JP4041011B2

JP4041011B2 - 電動式シャッター装置の制御装置

Info

Publication number: JP4041011B2
Application number: JP2003151900A
Authority: JP
Inventors: 光宏吉田; 均武井; 孝信栗林; 信也岩崎
Original assignee: 三和ホールディングス株式会社
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: JP2004353277A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の開口部に設けられる建築用の電動式シヤッター装置の制御装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種、操作具操作からの開閉指令に伴い制御装置による開閉機の駆動制御がなされ開口部のシャッターカーテンが開閉するように構成された電動式シャッター装置において、シャッターカーテンの全閉時における防犯性を考慮する必要があり、全閉姿勢となったシャッターカーテンが無理矢理抉じ開けられるような不正作動がなされたとき、警報を発する等の防犯作動をするように構成することが提唱されている。このようなものとして、例えば、シャッターカーテン下端部の座板に、障害物検知をするための手段として座板スイッチ（障害物検知スイッチ）を設けたものでは、シャッターカーテンが全閉姿勢となって開閉機が停止している状態において座板スイッチが入力されることを、座板が無理矢理持ち上げられたと判断して、所定の防犯作動（シャッターカーテンの強制的な閉鎖作動、警報音の発音、警報灯の点灯等）を行うように構成したものが提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−７３６７９
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような電動式シャッターにおいて、シャッターカーテン下端部に設けられる座板スイッチは、取付け作業も煩雑でコストが高くなること、浸水により不作動になりやすく補修が面倒なこと、電池交換が必要であってメンテナンスが煩わしいこと等の理由から、座板スイッチに代る手段を構成することが要望されている。そこで、開閉機に作用する負荷を検知することに基づいて障害物検知を行う負荷検知手段が提唱されているが、このようにした場合、前述したような座板スイッチによる防犯作動ができなくなることになり、座板スイッチに代る新たな防犯作動のための手段が要求されることになり、ここに本発明が解決すべき課題があった。
【０００５】
【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、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、制動装置を備えた開閉機の制御装置による駆動制御により、巻取りドラムに巻装されたシャッターカーテンが開口部の全開位置と全閉位置とのあいだを開閉する電動式シャッター装置において、前記制御装置には、開閉機の回転、シャッターカーテンの開閉位置を検知する検知手段と、シャッターカーテンが全閉位置になることに伴い、全閉位置から少し開放側位置までの範囲における制動装置の制動力を低減させて開閉機の回転を伴うシャッターカーテンの巻取りドラムへの巻取りを可能にする制動力低減手段と、開閉体が全閉位置から無理に開放されたことを前記制動力を低減させたことに伴う開閉機の回転により検知し、予め設定される防犯作動を行う防犯手段とが設けられている電動式シャッター装置の制御装置である。
そして、このようにすることにより、座板スイッチを設けることなく、無理矢理開放されたことの検知が可能となって防犯性の高いシヤッター装置とすることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、開閉機には、開閉機に作用する負荷を検知する負荷検知手段が設けられるものとし、該負荷検知手段は開閉機の回転を検知する検知手段に兼用されている電動式シャッター装置の制御装置である。
このようにすることにより、構造の簡略化、部品点数の削減が図れ、コスト低下を招来することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図６の図面に基づいて説明する。
図面において、１は建築物の開口部に設けられた電動式シャッター装置のシャッターカーテンであって、該シャッターカーテン１は、開口部上方に配されたシャッターケース２に内装された巻取りドラム３に巻装されている。前記巻取りドラム３は、シャッターケース２に収納された開閉機４に連動連結されており、該開閉機４の正逆駆動に伴い、シャッターカーテン１の巻出し、巻取りを行うように構成されている。これによって、シャッターカーテン１は、両側縁部が開口部両側に立設されたガイドレール５の移動案内を受ける状態で開口部を上下動し、開口部を閉鎖する全閉位置と、開口部を開放する全開位置とのあいだを姿勢変姿するように設定されている。
ここで、前記巻取りドラム３には、シャッターカーテン１の閉鎖作動に伴い付勢されるバランス弾機（図示せず）が内装されており、これによって、シャッターカーテン１の自重とバランス弾機の付勢力とは、略バランスされるように設定されている。
【０００７】
前記開閉機４は電動モータ４ａを用いて構成されており、出力軸４ｂは、電動モータ４ａの駆動力を減速装置４ｃにより減速された状態で正逆回転するように設定されている。さらに、電動モータ４ａには制動装置６が設けられており、電動モータ４ａの駆動停止時に開閉機出力軸４ｂを、所定の制動力に基づいて制動し、これによって、開閉機出力軸４ｂが外力によって回転しないように構成されている（施錠装置として機能）。ここで、本実施の形態における制動装置６はパウダーブレーキが用いられており、制動力は、適宜変化することができる構成となっている。
さらに、開閉機４には、開閉機４の正逆回転の駆動制御をするための制御装置７が設けられるが、該制御装置７はマイクロコンピュータで構成される制御部７ａの他、必要な部材を備えて構成されている。そして、制御部７ａは、出力軸４ｂの回転に基づいてシャッターカーテン１の位置を検出するべく出力軸４ｂに同期して設けられた位置検知センサ（本実施の形態ではポテンショメータが用いられている）８と、開閉機４に設けられ電動モータ４ａの回転を検知する回転検知センサ（本実施の形態ではタコジェネレータが用いられている）９とに接続されており、各検知センサ８、９からの検知信号がそれぞれ入力されるように設定されている。
【０００８】
さらに、前記制御部７ａには、ガイドレール５の屋外側部位に配された操作スイッチ１０、あるいは、遠隔操作スイッチ（図示せず）が接続されており、各スイッチ１０に設けられた開放用操作スイッチＰＢＵ、閉鎖用操作スイッチＰＢＤ、停止用操作スイッチＰＢＳの操作に基づいて開放、閉鎖、停止の各指令信号が入力されるように設定されている。
また、制御部７ａには、開閉機４を構成する制動装置６が接続されているとともに、警報機としてのブザー１１が接続されており、後述するように、これらに対して制動力低減指令、鳴動指令をそれぞれ出力するように設定されている。尚、前記ブザー１１は、電動式シヤッター装置の屋内側何れかの箇所に設けられており、周囲の人にシャッターカーテン１が開放されたこと（異状）を報知するためのものであり、このように異状の報知をする手段としては、前記ブザー１１等の警報音に限定されず、赤色ランプ等の警報灯、あるいはこれらの両者によるもの等、異状を報知できるものであれば何れのものも用いることができる。
【０００９】
そして、制御部７ａは、開放、閉鎖、停止指令信号の入力に伴い、開閉機４に対して開放、閉鎖、停止の各駆動指令を出力し、シャッターカーテン１の開閉駆動制御を行うように設定されている。このとき、制御部７ａは、位置検知センサ８からの信号に基づいて、シャッターカーテン１の全開位置検知信号、全閉位置検知信号、そして、全閉少し前位置検知信号をそれぞれ検出するように設定されている（本発明の位置検知手段）。また、制御部７ａは、回転検知センサ９からの検知信号に基づいて、開閉機４が回転したことの回転検知信号を検出するように設定され（本発明の回転検知手段）、さらには、回転検知センサ９からの検知信号に基づいて、開閉機４に作用する負荷に伴う過負荷検知信号を検出するように設定されている（本発明の過負荷検知手段）。
【００１０】
そして、制御部７ａには制動力低減手段が設けられており、シャッターカーテン１が全閉位置に位置することに伴い、制動装置６に対し制動力低減指令を出力し、これによって、制動装置６の制動力を、シャッターカーテン１が全開位置から少し前位置までの範囲に位置するときを１００パーセントの制動力とした場合に、シャッターカーテン１が全閉位置から少し開放側位置（全閉少し前位置）までの範囲Ｓに位置する状態では予め設定される制動力であって、本実施の形態では略５０パーセントの制動力と切換えることができるように設定されている。つまり、シャッターカーテン１は、全開位置から全閉少し前位置までの範囲において位置した状態で開閉機４を停止させたとき、開閉機出力軸４ｂは、制動装置６の１００パーセントの制動力を受けるが、シャッターカーテン１が全閉位置に達して開閉機４が駆動停止した状態では、全閉位置から全閉少し前位置までの範囲Ｓにおいて略５０パーセントの制動力を受けるように設定されている。
これによって、シャッターカーテン１は、全閉位置に位置している状態において制動装置６の制動力が半減されてシャッターカーテン１の巻取りが可能となり、シャッターカーテン１の下端部を、全閉位置から全閉少し前位置までのあいだを持ち上げることが可能となり、この状態において、シャッターカーテン１は、バランス弾機の付勢力を受けて開閉機出力軸４ｂに巻取られるように設定されている。因みに、制動力低減手段により低減された制動装置６の制動力は、低減率が５０パーセントである必要はなく、シャッターカーテン１が故意による持ち上げ作動で持ち上げられる程度の大きさであって、電動式シヤッター装置の設置条件や開閉機４の出力、制動装置６の制動力等、種々の要件を基準として設定することができる。また、制動力を低減させる範囲Ｓは、防犯性を損なわない程度の大きさとして設定することができる。
【００１１】
そして、制御部７ａには防犯手段が設けられており、前述したように、シャッターカーテン１が全閉位置に位置するときに、開放用操作スイッチＰＢＵからの開放駆動指令の入力がないにもかかわらず、シャッターカーテン１の上動作動があって、回転検知センサ９により開閉機４の回転が検知されたとき、制御部７ａは、これを無理矢理シャッターカーテン１が開放されたものと判断するように設定されており、該判断がなされると、制御部７ａは、シャッターカーテン１を強制的に全閉位置にまで閉鎖したり、ブザー１１を鳴動させる等の防犯作動を実行して、周囲の人たちに異状を報知することができるように設定されている。
【００１２】
つぎに、制御部７ａにおける開閉機４の駆動制御手順の一例について、図３〜図６に示すフローチャート図に基づいて説明する。
電源が投入されて初期設定がなされると、制御部７ａは、操作スイッチ１０に設けられた開放用、閉鎖用、停止用の各操作スイッチＰＢＵ、ＰＢＤ、ＰＢＳの何れの操作がなされたかを判断するが、まず、開放指令信号の入力がなされたか否かを判断し、開放指令信号の入力があった場合では開放制御を行ってシャッターカーテン１を開放作動させ、閉鎖指令信号の入力が成された場合では閉鎖制御を行ってシャッターカーテン１を閉鎖作動させ、停止指令信号の入力があった場合では停止制御を行ってシャッターカーテン１を停止させるように設定されている。
【００１３】
そして、開放制御に移行した場合、制御部７ａは、停止指令信号、閉鎖指令信号の入力がなく、かつ、過負荷検知信号の入力がないと判断すると、全開位置検知信号の入力がなされるまで開閉機４に対して開放駆動指令を出力するように設定されており、これによって、シャッターカーテン１の開放作動が実行されるように構成されている。尚、この開放作動の過程で、停止操作信号の入力があった場合では、駆動停止指令を出力して開閉機４の駆動停止をし、つぎに入力される操作信号を待機するように設定されている。また、閉鎖操作信号の入力がなされた場合では、駆動停止指令を出力して開閉機４の駆動停止をした後、閉鎖制御に移行して閉鎖駆動指令を出力するように設定されている。
【００１４】
これに対し、制御部７ａにおいて、開放指令信号の入力がなく、閉鎖用操作スイッチＰＢＤが操作されて閉鎖指令信号の入力があったと判断された場合、制御部７ａは閉鎖制御に移行するが、この場合、停止指令信号、開放指令信号の入力がなく、かつ、過負荷検知信号の入力がないと判断すると、制御部７ａは、全閉位置検知信号の入力がなされるまで開閉機４に対して閉鎖駆動指令を出力するように設定されており、これによって、シャッターカーテン１の閉鎖作動が実行されるように構成されている。そして、この閉鎖作動の過程で、停止操作信号の入力があった場合では、駆動停止指令を出力して開閉機４の駆動停止をし、つぎに入力される操作信号を待機するように設定されている。また、開放操作信号の入力がなされた場合では、駆動停止指令を出力して開閉機４の駆動停止をした後、前記開放制御に移行して開放駆動指令を出力するように設定されている。
一方、前記閉鎖作動がなされる過程で、過負荷検知信号の入力がなされた場合では、障害物が検知されたと判断して、制御部７ａは開閉機４に対して障害物検知制御を行うように指令を出力するように設定されている。因みに、障害物検知制御は、本実施の形態では、１秒のあいだ駆動停止指令を出力後、１秒のあいだ開放駆動指令を出力するように設定され、所謂タッチアップをするように構成されている。
【００１５】
さて、前記閉鎖制御において、シャッターカーテン１が全閉位置に達したことが検知されると、制御部７ａは開閉機４に対して駆動停止指令を出力するが、このとき、制御部７ａは駆動停止指令の出力とともに制動力低減指令を出力し、前述したように、シャッターカーテン１が全閉位置から少し開放側位置（全閉少し前位置）までの範囲Ｓにおいて制動装置６の制動力を略５０パーセントに低減するとともに、防犯作動制御に移行するように設定されている。
【００１６】
前記防犯作動制御に移行すると、制御部７ａは、開放操作スイッチＰＢＵが操作されて開放指令信号の入力があるか否かを判断する。そして、開放指令信号の入力がある場合は、通常の開放制御を行い、シャッターカーテン１の開放作動をするように設定されている。一方、防犯作動制御状態で開放指令信号の入力がないと判断されると、回転検知センサ９に基づいて回転検知信号の入力がなされたか否かを判断し、開放指令信号の入力がないにもかかわらず開閉機４の回転が検知された場合、制御部７ａは、これをシャッターカーテン１が無理矢理開放された、即ち、だれかがシャッターカーテン１を故意に持ち上げたと判断して、防犯作動を開始するように設定されている。つまり、この状態になると、制御部７ａは第一、第二タイマＴ１、Ｔ２をセットするとともに、閉鎖駆動指令を出力して、シャッターカーテン１の強制的な閉鎖作動行う用に設定されている。そして、シャッターカーテン１の強制閉鎖がなされ、制御部７ａが位置検知センサ８から全閉位置検知信号の入力を検出した場合では、駆動停止指令を出力して開閉機４の駆動を停止するとともに、強制閉鎖作動の回数１をカウントするように設定されている。
【００１７】
前記強制閉鎖作動の回数をカウントした後において、制御部７ａは、カウント値が予め設定された回数（例えば、カウント値３）であるか否かを判断し、カウント値が予め設定される回数になっていない（カウント値は１または２である）と判断されると、続いて、制御部７ａは、第二タイマＴ２による第二タイマ時間が経過したか否かを判断するように設定されている。ここで、第二タイマＴ２は、本実施の形態では３０秒に設定されている。
そして、第二タイマ時間が経過していないと判断された場合、再度開放指令信号の入力がないにもかかわらず、開閉機４の回転があるか否かを判断し、回転検知信号の入力が検知されると、閉鎖駆動指令を出力してシャッターカーテン１を強制閉鎖して、強制閉鎖作動回数１を積算、カウントするように設定されており、このような強制閉鎖作動の回数が第二タイマ時間のあいだに３回あった場合では、制御部７ａは、ブザー１１に対して警報指令を出力してブザー１を発音させるように設定されている。これに対し、第二タイマ時間のあいだに１回または２回の強制閉鎖作動はあったが、三回に達する以前の段階で第二タイマ時間が経過した場合では、これを、風等による持ち上げであって周囲の人に報知するまでもないと判断して、カウント値をリセットし、再度防犯作動制御を行うべくリターンするように設定されている。
【００１８】
一方、開放指令信号の入力がないにもかかわらず、回転検知センサ８からの回転検知信号の入力が検知され、閉鎖駆動指令を出力している状態で第一タイマＴ１による第一タイマ時間が経過した場合では、シャッターカーテン１の上動が継続されていると判断し、制御部７ａは、ブザー１１に対して警報指令を出力してブザー１を発音させるように設定されている。ここで、第一タイマＴ１による第一タイマ時間は、シャッターカーテン１を全閉前位置から全閉位置まで閉鎖させるのに必要な時間よりも長い時間であって、本実施の形態では２０秒に設定されており、不審者に持ち上げられている可能性が高いと想定される時間となっている。
このように、本実施の形態では、第一、第二タイマＴ１、Ｔ２を設けることにより、故意にシャッターカーテン１が上動されていることと、自然現象（風圧等）によりシャッターカーテン１が上動されていることとの区別がなされ、これによって、警報音による報知作動が誤作動となってしまうことを低減させる配慮がなされている。
尚、防犯作動制御において、閉鎖駆動指令が出力されて開閉機４が駆動する場合、制動装置６の制動力は０になって開閉機出力軸４ｂの回転を許容することになるが、全閉位置検知信号の入力に伴い開閉機４が駆動停止することに伴い、制動装置６は、再度前記低減された状態の制動力で出力軸４ｂを制動するように設定されている。
【００１９】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、シャッターカーテン１を開閉作動せしめる開閉機４は、制御部７ａからの駆動指令に基づいて開閉駆動制御されることになるが、この場合に、制御部７ａは、障害物検知については回転検知センサ９からの検知信号、即ち、開閉機４に負荷が作用したことに基づく負荷検知信号の入力に基づいてなされている。このものにおいて、シャッターカーテン1を開閉制御する開閉機４には、制動力を変えることのできる制動装置６が設けられており、全閉前位置よりも開放側において開閉機４が駆動停止した時には、制動装置６によりシャッターカーテン１の上動が規制されるが、全閉位置において制動装置６が作動した場合では、制動力低減手段により、全閉位置からその全閉少し前位置のあいだにおいての制動力を低減し、もって、シャッターカーテン１の持ち上げ（上動）が可能となっている。そして、制御部７ａの防犯手段は、開放操作スイッチＰＢＵからの開放指令信号のがないにもかかわらず、回転検知センサ９が開閉機出力軸４ｂの回転を検知することによる回転検知信号の入力を、シャッターカーテン１が全閉になっている状態で無理矢理（故意に）開放されていると判断し、これに基づいて、シャッターカーテン１の強制的な閉鎖作動、および、ブザー１１の鳴動による防犯作動を行うようになっている。この結果、電動式シヤッター装置は、防犯性に優れたものになっているものでありながら、防犯作動は、従来のように、座板スイッチの切換え作動に基づくものではなく、回転検知センサ９によりなされるものとなり、わざわざ座板スイッチを設ける必要がなくなり、メンテナンス性を向上させることができるうえ、低コスト化を図ることができる。
【００２０】
しかも、本発明が実施されたものにおいては、無理矢理シャッターカーテン１が開放されたことの検知をする回転検知センサ９は、障害物検知をするために設けられるセンサと兼用することができて構造の簡略化、部品点数の削減を図ることができる。さらには、前記回転検知センサ９は開閉機４に設けることになるので、制御装置７近傍に設ければよく、座板スイッチを設けるもののように、取付け、配線等の作業が煩雑かつ困難になることなく簡略化できるうえ、送受信用の部材が不要になって、部品点数の削減を図ることが可能となて、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００２１】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、防犯手段を構成する制御部７ａの制御手順としては、図７のフローチャート図に示す第二の実施の形態のように構成することもできる。
このものは、前記第一の実施の形態と同様に、シャッターカーテン１が全閉一に達することに伴い、制動力低減手段により全閉位置近傍の範囲Ｓにおいて制動装置６の制動力が半減された状態となっている。このシャッターカーテン１の全閉状態において、開放操作スイッチＰＢＵの操作がなく開放指令信号の入力がないと判断され、しかも、回転検知センサ９から回転検知信号が入力されて開閉機出力軸４ｂが回転していると判断されている状態、即ち、シャッターカーテン１が開放されている状態において、シャッターカーテン１の開放量が予め設定される開放量よりも多いか否か（開放位置は予め設定される開放位置よりも開放されているか否か）を判断し、多い（開放されている）場合を、シャッターカーテン１が無理矢理（故意に）開放されていると判断し、警報指令を出力するように構成されている。このとき、シャッターカーテン１の開放量は、位置検知センサ８からの検知信号により判断できるが、前記予め設定される開放位置としては、前記全閉前位置より全閉側の位置であり、風圧などでは達しない位置に設定することにより、自然現象との区別ができて誤作動を回避することができるようになっており、該開放位置は、電動式シャッター装置の設置条件等に基づいて設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ電動式シヤッター装置の概略正面図、開閉機の概略正面図である。
【図２】制御部による制御状態を説明するブロック図である。
【図３】制御部による開閉機の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図４】制御部による開閉機の開放制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図５】制御部による開閉機の閉鎖制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図６】制御部による開閉機の防犯作動制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図７】第二の実施の形態における制御部による開閉機の防犯作動制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
１シャッターカーテン
４巻取りドラム
４ｂ出力軸
６制動装置
７ａ制御部
８位置検知センサ
９回転検知センサ
１０操作スイッチ
１１ブザー

Claims

制動装置を備えた開閉機の制御装置による駆動制御により、巻取りドラムに巻装されたシャッターカーテンが開口部の全開位置と全閉位置とのあいだを開閉する電動式シャッター装置において、前記制御装置には、開閉機の回転、シャッターカーテンの開閉位置を検知する検知手段と、シャッターカーテンが全閉位置になることに伴い、全閉位置から少し開放側位置までの範囲における制動装置の制動力を低減させて開閉機の回転を伴うシャッターカーテンの巻取りドラムへの巻取りを可能にする制動力低減手段と、開閉体が全閉位置から無理に開放されたことを前記制動力を低減させたことに伴う開閉機の回転により検知し、予め設定される防犯作動を行う防犯手段とが設けられている電動式シャッター装置の制御装置。
請求項１において、開閉機には、開閉機に作用する負荷を検知する負荷検知手段が設けられるものとし、該負荷検知手段は開閉機の回転を検知する検知手段に兼用されている電動式シャッター装置の制御装置。