JP2871382B2 - 電動カーテン駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カーテンの開閉制御を
行う電動カーテン駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動カーテン駆動装置としては、
カーテンを開閉駆動するモータと、カーテンの速度を設
定する速度設定部と、カーテンの速度を検出する速度検
出手段と、検出速度が設定速度に一致するようにモータ
を制御するモータ制御手段と、を備えるものがある。モ
ータ制御手段は、モータへの指令値を演算する演算処理
部を有する。

【０００３】演算処理部の動作を概略的に説明すると、
まず、速度検出手段で検出された検出速度と速度設定部
で設定された設定速度とを比較して、速度差を計算す
る。次に、速度差に係るパラメータである制御定数を用
いて、速度差からモータへの指令値を算出する。そし
て、その指令値に基づいてモータに電圧を印加して、検
出速度が設定速度に一致するように制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のもの
は、検出速度と設定速度の速度差と、設定速度に関わら
ず一定不変の制御定数とから、モータへの指令値を算出
しているので、例えば、設定速度が１０ｋｍ／ｈで検出
速度が２０ｋｍ／ｈの場合と、設定速度が３０ｋｍ／ｈ
で検出速度が４０ｋｍ／ｈの場合のモータへの指令値
は、同じになる。

【０００５】しかしながら、カーテンの速度を２０ｋｍ
／ｈから１０ｋｍ／ｈ減速するのに必要な制御と、４０
ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈ減速するのに必要な制御は、
全く同じではない。すなわち、モータの特性やカーテン
の重量等の要素が影響するからである。従って、前記の
ような場合に同じ指令値でモータを制御すると、一方の
場合は速やかに設定速度に達するが、他方の場合は速や
かに達しないということがあり得る。そして、速やかに
達しないときは、カーテンの走行状態が不安定となり、
開閉駆動中に振動する等の問題が生じ、故障する可能性
も高くなってしまう。

【０００６】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、カーテンの開閉駆動をよ
り円滑に行う電動カーテン駆動装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の電動カーテン駆動装置は、カーテン
を開閉駆動するモータと、カーテンの速度を設定する速
度設定部と、カーテンの速度を検出する速度検出手段
と、検出速度が設定速度に略一致するようにモータを制
御するものであって、設定速度、検出速度、制御定数か
らモータへの指令値を演算する演算処理部を有するモー
タ制御手段と、を備える電動カーテン駆動装置におい
て、モータ制御手段は、設定速度に応じた制御定数を設
定する制御定数設定部を有する構成としている。

【０００８】また、請求項２記載の電動カーテン駆動装
置は、請求項１記載のモータ制御手段の制御定数設定部
は、複数の制御定数を予め記憶している構成としてい
る。

【０００９】

【作用】請求項１記載の構成によれば、モータへの指令
値を算出するのに用いられる制御定数が設定速度に応じ
て設定されるので、カーテンの速度がどの程度であって
も、適切な指令値を算出してモータを制御することがで
きる。

【００１０】請求項２記載の構成によれば、制御定数設
定部が複数の制御定数を予め記憶しているので、演算処
理を速やかに行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図６に基
づいて説明する。この電動カーテン駆動装置は、カーテ
ンを開閉駆動するモータ7 と、カーテンの位置・速度を
検出する位置・速度検出手段であるエンコーダ8 及び単
安定マルチバイブレータ9と、検出速度が設定速度に一
致するようにモータ7 を制御する制御回路10と、を備え
る。

【００１２】モータ7 は、例えばカーテンレールに組み
込まれたリニアモータからなり、モータ7 の可動子であ
るランナーにカーテンを吊り下げている。このモータ7
の駆動を説明すると、まず、商用交流電源1 をダイオー
ドブリッジからなる整流器3で全波整流する。次に、そ
の整流出力を平滑コンデンサ4 で平滑する。そして、そ
の平滑出力を直流電源回路5 で所定電圧に変換し、モー
タ7 に印加することによりモータ7 は駆動する。

【００１３】ところで、商用交流電源1 と整流器3 の間
には電源スイッチ2 を介挿してあり、このスイッチのオ
ン、オフによってモータ7 への電力の供給が制御され
る。また、直流電源回路5 には、後述の制御回路10から
信号線を介して指令が送られ、それによってモータ7 に
印加される直流電圧を調節してモータ7 の速度を変化さ
せることができる。さらに、直流電源回路5 とモータ7
の間には開閉切換回路6を介挿し、モータ7 に印加され
る直流電圧の極性を反転制御して、カーテンの開閉を切
り換えることができるようにしてある。

【００１４】なお、上記電源スイッチ及び開閉切換回路
は、本実施例ではリレー接点を用いている。

【００１５】エンコーダ8 は、モータ7 の速度に比例し
た周期の、図２（ａ）に示すようなパルスを発生するも
のであり、その出力が単安定マルチバイブレータ9 に入
力される。単安定マルチバイブレータ9 は、エンコーダ
8 のパルス出力の立ち上がりでトリガされ、ローレベル
期間が一定の負パルスからなるパルス列信号を出力す
る。

【００１６】この単安定マルチバイブレータ9 の出力パ
ルスの数や周期から、モータ7 の位置及び速度、すなわ
ちカーテンの位置及び速度を検知することができる。ま
た、単安定マルチバイブレータ9 の出力は、後述の制御
回路10に入力される。

【００１７】制御回路10は、モータ制御手段であり、マ
イクロコンピュータからなる。この制御回路10は、図３
に示すように、開閉入力検出部20と、位置・速度検出部
21と、設定速度記憶部22と、制御定数設定部23と、演算
処理部24と、出力電圧制御部25と、リレー制御部26とで
構成してあり、カーテンの速度制御や開閉制御を行うも
のである。

【００１８】開閉入力検出部20は、カーテンの開閉ある
いは停止を行うための開閉スイッチ11の操作状態を検出
する。位置・速度検出部21は、単安定マルチバイブレー
タ9の出力からカーテンの位置及び速度を検出する。設
定速度記憶部22は、カーテンの速度を設定する速度設定
部であり、カーテンの位置に対応した設定速度を開閉速
度パターンとして記憶している。

【００１９】制御定数設定部23は、設定速度に応じて、
設定速度と検出速度の速度差に係るパラメータである制
御定数を設定する。本実施例では、設定速度に対応する
制御定数を予め複数記憶しておいて、設定速度が読み込
まれることに伴って、それに対応する制御定数が選択さ
れるようにしている。

【００２０】演算処理部24は、開閉入力検出部20、位置
・速度検出部21、設定速度記憶部22、制御定数設定部23
からの入力に応じてモータ7 を制御するための演算処理
を行う。具体的には、位置・速度検出部21からカーテン
の位置及び速度を入力として得て、カーテンの位置に応
じた設定速度を設定速度記憶部22から読み込み、さら
に、その設定速度に対応する制御定数を読み込み、設定
速度と検出速度を比較して、その速度差と制御定数から
モータ7 への指令値を演算する。

【００２１】出力電圧制御部25は、演算処理部24の処理
結果に応じて直流電源回路5 の出力電圧を可変制御す
る。リレー制御部26は、演算処理部24の処理結果に応じ
て開閉切換回路6 及び電源スイッチ2 を制御する。

【００２２】このような構成により、制御回路10は、開
閉スイッチ11からの電気信号と、単安定マルチバイブレ
ータ9 からの信号とを受け、直流電源回路5 に信号線を
介して電気信号を送り、モータ7 に印加される直流電圧
の出力電圧値制御を行う。また、電源スイッチ2 に信号
線を介して電気信号を送り、リレー接点を開閉して商用
交流電源1 をオン／オフ制御し、さらに、開閉切替回路
に信号線を介して電気信号を送り、モータ7 に印加する
電圧の極性を制御する。

【００２３】以下、上記電動カーテン駆動装置の詳細な
動作説明を、図４乃至図６に示すフローチャートに基づ
いて説明する。電動カーテン駆動装置が動作可能な状態
（少なくとも制御回路10に電源が供給された状態で、カ
ーテンは開閉駆動されていない状態）となると、プログ
ラムがスタートする。まず、直流電源回路5 の出力電圧
値を０にする（ステップ１）。次に、電源がオンかオフ
かを判別し（ステップ２）、オフならば開閉スイッチ11
の入力を読み込む（ステップ１０）。オンならば単安定
マルチバイブレータ9 の出力を読み込んで位置を検出し
（ステップ３）、終端位置かどうかを判別する（ステッ
プ４）。

【００２４】終端位置ならば電源切断信号を出力し（ス
テップ９）、ステップ２に戻る。終端でなければ速度を
検出し（ステップ５）、位置に対応する設定速度を読み
込み（ステップ６）、予め設定してある複数の制御定数
からその設定速度に対応するものを読み込み、出力電圧
指令値を計算し（ステップ７）、計算した指令値の電圧
を出力して（ステップ８）、開閉スイッチ11の入力を読
み込む（ステップ１０）。

【００２５】ステップ７を図６に基づいて詳しく説明す
ると、まず読み込んだ設定速度に対応する一組の制御定
数α、β、γを、制御定数設定部23に記憶してある複数
の組の中から求め（ステップ７ａ）、求めた制御定数
と、設定速度と検出速度の速度差から、変数の値を計算
することにより、出力電圧の指令値を求める（ステップ
７ｂ）。

【００２６】さて、ステップ１０で開閉スイッチ11の入
力を読み込んだ後、カーテン開放命令かどうかを判別し
（ステップ１１）、ＹＥＳならば出力電圧値を所定電圧
値にし（ステップ１２）、変数を初期値に設定し（ステ
ップ１３）、開閉切替用回路に、カーテンが開くように
電気信号を与え（ステップ１４），電源スイッチ2 に電
気信号を与えて接点を閉じ（ステップ１５）、ステップ
２に戻る。

【００２７】カーテン開放命令でなければ、カーテン閉
鎖命令かどうかを判断し（ステップ１６）、ＹＥＳなら
ば出力電圧値を所定電圧値にし（ステップ１７）、変数
を初期値に設定し（ステップ１８）、開閉切替用回路
に、カーテンが閉じるように電気信号を与え（ステップ
１９）、電源スイッチ2 に電気信号を与えて接点を閉じ
（ステップ２０）、ステップ２に戻る。

【００２８】カーテン閉鎖命令でなければ、カーテン停
止命令かどうか判別し（ステップ２１）、ＮＯならばス
テップ２に戻る。ＹＥＳならば電源スイッチ2 に電気信
号を与えて接点を開き（ステップ２２）、ステップ２に
戻る。

【００２９】なお、エンコーダと単安定マルチバイブレ
ータに替えて、位置センサ等を用いてカーテンの位置や
速度を検出するようにしてもよい。また、速度設定部
は、設定速度記憶部として制御回路に設けてあるが、例
えば、カーテンの速度を任意に設定できるように制御回
路の外部に調節スイッチを設けるとともに、制御回路に
設定速度を検出する設定速度検出部を設けるようにして
もよい。この場合、調節スイッチによって任意に設定す
るようにしてもよいし、予め決められている複数の開閉
速度パターンから選択するようになっていてもよい。ま
た、制御定数設定部は、例えば、設定速度に応じて数式
の計算を行って制御定数を求めてもよい。さらに、制御
定数設定部は、設定速度だけでなく検出速度も考慮して
制御定数を設定するものでもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の電動カーテン駆動装置
は、モータへの指令値を算出するのに用いられる制御定
数が、設定速度に応じて設定されるので、カーテンの速
度がどの程度であっても、適切な指令値を算出してモー
タを制御することができ、従って、カーテンの開閉駆動
をより円滑に行うことができる。

【００３１】請求項２記載の電動カーテン駆動装置は、
制御定数設定部が複数の制御定数を予め記憶しているの
で、演算処理を速やかに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】そのエンコーダと単安定マルチバイブレータの
動作説明図である。

【図３】その制御回路の構成を示すブロック図である。

【図４】その制御回路の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】その制御回路の動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】その要部を示すフローチャートである。

【符号の説明】

7 モータ 8 エンコーダ（速度検出手段） 9 単安定マルチバイブレータ（速度検出手段） 10 制御回路（モータ制御手段） 22 設定速度記憶部（速度設定部） 23 制御定数設定部 24 演算処理部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−122987（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−22578（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141118（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−158586（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−210269（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−86995（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A47H 5/00 - 5/02 E05F 15/00 - 15/20 E06B 9/24 - 9/388

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーテンを開閉駆動するモータと、カー
   テンの速度を設定する速度設定部と、カーテンの速度を
   検出する速度検出手段と、検出速度が設定速度に略一致
   するようにモータを制御するものであって、設定速度、
   検出速度、制御定数からモータへの指令値を演算する演
   算処理部を有するモータ制御手段と、を備える電動カー
   テン駆動装置において、モータ制御手段は、設定速度に
   応じた制御定数を設定する制御定数設定部を有すること
   を特徴とする電動カーテン駆動装置。
2. 【請求項２】 前記モータ制御手段の制御定数設定部
   は、複数の制御定数を予め記憶していることを特徴とす
   る請求項１記載の電動カーテン駆動装置。