(57)【要約】【課題】適用ドア重量範囲を拡大でき、外乱等によりドア重量の推定を誤った場合でも適切な減速ブレーキ制御が可能な自動ドア開閉制御方法を提供する。【解決手段】ドア起動時の加速具合によりドア重量を「軽」、「適正」、「重」の区分で推定し、推定したドア重量区分に基づいて予め各区分ごとに用意されている各区分に適合したＮｏ．１〜Ｎｏ．３の制御パラメータ（比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉ）を選択して減速ブレーキ制御を行うから、適用ドア重量範囲が拡大しその範囲内のドア重量であれば適切な減速ブレーキ制御が可能となる。ドア重量区分ごとに用意されている制御パラメータが、推定したドア重量区分の境界部をまたいで設定されているから、起動時のドア重量推定処理に対して外乱が加わることによりドア重量の推定を誤った場合でも適切な減速ブレーキ制御が可能となる。【選択図】　　　　図６
2004003226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドア開閉モータからフィードバックされるドアの速度と指令速度の偏差を求め、該偏差が小さくなるように予め設定された制御パラメータを用いて計算したモータ電流をドア開閉モータに印加してドアの速度を制御する自動ドア開閉制御方法であって、
ドア起動時の加速具合によりドア重量を段階的に設定した区分で推定し、推定したドア重量区分に基づいて予め各区分ごとに用意されている各区分に適合した制御パラメータを用いて、減速ブレーキ制御を行うことを特徴とする自動ドア開閉制御方法。
【請求項２】
ドア重量区分ごとに用意されている制御パラメータが、推定したドア重量区分の境界部をまたいで設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動ドア開閉制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動ドア開閉制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように自動ドアの開閉制御は、起動から一定速度まで加速し、一定速度で移動させた後減速して停止させる開閉パターンに基づいて、ドア速度を制御してドアを開閉する。この場合、図９に示すようにドア開閉モータからフィードバックされる速度出力と指令速度の偏差を求め、該偏差が小さくなるようにドア重量に対応して予め設定された比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉによりそれぞれ比例項と積分項を算出し、この算出結果をモータ電流値に変換するとともに、該モータ電流をドア開閉モータに印加してドアの速度を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記比例積分制御では制御パラメータである比例ゲインと積分ゲインが固定であるため、予め設定された適用ドア重量の範囲を逸脱するドアが使用されると、適切な減速ブレーキ制御ができずドアの動きに乱れを生じてしまう恐れがある。
本発明は上記した問題点を解決するためになされたもので、適用ドア重量範囲を拡大でき、外乱等によりドア重量の推定を誤った場合でも適切な減速ブレーキ制御が可能な自動ドア開閉制御方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１に記載された自動ドア開閉制御方法は、ドア開閉モータからフィードバックされるドアの速度と指令速度の偏差を求め、該偏差が小さくなるように予め設定された制御パラメータを用いて計算したモータ電流をドア開閉モータに印加してドアの速度を制御する自動ドア開閉制御方法であって、ドア起動時の加速具合によりドア重量を段階的に設定した区分で推定し、推定したドア重量区分に基づいて予め各区分ごとに用意されている各区分に適合した制御パラメータを用いて、減速ブレーキ制御を行うことを特徴とする。
【０００５】
また、請求項２に記載された自動ドア開閉制御方法は、請求項１に記載の構成において、ドア重量区分ごとに用意されている制御パラメータが、推定したドア重量区分の境界部をまたいで設定されていることを特徴とする。
【０００６】
【作用及び発明の効果】
上記請求項１に記載の自動ドア開閉制御方法によれば、ドア起動時の加速具合によりドア重量を段階的に設定した区分で推定し、推定したドア重量区分に基づいて予め各区分ごとに用意されている各区分に適合した制御パラメータを選択して減速ブレーキ制御を行うから、制御パラメータが固定されている場合に比し適用ドア重量範囲が拡大するとともに、その範囲内のドア重量であれば適切な減速ブレーキ制御が可能となる。
【０００７】
また、請求項２に記載の自動ドア開閉制御方法によれば、ドア重量区分ごとに用意されている制御パラメータが、推定したドア重量区分の境界部をまたいで設定されているから、ドア重量推定の際外乱等が加わって、ドア重量の推定が正しく行われなかった場合でも適切な減速ブレーキ制御が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１はドアの速度制御系を示したブロック図である。ドアの速度制御は、ドア開閉モータ１からフィードバックされる速度出力と指令速度の偏差に基づく比例積分制御（以下ＰＩ制御という）により行われる。このＰＩ制御において、ドア減速ブレーキ制御以外は、ドア開閉モータ１からの速度出力と指令速度の偏差に対して、予め設定された固定の比例ゲインＫｐｏと積分ゲインＫｉｏを用いて、それぞれ比例項と積分項を算出し、この算出結果をモータ電流値に変換するとともに、該モータ電流をドア開閉モータ１に印加してドアの速度を制御する。ドア減速ブレーキ制御は、ドア開閉モータ１からの速度出力と指令速度の偏差に対して、ドア起動時の加速具合により推定したドア重量区分に対応して選択された比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉを用いて行う。
【０００９】
上記ＰＩ制御において、予め実験により閉端位置から移動を開始するドア開起動時のドアの加速具合を比較して、ドア重量を「軽」、「適正」、「重」の３段階に区分する。図２はドア重量推定用因子Ｓｘの算出処理を示したフローチャートである。処理がスタートするとステップＳ１０で、適用ドアの重量範囲をＭ０＋ｘＭｗと決める。ここでＭ０は中心値、Ｍｗは許容幅でＭ０＞＞Ｍｗ＞０、ｘは０，±１，…，±ｋ（ｋ：自然数）である。続くステップＳ１５では上記ドア加速域の任意の位置Ｌを決定する（図３）。そして、ステップＳ２０へ進みｘ＝−ｋとする。
【００１０】
ステップＳ２５ではｘ≦ｋか否かを判定する。ｘ≦ｋであればステップＳ３０で、重量Ｍ０＋ｘＭｗのドアを用意して閉端位置まで移動させておく。続くステップＳ３５で、固定制御パラメータである比例ゲインＫｐｏと積分ゲインＫｉｏを用いてドアを開起動（サーボ制御）する。ステップＳ４０では、ドア開起動時から加速域の任意の位置Ｌまでの位置センサの切替わり（８ｍｍ）毎に算出する速度データを足し込む（積分する）。そして、ステップＳ４５で足し込んだ値を合計値Ｓｘとして記録する。続くステップＳ５０でｘ＝ｘ＋１として上記ステップＳ２５へ戻る。
【００１１】
ステップＳ５０で「１」ずつインクリメントされるｘが、上記ステップＳ２５でｘ＞ｋと判定されるまでステップＳ２５〜ステップＳ５０の処理を繰り返す。ステップＳ２５でｘ＞ｋと判定されると、ステップＳ５５で重量Ｍ０を中心にｘＭｗの範囲で、Ｍｗ毎の合計値Ｓｘ（ドア重量推定用因子）の算出を完了し処理を終了する。
【００１２】
図４は上記合計値Ｓｘに基づいて、ドア重量推定の区分け処理の概略を示したフローチャートである。ステップＳ６０で合計値Ｓｘをデータ量として「軽」、「適正」、「重」の推定区分に区分けする。ステップＳ６５では、推定区分「軽」と「適正」の境界を適当に重量Ｍ０−（ｉ＋１）ＭｗとＭ０−ｉＭｗの間と決定する。ここでｉは０，１，…，ｋである（以下同じ）。そして、ステップＳ７０で推定区分「軽」と「適正」の境界値を（Ｓ−（ｉ＋１）＋Ｓ−ｉ）／２とする。ステップＳ７５では、推定区分「適正」と「重」の境界を適当に重量Ｍ０＋ｉＭｗとＭ０＋（ｉ＋１）Ｍｗの間と決定する。そして、ステップＳ８０で推定区分「適正」と「重」の境界値を（Ｓｉ＋Ｓ（ｉ＋１））／２とする。
【００１３】
また、図５は制御パラメータである比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉを設定する処理の概略を示したフローチャートである。ステップＳ９０は、推定区分が「軽」である場合の制御パラメータの設定処理であり、ドア重量がＭ０−ｋＭｗ〜Ｍ０−ｉＭｗまで、適切に減速ブレーキ制御できる制御パラメータ（比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉ）を設定して、この組み合わせをＮｏ．１とする。
【００１４】
ステップＳ９５は、推定区分が「適切」である場合の制御パラメータの設定処理であり、ドア重量がＭ０−（ｉ＋１）Ｍｗ〜Ｍ０＋（ｉ＋１）Ｍｗまで、適切に減速ブレーキ制御できる制御パラメータ（比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉ）を設定して、この組み合わせをＮｏ．２とする。ステップＳ１００は、推定区分が「重」である場合の制御パラメータの設定処理であり、ドア重量がＭ０＋ｉＭｗ〜Ｍ０＋ｋＭｗまで適切に減速ブレーキ制御できる制御パラメータ（比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉ）を設定し、この組み合わせをＮｏ．３とする。
【００１５】
図６は、上記ドアの速度制御の際に行われるドア重量の推定とこのドア重量の推定に基づいて行われる制御パラメータＮｏ．１〜Ｎｏ．３の何れかの選択処理の概略を示したフローチャートである。処理がスタートするとステップＳ１１０で閉端からのドア開起動か否かを判定する。「ＹＥＳ」の判定であればステップＳ１１５で、ドア開起動時から加速域の任意の位置Ｌまでの位置センサの切替わり（８ｍｍ）毎に算出する速度データを足し込む（積分する）。そして、その値をＳに格納する。
【００１６】
ステップＳ１２０では、Ｓが推定区分「軽」と「適正」との境界値（Ｓ−（ｉ＋１）＋Ｓ−ｉ）／２よりも小さいか否かを判定する。「ＹＥＳ」の判定でステップＳ１２５へ進んで、このドアの重量が推定区分「軽」に含まれるとし制御パラメータＮｏ．１を選択する。ステップＳ１２０で「ＮＯ」の判定であればステップＳ１３０で、Ｓが推定区分「適切」と「重」との境界値（Ｓｉ＋Ｓ（ｉ＋１））／２よりも大きいか否かを判定する。「ＮＯ」の判定でステップＳ１３５へ進み、このドアの重量が推定区分「適正」に含まれるとし制御パラメータ（Ｎｏ．２）を選択する。また、ステップＳ１３０で「ＹＥＳ」の判定であれば、ステップＳ１４０で、このドアの重量が推定区分「重」に含まれるとし制御パラメータＮｏ．３を選択する。
【００１７】
続くステップＳ１４５では、ドア開閉制御が開動作中のドアが閉端位置で停止するための減速ブレーキ制御であるか否かを判定する。「ＹＥＳ」の判定であれば、ステップＳ１５０でドア重量の推定に基づいて選択した制御パラメータのＮｏ．１〜Ｎｏ．３の何れかを用いて、サーボ制御を行いドアを停止させる。ステップＳ１４５でドア開閉制御が減速ブレーキ制御以外で「ＮＯ」の判定であれば、ステップＳ１５５で固定の制御パラメータＫｐｏ，Ｋｉｏを用いてサーボ制御を行いドアを開閉する。
【００１８】
図７に示す表は、上記ｋを３とした場合のドア重量を推定するための合計値Ｓｘの算出処理結果、推定区分の区分け処理結果と、上記制御パラメータＮｏ．１〜Ｎｏ．３の選択結果を示したものである。ここで合計値Ｓのａ〜ｇは、ａ＞ｂ＞…ｇ＞０である。制御パラメータ欄に付された「○」印は適切に減速ブレーキ制御が可能であることを示している。これによれば、Ｎｏ．１の制御パラメータは、推定区分の「軽」の重量Ｍ０−３Ｍｗから推定区分「軽」と「適切」の境界値（ｂ＋ｃ）／２より重い推定区分「適切」の重量Ｍ０−Ｍｗまでのドアに対して、適切な減速ブレーキ制御が可能となる。
【００１９】
また、Ｎｏ．２のパラメータは、推定区分「適正」及び推定区分「軽」と「適切」の境界値（ｂ＋ｃ）／２より軽い推定区分「軽」の重量Ｍ０−２Ｍｗから、推定区分「適切」と「重」区分の境界値（ｅ＋ｆ）／２より重い推定区分「重」の重量Ｍ０＋２Ｍｗまでのドアに対して、適切な減速ブレーキ制御が可能となる。さらに、Ｎｏ．３のパラメータは、推定区分「適切」と「重」の境界値（ｅ＋ｆ）／２より軽い推定区分「適切」の重量Ｍ０＋Ｍｗから推定区分「重」の重量Ｍ０＋３Ｍｗまでのドアに対して、適切な減速ブレーキ制御が可能となる。
【００２０】
上記したように、本発明の自動ドア開閉制御方法によれば、ドア起動時の加速具合によりドア重量を予め段階的に設定した「軽」、「適正」、「重」の区分で推定し、推定したドア重量区分に基づいて予め各区分ごとに用意されている各区分に適合したＮｏ．１〜Ｎｏ．３の制御パラメータ（比例ゲインＫｐと積分ゲインＫｉ）を選択して減速ブレーキ制御を行うから、固定された比例ゲインＫｐｏと積分ゲインＫｉｏを用いる場合に比し、適用ドア重量範囲が拡大するとともに、その範囲内のドア重量であれば適切な減速ブレーキ制御が可能となる。
【００２１】
また、ドア重量区分ごとに用意されている制御パラメータが、推定したドア重量区分の境界部をまたいで設定されているから、人が勢いよくドアを押して開く等のドア重量推定処理の際に外乱が加わって、ドア重量の推定が正しく行われなかった場合でも適切な減速ブレーキ制御が可能となる。
尚、ドア重量の推定処理は、ドアの開起動時ではなく開端位置からの閉起動時に行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドアの速度制御系を示したブロック図である。
【図２】ドア重量を推定するための因子Ｓｘの算出処理を示したフローチャートである。
【図３】重量別ドアの速度を示したグラフである。
【図４】ドア重量推定区分の区分け処理の概略を示したフローチャートである。
【図５】制御パラメータの設定処理の概略を示したフローチャートである。
【図６】ドア重量の推定とこのドア重量の推定に基づいて行われる制御パラメータの選択処理の概略を示したフローチャートである。
【図７】ドア重量推定区分と制御パラメータの設定を示した表である。
【図８】ドアの制御パターンを示した説明図である。
【図９】従来のドア開閉モータの速度制御系を示したブロック図である。
【図１】
2004003226.tif 000003
【図２】
2004003226.tif 000004
【図３】
2004003226.tif 000005
【図４】
2004003226.tif 000006
【図５】
2004003226.tif 000007
【図６】
2004003226.tif 000008
【図７】
2004003226.tif 000009
【図８】
2004003226.tif 000010
【図９】
2004003226.tif 000011