JP3323365B2

JP3323365B2 - 電動採光窓装置

Info

Publication number: JP3323365B2
Application number: JP15894495A
Authority: JP
Inventors: 真治足立
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 2002-09-09
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH094325A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電動採光窓装置に関
するものである。さらに詳しくは、この発明は、外来ノ
イズに強く、より正確な雨検知を可能とし、しかも雨検
知の感度設定を容易に変更することのできる電動採光窓
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、住宅等の屋根部には、採光や
換気などのために、たとえば図３に示したような窓部
（ア）の開閉を電動駆動により自動的に行う電動採光窓
装置（イ）が設けられてきている。この電動採光窓装置
（イ）には、雨センサ（ウ）を配備してもおり、窓部
（ア）の開放時に降雨があると、雨センサ（ウ）で雨検
知し、自動的に窓部（ア）を閉動作させ、窓部（ア）の
閉忘れを防止するようにしている。

【０００３】このような雨センサ（ウ）を備えた自動開
閉式の電動採光窓装置（イ）については、その動作制御
に関して、様々な工夫がなされてきており、たとえばこ
の発明の発明者等によって優れた雨検知精度を可能とす
る電動採光窓装置がこれまでに提案されてもいる（特開
平６−１０８７３７号公報）。この電動採光窓装置に
は、図４に示した雨センサ（ウ）と制御部（エ）とから
なる雨検知部が備えられている。

【０００４】雨センサ（ウ）は、雨滴の付着により出力
周波数が変化する。すなわち、図５に示したように、雨
滴の付着によって、雨センサ（ウ）の出力は瞬間的に大
幅に変化し、周波数が低下する。そして、次の雨滴の付
着がなければ、この図５に示したように、パルス幅は徐
々に元に戻る。なお、この図５図中のプロットは、図６
に示した雨センサの出力周波数信号のパルス幅（Ｐｗ）
を示している。

【０００５】また、この雨センサ（ウ）は、現状態に対
応した周波数信号を常時出力する。一方、制御部（エ）
には、ＰＬＬ（位相ロック・ループ）回路部（オ）、位
相差判定回路部（カ）、マイクロコンピューター（キ）
及びモーター駆動回路部（ク）が設けられている。この
ような構成を有する図４に示した雨検知部においては、
雨センサ（ウ）からの現状態の出力周波数を基準周波数
とし、雨センサ（ウ）に雨滴が付着することにより生ず
る出力周波数の低下に伴う急激な位相変化をＰＬＬ回路
部（オ）で常時監視し、位相差がある場合にはその位相
差を位相差判定回路部（カ）に出力する。位相差判定回
路部（カ）は、位相差が規定の位相変化である場合に、
雨検知信号をマイクロコンピューター（キ）に出力す
る。マイクロコンピューター（キ）は、この雨検知信号
に基づいてモーター駆動回路部（ク）に窓部の閉動作を
命ずる。

【０００６】こうすることで、雨の降始めを検知するこ
とができ、実際の降雨状態に対応した雨検知を可能とし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな雨検知精度に優れた電動採光窓装置にもさらなる改
善が必要とされている。たとえば、図７に雨センサ
（ウ）からの出力周波数信号（Ｐｗ）を示したように、
雨センサ（ウ）の出力周波数信号（Ｐｗ）に外来ノイズ
が印加される場合には、出力周波数信号（Ｐｗ）にビッ
ト欠け（ケ）やパルス幅の伸び（コ）が生ずる。

【０００８】図４に示した従来の電動採光窓装置の雨検
知部においては、雨センサ（ウ）の出力周波数の一回の
瞬間的変化により、ＰＬＬ回路部（オ）は変化位相差を
出力し、位相差判定回路部（カ）において雨滴付着に対
応する規定の変化であるか否かを判定するため、図７に
示したビット欠け（ケ）が発生すると、これを複数個の
周波数信号（Ｐｗ）と誤認識してしまう。そして、次
に、正規の周波数信号（Ｐｗ）が出力されると、正規の
周波数信号（Ｐｗ）にもかかわらず、周波数低下と判定
し、窓部の閉動作という誤動作が起こる。

【０００９】また、ノイズ印加によりパルス幅の伸び
（コ）が生ずると、これを雨滴付着による周波数低下と
判定し、上記の場合と同様に、誤動作が発生する。この
ような外来ノイズに対して耐量を向上させるためには、
たとえばフィルタ回路等を図４に示した雨検知部に組み
込むことが考えられるが、この場合には、元々、制御部
（エ）は部品点数が多いことから、実装スペース上の制
約を受け、しかもコストの増大という問題が生ずる。

【００１０】さらに、従来の電動採光窓装置において
は、雨検知の検知感度の設定は、図４に示した位相差判
定回路部（カ）のＣ１の充放電時定数及びＯＰのスレッ
ショルドレベル設定によりなされており、従って、検知
感度を容易には変更することができないという問題もあ
った。この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされた
ものであり、従来の電動採光窓装置の欠点を解消し、外
来ノイズに強く、より正確な雨検知を可能とし、しかも
雨検知の感度設定を容易に変更することのできる電動採
光窓装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、雨滴の付着により出力周波数が
変化する雨センサが備えられ、この雨センサに電気的に
接続された制御部が、雨センサからの出力周波数に対応
して窓部の開閉を行わせる電動採光窓装置において、制
御部は、雨センサからの出力周波数信号のパルス幅を測
定する測定手段と、測定された複数のパルス幅の中から
短パルス幅及び長パルス幅の複数個を削除し、残りのパ
ルス幅についてそれらの平均値を計算し、前回の平均パ
ルス幅との差分値を計算する演算手段と、その差分値
を、設定が可変とされている検知感度しきい値のあらか
じめ設定入力された値と比較し、検知感度しきい値以上
であれば雨検知とし、それ未満の場合には雨非検知と判
定する対照手段とを有していることを特徴とする電動採
光窓装置を提供する。

【００１２】

【作用】この発明の電動採光窓装置においては、制御
部に、雨センサからの出力周波数信号のパルス幅を測定
する測定手段と、測定された複数のパルス幅の中から短
パルス幅及び長パルス幅の複数個を削除し、残りのパル
ス幅についてそれらの平均値を計算し、前回の平均パル
ス幅との差分値を計算する演算手段と、その差分値を、
設定が可変とされている検知感度しきい値のあらかじめ
設定入力された値と比較し、検知感度しきい値以上であ
れば雨検知とし、それ未満の場合には雨非検知と判定す
る対照手段とを設ける。

【００１３】このため、雨検知に当たって、外来ノイズ
の影響を低減させることができ、雨センサへの雨滴付着
による降雨状態に対応した雨検知をより確実に行うこと
ができる。ノイズ印加時に誤動作は発生しない。また、
検知感度の設定変更が容易ともなる。

【００１４】

【実施例】以下、図面に沿って実施例を示し、この発明
の電動採光窓装置についてさらに詳しく説明する。図１
は、この発明の電動採光窓装置における雨検知部の一実
施例を示したブロック図である。

【００１５】たとえばこの図１の例においては、雨セン
サ（１）と制御部（２）によって雨検知部を構成してい
る。雨センサ（１）には、従来と同様に、図５に示され
る特性を有する、雨滴の付着により出力周波数が変化す
るセンサが用いられている。すなわち、雨滴が付着する
と、出力は瞬間的に大幅な変化を示し、次に雨滴の付着
がなければ、徐々に元のパルス幅へ戻る。このような雨
センサ（１）としては、より具体的には、雨滴の付着に
よって静電容量が変化し、これによって出力周波数が変
化するものを好適に用いることができる。

【００１６】雨センサ（１）は、インターフェース
（３）を介して制御部（２）に電気的に接続されてい
る。雨センサ（１）からは、常時、現状態に対応した周
波数信号が出力され、インターフェース（３）を介して
その出力周波数信号が制御部（２）に入力される。一
方、制御部（２）には、パルス幅測定タイマカウンタ
（４）、ＣＰＵ（５）、ＲＯＭ（６）及びＲＡＭ（７）
が設けられている。

【００１７】パルス幅測定タイマカウンタ（４）は、図
２に示したように、カウントクロック機能（ａ）ととも
に、タイマ割込み機能（ｂ）を有している。この内、カ
ウントロック機能（ａ）については、雨センサ（１）か
らの出力周波数信号、すなわり雨センサ入力のＨレベル
期間中又はＬレベル期間中に作動させる。そして、タイ
マ割込み機能（ｂ）によるタイミングにおいて、雨セン
サ入力がＨ（Ｌ）→Ｌ（Ｈ）となった時点から、ＣＰＵ
（５）は、パルス幅（Ｐｗ）の測定を開始する。このパ
ルス幅（Ｐｗ）の測定は、パルス幅測定タイマカウンタ
（４）のカウントに基づいて行われ、ＣＰＵ（５）は、
式１に従ってパルス幅（Ｐｗ）を計算する。

【００１８】

【数１】

【００１９】このようにして、雨センサ入力のパルス幅
（Ｐｗ）の測定を行い、測定されたパルス幅（Ｐｗ）を
図２に示したように順次ｎ個毎グループ化し、式２によ
り平均パルス幅（Ｐ）を算出する。

【００２０】

【数２】

【００２１】この計算においては、図７に示したよう
に、ノイズ印加時にビット欠けやパルス幅の伸びなどの
パルス変動が生じるのを考慮して、測定された複数のパ
ルス幅（Ｐｗ）からその内の大きい及び小さい方から複
数個のＰｗmax 及びＰｗmin をあらかじめ削除する。こ
のように、測定されたパルス幅から複数個のＰｗmax 及
びＰｗmin を削除しても、上記した雨センサ（１）の特
性上、検知感度悪化の影響はなく、そればかりかノイズ
耐量の増大が図れる。

【００２２】次いで、ＣＰＵ（５）では、平均パルス幅
（Ｐ）がどれだけ変化したのかを確認するために、式３
に従って差分値（Ｐａ）を算出する。

【００２３】

【数３】

【００２４】そして、差分値（Ｐａ）と設定認識されて
いる検知感度しきい値（Ｐｉ）とを比較する。

【００２５】

【数４】

【００２６】

【数５】

【００２７】上記式４の場合には、雨センサ（１）への
雨滴付着によるパルス幅（Ｐｗ）の増加と判断し、雨検
知と判定する。そして、雨検知信号をたとえば図４に示
したようなモーター駆動回路部に出力し、モーターを作
動させ、窓部の閉動作を行わせる。モーター駆動回路部
については制御部（２）に電気的に接続することができ
る。

【００２８】一方、式５の場合には、設定検知感度以下
のパルス幅（Ｐｗ）の変化、又は雨センサ（１）の乾燥
に伴うパルス幅（Ｐｗ）の減少と判断し、雨非検知と判
定する。このように、制御部（２）では、雨センサ
（１）からの出力周波数信号の変化が雨滴付着によるも
のか、又は外来ノイズによるものかを識別することがで
きる。このため、外来ノイズの影響は低減され、雨セン
サへの雨滴付着による雨検知をより確実に行うことがで
きる。ノイズ印加時に誤動作が発生することはなく、電
動採光窓装置の動作信頼性が向上する。

【００２９】また、以上からも明らかにされるように、
雨センサ（１）の出力周波数信号の処理は、ソフトウェ
アでの対応が可能となっている。制御部（２）は、たと
えばマイクロコンピューターで構成することができ、こ
の発明における測定手段、演算手段及び対照手段はプロ
グラムによって実現することが可能である。このため、
図４に示した従来装置の場合に比べ、ハードウェアの部
品数が削減され、雨検知部の低コスト化が図れる。

【００３０】さらに、図１に示したように、制御部
（２）には、検知感度の設定変更を可能とする切替スイ
ッチ（８）が設けられてもいる。切替スイッチ（８）
は、インターフェース（９）を介して制御部（２）に接
続されており、その出力はインターフェース（９）を介
してＣＰＵ（５）に入力される。この切替スイッチ
（８）によって、ＣＰＵ（５）で行われる差分値（Ｐ
ａ）との比較に用いられる検知感度しきい値（Ｐｉ）の
設定とその変更が容易に行えるようにしている。スイッ
チ操作での切替えが実現される。

【００３１】もちろんこの発明は、以上の例によって限
定されるものではない。雨センサ及び制御部の構成及び
構造等の細部については様々な態様が可能であることは
言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、外来ノイズに強く、より正確な雨検知を行うこと
のできる電動採光窓装置が提供される。ノイズ印加時の
誤動作は防止され、動作信頼性が向上する。また、検知
感度の設定変更を容易に行うこともでき、利便性が向上
する。

【００３３】さらには、制御部の部品点数の削減も可能
で、電動採光窓装置のコスト低減に有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電動採光窓装置における雨検知部の
一実施例を示したブロック図である。

【図２】雨センサの出力周波数信号の概略と測定のタイ
ミングを示した波形図である。

【図３】電動採光窓装置を例示した斜視図である。

【図４】従来の電動採光窓装置における雨検知部のブロ
ック図である。

【図５】雨センサの出力周波数信号特性を示したグラフ
である。

【図６】雨センサの出力周波数信号の概略を示した波形
図である。

【図７】雨センサの出力周波数信号の概略を示した波形
図である。

【符号の説明】

１雨センサ２制御部３インターフェース４パルス幅測定タイマカウンタ５ＣＰＵ６ＲＯＭ７ＲＡＭ８切替スイッチ９インターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 15/20 G01R 29/02 G01W 1/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】雨滴の付着により出力周波数が変化する
雨センサが備えられ、この雨センサに電気的に接続され
た制御部が、雨センサからの出力周波数に対応して窓部
の開閉を行わせる電動採光窓装置において、制御部は、
雨センサからの出力周波数信号のパルス幅を測定する測
定手段と、測定された複数のパルス幅の中から短パルス
幅及び長パルス幅の複数個を削除し、残りのパルス幅に
ついてそれらの平均値を計算し、前回の平均パルス幅と
の差分値を計算する演算手段と、その差分値を、設定が
可変とされている検知感度しきい値のあらかじめ設定入
力された値と比較し、検知感度しきい値以上であれば雨
検知とし、それ未満の場合には雨非検知と判定する対照
手段とを有していることを特徴とする電動採光窓装置。