JPH02280299A - 室内空間二重利用システムの安全装置およびその安全確認方法 - 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］ この発明は、居住用建築物の室内を区画するシステムに
関する。更に詳しくは、この発明は、人が居住するコン
クリート住宅、木造住宅などの室内の空間を区画するた
めの室内空間二重利用システムの安全装置に関する。

［従来技術］ 建物内の室内空間を区画するものは、基本的には構造物
である壁面が多い、構造壁面以外にも、カーテン、つい
立て、障字なと古来から種々の簡易的な間仕切り手段が
用いられている。固定的な間仕切りだけでは、利用空間
が限定されてしまう。カーテン、つい立てたけでは、完
全に空間を区画することができず、密室性は保持できな
いし、空間の利用が限定される。そこで、建物内の空間
を区画する種々の方法が提案されている。

実開昭４８−３７５３１号公報には、居室に吊上装置に
より上下に昇降可能な移動床を設けた居室が記載されて
いる。この居室は、時間的、空間的に多目的に居室の利
用度を高めている。また、実公昭４９−４４７３９号公
報には、ｌｌｌ１の床板を２階の床兼用の天井の位置ま
で上昇可能とし、更に２階の床板を天井までの距離のほ
ぼ半分の高さまで上昇可能とした車庫と居室とを兼用と
した建物が記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前者に記載された従来技術は、移動床を上下するために
、移動床にワイヤロープを連結し、このワイヤーロープ
を巻上機で巻き上げて移動床を移動させている。移動床
には、家具が載せてあり、かつ移動床自体の重量がある
ワイヤーロープでは引張り強度の点で信頼性が低い。巻
上機で同時に複数のロープを同期させて同じ長さ巻き取
ることは、制御技術の点で非常に困難である。後者に記
載された従来技術は、床板を駆動させるための具体的駆
動手段の開示がなくこの点に関して不明である。

これらの移動床の駆動装置の安全装置は、動力で駆動さ
れることが多い、居室内に動力で駆動される床を設ける
ことは、居住者の安全の確保という点では問題がある。

前記した従来技術は、いずれも安全装置の開示がなく、
実際の居住空間に適用するには、安全上から問題がある
。この発明は、これらに着目して発明されたものであり
、次の課題を達成する。

この発明の目的は、移動床の移動領域中の障害物、人な
どを自動的に検知して運転の安全を確保する室内空間二
重利用システムの安全装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、移動床の駆動装置の異常を自動
的に検知する室内二重利用システムの安全装置を提供す
ることにある。

［前記課題を解決するための手段］ この発明は、前記課題を解決するため次の手段を採る。

第１手段は、建築構造物と一体または別体のフレームと
、このフレーム内で上下動される移動床と、この移動床
を駆動する駆動手段とを有する室内空間二重利用システ
ムにおいて、前記移動床が作動する領域中の障害物を検
知する警告停止センサーと、前記駆動手段の異常を検知
する異常停止センサーと、前記警告停止センサーまたは
前記異常停止センサーが作動したとき警告を発する警告
手段と、前記駆動手段を停止する停止手段と、前記各手
段と前記各センサーをあらかじめ決められた手順にした
がって統括制御す不中央処理手段とを有する室内空間二
重利用システムの安全装置である。

前記警告停止センサーが障害物を検知する障害物検知セ
ンサーとかつ動物の存在を検知する動物感知センサーで
あると効果的である。

前記異常停止センサーが前記駆動手段の故障を検知する
センサーであるとなお効果的である。更に、前記駆動手
段の故障を予告する故障予告センサーを設けて故障発生
前に予告するとより安全度が増す。

前記警告手段が表示ランプであると良い。

第２手段は、建築構造物と一体または別体のフレームと
、このフレーム内で上下動される移動床と、この移動床
を駆動する駆動手段と、この駆動手段を駆動させるスイ
ッチ手段とを有する室内空間二重利用システムにおいて
、前記移動床を下降するとき前記スイッチ手段を作動さ
せ固定床よりやや高めの位置に一旦停止させ、安全確認
後、再度前記スイッチ手段を作動させて前記固定床のレ
ベルまで前記移動床を下降させる安全確認方法である。

［作　用１ 建築構造物と一体または別体のフレームと、このフレー
ム内で上下動される移動床と、この移動床を駆動する駆
動手段とを有する室内空間二重利用システムの安全装置
である。制御装置は、移動床が作動する領域中に障害物
警告停止センサーが検知するか駆動手段の異常を異常停
止センサーおよび予告センサーが検知すると警告手段が
警告または予告を発する。同時に移動床を駆動する駆動
手段を停止させる。移動床が下降するときは、固定床と
の間に一定の隙間を設けて一旦停止する。

この後、安全確認後、移動床を固定床と同一面まで下降
させる。

［実施例］ 以下、図面とともに実施例を説明する。第１図は、室内
空間二重利用システムの実施例を示し、移動床を固定床
と同一平面にした状態を示す透視図である。第２図は移
動床を固定床より上昇させた状態を示す図である。移動
床１は、本例では板を張った床である。ただし、畳、カ
ーペットなど他の敷物でも良い。移動床１が最下端位置
に位置したレベルと同レベルの高さ位置には、固定床２
が設けである。固定床２と移動床１が同一レベルになる
と、同一床面積が増加し、使用上便利である。一方、移
動床１の４隅には、柱３が設けである。

柱３内には、後述するようにポールスクリュ２０（第４
図）が見えないように、柱３に沿って組み込んである。

移動床１の下部には、収納空間４が形成しである。収納
空間４は、ベツド、家具などを置き居室としても良く、
物を収納する倉庫としても良い。収納空間４は、固定床
２より低い高さレベルの床面であるから、出入用の階段
５が設けである。第３図は、第１．２図のフレーム構造
のみの概観を示す透視図である。４本の柱３の下端には
、下部柱１０が、一体に溶接またはボルトで、連結しで
ある。

４本の下部柱１０の側面には、４本の下部横桁１１が矩
形に連結しである。更に、４本の下部柱１０の最下端に
は、防振ゴム１２が一体に設けである。この防振ゴム１
２の更に下面には、ベース１３が一体に設けである。防
振ゴム１２は、後述するモータ３０の振動を建物に伝達
させないようにするためのものである。逆に建物からの
振動をフレームに伝達させないようにするためのもので
ある。４本の柱３の上部には、４本の上部横桁１４が矩
形に連結されている。

上部横桁１４上の長方体のモーターカバー６は、後述す
るモータ３０などの駆動機構が内蔵されている。結局、
本実施例のフレームは、箱型の形状をしたものである。

４本の柱３に囲まれた区域内には、移動床１が上下動自
在に設けである。

移動床１は、柱３内に組み込まれた駆動機構により上下
動される。第４図は、移動床１の上下駆動機構を示す第
３図ＩＶ−ＩＶ断面図である。４本の柱３内には、ポー
ルスクリュ２０が組み込んである。ポールスクリュ２０
は、移動爪５０のポールナツト５１にかみ合うねじ軸で
ある。

ポールスクリュ２０の上下は、スラスト軸受２１で支持
されている。ポールスクリュ２０と平行してガイド軸２
２が設けである。ガイド軸２２の上下両端は、ポールス
クリュ２０と同様にフレームに固定しである。ポールス
クリュ２０の最上端には、後述するラチェットロック機
構２３（第６図参照）が設けである。ラチェットロック
機構２３の軸の一端には、ベルトプーリ２４が設けであ
る。

ベルトプーリ２４の一端には、更にカップリング２５が
連結してあり、カップリング２５は、モータ３０の出力
軸に連結しである。結局、モータ３０の出力軸には、カ
ップリング２５、ベルトプーリ２４、ラチェットロック
機構２３、ポールスクリュ２０の順で連結されている。

モータ３０は、減速機２９、電磁ブレーキ２８を内蔵し
ている。このタイプは、公知のものでありこの詳細は説
明をしない。

サーボモータ３０の回転数は、パルスジェネレータ２７
により検知され、出力されている。ベルトプーリ２４に
は、タイミングベルト３１が掛は渡しである。タイミン
グベルト３１は、テンションプーリ３２．３２を介して
、他の柱３内のタイミングプーリ２４を駆動し、ポール
スクリュ２０を駆動する（第５図）。テンションプーリ
３２．３２は、スプリング３３によりタイミングベルト
３１に張力をかける方向に押しである。仮に、タイミン
グ３１が切断すると、スプリング３３がテンションプー
リ３２．３２を作動させるので、この移動をリミットス
イッチ７６．７６が検知するので、タイミングベルト３
１の切断を検知できる。

４本の柱３内の上部のタイミングプーリ２４をすべて、
タイミングベルト３１で駆動するので、４本のポールス
クリュ２０はすべて同時に同期して回転駆動される。各
ポールスクリュ２０には、パルスジェネレータ６７が連
結してあり、ポールスクリュ２０の回転に応じてパルス
信号を発する第６図は、ラチェットロック機ｆ１２３を
示す平面図である。つめ車４０は、外周に歯４１が等角
度に設けである。つめ車４０の外周位置には、押えつめ
４２が軸４３を中心に回動自在に設けである。

押えつめ４２の一端には、バネ４４が設けてあり、常に
押えつめ４２を歯４１の方向に押している。一方、押え
つめ４２の一端には、ソレノイド４５の可動軸４６が連
結しである。モータ３０が可動中は、常にソレノイド４
５のコイルに電流が流され、可動軸４６を駆動して、バ
ネ４４に抗して引っ張っているので、つめ車４０、ポー
ルスクリュ２０は自由に回転できる。

ボール軸２０には、移動爪５０がねじ込んである。移動
爪５０は、めねじ５１と、ガイド軸２２を挿入するため
のガイド穴５２を有している。ガイド穴５２とがガイド
軸２２は、遊びを持ってはめられている。したがって、
ポールスクリュ２０を回転駆動させると、４本め柱３内
の移動爪５０は、ガイド軸２２に沿って同時に上下動す
る。

各セン　−の配置 第３図には、各安全センサーの配置を示す、感圧ゴムス
イッチ７０は、弾性材料で作られており、一定の圧力が
かかるとこの圧力を検知してスイッチが作動する感圧素
子を有する公知のスイッチである。

この感圧ゴムスイッチ７０は、線状に配置できるもので
あるから、移動床１の外周の表裏と、フレーム上部の横
桁１４の下面にすべて貼り付けである。このため、仮に
、移動床１と上部横桁１４との間に物、人間などがこの
感圧ゴム７０上に乗ったり、挾まれたときには感圧ゴム
７０は作動する。同様に、固定床２と移動床１の間に物
、人間などが介在したときも移動床１の下面の感圧ゴム
７０が作動する。

移動床１の下面は、吊天井になっている（第７図）。移
動床１の吊天井板７１は、単に移動床ｌのフレームに、
独立して複数個吊り下げられているのみである。この一
つの天井板７１に物、人間などが衝突すると、天井板７
１のみが上方に移動する。この移動は、リミットスイッ
チ（ＬＳ）７２で検知される。上部横桁１４上と、移動
床１の下面には、計４個の焦電形赤外線センサ７５が設
けである。焦電形赤外線センサ７５は、人体または動物
からｌＯμｍ程度の波長がでているのを検知するもので
ある。

例えば、変形チタン三ジルコン酸塩素系セラミックス素
子、ＦＥＴ、チョッパー、光を一定間隔時間ごとに遮蔽
する手段などが組み込まれたものである。この素子は、
０．２〜２０μｍの波長領域で感度が高い。タイミング
ベルト３１が切断したとき、テンションプーリ３２．３
２（第５図）が移動する。すなわち、テンションプーリ
３２．３２は、スプリング力で常にタイミングベルト３
１が緩まないように張力をかけている。タイミングベル
ト３１が切断すると、テンションプーリ３２．３２が移
動し、リミットスイッチ７６を作動させる。

」１支り 第８図（ａ＞は、移動床１の移動を制御する制御装置の
機能ブロック図である。マイクロプロセッサ６０は、制
御装置全体を統括する中央処理装置である。マイクロプ
ロセッサ６０には、バス５９を介して各種センサ、メモ
リなどが接続されている。システムプログラムメモリ５
７は、インターフェイス５８を介して書き替え可能なＲ
ＡＭメモリであり、制御装置を制御動作させるためのプ
ログラムが記憶されている。

上昇押釦６２は、移動床１を上方に移動させるためのス
イッチであり、上昇押釦６２を押し続ける限り移動床１
は上昇し続ける。下降押釦６３は、移動床１を下降させ
るためのものであり、下降押釦６３を押し続けると移動
床１は下降を続ける。上限スイッチ６４は、柱３の上端
に設けてあり、移動床１はこの上限スイッチ６４以上は
上昇しない。下限スイッチ６５は、柱３の下端に設けて
あり、移動床１はこの下限スイッチ６５以上は下降しな
い。

一旦停止スイッチ６６は、移動床１を下降中に一旦停止
させるための検出スイッチである。この停止位置は、固
定床２と本例では、約３００ｍｍ上方にの位置している
。−旦停止スイッチ６６は、この位置検知のために柱３
に設けである。この停止は、移動床１の下に障害物、人
などがいないかオペレータが確認するための一旦停止で
ある。モータ３０は、マイクロプロセッサ６０からの指
令で、マグネットスイッチ６１をＯＮ・ＯＦＦ　して駆
動される。モータ３０が回転駆動されると、モータ３０
の回転軸に連結したパルスジェネレータ２７の出力は制
御装置６０に入力される。

各ポールスクリュ２０には、パルスジェネレータ６７が
取り付けてあり、ポールスクリュ２０が回転駆動される
と、各パルスジェネレータ６７からパルス信号が発生す
る。発生したパルス信号は、比較回路６８で比較されて
、各軸が同期して回転しているか監視する。比較回路６
８は、パルスジェネレータ２７の出力パルスを基準パル
スとし、この基準パルスと各パルスジェネレータ６７か
らのパルス信号と比較する。この比較方法は、パルスの
脱落、パルス幅が長くなるなどで比較する。

しかし、モータの定格内の回転ムラは許容され、異常の
判定はしない、比較回路６８は、各ポールスクリュ２０
が同期回転していなければ、マイクロプロセッサ６０に
出力し、異常停止信号を発する。天井板スイッチ７２は
、移動床１の天井板７１（第７図）の移動を検知する。

感圧ゴムスイッチ７０は、感圧ゴム７０上に人、障害物
などが載ると、この重量を検知回路６９が検知し、障害
物の検知信号を出力する。焦電形赤外線センサ７５は、
人、動物などから発する赤外線を焦電効果素子が検知す
ると、検知回路７４が動作して、検知信号を発する。

タイミングベルト３１の切断を検知するリミットスイッ
チ７６は、タイミングベルト３１の切断を検知するもの
である。モータ過負荷７７は、モータ３０の過負荷を熱
で検知する。これらの検知回路は、インターフェイス６
７、バス６９を介してマイクロプロセッサ６０と接続さ
れている。

マイクロプロセッサ６０は、常時これらのセンサの動作
を監視して必要な動作を行う。押えっめ４２を駆動する
ソレノイド４５の可動軸４６は、アンプ４７を介して駆
動される。

警告停止ランプ８０は、障害物、人などを検知したとき
発するランプである。異常停止ランプ８１は、駆動系統
の故障、異常動作を検知するものである。第８図（ａ＞
に示したベルト切断検知センサ７６とモータ過負荷スイ
ッチ７７とは、いずれも異常そのもの、すなわち故障そ
のものを検知して、安全装置は、基本的には故障の発生
を事前に予知して警告または停止するのがより望ましい
。第８図（ｂ）に示すものは、異常予告機能を有したセ
ンサーの機能ブロック図である。

通常ベルトが切断するときは、ベルトが伸びた後切断す
る。このベルトの伸びを前記したテンションプーリ３２
の移動量で検知するものである。この伸びの検知は、テ
ンションプーリ３２の移動を検出できる位置に近接アナ
ログセンサー９０を配置して行う。アンプ９１は、この
近接アナログセンサー９０の出力値でテンションプーリ
３２がどの程度移動したか検知する。

この移動値が設定値以上になったとき、ベルトの切断前
かあるいは、駆動系になにか異常が発生したものと判断
して、リレー９２を作動させて異常予告スイッチ９３、
異常停止スイッチ９４を作動させる。異常予告スイッチ
９３が作動すると、異常予告停止ランプ８２を点灯し、
異常予告を行う。異常停止スイッチ９４は、同時にモー
タ３０を停止させる。

同様に、モータ３０の過負荷は、過電流検出センサー９
５により検出する。ただし、過電流検出センサー９５は
、モータ３０の起動時、駆動時の一時的な過電流は検出
しない、また、この検出は、過電流ではなく、モータ３
０の温度を検出しても良い。この検出値が設定値以上に
なると、アンプ９６はリレー９７を駆動する。リレー９
７は、予告スイッチ９８、異常停止スイッチ９９を駆動
する。異常予告スイッチ９８は、異常予告停止ランプ８
２を点灯する。

異常停止スイッチ９９は、モータ３０を直ちに停止させ
る０以上、詳記したように、異常予告センサーを設ける
と駆動系の故障を未然に検出できるので、より安全性が
向上した。

以下、前記実施例の作動を説明する。第９図（ａ）、（
ｂ）は、制御装置と駆動機構の動作の概要を示すフロー
図である。第９図（ａ＞は、上昇押釦６２を押したとき
の作動を示すフロー図である。第９図（ｂ）は、下降押
釦６３を押したときの作動を示すフロー図である。第１
図に示す移動床１の状態から、移動床１を上昇させるに
は、制御装置、サーボモータの電源を入れる。この後、
上昇押釦６３を押すと、マイクロプロセッサ６０は、あ
らかじめシステムプログラムメモリ６８内に記憶された
プログラムにしたがって作動する。

天井板のスイッチ７２、感圧ゴムスイッチ７０、焦電形
赤外線センサ７５、ベルト切断検知センサ７６、モータ
過負荷スイッチ７７、上限スイッチ６５が作動している
か否か順次検知する。

これらセンサが作動していなければ、マイクロプロセッ
サ６０は、アンプ４７を介してソレノイドコイルに電流
を流して可動軸４６を駆動する。可動軸４６の駆動でつ
め車４０は、フリー回転できる状態になる。モータ３０
に回転指令を行う。

モータ３０は、回転を開始し、モータ３０に設けたパル
スジェネレータ２７の出力信号は、制御装置にフィード
バックされる。一方、モータ３０の回転駆動力は、ベル
トプーリ２４、タイミングベルト３１を介して、他の３
つのポールスクリュ２０を同時に回転させる。この回転
駆動力により、ポールスクリュ２０の各軸に設けたパル
スジェネレータ６１は、回転駆動させられて回転パルス
信号を発生し、この信号は比較回路６８に入力する。

マイクロプロセッサ６０と比較回路６８とは、モータ３
０のパルスジェネレータ２７の出力信号、各ポールスク
リュ２０からの出力パルス信号を比較して、一定速度で
各ポールスクリュ２０が回転しているか否か監視する。

これらの信号がある値以上の誤差が生じたときは、モー
タ３０を停止させる。マイクロプロセッサ６０ば、更に
、異常停止のランプ８１を点灯させ、オペレーターにそ
の故障を知らせる。

移動床ｌが最上昇端に位置したときは、上限スイッチ６
５が作動し、これ以上、上昇押釦６３を押しても作動せ
ず移動床１の移動を強制的に停止させる。下降押釦６４
も同様に押すと、移動床ｌは前記同様に安全を確認しな
がら下降し続ける。

しかし、移動床１が一旦停止スイッチ６６を作動させる
と、移動床はその位置で一旦停止する。

旦停止した後は、下部押釦６４を押しているときのみし
か、移動床は下降しない。しかし、下限スイッチ６６以
上は移動床１は下降できない。

天井板スイッチ７２、感圧ゴムスイッチ７０、焦電形赤
外線センサ７５が作動したときは、警告停止ランプ８０
が作動し、かつモータ３０が停止する。

［他の実施例］ 前記した実施例は、フレームの各所にスイッチ、センサ
を配置したが前記スイッチ、センサは必ずしも全箇所に
設置する必要はなく、設置場所、環境に応じて選択する
。また、スイッチなどは、リミットスイッチに限ること
なく近接スイッチなど他の手段でも良い。警告停止ラン
プ８０、異常停止ランプ８１は、ランプではなく、音声
などの表示手段でも良い。更に、警告停止ランプ８０、
異常停止ランプ８１は、その警告内容、異常の内容応じ
て複数のランプまたは表示手段を用意しておいても良い
。

前記制御装置は、マイクロプロセッサ６０を用いており
、制御動作はプログラムにしたがっている。しかし、前
記説明から理解されるように、前記した動作を行うもの
であれば、リレー回路、論理回路など他の手段でも良い
。したがって、中央処理手段、マイクロプロセッサ６０
などの意味は、ここではマイクロコンピュータの中央処
理回路（ｃｐｕ）のみを意味しない。前記実施例のモー
タ３０は、通常のモータをＯＭＮ・ＯＦＦ制御している
が、制御用のサーボモータを用いてフィードバック制御
しても良い。

［発明の効果］ 以上詳記したように、この発明の室内同一空間二重利用
システムの安全装置は、安全に運転できる。また、シス
テムの駆動機構に故障が発生しても直ちに検知し、かつ
予知することで事故を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は室内空間二重利用システムを適用した建造物の
例を示す透視図、第２図は第１図の移動床を上昇させた
状態を示す図、第３図は室内空間二重利用システムのフ
レームを構造を示す透視図、第４図は移動床の駆動機構
であり第３図ＩＶ−■断面図、第５図は第４図Ｖ−■断
面図、第６図はラチェットロック機構であり第４図のＶ
Ｉ−ＶＩ断面を示す平面図、第７図は天井板の作動を示
すリミットスイッチの配置を示す図、第８図（ａ）は制
御装置の概要を示す機能ブロック図、第８図（ｂ）は予
告停止センサーを示す機能ブロック図、第９図（ａ）、
（ｂ）は制御装置の動作の概要を示すフロー図である。 １・・・移動床、２・・・固定床、３・・・柱、２０・
・・ポールスクリュ、２２・・・ガイド軸、２３・・・
ラチェットロック機構、３０・・・モータ、６０・・・
マイクロプロセッサ、７０・・・感圧ゴムスイッチ、７
５・・・焦電形赤外線センサ、７６・・・ベルト切断検
知センサ、７７・・・モータ過負荷スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、建築構造物と一体または別体のフレームと、このフ
   レーム内で上下動される移動床と、この移動床を駆動す
   る駆動手段とを有する室内空間二重利用システムにおい
   て、前記移動床が作動する領域中の障害物を検知する警
   告停止センサーと、前記駆動手段の異常を検知する異常
   停止センサーと、前記警告停止センサーまたは前記異常
   停止センサーが作動したとき警告を発する警告手段と、
   前記駆動手段を停止する停止手段と、前記各手段と前記
   各センサーをあらかじめ決められた手順にしたがって統
   括制御する中央処理手段とを有する室内空間二重利用シ
   ステムの安全装置。 ２、請求項１において、前記警告停止センサーが障害物
   を検知する障害物検知センサーとかつ動物の存在を検知
   する動物感知センサーとからなることを特徴とする室内
   空間二重利用システムの安全装置。 ３、請求項１または２において、前記異常停止センサー
   が前記駆動手段の故障を検知するセンサーであることを
   特徴とする室内空間二重利用システムの安全装置。 ４、請求項１、２、３から選択される１項において、前
   記駆動手段の故障を予告する故障予告センサーを有する
   ことを特徴とする室内空間二重利用システムの安全装置
   。 ５、請求項１、２、３、４から選択される１項において
   、前記警告手段が表示ランプであることを特徴とする室
   内空間二重利用システムの安全装置。 ６、建築構造物と一体または別体のフレームと、このフ
   レーム内で上下動される移動床と、この移動床を駆動す
   る駆動手段と、この駆動手段を作動させるスイッチ手段
   とを有する室内空間二重利用システムにおいて、前記移
   動床を下降するとき前記スイッチ手段を作動させ固定床
   よりやや高めの位置に一旦停止させ、安全確認後、再度
   スイッチ手段を作動させて前記固定床のレベルまで前記
   移動床を下降させる安全確認方法。