JP6689085B2 - 建築用電動シャッター装置 - Google Patents

Description

本発明は、出入口等の開口部に設けられる建築用電動シャッター装置の技術分野に関するものである。

一般に、この種の電動シャッター装置においては、シャッターカーテンの開閉位置を、電動の開閉機（具体的には開閉機に内蔵される電動モータのモータ軸等）の回転量を検知する回転量検知センサを備え、シャッターカーテンの開閉に伴い検知される回転量に基づいてシャッターカーテンの開閉位置を検知し、例えばシャッターカーテンの閉作動中において、回転量が全閉位置に相当する値になった場合、開閉機の閉作動を停止するような制御している。
このような電動シャッター装置が停電した場合に、戸締りや出入り等のためシャッターカーテンの開閉操作が必要になることがある。
ところで電動シャッター装置としては大別すると、開閉機とシャッターカーテンが巻装される巻取りドラムとのあいだに断続クラッチが設けられており、そして停電になった場合、断続クラッチを断状態にした状態でシャッターカーテンの開閉作動を手で行うタイプ（バランス式）のものと、停電になった場合、開閉機を操作具（例えばハンドルやチェーン等）を用いて強制回転させてシャッターカーテンの開閉作動をするタイプのものとがある。
このように何れのタイプの電動シャッター装置のものにおいても、停電時にシャッターカーテンを開閉作動したような場合、復電後、回転量検知センサの検知した回転量とシャッターカーテンの開閉位置とが相違することになり、このため、この補正をする必要がある。そこで復電後、初めて開閉何れかの操作スイッチが操作されたとき、一旦シャッターカーテンを上限位置（原点補正位置）まで移動させ、該位置にて回転量検知センサの原点補正をするようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

特開平７−７１１７９号公報

ところが前記従来のものは、例えば原点補正位置が上限位置に設定されたものとした場合に、停電時においてシャッターカーテンを半開位置まで開閉操作した状態で復電した後、シャッターカーテンを閉鎖させるべく閉操作スイッチを操作した場合に、これが復電後の最初のスイッチ操作であるため、シャッターカーテンは閉作動ではなく、逆の開作動をして上限位置に至ることになり、このため操作者は戸惑うことになって故障と勘違いしてしまうような問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

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、開口部の開閉をするシャッターカーテンと、該シャッターカーテンの開閉作動をする開閉機と、開閉機の開閉駆動のスイッチ操作をする操作スイッチと、開閉機の回転量を検知する回転量検知センサと、該回転量検知センサが接続され、回転量検知センサの回転量検知値に基づいてシャッターカーテンの開閉制御を行う制御部とを備えて構成した建築用電動シャッター装置において、電源が停電後に復電した場合に、シャッターカーテンの開閉位置に対応する回転量検知センサの回転量検知値を設定するにあたり、前記制御部に、シャッターカーテンの開閉位置を検知する位置検知センサを接続すると共に、制御部には、回転量検知センサの回転量検知値と位置検知センサの位置検知値とをシャッターカーテンの開閉位置に対応して関連付ける検知値関連付け手段と、前記復電したとき、前記位置検知センサの位置検知値に関連付けされた回転量検知値をシャッターカーテンの現在位置の回転量検知値であるとして設定する復電後回転量検知値設定手段とを設けたことを特徴とする建築用電動シャッター装置である。
請求項２の発明は、制御部には、位置検知センサが正常であるか否かの判断をする正常判断手段と、シャッターカーテンがこれ以上上昇させることができない緊急停止位置に達したことの判断をする緊急停止位置検知手段と、該緊急停止位置検知手段からの緊急位置検知信号の入力があるまで上昇させる緊急位置上昇手段と、停電後復電したときに、正常判断手段が正常でないと判断した場合、シャッターカーテンを、緊急停止位置まで上昇させた後、予め設定された回転量検知値だけ降下させ、該降下位置における回転量検知値をリミット設定時の上限回転量値として設定する上限回転量値設定手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の建築用電動シャッター装置である。
請求項３の発明は、緊急停止位置検知手段は、シャッターカーテンの上限位置よりも上位置に設けられ、シャッターカーテン最下端の座板がまぐさに当接することで検知信号を出力するエマージェンシースイッチか、前記座板がまぐさに当接することに伴い発生する過負荷を検知する過負荷検知手段の何れかであることを特徴とする請求項２記載の建築用電動シャッター装置である。
請求項４の発明は、回転量検知センサはホールＩＣであり、位置検知センサはポテンショメータであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の建築用電動シャッター装置である。

請求項１の発明とすることにより、停電後に復電した場合、回転量検知センサの回転量検知値が、位置検知センサの現在位置の位置検知値に関連付けられた値として設定されることになる結果、停電時にシャッターカーテンを移動させても、復電後、回転量検知センサの正確な回転量検知値の設定が簡単にできることになり、復電後初めて開閉スイッチ操作をしたときにシャッターカーテンが逆作動するようなことが回避される。
請求項２の発明とすることにより、位置検知センサが正常でないと判断された場合に、シャッターカーテンを一旦緊急停止位置まで上昇させた後、予め設定された回転量値だけ下降させ、この下降位置が予め設定された上限回転量値として設定することになり、位置検知センサが故障している場合であっても回転量検知センサによるシャッターカーテンの昇降制御ができることになる。
請求項３の発明とすることにより、位置検知センサが故障した場合でも緊急停止位置検知センサを用いることで、現在位置のカウント値の設定が確実になる。
請求項４の発明とすることにより、ホールＩＣとポテンショメータを用いてシャッターカーテンの開閉制御ができることになる。

電動シャッター装置の概略正面図である。 開閉機とセンサとの連結関係を示す要部概略図である。 制御部と連結部材との連結関係を示すブロック図である。 シャッターカーテンの通常の開閉制御手順を示すフローチャート図である。 上下限位置の設定制御の手順を示すフローチャート図である。 ポテンショメータのチェック制御手順を示すフローチャート図である。 停電後、復電時のホールＩＣのカウント値設定制御手順を記すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は電動シャッター装置であって、該電動シャッター装置１は、躯体に回転自在に支持される巻取りドラム２、該巻取りドラム２に巻装されるシャッターカーテン３、該シャッターカーテン３の開閉ガイドをするガイドレール４、巻取りドラム２の開閉作動をする電動の開閉機５等の各種の部材装置を備えて構成され、開閉機５の正逆回転駆動に基づいてシャッターカーテン３の開閉作動をすることは何れも従来通りである。

６は前記開閉機５の駆動制御をする制御部であって、該制御部６は、開閉機５に内装される電動モータ７のモータ軸７ａの回転量（回転数）をパルス信号として検出するホールＩＣ（本発明の「回転量検知センサ」に相当する。）８からの信号、該電動モータ７に対して減速機５ｂを介して接続される出力軸５ａに例えばギア連結されて該出力軸５ａの回転検知をするポテンショメータ（本発明の「位置検知センサ」に相当する。）９からの信号、開、閉、停止の操作スイッチ（無線式、押しボタン式等の何れであってもよく、また両者であってもよい。さらには、通過物を検知して起動信号を出力するセンサ等の出力装置であってもよい。）１０からの操作信号、障害物検知センサ１１からの障害物検知信号、マグサ部に取付けられ、シャッターカーテン最下端の座板３ａが当接した場合にこれ以上のシャッターカーテン３の開放作動を緊急停止させるエマージェンシースイッチ（本発明の「緊急停止位置検知手段」に相当する。）１２等、シャッターカーテン３の開閉作動制御に必要な信号が入力するようになっている。そして制御部６は、これら入力した信号に基づいて開閉機５に対して必要な制御信号を出力し、これによりシャッターカーテン３の開閉制御が実行されるようになっていること等も何れも従来通りである。
因みに、ホールＩＣ８は、モータ軸７ａに設けた磁石の磁力変化をパルスとして電気的にカウントし、シャッターカーテン３の現在位置をカウント値（本発明の「回転量検知値」に相当する。）として検知するものであるから、停電になった場合にシャッターカーテン３を開閉作動したときに、カウント数はこれに追随して変化することはないが、ポテンショメータ９は、出力軸５ａの回転に直接的に接続されているため、停電時にシャッターカーテンを開閉作動させたときこれに追随して抵抗値（本発明の「位置検知値」に相当する。）が変化することになるため、ポテンショメータ９が正常である限り、復電後のデータとしてそのまま利用できることになる。

制御部６は、シャッターカーテン３の通常の開閉制御、上下限の設定制御、ポテンショメータ９が正常であるか否かのチェック制御、停電があった後、復電した場合のホールＩＣ８の現在のカウント値及び上下限値設定制御等の各種の制御を実行するように設定されており、以降、これらの制御について説明する。

まず、シャッターカーテン３の通常の開閉制御であるが、これはまずシャッターカーテン３が停止状態（Ｓ１）において、操作スイッチ１０が開操作されたか否かの判断（Ｓ２）がなされる。開操作されたとしてＹＥＳの判断がなされるとホールＩＣ８のカウント値（本発明の「回転量検知値」に相当する。）が上限位置（原点位置）か否かの判断がなされる（Ｓ３）。ここで上限位置であるとしてＹＥＳの判断がなされると、上昇停止（Ｓ４）としてリターンする。一方、前記（Ｓ３）においてホールＩＣ８のカウント値が上限位置でないとしてＮＯの判断がなされた場合、シャッターカーテン３の上昇作動が実行される（Ｓ５）。この上昇作動は、ホールＩＣ８のカウント値が上限位置になるまで実行され（Ｓ６）、上限位置になったと判断された場合に前記上限停止（Ｓ４）になりリターンする。
尚、前記（Ｓ５）と（Ｓ６）とのあいだには、操作スイッチ１０が停止操作されたか否かの判断（Ｓ７）がなされ、停止操作された場合は上昇停止（Ｓ４）してリターンし、操作がない時には上昇作動が実行（Ｓ５）される。

一方、前記（Ｓ２）において、操作スイッチ１０が開操作されないでＮＯであったが、逆に閉操作されたか否かの判断（Ｓ８）がなされ、操作されずＮＯの判断がなされた場合にはリターンし、閉操作されたとしてＹＥＳの判断がなされると、ホールＩＣ８のカウント値が下限位置か否かの判断（Ｓ９）がなされ、下限位置であるとしてＹＥＳと判断された場合、下降停止をする（Ｓ１０）。これに対し（Ｓ９）において、下限位置でないとしてＮＯと判断された場合、シャッターカーテン３の下降作動を実行される（Ｓ１１）。この下降作動は、ホールＩＣ８のカウント値が下限位置の値になるまで実行（Ｓ１２）され、下限位置になったと判断された場合に下降停止をする（Ｓ１０）。
尚、前記（Ｓ１１）と（Ｓ１２）とのあいだには、操作スイッチ１０が停止操作されたか否かの判断（Ｓ１３）と、障害物検知スイッチ１１から障害物検知信号の入力があったか否かの判断（Ｓ１４）がなされ、停止操作信号の入力があった場合、または障害物検知信号の入力があった場合には下降停止をし（Ｓ１０）、停止操作信号の入力がなく、かつ障害物検知信号の入力がない場合には、下降作動は、ホールＩＣ８のカウント値が下限位置の値になるまで実行（Ｓ１２）される。

次に、上下限位置の設定制御ルーチンについて説明する。尚、この設定制御は、シャッターカーテン３の上下限位置の設定を行うものであって電動シャッター装置１を円滑に作動させるためにおいて大変重要な設定であるので、一般のユーザーが行うのではなく、電動シャッター装置の知識、技術に関して精通した専門の作業者が行う必要があり、そこでこのルーチンには簡単に入れないよう例えば操作スイッチ１０について特殊なスイッチ操作（通常使用では考えられないスイッチ操作）をすることで漸く入れるように設定されている。
そしてこのルーチンに入り、操作スイッチ１０について開操作をする（Ｓ１５）。これによりシャッターカーテン３は上昇作動をする（Ｓ１６）。そしてシャッターカーテン３が上限位置に達したら操作スイッチ１０の停止操作をし、シャッターカーテン３を上限位置で停止させる（Ｓ１７）。因みに本実施の形態においては、シャッターカーテン３が上限位置に達したか否かの判断（後述する下限位置についても同様）は前記作業者が目視にて行う。これで上限位置が決定（Ｓ１８）されたことになり、このときのホールＩＣ８のカウント値を上限カウント値（原点値）としこれを制御部６に記憶させる（Ｓ１９）と共に、ポテンショメータ９の抵抗値を上限抵抗値として制御部６に記憶する（Ｓ２０）。

ついで操作スイッチ１０において閉操作が行われ（Ｓ２１）、シャッターカーテン３の閉作動が実行される（Ｓ２２）。この閉作動において、制御部６は、シャッターカーテン３の位置変化に伴い変化するホールＩＣ８のカウント値とポテンショメータ９の抵抗値とを関係づけて記憶する、つまりホールＩＣ８の一定のカウント数（例えば１０パルス）毎にポテンショメータ９の抵抗値を確認してこれを記憶すると共に、この位置変化に伴い変化するポテンショメータ９の抵抗値を基準抵抗値として記憶する（Ｓ２３）。次いでシャッターカーテン３が下限位置に達したら操作スイッチ１０を停止操作しシャッターカーテン３を下限位置で停止させ（Ｓ２４）、下限位置が決定される（Ｓ２５）。そしてこのときのホールＩＣ８のカウント値を下限カウント値として記憶する（Ｓ２６）とともに、ポテンショメータ９の抵抗値（本発明の「位置検知値」に相当する。）を下限抵抗値として記憶し（Ｓ２７）、これによりホールＩＣ８とポテンショメータ９の上下限値の設定が完了しリターンする（Ｓ２８）。尚、上限と下限との設定順序は逆であっても勿論良い。
尚、上下限停止位置が決定されるまでは、作業者等の保護のため、シャッターカーテン３の開閉作動は、操作スイッチ１０の開閉操作をしているときだけ開閉作動を行う、所謂押切り操作により実行されるように構成されており、このため停止操作は、開閉操作をやめることで実行されるようになっている。

次に、ポテンショメータ９が正常であるか否かのチェック制御のルーチンについて説明する。このルーチンは、シャッターカーテン３の通常の開閉作動を行うたびに並列的に実行することが好ましいが、例えば数度の開閉作動のたびに行うよう間欠的に実行するよう設定してもよい。
このルーチンにおいては、まずシャッターカーテン３が開閉作動中であると認識される（Ｓ２９）と、ホールＩＣ８のカウント値が一定のパルス数となるごとにポテンショメータ９の抵抗値を確認し（Ｓ３０）、このポテンショメータ９の抵抗値と、前記（Ｓ２３）で関連付けられた基準抵抗値との差が、予め設定された範囲内であるか否かの判断がなされ（Ｓ３１）、範囲内であるとしてＹＥＳの判断がなされた場合にはポテンショメータ９は正常である（Ｓ３２）とし、ポテンショメータ９の現在抵抗値とホールＩＣ８のカウント値とを関連付けて（Ｓ３３）リターンし、範囲内ではないとしてＮＯの判断がなされた場合にはポテンショメータ９は異常であると判断し、この場合には、ポテンショメータ９のチェック制御を停止する。ポテンショメータ９が異常であると判断された場合に、必要においてこれをブザーや表示灯により表示して報知することもあるが、例えば操作スイッチ１０を押切りモードとし、押操作しているときだけシャッターカーテン３の開閉作動が実行されるようにしてもよい。

次に、停電があった後の復電時におけるホールＩＣ８のカウント値の復元をするためのルーチンについて説明をする。まず、停電後の復電であるか否かの判断（Ｓ３５）がなされ、復電であるとしてＹＥＳの判断がなされた場合、ホールＩＣ８およびポテンショメータ９の上下限値が設定済みであるか否かの判断（Ｓ３６）がなされ、設定されていないとしてＮＯの判断された場合には前述した上下限位置の設定制御ルーチンに移行する。一方、設定されているとしてＹＥＳの判断がなされた場合、ホールＩＣ８の現在のカウント値をリセットする（Ｓ３７）。ついでポテンショメータ９が前回のポテンショメータチェックルーチンにおいて正常であったか否かについて判断（Ｓ３８）をし、正常であるとしてＹＥＳの判断がなされた場合、ポテンショメータ９の現在位置の抵抗値からこれに関連付けられたホールＩＣ８のカウント値を現在値として設定してリターンする。
これに対し、（Ｓ３８）においてポテンショメータ９が異常であるとしてＮＯの判断がなされた場合、シャッターカーテン３の開閉操作がなされたか否かの判断（Ｓ４０）をし、なされたとしてＹＥＳの判断がなされた場合、シャッターカーテン３を上昇させ（Ｓ４１）、エマージェンシースイッチ１２からの検知信号が入力したか否かの判断がなされる（Ｓ４２）。入力したとしてＹＥＳの判断がなされると、開作動を停止し、その後、シャッターカーテン３を、予め設定されているカウント値だけ下降させ（Ｓ４３）。この位置のカウント値をリミット設定時に設定された上限カウント値として設定し、登録をする（Ｓ４４）。

叙述の如く構成された本実施の形態において、停電後、復電した場合に、ポテンショメータ９の抵抗値に関連付けられたホールＩＣ８のカウント値がシャッターカーテン３の現在位置のカウント値として設定されることになる結果、停電時にシャッターカーテン３を開閉移動させたとしても、復電したときにはポテンショメータ９の抵抗値に関連付けられた（対応した）ホールＩＣ８のカウント値が現在カウント値として設定されることになり、このため、復電後、最初に開閉スイッチ操作をしたときに、従来のようにシャッターカーテンが逆作動するようなことが回避され、通常のシャッターカーテン３の開閉作動がすぐに実行されることになり、不自然さがなくなる。

また、ポテンショメータ９の抵抗値が、基準の抵抗値に対して予め設定される値以上ずれていて異常であると判断された場合には、ポテンショメータ９が異常であるとしてホールＩＣ８のカウント値とポテンショメータ９の抵抗値との関連付けを停止し、ホールＩＣ８のカウント値によるシャッターカーテン３の開閉制御を行うことになるが、この場合に停電した後、復電した場合には、最初の操作スイッチ１０の開閉操作があった場合に、シャッターカーテン３を、エマージェンシースイッチ１２による検知信号の入力があるまで上昇させて停止し、この位置から予め設定されているカウント値だけシャッターカーテン３を下降させ、この下降位置のホールＩＣ８のカウント値を上限設定時に設定された上限カウント値として設定することになるため、ポテンショメータ９が異常であってもホールＩＣ８によるシャッターカーテン３の開閉制御を実行することができることになる。

尚、上記実施の形態では、ポテンショメータ９に異常がある場合の対処としてエマージェンシースイッチ１２を設けたものについて説明したが、これに限定されるものでなく、シャッターカーテン最下端の座板３ａがマグサ上端に当接することに伴い発生する過負荷を検知するようにし、これによりシャッターカーテン３が上限に達したものとして判断し、この位置から予め設定されているカウント値だけシャッターカーテン３を下降させ、この下降位置のホールＩＣ８のカウント値を上限設定時に設定された上限カウント値として設定するようにしても本発明を実施することができる。
因みに過負荷検知は、電動モータの電流検知により過負荷検知をするものや、上下限間のストロークを多数の区間として区分し、各区間毎のパルス間隔や経過時間を初回（あるいは正常時）のデータと比較し、所定以上大きくなった場合に過負荷であるとして検知するものが例示される。
また、回転量検知センサとしては、ホールＩＣに限定されるものでなく、インクリメント型エンコーダ、タコジェネレータ等の開閉機（電動モータ等の回転部材）の回転を電気的に検知するものであればよく、位置検知センサとしては、ポテンショメータに限定されるものでなく、アブソリュート型エンコーダ等の移動部材の移動を停電時でも物理的に受けることによりシャッターカーテンの移動量を検知するもので、復電時に移動部材の移動量がそのまま判別されるものであればよい。

本発明は、建造物の開口部に建て付けられる建築用電動シャッター装置に利用することができる。

１ 電動シャッター装置
２ 巻取りドラム
３ シャッターカーテン
３ａ 座板
４ ガイドレール
５ 開閉機
６ 制御部
８ ホールＩＣ
９ ポテンショメータ
１０ 操作スイッチ
１２ エマージェンシースイッチ

Claims (4)

1. 開口部の開閉をするシャッターカーテンと、該シャッターカーテンの開閉作動をする開閉機と、開閉機の開閉駆動のスイッチ操作をする操作スイッチと、開閉機の回転量を検知する回転量検知センサと、該回転量検知センサが接続され、回転量検知センサの回転量検知値に基づいてシャッターカーテンの開閉制御を行う制御部とを備えて構成した建築用電動シャッター装置において、
   電源が停電後に復電した場合に、シャッターカーテンの開閉位置に対応する回転量検知センサの回転量検知値を設定するにあたり、前記制御部に、シャッターカーテンの開閉位置を検知する位置検知センサを接続すると共に、制御部には、回転量検知センサの回転量検知値と位置検知センサの位置検知値とをシャッターカーテンの開閉位置に対応して関連付ける検知値関連付け手段と、前記復電したとき、前記位置検知センサの位置検知値に関連付けされた回転量検知値をシャッターカーテンの現在位置の回転量検知値であるとして設定する復電後回転量検知値設定手段とを設けたことを特徴とする建築用電動シャッター装置。
2. 制御部には、位置検知センサが正常であるか否かの判断をする正常判断手段と、シャッターカーテンがこれ以上上昇させることができない緊急停止位置に達したことの判断をする緊急停止位置検知手段と、該緊急停止位置検知手段からの緊急位置検知信号の入力があるまで上昇させる緊急位置上昇手段と、停電後復電したときに、正常判断手段が正常でないと判断した場合、シャッターカーテンを、緊急停止位置まで上昇させた後、予め設定された回転量検知値だけ降下させ、該降下位置における回転量検知値をリミット設定時の上限回転量値として設定する上限回転量値設定手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の建築用電動シャッター装置。
3. 緊急停止位置検知手段は、シャッターカーテンの上限位置よりも上位置に設けられ、シャッターカーテン最下端の座板がまぐさに当接することで検知信号を出力するエマージェンシースイッチか、前記座板がまぐさに当接することに伴い発生する過負荷を検知する過負荷検知手段の何れかであることを特徴とする請求項２記載の建築用電動シャッター装置。
4. 回転量検知センサはホールＩＣであり、位置検知センサはポテンショメータであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の建築用電動シャッター装置。

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