(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
日射遮蔽及び日射保護装置であって、電動モータ（１１）、この電動モータによって駆動される駆動シャフト（２）、この駆動シャフトによって駆動され、上昇位置（５）及び下降位置（６）の２つの終端位置の間を移動する日射遮蔽及び日射保護要素（１）、マイクロプロセッサを備え過剰トルク又は駆動シャフトの角速度低下を検出することによって動作する論理処理ユニット（LPU）を有するモータ停止装置、及び上昇動作の間そのカウント値を増加又は減少させるとともに下降動作の間そのカウント値を減少又は増加させる２方向性回転カウンタ（１３）から成り、
前記２方向性回転カウンタ（１３）は前記駆動シャフトに機械的に結合されると共に、前記論理処理ユニット（LPU）は、
（ｉ）回転速度の低下の検出が前記２方向性回転カウンタの値の増加及び減少を伴うとき、日射遮蔽及び日射保護要素の下降を継続させるようにプログラムされ、
（ｉｉ）前記カウンタの値が前記日射遮蔽及び日射保護要素の中間位置に対応する値を示しているときにおける前記回転速度の低下の検出が前記カウンタの値の増加及び減少を伴わないとき、前記電動モータを停止させ、さらに反対方向に回転させるようにプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項２】
上昇動作中、前記カウンタが値εによって補正された上部停止位置に対応する値に到達したとき、前記モータは前記日射遮蔽及び保護要素がその上部停止位置に到達する前に停止される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プログラムは前記上部停止位置を認識し、過剰トルクを直接検出するか、又は前記駆動シャフトが停止した事実を検出することによって前記上部停止位置をメモリに記憶するための手順を含み、前記論理処理ユニットは、前記上部停止位置に対応するカウント値を周期的に更新するため、所定の上昇動作回数に到達後、前記の上昇動作回数を周期的に初期化するサイクルカウンタを含む、請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、日射遮蔽及び日射保護防止装置に関し、この装置は電動モータと、このモータにより駆動される駆動シャフトと、この駆動シャフトにより駆動され、上昇位置及び下降位置の２つの終端位置の間を移動する日射遮蔽及び日射保護要素と、マイクロプロセッサを備え、過剰トルク又は駆動シャフトの角速度低下を検出することによって動作する論理処理ユニットを有するモータ停止装置と、２方向性回転カウンタとから成り、回転速度の低下が検出されたときモータを停止させ、且つ該モータを反対方向に回転させると共に、前記カウンタの状態が日射遮蔽及び日射保護要素の中間位置に対応するように構成されている。
【０００２】
【従来の技術】
完全に巻上げられたローラシャッタの上部停止位置への到達を過剰トルクの検出によって感知するように構成した装置は、ドイツ特許出願（DE 44 40 449号）の記載から公知である。歯車モータユニットの出力と、ローラシャッタの巻上げチューブとの間には機械的遊びがあるから、ローラシャッタをモータで抑制しながら巻下げる時、ローラシャッタが障害物に出会うと、その巻取りチューブの回転速度は急激に低下するか、又はモータが機械的遊びを相殺する時間の間、瞬間的に停止することさえある。この装置では、この回転速度の低下を検出することによってモータを停止させている。また、この装置は主巻線と補助巻線とを有する非同期モータを使用し、一方において、主電圧と補助電圧との間の位相シフトの増加に基づくと共に、他方において、巻取りドラムの角速度を相殺することによって過剰トルクを検出している。
【０００３】
ローラシャッタが完全に巻き上げられると、ローラシャッタの最下端の細長い薄板が上部停止位置に達することによってモータは停止される。しかし、このことはローラシャッタに強く鋭い引っ張る力を加える結果となる。斯うした引っ張る力を繰り返し加えることは、ローラシャッタ、特に巻取りチューブに対するシャッタの取付具にとって有害であると共に、モータと巻取りチューブ間の結合機構にとっても有害である。
【０００４】
更に、この装置では、ローラシャッタが降下する際、シャッタが障害物に当たっているのか、底部停止位置に到達したのかを区別することは不可能であり、このことは障害物がローラシャッタの重量によって押しつぶされてモータを停止させてしまうと言う結果を招くことになる。もし、ローラシャッタの重量が非常に大きかったり、この装置がドアであって、障害物が人の体の部分、特に子供の頭とか、手足である場合、斯うした押しつぶしは極めて危険である。
【０００５】
また更に、シャッタの下降中に於けるハードスポット(hard spot）の通過は、巻取りチューブの角速度を低下させ、そしてシャッタが底部停止位置に到達した時のように、トルクに変化が起こってモータは停止される。
ドアの制限位置を決める計数回路を用いたドア運転システムは、米国特許第4,234,833 号の記載から公知である。この運転システムはパルスを分配する回転センサを備え、一方において回転速度がゼロに低下することを検出する回路にパルスを送ると共に、他方カウンタにパルスを送る。そして、回転速度の低下を検出する回路の状態と、カウンタの状態を比較して、障害物に当たったときにモータの回転方向を反転させるのに使用している。しかし、この回路によっては、ハードスポットを障害物から区別することは出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は障害物に遭遇したことと、ハードスポットを通過したこととを判別することが出来る装置を提供することであり、後者はモータ停止を起さないことが必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明による装置では、２方向性のカウンタを駆動シャフトに運動学的に結合し、後で述べるように、回転速度の低下の検出がハードスポットと遭遇したことを示す増分／減分(increment／decrement)のような、２方向性カウンタの増分／減分を伴うときには、シャッタの下降を継続させるように論理処理ユニットをプログラムしている。
【０００８】
シャッタ下降中のハードスポットの認識は次のような観察に基づいて行われる。即ち、モータから駆動シャフトへの回転伝達に関与する歯車間には当然遊びが在り、そして適当な場合には、この回転伝達に適当な付加的な遊びが導入されるから、駆動シャフト、特に巻き取りチューブの回転角には上下変動（fluctuations）が発生する。２方向性カウンタの使用は、このカウンタに増分／減分を起こすこれらの上下変動の検出を可能にする。
【０００９】
２方向性カウンタの使用による更なる利点は、かかる上下変動の後のカウントバランスが遮蔽要素、特にローラシャッタ最終段の細長い薄板の位置を忠実に描写する点である。
関節接続された複数の細長い薄板を懸垂するローラシャッタの場合、シャッタが巻下げられるときに漸次薄板を積み重ねていくと、巻取りチューブの回転速度は、この巻取りチューブを拘束しているモータと共にその回転速度を漸次減少して行く。全ての細長い薄板が重ねられると、ローラシャッタの重量は無視できるようになり、そして前述の遊びを相殺するための短い時間の間、この回転速度は再度増加を示す迄の短い瞬間、鋭く低下する。ゼロにすらなるこの回転速度の低下を検出して、モータを停止させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１はボックス３に収納されたモータによって駆動される駆動シャフト（巻取りドラム）２から、一部を巻き下げた状態のローラーシャッタ１を示す図であり、このローラシャッタ１は停止手段を備えた最終端を構成する細長い薄板４を有している。この停止手段は、例えばブラケットで構成され、シャッタを上げ切った位置では上部停止位置５、即ちこの図示の例で言えばボックス３に当接し、下げ切った位置では底部停止位置６、例えば窓の敷居７等に当接する。
【００１１】
図２に示すように、巻取りドラム２は、モータ１１によって駆動される減速歯車１０の出力シャフト９に固定されたホイール８に固定される。モータ１１と減速歯車１０は、公知の方法で前記駆動シャフト（巻取りチューブ）２の内部に収納されたチューブ１２の中に設けられる。このチューブ１２は、２個のピニオン１５及び１６を介して巻取りチューブ２と一体をなすクラウンホイール１４によって回転駆動される２方向性回転カウンタ１３と、同じくピニオン１５及び１６を介して駆動される、例えばエンコーダホイール１７等からなる前記巻取りチューブ２の回転速度を計測する計測部材と、２つの光電式検出器１８及び１９（図３参照）とを更に含んでいる。チューブラモータのチューブ１２は端部支持体１８′に固定され、この支持体を介してモータを付勢し、その回転速度を計測し、２方向性カウンタ１３の状態を読み取るための一連の導電体が通じている。
【００１２】
図２に図示の手段には、マイクロプロセッサ、入出力部(I/O) 、RAM 、及びROM を含む論理処理ユニット（LPU ）（図３参照）が組合わされ、このユニットに対して２方向性カウンタ１３からの信号及び速度計測部材からの信号が送られる。このLPU はモータ１１を制御する。
この論理処理ユニットは該カウンタのカウント値を記憶するメモリと、停止プログラムを保持するメモリとを含んでいる。
【００１３】
ローラシャッタのモータ制御に関するフローチャートを図４及び図５に示す。
正常運転時には、ローラシャッタがボックス３の内部に完全に巻上げられることはできないから、決して起こり得ないことではあるが、ローラシャッタが巻取りチューブ２に完全に巻上げられた状態のとき、２方向性カウンタ１３はゼロを指すものと仮定する。
【００１４】
先ず使用に当たって、上部及び底部停止位置５及び６を認識する必要がある。即ち、これら２つの位置に対する２方向性カウンタ１３の状態を記録する必要がある。ローラシャッタはどの様な位置でも取ることもでき、例えば部分的に巻下げられた状態の位置を取ることも可能である。上部及び底部の停止位置の認識順序はどちらを先にしても良い。ここでは、上部停止位置の認識から始めると仮定しよう。この認識操作には、装置の取付調整者の手を煩わす必要はなく、使用者自らの手で操作することが出来る。使用者はローラシャッタの制御ボックスを直接操作して、シャッタの“上昇”を指令する。この段階でLPU は、上部停止位置より値εだけ少ない値に対応するカウント値をまだ記録していないから、ローラシャッタは上部停止位置に達するまで巻き上げられ、そこで巻取りドラム２は停止する。この停止は、該カウンタの対応する状態を記録しているLPU によって検出される。同様に、底部停止位置の認識は制御ボックスを操作して、ローラシャッタを巻き下げることによって行う。この認識操作を行うために先ず初めにローラシャッタを閉める必要があるが、それが閉まるまで待つことは可能である。シャッタ巻下げの間、ローラシャッタはその自重によって巻取りチューブ２を駆動し、駆動されるモータはブレーキとして働く。ローラシャッタの薄板が積み重なると、ローラシャッタの重量は減少し、巻取りドラムはモータと共に速度を落として回転する。最後の薄板が積み重なった瞬間、ローラシャッタの重量は無視できるようになり、その回転速度はモータが機械的遊びを相殺する短時間の間ゼロになる。それ故、LPU はモータを停止させ、そしてこの位置に対する該カウンタの値を記録する。
【００１５】
織物製のブラインドの場合、ローラシャッタのゼロ通過は、織物ブラインドの荷重細片が底部停止位置に達した瞬間に検出される。ドアのような剛性遮蔽要素の場合、伝動軸は上部停止位置に達したとき、及び底部停止位置に達したときの何れの場合にもブロックされ、このブロック状態が過剰トルク発生に対応する。
上部及び底部停止位置が認識された後は、装置は図４及び図５のフローチャート及び図６の手順に従って動作する。
【００１６】
“上昇”指令が出されるとローラシャッタは、カウンタのカウント値が前もって記録された値、即ち値εだけ増加された値に対応する値に到達するまで巻き上げられる。カウンタがこの値に達すると、LPU は先ず初めに、サイクルカウンタが所定のサイクル数をカウントしたかどうかをチェックする。もし与えられたサイクル数のカウントが完了していない場合には、もう一回サイクルカウンタにサイクルをカウントさせ、それからLPU はモータを停止させる。補正値εによって、モータはローラシャッタがその上部停止位置の少し手前に来たときに停止する。このことによってローラシャッタは、該ローラシャッタによって引き戻される巻取りドラムの阻止力（blockage）に対応する引っ張り力を受けずに済む。該値εはローラシャッタが常に完全に巻き上げられているかのように見える状態を示すように選択される。
【００１７】
所定のサイクル数が完了したとき、LPU は図６に図示の手順を実行して物理的上部停止位置の再確認を行う。次いで、新たな計数値がメモリに記録され、そしてサイクルカウンタを再度初期化する。この上部停止位置の新たな周期的認識の目的は、ローラシャッタ長さの季節による変化及び永久変化を補償することにある。
【００１８】
ローラシャッタを下降させている間に、LPU は該カウンタの状態を調べ、そしてカウンタのカウント値が底部停止位置に対応する記録された値に到達した時、モータを停止させる。カウンタのカウント値が底部停止位置に対応する値に到達しない限り、プログラムは巻取りチューブ２の回転速度に変化がないかどうかを調べる。速度に変化がなければ、プログラムは段階１に帰還する。もし、速度変化が検出されたときには、底部停止位置領域への到達がなされたか否か、即ちカウント値が底部停止位置に対応しているか否かについて調べが行われる。カウント値が底部停止位置に対応していれば、LPU はモータを停止させる。もし、対応していなければ、カウント値が上下(fluctuation）していないかどうか、即ちカウンタのカウント値に増分（incrementing）又は減分（decrementing）が生じていないかについて調べが行われる。もし、上下していれば、LPU はハードスポットを確認し、プログラムは段階１に帰還し、巻下げが継続する。もし、カウンタのカウント値が上下しなければ、すなわち単調に速度が下がれば、LPU は障害物を確認すると共に、プログラムは障害物を解放するためにローシャッタの巻き上げを指令する。この巻上げ動作は、カウント値が上部停止位置プラスεに対応する値に到達するまで継続する。
【００１９】
カウンタの初期状態、及びカウント方向によって、当然、εは正の値又は負の値を取りうる。
また、ローラシャッタは停止ボタンを操作することによって、意図的にどのような中間位置にも停止することが出来る。
回転速度の計測にその他の手段を使用することも可能であり、例えばディスク型のエンコーダ、同期モータ、又は本願出願人名義の欧州特許出願（EP-A-0 439 422号）に記載の装置に設けられたような歪み計、或いはドイツ特許出願（DE 44 40 449号）に記載の巻取りチューブ２と回転自在に一体化され、且つホール効果センサと相互作用を行う多極性磁気リング等を使用することが出来る。
【００２０】
回転速度を計測することによって、過剰トルクの存在を間接的に検出することが出来る。この過剰トルクの検出は、勿論、その他の方法で実施することが可能であり、例えば主巻線と補助巻線間の位相差を計測する方法、またはその他公知の方法、例えばドイツ特許出願（DE 42 44 378号）又は日本出願（JP 42 50 286号）に記載の引出し過剰電流を検出する方法、又は非同期モータの補助位相に関する電圧降下を検出する方法（ドイツ特許出願（DE 43 12 987号））、或いは移相容量の端子での電圧降下を検出する方法（欧州特許出願（EP0 551 053 号））によることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動式ローラシャッタを示す図である。
【図２】懸垂状態にある薄板を含むローラシャッタ用駆動装置の軸方向断面を示す図である。
【図３】回転速度を計測する手段及び論理処理ユニットを示す図である。
【図４】モータ停止制御及びテストプログラムに関するフローチャート（その１）である。
【図５】モータ停止制御及びテストプログラムに関するフローチャート（その２）である。
【図６】上部停止位置を認識する手順に関するフローチャートである。
【符号の説明】
１…ローラーシャッタ
２…駆動シャフト
５…上部停止位置
６…底部停止位置
１１…モータ
１３…２方向性回転カウンタ
１７…エンコーダホイール
ＬＰＵ…論理処理ユニット
【図１】
0003987150.tif 000002
【図２】
0003987150.tif 000003
【図３】
0003987150.tif 000004
【図４】
0003987150.tif 000005
【図５】
0003987150.tif 000006
【図６】
0003987150.tif 000007