(57)【要約】  【課題】  検出装置から求めた開閉体の検出位置と実際の位置とにずれが生じた場合でも、開閉体を全閉又は全開の位置に確実に停止制御できる開閉制御装置を提供すること。  【解決手段】  構造物の開口部を開閉するドア１０と、ドア１０を移動または停止させる駆動装置２０と、ドア１０の移動を検出するホールＩＣ３０、３１と、ドア１０を停止させる目標位置を入力する入力装置４０と、入力装置４０に入力されたドア１０の目標位置が全閉又は全開のいずれかの場合にはホールＩＣ３０、３１から求めたドア１０の移動速度によりドア１０を停止制御し、入力装置４０に入力された目標位置が全閉又は全開でない場合にはホールＩＣ３０、３１から求めたドア１０の検出位置と目標位置によりドア１０を停止制御する制御装置５０とから構成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の開口部を開閉する開閉体と、
前記開閉体を移動または停止させる駆動装置と、
前記開閉体の移動速度及び現在位置を検出する検出装置と、
前記開閉体を停止させる目標位置を入力する入力装置と、
前記入力装置に入力された前記開閉体の目標位置が全閉又は全開のいずれかの場合には前記検出装置から求めた前記開閉体の移動速度がゼロの時には前記開閉体を停止制御し、前記入力装置に入力された目標位置が全閉又は全開でない場合には前記検出装置から求めた前記開閉体の現在の検出位置と目標位置により前記開閉体を停止制御する制御装置とを備えた、ことを特徴とする開閉制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記開閉体が閉状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全閉位置に補正し、前記開閉体が開状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全開位置に補正する、ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御装置。
【請求項３】
前記駆動装置は、動力源であるモータと、前記モータからの動力を出力する出力部材と、前記出力部材の動力で前記開閉体を移動する伝達部材と、前記出力部材と前記伝達部材の間に設けられたクラッチ部材と、を備え、
前記クラッチ部材は、使用者が手動で前記開閉体を開閉操作するときは、前記出力部材と前記伝達部材間の動力の伝達を遮断する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の開閉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭や事務所等の構造物のドア等に用いられ、自動で開閉制御する開閉制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、ホール素子やホールＩＣを用いた磁極位置センサ（検出装置）を内蔵し、磁極位置センサの信号をカウントしてドア（開閉体）の位置や速度を求める開閉制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１００６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術では、磁極位置センサの信号をカウントする際に、ノイズ等の影響により磁極位置センサから求めたドアの位置と実際の位置にずれが生じる場合がある。磁極位置センサから求めたドア等の位置と実際の位置にずれが生じると、ドア等の全閉操作をしてもドア等に隙間が生じ全閉状態が得られない問題がある。家庭や事務所等に開閉制御装置を用いた場合、ドア等の全閉状態が得られないと、防犯上問題がある。また、ドア等の全開状態が得られないと、換気や物の出し入れ等で問題がある。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、検出装置から求めた開閉体の検出位置と実際の位置とにずれが生じた場合でも、開閉体を全閉又は全開の位置に確実に停止制御できる開閉制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、構造物の開口部を開閉する開閉体と、前記開閉体を移動または停止させる駆動装置と、前記開閉体の移動速度及び現在位置を検出する検出装置と、前記開閉体を停止させる目標位置を入力する入力装置と、前記入力装置に入力された前記開閉体の目標位置が全閉又は全開のいずれかの場合には前記検出装置から求めた前記開閉体の移動速度がゼロの時には前記開閉体を停止制御し、前記入力装置に入力された目標位置が全閉又は全開でない場合には前記検出装置から求めた前記開閉体の現在の検出位置と目標位置により前記開閉体を停止制御する制御装置とを備えたことである。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御装置は、前記開閉体が閉状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全閉位置に補正し、前記開閉体が開状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全開位置に補正するものとした。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、前記駆動装置は、動力源であるモータと、前記モータからの動力を出力する出力部材と、前記出力部材の動力で前記開閉体を移動する伝達部材と、前記出力部材と前記伝達部材の間に設けられたクラッチ部材と、を備え、前記クラッチ部材は、使用者が手動で前記開閉体を開閉操作するときは、前記出力部材と前記伝達部材間の動力の伝達を遮断するものとした。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、入力装置に入力された開閉体の目標位置が全閉又は全開のいずれかの場合には、開閉体が開口部の枠体に当接して速度がゼロになることを利用して開閉体を停止制御するので、ノイズ等の影響により検出装置から求めた開閉体の検出位置と実際の位置とにずれが生じても、確実に開閉体を全閉又は全開の位置に制御できる。また、検出装置のノイズ対策や、リミットスイッチセンサ等の設置が不要なため、従来と比べて開閉制御装置のコスト低減が可能になる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、制御装置は、開閉体が閉状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全閉位置に補正し、開閉体が開状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全開位置に補正するため、検出位置と実際の位置のずれを最小限にすることができる。したがって入力装置に入力された目標位置が全閉又は全開でない場合に、開閉体を目標位置に精度よく停止制御可能になる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、使用者が手動で前記開閉体を開閉操作するとき、クラッチ部材は出力部材と伝達部材間の動力の伝達を遮断するので、開閉体の開閉に連動してモータと出力部材が回転するのを防ぐことができる。よって出力部材と伝達部材間の動力が伝達される場合と比べて、モータと出力部材を回転させる荷重が掛からない分、使用者が手動で開閉体を開閉操作する際の負荷を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の開閉制御装置１の全容を示す図面である。開閉制御装置１は、ドア１０（開閉体）と、駆動装置２０と、ホールＩＣ３０、３１（検出装置）と、入力装置４０と、制御装置５０と、から構成される。
【００１３】
ドア１０は、開口部１１を開閉できるように枠１２（構造物）に移動可能に設けられる。ドア１０は手動で操作するための把手１３が設けられる。ドア１０の上方には金属製の固定部材１４が設けられ、ケーブル２３と連結する。
【００１４】
入力装置４０は、ドア１０を停止させる目標位置を入力するもので、全閉（位置「０」）から全開（位置「１００」）までのドア１０の位置を入力する。
【００１５】
制御装置５０は、入力装置４０と駆動装置２０の間に設けられ、入力装置４０からの信号を受けて駆動装置２０を制御する。
【００１６】
図２は、矢視Ａからの駆動装置２０の部分断面拡大図である。駆動装置２０は、モータ２１と、モータ２１からの動力が伝達される出力ギヤ２２（出力部材）と、出力ギヤ２２からの動力を受けてケーブル２３を介してドア１０を開閉移動するドラム２４（伝達部材）と、出力ギヤ２２とドラム２４の間に設けられ動力の伝達・遮断をする電磁クラッチ２５（クラッチ部材）を備える。電磁クラッチ２５は、使用者が手動でドア１０を開閉操作するときは、出力ギヤ２２とドラム２４間の動力の伝達を遮断する。
【００１７】
ホールＩＣ３０、３１はカバー２６に設けられ、ドラム２４の回転を検出する。ドラム２４はドア１０の移動と連動して回転する。ドラム２４は、複数組のＮ／Ｓ極が交互に配置され磁化された環状マグネット３２を備え、この環状マグネット３２に対向するようにホールＩＣ３０、３１は設置される。
【００１８】
図３は、開閉制御装置１の構成を示す説明図である。制御装置５０には入力装置４０からの信号と、ホールＩＣ３０、３１からの信号が入力される。制御装置５０は、入力装置４０とホールＩＣ３０、３１からの信号に基づいて、モータ２１と電磁クラッチ２５を制御する。
【００１９】
入力装置４０は、目標位置の信号を制御装置５０に送る。目標位置の信号とはドア１０を停止させる、全閉（位置「０」）、全開（位置「１００」）、全閉又は全開ではない停止位置（位置「１」〜「９９」）の信号である。
【００２０】
ホールＩＣ３０、３１は、ドア１０の移動に連動して位相の異なるパルス信号を制御装置５０へ送る。制御装置５０は、ホールＩＣ３０、３１から送られたパルス信号の周期からドア１０の移動速度を求め、パルス信号のパルス数をカウントしてドア１０の検出位置を求め、異なる位相のパルス信号からドア１０の移動方向を求める。
【００２１】
制御装置５０は、入力装置４０から入力された目標位置が全閉（位置「０」）、全開（位置「１００」）の場合でホールＩＣ３０、３１から求めた移動速度がゼロになると、ドア１０が枠１２に当接して全閉又は全開の位置に到達したと判断してモータ２１の稼働を停止する。また、入力装置４０から入力された目標位置が全閉又は全開ではない停止位置（位置「１」〜「９９」）の場合でホールＩＣ３０、３１から求めたドア１０の検出位置が目標位置に達すると、ドア１０が目標位置に到達したと判断してモータ２１の稼働を停止する。
【００２２】
また、制御装置５０は、ドア１０の移動速度がゼロとなり制御装置５０が全閉の位置に到達したと判断してドア１０を停止制御した場合において、ホールＩＣ３０、３１から求めたドア１０の検出位置が全閉の位置と異なるときには、制御装置５０は検出位置を全閉（位置「０」）に補正する。また、ドア１０の移動速度がゼロとなり制御装置５０が全開の位置に到達したと判断してドア１０を停止制御した場合において、ホールＩＣ３０、３１から求めたドア１０の検出位置が全開の位置と異なるときには、制御装置５０は検出位置を全開（位置「１００」）に補正する。
【００２３】
電磁クラッチ２５は、使用者が手動でドア１０を開閉操作すると判断したときは、出力ギヤ２２とドラム２４間の動力の伝達を遮断する。使用者が手動でドア１０を開閉操作することは、制御装置５０からモータ２１に稼働の指示が出ていないときに、ホールＩＣ３０、３１からドア１０の移動を知らせるパルス信号を検出することから判断する。
【００２４】
図４は、本発明の開閉制御装置１の目標位置が全閉の場合の制御フローを示す図である。Ｓ１では入力装置４０からドア１０を停止させる目標位置が入力される。全閉の場合には位置「０」になる。Ｓ２ではホールＩＣ３０、３１からのパルス信号に基づいて制御装置５０でドア１０の検出位置が求められる。Ｓ３では目標位置と検出位置を比較する。検出位置の方が大きい場合にはＳ４のドア１０の閉動作処理を行い、検出位置の方が小さい場合には処理を終了する。Ｓ５ではホールＩＣ３０、３１からドア１０の移動速度が「０」か判断する。移動速度が「０」でない場合には閉動作処理（Ｓ４）を継続する。Ｓ６ではドア１０の移動速度が「０」になると、ドア１０の閉動作を停止する。このときドア１０は全閉状態である。Ｓ７ではホールＩＣ３０、３１から求めた検出位置が、全閉状態の位置「０」と等しいか判断する。検出位置が全閉状態の位置「０」と等しい場合には、処理を終了する。Ｓ８では検出位置が全閉状態の位置「０」と等しくない場合には、検出位置を全閉状態の位置「０」に補正して、処理を終了する。
【００２５】
図５は、本発明の開閉制御装置１の目標位置が全開の場合の制御フローを示す図である。Ｓ１１では入力装置４０からドア１０を停止させる目標位置が入力される。全開の場合には位置「１００」になる。Ｓ１２ではホールＩＣ３０、３１からのパルス信号に基づいて制御装置５０でドア１０の検出位置が求められる。Ｓ１３では目標位置と検出位置を比較する。検出位置の方が小さい場合にはＳ１４のドア１０の開動作処理を行い、検出位置の方が大きい場合には処理を終了する。Ｓ１５ではホールＩＣ３０、３１からドア１０の移動速度が「０」か判断する。移動速度が「０」でない場合には開動作処理（Ｓ１４）を継続する。Ｓ１６ではドア１０の移動速度が「０」になると、ドア１０の開動作を停止する。このときドア１０は全開状態である。Ｓ１７ではホールＩＣ３０、３１から求めた検出位置が、全開状態の位置「１００」と等しいか判断する。検出位置が全開状態の位置「１００」と等しい場合には、処理を終了する。Ｓ１８では検出位置が全開状態の位置「１００」と等しくない場合には、検出位置を全開状態の位置「１００」に補正して、処理を終了する。
【００２６】
図６は、本発明の開閉制御装置１の目標位置が全閉又は全開ではない場合の制御フローを示す図である。Ｓ２１では入力装置４０からドア１０を停止させる目標位置が入力される。Ｓ２２ではホールＩＣ３０、３１からのパルス信号に基づいて制御装置５０でドア１０の検出位置が求められる。Ｓ２３では目標位置と検出位置を比較する。検出位置の方が大きい場合にはＳ２４のドア１０の閉動作処理を行う。Ｓ２５では目標位置と検出位置が等しいか判断する。目標位置と検出位置が等しくない場合は、閉動作処理（Ｓ２４）を継続する。目標位置と検出位置が等しい場合には、Ｓ２６ではドア１０は目標位置にあると判断して閉動作を停止し、処理を終了する。
【００２７】
Ｓ２７では目標位置と検出位置を比較する。検出位置の方が小さい場合にはＳ２８のドア１０の開動作処理を行う。Ｓ２７で検出位置の方が小さいくない場合は、ドア１０は目標位置にあると判断して、処理を終了する。Ｓ２９では目標位置と検出位置が等しいか判断する。目標位置と検出位置が等しくない場合は、開動作処理（Ｓ２８）を継続する。目標位置と検出位置が等しい場合には、Ｓ３０ではドア１０は目標位置にあると判断して開動作を停止し、処理を終了する。
【００２８】
開閉制御装置１の目標位置が全閉又は全開ではない場合には、目標位置が全閉の場合（図４）、目標位置が全開の場合（図５）のような検出位置の補正は行わない。
【００２９】
本発明の開閉制御装置１では、入力装置４０に入力されたドア１０の目標位置が全閉又は全開のいずれかの場合には、ドア１０が開口部１１の枠１２に当接して速度がゼロになることを利用してドア１０を停止制御するので、ノイズ等の影響によりホールＩＣ３０、３１から求めたドア１０の検出位置と実際の位置とにずれが生じても、確実にドア１０を全閉又は全開の位置に制御できる。また、ホールＩＣ３０、３１のノイズ対策や、リミットスイッチセンサ等を別途設ける必要がないため、従来と比べて開閉制御装置１のコスト低減が可能になる。
【００３０】
また、制御装置５０は、ドア１０が閉状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全閉位置に補正し、ドア１０が開状態で移動速度により停止制御した場合には検出位置を全開位置に補正するため、検出位置と実際の位置のずれを最小限にすることができる。したがって入力装置４０に入力された目標位置が全閉又は全開でない場合にも、ドア１０を目標位置に精度よく停止制御可能になる。
【００３１】
また、使用者が手動でドア１０を開閉操作するとき、電磁クラッチ２５は出力ギヤ２２とドラム２４間の動力の伝達を遮断するので、ドア１０の開閉に連動してモータ２１と出力ギヤ２２が回転するのを防ぐことができる。よって出力ギヤ２２とドラム２４間の動力が伝達される場合と比べて、モータ２１とドラム２４を回転させる荷重が掛からない分、使用者が手動でドア１０を開閉操作する際の負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の開閉制御装置の全容を示す図面である。
【図２】矢視Ａからの駆動装置の部分断面拡大図である。
【図３】本発明の開閉制御装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の開閉制御装置の目標位置が全閉の場合の制御フローを示す図である。
【図５】本発明の開閉制御装置の目標位置が全開の場合の制御フローを示す図である。
【図６】本発明の開閉制御装置の目標位置が全閉又は全開ではない場合の制御フローを示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    開閉制御装置
１０  ドア（開閉体）
１１  開口部
１２  枠（構造物）
２０  駆動装置
２１  モータ
２２  出力ギヤ（出力部材）
２４  ドラム（伝達部材）
２５  電磁クラッチ（クラッチ部材）
３０  ホールＩＣ（検出装置）
３１  ホールＩＣ（検出装置）
４０  入力装置
５０  制御装置
【図１】
2009052258.tif 000003
【図２】
2009052258.tif 000004
【図３】
2009052258.tif 000005
【図４】
2009052258.tif 000006
【図５】
2009052258.tif 000007
【図６】
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