(57)【要約】【課題】停止位置にて停止した扉に対して、人為的に扉を移動させようとする外力が加わった場合であっても、扉の移動を防止することができる自動扉制御装置、自動扉システム及び自動扉制御方法を提供する。【解決手段】停止状態の自動扉に外力が加えられ、モータ２２の駆動方向とは逆向きに扉が所定距離だけ移動した場合に、インバータ１４が出力する駆動電圧の進角値を遅らせると共に、電圧値を増加させてモータ２２の駆動を行う。また、モータ２２に高い駆動トルクを発生させている状態で、扉が停止した状態の継続時間が閾値を超えた場合に、モータ２２の駆動トルクを低減する。また、扉に加えられた外力に抗して高い駆動トルクをモータ２２にて発生させる時間を閾値にて制限する。【選択図】図２
2013060775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉を開閉させるブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤＣモータの回転を検出する回転検出部と、該回転検出部の検出結果に応じて前記扉の位置を特定する扉位置特定手段と、開端又は閉端の停止位置で前記扉が停止した状態を維持するように前記扉を付勢すべく、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動電圧を出力するモータ駆動手段とを備える自動扉制御装置において、
前記モータ駆動手段の駆動による前記ブラシレスＤＣモータの回転に逆らって、前記扉が所定距離を超えて移動されたことを、前記扉位置特定手段による前記扉の位置の特定結果に基づいて判定する扉移動判定手段を備え、
前記モータ駆動手段は、前記扉が所定距離を超えて移動されたと前記扉移動判定手段が判定した場合に、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力するようにしてあること
を特徴とする自動扉制御装置。
【請求項２】
前記モータ駆動手段は、
前記扉を開閉させる場合に、前記扉が前記停止位置に達する直前は第１の電圧及び第１の位相の駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力し、
前記扉が停止位置に達した状態では、前記第１の電圧より低い第２の電圧及び前記第１の位相の駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力し、
前記扉が所定距離を超えて移動されたと前記扉移動判定手段が判定した場合は、前記第１の電圧より高い第３の電圧及び前記第１の位相より遅らせた第２の位相の駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の自動扉制御装置。
【請求項３】
電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記モータ駆動手段が前記ブラシレスＤＣモータへ出力し、且つ、前記扉位置特定手段が特定する前記扉の位置が変化しない状態の継続時間を計時するタイマを備え、
前記モータ駆動手段は、前記タイマが計時した継続時間が所定時間を超えた場合に、駆動電圧の電圧を低減する、及び／又は、駆動電圧の位相を進めるようにしてあること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動扉制御装置。
【請求項４】
電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記モータ駆動手段が前記ブラシレスＤＣモータへ出力した状態の継続時間を計時するタイマを備え、
前記モータ駆動手段は、前記タイマが計時した継続時間が所定時間を超えた場合に、駆動電圧の電圧を低減する、及び／又は、駆動電圧の位相を進めるようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の自動扉制御装置。
【請求項５】
開閉する扉と、該扉を開閉させるブラシレスＤＣモータ、該ブラシレスＤＣモータの回転を検出する回転検出部、該回転検出部の検出結果に応じて前記扉の位置を特定する扉位置特定手段、及び、開端又は閉端の停止位置で前記扉が停止した状態を維持するように前記扉を付勢すべく、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動電圧を出力するモータ駆動手段を有する自動扉制御装置とを備える自動扉システムにおいて、
前記自動扉制御装置は、前記モータ駆動手段の駆動による前記ブラシレスＤＣモータの回転に逆らって、前記扉が所定距離を超えて移動されたことを、前記扉位置特定手段による前記扉の位置の特定結果に基づいて判定する扉移動判定手段を有し、
前記自動扉制御装置の前記モータ駆動手段は、前記扉が所定距離を超えて移動されたと前記扉移動判定手段が判定した場合に、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力するようにしてあること
を特徴とする自動扉システム。
【請求項６】
扉を開閉させるブラシレスＤＣモータの回転を検出して前記扉の位置を特定し、
開端又は閉端の停止位置で前記扉が停止した状態を維持するように前記扉を付勢すべく、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動電圧を出力し、
該駆動電圧による前記ブラシレスＤＣモータの回転に逆らって、前記扉が所定距離を超えて移動されたか否かを判定し、
前記扉が所定距離を超えて移動されたと判定した場合に、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力すること
を特徴とする自動扉制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動扉の開閉制御を行う自動扉制御装置、自動扉システム及び自動扉制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、列車等の駅のプラットホームにおいて、乗客又は乗客が所持する荷物等が線路へ転落することを未然に防止するための安全対策として、自動扉の設置が進められている。自動扉は駅に停車する車輌の乗降口に対応してプラットホームに複数設置され、列車等の到着後に開動作がなされると共に、列車の発車前に閉動作がなされ、扉の開閉動作は自動扉制御装置によって制御されている。
【０００３】
このような自動扉では、扉が開端又は閉端の停止位置にてストッパに当接した状態であっても、自動扉制御装置は扉開閉のためのモータを駆動して扉をストッパへ押し付けている。この状態で扉を強制的に開閉する人為的な力が加わり、この力が扉をストッパへ押し付ける力を上回った場合に、扉が移動し始める。人為的な扉の開閉を防止するために、例えば励磁作動型電磁ブレーキを用い、扉を停止位置へ移動させた後に励磁作動型電磁ブレーキに通電して、扉の移動を制限する構成とすることができる。しかしこのような構成では、励磁作動型電磁ブレーキを搭載することによるコストの増大及び装置の大型化等の問題が生じると共に、励磁作動型電磁ブレーキを制御するための機構及び電気回路等が複雑化するという問題が生じる。
【０００４】
特許文献１においては、戸閉時にドアが開けられないように保持する場合に、通常は低いトルクでドアを戸閉方向に押し付けておき、ドアが開けられそうになったことを検知して高いトルクを発生するようにＤＣブラシレスモータを制御するエレベータドア開閉装置が提案されている。
【０００５】
特許文献２においては、スライド移動可能に構成され且つ外枠体の内側に当接して出入口が閉鎖状態となるドア本体と、出入口が閉鎖状態となる寸前にドア本体を外枠体へ押し付ける駆動装置と、ドア本体の近くに人体が存在しているか否かを赤外線センサにて検出し、人体の存在を検出している場合には、ドア本体の外枠体へ向けての押し付けを規制する制御装置とを備えたドア装置が提案されている。このドア装置は、出入者がいる場合には、出入者が通常と変わらず意図的にドア本体をスライド移動させることができ、出入者がいない場合には、ドア本体を外枠体に隙間なく密着させて閉鎖状態とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０４６５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１３８６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載のエレベータドア開閉装置は、モータに高いトルクを発生させるため、モータに通電している電流値を増加させる構成である。このため、人為的に扉が開かれることを想定して予め高いトルクを発生できるモータを搭載しなければならないが、人為的に扉が開かれることは稀である。通常のドアの開閉ではこのような高いトルクは必要ないため、高いトルクを発生できるモータを搭載することは無駄が多いという問題があると共に、高いトルクを発生するモータは大型且つ高コストであることから、装置の大型化且つ高コスト化等の問題がある。
【０００８】
特許文献２に記載のドア装置は、人為的に扉を開く外力が加わった場合には、この扉を開く構成である。このため、特許文献２に記載の技術は、上記の問題を解決し得るものではない。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、停止位置にて停止した扉に対して、人為的に扉を移動させようとする外力が加わった場合であっても、扉の移動を防止することができる自動扉制御装置、自動扉システム及び自動扉制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る自動扉制御装置は、扉を開閉させるブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤＣモータの回転を検出する回転検出部と、該回転検出部の検出結果に応じて前記扉の位置を特定する扉位置特定手段と、開端又は閉端の停止位置で前記扉が停止した状態を維持するように前記扉を付勢すべく、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動電圧を出力するモータ駆動手段とを備える自動扉制御装置において、前記モータ駆動手段の駆動による前記ブラシレスＤＣモータの回転に逆らって、前記扉が所定距離を超えて移動されたことを、前記扉位置特定手段による前記扉の位置の特定結果に基づいて判定する扉移動判定手段を備え、前記モータ駆動手段は、前記扉が所定距離を超えて移動されたと前記扉移動判定手段が判定した場合に、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る自動扉制御装置は、前記モータ駆動手段が、前記扉を開閉させる場合に、前記扉が前記停止位置に達する直前は第１の電圧及び第１の位相の駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力し、前記扉が停止位置に達した状態では、前記第１の電圧より低い第２の電圧及び前記第１の位相の駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力し、前記扉が所定距離を超えて移動されたと前記扉移動判定手段が判定した場合は、前記第１の電圧より高い第３の電圧及び前記第１の位相より遅らせた第２の位相の駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る自動扉制御装置は、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記モータ駆動手段が前記ブラシレスＤＣモータへ出力し、且つ、前記扉位置特定手段が特定する前記扉の位置が変化しない状態の継続時間を計時するタイマを備え、前記モータ駆動手段は、前記タイマが計時した継続時間が所定時間を超えた場合に、駆動電圧の電圧を低減する、及び／又は、駆動電圧の位相を進めるようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る自動扉制御装置は、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記モータ駆動手段が前記ブラシレスＤＣモータへ出力した状態の継続時間を計時するタイマを備え、前記モータ駆動手段は、前記タイマが計時した継続時間が所定時間を超えた場合に、駆動電圧の電圧を低減する、及び／又は、駆動電圧の位相を進めるようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る自動扉システムは、開閉する扉と、該扉を開閉させるブラシレスＤＣモータ、該ブラシレスＤＣモータの回転を検出する回転検出部、該回転検出部の検出結果に応じて前記扉の位置を特定する扉位置特定手段、及び、開端又は閉端の停止位置で前記扉が停止した状態を維持するように前記扉を付勢すべく、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動電圧を出力するモータ駆動手段を有する自動扉制御装置とを備える自動扉システムにおいて、前記自動扉制御装置は、前記モータ駆動手段の駆動による前記ブラシレスＤＣモータの回転に逆らって、前記扉が所定距離を超えて移動されたことを、前記扉位置特定手段による前記扉の位置の特定結果に基づいて判定する扉移動判定手段を有し、前記自動扉制御装置の前記モータ駆動手段は、前記扉が所定距離を超えて移動されたと前記扉移動判定手段が判定した場合に、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る自動扉制御方法は、扉を開閉させるブラシレスＤＣモータの回転を検出して前記扉の位置を特定し、開端又は閉端の停止位置で前記扉が停止した状態を維持するように前記扉を付勢すべく、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動電圧を出力し、該駆動電圧による前記ブラシレスＤＣモータの回転に逆らって、前記扉が所定距離を超えて移動されたか否かを判定し、前記扉が所定距離を超えて移動されたと判定した場合に、電圧を増加させると共に位相を遅らせた駆動電圧を前記ブラシレスＤＣモータへ出力することを特徴とする。
【００１６】
自動扉を開閉させる場合、移動開始位置から扉を加速させ、その後、高速移動、減速移動、低速移動の順に移動速度を切り替えて、扉を移動させる。扉がストッパに当接して停止位置で停止する直前の低速移動において、扉を開閉するためのブラシレスＤＣモータには第１の電圧及び第１の位相による駆動電圧を印加する。また、開端又は閉端の停止位置で扉が（例えばストッパに当接して）停止した状態では、ブラシレスＤＣモータに第１の電圧より低い第２の電圧及び第１の位相による駆動電圧を印加し、扉が停止した状態を維持するように（扉をストッパへ押し付けた状態を保つように）付勢する。
本発明においては、人為的な外力によってブラシレスＤＣモータによる付勢に逆らって扉が移動され、この移動距離が所定距離を超えた場合、ブラシレスＤＣモータに第１の電圧より高い第３の電圧及び第１の位相より遅らせた第２の位相による駆動電圧を印加する。ブラシレスＤＣモータは、位相（いわゆる進角又は進み角）を制御することによって速度及びトルク等を調整することができる。位相を進める（進角を増加させる）ことで高速回転及び低トルクを実現でき、位相を遅らせる（進角を減少させる）ことで低速回転及び高トルクを実現できる。このため、人為的に扉が移動された場合に、ブラシレスＤＣモータに印加する駆動電圧の電圧を高めると共に、駆動電圧の進角を遅らせることによって、ブラシレスＤＣモータにて高いトルクを発生させることができ、扉を移動させる外力に抗することができる。ブラシレスＤＣモータに印加する駆動電圧の電圧のみを高める場合と比較して、駆動電圧の電圧を高めると共に駆動電圧の進角を遅らせることによって、ブラシレスＤＣモータにより高いトルクを発生させることができる。換言すれば、小型のブラシレスＤＣモータであっても十分に外力に抗するトルクを発生させることが可能となるため、ブラシレスＤＣモータの大型化及び高コスト化を抑制できる。
【００１７】
また、閉じられた状態の扉が人為的に開かれた場合、その後に扉に人又は物等が挟まれる虞がある。人又は物等が扉に挟まれた状態では、上記のように扉を閉じる方向へブラシレスＤＣモータが高トルクを発生させることは危険を伴う虞がある。そこで本発明においては、扉に人又は物等が挟まれた場合には扉が移動しない状態が継続されることから、ブラシレスＤＣモータにて高トルクを発生させ且つ扉が移動しない状態が所定時間を超えて継続した場合に、駆動電圧の電圧を低減する及び／又は位相を進めることによって、ブラシレスＤＣモータのトルクを低減する。これにより、自動扉の安全性を高めることができる。
【００１８】
また、ブラシレスＤＣモータによる扉の移動に抗して人為的に扉を移動させる状態が長期間に亘って継続されることは危険を伴う虞があると共に、自動扉が故障する虞がある。そこで本発明においては、ブラシレスＤＣモータにて高トルクを発生させた状態が所定時間を超えて継続した場合に、駆動電圧の電圧を低減する及び／又は位相を進めることによって、ブラシレスＤＣモータのトルクを低減する。これにより、自動扉の安全性を高めることができ、自動扉の故障を防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による場合は、停止位置にて停止した扉に対して、人為的に扉を移動させようとする外力が加わった場合に、扉を移動させるブラシレスＤＣモータへの駆動電圧の電圧を高めると共に位相を遅らせて外力に抗する構成とすることにより、小型のブラシレスＤＣモータであっても十分に外力に抗するトルクを発生させることができるため、ブラシレスＤＣモータの大型化及び高コスト化を抑制しつつ、人為的な扉の移動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る自動扉システムを模式的に示す説明図である。
【図２】モータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図３】モータの駆動制御を説明するための速度線図及びトルク線図である。
【図４】モータのトルク及び回転速度の特性を示すグラフである。
【図５】外力が加えられた場合の左扉の動作を説明するための模式図である。
【図６】モータの駆動制御を説明するための速度線図及びトルク線図である。
【図７】モータの駆動制御を説明するための速度線図及びトルク線図である。
【図８】左扉を閉じる場合の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】左扉を閉じる場合の制御処理の手順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】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る自動扉システムを模式的に示す説明図である。図１において１００は自動扉システムであり、自動扉システム１００は、左扉２及び右扉３と、これら左右扉２、３それぞれを駆動及び制御する２組の駆動制御機構とを備えている。左扉２を駆動及び制御する駆動制御機構は、減速機２１、ブラシレスＤＣモータ（以下、「モータ」と呼ぶ）２２、ロータ位置検出器２３、歯付ベルト２４、駆動プーリ２５、従動プーリ２６、左扉開端ストッパ２７、左扉閉端ストッパ２８、ブラシレスＤＣモータ駆動装置（以下、「モータ駆動装置」と呼ぶ）２９を有する。右扉３を駆動及び制御する駆動制御機構は、減速機３１、モータ３２、ロータ位置検出器３３、歯付ベルト３４、駆動プーリ３５、従動プーリ３６、右扉開端ストッパ３７、右扉閉端ストッパ３８、モータ駆動装置３９を有する。
【００２２】
自動扉システム１００の動作概要を説明する。ここでは、左扉２の開閉動作を例に挙げて説明するが、右扉３の開閉動作も同様である。
モータ２２が回転することにより、減速機２１の出力軸が回転する。減速機２１の出力軸が回転することにより、その出力軸に連結された駆動プーリ２５が回転する。駆動プーリ２５が回転することにより、駆動プーリ２５及び従動プーリ２６の歯と噛み合う歯付ベルト２４は移動する。左扉２は、歯付ベルト２４に連結され、モータ２２の回転方向に従って開閉動作を行う。
【００２３】
ロータ位置検出器２３は、ロータ位置信号をモータ駆動装置２９へ出力する。モータ駆動装置２９は、ロータ位置信号に基づいて、モータ２２の回転量に応じたパルス数を有するパルス信号を作成し、作成したパルス信号に基づいてモータ２２を駆動する。
【００２４】
左扉２は、図示しない戸車及びガイドレールにより支持された状態で開閉動作を行う。左扉２の移動範囲は、左扉開端ストッパ２７及び左扉閉端ストッパ２８により制限されている。すなわち、左扉２の閉動作時、左扉２は左扉開端ストッパ２７の位置から移動を開始し、左扉閉端ストッパ２８の位置で停止する。左扉の開動作時、左扉２は左扉閉端ストッパ２８の位置から移動を開始し、左扉開端ストッパ２７の位置で停止する。
【００２５】
図２は、モータ駆動装置の構成を示すブロック図である。以下の説明では、左扉２を駆動及び制御する駆動制御機構に含まれるモータ駆動装置２９を例として挙げて説明するが、モータ駆動装置３９の構成も同様である。
【００２６】
モータ駆動装置２９は、交流電源１０、モータ２２、扉開閉信号発生部２０及びロータ位置検出器２３に接続されている。
交流電源１０は、モータ駆動装置２９の端子Ｌ１−Ｌ２を介して、交流の電力をモータ駆動装置２９に供給する。モータ駆動装置２９は、駆動電圧をモータ２２へ与えると共に、この駆動電圧の電圧値及び位相の制御を行う。扉開閉信号発生部２０は、端子Ｄ１〜Ｄ３を介して、扉開信号２０ａ又は扉閉信号２０ｂをモータ駆動装置２９に与える。
【００２７】
ロータ位置検出器２３は、モータ２２の回転を検出し、モータ２２の回転量に応じたロータ位置信号ｒをモータ駆動装置２９に与える。ロータ位置検出器２３は、例えばモータ２２のロータの位置に応じて変化するパルス信号を出力する３個のホール素子を用いて構成することができ、ロータ位置信号ｒは、これらホール素子が出力する３つのパルス信号とすることができる。
【００２８】
モータ駆動装置２９は、直流電源１１、制御電源１２、制動回路１３、インバータ１４及び駆動制御部４１を有する。
直流電源１１は、コンバータ１１ａ及び平滑コンデンサ１１ｂを有する。コンバータ１１ａは、交流電源１０からの交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換する。平滑コンデンサ１１ｂは、その直流電圧・電流に対して平滑化を行い、直流電源１１のＰ−Ｎ間に直流電圧Ｅｄを与える。制御電源１２は、制御電源電圧Ｖｃｃを出力し、駆動制御部４１に与える。制動回路１３は、モータ２２に制動力を発生させる。インバータ１４は、後述するインバータ駆動信号ｍに基づいて、端子Ｕ，Ｖ，Ｗからモータ２２へモータ電流を与える。
【００２９】
駆動制御部４１は、扉開閉制御部４２、インバータ駆動制御部１６、位置パルス信号生成部１７及び回転方向判別部１８を有する。駆動制御部４１は、扉開信号２０a、扉閉信号２０ｂ及びロータ位置信号ｒに基づいて、モータ駆動装置２９内部の制御を行うための各種制御信号を作成する。また駆動制御部４１は、ロータ位置信号ｒのパルス数を計数することにより、自動扉の移動位置を算出する機能を有する。
【００３０】
位置パルス信号生成部１７及び回転方向判別部１８夫々は、ロータ位置信号ｒに基づいて、位置パルス信号ｆ及び回転方向判別信号ｃを作成し、扉開閉制御部４２に与える。位置パルス信号生成部１７は、例えばロータ位置信号ｒとして与えられた３つのパルス信号の周波数の３倍又は６倍等の周波数の位置パルス信号ｆを生成して出力する。回転方向判別部１８は、ロータ位置信号ｒに基づいてモータ２２の回転方向を判別し、その結果に基づき、正転方向又は逆転方向のいずれかの方向を示す回転方向判別信号ｃをカウンタ部４４へ与える。回転方向判別部１８は、例えばロータ位置信号ｒとして与えられた３つのパルス信号がハイレベルからローレベルへ又はローレベルからハイレベルへ変化する順序などに応じて、回転方向を判別することができる。
【００３１】
扉開閉制御部４２は、回転速度記憶部４３、カウンタ部４４、タイマ部４５及び通電位相記憶部４６を有する。
回転速度記憶部４３は、後述する高速回転速度Ｎ１及び低速回転速度Ｎ２を記憶する。
自動扉の開動作時、カウンタ部４４は、初期値に対して、位置パルス信号ｆから得られるパルス数を加算することにより移動中の扉の位置を特定する。自動扉の閉動作時、カウンタ部４４は、初期値に対して、位置パルス信号ｆから得られるパルス数を減算することにより移動中の扉の位置を特定する。またカウンタ部４４は、自動扉の閉動作時の減速開始位置に対応する計数値を記憶する記憶部Ｃｎｔ２Ａ、自動扉の開動作時の減速開始位置に対応する計数値を記憶する記憶部Ｃｎｔ２Ｂ、自動扉の開端位置に対応する計数値を記憶する記憶部Ｃｎｔ４、及び、自動扉の外力による移動を判定するための計数値を記憶する記憶部Ｃｎｔ７ｘを有している。
タイマ部４５は、位置パルス信号生成部１７からの位置パルス信号ｆの入力間隔（即ち、パルス幅）を計時すると共に、この計時結果に基づいて自動扉の挟み込みを検知するための閾値Ｔｍ１を記憶する記憶部を有している。またタイマ部４５は、自動扉に対して人為的に外力が加えられた状態の継続時間を計時すると共に、この計時結果に基づいてモータ２２のトルク制御を行うための閾値Ｔｍ２を記憶する記憶部を有している。
通電位相記憶部４６は、インバータ１４のモータ２２に対する通電位相（進角）を制御するための進角値として、第１の進角値θ１及び第２の進角値θ２を記憶している。なお、進角値θ１＞進角値θ２であり、通常の自動扉の開閉時は進角値θ１が用いられる。また進角値θ２は負の値であってよい。
【００３２】
扉開閉制御部４２は、回転速度記憶部４３に記憶された回転速度、カウンタ部４４の計数値、タイマ部４５の計時結果、及び、通電位相記憶部４６に記憶された進角値に基づいて、扉２の開閉動作などを制御するための３つの信号（回転方向指令ｄ、回転速度指令ｅ、通電位相指令ａ）を生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。
【００３３】
インバータ駆動制御部１６は、回転方向指令ｄ、回転速度指令ｅ及び通電位相指令ａに基づいて、インバータ駆動信号ｍを作成し、インバータ１４へ与える。インバータ１４は、インバータ駆動信号ｍに基づいた電圧値及び通電位相の駆動電圧を生成し、モータ２２へ与える。
【００３４】
以下、自動扉システム１００における左扉２の閉動作時の動作について説明する。右扉３の閉動作時の動作も同様であるため説明は省略する。
左扉２が左扉開端ストッパ２７の位置で停止している場合のカウンタ部４４の計数値ＰＣ４は、記憶部Ｃｎｔ４に記憶されている。また、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に到達するときの計数値は０である。また、左扉２の閉動作時の減速開始位置に対応する計数値ＰＣ２Ａは、記憶部Ｃｎｔ２Ａに記憶されている。ＰＣ２Ａは、ＰＣ４、自動扉の開閉時間、自動扉の重量及び自動扉の最高速度に基づき算出される。
左扉２が左扉開端ストッパ２７と左扉閉端ストッパ２８の間に位置するときのカウンタ部４４の計数値は、左扉２の左扉閉端ストッパ２８からの移動位置を示す。
【００３５】
扉閉信号２０ｂが入力された場合、駆動制御部４１は、回転速度記憶部４３から高速回転速度Ｎ１を読み出して、その高速回転速度Ｎ１に対応する回転速度指令ｅをインバータ駆動制御部１６に与えると共に、左扉２を閉じる方向へ移動させるためのモータ２２の回転方向を回転方向指令ｄとしてインバータ駆動制御部１６に与える。また駆動制御部４１は、通電位相記憶部４６から進角値θ１を読み出して、その進角値θ１に対応する通電位相指令ａをインバータ駆動制御部１６に与える。
【００３６】
回転速度指令ｅは、モータ２２の回転速度を高速回転速度Ｎ１まで加速させるための指令である。その回転速度指令ｅを受けたインバータ駆動制御部１６は、進角値θ１の通電位相でモータ２２を駆動し、モータ２２を高速回転速度Ｎ１で回転させるべく、インバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ与える。インバータ１４は、進角値θ１の駆動電圧を印加してモータ２２を回転させ、これにより左扉２が閉方向へ移動開始する。このとき、カウンタ部４４は位置パルス信号ｆから得られるパルス数を減算し続ける。駆動制御部４１は、回転速度記憶部４３に記憶されている高速回転速度Ｎ１をモータ２２の目標回転速度として設定し、モータ２２の回転速度が目標回転速度まで加速するように、インバータ駆動制御部１６を介してインバータ１４を制御する。モータ２２の回転速度が高速回転速度Ｎ１に達した後、モータ２２は高速回転速度Ｎ１で回転し続け、左扉２の閉動作が継続する。
【００３７】
カウンタ部４４の計数値が記憶部Ｃｎｔ２Ａに記憶されている減速開始位置に対応する計数値ＰＣ２Ａと一致した場合、駆動制御部４１は、回転速度記憶部４３に記憶されている低速回転速度Ｎ２をモータ２２の目標回転速度として設定する。これにより、モータ２２は、低速回転速度Ｎ２の状態で回転し、その回転数で左扉２の閉動作が継続する。カウンタ部４４は位置パルス信号ｆから得られるパルス数を減算し続け、カウンタ部４４の計数値が０になると、駆動制御部４１は、モータ２２の回転を停止させるための回転速度指令ｅをインバータ駆動制御部１６へ与える。その回転速度指令ｅを受けたインバータ駆動制御部１６は、モータ２２の回転を停止させるためのインバータ駆動信号ｍをインバータ１４へ与える。そのインバータ駆動信号ｍを受けたインバータ１４は、モータ２２の回転を停止させ、移動していた左扉２は左扉閉端ストッパ２８の位置で停止する。
【００３８】
カウンタ部４４の計数値が０になった場合、左扉２は左扉閉端ストッパ２８に当接して停止し、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に押し付けられた状態となる。このとき、モータ２２の回転速度は低速回転速度Ｎ２から０に低下するため、モータ２２の駆動トルクは増大する。
またカウンタ部４４の計数値が０になった場合、駆動制御部４１は、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に当接して停止したと判断し、インバータ１４の駆動電圧が低下するように回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６は、この回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力し、これによりインバータ１４は、駆動電圧を低下させてモータ２２への通電を行い、モータ２２の駆動トルクが低下し、左扉２はこのトルクによって左扉閉端ストッパ２８へ押し付けられる。
その後、モータ２２は回転を停止した状態で、低い駆動トルクを出力し続ける。なお、このときにインバータ１４が出力する駆動電圧は、連続的にモータ２２に印加された場合であっても、モータ２２が加熱などしないように、その電圧値などが予め定められている。左扉２が閉じて停止している状態でモータ２２が駆動トルクを出力し続けることにより、例えば左扉２が風などの力によって開かれることを防止できる。
【００３９】
以下、自動扉システム１００における左扉２の開動作時の動作について説明する。右扉３の開動作時の動作も同様であるため説明は省略する。
左扉２が左扉閉端ストッパ２８の位置で停止している場合のカウンタ部４４の計数値は０である。また、左扉２が左扉開端ストッパ２７の位置に到達するときの計数値ＰＣ４は、記憶部Ｃｎｔ４に記憶されている。また、左扉２を開く場合の移動区間の減速開始位置に対応する計数値ＰＣ２Ｂは、記憶部Ｃｎｔ２Ｂに記憶されている。ＰＣ２Ｂは、ＰＣ４、自動扉の開閉時間、自動扉の重量及び自動扉の最高速度に基づき算出される。
左扉２が左扉閉端ストッパ２８と左扉開端ストッパ２７の間に位置するときのカウンタ部４４の計数値は、左扉２の左扉閉端ストッパ２８からの移動位置を示す。
【００４０】
上述したＰＣ２Ａ及びＰＣ２Ｂは、左扉２が開端に到達したときのカウンタ部４４の計数値ＰＣ４に基づいて算出される。ＰＣ２Ａ及びＰＣ２Ｂは、例えば、以下の式で算出される。
ＰＣ２Ａ＝０．３×ＰＣ４
ＰＣ２Ｂ＝０．７×ＰＣ４
尚、係数の０．３及び０．７は一例であって、自動扉の移動範囲（移動距離）、開閉時間、自動扉の重量、又は、自動扉の最高速度等に応じて他の値に変更してもよい。
【００４１】
扉開信号２０ａが入力された場合、駆動制御部４１は、回転速度記憶部４３から高速回転速度Ｎ１を読み出し、その高速回転速度Ｎ１に対応する回転速度指令ｅをインバータ駆動制御部１６に与えると共に、左扉２を開く方向へ移動させるためのモータ２２の回転方向を回転方向指令ｄとしてインバータ駆動制御部１６に与える。また駆動制御部４１は、通電位相記憶部４６から進角値θ１を読み出して、その進角値θ１に対応する通電位相指令ａをインバータ駆動制御部１６に与える。
【００４２】
回転速度指令ｅは、モータ２２の回転速度を高速回転速度Ｎ１まで加速させるための指令である。その回転速度指令ｅを受けたインバータ駆動制御部１６は、進角値θ１の通電位相でモータ２２を駆動し、モータ２２を高速回転速度Ｎ１で回転させるべく、インバータ駆動信号ｍをインバータ１４に与える。インバータ１４は、進角値θ１の駆動電圧を印加してモータ２２を回転させ、これにより左扉２が開方向へ移動開始する。このとき、カウンタ部４４は位置パルス信号ｆから得られるパルス数を加算し続ける。駆動制御部４１は、回転速度記憶部４３に記憶されている高速回転速度Ｎ１をモータ２２の目標回転速度として設定し、モータ２２の回転速度が目標回転速度まで加速するように、インバータ駆動制御部１６を介してインバータ１４を制御する。モータ２２の回転速度が高速回転速度Ｎ１に達した後、モータ２２は、高速回転速度Ｎ１で回転し続け、左扉２の開動作が継続する。
【００４３】
カウンタ部４４の計数値が記憶部Ｃｎｔ２Ｂに記憶されている減速開始位置に対応する計数値ＰＣ２Ｂと一致した場合、駆動制御部４１は、回転速度記憶部４３に記憶されている低速回転速度Ｎ２をモータ２２の目標回転速度として設定する。これにより、モータ２２は、低速回転速度Ｎ２の状態で回転し、その回転数で左扉２の開動作が継続する。カウンタ部４４は位置パルス信号ｆから得られるパルス数を加算し続け、カウンタ部４４の計数値が記憶部Ｃｎｔ４に記憶されているＰＣ４と一致したとき、駆動制御部４１は、モータ２２の回転を停止させるための回転速度指令ｅをインバータ駆動制御部１６へ与える。その回転速度指令ｅを受けたインバータ駆動制御部１６は、モータ２２の回転を停止させるためのインバータ駆動信号ｍをインバータ１４へ与える。そのインバータ駆動信号ｍを受けたインバータ１４は、モータ２２の回転を停止させ、移動していた左扉２は左扉開端ストッパ２７の位置で停止する。
【００４４】
カウンタ部４４の計数値がＰＣ４になった場合、左扉２は左扉開端ストッパ２７に当接して停止し、左扉２が左扉開端ストッパ２７に押し付けられた状態となる。このとき、モータ２２の回転速度は低速回転速度Ｎ２から０に低下するため、モータ２２の駆動トルクは増大する。
またカウンタ部４４の計数値がＰＣ４になった場合、駆動制御部４１は、左扉２が左扉開端ストッパ２７に当接して停止したと判断し、インバータ１４の駆動電圧が低下するように回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６は、この回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力し、これによりインバータ１４は、駆動電圧を低下させてモータ２２への通電を行い、モータ２２の駆動トルクが低下し、左扉２はこのトルクによって左扉開端ストッパ２７へ押し付けられる。
その後、モータ２２は回転を停止した状態で、低い駆動トルクを出力し続ける。なお、このときにインバータ１４が出力する駆動電圧は、連続的にモータ２２に印加された場合であっても、モータ２２が加熱などしないように、その電圧値などが予め定められている。左扉２が開いて停止している状態でモータ２２が駆動トルクを出力し続けることにより、例えば左扉２が風などの力によって閉じられることを防止できる。
【００４５】
尚、モータ２２の正逆の回転方向と自動扉の開閉との関係は自動扉を駆動する機構により異なるため、モータ２２の正転／逆転を判別した回転方向判別信号ｃとカウンタ部４４の加算及び減算との関係は、自動扉を駆動する機構に基づいて予め決定される。
【００４６】
＜自動扉の基本動作＞
図３は、モータ２２の駆動制御を説明するための速度線図及びトルク線図である。これら速度線図（上段参照）及びトルク線図（下段参照）は同じ時間軸（ｔ）で示されている。尚、説明を簡略化するため、速度線図及びトルク線図を直線（折れ線）で描いている。また図４は、モータ２２のトルク及び回転速度の特性を示すグラフである。図４に示すように、モータ２２のトルク及び回転速度は、いずれか一方を大きくすると他方が小さくなるように変化する関係にあり、この変化の傾きはモータに印加する駆動電圧の進角値にて決定され、トルク及び回転速度の大きさは駆動電圧の電圧値に依存する。本実施の形態に係る自動扉システム１００では、進角値をθ１又はθ２のいずれかに設定可能であり（ただしθ２＜θ１）、電圧値をＥ１〜Ｅ４のいずれかに設定可能である（ただしＥ３＜Ｅ２＜Ｅ１≦Ｅ４）。
なお電圧値Ｅ２が第１の電圧に対応し、電圧値Ｅ３が第２の電圧に対応し、電圧値Ｅ４が第３の電圧値に対応する。また進角値θ１が第１の位相に対応し、進角値θ２が第２の位相に対応する。
【００４７】
自動扉の閉動作時のモータ２２の回転速度及びトルクの変化を、図３及び図４を用いて説明する。なお、自動扉の開動作時も同様であるため、開動作についての説明は省略する。
扉閉信号２０ｂが駆動制御部４１に入力された時刻を時刻ｔ０とする。扉閉信号２０ｂが入力された場合、駆動制御部４１の扉開閉制御部４２は、左扉２を閉じる回転方向を示す回転方向指令ｄ、目標回転速度として回転速度Ｎ１を示す回転速度指令ｅ及び進角値θ１を示す通電位相指令ａをインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６がこれらの指令に応じたインバータ駆動信号ｍを出力することによって、インバータ１４は左扉２が閉じる方向へ、進角値θ１で電圧値を０からＥ１（回転速度Ｎ１に対応する電圧値）へ上昇させながらモータ２２への通電を開始することにより、モータ２２が始動し、左扉２が閉動作を開始する。なお、これ以降はモータ２２の回転方向は変わらないため、回転方向に関する説明は省略する。
【００４８】
時刻ｔ０〜ｔ１の間、インバータ１４は進角値θ１で電圧値を０からＥ１へ連続的に上昇させながらモータ２２へ駆動電圧を印加する。これによりモータ２２は駆動トルクＴＬ１を出力して、高速回転速度Ｎ１を目標回転速度として加速し、時刻ｔ１にて加速が完了して高速回転速度Ｎ１に達する。
時刻ｔ１〜ｔ２の間、インバータ１４は進角値θ１且つ電圧値Ｅ１の駆動電圧でモータ２２への通電を行い、これによりモータ２２は駆動トルクＴＬ２（＜ＴＬ１）を出力すると共に、高速回転速度Ｎ１で回転し続け、左扉２は閉じる方向へ一定速度（高速）で移動し続ける。この時間におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１に対応する。
【００４９】
左扉２が開端にあるとき、カウンタ部４４の計数値はＰＣ４であり、時刻ｔ０以降にモータ２２が始動して左扉２が閉動作を開始した後、カウンタ部４４の計数値は位置パルス信号ｆに応じて減算される。
時刻ｔ２にて、カウンタ部４４の計数値が記憶部Ｃｎｔ２Ａに記憶されている計数値ＰＣ２Ａと一致したとき、モータ２２は減速を開始する。
時刻ｔ２〜ｔ３の間、インバータ１４は進角値θ１で電圧値をＥ１からＥ２へ連続的に減少させながらモータ２２へ駆動電圧を印加する。これによりモータ２２は駆動トルクＴＬ３（＜ＴＬ２）を出力して、低速回転速度Ｎ２を目標回転速度として減速し、時刻ｔ３にて減速が完了して低速回転速度Ｎ２に達する。この時間におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１→Ｐ１Ａ→Ｐ１Ｂ→Ｐ３の順に移動する。
【００５０】
時刻ｔ３〜ｔ４の間、インバータ１４は進角値θ１且つ電圧値Ｅ２の駆動電圧でモータ２２への通電を行い、これによりモータ２２は駆動トルクＴＬ２を出力すると共に、低速回転速度Ｎ２で回転し続け、左扉２は閉じる方向へ一定速度（低速）で移動し続ける。自動扉を低速で閉じることによって、自動扉に挟まれそうになった人が、これを回避することを容易化できる。この時間におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ３に対応する。
【００５１】
カウンタ部４４の計数値が０になった場合、左扉２は左扉閉端ストッパ２８に当接して停止し、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に押し付けられた状態となる。このとき、モータ２２の回転速度は低速回転速度Ｎ２から０に低下するため、モータ２２の駆動トルクはＴＬ２からＴＬ２Ａに増大する。この場合のモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ３→Ｐ３Ａのように移動する。
時刻ｔ４にてカウンタ部４４の計数値が０になった場合、扉開閉制御部４２は、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に当接して停止したと判断し、インバータ１４が電圧値Ｅ３（＜Ｅ２）の駆動電圧を出力するように回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６は、この回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力し、これによりインバータ１４は、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧でモータ２２への通電を行い、モータ２２は駆動トルクＴＬ４（＜ＴＬ２）を出力し、左扉２はこのトルクによって左扉閉端ストッパ２８へ押し付けられる。この場合のモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ３Ａ→Ｐ４のように移動する。
時刻ｔ４以降、モータ２２は回転を停止した状態で、駆動トルクＴＬ４を出力し続ける。なお、このときにインバータ１４が出力する駆動電圧の電圧値Ｅ３は、連続的にモータ２２に印加された場合であっても、モータ２２が加熱などしないように、その値が予め定められている。左扉２が閉じて停止している状態でモータ２２が駆動トルクＴＬ４を出力し続けることにより、例えば左扉２が風などの力によって開かれることを防止できる。
【００５２】
以上のように、時刻ｔ０〜ｔ４の動作が、左扉２の閉動作である。
＜自動扉の人為的な開閉防止＞
続いて、左扉２が閉じられた状態において、左扉２を開こうとする人為的な外力が加えられた場合の自動扉システム１００の動作を、図３及び図４を用いて説明する。また図５は、外力が加えられた場合の左扉２の動作を説明するための模式図であり、図５も参照して説明を行う。なお図５には、ＡからＧへ時系列で左扉２の動作を図示してある。図５Ａには、時刻ｔ４にて左扉２が閉じられ、駆動トルクＴＬ４にて左扉閉端ストッパ２８に押し付けられた状態を示してある。
【００５３】
時刻ｔ５において、モータ２２の回転が停止した状態での駆動トルクＴＬ４を上回る外力が左扉２に加えられた場合、時刻ｔ５以降に左扉２が開き始め、カウンタ部４４の計数値は０から増加し始める（図５Ｂ参照）。
その後、時刻ｔ６において、逆方向へ回転速度Ｎ３で回転するモータ２２の駆動トルクＴＬ５が、左扉２に加えられる外力とつり合う。時刻ｔ５〜ｔ６において、モータ２２の特性点は、図４の点Ｐ４→Ｐ６のように移動する。
時刻ｔ６以降、モータ２２の駆動トルクＴＬ５と左扉２に加えられた外力とが釣り合った状態で、左扉２は開き続け、カウンタ部４４の計数値は増加し続ける（図５Ｃ参照）。
【００５４】
その後、時刻ｔ７において、カウンタ部４４の計数値が記憶部Ｃｎｔ７ｘに記憶された値（ＰＣ７ｘ）に達した場合、扉開閉制御部４２は、進角値θ２（＜θ１）且つ電圧値Ｅ４（≧Ｅ１）の駆動電圧でモータ２２の駆動を行うべく、通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ出力する。インバータ駆動制御部１６は、この通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力する。インバータ１４は、与えられたインバータ駆動信号ｍに応じて、進角値θ２且つ電圧値Ｅ４の駆動電圧でモータ２２を駆動する。これによりモータ２２の駆動トルクはＴＬ５から増加し、時刻ｔ８にて駆動トルクＴＬ８に達する。時刻ｔ７〜ｔ８において、モータ２２の特性点は、図４の点Ｐ６→Ｐ８のように移動する。
なお、上述したＰＣ７ｘは、左扉２が開端に到達したときのカウンタ部４４の計数値ＰＣ４に基づいて算出される。ＰＣ７ｘは、例えば、以下の式で算出される。
ＰＣ７ｘ＝０．０１×ＰＣ４
【００５５】
時刻ｔ７以降、モータ２２の駆動トルクの増加に対して人為的な外力も増加され、時刻ｔ８にてモータ２２の駆動トルクＴＬ８と外力とが釣り合った状態となった場合、左扉２はモータ２２の回転とは逆方向（即ち、開く方向）へ移動し続け、カウンタ部４４の計数値は増加し続ける。
その後、時刻ｔ９にて人為的な外力が低下した場合、モータ２２の逆方向への回転速度が低下し、時刻ｔ１０にてモータ２２の回転速度が０に達して、左扉２が停止する（図５Ｄ参照））。このとき、モータ２２の駆動トルクはＴＬ８からＴＬ１０へ低下する。時刻ｔ８〜ｔ９におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ８であり、時刻ｔ９〜ｔ１０におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ８→Ｐ１０のように移動する。
【００５６】
時刻ｔ１０以降、左扉２が停止し続け、モータ２２が停止し続けた状態が維持された後、時刻ｔ１１において、モータ２２の駆動トルクＴＬ１０に対して人為的な外力が更に低下した場合、モータ２２は左扉２を閉じる方向へ回転し始め、左扉２は閉動作を開始する（図５Ｅ参照）。その後、モータ２２は加速し、時刻ｔ１２において回転速度Ｎ４に達すると共に、駆動トルクがＴＬ１０からＴＬ１２へ低下する。時刻ｔ１０〜ｔ１１におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１０であり、時刻ｔ１１〜ｔ１２におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１０→Ｐ１２のように移動する。
【００５７】
時刻ｔ１２以降、左扉２は閉動作を継続する。このときカウンタ部４４は、位置パルス信号ｆに応じて計数値を減算し続け、時刻ｔ１３にて計数値が０になった場合、左扉２は左扉閉端ストッパ２８に当接して停止し、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に押し付けられた状態となる（図５Ｆ参照）。このとき、モータ２２の回転速度は回転速度Ｎ４から０に低下するため、モータ２２の駆動トルクはＴＬ１２からＴＬ１０に増大する。時刻ｔ１２〜ｔ１３におけるモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１２→Ｐ１０のように移動する。
また時刻ｔ１２にてカウンタ部４４の計数値が０になった場合、扉開閉制御部４２は、左扉２が左扉閉端ストッパ２８に当接して停止したと判断し、インバータ１４が進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧を出力するように通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６は、この通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力し、これによりインバータ１４は、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧でモータ２２への通電を行い、モータ２２は駆動トルクＴＬ４を出力し、左扉２はこのトルクによって左扉閉端ストッパ２８へ押し付けられる（図５Ｇ参照）。この場合のモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１０→Ｐ４のように移動する。
時刻ｔ１３以降、モータ２２は回転を停止した状態で、駆動トルクＴＬ４を出力し続ける。
【００５８】
以上のように、閉状態の左扉２に対して開方向の外力が加えられ、左扉２が所定距離（カウンタ部４４の記憶部Ｃｎｔ７ｘに記憶された値に対応する距離）だけ開かれた場合に、インバータ１４がモータ２２へ出力する駆動電圧の進角値をθ１からθ２へ遅らせると共に、電圧値をＥ３からＥ４へ増加させることによって、モータ２２を低速・高トルクで駆動することができ、左扉２を開く外力に抗することができる。
【００５９】
＜挟み込み対策＞
次に、閉状態の左扉２が外力により開かれた後、左扉２が物を挟み込んで停止した場合の自動扉システム１００の動作を説明する。図６は、モータ２２の駆動制御を説明するための速度線図及びトルク線図であり、左扉２が物を挟み込んだ場合の一例を示してある。図６に示す自動扉システム１００の動作は、時刻ｔ０〜ｔ１２の間については、図３に示した動作と同じであるため、この間の説明は省略する。
【００６０】
時刻ｔ１２以降、回転速度Ｎ４且つ駆動トルクＴＬ１２にてモータ２２が回転し、左扉２が閉動作を継続する。ここで、例えば左扉２に物が挟み込まれ、時刻ｔ１３ａにて左扉２が挟み込まれた物に当接して閉動作を停止した場合、モータ２２の回転数はＮ４から０に低下し、モータ２２の駆動トルクはＴＬ１２からＴＬ１０へ増加する（図４の点Ｐ１２→Ｐ１０）。
【００６１】
扉開閉制御部４２は、左扉２への外力に抗する駆動トルクをモータ２２に発生させている場合（即ち、進角値θ２且つ電圧値Ｅ４でのモータ２２の駆動を行っている場合）に、左扉２が停止した状態の継続時間をタイマ部４５にて計時する。このため、タイマ部４５は、位置パルス信号生成部１７からの位置パルス信号ｆの入力間隔を計時している。位置パルス信号ｆは、モータ２２の回転（即ち左扉２の移動）に伴って入力される信号であるため、左扉２が停止した状態では位置パルス信号ｆが入力されない（位置パルス信号ｆの信号レベルが変化しない）。タイマ部４５は、位置パルス信号ｆの入力間隔を計時することによって、左扉２が停止した場合には計時が継続的に行われるため、左扉２が停止した状態の継続時間を計時することができる。またタイマ部４５は、挟み込みを検知するための閾値Ｔｍ１を記憶しており、左扉２が停止した状態の継続時間が閾値Ｔｍ１を超えるか否かを扉開閉制御部４２は判定している。
【００６２】
時刻ｔ１３ａ以降に左扉２が停止した状態が継続され、時刻ｔ１４にてタイマ部４５が計時する継続時間が閾値Ｔｍ１を超えた場合、扉開閉制御部４２は、左扉２が物を挟み込んで停止したと判断し、インバータ１４が進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧を出力するように通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６は、この通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力し、これによりインバータ１４は、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧でモータ２２への通電を行い、モータ２２は駆動トルクＴＬ４を出力する。この場合のモータ２２の特性点は、図４の点Ｐ１０→Ｐ４のように移動する。
【００６３】
なお説明は省略したが、図６（及び図３）において時刻ｔ１０〜ｔ１１の間も左扉２が停止しており、タイマ部４５による計時が行われている。ただしこの場合は、タイマ部４５が計時する継続時間が閾値Ｔｍ１を超える前に左扉２が閉動作を開始したため、扉開閉制御部４２が進角値及び電圧値の切り替えを行っていない。
【００６４】
以上のように、進角値θ２且つ電圧値Ｅ４の駆動電圧によってモータ２２に高い駆動トルクを発生させている状態で、左扉２が停止した状態の継続時間が閾値Ｔｍ１を超えた場合に、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３に変更してモータ２２の駆動トルクを低減することにより、自動扉に挟み込まれた物を容易に取り出すことが可能となる。また自動扉に人体又は人体の一部が挟み込まれた場合に、人体が長時間に亘って高い駆動トルクで押圧される危険を回避することができる。
【００６５】
＜危険防止、故障防止＞
次に、閉状態の左扉２が外力により開かれた後、外力に抗する駆動トルクをモータ２２にて発生させる時間制限について説明する。図７は、モータ２２の駆動制御を説明するための速度線図及びトルク線図であり、左扉２に対して長時間に亘る外力が加えられた場合の一例を示してある。図７に示す自動扉システム１００の動作は、時刻ｔ０〜ｔ１２の間については、図３に示した動作と同じであるため、この間の説明は省略する。
【００６６】
扉開閉制御部４２は、カウンタ部４４の計数値が記憶部Ｃｎｔ７ｘに記憶された値に達し、進角値θ２且つ電圧値Ｅ４の駆動電圧でモータ２２の駆動を行うと判断し、通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅをインバータ駆動制御部１６へ出力した際に（時刻ｔ７）、タイマ部４５による計時を開始する。またタイマ部４５は、高い駆動トルクを発生させる時間制限を判定するための閾値Ｔｍ２を記憶しており、タイマ部４５の計時結果が閾値Ｔｍ２を超えるか否かを扉開閉制御部４２は判定している。
【００６７】
時刻ｔ１２以降、左扉２は閉動作を継続するが、例えば時刻ｔ１３ｂにて外力が再び強まって左扉２の移動速度（モータ２２の回転速度）が低下し、時刻ｔ１４ｂにて左扉２が停止（モータ２２の回転が停止）し、左扉２が停止した状態が維持されているとする。扉開閉制御部４２は、時刻ｔ７にて進角値θ２及び電圧値Ｅ４でのモータ２２の駆動を開始した後からタイマ部４５による計時を行っており、時刻ｔ１５にてタイマ部４５の計時結果が閾値Ｔｍ２を超えた場合に、インバータ１４が進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧を出力するように通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅを生成してインバータ駆動制御部１６へ与える。インバータ駆動制御部１６は、この通電位相指令ａ及び回転速度指令ｅに応じたインバータ駆動信号ｍを生成してインバータ１４へ出力し、これによりインバータ１４は、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３の駆動電圧でモータ２２への通電を行い、モータ２２は駆動トルクＴＬ４を出力する。
【００６８】
以上のように、左扉２に加えられた外力に抗して高い駆動トルクをモータ２２にて発生させる時間を閾値Ｔｍ２にて制限することによって、例えば自動扉を開こうとする行為が継続されることによって行為者に生じる危険を防止でき、また例えば長時間に亘ってモータ２２にて高い駆動トルクを発生させることによるモータ２２の過熱などを防止でき、自動扉システム１００の故障などを防止することができる。
【００６９】
＜処理手順＞
次に、自動扉システム１００にて行われる自動扉の制御手順を、フローチャートを用いて説明する。図８及び図９は、左扉２を閉じる場合の制御処理の手順を示すフローチャートであり、モータ駆動装置２９の駆動制御部４１が行う処理である。なお、本フローチャートは、左扉２が開かれた状態を初期状態として、左扉２を閉じる場合の手順を示してある。
【００７０】
まず駆動制御部４１は、扉開閉信号発生部２０からの扉閉信号がオン状態であるか否かを判定し（ステップＳ１）、扉閉信号がオン状態でない場合（Ｓ１：ＮＯ）、即ち扉閉信号がオフ状態の場合には、扉閉信号がオン状態となるまで待機する。扉閉信号がオン状態の場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、駆動制御部４１は、扉開閉制御部４２から回転方向指令ｄ、回転速度指令ｅ及び通電位相指令ａをインバータ駆動制御部１６へ与え、これに応じてインバータ駆動制御部１６がインバータ駆動信号ｍをインバータ１４へ与えることにより、左扉２を閉じる方向へ進角値θ１且つ電圧値Ｅ１の駆動電圧にてモータ２２の回転を開始する（ステップＳ２）。また駆動制御部４１は、左扉２の閉動作を開始すると共に、カウンタ部４４による計数（減算）を開始する（ステップＳ３）。
【００７１】
次いで駆動制御部４１は、カウンタ部４４の計数値が、カウンタ部４４の記憶部Ｃｎｔ２Ａに記憶されたＰＣ２Ａに一致するか否かを判定し（ステップＳ４）、計数値がＰＣ２Ａに一致しない場合には（Ｓ４：ＮＯ）、扉の閉動作及びカウンタ部４４の計数を継続して行う。カウンタ部４４の計数値がＰＣ２Ａに一致した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、駆動制御部４１は、モータ２２の駆動電圧の電圧値をＥ２に低減し（ステップＳ５）、モータ２２を低速回転させる。
【００７２】
次いで、駆動制御部４１は、カウンタ部４４の計数値が０であるか否かを判定し（ステップＳ６）、計数値が０でない場合（Ｓ６：ＮＯ）、計数値が０になるまで、扉の閉動作及びカウンタ部４４の計数を継続して行う。カウンタ部４４の計数値が０の場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、駆動制御部４１は、モータ２２の駆動電圧の電圧値をＥ３へ更に低減し（ステップＳ７）、左扉２を低駆動トルクにて左扉閉端ストッパ２８に押し当てた状態を維持する。
【００７３】
その後、駆動制御部４１は、カウンタ部４４の計数値が、カウンタ部４４の記憶部Ｃｎｔ７ｘに記憶された計数値ＰＣ７ｘに一致するか否かを判定し（ステップＳ８）、計数値がＰＣ７ｘに一致しない場合（Ｓ８：ＮＯ）、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３でのモータ２２の駆動を継続して行う。人為的な外力によって左扉２が開かれるなどしてカウンタ部４４の計数値が増加し、カウンタ部４４の計数値がＰＣ７ｘに一致した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、駆動制御部４１は、タイマ部４５の高駆動トルク発生の時間制限を判定するためタイマによる計時を開始すると共に（ステップＳ９）、自動扉の挟み込みを判定するためのタイマにて、位置パルス信号生成部１７が生成した位置パルス信号ｆの入力間隔の計時を開始する（ステップＳ１０）。その後、駆動制御部４１は、進角値θ２に応じた通電位相指令ａ及び電圧値Ｅ４に応じた回転速度指令ｅを扉開閉制御部４２からインバータ駆動制御部１６へ与え、これに応じたインバータ駆動信号ｍをインバータ駆動制御部１６がインバータ１４へ与えることにより、進角値θ２且つ電圧値Ｅ４でのモータ２２の駆動を行う（ステップＳ１１）。
【００７４】
次いで駆動制御部４１は、カウンタ部４４の計数値が０であるか否か（即ち左扉２が閉じられたか否か）を判定する（ステップＳ１２）。カウンタ部４４の計数値が０でない場合（Ｓ１２ＮＯ）、駆動制御部４１は、タイマ部４５の挟み込み判定用のタイマによる計時結果に基づいて、自動扉の挟み込みがあるか否か（タイマの計時結果が閾値Ｔｍ１を超えたか否か）を更に判定する（ステップＳ１３）。自動扉に挟み込みが生じていない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、駆動制御部４１は、タイマ部４５の時間制限判定用のタイマによる計時結果に基づいて、時間制限に達したか否か（タイマの計時結果が閾値Ｔｍ２を超えたか否か）を更に判定する（ステップＳ１４）。時間制限に達していない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、駆動制御部４１は、ステップＳ１２へ処理を戻し、ステップＳ１２〜Ｓ１４の判定を繰り返し行って、いずれかの条件が成立するまで、進角値θ２且つ電圧値Ｅ４でのモータ２２の駆動を継続して行う。
【００７５】
カウンタ部４４の計数値が０の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、自動扉に挟み込みがあると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、又は、高駆動トルクの時間制限に達したと判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、駆動制御部４１は、タイマ部４５の両タイマによる計時を停止して（ステップＳ１５）、ステップＳ７へ処理を戻し、進角値θ１且つ電圧値Ｅ３でのモータ２２の駆動を行う。その後、駆動制御部４１は、ステップＳ７〜Ｓ１５の処理を、自動扉の開信号がオンされるまで繰り返し行う。
【００７６】
以上の構成の自動扉システム１００は、停止状態の自動扉に外力が加えられ、モータ２２の駆動方向とは逆向きに所定距離（カウンタ部４４の記憶部Ｃｎｔ７ｘに記憶された値ＰＣ７ｘに対応する距離）だけ移動した場合に、駆動電圧の進角値をθ１からθ２へ遅らせると共に、電圧値をＥ３からＥ４へ増加させてモータ２２の駆動を行う構成とすることにより、電圧値のみを増加させる場合と比較して、モータ２２により高い駆動トルクを発生させることができる。よって、モータ２２の大型化及び高コスト化を抑制しつつ、人為的な自動扉の移動を防止することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、閉状態の左扉２に対して、左扉２を開く方向への外力が加えられた場合について説明したが、これに限るものではなく、開状態の左扉２に対して、左扉２を閉じる方向へ外力が加えられた場合についても同様の処理を行うことができる。また右扉３についても同様である。また、扉を２つ備える自動扉システム１００を例に説明を行ったが、扉が１つの自動扉システムであってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
２  左扉
３  右扉
１４  インバータ（モータ駆動手段）
１６  インバータ駆動制御部
１７  位置パルス信号生成部
１８  回転方向判別部
２２  ブラシレスＤＣモータ
２３  ロータ位置検出器（回転検出部）
２７  左扉開端ストッパ
２８  左扉閉端ストッパ
２９  モータ駆動装置
３２  モータ
３３  ロータ位置検出器
３７  右扉開端ストッパ
３８  右扉閉端ストッパ
３９  モータ駆動装置
４１  駆動制御部（モータ駆動手段）
４２  扉開閉制御部（扉位置特定手段、扉移動判定手段）
４３  回転速度記憶部
４４  カウンタ部（扉位置特定手段、扉移動判定手段）
４５  タイマ部
４６  通電位相記憶部
１００  自動扉システム
【図１】
2013060775.tif 000003
【図２】
2013060775.tif 000004
【図３】
2013060775.tif 000005
【図４】
2013060775.tif 000006
【図５】
2013060775.tif 000007
【図６】
2013060775.tif 000008
【図７】
2013060775.tif 000009
【図８】
2013060775.tif 000010
【図９】
2013060775.tif 000011