(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1(A),(B)は、本発明を適用したシートシャッタの側面図及び正面図である。図示するシートシャッタは、左右一対の上下方向に延びる支柱1,1と、該左右の支柱1,1の上端部間に架渡された左右方向のシートケース(収容部)2と、シートケース2内に繰出し可能且つ繰入れ可能に収容されてフレキシブルに変形可能なシート3と、各種制御を行う制御盤4とを備え、左右の支柱1,1の間且つシートケース2の直下には、人や物等の対象(通過対象)が出入りする開口部6が形成されている。
【0013】
上記シート3は、その左右幅が、開口部6の左右幅よりも若干大きいか、或いは同程度に設定され、フレキシブルに変形可能な布や合成樹脂等の材料によって構成されている。
【0014】
上記シートケース2は、金属製材料又は硬質な合成樹脂製材料によって、方形枠状の断面を有する筒状に成形されている。このシートケース2は、前方にオフセットされた状態で左右の支柱1,1に下支えされ、シートケース2と支柱1の背面とは一面な状態で連接されている。
【0015】
シートケース2の内部には、シート3を外面側で巻き取る左右方向のシートドラム7が回転可能に支持されている。このシートドラム7は、開閉アクチュエータとして機能する電動モータ8(
図3参照)によって、正転側(
図1(A)における矢印方向)と逆転側の両方に回転駆動される。
【0016】
シートドラム7が正転側に回転駆動されると、シートドラム7に巻き回されていたシート3が、該シートケース2の直下に位置する開口部6に繰出され、開口部6が次第に閉じられていく。一方、シートドラム7が逆転側に回転駆動されると、開口部6側のシート3が、シードドラム7に巻き取られてシートケース2内に繰入れられ、開口部6が次第に閉じられていく。
【0017】
以上のようにシートドラム7によって、シート3を開閉作動させる作動機構を構成しているが、これに限定されるものではなく、シートケース2の直下の開口部6にシート3を繰出し可能であるとともに開口部6側のシート3を直上のシートケース2に繰入れ可能であって、電動モータ8や電動シリンダや油圧シリンダやエヤシリンダ等の開閉アクチュエータによって、繰出し作動可能且つ繰入れ作動可能なものであれば、どのような作動機構を用いてもよい。
【0018】
上記左右の支柱1,1は、開閉作動するシート3の左右の端部に設けられたスライド片9(
図2参照)を、左右動を許容した状態で昇降ガイドするガイド手段11(
図2参照)をそれぞれ有している。
【0019】
図2は、ガイド手段の構成を示す支柱の平断面図である。ガイド手段11は、上記左右一対の支柱1,1における互いの対向面(設置面)1a,1aにそれぞれ形成され且つ互いに遠ざかる側(左右外側)に窪んだ収容溝12aを有するようにチャネル状をなして上下方向に延びるアウターレール12と、各アウターレール12の収容溝12a内に収容支持された上下方向のインナーレール13とを有している。
【0020】
各インナーレール13の左右内側端部には、シート3のスライド片9を昇降スライド可能な状態で係脱自在に係合させる係合溝13aが形成されている。このインナーレール13は、左右方向の支持ピン14によって、アウターレール12に左右動可能に取付支持され、この支持ピン14側に設けられた弾性部材16によって、該インナーレール13が左右外側に弾性付勢されている。
【0021】
さらに詳しい構成を説明すると、基端部側にヘッド14aが形成された支持ピン14は、先端部を左右外側に向けた状態で、該ヘッド14aを含む一部がインナーレール13内に形成された設置スペース13bに収容され、支持ピン14の先端部が、インナーレール13を貫通してアウターレール12における収容溝12aの底部分に挿入され、該支持ピン14のアウターレール12から左右外側に突出した挿入端部には、交差方向(具体的には直交方向)から抜け止ピン17が挿通され、支持ピン14のアウターレール12からの抜出しが規制されており、これによってインターレール13が支持ピン14の軸方向である左右方向に移動可能にアウターレール12に取付けられる。
【0022】
支持ピン14の外周における設置スペース13b内に位置する部分には、該設置スペース13b内に収容された状態の圧縮スプリングからなる前記弾性部材16が外装され、この圧縮スプリング16の両端部が、支持ピン14のヘッド14a側と、設置スペース13b内における左右外側の内壁面側とにそれぞれ接当している。インナーレール13は、上記構造によって、支持ピン14を介して圧縮スプリング16により左右外側に弾性的に押圧されている。
【0023】
このガイド手段11によれば、シート3の左右端部は、左右の支柱1,1の係合溝13a,13aによって昇降案内されるとともに、弾性部材16によって左右外側に弾性付勢され、弛みが防止される。また、シート3に前後方向の大きな荷重が作用した場合には、シート3の係合片9が、係合溝13aから外れて、シート3自体の破損や、ガイド手段11の破損が防止される。
【0024】
なお、
図2に示すガイド手段11は、あくまでも一例であり、シート3の左右各端部を昇降ガイド可能であって、且つ該シート3の左右両端部を、それぞれ左右外側に弾性付勢可能なものであれば、図示する構造に限定されるものではない。
【0025】
このシートシャッタは、工場や倉庫等の建物の出入口に設置され、内部から外部、外部から内部への人や物等(対象)の行き来を可能にするものであり、この対象は、開状態になっている開口部を通過して、出入りする。ちなみに、このシートシャッタは、本例では、正面側を建物の外側に向けた状態で、設定されている。
【0026】
図1に示す通り、上記制御盤4は、マイコン等からなる制御部18(
図3参照)と、シート3の開閉作動の手動操作や各種設定を行う設定操作等を行う各種の操作具19とを備え、支柱1,1内の空間1bを利用して、この制御盤4と、支柱1やシートケース2側の電動モータ8や各種センサ類等とを電気的に接続する配線をなされている。
【0027】
電動モータ8を介したシート3の開閉作動は、操作具19の手動操作によって行うことも可能である。一方、この制御部18は、後述する自動開閉制御が実行している最中際には、開口部6付近の対象や、開口部6の通過する対象を検出し、この検出結果に基づいて、電動モータ8によるシート3の開閉作動を自動的に行う。ちなみに、この自動開閉制御の実行の有無の切換操作も、操作具19によって行うことが可能である。
【0028】
次に、
図1至
図9に基づいて、自動開閉制御の内容について説明する。
【0029】
図3は、制御部の構成を示すブロック図である。制御部18の出力側には、電動モータ8が接続され、シート3の開閉作動の制御が実行可能に構成されている。一方、制御部18の入力側には、本シートシャッタの開口部6付近にいる人や物等の対象を検出する対象検出センサ(対象検出手段)21と、支柱1側に設置されて開口部6の対象の通過を検出する通過検出センサ(対象検出手段)22と、シート3による開口部6の開閉を検出する開閉検出センサ23とが接続されている。
【0030】
また、制御部18は、経過時間のカウントを行うことができるタイマ18aと、電動モータ8の回転速度を制御する作動速度制御手段18bとを有している。
【0031】
上記対象検出センサ21は、本シートシャッタの正面側に人や物等の対象がいるか否かを検出するように、シートケース2の正面における左右方向中央部に設置され、この対象検出センサ21の検出範囲は、該対象検出センサ21の直下から上記開口部の真正面側に至る範囲に設置されている。
【0032】
上記通過検出センサ22は、左右の支柱1,1の一方側に設置され且つ赤外線等の検出光を発光する発光素子22aと、左右の支柱1,1の他方側に設置され且つ該発光素子22aから発光された検出光を受光する受光素子22bとを有している。そして、この通過検出センサ22は、発光素子22aから受光素子22bに照射される検出光が遮断されたことを、検知することにより、開口部6を通過している対象を検出する。ちなみに、該通過検出センサ22は、シート3を昇降するアウターレール12及びインナーレール13を境にして、前後にそれぞれ配置され、対象の進行方向も検出可能に構成されている。
【0033】
上記開閉検出センサ23は、シートドラムシート7の回転数及び回転方向を検出する回転センサによって構成し、これによって、シート3による開口部6の開閉位置(シート3の繰出し位置又は繰入れ位置)を検出してもよいが、ポテンショメータにようなものを用いてシート3の繰出し位置を検出してもよい。また、開口部6を最大限開状態とする開位置と、最大限閉状態とする閉位置のみを検出する検出スイッチ等によって開閉検出センサ23を構成してもよい。
【0034】
上記作動速度制御手段18bは、具体的には、電動モータ8を制御部18からの電圧信号によって駆動させるモータドライバ(図示しない)へのリファレンシャル電圧を変更することにより電動モータ8の回転速度を制御するDAコンバータに接続された出力ポートか、或いは、該モータドライバへの電圧信号のデューティ比を変更するPWM制御を行うことによって電動モータ8の速度を制御する出力ポートによって構成されている。
【0035】
図4乃至
図6は、それぞれ自動開閉制御におけるメインルーチンの処理手順の一部を示すフロー図である。制御部18は、自動開閉制御の処理が開始されると、ステップS1に進む。
【0036】
ステップS1では、上記タイマ18aの機能によって実現される頻度測定用タイマ(TimerA)をセットし、予め定めた所定時間である頻度測定時間(T1)のカウントダウンを開始し、続けて、開閉作動の頻度(開口部6の開閉頻度)を示すカウンタである頻度測定用カウンタ(N)を0にセットし、さらに、シート3の開閉作動の頻度を通常値とする通常モードと、頻度を低くする抑制モードとの何れかの状態であるかを示すフラグをOFFにセットし、ステップS2に進む。
【0037】
ちなみに、同図に示す例では、フラグがOFF(0)の場合には、通常モードに移行した状態であることを示し、フラグがON(1)の場合には、抑制モードに移行した状態であることを示している。
【0038】
ステップS2では、シート3の作動状態を、制御部18から電動モータ8に出力する制御信号等によって確認し、シート3が作動停止の状態である場合には、ステップS3に進む。ステップS3では、開閉検出センサ23によって、シート3の繰出し位置を確認し、閉位置であれば、ステップS4に進む。ちなみに、本例では、シート3の繰出し位置が開位置又は閉位置の場合のみ、該シート3は、作動停止の状態になる。
【0039】
ステップS4では、対象検出センサ21又は通過検出センサ22によって、対象が検出されたか否かを確認し、対象が検出されていればステップS5に進む。ステップS5では、シート3を繰入れて開作動(繰入れ作動)させる目的で開作動のサブルーチンを実行し、ステップS6に進む。一方、ステップS4において、対象が検出されていない場合には、そのままステップS6に進む。
【0040】
ステップS6は、上記フラグのON・OFF確認を行い、フラグがOFFの場合には、ステップS7に進む。ステップS7では、頻度測定用タイマのカウントを確認し、頻度測定時間のカウントが終了しているか否かを確認し、カウントが終了していれば、ステップS8に進む一方で、カウント中であれば、ステップS2に処理を戻す。
【0041】
ステップS8では、頻度測定用カウンタの値を0とするリセットの処理を行い、ステップS9に進む。ステップS9では、再び、頻度測定用タイマをセットし、上記頻度測定時間のカウントダウンを開始し、ステップS2に処理を戻す。すなわち、頻度測定時間の経過毎に、シート3の開閉作動回数のカウントを、頻度測定カウンタを用いて行い、これによって開閉作動の頻度を確認し、該カウントの終了の度に頻度測定用カウンタはリセットされる。
【0042】
ステップS2において、シート3が開作動状態であることが確認された場合には、ステップS21に進む。
【0043】
図5に示す通り、ステップS21では、開閉検出センサ23によって、シート3の開閉位置(繰出し位置)を確認し、開位置であれば、それ以上、開作動させても無意味であるとともに部品の破損の原因にもなるため、ステップS22に進み、シート3の作動を停止させ、さらにステップS23に進む。一方、ステップS21がシート3の開位置以外の繰出し位置にあることが確認された場合には、引続き、開作動を続行する必要があるため、その作動状態を保持させ、ステップS6に処理を進める。
【0044】
すなわち、本例では、一度、シート3の開作動が開始されると、シート3の繰出し位置が開位置となるまで、該開作動が継続される。
【0045】
ステップS23では、フラグのON・OFFを確認し、フラグがOFFである場合には、ステップS24に進む。ステップS24では、シート3が開位置まで開作動され、1回分の作動が行われたとみなして、頻度測定用カウンタの値に1を加えて、ステップS25に進む。
【0046】
ステップS25では、頻度測定用カウントの値(作動回数)が、予め定めた所定値である判定基準値(N1)を超えたか否かを確認し、超えている場合には、ステップS26に進む。ステップS26では、フラグをONにセットして抑制モードに移行し、ステップS27に進む。
【0047】
すなわち、頻度測定時間において、シート3の開位置での開作動が判定基準値を超える回数、確認された場合には、シート3の開閉作動の頻度が高いとみなして、抑制モードに移行する。なお、本例では、シート3の開位置への開作動の回数によって、シート3の開閉作動の頻度を判断しているが、シート3の閉位置への閉作動の回数によって、シート3の開閉作動の頻度を判断してもよい。
【0048】
ステップS27では、シート3が開位置で作動停止して保持される時間である待機時間(T2)を、予め定めた2つの異なる時間の内で、長い方の時間にセットして、ステップS28に進む。ステップS28では、上記タイマ18aの機能によって実現される保持時間測定用タイマ(TimerB)をセットし、待機時間の時間経過のカウントを開始し、ステップS6に進む。
【0049】
ステップS23において、フラグのONが確認された場合には、既に抑制モードに移行した状態であるため、ステップS27に処理を進める。また、ステップS25において、頻度測定用カウントの値が、上記判定基準値を超えていない場合には、シート3の開閉作動が高頻度で行われている状態ではないため、通常モードを保持し、ステップS29に進む。
【0050】
ステップS29では、待機時間を、予め定めた2つの異なる時間の内で、短い方向の時間にセットして、ステップS28に進む。
【0051】
すなわち、抑制モード時は、待機時間が長い時間にセットされ、シート3が開位置で長時間保持され、開閉作動の頻度が抑制される一方で、通常モード時は、待機時間が短い時間にセットされ、シート3が開位置で長時間保持はされずに、開閉作動の頻度は抑制されない状態になる。
【0052】
図4に示す通り、ステップS6において、フラグがONされて抑制モードに移行している状態では、ステップS10に進む。ステップS10では、頻度測定用タイマのカウントが終了しているか否かを確認し、カウント中であれば、ステップS11に進む。ステップS11では、その時点で抑制モードに移行した状態であり且つシート3の開閉作動の頻度を検出する必要がないため、頻度測定用タイマによるカウントを終了させ、ステップS2に処理を戻す。また、ステップS10において、頻度測定用タイマによるカウントが終了している状態では、そのままステップ2に処理を戻す。
【0053】
ステップS3において、シート3の繰出し位置が開位置になっている場合には、ステップS12に進む。ステップS12では、対象検出センサ21や通過検出センサ22によって、対象の検出を行い、対象が検出されなかった場合には、ステップS13に進む。ステップS13では、保持時間測定用タイマによる待機時間のカウントが終了しているか否かを確認し、待機時間のカウントが終了していれば、ステップS14に進む。
【0054】
ステップS14では、シート3が開位置に繰入れされた時点から、待機時間が経過しているため、シート3を繰出す閉作動(繰出し作動)を開始させる目的で、閉作動のサブルーチンを実行し、ステップS6に進む。一方、ステップS13において、保持時間測定用タイマによる待機時間のカウントが行われて最中であることが確認された場合には、シート3をまた開位置で保持させておく必要があるため、そのままステップS6に進む。
【0055】
また、ステップS12において、対象が検出されている場合には、ステップS15に進む。ステップS15では、保持時間測定用タイマをセットし、待機時間の経過のカウントを最初から開始し、ステップS6に進む。
【0056】
すなわち、開口部6が開状態である場合に、対象が検出される度に、保持時間測定用タイマがリセットされ、待機時間のカウントダウンが初めから開始され、この待機時間のカウント中は、シート3の開作動は実行されない状態になる。換言すると、開位置に位置するシート3は、待機時間、継続して対象物を検出されなかったことを1つの条件として、シート3の閉作動を開始する。
【0057】
ステップS2において、シート4が閉作動していることを確認された場合には、ステップS31に進む。
【0058】
図6に示す通り、ステップS31では、対象検出センサ21や通過検出センサ22によって、対象の検出を行い、対象が検出された場合には、ステップS32に進む。ステップS32では、対象が検出されて開口部6を開く必要があるため、シート3の繰出して開作動させる目的で開作動のサブルーチンを実行し、ステップS6に進む。
【0059】
ステップS31において、対象が検出されなかった場合には、ステップS33に進む。ステップS33では、開閉検出センサ23によって、シート3の繰出し位置が閉位置になっているか否かを確認し、閉位置になっていない場合には、シート3の閉作動を継続させるため、そのままステップS6に進む。
【0060】
一方、ステップS33において、シート3の繰出し位置が閉位置になっていることが確認された場合には、ステップ34に進む。ステップS34では、シート3の閉作動を停止させ、ステップS35に進む。ステップS35では、フラグのON・OFFを確認し、ONされている場合には、ステップS36に進む。
【0061】
ステップS36では、フラグをOFFして、通常モードに移行し、ステップS6に進む。一方、ステップS35において、フラグがOFFの場合には、ステップS6にそのまま処理を進める。すなわち、抑制モード時に、一度でもシート3が閉位置まで閉作動された場合、開閉作動の頻度を抑制する必要がなくなったとみなして、該抑制モードから通常モードへの移行を行う。
【0062】
図7は、開作動のサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。開作動のサブルーチン処理が開始されると、ステップS41に進む。ステップS41では、フラグを確認して、フラグがONして抑制モードに移行している状態であることが確認された場合には、ステップS42に進む一方で、フラグがOFFして通常モードに移行している状態であることが確認された場合には、ステップS43に進む一方で、
【0063】
ステップS42では、作動速度制御手段18bによって、通常モード時によりも低速で、シート3を開作動させ、サブルーチン処理を終了させ、メインルーチンに処理を戻す一方で、ステップS43では、作動速度制御手段18bによって、抑制モード時によりも高速で、シート3を開作動させ、サブルーチン処理を終了させ、メインルーチンに処理を戻す。
【0064】
図8は、閉作動のサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。閉作動のサブルーチン処理が開始されると、ステップS51に進む。ステップS51では、フラグを確認して、フラグがONして抑制モードに移行している状態であることが確認された場合には、ステップS52に進む一方で、フラグがOFFして通常モードに移行している状態であることが確認された場合には、ステップS53に進む一方で、
【0065】
ステップS52では、作動速度制御手段18bによって、通常モード時によりも低速で、シート3を閉作動させ、サブルーチン処理を終了させ、メインルーチンに処理を戻す一方で、ステップS43では、作動速度制御手段18bによって、抑制モード時によりも高速で、シート3を閉作動させ、サブルーチン処理を終了させ、メインルーチンに処理を戻す。
【0066】
すなわち、抑制モード時のシート3の作動速度は、通常モード時のシート3の作動速度よりも低速に設定され、これによっても作動頻度を抑制している。
【0067】
図9は、自動開閉制御の実行中におけるシートの繰出し位置と、通常モードのON・OFF状態と、抑制モードのON・OFF状態との関係を示したタイムチャート図である。自動開閉制御は、通常モードの状態で、実行が開始されるが、対象を検出して開作動し、その後、対象が検出されない状態で待機時間が経過したことを条件として、閉作動され、一連の開閉作動が完了する。
【0068】
ただし、この開閉作動の頻度が高くなると、頻度測定時間のカウント中に、頻度測定用カウンタの値が判定基準値を超えて、ステップS24→ステップS25→ステップS26の処理が進み、通常モードから抑制モードへの移行が行われる。
【0069】
ちなみに、シート3が開位置で保持されている状態で、待機時間のカウントが実行されるが、そのカウント中に、対象検出センサ21又は通過検出センサ22によって、対象が検出されると、ステップS12→ステップS15と処理が進み、待機時間のカウントがリセットされ、再度、待機時間のカウントが初めから開始される。
【0070】
また、上述した通り、通常モード時の待機時間(t
a)は、抑制モード時の待機時間(t
b)に比べて短い時間に設定されている。
【0071】
さらに、シート3の閉作動の最中でも、対象が検出された場合には、ステップ4→ステップS5の処理によって、シート3が開作動される。その後、ステップS25→ステップS29→ステップS28、或いはステップS25→ステップS26→ステップS27→ステップS28の処理によって、待機時間のカウントが再度開始される。
【0072】
このため、対象が検出されていない状態で待機時間が経過し、且つシート3の開作動が開始されてから完了するまでの間も、対象が検出されてないことを条件として、開位置に繰入れられたシート3が閉位置まで繰出され、開口部6が閉状態になる。
【0073】
また、抑制モード時に、これらの諸条件を全て満たして、シート3が閉位置に繰出されて開口部6が閉状態になると、ステップ35→ステップS36と処理が進み、通常モードへの移行が行われる。
【0074】
上記通常モード時におけるシート4の開作動時には、ステップS41→ステップS43と処理進み、高速で開作動される一方で、上記抑制モード時におけるシート4の開作動時には、ステップS41→ステップS42と処理進み、低速で開作動される。
【0075】
また、上記通常モード時におけるシート4の閉作動時には、ステップS51→ステップS53と処理進み、高速で閉作動される一方で、上記抑制モード時におけるシート4の閉作動時には、ステップS51→ステップS52と処理進み、低速で閉作動される。
【0076】
ちなみに、通常モードと抑制モードは互いに排他的に実行され、両方が同時に行われたこともなければ、両方が同時に不実行な状態になることもない。
【0077】
以上のように構成される本シートシャッタによれば、開口部6の通過する対象の検出頻度が高い場合には、抑制モードに移行して、開閉作動の頻度が抑制されるため、部品の磨耗が抑えられる一方で、対象の検出頻度が低い場合には、通常モードに移行して、開閉作動が通常通り行われるため、対象の出入がないにもかかわらず、開口部6が開いた状態で長い時間保持されるような事態も効率的に防止される。
【0078】
なお、頻度測定時間は、本例では、1分に設定されるとともに、判定基準値も3〜10回の範囲で設定され、これらは、利用状況に応じて適宜変更設定可能であり、この設定変更は操作具19を介して行うことが可能である。また、抑制モード時の待機時間も、利用状況に応じて適宜変更設定可能であり、本例では、60秒、120秒、180秒から適宜選択可能であり、この選択も、操作具19によって行う。さらに、通常モード時の待機時間も適宜変更設定可能である。