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ガレージドアオープナーは、ガレージの壁にあるスイッチで操作してガレージドアを開閉する電動装置です。ほとんどの製品には、所有者が携帯する無線リモコンが付属しており、これを使って近距離からドアを開閉できます。
電動オーバーヘッドガレージドアオープナーは、1926年にインディアナ州ハートフォードシティでCGジョンソンによって発明されました。[ 1 ]電動ガレージドアオープナーが普及したのは、第二次世界大戦後、シカゴのEra Meter Companyが、車道の端にある柱に設置されたキーパッド、またはガレージ内のスイッチでオーバーヘッドガレージドアを開けることができる製品を提供してからでした。 [ 2 ]
エレベーターと同様に、電動モーターは重いガレージドアを動かすための動力の大部分を供給しているわけではありません。ドアの重量の大部分は、ドアに取り付けられたカウンターバランススプリングによって相殺されています。（手動式のガレージドアにもカウンターバランススプリングが備えられています。そうでなければ、人が開閉するには重すぎるでしょう。）一般的な設計では、ねじりばねがシャフトにトルクを加え、そのシャフトがスチール製のカウンターバランスケーブルを介してガレージドアに力を加えます。電動オープナーは、ドアの開閉量を制御するためにわずかな力しか供給しません。ほとんどの場合、ガレージドアオープナーは、ロックの代わりにドアを閉じた状態に保持する役割も果たします。
一般的な電動ガレージドアオープナーは、電動モーターを内蔵した電源ユニットで構成されています。電源ユニットはレールに取り付けられます。ガレージドアの上部に取り付けられたアームに接続されたトロリーがレール上を前後にスライドすることで、ガレージドアが開閉します。トロリーは、モーターが作動すると回転するチェーン、ベルト、またはネジによってレールに沿って引っ張られます。停電時や緊急時にガレージドアをオープナーから切り離して手動で操作できるように、トロリーにはクイックリリース機構が取り付けられています。電源ユニットのリミットスイッチは、リモコンまたは壁の押しボタンからドアを操作する信号がモーターに送られると、ガレージドアの開閉距離を制御します。[ 3 ]
アセンブリ全体はガレージドアの上に吊り下げられています。電源ユニットは天井から吊り下げられ、ガレージの奥の方に位置しています。電源ユニットの反対側のレール端は、ガレージドア上部のヘッダー壁に取り付けられたヘッダーブラケットに接続されます。パワーヘッドは通常、パンチングアングル鋼で支えられています。
近年、ジャックシャフト式オープナーと呼ばれる別のタイプのオープナーが人気を集めています。このタイプのオープナーは商業施設のドアでよく使われていましたが、近年では住宅用にも採用されるようになりました。このタイプのオープナーは、トーションロッドの側面に取り付けられたモーターがロッドを回転させるだけでドアを上下に動かす仕組みになっています。住宅で安全に使うためには、いくつかの追加部品が必要です。ケーブルの断線を検知するケーブル張力モニターや、ドアが完全に閉まったときにロックする独立したロック機構などです。このオープナーの利点は、通常のオープナーとレールが占める天井のスペースを有効活用できることです。一方、欠点としては、モーターを取り付けるためのトーションロッドがドアに必要となる点が挙げられます。
ガレージドアオープナーには6種類あります。
最初のワイヤレスガレージドアオープナーは、1930年頃、イリノイ州とワシントン州の2人のアメリカ人発明家によって同時期に発明・開発されました。彼らは互いに面識がありませんでした。[ 4 ]
最初のガレージドアオープナーのリモコンはシンプルで、シンプルな送信機（リモコン）と、オープナー機構を制御する受信機で構成されていました。送信機は指定された周波数で送信し、受信機は無線信号を受信し、ドアの位置に応じてガレージを開閉しました。この基本的な概念は第二次世界大戦にまで遡ります。この種のシステムは、遠隔爆弾の起爆に使用されていました。当時としては斬新でしたが、ガレージドアオープナーが普及するにつれて、この技術は時代遅れになりました。ガレージドアのリモコン送信機は低出力で通信範囲が限られていますが、その信号は近くにある他のガレージドアオープナーにも受信される可能性があります。2つの隣家がガレージドアオープナーを使用している場合、一方のガレージドアを開けると、隣家のガレージドアも開いてしまう可能性があります。
ワイヤレスガレージドアオープナーシステムの第2段階は、隣人のガレージドアを開けてしまう問題を解決しました。これらのシステムのリモコンはデジタルコードを送信し、ガレージ内の受信機はそのコードにのみ反応しました。コードは通常、受信機と送信機にある8～12個のDIPスイッチで設定され、2⁸ = 256～2¹² = 4,096種類の異なるコードが可能でした。隣人同士が異なるコードを使用している限り、互いのガレージドアを開けることはありません。これらのシステムの目的は、近隣のガレージドアとの干渉を避けることであり、セキュリティを考慮して設計されたものではありませんでした。侵入者はこれらのシステムのセキュリティを突破し、ガレージや家に侵入することができました。コードの数が少なかったため、互換性のあるリモコン送信機を持つ未熟な侵入者でも、ドアを開けるコードが見つかるまで、考えられるすべてのコードを送信し続けることができました。より高度な侵入者は、考えられるすべてのコードを短時間で自動的に送信するブラックボックスマスターキーを入手することができました。さらに高度な手法として、リプレイ攻撃と呼ばれるものがあります。攻撃者は、リモコンのデジタルコードをキャプチャし、後でそのデジタルコードを再送信できる受信機を備えたコードグラバーを使用します。コードグラバーを持った攻撃者は、家主がリモコンを使用するのを近くで待ち、コードをキャプチャし、家主が不在のときにそのコードを再生してドアを開けます。マルチコードオープナーは、セキュリティが重要な地域では人気がなくなりましたが、プログラミングが容易なため、ゲート付きアパートのゲートなどを操作するためによく使用されています。
ガレージドアオープナー市場の中間段階では、DIPスイッチが廃止され、約35億個の固有コードのうちの1つにプリプログラムされたリモコンが使用されるようになりました。受信機は、応答するリモコンのセキュリティリストを保持し、ユーザーはリモコンを操作しながらガレージドアオープナーのボタンを押すことで、固有のリモコンのコードを簡単にリストに追加できました。コードの数が多かったため、考えられるすべてのデジタルコードを試す総当たり攻撃は不可能でしたが、システムは依然としてコードグラバーに対して脆弱でした。ユーザーの利便性のために、これらのシステムは古いDIPスイッチリモコンコードとの下位互換性も備えていましたが、古い技術のリモコンをセキュリティリストに追加すると、ガレージドアオープナーはDIPスイッチコードを見つけるための総当たり攻撃に対して脆弱になりました。より大きなコード空間のアプローチは、固定のDIPスイッチコードよりも改善されていましたが、リプレイ攻撃に対しては依然として脆弱でした。
ガレージドアオープナーの第3段階では、300～ 400MHzの周波数帯域とローリングコード（コードホッピング）技術を使用して、コードグラバーを阻止します。リモコン固有の識別子に加えて、シーケンス番号と暗号化されたメッセージも送信されます。侵入者がガレージドアを開けるために使用されるコードを傍受することは可能ですが、シーケンス番号はすぐに期限切れになるため、後でコードを再送信してもガレージドアは開きません。暗号化により、侵入者がドアを開ける次のシーケンス番号を含むメッセージを偽造することは極めて困難になります。ローリングコードシステムの中には、より複雑なものもあります。誰かが通信範囲外でリモコンのボタンを押してシーケンス番号を進める可能性が高いため、受信機はシーケンス番号が正確に1ずつ増加することを要求しません。狭い範囲内のシーケンス番号、またはより広い範囲内の連続する2つのシーケンス番号を受け入れます。ローリングコード技術は、自動車のリモコンや、セキュアサイト向けの一部のインターネットプロトコルでも使用されています。
ガレージドアオープナーシステムの第4段階は第3段階と似ていますが、 周波数が315MHzに限定されています。315MHzの周波数帯は、米軍が使用する陸上移動無線システム（LMRS） からの干渉を回避するためです。
Chamberlain社（LiftMasterおよびCraftsmanを含む）が製造する製品では、以下の規格が使用されています。
※キーレスエントリーキーパッドやユニバーサルリモコンには適用されません。
Security+ 2.0機能を搭載した最近のChamberlain製ガレージドアオープナーは、単純なスイッチの開閉ではなく、有線接続で特別なシリアルプロトコルを使用しています。[ 5 ]
Overhead Door Corporationおよびその子会社であるThe Genie Company †が製造する製品には、以下の規格が使用されています。
†注：Overhead Door社またはGenie社製のユニットには、学習ボタンやLEDの標準カラーコードはありません。Genie IntellicodeおよびOverhead Door CodeDodgerの最新バージョン向けに製造されたすべてのアクセサリは、IntellicodeおよびCodeDodgerの旧世代との下位互換性があります。
多くのガレージドアオープナーのリモコンは、DIPスイッチやはんだ付けを用いてアドレスピンのコーディングを行う固定コード方式を採用しており、通常はpt2262/pt2272または互換ICを使用しています。このような固定コード方式のガレージドアオープナーのリモコンの場合、対面コピー方式でリモコンのコピーを作成できる自己学習型リモコン複製装置（コピーリモコン）を使用すれば、既存のリモコンを簡単に複製できます。
長年にわたって追加されてきた機能には、以下のようなものがあります。
さらに高度な機能も利用可能で、例えば、ガレージ内に排気ガスが充満した場合にドアを開ける一体型一酸化炭素センサーなどが搭載されています。また、インターネット経由でドアを操作できるシステムもあり、住宅所有者がオフィスからガレージのドアを開けて荷物の配達に対応することも可能です。
ガレージドアオープナーにおける最近のもう一つの革新的な技術は、指紋認証式のワイヤレスキーパッドです。この装置はガレージドアの外側の枠に取り付けられ、暗証番号（ PIN）を設定する代わりに、指で押すだけでドアを開閉できます。これは、暗証番号を忘れてしまう可能性のある鍵っ子がいる家庭にとって特に便利です。
ガレージドアは一般的に、住宅内で最も大きな可動部分です。調整が不適切なガレージドアオープナーは、強力で致命的な力を発生させる可能性があり、緊急時にガレージドアを反転させることができない場合もあります。メーカーの取扱説明書には、オープナーの適切な調整とメンテナンス方法が記載されています。
1982年以降に米国で製造および設置されたガレージドアオープナーには、挟み込み事故が発生した場合にガレージドアをガレージドアオープナーから切り離せるように、トロリーにクイックリリース機構を設けることが義務付けられています。[ 8 ]また、1991年以降に製造されたガレージドアオープナーには、ガレージドアが固い物体に衝突した場合に、ガレージドアを反転させることも義務付けられています。[ 9 ] [ 10 ]
米国では、 1990 年の消費者製品安全改善法により、 1991 年 1 月 1 日以降に製造された自動住宅用ガレージドアオペレーターは、ANSI / UL規格 325の 1988 年版の挟み込み防止要件に適合することが義務付けられました。 [ 11 ] 1993 年に、冗長な挟み込み防止装置の要件が追加されました。このようなシステムでは、光電センサー、ドアエッジセンサー、または、ドアの経路に物体が検出された場合、閉まるドアの動きを反転させることで同等の保護を提供するその他の装置を使用できます。[ 12 ] [ 13 ]
カリフォルニア州では、上院法案第969号により、住宅用に製造、販売、販売の申し出、または住宅に設置される自動ガレージドアオープナーには、停電時に作動するように設計されたバッテリーバックアップ機能が必要であると定められています。[ 14 ]この法案は2019年7月1日に施行されました。この法案に基づき、違反している自動ガレージドアオープナーには1,000ドルの民事罰が科せられます。
この法案は、2017年のカリフォルニア山火事で停電時にガレージのドアが開けられず、少なくとも5人が命を落としたことを受けて、ジェリー・ブラウン知事によって2018年9月21日に可決された。[ 15 ]
国際ドア・アクセスシステム製造業者協会は、バックアップバッテリー付きのガレージドアオープナーは定期的なメンテナンスが必要であり、その点を明確にするために法案を修正すべきだと主張して、この法案に反対した。さらに、「バックアップバッテリー付きのガレージドアオープナーは生命安全装置として機能するように設計されておらず、停電時にガレージからの脱出手段を証明するために頼るべきではない」と述べた。[ 16 ]
ほとんどのガレージドアには解除用の引き紐が付いているにもかかわらず、法案は可決された。