(57)【要約】      （修正有）【課題】瞬間的な外来ノイズの影響だけでなく、持続的な外来ノイズの影響をも排除することによってより正確な雨検知を可能とする電動採光窓装置を提供する。【解決手段】雨滴の付着により出力周波数が変化する雨センサを備え、この雨センサ１に電気的に接続された制御部３が、雨センサ１からの出力信号の変化によって雨検知した場合に窓部を閉駆動する電動採光窓装置において、制御部３は、雨センサからの出力パルスの幅を測定し、算出記憶された差分値（ΔＰ）と、記憶手段に予め記憶された検出感度しきい値（ＰＬ）を比較し、判定結果がΔＰ≧ＰＬとなるまで連続して判定記憶手段Ｄによる判定を行い、判定結果がΔＰ≧ＰＬとなった場合には、記憶手段に予め記憶されたその後の一定時間（ｔ秒）内において判定記憶手段Ｄによる判定を連続し、判定結果ΔＰ≧ＰＬが１以上の所定回数となった時点で雨検知と確定する。【選択図】図１
2005213769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨滴の付着により出力周波数が変化する雨センサを備え、この雨センサに電気的に接続された制御部が、雨センサからの出力信号の変化によって雨検知した場合に窓部を閉駆動する電動採光窓装置において、制御部は、
雨センサからの出力パルスの幅を測定し、パルス幅ｎ個毎にフレーム化する測定処理手段Ａ、
測定手段Ａで測定処理された１フレーム内のｎ個のパルス幅から短パルス幅および長パルス幅の複数個を削除した残りのパルス幅の平均値を、フレーム毎に連続して算出し、記憶する演算記憶手段Ｂ、
演算記憶手段Ｂで算出記憶された連続する前後２個のフレームの平均パルス幅（Ｐ'）（Ｐ）の差分値（ΔＰ）を、後フレーム平均パルス幅（Ｐ）から前フレーム平均パルス幅（Ｐ'）を差し引くことにより算出し、記憶する演算記憶手段Ｃ、および
演算記憶手段Ｃで算出記憶された差分値（ΔＰ）と、記憶手段に予め記憶された検出感度しきい値（ＰＬ）を比較し、ΔＰ≧ＰＬであるか、ΔＰ＜ＰＬであるかを判定し、判定結果を記憶する判定記憶手段Ｄ、
を有し、
判定記憶手段Ｄによる判定結果がΔＰ≧ＰＬとなるまで連続して判定記憶手段Ｄによる判定を行い、判定結果がΔＰ≧ＰＬとなった場合には、記憶手段に予め記憶されたその後の一定時間（ｔ秒）内において判定記憶手段Ｄによる判定を連続し、判定結果ΔＰ≧ＰＬが１以上の所定回数となった時点で雨検知とすることを特徴とする電動採光窓装置。
【請求項２】
判定記憶手段Ｄによる判定結果がΔＰ≧ＰＬとなり、その後の一定時間（ｔ）内において判定記憶手段Ｄによる判定を行う場合に、その一定時間（ｔ秒）の最初の所定時間（ｕ秒）内の測定手段Ａによるパルス幅測定値がキャンセルされる請求項１の電動採光窓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動採光窓装置に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、持続的な外来ノイズにも強く、より正確な雨検知を可能とする電動採光窓装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、住宅等の屋根部には、採光や換気などのために、たとえば図６に示したような窓部（ア）の開閉を電動駆動により自動的に行う電動採光窓装置（イ）が設けられてきている。この電動採光窓装置（イ）には、雨センサ（ウ）を配備してもおり、窓部（ア）の開放時に降雨があると、雨センサ（ウ）で雨検知し、自動的に窓部（ア）を閉動作させ、窓部（ア）の閉忘れを防止するようにしている。
【０００３】
このような雨センサ（ウ）を備えた自動開閉式の電動採光窓装置（イ）については、その動作制御に関して、様々な工夫がなされてきており、たとえばこの発明の出願人によって優れた雨検知精度を可能とする電動採光窓装置がこれまでに提案されてもいる（特許文献１）。
【０００４】
この特許文献１の電動採光窓装置には、雨センサと制御部とからなる雨検知部が備えられている。雨センサは、現状態に対応した周波数信号（基準周波数）を常時出力しているが、雨滴の付着によって雨センサの出力は瞬間的に大幅に変化して、図７に示したように出力パルスのパルス幅（ＰＷ）が伸長し、その結果として周波数が低下する。一方、制御部は、基準周波数と雨センサに雨滴が付着することにより生ずる出力周波数の低下に伴う急激な位相変化を常時監視し、この位相変化が所定の値である場合には雨検知と判定し、窓部を閉駆動するようにしている。
【０００５】
ただし、雨センサからの出力パルス信号は、雨滴以外の外来ノイズによってもビット化けやパルス幅の伸長等を生じさせ、これらによる瞬間的な周波数変化が雨検知基準に合致してしまう場合があった。そこでこの発明の出願人は、瞬間的な外来ノイズによる誤検知を回避するための改良された電動採光窓装置（以下、従来装置と記載する）を提案している（特許文献２、３）。
【０００６】
すなわち、特許文献２、３の従来装置では、雨検知部の制御部において、雨センサからの出力パルスを順次ｎ個毎にグループ化（フレーム化）し、１フレーム内のｎ個のパルス幅（ＰＷ）から平均パルス幅を算出する。そして、連続する前後２回のフレームの平均パルス幅（Ｐ'）（Ｐ）の差分値（ΔＰ）を、後フレーム平均パルス幅（Ｐ）から前フレーム平均パルス幅（Ｐ'）を差し引くことにより算出する。最後に、この差分値（ΔＰ）と、予め設定入力された検出感度しきい値（ＰＬ）とを比較して、ΔＰ≧ＰＬの場合に雨検知と確定する。そして、この従来装置では、１フレーム内のｎ個の平均パルス幅を算出するに当たり、瞬間的な外来ノイズによるパルスビット欠けやパルス幅伸長などのパルス変動の影響を排除するため、測定された１フレーム内のｎ個のパルス幅（ＰＷ）から、所定幅より長いパルス幅（ＰＷmax）と、所定幅より短いパルス幅（ＰＷmin）をそれぞれ複数個、削除するようにしている。すなわち、このようなＰＷmaxおよびＰＷminは外来ノイズによるパルス幅伸長やビット化けの結果である可能性がある。従って、これらのＰＷmaxおよびＰＷminのそれぞれ複数個を削除することによって、１フレーム内の当該複数個に対する瞬間的な外来ノイズの影響を排除することができるようになっている。もちろん、削除するパルス幅の個数は、雨センサの特性上、検知感度の低下をもたらすものではない範囲に設定されている。
【０００７】
従って、特許文献２、３の従来装置の場合には、任意のフレーム内における所定複数個の測定パルス幅に瞬間的な外来ノイズが影響を及ぼしたとしても、それによって変動したパルス幅（ＰＷmaxおよびＰＷmin）はそのフレームの平均パルス幅（Ｐ）には含まれない。このため、この瞬間的な外来ノイズの影響を受けたフレームの平均パルス幅（Ｐ）とその直前のフレーム平均パルス幅（Ｐ'）との差分値（ΔＰ）は０に近似し、雨検知基準ΔＰ≧ＰＬが満たされることはない。一方、任意のフレーム内の測定パルス幅が持続的な雨滴によって伸長した場合には、そのフレーム内における大多数のパルス幅が等しく雨滴の影響を受けるため、所定複数個のＰＷmaxやＰＷminを削除したとしても残りのパルス幅の平均値（Ｐ）は前フレーム平均パルス幅（Ｐ'）よりも大きくなる。その結果、Ｐ−Ｐ'で算出される差分値（ΔＰ）は検出感度しきい値（ＰＬ）以上となって、正しく雨検知と判定される。
【０００８】
以上のとおりの構成によって、特許文献２、３の従来装置は、瞬間的な外来ノイズによる誤作動を回避してより正確な雨検知を可能としている。またこの従来装置は、平均パルス幅の測定対象となるパルス個数（ｎ）や検出感度しきい値（ＰＬ）等を変更することによって容易に検出感度を変更することが可能であるという優れた特性を有するものでもある。
【特許文献１】特開平６−１０８７３７号公報
【特許文献２】特許第３３２３３６５号公報
【特許文献３】特許第３４５３９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のとおりの優れた性能を有する従来装置にも、その後の検討から、さらなる改善点が見出されている。すなわち、従来装置の場合には、外来ノイズの影響が瞬間的であって、所定複数個のパルス幅変動にだけ及ぶものであれば、その外来ノイズによる雨後検知を回避することができる。しかしながら、外来ノイズがフレーム内の所定複数個を超えるパルス数の幅に影響する場合には、そのような持続的な外来ノイズを誤って雨検知と判定してしまう危険性があった。
【００１０】
この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来の電動採光窓装置の問題点を解消し、持続的な外来ノイズの影響をも排除することによって、より正確な雨検知を可能とする電動採光窓装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、雨滴の付着により出力周波数が変化する雨センサを備え、この雨センサに電気的に接続された制御部が、雨センサからの出力信号の変化によって雨検知した場合に窓部を閉駆動する電動採光窓装置において、制御部は、
雨センサからの出力パルスの幅を測定し、パルス幅ｎ個毎にフレーム化する測定処理手段Ａ、
測定手段Ａで測定処理された１フレーム内のｎ個のパルス幅から短パルス幅および長パルス幅の複数個を削除した残りのパルス幅の平均値を、フレーム毎に連続して算出し、記憶する演算記憶手段Ｂ、
演算記憶手段Ｂで算出記憶された連続する前後２個のフレームの平均パルス幅（Ｐ'）（Ｐ）の差分値（ΔＰ）を、後フレーム平均パルス幅（Ｐ）から前フレーム平均パルス幅（Ｐ'）を差し引くことにより算出し、記憶する演算記憶手段Ｃ、および
演算記憶手段Ｃで算出記憶された差分値（ΔＰ）と、記憶手段に予め記憶された検出感度しきい値（ＰＬ）を比較し、ΔＰ≧ＰＬであるか、ΔＰ＜ＰＬであるかを判定し、判定結果を記憶する判定記憶手段Ｄ、
を有し、
判定記憶手段Ｄによる判定結果がΔＰ≧ＰＬとなるまで連続して判定記憶手段Ｄによる判定を行い、判定結果がΔＰ≧ＰＬとなった場合には、記憶手段に予め記憶されたその後の一定時間（ｔ秒）内において判定記憶手段Ｄによる判定を連続し、判定結果ΔＰ≧ＰＬが１以上の所定回数となった時点で雨検知とすることを特徴とする電動採光窓装置を提供する。
【００１２】
またこの出願の発明は、第２には、判定記憶手段Ｄによる判定結果がΔＰ≧ＰＬとなり、その後の一定時間（ｔ秒）内において判定記憶手段Ｄによる判定を行う場合に、その一定時間（ｔ秒）の最初の所定時間（ｕ秒）内の測定手段Ａによるパルス幅測定値がキャンセルされる電動採光窓装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この出願の発明は、特許文献２、３の従来装置における優れた特性、すなわち瞬間的な外来ノイズの影響を排除することが可能であり、そして雨検知感度の設定変更を簡便に行うことができるという特性を保持している。加えて、この出願の発明は以下の効果を有するものである。
【００１４】
すなわち、この出願の前記第１発明の電動採光窓装置によれば、ある時点において雨検知のための判定結果が雨検知基準ΔＰ≧ＰＬを満たした場合には、さらにその後の一定時間（ｔ秒）の間、ΔＰとＰＬとの比較を連続して継続する。そしてこの一定時間（ｔ秒）の間に雨検知基準を満たす判定結果ΔＰ≧ＰＬが１以上の所定回数となった時点で雨検知と確定し、窓部を閉駆動させる。このため、任意のフレーム内の多くのパルスに持続的な外来ノイズが影響し、その結果としてそのフレームの平均パルス幅（Ｐ）が直前フレームの平均パルス幅（Ｐ'）よりも増大した場合であっても、雨検知のための判定をその後の一定時間（ｔ秒）内で繰り返すことによって、そのような持続的な外来ノイズの影響を排除して、正確な雨検知を可能とする。また、一定時間（ｔ秒）内における雨検知基準ΔＰ≧ＰＬの達成回数を１回以上、好ましくは複数回とすることで、例えば、外来ノイズが非連続的なフレームに持続的に影響する場合であっても、それによる誤判定を回避することが可能となる。
【００１５】
またこの出願の前記第２発明の電動採光窓装置によれば、ある時点において雨検知基準ΔＰ≧ＰＬを満たされ、その後の一定時間（ｔ秒）においてΔＰ／ＰＬ比較を継続的に行う場合に、その一定時間（ｔ秒）の最初の所定時間（ｕ秒）内のパルス幅測定値がキャンセルされ、一定時間（ｔ秒）内における最初のΔＰ／ＰＬ比較にはこの所定時間（ｕ秒）のパルス幅測定値は含まれない。すなわち、最初の雨検知基準ΔＰ≧ＰＬの達成が外来ノイズの影響によるものである場合には、その外来ノイズが直後からのΔＰ／ＰＬ比較の結果にも影響する可能性がある。従って、最初の雨検知基準ΔＰ≧ＰＬが達成された直後の所定時間（ｕ秒）のパルス幅測定値をキャンセルすることによって、持続的な外来ノイズの影響を排除した状態で、正しいΔＰ／ＰＬ比較が行われる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面に沿って実施例を示し、この発明の電動採光窓装置についてさらに詳しく説明する。
【００１７】
図1は、この発明の電動採光窓装置における雨検知部の一実施例を示したブロック図である。たとえばこの図1の例においては、雨センサ（１）と、この雨センサ（１）にインターフェース（２）を介して電気的に接続する制御部（３）によって雨検知部を構成している。雨センサ（１）には、従来装置と同様に、雨滴の付着により出力周波数が変化するセンシング部が設けられている。すなわち、雨滴が付着すると、雨センサ（１）の出力パルス幅は瞬間的に大幅な変化を示し、次に雨滴の付着がなければ、徐々に元のパルス幅へ戻る。このような雨センサ（１）のセンシング部としては、より具体的には、雨滴の付着によって静電容量が変化し、これによって出力周波数が変化するものを好適に用いることができる。
【００１８】
雨センサ（１）からは、常時、現状態に対応した周波数からなるパルス信号が出力され、インターフェース（２）を介してその出力パルス信号が制御部（３）に入力される。制御部（３）には、パルス幅測定のための測定処理手段Ａ、所定の数値を算出し、記憶する演算記憶手段ＢＣ、ΔＰ／ＰＬ比較の結果を判定し、その結果を記憶する判定記憶手段Ｄ、および検出感度しきい値（ＰＬ）や設定時間を記憶する記憶手段等を備えている。そしてこの制御部（３）は図１の例のようにマイクロコンピューターによって構成されてもよく、前記の各手段も、それぞれタイマカウンタやＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等によって構成することができる。また図１に示した例のように、外部設定スイッチ（４）によって検出感度しきい値（ＰＬ）の値を適宜に変更可能とすることもできる。
【００１９】
以下、制御部（３）の各手段による処理ステップについて説明する。
ステップＡ：測定処理手段Ａによって、図２に示したように、雨センサからの出力パルスの幅を測定し、パルス幅ｎ個毎にフレーム化する。個々のパルス幅（ＰＷ）は、例えばパルス幅測定タイマカウンタ（ＴＣ）により、次式（１）により測定する。
【００２０】
ＰＷ＝ＴＣのカウント数×ＴＣ周期・・・・・（１）
なお、図２に示したように、測定されたパルス幅（ＰＷ）が規定値以下のものは、フレーム内のｎ個のパルス幅からは除外する。また、フレーム内のパルス幅の個数ｎは、ノイズの継続時間や降雨時の検出感度等を考慮して、最適の値を設定することができる。
ステップＢ：演算記憶手段Ｂによって、ステップＡで測定された１フレーム内のｎ個のパルス幅から、所定幅より長いパルス幅（ＰＷmax）と、所定幅より短いパルス幅（ＰＷmin）をそれぞれ複数個削除した残りのパルス幅の平均値（Ｐ）を、次式（２）によってフレーム毎に連続して算出し、記憶する。
【００２１】
Ｐ＝（ΣＰＷ−ａ×ＰＷmax−ｂ×ＰＷmin）／（ｎ−ａ−ｂ）・・・・（２）
ＰＷ：フレーム内のパルス幅
ａ：削除ＰＷmax数
ｂ：削除ＰＷmin数
ｎ：総ＰＷ数
このようにして算出された平均パルス幅（Ｐ）には、瞬間的な外来ノイズによるパルスビット化けやパルス幅伸長等を原因とするＰＷmaxおよびＰＷminの値が削除されている。なお、削除ＰＷmax数（ａ）および削除ＰＷmin数（ｂ）は、それぞれ雨センサの特性上、検知感度の低下をもたらすものではない範囲に設定される。
ステップＣ：演算記憶手段Ｃによって、前記ステップＢにおいて算出記憶された連続する前後２個のフレームの平均パルス幅（Ｐ'）（Ｐ）の差分値（ΔＰ）を、次式（３）により算出し、記憶する。
【００２２】
ΔＰ＝後フレーム平均パルス幅（Ｐ）−前フレーム平均パルス幅（Ｐ'）・・・（３）
なお、この差分値（ΔＰ）は、連続する前後２個のフレームについて算出する。従って、例えば図２の例では、「現フレーム」と表記されたフレームが後フレームとなり、その平均パルス幅（Ｐ）と、前フレーム平均パルス幅（Ｐ'）とによって差分値（ΔＰ）が算出される。一方、次の差分値（ΔＰ）は、「現フレーム」と表記されたフレームが前フレームとなり、「次フレーム」と表記されたフレームが後フレームとなって、それぞれの平均パルス幅（Ｐ'）（Ｐ）とによって差分値（ΔＰ）が算出される。
ステップＤ：判定記憶手段Ｄにおいて、前記ステップＣで算出記憶された差分値（ΔＰ）と、記憶手段に予め記憶された検出感度しきい値（ＰＬ）を比較し、その結果が次式（４）または（５）：
ΔＰ≧ＰＬ・・・・（４）
ΔＰ＜ＰＬ・・・・（５）
のいずれかであるかを判定し、記憶する。
【００２３】
なお、検出感度しきい値（ＰＬ）は設定が可変であり、ノイズの継続時間や降雨時の検出感度等を考慮して、最適の値を予め設定入力することができる。また異なる値の検出感度しきい値（ＰＬ）を予め設定しておき、図１にも示したような外部設定スイッチ（４）によって使用する値を変更するようにしてもよい。
【００２４】
そしてこの発明の電動採光窓装置においては、前記ステップＤにおける判定結果が雨検知基準である前記式（４）となるまで、連続してステップＡ〜Ｄを繰り返す。そして、判定結果が前記式（４）となった場合には、記憶手段に予め記憶されたその後の一定時間（ｔ秒）内においてステップＡ〜Ｄを連続して行い、ｔ時間内での式（４）の判定結果が１以上の所定回数となった時点で雨検知と確定する。またこの発明の電動採光窓装置においては、その好ましい態様として、ステップＤにおける判定結果がΔＰ≧ＰＬとなり、その後の一定時間（ｔ秒）内においてステップＡ〜Ｄを繰り返す場合、その一定時間（ｔ秒）の最初の所定時間（ｕ秒）内の雨センサ出力パルスは、ステップＡにおけるパルス幅測定の対象からはキャンセルされる。これによって、持続的な外来ノイズの影響が、その後のｔ秒間における判定結果に及ぶことを回避することができる。なお、ｔ秒およびｕ秒は、ノイズの継続時間や降雨時の検出感度等を考慮して、最適の値を設定することができる。
【００２５】
図３は、雨検知基準ΔＰ≧ＰＬが一定時間（ｔ秒）内に２回カウントされば場合に雨検知と確定する例を示したフローチャートである。この図３に示した例では、雨検知基準ΔＰ≧ＰＬが満たされた時点で、その後のｔ秒間内における雨検知カウント（ステップＡ〜Ｄの繰り返し）を開始する。なお、このｔ秒間の最初のｕ秒間における出力パルスのデータはキャンセルする。そして、このｔ秒間における雨検知基準ΔＰ≧ＰＬが２回カウントされた時点で雨検知が確定する。こうして雨検知が確定した場合には、例えば、制御部（２）に電気的に接続したモーター駆動回路部に雨検知信号を出力し、モーターを作動させ、窓部の閉動作を行わせる。
【００２６】
一方、図４に示したように、ｔ秒間内に２回の雨検知基準ΔＰ≧ＰＬがカウントされなかった場合には、それまでの処理データはクリアされ、次のフレームから雨検知基準ΔＰ≧ＰＬが得られるまでステップＡ〜Ｄが繰り返される。
【００２７】
以上のとおりの構成によって、この発明の電動採光窓装置は、任意のフレーム内の多くのパルスに持続的な外来ノイズが影響し場合であっても、そのような持続的な外来ノイズの影響を排除して、正確な雨検知を可能とする。
【００２８】
またこの発明の電動採光窓装置は、例えば図５に示したような、複数個のフレームに対して断続的な影響を及ぼす外来ノイズに対しても有効である。すなわち、図５の例では、持続的な外来ノイズによって、フレーム毎に平均パルス幅（Ｐｒ）とそれより長い平均パルス幅（Ｐｓ）が測定され、その結果として図５の[１]、[２]、[３]、[４]の時点で雨検知基準ΔＰ≧ＰＬがカウントされる。特許文献２、３の従来装置の場合には、[１]の時点で雨と誤検知され、窓部が閉駆動される。これに対して、この発明の電動採光窓装置の場合には、図５の[１]に時点では雨検知と確定せず、前記のステップＡ〜Ｄを一定宇時間（ｔ秒）繰り返す。その際に、ノイズの継続時間や降雨時の検出感度等を考慮して、ｔ秒やｕ秒の間隔、検出感度しきい値（ＰＬ）の値、雨検知基準ΔＰ≧ＰＬのカウント数等を最適値に設定することによって、図５における[２]、[３]、[４]の時点での誤検知をも回避することが可能である。
【００２９】
もちろんこの出願の発明は、以上の例によって限定されるものではない。雨センサおよび制御部の構成および構造等の細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、瞬間的な外来ノイズの影響だけでなく、持続的な外来ノイズの影響をも排除することによって、より正確な雨検知を可能とする電動採光窓装置が提供される。様々な種類の外来ノイズによる誤動作は防止され、動作信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の電動採光窓装置における雨検知部の一実施例を示したブロック図である。
【図２】各フレームにおけるパルス幅（ＰＷ）の測定ステップを示した模式図である。
【図３】この発明の電動採光窓装置において雨検知と確定する例を示したフローチャートである。
【図４】この発明の電動採光窓装置において雨非検知と確定する例を示したフローチャートである。
【図５】平均パルス幅が断続的に変化するような影響を複数個のフレームに対して断続的に及ぼす外来ノイズの形態を例示したフローチャートである。
【図６】電動採光窓装置を例示した斜視図である。
【図７】雨センサの出力パルスの概略を示した波形図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  雨センサ
２  インターフェース
３  制御部
４  外部設定スイッチ
【図１】
2005213769.tif 000003
【図２】
2005213769.tif 000004
【図３】
2005213769.tif 000005
【図４】
2005213769.tif 000006
【図５】
2005213769.tif 000007
【図６】
2005213769.tif 000008
【図７】
2005213769.tif 000009