JP3655674B2 - 電動シャッターの安全装置 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は電動シャッターの安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に電動シャッターは、まぐさ部の上方に配置されシャッターカーテンの一端が取り付けられた巻取りシャフトをモータの駆動力で回転させ、シャッターカーテンを開方向(上昇方向)及び閉方向(下降方向)へ移動させるように構成されている。これらの動作を利用者が指示するために開閉スイッチを設け、スイッチを押すことによりシャッターカーテンの動作を指示できるようになっている。開閉スイッチは通常、シャッターカーテンの脇に配置された操作盤のパネルに取り付けられており、一端スイッチが押されると他のスイッチが押されない限り所定の動作を最後まで続けるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、閉スイッチを押した後利用者がその場を離れても、シャッターは完全に閉まるまでシャッターカーテンを降ろし続ける。この時シャッターカーテンの移動軌跡に異物が存在していると、異物が閉まる途中のシャッターカーテンに挟まれるという不都合が起こる。このような現象を未然に防ぐためには、閉動作を行っている間は利用者がシャッターの操作盤付近でシャッターカーテンの監視を行うことが望ましい。
【0004】
本発明は上記事実を考慮し、操作盤の近くに利用者がいる場合にのみシャッターカーテンの閉動作を行う電動シャッターの安全装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シャッターカーテンの開閉を指示する動作指示手段と、投光部と前記投光部から出射される赤外線の反射光を検出する受光部とを備え、前記受光部の受光量にしきい値を設定して前記動作指示手段を用いてシャッターカーテンの開閉を行う利用者と当該動作指示手段との距離を認識し、また、前記受光部の検出する反射光の角度の範囲を設定して前記利用者の身長を認識する相対位置認識手段と、前記相対位置認識手段による認識の結果、前記距離が150センチメートル以内であり、かつ前記身長が140センチメートル以上である場合のみシャッターカーテンの閉動作を許可する制御手段と、を有することを特徴とする。
【0006】
請求項1に記載の発明によれば、動作指示手段によってシャッターカーテンの閉動作が指示された場合、制御手段は相対位置認識手段を用いて動作の指示を行った利用者と操作盤との相対位置を調べ、動作指示手段と利用者との距離が150センチメートル以内であり、かつ利用者の身長が140センチメートル以上である場合にのみシャッターカーテンの閉動作を行う。相対位置関係の認識は所定時間毎に行われ、動作指示手段との距離が150センチメートル以内、かつ身長が140センチメートル以上の利用者が認識されない場合は直ちにシャッターカーテンの閉動作が停止される。これにより、利用者と動作指示手段とが所定の相対位置関係を維持しながらシャッターカーテンの閉動作が行われる。これにより、シャッターカーテンが自動的に閉動作を行う際に異物が挟まれる等の不都合を防ぐことができる。
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記制御手段に接続されたスピーカ及びディスプレイを有し、前記制御手段により利用者へ各種の注意や状況を音声、絵、文字によって報知することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、制御手段に接続されたスピーカ及びディスプレイがあり、制御手段からの指示に基づいて、スピーカから音声を出力し、ディスプレイに絵、文字等を表示して、利用者へ各種の注意や状況を報知することができる。
請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の発明において、前記報知は、前記シャッターカーテンの閉スイッチが押され、前記利用者が150センチメートル以内の距離を維持しかつ前記身長が140センチメートル以上であると認識した場合、または前記利用者が一旦認識がされた後にその存在が検出できなくなった場合に、前記ディスプレイにメッセージを表示することを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、シャッターカーテンの閉スイッチが押され、相対位置認識手段により利用者が150センチメートル以内の距離を維持しかつ身長が140センチメートル以上であると認識した場合に、ディスプレイにメッセージ(例えば「シャッターが閉じるまでその場にいて下さい」等)を表意することで、利用者が認識されていることを報知することができる。
また、利用者が相対位置認識手段により一旦認識がされた後にその存在が検出できなくなった場合に、ディスプレイにメッセージ(例えば「離れないで下さい」等)を表意することで、相対位置認識手段により検出されなくなり、シャッターカーテンの閉動作が停止していることを利用者に報知することができる。
請求項4に記載の発明は、前記請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の発明において、管理室の端末に接続された通信部と、前記端末に前記通信部からの信号を記録する記憶装置とを有し、前記制御手段において前記利用者が認識できないことで前記シャッターカーテンの閉動作を中止した時刻等を前記記憶装置に記録することを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、管理室に記憶装置を有する端末があり、通信部によりシャッターカーテンの制御手段は管理室の端末へ時刻等を報知する機能をもっている。
利用者がシャッターカーテンの閉動作が指示しているときに相対位置認識手段で利用者の認識できなくなると、閉動作を中止し再び利用者を認識するまでシャッターカーテンを停止状態にする。所定時間内に利用者の認識がなければ閉動作は強制終了となる。制御部は強制終了したことを通信部を通して端末に報知し、時刻等を管理室の端末の記憶装置に記録させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
(第1の発明の実施の形態)
図1には本実施の形態に係るシャッター用安全装置を備えた電動シャッター10(以下シャッター10と表す)が示されている。
【0008】
シャッター10はシャッターカーテン12を備えている。シャッターカーテン12の両端部は、断面形状が略コの字状でまぐさ部14から床面16へ鉛直方向に沿って延設されたガイドレール18によって支持されており、シャッターカーテン12はガイドレール18に案内されて上昇方向または下降方向へ移動可能とされている。シャッターカーテン12の上端部は、まぐさ部14の上方に配置された巻取シャフト20に取付られている。巻取シャフト20は開閉機としてのモータ22の駆動軸にチェーン24を介して連結されている。巻取シャフト20はモータ22の駆動力がチェーン24を介して伝達され回転され、これによってシャッターカーテン12は巻取シャフト20に巻取りまたは巻き戻されて開方向(上昇方向)または閉方向(下降方向)へ移動されるようになっている。
【0009】
図1の右側のガイドレール18の右脇には制御部26に接続された操作盤28が配置されている。操作盤28の正面にはシャッターカーテン12の開方向への移動を指示するための開スイッチ28Aと、シャッターカーテン12の閉方向への移動を指示するための閉スイッチ28Bと、シャッターカーテン12の移動停止を指示するための停止スイッチ28Cと、利用者が操作盤28に接近しているかを認識する赤外線センサ60と、が設けられている。開スイッチ28Aと閉スイッチ28Bはインターロック式のスイッチが用いられており、一方が押されると、指を離しても押された状態が保持されロック状態になり、同時にもう一方のスイッチのロックが解除される。また、制御部26からの信号を受けて両方のスイッチのロックを解除できる。停止スイッチ28Cは、押された時のみオンになる、ロック式でないスイッチが用いられている。操作盤28は、制御部26に対してスイッチや赤外線センサ60の状態を出力する。
【0010】
また、モータ22の近傍にはシャッターカーテン12の上限位置(全開位置)を検出する上限リミットスイッチ30及び下限位置(全閉位置)を検出する下限リミットスイッチ32を備えた位置検出ユニット34が取付けられている。この位置検出ユニット34は、ギア36を介してモータ22によって回転されかつ雄ねじが形成された図示しないシャフトと、この雄ねじに螺合されシャフトの回転によりシャフトの軸方向に沿って移動する移動ブロック38と、で構成されており、移動ブロック38の移動範囲の両端位置に前記上限及び下限リミットスイッチ30、32が取付されている。従って、移動ブロックの移動範囲とシャッターカーテン12の移動範囲とを対応させておけばシャッターカーテン12の全開及び全閉位置を検出することができる。なお、これらの上限及び下限リミットスイッチ30、32は制御部26へ接続されており、移動ブロックによって押圧されたときオンされる。
【0011】
制御部26に接続されたスピーカ64は、操作盤28の上方などに配設され、操作を行う者(以下、利用者と呼ぶ)に音声を用いて注意などを知らせることができる。また、制御部26に接続され、操作盤28の上方などに配設されたディスプレイ66は、制御部26からの信号を受け取り、絵や文字を用いて各種メッセージを表示することができる。スピーカ64とディスプレイ66は、音声や文字等によって利用者へ各種の注意や状況を報知することができる。
【0012】
図2のブロック図に示される如く、制御部26に接続されたタイマ62は、制御部26が時間を計測するために用いられる。
【0013】
制御部26に接続された通信部74は、シャッター10が設置されている建物の図示しない管理室の端末に接続されている。制御部26からの信号を受けてシャッター10の動作状況を管理室に報知する機能を持つ。端末では通信部74からの信号に基づいて、端末の備える記憶装置により閉動作中止の時刻等が記録される。この記録は端末の持つ表示手段を用いて読みだすことができ、不都合が発生した時刻等のシャッター10の状況を知ることを可能にする。
【0014】
操作盤28の盤面に配設され、制御部26に接続された赤外線センサ60は、投光部60Aと受光部60Bを備えており、投光部60Aから赤外線が出射されると受光部60Bがその反射光を検出する。利用者が赤外線センサ60に接近した場合、受光部60Bが検出する反射光の量が増加して利用者の接近を判別できる。また、反射光の検出範囲を調節することにより利用者を認識する範囲を設定することができる。例えば、受光部60Bの受光量にしきい値を設定すれば、利用者との距離が所定値以内であるかを検出できる。また、検出する反射光の角度の範囲を設定することで、所定の身長の利用者のみを検出できる。本実施の形態では図3の如く赤外線センサ60の検出範囲を定め、操作盤28より150センチメートル以内の距離に存在し、かつ身長140センチメートル以上の利用者を認識している。
【0015】
これは、人間は成長と共に身長が伸び、責任を持ってシャッター10の開閉を行える年齢に達した人間は、身長が140センチメートル以上であるという根拠と、利用者が操作盤28を容易に操作できるのは利用者が操作盤28の半径150センチメートル以内にいることが必要であるとの根拠に基づく。上記検出範囲において、センサ60の検出範囲は、その判断に適した値に調整することができ、本実施の形態では図3の利用者80に示される如く赤外線センサ60より100センチメートル以内の距離に存在して、かつ身長150センチメートル以上の利用者のみを認識するようになっている。赤外線センサ60は地上150センチメートルの高さに配置され、赤外線センサ60より上方の角度からの反射光のみを検出する。この設定により、身長150センチメートル以上の利用者を認識できる。また、利用者が赤外線センサ60から100センチメートル離れた位置にいる場合の受光量をしきい値にすることにより、利用者が100センチメートル以内の距離にいるかを認識できる。
【0016】
もし、閉スイッチ28Bが押されたにも関わらず赤外線センサ60が利用者を認識しない場合は、図3の利用者82の如くまだシャッターの開閉を行うのにふさわしくない子供が手を伸ばして閉スイッチ28Cを押したものとみなし、シャッターカーテン12の閉動作を行わない。また、制御部26は閉動作を行わなかったことを通信部74を通して管理室の端末に報知する。
【0017】
閉スイッチ28Bが押されて、かつ赤外線センサ60が利用者を認識した場合はシャッターカーテン12の閉動作を開始する。閉動作中も常に赤外線センサ60をチェックし、閉動作中は常に利用者が操作盤28の半径100センチメートル以内に存在するようにする。図3の利用者84のように利用者が閉動作中にその場を離れて、赤外線センサ60が利用者を認識しなくなった場合、閉動作を中止し再び利用者を認識するまでシャッターカーテン12を停止状態にする。所定時間内に利用者の認識がなければ閉動作は強制終了され、シャッターカーテン12は全て開かれた状態に戻される。また、制御部26は強制終了したことを通信部74を通して端末に報知する。
【0018】
次に本実施の形態の作用を図4のフローチャートを用いて説明する。
プログラムがスタートすると、ステップ100で停止スイッチ28Cが押されているかが調べられ、押されていれば判断は肯定されてステップ102に移行する。ステップ102では制御部26から開閉制御部72に制御信号が送られ、モータ22の回転が停止され、シャッターカーテン12の駆動が停止される。続いてステップ104で、開スイッチ28Aまたは閉スイッチ28Bが押されていれば、それがオープン(押されていない状態)に復帰される。続いてステップ106で、スピーカ64の音声出力とディスプレイ66の表示を消去し、停止に係る一連の処理を終了する。
【0019】
ステップ100で否定、すなわち停止スイッチが押されていない場合にはステップ108に移行して開スイッチ28Aの状態が調べられる。開スイッチ28Aが押されていれば判断は肯定されステップ110に移行する。
【0020】
ステップ110では、位置検出ユニット34に備わっている上限リミットスイッチ30の状態が調べられ、シャッターカーテン12が既に全開位置にあるかが判別される。ステップ110で肯定判断、すなわち既にシャッターカーテン12が全開位置にある場合は閉動作の必要がないのでステップ104に移行し、開動作が行われずに処理が終了される。
【0021】
ステップ110で否定判断、すなわちシャッターカーテン12が全開位置にない場合はステップ112に移行し、制御部26は開閉制御部72を介してモータ22を開方向に駆動させる。続いてステップ114に移行し、ステップ110と同様に位置検出ユニット34を用いて、シャッターカーテン12が全開位置に到着したかが判別される。判断が肯定、すなわちシャッターカーテン12が全開位置に来た場合はステップ102に移行し、開動作に係る一連の処理を終了する。
【0022】
ステップ114で判断が否定、すなわちシャッターカーテン12が全開でない場合はステップ116に移行し、開動作中に閉スイッチ28Bまたは停止スイッチ28Cが押されたかが判別される。判断が否定、すなわちスイッチの切り換えがない場合はステップ112に戻り、開動作が続行される。ステップ116で判断が肯定、すなわち開動作の途中でスイッチの切り換えがあった場合はステップ100に移行し、各スイッチの処理へ分岐する。
【0023】
ステップ108で判断が否定された場合、すなわち停止スイッチ28C及び開スイッチ28Aのどちらも押されていない場合はステップ118に移行し閉スイッチ28Bが押されたかが判別される。判断が否定された場合、すなわちどのスイッチも押されていない場合はステップ100に戻る。
【0024】
ステップ118で判断が肯定、すなわち閉スイッチ28Bが押された場合、ステップ120では位置検出ユニット34の下限リミットスイッチ32の状態を検出し、シャッターカーテン12が既に全て閉まっているかが調べられる。下限リミットスイッチ32がオン、すなわちシャッターカーテン12が既に全て閉まっている場合は閉動作を行う必要がないのでステップ104に移行し、処理を終了する。
【0025】
ステップ120で下限リミットスイッチ32がオフ、すなわちシャッターカーテン12が全て閉まっていない場合はステップ122に移行し、フラグFが0にリセットされ、ステップ124に移行する。このフラグFは、閉スイッチ28Bが押された後に、赤外線センサ60が所定の条件を満たす利用者(本実施の形態では操作盤28との距離が100センチメートル以内で、かつ身長150センチメートル以上の人物である。以下、所定の利用者と表す。)を認識した場合に1にセットされる。
【0026】
図5に、ステップ124で呼び出されるサブルーチンのフローチャートを示す。サブルーチンが開始されるとステップ140に移行し、タイマ62の値が0にクリアされ、時間の計測がスタートされる。続いてステップ142で赤外線センサ60を用いて所定の利用者の存在が認識される。所定の利用者が存在すればステップ142の判断は肯定され、ステップ160に移行し、スピーカ64及びディスプレイ66を用いてメッセージ(例えば「シャッターが閉じるまでその場にいて下さい」等)を表示する。その後ステップ162に移行し、フラグが1にセットされる。これは、ステップ142で所定の利用者が閉スイッチ28Bを押していると認識されたことを根拠とする。以後、メインルーチンにリターンする。
【0027】
ところで、ステップ142にて赤外線センサ60が利用者を検出しなかった場合はステップ144に移行し、フラグFの状態が調べられる。フラグFが0の場合、すなわち閉スイッチ28Bが押されてから一度も所定の利用者を認識していない場合は閉動作を行うのにふさわしくない子供が操作盤28に手を伸ばして閉スイッチ28Bを押したものと判断し、ステップ146に移行し、スピーカ64及びディスプレイ66を用いてメッセージ(例えば「閉じられません」等)を表示する。以後、ステップ156に移行し、通信部74を用いて管理室の端末に、閉動作を行わなかったことや閉スイッチ28Bが押された時刻等を報知して、ステップ104に移行し、閉動作を行わずに処理を終了する。
【0028】
ステップ144にてフラグFが1、すなわち一旦所定の利用者が認識された後にその存在が検出できなかった場合は、利用者が閉動作の途中で操作盤を離れたものと認識され、ステップ150に移行し、シャッターカーテン12の駆動が中止され、続いてステップ152でスピーカ64及びディスプレイ66を用いてメッセージ(例えば「離れないで下さい」等)が表示される。ステップ154ではタイマ26の測定する時間が調べられ、所定時間が経過するまではステップ142に戻り、赤外線センサ60が再び所定の利用者を認識するまでシャッターカーテン12の一時停止状態を維持する。利用者が操作盤28の近くに戻り、赤外線センサ60が再び利用者を認識するとステップ142の判断が肯定され、一時停止状態を終了し閉動作を再開する。ステップ154で所定時間が過ぎた場合は判断が肯定され、ステップ156に移行し、利用者が途中で認識されなくなったことが通信部74によって管理室の端末に報知され、閉動作に係る一連の処理が終了される。この場合利用者が再び操作盤28に接近しても、再び閉ボタン28Bが押されるまで閉動作は再開されない。
【0029】
赤外線センサ60が所定の利用者を検出して、メインルーチンにリターンすると、図4のステップ126に移行し、開閉制御部72を介してモータ22を閉方向に駆動する。ステップ128ではステップ120と同様に位置検出ユニット34を用いてシャッターカーテン12が全閉位置に到着したかが調べられ、全閉位置に到着した場合は判断が肯定されステップ102に移行し、閉動作に係る一連の処理を終了する。ステップ128で全閉位置に到着していない場合は判断が否定されステップ130に移行する。ステップ130ではステップ116と同様にスイッチの切り換えが調べられる。閉動作の途中で開スイッチ28Aまたは停止スイッチ28Cが押されると判断が肯定されてステップ100に移行し、各スイッチの処理へ分岐する。ステップ130でスイッチの切り換えがない場合は判断は否定されステップ124に戻り、閉動作を続行する。
【0030】
このように本実施の形態では、利用者が所定値以上の身長を持ち、かつ操作盤28よりの所定の距離内に存在する場合のみにシャッターカーテン12の閉動作を許可するので、シャッター10は、常に利用者の監視下で閉動作が行われる。
【0031】
なお、本実施の形態では相対位置認識手段に赤外線センサを使用したが、熱線式の赤外線センサや超音波センサ、電波式などのセンサを用いてもよい。また、図3で例として用いた赤外線センサ60の検出範囲は、センサの特性や利用者の体格、設置状況などに合わせて変更してもよい。
【0032】
スピーカ64及びディスプレイ66は、どちらか一方のみ使用するようにしてもよい。
【0033】
本実施の形態では通信部74を用いてシャッターカーテン12の動作状況を管理室の端末に報知し記録しているが、通信部74を使わずにシャッター10の制御部26の内部に記憶装置を配置し、その記憶装置に記憶させてもよい。この場合シャッター10の持つ表示手段を用いて記憶内容が表示される。
【0034】
本実施の形態ではシャッターカーテン12が閉動作を行う場合のみに利用者の認識を行ったが、開動作を行う場合にも本発明と同様の処理を行ってもよい。
【0035】
操作盤28に用いるスイッチはインターロック式に限らず、停止スイッチ28Cのように押されるとオンになり指が放されると即座にオフになるスイッチを使用してもよい。この場合制御部26で疑似的にロック状態を発生させる回路あるいはプログラムを使用する。
【0036】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る電動シャッターの安全装置は、操作を指示した者が操作盤の近くにおり、かつ責任を持ってシャッターカーテンの開閉を行える年齢に達した人間であることを確認しながらシャッターカーテンの閉動作を行うことによって異物がシャッターカーテンに挟まれる等の不都合を予防することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の発明の実施の形態に係る電動シャッターの安全装置の正面概略図である。
【図2】本発明の第1の発明の実施の形態に係る電動シャッターの安全装置のブロック図である。
【図3】赤外線センサの検出範囲を示す側面図である。
【図4】主に開動作と停止動作の処理を示すフローチャートである。
【図5】閉動作の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 シャッター
26 制御部
28 操作盤
60 赤外線センサ
64 スピーカ
66 ディスプレイ
74 通信部
Claims (4)
- シャッターカーテンの開閉を指示する動作指示手段と、
投光部と前記投光部から出射される赤外線の反射光を検出する受光部とを備え、前記受光部の受光量にしきい値を設定して前記動作指示手段を用いてシャッターカーテンの開閉を行う利用者と当該動作指示手段との距離を認識し、また、前記受光部の検出する反射光の角度の範囲を設定して前記利用者の身長を認識する相対位置認識手段と、
前記相対位置認識手段による認識の結果、前記距離が150センチメートル以内であり、かつ前記身長が140センチメートル以上である場合のみシャッターカーテンの閉動作を許可する制御手段と、
を有する電動シャッターの安全装置。 - 前記制御手段に接続されたスピーカ及びディスプレイを有し、
前記制御手段により利用者へ各種の注意や状況を音声、絵、文字によって報知することを特徴とする請求項1記載の電動シャッターの安全装置。 - 前記報知は、前記シャッターカーテンの閉スイッチが押され、前記利用者が150センチメートル以内の距離を維持しかつ前記身長が140センチメートル以上であると認識した場合、または前記利用者が一旦認識がされた後にその存在が検出できなくなった場合に、前記ディスプレイにメッセージを表示することを特徴とする請求項2記載の電動シャッターの安全装置。
- 管理室の端末に接続された通信部と、
前記端末に前記通信部からの信号を記録する記憶装置とを有し、
前記制御手段において前記利用者が認識できないことで前記シャッターカーテンの閉動作を中止した時刻等を前記記憶装置に記録すること、
を特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の電動シャッターの安全装置。
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