JP2020183625A - 障害物感知装置、障害物感知方法、開閉体装置及び開閉体制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重量シャッター装置に負荷感知方式の障害物感知装置を搭載した場合に高い安全性及び信頼性で障害物感知を実現する。【解決手段】重量シャッター装置は三相交流モータによって、その開閉動作が制御される。このモータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながらベクトル制御している。負荷感知方式の障害物感知装置は、ベクトル制御時におけるモータ電流の変化に基づいてシャッターに障害物が接触したことを感知している。例えば、モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時、所定時間経過後に底値に到達しなかった時に障害物に接触したと感知する。また、シャッター開閉動作時におけるモータ電流値の平均値を求め、これに±の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、モータ電流値がしきい値波形の所定巾の内側から突出した時、障害物に接触したと感知する。【選択図】 図３

Description

本発明は、ビル、工場、倉庫などの建物を含む構造物躯体の開口部などをシャッターなどの開閉体を用いて仕切るように構成された開閉体装置の開閉動作時に障害となる障害物を感知する障害物感知装置、障害物感知方法、開閉体装置及び開閉体制御方法に係り、特に交流モータを用いて開閉体の開閉動作を制御するように構成された障害物感知装置、障害物感知方法、開閉体装置及び開閉体制御方法に関する。

シャッターカーテンなどのような開閉体装置は、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物を含む構造物躯体の開口部や窓部あるいは内部の通路や空間などの開口部に設置され、その開閉体を移動させることによってその開口部を開放、閉鎖するものである。この開閉体装置は、多数の短冊状のスラット材からなるスラットカーテン、多数のパイプ材をリンク材などで連結させてなるパイプグリルカーテン、一枚状あるいは多数連結されたパネル材からなるパネルカーテン、ネット材からなるネットカーテン、合成樹脂あるいは布繊維製のシート材からなるシートカーテン、あるいはこれらの複合部材などからなる複合カーテンなどの開閉体を、開口部の上部から繰り出し下降させて開口部全体を閉鎖するように構成されている。このような開閉体装置は、開閉体の開閉動作を電動で行なう場合が多い。電動の開閉体装置としては、電動シャッター装置、電動ドア装置、電動オーニング装置などがある。

このような電動の開閉体装置の中には、軽量シャッター装置と呼ばれる建築物の外壁開口部等に防犯を主目的に設置されるシャッターと、ビル、工場、倉庫等の管理、防火、防煙目的として使用される重量シャッター装置とがある。軽量シャッター装置は、鉄製のスラット（カーテン部）の板厚が１.０［ｍｍ］以下で、スプリングで上下のバランスをとり手動で開閉させることのできるものである。一方、重量シャッター装置は、スラット（カーテン）の板厚が１.２［ｍｍ］以上のものとパイプ（グリルシャッター）で組み合わされたもので構成されており、主に電動で開閉制御されるものである。

重量シャッター装置には、無線信号装置と座板スイッチで構成された障害物感知装置が設けられている。障害物感知装置は、シャッターの降下中に座板が障害物に接触した場合、座板に取り付けられた送信機が発信し、それを受光部が受信することによって、障害物を感知し、降下中のシャッターを停止させるように動作する。また、障害物感知装置の中には、無線信号装置を用いる代わりに有線方式にて座板スイッチのオン／オフを送信するものもある。

さらに、障害物感知装置には、光電センサを用いたものもある。これは、シャッター停止中、光路上に障害物がある場合、押しボタンスイッチを押してもシャッターが動かないように動作すると共にシャッターが上昇中または下降中に人や車の出入りを感知してシャッターを停止させるように動作するものである。

特許文献１には、シャッターの開閉機に加わった負荷を感知する障害物感知装置として、従来技術の欄に開閉機の電流値を感知する方式や、タコジェネレータあるいはエンコーダを用いて回転量を検出して、この回転量の低下からシャッターを安全方向、即ち、停止あるいは反転上昇させるようにしたものが記載してある。

特開２００４−３００９１６号公報

特許文献１に記載の従来技術の障害物感知装置は、軽量シャッター装置に適用されるものであり、軽量シャッター装置は比較的スラットが軽いため、シャッターボックス内でスラットが弛み、逆巻きを起こし、それから開閉機に負荷が伝わることとなるので、反転上昇に時間を要するという問題を有していた。

特許文献１に記載の従来技術の負荷感知方式の障害物感知装置は、軽量シャッター装置のように負荷感知力が比較的小さな軽量シャッター装置では採用されているが、現在、交流モータを搭載したシャッター開閉機にて制御されることの多い重量シャッター装置は、障害物接触時の負荷感知力が非常に大きく、人に接触した場合の危険性を考慮すると、従来のような負荷感知方式の障害物感知装置を採用することは困難である。すなわち、交流モータは、直流モータのようにモータ回転数−電流特性が比例しておらず、負荷感知力が安定していないため、負荷感知方式の採用には向いていないというのが一因である。

また、交流モータは、モータ回転子の滑り等の発生により安定した負荷感知の実現が難しい上、エンコーダやホールＩＣのパルス方式を採用した回転数検出方式によって障害物を感知した場合でもそのときの負荷感知力を低減することは非常に困難であった。
さらに、回転子にネオジウム等を採用したブラシレスモータなどの直流モータを用いることによって、交流モータよりも負荷感知力を低減することが実現できる可能性は高いが、ブラシレスモータは価格的に高価であり、費用対コストの観点から採用に至っていないのが現状である。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、重量シャッター装置に負荷感知方式の障害物感知装置を搭載した場合の安全性及び信頼性を高く維持することのできる障害物感知装置、障害物感知方法、開閉体装置及び開閉体制御方法を提供することにある。

本発明の障害物感知装置の第１の特徴は、開口部を開閉する開閉手段の開閉停の各動作を、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御する制御手段を備えた障害物感知装置であって、前記制御手段は、前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、三相交流モータの制御時におけるモータ負荷すなわちモータ電流値（トルク）を検出しながら、そのモータ電流値の変化に基づいて、開閉手段の先端部に障害物が接触したことを感知するようにしたものである。

本発明の障害物感知装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の障害物感知装置において、前記制御手段は、所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、開閉手段の閉動作時に、モータ電流値（トルク）は、図３に示すように、一定間隔で脈動しながら右肩上がりの曲線に沿って徐々に大きくなるという波形ｗ１を示すので、この波形ｗ１の変化量Δｉを常時検出し、変化量Δｉがしきい値以上となった時点又は所定時間ｔ１，ｔ２経過後に底値に到達しなかった時点で開閉手段に障害物が接触したことを感知するようにしたものである。

本発明の障害物感知装置の第３の特徴は、前記第１の特徴に記載の障害物感知装置において、前記制御手段は、前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、開閉手段の開閉動作を繰り返し実行し、図３のように変化する波形を複数サンプリングし、そのサンプリングした波形の平均値を算出し、平均波形ｗ２を生成し、さらに平均波形ｗ２に±１．１〜１．３を乗じ、所定巾を持ったしきい値波形ｗ３，ｗ４を生成し、モータ電流値がしきい値波形ｗ３，ｗ４の所定巾の内側から突出した時点で開閉手段に障害物が接触したことを感知するようにしたものである。平均波形ｗ２に乗じる数値は、±αのように同じ値αを乗じてもいいし、＋α，−βのようにそれぞれ異なる値α，βを乗じるようにしてもよい。

本発明の障害物感知装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の障害物感知装置において、前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知手段と、前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって障害物を感知する第２の感知手段の少なくとも一方の感知手段を備えたことにある。
これは、第１の特徴に記載の負荷感知方式の感知手段に加えて、さらに光学系の感知手段及び／又は座板スイッチなどの接触式の感知手段を設けるようにしたものである。

本発明の障害物感知装置の第５の特徴は、前記第１、第２、第３又は第４の特徴に記載の障害物感知装置において、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出手段と、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出手段の少なくとも一方の検出手段を備えたことにある。
これは、第１の特徴に記載の負荷感知方式の感知手段に加えて、さらに人検出手段及び／又は車両検出手段を設けるようにしたものである。

本発明の障害物感知方法の第１の特徴は、開口部を開閉する開閉手段の開閉停の各動作を、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御する開閉体装置の障害物感知方法であって、前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第１の特徴に記載の障害物感知装置に対応した障害物感知方法の発明である。

本発明の障害物感知方法の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の障害物感知方法において、所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第２の特徴に記載の障害物感知装置に対応した障害物感知方法の発明である。

本発明の障害物感知方法の第３の特徴は、前記第１の特徴に記載の障害物感知方法において、前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第３の特徴に記載の障害物感知装置に対応した障害物感知方法の発明である。

本発明の障害物感知方法の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の障害物感知方法において、前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知方法と、前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって障害物を感知する第２の感知方法の少なくとも一方の感知方法を備えたことにある。
これは、前記第４の特徴に記載の障害物感知装置に対応した障害物感知方法の発明である。

本発明の障害物感知方法の第５の特徴は、前記第１、第２、第３又は第４の特徴に記載の障害物感知方法において、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出方法と、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出方法の少なくとも一方の検出方法を備えたことにある。
これは、前記第５の特徴に記載の障害物感知装置に対応した障害物感知方法の発明である。

本発明の開閉体装置の第１の特徴は、開口部を開閉するように動作する開閉手段と、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら前記開閉手段の開閉停の各動作を制御する制御手段を備えた開閉体装置であって、前記制御手段は、前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知する負荷感知手段を備えていることにある。
これは、前記第１の特徴に記載の障害物感知装置及び障害物感知方法を備えた開閉体装置の発明である。

本発明の開閉体装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体装置において、前記制御手段は、所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第２の特徴に記載の障害物感知装置及び障害物感知方法を備えた開閉体装置の発明である。

本発明の開閉体装置の第３の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体装置において、前記制御手段は、前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第３の特徴に記載の障害物感知装置及び障害物感知方法を備えた開閉体装置の発明である。

本発明の開閉体装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の開閉体装置において、前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知手段と、前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって前記障害物の存在を感知する第２の感知手段の少なくとも一方の感知手段を備えたことにある。
これは、前記第４の特徴に記載の障害物感知装置及び障害物感知方法を備えた開閉体装置の発明である。

本発明の開閉体装置の第５の特徴は、前記第４の特徴に記載の開閉体装置において、前記第１の感知手段及び前記第２の感知手段の少なくとも一方が前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した閉動作を実行し、前記負荷感知手段が前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は開ボタン又は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した開動作又は閉動作を実行することにある。
これは、光学系感知手段及び／又は接触式感知手段が障害物を感知した場合には、反転開動作後に操作者が開閉手段の閉動作を確認しながら、押し切り操作にて閉ボタンを操作した場合に限り閉動作を実行できるようにし、負荷感知手段が障害物を感知した場合には、反転開動作後に操作者が開閉手段の開動作又は閉動作を確認しながら、開ボタン又は閉ボタンを押し切り操作した場合に限り押し切り操作に対応した開動作又は閉動作を実行できるようにしたものである。
これによって、閉動作及び閉動作の両方の動作が押し切り操作でなければ実行されない場合には、何らかの事象によって負荷感知手段が障害物を感知した状態となっていることが分かる。また、開動作は開ボタンの操作で実行するが閉動作は押し切り操作しなければ実行されない場合には、何らかの事象によって光学系感知手段及び／又は接触式感知手段が障害物を感知した状態となっていることが分かる。

本発明の開閉体装置の第６の特徴は、前記第１、第２、第３、第４又は第５の特徴に記載の開閉体装置において、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出手段と、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出手段の少なくとも一方の検出手段を備えたことにある。
これは、前記第５の特徴に記載の障害物感知装置及び障害物感知方法を備えた開閉体装置の発明である。

本発明の開閉体装置の第７の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体装置において、前記人検出手段及び前記車両検出手段の少なくとも一方が前記人又は車両の接近を検出した場合には、前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度とし、前記負荷感知手段が前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行することにある。
これは、前記人検出手段及び／又は前記車両検出手段が障害物を感知した場合には、開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度（通常の速度）よりも３０〜７０パーセント程度の低速度で実行し、負荷感知手段が障害物を感知した場合には、反転開動作を実行するようにしたものである。なお、低速度とする場合、閉鎖面（床面）からの距離（高さ）が１〜２［ｍ］となった時点で実行させることが好ましい。これによって、閉鎖時（下降時）の利便性が損なわれることなく、閉動作を実行することができるようになる。また、負荷感知手段が障害物を感知した場合の反転開動作後に、押し切りで開動作又は閉動作を実行可能としてもよい。

本発明の開閉体装置の第８の特徴は、前記第１の特徴から第６の特徴までに記載の開閉体装置において、前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度としたことにある。
三相交流モータを用いた重量シャッター装置の場合、閉（下降）動作時及び開（上昇）動作時の通常速度は、電源周波数５０／６０［Ｈｚ］によって決定され、一定速度である。一方、負荷感知方式の障害物感知装置は閉（下降）動作時の速度を遅くするほど、開閉手段が障害物に接触したときに発生する感知力が低くなることが実験等で確認されている。そこで、開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度とすることによって、利便性及び安全性を兼ね備えた理想的なシャッターの開閉動作速度を実現することができる。なお、低速度とする場合、閉鎖面（床面）からの距離（高さ）が１〜２［ｍ］となった時点で実行させることが好ましい。

本発明の開閉体制御方法の第１の特徴は、開口部を開閉する開閉手段の開閉停の各動作を、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御する開閉体制御方法であって、前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知する負荷感知方法を実行することにある。
これは、前記第１の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体制御方法において、所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第２の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第３の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体制御方法において、前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することにある。
これは、前記第３の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の開閉体制御方法において、前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知方法と、前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって前記障害物の存在を感知する第２の感知方法の少なくとも一方の感知方法を実行することにある。
これは、前記第４の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第５の特徴は、前記第１、第２、第３又は第４の特徴に記載の開閉体制御方法において、前記第１の感知方法及び前記第２の感知方法の少なくとも一方の方法によって前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した閉動作を実行し、前記負荷感知方法によって前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は開ボタン又は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した開動作又は閉動作を実行することにある。
これは、前記第５の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第６の特徴は、前記第１、第２、第３、第４又は第５の特徴に記載の開閉体制御方法において、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出方法と、前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出方法の少なくとも一方の検出方法を実行することにある。
を特徴とする開閉体制御方法。
これは、前記第６の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第７の特徴は、前記第６の特徴に記載の開閉体制御方法において、前記人検出方法及び前記車両検出方法の少なくとも一方の方法によって前記人又は車両の接近を検出した場合には、前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度とし、前記負荷感知方法によって前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行することにある。
を特徴とする開閉体制御方法。
これは、前記第７の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明の開閉体制御方法の第８の特徴は、前記第１の特徴から第６の特徴に記載の開閉体制御方法において、前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度としたことにある。
これは、前記第８の特徴に記載の開閉体装置に対応した開閉制御方法の発明である。

本発明によれば、重量シャッター装置に負荷感知方式の障害物感知装置を搭載した場合の安全性及び信頼性を高く維持することができるという効果がある。

本発明に係るシャッター装置の概略構成の第１の実施の形態を示す図である。 第１の実施の形態に係る開閉体装置の制御装置の概略構成を示す図である。 シャッターの下降動作時（ベクトル制御時）におけるモータ電流値（トルク）の変化に基づいて障害物を感知する障害物検出部の一例を示す図である。 図３のモータ電流値（トルク）の波形によって障害物を感知する障害物検出部の変形例を示す図である。 図３の障害物検出方法によって障害物を感知した場合の処理の一例を示すフローチャート図である。 本発明に係るシャッター装置の概略構成の第２の実施の形態を示す図である。 本発明に係るシャッター装置の概略構成の第３の実施の形態を示す図である。 図７の第３の実施の形態に係る開閉体装置の制御装置の概略構成を示す図である。 図７及び図８に示すようにモータ負荷感知方式、光電センサ方式及び座板感知レバー方式の障害物検出方法によって障害物を感知した場合の処理の一例を示すフローチャート図である。 本発明に係るシャッター装置の概略構成の第４の実施の形態を示す図である。 図１０の第４の実施の形態に係る開閉体装置の制御装置の概略構成を示す図である。 図１０及び図１１に示すようにモータ負荷感知方式及び光電センサ方式の障害物検出方法によって障害物を感知した場合並びに人感センサ及び車両検出センサが人や車両の接近を検出した場合の処理の一例を示すフローチャート図である。 図5のステップＳ５４、図９のステップＳ９２又は図１２のステップＳ１２２のシャッター通常動作処理の詳細を示すフローチャート図である。

以下添付図面に従って本発明に係る開閉体装置の好ましい実施の形態について説明する。この実施の形態では開閉手段として上下に開閉動作されるシャッター装置を例に説明する。図１は、本発明に係るシャッター装置の概略構成の第１の実施の形態を示す図である。図１において、開閉体装置１０は出入口の開口部を上下方向に移動することによって開閉するシャッター装置である。

開閉体装置１０は、建物の開口部に設けられるものであり、基本的にシャッターケース１１、シャッターカーテン１２、ガイドレール１３，１４、巻取シャフト１５、三相交流モータ１７、制御装置１８、操作スイッチ１９及びリミットスイッチ２０などを含んで構成される。この開閉体装置１０は、通常時には、操作スイッチ１９の操作に応じて、開閉機である三相交流モータ１７を駆動して開閉制御するようになっている。さらに、この開閉体装置１０では、シャッターカーテン１２が巻取シャフト１５に巻き取られている開放状態を機械的な保持機構（図示せず）によって保持しており、この開放状態で外部から火災の発生などを示す非常信号ＢＳなどが制御装置１８に入力された場合には、その保持機構による開放状態の保持が解除されて、シャッターカーテン１２は、その自重で自然降下して開口部を自動閉鎖する機能を備えていてもよい。

ガイドレール１３，１４は、シャッターカーテン１２の両端部に接するように建物の開口部の両端側に設けられ、まぐさ部から床面まで掛け渡された断面形状がコの字型の案内溝を有する金属製部材又はこれと同等の部材で構成されている。シャッターカーテン１２は、このガイドレール１３，１４の各案内溝に沿って上昇下降し、開口部の開閉動作を行う。

巻取シャフト１５は、シャッターケース１１の両端側に回動可能に設けられ、シャッターカーテン１２を巻き取ったり巻き戻したりする。
開閉機を構成するブレーキ１６と三相交流モータ１７が巻取シャフト１５にそれぞれ設けてある。三相交流モータ１７は、巻取シャフト１５をダイレクトドライブ駆動（ギアレス）方式にて回転駆動するように構成された三相交流モータである。制御装置１８は、ブレーキ１６及び三相交流モータ１７の動作を制御するものであり、ブレーキ１６又は三相交流モータ１７のいずれか一方の収納ケース内に設けられる。

三相交流モータ１７には、その回転位置すなわちシャッターカーテン１２の開閉位置と開閉状態を検出するための位置検出装置（図示せず）が設けられている。この位置検出装置は、パルス発生型のロータリーエンコーダ等で構成される。三相交流モータ１７の回転に応じたパルス信号が制御装置１８に出力されるので、三相交流モータ１７の回転位置やシャッターカーテン１２の閉鎖側先端部の開口部における位置などは、このパルスの発生状況に基づいて制御装置１８が演算にて求めることになる。

制御装置１８は、マイクロコンピューター構成になっており、電源ラインから三相交流電圧２００［Ｖ］の電力が三相交流モータ１７に供給されている。制御装置１８は、操作スイッチ１９上の各操作スイッチの操作状態に対応した制御信号や三相交流モータ１７に設けられた位置検出装置からの信号やプロテクタからの信号などに基づいて三相交流モータ１７の回転を制御する。

操作スイッチ１９は、開閉停の各動作に対応した制御スイッチとして、上昇（開）ボタン１９Ａ、停止（停）ボタン１９Ｂ、下降（閉）ボタン１９Ｃをそれぞれ有し、これら各ボタンの操作状態に応じた制御信号を制御装置１８に出力する。

図２は、第１の実施の形態に係る開閉体装置の制御装置の概略構成を示す図である。制御装置１８は、マイクロコンピューターを備えて構成されている。なお、図示していないが、制御装置１８は、三相交流モータ１７を駆動制御するモータドライブ回路や操作者に異常を報知するＬＥＤ・ブザーなどを備えている。

制御装置１８は、操作スイッチ１９上の各操作ボタンの操作状態に対応した制御信号、上限リミットスイッチ２０Ａ及び下限リミットスイッチ２０Ｂからの接点信号に基づいて、インバータから構成されるモータドライブ回路を介して開閉機を構成する三相交流モータ１７にモータ運転指令信号を出力し、ブレーキ１６にブレーキ作動指令信号を出力し、三相交流モータ１７の回転を制御する。三相交流モータ１７には、過熱保護装置のひとつであるサーマルプロテクタ（図示せず）が接続されている。モータ運転指令信号は、三相交流モータ１７に供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御するベクトル制御信号である。

操作スイッチ１９は、開閉停の各動作に対応した制御スイッチとして機能する開ボタン１９Ａ、停止ボタン１９Ｂ及び閉ボタン１９Ｃを備えている。操作スイッチ１９は、各ボタンの操作状態に応じた制御信号を制御装置１８に出力する。図２の実施の形態では、開ボタン１９Ａ及び閉ボタン１９Ｃは手動操作自動復帰型のａ接点で構成されており、通常はオフ状態にある。停止ボタン１９Ｂは、手動操作残留型スイッチのｂ接点で構成され、通常はオン状態にある。

上限リミットスイッチ２０Ａ及び下限リミットスイッチ２０Ｂは、三相交流モータ１７の回転位置に応じてオン・オフ状態を維持するものであり、シャッターカーテン１２が上限又は下限位置に達すると、上限リミットスイッチ２０Ａ又は下限リミットスイッチ２０Ｂの接点が開いて、シャッターカーテン１２がこの上限位置又は下限位置に達したことを制御装置１８に通知する。制御装置１８は、シャッターカーテン１２が上限又は下限位置に達すると、シャッターカーテン１２を上限又は下限位置で停止させる。

図３は、シャッターの下降動作時（ベクトル制御時）におけるモータ電流値（トルク）の変化に基づいて障害物を感知する障害物検出部の一例を示す図である。障害物検出部２１は、ベクトル制御時におけるモータ負荷すなわちモータ電流値（トルク）を検出しながら、そのモータ電流値の変化に基づいて、シャッターカーテン１２の先端部に障害物が接触したことを感知するものである。

図３において、縦軸は制御装置１８が三相交流モータ１７に出力するモータ運転指令信号すなわちベクトル制御時のモータ電流値（トルク）を示し、横軸はベクトル制御時の時間経過を示す。シャッターカーテン１２の下降時に、モータ電流値（トルク）は、図３に示すように、一定間隔で脈動しながら右肩上がりの曲線に沿って徐々に大きくなるという波形ｗ１を示す。モータ電流値（トルク）の波形ｗ１が脈動しているのは、巻取シャフト１５に巻き取られていたシャッターカーテン１２が巻き戻される際のスラットの形状に依存するからである。また、モータ電流値（トルク）の波形ｗ１が徐々に大きくなるのは、シャッターカーテン１２が巻き戻されることによって、巻取シャフト１５に架かるスラットの重量が徐々に増加するためである。

図３に示すように、脈動しながら徐々に大きくなる波形ｗ１のピーク値から次のピーク値までの時間ｔ０の間において、底値までの時間ｔ１，ｔ２に置ける変化量Δｉ１，Δｉ２を検出し、変化量Δｉ１，Δｉ２が通常の変化の割合（これをしきい値Δｉｔｈとする）を超えた場合に、障害物検出部２１は、シャッターカーテン１２に障害物が接触したことを検出する。また、脈動しながら徐々に大きくなる波形ｗ１のピーク値から次のピーク値までの時間ｔ０の間において、底値までの時間ｔ１，ｔ２はほぼ同じ値を示すので、時間ｔ１，ｔ２を経過しても底値に到達しない場合に、障害物検出部２１は、シャッターカーテン１２に障害物が接触したことを検出する。すなわち、障害物検出部２１は、図３に示すように制御装置１８が三相交流モータ１７に出力するモータ運転指令信号すなわちベクトル制御時のモータ電流値（トルク）の変化量Δｉを常時検出し、変化量Δｉが通常の変化の割合Δｉｔｈ（しきい値）を超えた場合、又は所定時間ｔ１，ｔ２を経過しても底値に到達しなかった場合に、シャッターカーテン１２に障害物が接触したと判断している。

図３において、ピーク値から時間ｔ１を経過するまでにモータ電流値（トルク）は、変化量Δｉ１だけ低下しているが、これは通常のトルク変動の範囲内であり、この場合は障害物に接触したとは判定されない。次の時間ｔ２の間にもモータ電流値（トルク）は、変化量Δｉ２だけ低下しているが、これも同じく通常のトルク変動の範囲内であり、障害物に接触したとは判定されない。一方、時間ｔ３ａでモータ電流値（トルク）は、しきい値であるΔｉｔｈ以上の変化を示すので、この時点ｔ３ａでシャッターカーテン１２に障害物が接触したと判断する。

一方、時間ｔ１，ｔ２と同じ時間ｔ３ｂを経過しても波形ｗ１のモータ電流値（トルク）低下し続けているので、この時点ｔ３ｂでシャッターカーテン１２に障害物が接触したと判断する。すなわち、障害物がシャッターカーテン１２の先端部に接触すると、シャッターカーテン１２の移動が停止する。重量シャッター装置のスラットは、その剛性が非常に高いので、接触した瞬間にその接触力が巻取シャフト１５側を介して三相交流モータ１７側に伝達するので、モータ電流値（トルク）は時間ｔ３ｂでしきい値であるΔｉｔｈ以上の低下を示すことになると共に時間ｔ３ｂを経過しても経過し続けることになる。これによって、モータ電流値（トルク）の変化に基づいて、シャッターカーテン１２の先端部が障害物に接触したことを感知することができる。

図４は、図３のモータ電流値（トルク）の波形によって障害物を感知する障害物検出部の変形例を示す図である。ベクトル制御時におけるモータ電流値（トルク）は図３に示した波形ｗ１のように変化する。図４の障害物検出方法では、シャッターカーテン１２の開閉動作を繰り返し実行し、図３のように変化する波形を複数サンプリングし、そのサンプリングした波形の平均値を算出し、図４に示すような平均波形ｗ２を生成する。この平均波形ｗ２に±１．１〜±１．３を乗じてしきい値波形ｗ３，ｗ４を生成する。すなわち、このしきい値波形ｗ３，ｗ４は、Δｉ０の所定巾を持った波形となる。なお、平均波形ｗ２に乗じる数値は、±αのように同じ値αを乗じてもいいし、＋α，−βのようにそれぞれ異なる値α，βを乗じるようにしてもよい。

このしきい値波形ｗ３，ｗ４の内側を図４の波形ｗ１が変化している場合は、正常な動作であると判断する。一方、波形ｗ１が障害物に接触した場合は、時刻Ｔ０で波形ｗ１がしきい値波形ｗ３，ｗ４の所定巾の内側からはみ出し、しきい値波形ｗ３の下側に突出する。この時刻Ｔ０でシャッターカーテン１２に障害物が接触したと判断する。なお、平均波形ｗ２は、開口部の大きさ（高さ、巾）、シャッターカーテン１２の形状、重さなどに依存し、個々の開閉体装置で異なるものとなる。従って、シャッターカーテン１２の開閉動作を繰り返し実行し、開閉体装置固有の波形を学習し取得することが重要となる。シャッター設置後に複数回（例えば、１０〜１００回）の開閉動作時の波形の平均を平均波形ｗ２とし、それ以降はこの平均波形ｗ２を基準として、しきい値波形ｗ３，ｗ４を生成する。正常に動作していても長年の使用によって、波形ｗ１がしきい値波形ｗ３，ｗ４の所定巾の内側からはみ出したりする場合には、経年劣化によるものと判断し、メンテナンスの実行を促す表示やアナウンスを行うようにしてもよい。

図５は、図３の障害物検出方法によって障害物を感知した場合の処理の一例を示すフローチャート図である。
ステップＳ５１では、シャッターカーテン１２が下降中であるか否かの判定を行い、下降中（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ５２に進み、停止中又は上昇中（ｎｏ）の場合はリターンする。
ステップＳ５２では、モータ電流値（トルク）の変化に異常があるか否かの判定を行い、異常あり（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ５３に進み、異常なし（ｎｏ）の場合はリターンする。ここで、モータ電流値（トルク）の変化に異常があるとは、図３及び図４に示すように波形ｗ１が異常な変化を示した場合を言う。すなわち、モータ電流値（トルク）の変化に異常があったということは、シャッターカーテン１２に障害物が接触し、それを感知したことを意味する。
ステップＳ５３では、下降中のシャッターカーテン１２を直ちに停止し、反転上昇させる。上昇の高さは、シャッターカーテン１２を全開するように上昇してもよいし、障害物を感知した高さから所定の高さ（３０〜１００［ｃｍ］）だけ上昇させるようにしてもよい。

図６は、本発明に係るシャッター装置の概略構成の第２の実施の形態を示す図である。図６において、図１と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図６の開閉体装置は、上述のモータ電流値（トルク）の変化の異常によって障害物を感知する障害物感知装置と共に光電センサ２２，２３を用いて人や物体（自動車）を感知する開閉体装置について説明する。

光電センサ２２，２３は、人や自動車等の通過状態、及び物体等の存在を確認するために使用される障害物感知装置であり、開口部の下側左右両端に設けられている。なお、図では、開口部の前後のいずれか一方の所定箇所に設けられているが、前後両方及び／又は開口部上方に設けるようにしてもよい。光電センサ２２は、角柱状の投光器支持部材によって構成され、その反対側に同じ形状の受光器支持部材によって構成される光電センサ２３が対となるように設けられている。これらの光電センサ２２，２３は、シャッターカーテン１２の座板の長手方向寸法又は開口部の横幅寸法に相当する距離だけ互いに離間して配置されている。

光電センサ２２には、例えば赤外線等の光を自ら発光する発光素子からなる投光器が支持されている。一方、光電センサ２３には、光を自ら受光感知する受光素子からなる受光器が支持されている。光電センサ２２の投光器および光電センサ２３の受光器は、互いに向かい合って配置され、開口部の下側位置で座板に沿って走る物体感知用の光線の光路２４を形成している。光電センサ２２，２３が光路２４内で人や物体（自動車）を感知した場合には、スイッチング機構によって、その感知信号が制御装置１８に送信される。図１において、光路２４は、光電センサ２２，２３の物体感知領域を模式的に示したものである。

制御装置１８は、光電センサ２２の投光器と光電センサ２３の受光器との間に人や物体（自動車）などが存在するか否かに応じて、シャッターカーテン１２の開放動作及び／又は閉鎖動作を制御する。この実施の形態では、制御装置１８は、光電センサ２２に対する電源供給を遮断できるように構成されたスイッチング機構を備えている。スイッチング機構は、制御装置１８からの制御信号に応じて動作するトランジスタ回路等にて構成されている。制御装置１８は、所定の条件に合致した場合に光電センサ２２への電源供給を一瞬遮断してから電源供給を復帰させることによって、光電センサ２３の受光器の受光状態を確認している。

図７は、本発明に係るシャッター装置の概略構成の第３の実施の形態を示す図である。図７において、図１と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図７の開閉体装置は、上述のモータ電流値（トルク）の変化の異常によって障害物を感知する障害物感知装置と、図６の光電センサ２２，２３を用いて人や物体（自動車）を感知する感知装置と、さらに、従来から使用されている座板スイッチの移動によって障害物を感知する障害物感知装置とを備えた開閉体装置について説明する。

座板スイッチの移動によって障害物を感知する接触式の障害物感知器２５は、シャッターカーテン１２の下端部（座板）に無線送信機を備えており、座板スイッチの移動に対応した感知信号を制御装置１８側の無線受信機２６に送信し、また、その後の障害物の除去により座板スイッチの復帰移動時には、復帰信号を送信する構成となっている。障害物感知器２５の無線送信機から制御装置１８への信号の送信は、図のような無線方式に限らず、有線方式のものでもよい。また、シャッターカーテン１２の下端部に障害物の接触で移動する座板スイッチの代わりに、障害物接触時の座板の移動力でガイドレールの高さ方向に沿って設けられたテープスイッチを押圧する構成や、テープスイッチから制御装置１８に対し感知信号を有線出力する構成としてもよい。

図８は、図７の第３の実施の形態に係る開閉体装置の制御装置の概略構成を示す図である。図８において、図２と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図８のものが図２のものと異なる点は、障害物検出部２１が図３又は図４に示したモータ負荷感知方式の障害物検出部と、図６及び図７に示した光電センサ方式を用いた障害物検出部と、図７に示した座板スイッチを用いた座板感知レバー方式の障害物検出部を備えている点である。

図９は、図７及び図８に示すようにモータ負荷感知方式、光電センサ方式及び座板感知レバー方式の障害物検出方法によって障害物を感知した場合の処理の一例を示すフローチャート図である。
ステップＳ９１では、シャッターカーテン１２が下降中であるか否かの判定を行い、下降中（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ９３に進み、停止中又は上昇中（ｎｏ）の場合はステップＳ９２に進む。
ステップＳ９２では、上昇（開）ボタン１９Ａ、停止（停）ボタン１９Ｂ及び下降（閉）ボタン１９Ｃの各ボタンの操作状態に応じた通常の開閉停の各動作を実行し、リターンする。

ステップＳ９３では、光電センサ方式の障害物検出部（光電センサ２２，２３）及び／又は座板感知レバー方式の障害物検出部（障害物感知器２５）が障害物を感知したか否かの判定を行い、感知した（ｙｅｓ）場合は次のステップＳ９３に進み、感知していない（ｎｏ）の場合はステップＳ９５に進む。

ステップＳ９４では、障害物が感知されたので、下降中のシャッターカーテン１２を直ちに停止し、反転上昇させる。上昇の高さは、シャッターカーテン１２を全開するように上昇してもよいし、障害物を感知した高さから所定の高さ（３０〜１００［ｃｍ］）だけ上昇させるようにしてもよい。

ステップＳ９５では、シャッター制限動作１を設定し、反転上昇後に下降（閉）動作を実行しようとする場合には、下降（閉）ボタン１９Ｃを押し切り操作しないと実行できないようにし、押し切り操作によってのみ下降動作を継続して実行できるようにしてリターンする。

ステップＳ９６では、モータ電流値（トルク）の変化に異常があるか否かの判定を行い、異常あり（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ９７に進み、異常なし（ｎｏ）の場合はステップＳ９２に進む。モータ電流値（トルク）の変化に異常があるか否かの判定は、図５のステップＳ５２の判定と同じように、図３及び図４に示す波形ｗ１に基づいて処理する。

ステップＳ９７では、シャッターカーテン１２に障害物が接触し、それを感知したので、下降中のシャッターカーテン１２を直ちに停止し、反転上昇させる。上昇の高さは、シャッターカーテン１２を全開するように上昇してもよいし、障害物を感知した高さから所定の高さ（３０〜１００［ｃｍ］）だけ上昇させるようにしてもよい。

ステップＳ９８では、シャッター制限動作２を設定し、反転上昇後に上昇（開）動作又は下降（閉）動作を実行しようとする場合には、上昇（開）ボタン１９Ａ又は下降（閉）ボタン１９Ｃを押し切り操作しないと実行できないようにし、押し切り操作によってのみ上昇（開）動作又は下降（閉）動作を継続して実行できるようにしてリターンする。

図９の処理では、光電センサ方式の障害物検出部（光電センサ２２，２３）及び／又は座板感知レバー方式の障害物検出部（障害物感知器２５）が障害物を感知した場合には、反転開動作後に操作者がシャッターカーテン１２の閉動作を確認しながら、押し切り操作にて閉ボタン１９Ｃを操作した場合に限り閉動作を実行できるようにし、モータ負荷感知方式の障害物検出部２１が障害物を感知した場合には、反転開動作後に操作者がシャッターカーテン１２の開動作又は閉動作を確認しながら、開ボタン１９Ａ又は閉ボタン１９Ｃを押し切り操作した場合に限り押し切り操作に対応した開動作又は閉動作を実行することができる。

これによって、閉動作及び閉動作の両方の動作が押し切り操作でなければ実行されない場合には、何らかの事象によってモータ負荷感知方式の障害物検出部２１が障害物を感知した状態となっていることが分かる。また、開動作は開ボタンの操作で実行するが閉動作は押し切り操作しなければ実行されない場合には、何らかの事象によって光電センサ方式の障害物検出部（光電センサ２２，２３）及び／又は座板感知レバー方式の障害物検出部（障害物感知器２５）が障害物を感知した状態となっていることが分かる。

図１０は、本発明に係るシャッター装置の概略構成の第４の実施の形態を示す図である。図１０において、図７と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図１０の開閉体装置は、モータ電流値（トルク）の変化の異常によって障害物を感知する障害物感知装置と、図６の光電センサ２２，２３を用いて人や物体（自動車）を感知する感知装置を備え、さらに、人の接近を検出する人感センサ（人検出手段）２７及び車両の接近を検出する車両検出センサ（車両検出手段）２８を備えた開閉体装置について説明する。

人感センサ２７は、マイクロ波と呼ばれる波動を広げて、そこに所定のエリアを作り、このマイクロ波内のエリアに人が進入又は接触した時に感知信号を制御装置１８に出力するレーダーセンサである。車両検出センサ２８は、人感センサ２７と同様の原理で動作するレーダーセンサであって、人やシャッター装置の前を平行に横切る物体には反応しないように設定され、さらにシャッター装置に垂直に向かって来る車やフォークリフトのみを感知するように設定され、その感知信号を制御装置１８に出力するレーダーセンサである。

図１１は、図１０の第４の実施の形態に係る開閉体装置の制御装置の概略構成を示す図である。図１１において、図８と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図１１のものが図８のものと異なる点は、障害物検出部２１が図７に示した座板スイッチを用いた座板感知レバー方式の障害物検出部を備えておらず、図１０に示すような人や車両の接近を検出する人感センサ２７及び車両検出センサ２８を備えている点である。

図１２は、図１０及び図１１に示すようにモータ負荷感知方式及び光電センサ方式の障害物検出方法によって障害物を感知した場合並びに人感センサ２７及び車両検出センサ２８が人や車両の接近を検出した場合の処理の一例を示すフローチャート図である。
ステップＳ１２１では、シャッターカーテン１２が下降中であるか否かの判定を行い、下降中（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ１２３に進み、停止中又は上昇中（ｎｏ）の場合はステップＳ１２２に進む。
ステップＳ１２２では、上昇（開）ボタン１９Ａ、停止（停）ボタン１９Ｂ及び下降（閉）ボタン１９Ｃの各ボタンの操作状態に応じた通常の開閉停の各動作を実行し、リターンする。

ステップＳ１２３では、モータ負荷感知方式の障害物検出部及び／又は光電センサ方式の障害物検出（障害物感知器２５）が障害物を感知したか否かの判定を行い、感知した（ｙｅｓ）場合は次のステップＳ１２４に進み、感知していない（ｎｏ）場合はステップＳ１２５に進む。

ステップＳ１２４では、モータ負荷感知方式の障害物検出部及び／又は光電センサ方式の障害物検出（障害物感知器２５）が障害物を感知したので、下降中のシャッターカーテン１２を直ちに停止し、反転上昇させてリターンする。上昇の高さは、シャッターカーテン１２を全開するように上昇してもよいし、障害物を感知した高さから所定の高さ（３０〜１００［ｃｍ］）だけ上昇させるようにしてもよい。

ステップＳ１２５では、人感センサ２７又は車両検出センサ２８が人や車両の接近を検出したか否かの判定を行い、検出した（ｙｅｓ）場合は次のステップＳ１２６に進み、感知していない（ｎｏ）場合はステップＳ１２７に進む。

ステップＳ１２６では、人や車両の接近が検出されたので、シャッターカーテン１２の下降時の速度を通常の下降速度の３０〜７０％とし、スローダウン（低速下降）を続行してリターンする。なお、このときシャッターカーテン１２の下端部面が床面からの高さ１〜２［ｍ］よりも大きい場合には、スローダウンさせることなく通常の下降速度で下降させて、床面からの高さが１〜２［ｍ］となった時点でスローダウンさせるようにしてもよい。下降時の利便性が極力損なわれないようにするためである。

ステップＳ１２７では、モータ負荷感知方式の障害物検出部及び光電センサ方式の障害物検出（障害物感知器２５）が障害物を感知せず、人感センサ２７及び車両検出センサ２８が人や車両の接近を検出しなかったので、下降中のシャッターカーテン１２の下降をそのまま許可し、通常の下降速度で下降を続行してリターンする。

図７及び図８に示すように、障害物検出部２１に、図３又は図４に示したモータ負荷感知方式の障害物検出部と、図６及び図７に示した光電センサ方式を用いた障害物検出部と、図７に示した座板スイッチを用いた座板感知レバー方式の障害物検出部の３方式を備えることで、重量シャッター装置の障害物感知の信頼性を向上させることができる。同様に、図１０及び図１１に示すように、障害物検出部２１に、図３又は図４に示したモータ負荷感知方式の障害物検出部と図６及び図７に示した光電センサ方式を用いた障害物検出部との２方式の検出部を備えることで、重量シャッター装置の障害物感知の信頼性を向上させることができる。

すなわち、重量シャッター装置の座板接触式の障害物感知方式においては、座板下部に感知レバーを設けた方式が主流であるが、座板の変形、凍結、故障により障害物を正常に感知できない可能性がある。例えば、変形の事例として、座板へのトラックやフォークリフトの接触によって変形又は破損する場合がある。凍結の事例として、寒冷地及び冷凍倉庫での使用によって感知レバーが凍結してしまう可能性がある。故障の事例として、図７に記載のもののように無線式の障害物感知装置の場合、座板内部のマイクロスイッチが故障する可能性がある。この座板下部に感知レバーを取り付けたものは、その感知力が小さく安全性が高いとう利点を有する。その一方、重量シャッター装置における負荷感知方式には、感知力がやや高いという欠点がある。

そこで、図７及び図８に示すように、重量シャッター装置において、座板レバー方式、光電センサ方式及びモータ負荷感知方式の３種類の感知方式を組み合わせること又は図１０及び図１１に示すように、モータ負荷感知方式及び光電センサ方式の２種類の感知方式を組み合わせることで、上述の各事例（座板の変形、凍結、故障）を回避することのできる障害物感知システムを提供することが可能となる。これによって、重量シャッター装置の安全性及び信頼性を向上させることができると共に低コスト化も実現することができる。

図１３は、図5のステップＳ５４、図９のステップＳ９２又は図１２のステップＳ１２２のシャッター通常動作処理の詳細を示すフローチャート図である。すなわち、図１３は、操作スイッチ１９の上昇（開）ボタン１９Ａ、停止（停）ボタン１９Ｂ、下降（閉）ボタン１９Ｃの通常の操作に応じた開閉停の各制御信号に基づいて実行する処理の一例を示すフローチャート図である。

ステップＳ１３１では、操作スイッチ１９から受信した制御信号が停止（停）ボタン１９Ｂの操作に対応した停止信号か否かの判定を行い、停止信号（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ１３２に進み、停止信号以外（ｎｏ）の場合はステップＳ１３４に進む。
ステップＳ１３２では、現在のシャッターカーテン１２の動作が開動作中又は閉動作中か否（停止中）かの判定を行い、動作中（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ１３３に進み、停止中（ｎｏ）の場合はリターンする。
ステップＳ１３３では、シャッターカーテンが開動作中又は閉動作中なので、その動作を停止してリターンする。

ステップＳ１３４では、操作スイッチ１９から受信した制御信号が上昇（開）ボタン１９Ａの操作に対応した開信号か否かの判定を行い、開信号（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ１３５に進み、開信号以外（ｎｏ）の場合はステップＳ１３８に進む。
ステップＳ１３５では、現在のシャッターカーテン１２が閉動作中か否かの判定を行い、閉動作中（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ１３６に進み、開動作中又は停止中（ｎｏ）の場合はステップＳ１３７に進む。

ステップＳ１３６では、ステップＳ１３５で閉動作中と判定されたので、閉動作停止後、開動作を開始してリターンする。
ステップＳ１３７では、ステップＳ１３５で開動作中又は停止中と判定されたので、開動作中の場合はそのまま開動作を継続し、停止中の場合は開動作開始してリターンする。
ステップＳ１３６及びステップＳ１３７における開動作の速度は、開動作又は閉動作時の通常速度の約１．５倍速とする。

ステップＳ１３８では、操作スイッチ１９から受信した制御信号が下降（閉）ボタン１９Ｃの操作に対応した閉信号の受信か否かの判定を行い、閉信号（ｙｅｓ）の場合は次のステップＳ１３９に進み、閉信号以外（ｎｏ）の場合はリターンする。
ステップＳ１３９では、現在のシャッターカーテン１２が開動作中か否かの判定を行い、開動作中（ｙｅｓ）の場合はステップＳ１３Ａに進み、停止中（ｎｏ）の場合はステップＳ１３Ｂに進む。
ステップＳ１３Ａでは、シャッターカーテン１２が開動作中なので、開動作を停止し、開動作停止後に閉動作を開始し、リターンする。
ステップＳ１３Ｂでは、シャッターカーテン１２が閉動作中又は停止中なので、閉動作中の場合はそのまま閉動作を継続し、停止中の場合は閉動作を開始してリターンする。
ステップＳ１３Ａ及びステップＳ１３Ｂにおける閉動作の速度は、開動作又は閉動作時の通常速度と同じかそれ以下の速度（通常速度の約０．３倍速〜０．７倍速）とする。
図１２又は図１３に示すように、閉鎖時（下降時）の速度を通常速度よりも遅くすることによって、負荷感知方式における負荷感知時の負荷感知力を比較的小さくすることができる。

図６、図７及び図８の実施の形態では、モータ負荷感知方式の感知装置に加えて、光電センサ２２，２３を用いた障害物検出部と、座板スイッチを用いた座板感知レバー方式の障害物検出部の両方を設ける場合について説明したが、いずれか一方を設けるものでもよい。図１０及び図１１の実施の形態では、モータ負荷感知方式の感知装置に加えて、光電センサ２２，２３を用いた障害物検出部と、人感センサ２７及び車両検出センサ２８の両方を設ける場合について説明したが、人感センサ２７及び車両検出センサ２８のいずれか一方を設けるようにしてよいし、これに、光電センサ２２，２３を用いた障害物検出部及び座板スイッチを用いた座板感知レバー方式の障害物検出部の少なくとも一方を設けるようにしてもよい。

上述の実施の形態では、上下昇降方式で繰り出されるシャッターカーテンを例に説明したが、シャッター状の開閉部材が横引き方式で繰り出されたり、あるいは水平方式で繰り出されたりするものであっても同様に適用することができる。また、開閉体装置としては、例えば、シャッター装置、窓シャッター装置、ブラインド装置、ロールスクリーン装置、垂れ幕装置、引戸装置、移動間仕切装置、オーニング装置、防水板装置などにも適用可能である。

１０…開閉体装置
１１…シャッターケース
１２…シャッターカーテン
１３，１４…ガイドレール
１５…巻取シャフト
１６…ブレーキ
１７…三相交流モータ
１８…制御装置
１９…操作スイッチ
１９Ａ…開ボタン
１９Ｂ…停ボタン
１９Ｃ…閉ボタン
２０…リミットスイッチ
２１…障害物検出部
２２，２３…光電センサ
２４…光路
２５…障害物感知器
２６…無線受信機
２７…人感センサ
２８…車両検出センサ

Claims (26)

1. 開口部を開閉する開閉手段の開閉停の各動作を、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御する制御手段を備えた障害物感知装置であって、
   前記制御手段は、前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする障害物感知装置。
2. 請求項１に記載の障害物感知装置において、
   前記制御手段は、所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする障害物感知装置。
3. 請求項１に記載の障害物感知装置において、
   前記制御手段は、前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする障害物感知装置。
4. 請求項１、２又は３に記載の障害物感知装置において、
   前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知手段と、
   前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって障害物を感知する第２の感知手段の少なくとも一方の感知手段を備えたことを特徴とする障害物感知装置。
5. 請求項１、２、３又は４に記載の障害物感知装置において、
   前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出手段と、
   前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出手段の少なくとも一方の検出手段を備えたことを特徴とする障害物感知装置。
6. 開口部を開閉する開閉手段の開閉停の各動作を、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御する障害物感知方法であって、
   前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする障害物感知方法。
7. 請求項６に記載の障害物感知方法において、
   所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする障害物感知方法。
8. 請求項６に記載の障害物感知方法において、
   前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする障害物感知方法。
9. 請求項６、７又は８に記載の障害物感知方法において、
   前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知方法と、
   前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって障害物を感知する第２の感知方法の少なくとも一方の感知方法を備えたことを特徴とする障害物感知方法。
10. 請求項６、７、８又は９に記載の障害物感知方法において、
    前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出方法と、
    前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出方法の少なくとも一方の検出方法を備えたことを特徴とする障害物感知方法。
11. 開口部を開閉するように動作する開閉手段と、
    三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら前記開閉手段の開閉停の各動作を制御する制御手段を備えた開閉体装置であって、
    前記制御手段は、前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知する負荷感知手段を備えていることを特徴とする開閉体装置。
12. 請求項１１に記載の開閉体装置において、
    前記制御手段は、所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする開閉体装置。
13. 請求項１１に記載の開閉体装置において、
    前記制御手段は、前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする開閉体装置。
14. 請求項１１、１２又は１３に記載の開閉体装置において、
    前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知手段と、
    前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって前記障害物の存在を感知する第２の感知手段の少なくとも一方の感知手段を備えたことを特徴とする開閉体装置。
15. 請求項１４に記載の開閉体装置において、
    前記第１の感知手段及び前記第２の感知手段の少なくとも一方が前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した閉動作を実行し、
    前記負荷感知手段が前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は開ボタン又は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した開動作又は閉動作を実行することを特徴とする開閉体装置。
16. 請求項１１、１２、１３、１４又は１５に記載の開閉体装置において、
    前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出手段と、
    前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出手段の少なくとも一方の検出手段を備えたことを特徴とする開閉体装置。
17. 請求項１６に記載の開閉体装置において、
    前記人検出手段及び前記車両検出手段の少なくとも一方が前記人又は車両の接近を検出した場合には、前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度とし、
    前記負荷感知手段が前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行することを特徴とする開閉体装置。
18. 請求項１１から１６までのいずれか１に記載の開閉体装置において、
    前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度としたことを特徴とする開閉体装置。
19. 開口部を開閉する開閉手段の開閉停の各動作を、三相交流モータに供給されるモータ電流をトルク電流及び励磁電流に分割し、前記励磁電流が一定となるようにモータ電圧を調整しながら制御する開閉体制御方法であって、
    前記開閉手段の開閉停の各動作制御時における前記モータ電流の変化に基づいて前記開閉手段に障害物が接触したことを感知する負荷感知方法を実行することを特徴とする開閉体制御方法。
20. 請求項１９に記載の開閉体制御方法において、
    所定時間における前記モータ電流値の変化の割合がしきい値以上となった時点又は所定時間経過後に底値に到達しなかった時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする開閉体制御方法。
21. 請求項１９に記載の開閉体制御方法において、
    前記開閉手段の開閉動作時における前記モータ電流値の平均値を求め、前記平均値にプラスマイナスの所定の数値を乗じて、所定巾を持ったしきい値波形を生成し、前記モータ電流値が前記しきい値波形の所定巾の内側から突出した時点で前記開閉手段に障害物が接触したことを感知することを特徴とする開閉体制御方法。
22. 請求項１９、２０又は２１に記載の開閉体制御方法において、
    前記開口部の左右両端にそれぞれ設けられた投光器及び受光器によって形成される光路を感知領域とし、前記光路上に存在する障害物を感知する第１の感知方法と、
    前記開閉手段の移動方向先端部に設けられ、障害物に接触することによって前記障害物の存在を感知する第２の感知方法の少なくとも一方の感知方法を実行することを特徴とする開閉体制御方法。
23. 請求項１９、２０、２１又は２２に記載の開閉体制御方法において、
    前記第１の感知方法及び前記第２の感知方法の少なくとも一方の方法によって前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した閉動作を実行し、
    前記負荷感知方法によって前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行し、反転開動作後は開ボタン又は閉ボタンが押し切り操作された場合に限り、押し切り操作に対応した開動作又は閉動作を実行することを特徴とする開閉体制御方法。
24. 請求項１９、２０、２１、２２又は２３に記載の開閉体制御方法において、
    前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に人が接近したことを検出する人検出方法と、
    前記開閉手段の開閉動作の移動方向に沿った範囲外の所定の領域に車両が接近したことを検出する車両検出方法の少なくとも一方の検出方法を実行することを特徴とする開閉体制御方法。
25. 請求項２４に記載の開閉体制御方法において、
    前記人検出方法及び前記車両検出方法の少なくとも一方の方法によって前記人又は車両の接近を検出した場合には、前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度とし、
    前記負荷感知方法によって前記障害物の存在を感知した場合には、前記開閉手段の閉動作を停止後に反転開動作を実行することを特徴とする開閉体制御方法。
26. 請求項１９から２４までのいずれか１に記載の開閉体制御方法において、
    前記開閉手段の閉動作時の速度を開動作時の速度よりも低速度としたことを特徴とする開閉体制御方法。

Images