(57)【要約】【課題】シャッタ及び関連周辺機器・装置をUSBでユニット化し、工場製造、現地組立て検査工数を大幅にに低減する。【解決手段】シャッタ１１Ａ及び関連周辺設備と、前記シャッタ１１Ａ及び関連周辺設備の制御を行うシャッタ制御装置３とを備えたシャッタ制御システム１である。そして、前記シャッタ１１Ａ及び関連周辺設備は、各々ユニットとして組み立て自在に構成される。前記ユニットは、それぞれ直接またはブリッジを経由して通信可能なＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェース７を有している。一方、前記シャッタ制御装置３はコンピュータシステムで構成され、前記ユニットに前記ＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェース７を介してネットワーク接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッタ及び関連周辺機器、装置と、前記シャッタ及び関連周辺機器、装置の制御を行うシャッタ制御装置とを備えたシャッタ制御システムにおいて、
前記シャッタ及び関連周辺機器、装置は、各々ユニットとして組み立て自在に構成され、
前記ユニットは、それぞれ直接、ブリッジ、ハブ、又は無線を経由して通信可能な標準規格シリアルインタフェースを有し、
前記シャッタ制御装置はコンピュータシステムで構成され、前記ユニットに前記標準規格シリアルインタフェースを介してネットワーク接続することを特徴とするシャッタ制御システム。
【請求項２】
前記標準規格シリアルインタフェースは、さらに前記シャッタ制御装置の内部バスにも用いられることを特徴とする請求項１記載のシャッタ制御システム。
【請求項３】
前記シャッタ制御装置はネットワーク上の各ユニットの接続情報（アドレス、データ、コマンド）を取得する手段と、
シャッタ設備が完成したときの各ユニット正常接続状態のデータである完成接続状態情報を記憶するデータベースと、
前記接続情報と前記完成接続情報とを比較し接続状態の可否を判断する全体システム稼動検査手段とを有することを特徴とする請求項１又は２記載のシャッタ制御システム。
【請求項４】
前記シャッタ制御装置は、ライブラリ化されたソフトウェアを格納するメモリと、
前記ソフトウェアの群管理を行うファンクションブロックとを備え、
前記標準規格シリアルインタフェースを介してネットワークに接続されコントローラから前記ソフトウェアを実行させ、遠隔監視、診断、又はメンテナンス操作自在なことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のシャッタ制御システム。
【請求項５】
メモリを所定の場所に備え、前記メモリには暗号エンジンソフトウエアが搭載され、伝送された工場の情報を暗号化又は複合化することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のシャッタ制御システム。
【請求項６】
前記シャッタ制御装置はＩｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ（リアルタイム・サイクリック）データ通信機能による負荷モジュール系のリアルタイム・フィードバック制御部を備え、
アクチュエータの力制御を行うことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のシャッタ制御システム。
【請求項７】
前記シャッタ制御装置は、シャッタ動作状態での調整・検査データ収集を行う動作状態データ収集装置を備え、
前記動作状態データ収集装置は、活線挿抜機能により、少なくとも基板、ＢＯＸを含む装置の入れ替え、交換の動作データを収集すると共に、
電源供給機能により外部に能動回路接続しデータ収集、実行状況確認を行うことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のシャッタ制御システム。
【請求項８】
前記シャッタを監視する複数の標準規格シリアルインタフェース感圧センサおよび光ファイバセンサを備え、ネットワークに有線または無線で接続し、前記シャッタの位置、速度、及び加速度の点・線・面での安全監視・動作を行うことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載のシャッタ制御システム。
【請求項９】
前記標準規格シリアルインタフェースはＵＳＢインタフェース、又はＩＥＥＥ１３９４インタフェースであることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載のシャッタ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シャッタ制御システムに関し、さらに詳細には、シャッタ制御装置に各ユニットがＵＳＢ（Universal Serial Bus）又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェースを介してネットワーク接続するシャッタ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシャッタ制御装置は多くの機能モジュール（主制御基板、操作盤、インバータ／モータ／減速器、リレ−盤、中継ＢＯＸ、無線リモコン、光電管安全センサ等）で構成されている。
【０００３】
そして、それぞれの接続は２芯の０１、ＲＳ２３２Ｃなどのシリアル、多芯ケーブル、無線等とバラバラであり、機種間共通性の少ないものを使用している。
【０００４】
また、ほとんどの機能別モジュール（サブアッシイや駆動ユニット）の外部インタフェースは各々専用であり、オープン／デファクトスタンダード技術は用いていなかった。
【０００５】
さらに、制御装置の内部ＢＵＳ、周辺接続および群管理接続はデータとアドレスであり、ＵＳＢ（例えばＤｅｖｉｃｅＢａｙの一つ）のような多種の伝送コマンドでの接続、あるいはＩＥＥＥ１３９４での接続が困難であった。
【０００６】
ＩＥＥＥ１３９４とは、リアルタイム性を備えるシリアルインタフェース・バスで、高速なSCSI規格で複数の機器をディジーチェーン接続またはツリー接続することができ、転送速度は例えば100Mbps、200Mbps、400Mbpsが規格化されているものである。さらに、機器を動作中に抜き差しする（ホットプラグ）ことができ、接続ケーブルによる電源の供給も可能である。コンピュータと周辺機器を接続する規格として、さらに家電を相互接続する家庭内LANに利用するものである。
【０００７】
一方、検査冶具、測定器、テストプログラムも機能モジュール別、接続仕様別に用意し実施されている。
【０００８】
その他、特許文献１を参照。
【特許文献１】特開２００４−３６３３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のシャッタ制御システムは以下のような課題があった。すなわち、例えば、シャッター制御（群管理を含む）の共通化／標準化が困難である。このため、開発・製造・客先設置・修理・機能追加（レトロフィット）段階のソフトウエアを含めた共通化と標準化が極めて困難であるという問題があった。
【００１０】
また、自社製造工程でのシステム検査省略、客先試運転・検収工程での単体（機能モジュール）検査省略などの工数低減ができないという問題があった。
【００１１】
さらに、シャッタ制御のハードウエアモジュール商品販売、ソフトウエア商品販売が不可能であり、自社以外のシャッタメーカ（特に海外）が必要なハードウエア機能モジュールや機構機能モジュールやソフトウエアモジュールだけを販売できないという問題があった。
【００１２】
次世代に必須のネットワーク技術・ソフトウエアライブラリ技術・暗号技術などのＩＴ技術を反映できないという問題があった。
【００１３】
リアルタイムなサイクリックのフィードバック制御やフィードフォワード制御が困難であり、モータもサーボ制御向きのＡＣ／ＤＣ同期モータの機能を生かせないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は上記のような問題に鑑みなされたものであって、請求項１に係る発明は、シャッタ及び関連周辺機器・装置と、前記シャッタ及び関連周辺機器・装置の制御を行うシャッタ制御装置とを備えたシャッタ制御システムにおいて、前記シャッタ及び関連周辺機器・装置は、各々ユニットとして組み立て自在に構成され、前記ユニットは、それぞれ直接またはブリッジやハブや無線を経由して通信可能な標準規格シリアルインタフェースを有し、前記シャッタ制御装置はコンピュータシステムで構成され、前記ユニットに前記標準規格シリアルインタフェースを介してネットワーク接続するシャッタ制御システムである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記標準規格シリアルインタフェースは、さらに内部バスにも用いられる請求項１記載のシャッタ制御システムである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、前記シャッタ制御装置はネットワーク上の各ユニット同士の接続データを取得する手段と、シャッタ設備が完成したときの各ユニット接続状態の情報である完成接続状態情報を記憶するデータベースと、前記接続情報と前記完成接続情報とを比較し接続状態の可否を判断する全体システム検査手段とを有する請求項１又は２記載のシャッタ制御システム。
【００１７】
請求項４に係る発明は、前記シャッタ制御装置は、ライブラリ化されたソフトウェアを格納するメモリと、前記ソフトウェアの群管理を行うファンクションブロックとを備え、前記標準規格シリアルインタフェースを介してネットワークに接続されコントローラから前記ソフトウェアを実行させ、遠隔監視・診断・メンテナンス操作自在な請求項１〜３いずれか１項記載のシャッタ制御システムである。
【００１８】
請求項５に係る発明は、メモリを所定の場所に備え、前記メモリには暗号エンジンソフトウエアが搭載され、伝送された工場の情報を暗号化又は複合化する請求項１〜４いずれか１項記載のシャッタ制御システムである。
【００１９】
請求項６に係る発明は、前記シャッタ制御装置はＩｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ（リアルタイム・サイクリック）データ通信機能による負荷モジュール系のリアルタイム・フィードバック制御部を備え、アクチュエータの力制御を行う請求項１〜５いずれか１項記載のシャッタ制御システムである。
【００２０】
請求項７に係る発明は、前記シャッタ制御装置は、シャッタ動作状態での調整・検査データ収集を行う動作状態データ収集装置を備え、前記動作状態データ収集装置は、活線挿抜機能により、少なくとも基板、ＢＯＸを含む装置の入れ替え、交換の動作データを収集すると共に、電源供給機能により外部に能動回路接続しデータ収集、実行状況確認を行う請求項１〜６いずれか１項記載のシャッタ制御システムである。
【００２１】
請求項８に係る発明は、前記シャッタを監視する複数のＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェース感圧センサおよび光ファイバセンサを備え、ネットワークに有線または無線で接続し、前記シャッタの位置、速度、及び加速度の点・線・面での安全監視・動作を行う請求項１〜７いずれか１項記載のシャッタ制御システムである。
【００２２】
請求項９に係る発明は、前記標準規格シリアルインタフェースはＵＳＢインタフェース、又はＩＥＥＥ１３９４インタフェースである請求項１〜８いずれか１項記載のシャッタ制御システムである。
【発明の効果】
【００２３】
各ユニットとシャッタ制御装置との、それぞれの接続をＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインターフェイスという規格化されたもので行うため、シャッタ設備の組立、検査等の工数が大幅に削減されるという効果がある。
【００２４】
また、内部バスにもＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェースを用いるため、シャッタ本体制御内各ユニットの細部の制御確認が簡単に行えるという効果がある。すなわち、簡単な接続作業とテストプログラムと計測で、同期モータ（ＡＣ／ＤＣサーボモータ）による小型化、高速化、低減速比、フィードバック制御から安全装置や操作BOX等の動作確認が可能になるという効果がある。
【００２５】
さらにオールインワンモータ（ＵＳＢあるいはＩＥＥＥ１３９４＋コントローラ＋ドライバ＋モータ＋減速器＋ブレーキ＋センサがモーターに内蔵されたもの）の採用により一段と工場内及び現地組立て・検査が容易になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、シャッタ制御システム１の概略の構成である。
【００２８】
本例では、シャッタというときはシートシャッタ、アルミシャッタ等のシャッタ全体を含むものである。
【００２９】
また、標準規格シリアルインタフェースというときは、少なくともＵＳＢインタフェース、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースを含むものである。なお、ＵＳＢインタフェースが使用されるときはＵＳＢインタフェースでシャッタ制御システムの構築がされ、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースが使用されるときはＩＥＥＥ１３９４インタフェースでシャッタ制御システムが構築されるものである。すなわち、ＵＳＢインタフェースと、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースとが混在してシステムが構築されるものではない。
【００３０】
前記シャッタ制御システム１は、シャッタ制御装置３と、標準規格シリアルインタフェース（ＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４）用のハブ５と、前記ハブ５に標準規格シリアルインタフェース（例えばＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４）７を介して接続されたＬＡＮ（例えばイーサネット：登録商標）９と、前記ＬＡＮ９に標準規格シリアルインタフェース７を介して接続される他の複数のシャッタ制御盤１１Ａとを備えている。
【００３１】
さらに、前記シャッタ制御システム１は前記ハブ５に標準規格シリアルインタフェース７を介して接続される操作パネル１１Ｂと、無線スイッチ１１Ｃと、信号機（ブザー付き）１１Ｄと、Ｂタイプ／可動型１１Ｅと、モータードライバ（インバータまたはＰＷＭアンプ）１１Ｆとを備えている。
【００３２】
前記モータードライバ１１Ｆにはモータ系（エンコーダやブレーキや減速器を含む）１１Ｇが接続されている。
【００３３】
一方、前記シャッタ制御装置３はコンピュータよりなり、ＣＰＵ（３Ａ）内部には標準規格シリアルインタフェースを内蔵している。
【００３４】
なお、これらの装置（複数のシャッタ制御盤１１Ａ、操作パネル１１Ｂ、無線スイッチ１１Ｃ、信号機（ブザー付き）１１Ｄ、Ｂタイプ／可動型１１Ｅ、モータードライバ（インバータまたはＰＷMアンプ）１１Ｆ等）は全てユニット化され標準規格シリアルインタフェース（例えばＵＳＢ端子、ＩＥＥＥ１３９４の端子）を備え、ハブやルータを用いて接続するだけでネットワーク（ＵＳＢネットワーク、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク）を構築できる。これにより、複雑な接続態様がなく簡単な組立／接続が可能になる。
【００３５】
図２を参照する。前記ＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４ネットワーク化に係るものは、以下のものを含む。すなわち、群通信、広域通信１３Ａ、モータ電源、エンコーダ線（パラレル、ＲＳ４８５、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等）１３Ｂ、モータドライバ１３Ｃ、ＵＳＢオールインワンモータ１３Ｄ、起動センサ１３Ｅ、シートシャッタの操作部（非常、上昇、停止、下降）１３Ｆ、光電管／光ファイバ／感圧センサ１３Ｇ、及び下端タッチセンサ１３Ｈを含む。
【００３６】
すなわち、これらのものがＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４で規格化されシャッタ制御システム１の全体を統一規格化されたネットワーク／通信を有するシステム構成にしている。
【００３７】
図３を参照し、シャッタのモータ制御を説明する。前記モータドライバ１１Ｆ（モータ電源入力、ＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェース、回生回路／ブレーキ回路、モータドライブ回路／ファームウェアを含む）はＵＳＢ又はＩＥＥＥ１３９４のインタフェース７を介してＵＳＢ（又はＩＥＥＥ１３９４）ハブ５に接続されている。そして、前記モータドライバ１１Ｆに制御されモータ１１Ｇ（モータ、ブレーキ、減速器、エンコーダを含む）はメモリ３Ｂ（図４参照）に記憶されている動作ソフトウエアの指示に従って駆動する。これにより、シャッタのシート１５は開閉するものである。
【００３８】
より具体的には、前記シャッタ制御装置１はＩｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ（リアルタイム・サイクリック）通信機能による負荷モジュール系のリアルタイム・フィードバック制御部を備え、モータ（アクチュエータ）の回転数やトルク制御を行うことができる。
【００３９】
なお、シートの開閉を行うモータには減速器、ブレーキ、エンコーダ等が実装されて、フィードバック制御の信号には前記エンコーダ出力信号、及びモータの電流を使用する。また力制御にはモータ以外の駆動機構に設置されている外部センサ等をもちいる。
【００４０】
また、前記シャッタの動作を監視する複数の標準規格インタフェース感圧センサおよび光ファイバセンサを備え、ネットワーク（例えばＵＳＢネットワーク、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク）に有線または無線で接続し、前記シャッタの位置、速度、及び加速度の点・線・面での安全監視・動作を行う。
【００４１】
図４を参照し、シャッタ制御システム１全体の検査と、アプリケーションソフトの活用例について説明する。
【００４２】
シャッタ制御システム１の製造・組立過程では、ユニットが全て標準規格インタフェースなので、ユニット単位での単体検査のみで、従来の機構部分を含めたシステム（全体）動作検査を大幅に省略できる。
【００４３】
さらにユニット毎にＲＦＩＤを実装し、ユニット単位のID情報を蓄積することによって、ユニットの来歴管理が出来る。
【００４４】
より詳細には、ユニット全てに標準規格シリアルインタフェースを備えるために単体アセンブリ、単体検査のみで、システム検査が大幅に省略でき製造工数削減、現地システム組立て／検査工数削減（ソフトウエアを含むユニットの標準化・制御データのネットワーク伝送による接続箇所のフリー化、活線でのユニットや標準規格シリアルインタフェース付き測定機器の挿抜等でシステム検査の省略）を可能にする。
【００４５】
すなわち、前記シャッタ制御システム１に備えられた前記シャッタ制御装置３は、全体に係る制御を行うメイン処理部１７を備え、前記メイン処理部１７はＬＡＮ（例えばイ−サーネット：登録商標）９や無線（ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４）を介してリモートコントロール部２１に接続され、リモートコントロールされ得るものである。
【００４６】
一方、前記メイン処理部１７は標準規格シリアルインタフェース７を介してハブ５に接続され、さらに、前記ハブ５にはＬＡＮ９を介し複数のユニット（ユニット１、ユニット２〜ユニットＮ）が接続されている（これらのユニット１〜Ｎとは、複数のシャッタ制御盤１１Ａ、操作パネル１１Ｂ、無線スイッチ１１Ｃ、信号機１１Ｄ、Ｂタイプ／可動型１１Ｅ、モータードライバ１１Ｆ等を含む）。
【００４７】
前記メイン処理部１７は、主制御ソフトウエア２３と、システム検査ソフトウエア３３Ａ・群管理ソフトウエア３３Ｂ・リモート管理ソフトウエア３３Ｃ・暗号エンジン実行ソフトウエア３３Ｄなどのソフトライブラリ３３と、正規（完成）接続状態データ（マスタ）・正規運転データ（マスタ）などのデータ格納手段３５と、表示器２９とを備えている。
【００４８】
前記主制御ソフトウエア２３は、それぞれの指令に基づきそれぞれのソフトウェアの実行及び管理を行う主処理部である。
【００４９】
前記接続状態データメモリ２５は、主制御ソフトウエア２３により起動がされたシステム全体の接続状態を取得するソフトウェアにより取得された接続状態を格納するメモリである。例えば、ユニット１〜ユニットＮはハブ５を介してシャッタ制御装置３に接続されているという情報が実際の接続状態からデータを取得し格納される。
【００５０】
システム検査ソフト３３Ａは、前記接続状態データ２５から接続データを取得し、組立が完成したときの接続関係を予め記憶する完成組立接続データマスタ３１から完成接続データを取得し、両者のデータが一致したとき正常な組立が行われている旨を表示部２９に表示する。これにより、全体システムの検査が自動で行われる。
【００５１】
さらに、前記主制御ソフトウエア２３でソフトウェアが実行され、シャッタ動作状態での調整・検査データ収集を行う動作状態データ収集を行う。前記動作状態データ収集は、活線挿抜機能による、少なくとも基板、ＢＯＸを含む装置の入れ替え、交換のデータを収集する。さらに電源供給機能により外部に能動回路接続し、データ収集、実行状況確認を行い前期主制御ソフトウエアで処理される。この際、取得された正規運転データ３７が参照される。
【００５２】
なお、上記活線挿抜き機能について説明する。パソコンに、例えばＵＳＢ以外のインタフェースのプリンタやＣＤ、デスプレイを新規に接続するときは、ＯＳでシャットダウンしてからつなぐが、例えばＵＳＢインタフェースの基板や装置ははいきなり外しても、接続しても不具合が出ないようにソフト／ハードが出来ている。上記活線挿抜き機能（ＨＯＴ  ＳＷＡＰ）はこの機能を可能にする。
【００５３】
その他、例えばＵＳＢでの信号は２芯伝送であるが、電源（ＤＣ５Ｖ５００ｍｍＡ〜２Ａ）ラインをいれた４芯のものがフルスペックである。例えば、パソコンから携帯電話の電池をＵＳＢケーブルで充電するが、外部電源を持たない電子装置や付加回路を用意、動作、及びＵＳＢ接続できる。
【００５４】
一方、暗号エンジンソフトウエアはメモリ（例えばＵＳＢメモリ）に格納されているが、ＵＳＢの機能は自動アドレス割付機能を備える。従って、ＵＳＢ（インタフェース）の何処につないでも２５５ポート以内ならアドレスが一義的に定まる。このＵＳＢ暗号（ＵＳＢメモリにインストールされた暗号エンジンソフトウエア）を接続時に認識し、どのように処理するかは該システムに組み込まれているソフトによることとなる。
【００５５】
図５を参照し、組立工程に関してシステム全体の検査が省略されることについて説明する。すなわち、通常の製造工程はステップＳ５０１では、購買／外注を行う。ステップＳ５０３では、単体アッセンブリを行う。ステップＳ５０５では、単体検査を行う。
【００５６】
ステップＳ５０７では、システム組立を行う。ステップＳ５０９では、システム検査を行う。ステップＳ５１１では、出荷／運搬（大荷姿）を行う。
【００５７】
続いて、ステップＳ５１３では、客先組立・設置を行う。ステップＳ５１５では、試運転・検収が行われる。
【００５８】
一方、上述の全体システム検査部２７の全体検査を自動で行うため、新たな工程は以下のようになる。
【００５９】
ステップＳ５０１Ａでは、購買／外注を行う。ステップＳ５０３Ａでは、単体アッセンブリを行う。
【００６０】
続いて、ステップＳ５０７Ａでは出荷／運搬（小荷姿）を行う。ステップＳ５０９Ａでは、客先組立・設置（短時間）を行う。そして、ステップＳ５１１Ａでは、試運転・検収（短時間）が行われる。
【００６１】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】シャッタ制御システムの構成事例を示す概略図である。
【図２】制御システムを構成するユニットの具体例を説明する説明図である。
【図３】モータの制御を説明する説明図である。
【図４】シャッタ制御システムの全体検査を説明する説明図である。
【図５】検査工程の省略を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  シャッタ制御システム
３  シャッタ制御装置
３Ａ  ＣＰＵ（ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４機能内蔵）
３Ｂ  メモリ
７  標準規格シリアルインターフェイス
９  ＬＡＮ
１１Ａ  シャッタ操作盤（工場内の他のシャッタ制御装置／複数）
１１Ｂ  操作パネル
１１Ｃ  無線スイッチ
１１Ｄ  信号機（ブザー付き）
１１Ｅ  Ｂタイプ可動型（光電管センサ例）
１１Ｆ  モータドライバ（ドライブ回路、回生回路インバータ／ＰＷＮアンプ等で構成）
１１Ｇ  モータ／減速器（ブレーキ、エンコーダ等内装）
１１Ｈ  リレー盤
１３Ａ  群通信（ＦＡインターネット等）、広域通信（インターネット、ＷＡＮ等）
１３Ｅ  起動センサ（誘導モータ起動用）
２１  リモコン（無線スイッチ等）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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