JP5124889B2

JP5124889B2 - 可動装置

Info

Publication number: JP5124889B2
Application number: JP2010237441A
Authority: JP
Inventors: 頼行板橋; 宗宏河合; 岳佐々木
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd; Sanwa Shutter Corp
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd; Sanwa Shutter Corp
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: CN103097641B; JP2012087591A; WO2012053635A1; CN103097641A

Description

本発明は、可動装置に関する。

図１に従来の可動装置の構成の一例を示す。なお、図１に示す可動装置は、可動する可動部の一例として、モータを備えた開閉体を示している。開閉体とは、例えば、モータの駆動力によって開閉動作するシャッターである。可動装置は、制御装置２０と、スイッチ３１、３２、３３を備える操作入力部３０と、モータ４５を備える開閉体４０とを備えている。制御装置２０は、電源配線１１、１２によって家庭用交流電源（以下、ＡＣ電源という）１０に接続している。ＡＣ電源１０から供給される交流電力は、制御装置２０内に設けられた変換部２１で直流電力に変換される。変換部２１で直流に変換された電力は、制御部２２に供給されると共に、操作入力部３０に供給される。変換部２１から供給される電力が、配線３４によって操作入力部３０に供給される。スイッチ３１は、一方の端部を配線３４に接続すると共に他方の端部を配線３５に接続している。同様にスイッチ３２、３３も一方の端部を配線３４に接続し、他方の端部を配線３６、３７にそれぞれ接続している。配線３５、３６、３７は、一方の端部をスイッチ３１、３２、３３とそれぞれ接続し、他方の端部を制御部２２の入力ポートにそれぞれ接続している。

スイッチ３１、３２、３３が選択的にオンされると、変換部２１から供給される直流電力が、スイッチ３１、３２、３３がオンされたことを示す信号として制御部２２に入力される。制御部２２は、信号を入力した入力ポートにより、どのスイッチ３１、３２、３３がオン操作されたのかを判定する。そして、オン操作されたスイッチ３１、３２、３３に応じてモータ４５を制御し、開閉体４０を開動作、閉動作、停止動作させる。例えば、スイッチ３１がオン操作された場合、制御部２２は、モータ４５を正回転させ、開閉体４０を開く方向に動作させる。また、スイッチ３２がオン操作された場合、制御部２２は、モータ４５の駆動を停止させて、開閉体４０の開動作又閉動作を停止させる。また、スイッチ３３がオン操作された場合、制御部２２は、モータ４５を逆回転させ、開閉体４０を閉じる方向に動作させる。

特許文献１は、タッチスイッチを用いて光源の点灯制御を行う照明装置の発明である。

実用新案登録第２６０６４５９号公報

しかしながら、図１に示す可動装置は、スイッチ３１、３２、３３のオン、オフを制御部２２に通知するための電力として、ＡＣ電源１０から供給される交流電力を直接利用するのではなく、一旦、制御装置２０内の変換部２１で直流電力に変換した電力を利用している。このため、スイッチ３１、３２、３３に電力を供給する配線３４を別途設けなければならず、配線本数が増加するという問題がある。また、これは単に配線部材のコストが増加するというだけではなく、例えば、図１に示す可動装置を窓等に取り付けるシャッターとして利用する場合、ＡＣ電源１０から制御装置２０への電源配線１１、１２並びに配線３４、３５、３６および３７の２つの配線設置工事を壁面内等に施さなくてはならず、設置費用が高価であるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、配線本数を削減した可動装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の可動装置は、１つのスイッチと、前記スイッチがオン操作された場合に、該オン操作に従って制御対象となる開閉体の動作を制御する制御部と、交流電源から供給される交流電力を前記制御部に送る電源配線に接続した前記スイッチがオン操作された場合に、前記スイッチを介して前記交流電力を入力し、前記スイッチがオン操作されたことを通知する通知信号をオンし、前記スイッチがオフ操作された場合に、前記通知信号をオフにするフォトカプラと、前記制御部の制御に従って前記開閉体の可動部を駆動する駆動部と、前記駆動部によって駆動される前記開閉体とを有し、前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記通知信号の入力回数をカウントし、カウント数に応じて前記開閉体の可動部を開動作、停止動作、閉動作、停止動作の順に動作させることを特徴とする。
本発明は、交流電源から制御装置に電源を供給する電源配線にスイッチを接続し、電源配線からの電力供給によって、スイッチの操作を検出する構成としているので、スイッチに電力を供給する電源配線を別途設ける必要がなくなり、配線本数を削減することができる。

本発明によれば、配線本数を削減した可動装置を提供することができる。

従来の可動装置の構成を示すブロック図である。本発明を適用した開閉装置の構成の一例を示すブロック図である。制御部の構成の一例を示すブロック図である。ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現される制御部の機能ブロックの一例を示す図である。制御部の処理手順を示すフローチャートである。開閉装置の他の構成の一例を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。

図２に、本発明をシャッターの開閉装置に適用した実施例の構成を示す。図２に示すように本実施例の開閉装置５００は、可動部（被制御機器、開閉体）としてのシャッター２００と、シャッター２００の開閉動作を制御する制御装置１００と、スイッチ５１とを備えている。なお、開閉装置５００が、本発明の可動装置に相当し、制御装置１００が、本発明の被制御機器の制御装置に相当する。

制御装置１００は、制御部（本発明の制御部に相当）１１０とフォトカプラ（本発明の操作入力検出部に相当）１０１とを備えている。
制御部１１０は、ＡＣ電源５０から電源供給を受けて動作する。制御部１１０は、２本の電源配線５５、５６によってＡＣ電源５０に接続し、これらの電源配線５５、５６を介してＡＣ電源５０から交流電源の供給を受ける。

ＡＣ電源５０と制御部１１０とをつなぐ電源配線５５には、配線５７が接続されている。配線５７には、スイッチ（本発明のスイッチに相当）５１が設けられている。電源配線５５に接続した配線５７の他端は、フォトカプラ１０１に接続している。また、ＡＣ電源５０と制御部１１０とをつなぐ電源配線５６には、配線５８が接続されており、配線５７と同様にフォトカプラ１０１に接続している。

フォトカプラ１０１の入力側は、配線５７、５８によって、電源配線５５、５６にそれぞれ接続している。また、フォトカプラ１０１の出力側は、配線５９で制御部１１０に接続している。配線５９は制御部１１０の入出力部（図３に示す）１５４に接続している。
フォトカプラ１０１は、発光素子と受光素子（それぞれ不図示）を備えた一般的な構成である。配線５７と配線５８とはそれぞれ発光素子に接続している。スイッチ５１がオンして交流電流が発光素子に流れ、発光素子が点灯すると、この発光素子の発光を受光素子が検出して、制御部１１０に、スイッチ５１がオンしたことを示す通知信号を出力する。なお、フォトカプラはあくまでも一例であって、これに限定されるものではなく、例えばトランス、リレーなどその動作を満たす部品、回路構成であればよい。

制御部１１０は、フォトカプラ１０１から出力される通知信号を入力し、モータ（本発明の駆動部に相当する）２１０の駆動を制御する制御信号をモータ２１０に送る。制御部１１０の詳細については、図３〜図５を参照しながら後述する。

シャッター２００は、例えば、窓等に取り付けられ、開閉動作することで室内に侵入する光の光量を調整する。シャッター２００は、制御部１１０の制御によって動作するモータ２１０を備えている。モータ２１０の正回転により、シャッター２００は、シャッター２００が開かれる開動作を行い、モータ２１０の逆回転により、シャッター２００は、シャッター２００が閉じられる閉動作を行う。

次に、図３を参照しながら制御部１１０のハードウェア構成の一例を説明する。
制御部１１０は、変換部１３０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５３と、入出力部１５４とをハードウェアとして備えている。なお、図３に示す制御部１１０の構成は、あくまでも一例であって、この構成に限定されるものではない。
変換部１３０は、ＡＣ電源５０から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を電源配線１３１を介してＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、入出力部１５４にそれぞれ供給する。
ＲＯＭ１５２には、ＣＰＵ１５１が制御に使用するプログラムが記録されている。ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５２に記録されたプログラムを読み出してＲＡＭ１５３に記録し、ＲＡＭ１５３に記録されたプログラムに従ってデータ処理を行う。ＣＰＵ１５１がＲＡＭ１５３と協働して、入出力部１５４から入力したデータに対する処理を行う手順については、図４及び図５を参照しながら説明する。
ＲＡＭ１５３は、ＣＰＵ１５１のワークエリアとして使用され、ＣＰＵ１５１が演算に使用するデータや、演算結果のデータが格納される。
入出力部１５４は、フォトカプラ１０１の出力する通知信号を入力して、入力した信号をＣＰＵ１５１に送る。また、入出力部１５４は、ＣＰＵ１５１から送られるモータ２１０の制御信号をモータ２１０に出力する。

図４には、ＲＯＭ１５２に記録されたプログラムと、ＣＰＵ１５１、ＲＡＭ１５３等のハードウェア等との協働作業によって実現される制御部１１０の機能ブロックを示す。制御部１１０は、図４に示すようにカウント手段１６１、判定手段１６３、送信手段１６４を機能ブロックとして備える。
カウント手段１６１は、フォトカプラ１０１から送信される通知信号を受信して、通知信号の受信回数をカウントする。カウント手段１６１は、メモリ（例えば、ＣＰＵ１５１の内部メモリやＲＡＭ１５３）１６２を備え、通知信号の受信回数を示すカウント値をメモリ１６２に記録する。なお、本実施例のカウント手段１６１は、メモリ１６２に記録したカウント値が４回となった場合に、カウント値をリセットする。また、カウント手段１６１は、フォトカプラ１０１から通知信号を受信すると、通知信号の受信を判定手段１６３に通知する。
判定手段１６３は、カウント手段１６１から通知信号の受信を通知された場合に、メモリ１６２のカウント値を参照し、カウント値に応じてモータ２１０に出力する制御信号を判定する。制御信号には、モータ２１０を正回転させる信号と、モータ２１０を逆回転させる信号と、モータ２１０を停止させる信号とがある。
送信手段１６４は、判定手段１６３で決定された制御信号をモータ２１０に送信する。
制御部１１０から送信された制御信号を受信したモータ２１０は、制御信号に応じた回転、停止動作を行い、シャッター２００を開動作、停止動作、閉動作させる。

次に、図５に示すフローチャートを参照しながら制御部１１０の処理手順を説明する。
開閉装置５００本体の電源がオンされると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、制御部１１０は、フォトカプラ１０１から出力される通知信号を入力する入力ポート（入出力部１５４）を監視して、スイッチ５１が操作されたか否かを判定する（ステップＳ２）。フォトカプラ１０１から出力された通知信号を入力し、スイッチ５１が操作されたと判定すると（ステップＳ２／ＹＥＳ）、制御部１１０は、まず、スイッチ５１の操作回数をカウントするカウンタの値を１加算する（ステップＳ３）。そして、制御部１１０は、カウンタのカウント値に基づいてモータ２１０を制御する。カウンタのカウント値が１であった場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）、制御部１１０は、モータ２１０を正回転させる制御信号をモータ２１０に送り（ステップＳ５）、シャッター２００を開かせる。その後も、スイッチ５１の操作入力を制御部１１０は監視し、シャッター２００が全開となるまでスイッチ５１の操作入力がなかった場合には（ステップＳ６／ＮＯ、かつＳ７／ＹＥＳ）、制御部１１０は、カウンタの値を１加算し（ステップＳ８）、カウント値が２となったことにより、制御部１１０は、モータ２１０を停止させる（ステップＳ９）。なお、シャッター２００が全開位置まで開いたか否かの判定は、例えば、シャッター２００が全閉から全開になるまでのモータの回転数をメモリ１６２に記録しておいて、モータの回転数を検出して、全開位置又は全閉位置を判定してもよい。また、全開位置又は全閉位置にセンサを設けて、センサからのセンサ信号を入力して、全開位置又は全閉位置を判定してもよい。また、シャッター２００が全開となる前にスイッチ５１の操作入力を検出した場合にも（ステップＳ７／ＮＯ、かつステップＳ６／ＹＥＳ）、制御部１１０は、カウンタの値を１加算し（ステップＳ８）、カウント値が２となったことにより、制御部１１０は、モータ２１０を停止させる（ステップＳ９）。その後、制御部１１０は、開閉装置５００の電源がオフされたか否かを判定し（ステップＳ１７）、電源がオフされていない場合には（ステップＳ１７／ＮＯ）、ステップＳ２に戻りスイッチ５１の操作入力を監視する。

また、ステップＳ３でカウント値を１加算した結果、カウンタのカウント値が３となった場合（ステップ１０／ＹＥＳ）、制御部１１０は、モータを逆回転させる制御信号をモータ２１０に送り（ステップＳ１１）、シャッター２００を閉じる。すなわち、開いているシャッター２００を閉じる動作を行う。その後も、スイッチ５１の操作入力を制御部１１０は監視し、シャッター２００が全閉となるまでスイッチ５１の操作入力がなかった場合には（ステップ１２／ＮＯ、かつステップＳ１３／ＹＥＳ）、制御部１１０は、カウンタ値を１加算し（ステップＳ１４）、カウント値が４となったことにより、モータ２１０を停止させる（ステップＳ１５）。その後、制御部１１０は、カウンタのカウント値をリセットする（ステップＳ１６）。すなわち、カウンタ値を０にする。したがって、次回、スイッチ５１が操作されると、シャッター２００は、開動作から動作を開始することになる。また、シャッター２００が全閉となる前にスイッチ５１の操作入力を検出した場合にも（ステップＳ１３／ＮＯ、かつステップＳ１２／ＹＥＳ）、制御部１１０は、カウンタの値を１加算し（ステップＳ１４）、カウント値が４となったことにより、制御部１１０は、モータ２１０を停止させ（ステップＳ１５）、カウンタのカウント値をリセットする（ステップＳ１６）。その後、制御部１１０は、開閉装置５００の電源がオフされたか否かを判定し（ステップＳ１７）、電源がオフされていない場合には（ステップＳ１７／ＮＯ）、ステップＳ２に戻りスイッチ５１の操作入力を監視する。また、ステップＳ１０において、カウンタのカウント値が３ではなかった場合には（ステップＳ１０／ＮＯ）、制御部１１０は、カウンタをリセットする（ステップＳ１６）。

なお、上述した制御部１１０の処理手順は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、制御部１１０で、単位時間（例えば、１秒〜３秒）内に入力を受け付けたスイッチ５１の操作回数をカウントして、カウント値に応じてシャッター２００の開動作、閉動作、停止動作をさせるものであってもよい。また、スイッチを長押しすることで、それまでのカウント値に関わり無く閉動作または開動作するようなものであってもよい。

以上の説明より明らかなように本実施例は、ＡＣ電源５０から制御部１１０に電源を供給する電源配線５５にスイッチ５１を接続し、電源配線５５から供給される交流電力によって、スイッチ５１の操作を検出する構成としているので、スイッチ５１に電力を供給する電源配線を別途設ける必要がなくなり、配線本数を削減することができる。このため、従来では２つの配線設置工事を壁面内等に施さなくてはならなかったが、電源配線５５、電源配線５６および配線５７は１つの配線設置工事で済むため設置費用を安くすることができる。
また、本実施例は、スイッチ５１が操作された回数を制御部１１０でカウントして、カウント値に応じてシャッター２００を開動作、閉動作又は停止動作させている。シャッター２００を開動作、閉動作、停止動作させるためのスイッチを別個に設ける必要がなくなり、スイッチの数を削減することができる。

次に、図６を参照しながら、本発明の第２実施例を説明する。
本実施例は、シャッター２００を開くＵＰスイッチ３０１と、シャッター２００を閉じるＤＯＷＮスイッチ３０２と、シャッター２００を停止させるＳＴＯＰスイッチ３０３とをそれぞれ別々に設けた構成である。
ＵＰスイッチ３０１は、一方の端部を、ＡＣ電源５０と制御部４１０とを接続する電源配線５６にダイオード３０４を介して接続している。ダイオード３０４のアノード電極は、電源配線５６に接続し、カソード電極はＵＰスイッチ３０１に接続している。また、ＵＰスイッチ３０１の他方の端部は、制御装置４００内に設けられた第１センサ４０１と第２センサ４０２とに接続している。
ＤＯＷＮスイッチ３０２の一方の端部は、電源配線５６にダイオード３０５を介して接続している。また、ＤＯＷＮスイッチ３０２の他方の端部は、第１センサ４０１と第２センサ４０２とに接続している。ダイオード３０５のアノード電極は、ＤＯＷＮスイッチ３０２に接続し、ダイオード３０５のカソード電極は、電源配線５６に接続している。
ＳＴＯＰスイッチ３０３は、スイッチ３０３ａとスイッチ３０３ｂとの２つのスイッチを備えている。なお、ＳＴＯＰスイッチ３０３がＯＮする場合には、スイッチ３０３ａとスイッチ３０３ｂとの両方がＯＮすることになる。
スイッチ３０３ａの一方の端部は、ダイオード３０４のカソード電極に接続している。スイッチ３０３ａの他方の端部は、第１センサ４０１と第２センサ４０２とに接続している。また、スイッチ３０３ｂの一方の端部は、ダイオード３０５のアノード電極に接続し、スイッチ３０３ｂの他方の端部は、第１センサ４０１と第２センサ４０２とに接続している。

制御装置４００内には、第１センサ４０１と第２センサ４０２とが設けられている。
第１センサ４０１の入力側には、ダイオード４０３のカソード電極が接続されている。ダイオード４０３のアノード電極は、それぞれＵＰスイッチ３０１、ＤＯＷＮスイッチ３０２、ＳＴＯＰスイッチ３０３に接続している。また、第１センサ４０１の出力側は、制御部４１０に接続している。
第２センサ４０２の入力側には、ダイオード４０４のアノード電極が接続されている。ダイオード４０４のカソード電極は、それぞれＵＰスイッチ３０１、ＤＯＷＮスイッチ３０２、ＳＴＯＰスイッチ３０３に接続している。また、第２センサ４０２の出力側は、制御部４１０に接続している。

ＵＰスイッチ３０１が操作された場合、ＡＣ電源５０の交流電圧（正電圧）が、ダイオード３０４、ＵＰスイッチ３０１、ダイオード４０３を介して第１センサ４０１に入力される。第１センサ４０１は、スイッチが操作されたことを示す通知信号を制御部４１０に出力する。
また、ＤＯＷＮスイッチ３０２が操作された場合、ＡＣ電源５０の交流電圧（負電圧）が、ダイオード３０５、ＤＯＷＮスイッチ３０２、ダイオード４０４を介して第２センサ４０２に入力される。第２センサ４０２は、スイッチが操作されたことを示す通知信号を制御部４１０に出力する。
また、ＳＴＯＰスイッチ３０３が操作された場合、ＡＣ電源５０の交流電圧（正電圧）が、ＳＴＯＰスイッチ３０３（３０３ａ）、ダイオード４０３を介して第１センサ４０１に入力される。同時にＡＣ電源５０の交流電圧（負電圧）が、ダイオード３０５、ＳＴＯＰスイッチ３０３（３０３ｂ）、ダイオード４０４を介して第２センサ４０２に入力される。ＳＴＯＰスイッチ３０３が操作された場合、制御部４１０は、第１センサ４０１と第２センサ４０２との両方から通知信号を入力することとなる。したがって、制御部４１０は、第１センサ４０１と第２センサ４０２との両方から通知信号を入力した場合に、ＳＴＯＰスイッチ３０３の操作であると判定する。

上述した実施例は、本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
例えば、上述した実施例では、被制御機器及び可動部としてシャッターを例に挙げて説明した。しかし、被制御機器及び可動部は、モータによって駆動されるものであればよく、換気扇、乾燥機、照明器具等であってもよい。特にスイッチと本体が離れて設置される機器に対して用いるとよい。
また、上述した実施例では、交流電源として２相交流の場合を例にして説明したが、交流電源は３相交流電源であってもよい。

５０ＡＣ電源
５１スイッチ
１００制御装置
１１０制御部
１０１フォトカプラ
２００シャッター
２１０モータ

Claims

１つのスイッチと、
前記スイッチがオン操作された場合に、該オン操作に従って制御対象となる開閉体の動作を制御する制御部と、
交流電源から供給される交流電力を前記制御部に送る電源配線に接続した前記スイッチがオン操作された場合に、前記スイッチを介して前記交流電力を入力し、前記スイッチがオン操作されたことを通知する通知信号をオンし、前記スイッチがオフ操作された場合に、前記通知信号をオフにするフォトカプラと、
前記制御部の制御に従って前記開閉体の可動部を駆動する駆動部と、
前記駆動部によって駆動される前記開閉体とを有し、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記通知信号の入力回数をカウントし、カウント数に応じて前記開閉体の可動部を開動作、停止動作、閉動作、停止動作の順に動作させることを特徴とする可動装置。