JP5634723B2 - 開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は、開閉装置に係り、特に、遮蔽体の過度のスライド移動による損傷を防止することのできる開閉装置に関する。
開口部を開閉する開閉装置としては、遮蔽体であるシャッタカーテンを、開口部周縁の格納部へ繰り入れ移動(シャッタカーテンの開方向への移動、以下「開移動」と記す)あるいは格納部から繰り出し移動(シャッタカーテンの閉方向への移動、以下「閉移動」と記す)させる、いわゆるシャッタ装置が周知である。
そして、シャッタカーテンのスライド移動量はスライド移動に応じて生成されるパルスを制御装置に内蔵されるカウンタで計数することによって検出され、シャッタカーテンのスライド移動量に比例して計数値が増減する。
計数値が予め定められた移動限界値(上限値および下限値)の一方に到達したときにシャッタカーテン完全開放と、計数値が移動限界値の他方に到達したときにシャッタカーテン完全閉鎖としている。
すなわち、制御装置は、シャッタカーテンの開閉状況をカウンタの計数値により認識し、制御している。
なお、上限値および下限値は、シャッタ装置の据え付け完了後等のリミット設定運転において設定される。
しかし、停電時に手動でシャッタカーテンをスライド移動させた場合には、カウンタによるパルスの計数は行われないため、カウンタの計数値とシャッタカーテンの実際の位置とにズレが生じるおそれがある。
したがって、停電復旧後にシャッタカーテンをスライド移動させると、移動限界を超えてシャッタカーテンがスライド移動し、シャッタカーテン、その他設備に物理的に損傷する事態も発生し得る。
そこで、シャッタカーテン等に物理的な損傷が発生する事態を回避するために、シャッタカーテン上の予め定めた特定位置が、シャッタカーテンのスライド移動域内の予め定められた原点に到達したときのカウンタの計数値をティーチング用計数値と定め、停電復旧時にティーチング運転を行い、カウンタの計数値とシャッタカーテンの実際の位置とを一致させるようにしている。
このため、シャッタカーテンの特定位置を原点に設置した原点センサにより検知することが必要となる。
シャッタカーテンの特定位置を検知するための原点センサとしては、摩耗、劣化、騒音等を考慮して、シャッタカーテンの特定位置に設置された被検出体を非接触式センサで検出することが一般的である(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
特開2002−38855号公報(段落[0046]、図1) 特開2005−350876号公報(段落[0078]、図8)
非接触センサとしては設置の容易性、汎用性等の観点から磁気式センサを使用することが望ましいが、シャッタカーテンの経時的な伸縮、格納部への繰り入れ格納部から繰り出しのバラツキ、または風によるシャッタカーテンの撓み等に起因して被検出体の検出位置にばらつきが発生し、特定位置の正確な検知できず、その結果シャッタカーテンを損傷するおそれがあるという課題が生じる。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、磁気式センサによってシャッタカーテンの特定位置を正確に検知することによって、シャッタカーテンの過度のスライド移動による損傷を防止することのできる開閉装置を提供することを目的とする。
本発明に係る開閉装置は、開口部を開放閉鎖する遮蔽体と、前記遮蔽体をスライド移動する駆動機構を格納する格納部と、前記遮蔽体から所定間隔隔たった前記遮蔽体のスライド移動域に設置され磁性体に感応する検出部と、前記遮蔽体の前記検出部対向位置に取り付けられる少なくとも1つの磁性体である被検出体と、前記駆動機構の動作を制御する制御部と、から成る開閉装置であって、
前記制御部が、前記遮蔽体がスライド移動している間所定のパルスを発生するパルス発生部と、前記パルス発生部が発生するパルス数を計数する全行程パルス計数部と、前記被検出体が前記検出部の検出範囲に到達したときの前記全行程パルス計数部の計数値を記憶する少なくとも1つの到達時計数値記憶部と、前記被検出体が前記検出部の検出範囲を通過している間に前記パルス発生部が発生するパルスの数を計数する少なくとも1つの通過時パルス計数部と、前記到達時計数値記憶部に記憶された計数値と前記通過時パルス計数部の計数値とに基づいて前記全行程パルス計数部の計数値を補正する補正部と、を含む構成を有している。
本構成によれば、磁性体に感応する検出部を使用し、検出部の検出範囲に磁性体である被検出体が到達したときの計数値および被検出体が検出部の検出範囲を通過している間のパルス計数値に基づいて全行程パルス計数部の計数値が補正されるため、遮蔽体の位置と全行程パルス計数部の計数値との間にズレが発生することを防止できることとなる。
本発明に係る開閉装置は、前記補正部が、前記通過時パルス計数部の計数値の2分の1の数を切り上げまたは切り下げした整数値を算出する整数値算出部と、前記整数値算出部で算出された整数値と前記到達時計数値記憶部に記憶された到達時計数値とに基づいて検出部通過時計数値を算出する検出部通過時計数値算出部と、予め定められた検出部通過時基準計数値から前記検出部通過時計数値を減算した計数値偏差を算出する計数値偏差算出部と、前記計数値偏差のなかから絶対値が最小の計数値偏差を補正計数値として選択する補正計数値選択部と、前記全行程パルス計数部の計数値と前記補正計数値とを加算することにより前記全行程パルス計数部の計数値の補正を実行する補正実行部と、を含む構成を有している。
本構成によれば、検出部の検出範囲に磁性体である被検出体が到達したときの計数値と、被検出体が検出部の検出範囲を通過している間のパルス計数値の半分の整数値との和を検出部通過時計数値とし、検出部通過時計数値の基準値からの偏差により全行程パルス計数部の現在の計数値が補正されるため、遮蔽体の位置と全行程パルス計数部の計数値との間のズレをより正確に補正することができることとなる。
本発明に係る開閉装置は、前記被検出体が互いに所定の間隔を隔てて設置される第1の被検出体と第2の被検出体とから成り、
前記制御部が、前記第1の被検出体が前記検出部の検出範囲に到達したときの前記全行程パルス計数部の計数値を記憶する第1の到達時計数値記憶部と、前記第2の被検出体が前記検出部の検出範囲に到達したときの前記全行程パルス計数部の計数値を記憶する第2の到達時計数値記憶部と、前記第1の被検出体が前記検出部の検出範囲を通過している間に前記パルス発生部が発生するパルスの数を計数する第1の通過時パルス計数部と、前記第2の被検出体が前記検出部の検出範囲を通過している間に前記パルス発生部が発生するパルスの数を計数する第2の通過時パルス計数部と、前記第1の通過時パルス計数部で計数されたパルス数の2分の1の数を切り上げまたは切り下げした第1の整数値を算出する第1の整数値算出部と、前記第2の通過時パルス計数部で計数されたパルス数の2分の1の数を切り上げまたは切り下げした第2の整数値を算出する第2の整数値算出部と、前記第1の整数値と前記第1の到達時計数値とに基づいて第1の検出部通過時計数値を算出する第1の検出部通過時計数値算出部と、前記第2の整数値と前記第2の到達時計数値とに基づいて第2の検出部通過時計数値を算出する第2の検出部通過時計数値算出部と、予め定められた第1の検出部通過時基準計数値から前記第1の検出部通過時計数値を減算して第1の計数値偏差を算出する第1の計数値偏差算出部と、予め定められた第2の検出部通過時基準計数値から前記第2の検出部通過時計数値を減算して第2の計数値偏差を算出する第2の計数値偏差算出部と、前記第1の計数値偏差および第2の計数値偏差のうち絶対値が小である計数値偏差を補正計数値として選択する補正計数値選択部と、前記全行程パルス計数部の現在の計数値に前記補正計数値を加算して前記全行程パルス計数部の計数値を補正する補正部と、を含む構成を有している。
本構成によれば、2つの被検出体の内原点センサの検出範囲がより狭い位置を通過した被検出体に基づいて原点通過時計数値が決定されるため、遮蔽体の位置と全行程パルス計数部の計数値との間のズレをより正確に補正することができることとなる。
本発明に係る開閉装置は、前記被検出体が、前記遮蔽体の閉鎖側端部に設置される構成を有している。
本構成によれば、被検出体が遮蔽体の閉鎖側端部に設置されるので、遮蔽体の開閉移動量に係わらず、停電復旧時のティーチング運転によりカウンタの計数値とシャッタカーテンの実際の位置とを一致させることができることとなる。
また、被検出体が遮蔽体の側端に設置されるので、遮蔽体中央部の撓みが大きい場合でも、検出部は一層確実に被検出体を検出できることとなる。
本発明に係る開閉装置によれば、検出部として磁気式を適用した場合であっても、遮蔽体の位置と全行程パルス計数部の計数値との間のズレをより確実に補正し、遮蔽体の過度のスライド移動による損傷を防止することが可能となる。
本実施の形態に係るシャッタ装置の斜視図であり、シャッタカーテンが中間位置にある状態を示している。 本実施の形態に係るシャッタ装置の正面図であり、シャッタカーテンが全閉位置にある状態を示している。 本実施の形態に係るシャッタ装置の開閉を制御する制御装置の構成図である。 本実施の形態に係るシャッタ装置を構成する制御装置のスライド移動制御部の機能ブロック図である。 本実施の形態に係るシャッタ装置を構成する被検出体の斜視図(a)、(b)および(c)、ならびに被検出体の座板への取り付け状態を示す正面図(d)である。 本実施の形態に係るシャッタ装置を構成する原点センサの検出範囲を示すグラフである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の開放時制御プログラムのフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の開放時全行程カウンタ処理のフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置を構成する第1の被検出体および第2の被検出体の位置と原点処理で使用するフラグとの関係を示すグラフである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の開放時原点処理のフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の閉鎖時制御プログラムのフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の閉鎖時全行程カウンタ処理のフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の閉鎖時原点処理のフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置の補正処理のフローチャートである。 本実施の形態に係るシャッタ装置におけるリミット設定運転時の遷移図である。 本実施の形態に係るシャッタ装置における通常の開放運転時の遷移図である。
以下本発明の実施の形態に係るシャッタ装置について説明する。
なお、シャッタ装置には、オーバーヘッドドア装置、ブラインド装置、ロールスクリーン装置等が含まれる。
また、本明細書において使用する「開閉制御」とは、開閉体の「開放」および「閉鎖」を一対とした制御だけでなく、開閉体の「開放」あるいは「閉鎖」の一方の制御、および開閉体を「停止」する制御も含むものとする。
まず、本発明の実施の形態の構成について説明する。
図1、2に示すように、本発明に係る開閉装置を構成するシャッタ装置1は、上下方向にスライド移動して開口部を開放閉鎖する遮蔽体としてのシャッタカーテン10と、開口部のシャッタカーテン10の幅方向両側端に設置されシャッタカーテン10の幅方向両側端を案内する左案内部材11および右案内部材12と、左案内部材11および右案内部材12の上端部に設置されシャッタカーテン10を繰り入れあるいは繰り出しするための駆動機構およびシャッタカーテン10自体を格納する格納部であるボックス13と、シャッタカーテン10の閉鎖側端部に取り付けられ錘としても機能する座板14から構成されている。
なお、案内部材は必須ではなく、案内部材が側端の一方にのみ配置されるシャッタ装置あるいは案内部材の無いシャッタ装置にも本願発明を適用することができる。
以下の実施例においては、シャッタカーテン10のスライド移動方向を上下方向として説明するが、スライド移動方向は上下方向に限定されるものではなく、水平方向あるいは斜め方向であってもよい。
シャッタカーテン10は、プラスチック等の合成樹脂材製であり、幕状に構成されている。ここで、シャッタ装置1は、シャッタカーテン10の特定位置を原点センサにより検出するために、後述する磁気式非接触センサを用いている。
左案内部材11および右案内部材12は、ボックス13の左右に固定されており、対向面には図示しない溝が形成されている。この溝は、ボックス13に格納されているシャッタカーテン10の幅方向左右両端を案内する機能を有する。
ボックス13内には、ボックス13の長手方向に延在し、回転自在に軸架された巻取ドラムを有する巻取ドラム(図示せず)と、この巻取ドラムを回転駆動させるモータと、巻取ドラムの回転を防止するブレーキ(図示せず)とがさらに設けられている。すなわち、ボックス13は、シャッタカーテン10をスライド移動させる駆動機能およびシャッタカーテン10を格納する格納機能を有している。
シャッタカーテン10は、巻取ドラムに巻回された状態でボックス13内に格納されており、モータにより巻取ドラムが回転して、回転方向に応じてボックス13に繰り入れあるいはボックス13から繰り出される。
次に、シャッタ装置1の開放閉鎖を制御する制御部30について説明する。
図3に示すように、制御部30は、制御プログラムを実行する制御実行部31と、制御実行部31への入力信号を入力する入力インターフェイス(入力I/F)32と、制御実行部31の出力信号を出力する出力インターフェイス(出力I/F)33と、から構成されている。
操作盤34は、例えば開放ボタン、停止ボタン、閉鎖ボタン等の操作ボタンを使って入力I/F32を介してシャッタ装置1の動作指令を制御実行部31へ入力するとともに、制御実行部31が出力I/F33を介して出力するシャッタ装置1の動作状況を、例えばランプで表示するものである。
なお、シャッタ装置1を、例えば火災検知器である外部機器からの指令に応じて動作させたい場合は、入力I/F32および出力I/F33を介して外部機器と接続することも可能である。
入力I/F32には、操作盤34のほかに、パルス発生器40、原点センサ41、および安全センサ42が接続されている。
パルス発生器40は、ボックス13の中に格納され、シャッタカーテン10のスライド移動に応じてパルスを発生する。パルス発生器40としては、例えば、ボックス13内に格納されシャッタカーテン10をスライド移動させるモータ43が内蔵する回転数制御用ホール素子を使用することができる。
原点センサ41は磁気式非接触センサであり、シャッタカーテン10から予め定められた所定間隔隔たったシャッタカーテン10のスライド移動域内、例えばボックス13内の所定位置に設置される。
そして、原点センサ41は、シャッタカーテン10上の対向位置に取り付けられた磁性体製の被検出体を検知する検出体として機能する。
安全センサ42は、シャッタ装置1の用途に応じて適切なものを装備することができるが、例えば左案内部材11に設置される投光部と右案内部材12に設置される受光部とから構成される光電センサであってもよい。
この場合は、シャッタカーテン10の閉鎖時経路上に障害物があるか否かを検知し、シャッタカーテン10が障害物と衝突することを防止することができる。
出力I/F33には、操作盤34のほかに、ボックス13に格納されているモータ43およびブレーキ44が接続されている。
モータ43はシャッタカーテン10をスライド移動させる駆動機構を駆動するものであり、ブレーキ44は駆動機構を停止状態に維持するためのものである。
制御実行部31は、例えばマイクロプロセッサシステムで構成され、プログラムをインストールし、実行することにより、シャッタカーテン10の開閉制御部310として機能する。
図4は、開閉制御部310の機能ブロック図であって、全行程パルス計数部として機能する全行程カウンタ311、到達時計数値記憶部として機能する到達時カウンタ312、通過時パルス計数部として機能する通過時カウンタ313および補正部314を含む。
全行程カウンタ311は、シャッタカーテン10のスライド移動に応じてパルス発生器40で生成されるパルスの数を計数するものである。
到達時カウンタ312は、被検出体が原点センサ41の検出範囲に到達したときの全行程カウンタ311の計数値を記憶するものである。
通過時カウンタ313は、被検出体が原点センサ41の検出範囲を通過している間のパルス数を計数するものである。
そして、補正部314は、到達時カウンタ312および通過時カウンタ313の計数値に基づいて全行程カウンタ311のカウント値を補正するものであるが、これらの詳細は後述する。
図5は、被検出体の斜視図(a)、(b)および(c)、ならびにシャッタカーテン10への取り付け状態を示す正面図(d)である。
被検出体は、原点センサ41の検出範囲の磁界に影響を与えるものであれば特に形状は限定されないが、例えば、凸形状の鋼鉄片(a)、凹形状の鋼鉄片(b)、あるいは少なくとも1個の磁性体ねじがねじ込まれた非磁性体片(c)を適用することができる。
そして、(a)は1つの被検出体45として機能し、(b)あるいは(c)は2つの被検出体451および452として機能する。
凸形状の鋼鉄片(a)または1個の磁性体ねじをねじ込んだ非磁性体片(c)を適当な間隔を隔てて2個設置し、2つの被検出体451および452として機能させてもよい。
被検出体は3個以上としてもよいが、本実施形態では、被検出体を2個とした場合について説明する。
第1の被検出体451および第2の検出体452は、図2の正面図および図4の正面図(d)に示すように、シャッタカーテン10の閉鎖側端部、さらに特定すれば、シャッタカーテン10と座板14との接続部材上に設置するのが望ましい。
また、原点センサ43は、シャッタカーテン10が完全開放状態から完全閉鎖状態までスライド移動する際の被検出体の移動経路上に設置すればよい。
ただし、原点センサ41は被検出体の移動経路上の端点にできる限り近付けて設置することが望ましい。
これは、シャッタカーテン10が中間位置で停止した場合を考慮すると、原点センサ41が第1の被検出体451および第2の検出体452を検出した後に完全開放状態または完全閉鎖状態になるまでのシャッタカーテン10のスライド移動量は小さいほうが望ましいからである。
なお、本実施形態においては、原点センサ41は、ボックス13内に設置されているものとしている。
シャッタカーテン10が完全開放状態となったときに被検出体がボックス13内に格納されない場合には、原点センサ43を左案内部材11または右案内部材12、もしくは被検出体の移動経路上の固定部材に設置することも可能である。
シャッタカーテン10がスライド移動を開始してから第1の被検出体451または第2の被検出体452が原点センサ41の対向位置を通過するまでにパルス発生器40が発生するパルス数は、シャッタカーテン10が原点センサ41から予め定められた間隔だけ隔たった位置(所定位置)を通過する限り一定である。
したがって、シャッタカーテン10がスライド移動を開始してから第1の被検出体451または第2の被検出体452が原点センサ41の真正面を通過するまでにパルス発生器40が発生するパルスの計数値、すなわち原点通過時計数値の変動量は、シャッタカーテン10の経時的な、あるいは巻取ドラムへ巻取られる際の偏りに起因するスライド移動方向の伸縮量に相当すると考えることができる。
しかし、実際には、風による撓み等によって被検出体は、シャッタカーテン10にスライド移動方向以外にもずれ、このずれによっても原点通過時時計数値は変動する。
本発明では、シャッタカーテンのスライド移動方向以外の方向への被検出体の移動に起因する原点通過時計数値の変動を排除するために、以下の処理を行っている。
図6は、本発明で使用する原点センサ41の検出範囲を示すグラフであって、横軸は原点センサ41の中心からの距離を、縦軸は原点センサ41の先端面からの距離を表す。
原点センサ41は、図2の正面図に示すようにシャッタカーテン10の幕面の垂直方向に略砲弾形状の検出範囲(斜線部)を有するようにボックス内に設置されている。
したがって、第1の被検出体451または第2の被検出体452が原点センサ41の先端面に近い(イ)を通過中にパルス発生器が発生するパルス数は、第1の被検出体451または第2の被検出体452が所定位置(ロ)を通過中にパルス発生器が発生するパルス数よりも少なくなくなる。
そこで、本発明においては、シャッタカーテン10のスライド移動方向以外の第1の被検出体451または第2の被検出体452の動きに起因する計数値の変動を排除するために、以下の処理としている。
(1)第1の被検出体451または第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に到達したときのパルス数を到達時計数値として記憶する。
(2)第1の被検出体451または第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲を通過している間のパルス数を通過時計数値として記憶する。
(3)到達時計数値に通過時計数値の1/2を加算あるいは減算して、第1の被検出体451または第2の被検出体452が原点センサ41の真正面を通過した時の計数値、すなわち原点通過時計数値とする。
(4)原点通過時計数値のうち原点通過時基準計数値と差である計数値偏差の絶対値が最小のものを選択し、絶対値が最小である計数値偏差はシャッタカーテン10のスライド移動方向への伸縮に起因する被検出体のズレに起因するものとして全行程パルス計数部の計数値の補正に使用する。
なお、第1の被検出体451と第2の被検出体452は、同時に原点センサ41の検出範囲に入ることがないように、原点センサ41の最大検出幅より広い間隔を隔てて設置することが必要である。
なお、被検出体を1個(図4(a))とした場合でも、上記(1)、(2)、および(3)の処理を適用することにより、原点通過時計数値の精度を向上することは可能である。
次に、本発明に係るシャッタ装置1の動作について、開閉制御部310にインストールされるプログラムのフローチャートを参照しつつ説明する。
なお、開閉制御部310には以下に説明するプログラム以外にも、例えば非常停止処理プログラム、ティーチング運転プログラム等が必要に応じてインストールされることはいうまでもない。
また、本実施例においては、全行程カウンタ311、到達時カウンタ312および通過時カウンタの計数値は、シャッタカーテンが開放方向にスライド移動するときにインクリメントし、シャッタカーテンが閉鎖方向にスライド移動するときにデクリメントするものとする。
なお、各カウンタの計数値を、シャッタカーテンが開放方向にスライド移動するときにデクリメントし、シャッタカーテンが閉鎖方向にスライド移動するときにインクリメントするものとしてもよい。
図7は、シャッタカーテン開放時に開閉制御部310で実行される開放時制御プログラムのフローチャートであって、操作盤34の開放ボタンが押下されたとき、あるいは外部機器から開放指令を受信したときに起動する。
開閉制御部310は、開放指令を受信すると、まずブレーキ44を開放し、モータ43を起動(ステップS51)する。
続いて、開閉制御部310は、開放時全行程カウンタ処理(ステップS52)および開放時原点処理(ステップS53)を実行するが、これらの詳細は後述する。
開閉制御部310は、全行程カウンタ311の現在の計数値が予め設定された上限値に到達したか否かを判定(ステップS54)し、上限値に到達していないと判定した場合は開放時全行程カウンタ処理(ステップS52)および開放時原点処理(ステップS53)に戻る。
開閉制御部310は、全行程カウンタ311の計数値が上限値に到達したと判定したときは、モータ43を停止し、ブレーキ44を嵌合させて(ステップS55)このプログラムを終了する。
図8は、開放時制御プログラムのステップS52で実行される開放時全行程カウンタ処理のフローチャートである。
開閉制御部310は、入力I/F32を介してパルス発生器40が発生するパルスを読み込み(ステップS521)、パルスを読み込むたびに全行程カウンタ311の計数値をインクリメント(ステップS522)してこの処理を終了する。
次に、開放時制御プログラムのステップS54で実行される開放時原点処理について説明する。
図9は、第1の被検出体451および第2の被検出体452の位置と原点処理で使用するフラグFとの関係示すグラフであって、シャッタカーテン10が下限位置と上限位置の間でスライド移動すると、原点センサ41の出力は、第1の被検出体451および第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲を通過している間はオンとなり、第1の被検出体451および第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲から外れるとオフとなる。
したがって、シャッタカーテン開放時は、原点センサ41の出力はオフ→オン→オフ→オン→オフと変化する。
本実施形態においては、シャッタカーテン開放時に、第1の被検出体451および第2の被検出体452が、下限から原点センサ41までの間にある状態を"F=1"で、第1の被検出体451が原点センサの検出範囲内にある状態を"F=2"で、第1の被検出体451が原点センサの検出範囲から外れ第2の被検出体452が原点センサの検出範囲に入る前の状態を"F=3"で、第2の被検出体452が原点センサの検出範囲内にある状態を"F=4"で、第1の被検出体451および第2の被検出体452が原点センサの検出範囲から外れた状態を"F=5"で表すこととする。
図10は、開放時原点処理のフローチャートであって、開閉制御部310は、原点センサ41の出力を読み込む(ステップS601)。
次に、開閉制御部310は、フラグFが"1"であるか否かを判定(ステップS602)する。
なお、フラグFは、開放時原点処理開始時の初期化処理により"1"に設定されるものとする。
開閉制御部310は、フラグFが"1"であると判断したときは原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS603)し、オンでないと判断したときは、第1の被検出体451および第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に入っていないとして、特に処理を行わずにこの処理を終了する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判断したときは、第1の被検出体451が原点センサ41の検出範囲に入ったとして、全行程カウンタの現在のカウント値Xを第1の到達時計数値として到達時カウンタ312内の第1の到着時カウンタに記憶(ステップS604)する。
さらに、開閉制御部310、通過時カウンタ313内の第1の通過時カウンタを起動(ステップS605)してパルス発生器40の発生するパルスの計数を開始し、フラグFを"2"に設定(ステップS606)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS602でフラグFが"1"でないと判定したときは、フラグFが"2"であるか否かを判定(ステップS607)する。
開閉制御部310は、フラグFが"2"であると判定したときは、原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS608)する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判定したときは、特に処理を行わずにこの処理を終了するが、第1の被検出体451は原点センサ41の検出範囲を通過中であるので、第1の通過時カウンタは引き続き動作状態にあってパルス発生器40の発生するパルスの計数を継続する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンでないと判定したときは、第1の被検出体451は原点センサ41の検出範囲から外れたとして、第1の通過時カウンタを停止(ステップS609)して計数値を記憶し、フラグFを"3"に設定(ステップS610)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS607でフラグFが"2"でないと判定したときは、フラグFが"3"であるか否かを判定(ステップS611)する。
開閉制御部310は、フラグFが"3"であると判定したときは、原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS612)する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンでないと判定したときは、第1の被検出体451は原点センサ41の検出範囲から外れ、第2の被検出体452は原点センサ41の検出範囲に入っていないとして、特に処理を行わずにこの処理を終了する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判断したときは、第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に入ったとして、全行程カウンタの現在のカウント値Xを第2の到達時計数値として到達時カウンタ312内の第2の到着時カウンタに記憶(ステップS613)する。
さらに、開閉制御部310は、通過時カウンタ313内の第2の通過時カウンタを起動(ステップS614)してパルス発生器40の発生するパルスの計数を開始し、フラグFを"4"に設定(ステップS615)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS611でフラグFが"3"でないと判定したときは、フラグFが"4"であるか否かを判定(ステップS616)する。
開閉制御部310は、フラグFが"4"であると判定したときは、原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS617)する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判定したときは、特に処理を行わずにこの処理を終了するが、第2の被検出体452は原点センサ41の検出範囲を通過中であるので、第2の通過時カウンタは引き続き起動状態にありパルス発生器40の発生するパルスの計数を継続する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンでないと判定したときは、第2の被検出体452は原点センサ41の検出範囲を外れたものとして、第2の通過時カウンタを停止(ステップS618)して計数値を記憶し、フラグFを"5"に設定(ステップS619)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS616でフラグFが"4"でないと判定したときは、後述する補正処理(ステップS620)を実行してこの処理を終了する。
図11は、シャッタカーテン下降時に開閉制御部310で実行される下降時制御プログラムのフローチャートであって、操作盤34の閉鎖ボタンが押下されたとき、あるいは外部機器から閉鎖指令を受信したときに起動する。
開閉制御部310は、閉鎖指令を受信すると、まずブレーキ44を開放し、モータ43を起動(ステップS71)する。
続いて、開閉制御部310は、閉鎖時全行程カウンタ処理(ステップS72)および閉鎖時原点処理(ステップS73)を実行するが、これらの詳細は後述する。
開閉制御部310は、全行程カウンタ311の現在の計数値が予め設定された下限値に到達したか否かを判定(ステップS74)し、下限値に到達していないと判定した場合は閉鎖時全行程カウンタ処理(ステップS73)および閉鎖時原点処理(ステップS74)に戻る。
開閉制御部310は、全行程カウンタ311の計数値が下限値に到達したと判定したときは、モータ43を停止し、ブレーキ44を嵌合させて(ステップS76)このプログラムを終了する。
図12は、閉鎖時制御プログラムのステップS72で実行される閉鎖時全行程カウンタ処理のフローチャートである。
開閉制御部310は、パルス発生器40が発生するパルスを読み込み(ステップS721)、パルスを読み込むたびに全行程カウンタ311の計数値をデクリメント(ステップS722)してこの処理を終了する。
図13は、閉鎖時原点処理のフローチャートであるが、フラグFと第1の被検出体451および第2の被検出体452の位置との関係は図9に示す通りである。
開閉制御部310は、まず原点センサ41の出力を読み込む(ステップS801)。
なお、フラグFは、閉鎖時原点処理開始時の初期化処理により"5"に設定されるものとする。
次に、開閉制御部310は、フラグFが"5"であるか否かを判定(ステップS802)する。
開閉制御部310は、フラグFが"5"であると判断したときは原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS803)し、オンでないと判断したときは、第1の被検出体451および第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に入っていないとして、特に処理を行わずにこの処理を終了する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判断したときは、第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に入ったとして、全行程カウンタ311の現在のカウント値Xを第2の到達時計数値として到着時カウンタ312内の第2の到達時カウンタに記憶(ステップS804)する。
さらに、開閉制御部310は、通過時カウンタ313内の第2の通過時カウンタを起動(ステップS805)してパルス発生器40の発生するパルスの計数を開始し、フラグFを"4"に設定(ステップS806)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS802でフラグFが"5"でないと判定したときは、フラグFが"4"であるか否かを判定(ステップS807)する。
開閉制御部310は、フラグFが"4"であると判定したときは、原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS808)する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判定したときは、特に処理を行わずにこの処理を終了するが、第2の被検出体452は原点センサ41の検出範囲を通過中であるので、第2の通過時カウンタは引き続き起動状態にありパルス発生器40の発生するパルスの計数を継続する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンでないと判定したときは、第2の被検出体452は原点センサ41の検出範囲から外れたとして、第2の通過時カウンタを停止(ステップS809)して計数値を記憶し、フラグFを"3"に設定(ステップS810)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS807でフラグFが"4"でないと判定したときは、フラグFが"3"であるか否かを判定(ステップS811)する。
開閉制御部310は、フラグFが"3"であると判定したときは、原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS812)する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンでないと判定したときは、第2の被検出体452は原点センサ41の検出範囲から外れ、第1の被検出体451は原点センサ41の検出範囲に入っていないとして、特に処理を行わずにこの処理を終了する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判断したときは、第1の被検出体451が原点センサ41の検出範囲に入ったとして、全行程カウンタの現在のカウント値Xを第1の到達時計数値として到達時カウンタ312内の第1の到達時カウンタに記憶(ステップS813)する。
さらに、開閉制御部310は、通過時カウンタ313内の第1の通過時カウンタを起動(ステップS814)してパルス発生器40の発生するパルスの計数を開始し、フラグFを"2"に設定(ステップS815)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS811でフラグFが"3"でないと判定したときは、フラグFが"2"であるか否かを判定(ステップS816)する。
開閉制御部310は、フラグFが"2"であると判定したときは、原点センサ41の出力がオンであるか否かを判定(ステップS817)する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンであると判定したときは、特に処理を行わずにこの処理を終了するが、第1の被検出体451は原点センサ41の検出範囲を通過中であるので、第1の通過時カウンタは引き続き起動状態にありパルス発生器40の発生するパルスの計数を継続する。
開閉制御部310は、原点センサ41の出力がオンでないと判定したときは、第1の被検出体451は原点センサ41の検出範囲を外れたものとして、第1の通過時カウンタを停止(ステップS818)して計数値を記憶し、フラグFを"1"に設定(ステップS819)してこの処理を終了する。
開閉制御部310は、ステップS816でフラグFが"2"でないと判定したときは、後述する補正処理(ステップS820)を実行してこの処理を終了する。
図14は、上昇時原点処理のステップS620および下降時原点処理のステップS820で実行される補正処理のフローチャートであって、開閉制御部310は第1の通過時カウンタの計数値pおよび第2の通過時カウンタの計数値pを読み込む(ステップS90)。
次に開閉制御部310は、第1の到達時カウンタに記憶された第1の到達時計数値Xと第1の通過時カウンタの計数値pとから、次式に基づき第1の原点通過時計数値Yを算出(ステップS91)する。
=X+[p/2]
上式の[x]は、[]内の数値xに対する小数点以下の切り上げまたは切り下げ処理を表す。
引き続き、開閉制御部310は、第2の到達時カウンタに記憶された第2の到達時計数値Xと第2の通過時カウンタの計数値pとから、次式に基づき第2の原点通過時計数値Yを算出(ステップS92)する。
=X+[p/2]
開閉制御部310は、リミット設定運転時に設定された第1の原点通過時基準計数値L(後述)から第1の原点通過時計数値Yを減算して第1の計数値偏差Δを、同じくリミット設定運転時に設定された第2の原点通過時基準計数値L(後述)から第2の原点通過時計数値Yを減算して第2の計数値偏差Δを算出(ステップS93)する。
Δ=L−Y
Δ=L−Y
開閉制御部310は、第1の計数値偏差Δの絶対値が第2の計数値偏差Δの絶対値以上であるか否かを判定(ステップS94)し、NOである場合は第1の計数値偏差Δを補正計数値Δとし(ステップS95)、YESである場合は第2の計数値偏差Δを補正計数値Δとする(ステップS96)。
ここで、計数値偏差の最小値を補正計数値に選択する理由は、計数値偏差が小さいほど被検出体のスライド移動方向以外の変動が少なく、シャッタカーテン10のスライド移動方向の伸縮をより正確に検出できるからである。
開閉制御部310は、全行程カウンタの現在の計数値である現在計数値X(=X+p)を読み込み(ステップS97)、現在計数値Xに補正計数値Δを加算して補正後全行程カウンタ計数値X'を算出(ステップS98)する。
X'=X+Δ
開閉制御部310は、最後に、補正後現在計数値X'で全行程カウンタの計数値を補正後現在計数値X'に更新(ステップS99)してこの処理を終了する。
上記実施例においては、全行程カウンタ311、到達時カウンタ312および通過時カウンタの計数値は、シャッタカーテンが開放方向にスライド移動するときにインクリメントし、シャッタカーテンが閉鎖方向にスライド移動するときにデクリメントするものとした。
しかし、全行程カウンタ311、到達時カウンタ312および通過時カウンタの計数値を、シャッタカーテンが開放方向にスライド移動するときにデクリメントし、シャッタカーテンが閉鎖方向にスライド移動するときにインクリメントするようにしても、本発明を適用できることは明らかである。
この場合は、第1の原点通過時計数値Yおよび第2の原点通過時計数値Yの算出式を下記のように変更する必要がある。
=X−[p/2]
=X−[p/2]
上記の実施の形態では、補正処理はシャッタカーテンが昇降されるたびに実施されることとなるが、シャッタカーテンの開放時あるいは閉鎖時の一方で補正処理を実施してもよい。
さらに、シャッタカーテンの予め定めた所定回数動作ごとに補正処理を実施するようにしてもよく、補正計数値Δとして最新の補正計数値だけを使用してもよく、所定回数の補正計数値の平均値を使用してもよい。
なお、シャッタカーテン10が完全開放状態あるいは完全閉鎖状態からスライド移動を開始していないおそれがあり、誤って過度の補正がなされることを防止するために、補正計数値Δが予め定められた閾値以上であるときは補正をしないようにしてもよい。
なお、以上の処理については、全体的に同義、または略同義であれば、変更も可能である。
図15は、リミット設定運転時遷移図であって、シャッタカーテン10の上昇に伴う上限値、第1の原点通過時基準計数値、第2の原点通過時基準計数値、下限値および全行程カウンタの計数値の変化の一例を示す。
すなわち、リミット設定運転は、シャッタ装置1の現地据え付けが完了したのちに実施される。
なお、このリミット設定運転においても、全行程カウンタは通常運転と同様に動作し、計数値はシャッタカーテン10の開放時にインクリメント、シャッタカーテン10の閉鎖時にデクリメントするものとする。
工場出荷時またはリミット情報消去時には、上限値、第1の原点通過時基準到達時計数値および第2の原点通過時基準到達時計数値は"9999"に、下限値は"0000"に、そして全行程カウンタの計数値は"5000"に、例えば制御実行部31に含まれるEEROMに設定されるものとする。
まず、シャッタカーテン10を完全閉鎖状態とし、完全閉鎖状態で全行程カウンタの計数値が図15に示すように"3000"となっている場合には、下限値を"3000"としてEEROMに設定する。
次に、シャッタカーテン10を第1の被検出体451が原点センサ41の真正面に到達するまでスライド移動させ、第1の原点通過時基準計数値Lが図15に示すように"4700"と規定されている場合には、"4700"をEEROMに設定する。
この場合、第1の被検出体451が原点センサ41の検出範囲に入ったときの全行程カウンタの計数値Zと、第1の被検出体451が原点センサ41の検出範囲通過中の全行程カウンタの計数値変化分qとから次式に基づいて第1の原点通過時基準計数値Lを算出してもよい。
=Z+[q/2]
上式に基づいて第1の原点通過時基準計数値Lを算出した場合には、目視によるシャッタカーテン10の位置合わせが不要となるだけでなく、第1の原点通過時基準計数値Lの設定を自動化することも可能となる。
さらに、シャッタカーテン10を第2の被検出体452が原点センサ41に対して直上に到達するまでスライド移動させ、第2の原点通過時基準計数値Lが図15に示すように"4900"と規定されている場合には、"4900"をEEROMに設定する。
なお、第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に入ったときの全行程カウンタの計数値Zと、第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲通過中の全行程カウンタの計数値変化分qとから次式に基づいて第2の原点通過時基準計数値Lを算出してもよい。
=Z+[q/2]
上式に基づいて第2の原点通過時基準計数値Lを算出した場合には、目視によるシャッタカーテン10の位置合わせが不要となるだけでなく、第2の原点通過時基準計数値Lの設定を自動化することも可能となる。
最後に、シャッタカーテン10が全開放となるまでスライド移動させ、そのときの全行程カウンタの計数値が図15に示すように"5000"と規定されている場合には、上限値を"5000"としてEEROMに設定して、リミット設定運転を終了する。
図16は、通常の開放運転時の遷移図であって、上限値は"5000"に、第1の原点通過時基準計数値Lは"4700"に、第2の原点通過時基準計数値Lは"4900"に、下限値は"3000"に設定されている。
シャッタカーテン10が完全閉鎖状態にあるときは全行程カウンタの計数値は下限値の"3000"である。
シャッタカーテン10が開放方向にスライド移動を開始すると、全行程カウンタの計数値はインクリメントされる。
第1の被検出体451が原点センサ41の検出範囲に到達すると、全行程カウンタの現在のカウント値X(例えば、"4680")を第1の到達時計数値として記憶する。
第1の被検出体451が原点センサ41の検出範囲から外れると、第1の通過時カウンタには計数値p(例えば、"19")が記憶される。
同様に、第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲に到達すると、全行程カウンタの現在のカウント値X(例えば、"4900")を第2の到達時計数値として記憶する。
第2の被検出体452が原点センサ41の検出範囲から外れると、第2の通過時カウンタには計数値p(例えば、"10")が記憶され、直ちに補正処理が行われる。
補正処理においては、次式に基づき第1の原点通過時計数値Yが算出される。
=4680+[19/2]=4690
上式の[]括弧は、括弧内の数値を小数点以下の切り上げ処理を表す。
同様に、次式に基づき第2の原点通過時計数値Yが算出される。
=4900+[10/2]=4905
次に、第1の計数値偏差Δおよび第2の計数値偏差Δを算出する。
Δ=4900−4905=−5
Δ=4700−4690=10
そして、第1の計数値偏差"−5"および第2の計数値偏差"10"のうち、最小の絶対値を有する第1の計数値偏差を補正計数値Δ=−5とする。
さらに、現在の全行程カウンタの計数値4910に補正計数値Δ=−5が加算され、補正後全行程カウンタ計数値X'=4905が算出される。
最後に、現在の全行程カウンタの計数値"4910"を補正後全行程カウンタ計数値"4905"で更新して補正を完了する。
そして、さらにシャッタカーテン10が上昇を続け全行程カウンタの計数値が"5000"となると、シャッタカーテン10は全開になったものとして、上昇を停止する。
なお、上記実施の形態においては、原点センサは1個としたが、原点センサを複数個設置し、より多数の計数値偏差の中から補正計数値を選択することにより、補正精度を向上することもできる。
この場合、複数個の原点センサは、同一の被検出体を検出するようにシャッタカーテン10のスライド移動方向に設置してもよいし、シャッタカーテンの幅方向に設置した複数の被検出体を検出するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施の形態に係るシャッタ装置1は、原点センサ41として磁気式センサを使用し、原点センサ41の検出範囲を被検出体が通過している間に計数されるパルス数の半数分のパルスの検出位置をシャッタカーテン10の特定位置と判定しているため、シャッタカーテン10が撓んで原点センサ41と被検出体の相対距離が変化した場合にも、全行程カウンタの計数値とシャッタカーテンの実際の開閉状態とを一致させることができる。
また、被検出体を複数個設置することにより、さらにシャッタカーテン10の特定位置の検出精度を向上させ、全行程カウンタの計数値とシャッタカーテン10の実際の昇降量との一致精度を向上させることができる。
さらに、本発明に係るシャッタ装置は、シャッタカーテン10に色彩模様が施された合成樹脂製であるために、原点センサとして光電式センサが使用できない場合に、特に有効である。
なお、本発明に係るシャッタ装置のシャッタカーテンは、合成樹脂製の幕状体に限定されることはなく、以下のものであってもよい。
(1)シリカクロス、ガラスクロスなどの単体もしくはこれらの連接体
(2)単一パネルもしくは連接パネル
(3)網目状の遮蔽体
(4)金属を成型加工または折り曲げ加工して製造したスラットの連接体
(5)パイプ等を連結材で連結した遮蔽体
(6)(1)〜(6)の組み合わせ
なお、本実施の形態においては、巻き取り格納式のシャッタ装置を用いて説明したが、本発明に係る開閉装置は、巻き取り格納式のシャッタ装置に限定されず、その他の格納式のシャッタ装置にも適用できる。
さらに、本発明は、シャッタ装置以外の下記の開閉装置に対しても適用可能である。
(1)引戸体により開口部を開閉する引戸装置
(2)折り畳み戸体により開口部を開閉する折り畳み戸装置
(3)回転扉により開口部を開閉する回転扉装置
(4)庇を展開・格納するオーニング装置
本発明は、シャッタカーテンの開閉装置、特にシャッタカーテンの素材として合成樹脂を適用し原点センサとして磁気式センサを適用した開閉装置に有用である。
1:シャッタ装置
10:シャッタカーテン
11、12:案内部材
13:ボックス
14:座板
30:制御部
31:制御実行部
310:開閉制御部
311:全行程カウンタ
312:到達時カウンタ
313:通過時カウンタ
314:補正部
32:入力インターフェイス
33:出力インターフェイス
34:操作盤
40:パルス発生器
41:原点センサ
42:安全センサ
43:モータ
44:ブレーキ
45、451、452:被検出体

Claims (4)

  1. 開口部を開放閉鎖する遮蔽体と、
    前記遮蔽体をスライド移動する駆動機構を格納する格納部と、
    前記遮蔽体から所定間隔隔たった前記遮蔽体のスライド移動域に設置され、磁性体に感応する検出部と、
    前記遮蔽体の前記検出部対向位置に取り付けられる少なくとも1つの磁性体である被検出体と、
    前記駆動機構の動作を制御する制御部と、から成る開閉装置であって、
    前記制御部が、
    前記遮蔽体がスライド移動している間所定のパルスを発生するパルス発生部と、
    前記パルス発生部が発生するパルス数を計数する全行程パルス計数部と、
    前記被検出体が前記検出部の検出範囲に到達したときの前記全行程パルス計数部の計数値を記憶する少なくとも1つの到達時計数値記憶部と、
    前記被検出体が前記検出部の検出範囲を通過している間に前記パルス発生部が発生するパルスの数を計数する少なくとも1つの通過時パルス計数部と、
    前記到達時計数値記憶部に記憶された計数値と前記通過時パルス計数部の計数値とに基づいて前記全行程パルス計数部の計数値を補正する補正部と、を含む開閉装置。
  2. 前記補正部が、
    前記通過時パルス計数部の計数値の2分の1の数を切り上げまたは切り下げした整数値を算出する整数値算出部と、
    前記整数値算出部で算出された整数値と前記到達時計数値記憶部に記憶された到達時計数値とに基づいて検出部通過時計数値を算出する検出部通過時計数値算出部と、
    予め定められた検出部通過時基準計数値から前記検出部通過時計数値を減算した計数値偏差を算出する計数値偏差算出部と、
    前記計数値偏差のなかから絶対値が最小の計数値偏差を補正計数値として選択する補正計数値選択部と、
    前記全行程パルス計数部の計数値と前記補正計数値とを加算することにより前記全行程パルス計数部の計数値の補正を実行する補正実行部と、を含む請求項1に記載の開閉装置。
  3. 前記被検出体が、互いに所定の間隔を隔てて設置される第1の被検出体と第2の被検出体とから成り、
    前記制御部が、
    前記第1の被検出体が前記検出部の検出範囲に到達したときの前記全行程パルス計数部の計数値を記憶する第1の到達時計数値記憶部と、
    前記第2の被検出体が前記検出部の検出範囲に到達したときの前記全行程パルス計数部の計数値を記憶する第2の到達時計数値記憶部と、
    前記第1の被検出体が前記検出部の検出範囲を通過している間に前記パルス発生部が発生するパルスの数を計数する第1の通過時パルス計数部と、
    前記第2の被検出体が前記検出部の検出範囲を通過している間に前記パルス発生部が発生するパルスの数を計数する第2の通過時パルス計数部と、
    前記第1の通過時パルス計数部で計数されたパルス数の2分の1の数を切り上げまたは切り下げした第1の整数値を算出する第1の整数値算出部と、
    前記第2の通過時パルス計数部で計数されたパルス数の2分の1の数を切り上げまたは切り下げした第2の整数値を算出する第2の整数値算出部と、
    前記第1の整数値と前記第1の到達時計数値とに基づいて第1の検出部通過時計数値を算出する第1の検出部通過時計数値算出部と、
    前記第2の整数値と前記第2の到達時計数値とに基づいて第2の検出部通過時計数値を算出する第2の検出部通過時計数値算出部と、
    予め定められた第1の検出部通過時基準計数値から前記第1の検出部通過時計数値を減算して第1の計数値偏差を算出する第1の計数値偏差算出部と、
    予め定められた第2の検出部通過時基準計数値から前記第2の検出部通過時計数値を減算して第2の計数値偏差を算出する第2の計数値偏差算出部と、
    前記第1の計数値偏差および第2の計数値偏差のうち絶対値が小である計数値偏差を補正計数値として選択する補正計数値選択部と、
    前記全行程パルス計数部の現在の計数値に前記補正計数値を加算して前記全行程パルス計数部の計数値を補正する補正部と、を含む請求項1に記載の開閉装置。
  4. 前記被検出体が、前記遮蔽体の閉鎖側端部に設置される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の開閉装置。
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