JPH0224471A - 電動ブラインドの停止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、建築物、車両、船舶等に取り付ける電動ブラ
インドに関するものであり、詳しくはその動作停止機構
に関するものである。

〈従来技術〉 従来、電動ブラインドの制御装置の安全停止機構は、実
開昭６０−４４９９３号公報あるいは実開昭６０−４４
９９４号公報等に開示されるように、上限及び下限の各
リミットスイッチによってスラットカーテンの上昇終了
及び下降終了をそれぞれ検知して電動ブラインドを停止
させるもの、あるいは実開昭６１−１０２７９３号公報
等に開示されるように、例えばスラットカーテンが上昇
終了となった時にモータの負荷が大きくなって、モータ
に流れる電流の絶対値が予め設定された値より大きくな
ることにより停止すべき状態を検知して電動ブラインド
を停止させるもの、あるいは超音波又は光等による各種
センサを利用してエンコーダ等の位置を検出して電動ブ
ラインドを停止させるものであった・ 〈発明が解決しようとする課題〉 上限及び下限の各リミットスイッチを使用した電動ブラ
インドでは、リミットスイッチに係わる部品点数の増加
及び配線作業のためのコストアップが避けられないもの
である。また設置場所又は用途によって停止させるべき
上限及び下限に種々の相違があるため、工場出荷時に上
限リミットスイッチと下限リミットスイッチの仮調整を
して、さらに電動ブラインドの設置施工時に操作スイッ
チを操作しながら上限リミットスイッチと下限リミット
スイッチの本調整をする必要があるばかりでなく、リミ
ットスイッチの経年変化のために再調整が必要となる問
題点がある。

またモータに流れる電流の絶対値によって制御される電
動ブラインドでは、予め設定された電流値に達したとき
モータを停止させる機構であるため、経年変化によって
動力伝達機構部の潤滑及び部材摩耗等によりモータの負
荷が大きくなると、モータ電流も増加して不必要にモー
タが停止するようになり、これを回避するためには予め
設定された電流値の再設定もしくは負荷電流の増加を当
初から見込んだ設定が必要となる問題点がある。

またスラットカーテンの下降終了の検知には別途リミッ
トスイッチ等を必要とするため、上記上限及び下限の各
リミットスイッチを使用した場合と同様の問題点が存在
する。さらにスラットカーテンの下降途中にボトムレー
ル等が障害物に当たった場合、モータ電流がモータを停
止させ得るに必要なレベルに達し得ない。なぜなら−船
釣にスラットカーテンの下降時は、駆動するモータをス
ラットカーテンの自重でもって加勢しているため、通常
、モータにとっては軽負荷となっているからである。従
って、障害物が存在してもスラットカーテンの下降運転
が継続されてボトムレール等は下降を続けるため、障害
物の種類によっては危険が生じ得るものである。このた
め、別途下降時の障害物検出機構を設ける必要がある。

またモータを停止させるべき設定電流値は、スラットカ
ーテンの昇降時の機械損の変動に伴うモータの電流変動
、あるいは電動ブラインドの頻繁な運転によるモータの
加熱による電流値の増加、あるいは冬季と夏季の周囲温
度の相違による電流値の相違等が存在するため、その設
定には困難を要するものである。

また超音波センサを使用した電動ブラインドの場合は発
信器及び受信器の双方を必要とし、また光学式センサを
使用した場合はエンコーダ等の付属部品を必要とし、い
ずれの場合も部品点数が増加して電動ブラインドのコス
トアップや総重量の増加といった問題点がある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記従来の諸問題点を解決するため、停止信
号に基づいて駆動中のモータを停止させてスラットカー
テンの昇降を停止させる電動ブラインドにおいて、モー
タに流れる平均電流を検出する平均電流検出手段と、前
記平均電流検出手段の送出する平均電流を表す信号から
変化量を取り出す変化量検出手段と、前記変化量検出手
段の送出する変化量を表す信号から直流成分を取り出す
直流成分検出手段と、前記直流成分検出手段の送出する
直流成分を表す信号が予め設定された許容最小値に一定
時閏継続的に至らない場合に停止信号を出力する比較手
段とを具備するものである。

〈作用〉 一般に電動ブラインドのスラットカーテンの昇降時にお
いては、モータの平均電流は微増減しており、その変化
は、スラットカーテンの巻き上げ、巻き戻し用の巻きド
ラムの径と昇降テープの厚みに起因する実質的な昇降テ
ープの巻径変化と、巻きドラムに加わるスラットカーテ
ンの重量の変化によって生じている。モータの平均電流
は、これら変化に起因する負荷トルクの変化に呼応して
変化すると共に、これに重畳して動力伝達機構系のメカ
ニカルロス及び回転ムラによって、あるいは風等に代表
されるスラットカーテンに外界から作用する力によって
変化する。従って、モータの平均電流を検出する平均電
流検出手段によって得られた平均電流を表す信号から、
変化量検出手段によって平均電流の変化量を取り出すと
、変化量の中にはさらに交流成分と直流成分が含まれて
いる。

交流成分は、上記メカニカルロスの変化及び回転ムラ、
あるいは外界から作用する力によって！１１閏的に変化
する成分てあり、直流成分は、スラットカーテンの昇降
過程において一定の割合で微増減する成分である。

もしスラットカーテンの移動が正常に行われているなら
ば、モータの平均電流の変化量は、実質的な昇降テープ
の巻径変化と、巻きドラムに加わるスラットカーテンの
重量の変化との相乗作用によって変化量を表す信号の振
幅基準レベルの中心を一時的に横切ることはあっても、
前記振幅基準レベルを中心として行われることはないは
ずである。従って上記直流成分は、スラットカーテンの
昇降に起因するモータの負荷トルクの変化と密接な係わ
りを有しているのであるから、この直流成分を監視して
いればスラットカーテンの移動状態を検知することがで
きる。

一方、スラットカーテンの下降終了の状態には二つの形
態が存在し、一つはボトムレールを釣支する昇降テープ
が完全に巻き戻されて（巻き放たれた状態）巻きドラム
が空転を始めてそれ以上下降し得ない状態、もう一つは
昇降テープが完全に巻き戻される前にボトムレールが床
面や窓枠等に当接してそれ以上下降する必要のない状態
であり、両者の場合共巻きドラムにスラットカーテンの
重量がかからなくなってモータの平均電流の微増減は存
在せず、この結果変化量の直流成分は消滅するはずであ
る。従って直流成分検出手段から送出される変化量の直
流成分を表す信号を比較手段において監視し、この信号
が予め設定された許容最小値に一定時閏継続して至らな
い場合は、スラットカーテンが移動過程ではなく下降終
了の状態にあることが判定でき、電動ブラインドの停止
信号が出力されるものである。

〈実施例〉 第１図に本発明の一構成例を示す。第１図において、昇
降部材のスラットカーテン１４は巻き取り機構１０によ
って巻き上げ、巻き戻しされるようになっており、巻き
取り機構１０の人力軸にはモータ７の出力軸が接続され
ている。モータ７の人力へは、制御手段５により制御さ
れる駆動手段６の出力が平均電流検出手段ｌを介して接
続されている。　制御手段５は、ブラインド操作スイッ
チ等の操作手段８より人為的に出力されるスラットカー
テン１４の上昇、下降、停止又はスラット１１０角度調
整等の命令信号を受は取ると、モータ７を正転、逆転、
停止又は短時間運転等させるよう駆動手段６を制御する
。

平均電流検出手段１ではモータ７に流れる平均電流を検
出し、これを例えば直流電圧に置換して平均電流を表す
信号■１として送出する。変化量検出手段２では平均電
流を表す信号Ｖｌから変化量のみを取り出し、変化量を
表す信号Ｖ２を送出する。上記変化量を表す信号ｖ２は
比較手段３ａ及び直流成分検出手段４に送られ、直流成
分検出手段４ては前記信号ｖ２内に含まれる直流成分を
取り出し、直流成分を表す信号■３を送出する。

比較手段３ｂは、上記直流成分を表す信号ｖ３の振幅レ
ベルを予め設定されたレベルと比較し、信号ｖ３の振幅
レベルが予め設定されたレベルに一定時間継続的に至ら
ない場合にはモータを停止させる停止信号Ｖ３０を送出
する。

第２図に第１図における各部の信号波形の一例を示す。

第２図において、時ｒＷ１ｔＯにおいてスラットカーテ
ンが下降を閏始し、下降に伴ってモータに流れる平均電
流を表す信号Ｖｌが図示の如く変化しているとすると、
区間Ｔｌでは、モータ起動時に生じるごく一瞬の突入電
流変化部分を除いて、平均電流を表す信号Ｖｔは長期的
には減少しているのであるから、前記信号Ｖｌの変化量
を表す信号Ｖ２は、振幅基準レベルをＶＮとすると、レ
ベルＶＮに対して負側に振幅の中心を有して部幅する。

また区間Ｔ２では逆に、平均電流を表す信号Ｖｌは増加
しているので、レベルＶＮに対して正側に振幅の中心を
移して振幅する。また区間Ｔ３においては、平均電流を
表す信号■１は一定であるので、レベルＶＮを中心に振
幅する。区間Ｔ！とＴ２はスラットカーテンの下降が行
われている区間であり、区間Ｔ３はスラットカーテンが
下限に達した後の状態であり、下降終了の状態に相当す
る。

いま、第１図における比較手段３ｂが、直流成分を表す
信号ｖ３に関して予め定められたレベルＶ＋とレベルＶ
−の範囲内で継続的にｔ２の時閏輻分を維持し続けた時
に停止信号Ｖ３０を送出するようにし、例えば区間Ｔｌ
及びＴ２において信号ｖ３が一時的にレベルＶ＋とレベ
ルＶ−の問を通過する時間ｔｉを考慮して、 ｔ　２　＞　ｔ　１　　　　　　　　　　　−−−−−
−（１）なる関係に設定しておけば、前記時間ｔｌにお
いては停止信号Ｖ３０は送出されない。

もう一つの比較手段３ａは、モータの平均電流の変化量
を表す信号ｖ２そのもののレベルの大きさを予め設定さ
れた許容レベルと比較し、信号Ｖ２のレベルが予め設定
された許容レベルを越えた場合にモータを停止させる停
止信号Ｖ２０を送出するものであり、比較手段３ｂと並
行してモータに流れる平均電流を監視している。つまり
比較手段３ａは、スラットカーテン１４の昇降の途中又
は終了時において、障害物等に起因するモータの急激な
負荷変動を検知する部分であり、モータに流れる平均電
流の急激な増減変動を検出してモータを安全停止させる
役目を有するものであり、例えば本出願人が先に出願し
た特願昭６３−１４７８５５号に開示されるようなもの
を指す。制御手段５は、上記停止信号Ｖ２０．　Ｖ２Ｏ
をそれぞれ受けたとき、駆動手段６を介してモータ７を
停止させ、この結果スラットカーテン１４は昇降を停止
する。

スラットカーテン１４の上昇過程においては、一般に昇
降テープ１２の厚みによって巻き取り機構ＩＯ内の巻き
ドラムの実質的な巻径が次第に増加して、結果としてモ
ータにとっては負荷が増加していくため、モータの平均
電流は増加を続ける。

従って直流成分を表す信号Ｖ３はレベルＶＮに対して正
側となる。仮に、前述のような巻きドラムの径、昇降テ
ープの厚み、スラットカーテンの重量等の構成具合いに
よって、スラットカーテンの上昇中にモータに流れる平
均電流の増減が混在して、直流成分を表す信号■３が振
幅基準レベルＶＮ付近を横切ったとしても、前述（１）
式を満足するような継続時ｒＨ７ｌ　ｔ　２を設定する
ことにより、不必要なモータの停止は発生しない。モし
てスラットカーテン１４が上昇終了となった場合は、各
スラット１１が上限端に積層されてそれ以上の巻き上げ
はできず、この積層されたスラット１１を巻き取り機構
１０が収納されたボックスとボトムレール１３とが両側
から加圧することとなり、理論的には巻き上げ動作は行
われないので、スラットカーテンの下降終了の場合と同
様の動作でモータの停止がなされる。しかしながらこの
場合は、モータがほとんどロック状態となり、モータに
流れる平均電流は飛躍的に上昇するため、比較手段３ｂ
に先駆けて、比較手段３ａより送出される停止信号Ｖ２
０によってモータは停止する。

さて、第１図における構成要素の信号処理関係は、はと
んどワンチップマイクロコンピュータに置き換えること
ができ、第３図にその一例を示す。

第３図において、１５はアナログ−デジタルコンバータ
付のワンチップマイクロコンピュータ（以下マイクロコ
ンピュータと称す）であり、第１図における直流成分検
出手段４、比較手段３ａ、比較手段３ｂ及び制御手段５
の各機能を併せ持つものであり、その他の部分について
は第１図のものと同−又は等価な機能あるいは信号であ
るため、第１図と同一の符号を付して重複する説明を省
略する。

第３図に示す実施例は、基本的には、モータ７に流れる
平均電流の変化量を表す信号■２をマイクロコンピュー
タ１５に内蔵されているアナログ−デジタルコンバータ
でデジタル変換し、プログラムに従って演算及び処理を
行ってモータの停止を決定するものであるが、他に操作
手段８からの人為的指令を受けて、総合的にモータの運
転状態を決定する。

次に、第３図のように構成された場合のマイクロコンピ
ュータ９に第１図と同等の信号処理を行わせようとする
ならば、例えば第４図に示すようなフローチャートを有
するプログラムを与えればよい。尚第４図において、符
号ＶＮ、Ｖ＋、Ｖ−はそれぞれ第１図の説明に記載した
ものと等価なデジタル値とする。いま、変化量を表す信
号■２の賑幅基準レベルをＶＮとして、モータを停止す
べきスレッシレベルを正側Ｖ＋、負側Ｖ−とするならば
、先ずスラットカーテンの巻き上げ、巻き戻しに伴う回
転ムラ、動力伝達機構系のメカニカルロスの変化、運転
に支障のない程度の外界からの力の作用等を平均化する
ために、タイマー１によって一定間隔をおいて変化量を
表す信号■２をアナログ−デジタル変換（Ａ−Ｄ変換）
し、その値を第１番目から順にＤＩ　、　Ｄ２　、　Ｄ
３　、・・・、ＤＩとして順次格納し、その数が予め設
定された個数であるＮ個に達した時点で次の計算を行う
。

１〜 上式で計算したＳの値が予め設定されたスレッシレベル
Ｖ＋、Ｖ−の範囲外であれば、格納されたデータの中で
最も古いデータを消去して最新のデータを格納し、再び
一連の操作を繰り返す。もし、Ｓの値がスレッシレベル
Ｖ＋、Ｖ−の範囲内に入っているならば、タイマー２を
スタートさせ、格納されたデータの中で最も古いデータ
を消去して最新のデータを格納し、上記同様Ｓの値を判
断する。今度はタイマー２がタイムアツプしたかどうか
を確認して、タイムアツプしていなければ次々に最も古
いデータを消去して最新のデータを取り込んてＳの値を
監視する。タイムアツプ以前にＳの値がスレッシレベル
の範囲外となった場合は、タイマー２をクリアして再び
上記の操作を行う。

継続的にＳの値がスレッシレベルの範囲内に入っている
ときは、やがてタイマー２がタイムアツプして、この時
点でモータを停止すべく指令を出し、再び運転指令が人
力されるまで待機する６以上の如く、プログラムによっ
てモータに流れる平均電流の変化量を表す信号をマイク
ロコンピュータに人力するだけで、後処理はプログラム
で達成することができる。

〈発明の効果〉 本発明は、モータに流れる平均電流の変化量に基づいて
電動ブラインドを安全停止させるようにしたもので、従
来とは異なり、電動ブラインドに下降終了の機械的位置
検出のためのリミットスイッチや超音波、光等の各種の
高価なセンサを不要とし、部品点数が削減されて組み付
は工数の低減及びこれらに伴う電動ブラインドのコスト
ダウン・が達成され、一方電動ブラインドの設置施工に
おいては、各種スイッチ又はセンサの調整が不要である
ため施工専門家を必要としない特長がある。

またモータに流れる電流の絶対量に関係なく、昇降時の
スラットカーテンに直接作用する負荷状態の変動のみを
検出して安全停止機能が作用するものであるため、経年
変化による電流設定値の再調整や見込み設定等の不便が
存在しないものである。

さらにスラットカーテンが下降途中に障害物に当たって
移動が停止した場合も速やかにモータが停止するため、
別途障害物検出機構等を設けることなく障害物に対する
危険が回避されるものである。また一端停電後の再通電
時において、スラットカーテンが障害物に当たるか又は
下降終了の状態となって停止しているにもかかわらず、
いきなり下降命令が入力されたような場合であっても、
電気的にこの状態を検知してモータを停止させ得る特長
がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は構成及び機能を
説明するブロック説明図、第２図は第１図における各部
の信号波形図、第３図は別の構成を説明するブロック説
明図、第４図は第３図のマイクロコンピュータのプログ
ラムフローチャートである。 ｌ・・・平均電流検出手段、２・・・変化量検出手段、
３ａ、３ｂ・・・比較手段、４・・・直流成分検出手段
、７・・・モータ、９・・・ブラインド、１４・・・ス
ラットカーテン。 第 図 第 図 第 図 第 図 手　　続　　＾１１　　　正　　書　　（自発）５．補
正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 停止信号に基づいて駆動中のモータを停止させてスラッ
   トカーテンの昇降を停止させる電動ブラインドの停止機
   構において、前記モータに流れる平均電流を検出する平
   均電流検出手段と、前記平均電流検出手段の送出する平
   均電流を表す信号から変化量を取り出す変化量検出手段
   と、前記変化量検出手段の送出する変化量を表す信号か
   ら直流成分を取り出す直流成分検出手段と、前記直流成
   分検出手段の送出する直流成分を表す信号が予め設定さ
   れた許容最小値に一定時間継続的に至らない場合に停止
   信号を出力する比較手段とを具備して成ることを特徴と
   する電動ブラインドの停止機構。