサを設置したり、ドア２にタッチセンサなどの静電センサを設けておき、これらのセンサで人がドア２に近づいたことを検知したときだけ、制御ユニット８がパートタイムで予備付勢力をかけるように開閉駆動部２０を制御してもよい。なお、人感センサなどのセンサ類を増設するよりも、上記実施形態のように、常時、予備付勢力をかけておくか、またはスケジュールに基づいてパートタイムで予備付勢力をかける方が、設備コストを抑えることができる。
【０１１１】
（５）
上記の実施形態では、図６の開移動時の手動停止判断サブルーチンでドア２を手で止めていないと判断した場合に、図５のメインルーチンに復帰する場合（図５〜６の丸で囲んだ符号２参照）、ステップＳ５へ戻っているが、その前のステップである、開方向へドア２を駆動させるステップＳ４へ戻るようにしてもよい。
【０１１２】
同様に、図７の閉移動時の手動停止判断サブルーチンでドア２を手で止めていないと判断した場合に、図５のメインルーチンに復帰する場合（図５〜６の丸で囲んだ符号５参照）、ステップＳ９へ戻っているが、その前のステップである、閉方向へドア２を駆動させるステップＳ８へ戻るようにしてもよい。
【０１１３】
（６）
また、上記実施形態では、ドア２を開閉駆動する開閉駆動部の一例として、一対のプーリ４、５の間に掛け回されたループ状のベルト６を用いてドア２を往復水平移動させる態様が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドア２を開閉させることができるものであれば種々の態様を採用することができる。例えば、ボールスクリューを用いてドア２を往復水平移動させてもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 自動ドア
２ ドア
３ モータ
４ 駆動プーリ
５ 従動プーリ
６ ベルト
７ ドアハンガー
８ 制御ユニット
９ ホール素子(位置検出手段)
１０ 自動ドアの制御装置
１１ 取っ手
１２ ＣＰＵ
１３ メモリ
２０ 開閉駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの位置を検出する位置検出手段と、
前記ドアを開閉させる開閉駆動部と、
前記開閉駆動部の駆動制御をする制御部と、
を備えており、
前記制御部は、前記ドアが全閉位置にある場合において、前記開閉駆動部によって前記ドアが開方向に移動しない程度の大きさの予備付勢力を前記ドアに付与するように前記開閉駆動部を制御し、かつ、前記位置検出手段によって前記ドアが全閉位置から所定距離以上移動したことが検知されたときには、前記ドアが開方向へ移動するように前記開閉駆動部を制御する、
ことを特徴とする自動ドアの制御装置。
【請求項２】
前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、前記ドアの走行抵抗に基づいて決定される、請求項１に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ドアが第１速度で所定時間移動した後に当該第１速度よりも遅い速度である第２速度で所定時間移動するように、前記開閉駆動部を制御し、
前記ドアの走行抵抗を測定する走行抵抗測定部をさらに備えており、
前記走行抵抗測定部により、前記ドアが前記第２速度で移動しているときの走行抵抗を、前記ドアの走行抵抗として測定する、
請求項２に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項４】
前記走行抵抗測定部は、前記ドアの走行抵抗として、前記ドアが前記第２速度で閉方向へ移動しているときの走行抵抗を測定する、
請求項３に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項５】
前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、
前記走行抵抗測定部が、前記ドアの走行抵抗が前記初期設定値よりも所定の変化量以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、前記制御部は、前記予備付勢力の大きさを、そのときの前記ドアの走行抵抗に基づいて、再度設定する、
請求項２から４のいずれかに記載の自動ドアの制御装置。
【請求項６】
前記走行抵抗測定部は、前記開閉駆動部のモータに印加される電圧および前記ドアの速度に基づいて、前記ドアの走行抵抗を測定する、
請求項２から５のいずれかに記載の自動ドアの制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ドアが開方向または閉方向に移動している間に、前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、前記開閉駆動部に前記ドアの移動を停止させ、その後、前記開閉駆動部によって前記ドアを再度開方向または閉方向へ移動させたときに、再度前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドアの移動を停止させ、このときの前記ドアの位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、前記ドアを停止するように前記開閉駆動部を制御する、
請求項１から６のいずれかに記載の自動ドアの制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記ドアが一旦停止した後に再度停止する前に前記開閉駆動部によって再度開方向または閉方向に前記ドアを駆動させた場合において、前記ドアの速度が所定時間以内に所定の速度まで上昇しなかった場合には、前記開閉駆動部のモータの駆動電圧を所定値以下に制限する、
請求項７に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項１】
ドアの位置を検出する位置検出手段と、
前記ドアを開閉させる開閉駆動部と、
前記開閉駆動部の駆動制御をする制御部と、
を備えており、
前記制御部は、前記ドアが全閉位置にある場合において、前記開閉駆動部によって前記ドアが開方向に移動しない程度の大きさの予備付勢力を前記ドアに付与するように前記開閉駆動部を制御し、かつ、前記位置検出手段によって前記ドアが全閉位置から所定距離以上移動したことが検知されたときには、前記ドアが開方向へ移動するように前記開閉駆動部を制御する、
ことを特徴とする自動ドアの制御装置。
【請求項２】
前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、前記ドアの走行抵抗に基づいて決定される、請求項１に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ドアが第１速度で所定時間移動した後に当該第１速度よりも遅い速度である第２速度で所定時間移動するように、前記開閉駆動部を制御し、
前記ドアの走行抵抗を測定する走行抵抗測定部をさらに備えており、
前記走行抵抗測定部により、前記ドアが前記第２速度で移動しているときの走行抵抗を、前記ドアの走行抵抗として測定する、
請求項２に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項４】
前記走行抵抗測定部は、前記ドアの走行抵抗として、前記ドアが前記第２速度で閉方向へ移動しているときの走行抵抗を測定する、
請求項３に記載の自動ドアの制御装置。
【請求項５】
前記ドアに付勢される予備付勢力の大きさは、初期状態において初期設定値に設定されており、
前記走行抵抗測定部が、前記ドアの走行抵抗が前記初期設定値よりも所定の変化量以上の大きさで変化したことを所定回数以上検出した場合には、前記制御部は、前記予備付勢力の大きさを、そのときの前記ドアの走行抵抗に基づいて、再度設定する、
請求項２から４のいずれかに記載の自動ドアの制御装置。
【請求項６】
前記走行抵抗測定部は、前記開閉駆動部のモータに印加される電圧および前記ドアの速度に基づいて、前記ドアの走行抵抗を測定する、
請求項２から５のいずれかに記載の自動ドアの制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ドアが開方向または閉方向に移動している間に、前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、前記開閉駆動部に前記ドアの移動を停止させ、その後、前記開閉駆動部によって前記ドアを再度開方向または閉方向へ移動させたときに、再度前記ドアに所定の大きさ以上の抵抗がかかっていると判断した場合には、再度ドアの移動を停止させ、このときの前記ドアの位置が先に停止した位置と同じ位置であった場合には、前記ドアを停止するように前記開閉駆動部を制御する、
請求項１から６のいずれかに記載の自動ドアの制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記ドアが一旦停止した後に再度停止する前に前記開閉駆動部によって再度開方向または閉方向に前記ドアを駆動させた場合において、前記ドアの速度が所定時間以内に所定の速度まで上昇しなかった場合には、前記開閉駆動部のモータの駆動電圧を所定値以下に制限する、
請求項７に記載の自動ドアの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３１６００（Ｐ２０１２−３１６００Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０４９６（Ｐ２０１０−１７０４９６）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
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