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特表2024-508702電気装置との接続のためにドアと外側ドアフレームの内側にルーティングされたワイヤハーネスを備えるドアシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-28
(54)【発明の名称】電気装置との接続のためにドアと外側ドアフレームの内側にルーティングされたワイヤハーネスを備えるドアシステム
(51)【国際特許分類】
E06B 7/28 20060101AFI20240220BHJP
E05B 49/00 20060101ALI20240220BHJP
【ＦＩ】
E06B7/28 B
E06B7/28 C
E06B7/28 A
E05B49/00 K
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023548332
(86)(22)【出願日】2022-02-14
(85)【翻訳文提出日】2023-09-15
(86)【国際出願番号】 US2022016303
(87)【国際公開番号】W WO2022174140
(87)【国際公開日】2022-08-18
(31)【優先権主張番号】63/148,672
(32)【優先日】2021-02-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523301385
【氏名又は名称】マゾナイト コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100185269
【弁理士】
【氏名又は名称】小菅 一弘
(72)【発明者】
【氏名】ボドゥルカ アレックス
(72)【発明者】
【氏名】スワルツミラー スティーヴン ビー．
(72)【発明者】
【氏名】ソリス コリー ジェイ．
【テーマコード（参考）】
2E250
【Ｆターム（参考）】
2E250AA02
2E250AA05
2E250BB08
2E250DD06
2E250FF25
2E250FF27
2E250FF36
(57)【要約】
住宅用屋外ドアシステムは、住宅の屋外開口部内に取り付けられるように適合された外側ドアフレームと、前記外側ドアフレームに枢動可能に取り付けられた住宅用屋外ドアと、前記ドア上に設置された少なくとも１つの電気装置と、前記ドアに取り付けられたメインコントローラと、前記ドアに動作可能に関連付けられた電源ユニットと、前記ドアに組み込まれ、前記電気装置、前記メインコントローラ、及び前記電源の間で電力及び電気信号を伝達するためのワイヤハーネスと、を備える。前記メインコントローラは、前記ワイヤハーネスと協働して、前記少なくとも１つの電気装置に電力を供給し、前記少なくとも１つの電気装置を動作させるために動作用信号を前記少なくとも１つの電気装置に供給し、前記動作用信号に応答して前記少なくとも１つの電気装置から動作信号を受信するように構成される。
【選択図】図２１Ａ
【選択図】図２１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
住宅用屋外ドアシステムであって、住宅の屋外開口部内に取り付けられるように適合された外側ドアフレームと、
前記外側ドアフレームに枢動可能に取り付けられた住宅用屋外ドアと、
前記ドア上に設置された少なくとも１つの電気装置と、
前記ドアに取り付けられたメインコントローラと、
前記ドアに動作可能に関連付けられた電源ユニットと、
前記ドアに組み込まれ、前記電気装置、前記メインコントローラ、及び前記電源の間で電力及び電気信号を伝達するためのワイヤハーネスと、
を備え、
前記メインコントローラは、前記ワイヤハーネスと協働して、前記少なくとも１つの電気装置に電力を供給し、前記少なくとも１つの電気装置を動作させるために動作用信号を前記少なくとも１つの電気装置に供給し、前記動作用信号に応答して前記少なくとも１つの電気装置から動作信号を受信するように構成される、ドアシステム。
【請求項2】
前記ドア及び前記外側ドアフレームの少なくとも一方は、前記ワイヤハーネスを受け入れてルーティングして、前記少なくとも１つの電気装置に接続するための配線導管を含む、請求項１に記載のドアシステム。
【請求項3】
前記ドアが閉じられたときに前記ドアに面する前記外側ドアフレームの前側に固定された配線取付装置をさらに備え、前記配線取付装置は、前記配線導管を含む、請求項１又は２に記載のドアシステム。
【請求項4】
前記配線取付装置は、前記配線導管が形成されたベース部材と、前記配線導管を覆うように前記ベース部材に着脱自在に取り付け可能なスナップ式の保護カバーとを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項5】
前記外側ドアフレームは、ヒンジ側枠部材及びラッチ側枠部材と、第一の枠部材及び第二の枠部材の上端を接続するヘッダとを含み、前記ベース部材は、前記外側ドアフレームの前記ヒンジ側枠部材、前記ラッチ側枠部材、及び前記ヘッダの少なくとも１つの前側に、前記ドアが閉じられたときに前記ドアに面するように固定される、請求項１～４のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項6】
前記ドアは、前記配線導管を画定する内側配線溝が形成された内側ドアフレームを備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項7】
前記内側ドアフレームは、第一のスタイル及び第二のスタイルと、前記第一のスタイルと前記第二のスタイルとの間に延在する頂部レールとを含み、前記第一のスタイル及び前記第二のスタイルと、前記頂部レールとの少なくとも１つには、前記内側配線溝が形成される、請求項１～６のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項8】
前記外側ドアフレームは、前記外側ドアフレームの前側に形成された内側配線溝と、前記外側ドアフレームの裏側に形成された外側配線溝との少なくとも一方を含み、前記内側配線溝及び前記外側配線溝は、前記配線導管を画定する、請求項１～７のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項9】
前記外側ドアフレームは、第一の枠部材及び第二の枠部材と、前記第一の枠部材と前記第二の枠部材との上端を接続するヘッダとを含み、前記第一の枠部材及び前記第二の枠部材と、前記ヘッダとの少なくとも１つには、前記内側配線溝及び前記外側配線溝の少なくとも一方が形成される、請求項１～８のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項10】
住宅用屋外ドアシステムであって、住宅の開口部内に取り付けられるように適合された外側ドアフレームと、
前記外側ドアフレームに枢動可能に取り付けられた住宅用屋外ドアと、
前記外側ドアフレームに取り付けられ、前記外側ドアフレームに隣接して配置されたＡＣ電源ユニットに電気的に接続されるように構成されたＤＣ電源ユニットであって、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、ＤＣ電圧がＡＣ電圧よりも低くなるように前記ＤＣ電力の電圧を降圧するように構成されたＤＣ電源ユニットと、
前記ドア又は前記外側ドアフレームに取り付けられたＤＣ電気装置と、
前記ドアに取り付けられた、又は前記ドアに近接する少なくとも１つのセンサと、
前記ドア、前記外側ドアフレーム、及び前記ドアシステムの近傍のいずれかに取り付けられたメインコントローラと、
前記ドアシステムに組み込まれ、前記メインコントローラ、前記ＤＣ電気装置、前記少なくとも１つのセンサ、及び前記ＤＣ電源ユニットとの間で、電力及び電気信号を伝達するためのワイヤハーネスと、
を備え、
前記メインコントローラは、前記ワイヤハーネスと協働して、前記ＤＣ電気装置及び前記少なくとも１つのセンサに電力を供給し、前記ＤＣ電気装置を動作させるために前記少なくとも１つのセンサからの信号に応答して、動作用信号を前記ＤＣ電気装置に供給し、前記動作用信号に応答して前記ＤＣ電気装置から動作信号を受信するように構成される、ドアシステム。
【請求項11】
前記ＤＣ電源ユニットを、前記ワイヤハーネスを介して前記メインコントローラに電気的に接続する電力伝達装置をさらに備える、請求項１０に記載のドアシステム。
【請求項12】
前記ＤＣ電気装置は、前記ドアに取り付けられた電動ドアロック及びカメラの少なくとも一方を含む、請求項１０又は１１に記載のドアシステム。
【請求項13】
前記ＤＣ電気装置は、ドア照明灯及び側枠灯のうちの少なくとも１つをさらに含み、その双方とも前記外側ドアフレームに取り付けられる、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項14】
前記ドア照明灯は、前記外側ドアフレームの前記ヘッダに取り付けられ、前記側枠灯は、前記外側ドアフレームの前記ラッチ側枠部材に取り付けられる、請求項１０～１３のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項15】
前記ＤＣ電気装置は、ドアベル、運動センサ、環境光センサ、ドア状態センサのうちの少なくとも１つをさらに含み、それらの全ては前記ドア又は前記外側ドアフレームに取り付けられる、請求項１０～１４のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項16】
前記ドアに取り付けられ、前記電気装置に電気的に接続されたバックアップバッテリをさらに備える、請求項１０～１５のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項17】
前記ＤＣ電源ユニットは、ＡＣ／ＤＣ電力変換器を含む、請求項１０～１６のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項18】
前記ドア及び前記外側ドアフレームの少なくとも一方は、前記ワイヤハーネスを受け入れてルーティングするための配線導管を含む、請求項１０～１７のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項19】
前記ドアは、第一のスタイル及び第二のスタイルを含む内側ドアフレームと、前記第一のスタイルと前記第二のスタイルの間に延在する頂部レールとを備え、前記第一のスタイル及び前記第二のスタイルと、前記頂部レールのうちの少なくとも１つに、前記配線導管を画定する配線溝が形成される、請求項１０～１８のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項20】
前記外側ドアフレームに固定された配線取付装置をさらに備え、前記配線取付装置は、前記配線導管を含む、請求項１０～１９のいずれか一項に記載のドアシステム。
【請求項21】
外側ドアフレームと共に使用するための住宅用屋外ドアを製造する方法であって、内側ドアフレームと、その上に組み立てられた第一のドアスキンとを提供するステップであって、前記内側ドアフレームはスタイル及びレールを備え、前記スタイル及び前記レールのうちの少なくともいくつかはその外縁又は内縁上に通路によって形成される導管を有する、ステップと、
ワイヤハーネスを前記導管の周囲に位置決めするステップであって、前記ワイヤハーネスは、前記ドアの屋外面上の第一の端部と、前記ドアから離れた第二の端部とを有する、ステップと、
少なくとも１つの発泡ダムを前記導管内に位置決めするステップであって、前記少なくとも１つの発泡ダムは、前記導管及び前記ワイヤハーネスを封止する、ステップと、
前記内側ドアフレームの反対側の面に第二のドアスキンを位置決めして固定し、それによって前記ドアスキン間に開口部を形成するステップと、
膨張性発泡体を前記開口部に導入するステップと、
前記開口部内で前記膨張性発泡体を発泡させることで、ドアコアを形成するステップであって、前記発泡ダムは、前記膨張性発泡体が前記導管に入って前記ワイヤハーネスが外れるのを防止する、ステップと、
を含む、方法。
【請求項22】
前記膨張性発泡体は、前記ワイヤハーネスを前記導管の周囲に位置決めするステップの後に、前記開口部に導入される、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記ドアの製造時に前記ワイヤハーネスを保護するステップをさらに含む、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項24】
前記内側ドアフレームにポケットを形成するステップであって、前記ポケットは、その中に電気装置を受容するために提供される、ステップをさらに含む、請求項２１～２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
安全なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続及び試験プロトコルを利用して電源ユニット、メインコントローラ、第一の電気装置及び前記ワイヤハーネスを試験することによってドアシステムの電気的品質を試験するステップをさらに含む、請求項２１～２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照及び優先権の請求）
本出願は、２０２１年２月１２日にＢｏｄｕｒｋａらが出願した米国仮特許出願第６３／１４８，６７２号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれ、その優先権が主張される。
本出願は、２０２１年２月１２日にＢｏｄｕｒｋａらが出願した米国仮特許出願第６３／１４８，６７２号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれ、その優先権が主張される。
【0002】
本発明は、住宅、アパート、コンドミニアム、ホテルの部屋又はビジネス等の住宅又は商業ビルのための屋外ドア又は屋内ドアに関する。より具体的には、本発明は、低圧電源及び／又は高圧電源及び／又は電力／データ管理システムに接続するように適合されたドアシステムに関し、このドアシステムは、ドア内及び／又は周囲の外側ドアフレーム内を走行する電力／データ／制御ワイヤハーネスを有し、ドアシステムに取り付けられた、又はドアシステムに隣接する電気装置を動作させる。
【背景技術】
【0003】
住宅用又は商業用建物用の典型的な既存の屋外又は屋内ドアは、所望の機能を提供するためにドアに取り付けられたいくつかの電気装置（又は構成要素）を有することがあり、例えば、電子アクセス制御、ドア状態フィードバック、すなわち、枠に対する開閉位置、エントリカメラ及び／又は音声通信、電動ドアラッチ、電動ドアロック、自動開閉システム等を有することがある。また、屋外及び屋内ドアの市場では、ビデオドアベル、スマートロック、ＬＥＤ照明、スマートガラス、フェールセーフ電気機械ドア閉鎖器、無線接続電子機器等を含む追加の電気装置の採用が増加している。これらの個別の電気及び／又はスマート装置のそれぞれは、典型的には、既存の設置されたドアに「追加（ａｄｄ－ｏｎ）」され、既存のドア構造内又は上で機能し、通常、定期的な交換を必要とする少なくとも１つのバッテリで別々に電力供給される。バッテリを定期的に交換又は充電しない場合、電気装置は、動作しなくなる。
【0004】
さらに、現在の電気装置は、家庭用装飾又は互いに適合しないそれぞれの設計スタイルを有するので、見た目に魅力的でなく不快であり得る方法で、屋外又は屋内ドアに取り付けられる。電気装置のそれぞれは、典型的には、定期的に再充電又は交換する必要がある、１つ以上の再充電可能バッテリパック又は少なくとも１つの非再充電可能バッテリのいずれかを有し、またドアの外観に当初から合致せず、経時的に外観が退色又は劣化し得る、何らかの耐候性筐体を有する。
【0005】
商業市場、例えば、マルチテナント及び混合使用の住宅、病院、オフィス等では、電気ストライク及びドアコントローラ技術を有する電動ドアエントリシステムが開発されてきたが、住宅市場への採用は、限定されている。既存の住宅ドア構築技術は、スタイル（ｓｔｉｌｅ）及びレールの構築に焦点を当てており、電力システムの統合又は電気装置の内部コントローラ又は「スマート」ドアシステムとの統合は見られていない。
【0006】
そのため、電気及びデータ中心装置が制御システムによって電力供給及びデータ管理できるようにして、ドアシステムの構造的一体性、絶縁及び／又は音響性能、エネルギー効率、及び美観に悪影響を及ぼすことなく、装置が中央電力供給及びコマンドコントローラに容易に組み込まれ、そこから電力供給／制御されるように、電気及びスマート装置をドアシステムに組み込むために設計されたドアシステム及び方法、それらの装置の設置前又は設置後の保守性、ドア又はドアの周囲に又はその両方への電力及びデータの供給に対するニーズが存在する。したがって、電気装置及びデータ駆動装置を有するドアシステムの性能及びコストを向上させ得る改善が可能になる。
【発明の概要】
【0007】
本発明の第一の態様によれば、住宅用屋外ドアシステムが提供される。前記住宅用屋外ドアシステムは、住宅の屋外開口部内に取り付けられるように適合された外側ドアフレームと、前記外側ドアフレームに枢動可能に取り付けられた住宅用屋外ドアと、前記ドア上に設置された少なくとも１つの電気装置と、前記ドアに取り付けられたメインコントローラと、前記ドアに動作可能に関連付けられた電源ユニットと、前記ドアに組み込まれ、前記電気装置、前記メインコントローラ、及び前記電源の間で電力及び電気信号を伝達するためのワイヤハーネスと、を備える。前記メインコントローラは、前記ワイヤハーネスと協働して、前記少なくとも１つの電気装置に電力を供給し、前記少なくとも１つの電気装置を動作させるために動作用信号（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｓｉｇｎａｌｓ）を前記少なくとも１つの電気装置に供給し、前記動作用信号に応答して前記少なくとも１つの電気装置から動作信号（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｉｇｎａｌｓ）を受信するように構成される。
【0008】
本発明の第二の態様によれば、住宅用屋外ドアシステムが提供される。前記ドアシステムは、住宅の開口部内に取り付けられるように適合された外側ドアフレームと、前記外側ドアフレームに枢動可能に取り付けられた住宅用屋外ドアと、前記外側ドアフレームに取り付けられ、前記外側ドアフレームに隣接して配置されたＡＣ電源ユニットに電気的に接続されるように構成されたＤＣ電源ユニットと、前記ドア又は前記外側ドアフレームに取り付けられたＤＣ電気装置と、前記ドアに取り付けられた、又は前記ドアに近接する少なくとも１つのセンサと、前記ドア、前記外側ドアフレーム、及び前記ドアシステムの近傍のいずれかに取り付けられたメインコントローラと、前記ドアシステムに組み込まれ、前記メインコントローラ、前記ＤＣ電気装置、前記少なくとも１つのセンサ、及び前記ＤＣ電源ユニットとの間で、電力及び電気信号を伝達するためのワイヤハーネスと、を備える。前記ＤＣ電源ユニットは、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、ＤＣ電圧がＡＣ電圧よりも低くなるようにＤＣ電力の電圧を降圧するように構成される。前記メインコントローラは、前記ワイヤハーネスと協働して、前記ＤＣ電気装置及び前記少なくとも１つのセンサにＤＣ電力を供給し、前記ＤＣ電気装置を動作させるために、前記少なくとも１つのセンサからの信号に応答して、動作用信号を前記ＤＣ電気装置に供給し、前記動作用信号に応答して前記ＤＣ電気装置から動作信号を受信するように構成される。
【0009】
本発明の第三の態様によれば、外側ドアフレームと共に使用するための住宅用屋外ドアを製造する方法が提供される。前記方法は、内側ドアフレームと、その上に組み立てられた第一のドアスキンとを提供するステップと、ワイヤハーネスを前記導管の周囲に位置決めするステップと、少なくとも１つの発泡ダム（ｆｏａｍ ｄａｍ）を前記導管内に位置決めするステップであって、前記少なくとも１つの発泡ダムは、前記導管及び前記ワイヤハーネスを封止し、前記内側ドアフレームの反対側の面に第二のドアスキンを位置決めして固定し、それによって前記ドアスキン間に開口部を形成する、ステップと、膨張性発泡体を前記開口部に導入するステップと、前記開口部内で前記膨張性発泡体を発泡させることで、ドアコアを形成するステップと、を含む。前記内側ドアフレームは、スタイル及びレールを備え、前記スタイル及び前記レールのうちの少なくともいくつかは、その外縁又は内縁上に通路によって形成される導管を有する。前記ワイヤハーネスは、前記ドアの屋外面上の第一の端部と、前記ドアから離れた第二の端部とを有する。前記発泡ダムは、前記膨張性発泡体が前記導管に入って前記ワイヤハーネスが外れるのを防止する。
【0010】
本発明の一部を構成する機器、装置、方法等を含む本発明の他の態様は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、上記の一般的な説明と、以下の例示的な実施形態及び方法の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【0012】
【図1】本発明の第一の例示的な実施形態による屋外ドアシステムの屋外立面図である。
【図2】本発明の第一の例示的な実施形態によるドアシステムの屋内立面図である。
【図3】本発明の第一の例示的な実施形態によるドアシステムの立面図であるが、ドアの内部及びその中に含まれるスマートレディ機能の観察を可能にするために、屋外ドアスキンがない。
【図4A】本発明の第一の例示的な実施形態による外側ドアフレームのヒンジ側枠部材のヒンジ縁部の端面図（ｅｄｇｅｗｉｓｅ ｖｉｅｗ）である。
【図5A】電力伝達装置を示す。
【図5B】電力伝達装置を示す。
【図6】本発明の第一の例示的な実施形態によるドアのヒンジ縁部の端面図である。
【図10】第一の配線取付装置を示す分解斜視図である。
【図11】ヘッダ配線取付装置を示す分解斜視図である。
【図12】本発明の第一の例示的な実施形態による外側ドアフレームのヒンジ側枠部材のヒンジ縁部で、第一の配線取付装置の第一のベース部材が取り付けられたものを示す。
【図13】本発明の第一の例示的な実施形態による外側ドアフレームのヒンジ側枠部材のヒンジ縁部で、第一の配線取付装置が取り付けられたものを示す。
【図14】ヒンジ側枠部材に取り付けられた第一の配線取付装置の平面断面図である。
【図15】第一の配線取付装置のスナップ式カバーの断面図である。
【図16】ヘッダ配線取付装置のヘッダベース部材の斜視図である。
【図17A】本発明の第二の例示的な実施形態によるドアシステムを示す概略図である。
【図17B】本発明の代替の例示的な実施形態によるドアシステムを示す概略図である。
【図17C】本発明の別の代替の例示的な実施形態によるドアシステムを示す概略図である。
【図18】本発明の第二実施形態によるドアシステムのブロック図である。
【図19】本発明の第二の例示的な実施形態によるドアシステムのドアスラブの立面図である。
【図20A】本発明の第二の例示的な実施形態によるドアスラブのヒンジ縁部の端面図である。
【図20B】本発明の第二の例示的な実施形態によるドアスラブのロック縁部の端面図である。
【図20C】本発明の第二の例示的な実施形態によるドアスラブのヒンジ縁部の端面図であり、それに取り付けられたバッテリ及びメインコントローラを示す。
【図21A】本発明の第二の例示的な実施形態によるドアスラブの部分斜視図である。
【図22】ワイヤハーネス内側配線溝を保持するために使用されるクリップの立面図である。
【図23】第一の配線取付装置を示す分解斜視図である。
【図24】本発明の第二の例示的な実施形態による外側ドアフレームのヒンジ側枠部材のヒンジ縁部で、そこに第一の配線取付装置の第一のベース部材が取り付けられたものを示す。
【図25】本発明の第二の例示的な実施形態による外側ドアフレームのロック側枠部材のロック縁部で、そこに第二の配線取付装置の第二のベース部材が取り付けられたものを示す。
【図26】本発明の第二の例示的な実施形態による外側ドアフレームのロック側枠部材のロック縁部で、そこに第二の配線取付装置が取り付けられたものを示す。
【図27】ロック側枠部材に取り付けられた第二の配線取付装置の平面断面図である。
【図28】第二の配線取付装置のスナップ式カバーの断面図である。
【図29】本発明の第二の実施形態によるヘッダ配線取付装置のヘッダベース部材の斜視図である。
【図30】本発明によるヘッダを有する外側ドアフレームを示す部分斜視図である。
【図31A】配線溝が形成された外側ドアフレームの枠部材を示す。
【図31B】配線溝が形成された外側ドアフレームの枠部材を示す。
【図31C】配線溝が形成された外側ドアフレームの枠部材を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
ここで、添付の図面に示す例示的な実施形態及び例示的な方法を詳細に参照するが、図面全体を通して、同様の参照符号は、同様な部分又は対応する部分を示す。しかしながら、本発明は、そのより広範な態様において、必ずしも、例示的な実施形態及び例示的な方法に関連して図示され、説明される特定の詳細、代表的な材料及び方法、ならびに例示的な実施例に限定されないことに留意されたい。
【0014】
例示的な実施形態のこの説明は、添付の図面に関連して読まれることが意図され、添付の図面は、記載された説明全体の一部と見なされるべきである。本明細書において、「水平」、「垂直」、「前」、「後」、「上部」、「下部」、「頂部」、及び「底部」等の相対的な用語、並びにそれらの派生語（例えば、「水平に」、「下方に」、「上方に」等である。）は、次に説明されるような、又は議論中の図面に示されるような配向、及び車両本体に対する配向を意味するものと解釈されるべきである。これらの相対的な用語は、説明の便宜上のものであり、通常、特定の配向を要求することを意図したものではない。「接続された」及び「相互接続された」等の、取り付け、結合等に関する用語は、別段の明示的な記載がない限り、構造が直接又は介在構造を介して間接的に互いに固定又は取り付けられる関係も、双方とも移動可能又は堅固な取付又は関係も意味する。「動作可能に接続される」という用語は、関連する構造がその関係によって意図されるように動作することを可能にするような取り付け、結合又は接続である。用語「一体型」（又は「単一型」）は、単一部品として作られた部品、又は互いに固定的に（すなわち、移動不能に）接続された別々のコンポーネントから作られた部品に関する。さらに、特許請求の範囲で使用される用語「１つの」は、「少なくとも１つ」を意味し、特許請求の範囲で使用される用語「２つ」は、「少なくとも２つ」を意味する。
【0015】
図１及び図２は、本発明の例示的実施形態によるドアシステム１０を示し、これは、例えば、スマート及び／又は通電されたコンポーネント能力を予め装備するか、又はそれを受け入れるように適合される事前吊り下げ式屋外ドアである。すなわち、ドアシステム１０は、ドアシステムに関連するデータ及び電気的に動作する装置を別々又は同時に設置及び接続するために「準備完了」している。ドアシステム１０は、従来のヒンジ式住宅用屋外ドアアセンブリ１１を含むが、ドアアセンブリ１１は、住宅、アパート、ガレージ、コンドミニアム、ホテル、オフィスビル等の住宅又は商業ビルに提供される枢動ドアを有する屋外又は屋内ドアアセンブリのいずれかであってもよいことを理解されたい。ドアアセンブリ１１は、木材、金属、木材複合材料、繊維ガラス強化ポリマー複合材料等、目的に適した任意の適切な材料で作製してもよい。ドアアセンブリ１１は、矩形の外側ドアフレーム１２と、２つのリーフを含む「バットヒンジ」等の少なくとも１つのヒンジ１６１によって枢動可能に取り付けられたドアスラブ１５を含むドア１４とを含む。
【0016】
ドアスラブ１５は、好ましくは２’６”～３’６”の範囲の幅と、６’５”～８’３”の範囲の高さとを有する。ドア１４は、シングルドアユニット、サイドライト付きドア、ダブルドア、サイドライト付きダブルドア、インスイングドア又はアウトスイングドアであってもよい。
【0017】
外側ドアフレーム１２は、平行な第一の間隔と第二の間隔を空けて配置される垂直に延在する第一の（又はヒンジ側）枠部材１２１及び第二の（又はラッチ側）枠部材１２２と、第一の枠部材１２１及び第二の枠部材１２２の上端を接続する水平に延在する上部枠レール部材又はヘッダ１２ｈとを含む。当業者は、枠部材１２１、１２２の下端も、閾１２ｔを介して相互接続され得ることを認識する。第一の枠部材１２１及び第二の枠部材１２２ならびにヘッダ１２ｈの構造的類似性を考慮して、簡潔にするために、以下の議論では、実質的に同一の枠部材のグループ全体を指定するために、参照符号１２Ｍを使用する場合がある。
【0018】
少なくとも１つのヒンジ１６１は、ドアスラブ１５を第一の枠部材（又はヒンジ側枠）１２１に枢動可能に取り付ける。典型的には、少なくとも２つのヒンジ１６１及び１６２が、ドアスラブ１５を第一の枠部材１２１に固定するために提供される。好ましくは、図２に最もよく示されるように、３つのヒンジ１６１、１６２、１６３が、ドアスラブ１５を外側ドアフレーム１２に固定するために使用される。簡潔にするために、以下の議論では、ヒンジのグループ全体を示すために、下付き数字のない参照符号１６を使用する場合がある。例えば、ヒンジ１６１、１６２、１６３を総称する場合には、参照符号１６を用いることがある。
【0019】
ドアスラブ１５は、住宅用又は商業用建物の屋外又は屋内ドア向けであってもよい。例示的なドアスラブ１５は、長方形の内側ドアフレーム２０と、屋外ドアスキン（又は面）２３と、屋内ドアスキン（又は面）２４とを含み、ドアスキン２３、２４は、図１及び図２に最もよく示されるように、内側ドアフレーム２０の両側に固定される。本明細書で使用するとき、「屋外（ｅｘｔｅｒｉｏｒ）」は、部屋又は家から離れる方を向くドアの側面を示す。また、「屋内（ｉｎｔｅｒｉｏｒ）」は、ドアスラブ１５の、部屋又は家屋の内部を向く側を示す。ドアスラブ１５は、ヒンジ１６によって内側ドアフレーム２０に取り付けられたヒンジ側１５Ｈと、水平方向に対向するラッチ側１５Ｌとを有する。
【0020】
内側ドアフレーム２０は、水平に離間して延びる一対の平行な頂部レール２１１及び底部レール２１２と、垂直に離間して延びる一対の平行な第一のスタイル２２１及び第二のスタイル２２２とを含み、これらは通常、木材又は積層ベニヤ材（ＬＶＬ）等の工学木材から製造される。これらのレール及びスタイルはまた、ＰＶＣ等の耐候性コーティング又はキャップを含み、現場における腐食及び環境損傷を防止するのに役立ち得る。頂部レール２１１及び底部レール２１２は、第一のスタイル２２１と第二のスタイル２２２との間に水平に延在する。さらに、頂部レール２１１及び底部レール２１２は、接着剤又は機械的締結具等によって、第一のスタイル２２１及び第二のスタイル２２２に、しっかりと固定され得る。内側ドアフレーム２０は、水平に延在し、それぞれ頂部レール２１１及び底部レール２１２から離間された中間レールをさらに含んでもよく、典型的には、木材又は積層ベニヤ材（ＬＶＬ）等の工学木材からも製造される。さらに、中間レールは、第一及び第二のスタイル２２１及び２２２にしっかりと固定されてもよい。ヒンジ１６は、内側ドアフレーム２０のヒンジスタイルを画定する第一のスタイル２２１に固定される。スタイル及びレールの構築は、現場又は作業施設において、いかなる電気部品も再配線又は移動させる必要なく、ドアスラブのサイズをトリミング可能にすることができる。
【0021】
内側ドアフレーム２０ならびに典型的なドアの屋外ドアスキン２３及び屋内ドアスキン２４は、内部空洞を囲み、内部空洞は、中空であってもよく、又は、所望であれば、例えば、波形パッド（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｐａｄｓ）、発泡断熱材、又は他のコア材料で充填されてもよい。したがって、ドアスラブ１５は、屋外ドアスキン２３と屋内ドアスキン２４との間の内側ドアフレーム２０内に配置されたコア１８を含んでもよい。コア１８は、ポリウレタン発泡材料、セルロース材料及びバインダー樹脂、波形パッド等の発泡断熱材から形成してもよい。
【0022】
ドアシステム１０は、ドアシステム１０のドアスラブ１５自体、外側ドアフレーム１２、又はドアスラブ１５及び外側ドアフレーム１２に隣接して取り付けられたいくつかのＤＣ（すなわち、直流）電気構成要素（装置）をさらに備え、それらの構成要素は、電子アクセス制御、ドア状態フィードバックセンサ、エントリカメラ、環境光センサ、及びオーディオ／ビデオ通信等の機能を提供する。ドアシステム１０のスマートレディドア１４に取り付けられ得る電気装置は、電動ドアロック３４、ビデオドアベル３６１、デジタルカメラ３６２、閾ＬＥＤライト３６３、及び環境光センサ３７を含むが、それらに限定されず、ドア面照明ＬＥＤライト３６４は、外側ドアフレーム１２に、例えば、図１及び図３に示されるような外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈに取り付けられてもよい。
【0023】
また、電動ドアロック３４は、ドアスラブ１５の内側ドアフレーム２０に取り付けられるべきであるが、ビデオドアベル３６１、デジタルカメラ３６２、閾ＬＥＤライト３６３、及びドア面照明ＬＥＤライト３６４は、図３に最もよく示されるように、ドアシステム１０の外側ドアフレーム１２又はドアスラブ１５に取り付けられてもよい。代替として、ビデオドアベル３６１、デジタルカメラ３６２、閾ＬＥＤライト３６３、及び／又はドア面照明ライト３６４は、外側ドアフレーム１２に、又はさらには建物の壁の外側ドアフレーム１２に隣接して取り付けられてもよい。閾ＬＥＤライト３６３及び／又はドア面照明ライト３６４は、許可された人が認識されたとき、又は人がドア１４に近づいたときに点灯してもよい。さらに、図１～３では単一のＬＥＤライト３６４を示しているが、ドアシステムは、ドアシステム１０を照明するため、電動ロック３４を照明するため、及びドアハンドルを照明するため等に、複数のＬＥＤを含んでもよい。したがって、３つ以上のＬＥＤが、ドア１４上に、又はそれに隣接して提供されてもよい。
【0024】
ＤＣ電気装置３６１～３６４は、典型的には、低電圧ＤＣ電力によって動作する低電圧ＤＣ電気装置である。低電圧直流（ＤＣ）は、当技術分野では５０ボルト（Ｖ）以下として知られている。一般的な低電圧は、５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ、及び４８Ｖである。好ましくは、低電圧ＤＣ電気装置３６１～３６４は、１２ＶＤＣ／３Ａの低電圧ＤＣ電力によって動作する。低電圧／電流は、通常、ドアベル、ビデオドアベル、ガレージドアオープナ制御装置、暖房及び冷房サーモスタット、警報システムセンサ及び制御、屋外の地上照明、家庭用及び自動車用バッテリに使用される。低電圧／電流（電源が適切に動作しているとき）は、コンタクトからの積極的な衝撃を提供しない。一方、高電流／電圧短絡（自動車用バッテリ）は、アークフラッシュ及び起こり得る焼き付きを引き起こし得る。
【0025】
本発明によるドアシステム１０は、ドアに取り付けられ、電子アクセス制御、ドア状態フィードバック、エントリカメラ及び通信等の機能を提供するように市販されているいくつかの電気装置があるので、他の電気装置を含んでもよい。簡潔にするために、以下の議論では、電気装置のグループ全体を示すために、下付き数字のない参照符号を使用する場合がある。例えば、電気装置３６１～３６４を総称する場合には、参照符号３６を用いることがある。
【0026】
ドアシステム１０のドア１４は、ドアラッチ３０をさらに含む。図１及び図２に最もよく示されているように、ドアラッチ３０は、ドアノブ又はドアレバー等のドアハンドル３２と、伸長位置と後退位置との間で移動可能なボルト３３とを含む。ドアハンドル３２は、ドア１４を閉位置から開位置に開くことができるようにボルト３３を後退させるようにユーザによって手動で動作可能である。代替として、ドアラッチ３０のドアハンドル３２は、ユーザによって遠隔で、電気的に、又は非接触で動作可能であってもよい。図１～３に最もよく示されるように、ドアラッチ３０は、ドアスラブ１５のラッチ側１５Ｌに取り付けられる。具体的には、電動ドアラッチ３０は、内側ドアフレーム２０のラッチスタイルを画定する第二のスタイル２２２に取り付けられる。ドアラッチ３０は、例えば、照明付きドアノブ（又はハンドル）３２と、照明付きキーホールとを有してもよく、これは、許可された人が認識されたとき又はユーザが接近したときに照明される。
【0027】
図１及び図２にさらに示されるように、電動ドアロック３４は、デッドボルト装置の形態であるが、他の電力ロックシステムが利用されてもよい。電動ドアロック３４は、ドア１４の開放を阻止する展開又はロック位置とドア１４の開放を許容する後退又はロック解除位置との間で動作可能なデッドボルト３５と、ロック状態センサ３８とを含む。図１～３に最もよく示されるように、電動ドアロック３４は、ドアスラブ１５のラッチ側１５Ｌに取り付けられる。具体的には、電動ドアロック３４は、第二のスタイル２２２に、すなわち、内側ドアフレーム２０のラッチスタイルに取り付けられる。
【0028】
さらに、ドアシステム１０は、例えば、外側ドアフレーム１２に関連付けられ、ドアスラブ１５に動作可能に接続された電動ドア操作器（例えば、電動ドア開閉器）５２を含んでもよい。本実施形態では、電動ドア操作器５２及び運動センサ（又は運動検出器）６２が外側ドアフレーム１２に取り付けられ、ドア状態センサ６４が内側ドアフレーム２０に取り付けられている。リードスイッチセンサ等のドア状態センサ６４は、ドア１４の開閉を判定する。リードスイッチセンサ６４は、内側ドアフレーム２０のラッチスタイル２２２に埋め込まれ、磁石は、外側ドアフレーム１２の第二の枠部材（又はラッチ側枠）１２２に埋め込まれる。代替として、ドア状態センサ６４は、ドアスラブ１５又は外側ドアフレーム１２の任意の部分上に位置してもよく、対応するトリガ、すなわち、磁石は、センサが位置する場所に対向して位置してもよい。機械的センサを使用してもよい。ドア状態センサ６４は、ドア又はドア装置の様々な「状態」、すなわち、施錠／解錠、開／閉等を考慮してもよい。本発明によれば、ドア状態センサ６４が、ドア１４が開いていると判定すると、ＡＣ電動ドア閉鎖器５２とドア状態センサ６４とは、ドア１４を閉じるように相互作用する。また、ドア状態センサ６４は、電動ドアロック３４を作動させる前に、ドア１４が半開きか閉じているか（すなわち、ドア１４が外側ドアフレーム１２と適切に整列しているかどうか）を監視する。
【0029】
本発明で使用される任意のセンサは、好ましくは、水／塵埃の侵入から保護するために適切に封止され、例えば、任意の設置されたピープホールフェルールがドア１４のドアスキンに対して緊密に引っ張られる。木製ねじは、また、ドア１４の前面又は側面に対してセンサを緊密に保つことができる。
【0030】
第一の例示的な実施形態では、電動ドア操作器５２は、一端がヘッダ１２４に取り付けられたモータ担持体に接続され、他端がドアスラブ１５と係合する関節式アームを有し、それにより、電動ドア操作器５２のモータの操作により、関節式アームが関節移動し、ドア１４を必要に応じて開位置又は閉位置に枢動させる。電動ドアロック３４は、低電圧ＤＣ電力で動作し、電動ドア操作器５２は、典型的には、１２０ボルトＡＣ等のＡＣ電力で動作するが、低電圧ＤＣの電源をオフにすることもできる。
【0031】
図３に示すように、ドアシステム１０は、ＡＣ配電ユニット４６と、低電圧（５ボルト（Ｖ）、１２ボルト、２４ボルト、又は他の必要な電圧、好ましくは１２ＶＤＣ／３Ａ）ＡＣ／ＤＣ（ＡＣ／ＤＣ）変換器等の電力変換器を含むＤＣ電源ユニット（ＰＳＵ）４０とをさらに備え、その両方とも外側ドアフレーム１２に取り付けられて示されている。図３に最もよく示されるように、ＰＳＵ４０は、第一の例示的な実施形態では、外側ドアフレーム１２の第一の枠部材１２１内に位置し、これは、内側ドアフレーム２０のヒンジ１６及び第一のスタイル２２１のうちの１つに隣接し、すなわち、ドアスラブ１５のヒンジ側１５Ｈに隣接している。好ましくは、ＰＳＵ４０及びＡＣ配電ユニット４６は、図５Ａに最もよく示されるように、外側ドアフレーム１２のヒンジ側枠１２１内に機械加工されるか、又は別様に形成される、それぞれポケット（又はスロット）６６及び６８内に、又は外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈに位置し、しっかりと取り付けられる（すなわち、ドアスラブ１５内でがたつくことも、又は移動することもない）。さらに代替として、ＰＳＵ４０及びＡＣ配電ユニット４６は、外側ドアフレーム１２上の他の場所に、あるいは外側ドアフレーム１２に隣接して位置してもよい。
【0032】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれのヒンジリーフ要素を受け入れるためのほぞ穴（ｍｏｒｔｉｓｅｓ）１７を有する外側ドアフレーム１２の第一の枠部材１２１のヒンジ縁部（又は前側）１２１Ｆを示す。ポケット６６及び６８のそれぞれには、トリムほぞ（又は凹部）７０（図４Ｂに最もよく示す）が設けられており、未使用時にＰＳＵ４０又はＡＣ配電ユニット４６のカバープレートを受け入れるか、又は設置されたＰＳＵ４０又はＡＣ配電ユニット４６の設置ブラケットを受け入れるようになっており、設置された装置４０又は４６、又はカバープレートのいずれかのための取付穴６９が設けられている。
【0033】
ＰＳＵ４０は、ここでは、高電圧ワイヤ４３によって、住居建設中に設置された、又はドアアセンブリ１１に隣接して位置するＡＣ電源ユニット４２（すなわち、８５～２６５ＶＡＣ ５０／６０Ｈｚである）に電気的に接続されるように示される。ＰＳＵ４０は、例えば、外側ドアフレーム１２の第一の枠部材１２１上の標準化された高さに位置してもよく、それにより、ＡＣ電源ユニット４２は、住居建設中に便利に事前設置されてもよい。ＰＳＵ４０とＡＣ電源ユニット４２とは、近接しているため、容易に電気的に接続することができる。代替として、低電圧ＰＳＵ４０は、外側ドアフレーム１２に隣接する壁内等のドアアセンブリ１１の外側に位置してもよい。ＡＣ電源ユニット４２は、ドアシステム１０の外側であるが隣接して配置された高電圧（例えば、標準的な汎用交流（ＡＣ）電源又は高電圧電源の１２０（又は１１０）ボルト）の電源を提供する。典型的には、標準１２０（又は１１０）ボルトの汎用ＡＣ電源は、米国では、グリッド電力、壁電力、又は家庭用電力として知られている。８５～２６５ＶＡＣ５０／６０Ｈｚ等の他の電圧を使用してもよい。ＰＳＵ４０は、ＡＣ電源ユニット４２に接続された後、１２０ＶＡＣ６０Ｈｚの標準的な汎用交流（ＡＣ）高電圧を１２ＶＤＣ／３Ａの安全な低電圧又は他の必要な電圧に変換する。多くの電気装置は、５ボルトＤＣ又は１２ボルトＤＣで動作し、したがって、ＰＳＵ４０は、電力を降圧し、電流タイプを変換して、典型的な１２０（又は１１５）ボルト汎用ＡＣ電力をドアシステム１０で使用するために利用可能にする。
【0034】
ＰＳＵ４０は、電力伝達（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ：ＥＰＴ）装置７４を介してドア１４に電気的に接続されている。この実施形態では、低電圧電源電線４４は、低電圧ＰＳＵ４０からＥＰＴ装置７４まで、例えば、ヒンジ１６１、１６２、１６３のうちの１つを通って延びる。低電圧電源電線４４は、通常はドアフレーム１２の第一の枠部材１２１の中央に配置されたヒンジ１６１に通じ、それを通って、低電圧電力を伝導する電動（又は電気伝達）ヒンジを提供することができる。低電圧電源電線４４は、電動ヒンジ１６１を介して、ＥｌｅｃｔｒｏＬｙｎｘ（登録商標）等を備えたＭｃＫｉｎｎｅｙ Ａｓｓａ Ａｂｌｏｙ電気伝達ヒンジ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｈｉｎｇｅ）等のドア１４に電力を伝達する。他の例示的な電気ヒンジは、米国特許第３８６０３１２号、第３８５７６２５号、第３８４２３８６号、第３８３８２３４号、第３３５５６９５号、第１７４４０４０号、第６１５２０９号、第６１２１９２号及び米国特許出願公開第２０１７／０３０６６７４号、第２０１４／０２１３０７３号、第２０１４／０００１８８０号、第２０１２／００７３０８３号に開示されており、その完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。電力を提供することに加えて、ＥＰＴ装置７４は、また、ドアスラブ１５、ドアフレーム１２に取り付けられるか、又はドアアセンブリ１１の外側に配置される装置間でデータ及び電気信号を送信するために使用されるワイヤを収容してもよい。
【0035】
あるいは、図５Ａ及び図５Ｂに示す本発明の電力伝達装置の代替的な実施形態によるＥＰＴ１７４を使用することができる。ＥＰＴ１７４は、可撓性チューブ１７６と、可撓性チューブ１７６の対向する遠位端に固定された端部部材１７８と、可撓性チューブ１７６を収容するように構成された電気ボックス１８２とを含む。可撓性チューブ１７６は、ドア１４が閉じられたときにヒンジ側枠部材１２１のヒンジ縁部１２１Ｆに形成されたポケット６６内に取り付けられた電気ボックス１８２内に配置されるように構成され、ドア１４がスイングして開くことを可能にし、閉じられたときにヒンジ側枠部材１２１内の電気ボックス１８２内のＥＰＴ１７４を隠して、保護する。あるいは、ドアスラブ１５のヒンジスタイル２２１のヒンジ縁部に形成されたポケット内に取り付けられた電気ボックス１８２は、ドア１４がスイングして開くことを可能にし、閉じると、ＥＰＴ１７４をドアスラブ１５のヒンジスタイル２２１の凹部内に隠して、保護する。一方の端部部材１７８は、ドアフレーム１２のヒンジ側枠１２１内の電気ボックス１８２に取り付けられ、他方の端部部材１７８は、ドアスラブ１５に取り付けられている。可撓性チューブ１７６は、端子コネクタ１８１を有する電力及び信号（又はデータ）配線（又はワイヤハーネス）１８０を収容する。ＥＰＴ１７４の可撓性チューブ１７６は、ドアフレーム１２からドア１４まで延びている。
【0036】
「ワイヤハーネス」という用語は、ケーブルハーネス又は配線アセンブリと呼ばれることも多く、電気信号（データ）又は電力を伝達するための電線の予め製造されたアセンブリ（又は編成されたセット）として当業者に知られており、これらは、電線を編成された状態に保つために絶縁材料と共に束ねられる。ワイヤハーネスは、電気システムの要素に取り付けられるように構成された電気端子（又は端子コネクタ）を有する。ワイヤハーネスは、「ドロップイン」設置のために配線を単一ユニットに統合することによって電気部品への接続を単純化する。
【0037】
電気ワイヤハーネス１８０は、ＰＳＵ４０からドアアセンブリ１１のドア１４又はドアフレーム１２に取り付けられた電気装置に電力を供給するとともに、ドア１４又はドアフレーム１２に搭載された電気装置、あるいはドアアセンブリ１１の外部に配置された電気装置との間で電気信号（又はデータ）を送信するように構成されている。電気ワイヤハーネス１８０は、ドア１４の屋外面上に第一の端部と、ドア１４から離れた第二の端部を有する。
【0038】
電気可撓性チューブを有する他の例示的な電力伝達装置は、米国特許第３８４８３６１号、第４４４５２９９号、第５６９０５０１号、第８４４８３８２号及び第８５０５１６９号において開示されており、それらの完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0039】
電源電線４４は、図１～図３に示す実施形態では、ドア１４のヒンジ側１４Ｈ上の電動ヒンジ１６１に接続され、好ましくは、ドア１４のラッチ側１４Ｌ上の垂直供給通路内又はそれに隣接して配置された、配電ブロックによって提供されるようなＤＣ配電／データ分配システム４８への水平供給通路を通って延びる。ＤＣ配電システム４８は、低電圧ＤＣ電力、データ、電気信号、又はそれらの組み合わせを伝達する。第一の例示的な実施形態によれば、ＤＣ配電システム４８は、内側ドアフレーム２０のスタイル２２内に機械加工されるか又は他の方法で形成されるポケット（又はスロット）内に配置される。電力は、ＤＣ配電システム４８から、ドア１４に取り付けられる装置３６１及び３６２等の電気装置３６に、具体的にはラッチスタイル２２２の中へ送達されることができる。また、ドアフレーム１２に取り付けられるか、又はドアアセンブリ１１の外側に配置される装置に電力、データ、電気信号を送達してもよい。
【0040】
このようにして、１２０ＶのＡＣ電力は、ＡＣ配電ユニット４６によって、ドアフレーム１２に取り付けられたＰＳＵ４０と、図３に示す高電圧供給ワイヤ４５を介して、電動ドア操作器５２等のフレームアセンブリ１２の中又は上に取り付けられた少なくとも１つの他の電気装置に分配される。
【0041】
低電圧ＤＣ電力は、配電システム４８から、ドアスラブ１５に取り付けられた電動ドアロック３４及び電気装置３６１～３６３に供給される。さらに、低電圧ＤＣ電力は、図３に示すように、ドア位置ＤＣ配電システム４８を迂回するように、低電圧電源電線４４によって、ＰＳＵ４０から、フレームアセンブリ１２に取り付けられた低電圧電気装置３６４に直接送達される。
【0042】
複数の接続電線、すなわち、予め設置された電力及びデータ配線又はワイヤハーネスは、ドアスラブ１５内の垂直供給通路を通って延在し、ＤＣ配電システム４８を電動ドアロック３４及び電動装置３６１～３６３に電気的に接続し、こうして、図３に最もよく示されているように、電動ドアロック３４及び電気装置３６１～３６３はＰＳＵ４０に電気的に接続する。あるいは、電気コネクタは、所望の位置で垂直供給通路に予め取り付けられてもよく、その結果、電気装置３６は、予め位置決めされた電気コネクタを有する予め設置されたポケットに簡単に挿入され、差し込まれてもよい。供給者がドア１４に容易に差し込まれる電気装置を供給することができるように、電気装置３６のフランジの位置に対する標準的なフランジサイズ及びプラグ位置を設定してもよい。電源電線４４及び複数の接続電線５４は、ドア１４内に配置され、ＰＳＵ４０及びＤＣ電気装置３４，３６に電気的に接続される電線システム（又は電源及びデータ配線）を構成する。
【0043】
電気装置３６がＤＣ配電システム４８に接続するためのコネクタを有する場合、コネクタは、コネクタ、したがって、その電気装置３６をドアシステム１０と使用することが承認されているものとして識別又は指定するために、相補的レセプタクルと嵌合するフランジ又は何らかの他の固有の識別子を有してもよい。あるいは、電気装置３６は、電子署名又は他の何らかの識別子を有して、電気装置３６が設置に関して承認／互換性があることを保証してもよい。さらに代替として、ドアアセンブリ１０を最初に起動したときに、デジタル証明書を認証のために、電気装置３６に提供してもよい。デジタル証明書は、認証されると、電気装置３６がドアシステム１０への設置を承認されていることを確立する。ソフトウェアハンドシェイクは、電気装置３６のために利用され得る別の検証機構である。電気装置３６を接続するのにプラグコネクタを利用してもよいが、電力、データ、及び動作用信号の伝達を確実にしながら、他の形態の電気コネクタを使用してもよい。
【0044】
第一の例示的な実施形態によるドア１４によって、ドア１４の構造的要件、絶縁要件、騒音減衰要件、及び美的要件を維持しながら、電気装置３６の容易な統合が可能になる。さらに、第一の例示的な実施形態によれば、幅が最大１．１８８”等の多数のドア縁部スロット（又はポケット）５６によって、ラッチ側スタイル２２２のラッチ側縁部２２２Ｌに機械加工されて、図３及び図４～９に最もよく示されるように、電気装置３６１～３６３、又は電動ドアロック３４等の他の電気装置の（すなわち、ガタつき又はドアスラブ１５内での移動がない）確実な取り付けが可能になる。あるいは、電気装置を取り付けるためのドア縁部スロット５６のいくつかは、ヒンジ側スタイル２２１に機械加工されてもよい。それぞれのラッチ側スタイル２２２内に開口するドア縁部スロット５６が示されているが、スロット５６は、さらに、又は代替として、それぞれのドアフェーシング２３、２４上で開口してもよい。例えば、電動ドアロック３４及びドアベル３６１を受け入れるように構成されたスロット５６は、屋外ドアフェーシング２３にも開口している。
【0045】
接続電線５４は、ＤＣ配電システム４８又はコネクタに通されてもよく、第一のスタイル２２１及び第二のスタイル２２２と、頂部レール２１１とに予め取り付けられてもよく、したがって、電動ドアロック３４、電気装置３６、環境光センサ３７、運動センサ６２、及びドア状態センサ６４をプラグインすることができるので、電気装置３４、３６及びセンサ３７、６２、６４を使用して、機能させるために、電力、データ、及び／又は信号が供給されるようになっている。
【0046】
図３に示すように、ドアシステム１０は、ドアスラブ１５、例えば、内側ドアフレーム２０に取り付けられ、電動ドアロック３４及びバックアップ電源としての電気装置３６に電気的に接続される低電圧バックアップバッテリ（又はバッテリパック）５０をさらに含む。好ましくは、バックアップバッテリ５０は、内側ドアフレーム２０のスタイルのうちの１つ（例えば、第二のスタイル２２２）内に、又は代替的にポケット６８内の対向するスタイル内に形成されたドア縁部スロット５６のうちの１つの中に摺動し、ワイヤハーネス５４を介して同様に接続される。ドア縁部スロット５６がバッテリ５０のためのものである場合、例えば、ドア縁部スロット５６は、熱がバッテリ５０から除去され、それを屋外温度から絶縁することを可能にするために、片側が金属であり、他方が絶縁体であり得る。バッテリ５０は、システムが極端な温度又は低温にさらされたときに、バッテリを安定な温度範囲に保つことを可能にする温度センサ及びヒータを備えてもよい。電力が失われると、予熱されたバッテリは、ＡＣ電力が回復するまで自動的に電力を供給する。
【0047】
図３～図９は、ドアスラブ１５の周囲に電気装置（電源、コントローラ、センサ、カメラ等）を受け入れるためのポケット５６、６６、６８を示す。機械加工又は他の方法で形成されたポケット５６、６６、６８は、ドアスラブ１５のラッチ側スタイル２２２内に収容される。
【0048】
バッテリ５０は、ＤＣ配電システム４８に電気的に接続されている。バッテリ５０は、低い公称電圧（５ボルト（Ｖ）、１２ボルト、又は他の必要な電圧等）を有する。バックアップバッテリ５０の公称電圧は、ＰＳＵ４０の出力電圧に対応する。ドアシステム１０は、バッテリ５０の電力によって、ドア１４の中及び／又は周囲の全ての被給電装置、例えば、電動ドアロック３４及び電気装置３６１～３６４のための二次バックアップ電源として給電及び動作されてもよい。好ましくは、バッテリ５０はまた、バックアップ電力のためにも、電動ドアロック３４等の瞬間的に高アンペアを要する装置に追加のアンペアを提供するためにも、ＤＣ配電システム４８に接続される。好ましくは、バッテリ５０は、ＤＣ配電システム４８から充電される充電式バッテリである。したがって、ドアシステム１０では、主電源としてのバッテリへの依存はあまり重要ではないが、バッテリオプションが主電源又は唯一の電源として使用される場合、より大きな統合バッテリ５０をドア１４内に格納してもよく、電気装置のそれぞれに別々に格納しなくてもよい。
【0049】
図３に示すように、ドアシステム１０のドア１４は、また、メインコントローラ（又は中央電子制御ユニット（ＥＣＵ）又は電力管理コントローラ）５８も含み、コントローラ５８は、（メインコントローラ５８と無線通信する）運動センサ（又は運動検出器）６２、近接センサ、煙検出器等の１つ以上のセンサから入力を受信するようにプログラムされるように構成され、電気装置３６１～３６４、電動ドアラッチ３０にも、住宅所有者にもコマンドを送信する。メインコントローラ５８は、電気装置３４及び／又は３６１～３６４にも、住宅所有者にもコマンドを送信する。メインコントローラ５８は、好ましくは、メインコントローラ５８の動作に適し、電気装置３６及び関連するセンサがあれば、それらとの相互作用とを確実にするのに適したファームウェア及び／又は関連するソフトウェアを有する電子コントローラである。同様に、１つ以上のセンサを設けることで、スマートフォンアプリと通信して、所有者がドア１４の周りの活動を監視できるようにし、ドア１４の開閉状態を判定するために、また誰かがドア１４に接近しているかどうかを判定することで、ＬＥＤライトを点灯するだけでなく、個人がドア１４を通過し、ドア１４が閉じられたことを判定した後に電動ドアロック３４をロックできるようにしてもよい。
【0050】
メインコントローラ５８も、ロジックコントローラ（すなわち、ＬＥＤ照明のような異なる特徴の制御を担い、クラウドに接続し、したがってアプリに間接的に接続する）である。メインコントローラ５８は、バッテリ５０に電気的に接続され、バッテリ５０の充電を監視し、充電が所定のレベルを下回った場合にバッテリ５０を再充電させる。メインコントローラ５８は、各種電気装置３４，３６及びセンサと電気的又は信号通信（Ｗｉ－Ｆｉ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），５Ｇ，ＮＦＣ，＜１ＧＨＺ）を行い、接続された装置３４，３６及びセンサからのデータを受信し、これらに動作用信号を供給する。
【0051】
メインコントローラ５８は、ドアシステムの適切な機能で見られる衝撃、ショック、運動、及び他の力等の力からメインコントローラを保護及び隔離する機械的ハウジング内に収容される。メインコントローラ５８は、また、ドアの屋外に露出した１つ以上のボタンを介してアクセス可能である。これにより、ドアスラブ１５内からメインコントローラ５８を取り外す必要なく、メインコントローラの機能に物理的にアクセスすることができる。これらのボタンは、電力リセット、無線イネーブル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、工場リセット、又は電気装置に必要とされる他のそのような機能のために使用されてもよい。
【0052】
ドアシステム１０は、電力及びデータ配線をドアアセンブリ１１の外側ドアフレーム１２上に取り付けるための少なくとも１つの配線取付装置８４をさらに備える。図１０～１６は、２つの配線取付装置を含むドアシステム１０を示し、第一の（又はヒンジ）配線取付装置８４１が、ヒンジ側枠１２１に取り付けられ、ヘッダ配線取付装置８４ｈがヘッダ１２ｈには取り付けられている。ヒンジ配線取付装置８４１は、図１４及び図１５に最もよく示されるように、１つ以上の配線導管（又は通路）８７を画定する第一のベース部材８６１と、配線導管８７を覆うように第一のベース部材８６１に着脱自在に取り付け可能なスナップ式保護カバー８８１とを含む。配線取付装置８４は、プラスチック等の材料で形成されている。ベースプレート８６１は、ドア１４が閉じられたときに、ドア１４に面するように、例えば、スナップ嵌めによって、第一の枠部材１２１の前側１２１Ｆに固定されるように構成され、図１０及び図１４に最もよく示されるように、それぞれのヒンジリーフ要素を受け入れるためのほぞ穴１７に相補的なヒンジ切欠き８９を有する。ヘッダ配線取付装置８４ｈは、図１１及び図１６に最もよく示されるように、１つ以上の配線導管（又は通路）８７を画定するヘッダベース部材８６ｈと、配線導管８７を覆うようにヘッダベース部材８６ｈに着脱自在に取り付け可能なスナップ式保護カバー８８ｈとを含む。ベースプレート８６ｈは、ドア１４が閉じられたときに、ドア１４に面するように、例えば、スナップ嵌めによって、ヘッダ１２ｈの内側（又は前側）に固定されるように構成されている。保護カバー８８は、配線取付装置８４の任意要素である。
【0053】
１つ以上の配線導管８７は、ドアフレーム１２の周囲に配置されたワイヤハーネスをルーティングし、それにアクセスするために提供される。ワイヤハーネスは、配線導管８７内に予め設置され、ドアアセンブリ１１のスナップ式保護カバー８８によって覆われ、その後、ベース部材８６１又は８６ｈの配線導管８７内に配置されたワイヤハーネスを露出させるために、スナップ式保護カバー８８を除去することによってアクセスされてもよい。配線は、外側ドアフレーム１２の一部又は全周にわたって、様々な高／低電源／バッテリ／制御装置から出入りし、電気装置３６に接続する。言い換えれば、ヒンジ側枠１２１、ラッチ側枠１２２及びヘッダ１２ｈのいずれか１つ又はそれぞれに、配線導管８７に収容された配線を封入する配線取付装置が設けられていてもよい。ドアフレーム部材１２１、１２２及び１２ｈは、ドア１４と同様に、電気装置を収容するためのポケット及び開口部を含んでもよい。
【0054】
ワイヤハーネスは、ＤＣ配電システム４８に通されてもよく、第一のスタイル２２１及び第二のスタイル２２２と、頂部レール２１１とに予め取り付けられてもよい。
【0055】
図１７Ａ－８は、概して参照符号１１０で描写されるドアシステムの第二の例示的実施形態を示す。構成要素で、本発明の第一の実施形態と変わらないものには、同じ参照符号が付されている。構成要素で、図１～図１６に示す本発明の第一の例示的な実施形態と同じように機能するものには、同じ参照符号で示され、そのいくつかに１００が加算されているが、２つの実施形態の対応する部分間の類似性は読者によって容易に認識されるので、詳細には説明されない場合がある。
【0056】
ドアシステム１１０は、従来のヒンジ式住宅用屋外ドアアセンブリ１１１を備えるが、ドアアセンブリ１１１は、住宅、アパート、ガレージ、コンドミニアム、ホテル、オフィスビル等の住宅又は商業ビルに提供される枢動ドアを有する屋外又は屋内ドアアセンブリのいずれかであってもよいことを理解されたい。ドアアセンブリ１１１は、木材、金属、木材複合材料、繊維ガラス強化ポリマー複合材料等、目的に適した任意の適切な材料で作製してもよい。ドアアセンブリ１１１は、実質的に矩形の外側ドアフレーム１２と、第一の例示的な実施形態によるドアスラブ１５と同様に、２つのリーフを含む「バットヒンジ」等の少なくとも１つのヒンジによってそれに枢動可能に取り付けられたドアスラブ１１５を含むドア１１４とを含む。
【0057】
ドアシステム１１０は、電子アクセス制御、ドア状態フィードバックセンサ、エントリカメラ、環境光センサ、及びオーディオ／ビデオ通信等の機能を提供するために、ドアスラブ１１５自体又はドアシステム１１０の外側ドアフレーム１２に取り付けられたいくつかのＤＣ（すなわち、直流）電気構成要素（装置）をさらに備える。図１７Ａに示すように、ドアシステム１１０のスマートレディドア１１４に取り付けられる電気装置は、電動ドアロック３４、デジタルビデオカメラ１３６２を備えたビデオドアベル１３６１、環境光センサ３７と統合された運動検出器（又は運動センサ）１６２、及びドア状態センサ６４を含むが、これらに限定されない。デジタルビデオカメラ１３６２を有するビデオドアベル１３６１と、環境光センサ３７を有する運動センサ１６２とは、図１９及び図２０Ｂに示すように、内側ドアフレーム１２０のロック側スタイル１２２２に形成された（すなわち、機械加工又は他の方法で形成された）ポケット１５６１内に配置された単一のユニットに統合される。
【0058】
ドアシステム１１０の外側ドアフレーム１２に取り付けられる電気装置は、図１７Ａに示されるように、外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈに取り付けられるドア面照明ＬＥＤライト３６４と、第一の側枠ＬＥＤライト３６５及び第二の側枠ＬＥＤライト３６６とをそれぞれ含むが、それらに限定されない。図１７Ａにさらに示されるように、ドア面照明ＬＥＤライト３６４は、外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈ内で中心に置かれる。第一の側枠ＬＥＤライト３６５は、ドア１１４が閉じられたときに電動ドアロック３４に隣接するドアフレーム１２のヒンジ側枠１２１に取り付けられ、第二の側枠ＬＥＤライト３６６は、その底部に隣接するヒンジ側枠１２１に取り付けられる。
【0059】
図１７Ａ、図１８及び図１９に示すように、ドアシステム１１０は、低電圧（例えば５ボルト（Ｖ）、１２ボルト、２４ボルト又は他の必要な電圧、好ましくは１２ＶＤＣ／３Ａである）ＡＣからＤＣへの（ＡＣ／ＤＣ）変換器等の電力変換器を含むＤＣ電源ユニット（ＰＳＵ）４０をさらに備える。ＰＳＵ４０は、外側ドアフレーム１２に取り付けられている。図１８に最もよく示されるように、ＰＳＵ４０は、第二の例示的な実施形態では、外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈ内に配置される。好ましくは、ＰＳＵ４０及びＡＣ配電ユニット４６は、ＰＳＵ４０が設置、修理、又は交換のために外部からアクセス可能であるように、図１８に最もよく示されるように、外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈ内に機械加工されるか、又は別様に形成されるポケット（又はスロット）の中に配置される。ＰＳＵ４０は、外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈ内の中心に配置される。
【0060】
あるいは、ＰＳＵ４０は、図１７Ｂに示すように、外側ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈの中心から外れて配置されてもよい。さらに代替的に、ＰＳＵ４０は、図１７Ｃに示すように、外側ドアフレーム１２のヒンジ側枠１２１内等、外側ドアフレーム１２上の他の場所に配置されてもよい。
【0061】
図１７Ａ、図１８及び図１９に示すように、ドアシステム１１０のドア１１４はまた、運動検出器１６２、近接センサ、環境光センサ３７、ドア状態センサ６４、煙検出器等の１つ以上のセンサから入力を受信するように構成及びプログラムされたメインコントローラ５８を含む。メインコントローラ５８は、プリント回路基板（ＰＣＢＡ）、好ましくは、高温及び低温に適し、湿気及び塵埃粒子から保護するためにコンフォーマルにコーティングされた自動車グレードの構成要素を含む。メインコントローラ５８は、図１９及び図２０Ａに示すように、内側ドアフレーム１２０のロック側スタイル１２２２に形成された（すなわち、機械加工又は他の方法で形成された）ポケット（又はスロット）１５６２内に摺動することができる。
【0062】
メインコントローラ／ＥＣＵ ＣＡＮ通信バスは、他の電気装置と通信するために使用される。このプロトコルを用いることにより、電気装置を用意に追加することができる。ドアシステム１１０は、図２０Ｃに最もよく示されるように、ドア１１４のヒンジ側に配置されたプッシュボタン９６をさらに含み、これによって、ドアシステム１１０がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介してユーザの電話機に接続（又はペアリング）することが可能になる。これによって、住宅所有者のＷｉ－Ｆｉにドアをセットアップするためのユーザフレンドリーで安全な方法が可能になる。また、上記のドア周辺機器（例えば、ドアベル１３６１、電動ドアロック３４、センサハブ及び／又はメインコントローラ５８である）をリセットするリセットプッシュボタン９８が設けられ、迅速なトラブルシューティングを支援する。リセットプッシュボタン９８は、好ましくは、図２０Ｃに最もよく示されるように、プッシュボタン９６に隣接するドア１１４のヒンジ側に配置される。リセットプッシュボタン９８は、また、ドアシステム１１０の工場リセットを行うために使用されてもよく、これは、トラブルシューティングに有益であり、任意のユーザ固有データ（すなわち、Ｗｉ－Ｆｉ証明書、使用データで、住宅所有権を移転するときにプライバシーの懸念となり得るもの）を消去する。さらに、視覚的ＬＥＤインジケータは、短い距離から、ドアシステム１１０の電源が投入されたとき、バッテリで動作しているとき、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）広告モードにあるとき等を示すためにプッシュボタン９６に統合され、設置及び一般的使用の間の迅速なトラブルシューティングも可能にする。
【0063】
中央ＥＣＵ５８は、電動ドアロック３４、電気装置１３６１、１３６２、３６４～３６６、３７、６４、１６２等を制御する。したがって、中央ＥＣＵ５８は、電力及びデータ配線を介して、イーサネット（登録商標）、ＣＡＮ、又はシリアル通信を介して、電動ドアロック３４及び電気装置１３６１、１３６２、３６４～３６６、３７、６４、１６２と通信する。代替として、中央ＥＣＵ５８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｚｗａｖｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ＬＡＮ、移動通信技術（３Ｇ、４Ｇ又は５Ｇ）等の無線技術のうちの１つを介して電動ドアロック３４及び電気装置１３６１及び３６４～３６６と通信してもよい。
【0064】
メインコントローラ５８は、ワイヤハーネス１８０と協働してＤＣ電気装置１３６１、１３６２、３６４～３６６及びセンサ３７、６４、１６２にＤＣ電力を供給し、ＤＣ電気装置１３６１、１３６２、３６４～３６６を動作させるために少なくとも１つのセンサからの信号に応答してＤＣ電気装置に動作用（又はコマンド）信号を供給し、動作用信号に応答してＤＣ電気装置１３６１、１３６２、３６４～３６６から動作信号を受信するように構成される。
【0065】
図１８及び図１９に示すように、ドアシステム１１０は、ドアスラブ１１５の内側ドアフレーム２０等のドア１１４に取り付けられた低電圧バックアップバッテリ（又はバッテリパック）５０をさらに含む。バックアップバッテリ５０は、図１９及び図２０Ａに示すように、内側ドアフレーム１２０のヒンジ側スタイル１２２１内に形成（すなわち、機械加工又は他の方法で形成）され、その中に固定されたポケット（又はスロット）１５６３内に摺動、スナップ嵌め、又は回転することができる。
【0066】
ＰＳＵ４０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、電力伝達（ＥＰＴ）装置１７４を介してドア１１４に電気的に接続される。第二の例示的な実施形態では、ワイヤハーネス１８０は、図１７Ａ及び図１８に示すように、低電圧ＰＳＵ４０からＥＰＴ装置１７４を通ってメインコントローラ５８まで延びる。ワイヤハーネス１８０は、第一のスタイル１２２１及び第二のスタイル１２２２と、頂部レール１２１１とに予め取り付けられてもよく、これにより、電動ドアロック３４、電気装置１３６、バックアップバッテリ５０、環境光センサ３７、運動検出器６２及びドア状態センサ６４がプラグインされることが可能になり、電力、データ及び／又は信号は、電気装置３４、１３６１、３６４～３６６、及びセンサ３７、６２、６４の使用及び機能のために供給することができる。具体的には、図２１Ａ及び図２１Ｂに最もよく示されるように、ドアスラブ１１５の第一のスタイル及び第二のスタイル１２２２、及び／又は頂部レール１２１１は、ドアスラブ１５の内側に配線溝（又は配線通路）７２とともに形成される。配線溝７２は、ドア１１４のためのワイヤ導管を画定する。配線溝７２は、ワイヤハーネス１８０を収容するために使用されるスタイル１２２１、１２２２及び頂部レール１２１１の内側又は外側に切断され、ルーティングされ、又は押し出される。さらに、図２２Ａに最もよく示されているクリップ８２を使用して、配線溝７２の内側にワイヤハーネス１８０を保持してもよい。ワイヤハーネス１８０は、ドアスラブ１１５を充填するために使用される発泡体コア１８に対して保護されるようにジャケットで覆われてもよい。図２２Ｂ及び図２２Ｃに示すように、厚紙、プラスチック、ゴム、又は他の適切な材料の発泡ダム８３（又は配線通路プロテクタ）を使用して、ドアの組み立て及び製造中の発泡プロセスによるワイヤハーネスの損傷を防止してもよい。発泡ダム８３は、配線通路７２をガイドとして使用することによって、配線通路７２への発泡体の進入を封止するために設けられている。発泡ダム８３は、ドアスキン２３、２４に対してシールする可撓性フィン８３ｆをその上に有する。配線通路プロテクタは、コア１８が配線導管内でワイヤハーネス１８０と相互作用するのを防止するために使用される。通路プロテクタは、ドアスキン上、配線導管上、スタイル上、レール上、又はドアの内側フレーム内の任意の他の場所を封止することができる。代替的に、テープ／接着剤を使用して、電力及び／又はデータワイヤハーネス１８０を溝７２内に保持することができ、それにより、スタイル及び／又はレール内のワイヤは、切欠き領域から離れて保たれる。異なる幅のドアの場合、標準長さのワイヤハーネスは、必要に応じて、走行長さを短くするために、スタイル及び／又はレールの内側に折り畳まれてもよい。ドアシステム１１０及びドア１１４に電力を供給することにより、バッテリを交換する必要性が最小限に抑えられ、したがって、電動ドアロック３４及び電気装置のより信頼性の高い動作及び機能が保証される。ＡＣ電力は壁又はドアフレーム１２内にあるので、低電圧ＤＣ電力のみがドア１１４に供給され、意図しない電気ショックの可能性が最小限に抑えられる。
【0067】
ドアシステム１１０は、電力及びデータ配線をドアアセンブリ１１１のドアフレーム１２上に取り付けるための少なくとも１つの配線取付装置１８４をさらに備える。図２３～２６は、３つの配線取付装置を備えたドアシステム１１０を示し、それらは、ヒンジ側枠１２１に取り付けられた第一の（又はヒンジ側）配線取付装置１８４１、ロック側枠１２２に取り付けられた第二の（又はロック側）配線取付装置１８４２、及びヘッダ１２ｈに取り付けられたヘッダ配線取付装置１８４ｈである。ヒンジ側配線取付装置１８４１は、１つ以上の配線導管（又は通路）８７１を画定する第一のベース部材１８６１と、スナップ式保護カバー８８１とを含む。第一のベースプレート８６１は、図２３及び図２４に最もよく示されるように、スナップ嵌め等によって第一の枠部材１２１に固定されるように構成され、それぞれのヒンジリーフ要素を受け入れるために、ほぞ穴１７に相補的なヒンジ切欠き８９を有する。ロック側配線取付装置１８４２は、１つ以上の配線導管（又は通路）８７２を画定する第二のベース部材１８６２と、スナップ式保護カバー８８２とを含む。第二のベースプレート１８６２は、図２３及び図２５～２８に最もよく示されるように、スナップ嵌め等によって第二の枠部材１２２に固定されるように構成される。ヘッダ配線取付装置１８４ｈは、図２３及び図２９に最もよく示されるように、１つ以上の配線導管（又は通路）８７ｈを画定するヘッダベース部材１８６ｈと、スナップ式保護カバー８８ｈを含む。ヘッダベース部材１８６ｈは、スナップ嵌め等によってヘッダ１２ｈに固定されるように構成される。
【0068】
図２３～図２９に示すように、電力及びデータ配線導管８７１、８７２及び８７ｈを使用して、家庭用ライン電力、すなわち、ＡＣ８５～２６５Ｖ５０／６０Ｈｚは、ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈ内に配線され、そこで、ヘッダ配線取付装置１８４ｈのヘッダベース部材１８６ｈに形成されたスロット１９０（図２３及び図２９に最も良く示されている）を介して、ヘッダ１２ｈ内のポケット（又はスロット）内に設置されたＰＳＵ４０に接続される。ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈのポケットは、ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈに機械加工等で形成される。
【0069】
第一の枠部材１２１及び第二の枠部材１２２は、図２７に最もよく示されるように、その裏側１２１Ｂ又は１２２Ｂでドアスラブ１１５の反対側に外側配線溝９２を形成することができ、ドアフレーム１２のヘッダ１２ｈは、図３０に最もよく示されるように、その外側でドアスラブ１１５の反対側に外側配線溝９４を形成する。外側配線溝９２及び９４は、ドアフレーム１２のワイヤ導管を構成する。配線溝９２及び９４は、ワイヤハーネス１８０を収容するために使用される枠部材１２１、１２２及び１２ｈに切断され、ルーティングされ、又は押し出される。
【0070】
配線取付装置１８４は、ドア１１４の外部の全ての電力及びデータ配線要素に設けられる。配線取付装置１８４は、後続のアクセスのために配線／データハーネスを保護し位置決めすると共に、典型的な釘打ち又は他の留め具位置からワイヤを離し、この回避において設置者を支援するラベル付けを可能にすることによって、内蔵された配線ハーネスを設置者から保護する。配線／データハーネスは、ヒンジ側枠１２１及びロック側枠１２２の中で、設置されたＬＥＤ３６４～３６６及びＥＰＴ１７４にルーティングすることができる。配電の機能を分離することによって、また、ＥＰＴ１７４の損傷要素を容易に交換することが可能になる。次いで、ＥＰＴ１７４は、ドア１１４及び接続された電気装置に電力を送る。
【0071】
保護カバー８８は、ワイヤハーネスにアクセスし、フレーム周囲に沿った配線アクセス点の周囲に良好な嵌合及びトリム外観を提供するように、容易に剥ぎ取られる／開かれてもよい。加えて、保護カバー８８自体、又はそのための短いコネクタ／交換セグメントは、例えば、配線導管８７内に含まれる下層配線に直接タップし得るＬＥＤライト又はセンサ／カメラと嵌合してもよい。次いで、配線は、ドア組立て及び発泡体注入の前に、内側ドアフレーム２０のスタイル／レールの内側の周りにルーティングされるワイヤ／ケーブルに、ＥＰＴ４０を介してドア１１４に通される。この配線編成は、設計変更及び性能保証に応じて、将来、ジャム及び／又はドア電気及びスマート電気構成要素の迅速な追加を可能にする。また、これによって、住宅所有者がドアを取り外して、開口部から大きな物体が運ぶスペースを確保したい場合、ドア１１４をドアフレーム１２から簡単に取り外すことができる。
【0072】
代替として、枠部材１２Ｍに取り付けられる配線取付装置８４又は１８４の代わりに、枠部材１２Ｍは、図２７に最もよく示されるように、そのドアスラブ１５又は１１５とは反対側の裏側１２Ｂに外側配線溝９２、又は図３１Ａ～３１Ｃに最もよく示されるように、ドアスラブ１５又は１１５に面する枠部材１２Ｍの前側１２Ｆに形成された内側配線溝１９２を有して形成されてもよい。配線溝９２，１９２は、ワイヤハーネス１８０を受け入れてルーティングするための配線導管を提供して、画定する。配線溝９２，１９２は、ワイヤハーネス１８０を収容するために使用されるように、枠部材１２Ｍに切断され、ルーティングされ、又は押し出される。
【0073】
前述のように、ドア１４又は１１４は、電気装置及び／又はバッテリをドア１４又は１１４の縁に簡単に差し込むことができる、複数の事前配線されたレセプタクルと、電気装置を封入するように設置されるカバープレートとで構築することができる。レセプタクルのそれぞれのためのハウジングは、電気装置を収容するために必要なＵＬ及び規制要件を満たす難燃性ポリマーから成形されてもよい。レセプタクルのそれぞれのためのハウジングは、ドア１４又は１１４のラッチスタイル２２２又は１２２２又はヒンジスタイル２２１又は１２２１に機械加工されるか又は別様に形成されるスロット５６，６６，６８又は１５６のうちの１つに挿入されてもよい。ハウジングは、また、前述のように、設置された物品（ｉｔｅｍ）のための「ヒートシンク」効果又は断熱効果を作り出すように、穴の有無にかかわらず、全体的又は部分的に好適な金属から作製されてもよい。例えば、選択されたカバープレートに換気を提供して、熱伝達を支援してもよく、あるいは導管がレセプタクルに接続され、ドア１４又は１１４の頂部から空気を放出してもよい。
【0074】
ヘッダ１２ｈ内にＰＳＵ４０を配置することによって、修理及び設置／再配置のための容易なアクセスが可能になり、インスイング及びアウトスイング設置の両方に対して極端な温度からの保護が提供される。好ましくは、ＰＳＵ４０の変圧器は、ヘッダ内に配置されることを可能にする高さが低く、例えば、ヒートシンクとして機能する金属エンクロージャによる能動的な冷却を必要としないものが選択される。任意のそのような金属エンクロージャは、雷、ラインサージ、又は高電圧ラインとの意図しない接触によって課される電圧を制限し、通常動作中にアースへの電圧を安定化するために、アース及び全体的なシステム接地に電気的に結合される。
【0075】
本明細書に開示される構成要素準備完了ドア及びフレームの使用において、バッテリ５０、メインコントローラ５８、センサ、電動ドアロック３４、及び／又は電気装置のうちの少なくともいくつかは、統合、モジュール化、セキュリティ、及び保守性のために、事前配線されたレセプタクル内のドア１１４のラッチの縁に取り付けられる。代替として、電力管理コントローラ５８は、ドアフレーム１２に取り付けられても、あるいはドアフレーム１２に隣接する壁等のドアアセンブリ１１の外側に配置されてもよい。
【0076】
中央ＥＣＵ５８によって、例えば、スマートフォンアプリを介して、電動ドアラッチ３０を遠隔でラッチ解除することが可能になり、建物に入りたい人は介入しなくてもよい。ドア１４のラッチを解除するために、電動ラッチ操作器は、電動ドアラッチ３０の電動ラッチ操作器に関連付けられた電気モータによって、電動ドアラッチ３０の中央ラッチボルト３３を後退位置に移動させる。このように、データリンク６０１、６０２、６０３、６０４及び６０Ｌを有するＥＣＵ５８は、ドアシステム１０、１１０のための電力／データ／制御管理システムを画定する。
【0077】
ＥＣＵ５８は、例えば、スマートフォンアプリを通じて利用可能な、遠隔に位置するコントローラとの通信のために適合及び構成されてよく、遠隔に位置するコントローラからのコマンドに応答してＤＣ電気装置３４、３６及びセンサのうちの少なくとも１つを動作させる。ＥＣＵ５８は、特定の電気装置の使用を制限して、バッテリ電力で作動している間にドアシステム１０、１１０が動作できる時間を延長することができる。
【0078】
外部ドアフレーム１２と共に使用するための住宅用屋外ドア１１４の製造方法は、以下のステップを含む。まず、内側ドアフレーム１２２及びその上に組み付けられた第一のドアスキン２３を提供する。内側ドアフレーム１２２は、その外縁又は内縁に、配線溝７２によって形成された導管を有する。次に、ワイヤハーネス１８０が配線溝７２の周囲に位置決めされる。ワイヤハーネス１８０は、ドア１１４の屋外面上に第一の端部と、ドア１１４から離れた第二の端部とを有する。次いで、少なくとも１つの発泡ダム８３が配線溝７２内に位置決めされる。発泡ダム８３は、配線溝７２及びワイヤハーネス１８０を封止する。その後、第二のドアスキン２４は、内側ドアフレーム１２２の反対側の表面上に位置決めされ、固定され、それによって、ドアスキン２３、２４の間に開口部を形成する。次いで、膨張可能な発泡体がドアスキン２３、２４の間の開口部に導入される。次に、膨張可能な発泡体が開口部内で発泡し、こうして、ドアコアを形成する。発泡ダムは、膨張した発泡体が配線溝７２に入り込んでワイヤハーネス１８０が外れることを防止する。言い換えれば、ドアスキン２３，２４間の開口部に発泡コアを導入するステップは、ワイヤハーネス１８０を配線溝７２に配置するステップの後に実行される。
【0079】
住宅用屋外ドア１１４を製造する方法は電気装置を中に受け入れるために内側ドアフレーム１２２にポケット５６，６６，６８又は１５６を機械加工するか又は他の方法で形成するステップも含む。ワイヤハーネス１８０は、機械加工及び製造プロセス中に、例えばワイヤロックチューブによって、保護される。住宅用屋外ドア１１４を製造する方法は、安全なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続及び試験プロトコルを利用して、電源ユニット４０、メインコントローラ５８、電気装置、及びワイヤハーネス１８０を試験することによって、ドアシステム１１０の電気的品質を試験するステップをさらに含む。
【0080】
ドアシステム１１０は、ローカル及びクラウド統合と、データ格納との両方を可能にするように、ユーザによって構成することができる。ユーザがドアシステム１１０の設定を設定できる具体例としては、以下のものが挙げられる：
・運動センサ、環境光センサ、又はドア状態センサを使用して、廊下照明ライト３６４又は枠ＬＥＤライト３６５及び３６６等のＬＥＤ照明をオンにすること、
・運動センサ、環境光センサ、又はドア状態センサを使用して、電動ドアロック３４を制御すること、
・接続されたドアロックセンサ及びビデオセンサを使用して、ユーザがドア１１４をロック解除するのを検出すること、
・ドア状態センサの変化を使用してホームオートメーションシーケンスを起動すること、例えば、屋内照明をオンにすること、又は使用中のアナウンスをすること、
・トリガとして運動センサ又は環境光センサを使用して、ドア１１４のスマートガラスがプライバシー及び太陽光管理のために不透明にすること。
・運動センサ、環境光センサ、又はドア状態センサを使用して、廊下照明ライト３６４又は枠ＬＥＤライト３６５及び３６６等のＬＥＤ照明をオンにすること、
・運動センサ、環境光センサ、又はドア状態センサを使用して、電動ドアロック３４を制御すること、
・接続されたドアロックセンサ及びビデオセンサを使用して、ユーザがドア１１４をロック解除するのを検出すること、
・ドア状態センサの変化を使用してホームオートメーションシーケンスを起動すること、例えば、屋内照明をオンにすること、又は使用中のアナウンスをすること、
・トリガとして運動センサ又は環境光センサを使用して、ドア１１４のスマートガラスがプライバシー及び太陽光管理のために不透明にすること。
【0081】
当業者であれば、ＥＣＵ５８と通信するセンサは、メインコントローラ５８と通信可能なら、建物、ドアフレーム１２及び／又はドア１４又は１１４に配置されていてもよいことを認識するであろう。
【0082】
また、ＥＣＵ５８は、ドア１４又は１１４が半開きか、又は開いているために、電動ドアロック３４の固定が不可能であることをユーザに通知することができる。この目的のために、ドア状態センサ（又はドアセンサ）６４は、図１７Ａ～１７Ｂに最もよく示されるように、有線又は無線接続を介してＥＣＵ５８と通信する。ドア状態センサ６４は、電動ドアロック３４を作動させる前に、ドア１４又は１１４が半開きか又は閉じているか（すなわち、ドア１４又は１１４がフレームアセンブリ１２と適切に整列しているかどうか）を監視する。ドア１４が半開きであることを示すドア状態センサ６４からの信号は、ＥＣＵ５８に向けられ、ＥＣＵは、次いで、ドア１４が半開きの場合、すなわち、適切に閉じられていない場合、ドア１４を適切に閉じるように電動ドア操作器５２を作動させる。ドア１４が閉じられていない場合に、ドアロック３４を操作すると、ドア１４及び／又はドアロック３４を損傷することがある。さらに、ドア１４が閉じられいないのに、パワーロック３４が操作された場合、ＥＣＵは、ドア１４がロックされていないのに、ロックされていると報告することがある。したがって、ドア状態センサ６４は、ドア１４が適切に閉じられる前に、ロック３４の作動を最小限に抑える。同様に、ＬＥＤライトを点灯するだけでなく、個人がドア１４又は１１４を通過し、ドア１４又は１１４が閉じられたと決定した後に電動ドアロック３４をロックさせて、スマートフォンアプリと通信して、所有者がドア１４又は１１４の周りの活動を監視できるようにするために、ドア１４又は１１４の状態、開いているか閉じているかを判断するために、また誰かがドア１４又は１１４に接近しているかどうかを判断するために、１つ以上のセンサを設けてもよい。
【0083】
上述のように、ドアシステム１０は、フレームアセンブリ１２に取り付けられ、１２０ボルトの高電圧ＡＣ電力によって動作される電動ドア閉鎖器（又は電動ドア操作器）５２と、ドア１４の状態（開放又は閉鎖）を判定するように構成された（中央ＥＣＵ５８と無線又は有線通信する）ドア状態センサ６４とを備えてもよい。あるいは、電動ドア操作器５２は、低電圧の直流電力で動作してもよい。本発明によれば、ドア状態センサ６４がドア１４が開いていると判定すると、ＡＣ電動ドア閉鎖器５２と、ホール効果又はリードスイッチセンサ等のドア状態センサ６４とは、ドア１４を閉じるように相互作用する。ドア状態センサ６４の能力は、ドア又はドア装置の種々の「状態」、すなわち、施錠／解錠、開閉、点灯／消灯等を企図してもよい。システム内の他のセンサも、ＤＣ又はＡＣ電気装置自体の問題、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号なし、過剰な電力消費、充分な電力消費なし、過度な高温、過度な低温（例えば、バックアップバッテリ５０の場合）等を感知するために使用されてもよい。センサ６２、６４及び他のセンサは、ＥＣＵ５８に信号を通信し、ＥＣＵ５８は、次いで、信号に応答してとる動作を決定し、適切な電気装置３６にコマンドを発行する。このようにして、ドア状態センサ６４は、ドア１４が開いているという信号をＥＣＵ５８に送信することができ、ＥＣＵ５８は、ドア１４を閉じるように作動するようにドア閉鎖器５２にコマンドを発行することができる。ドア開放信号は、ドア状態センサ６４によって、例えば定期的又は時間指定等で通信されてもよく、例えばスマートフォンアプリの使用を介した所有者からの問い合わせに応答してもよい。
【0084】
ＥＣＵ５８は、電気装置３６の間でローカルに動作してもよいし、ユーザがホームコントローラから離れている間、より高度な制御のためにクラウド統合によって補完されてもよい。ドアシステム１０又は１１０では、ユーザは、１つ以上の電動装置３６をセットアップし、構成し、管理するために、無線接続を介して、又はスマートフォンアプリ等によってＰＣもしくはモバイル装置を介してドアシステム１０又は１１０の電力システムにアクセスしてもよい。さらに、ユーザは、データにアクセスして、電気装置の追加と、取り付けられた電気装置３６及び／又はバッテリ５０の診断健全性との両方のために、ユーザ設定可能なオプションを有してもよく、これは、電気装置３６及びバッテリ５０で生じる問題に対処するためのより効率的な方法となるであろう。スマートフォンアプリを使用して、ドア１４の周りのアクティビティを監視し、電動ドアロック３４のロックを起動してロック及びロック解除し、ドア１４又は１１４の状態、開いているか又は閉じているかを判断してもよい。
【0085】
したがって、本発明による予め配線されたスマートレディドアアセンブリ１０又は１１０は、複数の電気装置の動作のための高電圧及び低電圧電力の両方を提供する能力を有する電力システム及びドア電力管理システムと、ドアアセンブリ１１又は１１１に統合された電力／データ管理コントローラとを含んでもよい。ドアアセンブリ１１又は１１１に組み込まれる複数の電気装置について、各電気装置及び使用によって特に必要とされるアンペア及びボルトを考慮すると、必要とされるワットの範囲は、ローエンドでのＬＥＤ照明（５ボルトで２．９ワット／フィート）から、ドアを移動させるために極めて高いアンプ出力を必要とする電気機械ドアシステム（典型的には、１２０（又は１１５）ボルトで５００ワット超）まで、広く変動する。したがって、本発明は、電力要件の多様性を前提として、より容易な統合及び電力管理を可能にするように、電気装置の電力必要性により良好に合致する、２つ以上の電力供給オプションを提供する。
【0086】
本明細書に記載され可能にされるドアシステムでは、ユーザは、１つ以上の電力供給された接続された電気装置３６をセットアップし、構成し、管理するために、無線接続を介して、スマートフォンアプリ等によってＰＣ又はモバイル装置を介して、ドアシステムの電力システムにアクセスしてもよい。スマートフォンアプリを使用して、ドアの周りのアクティビティを監視し、電動ドアロック３４を起動してロック及びロック解除し、ドアの状態を、開いているか又は閉じているかを判断してもよい。さらに、ユーザは、データにアクセスして、電気装置の追加と、取り付けられた電気装置及び／又はバッテリの診断健全性との両方のために、ユーザ設定可能なオプションを有してもよく、これは、電気装置及びバッテリに関する問題に対処するためのより効率的な方法となるであろう。
【0087】
容易に入手可能な電力／データを有するドアアセンブリに電気装置（ハードウェア）を統合するための便利な方法を提供することによって、電気装置の製造業者は、設計を単純化することができ、ドアに隠され統合され、バッテリの交換を必要としない清浄な設計を消費者に提供することができる。さらに、本発明は、電気装置の便利な保守性を可能にする標準化された方法で、ドアアセンブリへの電気装置の統合を可能にする。また、これらの装置をドアに埋め込むことで、電気装置の盗難も防止できる。
【0088】
設置された電気装置は、本発明による予め配線されたドアアセンブリに「組み込まれる」ので、ドアは、構造的完全性、絶縁性能を維持し、歪み又は他の美的欠陥がない。
【0089】
本発明の例示的な実施形態の前述の説明は、特許法の規定に従って例示を目的として提示されている。前述の説明は、網羅的であること、又は本発明を開示された厳密な形態に限定することを意図するものではない。上記の教示に照らして、明らかな修正又は変形も可能である。上記に開示された実施形態は、本発明の原理及びその実用的な用途を最も良く例示し、それによって当業者が本発明を様々な実施形態で、本明細書に記載される原理に従う限り、企図される特定の使用に適するように様々な修正と共に最も良く利用可能にするために選択された。したがって、本発明の意図及び範囲から逸脱することなく、上記の発明に変更を加えることができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されることも意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21A】
【図21B】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31A】
【図31B】
【図31C】
【国際調査報告】