JP2001049955A - 自動ドアの開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強風時でもスムーズにドアを開閉移動できる
と共に、ドアが人と衝突した時の衝撃力が小さく、無駄
に電力を消費しない自動ドアの開閉制御装置とする。 【解決手段】 ドア１を開閉移動するモータ４を回転制
御する自動ドアコントローラ１２と、風力センサー９
と、人体検出センサー１３を備え、自動ドアコントロー
ラ１２は入力された風力に応じてモータ出力トルクを制
御し、ドア開閉力を風圧によるドア移動抵抗に見合う値
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドアを開き位置と
閉じ位置に亘って直線的に開閉移動する引き戸式の自動
ドアの開閉制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】引き戸式の自動ドアとしては、出入口を
開放する開き位置と出入口を閉じる閉じ位置に亘って直
線的に開閉移動するドアと、モータを備えたドア開閉動
作部と、そのモータを回転するモータ駆動回路と、出入
口に人が接近したことを検出する人体検出センサーと、
この人体検出センサーの人体検出信号が入力されること
で前記モータ駆動回路に正転、逆転、停止等の制御指令
を出力する制御回路を備えたものが知られている。

【０００３】前述の自動ドアは、出入口に人が接近する
と人体検出センサーが人体検出信号を出力し、制御回路
がモータ駆動回路に正転指令を出力し、モータが正転し
て閉じ位置のドアが開き位置に向けて開き移動する。開
き位置でドアを一定時間停止し続け、その後に制御回路
がモータ駆動回路に逆転指令を出力し、モータが逆転し
てドアが閉じ位置に向けて閉じ移動し、ドアが閉じ位置
に移動したらモータを停止してドアを閉じ位置に停止す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動ドアにおい
ては、ドアを開き移動、閉じ移動する時のモータ出力ト
ルクは一定であるから、ドアの開閉力は常に一定であ
る。一方、屋外に面しているドアの場合にはドアに風力
が作用し、その風圧がドアの移動抵抗となるので、強風
時には風圧によるドアの移動抵抗が大きく、無風時には
風圧によるドアの移動抵抗がゼロである。

【０００５】前述のモータ出力トルクを無風時に見合う
値に設定すると、強風時にドアの開閉力がドアの移動抵
抗に比べて小さくなってドアがスムーズに開閉移動しな
くなる。また、前述のモータ出力トルクを強風時に見合
う値に設定して強風時にドアがスムーズに開閉移動する
ようにすると、無風時にドアの移動抵抗に比べてドア開
閉力が大き過ぎるので、誤ってドアが人に衝突した時の
衝撃力が大きく、人がけがをする恐れがある。しかも、
モータ出力トルクが大きいということはモータの消費電
力が多いことであるから、無風時に無駄に電力を消費す
ることになる。

【０００６】自動ドアにおいては、ドア開き移動時にド
アの加速度を検出し、その加速度が設定値よりも小さい
時にドアが人と衝突したと判断してモータを停止した
り、モータを停止した後に逆転して閉じ移動している。
前述のように、モータ出力トルクを一定としてドアの開
閉力を一定としてドアを開閉移動すると、強風時に風圧
によるドアの移動抵抗が大きいためにドアの加速度が小
さくなってドアが人と衝突したと誤判断することがある
ので、ドアがスムーズに開き移動しないことがある。

【０００７】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした自動ドアの開閉制御装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、出入口３
を開放する開き位置と出入口３を閉じる閉じ位置に亘っ
て直線的に開閉移動するドア１と、モータ４を備え、前
記ドア１を開閉移動するドア開閉動作部８と、前記出入
口３に接近した人を検出する人体検出センサー１３と、
前記人体検出センサー１３の人体検出信号が入力される
ことでモータ４を正転、逆転、停止する自動ドアコント
ローラ１２と、前記ドア１の近くの風力を検出して自動
ドアコントローラ１２に入力する風力センサー９を備
え、前記自動ドアコントローラ１２はモータ４の出力ト
ルクを、入力された風力に応じた値とすることを特徴と
する自動ドアの開閉制御装置である。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において前記自
動ドアコントローラ１２は、ドア１の開閉移動時の加速
度が設定加速度以下の時にドア衝突と判断してモータ４
を停止する機能及び、風力センサー９が強風以上の風力
を検出した時に、モータ４の出力トルクを、ドア１の移
動開始時の加速度が前記設定加速度以上となる大きさと
する機能を有する自動ドアの開閉制御装置である。

【００１０】第３の発明は、第１の発明において前記自
動ドアコントローラ１２は、人体検出信号が入力された
時にドア１を開き位置まで開き移動し、その後に閉じ位
置まで閉じ移動する通常開閉動作及び人体検出信号が入
力されている時にのみドア１を開き移動し、かつ人体検
出信号が入力されなくなるとドア１を閉じ位置まで閉じ
移動する特別開閉動作を備え、前記風力センサー９が強
風以下の風力を検出した時には自動ドアコントローラ１
２は通常開閉動作となり、強風以上の烈風を検出した時
には自動ドアコントローラ１２は特別開閉動作となるよ
うにした自動ドアの開閉制御装置である。

【００１１】第４の発明は、第３の発明において前記特
別開閉動作時のドア開閉速度を通常開閉動作時のドア開
閉速度よりも遅くした自動ドアの開閉制御装置である。

【００１２】第５の発明は、第１の発明において前記自
動ドアコントローラ１２は、風力センサー９が強風より
も強い烈風以上の超烈風を検出した時にモータ４への制
御指令を禁止して手動開閉とし、その後に烈風以下を検
出した時にモータ４への制御指令の出力を可能として自
動開閉に復帰する自動ドアの開閉制御装置である。

【００１３】第６の発明は、第５の発明において前記自
動ドアコントローラ１２が手動開閉となった時に作動し
て人が手動開閉であることを認識可能とする認識手段１
５を設けた自動ドアの開閉制御装置である。

【００１４】

【作 用】第１の発明によれば、ドア１を開閉移動する
モータ４の出力トルクが風力に応じた値であるので、風
圧によるドアの移動抵抗が小さい微風時にはモータ出力
トルクが小さくドア開閉力はドア移動抵抗に見合う小さ
い値となり、風圧によるドア移動抵抗が大きい強風時に
はモータ出力トルクが大きくドア開閉力はドア移動抵抗
に見合う大きい値となる。

【００１５】したがって、ドア１に強風が作用した場合
でもドア１をスムーズに開閉できると共に、誤ってドア
１が人に衝突した時の衝撃力が小さく人がけがすること
がない。しかも、無駄に電力を消費することがない。ま
た、ドア移動時の加速度でドア衝突を判断するようにし
た自動ドアにおいても強風時にドア１は所定速度で開閉
移動するので、ドア衝突と誤判断することがない。

【００１６】第２の発明によれば、強風時にモータ４の
出力トルクが大きくなり、風圧によるドア移動抵抗が大
きい場合にドア移動開始時の加速度が、ドア衝突と判断
する際の設定加速度よりも大きくなる。したがって、強
風時においてドア移動開始する際にドア衝突と誤判断す
ることがなく、ドア１を確実に開閉移動できる。

【００１７】第３の発明によれば、ドア１に強風以下の
風力が作用している時には人体検出信号によってドア１
を通常開閉動作し、強風以上の烈風がドア１に作用した
時には特別開閉動作となって人体検出信号が入力されて
いる時にドア１が開き移動し、かつ人体検出信号が入力
されなくなるとドア１が閉じ移動する。

【００１８】したがって、烈風時の出入口３の開口幅
は、通常開閉動作時の開口幅よりも小さく、風が屋内に
吹き込むことが低減する。

【００１９】第４の発明によれば、特別開閉動作時のド
ア移動速度が通常開閉動作時のドア移動速度よりも遅
い。これにより、烈風時の出入口３の開口幅がより小さ
く、風が屋内に吹き込むことがより低減すると共に、ド
ア１が閉じ移動する時に人と衝突することを防止でき安
全である。

【００２０】第５の発明によれば、ドア１に超烈風が作
用している時にはドア１を人が手動で開閉して出入する
ことになる。したがって、この時の出入口３の開口幅は
人が通れる程度と小さいので、風が屋内に吹き込むこと
が低減すると共に、ドア１が人と衝突することがなく安
全である。

【００２１】第６の発明によれば、認識手段１５でドア
１が手動開閉状態であることを認識できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１に示すように、ドア１は建物
２の出入口３を開放する開き位置と、出入口３を閉じる
閉じ位置に亘って直線的に開閉移動する。なお、ドア１
は片引きとしてあるが両引きでも良い。図２に示すよう
に、モータ４で駆動される駆動プーリ５と従動プーリ６
にベルト７を巻掛けてドア開閉動作部８を形成してい
る。このベルト７にドア１を連結し、モータ４を正転す
ることでドア１が閉じ位置から開き位置に向けて開き移
動し、モータ４を逆転することでドア１が開き位置から
閉じ位置に向けて閉じ移動するようにしてある。図１に
示すように、建物２の出入口３近くの屋外に風力センサ
ー９が取付けてある。この風力センサー９でドア１近く
の風力を検出する。

【００２３】図３に示すように、前記モータ４を回転す
るモータ駆動回路１０と、このモータ駆動回路１０に正
転、逆転、停止等の制御指令を出力する制御回路１１で
自動ドアコントローラ１２としてある。前記制御回路１
１には前述の風力センサー９の検出した風力と人体検出
センサー１３が検出した人体検出信号が入力される。

【００２４】前記モータ４の回転数はエンコーダ１４で
検出され、そのモータ回転数は制御回路１１に入力され
る。制御回路１１は入力されたモータ回転数に基づいて
ドア１の位置を検出すると共に、ドア１の加速度を検出
する。なお、ドア１の加速度はベルト７の移動速度で検
出しても良い。

【００２５】前記モータ駆動回路１０と制御回路１１
（自動ドアコントローラ１２）は従来と同様に人体検出
信号が入力されるとモータ４を正転してドア１を開き移
動する。ドア１が開き位置に移動したことをエンコーダ
１４の検出したモータ回転数で検出し、一定時間経過後
にモータ４を逆転してドア１を閉じ移動し、ドア１が閉
じ位置に移動したことを検出したらモータ４を停止して
ドア１を閉じ位置に停止する。

【００２６】ドアが開き移動中にエンコーダ１４の検出
したモータ回転数でドア１の加速度を検出し、その加速
度が設定値以下となったらドア１が人と衝突したと判断
し、モータ４を停止又はモータ４を停止した後に逆転す
る。

【００２７】前記制御回路１１はモータ出力トルク制御
部２０を備えている。このモータ出力トルク制御部２０
は風力センサー９から入力される風力に応じた複数のモ
ータ出力トルク値を有し、そのモータ出力トルク値に応
じたトルク制御指令をモータ駆動回路１０に出力し、モ
ータ４の出力トルクを風力に応じた値とする。

【００２８】すなわち、風力が小さい時にはモータ出力
トルクを小さくする。風力が中位の時にはモータ出力ト
ルクを中の大きさとする。風力が大きい時にはモータ出
力トルクを大とする。例えば、風力が５ｍ／秒以下の時
にはモータ出力トルクをＡ、風力が５ｍ／秒〜１０ｍ／
秒の時にはモータ出力トルクをＢ、風力が１０ｍ／秒以
上の時にモータ出力トルクをＣとする。（Ａ＜Ｂ＜
Ｃ）。この場合の風力とは所定時間の平均風力である。

【００２９】このようであるから、前述のようにドア１
を開閉移動する時にドア１の近くの風力に応じてモータ
４の出力トルクが自動的に制御され、風力が弱い時（微
風時）で風圧による移動抵抗が小さい時のドア１の開閉
力は小さくなる。風力が中位の時（中風時）でドア１の
風圧による移動抵抗が中位の時のドア１の開閉力は中と
なる。風力が強い時（強風時）でドア１の風圧による移
動抵抗が大きい時のドア１の開閉力は大となる。

【００３０】したがって、強風時でも無風時でもドア１
に作用する風圧が異なってもドア１をスムーズに開閉移
動できる。また、ドア１の開閉力はドアの移動抵抗に見
合う値であるから、誤ってドア１が人に衝突した時の衝
撃力が小さく人がけがをすることがないし、モータ４が
電力を無駄に消費することがない。

【００３１】なお、以上の説明ではモータ４の出力トル
クを風力に応じて段階的に変えるようにしたが、このモ
ータ４の出力トルクを風力に応じて順次変えるようにし
ても良い。

【００３２】前記制御回路１１にはドア１の加速度に基
づいてドア１が人と衝突したことと判断するドア衝突検
出部３０が設けてある。このドア衝突検出部３０はあら
かじめ設定した設定加速度と、エンコーダ１４の検出し
たモータ回転数により演算した実際の加速度を比較し、
その実際の加速度が設定加速度よりも小さい時にドア衝
突と判断する。

【００３３】前記制御回路１１はモータ４を停止状態か
ら正転開始する時ドア１をスムーズに移動するため一定
の加速度となるようにしている。この移動開始時のドア
加速度は前記設定加速度よりも大である。このために、
前述のように風力が強い時（強風時）にドア１が開き移
動開始するまでの時間が長くなる。つまり、強風時には
移動開始時のドア加速度が小で、前述のドア衝突検出部
３０の設定加速度よりも小さくなり、ドア衝突と判断し
てしまうので、強風時にドア１が開き移動しない。

【００３４】このことを解消するために、制御回路１１
は風力センサー９から入力された風力が大の時（強風
時）にはモータ４を停止状態から正転開始する時のモー
タ出力トルクを、ドア１の移動開始時のドア加速度が前
述の設定加速度よりも大きくなるように大きくする。こ
れにより、強風時におけるドア移動開始時のドア加速度
がドア衝突検出部３０の設定加速度よりも大きくなり、
ドア衝突と判断することがないので、強風時にドア１を
開き移動できる。

【００３５】次に、風力が前述の強風（１０ｍ／秒）以
上の烈風、例えば１５ｍ／秒以上の時のドア開閉移動を
説明する。前述の烈風の時にドア１を前述のようにして
開閉移動すると出入口３が長い時間開放され、屋内に風
が吹き込むので好ましくない。このことを解消するため
に、風力センサ９が烈風を検出した時には、制御回路１
１は前述の通常開閉動作ではなく後述する特殊開閉動作
とする。

【００３６】制御部回路１１に烈風が入力された時には
人体検出信号が入力されたらドア１を開き位置まで開き
移動した後に閉じ位置まで移動するのではなく、人体検
出信号が入力されている時にのみドア１を開き移動し、
人体検出信号が入力されなくなったら開き位置まで移動
しない場合でもドア１を閉じ移動して出入口３をできる
だけ早く閉じる。

【００３７】このようにすることで、出入口３が開放す
る時間が通常開閉動作時よりも短かくなり、風が屋内に
吹き込むことが低減する。

【００３８】また、前述のドア１の開閉速度は通常開閉
動作時の開閉速度よりも遅くする。このようにすること
で、ドア１の開き速度が遅い分だけドア１の開き位置に
向う移動距離が短かくなって、出入口３の開口幅が小さ
くなるから、風が屋内に吹き込むことがより一層低減す
る。しかも、ドア１が閉じ移動する時に遅い速度で移動
するから、ドア１が人と衝突することを防止でき安全で
ある。

【００３９】次に風力が前述の烈風（１５ｍ／秒）以上
の超烈風、例えば２０ｍ／秒以上の時のドア開閉移動を
説明する。前述の超烈風の時にドア１をモータ４で開閉
移動することはモータ出力トルク、安全性、風の屋内へ
の吹き込み等の理由から好ましくない。このことを解消
するために、風力センサー９が超烈風を検出した時に
は、制御回路１１はモータ制御回路１０への制御指令の
出力を禁止し、手動開閉に切替える。なお、ドア１が開
閉移動中に超烈風を検出した場合には、ドア１を閉じ位
置まで閉じ移動して停止し、その後に手動開閉に切替え
る。

【００４０】制御回路１１が手動開閉に切替った時には
制御回路１１は認識手段１５を作動して人が手動開閉で
あることを認識できるようにする。例えば、音声発生器
で「手動開閉」を発したり、表示パネルに「手動開閉」
の文字を表示する。これにより、出入口３を出入りする
人はドアが手動開閉であることを認識し、手動でドア１
を開閉移動して出入口３を出入りする。

【００４１】このように、人が手動でドア１を開閉移動
するので、出入口３の開口幅は人が通れる程度であって
モータにより自動で開閉移動する場合よりも開口幅が小
さく、風が屋内に吹き込むことが低減する。しかも、ド
ア１と人が衝突することがなく安全である。

【００４２】前述のように手動開閉の状態において風力
センサー９が烈風（１５ｍ／秒）以下の風力を検出した
ら、制御回路１１は自動開閉に自動的に復帰する。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ドア１を
開閉移動するモータ４の出力トルクが風力に応じた値で
あるので、風圧によるドアの移動抵抗が小さい微風時に
はモータ出力トルクが小さくドア開閉力はドア移動抵抗
に見合う小さい値となり、風圧によるドア移動抵抗が大
きい強風時にはモータ出力トルクが大きくドア開閉力は
ドア移動抵抗に見合う大きい値となる。

【００４４】したがって、ドア１に強風が作用した場合
でもドア１をスムーズに開閉できると共に、誤ってドア
１が人に衝突した時の衝撃力が小さく人がけがすること
がない。しかも、無駄に電力を消費することがない。ま
た、ドア移動時の加速度でドア衝突を判断するようにし
た自動ドアにおいても強風時にドア１は所定速度で開閉
移動するので、ドア衝突と誤判断することがない。

【００４５】請求項２に係る発明によれば、強風時にモ
ータ４の出力トルクが大きくなり、風圧によるドア移動
抵抗が大きい場合にドア移動開始時の加速度が、ドア衝
突と判断する際の設定加速度よりも大きくなる。したが
って、強風時においてドア移動開始する際にドア衝突と
誤判断することがなく、ドア１を確実に開閉移動でき
る。

【００４６】請求項３に係る発明によれば、ドア１に強
風以下の風力が作用している時には人体検出信号によっ
てドア１を通常開閉動作し、強風以上の烈風がドア１に
作用した時には特別開閉動作となって人体検出信号が入
力されている時にドア１が開き移動し、かつ人体検出信
号が入力されなくなるとドア１が閉じ移動する。

【００４７】したがって、烈風時の出入口３の開口幅
は、通常開閉動作時の開口幅よりも小さく、風が屋内に
吹き込むことが低減する。

【００４８】請求項４に係る発明によれば、特別開閉動
作時のドア移動速度が通常開閉動作時のドア移動速度よ
りも遅い。これにより、烈風時の出入口３の開口幅がよ
り小さく、風が屋内に吹き込むことがより低減すると共
に、ドア１が閉じ移動する時に人と衝突することを防止
でき安全である。

【００４９】請求項５に係る発明によれば、ドア１に超
烈風が作用している時にはドア１を人が手動で開閉して
出入することになる。したがって、この時の出入口３の
開口幅は人と通れる程度と小さいので、風が屋内に吹き
込むことが低減すると共に、ドア１が人が衝突すること
がなく安全である。

【００５０】請求項６に係る発明によれば、認識手段１
５でドア１が手動開閉状態であることを認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動ドアの概略横断面図である。

【図２】ドア開閉動作部の正面図である。

【図３】制御回路図である。

【符号の説明】

１…ドア、３…出入口、４…モータ、８…ドア開閉動作
部、９…風圧センサー、１０…モータ駆動回路、１１…
制御回路、１２…自動ドアコントローラ、１３…人体検
出センサー、１４…エンコーダ、１５…認識手段。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出入口３を開放する開き位置と出入口３
   を閉じる閉じ位置に亘って直線的に開閉移動するドア１
   と、 モータ４を備え、前記ドア１を開閉移動するドア開閉動
   作部８と、 前記出入口３に接近した人を検出する人体検出センサー
   １３と、 前記人体検出センサー１３の人体検出信号が入力される
   ことでモータ４を正転、逆転、停止する自動ドアコント
   ローラ１２と、 前記ドア１の近くの風力を検出して自動ドアコントロー
   ラ１２に入力する風力センサー９を備え、 前記自動ドアコントローラ１２はモータ４の出力トルク
   を、入力された風力に応じた値とすることを特徴とする
   自動ドアの開閉制御装置。
2. 【請求項２】 前記自動ドアコントローラ１２は、ドア
   １の開閉移動時の加速度が設定加速度以下の時にドア衝
   突と判断してモータ４を停止する機能及び、風力センサ
   ー９が強風以上の風力を検出した時に、モータ４の出力
   トルクを、ドア１の移動開始時の加速度が前記設定加速
   度以上となる大きさとする機能を有する請求項１記載の
   自動ドアの開閉制御装置。
3. 【請求項３】 前記自動ドアコントローラ１２は、人体
   検出信号が入力された時にドア１を開き位置まで開き移
   動し、その後に閉じ位置まで閉じ移動する通常開閉動作
   及び人体検出信号が入力されている時にのみドア１を開
   き移動し、かつ人体検出信号が入力されなくなるとドア
   １を閉じ位置まで閉じ移動する特別開閉動作を備え、 前記風力センサー９が強風以下の風力を検出した時には
   自動ドアコントローラ１２は通常開閉動作となり、強風
   以上の烈風を検出した時には自動ドアコントローラ１２
   は特別開閉動作となるようにした請求項１記載の自動ド
   アの開閉制御装置。
4. 【請求項４】 前記特別開閉動作時のドア開閉速度を通
   常開閉動作時のドア開閉速度よりも遅くした請求項３記
   載の自動ドアの開閉制御装置。
5. 【請求項５】 前記自動ドアコントローラ１２は、風力
   センサー９が強風よりも強い烈風以上の超烈風を検出し
   た時にモータ４への制御指令を禁止して手動開閉とし、
   その後に烈風以下を検出した時にモータ４への制御指令
   の出力を可能として自動開閉に復帰する請求項１記載の
   自動ドアの開閉制御装置。
6. 【請求項６】 前記自動ドアコントローラ１２が手動開
   閉となった時に作動して人が手動開閉であることを認識
   可能とする認識手段１５を設けた請求項５記載の自動ド
   アの開閉制御装置。