JP5941611B2 - 電動横型ブラインドの制御装置及び電動横型ブラインドの制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、１つの直流モーターの駆動力でスラットの昇降操作及び角度調節操作を行う電動横型ブラインドに関するものである。

電動横型ブラインドの一種類として、ヘッドボックス内に配設された１つの直流モーターの駆動力でスラットの昇降操作及び角度調節操作を行うようにしたものがある。このような電動横型ブラインドでは、操作スイッチあるいは中央制御装置から出力される指令信号に基づいてモーターの動作が制御される。そして、モーターの駆動力で回転駆動される駆動軸によりスラットの昇降操作及び角度調節操作が行われる。

ヘッドボックス内には、指令信号に基づいてモーターの動作を制御するマイコン等の制御部と、駆動軸の回転量を検出するエンコーダーが配設されている。
そして、エンコーダーの検出信号に基づいて駆動軸の回転量が検出され、その回転量に基づいてスラットの昇降高さ及び回動角度が検出される。

特公昭５８−３３３５５ 特許第３１５０９０６号

上記のような電動横型ブラインドでは、１つのモーターで回転駆動される駆動軸で、スラットの昇降操作及び角度調節操作が行われる。すると、スラットの角度調節時には駆動軸が１８０度回転されると、スラットが全閉状態から逆全閉状態に回動される。従って、スラットの昇降操作時と同一のモーター回転速度でスラットの回動操作を行うと、スラット回動速度が速すぎて、スラットの角度を微調整することが難しくなる。

そこで、スラットの角度調節操作時にはモーターの回転速度を低速化して、スラットの角度調節操作を容易に行い得るようにすることが望ましい。
モーターの回転速度を低速化するためには、モーターに供給する電圧を低電圧化するとよい。しかし、直流モーターに供給する電圧を低下させると、モーターの性能のばらつきにより、モーターの回転速度のばらつきが大きくなるとともに、指令信号に対するモーターの応答速度も低下する。

回転速度のばらつきが大きいと、複数台のブラインドを並設する連装ブラインドにおいて、スラットの回動速度が不揃いとなり、スラットの回動角度を揃えることも困難となる。

直流モーターをＰＷＭ制御して回転速度を調整すると、指令信号に対するモーターの応答速度も速く、速度調整も容易である。しかし、ＰＷＭ制御されるモーターでスラットを昇降操作すると、モーター駆動回路が発熱により損傷し易いという問題点がある。

特許文献１には、スラット角度調節操作時とスラット昇降操作時で、モーターの回転速度を調整可能とした電動横型ブラインドが開示されている。しかし、スラット昇降操作時にもモーターをパルス信号で制御するため、モーター駆動回路の発熱が増大する。

特許文献２には、スラット角度調節軸の回転角を検出するセンサーを備え、スラットの回動原点の初期設定を容易に可能とする電動ブラインドが開示されている。
この発明の目的は、１つのモーターでスラットの昇降操作及び角度調節操作を行う電動横型ブラインドにおいて、スラットの角度調節操作の精度を向上させ、かつスラットの昇降操作によるモーター駆動回路等の損傷を防止し得る電動横型ブラインドの制御装置を提供することにある。

請求項１では、１つの直流モーターで回転駆動される駆動軸と、前記駆動軸の回転に基づいて、スラットを昇降し、あるいは角度調節するスラット駆動装置と、前記モーターの動作を制御するモーター制御部と、前記駆動軸の回転に基づいて、前記スラットの昇降高さ及び回動角度を検出する検出手段とを備えた電動横型ブラインドにおいて、前記モーター制御部は、前記スラットの昇降操作時には、前記直流モーターを直流電圧で制御する第一の制御部と、前記スラットの角度調節操作時には、前記直流モーターをＰＷＭ制御する第二の制御部とを備え、前記第一の制御部は、前記スラットの引き上げ操作時における高さ位置に応じて、前記直流モーターに供給する直流電圧を段階的に調整する電圧調整部を備えた。

請求項２では、前記第二の制御部は、前記スラットの回動角度に応じて、前記直流モーターに供給するパルス信号のデューティ比を調整するデューティ調整部を備えた。

請求項３では、前記第一の制御部には、マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記直流電圧を調整してモーター駆動回路を介して前記直流モーターに出力する可変電圧回路を備え、前記第二の制御部には、マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記パルス信号のデューティ比を調整するモーター駆動回路を備えた。

請求項４では、前記可変電圧回路には、前記モーター駆動回路及び前記モーターへの過電流を遮断する定電流回路を備えた。
請求項５では、スラットの昇降操作時には、直流モーターを直流電圧で制御し、前記スラットの角度調節操作時には、前記直流モーターをＰＷＭ制御する電動横型ブラインドの制御方法であって、前記スラットの引き上げ操作時における高さ位置に応じて、前記直流モーターに供給する直流電圧を段階的に調整する。

本発明によれば、１つのモーターでスラットの昇降操作及び角度調節操作を行う電動横型ブラインドにおいて、スラットの角度調節操作の精度を向上させ、かつスラットの昇降操作によるモーター駆動回路等の損傷を防止し得る電動横型ブラインドの制御装置を提供することができる。

電動横型ブラインドを示す正面図である。 モーター制御部の電気的構成を示すブロック図である。 スラット昇降操作時のモーター制御部の動作を示す波形図である。 スラット角度調節操作時のモーター制御部の動作を示す波形図である。

以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す電動ブラインドは、ヘッドボックス１から複数本のラダーコード２を介して多数段のスラット３が吊下支持されている。ラダーコード２の下端にはボトムレール４が吊下支持されている。前記ラダーコード２の上端部は、前記ヘッドボックス１内においてラダーコード吊下装置（スラット駆動装置）５に支持されている。

前記スラット３の長手方向両端部には昇降テープ６が挿通されている。前記昇降テープ６の下端は前記ボトムレール４に接続されるとともに、その上端部は前記ヘッドボックス１内において昇降テープ巻取り装置（スラット駆動装置）７に巻着されている。

前記ラダーコード吊下装置５及び昇降テープ巻取り装置７には駆動軸８が挿通されている。前記駆動軸８の一方の端部はモーター９の出力軸に連結されている。従って、駆動軸８はモーター９の作動により正逆回転される。

そして、駆動軸８が回転されると、ラダーコード吊下装置５及びラダーコード２を介して各スラット３が回動される。また、駆動軸８が正転されると、昇降テープ巻取り装置７により昇降テープ６が巻き取られ、ボトムレール４が引き上げられてスラット３が引き上げられる。駆動軸８が逆転されると、昇降テープ巻取り装置７により昇降テープ６が巻戻され、ボトムレール４及びスラット３が下降する。

前記ヘッドボックス１内には前記モーター９の動作を制御するモーター制御部１０が配設され、制御配線（図示しない）で前記モーター９と接続されている。前記ヘッドボックス１の一端にはコネクタボックス１１が配設され、そのコネクタボックス１１には外部通信ケーブルが接続される。そして、前記モーター制御部１０は、内部通信ケーブル１２を介して前記コネクタボックス１１に接続される。

前記コネクタボックス１１には、外部通信ケーブル１３を介して操作スイッチ１４あるいはコントローラー（図示しない）が接続されるとともに、複数のブラインドが連装される場合は、隣接するブラインドのコネクタボックスに接続される。そして、操作スイッチ１４あるいはコントローラーから送信された指令信号が外部通信ケーブル１３及び内部通信ケーブル１２を介して前記モーター制御部１０に供給される。

前記操作スイッチ１４は、各ブラインド毎に設置されたり、あるいは連装ブラインドでは特定のエリア毎に設置されるが、この実施形態では各ブラインド毎に個別に設置されている。

前記ヘッドボックス１内には、前記コネクタボックス１１に隣接して電源トランス１５が配設されている。そして、電源トランス１５には前記コネクタボックス１１を介して商用電源が供給されるとともに、その商用電源が電源トランス１５で所要電圧に降圧されて前記モーター制御部１０の電源回路に供給される。

前記モーター制御部１０には、前記電源トランス１５から出力される交流電圧を直流電圧に変換する電源回路が備えられるとともに、その直流電圧を電源としてモーター制御部１０及び前記モーター９が動作する。

前記モーター制御部１０にはエンコーダー１６が取着されている。そのエンコーダー１６は、前記駆動軸８と一体に回転するスリットプレート１７の回転角度を検出する２組の検出子を備えている。

図２は、前記モーター制御部１０の電気的構成を示す。電源回路１８には前記電源トランス１５で降圧された交流電圧が供給され、その交流電圧を例えば２４Ｖの直流電圧に変換して可変電圧回路及び定電流回路１９に電源として供給する。

前記可変電圧回路及び定電流回路１９は、マイコン２１から出力される制御信号Ｃ１に基づいてモーター駆動回路２０に供給する直流電圧を調整する機能と、モーター駆動回路２０に供給する電流を一定値以下に抑制する定電流機能とを備えている。

モーター駆動回路２０は、可変電圧回路及び定電流回路１９から供給される直流電圧に基づいてモーター９を駆動する。このモーター駆動回路２０は、マイコン２１から出力される制御信号Ｃ２，Ｃ３に基づいて前記可変電圧回路及び定電流回路１９から出力される直流電圧で前記モーター９の回転速度を制御する電圧制御動作を行う。また、マイコン２１から出力される制御信号Ｃ４に基づいてモーター９の回転速度をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する動作を行うようになっている。

なお、制御信号Ｃ３は前記駆動軸８をスラット引き上げ方向に回転させるか、あるいはスラット下降方向に回転させるかを制御する信号である。
前記モーター９の回転角は前記エンコーダー１６で検出され、そのエンコーダー１６の検出信号は前記マイコン２１に出力される。

前記マイコン２１は、記憶装置２２にあらかじめ格納されているプログラムに基づいて動作する。そして、前記操作スイッチ１４あるいは中央制御装置から出力される指令信号ＣＭに基づいて、スラット３の昇降動作と角度調節動作を制御する。また、マイコン２１はエンコーダー１６の検出信号に基づいてスラット３の昇降高さ及び角度を検出し、その現在値データを記憶装置２２に一時的に格納するようになっている。

前記記憶装置２２には、前記可変電圧回路及び定電流回路１９の出力電圧を調整するためのテーブルが格納されている。このテーブルは、スラット３の昇降範囲を４つのブロックに分割し、図３に示すように、可変電圧回路及び定電流回路１９の出力電圧Ｖｏを、スラット３を引き上げるにつれて段階的に上昇させるものである。

次に、上記のように構成されたモーター制御部１０の動作を説明する。操作スイッチ１４あるいは中央制御装置からスラット３を昇降操作するための指令信号ＣＭがマイコン２１に入力されると、マイコン２１はスラット３の昇降高さデータに基づく制御信号Ｃ１を可変電圧回路及び定電流回路１９に出力する。すると、モーター駆動回路２０は、可変電圧回路及び定電流回路１９から出力される直流電圧でモーター９を動作させる。

このとき、スラット３の引き上げ操作時には図３に示す電圧制御が行われるが、スラット３の下降操作時には駆動軸８を回転させるためのトルクは小さくてよいので、図３に示す電圧制御は行われない。

スラット３を角度調節するための指令信号ＣＭがマイコン２１に入力されると、マイコン２１は制御信号Ｃ３をモーター駆動回路２０に出力する。すると、モーター駆動回路２０は図４に示すＰＷＭ制御でモーター９を作動させて、スラット３を回動させる。すなわち、モーター駆動回路２０でパルス信号Ｐが生成され、そのパルス信号Ｐでモーター９が動作する。

このとき、モーター９に供給されるパルス信号の電圧は、スラット３の高さ位置データに基づいて可変電圧回路及び定電流回路１９で制御されている電圧となる。また、前記テーブルに基づいて、スラットの回動角度に応じてモーター駆動回路２０から出力されるパルス信号のデューティが調整され、モーター９の回転速度すなわちスラット３の回動速度が調整される。

上記のように構成された電動横型ブラインドでは、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）スラット３の昇降操作時には、可変電圧回路及び定電流回路１９から出力される直流電圧に基づいてモーター９を作動させてスラット３を昇降操作することができる。従って、スラットの高さ位置に対応した電圧によりモーター９で最適なトルクを発生させて、スラット３を昇降操作することができる。
（２）スラット３の昇降操作時には、直流電圧でモーター９を作動させるので、モーター駆動回路２０及びモーター９での発熱を抑制することができる。従って、スラット３の昇降操作に時間を要しても、発熱によるモーター９及びモーター駆動回路２０の焼損を防止することができる。
（３）スラット３の角度調節操作時には、ＰＷＭ制御によりモーター９を作動させて、スラット３を回動させることができる。従って、スラット３を低速で精度よく回動することも容易であるとともに、スラットの回動角度に応じてスラット回動速度を調節する場合にも、パルス信号Ｐのデューティ比の調整により、回動速度の調整精度と、回動速度の変更に対する応答性とを向上させることができる。
（４）スラット３の角度調節操作時に、スラット３を回動速度を低速としながら、その速度の精度を向上させることができるので、連装ブラインドでスラット３を一斉に回動させる場合にも、各ブラインドのスラットの角度が不揃いとなることはない。
（５）モーター９やモーター駆動回路２０に過負荷による過電流が流れようとすると、可変電圧回路及び定電流回路１９により大電流の供給が遮断されるので、過電流によるモーター９やモーター駆動回路２０の発火、発煙、焼損を未然に防止することができる。

上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・モーター９の電圧制御と、ＰＷＭ制御とを別個のモーター駆動回路で行うようにしてもよい。

３…スラット、８…駆動軸、９…モーター、１０…モーター制御部、１６…検出手段（エンコーダー）、１９…第一の制御部・電圧調整部（可変電圧回路及び定電流回路）、２０…第二の制御部（モーター駆動回路、デューティ調整部）、２１…第一の制御部・第二の制御部（マイコン）。

Claims (5)

1. １つの直流モーターで回転駆動される駆動軸と、
   前記駆動軸の回転に基づいて、スラットを昇降し、あるいは角度調節するスラット駆動装置と、
   前記モーターの動作を制御するモーター制御部と、
   前記駆動軸の回転に基づいて、前記スラットの昇降高さ及び回動角度を検出する検出手段と
   を備えた電動横型ブラインドにおいて、
   前記モーター制御部は、
   前記スラットの昇降操作時には、前記直流モーターを直流電圧で制御する第一の制御部と、
   前記スラットの角度調節操作時には、前記直流モーターをＰＷＭ制御する第二の制御部と
   を備え、
   前記第一の制御部は、前記スラットの引き上げ操作時における高さ位置に応じて、前記直流モーターに供給する直流電圧を段階的に調整する電圧調整部を備え、
   前記ＰＷＭ制御は、前記直流モーターに供給されるパルス信号の電圧が前記高さ位置に応じて調整された電圧となるように行われることを特徴とする電動横型ブラインドの制御装置。
2. 前記第二の制御部は、前記スラットの回動角度に応じて、前記直流モーターに供給するパルス信号のデューティ比を調整するデューティ調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動横型ブラインドの制御装置。
3. 前記第一の制御部には、
   マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記直流電圧を調整してモーター駆動回路を介して前記直流モーターに出力する可変電圧回路を備え、
   前記第二の制御部には、
   マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記パルス信号のデューティ比を調整するモーター駆動回路を備えたことを特徴とする請求項２記載の電動横型ブラインドの制御装置。
4. 前記可変電圧回路には、前記モーター駆動回路及び前記モーターへの過電流を遮断する定電流回路を備えたことを特徴とする請求項３記載の電動横型ブラインドの制御装置。
5. スラットの昇降操作時には、直流モーターを直流電圧で制御し、前記スラットの角度調節操作時には、前記直流モーターをＰＷＭ制御する電動横型ブラインドの制御方法であって、
   前記スラットの引き上げ操作時における高さ位置に応じて、前記直流モーターに供給する直流電圧を段階的に調整し、
   前記ＰＷＭ制御は、前記直流モーターに供給されるパルス信号の電圧が前記高さ位置に応じて調整された電圧となるように行われることを特徴とする電動横型ブラインドの制御方法。

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