特開 2024-158984 電動シャッター装置

(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】P2024158984

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】電動シャッター装置

(51)【国際特許分類】

   E06B 9/68 20060101AFI20241031BHJP

   E06B 9/11 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

E06B9/68 A

E06B9/11 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074676

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】504163612

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 祐騎

(72)【発明者】

【氏名】師岡 聖

【テーマコード（参考）】

2E042

【Ｆターム（参考）】

2E042AA01

2E042BA00

2E042CA01

2E042CB11

(57)【要約】

【課題】電圧が異なる電源を用いた場合にも、シャッターカーテンが一定の速度で開閉可能な電動シャッター装置を提供する。
【解決手段】直流電流によってシャッターカーテンを開閉駆動するＤＣモータと、電源からＤＣモータへの電力供給をＰＷＭ制御する制御部と、を備える。制御部は、電源の電圧に応じてＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電流によってシャッターカーテンを開閉駆動するＤＣモータと、
電源から前記ＤＣモータへの電力供給をＰＷＭ制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電源の電圧に応じて前記ＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定する、電動シャッター装置。

【請求項2】

前記電源から給電される電力は、トランスによって変圧される、
請求項１に記載の電動シャッター装置。

【請求項3】

前記シャッターカーテンの開閉に関する異常を検知する異常検知部を有し、
前記制御部は、前記異常検知部が前記異常を検知した後に、前記シャッターカーテンの全開状態を検知する上限検知モードを有し、
前記上限検知モードにおいて前記制御部は、前記シャッターカーテンの現在位置と上限位置との距離が所定の閾値以下のときに、前記距離が所定の閾値よりも大きいときの第１速度よりも小さい第２速度で前記シャッターカーテンが開動作する前記デュ－ティ比を設定する、
請求項１または２に記載の電動シャッター装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記シャッターカーテンの開閉動作において、基準電圧時における前記ＤＣモータに給電される基準電圧情報を所定時間毎に格納する格納部と、
前記電源から前記ＤＣモータに給電される電圧情報を用いて前記基準電圧情報を更新する更新部と、
を有し、
更新された前記基準電圧情報に応じて前記デュ－ティ比を設定する、
請求項３に記載の電動シャッター装置。

【請求項5】

前記格納部は、前記電圧情報を前記所定時間毎に格納し、
所定タイミングで得られた前記電圧情報と、前記格納部に過去に格納された前記電圧情報のうち最新の前記電圧情報とを含む第１学習データと、前記第１学習データに含まれる最も古い前記電圧情報よりも過去に格納された複数の前記電圧情報を含む第２学習データとを用い、前記基準電圧情報の更新の要否を判定する判定部を有する、
請求項４に記載の電動シャッター装置。

【請求項6】

前記判定部は、前記シャッターカーテンの開閉動作開始から第２所定時間経過後であり、前記電圧情報が所定回数以上更新され、前記第１学習データと前記第２学習データとの差分が第２閾値以上のときに、前記基準電圧情報の更新を否と判定する、
請求項５に記載の電動シャッター装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動シャッター装置に関する。

【背景技術】

【0002】

モータを使用してシャッターカーテンを開閉する電動シャッターが知られている。特許文献１には、モータとして直流電流によって駆動されるＤＣモータを用いてシャッターカーテンを開閉する電動シャッター装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－４１１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、再生可能エネルギーの導入のために太陽光発電設備の設置が進められている。ＤＣモータは、電圧が変動すると速度が変動することが一般的に知られている。ＤＣモータの駆動源として、例えば、昼間は１０８Ｖの太陽光発電を用い、夜間は１００Ｖの商用電源を用いることがある。電圧が異なる電源を用いた場合には、シャッターカーテンの開閉に速度差が生じる。電動シャッター装置が車庫に設置された場合、昼夜で車の出入り時にシャッターカーテンの開閉時間に差が生じ不都合が生じる可能性がある。

【0005】

本開示は、以上のような点を考慮してなされたもので、電圧が異なる電源を用いた場合にも、シャッターカーテンが一定の速度で開閉可能な電動シャッター装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様は、直流電流によってシャッターカーテンを開閉駆動するＤＣモータと、電源から前記ＤＣモータへの電力供給をＰＷＭ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電源の電圧に応じて前記ＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定する、電動シャッター装置である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係るシャッターシステムの概略構成の一例を示す図である。

【図2】本実施形態に係るシャッター制御装置の概略構成図である。

【図3】駆動部に係る回路ブロック図である。

【図4】速度制御処理を実行するための制御部の機能ブロック図である。

【図5】電圧降下前後のモータ速度の波形を示す図である。

【図6】本実施形態に係るＰＷＭ制御による速度設定方法のフロー図である。

【図7】開動作におけるＰＷＭ制御による速度設定方法のフロー図である。

【図8】学習機能におけるデータ更新の要否の判定方法を示すフロー図である。

【図9】学習機能におけるデータ更新の要否の判定方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の電動シャッター装置の実施の形態を、図１から図９を参照して説明する。以下の実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺等を異ならせている。

【0009】

図１に示すように、シャッターシステム１は、電動シャッター装置２及び操作装置３を備える。

【0010】

電動シャッター装置２は、建物の窓やドア等の開口部２Ａの開放又は閉鎖を行う電動シャッター装置である。電動シャッター装置２は、シャッターカーテン４を備える。電動シャッター装置２は、操作装置３からの操作信号に基づいてシャッターカーテン４を開閉することによって開口部２Ａを開放又は閉鎖することができる。

【0011】

操作装置３は、操作対象である電動シャッター装置２に有線又は無線で接続され、電動シャッター装置２と相互に通信可能である。操作装置３は、ユーザや作業者が操作可能である。操作装置３は、電動シャッター装置２に対して操作信号を入力する手段を備える、例えばリモコン装置である。

【0012】

操作装置３は、ユーザによっていずれかのスイッチが押下されると、電動シャッター装置２にスイッチに応じた信号である操作信号を出力する。

【0013】

例えば、操作装置３は、開スイッチＳＷｏと、閉スイッチＳＷｃと、停止スイッチＳＷｔと、を有する。操作装置３は、開スイッチＳＷｏが操作されると、シャッターカーテン４の開動作を指示する第１の操作信号を電動シャッター装置２に送信する。操作装置３は、閉スイッチＳＷｃが操作されると、シャッターカーテン４の閉動作を指示する第２の操作信号を電動シャッター装置２に送信する。操作装置３は、停止スイッチＳＷｔが操作されると、シャッターカーテン４の開動作又は閉動作の停止を指示する停止信号を電動シャッター装置２に送信する。

【0014】

操作装置３は、ユーザによって所定の操作が行われると、設定信号を電動シャッター装置２に送信する。例えば、所定の操作は、開スイッチＳＷｏ、閉スイッチＳＷｃ、及び停止スイッチＳＷｔのうち、一つのスイッチの短押し操作とは異なる操作である。所定の操作は、開スイッチＳＷｏ、閉スイッチＳＷｃ、及び停止スイッチＳＷｔのうち、二つ以上のスイッチの同時押し、又は、一つ以上のスイッチの長押しである。

【0015】

所定の操作は、開スイッチＳＷｏ、閉スイッチＳＷｃ、及び停止スイッチＳＷｔのうち、二つ以上のスイッチの同時押し、又は、一つ以上のスイッチの長押しに限定されない。例えば、操作装置３は、初期設定ボタンを備えてもよい。所定の操作は、初期設定ボタンの押下操作であってもよい。例えば、初期設定ボタンは、操作装置３の前面に設けられてもよいし、背面に設けられてもよい。初期設定ボタンが操作装置３の背面に設けられる場合には、例えば、初期設定ボタンは、背面カバーに覆われており、背面カバーを取り外すことにより操作可能となる。初期設定ボタンは、背面カバーが取り外されると露出する位置に設けられている。

【0016】

初期設定ボタンは、電池を収納する電池ボックス内に設けられてもよい。初期設定ボタンが電池ボックス内に設けられる場合には、電池ボックスを操作装置３の背面側から覆うように操作装置３の本体ケースに取り付け可能に構成されている電池カバーを取り外すことによって、初期設定ボタンは、ユーザにより操作可能に構成されている。初期設定ボタンは、電池カバーが取り外されると露出する位置に設けられている。

【0017】

操作装置３は、スマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末であってもよい。操作装置３が携帯情報端末の場合には、所定の操作は、例えば、例えば、スマートフォンアプリケーション等、携帯情報端末のアプリケーションにおける初期設定用のコマンド操作であってもよい。

【0018】

本実施形態に係る電動シャッター装置２の概略構成の一例について説明する。図１に示すように、電動シャッター装置２は、シャッターカーテン４、ガイドレール５ａ，５ｂ及びシャッターボックス６を備える。

【0019】

シャッターカーテン４は、上下方向に連結された長尺な複数のスラット４ａ及び最下端に設けられた巾木部４ｂを有する。

【0020】

巾木部４ｂは、最下端のスラット４ａに接続された矩形断面を有する長尺部材である。巾木部４ｂは、シャッターカーテン４が上限位置となる全開状態になる場合に図示しないマグサ又はシャッターボックス６に接触するように突出して形成されている。巾木部４ｂは、シャッターカーテン４の全開状態時にはマグサ又はシャッターボックス６に接触する。巾木部４ｂは、シャッターカーテン４が下限位置となる全閉状態になる場合には、電動シャッター装置２の枠体の下枠や床面に接触する。マグサは、シャッターカーテン４が上昇することで形成される電動シャッター装置２の開口部の見切り部材であって、シャッターボックス６の下部に設けられていてもよい。

【0021】

ガイドレール５ａ及びガイドレール５ｂは、シャッターカーテン４の幅方向の両端に一対で設けられている。ガイドレール５ａ及びガイドレール５ｂは、底面に対して垂直に立設されている。ガイドレール５ａ及びガイドレール５ｂは、シャッターカーテン４を構成する各スラット４ａの横ずれを規制する。

【0022】

シャッターボックス６の概略構成の一例について説明する。シャッターボックス６は、電動シャッター装置２の上部に設けられている。シャッターボックス６は、シャッターカーテン４の閉動作時にシャッターカーテン４の巻き戻し、又は、シャッターカーテン４の開動作時に巻き取りを行う。シャッターボックス６は、シャフト７、ＤＣモータ８、出力部９及びシャッター制御装置１０を備える。

【0023】

シャフト７は、シャッターカーテン４の上端部とＤＣモータ８とに連結されている。シャフト７は、ＤＣモータ８によって正逆方向に回転駆動される。このシャフト７の回転に応じて、シャッターカーテン４の巻き戻し、又は、巻き取りが行われる。シャフト７に巻き取られたシャッターカーテン４は、シャッターボックス６内に収容されるようになっている。

【0024】

ＤＣモータ８は、シャフト７を回転駆動することでシャッターカーテン４を開閉駆動する駆動源である。ＤＣモータ８は、直流電流によってシャッターカーテン４を開閉駆動する。ＤＣモータ８は、シャッター制御装置１０からの駆動信号に基づいて正回転、逆回転、又は回転停止する。

【0025】

出力部９は、ＤＣモータ８の駆動状況を出力する機能を有する。出力部９は、例えばＤＣモータ８に内蔵されたエンコーダである。出力部９は、ＤＣモータ８の回転に応じたパルス信号である位置パルスをシャッター制御装置１０に出力する。例えば、出力部９は、ＤＣモータ８が１回転すると１つの位置パルスをシャッター制御装置１０に出力する。出力部９は、エンコーダに限らず、例えばＤＣモータ８の回転角量を計測する等、巻取り軸やＤＣモータ８の回転量を把握できる構成であれば任意に選択できる。

【0026】

図２に示すように、シャッター制御装置１０は、通信部１１、駆動部１２及び制御部１３を備える。通信部１１は、操作装置３と通信することで情報を送受信する。通信部１１の通信方式は、特に限定されないが、例えば、短距離無線通信規格ＲＦ４ＣＥ（Radio Frequency for Consumer Electronics）やBluetooth（登録商標）等の無線通信方式を用いることができる。

【0027】

図３に示すように、駆動部１２は、電源３０からＤＣモータ８に給電される電力を用いて、制御部１３からの指令に応じた駆動信号を生成してＤＣモータ８に出力することによってＤＣモータ８を駆動、又は停止させる。

【0028】

電源３０は、交流電源である。電源３０からは、電圧が異なる電力が給電される。電源３０は、一例として、昼間においては電圧が１０８Ｖの太陽光発電装置であり、夜間においては電圧が１００Ｖの商用電源である。

【0029】

駆動部１２は、トランス３１と、ブリッジダイオード３２と、レギュレータ３３と、抵抗分圧３４と、ＦＥＴ３５と、を有する。

【0030】

トランス３１は、電源３０から給電される電力を変圧する。電源３０から給電される電力は、トランス３１によって変圧される。ブリッジダイオード３２は、電源３０から給電される電力を全波整流し交流から直流に変換する整流回路である。レギュレータ３３は、トランス３１で変圧された電力の電圧及び電流を一定に保つように制御する。抵抗分圧３４は、トランス３１で変圧された電力から参照電圧を生成する。レギュレータ３３において電圧及び電流が制御された電力と、抵抗分圧３４において生成された参照電圧は、制御部１３に出力される。ＦＥＴ３５は、ブリッジダイオード３２から出力された直流電力が入力し、制御部１３からの指令に応じた駆動信号を生成してＤＣモータ８に出力する。ＦＥＴ３５は、制御部１３によるＰＷＭ制御に応じたデューティー比の駆動信号をＤＣモータ８に出力する。

【0031】

制御部１３は、例えばＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラや記憶装置などから構成され、操作装置３のスイッチの操作に応じてＤＣモータ８の駆動を制御する。

【0032】

制御部１３は、操作装置３からの操作信号に基づいて、ＤＣモータ８の回転をＰＷＭ制御することによって、上限位置と下限位置との間でシャッターカーテン４の開動作又は閉動作を実行する。シャッターカーテン４の開動作又は閉動作を以下の説明では開閉動作と呼ぶ。上限位置は、シャッターカーテン４が全開状態となる全開位置である。下限位置は、シャッターカーテン４が全閉状態となる全閉位置である。

【0033】

制御部１３は、通信部１１を介して操作装置３から開動作を指示する操作信号を受信した場合には、シャッターカーテン４をシャフト７に巻き取らせて開動作させる開指令を駆動部１２におけるＦＥＴ３５に対して出力する。駆動部１２は、ＤＣモータ８を正転させてシャッターカーテン４を開動作させる。

【0034】

制御部１３は、通信部１１を介して操作装置３から閉動作を指示する操作信号を受信した場合には、シャッターカーテン４をシャフト７から巻き出させて閉動作させる閉指令を駆動部１２におけるＦＥＴ３５に対して出力する。駆動部１２は、ＤＣモータ８を逆転させてシャッターカーテン４を閉動作させる。

【0035】

制御部１３は、操作装置３から停止信号を受信した場合、シャッターカーテン４の動作を停止させる停止指令を駆動部１２におけるＦＥＴ３５に対して出力する。駆動部１２は、ＤＣモータ８の回転を停止させて開閉動作を停止させる。

【0036】

制御部１３は、シャッターカーテン４の速度制御処理を実行する。制御部１３は、シャッターカーテン４を第１速度又は第２速度で動作させる。第１速度は、高速である。第２速度は、第１速度よりも小さい低速である。制御部１３は、シャッターカーテン４を第１速度で開閉動作させる。制御部１３は、図４に示すように、シャッターカーテン４の開閉に関する異常を検知する後述の異常検知部１７１を有する。制御部１３は、例えば、異常検知部１７１が異常を検知した後に、シャッターカーテン４を第１速度から第２速度に切り替えて動作させる。

【0037】

シャッター制御装置１０によるシャッターカーテン４の速度制御処理を実行するための制御部１３の機能部を図４を用いて説明する。制御部１３は、格納部１４、駆動制御部１５、負荷検出部１６及び処理部１７を備える。

【0038】

格納部１４は、シャッターカーテン４の開閉動作に関する各種の情報を格納する。格納部１４は、例えば、揮発性のメモリである。格納部１４は、シャッターカーテン４の開閉動作において、基準電圧時におけるＤＣモータ８に給電される基準電圧情報を所定時間毎に格納する。基準電圧情報は、例えば、抵抗分圧３４において生成された参照電圧であり、電源電圧ＡＤポート値としてシャッターカーテン４の位置と対応付けられて格納部１４に格納されている。

【0039】

基準電圧情報は、予め例えば、工場検査時に、通信部１１との接続を利用して工場検査モードに移行し、安定化電源を繋いだ状態でシャッターカーテン４を開閉動作させることによって得られる。基準電圧は、例えば、１００Ｖである。基準電圧情報を格納する所定時間は、一例として、２０ｍｓｅｃである。

【0040】

駆動制御部１５は、操作装置３から受信した操作信号に基づいて、ＤＣモータ８の回転をＰＷＭ制御することによって、シャッターカーテン４の開閉動作を制御する。駆動制御部１５は、後述するように、電源３０の電圧に応じてＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定する。

【0041】

駆動制御部１５は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、シャッターカーテン４に作用する負荷の異常を検知する異常検知処理によって異常が検知された場合には、シャッターカーテン４の開閉動作を停止する。駆動制御部１５は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、シャッターカーテン４に作用する負荷の異常が検知された場合には、シャッターカーテン４の開閉動作を停止する。

【0042】

負荷検出部１６は、ＤＣモータ８にかかるモータ負荷を検出する。負荷検出部１６は、カウンタ１６１及び負荷計測部１６２を備える。カウンタ１６１は、位置パルスのパルス数をカウントする。パルス数のカウント値は、シャッターカーテン４の現在位置に相当する。

【0043】

負荷計測部１６２は、出力部９から出力された位置パルスに基づいてモータ負荷を計測する。例えば、負荷計測部１６２は、出力部９から出力された位置パルスのパルス幅をモータ負荷として、カウンタ１６１のカウント値毎である位置パルス毎に計測する。例えば、パルス幅は、ＤＣモータ８が１回転したときの位置パルスのパルス幅である。

【0044】

位置パルスは、ＤＣモータ８の回転速度が遅くなるにつれてそのパルス幅が大きくなり、ＤＣモータ８の回転速度が速くなるにつれてそのパルス幅が小さくなる。例えば、シャッターカーテン４が上限位置に到達して、巾木部４ｂがマグサやシャッターボックス６に接触すると、ＤＣモータ８に負荷がかかり、ＤＣモータ８は過負荷状態となる。ＤＣモータ８は過負荷状態となると、ＤＣモータ８の回転速度が遅くなり、位置パルスのパルス幅が大きくなる。シャッターカーテン４が下限位置に到達して、巾木部４ｂが床面又は下枠に当接してから、さらに閉動作が継続すると巾木部４ｂが床面又は下枠に押圧している状態になる。巾木部４ｂが床面又は下枠に押圧している状態になると、ＤＣモータ８に負荷がかかり、ＤＣモータ８は過負荷状態となり、ＤＣモータ８の回転速度が遅くなり、位置パルスのパルス幅が大きくなる。負荷計測部１６２は、位置パルス毎であるカウント値毎に、位置パルスのパルス幅を測定することにより、ＤＣモータ８のパルス幅をモータ負荷として算出する。負荷計測部１６２は、カウント値とモータ負荷とを関連付けて処理部１７に出力する。

【0045】

処理部１７は、異常検知部１７１、更新部１７２及び判定部１７３を備える。

【0046】

異常検知部１７１は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、シャッターカーテン４の異常を検知する異常検知処理を実行する。シャッターカーテン４の異常とは、シャッターカーテン４に作用する負荷の異常である。負荷の異常とは、例えば、シャッターカーテン４に対して、通常の開閉動作時よりも大きい負荷である過負荷が作用したことである。シャッターカーテン４に作用する負荷は、モータ負荷である。異常検知部１７１は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、負荷計測部１６２から出力されるモータ負荷を監視して、モータ負荷に基づいてＤＣモータ８の過負荷状態か否かを判定する。例えば、異常検知部１７１は、モータ負荷又はモータ負荷の変化率が閾値を超えた場合には、ＤＣモータ８が過負荷状態であると判定する。

【0047】

更新部１７２は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、格納部１４に格納された基準電圧情報を更新する。更新部１７２は、電源３０からＤＣモータ８に給電される電圧情報を用いて基準電圧情報を更新する。更新部１７２は、シャッターカーテン４の開閉動作中に抵抗分圧３４において生成された参照電圧の電圧情報を用いて基準電圧情報を更新する。電動シャッター装置２は、更新部１７２が基準電圧情報を更新することによって、ＤＣモータ８を介してシャッターカーテン４を開閉動作させるための電圧情報を学習する学習機能を有する。制御部１３は、更新された基準電圧情報に応じて、ＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定する。

【0048】

判定部１７３は、更新部１７２による障害物検知機能を高精度に行うために通常開閉動作のエンコーダによるモータ速度データの学習に関する更新の要否を判定する。例えば、シャッターカーテン４の開閉動作中に落雷や瞬間的な電圧降下が生じる場合がある。例えば、図５に示すように、基準電圧情報におけるモータ速度の波形Ｗ１に対して、電圧降下後のモータ速度の波形Ｗ２は、降下した電圧を急激に上昇させるため、障害物検知用のモータ速度データを更新させるための学習データとして不適切である。判定部１７３は、所定タイミングで得られた電圧情報と、格納部１４に格納された過去の基準電圧情報を構成する電圧情報と、を参照して後述するように、基準電圧情報の更新の要否を判定する。

【0049】

［電源３０の電圧に応じたＰＷＭ制御］
制御部１３は、電源３０の電圧に応じてＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定する。ＰＷＭ制御によるシャッターカーテン４の速度設定方法について、図６を参照して説明する。シャッターカーテン４の速度設定は、閉動作の例を用いて説明するが、開動作についても同様に適用可能である。

【0050】

図６に示すように、ステップＳ１において、通信部１１を介して操作装置３から閉動作命令を指示する操作信号を受信すると、制御部１３は、ステップＳ２において、異常検知フラグが有るかを判断する。制御部１３は、ステップＳ２において異常検知フラグが無い場合には、ステップＳ４において、ＰＷＭ出力基準値を閉動作における高速である第１速度に設定する。制御部１３は、ステップＳ２において異常検知フラグが有る場合には、ステップＳ３において、ＰＷＭ出力基準値を閉動作における低速である第２速度に設定する。制御部１３は、ＰＷＭ出力基準値である変数の「StandardPwm」をステップＳ４において「HIGHSpeedPwm」に設定し、ステップＳ３において「LowSpeedPwm」に設定する。

【0051】

制御部１３は、ステップＳ５において、現在の電源電圧ＡＤポート値を読み込む。制御部１３は、読み込んだ電源電圧ＡＤポート値を変数の「Current Volt」に設定する。

【0052】

制御部１３は、ステップＳ６において、現在の電源電圧ＡＤポート値と基準電圧である１００Ｖ電圧とによって、出力するＰＷＭ制御値を決定する。工場検査時などで記憶した基準電圧時における参照電圧を「Reference Volt」とすると、下式によってＰＷＭ値を算出し、算出した「ＰＷＭ値」に対応するデュ－ティ比を設定する。

【0053】

ＰＷＭ ＝ StandardPwm × Reference Volt ／ CurrentVolt

【0054】

制御部１３は、ステップＳ７における２０ｍｓｅｃ経過後に、ステップＳ８において、停止命令の有無を判断する。制御部１３は、ステップＳ８において、停止命令が無い場合には、ステップＳ２以降の処理を実行させる。制御部１３は、ステップＳ８において、停止命令がある場合には、ステップＳ９において処理を停止させる。ステップＳ１からステップＳ９の処理を実行することによって、電源３０の電圧が変動した場合でも、電圧に応じたＰＷＭ制御値を出力してＤＣモータ８の速度を一定にすることができる。ＤＣモータ８の速度を一定にすることによって、電源３０の電圧が変動した場合でも、シャッターカーテン４の開閉速度を一定にできる。

【0055】

［開動作におけるＰＷＭ制御］
開動作において制御部１３は、シャッターカーテン４の現在位置と上限位置との距離が所定の閾値になるまでは、シャッターカーテン４が高速の第１速度で開動作するデュ－ティ比を設定し、シャッターカーテン４の現在位置と上限位置との距離が所定の閾値以下のときに、シャッターカーテン４が低速の第２速度で開動作するデュ－ティ比を設定する。

【0056】

開動作におけるＰＷＭ制御によるシャッターカーテン４の速度設定方法について、図７を参照して説明する。

【0057】

図７に示すように、ステップＳ１において、開動作の動作指示を受信すると、制御部１３は、ステップＳ２において、異常検知フラグが有るかを判断する。制御部１３は、ステップＳ２において異常検知フラグが無い場合には、ステップＳ１０において、シャッターカーテン４の現在位置と全開状態の上限位置との距離が所定の閾値以上であるかどうかを判断する。制御部１３はステップＳ１０において、シャッターカーテン４の現在位置が全開状態の上限位置から、例えば、５ｃｍ以上であるかどうかを判断する。ステップＳ１０において、シャッターカーテン４の現在位置と全開状態の上限位置との距離が所定の閾値以上の場合、制御部１３は、ステップＳ４において、ＰＷＭ出力基準値を閉動作における高速である第１速度に設定する。ステップＳ１０において、シャッターカーテン４の現在位置と全開状態の上限位置との距離が所定の閾値未満の場合、制御部１３は、ステップＳ３において、ＰＷＭ出力基準値を閉動作における低速である第２速度に設定する。ステップＳ５以降の処理は、図６に示した電源３０の電圧に応じたＰＷＭ制御における処理と同様である。

【0058】

制御部１３は、ステップＳ２において異常検知フラグが有る場合には、ステップＳ４において、ＰＷＭ出力基準値を閉動作における低速である第２速度に設定する。

【0059】

上限検知モードにおいて、シャッターカーテン４の現在位置が上限位置との距離が所定の閾値よりも大きいときにシャッターカーテン４を高速で動作させることによって、動作時間を短くすることができる。シャッターカーテン４の現在位置が上限位置との距離が所定の閾値以下のときにシャッターカーテン４を低速で動作させることによって、シャッターカーテン４がマグサ又はシャッターボックス６に接触した際の衝撃及び音を緩和することができる。

【0060】

［学習機能におけるデータ更新の要否判定］
落雷や瞬間的な電圧降下が生じた場合、電圧降下後のモータ速度の波形Ｗ２が学習データとして不適切であるため、入力したデータに対して学習データとしての要否を判定する。更新部１７２は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、格納部１４に格納された基準電圧情報を更新するにあたり、判定部１７３の判定結果を参照する。学習データとしての要否の判定方法について、図８及び図９を参照して説明する。

【0061】

格納部１４は、シャッターカーテン４の開閉動作中に抵抗分圧３４において生成された参照電圧を所定時間毎に電圧情報として順次格納する。所定時間は、一例として、２０ｍｓｅｃである。

【0062】

判定部１７３は、所定タイミングで得られた電圧情報と、格納部１４に格納された電圧情報のうち最新の電圧情報とを含む第１学習データと、第１学習データに含まれる最も古い電圧情報よりも過去に格納された複数の電圧情報を含む第２学習データとを用い、基準電圧情報の更新の要否を判定する。判定部１７３は、一例として、所定タイミングで得られた現在の最新の電圧情報と、格納部１４に格納された電圧情報のうち現在から１つ前の電圧情報とを第１学習データとする。判定部１７３は、一例として、過去に格納部１４に格納された電圧情報のうち現在から３つ前の電圧情報と現在から４つ前の電圧情報とを第２学習データとする。判定部１７３は、一例として、現在から２つ前の電圧情報を用いない。

【0063】

判定部１７３は、現在から過去の４つの電圧情報を電源電圧ＡＤポート値として記憶するための変数として、現在の最新の電圧情報を「CurrentVolt」とし、現在の最新から１つ前の電圧情報を「AdPower0」とし、現在から２つ前の電圧情報を「AdPower1」とし、現在から３つ前の電圧情報を「AdPower2」とし、現在から４つ前の電圧情報を「AdPower3」として用いる。第１学習データは、電圧情報「CurrentVolt」及び電圧情報「AdPower0」を含む。第２学習データは、電圧情報「AdPower2」及び電圧情報「AdPower3」を含む。判定部１７３は、時間計測関数として、Ｔａ、Ｔｂを用いる。

【0064】

図８に示すように、判定部１７３は、ステップＳ１において、データの要否判定方の動作を開始すると、ステップＳ１１において、変数をAdPower0＝０、AdPower1＝０、AdPower2＝０、AdPower3＝０に初期化する。判定部１７３は、ステップＳ１２において、時間計測関数をＴａ＝０、Ｔｂ＝０に初期化する。

【0065】

電圧情報変数及び時間計測関数が初期化されると、判定部１７３は、ステップＳ１３において、停止命令の有無を判断する。判定部１７３は、ステップＳ１３において停止命令が有る場合は、図９に示すように、ステップＳ９において処理を停止させる。判定部１７３は、ステップＳ１３において停止命令が無い場合は、ステップＳ７における２０ｍｓｅｃ経過後に、ステップＳ１４において、時間計測関数をカウントしてＴａ＝Ｔａ＋１の処理を実行する。

【0066】

ステップＳ１５において判定部１７３は、シャッターカーテン４の開閉動作開始から第２所定時間経過後に、Ｔａ≧１０を満たしているかを判断する。第２所定時間は、一例として２００ｍｓである。ステップＳ１５において判定部１７３は、シャッターカーテン４の開閉動作開始から２００ｍｓ以上経過後に、Ｔａ≧１０を満たしているかを判断する。判定部１７３は、シャッターカーテン４の開閉動作開始から２００ｍｓ以上が経過していない場合は、ステップＳ１３以降の処理を実行させる。

【0067】

ステップＳ１５において動作開始から２００ｍｓ以上が経過後にＴａ≧１０を満たしている場合、判定部１７３は、ステップＳ１６において、第１学習データ及び第２学習データに含まれる電圧情報を用いて判定値である「VoltageJudVal」を下式によって計算する。

【0068】

VoltageJudVal＝｜CurrentVolt＋AdPower0－AdPower2－AdPower3｜

【0069】

「VoltageJudVal」が計算されると、ステップＳ１７において判定部１７３は、所定時間の経過に伴い、電圧情報を「Current Volt」「AdPower0」「AdPower1」「AdPower2」「AdPower3」を更新するために、AdPower3＝AdPower2、AdPower2＝AdPower1、AdPower1＝AdPower0、AdPower0＝CurrentVoltにデータをずらす。

【0070】

ステップＳ１８において判定部１７３は、計算した「VoltageJudVal」の値が第２閾値以上であるかを判断する。第２閾値は、例えば、８である。第２閾値の８は、４０ｍＶに相当する。判定部１７３は、ステップＳ１８において「VoltageJudVal」の値が８以上である場合、ステップＳ１９において、時間計測関数Ｔｂを時間計測関数Ｔａに設定する。判定部１７３は、ステップＳ１８において「VoltageJudVal」の値が８未満である場合、ステップＳ１９の処理は行わずステップＳ２０に移行する。

【0071】

ステップＳ２０において判定部１７３は、電圧差を検知してから電圧情報が所定回数以上更新されているかを判断する。判定部１７３は、電圧差を検知してから、例えば、６００ｍｓｅｃ動作して、Ｔｂ－Ｔａ≧３０を満たしているかを判断する。ステップＳ２０における判断は、動作停止直前で動作が不安定である、例えば、６００ｍｓｅｃの時間で得られた電圧情報を判定対象外とするためである。

【0072】

ステップＳ２０において判定部１７３は、電圧差を検知してから電圧情報が所定回数以上更新されていない場合は、現在の電圧情報を学習データの対象外とする必要はないことから、ステップＳ１１以降の処理を実行させる。ステップＳ１８において計算した「VoltageJudVal」の値が第２閾値未満の場合、ステップＳ１９においてＴｂ＝Ｔａに設定されているため、Ｔｂ－Ｔａ≧３０を満たさず、現在の電圧情報を学習データの対象外とする必要はないことから、ステップＳ１１以降の処理を実行させる。

【0073】

ステップＳ２０において電圧差を検知してから電圧情報が所定回数以上更新され、且つ、第１学習データと第２学習データとの差分が第２閾値以上の場合、ステップＳ２１において判定部１７３は、現在動作中のエンコーダデータなどを学習値として採用しないようフラグを立て、ステップＳ１１以降の処理を実行させる。

【0074】

更新部１７２は、シャッターカーテン４の開閉動作中に、格納部１４に格納された基準電圧情報を更新するにあたり判定部１７３の判定結果を参照し、学習値として採用しないフラグが立っている場合は電圧情報を更新せず、フラグが立っていない場合は電圧情報を更新する。

【0075】

判定部１７３が、学習データとしての要否を判定するため、落雷や瞬間的な電圧降下が生じた場合に不適切なデータを除外することによって、適切な障害物検知システムを運用可能となる。

【0076】

実施形態の電動シャッター装置２においては、電源３０の電圧に応じてＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定するため、例えば、昼間は１０８Ｖの太陽光発電を用い、夜間は１００Ｖの商用電源を用いた場合でも、ＤＣモータ８を一定の速度で回転させることによって、シャッターカーテン４一定の速度で開閉可能にできる。

【0077】

実施形態の電動シャッター装置２においては、開動作においてシャッターカーテン４の現在位置と上限位置との距離が所定の閾値以下のときに、距離が所定の閾値よりも大きいときの第１速度よりも小さい第２速度でシャッターカーテン４が開動作するデュ－ティ比を設定するため、動作時間を短くすることができるとともに、シャッターカーテン４がマグサ又はシャッターボックス６に接触する場合は衝撃及び音を緩和することができる。

【0078】

実施形態の電動シャッター装置２においては、電源３０からＤＣモータ８に給電される電圧情報を用いて基準電圧情報を更新するため、更新された基準電圧情報を用いてＤＣモータ８の回転を高精度に速度制御して、シャッターカーテン４の開閉を高精度に速度制御することができる。

【0079】

実施形態の電動シャッター装置２においては、所定タイミングで得られた電圧情報と、格納部１４に格納された過去の電圧情報のうち最新の電圧情報とを含む第１学習データと、第１学習データに含まれる最も古い電圧情報よりも過去に格納された複数の電圧情報を含む第２学習データとを用い、エンコーダデータもしくはモータ速度データ情報の更新の要否を判定するため、不適切なデータを除外することによって、更新されたエンコーダ情報を用いて適切な障害物検知システムを運用可能となる。

【0080】

以上、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態について説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0081】

例えば、実施形態で説明した電動シャッター装置２におけるシャッター制御装置１０及び制御部１３の構成は一例であり、この構成に限定されず、電源３０の電圧に応じてＰＷＭ制御におけるデュ－ティ比を設定できれば、他の制御構成であってもよい。また、実施形態で説明した電動シャッター装置２における制御部１３は、異常検知部１７１と更新部１７２と判定部１７３とを有する構成を例示したが、この構成に限定されない。

【0082】

実施形態における制御部１３の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。制御部１３の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0083】

１…シャッターシステム、２…電動シャッター装置、４シャッターカーテン、８…ＤＣモータ、１０…シャッター制御装置、１３…制御部、１４…格納部、３０…電源、３１…トランス、１７１…異常検知部、１７２…更新部、１７３…判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】