特開 2023-7751 電動開閉体制御装置、電動開閉システム、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023007751

(43)【公開日】2023-01-19

(54)【発明の名称】電動開閉体制御装置、電動開閉システム、プログラム

(51)【国際特許分類】

   E06B 9/68 20060101AFI20230112BHJP

【ＦＩ】

E06B9/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021110800

(22)【出願日】2021-07-02

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】中原 雅之

【テーマコード（参考）】

2E042

【Ｆターム（参考）】

2E042AA01

2E042CA01

2E042CC08

2E042CC10

(57)【要約】

【課題】コントローラを使用しなくても自動開閉可能な開閉体を操作する技術を提供する。
【解決手段】第３検出部４２８は、シャッターカーテンへの荷重を検出する。電流制御部４２２は、シャッターカーテンが停止している場合に第３検出部４２８において検出した荷重の方向にシャッターカーテンが移動するようにモータ８６を回転させる。モータ８６は、電流制御部４２２による制御に応じてシャッターカーテンを巻き取り可能な巻き取り軸に回転動力を出力する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャッターカーテンを巻き取り可能な巻き取り軸に回転動力を出力する電動部と、
前記シャッターカーテンへの荷重を検出する検出部と、
前記シャッターカーテンが停止している場合に前記検出部において検出した荷重の方向に前記シャッターカーテンが移動するように前記電動部を回転させる制御部と、
を備える、電動開閉体制御装置。

【請求項2】

前記検出部は、前記シャッターカーテンが停止している場合において、前記電動部を回転させるための電流の値の変化をもとに前記荷重を検出する、請求項１に記載の電動開閉体制御装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記シャッターカーテンが停止している場合において、前記電動部の回転を検出することによって前記荷重を検出する、請求項１に記載の電動開閉体制御装置。

【請求項4】

前記検出部は、前記シャッターカーテンが停止している場合において、前記電動部または前記シャッターカーテンへの圧力を検出することによって前記荷重を検出する、請求項１に記載の電動開閉体制御装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記シャッターカーテンが動作してから、前記電動部を回転させるための電流の値の変化をもとに前記荷重を検出し、
前記制御部は、前記シャッターカーテンが動作してから、前記検出部において検出した荷重の方向に前記シャッターカーテンが移動するように前記電動部を回転させる請求項１から４のいずれか１項に記載の電動開閉体制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記シャッターカーテンが動作してから、前記検出部において検出される荷重の方向に関係なく前記電動部を回転させる請求項１から４のいずれか１項に記載の電動開閉体制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記荷重の大きさが大きくなるほど回転速度を大きくするように前記電動部を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載の電動開閉体制御装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記荷重の大きさに関係なく略一定の回転速度で前記電動部を制御する、請求項１から６のいずれかに記載の電動開閉体制御装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電動開閉体制御装置と、
前記電動開閉体制御装置と接続される電動開閉体と、
を備える電動開閉システム。

【請求項10】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電動開閉体制御装置に実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、開閉体技術に関し、電動により開閉体を開閉させる電動開閉体制御装置、電動開閉システム、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

操作スイッチにおいて操作がなされると制御回路がモータを回転駆動させることによって、シャッター等の開閉体が開閉制御される。操作スイッチが無線式のリモートコントローラに搭載されると、開閉体に対する遠隔開閉操作が可能になる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－１３８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

開閉体は、一般的に屋内からリモートコントローラにより開閉操作される。ユーザは、屋外から開閉体を開閉操作する場合、リモートコントローラを屋外に持ち出さなくてはならない。一方、ユーザがリモートコントローラを使用しなくても屋外から開閉体を開閉操作できれば、ユーザの利便性が向上する。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、コントローラを使用しなくても自動開閉可能な開閉体を操作する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の電動開閉体制御装置は、シャッターカーテンを巻き取り可能な巻き取り軸に回転動力を出力する電動部と、シャッターカーテンへの荷重を検出する検出部と、シャッターカーテンが停止している場合に検出部において検出した荷重の方向にシャッターカーテンが移動するように電動部を回転させる制御部と、を備える。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、またはコンピュータプログラムを記録した記録媒体などの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、コントローラを使用しなくても自動開閉可能な開閉体を操作できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１（ａ）－（ｂ）は、実施例に係るシャッターシステムの構造を示す図である。

【図2】図１（ａ）－（ｂ）のシャッターシステムの内部構造を示す図である。

【図3】図１（ａ）－（ｂ）のシャッターシステムの構成を示すブロック図である。

【図4】図３の第２検出部においてなされる２軸変換の概要を示す図である。

【図5】図１（ａ）－（ｂ）のシャッターシステムの動作概要を示す図である。

【図6】図１（ａ）－（ｂ）のシャッターシステムの部分構造を示す図である。

【図7】図１（ａ）－（ｂ）のシャッターシステムによる処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。実施例は、住宅等の施設の開口部に設置されるシャッターシステムに関する。シャッターシステムは電動シャッターであり、電動シャッターはシャッター動作を自動化する。電動シャッターは、一般的に、シャッターカーテンが開状態でユーザがコントローラの「閉」ボタンを一度押すと、シャッターカーテンのスラットが最下部に到達するまで閉動作を続ける。コントローラは、シャッターに有線で接続される場合もあれば、シャッターに無線で接続される場合もある。また、シャッターがスマートフォン等の端末装置と通信可能である場合に、コントローラが端末装置にインストール可能なアプリケーションプログラムであってもよい。

【0011】

電動シャッターはコントローラの操作で開閉可能であるのでユーザの負担が小さいが、コントローラでのみ開閉可能がある場合に日常生活においては不便なシーンがある。例えば、朝の時間帯において直射日光が部屋に入らないようにシャッターが全閉あるいは一部閉にされる場合、ユーザが屋外で洗濯物を干してから屋内に入るためにシャッターを一時的に開けるために、コントローラを使用しなければならない。つまり、洗濯物を干す際にユーザはコントローラを携帯する必要があり、これはユーザにとって手間である。また、仮にコントーラを携帯して屋外に出たときに、庭作業で手が汚れた場合はコントローラを触りたくないケースもありえる。そのため、コントローラを使用しなくても屋外から電動シャッターを開閉操作することが望まれる。

【0012】

本実施例に係るシャッターシステムは、シャッターの開方向あるいは閉方向への荷重を検出した場合、検出した荷重の方向へモータにより開動作あるいは閉動作を実行する。荷重は、ユーザがシャッターを手で開閉しようとする力である。つまり、ユーザがシャッターを開けようとして開方向（上方向）にスラットを押した場合、それに合わせてモータがシャッターを開ける。モータが開閉動作（アシスト動作）を実行するので、少ない力でシャッターが開閉される。

【0013】

図１（ａ）－（ｂ）は、シャッターシステム１０００の構造を示す。図１（ａ）は、施設を屋外から見た場合の構成を示し、図１（ｂ）は、施設を屋内から見た場合の構成を示す。シャッターシステム１０００は、ガイドレール２０、シャッターカーテン３０、シャッターケース４０、通信線２００、コントローラ３００を含み、シャッターカーテン３０は、スラット３２を含む。ここで、ガイドレール２０、シャッターカーテン３０、シャッターケース４０はシャッター、例えば電動シャッターに含まれる。

【0014】

図１（ａ）に示されるように、開閉体であるシャッターは、住宅やビル等の施設において内外を仕切る外壁に形成された開口部１０に設置される。開口部１０は、施設において内外を連通する空間である。２つのガイドレール２０は、上下方向に延びる形状を有するとともに、開口部１０の左右方向の両側に互いに離間して、開口部１０に設置されたサッシ等の枠材と外壁とに固定される。各ガイドレール２０は、横断面略コ字状の内部構造を有する中空状の部材であり、２つのガイドレール２０は、コ字状の開口が対向するように固定される。

【0015】

シャッターカーテン３０は、ガイドレール２０の長手方向に沿って上下に移動し、開口部１０を開閉する。具体的には、シャッターカーテン３０の左右方向両端部がガイドレール２０に挿入されることによって、シャッターカーテン３０の左右方向両端部は、ガイドレール２０によって上下方向に移動可能である。シャッターカーテン３０は、複数のスラット３２の組合せによって構成される。各スラット３２は、開口部１０の左右方向に沿って延在する板状の部材であって、例えば、スチール、ステンレス、アルミニウム等により形成される。各スラット３２の上端部と下端部にカール部（図示せず）が設けられており、隣接する２つのスラット３２のうち、上側のスラット３２の下端部のカール部と、下側のスラット３２の上端部のカール部とは、回転自在に連結される。

【0016】

シャッターケース４０は、開口部１０およびガイドレール２０の上方に設けられる縦断面略矩形状の収容体である。シャッターケース４０は内部に収納空間を有するとともに、シャッターケース４０の下面に設けられた貫通孔を介して収納空間は外部につながる。収納空間には、貫通孔を介してシャッターカーテン３０を巻き取ったり、あるいは繰り出したりするための巻き取り機構が設けられる。ここで、「巻き取り」とは、シャッターカーテン３０がガイドレール２０に沿って上昇し、開口部１０が開放されることであり、「繰り出し」とは、シャッターカーテン３０がガイドレール２０に沿って降下し、開口部１０が閉鎖されることである。

【0017】

図１（ｂ）に示されるように、開口部１０を囲むようにサッシ１２が取り付けられる。図１（ａ）のシャッターケース４０に接続された通信線２００は、サッシ１２の内部に埋没されて屋内まで延びる。屋内の壁面にはコントローラ３００が設置され、コントローラ３００に通信線２００が接続される。このように通信線２００は、屋外に設置された電動化ユニット１００と、屋内に設置されたコントローラ３００とを接続する。

【0018】

図２は、シャッターシステム１０００の内部構造を示す。シャッターシステム１０００は、シャッターカーテン３０、シャッターケース４０、巻き取り軸６０を含む。シャッターカーテン３０は、スラット３２、ねじ３４を含み、シャッターケース４０は、ブラケット４２と総称される第１ブラケット４２ａ、第２ブラケット４２ｂ、支持軸４４と総称される第１支持軸４４ａ、第２支持軸４４ｂを含む。巻き取り軸６０は、回転枠６２と総称される第１回転枠６２ａ、第２回転枠６２ｂ、従動輪６４、巻き取りばね６６、固定部７２、電動化ユニット８０を含み、電動化ユニット８０は、本体８２、駆動輪８４を含み、本体８２は、モータ８６、制御部８８、減速機９０、通信線２００を含む。

【0019】

ここでは、シャッターケース４０の内部構造を示すためにシャッターケース４０が透明にして示される。シャッターケース４０には、図１（ａ）のガイドレール２０の左右の方向に延びる筒状の支柱である巻き取り軸６０が配置される。巻き取り軸６０には複数の固定部７２が設けられており、複数のねじ３４を使用して複数の固定部７２にシャッターカーテン３０が固定される。そのため、巻き取り軸６０は、シャッターカーテン３０を巻き取り可能な軸であるといえる。

【0020】

シャッターケース４０の収納空間の左側端部と右側端部には、巻き取り軸６０を左右から挟むように、ブラケット４２と総称される第１ブラケット４２ａと第２ブラケット４２ｂが設けられる。具体的には、巻き取り軸６０の左側には第１ブラケット４２ａが配置され、巻き取り軸６０の右側には第２ブラケット４２ｂが配置される。第１ブラケット４２ａは、巻き取り軸６０の左側端部を回転可能に支持する支持部であり、第２ブラケット４２ｂは、巻き取り軸６０の右側端部を回転可能に支持する支持部である。巻き取り軸６０の左側端部を「第１端部」と呼ぶ場合、巻き取り軸６０の右側端部は「第２端部」と呼ばれる。

【0021】

第１ブラケット４２ａの右側面には、右側に向かって突出する第１支持軸４４ａが設けられる。第１支持軸４４ａは筒形状を有し、第１支持軸４４ａの側面には第１回転枠６２ａが嵌合される。第１回転枠６２ａは、巻き取り軸６０の左側端部に配置されるとともに、第１支持軸４４ａの側面を囲む形状を有する。このような構造により、第１ブラケット４２ａに固定された第１支持軸４４ａを中心にして、第１回転枠６２ａが回転する。第２ブラケット４２ｂの左側面には、左側に向かって突出する第２支持軸４４ｂが設けられる。第２支持軸４４ｂは筒形状を有し、第２支持軸４４ｂの側面には第２回転枠６２ｂが嵌合される。第２回転枠６２ｂは、巻き取り軸６０の右側端部に配置されるとともに、第２支持軸４４ｂの側面を囲む形状を有する。このような構造により、第２ブラケット４２ｂに固定された第２支持軸４４ｂを中心にして、第２回転枠６２ｂが回転する。さらに、第１回転枠６２ａと第２回転枠６２ｂの回転によって巻き取り軸６０も回転する。

【0022】

巻き取り軸６０の内部の右側領域には、保持部（図示せず）が配置され、保持部に電動化ユニット８０が取り付けられる。電動化ユニット８０は、巻き取り軸６０に回転動力を出力する電動装置（電動部）である。電動化ユニット８０は、筒形状を有する本体８２と、本体８２の左側に配置される駆動輪８４を含む。このような駆動輪８４は、電動化ユニット８０において巻き取り軸６０の中央側を向いているともいえる。本体８２の内部にはモータ８６、制御部８８、減速機９０が搭載されており、モータ８６の回転によって減速機９０と駆動輪８４も回転する。制御部８８はモータ８６の回転を制御する。特に、制御部８８は、電動化ユニット８０のモータ８６を回転させるための電流の値を制御する。制御部８８は電動開閉体制御装置とも呼ばれる。

【0023】

巻き取り軸６０の内部において、保持部の左側の領域、つまり電動化ユニット８０に対して巻き取り軸６０の中央側の領域には、従動輪６４が設けられる。従動輪６４は、駆動輪８４の左側に配置されており、駆動輪８４と組み合わされた場合に駆動輪８４の回転によって回転する。また、従動輪６４の回転によって巻き取り軸６０も回転する。その結果、巻き取り軸６０は、電動化ユニット８０からの回転動力により回転するといえる。

【0024】

ここで、保持部は、本体８２の側面の一部分、例えば、本体８２の側面のうち、下側を含む部分を保持する。また、保持部の右側端部は第２支持軸４４ｂに接続される。この接続により保持部は第２ブラケット４２ｂに固定されるので、巻き取り軸６０が回転する場合であっても、保持部に保持される本体８２は回転しない。

【0025】

さらに詳細に説明すると、電動化ユニット８０の本体８２では、制御部８８による制御によってモータ８６が回転する。減速機９０は、モータ８６の回転動力のトルクを増幅させる。減速機９０には公知の技術が使用されればよいが、例えば、太陽歯車を中心として、複数の遊星歯車が自転しつつ公転する構造を有する。減速機９０の回転により駆動輪８４が回転すると、駆動輪８４と組み合わされた従動輪６４も回転し、巻き取り軸６０が回転する。

【0026】

図１（ａ）のようにシャッターカーテン３０が開口部１０を閉鎖した全閉状態から、巻き取り軸６０が巻き取りの方向に回転すると、シャッターカーテン３０は、巻き取り軸６０の外周面に沿って巻き取られながら開口部１０を開放する。この回転が継続すると、シャッターカーテン３０は、１周目の回転において巻き取られたシャッターカーテン３０上に積層されながら巻き取られ、開口部１０の全域を開放する。また、シャッターカーテン３０が開口部１０を開放した全開状態から、巻き取り軸６０が繰り出しの方向に回転すると、巻き取り軸６０の外周面に積層されたシャッターカーテン３０が順次繰り出される。この回転が継続すると、シャッターカーテン３０は開口部１０の全域を閉鎖する。

【0027】

図３は、シャッターシステム１０００の構成を示すブロック図である。シャッターシステム１０００は、電動化ユニット８０、通信線２００、コントローラ３００を含む。電動化ユニット８０は、モータ８６、制御部８８を含み、制御部８８は、第１接続部４１０、第１有線通信部４１２、位置制御部４１４、第１検出部４１６、速度制御部４１８、微分部４２０、電流制御部４２２、第２検出部４２４、第３検出部４２８を含む。コントローラ３００は、操作部３１０、操作制御部３１２、第２有線通信部３１４、第２接続部３１６を含む。以下では、（１）コントローラ３００による電動化ユニット８０の動作（以下、「第１動作」という）、（２）コントローラ３００以外による電動化ユニット８０の動作（以下、「第２動作」という）の順に説明する。

【0028】

（１）第１動作
コントローラ３００の操作部３１０は、複数のボタンを有するユーザインターフェイスであり、ユーザの操作を受けつける。コントローラ３００の表面には、開ボタン、停止ボタン、閉ボタンが設けられる。開ボタン、停止ボタン、閉ボタンは例えば平面スイッチで構成される。開ボタンは、開口部１０を開放するようにシャッターカーテン３０を移動させるための指示（以下、「開放指示」という）を受けつけるボタンである。停止ボタンは、移動しているシャッターカーテン３０を停止させるための指示（以下、「停止指示」という）を受けつけるボタンである。閉ボタンは、開口部１０を閉鎖するようにシャッターカーテン３０を移動させるための指示（以下、「閉鎖指示」という）を受けつけるボタンである。開ボタン、停止ボタン、閉ボタンのうちの１つが押し下げられることによって、開放指示、停止指示、閉鎖指示のうちの１つに応じた操作信号が操作部３１０から操作制御部３１２に出力される。

【0029】

操作制御部３１２は、操作部３１０から操作信号を受けつける。操作制御部３１２は、操作信号において示された開放指示、停止指示、閉鎖指示のうちの１つが含まれた指示信号を生成する。第２有線通信部３１４は、操作制御部３１２から指示信号を受けつけ、第２接続部３１６、通信線２００を介して指示信号を電動化ユニット８０に送信する。

【0030】

第２接続部３１６は、コントローラ３００に通信線２００を接続するためのインターフェイスである。また、電動化ユニット８０の第１接続部４１０も通信線２００を接続するためのインターフェイスである。第２接続部３１６に通信線２００が接続されるとともに、第１接続部４１０に通信線２００が接続されることによって、通信線２００は、コントローラ３００と電動化ユニット８０とを接続する。このような接続によって、コントローラ３００から電動化ユニット８０に向かって、通信線２００は、指示信号を伝送する。コントローラ３００は屋内に設置され、電動化ユニット８０は屋外に設置されるので、屋内から屋外に指示信号が送信される。

【0031】

第１有線通信部４１２は、第２接続部３１６、通信線２００、第１接続部４１０を介して、第２有線通信部３１４からの指示信号を受信する。第１有線通信部４１２は、指示信号に含まれた開放指示、停止指示、閉鎖指示のうちの１つを位置制御部４１４に出力する。位置制御部４１４は、開放指示、停止指示、閉鎖指示のうちの１つを第１有線通信部４１２から受けつける。

【0032】

位置制御部４１４は、受けつけた開放指示、停止指示、閉鎖指示のうちの１つに応じて、シャッターカーテン３０の位置（下端の位置）の目標値を更新する。例えば、位置制御部４１４は、開放指示を受けつけている場合に、これまでの目標値を高くするように更新する。また、位置制御部４１４は、第１検出部４１６からシャッターカーテン３０の位置の帰還値を受けつける。第１検出部４１６における位置の帰還値の検出方法については後述する。ここで、シャッターカーテン３０の位置はモータ８６の回転の角度として示されてもよいが、以下では説明を明瞭にするために角度も位置に含める。位置制御部４１４は、目標値と帰還値の少なくとも１つが上限位置あるいは下限位置に達するまで、あるいは停止指示があるまでは非ゼロの一定速度で動作させるための速度の目標値を出力する。

【0033】

微分部４２０は、第１検出部４１６からシャッターカーテン３０の位置の帰還値を受けつけ、位置の帰還値を微分することによって、速度の帰還値を導出する。微分部４２０は速度の帰還値を速度制御部４１８に出力する。速度制御部４１８は、位置制御部４１４から速度の目標値を受けつけ、微分部４２０から速度の帰還値を受けつける。速度制御部４１８は、速度の目標値から速度の帰還値を減じることによって速度偏差を導出してから、比例・積分制御等の速度ループ処理を行ってトルク（電流）の目標値を導出する。

【0034】

電流制御部４２２は、速度制御部４１８からトルク（電流）の目標値を受けつける。また、電流制御部４２２からモータ８６に出力される電流の大きさ、つまり電動化ユニット８０のモータ８６に供給される総電流の値は第２検出部４２４において検出され、電流制御部４２２は、検出された電流の帰還値を受けつける。第２検出部４２４は例えばシャント抵抗により構成される。電流制御部４２２は、電流の帰還値がトルク（電流）の目標値に近づくように、モータ８６に出力すべき電流の大きさを決定する。これは、モータ８６を回転させるための電流を制御することに相当し、この決定には公知の技術が使用されればよい。つまり、速度制御部４１８と電流制御部４２２は、第１検出部４１６において検出した位置の変化、つまり速度に応じて、モータ８６を回転させるための電流の値を決定する。

【0035】

電流制御部４２２から出力される電流の値に応じた速度でモータ８６が回転する。モータ８６は、巻き取り軸６０に回転動力を出力する。モータ８６が３相ブラシレスモータである場合、電流制御部４２２からは３相の直流電流が出力される。

【0036】

このような構成により、制御部８８は、制御信号が開放指示に相当する場合、巻き取り軸６０が巻き取りの方向に回転するようにモータ８６を回転させ、制御信号が閉鎖指示に相当する場合、巻き取り軸６０が繰り出しの方向に回転するようにモータ８６を回転させる。これらにおいてモータ８６の回転方向は逆方向である。一方、制御部８８は、制御信号が停止指示に相当する場合、モータ８６の回転を停止させる。モータ８６は制御部８８に応じて回転し、開口部１０を開閉するシャッターカーテン３０、巻き取り軸６０等に動力を供給する。

【0037】

モータ８６の回転方向に応じてシャッターカーテン３０が開閉される場合に、シャッターカーテン３０の位置は第１検出部４１６で検出される。第１検出部４１６は、例えば、モータ８６の側部に設けられ、モータ８６の回転数を機械的にカウントして開閉位置あるいは上下限位置を検出するカウンタ式リミットスイッチにより構成される。また、第１検出部４１６は、モータ８６に設けられたエンコーダによりパルスをカウントすることによって、シャッターカーテン３０の開閉位置あるいは上下限位置を検出する構成であってもよい。また、第１検出部４１６は、モータ８６の電流検出回路で構成され、モータ８６に加わる負荷変動に対応した電流値変化から開閉位置あるいは上下限位置を検出する構成であってもよい。この場合、第１検出部４１６と第２検出部４２４は一体的に構成されてもよい。さらに、第１検出部４１６は、ガイドレール２０の上下に設けられてシャッターカーテン３０の開閉位置あるいは上下限位置を直接検出する機械的あるいは電気的なリミットスイッチであってもよい。第１検出部４１６において検出された位置は、位置制御部４１４、微分部４２０、第３検出部４２８に出力される。

【0038】

（２）第２動作
第２動作では、コントローラ３００の操作部３１０は、開放指示、停止指示、閉鎖指示を受けつけないので、第１有線通信部４１２は、第２有線通信部３１４からの指示信号を受信しない。そのため、第２動作において、電流制御部４２２は、トルク（電流）の目標値を速度制御部４１８から受けつけない。このような状況において、第３検出部４２８は、第１検出部４１６から受けつけたシャッターカーテン３０の位置の帰還値が一定期間にわたって変化しないことを検出する。その際、第３検出部４２８は、モータ８６を止めたままにするためのトルク（電流）の目標値（以下、「初期値」という）を電流制御部４２２に出力する。初期値は、実験あるいはシミュレーションにより予め定められればよい。

【0039】

前述の第２検出部４２４は、電流値のトルク成分を検出する。モータ８６が３相ブラシレスモータである場合、３相ブラシレスモータに出力される３相の直流電流は、ｕ相、ｖ相、ｗ相と示される。また、各相の電流ベクトルの合成ベクトルが周期的に角度を変化することによって、３相ブラシレスモータは回転する。第２検出部４２４は、ｕ相、ｖ相、ｗ相の電流ベクトルを受けつけ、これらに対してｑ軸、ｄ軸への２軸変換を実行する。このような変換には公知の行列演算が実行されればよいので、ここでは説明を省略する。図４は、２軸変換の概要を示す。互い直交したｕ相、ｖ相、ｗ相が示されるとともに、互いに直交したｄ軸とｑ軸が示される。ここで、ｄ軸は励磁成分を示しｑ軸はトルク成分を示す。合成ベクトルは、２軸変換により、ｄ軸方向の励磁ベクトルとｑ軸方向のトルクベクトルの組合せに変換される。これは、３相ブラシレスモータにおける３相の電流を、励磁成分とトルク成分との組合せに変換することに相当する。励磁成分とトルク成分のうち、トルク成分は外力による負荷に比例する特性がある。つまり、トルク成分には、合計荷重のトルクの変化が反映される。図３に戻る。

【0040】

シャッターカーテン３０が停止している場合において、ユーザがシャッターカーテン３０を開けるための上向きの力を加えると、モータ８６を回転させるための電流の値に変化が生じる。これに応じて、第２検出部４２４は、力の方向と力の大きさが反映されたトルク成分を取得する。第２検出部４２４は、検出したトルク成分の値、つまりトルク電流の値を第３検出部４２８に出力する。

【0041】

第３検出部４２８は、第２検出部４２４からトルク成分の値を受けつける。第３検出部４２８は、受けつけたトルク成分の値から初期値を減じることによって、シャッターカーテン３０への荷重を検出する。また、第３検出部４２８は、検出した荷重をもとにトルク（電流）の目標値を決定する。トルク（電流）の目標値の決定には、公知の技術が使用されればよいが、荷重の方向にシャッターカーテン３０が移動し、かつ荷重の大きさが大きくなるほどモータ８６の回転速度が大きくなるように決定される。第３検出部４２８は、トルク（電流）の目標値を電流制御部４２２に出力する。

【0042】

電流制御部４２２は、第３検出部４２８からトルク（電流）の目標値を受けつける。また、電流制御部４２２は、電流の帰還値がトルク（電流）の目標値に近づくように、モータ８６に出力すべき電流の大きさを決定する。電流制御部４２２から出力される電流の値に応じた速度でモータ８６が回転する。つまり、電流制御部４２２は、シャッターカーテン３０が停止している場合に第３検出部４２８において検出した荷重の方向にシャッターカーテン３０が移動するようにモータ８６を回転させる。また、電流制御部４２２は、荷重の大きさが大きくなるほどモータ８６の回転速度を大きくするようにモータ８６を制御する。つまり、荷重の大きさに応じてモータ８６の回転速度が変化される。電流制御部４２２は、荷重の大きさが大きくなるほどモータ８６の回転の加速度を大きくするようにモータ８６を制御してもよい。

【0043】

シャッターカーテン３０が動作してからも、第２検出部４２４は、これまでと同様にトルク成分を取得し、トルク成分の値を第３検出部４２８に出力する。第３検出部４２８は、第２検出部４２４からトルク成分の値を受けつけるとともに、第１検出部４１６からシャッターカーテン３０の位置の帰還値を受けつける。

【0044】

図５は、シャッターシステム１０００の動作概要を示す。左側には、ガイドレール２０、シャッターカーテン３０、シャッターケース４０を含むシャッターシステム１０００が図１と同様に示される。また、右側には、ユーザからの力が加わっていない状態におけるシャッターカーテン３０の位置と電流値のトルク成分の変動との対応関係が示される。このような対応関係は第３検出部４２８に記憶される。

【0045】

図示のごとく、シャッターカーテン３０の位置「Ｈ」より上側において、位置が上になるとともに電流値が増加する。また、シャッターカーテン３０の位置「Ｌ」より下側において、位置が下になるとともに電流値が増加する。これらの増加は、上限位置に到達するときと下限位置に到達するときに、摩擦による反力が増加するために生じる。また、シャッターカーテン３０の位置「Ｈ」と位置「Ｌ」の間では、巻き取り軸６０からスラット３２を繰り出すときの摩擦による反力の変動により、電流値のトルク成分が、大きくなったり小さくなったりを繰り返すように変動する。図３に戻る。

【0046】

第３検出部４２８は、第１検出部４１６から受けつけた位置をもとに図５の対応関係から電流値のトルク成分（以下、「標準値」という）を取得する。第３検出部４２８は、第２検出部４２４からトルク成分の値を受けつける。第３検出部４２８は、受けつけたトルク成分の値から標準値を減じることによって、シャッターカーテン３０への荷重を検出する。つまり、第３検出部４２８は、シャッターカーテン３０が動作してから、モータ８６を回転させるための電流の値の変化をもとに荷重を検出する。この荷重は、ユーザから加えられた力に相当する。また、第３検出部４２８は、検出した荷重をもとにトルク（電流）の目標値を決定する。トルク（電流）の目標値の決定には、公知の技術が使用されればよいが、荷重の方向にシャッターカーテン３０が移動し、かつ荷重の大きさが大きくなるほどモータ８６の回転速度が大きくなるように決定される。第３検出部４２８は、トルク（電流）の目標値を電流制御部４２２に出力する。

【0047】

電流制御部４２２は、第３検出部４２８からトルク（電流）の目標値を受けつける。また、電流制御部４２２は、電流の帰還値がトルク（電流）の目標値に近づくように、モータ８６に出力すべき電流の大きさを決定する。電流制御部４２２から出力される電流の値に応じた速度でモータ８６が回転する。つまり、電流制御部４２２は、シャッターカーテン３０が動作してから、第３検出部４２８において検出した荷重の方向にシャッターカーテン３０が移動するようにモータ８６を回転させる。また、電流制御部４２２は、荷重の大きさが大きくなるほどモータ８６の回転速度を大きくするようにモータ８６を制御する。電流制御部４２２は、荷重の大きさが大きくなるほどモータ８６の回転の加速度を大きくするようにモータ８６を制御してもよい。

【0048】

これまでは、シャッターカーテン３０が停止している場合においてユーザがシャッターカーテン３０を開けるための上向きの力を加えるときの処理を説明した。シャッターカーテン３０が停止している場合において、ユーザがシャッターカーテン３０を閉めるための下向きの力を加えるときの処理も同様になされればよい。その際、第２検出部４２４は、下向きの力が反映されたトルク成分を取得する。

【0049】

第３検出部４２８は、第２検出部４２４から受けつけたトルク成分の値をもとにシャッターカーテン３０への荷重を検出している。これとは別の処理によって、シャッターカーテン３０への荷重が検出されてもよい。以下では、２つの検出の処理を説明する。

【0050】

１つ目では、第１検出部４１６がホール素子を含む。シャッターカーテン３０が停止している場合において、ユーザがシャッターカーテン３０を開けるための上向きの力を加えると、モータ８６の回転において磁界が発生し、第１検出部４１６が磁界の発生を検出する。これは、モータ８６の回転を検出することに相当する。第１検出部４１６は、検出した磁界を電気信号に変換して第３検出部４２８に出力する。電気信号には、力の方向と力の大きさが反映される。

【0051】

第３検出部４２８は、第１検出部４１６からの電気信号を受けつける。第３検出部４２８は、シャッターカーテン３０が停止している場合において、第１検出部４１６から受けつけた電気信号がモータ８６の回転を示す場合に、シャッターカーテン３０への荷重を検出する。第３検出部４２８は、これまでと同様に、検出した荷重をもとにトルク（電流）の目標値を決定し、トルク（電流）の目標値を電流制御部４２２に出力する。

【0052】

２つ目では、スラット３２に圧力センサが設けられる。図６は、シャッターシステム１０００の部分構造を示す。シャッターカーテン３０に含まれる複数のスラット３２のうち、例えば最下段のスラット３２に圧力センサ５００と総称される第１圧力センサ５００ａ、第２圧力センサ５００ｂが設けられる。第１圧力センサ５００ａはシャッターカーテン３０を上昇させるためにユーザによって触れられるべきセンサであり、第２圧力センサ５００ｂはシャッターカーテン３０を下降させるためにユーザによって触れられるべきセンサである。

【0053】

シャッターカーテン３０が停止している場合において、ユーザがシャッターカーテン３０を上昇させるために第１圧力センサ５００ａに触れると、第１圧力センサ５００ａは、圧力を検出する。これは、シャッターカーテン３０またはモータ８６への圧力を検出することに相当する。第３検出部４２８は、第１圧力センサ５００ａに接続されており、第１圧力センサ５００ａが圧力を検出した場合に、シャッターカーテン３０への荷重を検出する。第２圧力センサ５００ｂが触れられる場合も同様である。

【0054】

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

【0055】

以上の構成によるシャッターシステム１０００の動作を説明する。図７は、シャッターシステム１０００による処理手順を示すフローチャートである。シャッターカーテン３０が停止する（Ｓ１０）。第３検出部４２８が荷重を検出すると（Ｓ１２のＹ）、荷重の方向と大きさを特定する（Ｓ１４）。電流制御部４２２は、特定した方向と大きさに応じてシャッターカーテン３０を動作させる（Ｓ１６）。第３検出部４２８が荷重を検出しない場合（Ｓ１２のＮ）、ステップ１４、ステップ１６はスキップされる。

【0056】

本実施例によれば、シャッターカーテン３０が停止している場合にシャッターカーテン３０への荷重を検出すると、検出した荷重の方向にシャッターカーテン３０が移動するようにモータ８６を回転させるので、コントローラ３００を使用しなくても自動開閉可能なシャッターカーテン３０を操作できる。また、シャッターカーテン３０が停止している場合において、モータ８６を回転させるための電流の値の変化をもとに荷重を検出するので、荷重を正確に取得できる。また、シャッターカーテン３０が停止している場合において、モータ８６の回転を検出することによって荷重を検出するので、荷重を正確に取得できる。また、シャッターカーテン３０が停止している場合において、モータ８６またはシャッターカーテン３０への圧力を検出するので、荷重を正確に取得できる。

【0057】

また、シャッターカーテン３０が動作してから、モータ８６を回転させるための電流の値の変化をもとに荷重を検出すると、検出した荷重の方向にシャッターカーテン３０が移動するようにモータ８６を回転させるので、ユーザが力を加えている間にわたってシャッターカーテン３０を移動させることができる。また、荷重の大きさが大きくなるほど回転速度を大きくするので、ユーザが加える力が大きいほどシャッターカーテン３０の移動を高速にできる。また、ユーザが加える力が大きいほどシャッターカーテン３０の移動が高速になるので、ユーザの感覚に合わせてシャッターカーテン３０を移動できる。

【0058】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の電動開閉体制御装置（８８）は、シャッターカーテン（３０）を巻き取り可能な巻き取り軸（６０）に回転動力を出力する電動部（８６）と、シャッターカーテン（３０）への荷重を検出する検出部（４２８）と、シャッターカーテン（３０）が停止している場合に検出部（４２８）において検出した荷重の方向にシャッターカーテン（３０）が移動するように電動部（８６）を回転させる制御部（４２２）と、を備える。

【0059】

検出部（４２８）は、シャッターカーテン（３０）が停止している場合において、電動部（８６）を回転させるための電流の値の変化をもとに荷重を検出する。

【0060】

検出部（４２８）は、シャッターカーテン（３０）が停止している場合において、電動部（８６）の回転を検出することによって荷重を検出する。

【0061】

検出部（４２８）は、シャッターカーテン（３０）が停止している場合において、電動部（８６）またはシャッターカーテン（３０）への圧力を検出することによって荷重を検出する。

【0062】

検出部（４２８）は、シャッターカーテン（３０）が動作してから、電動部（８６）を回転させるための電流の値の変化をもとに荷重を検出し、制御部（４２２）は、シャッターカーテン（３０）が動作してから、検出部（４２８）において検出した荷重の方向にシャッターカーテン（３０）が移動するように電動部（８６）を回転させてもよい。

【0063】

制御部（４２２）は、シャッターカーテン（３０）が動作してから、検出部（４２８）において検出される荷重の方向に関係なく電動部（８６）を回転させてもよい。

【0064】

制御部（４２２）は、荷重の大きさが大きくなるほど回転速度を大きくするように電動部（８６）を制御する。

【0065】

制御部（４２２）は、荷重の大きさに関係なく略一定の回転速度で電動部（８６）を制御する。

【0066】

電動開閉体制御装置（８８）と、電動開閉体制御装置（８８）と接続される電動開閉体（８０）と、を備えてもよい。

【0067】

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0068】

本変形例における電流制御部４２２は、シャッターカーテン３０が動作してから、第３検出部４２８において検出される荷重に応じてモータ８６を動作させている。しかしながらこれに限らず例えば、電流制御部４２２は、荷重の方向に関係なくモータ８６を回転させてもよい。本変形例によれば、ユーザがシャッターカーテン３０に力を加えてから手を離しても、シャッターカーテン３０を上限位置あるいは下限位置まで自動的に移動させることができる。

【0069】

本変形例における電流制御部４２２は、荷重の大きさに応じて回転速度を変えてモータ８６を制御している。しかしながらこれに限らず例えば、電流制御部４２２は、荷重の大きさに関係なく略一定の回転速度でモータ８６を制御してもよい。本変形例によれば、シャッターシステム１０００における処理を簡易にできる。

【0070】

本実施例におけるコントローラ３００と電動化ユニット８０は通信線２００により接続されて、有線通信を実行する。しかしながらこれに限らず例えば、コントローラ３００と電動化ユニット８０は通信線２００により接続されず、無線通信を実行してもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

【符号の説明】

【0071】

１０ 開口部、 １２ サッシ、 ２０ ガイドレール、 ３０ シャッターカーテン、 ３２ スラット、 ３４ ねじ、 ４０ シャッターケース、 ４２ ブラケット、 ４４ 支持軸、 ６０ 巻き取り軸、 ６２ 回転枠、 ６４ 従動輪、 ６６ 巻き取りばね、 ７２ 固定部、 ８０ 電動化ユニット（電動開閉体）、 ８２ 本体、 ８４ 駆動輪、 ８６ モータ、 ８８ 制御部（電動開閉体制御装置）、 ９０ 減速機、 ２００ 通信線、 ３００ コントローラ、 ３１０ 操作部、 ３１２ 操作制御部、 ３１４ 第２有線通信部、 ３１６ 第２接続部、 ４１０ 第１接続部、 ４１２ 第１有線通信部、 ４１４ 位置制御部、 ４１６ 第１検出部、 ４１８ 速度制御部、 ４２０ 微分部、 ４２２ 電流制御部（制御部）、 ４２４ 第２検出部、 ４２８ 第３検出部（検出部）、 ５００ 圧力センサ、 １０００ シャッターシステム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】