JP5603845B2 - Control method of electric shutter device - Google Patents
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Description
本発明は電動シャッター装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling an electric shutter device.
電動シャッター装置のシャッターは複数の細長い板状の部材（スラット）を簾のように連結したものであり、車庫、店舗の出入り口、雨戸、建造物の窓など種々の開口部に設置される。シャッターの巻上げ及び巻戻しは筒状駆動装置の内部に設けたモータによって行われる。シャッターを設置する開口部の両脇にはシャッターの上下動を導くガイドレールが設けられ、スラットの両端の突起部がガイドレールに取り付けられる。 The shutter of the electric shutter device is formed by connecting a plurality of elongated plate-like members (slats) like a bag, and is installed in various openings such as a garage, a store entrance / exit, a shutter, and a building window. The shutter is wound up and rewound by a motor provided inside the cylindrical driving device. Guide rails that guide the vertical movement of the shutter are provided on both sides of the opening where the shutter is installed, and the protrusions at both ends of the slat are attached to the guide rail.
シャッターのスラット間に隙間（スリット）を設けない電動シャッターでは、駆動装置の制御部にモータ過負荷検知手段を設けてシャッターの作動中にシャッターが障害物に当接したことを検知することができ、さらに、このような過負荷検知手段を利用すれば、シャッターが開口部の上限に達したこと（シャッター全開）を検出できるし、シャッターが下降して床面或いはシャッターフレームの下枠に達した後に床面などを押圧する下限状態も検出できる。 In an electric shutter that does not provide a gap (slit) between the shutter slats, motor overload detection means can be provided in the controller of the drive unit to detect that the shutter has come into contact with an obstacle during the operation of the shutter. Furthermore, if such an overload detection means is used, it can be detected that the shutter has reached the upper limit of the opening (shutter fully open), and the shutter has been lowered to reach the floor or the lower frame of the shutter frame. It is also possible to detect a lower limit state where the floor surface is pressed later.
筒状駆動装置に設けたモータのトルクを検出する手法は公知であり、例えば、電動モータが単相非同期モータであれば、位相シフト・コンデンサの端子電圧に相似する直流電圧を検出してモータのトルクを検知することが知られている（特許文献１）。検出したモータトルクが所定の閾値を超えればシャッター巻取手段にかかる負荷は過負荷と判断される。 A technique for detecting the torque of a motor provided in a cylindrical drive device is known. For example, if the electric motor is a single-phase asynchronous motor, a DC voltage similar to the terminal voltage of the phase shift capacitor is detected to detect the torque of the motor. It is known to detect torque (Patent Document 1). If the detected motor torque exceeds a predetermined threshold, it is determined that the load applied to the shutter winding means is overloaded.
本明細書において、シャッター全閉とはシャッターの下端が床やシャッター下枠に当接した（当接している）状態を指し、シャッターが下限に達する（達している）とはシャッターの全閉を通り越してシャッター下端が更に床面などを押圧している状態を言い、シャッター開閉時間とはシャッターが開放状態から下限に達するまでの時間を指す。 In this specification, the shutter fully closed refers to the state where the lower end of the shutter is in contact (contacted) with the floor or the lower frame of the shutter, and that the shutter reaches the lower limit (has reached) passes the shutter fully closed. The lower end of the shutter further presses the floor or the like, and the shutter opening / closing time indicates the time until the shutter reaches the lower limit from the open state.
シャッターの下限到達は電動シャッター装置の制御部で測定しているモータトルクの大きさによって検知される。すなわち、シャッターが下限に達したときにモータにかかる負荷(過負荷)を検知する下限過負荷検知感度を制御装置に予め設定しておく。 The lower limit of the shutter is detected by the magnitude of the motor torque measured by the control unit of the electric shutter device. That is, a lower limit overload detection sensitivity for detecting a load (overload) applied to the motor when the shutter reaches the lower limit is set in the control device in advance.
シャッターのスラット間に隙間を設けない電動シャッター装置ではシャッターが下限に達するとシャッターにたわみが生ずる。このたわみを取るためにシャッターをその下限位置から全閉位置まで短時間だけ巻上げる必要がある。つまり、シャッター下限位置に達した時点と全閉位置となった時点を求めて「たわみ除去のためのシャッター巻上時間」を決める必要がある。 In an electric shutter device in which no gap is provided between the shutter slats, the shutter is deflected when the shutter reaches the lower limit. In order to take this deflection, it is necessary to wind up the shutter from the lower limit position to the fully closed position for a short time. That is, it is necessary to determine the “shutter winding time for deflection removal” by determining the time when the shutter lower limit position is reached and the time when the shutter is fully closed.
シャッター装置が設けられる開口部の面積に応じてシャッター装置が巻き取るべきスラットの重さは変わるのでモータトルク変動も変わる。つまりシャッター装置の大きさが異なればシャッター下降時のモータトルク変動も異なることになる。したがって、シャッター下限を検知する下限過負荷検知感度はシャッター装置の大きさに応じて設定する必要がある。 Since the weight of the slat that the shutter device should take up changes according to the area of the opening where the shutter device is provided, the motor torque fluctuations also change. That is, if the size of the shutter device is different, the motor torque fluctuation when the shutter is lowered will also be different. Therefore, the lower limit overload detection sensitivity for detecting the shutter lower limit needs to be set according to the size of the shutter device.
たわみ除去のためのシャッター巻上時間を正確に決めるには、シャッター装置の大きさに合った下限過負荷検知感度を定めてシャッター下限到達時点を求めなければならない。 In order to accurately determine the shutter winding time for removing the deflection, it is necessary to determine the lower limit overload detection sensitivity suitable for the size of the shutter device and obtain the shutter lower limit arrival time.
このため、シャッター装置の工場出荷時あるいは現地設置時にシャッター装置の大きさに対応した下限過負荷検知感度を装置の制御部に設定する必要がある。しかし、個々のシャッター装置の大きさに対応して工場出荷時あるいは現地設置時に下限過負荷検知感度を個々の装置に入力するのは煩雑であり時間を要するという問題がある。 For this reason, it is necessary to set the lower limit overload detection sensitivity corresponding to the size of the shutter device at the time of factory shipment or on-site installation of the shutter device in the control unit of the device. However, there is a problem that inputting the lower limit overload detection sensitivity to each device at the time of factory shipment or local installation corresponding to the size of each shutter device is complicated and requires time.
個々のシャッター装置の大きさに対応して工場出荷時あるいは現地設置時に下限過負荷検知感度を個々のシャッター装置に入力する煩雑さを除去すること。 To eliminate the trouble of inputting the lower limit overload detection sensitivity to each shutter device at the time of factory shipment or local installation corresponding to the size of each shutter device.
電動シャッター装置を新たに構築して通常動作であるユーザーモードに移行する前に初期設定モードを設け、この初期設定モードにおいてモータトルクによってシャッター下限到達を検知する下限過負荷検知感度をシャッター移動域全体にわたって低く設定してシャッター全閉動作を行い、後続するユーザーモードで最初に使用する下限過負荷検知感度を求めることを特徴とする電動シャッター装置の制御方法である。 An initial setting mode is provided before moving to the user mode, which is a normal operation by constructing a new electric shutter device. In this initial setting mode, the lower limit overload detection sensitivity that detects the shutter lower limit reached by the motor torque is set throughout the entire shutter movement range. The control method of the electric shutter device is characterized in that the shutter is fully closed by setting it low over a range and the lower limit overload detection sensitivity used first in the subsequent user mode is obtained.
本発明の電動シャッター装置の制御方法によれば、個々のシャッター装置の大きさに対応して下限過負荷検知感度を初期値として装置に入力しなければならないという煩雑な問題を解決することができる。 According to the control method of the electric shutter device of the present invention, it is possible to solve the complicated problem that the lower limit overload detection sensitivity must be input to the device as an initial value corresponding to the size of each shutter device. .
以下添付の図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１(A)は本発明が応用される電動シャッター装置８を正面から見た図、図１(B)は電動シャッター装置８を側面から見た図である。シャッター装置８の主要構成要素であるシャッター１０は複数のスラット１２を具え、隣接するスラット１２の間にはスリットが設けられていない。シャッター１０が設置される開口部（車庫や店舗の出入り口など）に取り付けたシャッターフレーム１４の縦枠にはガイドレール（図示せず）が設けられ、ガイドレールにはスラット１２の両端の突起部（図示せず）が移動可能に挿入されている。
1A is a view of the
図１(A)及び(B)は、シャッター１０を下降させて（白抜矢印）最下端のスラットがシャッター全閉を通り越して下限に達した様子を示している。
FIGS. 1A and 1B show a state in which the
本明細書では、上述したように、シャッター全閉とはシャッターの下端が床やシャッター下枠に当接した（当接している）状態を指し、シャッターが下限に達する（達している）とはシャッターの全閉を通り越してシャッター下端が更に床面などを押圧している状態を言い、シャッター開閉時間とはシャッターが開放状態から下限に達するまでの時間を指す。シャッターが下限に達したことは電動シャッター装置の制御部で測定しているモータトルクの大きさによって検知され、この状態ではシャッターの隣接するスラットが押し合ってたわみが生じている。 In this specification, as described above, the shutter fully closed refers to a state in which the lower end of the shutter is in contact (contacted) with the floor or the lower frame of the shutter, and the shutter reaches the lower limit (has reached). The shutter lower end further presses the floor surface and the like, and the shutter open / close time refers to the time until the shutter reaches the lower limit from the open state. The fact that the shutter has reached the lower limit is detected by the magnitude of the motor torque measured by the control unit of the electric shutter device. In this state, the adjacent slats of the shutter are pressed against each other to cause deflection.
電動シャッター装置の制御装置にはモータトルクを検出する公知の技術（例えは特許文献１の技術）が組み込まれており、シャッター全閉動作中のモータトルクの値とシャッター開閉時間は全閉動作ごとに制御部の記憶装置に記憶される。 The control device for the electric shutter device incorporates a known technique for detecting the motor torque (eg, the technique of Patent Document 1), and the value of the motor torque and the shutter opening / closing time during the fully-closed operation of the shutter are the same for each fully-closed operation. Is stored in the storage device of the control unit.
図２はシャッター装置を組み立てた状態を簡単に示す図であり、図１(A)の図面と略同じであるが説明の都合上用意したものである。本発明によれば、電動シャッターの通常動作（ユーザモード）の前に初期設定モードを設け、この初期設定モードにおいてシャッター移動域全体にわたって低い下限過負荷検知感度でシャッター全閉動作を行って後続するユーザーモードで最初に使用する下限過負荷検知感度を定める。 FIG. 2 is a view simply showing the assembled state of the shutter device, which is substantially the same as the drawing of FIG. 1A, but is prepared for convenience of explanation. According to the present invention, an initial setting mode is provided before the normal operation (user mode) of the electric shutter, and in this initial setting mode, the shutter is fully closed with a lower limit overload detection sensitivity over the entire shutter movement range, and the subsequent operation is performed. Define the lower limit overload detection sensitivity to be used first in the user mode.
下限過負荷検知感度は、上述したように、シャッターが下限に達したときにモータにかかる負荷(過負荷)を検知するための感度であり、実際にはモータトルクの値と予め設定してある閾値とを比較して検知を行う。したがって、この場合、検知感度と閾値は同義といってよい。閾値を高くすれば検知感度が低くなり、閾値を低くすれば検知感度が高くなる。 As described above, the lower limit overload detection sensitivity is a sensitivity for detecting the load (overload) applied to the motor when the shutter reaches the lower limit, and is actually set in advance as the value of the motor torque. Detection is performed by comparing with a threshold value. Therefore, in this case, the detection sensitivity and the threshold may be synonymous. Increasing the threshold value decreases the detection sensitivity, and decreasing the threshold value increases the detection sensitivity.
シャッター移動域全体にわたって低い下限過負荷検知感度を設定するのは、シャッター装置の大小（装置の横幅の大小）についてのデータは制御部には設定されていないので、シャッター下降途中でのトルク変動でシャッター下限を誤検知するのを避けるためである。 The lower limit overload detection sensitivity is set low over the entire shutter movement range because the data about the size of the shutter device (the width of the device) is not set in the control unit. This is to avoid erroneous detection of the shutter lower limit.
図３は、初期設定モードでのシャッター下降時間（横軸）、モータトルク（縦軸）、下限過負荷検知感度などの関係を表す図である。参照番号１００は初期設定モードで使用する下限過負荷検知感度（第１の下限過負荷検知感度）である閾値を示している。時点Toはシャッターが開放位置（上限位置）から下降を開始した時点を示し、時点Tnはモータトルクが閾値１００以上になった(超えた)時点を示す。時点Tnでシャッターが下限に達したと判断される。
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the shutter lowering time (horizontal axis), motor torque (vertical axis), lower limit overload detection sensitivity, and the like in the initial setting mode.
シャッターの下降につれてモータトルクは通常図３のように比較的短い周期で変動するが、途中で引っかかりなどがあればモータトルクはスパイク状に変動したりする。シャッター下降途中での引っかかりなどでシャッターが下限到達と誤判断されないようするために、シャッター移動域全体にわたって低い下限過負荷検知感度を制御装置に設定している。なお、時点Toから時点Tnまでの時間は例えば約３５秒位である。 As the shutter moves down, the motor torque usually fluctuates at a relatively short cycle as shown in FIG. 3, but if there is a catch on the way, the motor torque fluctuates in a spike shape. In order to prevent the shutter from being erroneously determined to have reached the lower limit due to catching while the shutter is descending, a lower lower limit overload detection sensitivity is set in the control device over the entire shutter moving range. The time from the time point To to the time point Tn is about 35 seconds, for example.
図３で説明した動作を複数回（例えば２〜３回）行って求めた複数個の時点Tnの平均値或いは最大値を初期設定モードで求めたシャッター下限到達時点とする（Tnと区別するためTndで表す）。 The average value or maximum value of a plurality of time points Tn obtained by performing the operation described in FIG. 3 a plurality of times (for example, 2 to 3 times) is set as the shutter lower limit arrival time obtained in the initial setting mode (to distinguish from Tn). Tnd)
次に、時点Tnd直前の時間Ta−Tbでのモータトルク変動を求め、求めたトルク変動に応じて後続のユーザーモードで最初に使用する下限過負荷検知感度を決定する。時間Ta−Tbを時点Tnd直前とするのはシャッター下限に近い時間でのトルク変動を求めたいからであり、時点Ta及びTbは、例えば、時点Tnから夫々３秒前と１秒前である。 Next, the motor torque fluctuation at the time Ta-Tb immediately before the time Tnd is obtained, and the lower limit overload detection sensitivity to be used first in the subsequent user mode is determined according to the obtained torque fluctuation. The reason why the time Ta-Tb is set immediately before the time point Tnd is that it is desired to obtain torque fluctuation at a time close to the shutter lower limit, and the time points Ta and Tb are, for example, 3 seconds and 1 second before the time point Tn, respectively.
上述したように、シャッター装置の大小は、通常、開口部の面積の大小であり、シャッター装置が大きくなるとモータトルク変動も大きくなる。したがって、初期設定モードで測定したモータトルク変動を基準としてユーザーモードの最初の下降動作で使用する下限負荷検知感度を決めている。初期設定モードで測定したモータトルク変動に対する下限負荷検知感度の決め方は、例えば、トルク変動の大きさを複数段階（例えば３段階）に分け、予め準備してある複数の異なった（例えば３個の）下限負荷検知感度から対応するものを求めるようにすればよい。 As described above, the size of the shutter device is usually the size of the opening, and the motor torque fluctuation increases as the shutter device increases. Therefore, the lower limit load detection sensitivity used in the first descending operation in the user mode is determined based on the motor torque fluctuation measured in the initial setting mode. The method of determining the lower limit load detection sensitivity for the motor torque fluctuation measured in the initial setting mode is, for example, dividing the magnitude of the torque fluctuation into a plurality of stages (for example, three stages), and a plurality of different prepared (for example, three ) What is necessary is just to obtain | require a thing from a minimum load detection sensitivity.
このように、本発明では、初期設定モードにおいてシャッター全閉動作の全域にわたって低い下限負荷検知感度を設定して下限時点を特定し、この下限時点直前の所定時間におけるモータトルク変動を求め、このトルク変動に基づいて後続のユーザーモードでの最初のシャッター全閉動作で使用する下限過負荷検知感度（第２の下限過負荷検知感度）を求めている。 As described above, in the present invention, in the initial setting mode, the lower limit load detection sensitivity is set over the entire range of the shutter fully closed operation to specify the lower limit time point, and the motor torque fluctuation in the predetermined time immediately before the lower limit time point is obtained. Based on the fluctuation, the lower limit overload detection sensitivity (second lower limit overload detection sensitivity) used in the first shutter fully-closed operation in the subsequent user mode is obtained.
後述するように、ユーザーモードではシャッター全閉動作ごとに下限過負荷検知感度の精度を上げるような学習効果を有するので、初期設定モードではユーザーモードで使用する下限過負荷検知感度を仮設定するといってもよい。 As will be described later, the user mode has a learning effect that increases the accuracy of the lower limit overload detection sensitivity for each shutter fully closed operation. Therefore, the initial setting mode temporarily sets the lower limit overload detection sensitivity used in the user mode. May be.
図４は、初期設定モードに続くユーザーモードでの最初のシャッター全閉動作におけるシャッター下降時間、モータトルク、下限過負荷検知感度などの関係を示す図である。初期設定モードで求めた下限負荷検知感度は参照数字１２０で示す。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship among the shutter lowering time, motor torque, lower limit overload detection sensitivity, and the like in the first shutter fully closing operation in the user mode following the initial setting mode. The lower limit load detection sensitivity obtained in the initial setting mode is indicated by
ユーザーモードでの最初のシャッター全閉動作では、初期設定モードで求めたシャッター下限検知時点Tndから所定時間（例えば１秒）差し引いた時点Txを求め、この時点Tx以降の下限負荷検知感度（閾値）を感度１２０に設定してシャッター下限時点を求める（TNで示す）。 In the first shutter fully closed operation in the user mode, a time Tx obtained by subtracting a predetermined time (for example, 1 second) from the shutter lower limit detection time Tnd obtained in the initial setting mode is obtained, and the lower limit load detection sensitivity (threshold) after this time Tx is obtained. Is set to 120, and the shutter lower limit time is obtained (indicated by TN).
図４に示したモータ過負荷検知感度（閾値）１１０は、時点ToからTxまでのシャッター下降範囲に設定されこの移動範囲でのモータトルクの過負荷を検知する（例えば障害物検知）。モータ過負荷検知感度（閾値）１１０は、下限過負荷検知感度１２０と同様に、初期設定モードで求めたモータトルク変動に応じてトルク変動の大きさを複数段階（例えば３段階）に分け、予め準備してある複数の異なった（例えば３個の）モータ過負荷検知感度から対応するものを求めるようにすればよい。
The motor overload detection sensitivity (threshold value) 110 shown in FIG. 4 is set in the shutter lowering range from the time point To to Tx, and detects an overload of the motor torque in this movement range (for example, obstacle detection). Similar to the lower limit
シャッターが下限に達する直前のシャッター全閉を示す時点は、時点TB（例えば時点TNから１秒前）と時点TNでのモータトルクを参照して決めればよく、例えば、時点TBとTNでのモータトルクの中間値から所定値だけオフセットした（ずらした）値とする。このオフセット値は予め実験や試行によって求めることができる。このようにして求めたシャッター全閉の時点をTCで示している。 The time when the shutter is fully closed immediately before the shutter reaches the lower limit may be determined by referring to the time TB (for example, 1 second before the time TN) and the motor torque at the time TN. For example, the motor at the time TB and TN A value that is offset (shifted) by a predetermined value from the intermediate value of the torque. This offset value can be obtained in advance by experiment or trial. The time point when the shutter is fully closed thus obtained is indicated by TC.
本発明とは直接関係しないが、シャッターが下限に達した後に、時点TBとTCとで特定される時間だけシャッターを巻戻してシャッターのたわみの除去が行われる。 Although not directly related to the present invention, after the shutter reaches the lower limit, the deflection of the shutter is removed by rewinding the shutter for the time specified by the time points TB and TC.
シャッター下限到達時点TNの近傍の時点TAとTBで特定される時間（TA-TB）で測定されるモータトルク変動は、ユーザーモードの次のシャッター全閉動作で使用する下限負荷検知感度を決定するために使用される。シャッター全閉動作を繰り返していくに従って学習効果によりシャッター下限到達時点の精度が高くなることが分かる。従って、初期設定モードで求めた下限過負荷検知感度は、上述したように、ユーザーモードの最初のシャッター全閉動作で使用する下限過負荷検知感度を仮設定したものといえる。 The motor torque fluctuation measured at the time TA and TB specified near the shutter lower limit reaching time TN (TA-TB) determines the lower limit load detection sensitivity used in the next shutter full-close operation in the user mode. Used for. It can be seen that the accuracy at the time when the shutter lower limit is reached increases due to the learning effect as the shutter fully closed operation is repeated. Therefore, it can be said that the lower limit overload detection sensitivity obtained in the initial setting mode is temporarily set as the lower limit overload detection sensitivity used in the first shutter full-close operation in the user mode as described above.
このように、個々のシャッター装置の大きさとは無関係に所定の下限過負荷感度を予め設定しておき、シャッター装置の設置後であって装置のユーザーモードに入る前に初期設定モードを設け（すなわち、シャッター装置を構築した直後にのみ初期設定モードを設け）、この初期設定モードにおいてシャッター装置の大きさに応じた下限過負荷検知感度をユーザーモードでの初期値として自動的に求めるようにしている。 Thus, a predetermined lower limit overload sensitivity is set in advance regardless of the size of each shutter device, and an initial setting mode is provided after the shutter device is installed and before the user mode of the device is entered (ie, In this initial setting mode, the lower limit overload detection sensitivity corresponding to the size of the shutter device is automatically obtained as the initial value in the user mode. .
８ 電動シャッター装置
１０ シャッター
１２ スラット
１４ シャッターフレーム
１６ 筒型シャッター駆動装置
8
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