JP3655674B2

JP3655674B2 - 電動シャッターの安全装置

Info

Publication number: JP3655674B2
Application number: JP25748995A
Authority: JP
Inventors: 義一加地
Original assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Current assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JPH0996180A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は電動シャッターの安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電動シャッターは、まぐさ部の上方に配置されシャッターカーテンの一端が取り付けられた巻取りシャフトをモータの駆動力で回転させ、シャッターカーテンを開方向（上昇方向）及び閉方向（下降方向）へ移動させるように構成されている。これらの動作を利用者が指示するために開閉スイッチを設け、スイッチを押すことによりシャッターカーテンの動作を指示できるようになっている。開閉スイッチは通常、シャッターカーテンの脇に配置された操作盤のパネルに取り付けられており、一端スイッチが押されると他のスイッチが押されない限り所定の動作を最後まで続けるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、閉スイッチを押した後利用者がその場を離れても、シャッターは完全に閉まるまでシャッターカーテンを降ろし続ける。この時シャッターカーテンの移動軌跡に異物が存在していると、異物が閉まる途中のシャッターカーテンに挟まれるという不都合が起こる。このような現象を未然に防ぐためには、閉動作を行っている間は利用者がシャッターの操作盤付近でシャッターカーテンの監視を行うことが望ましい。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、操作盤の近くに利用者がいる場合にのみシャッターカーテンの閉動作を行う電動シャッターの安全装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シャッターカーテンの開閉を指示する動作指示手段と、投光部と前記投光部から出射される赤外線の反射光を検出する受光部とを備え、前記受光部の受光量にしきい値を設定して前記動作指示手段を用いてシャッターカーテンの開閉を行う利用者と当該動作指示手段との距離を認識し、また、前記受光部の検出する反射光の角度の範囲を設定して前記利用者の身長を認識する相対位置認識手段と、前記相対位置認識手段による認識の結果、前記距離が１５０センチメートル以内であり、かつ前記身長が１４０センチメートル以上である場合のみシャッターカーテンの閉動作を許可する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、動作指示手段によってシャッターカーテンの閉動作が指示された場合、制御手段は相対位置認識手段を用いて動作の指示を行った利用者と操作盤との相対位置を調べ、動作指示手段と利用者との距離が１５０センチメートル以内であり、かつ利用者の身長が１４０センチメートル以上である場合にのみシャッターカーテンの閉動作を行う。相対位置関係の認識は所定時間毎に行われ、動作指示手段との距離が１５０センチメートル以内、かつ身長が１４０センチメートル以上の利用者が認識されない場合は直ちにシャッターカーテンの閉動作が停止される。これにより、利用者と動作指示手段とが所定の相対位置関係を維持しながらシャッターカーテンの閉動作が行われる。これにより、シャッターカーテンが自動的に閉動作を行う際に異物が挟まれる等の不都合を防ぐことができる。
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記制御手段に接続されたスピーカ及びディスプレイを有し、前記制御手段により利用者へ各種の注意や状況を音声、絵、文字によって報知することを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、制御手段に接続されたスピーカ及びディスプレイがあり、制御手段からの指示に基づいて、スピーカから音声を出力し、ディスプレイに絵、文字等を表示して、利用者へ各種の注意や状況を報知することができる。
請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記報知は、前記シャッターカーテンの閉スイッチが押され、前記利用者が１５０センチメートル以内の距離を維持しかつ前記身長が１４０センチメートル以上であると認識した場合、または前記利用者が一旦認識がされた後にその存在が検出できなくなった場合に、前記ディスプレイにメッセージを表示することを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、シャッターカーテンの閉スイッチが押され、相対位置認識手段により利用者が１５０センチメートル以内の距離を維持しかつ身長が１４０センチメートル以上であると認識した場合に、ディスプレイにメッセージ（例えば「シャッターが閉じるまでその場にいて下さい」等）を表意することで、利用者が認識されていることを報知することができる。
また、利用者が相対位置認識手段により一旦認識がされた後にその存在が検出できなくなった場合に、ディスプレイにメッセージ（例えば「離れないで下さい」等）を表意することで、相対位置認識手段により検出されなくなり、シャッターカーテンの閉動作が停止していることを利用者に報知することができる。
請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、管理室の端末に接続された通信部と、前記端末に前記通信部からの信号を記録する記憶装置とを有し、前記制御手段において前記利用者が認識できないことで前記シャッターカーテンの閉動作を中止した時刻等を前記記憶装置に記録することを特徴とする。
請求項４に記載の発明によれば、管理室に記憶装置を有する端末があり、通信部によりシャッターカーテンの制御手段は管理室の端末へ時刻等を報知する機能をもっている。
利用者がシャッターカーテンの閉動作が指示しているときに相対位置認識手段で利用者の認識できなくなると、閉動作を中止し再び利用者を認識するまでシャッターカーテンを停止状態にする。所定時間内に利用者の認識がなければ閉動作は強制終了となる。制御部は強制終了したことを通信部を通して端末に報知し、時刻等を管理室の端末の記憶装置に記録させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１の発明の実施の形態）
図１には本実施の形態に係るシャッター用安全装置を備えた電動シャッター１０（以下シャッター１０と表す）が示されている。
【０００８】
シャッター１０はシャッターカーテン１２を備えている。シャッターカーテン１２の両端部は、断面形状が略コの字状でまぐさ部１４から床面１６へ鉛直方向に沿って延設されたガイドレール１８によって支持されており、シャッターカーテン１２はガイドレール１８に案内されて上昇方向または下降方向へ移動可能とされている。シャッターカーテン１２の上端部は、まぐさ部１４の上方に配置された巻取シャフト２０に取付られている。巻取シャフト２０は開閉機としてのモータ２２の駆動軸にチェーン２４を介して連結されている。巻取シャフト２０はモータ２２の駆動力がチェーン２４を介して伝達され回転され、これによってシャッターカーテン１２は巻取シャフト２０に巻取りまたは巻き戻されて開方向（上昇方向）または閉方向（下降方向）へ移動されるようになっている。
【０００９】
図１の右側のガイドレール１８の右脇には制御部２６に接続された操作盤２８が配置されている。操作盤２８の正面にはシャッターカーテン１２の開方向への移動を指示するための開スイッチ２８Ａと、シャッターカーテン１２の閉方向への移動を指示するための閉スイッチ２８Ｂと、シャッターカーテン１２の移動停止を指示するための停止スイッチ２８Ｃと、利用者が操作盤２８に接近しているかを認識する赤外線センサ６０と、が設けられている。開スイッチ２８Ａと閉スイッチ２８Ｂはインターロック式のスイッチが用いられており、一方が押されると、指を離しても押された状態が保持されロック状態になり、同時にもう一方のスイッチのロックが解除される。また、制御部２６からの信号を受けて両方のスイッチのロックを解除できる。停止スイッチ２８Ｃは、押された時のみオンになる、ロック式でないスイッチが用いられている。操作盤２８は、制御部２６に対してスイッチや赤外線センサ６０の状態を出力する。
【００１０】
また、モータ２２の近傍にはシャッターカーテン１２の上限位置（全開位置）を検出する上限リミットスイッチ３０及び下限位置（全閉位置）を検出する下限リミットスイッチ３２を備えた位置検出ユニット３４が取付けられている。この位置検出ユニット３４は、ギア３６を介してモータ２２によって回転されかつ雄ねじが形成された図示しないシャフトと、この雄ねじに螺合されシャフトの回転によりシャフトの軸方向に沿って移動する移動ブロック３８と、で構成されており、移動ブロック３８の移動範囲の両端位置に前記上限及び下限リミットスイッチ３０、３２が取付されている。従って、移動ブロックの移動範囲とシャッターカーテン１２の移動範囲とを対応させておけばシャッターカーテン１２の全開及び全閉位置を検出することができる。なお、これらの上限及び下限リミットスイッチ３０、３２は制御部２６へ接続されており、移動ブロックによって押圧されたときオンされる。
【００１１】
制御部２６に接続されたスピーカ６４は、操作盤２８の上方などに配設され、操作を行う者（以下、利用者と呼ぶ）に音声を用いて注意などを知らせることができる。また、制御部２６に接続され、操作盤２８の上方などに配設されたディスプレイ６６は、制御部２６からの信号を受け取り、絵や文字を用いて各種メッセージを表示することができる。スピーカ６４とディスプレイ６６は、音声や文字等によって利用者へ各種の注意や状況を報知することができる。
【００１２】
図２のブロック図に示される如く、制御部２６に接続されたタイマ６２は、制御部２６が時間を計測するために用いられる。
【００１３】
制御部２６に接続された通信部７４は、シャッター１０が設置されている建物の図示しない管理室の端末に接続されている。制御部２６からの信号を受けてシャッター１０の動作状況を管理室に報知する機能を持つ。端末では通信部７４からの信号に基づいて、端末の備える記憶装置により閉動作中止の時刻等が記録される。この記録は端末の持つ表示手段を用いて読みだすことができ、不都合が発生した時刻等のシャッター１０の状況を知ることを可能にする。
【００１４】
操作盤２８の盤面に配設され、制御部２６に接続された赤外線センサ６０は、投光部６０Ａと受光部６０Ｂを備えており、投光部６０Ａから赤外線が出射されると受光部６０Ｂがその反射光を検出する。利用者が赤外線センサ６０に接近した場合、受光部６０Ｂが検出する反射光の量が増加して利用者の接近を判別できる。また、反射光の検出範囲を調節することにより利用者を認識する範囲を設定することができる。例えば、受光部６０Ｂの受光量にしきい値を設定すれば、利用者との距離が所定値以内であるかを検出できる。また、検出する反射光の角度の範囲を設定することで、所定の身長の利用者のみを検出できる。本実施の形態では図３の如く赤外線センサ６０の検出範囲を定め、操作盤２８より１５０センチメートル以内の距離に存在し、かつ身長１４０センチメートル以上の利用者を認識している。
【００１５】
これは、人間は成長と共に身長が伸び、責任を持ってシャッター１０の開閉を行える年齢に達した人間は、身長が１４０センチメートル以上であるという根拠と、利用者が操作盤２８を容易に操作できるのは利用者が操作盤２８の半径１５０センチメートル以内にいることが必要であるとの根拠に基づく。上記検出範囲において、センサ６０の検出範囲は、その判断に適した値に調整することができ、本実施の形態では図３の利用者８０に示される如く赤外線センサ６０より１００センチメートル以内の距離に存在して、かつ身長１５０センチメートル以上の利用者のみを認識するようになっている。赤外線センサ６０は地上１５０センチメートルの高さに配置され、赤外線センサ６０より上方の角度からの反射光のみを検出する。この設定により、身長１５０センチメートル以上の利用者を認識できる。また、利用者が赤外線センサ６０から１００センチメートル離れた位置にいる場合の受光量をしきい値にすることにより、利用者が１００センチメートル以内の距離にいるかを認識できる。
【００１６】
もし、閉スイッチ２８Ｂが押されたにも関わらず赤外線センサ６０が利用者を認識しない場合は、図３の利用者８２の如くまだシャッターの開閉を行うのにふさわしくない子供が手を伸ばして閉スイッチ２８Ｃを押したものとみなし、シャッターカーテン１２の閉動作を行わない。また、制御部２６は閉動作を行わなかったことを通信部７４を通して管理室の端末に報知する。
【００１７】
閉スイッチ２８Ｂが押されて、かつ赤外線センサ６０が利用者を認識した場合はシャッターカーテン１２の閉動作を開始する。閉動作中も常に赤外線センサ６０をチェックし、閉動作中は常に利用者が操作盤２８の半径１００センチメートル以内に存在するようにする。図３の利用者８４のように利用者が閉動作中にその場を離れて、赤外線センサ６０が利用者を認識しなくなった場合、閉動作を中止し再び利用者を認識するまでシャッターカーテン１２を停止状態にする。所定時間内に利用者の認識がなければ閉動作は強制終了され、シャッターカーテン１２は全て開かれた状態に戻される。また、制御部２６は強制終了したことを通信部７４を通して端末に報知する。
【００１８】
次に本実施の形態の作用を図４のフローチャートを用いて説明する。
プログラムがスタートすると、ステップ１００で停止スイッチ２８Ｃが押されているかが調べられ、押されていれば判断は肯定されてステップ１０２に移行する。ステップ１０２では制御部２６から開閉制御部７２に制御信号が送られ、モータ２２の回転が停止され、シャッターカーテン１２の駆動が停止される。続いてステップ１０４で、開スイッチ２８Ａまたは閉スイッチ２８Ｂが押されていれば、それがオープン（押されていない状態）に復帰される。続いてステップ１０６で、スピーカ６４の音声出力とディスプレイ６６の表示を消去し、停止に係る一連の処理を終了する。
【００１９】
ステップ１００で否定、すなわち停止スイッチが押されていない場合にはステップ１０８に移行して開スイッチ２８Ａの状態が調べられる。開スイッチ２８Ａが押されていれば判断は肯定されステップ１１０に移行する。
【００２０】
ステップ１１０では、位置検出ユニット３４に備わっている上限リミットスイッチ３０の状態が調べられ、シャッターカーテン１２が既に全開位置にあるかが判別される。ステップ１１０で肯定判断、すなわち既にシャッターカーテン１２が全開位置にある場合は閉動作の必要がないのでステップ１０４に移行し、開動作が行われずに処理が終了される。
【００２１】
ステップ１１０で否定判断、すなわちシャッターカーテン１２が全開位置にない場合はステップ１１２に移行し、制御部２６は開閉制御部７２を介してモータ２２を開方向に駆動させる。続いてステップ１１４に移行し、ステップ１１０と同様に位置検出ユニット３４を用いて、シャッターカーテン１２が全開位置に到着したかが判別される。判断が肯定、すなわちシャッターカーテン１２が全開位置に来た場合はステップ１０２に移行し、開動作に係る一連の処理を終了する。
【００２２】
ステップ１１４で判断が否定、すなわちシャッターカーテン１２が全開でない場合はステップ１１６に移行し、開動作中に閉スイッチ２８Ｂまたは停止スイッチ２８Ｃが押されたかが判別される。判断が否定、すなわちスイッチの切り換えがない場合はステップ１１２に戻り、開動作が続行される。ステップ１１６で判断が肯定、すなわち開動作の途中でスイッチの切り換えがあった場合はステップ１００に移行し、各スイッチの処理へ分岐する。
【００２３】
ステップ１０８で判断が否定された場合、すなわち停止スイッチ２８Ｃ及び開スイッチ２８Ａのどちらも押されていない場合はステップ１１８に移行し閉スイッチ２８Ｂが押されたかが判別される。判断が否定された場合、すなわちどのスイッチも押されていない場合はステップ１００に戻る。
【００２４】
ステップ１１８で判断が肯定、すなわち閉スイッチ２８Ｂが押された場合、ステップ１２０では位置検出ユニット３４の下限リミットスイッチ３２の状態を検出し、シャッターカーテン１２が既に全て閉まっているかが調べられる。下限リミットスイッチ３２がオン、すなわちシャッターカーテン１２が既に全て閉まっている場合は閉動作を行う必要がないのでステップ１０４に移行し、処理を終了する。
【００２５】
ステップ１２０で下限リミットスイッチ３２がオフ、すなわちシャッターカーテン１２が全て閉まっていない場合はステップ１２２に移行し、フラグＦが０にリセットされ、ステップ１２４に移行する。このフラグＦは、閉スイッチ２８Ｂが押された後に、赤外線センサ６０が所定の条件を満たす利用者（本実施の形態では操作盤２８との距離が１００センチメートル以内で、かつ身長１５０センチメートル以上の人物である。以下、所定の利用者と表す。）を認識した場合に１にセットされる。
【００２６】
図５に、ステップ１２４で呼び出されるサブルーチンのフローチャートを示す。サブルーチンが開始されるとステップ１４０に移行し、タイマ６２の値が０にクリアされ、時間の計測がスタートされる。続いてステップ１４２で赤外線センサ６０を用いて所定の利用者の存在が認識される。所定の利用者が存在すればステップ１４２の判断は肯定され、ステップ１６０に移行し、スピーカ６４及びディスプレイ６６を用いてメッセージ（例えば「シャッターが閉じるまでその場にいて下さい」等）を表示する。その後ステップ１６２に移行し、フラグが１にセットされる。これは、ステップ１４２で所定の利用者が閉スイッチ２８Ｂを押していると認識されたことを根拠とする。以後、メインルーチンにリターンする。
【００２７】
ところで、ステップ１４２にて赤外線センサ６０が利用者を検出しなかった場合はステップ１４４に移行し、フラグＦの状態が調べられる。フラグＦが０の場合、すなわち閉スイッチ２８Ｂが押されてから一度も所定の利用者を認識していない場合は閉動作を行うのにふさわしくない子供が操作盤２８に手を伸ばして閉スイッチ２８Ｂを押したものと判断し、ステップ１４６に移行し、スピーカ６４及びディスプレイ６６を用いてメッセージ（例えば「閉じられません」等）を表示する。以後、ステップ１５６に移行し、通信部７４を用いて管理室の端末に、閉動作を行わなかったことや閉スイッチ２８Ｂが押された時刻等を報知して、ステップ１０４に移行し、閉動作を行わずに処理を終了する。
【００２８】
ステップ１４４にてフラグＦが１、すなわち一旦所定の利用者が認識された後にその存在が検出できなかった場合は、利用者が閉動作の途中で操作盤を離れたものと認識され、ステップ１５０に移行し、シャッターカーテン１２の駆動が中止され、続いてステップ１５２でスピーカ６４及びディスプレイ６６を用いてメッセージ（例えば「離れないで下さい」等）が表示される。ステップ１５４ではタイマ２６の測定する時間が調べられ、所定時間が経過するまではステップ１４２に戻り、赤外線センサ６０が再び所定の利用者を認識するまでシャッターカーテン１２の一時停止状態を維持する。利用者が操作盤２８の近くに戻り、赤外線センサ６０が再び利用者を認識するとステップ１４２の判断が肯定され、一時停止状態を終了し閉動作を再開する。ステップ１５４で所定時間が過ぎた場合は判断が肯定され、ステップ１５６に移行し、利用者が途中で認識されなくなったことが通信部７４によって管理室の端末に報知され、閉動作に係る一連の処理が終了される。この場合利用者が再び操作盤２８に接近しても、再び閉ボタン２８Ｂが押されるまで閉動作は再開されない。
【００２９】
赤外線センサ６０が所定の利用者を検出して、メインルーチンにリターンすると、図４のステップ１２６に移行し、開閉制御部７２を介してモータ２２を閉方向に駆動する。ステップ１２８ではステップ１２０と同様に位置検出ユニット３４を用いてシャッターカーテン１２が全閉位置に到着したかが調べられ、全閉位置に到着した場合は判断が肯定されステップ１０２に移行し、閉動作に係る一連の処理を終了する。ステップ１２８で全閉位置に到着していない場合は判断が否定されステップ１３０に移行する。ステップ１３０ではステップ１１６と同様にスイッチの切り換えが調べられる。閉動作の途中で開スイッチ２８Ａまたは停止スイッチ２８Ｃが押されると判断が肯定されてステップ１００に移行し、各スイッチの処理へ分岐する。ステップ１３０でスイッチの切り換えがない場合は判断は否定されステップ１２４に戻り、閉動作を続行する。
【００３０】
このように本実施の形態では、利用者が所定値以上の身長を持ち、かつ操作盤２８よりの所定の距離内に存在する場合のみにシャッターカーテン１２の閉動作を許可するので、シャッター１０は、常に利用者の監視下で閉動作が行われる。
【００３１】
なお、本実施の形態では相対位置認識手段に赤外線センサを使用したが、熱線式の赤外線センサや超音波センサ、電波式などのセンサを用いてもよい。また、図３で例として用いた赤外線センサ６０の検出範囲は、センサの特性や利用者の体格、設置状況などに合わせて変更してもよい。
【００３２】
スピーカ６４及びディスプレイ６６は、どちらか一方のみ使用するようにしてもよい。
【００３３】
本実施の形態では通信部７４を用いてシャッターカーテン１２の動作状況を管理室の端末に報知し記録しているが、通信部７４を使わずにシャッター１０の制御部２６の内部に記憶装置を配置し、その記憶装置に記憶させてもよい。この場合シャッター１０の持つ表示手段を用いて記憶内容が表示される。
【００３４】
本実施の形態ではシャッターカーテン１２が閉動作を行う場合のみに利用者の認識を行ったが、開動作を行う場合にも本発明と同様の処理を行ってもよい。
【００３５】
操作盤２８に用いるスイッチはインターロック式に限らず、停止スイッチ２８Ｃのように押されるとオンになり指が放されると即座にオフになるスイッチを使用してもよい。この場合制御部２６で疑似的にロック状態を発生させる回路あるいはプログラムを使用する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る電動シャッターの安全装置は、操作を指示した者が操作盤の近くにおり、かつ責任を持ってシャッターカーテンの開閉を行える年齢に達した人間であることを確認しながらシャッターカーテンの閉動作を行うことによって異物がシャッターカーテンに挟まれる等の不都合を予防することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の発明の実施の形態に係る電動シャッターの安全装置の正面概略図である。
【図２】本発明の第１の発明の実施の形態に係る電動シャッターの安全装置のブロック図である。
【図３】赤外線センサの検出範囲を示す側面図である。
【図４】主に開動作と停止動作の処理を示すフローチャートである。
【図５】閉動作の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０シャッター
２６制御部
２８操作盤
６０赤外線センサ
６４スピーカ
６６ディスプレイ
７４通信部

Claims

シャッターカーテンの開閉を指示する動作指示手段と、
投光部と前記投光部から出射される赤外線の反射光を検出する受光部とを備え、前記受光部の受光量にしきい値を設定して前記動作指示手段を用いてシャッターカーテンの開閉を行う利用者と当該動作指示手段との距離を認識し、また、前記受光部の検出する反射光の角度の範囲を設定して前記利用者の身長を認識する相対位置認識手段と、
前記相対位置認識手段による認識の結果、前記距離が１５０センチメートル以内であり、かつ前記身長が１４０センチメートル以上である場合のみシャッターカーテンの閉動作を許可する制御手段と、
を有する電動シャッターの安全装置。
前記制御手段に接続されたスピーカ及びディスプレイを有し、
前記制御手段により利用者へ各種の注意や状況を音声、絵、文字によって報知することを特徴とする請求項１記載の電動シャッターの安全装置。
前記報知は、前記シャッターカーテンの閉スイッチが押され、前記利用者が１５０センチメートル以内の距離を維持しかつ前記身長が１４０センチメートル以上であると認識した場合、または前記利用者が一旦認識がされた後にその存在が検出できなくなった場合に、前記ディスプレイにメッセージを表示することを特徴とする請求項２記載の電動シャッターの安全装置。
管理室の端末に接続された通信部と、
前記端末に前記通信部からの信号を記録する記憶装置とを有し、
前記制御手段において前記利用者が認識できないことで前記シャッターカーテンの閉動作を中止した時刻等を前記記憶装置に記録すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の電動シャッターの安全装置。