专利名称：包括控制上下限停止位置的步进电机控制装置的卷帘机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于百叶窗、电梯等的卷帘(shutter)机构，特别涉及对物体上下限位置处的停止控制的改进，该物体会通过使用检测出的在用来卷起或退卷该物体的电机处产生的、负载的大小来被卷起或退卷。
背景技术：
如在日本未经审查的专利申请2002-332788中所公开的，卷帘机构配备有一卷帘主单元，其具有多片铰接的板、铰接的板卷绕的鼓桶、旋转该鼓桶的电机，以及减速机构。这种类型的卷帘机构通常被安装在商店、工厂等的入口或出口处的顶部，并且电机旋转鼓桶，通过卷起或退卷铰接的板从而相应地打开或关闭入口/出口。总而言之，这里所描述的卷帘机构、特别是步进电机控制装置，可被用于控制任何下述应用中使用的步进电机，该应用需要对一物体的第一和第二停止位置的精确的双向控制，该物体由此进行运动。
更具体地说，卷帘机构的电机通常由按下比如位于入口/出口内的墙上的一个按钮而开动。当按下按钮时，控制器控制供给电机的电流，因此，使电机带动鼓桶前向旋转从而退卷卷帘，带动鼓桶反向旋转从而卷起卷帘，或停止。此外，传感器检测用于卷起卷帘主单元的上限位置以及用于退卷卷帘主单元的下限位置。将检测结果输入到控制器中，并且该控制器随后基于检测结果停止电机。
在如上所述的卷帘机构中，即使控制器停止对电机通电，电机转子由于惯性的作用还会继续旋转。因此，在直到电机完全停止之前就有一段时间的滞后，这会降低卷帘主单元所要停留位置的精确度。另外，包括用于感知卷起卷帘主单元的上限位置和退卷卷帘主单元的下限位置的传感器的卷帘机构要求额外的部件，并且所需要的将传感器放在该卷帘机构所使用的位置的装配是复杂且耗时的。
可以在鼓桶中提供一个制动机构，并且可以通过离合器将减速机构连接至鼓桶，从而提高卷帘主单元所要停留的位置的精确度。然而，这类制动机构甚至要求更多数目的部件，并且会进一步增加卷帘机构的制造及装配成本。
发明内容
鉴于以上情况，本发明的目的之一是提供一种卷帘机构，其可以改进要被有选择地卷起或退卷的物体(下文称作物体)的停止位置的精确度，而不会增加部件的数目或增加该机构的制造成本。
本发明的另一目的是提供一种卷帘机构，其中物体被卷起或退卷的上下限位置可被轻易设定。
而本发明的另一目的是提供一种具有上下限停止位置控制的步进电机控制装置，该控制被用于包括被卷起或退卷物体的卷帘机构。
本发明的卷帘机构配备有包括被有选择地卷起或退卷的物体的鼓桶，用于旋转该鼓桶的步进电机，用于将驱动电流提供给步进电机的驱动器，用于将指令脉冲提供给驱动器的控制器，用于存储控制器的控制数据的存储器，以及检测步进电机上负载大小的负载大小检测电路。
由于本发明的卷帘机构包括步进电机作为鼓桶的动力源，就可以控制速度并且在当控制器发出停止指令时立刻停下该步进电机。因此，可以在不增加部件数目的情况下提高卷帘机构停止的精确度。另外，由于负载大小检测电路检测到步进电机的负载大小，其检测结果可被用来设定物体的上下限位置，并且可以被用来提供比如说紧急停止特征。
本发明的卷帘机构的结构是这样的，当卷起时物体到达上限位置，或当退卷时物体到达下限位置时，在步进电机上产生的负载增加，这使得负载大小检测电路可以通过检测负载的增加而检测物体已经到达上部或下部。
此外，存储器存储从控制器输出的指令脉冲数，从而在上限和下限位置之间移动物体。这使得控制器可以读出存储器中存储的指令脉冲数，然后，控制将指令脉冲数输出给驱动器。例如，即使物体暂时停止在上限和下限位置之间，仍旧可以在物体重新开始移动之后，使之停在上限位置或下限位置上。
当负载大小检测电路检测到步进电机上负载大小增加时，控制器可以设置存储于存储器中的指令脉冲数并且停止将该指令脉冲输出给驱动器。随后，控制器可以重新开始将指令脉冲输出给驱动器，在该指令脉冲的输出已被重启后，控制器使存储器存储的输出指令脉冲的输出达到负载大小检测电路检测到步进电机上负载大小增加的那点。在这种情况下，物体被比如先卷起至上限位置，然后退卷至下限位置，并且为了使物体从上限位置移动到下限位置而由控制器输出的脉冲数被存储于存储器中。结果，就可以通过控制器对相应输出的指令脉冲进行计数，从而检测物体到达了上限或下限位置。
该存储器可以为存储指令脉冲数的非易失性存储器，这样控制器就可以将输出给驱动器的指令脉冲数与从非易失性存储器读出的指令脉冲数进行比较。因此，就可以将物体精确地停止于上限位置或下限位置。该非易失性存储器可以为非易失性RAM、EPROM、一张或多张软盘、一个或多个硬盘、一个或多个光磁盘，或其它可以在断电后保留存储的数据的存储介质。使用上述的配置，可以自动设置物体的上限位置和下限位置。
该控制器还可以在当该物体在上限位置和下限位置之间移动且负载大小检测电路检测到的负载大小超过一预先设置的值时，停止或反向该物体的运动。例如，如果在该物体被退卷的运动路径上有一个障碍物，则当该物体撞上该障碍物时，负载大小会增加。然后，控制器可以或者使该物体停止或者使其沿相反方向移动，因此，避免损坏障碍物、该物体以及卷帘机构。
在本发明的卷帘机构中使用的驱动器可以为斩波型电流源驱动器，其输出消减驱动器输出的方波的斩波信号。斩波型电流源驱动器利用斩波信号保持给步进电机的电流为一稳定的值。换言之，斩波信号会避免当步进电机上的负载大小增加时电流的增加。这种类型的斩波信号使得斩波型电流源驱动器产生的方波被削减为梳齿型。因此，斩波信号输出的频率与负载大小成比例增加。
负载大小检测电路配备有波形检测器，其检测并输出斩波信号，其中负载的大小是基于从波形检测器输出的波形检测出的。负载大小检测电路可以配备有一滤波器，它将从波形检测器输出的波形转换为连续脉冲序列，这就使得可以基于从滤波器输出的脉冲宽度来检测出负载的大小。反之，负载大小检测电路可配备一个滤波器，它将从波形检测器输出的波形信号转换为电压信号，这就可以基于从滤波器输出的电压信号检测负载的大小。
滤波器可配备有一电容器，其电容量可以根据想要形状的脉冲进行设置。例如，如果电容器的电容量相对较小，则梳齿型斩波波型可被转换为连续脉冲序列。因此，控制器可以基于从滤波器输出的脉冲宽度检测出步进电机上的负载大小。
此外，如果电容量较大，则如上所述，脉冲相互靠近，从而可以产生平滑的波形。基于此，如果滤波器配备有例如比较器，如果平坦波形的电压超过设置在比较器或存储于存储器中的预定电压，则该比较器可以生成信号并将其输出给控制器。
可将波形检测器安装在步进电机的线圈和电源之间，以检测斩波信号。当将斩波信号和方波波形削减为梳齿型并输出时，驱动电流的电压瞬时下降，同时输出斩波信号。当输入该电压降作为放大器的基极电压时，就可以检测出作为放大器的集电极电流的斩波信号。该集电极电流的波形为梳齿型斩波波形。
在附图中，同样的参考标号表示相同或功能类似的元件，附图与下面的详细描述组合在一起形成说明书的一部分，附图用于进一步阐述优选实施例，以及解释本发明的各种原理和益处。
图1为根据本发明的卷帘机构的从前面看的主视图；图2为包括在图1的卷帘机构中步进电机控制装置的示意性框图；图3为图2的步进电机控制装置某些元件的电路图；图4A示出了图3中A点处的示例性的梳齿型集电极电流波形；图4B和4C分别示出了图3中B点处的示例性的脉冲波形和电压；图5A是对于图3所示的电源提供的驱动电流的波形，电流随时间的变化曲线；图5B是对于图3所示的电流驱动器输出的斩波信号的波形，电压随时间的变化曲线；图5C为对于方波波形，电流随时间的变化曲线，所述方波波形是响应图5B所示的从电流驱动器的控制部分输出的斩波信号，从图3所示的电流驱动器一放大器输出的；图5D为对于驱动电流，电流随时间的变化曲线，该驱动电流是响应图5C所示的方波、从图3的电流驱动器的放大器输出的。
具体实施例方式
现在参照附图讨论根据本发明的优选示例性实施例的卷帘机构，附图中，相同的标号表示相同的部件。图1示出了一种卷帘机构，其被安装在工厂等处的入口/出口的顶部。外壳1罩在鼓桶2的外面，并且使其可以旋转。卷帘3或更一般地，为可以被有选择地从鼓桶2上卷起或退卷的物体(一物体)，包括多块铰接的板3a，并且该物体一端与鼓桶2相连使得卷帘3可以被从鼓桶2上卷起或退卷。卷帘3与和鼓桶2相连接的一端相对的另一端沿向下的方向下垂并通过外壳1上的开口1a。鼓桶2的两端有轴2a，其分别由外壳1的两端支撑，并可以旋转。图1中鼓桶2的右侧的轴2a通过减速器4与步进电机5的输出轴相连，该减速器被安装在外壳1的右侧。
现在参照图2和图3，图中示出了卷帘机构的步进电机控制装置。该步进电机控制装置包括微型计算机10，其具有CPU 15、存储器16，以及其它熟知的元件，例如，A/D转换器，D/A转换器，以及I/O接口，上述为了便于描述之目的均未被示出。微型计算机10将指令脉冲输出到斩波型电流源驱动器(以下称为电流驱动器)20，并且电流驱动器20在与指令脉冲相对应的时间，由电源13提供特定的直流电流到步进电机5的线圈C，下面将对其细节进行更详细地讨论。
如图3所示，电流驱动器20包括控制部分21和由例如场效应晶体管(FET)形成的放大器22。控制部分21包括分配器21a，震荡器21b和比较器21c。分配器21a可以是，例如双稳态触发集成电路或类似电路，它能分配方波(也称为脉冲或斩波信号)以根据来自微型计算机10的控制信号或脉冲信号控制加到放大器22上的偏置电流。偏置电流引起发射极电流从电源13流向放大器22，形成提供给线圈C的驱动电流。比较器21c监测位于放大器22的FET的集电极和地之间的电阻R1的端点P和Q上的电压，并当检测到端点P和Q上的电压增加超过预定值时，输出逻辑信号到震荡器21b。该增加的预定值表明驱动电流的值已经增加，而驱动电流的值已经增加又表明步进电机5上的负载的大小已经增加。一旦从比较器21c收到逻辑信号后，震荡器21b以大约10KHz到40KHz之间的某一频率输出方波或脉冲信号到分配器21a，以控制斩波来自微型计算机10的控制信号。通过输出最终的斩波信号，控制部分21能将电机5的驱动电流维持恒定。
仍旧参见图3，负载大小检测电路30连接在步进电机5的电源13和线圈C之间，并且包括波形检测器40和波形发生器电路50。波形检测器40内置的负载电阻R2串联于电源13和线圈C之间，并且放大器41经可变电阻R3并联于负载电阻R2的两端。电流驱动器20输出斩波信号使得所提供的驱动电流瞬间下降，并且放大器41的基极电压下降时，放大器41将集电极电流输出到波形发生器电路50。
波形发生器电路50包括电容器51、比较器52以及电阻R4和R5。电容器51和电阻R4、R5有效地形成滤波器，使得如图4A所示从波形检测器输出的梳齿型集电极电流波形(斩波波形)形成图4B所示、来自连续脉冲序列的脉冲信号。将该脉冲信号输入到微型计算机10，其中微型计算机10根据脉冲信号的宽度(即持续时间)来推断步进电机5的负载的大小。
如果电容器51的电容量较大，则所述脉冲彼此连续，从而形成图4C所示的不同电压的平坦波形。当脉冲形成平坦波形时，平坦波形被输入到比较器52。如果该电压大于设置给比较器52的预定电压，则比较器52就向微型计算机10输出信号。微型计算机10根据比较器52是否输出信号来推断步进电机5的负载是否超过特定的预定值。注意，在脉冲信号为图4B所示的情况下，不启动比较器52。
图3还示出了用于设置比较器52的预定电压的选择器开关53，其中选择器开关对应于三种不同的电平高(H)，中(M)和低(L)。同样，当微型计算机10确定步进电机5的负载超过特定的预定值时，其所包括的发光二极管11发光。
再次参见图2，图中示出了示例性的交换台14，其与微型计算机10相连。交换台14配备有上(UP)，下(DOWN)和停止(STOP)开关14a，14b和14c用于提升，放下以及停止卷帘3。交换台14还配备有复位(RESET)和置位(SET)开关14d和14e用于设置卷帘3的上限和下限位置。
下面对上述通过卷帘机构手动设置卷帘3的上限和下限位置进行解释。首先，当操作DOWN开关时，将指示DOWN的信号输出给微型计算机10。这使得微型计算机10将指令脉冲输出到电流驱动器20，并且其控制部分21输出宽度(时间)与指令脉冲的宽度(时间)相同的方波到放大器22。该方波又使得发射极电流从电源13流向放大器22，从而将驱动电流供给线圈C。因此，步进电机5的输出轴旋转使鼓桶2旋转，并因此退卷卷帘3。此时，以及每次输出指令脉冲时，微型计算机10都会递减CPU15的寄存器中的值。
当卷帘3的下部边缘部分已经被放低到足够碰到例如地面时，操作STOP开关14c。这会停止从微型计算机10输出指令脉冲，结果步进电机5立即停止。然后，操作RESET开关14d来清除存储器16，同时清除存储于CPU15的寄存器中的指令脉冲数，因此，有效地存储卷帘3的下限位置。
当启动UP开关14a时，卷帘3被卷到鼓桶2上。在该卷起操作过程中，每输出一个指令脉冲就将CPU15的寄存器中的值加1。当卷帘3的下部边缘到达比如外壳1的开口1a附近时，启动STOP开关14c来停止卷起卷帘3。随后，当操作SET开关14e之后，将存储于寄存器中的指令脉冲数存储于存储器16中，从而有效地将卷帘3的上限位置存储于存储器16中。
下面将对通过上述卷帘机构自动设置卷帘3的上下限位置进行解释。首先，自动启动DOWN开关14b退卷卷帘3直到其下部边缘碰到地面表面。这使得步进电机5的负载大小增加。
图5A示出了电源13提供的驱动电流的波形。当步进电机5上的负载大小增加时，电源13提供的驱动电流也增加。这使得电阻R1的端部(点P和Q)处的电压增加。控制部分21检测到该电压增加，并因此输出如图5B所示的那样的斩波信号。图5C示出了当输出斩波信号时，从电流驱动器20输出的方波波形。如图5C所示，方波波形采取下述形状，其在对应于输出斩波信号的时间被削减为梳齿型。
图5D示出了当放大器22输出这种梳齿型方波时驱动电流的波形图。如图所示，当步进电机5的负载大小增加，使得电源13提供的驱动电流增加时，控制部分21立即输出斩波信号，使得驱动电流瞬时下降。由此，如图5D所示，由于负载大小增加导致的驱动电流的增加迅速得以补偿，由此使得驱动电流值保持基本一致。
当增加的驱动电流值下降时，负载电阻R2上的电压也下降。该压降使波形检测器中的放大器41的基极电压下降，从而在放大器41产生集电极电流。该集电极电流采取图4A所示的梳齿型斩波波形，并与斩波信号同步。
此处图4A-4C最左边标号(1)一栏的波形图示出了步进电机的负载大小大致为额定值的状态，在这种情况下，从电流驱动器20输出的斩波信号量较小。如图4A从右向左的波形图所示，负载大小增加，斩波信号数目增加，并且图4A-4C的最右边的标号(4)一栏的波形图展示了步进电机5马上就要失步之前的状态。另外，当斩波信号的数目增加，如图4B所示，脉冲的宽度变大，且如图4C所示，电压增加。
微型计算机10的存储器16存储特定脉冲宽度(时间)或特定的电压作为阈值，如果从负载大小检测电路30输入的信号显示已超过该阈值，则微型计算机停止输出指令脉冲，因此，停止步进电机5的旋转，并使卷帘3停止运动。同时，微型计算机10使发光二极管11发光。
另外，微型计算机10在清除存储器16的内容的同时，清除存储于CPU15的寄存器中的指令脉冲数。因此，当卷帘3到达下限位置且步进电机5的负载增加时，由于CPU 15的寄存器和存储器16中的内容已被清除，故卷帘3的下限位置被存储于存储器16中。
随后，UP开关14a被自动启动从而卷起卷帘3。在这种情况下，微型计算机10每输出一个指令脉冲，CPU 15的寄存器中的值就加1。当卷帘3的底部边缘到达例如外壳1的开口1a附近时，安装在卷帘3的底部边缘的保护部分3b适配进外壳1的开口1a，并且步进电机5的负载增加。在这种情况下，微型计算机10停止输出指令脉冲，且以与上述相同的方式，停止卷起卷帘3。此外，微型计算机10将存储于CPU15的寄存器中的指令脉冲数存入存储器16。因此，当卷帘3到达上限位置且步进电机5的负载大小增加时，将输出的为把卷帘3从下限位置移动到上限位置的指令脉冲数存储于存储器16，从而有效地存储卷帘3的上限位置。
应当意到，可以通过操作交换台上的开关14a-14e从而启动，例如卷帘的手动设置、自动设置、自动操作、手动操作等。
如上所示，在手动或自动设置了卷帘3的上限位置和下限位置之后，就可以自动执行打开或关闭卷帘的操作了。换言之，当卷帘3位于上限位置时，操作DOWN开关14b，CPU 15的寄存器中的值就减少。微型计算机10的CPU 15不断参考该寄存器中的值，并且在当该值达到0时停止输出指令脉冲。这会将卷帘3停止在下限位置。当启动UP开关14a时，递增CPU 15的寄存器中的值，并且CPU 15将该寄存器中的值和存储于存储器16中的值进行比较。当寄存器中的值变得与存储器16中的值相等时，微型计算机10停止输出指令脉冲，因此，将卷帘3停止在上限位置。注意，即使卷帘3在下降过程中被抬高，或者与之相反，存储器从递减转为递增(或与之相反)。因此，卷帘3总可以停止在上限位置或下限位置。
下面解释卷帘3运行路径中有例如货物这样的障碍物时，上述卷帘机构的操作。在这种情况下，微型计算机10的存储器16将特定脉冲宽度(时间)或特定的电压存储为一阈值，这样如果从负载大小检测电路30输入的信号显示该阈值已经被超出，则停止输出指令脉冲从而停止卷帘3的运动。这样就可以预先避免破坏卷帘3和障碍物，以及卷帘机构中其它元件。
此处存储于存储器16中的阈值对于自动设置以及对于障碍物检测来说是不同的。例如，如图4A(2)所示的示例性的脉冲所显示的，对于自动设置而言，阈值可以对应于负载大小的相对较小的增加，如图4A(3)所示的示例性脉冲所显示的，在操作过程中，该阈值可以对应于负载大小的相对较大的增加。在此配置下，在操作过程中卷帘3到达上限位置或下限位置时施加于卷帘机构的元件的负载是最小的。同样，这使得可以避免诸如由于阻力增加而导致的操作中的卷帘3无意识的停止，通常这种阻力的增加是由例如粘附于支撑卷帘3的导向装置上的锈斑或灰尘造成的。
注意，可以通过在达到0或设置值之前停止输出指令脉冲，来减小当卷帘3到达上限位置或下限位置时所施加的负载，当CPU 15的寄存器的值从零递增到设置值时为达到设置值之前，或者当寄存器的值从设置值递减到零时则为在达到零之前。
由于本发明的卷帘机构包括步进电机5作为鼓桶2的动力源，所以可以在控制并且停止步进电机5的转子的同时，停止从微型计算机15输出指令脉冲。因此，可以在不增加如传感器的额外部件的情况下，增加卷帘3停止的精确度。此外，由于提供了负载大小检测电路30来检测步进电机5上的负载大小，就可以使用其检测结果来设置卷帘3的上限位置和下限位置，并且将其检测结果用于例如紧急停止。
换言之，由于当负载大小检测电路30检测到步进电机5产生的负载大小的增加，存储于存储器16的指令脉冲数被重置，并且当负载大小检测电路30在重新开始输出指令脉冲之后，检测到步进电机5产生的负载大小的增加，输出的达到该点的指令脉冲数被存储于存储器16中，因此，可以自动设置卷帘3的上限位置和下限位置。
上述本发明的卷帘机构还可以使负载大小检测电路30的检测结果自动设置选择被卷起或退卷的物体的上限位置和下限位置，以及将检测的结果用于例如紧急停止中。
本发明的卷帘机构和步进电机控制装置在多种应用中都是有用的，例如在这样的结构中，其中当退卷物体时，步进电机的转矩作用于该物体，即例如卷帘的例子。然而，本发明的卷帘机构和步进电机控制装置还可以用于步进电机的转矩不对物体起作用的情况，例如垂帘、窗帘、遮挡物等。另外，本发明的卷帘机构和步进电机控制装置还可被用于基本上刚性(硬质)的结构，例如金属丝，在这种情况下，转矩作用于物体。本发明的卷帘机构和步进电机控制装置还可以被用于，例如，签字板、照明设备、隔离帘，人工驾驶的刚朵拉(gondolas)以及其它其中有使用金属丝、链子等的提升装置的卷起装置。
本说明书是为了描述怎样制造和使用根据本发明的不同的实施例，而不是为了限制其真实的、预期的以及合理的范围及精神。前面的描述并不打算穷举，也不打算将本发明限制到这种已公开的精确形式。可以根据上述说明进行修改和变化。这里选择和描述的实施例对本发明的原理及其实际应用进行了最佳阐述，使得本领域的技术人员都可根据预期的特定应用以不同实施例和不同的修改来利用本发明。当按照其被清楚地、合法地及公正地授权的范围来解释时，所有的修改和变化(包括可能在本申请未授权期间进行的修改及其等同形式)都在附属的权利要求所定义的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种卷帘机构包括鼓桶(2)，它包括卷于其上的物体(3)；步进电机(5)，与所述鼓桶(2)电连接，用于旋转鼓桶(2)从而有选择地卷起或退卷所述物体(3)；驱动器(20)，与所述步进电机(5)电连接，用于将驱动电流提供给所述步进电机(5)；控制器(10)，用于控制所述驱动器(20)从而启动所述驱动器(20)将所述驱动电流提供给所述步进电机(5)，所述控制器(10)包括用于存储供所述控制器(10)使用的电机控制数据的存储器(16)；以及负载大小检测电路(30)，与所述步进电机(5)电通信，用于检测所述步进电机(5)上的负载大小，并用于将指示所述步进电机(5)上负载大小的负载信号输出给所述控制器(10)，其中所述控制器(10)用于基于负载信号和存储在所述存储器(16)中的电机控制数据开始或停止将指令脉冲输出给所述驱动器(20)。
2.如权利要求1的卷帘机构，其中所述负载大小检测电路(30)用于在当所述物体(3)到达上限位置或下限位置时，检测步进电机(5)负载大小的增加。
3.如权利要求1的卷帘机构，其中存储于所述存储器(16)中的所述电机控制数据包括若干所述控制器(10)输出的、用来在上限位置和下限位置之间移动所述物体(3)的指令脉冲。
4.如权利要求3的卷帘机构，其中所述控制器(10)用于在当所述负载大小检测电路(30)检测到所述步进电机(5)上负载大小的增加，重置存储于所述存储器(16)上的指令脉冲数，同时停止输出所述指令脉冲。
5.如权利要求4的卷帘机构，其中所述控制器(10)还用于恢复输出指令脉冲，并用于在当所述负载大小检测电路(30)随后检测到所述步进电机(5)上的负载大小增加时，停止输出所述指令脉冲；以及所述存储器(16)还用于同时存储输出的指令脉冲数，直到所述负载大小检测电路(30)随后检测到所述步进电机(5)上的负载大小增加。
6.如权利要求5的卷帘机构，其中所述存储器(16)包括用于存储所述指令脉冲数的非易失性存储器。
7.如权利要求6的卷帘机构，其中所述控制器(10)用于将输出给所述驱动器(20)的指令脉冲数与存入并从所述非易失性存储器中读出的指令脉冲数进行比较，从而将所述物体(3)停止在上限位置或下限位置。
8.如权利要求7的卷帘机构，其中所述负载大小检测电路(30)还在当所述物体(3)在上限位置和下限位置之间移动时，停止或倒退移动时，用于检测所述步进电机(5)上的产生的负载大小的增加。
9.如权利要求8的卷帘机构，其中所述物体(3)或者停止或者倒退移动时增加的负载大小大于重置存储于所述存储器(16)上的指令脉冲数或将指令脉冲数存储于所述存储器(16)时增加的负载大小。
10.如权利要求1的卷帘机构，其中所述驱动器(20)为斩波型电流源驱动器，其产生斩波信号来削减所述驱动器(20)所输出的方波。
11.如权利要求10的卷帘机构，其中所述负载大小检测电路(30)包括波形检测器(40)，所述波形检测器(40)检测并输出所述斩波信号，并且其中负载大小检测电路(30)用于基于从所述波形检测器(40)输出的波形来检测步进电机(5)上的负载大小。
12.如权利要求11的卷帘机构，其中所述负载大小检测电路(30)包括滤波器(51，R4，R5)，用于将从所述波形检测器(40)输出的波形转换为脉冲系列，并且其中所述负载大小检测电路(30)用于基于所述滤波器输出的脉冲宽度来检测所述步进电机(5)上负载的大小。
13.如权利要求11的卷帘机构，其中所述负载大小检测电路包括滤波器(51，R4，R5)，它将从波形检测器(40)输出的波形转换为电压信号，并且其中所述波形检测电路(30)基于所述滤波器输出的电压信号来检测所述步进电机(5)上负载的大小。
14.一种用于控制步进电机的上限和下限停止位置的步进电机控制装置包括微型计算机(10)，它包括用于存储上限和下限电机停止位置数据的存储器(16)；负载大小检测电路(30)，用于检测所述步进电机(5)上负载的增加以及用于将指示该增加的信号输入到所述微型计算机(10)；以及电流驱动器(20)，用于将驱动电流提供给所述步进电机(5)，其中所述微型计算机(10)还用于响应从所述负载大小检测电路(30)接收指示所述步进电机(5)上负载增加的信号，基于存储的上限和下限电机停止位置数据来控制所述电流驱动器(20)使其有选择地开始或停止将驱动电流提供给所述步进电机(5)。
15.如权利要求14的步进电机控制装置，其中所述存储于所述存储器(16)中的上限和下限电机停止位置数据包括将由所述微型计算机(10)输出给所述电路驱动器(20)的指令脉冲数。
16.如权利要求15的步进电机控制装置，其中所述微型计算机(10)用于将由此输出给所述电流驱动器(20)的指令脉冲数与存储于并从所述存储器(16)中读出的指令脉冲数进行比较，从而判断是否已经到达上限或下限电机停止位置。
17.如权利要求14的步进电机控制装置，其中所述负载大小检测电路(30)还用于在当由所述步进电机(5)移动的物体(3)停止或以相反方向运动时，检测所述步进电机(5)上负载的增加。
18.如权利要求14的步进电机控制装置，其中所述电流驱动器(20)为斩波型电流源驱动器，它产生削减输出的方波的斩波信号。
19.如权利要求18的步进电机控制装置，其中所述负载大小检测电路(30)包括波形检测器(40)，其检测并输出斩波信号，并且其中所述负载大小检测电路(30)用于基于从所述波形检测器(40)输出的波形检测所述步进电机(5)上的负载大小。
20.一种步进电机控制装置，用于控制由步进电机带动的物体的双向的第一和第二停止位置，该控制装置包括微型计算机(10)，它包括用于存储第一和第二停止位置数据的存储器(16)；负载大小检测电路(30)，用于检测所述步进电机(5)上负载的增加以及用于将指示该增加的信号输入到所述微型计算机(10)；以及电流驱动器(20)，用于将驱动电流提供给所述步进电机(5)，其中所述微型计算机(10)还用于基于存储的第一和第二停止数据以及基于来自所述负载大小检测电路(30)的指示所述步进电机(5)上负载增加的信号，控制所述电流驱动器(20)有选择地开始或停止将所述驱动电流供给所述步进电机(5)。
全文摘要
一种卷帘机构包括鼓桶(2)、步进电机(5)、驱动器(20)、微型计算机(10)、存储器(16)，以及当诸如卷帘(3)这类物体被从鼓桶(2)上卷起或退卷时，检测加于步进电机(5)上负载大小的负载大小检测电路(30)。该微型计算机(10)可以在当负载检测电路(30)检测到步进电机(5)上负载的增加时，通过重置存储于存储器(16)上的指令脉冲数，设置卷帘(3)的上、下的上限和下限停止位置；并且在当随后重启指令脉冲的输出后，随后负载检测电路(30)检测到步进电机(5)上负载的增加，存储从该存储器(16)输出的那点的指令脉冲数；从而设置卷帘的上限和下限停止位置。
文档编号E06B9/88GK1514104SQ20031011300
公开日2004年7月21日 申请日期2003年12月24日 优先权日2002年12月25日
发明者秋和直孝 申请人:米奈贝阿株式会社