JP2006176110A

JP2006176110A - アームに取り付けたセンサを有する風検出式天幕制御装置

Info

Publication number: JP2006176110A
Application number: JP2005343981A
Authority: JP
Inventors: Tuong Tran; トゥオン・トラン
Original assignee: Dometic Corp
Current assignee: Dometic Corp
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2006-07-06
Also published as: US20070240831A1; MXPA05012908A; AU2005239637A1; CA2528368C; AU2005239637B2; CA2528368A1; EP1666681A3; US7828036B2; EP1666681A2

Abstract

【課題】風センサアセンブリを有している動力式の天幕アセンブリを提供。
【解決手段】動力式の天幕アセンブリが、第１の遠方端および壁面への取り付けのための第１の手前端を有する第１の側部アーム部材と、第２の遠方端および壁面への取り付けのための第２の手前端を有する第２の側部アーム部材とを備える天幕フレームを有し、接続部材が、前記第１の側部アームの遠方端に取り付けられた第１の端部および前記第２の側部アームの遠方端に取り付けられた第２の端部を有しており、巻取り式の天幕が前記天幕フレームに取り付けられ、風センサ・アセンブリが、前記第１の側部アームおよび前記第２の側部アームの一方に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

（関連出願）
本件出願は、２００５年１１月２９日付の米国仮特許出願第６０／６３１，３５７号の利益を主張し、その全体は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれるものである。
（技術分野）

本発明は、広くは動力巻き取り式の天幕に関し、さらに詳しくは、半導体風速センサを天幕の構造支持アームに取り付けて備える自動コントローラに関する。
（背景技術）

巻き取り式の日除けまたは天幕は、移動住宅およびその他の構造物にしばしば設けられる。そのような巻き取り式の天幕の展張および格納を行なうために、電動モータを設けることが広く知られている。さらに、このような日除けに、リミット・スイッチやセンサとの組み合わせにて、天幕が完全に格納または展張されたときにモータを自動的に停止させる自動制御を組み合わせることができる。

さらに、天幕用モータの動作をさらに制御するため、機械式の風センサを設けることも知られている。極度の風は、天幕の布地または機構に損傷を生じさせる可能性があるため、風速にもとづいて天幕の展張および格納を制御することが望ましい。風速にもとづく天幕制御装置の一形式は、風速を割り出すためにレクリエーショナル・ビークルの屋根に取り付けられた風速計を備えている。しかしながら、そのような制御システムの設置は、風速計をレクリエーショナル・ビークルへと別個に取り付けて、主制御回路へと配線によって接続しなければならないため、天幕の取り付けにさらなる複雑さをもたらすことになる。さらに、風速計がレクリエーショナル・ビークルの屋根に位置し、天幕はレクリエーショナル・ビークルの車体によって部分的に風から遮られているため、風速計が制御対象の天幕よりもはるかに強い風にさらされ、天幕の不必要な格納につながる可能性がある。
（発明の概要）

本発明は、第１の遠方端と壁面への取り付けのための第１の手前端とを有する第１の側部アーム部材と、第２の遠方端と壁面への取り付けのための第２の手前端とを有する第２の側部アーム部材と、前記第１の側部アームの遠方端に取り付けられた第１の端部および前記第２の側部アームの遠方端に取り付けられた第２の端部を有する接続部材とを有している天幕フレーム、前記天幕フレームに取り付けられた巻取り式天幕、ならびに前記第１の側部アームおよび前記第２の側部アームの一方に取り付けられた風センサ・アセンブリを有している動力式の天幕アセンブリを提供する。
（発明の詳細な説明）

本発明は、レクリエーショナル・ビークル１０の１つ以上の天幕８ａ、８ｂ（図１）を制御するための天幕制御装置に関する。天幕８ａ、８ｂはそれぞれ、天幕支持フレームおよび天幕ロールを有している。第１の天幕８ａの天幕支持フレームは、それぞれ手前端をレクリエーショナル・ビークル１０の外壁に取り付けて有している２本の側部アーム部材１２を含む、複数のフレーム部材からなる。天幕ロールは、両端のそれぞれが２本の側部アーム部材１２の一方の遠方端に取り付けられてなる接続部材として機能する。

図１〜４および５Ａ〜５Ｃを参照し、本発明による風検出式天幕制御装置の第１の実施の形態の例を示して説明する。この天幕制御装置は、風が強いときに天幕８ａ、８ｂを自動的に閉じるため、風速センサ１４を第１の天幕８ａの２本の側部アーム部材１２の一方に取り付けて備えている。風速検出制御回路１８が、レクリエーショナル・ビークル１０の内部に配置されている。

図２〜４に最もよく示されているとおり、本発明の実施の形態の例によれば、風速センサ１４が、センサ・ハウジング２０およびハウジング・カバー２２を有している。防水シールをもたらすため、センサ・ハウジング２０とハウジング・カバー２２との間にハウジング・ガスケット２４が設けられる。主回路基板２６が、センサ・ハウジング２０の下部の内部に設けられる。随意により、風速検出制御回路１８の一部分を、主回路基板２６に設けてもよい。サーミスタ回路基板２７が、センサ・ハウジング２０の上部の内部に設けられ、配線（図示されていない）によって主回路基板２６へと接続されている。第１のサーミスタ２８および第２のサーミスタ３０が、サーミスタ回路基板２７に取り付けられ、それぞれ第１のサーミスタ開口３２および第２のサーミスタ開口３４を通って上側スカート３６ａ内および下側スカート３６ｂ内に延びている。風速検出領域３７が、上側スカート３６ａと、下側スカート３６ｂと、第１のサーミスタ２８と、第２のサーミスタ３０との間に定められている。第１のサーミスタ２８は、周温センサとして機能し、温度補償の目的で検出領域３７の風の温度を検出する。第２のサーミスタ３０は、加熱式温度センサとして機能し、検出領域３７を通過する風がもたらす或る期間にわたっての冷却効果を検出する。後で詳しく説明するとおり、風速は、第１のサーミスタ２８によって測定された所与の風の温度について、第２のサーミスタ３０の冷却の度合いにもとづいて割り出される。

主回路基板２６は、センサ１４の底部に設けられた３ピンのオス型コネクタ３８へと接続されている。３ピンのメス型コネクタ３８は、コネクタ本体４０および主回路基板２６から延びる３本の導電ピン４２からなる。コネクタ３８は、第１および第２のサーミスタ２８、３０をレクリエーショナル・ビークル１０内に配置された風速検出制御回路１８へと接続するため、配線ハーネスのメス型コネクタ（図示されていない）につながる。センサ１４は、取り付けねじ４４によって側部アーム部材１２に取り付けられる。

図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃに示した風速検出制御回路１８を説明する概念図を参照すると、２つの巻き取り式の天幕８ａ、８ｂ（図１）が、それぞれ第１のモータＭ１および第２のモータＭ２によって、展張および格納すべく駆動される（図５Ｂ）。１０ビットのＡ／Ｄ変換器マイクロプロセッサＵ１が、後で詳述するとおりさまざまな入力およびパラメータにもとづいて、モータＭ１、Ｍ２の動作を制御する。あるいは、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとするエバンス氏（Ｅｖａｎｓ）の米国特許第６，７９８，１５８号に示されて説明されている制御回路など、他の適切な制御回路を使用してもよい。

有線によるリモート・コントロール・スイッチＳＷ１、ＳＷ２が、それぞれ第１の天幕８ａおよび第２の天幕８ｂ（図１）を開閉するために設けられている。無線周波数（ＲＦ）受信器集積回路モジュールＵ２を有する無線リモート・コントロール回路４６も、第１の天幕８ａおよび第２の天幕８ｂ（図２）を開閉するための別の手段として設けられている。キー・ホルダーなどのリモート・コントロール送信器が、ＲＦモジュールＵ２を動作させるために使用される。

第１のリレーＫ１が、電力を第１のモータＭ１および第２のモータＭ２のうちの一方へと選択的に接続するために設けられている。第２のリレーＫ２および第３のリレーＫ３が、第１のモータＭ１または第２のモータＭ２の方向を制御するために設けられている。選択されたモータＭ１、Ｍ２の方向が、供給される電力の極性によって制御される。すなわち、第２および第３のリレーＫ２、Ｋ３がそれぞれ、モータの巻線の片側に接続されている。第２および第３のリレーＫ２、Ｋ３のそれぞれが、選択されたモータＭ１、Ｍ２の各側をＤＣ＋１２Ｖまたは接地へと選択的に接続し、選択されたモータＭ１、Ｍ２の動作の方向を選択する。選択されたモータＭ１、Ｍ２の両側が、リレーＫ２、Ｋ３を通じて接地へと接続されるとき、選択されたモータＭ１、Ｍ２のブレーキ作用が生じる。代案として、リレーを、トランジスタ、トライアック、光遮断器などの他のスイッチング素子で置き換えてもよい。

第１および第２のサーミスタ２８、３０は、風速を割り出すため１０ビットのＡ／Ｄ変換器マイクロプロセッサＵ１へと接続されている。第２のサーミスタ３０を所定の温度まで加熱するため、サーミスタ制御回路４８が、第２のサーミスタ３０とマイクロプロセッサＵ１との間に設けられている。マイクロプロセッサＵ１が、マイクロプロセッサＵ１の出力ピンの１つに出力を供給することによって、サーミスタ制御回路４８に第２のサーミスタ３２の加熱を行なわせることができる。加熱の停止は、マイクロプロセッサＵ１の他の出力ピンへの出力によって行なわれる。

第１のサーミスタ２８の抵抗は、第１のサーミスタ２８の温度に比例し、これがマイクロプロセッサＵ１によって、マイクロプロセッサＵ１の入力ピンにて読み取られる。第２のサーミスタ３０の抵抗は、やはり第２のサーミスタ３０の温度に比例し、これがマイクロプロセッサによって、サーミスタ制御回路４８へと接続されたマイクロプロセッサＵ１の他の入力ピンにて読み取られる。

自動較正式の風速測定が、１０ビットのＡ／Ｄ変換器マイクロプロセッサＵ１を使用し、適切なソフトウェア・アルゴリズムによって実行される。しきい値速度が、毎時１８マイル（１８ｍｐｈ）などの公称レベルに設定される。

ＬＥＤ回路４９が、風速、強風の場合の明滅警報、バッテリ電圧低下、など、ユーザへとフィードバックをもたらすため、マイクロプロセッサＵ１の他の出力に接続されている。マイクロプロセッサＵ１が入力Ａ４においてエンジン点火の状態を読み取ることができるよう、エンジン点火インターロック回路５０が、リクリエーショナル・ビークル１０の点火回路（図示されていない）に接続されている。

有線リモート・スイッチＳＷ１およびＳＷ２に応答してのマイクロプロセッサの動作は、以下のとおりである。第１の有線リモート・スイッチＳＷ１がマイクロプロセッサＵ１の入力ピンＣ０または入力ピンＣ１のいずれかに選択的に電力を接続すると、マイクロプロセッサＵ１は、出力Ｃ６を介し、第１のリレーＫ１によって第２のリレーＫ２を第１のモータＭ１へと接続する。第１の有線リモート・スイッチＳＷ１がマイクロプロセッサの入力ピンＣ１に電力をもたらしている場合には、マイクロプロセッサＵ１は、出力Ｃ７を介し、第２のリレーＫ２によって第１のモータＭ１をＤＣ＋１２Ｖへと接続するとともに、出力Ｃ８を介して、第３のリレーＫ３によって第１のモータＭ１の他方の側を接地へと接続し、第１の天幕８Ａ（図１）を格納させる。同様に、第１の有線リモート・スイッチＳＷ１がマイクロプロセッサＵ１の入力ピンＣ０に電力をもたらしている場合には、マイクロプロセッサＵ１は、出力Ｃ８を介し、第３のリレーＫ３によって第１のモータＭ１をＤＣ＋１２Ｖへと接続するとともに、出力Ｃ７を介して、第２のリレーＫ２によって第１のモータＭ１の他方の側を接地へと接続し、第１の天幕８Ａ（図１）を展張させる。

第２の有線リモート・スイッチＳＷ２は、第２の天幕８ｂ（図１）を動作させるため、入力Ｃ２または入力Ｃ３のいずれかに選択的に電力を接続して、マイクロプロセッサＵ１を第１のリレーＫ１によって第２のリレーＫ２をモータＭ２に接続する点を除き、第１の有線リモート・スイッチＳＷ１と同様のやり方で動作する。

無線リモート回路４６は、有線リモート・スイッチＳＷ１、ＳＷ２と同様に動作する。入力Ｃ０に応答して、マイクロプロセッサＵ１が第１の天幕８ａ（図１）を展張し、入力Ｃ１に応答して、マイクロプロセッサＵ１が第１の天幕８ａ（図１）を格納する。同様に、入力Ｃ２に応答して、マイクロプロセッサＵ１が第２の天幕８ｂ（図１）を展張し、入力Ｃ３に応答して、マイクロプロセッサＵ１が第２の天幕８ａ（図１）を格納する。

電流検出回路５１（図５Ｃ）は、モータＭ１、Ｍ２を損傷から保護するためのものである。電流検出回路５１は、電流検出抵抗Ｒ１４および制御装置のマイクロプロセッサＵ１へのＡ／Ｄ変換入力ピンにもとづいて動作する。マイクロプロセッサＵ１のソフトウェアが、モータが駆動されるたびにモータＭ１、Ｍ２の電流しきい値の値を決定する。設定されるしきい値は、さまざまなモータの製造およびモータＭ１、Ｍ２へと加えられる負荷ゆえに変化しうる。動作の際のいずれかの時点において、モータが電流しきい値を超えた場合、制御装置のマイクロプロセッサＵ１が、モータＭ１、Ｍ２への電力を停止する。

風センサ１４に応答しての１０ビットのＡ／Ｄ変換器マイクロプロセッサＵ１の動作は、以下のとおりである。風速の測定を行なうため、マイクロプロセッサＵ１は、自身の出力ピンの１つにおいて第２のサーミスタ３０の加熱を開始させる。第２のサーミスタ３０が、摂氏８０度などの所定の温度に達したとき、マイクロプロセッサＵ１は加熱を停止させる。例えば５秒間など所定の時間の後、マイクロプロセッサは、第１および第２のサーミスタ２８、３０の抵抗値を読み取る。この所定の時間にわたっての第２のサーミスタ３０の温度の低下が、第１のサーミスタ２８の抵抗によって表わされる周囲の温度の測定値によって補正されたとき、風速を表わしている。サーミスタは線形でなく、サーミスタとサーミスタとで特性が同一でもないため、既知の風速範囲および既知の温度範囲にわたって上記の測定を行なうことによって、個々のセンサ１４についての参照テーブルが工場などで前もって生成される。次いで、マイクロプロセッサＵ１が参照テーブルを使用し、周囲温度の測定結果および被加熱サーミスタ３０の温度の低下にもとづき、これらを風速へと相関付けることによって、実際の風速を割り出す。風センサの向き、周囲の温度、電圧調節器など、予測されるあらゆる変動要素は、設定されたしきい値を調節して風速についての自動較正しきい値を生成する風センサの自動較正の際に考慮に入れられる。

風速の割り出しは、例えば２秒ごとなど、設定された間隔で繰り返し実行される。参照テーブルから取り出した現在の風速値のそれぞれが、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）装置などの記憶装置の累積テーブルに保存される。値ｎが、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式で累積テーブル内に保持される現在の風速値の数に等しい。累積風速値が、テーブル内の最新のｎ個の値を合計することによって割り出される。次いで、テーブルに保存された風速値をｎで除算することによって累積平均風速が割り出される。

次いで、累積平均風速が、自動較正しきい値と比較される。累積平均風速がしきい値以上である場合、マイクロプロセッサが、第１の天幕８ａおよび第２の天幕８ｂ（図１）の少なくとも一方を、自動的に閉じさせる。天幕８ａ、８ｂが、単一の測定値よりむしろ、累積平均風速に応じて閉じられるため、しきい値風速を超える短い突風があっても、当該突風の大きさが累積平均がしきい値風速を超えるほどには大きくない限り、天幕８ａ、８ｂの格納は生じない。

代案として、合算された累積風速値を累積しきい値に対して比較することができ、平均風速を計算する必要をなくすことができる。

強風に応じての天幕の自動動作を有効または無効にするため、２つの「センサ有効／無効」ボタンが、キー・ホルダーによってユーザに提供される。無線リモート・コントロール回路４６を介して風センサの有効および無効を切り換えるため、キー・ホルダー状の２つのボタンの組み合わせが押される。さらに、マイクロプロセッサＵ１が入力ピンにおいて、リクリエーショナル・ビークルのエンジン点火スイッチが動作状態にされていることを検出し、天幕８ａ、８ｂ（図１）の開放を自動的に不可能にする。

１０ビットのＡ／Ｄ変換器マイクロプロセッサＵ１が、風センサ１４との通信を失った場合、マイクロプロセッサＵ１は、ＬＥＤ回路４９を動作させてある周波数で発光させ、風センサ２２が存在しておらず、あるいは適切に機能していないことを、ユーザに知らせる。

電源回路５２が、第１のモータＭ１、第２のモータＭ２、無線リモート・コントロール回路４６、サーミスタ制御回路４８、およびマイクロプロセッサＵ１へと動作用の電力を供給している。

図６〜９に示すとおり、本発明の第２の実施の形態の例によれば、風速センサ１４’が、センサ・アセンブリ１６’およびセンサ１４’を天幕の側部アーム１２’に取り付けるためのセンサ取り付け構造１７’を備えている。センサ・アセンブリ１６’は、センサ・ハウジング２０’およびハウジング・カバー２２’を有している。ハウジング・カバー２２’から延びる複数の柱または取り付けボス２５’が、ハウジング・カバー２２’をセンサ・ハウジング２０’から離間させて支持している。

センサ回路基板２６’が、ハウジング２０’内でハウジング・カバー２２’の直下に設けられている。第１のサーミスタ２８および第２のサーミスタ３０が、センサ回路基板２６’に取り付けられ、それぞれハウジング２０’の第１のサーミスタ開口３２’および第２のサーミスタ開口３４’を通ってハウジングの外へと延びている。

この開示があくまで例示であり、この開示に含まれている教示の適正な範囲から離れることなく、細部の追加、変更、または削除によってさまざまな変更が可能であることは、明らかである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲が必然の結果としてそのように限定している範囲を除き、この開示の特定の詳細な事項によって限定されるものではない。

本発明の第１の実施の形態の例による天幕および風センサ・アセンブリを有しているレクリエーショナル・ビークルを示している。図１の天幕の支持アームの詳細であって、風センサ・アセンブリが取り付けられて示されており、風センサ・アセンブリの一対のスカートは、説明の目的のため取り除かれている。図２の風センサ・アセンブリの底面斜視図である。図２の風センサ・アセンブリの分解斜視図である。本発明の実施の形態の一例による天幕制御装置の模式的な線図である。本発明の実施の形態の一例による天幕制御装置の模式的な線図である。本発明の実施の形態の一例による天幕制御装置の模式的な線図である。本発明の第２の実施の形態の例による風センサ・アセンブリの前面斜視図である。図６の風センサ・アセンブリの後面斜視図である。図６の風センサ・アセンブリの分解斜視図である。天幕支持フレームの側部部材に取り付けられた図６の風センサを示している。

Claims

第１の遠方端と壁面への取り付けのための第１の手前端とを有する第１の側部アーム部材と、第２の遠方端と壁面への取り付けのための第２の手前端とを有する第２の側部アーム部材と、前記第１の側部アームの遠方端に取り付けられた第１の端部と前記第２の側部アームの遠方端に取り付けられた第２の端部とを有する接続部材と、を備えた天幕フレームと、
前記天幕フレームに取り付けられた巻取り式天幕と、
前記第１の側部アームおよび前記第２の側部アームの一方に取り付けられた風センサ・アセンブリと、
を備えている動力式の天幕アセンブリ。
前記巻き取り式天幕に作用可能に接続された天幕モータと、
前記風センサによって検出された風速が所定のしきい値を超えた場合に前記巻き取り式天幕を自動的に格納するため、前記風センサおよび前記天幕モータに作用可能に接続された制御回路と、
をさらに備えている請求項１に記載の動力式の天幕アセンブリ。
第１の遠方端と壁面への取り付けのための第１の手前端とを有する第１の側部アーム部材と、第２の遠方端と壁面への取り付けのための第２の手前端とを有する第２の側部アーム部材と、前記第１の側部アームの遠方端に取り付けられた第１の端部と前記第２の側部アームの遠方端に取り付けられた第２の端部とを有する接続部材と、を備えた天幕フレームと、
前記天幕フレームに取り付けられた巻取り式天幕と、
ハウジング基部とハウジング・カバーとを有するセンサ・ハウジング、前記センサ・ハウジングを着脱可能に受け入れるためのセンサ取り付け構造、前記ハウジング基部と前記ハウジング・カバーとの間に位置する風速検出領域、前記検出領域の風の温度を測定するため前記検出領域内に配置された第１のサーミスタ、および前記検出領域の風による経時冷却効果を検出するため前記検出領域内に配置された第２のサーミスタを有しており、前記第１の側部アームおよび前記第２の側部アームの一方に取り付けられる風センサ・アセンブリと、
前記第２のサーミスタを所定の温度まで加熱するためのサーミスタ制御回路と、
天幕を開くためのモータと、
前記モータへと電力を選択的に接続するためのリレーと、
前記天幕を開閉するための有線リモート・スイッチと、
前記天幕を開閉するための無線リモート・コントロール回路と、
レクリエーショナル・ビークルのイグニッション回路への接続のためのイグニッション・インターロック回路と、
前記有線リモート制御装置および前記無線リモート・コントロール回路から受信した入力に応答し、前記リレーに前記天幕の開放および閉鎖を制御させるマイクロプロセッサであって、前記第１のサーミスタおよび前記第２のサーミスタから入力を繰り返し受信し、対応する風速値を参照テーブルから繰り返し取り出し、前記対応する風速値を繰り返し保存し、累積平均風速値を繰り返し計算し、前記累積平均風速値がしきい値風速に到達し、あるいはしきい値風速を超えたときに、前記天幕を自動的に閉鎖させるとともに、前記イグニッション・インターロックから受信する点火信号に応じて、前記天幕の開放を防止するマイクロプロセッサと、
前記モータ、前記無線リモート・コントロール回路、前記サーミスタ制御回路、および前記マイクロプロセッサへと動作用の電力を供給するための電源回路と、
第１のセンサ有効化スイッチおよび第２のセンサ有効化スイッチの両者が一緒に作動させられたときに前記マイクロプロセッサによる前記天幕の自動閉鎖を選択的に有効化または無効化するための第１のセンサ有効化スイッチおよび第２のセンサ有効化スイッチと、
を備えている動力式の天幕アセンブリ。