JP3902108B2 - 電動開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、電動ブラインドまたは電動スクリーン等の電動開閉装置に関し、特に、昇降速度を一定にした電動開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オフィスなどの窓一面に、複数の電動ブラインドが設置される場合が多い。複数の電動ブラインドのすべてを同時に昇降させると、各ブラインドの昇降速度が同じでなければ、ブラインド間で高さの違いが生じ、見栄えが悪くなる。このため、すべてのブラインドの昇降速度を同じにすることが求められている。
【０００３】
また、近年、オフィスオートメーション化が進んでおり、オフィスにおける騒音の減少が強く望まれているので、電動ブラインドにも静寂性が求められる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６９４３７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電動ブラインドは、ブラインドを昇降させる駆動源として電動モータが用いられる。この駆動源としての電動モータの負荷がブラインドの高さ位置に応じて異なってくる。また、電動モータのトルクは、印加される電圧の大きさに依存する。このため、電動モータに一定の電圧を印加する従来の電動ブラインドでは、ブラインドの高さ位置の違いによって昇降速度が異なることになる。１つのブラインドでも高さ位置の違いによって昇降速度が異なるため、併設された複数のブラインド間で昇降速度を揃えるのは困難であった。
【０００６】
また、電動モータのトルクを負荷に応じて変動させるために、パルス電圧を印加することも考えられる（たとえば、特許文献１）。しかしながら、パルスの周期が可聴周波数内にあると、電動モータを駆動する際に騒音が発生するといった問題があった。
【０００７】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、昇降速度を一定にした電動開閉装置を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、騒音が発生するのを防止した電動開閉装置を提供することができる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、電動開閉装置は、駆動モータの回転に応じてブラインドを昇降させる電動開閉装置であって、可聴周波数を超える複数の異なる周波数のパルス電圧の中からいずれかの周波数を選択する選択手段と、選択手段が選択する周波数のパルス電圧を駆動モータに印加する駆動手段と、駆動モータの回転速度を検出する速度検出手段と、回転速度を予め定められた所定の回転速度と比較する比較手段と、比較手段による比較の結果に応じて、駆動モータに印加するパルス電圧のデューティを変化させる補正手段を備える。
【００１０】
この発明に従えば、可聴周波数を超える複数の異なる周波数のパルス電圧の中から選択される周波数のパルス電圧が駆動モータに印加される。駆動モータの回転速度が検出されて、回転速度が予め定められた所定の回転速度と比較される。そして、比較の結果に応じて印加するパルス電圧のデューティを変化させる。このため、駆動モータの回転速度が予め定められた所定の回転速度に制御される。その結果、ブラインドの昇降速度を一定にすることができる。また、駆動モータに印加されるパルス電圧は、可聴周波数を超える周波数なので、駆動モータが駆動されることにより発生する音が、可聴周波数を超える音となる。その結果、騒音が発生するのを防止することができる。さらに、駆動モータに印加されるパルス電圧は、可聴周波数を超える複数の異なる周波数のパルス電圧の中から周波数が選択される。このため、駆動モータが駆動されることにより発生する振動にブラインドの他の部分が共振して騒音が発生する場合に、そのような騒音が発生する周波数とは異なる周波数を選択することができる。
【００１２】
好ましくは、ブラインドの高さ位置を検出する検出手段をさらに備え、比較手段は、回転速度を、検出された高さ位置に応じて定まる回転速度と比較する。
【００１３】
この発明に従えば、ブラインドの高さ位置が検出され、駆動モータの回転速度が検出された高さ位置に応じて定まる回転速度と比較される。ブラインドの昇降速度は、駆動モータの回転速度とブラインドの高さ位置とに応じて定まるため、ブラインドの高さに係わらずブラインドの昇降速度を一定にすることが可能となる。
【００１６】
好ましくは、速度検出手段は、駆動モータが１／ｎ回転（ｎは自然数）する毎に検出される検出信号の間隔を計測する計測手段と、計測された検出信号の間隔を所定数分平均した値に基づいて回転速度を算出する平均手段とを含む。
【００１７】
この発明に従えば、駆動モータが１／ｎ回転（ｎは自然数）する毎に検出される検出信号の間隔が計測され、計測された検出信号の間隔を所定数分平均した値に基づいて回転速度が算出される。このため、駆動モータの回転速度を検出する際に、ノイズを除去して回転速度を正確に検出することができる。
【００２０】
好ましくは、補正手段は、ブラインドが上昇するときと下降するときとで、パルス電圧のデューティを変化させる度合いを異ならせる。
【００２１】
この発明に従えば、ブラインドが上昇するときと下降するときとで、パルス電圧のデューティを変化させる度合いを異ならせる。駆動モータの負荷が、ブラインドが上昇するときと下降するときとで異なるので、ブラインドの昇降速度が所定の速度となるまでの時間を、上昇するときと下降するときとで略同じにすることができる。
【００２２】
好ましくは、ブラインドの高さ位置を検出する検出手段をさらに備え、駆動手段は、ブラインドの昇降動作の起動時に、検出された高さに応じたデューティのパルス電圧を印加する。
【００２３】
この発明に従えば、ブラインドの高さ位置が検出され、ブラインドの昇降動作の起動時に、検出された高さに応じたデューティのパルス電圧が印加される。ブラインドの起動時には、駆動モータに大きなトルクが必要とされるため、起動時に駆動モータに大きなトルクを発生させるパルス電圧を印加することにより、ブラインドが昇降する速度が所定の速度となるまでの時間を短くすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２５】
図１は、本実施の形態における電動ブラインドの巻取機構の要部を示す図である。図２は、本実施の形態における電動ブラインドの巻取機構の詳細を説明するための斜視図である。図１および図２を参照して、本実施の形態における電動ブラインドは、スラット１３と、スラット１３を上下駆動または開閉駆動するための装置が収容されたヘッドボックス１５と、スラット１３の上下をコントロールするためのコントローラ２とを含む。ヘッドボックス１５はリフティングテープ１０を巻上げまたは巻下げすることによりスラット１３を上昇または下降させるための昇降ユニット６，７，８と、昇降ユニットを回転させるためのギヤードモータ４と、モータの回転を制御する制御部３と、モータからの回転力を各昇降ユニットに伝達するための昇降シャフト１２とを含む。
【００２６】
コントローラ２はスラット１３を上昇させるための上昇スイッチ２１、スラットの動きを停止させるための停止スイッチ２２、スラット１３を降下させるための降下スイッチ２３、スラットを開けるための開スイッチ２４、スラットを閉じるための閉スイッチ２５とを含む。
【００２７】
制御部３には、駆動モータにギヤが組込まれたギヤードモータ４が接続される。ギヤードモータ４の回転軸はカップリング５を介して昇降シャフト１２に連結されている。昇降シャフト１２には、昇降ユニット６、７および８が連結されている。これらの昇降ユニット６、７および８に内蔵されているセンサや障害スイッチ（図示せず）や上限スイッチ１６は配線材９によって制御部３に接続されている。なお、配線材９には、ギヤードモータ４への配線やコントローラ２への接続コード２０も含まれる。昇降ユニット６および８は巻取ドラム３７とラダードラム３９とを含み、昇降ユニット７はラダードラム３９のみを含む。
【００２８】
巻取ドラム３７にはリフティングテープ１０（これは紐状のものであってもよい）の一端が固定されてされている。リフティングテープ１０の他端は複数のスラット１３の孔１３ａを貫通し、ボトムレール１４に固定されている。そして、巻取ドラム３７は昇降シャフト１２の回転に伴ってリフティングテープ１０を巻上げまたは巻戻しして、スラット１３およびボトムレール１４を昇降させる。またラダードラム３９には、ラダーコード１１の一端が固定され、ラダーコード１１の他端はボトムレール１４に固定されている。
【００２９】
このラダーコード１１はスラット１３のたとえば５０ｍｍ，２５ｍｍまたは１５ｍｍの幅に相当する間隔を隔てて２本１１ａ、１１ｂ１組となって構成されており、この２本のラダーコード１１ａ、１１ｂはスラット１３のピッチｐに相当する間隔で、たとえば梯子状に横紐１１ｃで結ばれている。スラット１３はラダーコード１１ａ、１１ｂと横方向のコード１１ｃで構成される梯子状の空間の中に挿入されて保持されている。そして、ラダードラム３９は昇降シャフト１２の回転に伴って回動し、スラットの開き具合を制御する。なお、ボトムレール１４はブラインドを降下させるときの重りや降下後に風などによってブラインドが揺れるのを防ぐ重りとしての機能を果たす。
【００３０】
制御部３とギヤードモータ４と昇降ユニット６、７および８は外箱を構成するヘッドボックス１５によって覆われている。このヘッドボックス１５の下部には、上限スイッチ１６が設けられており、この上限スイッチ１６はブラインドを巻上げたときに、スラット１３によっ押圧されて動作し、上限位置の検出を行なう。なお、上限スイッチ１６は光センサなどの電子スイッチによって構成してもよい。
【００３１】
図３は、本実施の形態における電動ブラインドの機能を説明するための機能ブロック図である。図３を参照して、電源トランス３１には、電源コード１を介して交流電源が入力される。電源トランス３１は入力された交流電源を降圧させて低電圧を安定化電源部３２に与え、制御部３およびギヤードモーダ４に必要な電源を作り出している。ＭＰＵ３４には、モータ駆動回路３３が接続されている。モータ駆動回路３３は、ＭＰＵ３４からの指令に応じて、ギヤードモータ４に所定の周波数のパルス電圧を印加することにより、正転または反転させるように制御する。すなわち、モータ駆動回路３３は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御により、ギヤードモータ４のトルクを制御する。
【００３２】
このＭＰＵ３４は、電動ブラインドのギヤードモータ４に印加するパルス電圧の周波数、デューティを変化させるための度合い（パルス幅のＯＮとＯＦＦの比率）等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）７１と、ブラインドの高さ位置等を記憶するためのＲＡＭ７０とを含む。ＲＯＭ７１は、ギヤードモータ４に印加するパルス電圧の周波数、ブラインドの下降または上昇動作の起動時にギヤードモータ４に印加されるパルス電圧のデューティを定義する起動時デューティテーブル、スラットの開閉動作時にギヤードモータ４に印加されるパルス電圧のデューティを定義する開閉時デューティテーブル、および、高さ位置に応じたギヤードモータ４の回転速度（基準値ＴＳ）等を記憶する。ＲＡＭ７０は、ブラインドの高さ位置（ボトムレールの高さ位置）を記憶する他、ＭＰＵ３４で実行されるプログラムが必要とする変数などを一時記憶するための作業領域として用いられる。
【００３３】
切換部３５は、モータ駆動回路３３に印加するパルス電圧の周波数を切換えるためのディップスイッチである。切換部３５は、コントローラ２に設けてもよく、ヘッドボックス１５に設けるようにしてもよい。上述したようにＲＯＭ７１には、ギヤードモータ４に印加するパルス電圧の周波数が記憶されている。この周波数は、可聴周波数を超える周波数であり、かつ、複数の周波数が記憶されている。切換部３５は、ユーザにより設定される。
【００３４】
ＭＰＵは、切換部３５で設定された周波数をＲＯＭ７１より読出し、読出された周波数のパルス電圧を出力するように、モータ駆動回路３３を制御する。また、ＭＰＵは、後述する昇降制御処理または開閉制御処理で決定されたデューティのパルス電圧を出力するように、モータ駆動回路３３を制御する。
【００３５】
巻取ドラム３７は、ギヤードモータ４の回転に伴って回転し、リフティングテープ１０を巻取りまたは巻戻してブラインドを昇降させる。また、巻取ドラム３７は、リフティングテープ１０のガイド３７１、３７２を含む。ガイド３７１の周囲には、スリット３７３が形成されている。このスリット３７３を挟むようにして、透過型のフォトインタラプタ３８が設けられている。このフォトインタラプタ３８は、巻取ドラム３７のガイド３７２に形成されたスリット３７３の断続を光学的に検出し、昇降シャフト１２の回転を電気的なパルス信号に変換してＭＰＵ３４に入力している。すなわち、ＭＰＵ３４は巻取ドラム３７の回転に応じてフォトインタラプタ３８から出力されるパルス信号をカウントすることによって、巻取ドラム３７の回転量、換言すればリフティングテープ１０の上昇量または下降量を検出する。巻取ドラム３７のガイド３７２に形成されたスリットをｎ個とすれば、たとえば、１００個のパルス信号が検出されれば、巻取ドラム３７が１００／ｎ回転したことになる。巻取ドラム３７の半径と検出された回転数とから、リフティングテープ１０の上昇量または下降量を検出する。
【００３６】
また、ＭＰＵ３４は、ボトムレール１４が最上端または最下端にあるときからのフォトインタラプタ３８のパルス信号の数をカウントしており、累積カウントされたパルス数をＲＡＭ７０に記憶する。したがって、ＭＰＵは、ＲＡＭ７０に記憶されたパルス数からボトムレールの最上端からの位置、または、最下端からの位置を把握することが可能である。換言すれば、ボトムレールの位置は、フォトインタラプタ３８のパルス信号の累積数で表される。
【００３７】
スリット３７３の幅および間隔は一定である。したがって、ＭＰＵ３４は、フォトインタラプタ３８が出力するパルス信号のパルスの間隔を計測することにより、昇降シャフト１２またはギヤードモータ４の回転速度を検出する。巻取ドラム３７のガイド３７２に形成されたスリットをｎ個とすれば、巻取ドラム３７が１／ｎ回転する時間が、計測されたパルス信号の間隔で得られることになる。巻取ドラム３７の回転速度から昇降シャフト１２またはギヤードモータ４の回転速度が検出可能になる。
【００３８】
また、本実施の形態における電動ブラインドにおいては、ＭＰＵ３４は、連続する複数のパルス信号の間隔を複数回計測し、それらの平均を用いて巻取ドラム３７の回転速度を求めるようにしている。これにより、何らかの外力を受けて巻取ドラム３７の回転が制限を受けた場合であっても、正確に巻取ドラム３７の回転速度、換言すればブラインドの昇降速度を検出することができる。
【００３９】
なお、巻取ドラム３７とは別個に円板を昇降シャフト１２の他の部分に取付けてその円板にスリットを形成して昇降シャフト１２の回転量を検出してもよい。また、昇降シャフト１２の回転量を検出するのに代えて、ギヤードモータ４のモータ軸の回転量を検出するようにしてもよい。すなわち、昇降シャフト１２まはたギヤードモータ４のモータ軸の回転量を検出できれば、取付位置はこれらに限定されない。また、フォトインタラプタ３８に限らず、磁気的または電気的なセンサを用いるようにしてもよい。
【００４０】
ラダードラム３９には、前述のごとく、ラダーコード１１の一端が固定されており、このラダードラム３９の回転によってスラット１３の角度を変え、外光の入力量を変化させ、室内を適当な明るさにしたり、外光を遮断したりしている。
【００４１】
ラダードラム３９は昇降シャフト１２に貫通しているドラム軸４０を介して摩擦力を有する状態で嵌合している。昇降シャフト１２とドラム軸４０は一体（同期）して回転するが、ラダードラム３９がほぼ半回転すると、ヘッドボックス１５などによって設けられた突起（図示せず）によってラダードラム３９の回転が停止させられ、ドラム軸４０とスリップして空転する。また、昇降シャフト１２が反転すると、同様にしてラダードラム３９も反転するが、前述の説明と同様にして、ヘッドボックス１５などの突起に当たり空転する。ラダードラム３９がほぼ半回転することによって、スラット１３が回動し、スラット１３の角度が変化する。
【００４２】
すなわち、スラット１３は室内側で傾斜して閉じられた状態から水平状態になって開かれ、さらに屋外側に傾斜して閉じられた状態に変化する。昇降シャフト１２が前述の説明とは逆方向に回転すると、スラット１３の回動が反転する。すなわち屋外側で傾斜して閉じられた状態から水平状態になって開かれ、室内側で傾斜して閉じられた状態になる。
【００４３】
ラダードラム３９の一端には、このラダードラム３９の回転を検出するためのスリット３９１が形成されている。このスリット３９１は、ラダードラム３９のほぼ半回転に対応した角度で形成されていて、このスリット３９１の位置を検出するために、フォトインタラプタ４１が設けられる。このフォトインタラプタ４１はスリット３９１の位置を検出して電気信号に変換し、ＭＰＵ３４に与える。ＭＰＵ３４はこの電気信号に応じて、ラダードラム３９の角度、すなわちスラット１３の角度を知ることができる。
【００４４】
コントローラ２の各スイッチ２１〜２５、クロック発生回路４３およびリセット回路４４はＭＰＵ３４に接続される。
【００４５】
図４は、本実施の形態における電動ブラインドのＭＰＵ３４で実行される昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。図４を参照して、ＭＰＵ３４では、昇降信号が入力されるまで待機状態となる（Ｓ０１）。昇降信号が入力されると、ステップＳ０２に進む。なお、昇降信号が入力された時点で割り込みを発生させ、以降の処理を実行させるようにしてもよい。昇降信号は、コントローラ２の上昇スイッチ２１または降下スイッチ２３がユーザにより押下されることに基づいて検出される。上昇スイッチ２１または降下スイッチ２３のいずれの押下が検出されたかは、ＲＡＭ７０に一時的に記憶される。
【００４６】
ステップＳ０２では、上昇または下降前のブラインドの高さ位置（ボトムレール１４の高さ位置）をＲＡＭ７０に記憶されたパルス数から取得する。そして、取得した高さ位置に応じたデューティをＲＯＭ７１に記憶された起動時デューティテーブルから読出す（ステップＳ０３）。ブラインドを上昇または下降させる起動時においては、ギヤードモータ４に大きなトルクを発生させる必要がある。また、ギヤードモータ４で起動時に必要とされるトルクは、ブラインドの高さ位置により異なる。すなわち、ブラインドが高い位置にあるときは、低い位置にあるときよりも大きなトルクが必要である。さらに、ブラインドを昇降させる場合と下降させる場合とでギヤードモータに必要とされるトルクが異なる。このため、本実施の形態における電動ブラインドは、起動時のギヤードモータ４に印加するパルス電圧のデューティを、ブラインドの高さ位置および起動方向（上昇あるいは下降）に応じて異ならせている。これにより、ブラインドが昇降動作を開始してから所望の速度になるまでの時間をできるだけ短くすることができる。
【００４７】
図５は、起動時デューティテーブルの一例を示す図である。図５を参照して、起動時デューティテーブルは、ブラインドの高さ位置に対応して、ギヤードモータ４に印加するパルス電圧のデューティを定義する。本実施の形態においては、ブラインドの高さ位置を高さ方向に５等分して上から順に、上段、上中段、中段、中下段、下段に分類している。そして、各段階におけるデューティを、上昇時と下降時とで定義している。上昇時では、上段、上中段、中段、中下段、下段それぞれに対して７０，６５，６０，５５，５０（％）のデューティを対応付けている。下降時では、上段、上中段、中段、中下段および下段それぞれに対して３０，３５，４０，４５，５０（％）のデューティを対応付けている。これは、上昇させる場合には、ブラインドの高さ位置が高い場合の方が、低い場合よりもモータの負荷が高くなり、ブラインドを下降させる場合には、ブラインドの高さ位置が高い場合の方が、低い場合よりもモータの負荷が低くなるからである。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、ブラインドの高さ位置を高さ方向に５等分して、それぞれの段階でデューティを定義するようにしたが、より複数の段階に等分してそれぞれの段階にデューティを定義するようにしてもよい。さらに、デューティを高さ位置を変数とする関数で表すようにしてもよい。この場合には、関数をＲＯＭ７１に記憶しておくだけでよいので、記憶容量を少なくすることができる。
【００４９】
図４に戻って、ステップＳ０４〜Ｓ１８までの処理が、ステップＳ１８で停止信号が入力されたと判断されるまで、繰返し実行される。ステップＳ０４では、ステップＳ０２の処理と同様に、ブラインドの現在の高さ位置（ボトムレール１４の高さ位置）をＲＡＭ７０に記憶されたパルス数から取得する。ステップＳ０２における処理が、ブラインドの上昇または下降前におけるブラインドの高さ位置を取得するのに対して、ステップＳ０４では、ブラインドが上昇または下降しているときのブラインドの高さ位置を取得する点で異なる。
【００５０】
ステップＳ０５では、ステップＳ０４で取得されたブラインドの現在の高さ位置に応じた基準値ＴＳを取得する。基準値ＴＳは、ＲＯＭ７１に予め記憶された値であり、ブラインドの高さ位置に対応してギヤードモータの回転速度を定義するための値である。本実施の形態における基準値ＴＳは、フォトインタラプタ３８が出力する信号のパルスの間隔の基準を定める値としている。上述したように、巻取ドラム３７は、リフティングテープ１０を巻取るため、ブラインドの高さ位置により巻取ドラム３７でリフティングテープ１０を巻取る径が異なってくる。ブラインドが上方にあるときの方が、下方にあるときよりも径が大きくなる。このため、巻取ドラム３７の回転速度が一定であってもブラインドの昇降速度が一定とならない。すなわち、巻取ドラム３７の回転速度が一定の場合には、ブラインドは上方にあるときのほうが下方にあるときよりも昇降速度が速くなる。基準値ＴＳは、ブラインドがいずれの高さにあっても昇降速度が一定となるように、ブラインドの高さ位置ごとに巻取ドラム３７の回転速度を定めた値である。すなわち、基準値ＴＳは、ブラインドが上方にあるときの方が下方にあるときよりも小さな値となる。
【００５１】
基準値ＴＳは、ブラインドの高さ位置を、たとえば５等分して、それぞれの段階で１つの値が定義される。なお、基準値ＴＳは、ブラインドの高さ位置に対応して定まるのであれば、高さ位置を等分する数はこれに限られることなく、複数の段階に等分して各段階に１つの基準値が定められればよい。また、基準値ＴＳは、高さ位置を変数とした関数で基準値ＴＳを定義するようにしてもよい。
【００５２】
次のステップＳ０６では、切換部３５で設定された周波数がＲＯＭ７１より読出され、読出された周波数のパルス電圧をギヤードモータ４に印加するようにモータ駆動回路３３を制御する。このときのデューティは、ステップＳ０３で読込まれたデューティである。以下、ステップＳ１８で停止信号が受信されるまで、モータ駆動回路３３からギヤードモータ４にパルス電圧が印加されるが、そのパルス電圧は、周波数が一定でデューティが補正される。
【００５３】
次のステップＳ０７では、フォトインタラプタ３８の出力が検出され、パルスの立上りが検出されたときはステップＳ０８に進み、そうでない場合、すなわちフォトインタラプタ３８のパルスの立下りまたは出力に変化がない場合には、待機状態となる。ステップＳ０８では、フォトインタラプタ３８の出力するパルスの出力間隔ｔが取得される。ステップＳ０８では、フォトインタラプタ３８の出力するパルスが少なくとも２つ検出される必要がある。したがって、ステップＳ０８は、ステップＳ０７で少なくとも２つのパルスの立上りが検出された後に実行される。そして、連続する２つのパルスの間隔、換言すれば、先のパルスが立上ってから次のパルスが立上るまでの時間が内部タイマで計測され、計測された時間が出力間隔ｔとして取得される。
【００５４】
ステップＳ０９では、ステップＳ０８で取得された出力間隔ｔがｍ個取得されたか否かが判断され、真の場合にはステップＳ１０に進み、偽の場合にはステップＳ０６に戻る。すなわち、出力間隔ｔがｍ個取得されるまでステップＳ０６〜ステップＳ０８の処理が繰返し実行される。ここでは、説明を簡単にするためｍ＝２とするが、ｍはこれに限られることなく、ＭＰＵの処理速度、フォトインタラプタ３８の出力するパルス間隔等に応じて適宜定めることができる。特に、昇降シャフト１２の回転量を検出するのに代えて、ギヤードモータ４のモータ軸の回転量を検出する場合には、ギヤードモータ４が１回転する間に検出されるパルス信号が多くなる（たとえば３２個）ので、ｍ＝１０程度であることが好ましい。
【００５５】
次のステップＳ１０では、ｍ個の出力間隔ｔの平均ｔｍが算出される。このように、計測された複数の出力間隔ｔの平均ｔｍを求めることにより、巻取ドラム３７の回転速度のムラやフォトインタラプタ３８の出力信号のノイズを分散することができ、巻取ドラム３７の回転速度を正確に求めることができる。
【００５６】
そして、算出された平均ｔｍと、ステップＳ０５で取得された基準値ＴＳとが比較される（ステップＳ１１）。平均ｔｍが基準値ＴＳより小さい場合にはステップＳ１２へ進み、平均ｔｍが基準値ＴＳより大きい場合にはステップＳ１５へ進み、平均ｔｍが基準値ＴＳと等しい場合にはステップＳ１８へ進む。
【００５７】
ステップＳ１２では、ステップＳ０１で入力された昇降信号の方向が判断され、上昇を指示する信号の場合にはステップＳ１３に進み、下降を指示する信号の場合にはステップＳ１４に進む。ステップＳ１３では、デューティＤを３％減じた値に変更する。ステップＳ１４では、デューティＤを１％減じた値に変更する。一方、ステップＳ１５では、ステップＳ０１で入力された昇降信号の方向が判断され、上昇を指示する信号の場合にはステップＳ１６に進み、下降を指示する信号の場合にはステップＳ１７に進む。ステップＳ１６では、デューティＤを３％増加した値に変更する。ステップＳ１７は、デューティＤを１％増加した値に変更する。上述したデューティの変化幅は、デューティを変化させるための度合いであり、ＲＯＭ７１に予め記憶されている。
【００５８】
ブラインドを上昇させる場合と下降させる場合とで、デューティの変化幅を異ならせるようにした。これは、ブラインドを上昇させる場合は下降させる場合に比較してギヤードモータ４にかかる負荷が大きいため、デューティの変化幅を上昇時には下降時よりも大きくすることにより、ギヤードモータ４が所望の回転速度となるまでの時間を上昇する場合と下降する場合とで略等しくするためである。したがって、デューティの変化幅は、上昇時の方が下降時よりも大きければよい。なお、上昇時および下降時それぞれにおけるデューティの変化幅は、下降時に±１％、上昇時に±３％としたが、これに限られることなく、ギヤードモータの性能、負荷等に応じて適宜定まる値である。
【００５９】
このように、平均ｔｍが基準値ＴＳと異なる場合には、ブラインドの移動方向に応じたデューティの補正が行われた後、ステップＳ１８に進む。そして、ステップＳ１８では、停止信号が検出されたか否かが判断される。停止信号が検出されるのは、ユーザによる停止スイッチ２２の押下が検出された場合、または、ブラインドが上限位置または下限位置に到達したことがそれぞれ上限位置スイッチまたは下限位置スイッチにより検出された場合等である。停止信号が検出されない場合には、ステップＳ０４に戻り上述の処理が繰返し行われる。したがって、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１６またはＳ１７でデューティが変更されている場合には、ステップＳ０６において変更された後のデューティのパルス電圧がギヤードモータ４に印加されることになる。
【００６０】
これにより、基準値ＴＳとなるまでデューティが変更されることになり、ギヤードモータが所望の回転速度となるように制御される。その結果、ブラインドを一定の速度で昇降させることができる。
【００６１】
図６は、パルス電圧の周波数とギヤードモータが発生する音の音圧との関係を示す図である。図６を参照して、ギヤードモータ４から発生する音は、印加されるパルス電圧の周波数を中心した所定範囲の周波数の音である。したがって、ギヤードモータ４に印加するパルス電圧を可聴周波数以下の周波数にした場合には、ギヤードモータ４から発生する音を人が聞き取れてしまう。一方、パルス電圧を可聴周波数を超える周波数とした場合には、ギヤードモータ４から発生する音を人が聞き取ることができない。一般的に、可聴周波数は１３ｋＨｚ以下とされている。したがって、パルス電圧の周波数は、可聴周波数を超える周波数とすればよく、好ましくは、１４ｋＨｚである。また、本実施の形態における電動ブラインドでは、ＲＯＭ７１にパルス電圧の周波数を複数記憶しており、切換部３５で切替えるようにしている。そして、ＲＯＭ７１には、１４ｋＨｚ、１６ｋＨｚ、２０ｋＨｚの周波数を記憶している。
【００６２】
図７は、フォロインタラプタの出力とパルス電圧との関係を示す図である。図７では、ブラインドが最上端にあり、下降方向の昇降信号が入力された場合を例に示している。図６を参照して、降下スイッチ２３の押下が検出されると、ＭＰＵ３４は、ＲＯＭ７１に記憶された起動時デューティテーブル（図５参照）から上段で下降方向のデューティ３０％を読取り、そのデューティのパルス電圧をギヤードモータ４に印加するようにモータ駆動回路３３を制御する。このときのパルス電圧の周波数は、切換部３５で設定された周波数であり、ＲＯＭ７１から読出される。これにより、ギヤードモータ４が回転する。ギヤードモータ４の回転に伴い巻取ドラム３７が回転して、フォトインタラプタ３８の出力信号が得られる。
【００６３】
ＭＰＵ３４では、フォトインタラプタ３８の出力信号の連続するパルスの間隔が計測される。ここでは、連続するパルスの先の立上りから後のパルスが立上るまでの間隔を出力間隔ｔ０〜ｔ４としている。ＭＰＵ３４では、出力間隔ｔ１が計測された時点で、平均ｔｍ＝（ｔ０＋ｔ１）／２を算出し、基準値ＴＳと比較する。ここでは、平均ｔｍが基準値ＴＳよりも大きい場合を例示している。この場合には、デューティが１％増加した３１％に更新される。これにより、ギヤードモータ４のトルクが増大して、ブラインドの下降速度が増加する。次に、出力間隔ｔ３が計測された時点では、平均ｔｍ＝（ｔ２＋ｔ３）／２は、ＴＳにより近い値となるはずである。
【００６４】
このように、デューティを変化させて出力間隔ｔの平均ｔｍを基準値ＴＳに近づけることにより、ギヤードモータが所望の回転速度となるように制御される。その結果、ブラインドを一定の速度で昇降させることができる。なお、本実施の形態においては、ｍ＝２を例に説明したが、ｍの値はこれに限定されることはない。また、出力間隔ｔの平均ｔｍを用いることなく、出力間隔ｔを基準値ＴＳと比較するようにしてもよい。
【００６５】
また、ギヤードモータの回転速度が高さ位置に応じた基準値ＴＳと一致するように、デューティが変更されるため、巻取ドラム３７によりリフティングテープ１０を巻取る際の巻取径が、高さ位置により変動する場合であっても、ブラインドの高さ位置にかかわらずブラインドの昇降速度を一定にすることができる。
【００６６】
さらに、ブラインドの昇降動作の起動時には、ＲＯＭ７１に予め記憶された起動時デューティテーブルから読込まれた高さ位置に応じたデューティのパルス電圧がギヤードモータに印加される。このため、ブラインドが昇降動作を開始してから所望の速度になるまでの時間をできるだけ短くすることができる。
【００６７】
次に、スラットの開閉制御について説明する。上述したように、スラットはラダードラム３９の回転により開閉される。このラダードラム３９は、昇降シャフト１２の回転に伴って回転する。昇降シャフト１２は、ラダードラム３９を回転させると同時に、巻取ドラム３７を回転させることになる。したがって、ブラインドを開閉する場合には、ブラインドを上昇または下降させる場合と同じトルクがギヤードモータ４に必要とされる。本実施の形態における電動ブラインドでは、スラットを開成させる開方向がブラインドの上昇方向と同じであり、スラットを閉成させる閉方向がブラインドの下降方向と同じである。
【００６８】
図８は、本実施の形態における電動ブラインドで実行される開閉制御処理の流れを示すフローチャートである。図８を参照して、ＭＰＵ３４では、開閉信号が入力されるまで待機状態となる（Ｓ２１）。開閉信号が入力されると、ステップＳ２２に進む。なお、開閉信号が入力された時点で割り込みを発生させ、以降の処理を実行させるようにしてもよい。開閉信号は、コントローラ２の開スイッチ２４または閉スイッチ２５がユーザにより押下されることに基づいて検出される。開スイッチ２４または閉スイッチ２５のいずれの押下が検出されたかは、ＲＡＭ７０に一時的に記憶される。
【００６９】
ステップＳ２２では、開成または閉成前のブラインドの高さ位置（ボトムレール１４の高さ位置）をＲＡＭ７０に記憶されたパルス数から取得する。そして、取得した高さ位置に応じたデューティをＲＯＭ７１に記憶された開閉時デューティテーブルから読出す。ブラインドを開成または閉成させる場合に、ギヤードモータ４で必要とされるトルクは、ブラインドの高さ位置により異なる。すなわち、ブラインドが高い位置にあるときは、低い位置にあるときよりも大きなトルクが必要である。さらに、ブラインドを昇降させる場合と下降させる場合とでギヤードモータに必要とされるトルクが異なる。このため、本実施の形態における電動ブラインドは、開閉時のギヤードモータ４に印加するパルス電圧のデューティを、ブラインドの高さ位置および開閉方向に応じて異ならせることにより、ブラインドが開閉する速度をブラインドの高さ位置にかかわらず一定となるようにしている。
【００７０】
図９は、開閉時デューティテーブルの一例を示す図である。図９を参照して、開閉時デューティテーブルは、ブラインドの高さ位置に対応して、ギヤードモータ４に印加する電圧のデューティを定義する。このデューティは、ブラインドがいずれの高さ位置にあっても、スラットの開閉速度、換言すればブラインドの上昇または下降速度が略同じとなるように定められた値である。本実施の形態においては、ブラインドの高さ位置を高さ方向に５等分して上から順に、上段、上中段、中段、中下段、下段に分類している。そして、各段階におけるデューティを、開方向と閉方向とで別々に定義している。開方向では、上段、上中段、中段、中下段、下段それぞれに対して７０，６５，６０，５５，５０（％）のデューティを対応付けている。閉方向では、上段、上中段、中段、中下段および下段それぞれに対して３０，３５，４０，４５，５０（％）のデューティを対応付けている。これは、スラットを開成（上昇）させる場合には、ブラインドの高さ位置が高い場合の方が、低い場合よりもモータの負荷が高くなり、ブラインドを閉成（（下降）させる場合には、ブラインドの高さ位置が高い場合の方が、低い場合よりもモータの負荷が低くなるからである。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、ブラインドの高さ位置を高さ方向に５等分して、それぞれの段階でデューティを定義するようにしたが、より複数の段階に等分してそれぞれの段階ごとにデューティを定義するようにしてもよい。さらに、デューティを高さ位置を変数とする関数で表すようにしてもよい。この場合には、関数をＲＯＭ７１に記憶しておくだけでよいので、記憶容量を少なくすることができる。
【００７２】
図８に戻って、ステップＳ２４の処理が、ステップＳ２５で停止信号が入力されたと判断されるまで繰返し実行される。ステップＳ２４では、切換部３５で設定された周波数がＲＯＭ７１より読出され、読出された周波数のパルス電圧をギヤードモータ４に印加するようにモータ駆動回路３３を制御する。このときのデューティは、ステップＳ２３で読込まれたデューティである。
【００７３】
ステップＳ２５では、停止信号が検出されたか否かが判断される。停止信号が検出されるのは、ユーザによる停止スイッチ２２の押下が検出された場合等である。停止信号が検出されない場合には、ステップＳ２４に戻り継続してパルス電圧が印加される。
【００７４】
これにより、ブラインドの高さ位置に応じたデューティのパルス電圧がギヤードモータ４に印加されるので、スラットを開成するスピードをブラインドの高さ位置に係わらず一定にすることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、電動ブラインドについて説明したが昇降制御については、電動スクリーンにも適用することができるのは言うまでもない。
以上説明した実施の形態に開示されている発明の構成を以下に記載する。
好ましくは、ブラインドの高さ位置を検出する検出手段と、ブラインドのスラットの開閉を指示するための開閉信号を受付ける開閉信号受付手段とをさらに備え、ブラインドのスラットは、駆動モータの回転に応じて開閉制御され、駆動手段は、開閉信号受付手段による開閉信号の受付に応じて、検出された高さ位置に相当するデューティのパルス電圧を印加する。
この発明に従えば、ブラインドのスラットの開閉を指示するための開閉信号が受付けられると、検出された高さ位置に相当するデューティのパルス電圧が印加される。このため、スラットの開閉トルクがブラインドの高さ位置に応じて異なる場合であっても、ブラインドの高さ位置に係わらず、ブラインドを略同じ速度で開閉することができる。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態における電動ブラインドの巻取機構の要部を示す図である。
【図２】 本実施の形態における電動ブラインドの巻取機構の詳細を説明するための斜視図である。
【図３】 本実施の形態における電動ブラインドの機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】 本実施の形態における電動ブラインドのＭＰＵ３４で実行される昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】 起動時デューティテーブルの一例を示す図である。
【図６】 パルス電圧の周波数とギヤードモータが発生する音の音圧との関係を示す図である。
【図７】 フォロインタラプタの出力とパルス電圧との関係を示す図である。
【図８】 本実施の形態における電動ブラインドで実行される開閉制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】 開閉時デューティテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
２ コントローラ、３ 制御部、４ ギヤードモータ、１０ リフティングテープ、１１ ラダーコード、１２ 昇降シャフト、１３ スラット、１４ ボトムレール、１５ ヘッドボックス、３３ モータ駆動回路、３５ 切換部、３７巻取ドラム、３９ ラダードラム、３８，４１ フォトインタラプタ、３７３，３９１ スリット。

Claims (5)

1. 駆動モータの回転に応じてブラインドを昇降させる電動開閉装置であって、
   可聴周波数を超える複数の異なる周波数のパルス電圧の中からいずれかの周波数を選択する選択手段と、
   前記選択手段が選択する周波数のパルス電圧を駆動モータに印加する駆動手段と、
   前記駆動モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
   前記回転速度を予め定められた所定の回転速度と比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果に応じて、駆動モータに印加するパルス電圧のデューティを変化させる補正手段とを備える、電動開閉装置。
2. ブラインドの高さ位置を検出する検出手段をさらに備え、
   前記比較手段は、前記回転速度を、前記検出された高さ位置に応じて定まる回転速度と比較する、請求項１に記載の電動開閉装置。
3. 前記速度検出手段は、前記駆動モータが１／ｎ回転（ｎは自然数）する毎に検出される検出信号の間隔を計測する計測手段と、
   前記計測された検出信号の間隔を所定数分平均した値に基づいて回転速度を算出する平均手段とを含む、請求項１に記載の電動開閉装置。
4. 前記補正手段は、ブラインドが上昇するときと下降するときとで、パルス電圧のデューティを変化させる度合いを異ならせる、請求項１に記載の電動開閉装置。
5. ブラインドの高さ位置を検出する検出手段をさらに備え、
   前記駆動手段は、ブラインドの昇降動作の起動時に、前記検出された高さに応じたデューティのパルス電圧を印加する、請求項１に記載の電動開閉装置。

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