JP3020106B2 - 建築用電動開閉体の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、建築物の出入り口や窓に取付けられる電動
シヤツター等の建築用電動開閉体の安全装置に関するも
のである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ 一般に、この種建築用電動開閉体の安全装置は、開閉
体の開閉作動を阻害する障害物の存在を検知すると共
に、該検知に基づいて開閉体（電動モータ）の作動を停
止すべく構成されている。そして従来の安全装置として
は、光電センサ、赤外線センサ等の非接触型センサを用
いるのものや、障害物との接触により検知作動する接触
型センサを開閉体側に設けるものが知られているが、上
記非接触型センサを用いる安全装置は高価になる欠点が
あり、一方、接触型センサを開閉体側に設けるものにお
いては、検知信号を制御盤に伝達するための送受信機を
必要とするため、非接触型センサを用いるものと同様に
高価なものになる欠点がある許りか、上記送信機の電源
となる電池の頻繁な交換を必要としてメンテンス性にも
劣るものであつた。そこで、開閉体と障害物との接当に
伴つてモータ負荷（供給電流もしくは電圧）が変動する
ことに着目し、モータ負荷が予め設定される基準値を越
えた場合に電動モータを停止せしめる安価な安全装置が
提供される。しかるに電動モータの供給電流や電圧は、
電源環境、ノイズ等でも変動するため、基準値の設定が
容易でない許りか、上記電流や電圧の変動に伴う誤作動
を回避するために基準値の設定がどうしても甘くなつて
しまい、この結果、障害物検知における検知感度が低下
して信頼性が問題となる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃
することができる建築用電動開閉体の安全装置を提供す
ることを目的として創作されたものであつて、電動モー
タの駆動により開閉作動する建築用電動開閉体であつ
て、該建築用電動開閉体に、電動モータの単位時間あた
りの回転数に対応した数の電気信号を発生する回転速度
検出手段を設けると共に、電動モータの駆動制御をする
モータ駆動制御部には、上記回転速度検出手段の検出信
号数と予め設定される基準信号数とを比較し、該比較結
果に基づいて異常の発生を判断する異常判断手段を設け
たことを特徴とするものである。

また、第二の発明は、第一の発明における回転速度検
出手段は、電動モータに連動連結される交流式速度発電
機と、該交流式速度発電機が発電した交流電圧の周波数
を検出する周波数検出手段とで構成されていることを特
徴とするものである。

そして本発明は、この構成によつて、極めて感度良く
障害物を検知し得る安全装置を安価で提供できるように
したものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面において、１は電動シヤツターのシヤツターカーテ
ンであつて、該シヤツターカーテン１は、電動モータ２
の正逆駆動に伴う巻胴３の巻取、巻戻作動により、開口
部左右両側に立設されるガイドレール４に沿つて上下昇
降することで開口部を開閉するが、これらの基本構成は
何れも従来通りである。

一方、５は前記電動モータ２のモータ軸に連動連結さ
れる交流式のタコジエネレータ（速度発電機）であつ
て、該タコジエネレータ５は、電動モータ２の駆動に伴
う発電作動により交流電圧を発生するが、該交流電圧
は、交流電圧を半波整流する整流回路と、半波整流され
た脈流を基準電圧と比較して最高振幅の矩形波に変換す
る比較回路と、矩形波の一周期において発生する基準パ
ルスをカウントするカウント回路とを備える信号変換回
路６を介して後述する制御部７にカウント値として入力
されるようになつている。

前記制御部７は、所謂マイクロコンピユータからな
り、シヤツター制御盤８内のシヤツター制御回路に設け
られるが、このものは、前記タコジエネレータ５、三点
押釦スイツチPBU、PBS、PBD、上限および下限リミツト
スイツチLSU、LSD等の信号を入力し、これら入力信号に
基づく判断によつて、前記電動モータ２、電気錠９、モ
ニタランプ10、警報ブザー11等に対して作動信号を出力
するようになつている。

次に、制御部７の制御手順を第３図〜第８図に示すフ
ローチヤートに基づいて説明する。制御部７のメイン制
御は、前記上昇および下降用押釦スイツチPBU、PBDの操
作に基づいて電動モータ２を正逆駆動させることにより
シヤツターカーテン１を昇降作動せしめると共に、該昇
降作動を、停止用押釦スイツチPBSの操作や、上限およ
び下限リミツトスイツチLSU、LSDの作動に基づいて停止
するものであるが、昇降作動中には基準値設定制御およ
び異常判断制御を行なうと共に、異常判断制御において
異常であると判断された場合には異常処理制御を行う一
方、停止状態においては防犯制御および基準値変更制御
を行うようになつている。

上記基準値設定制御では、まず上昇作動であるか否
か、基準値が未設定であるか否か、さらには全閉もしく
は全開位置からの作動であるか否かが連続的に判断され
ることになる。即ち、基準値の設定は、電源投入後、初
回の上昇作動もしくは下降作動が全区間作動（全閉→全
開もしくは全開→全閉）である場合に、上昇作動、下降
作動においてそれぞれ別々に行われるようになつてい
る。そして上記条件を満たす場合は、モータ起動時の不
安定な回転数に基づいた設定を避けるべくT₁時間（実施
例では0.5秒）待機した後、前記カウント値に基づいて
電動モータ２の最低回転数、最高回転数、回転数最大変
動値の検出が行われることになるが、シヤツターカーテ
ン１の昇降作動が全開もしくは全閉位置まで達すること
なく停止した場合には基準値の設定を中止するようにな
つており、一方、全開もしくは全閉位置まで達した場合
には、検出した最低回転数、最高回転数、回転数最大変
動値にそれぞれ所定の常数a₁〜a₃を乗じて基準値を設定
するようになつている。

上記基準値設定制御に続く異常判断制御においては、
まず、モータ起動からT₂時間（実施例では0.5秒）後に
正常なカウント値が入力されるか否かが判断され、ここ
でカウント値の入力がない場合には電動モータ２の起動
異常であると判断してメイン制御に復帰するが、電動モ
ータ２が正常に起動した場合には、電動モータ２の最低
回転数、最高回転数、回転数最大変動値がそれぞれの基
準値を越えたか否かが判断されることになり、そして何
れかがYESと判断された場合には、異常であると判断し
てメイン制御に復帰するようになつている。つまり、最
低回転数が基準値を越えた場合には、シヤツターカーテ
ン１と障害物の接当に伴うモータ回転数の低下であると
判断し、最高回転数が基準値を越えた場合には、シヤツ
ターカーテン１を作動方向に人為的に押し引きしたのに
伴うモータ回転数の増大であると判断し、また回転数最
大変動値が基準値を越えた場合には、上記両異常も含め
た何らかの異常に伴う回転数変動であると判断するよう
になつている。

そして、上記異常判断制御において異常であると判断
された場合に行われる異常処理制御では、直ちに電動モ
ータ２の停止および警報が行われるが、最低回転数が基
準値を越えた場合、つまり障害物による異常であると判
断された場合には、これが下降作動時であれば、T₃時間
（実施例では0.5秒）後に電動モータ２を上昇側に駆動
してシヤツターカーテン１を退避上昇せしめると共に、
T₄時間（実施例では５秒）後に退避作動を停止させるよ
うになつている。また、各異常の発生に伴つて警報作動
する警報ブザー11は、停止用押釦スイツチPBSが操作さ
れるまでは警報作動状態を維持するようになつている。

一方、シヤツターカーテン１の非作動時に行われる防
犯制御においては、タコジエネレータ５の作動に伴うカ
ウント値入力があつたか否かを常時判断するようになつ
ている。即ち、シヤツターカーテン１の非作動時、特に
全閉状態においてカウント値が入力された場合には、何
者かがシヤツターカーテン１を強引に押し上げようとし
ていると判断して警報を発するようになつている。

さらに、基準値変更制御は、前記基準値設定制御にお
いて最低回転数、最高回転数、回転数最大変動値にそれ
ぞれ乗ぜられる常数の変更（感度調整）、初期値の再セ
ツト、初期値の消去等を行うものであるが、その操作は
全て押釦スイツチPBU、PBS、PBDにおいて行うことがで
きるようになつている。

叙述のごとく構成された本発明の実施例において、シ
ヤツターカーテン１が下降作動中に障害物に接当した場
合には、タコジエネレータ５が発電する発電電圧の周波
数に基づいて検出されるモータ回転数が低下し、該モー
タ回転数の低下に基づいて異常と判断して電動モータ２
を停止させることになる。

この様に、本発明が実施されたものにあつては、シヤ
ツターカーテン１の開閉作動を阻害する障害物の存在を
検知して開閉作動を停止するものであるが、上記障害物
検知は、タコジエネレータ５の発電作動によつて検出さ
れるモータ回転数に基づいてなされる。即ち、上記モー
タ回転数は、電源環境、ノイズ等による変動が少ないタ
コジエネレータ５の発生周波数、つまりモータの単位時
間あたりの回転数に対応する数の電気信号として検出さ
れるものであるから、障害物による異常作動を判断する
ための基準値を極めて精度良く設定できることになる。
従つて、電源環境、ノイズ等によつて大きく変動する電
動モータ２の供給電流や電圧に基づいて障害物検知を行
うものの様に、基準値の設定が甘くなつて障害物検知の
検知感度を低下させてしまうことなく、極めて感度の良
い障害物検知を行い得ることとなり、この結果、安全装
置の信頼性を著しく向上させることができる。しかも、
安価なタコジエネレータ５を用いて極めて簡単に構成で
きるものであるから、信頼性の高い安全装置を安価で提
供できることになり、もつて安全装置の普及に大きく寄
与することができる。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたもので
あるから、開閉体の開閉作動を阻害する障害物を検知し
て開閉体の作動停止等を行うものでありながら、上記障
害物検知は、電動モータの単位時間あたりの回転数に基
づいた数の電気信号の検知によりなされる。つまり、上
記モータの単位時間あたりの回転数に基づいた数の電気
信号は、電源環境、ノイズ等による変動が少ないため、
障害物による異常作動を判断するための基準値を極めて
精度良く設定できることになる。従つて、モータ負荷
（電動モータの供給電流や電圧）に基づいて障害物検知
を行うものの様に、基準値の設定が甘くなつて障害物検
知の検知感度を低下させてしまうことなく、極めて感度
の良い障害物検知を行い得ることとなり、この結果、安
全装置の信頼性を著しく向上させることができる。しか
も、安価なタコジエネレータを用いて極めて簡単に構成
することができるので、信頼性の高い安全装置を安価で
提供できることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る建築用電動開閉体の安全装置の一
実施例を示したものであつて、第１図は建築用電動シヤ
ツターの正面図、第２図はシヤツター制御回路を示す回
路図、第３図はメイン制御を示すフローチヤート、第４
図は基準値設定制御を示すフローチヤート、第５図は異
常判断制御を示すフローチヤート、第６図は異常処理制
御を示すフローチヤート、第７図は防犯制御を示すフロ
ーチヤート、第８図は設定値変更制御を示すフローチヤ
ート、第９図は作用を示す波形図、第10図は従来例を示
す波形図である。 図中、１はシヤツターカーテン、２は電動モータ、５は
タコジエネレータ、７は制御部である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータの駆動により開閉作動する建築
   用電動開閉体であつて、該建築用電動開閉体に、電動モ
   ータの単位時間あたりの回転数に対応した数の電気信号
   を発生する回転速度検出手段を設けると共に、電動モー
   タの駆動制御をするモータ駆動制御部には、上記回転速
   度検出手段の検出信号数と予め設定される基準信号数と
   を比較し、該比較結果に基づいて異常の発生を判断する
   異常判断手段を設けたことを特徴とする建築用電動開閉
   体の安全装置。
2. 【請求項２】第１請求項における回転速度検出手段は、
   電動モータに連動連結される交流式速度発電機と、該交
   流式速度発電機が発電した交流電圧の周波数を検出する
   周波数検出手段とで構成されていることを特徴とする建
   築用電動開閉体の安全装置。