JP3698486B2 - 幕体開閉制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、カーテン、ブラインド、シェード、スクリーン、緞帳等の幕体を開閉制御するときに用いられる幕体開閉制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例のようなカーテンを開閉する装置としては、例えば、窓部、壁部、天井部等に架設したレールに対してカーテンを開閉可能に吊設し、レールの一側端部に取付けたモータ駆動部の駆動力によりカーテンを上下又は左右に開閉するカーテン開閉装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したカーテンを開閉制御する場合、開位置及び閉位置に取付けたリミットスイッチでカーテンの端部を検知したとき、モータ駆動部を駆動停止することで、カーテンを開位置及び閉位置に停止できるが、各位置に取付けたリミットスイッチとモータ駆動部とを接続しなければならず、配線作業及び接続作業に手間が掛かる。且つ、カーテンを開閉位置に停止したとき、上下又は左右にカーテンの端部が揺動することがあり、リミットスイッチがカーテンの端部を重複して検知したり、リミットスイッチに生じる接点不良等により誤動作が起きやすく、精度及び信頼性に欠けるという問題点を有している。
【０００４】
また、他の制御手段として、カーテンを開位置及び閉位置に強制的に停止したとき、モータ駆動部を制御する制御回路に過電流が生じるため、その制御回路に生じる過電流を検知手段により検知してモータ駆動部を駆動停止することで、カーテンを開位置及び閉位置に停止できるが、モータ駆動部を駆動停止するまで制御回路に過電流が生じているため、回路障害及び誤動作が起きる原因となる。且つ、開位置及び閉位置に停止する度にモータ駆動部に負荷が付与されるため、モータ駆動部の寿命が短くなるという問題点を有している。
【０００５】
この発明は上記問題に鑑み、前記幕体の移動が停止され前記エンコーダからパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間と、該幕体の移動が停止されるまえに前記設定手段に記憶した停止判定時間とを停止制御手段で比較して、信号間隔時間が停止判定時間を越えたとき駆動手段を停止させることで、幕体を開閉位置及び移動が阻害される位置に即時停止することができる幕体開閉制御装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記幕体の開閉による移動に対応してパルス信号を出力するエンコーダと、上記幕体の移動する状態から停止したことを判定するための停止判定時間を設定する設定手段と、前記エンコーダが出力するパルス信号の信号間隔時間を前記幕体の移動が停止したことを判定する停止判定時間として前記設定手段に随時更新しながら記憶し、前記幕体の移動が停止され前記エンコーダからパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間と、該幕体の移動が停止されるまえに前記設定手段に記憶した停止判定時間とを比較して、信号間隔時間が停止判定時間を越えたとき前記駆動手段の駆動を停止させる停止信号を出力する停止制御手段とを備えた幕体開閉制御装置であることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
請求項１記載の幕体開閉制御装置は、駆動手段により幕体を上下又は左右に開閉移動すると共に、幕体の開閉移動に対応してエンコーダから一定間隔のパルス信号が出力され、エンコーダが出力するパルス信号の信号間隔時間を、幕体の移動が停止したことを判定する停止判定時間として設定手段に随時更新しながら記憶し、幕体の移動が停止され、エンコーダからパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間と、幕体の移動が停止されるまえに設定手段に記憶した停止判定時間とを停止制御手段で比較して、パルス信号の信号間隔時間が停止判定時間を越えたとき幕体の移動が停止したものと判定し、駆動手段に停止信号を出力して、その位置に幕体を停止させる。すなわち、幕体の開閉移動が停止又は阻害されたとき、エンコーダからパルス信号が続いて出力されなくなるので、信号間隔時間と停止判定時間とを比較すれば、信号間隔時間が停止判定時間を越えることになり、幕体の停止を判定できる。また、設定手段に記憶される信号間隔時間を随時更新して比較することで、例えば、供給される電源電圧が基準値よりも高い又は低いときでも、幕体の開閉制御が安定して行える。
【０００８】
【発明の効果】
この発明によれば、幕体の移動が停止されエンコーダからパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間と、幕体の移動が停止されるまえに設定手段に記憶した停止判定時間とを停止制御手段で比較して、その信号間隔時間が停止判定時間を越えたとき駆動手段に停止信号を出力するので、従来例のようにリミットスイッチや過電流を検知して駆動停止する方法よりも幕体の開閉制御が正確に行え、停止判定時間を越えたとき幕体を即時停止できる。且つ、駆動系に付与される負荷が軽減され、回路障害及び誤動作が起きるのを防止できると共に、駆動手段の寿命が長くなり、装置として精度及び信頼性が向上する。
【０００９】
しかも、幕体を開位置又は閉位置のストッパに当接したとき、或いは、人間や物品等の障害物に幕体が接触したとき、幕体の開閉移動が停止又は阻害されるため、停止制御手段による判定に基づいて駆動手段を即時停止させることで、幕体が破損したり、障害物が損傷するのを確実に防止できる。
【００１０】
さらに、幕体の移動が停止されたときの信号間隔時間と、幕体の移動が停止されるまえの停止判定時間とを停止制御手段で比較することで、例えば、電源電圧が設置場所によって変動しているときでも、正常な開閉制御ができる。また、停止判定時間を予め設定した場合、その設定時間にエンコーダで出力される信号間隔時間に許容動作時間を加算設定することで、電源電圧が変動しても、その変動を許容して正確に開閉制御できる。
【００１１】
【実施例】
図面は、幕体の一例として上下方向に開閉移動されるカーテンの開閉を制御する開閉制御装置を備えた第１実施例のカーテン開閉装置を示し、図１に於いて、このカーテン開閉装置１は、例えば、窓部、壁部、天井部等の取付け部（図示省略）に架設したレール２の前面側に面ファスナー等の貼着部材を介してカーテン３の上縁部を吊設し、レール２の下面側又は内部に取付けた各巻取りドラム４…の中心部に回転軸５を挿通して、レール２の右側下面に取付けたモータ駆動部６の駆動力により回転軸５を介して各巻取りドラム４…を正逆回転させ、各巻取りドラム４…に巻回した各昇降コード７…を巻取り動作及び引出し動作してカーテン３を上下開閉すると共に、モータ駆動部６に接続した有線式又は無線式のコントローラ８により正逆回転及び回転停止を操作し、モータ駆動部６に内蔵した開閉制御装置９で開閉を制御する。なお、レール２の外部又は内部に開閉制御装置９を取付けてもよい。
【００１２】
図２は開閉制御装置９の制御回路ブロック図を示し、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に格納されたプログラムに沿って各回路装置を駆動制御すると共に、必要な演算処理を実行して、ＲＡＭ１２には処理動作に必要なデータを記憶する。エンコーダ１３は、モータ駆動部６に装着され、その回転に対応して、例えば、１８０度回転したとき１パルスの信号を出力するように一定の間隔でパルス信号を出力する。或いは、回転軸５又は巻取りドラム４の回転量、昇降コード７の移動量に対応して一定の間隔でパルス信号を出力する。モータ駆動回路１４は、モータ駆動部６の駆動を制御し、有線式又は無線式のコントローラ８は、モータ駆動回路１４に接続されたモータ駆動部６を正逆回転及び回転停止を操作する信号を出力する。なお、コントローラ８の操作面には、開スイッチ８ａと、閉スイッチ８ｂと、停止スイッチ８ｃとを配列し、それぞれの操作に対応してスイッチ信号を出力する。
【００１３】
ＣＰＵ１０は、モータ駆動部６の立上りが安定してからエンコーダ１３が出力するパルス信号に基づいて、パルス信号の信号間隔時間ｔを内蔵のタイマで計時し、その計時した信号間隔時間ｔを、カーテン３の移動が停止したことを判定する停止判定時間ｔとして随時更新しながらＲＡＭ１２に記憶すると共に、エンコーダ１３が出力した今回の信号間隔時間ｔn と、そのエンコーダ１３が出力した前回の停止判定時間ｔn −1 とを比較して、カーテン３が移動状態にあるか、停止状態にあるかを判定する。例えば、カーテン３が開位置又は閉位置のストッパに当接し、人間や物品等の障害物に接触したとき、カーテン３の開閉移動が停止又は阻害され、モータ駆動部６の回転が停止されるので、エンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されなくなる。その時、カーテン３の移動が停止されたときの信号間隔時間ｔ n と、カーテン３の移動が停止されるまえにＲＡＭ１２に記憶された前回の停止判定時間ｔn −1 とをＣＰＵ１０の比較処理により比較して、信号間隔時間ｔn が停止判定時間ｔn −1 を越えるとき又は越えたとき、モータ駆動回路１４に停止信号を出力して、モータ駆動部６を駆動停止させる。信号間隔時間ｔn が停止判定時間ｔn −1 を越えないとき、カーテン３の正常な移動であると判定して、停止信号を出力せず、モータ駆動部６を連続駆動させる。
【００１４】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、カーテン開閉装置１を構成するカーテン３の開閉移動を、開閉制御装置９を構成するＣＰＵ１０で開閉制御するときの処理動作を説明する。
【００１５】
先ず、図１に示すように、カーテン３を上下方向に開閉移動する場合、コントローラ８の操作面に配列した開スイッチ８ａ又は閉スイッチ８ｂを押圧操作する。この押圧操作の信号が入力されると、モータ駆動回路１４を駆動制御して、モータ駆動部６を駆動させ、その駆動力により各巻取りドラム４…を正回転又は逆回転させ、各巻取りドラム４…に巻回した各昇降コード７…を巻取り動作又は引出し動作してカーテン３を上方向又は下方向に開閉移動する。これに伴って、エンコーダ１３からパルス信号が出力され、このパルス信号が入力されると内蔵のタイマで信号間隔時間ｔを計時し、その信号間隔時間ｔを、前回計時した時間と比較して、カーテン３が正常に移動しているか、又は、停止する状態にあるかを判定する。計時の初期段階（１回目）では、前回計時の時間が無いので、比較は無視され、その計時した１回目の信号間隔時間ｔをＲＡＭ１２の所定のエリアに記憶し、２回目以降の比較からは、前回計時の停止判定時間ｔn −1 と、今回計時の信号間隔時間ｔn とを比較する。
【００１６】
例えば、カーテン３の下端部を開位置（集束限界位置）及び閉位置（展開限界位置）に移動したとき、カーテン３の移動が停止又は阻害されると、モータ駆動部６の回転が減速されて、ついには停止されることになる。その時、図３に示すように、エンコーダ１３から出力される次のパルス信号は遅延するか又は出力されなくなるので、そのエンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間ｔn はその分間隔が長くなり、カーテン３の移動が停止されるまえにＲＡＭ１２に記憶された停止判定時間ｔn −1 と比較したとき、今回の信号間隔時間ｔn が停止判定時間ｔn −1 を越えることになるので、このとき、カーテン３の停止と判定する。この判定により、モータ駆動回路１４に停止信号を出力して、モータ駆動部６を駆動停止する。その結果、カーテン３を開位置又は閉位置、移動が阻害される位置に即時停止できる。なお、前述の比較判定で、前回の停止判定時間ｔn −1 と、今回の信号間隔時間ｔn とが同時間であると判定したときは、今回の信号間隔時間ｔn を、次回に比較する停止判定時間ｔとして更新し、ＲＡＭ１２に記憶する。そして、上述のような比較判定は、エンコーダ１３からパルス信号を出力する毎に実行される。また、カーテン３の開閉移動中に於いて、コントローラ８の停止スイッチ８ｃを押圧操作することで、開位置と閉位置との間でカーテン３を任意に停止できる。
【００１７】
以上のように、エンコーダ１３がパルス信号を出力する毎に信号間隔時間ｔを計時して、前回計時した停止判定時間ｔと比較し、比較の結果、同一時間であれば、今回計時した信号間隔時間ｔを次回に比較判定する停止判定時間ｔとしてＲＡＭ１２に更新記憶する。そして、カーテン３の移動が停止されエンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間ｔ n と、カーテン３の移動が停止されるまえにＲＡＭ１２に記憶された前回の停止判定時間ｔn −1 とを比較して、今回の信号間隔時間ｔn が停止判定時間ｔn −1 を越えるとき又は越えたとき、カーテン３の移動が停止すると判定して、モータ駆動部６を即時停止させるので、従来例のようにリミットスイッチや過電流を検知して駆動停止する方法よりもカーテン３の開閉制御が正確に行え、カーテン３を開閉位置又は任意位置に停止できる。且つ、モータ駆動部６に付与される負荷が軽減され、回路障害及び誤動作が起きるのを防止できると共に、モータ駆動部６の寿命が長くなり、装置として精度及び信頼性が向上する。
【００１８】
しかも、カーテン３を開位置又は閉位置に移動したとき、人間や物品等の障害物がカーテン３に接触したとき、カーテン３の開閉移動が停止又は阻害されるため、ＣＰＵ１０による判定に基づいてモータ駆動部６を即時停止させることで、カーテン３が破損したり、障害物が損傷するのを確実に防止できる。さらに、カーテン３の移動が停止されたときの信号間隔時間ｔ n と、カーテン３の移動が停止されるまえの停止判定時間ｔ n − 1 とをＣＰＵ１０により比較することで、例えば、電源電圧が設置場所によって変動しているときでも、カーテン３の正常な開閉制御ができる。また、エンコーダ１３が出力する信号間隔時間ｔn に許容動作時間αを加算して設定することで、電源電圧が変動しても、その変動を許容して正確に開閉制御でき、設置場所の電源電圧に対応して装置を微調整する必要がない。
【００１９】
他の制御方法として、図４に示すように、カーテン３の移動前或いは装置の出荷前に於いて、予めカーテン３の移動が停止したことを判定する停止判定時間ｔを設定して、これをＲＡＭ１２に記憶しておき、エンコーダ１３が出力するパルス信号の信号間隔時間ｔαと比較する。カーテン３の開閉移動が停止又は阻害されたとき、エンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間ｔn と、カーテン３の移動が停止されるまえに予め設定した停止判定時間ｔαとをＣＰＵ１０により比較して、信号間隔時間ｔn が停止判定時間ｔαを越えるとき又は越えたとき、カーテン３が停止すると判定して、モータ駆動回路１４に停止信号を出力し、モータ駆動部６を駆動停止させる。従って、カーテン３を開位置又は閉位置、移動が阻害される位置に即時停止できる。なお、上述の信号間隔時間ｔαは、カーテン３が停止と判定した前述の停止判定時間ｔに許容動作時間αを加算して設定し、この許容動作時間αを、電源電圧の変動やノイズ等が起きても誤動作しない値に設定する。
【００２０】
図５は左右方向に開閉移動されるカーテン１８の開閉を制御する開閉制御装置９を備えた第２実施例のカーテン開閉装置１５を示し、取付け部（図示省略）に架設したレール１６の下面側に各ランナー１７…を介してカーテン１８の上縁部を吊設し、レール１６の左右端部に軸支した各プーリ１９，１９間にループ状の開閉コード２０を張架し、先頭用のランナ１７に開閉コード２０の一端側を結止め固定して、レール１６の右側端部に取付けたモータ駆動部２１の駆動力により各プーリ１９，１９を介して開閉コード２０を正逆回転させ、先頭用及び追従用の各ランナー１７…を走行移動してカーテン１８を左方向又は右方向に開閉移動する。同時に、開閉制御装置９を構成するエンコーダ１３でモータ駆動部２１の回転状態に対応するパルス信号を出力し、エンコーダ１３が出力するパルス信号の信号間隔時間ｔを、カーテン３の移動が停止したことを判定する停止判定時間ｔとして随時更新しながらＲＡＭ１２に記憶すると共に、有線式又は無線式のコントローラ２２に配列した各スイッチ２２ａ，２２ｂ，２２ｃを操作して、モータ駆動部２１を正逆回転及び回転停止する。
【００２１】
次に、カーテン１８の左側端部を開位置（集束限界位置）又は閉位置（展開限界位置）に左右移動し、或いは、レール１６の左側端部に先頭用ランナー１７を当接又は右側端部に全ランナー１７…を集合したとき、カーテン３の開閉移動が停止又は阻害され、エンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されず、パルス信号の間隔が長くなるので、エンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間ｔn と、カーテン３の移動が停止されるまえのＲＡＭ１２に記憶された前回の停止判定時間ｔn −1 とを比較することで、カーテン３が停止する状態にあるかを判定できる。また、予めカーテン３が停止したことを判定する停止判定時間ｔを設定してＲＡＭ１２に記憶しておき、エンコーダ１３からパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間ｔn と、カーテン３の移動が停止されるまえに予め設定した停止判定時間ｔとを比較することで、カーテン３が停止する状態にあるかを判定できる。上述した比較判定により、モータ駆動回路１４に停止信号を出力して、モータ駆動部２１を駆動停止するので、カーテン３を開位置又は閉位置、移動が阻害される位置に即時停止できる。
【００２２】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の幕体は、実施例のカーテン３に対応し、
以下同様に、
幕体開閉制御装置は、開閉制御装置９に対応し、
駆動手段は、モータ駆動部６，２１に対応し、
設定手段は、ＣＰＵ１０の処理動作に対応し、
停止制御手段は、ＣＰＵ１０及びモータ駆動回路１４に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００２３】
上述した第１及び第２実施例の開閉制御装置９は、１枚のカーテン３を上下開閉又は左右開閉するカーテン開閉装置１，１５に備えられているが、例えば、複数枚又は多数枚のカーテン３を単独又は連動して開閉する装置に備えるもよく、実施例の装置のみに用途が限定されるものではない。
【００２４】
且つ、第１及び第２実施例では、カーテン３を上下開閉又は左右開閉する例を説明しているが、例えば、ブラインド、シェード、スクリーン、緞帳等の幕体を開閉する装置にも適用することができ、実施例のカーテン３のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例のカーテン開閉装置によるカーテンの上下開閉移動を示す正面図。
【図２】 開閉制御装置の構成を示す制御回路ブロック図。
【図３】 移動停止時に検出するパルス信号の出力状態を示すタイムチャート図。
【図４】 移動時及び停止時に検出するパルス信号の出力状態を示すタイムチャート図。
【図５】 第２実施例のカーテン開閉装置によるカーテンの左右開閉移動を示す正面図。
【符号の説明】
１，１５…カーテン開閉装置
２，１６…レール
３，１８…カーテン
４…巻取りドラム
５…回転軸
６，２１…モータ駆動部
７…昇降コード
８，２２…コントローラ
９…開閉制御装置
１０…ＣＰＵ
１１…ＲＯＭ
１２…ＲＡＭ
１３…エンコーダ
１４…モータ駆動回路
１７…ランナー
１９…プーリ
２０…開閉コード

Claims (1)

1. 幕体を開閉移動する駆動手段を正逆方向に駆動制御して、該幕体の開閉移動を制御する幕体開閉制御装置であって、
   上記幕体の開閉移動に対応してパルス信号を一定間隔で出力するエンコーダと、上記幕体の移動する状態から停止したことを判定するための停止判定時間を設定する設定手段と、
   前記エンコーダが出力するパルス信号の信号間隔時間を前記幕体の移動が停止したことを判定する停止判定時間として前記設定手段に随時更新しながら記憶し、前記幕体の移動が停止され前記エンコーダからパルス信号が続いて出力されなくなったときの信号間隔時間と、該幕体の移動が停止されるまえに前記設定手段に記憶した停止判定時間とを比較して、信号間隔時間が停止判定時間を越えたとき前記駆動手段の駆動を停止させる停止信号を出力する停止制御手段とを備えた
   幕体開閉制御装置。

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