(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッター駆動用のモータを正転または逆転させるモータドライバ回路と、上記モータの回転中に通電されて動作するリレーと、上記モータの両端子に接続されて、上記リレーの動作時にオフとなる各一のリレー接点と、該リレー接点を介して上記モータの両端子を接地するようにオン操作されて、上記モータに電磁ブレーキをかけさせる電磁ブレーキスイッチと、上記モータの回転に連動し、上記シャッターの下限位置を検出する下限リミットスイッチと、上記シャッターが上昇モードになく、かつ上記電磁ブレーキスイッチがオン状態で、上記下限リミットスイッチによる下限位置検出時以外のとき、上記モータドライバ回路を通して上記モータを全閉方向に駆動するマイクロコンピュータとを備えたシャッター駆動装置。
【請求項２】
モータドライバ回路に接続されて、上記モータに流れる電流を検出する電流検出回路を備え、マイクロコンピュータは、上記電流検出回路により検出した電流が設定値を超えたことを検出して、上記モータドライバ回路による上記モータの下降駆動を停止させるとともに、上記リレーの動作により上記電磁ブレーキを設定時間解除後、上記モータの下降駆動を再開させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のシャッター駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、全閉時にシャッターを外力にて開放できないようにするとともに、障害物があるときには下降を一時的に休止させるシャッターの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にシャッター駆動装置は、シャッターを駆動するモータを上昇スイッチ，下降スイッチの指令にもとづいて、マイクロコンピュータの制御下でそれぞれ正転または逆転させ、上記シャッターの所定開放位置または閉止位置を検出するマイクロスイッチの動作により、上記モータの駆動を停止するようにしている。
【０００３】
また、上記モータの駆動停止に際しては、上記シャッターの上昇時や下降時に上記モータへの電源の供給を遮断し、このモータの両端子を短絡接地接続することでモータ内に強い電磁結合を発生させて、大きな制動力を得るものが知られている。この制動方法では、その制動トルクはモータの回転速度が大きい程大きくなり、回転速度が小さい程小さくなる。
【０００４】
また、従来のシャッター駆動装置では、シャッターの全閉方向への下降時に、そのシャッターの下部に人や障害物がある場合に、危険を回避するため、その障害物等を自動検知してそのシャッターの下降を一旦停止させ、続いて僅か上昇させた後再び下降させ、未だ障害物がある場合には、シャッターの下降をその位置で停止させるものを提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のシャッター駆動装置では、上記のように電磁結合を利用して、シャッター用の駆動モータを急速制動する場合に、例えばシャッターが全閉状態で停止しているとき、このシャッターに外力を加えてこれを緩やかに上昇させると、上記のように大きな制動トルクが作用しないため、そのシャッターは徐々に開放し、遂には全開可能となり、防犯上望ましくないという問題点があった。
【０００６】
また、上記のようにシャッターの下部に障害物がある場合には、最終的にシャッターを障害物があった位置で停止させるため、防犯上好ましくない。また、シャッターを再下降させるにはモータ駆動開始のためのリセット作業が必要になるなどの問題点があった。
【０００７】
請求項１の発明は上記のような従来の問題点を解消するためになされたものであり、シャッターが全閉以外の状態のときには、モータによってシャッターを全閉方向に強制的に下降させることで、外力を加えることによってシャッターが簡単に開放するのを防止できるシャッター駆動装置を得ることを目的とする。
【０００８】
また、請求項２の発明はシャッターの下降時に障害物があった場合には、そのシャッターの下降動作を停止するとともに、そのシャッターをフリーにして外力にて容易に開閉操作可能にし、障害物が取り除かれた後は、再び自動的にシャッターを全閉方向に下降制御できるシャッター駆動装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るシャッター駆動装置は、シャッター駆動用のモータを正転または逆転させるモータドライバ回路と、上記モータの両端子に接続されて、上記リレーの動作時にオフとなる各一のリレー接点と、該リレー接点を介して上記モータの両端子を接地するようにオン操作されて、上記モータに電磁ブレーキをかけさせる電磁ブレーキスイッチと、上記モータの回転に連動し、上記シャッターの下限位置を検出する下限リミットスイッチとを有し、マイクロコンピュータに、上記シャッターが上昇モードになく、かつ上記電磁ブレーキスイッチがオン状態で、上記下限リミットスイッチによる下限位置検出時以外のとき、上記モータドライバ回路を通して上記モータを全閉方向に駆動させるようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明に係るシャッター駆動装置は、シャッター駆動用のモータを正転または逆転させるモータドライバ回路と、該モータドライバ回路に接続されて、上記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、上記モータの両端子に接続されて、上記リレーの動作時にオフとなる各一のリレー接点と、該リレー接点を介して上記モータの両端子を接地するようにオン操作されて、上記モータに電磁ブレーキをかけさせる電磁ブレーキスイッチとを有し、マイクロコンピュータに、上記電流検出回路により検出した電流が設定値を超えたとき、上記モータドライバ回路による上記モータの下降駆動を停止させるとともに、上記リレーの動作により上記電磁ブレーキを設定時間解除後、上記モータの下降駆動を再開させるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１の発明におけるシャッター駆動装置は、シャッターを全閉方向へモータ駆動し、該モータの両端子の短絡接地によって該モータに電磁ブレーキを作用させて停止した際に、外力により上記シャッターが開放可能となるのを防止するために、上記シャッターの動作が上昇モードになく、かつ電磁ブレーキモードにあるときは、外力印加などによって下限リミットスイッチがシャッターの下限位置を検出しなくなった場合に、上記モータを上記シャッターの全閉方向へ駆動させるようにする。
【００１２】
また、請求項２の発明におけるシャッター駆動装置は、シャッターの下降が障害物によって阻止された場合に、このシャッターの下降停止に伴うモータの負荷電流増大を電流検出回路にて検出し、この負荷電流が設定値を超えたときはモータドライバ回路による上記モータの下降駆動を停止させるとともに、電磁ブレーキを一定の短時間解除させ、この間障害物を除去可能にし、該障害物の除去後は自動的にモータを駆動して上記シャッターを下降駆動させるようにする。
【００１３】
【実施例】
以下に、この発明の一実施例を図について説明する。図１はこの発明のシャッター駆動装置を示す回路図であり、同図において、１はＡＣ電源に接続された電源トランス、２はこの電源トランス１に接続されたブリッジ接続の整流器である。
【００１４】
また、３は整流器２に定電圧回路４を介して接続されたマイクロコンピュータ、５，６は平滑コンデンサ、７は整流器２とマイクロコンピュータ３の出力端子Ａとの間にインバータ８を介して接続されたリレーで、後述のモータ回転中にオンにされる。９はリレー７に並列接続されたノイズキャンセラーとしてのダイオードである。
【００１５】
さらに、１０，１１は電源に対し互いに直列接続されたＰＮＰトランジスタおよびＮＰＮトランジスタ、１２，１３は同じく電源に対し互いに直列接続されたＰＮＰトランジスタおよびＮＰＮトランジスタで、これらの各トランジスタ１０，１２には保護ダイオード１４，１６がそれぞれ並列接続され、各トランジスタ１１，１３のコレクタおよび接地間には保護ダイオード１５，１７がそれぞれ接地されている。
【００１６】
なお、１８，１９，２０，２１は各トランジスタ１０〜１３のベース，エミッタ間に入れたバイアス抵抗、２２，２３，２４，２５はベース抵抗であり、これらは上記各トランジスタ１０〜１３およびダイオード１４〜１７とともにモータドライバ回路２６を構成しており、必要に応じこれらを１個のＩＣ素子として形成したものを使用することができる。
【００１７】
そして、上記マイクロコンピュータ３の出力端子Ｂは上記ベース抵抗２２を介してＰＮＰトランジスタ１０のベースに接続されるとともに、インバータ２７およびベース抵抗２５を介してＮＰＮトランジスタ１３のベースに接続されている。
【００１８】
一方、上記マイクロコンピュータ３の出力端子Ｃはインバータ２８およびベース抵抗２３を介してＮＰＮトランジスタ１１のベースに接続されるとともに、上記ベース抵抗２４を介してＰＮＰトランジスタ１２のベースに接続されている。
【００１９】
２９はシャッター駆動用のモータで、これの両端子が上記各トランジスタ１０，１１の接続点とトランジスタ１２，１３の接続点とにそれぞれ接続され、このモータ２９にはノイズ吸収用のコンデンサ３０が並列接続されている。
【００２０】
７ａ，７ｂは上記モータ２９の両端子に接続された上記リレー７のリレー接点で、これらは逆流防止用のダイオード３１，３２を介して互いに接続され、さらに操作スイッチ部３３に設けた電磁ブレーキスイッチ３４を介して接地されている。
【００２１】
また、３５は上記モータ２９の回転に応じて開閉動作する下限リミットスイッチで、これの可動接片３５ａは閉時にアース接続される接点３５ｂと、開時にプルアップ抵抗３６を介して電源に接続される接点３５ｃを有し、可動接片３５ａは上記マイクロコンピュータ３の入力端子Ｄに接続されている。
【００２２】
さらに、３７は上記各トランジスタ１１，１３のエミッタと接地との間に接続された電流検出用の抵抗、３８はモータノイズ除去用のバイパスコンデンサで、これらの接続点は抵抗３９を介してコンパレータとしてのオペアンプ４０の正の入力端子に接続されている。
【００２３】
また、上記オペアンプ４０の負の入力端子には電源および動作点調整用の抵抗４１が接続され、一方、出力端子はマイクロコンピュータ３の入力端子Ｅに接続されている。ここで、４２はオペアンプ４０の入出力端子を結び、このオペアンプ４０のチャッタリング現象を防止し、安定化させるための抵抗である。
【００２４】
また、５４は上記抵抗３７，３９，４１，４２，コンデンサ３８およびオペアンプ４０からなる電流検出回路である。
【００２５】
なお、上記回路において、４３〜４９，５８，５９は各回路の電位を電源電圧に保持するプルアップ抵抗、５０はコンデンサ５１，５２および水晶振動子５３からなり、マイクロコンピュータ３の動作に必要なクロックを発生するクロック発振回路である。
【００２６】
さらに、５５はシャッターの上昇スイッチ、５６は停止スイッチ、５７は下降スイッチで、これらが上記マイクロコンピュータ３の各一の入力端子Ｆ，Ｇ，Ｈおよび接地間に接続されている。
【００２７】
次に動作について説明する。まず、電源トランス１を介して供給される交流電圧は整流器２にて整流される。この整流した例えばＤＣ５ボルトの電圧は上記マイクロコンピュータ３，モータドライバ回路２６の制御用電源として供給される。またモータドライバ回路２６を通してモータ２９にＤＣ２４ボルトが供給される。
【００２８】
かかる状態にて、上記モータ２９の停止中はマイクロコンピュータ３の出力端子Ｂ，Ｃは共にハイレベルとなっており、上記上昇スイッチ５５をオンにした場合には、入力端子Ｆは接地電位となり、マイクロコンピュータ３は出力端子Ｂにハイレベルの信号を保持し、出力端子Ｃにローレベルの信号を出力する。
【００２９】
このため、上記トランジスタ１１，１２がオンとなり、トランジスタ１０，１３がオフを保持する。これらの各トランジスタ１０，１２を通じてモータ２９に電流が流れ、このモータ２９が正転してシャッターが上昇し、シャッターの上限（全開）位置で図示しないマイクロスイッチを作動させたり、モータ電流の増加分を検出し、全閉位置で停止させる。
【００３０】
このため、上記マイクロコンピュータ３の制御下で、上記出力端子Ｂ，Ｃからはそれぞれハイレベルの出力信号が出力され、モータ２９の上記正転駆動が停止される。
【００３１】
一方、上記下降スイッチ５７をオンにした場合には、マイクロコンピュータ３は出力端子Ｂにローレベルの信号を出力し、出力端子Ｃにはハイレベルの信号を保持出力する。
【００３２】
このため、こんどはトランジスタ１０，１３がオンとなり、トランジスタ１１，１２がオフとなって、これらの２つのトランジスタ１０，１３を通じて上記モータ２９には上記とは逆方向に電流が流れ、このモータ２９が逆転してシャッターを下降させる。
【００３３】
なお、上記モータ２９の各回転中にあっては、上記リレー７は通電されており、これらの接点７ａ，７ｂがオフとなっており、これ以外ではオンとなる。
【００３４】
従って、上記電磁ブレーキスイッチ３４をオン操作した状態にて、上記のように、シャッターを閉じる方向にモータ２９を逆転させて、シャッターを下限位置で停止させると、このモータ２９の回転に応じて、下限リミットスイッチ３５の可動接片３５ａも接点３５ｃから移動して接点３５ｂに接触する。
【００３５】
このため、その可動接片３５ａは接地され、この電位変化がマイクロコンピュータ３の入力端子Ｄに入力され、両出力端子Ｂにハイレベルの信号を出力する。
【００３６】
これにより、上記トランジスタ１０〜１３がすべてオフになり、モータ２９に対する電流供給が停止されるとともに、マイクロコンピュータ３は出力端子Ａにローレベルの信号を出力し、リレー７をオフにする。
【００３７】
この場合において、上記モータ２９の起動時に発生する起電力の極性に応じて、モータ２９→リレー接点７ａ→逆流防止ダイオード３１→電磁ブレーキスイッチ３４→接地→保護ダイオード１７→モータ２９の閉ループ、またはモータ２９→リレー接点７ｂ→逆流防止ダイオード３２→電磁ブレーキスイッチ３４→接地→保護ダイオード１５→モータ２９の閉ループで電流が流れ、大きな発電制動力を発生させる。
【００３８】
また、同時に、上記リレー７のオフにより、リレー接点７ａ，７ｂがともに閉じ、上記モータ３の両端子は各リレー接点７ａ，７ｂおよび逆流防止ダイオード３１，３２を介して短絡されるとともに、この短絡点が電磁ブレーキスイッチ３４を介して接地されることとなる。
【００３９】
このため、上記モータ２９には大きな電磁結合作用が働いて急制動が掛けられ、この状態にあるとき、シャッターを外力にて開かないように保持する。
【００４０】
なお、従来は上記外力を急速でなく緩やかに加えることにより、シャッターが開くことがあるが、上昇スイッチ５５がオン操作されず、すなわちシャッターが上昇モードになく、上記電磁ブレーキスイッチ３４がオン状態にある場合に、上記外力によってシャッターが押し開かれた場合には、上記下限リミットスイッチ３５の可動接片３５ａが接点３５ｂから離れてしまう。
【００４１】
このため、マイクロコンピュータ３の出力端子Ｄは接地電位が解除され、上記出力端子Ｂにローレベルの信号を再び出力して、上記モータ２９を上記逆転方向に駆動させる。
【００４２】
これにより、シャッターには全閉方向への力が作用し、このシャッターは全閉状態に保持され、外力によるシャッターの開放が確実に防止できることとなる。
【００４３】
一方、このようなシャッターの全閉方向へのモータ２９の駆動時において、そのシャッターの下部に障害物があった場合には、そのシャッターの下端がその障害物に接触し、そのシャッターの下降動作の大きな抵抗となる。
【００４４】
このため、上記モータ２９には大きな制動トルクが作用し、モータ２９に流れる負荷電流が増大する。従って、上記抵抗３７はその負荷電流を検出し、この負荷電流が設定値を超えて増大すると、コンパレータである上記オペアンプ４０はマイクロコンピュータ３の入力端子Ｅに信号を入力する。
【００４５】
このため、マイクロコンピュータ３は上記出力端子Ｂからハイレベルの信号を出力し、モータ２９を停止させるとともに、上記出力端子Ａからハイレベルの信号を出力させ、リレー７を付勢させて、これの接点７ａ，７ｂを例えば１秒間などの短時間オフにする。
【００４６】
こうすることにより、この時間中はモータ２９の電磁ブレーキが解除され、シャッターは何の拘束力をも受ず、フリー状態となるため、このシャッターを手で軽快に持ち上げることができ、上記障害物や人を安心して取り除くことができる。
【００４７】
また、上記短時間を経過し、かつ障害物が取り除かれた場合には、再びモータ２９はシャッターを下降させるように動作するが、仮に未だ障害物が残っている場合には、再び、モータ２９に流れる負荷電流が増加し、コンパレータ出力にもとづき、再びモータ２９の停止とシャッターのフリー状態が形成されるため、障害物を安定かつ確実に取り除くことができる。
【００４８】
そして、この障害物の除去後は、シャッターはモータ２９の駆動によって全閉方向に再下降することとなる。なお、上記においては、上記シャッターの下降停止の動作に続いて自動的に全開位置まで上昇させるようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、シャッターが上昇モードになく、かつ電磁ブレーキスイッチがオン状態で、下限リミットスイッチが下限位置検出時以外のとき、マイクロコンピュータによりモータドライバ回路を通してモータを全閉方向に駆動させるように構成したので、シャッターが全閉以外の状態のときには、モータによってシャッターを全閉方向に強制的に下降させることで、外力によってシャッターが簡単に開放するのを確実に防止できるものが得られる効果がある。
【００５０】
また、請求項２の発明によれば、マイクロコンピュータにより、電流検出回路により検出した電流が設定値を超えたことを検出して、モータドライバ回路によるモータの下降駆動を停止させるとともに、リレーの動作により上記電磁ブレーキを設定時間解除後、上記モータの下降駆動を再開させるように構成したので、シャッターの下降時に障害物があった場合に、そのシャッターの下降動作を停止するとともに、そのシャッターの開閉をフリーにし、障害物が取り除かれた後は、再び自動的かつ確実にシャッターを全閉方向に下降制御できるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例によるシャッター駆動装置を示す回路図である。
【符号の説明】
３  マイクロコンピュータ
７  リレー
７ａ，７ｂ  リレー接点
２６  モータドライバ回路
２９  モータ
３４  電磁ブレーキスイッチ
３５  下限リミットスイッチ
５４  電流検出回路
【図１】
0003611624.tif 000002