JP2007271537A - Reflection sensor for automatic door - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動ドア用反射型センサに関し、さらに詳しく言えば、自動ドア近傍の床面にスポット光をマトリクス状に照射して監視領域を形成する自動ドア用反射型センサに関するものである。 The present invention relates to a reflective sensor for automatic doors, and more particularly to a reflective sensor for automatic doors that forms a monitoring area by irradiating a floor surface near an automatic door in a matrix.
自動ドア用反射型センサは、基本的な構成として、自動ドアの上方空間にペアとして配置される発光部と受光部とを備え、発光部より自動ドア近傍の床面に光を照射し、その反射光を受光部にて受光し、その受光レベルの変動に応じて自動ドアに対して開閉信号を出力する。 The reflective sensor for automatic doors has a light emitting part and a light receiving part arranged as a pair in the upper space of the automatic door as a basic structure, and irradiates light from the light emitting part to the floor surface near the automatic door. The reflected light is received by the light receiving unit, and an open / close signal is output to the automatic door in accordance with the fluctuation of the received light level.
自動ドア用反射型センサの安全性と検出精度の向上をはかるため、例えば特許文献1に記載されているように、監視領域からスポット光による画素的な情報を得て、自動ドアに対する物体の進入方向を判断したり、また、各種のノイズによる誤動作を防止することが行われている。
In order to improve the safety and detection accuracy of the reflective sensor for automatic doors, for example, as described in
その従来例を図4ないし図8により説明する。まず、図5に自動ドア1のレールウェイに沿って照射された1列分の例えば8個のスポット光SP11〜SP18を示すが、このようなスポット光を得るため、図4(a)に示すように、発光部10は8個の発光素子LD11〜LD18を備える。また、図4(b)に示すように、受光部20は同じく8個の受光素子PD11〜PD18を備える。なお、参照符号について、発光素子,受光素子ともに説明上各素子を区別する必要がない場合には、発光素子については単に発光素子LDとし、受光素子については単に受光素子PDとする。
A conventional example will be described with reference to FIGS. First, FIG. 5 shows, for example, eight spot lights SP11 to SP18 for one row irradiated along the railway of the
発光素子LD11〜LD18と受光素子PD11〜PD18はともに1列並びで、発光素子LD11〜LD18からの光が例えば単眼レンズ3aを通して床面上に1列分のスポット光SP11〜SP18として照射され、その反射光が単眼レンズ3bを通して受光素子PD11〜PD18にて受光される。
The light emitting elements LD11 to LD18 and the light receiving elements PD11 to PD18 are both arranged in a line, and light from the light emitting elements LD11 to LD18 is irradiated as spot light SP11 to SP18 for one line on the floor surface through, for example, the
この場合、発光素子LD11〜LD18は同時発光ではなく、まず、発光素子LD11を発光させて受光素子PD11で受光する。次に、発光素子LD12を発光させて受光素子PD12で受光する。このように、発光素子LDを順次発光させることにより、床面上に生成されたアクティブスポットを走査することができる。なお、発光素子LDを個別に選択して発光させるに伴って、受光素子PD側も対応する素子が個別に選択される。 In this case, the light emitting elements LD11 to LD18 do not emit simultaneously, but first the light emitting element LD11 emits light and is received by the light receiving element PD11. Next, the light emitting element LD12 emits light and is received by the light receiving element PD12. As described above, the active spots generated on the floor surface can be scanned by sequentially causing the light emitting elements LD to emit light. As the light emitting element LD is individually selected to emit light, the corresponding element on the light receiving element PD side is also individually selected.
実際の監視領域では、自動ドア近傍の床面上に上記のスポット光列が複数列分生成される。図7に、図5のスポット光SP11〜SP18を第1列として、その手前側にスポット光SP21〜SP28を含む第2列,スポット光SP31〜SP38を含む第3列およびスポット光SP41〜SP48を含む第4列を生成した場合のアクティブスポットのエリア構成を示す。 In the actual monitoring area, a plurality of the above-mentioned spot light columns are generated on the floor near the automatic door. 7, the spot light SP11 to SP18 of FIG. 5 is set as the first column, the second column including the spot beams SP21 to SP28, the third column including the spot beams SP31 to SP38, and the spot beams SP41 to SP48 on the front side thereof. The area configuration of the active spot when the fourth column including the same is generated is shown.
このようなマトリクス状のアクティブスポットエリアを生成する場合、図6(a)に示すように、発光部10には、1列8個として32個の発光素子LDが4列,すなわち4列×8行のマトリクス状に並べられることになる。同様に、図6(b)に示すように、受光部20には、1列8個として32個の受光素子PDが4列に並べられることになる。
When generating such a matrix-shaped active spot area, as shown in FIG. 6A, the light-emitting
この場合においても、発光素子LDと受光素子PDとが個別的に選択されて1スポットずつ走査される。図8(a)に発光部10側の駆動回路の一例を示し、また、図8(b)に受光部20側の受光回路の一例を示す。
Also in this case, the light emitting element LD and the light receiving element PD are individually selected and scanned one spot at a time. FIG. 8A shows an example of a driving circuit on the
これによると、発光部10側の発光駆動部には、各列ごとに接続される列ドライバ素子11a〜11dと、各行ごとに接続される行ドライバ素子12a〜12hとを備えるマトリクスドライブ方式が採用されており、例えば図8(a)に示すように、第4列,第1行目の発光素子LD41を発光させる場合、列ドライバ素子11dと行ドライバ素子12aとがオンにされる。
According to this, a matrix drive system including
受光部20側では、すべての受光素子PDがマルチプレクサ的な選択回路21に接続され、選択回路21により選択された1つの受光素子PDの受光信号が例えば増幅器22を介して図示しない制御回路に与えられる。
On the
上記のように、例えば発光部10側で、第4列,第1行目の発光素子LD41が発光しているとすれば、選択回路21によりそれに対応する第4列,第1行目の受光素子PD41が選択される。なお、上記制御部は、受光素子PDの受光レベルの変動を監視し、その変動に応じて自動ドア1に開閉信号を出力する。
As described above, for example, if the light emitting element LD41 in the fourth column and the first row emits light on the
上記した従来の反射型センサによれば、監視領域からスポット光単位での画素的な情報が得られることにより、自動ドアに対する物体の進入方向を判断したり、また、各種のノイズによる誤動作を防止することができるが、なをも解決すべき課題が残されている。 According to the conventional reflective sensor described above, pixel-like information in spot light units can be obtained from the monitoring area, so that the approach direction of the object to the automatic door can be determined, and malfunction due to various noises can be prevented. There are still problems to be solved.
まず、発光部10について言えば、マトリクスドライブ方式であるため、各発光素子ごとにドライバ素子をあてがう場合に比べてデバイス数は少なくて済むが、行および/または列が増える分、ドライバ素子を追加する必要がある。また、それに伴って周辺回路が複雑によりコストアップとなる。
First, regarding the
次に、受光部20について言えば、基本的に受光素子PDを個別的に択一的に選択する選択回路(アナログスイッチ)を必要とするが、その入力数には限りがあるため、床面に照射されるスポット光による検出分解能を高画素化するにしたがい選択回路を増設しなければならない。また、発光部10と同様に、それに伴って周辺回路が複雑によりコストアップとなる。
Next, with regard to the
したがって、本発明の課題は、自動ドア近傍の床面にスポット光をマトリクス状に照射して監視領域を形成する自動ドア用反射型センサにおいて、そのコストを可及的に削減することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the cost as much as possible in a reflective sensor for an automatic door that forms a monitoring area by irradiating a floor surface near the automatic door with a spot light in a matrix.
上記課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載されているように、マトリクス状に配列された複数の発光素子を有する発光部と、上記複数の発光素子と対応してマトリクス状に配列された複数の受光素子を有し、上記発光部とともに自動ドアの上部空間に配置される受光部と、上記各発光素子を駆動する発光駆動部と、上記受光部から出力される受光信号のレベルに応じて上記自動ドアに開閉信号を出力する制御部とを含み、上記発光駆動部にて上記各発光素子を所定の順序で発光させて上記発光部から自動ドア近傍の床面に向けてスポット光を照射し、その反射光を上記受光部で受光する自動ドア用反射型センサにおいて、上記発光部側では、上記複数の発光素子が行方向もしくは列方向のいずれか一方のラインごとに発光素子群として群分けされ、上記発光素子群に含まれる各発光素子が同時に発光するように接続され、上記発光駆動部は、所定の順序にしたがって上記各発光素子群を駆動し、上記受光部側では、上記複数の受光素子が行方向もしくは列方向のいずれか他方のラインごとに受光素子群として群分けされ、上記受光素子群からの出力が選択回路を介して上記制御部に与えられることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light emitting unit having a plurality of light emitting elements arranged in a matrix and a matrix corresponding to the plurality of light emitting elements. A light receiving unit arranged in an upper space of the automatic door together with the light emitting unit, a light emitting driving unit for driving the light emitting elements, and a light receiving signal output from the light receiving unit. A control unit that outputs an open / close signal to the automatic door according to a level, and the light emission driving unit causes the light emitting elements to emit light in a predetermined order from the light emitting unit toward the floor near the automatic door. In the automatic door reflection type sensor that irradiates spot light and receives the reflected light by the light receiving unit, on the light emitting unit side, the plurality of light emitting elements emit light for each line in the row direction or the column direction. Element group and The light emitting elements included in the light emitting element group are connected so as to emit light simultaneously, and the light emission driving unit drives the light emitting element groups according to a predetermined order. The plurality of light receiving elements are grouped as a light receiving element group for each other line in the row direction or the column direction, and an output from the light receiving element group is provided to the control unit via a selection circuit. Yes.
本発明の好ましい態様によれば、請求項2に記載されているように、上記各受光素子群からの出力が上記選択回路を介して一巡して上記制御部に入力されるのをまって、上記発光駆動部は駆動する上記発光素子群を切り替える。 According to a preferred aspect of the present invention, as described in claim 2, the output from each of the light receiving element groups is inputted to the control unit in a loop through the selection circuit, The light emission drive unit switches the light emitting element group to be driven.
また、本発明には、請求項3に記載されているように、上記発光駆動部は、一つのドライバ素子により切替回路を介して上記各発光素子群を択一的に駆動する態様と、請求項4に記載されているように、上記発光駆動部は、上記各発光素子群ごとにドライバ素子を備える態様とが含まれる。 Further, according to the present invention, as set forth in claim 3, the light emission driving unit alternatively drives each of the light emitting element groups via a switching circuit by one driver element, and claims. As described in Item 4, the light emission driving unit includes an aspect in which a driver element is provided for each light emitting element group.
本発明においては、請求項5に記載されているように、上記受光素子群に含まれる各受光素子は、それらの出力が加算されるように接続される。 In the present invention, as described in claim 5, the light receiving elements included in the light receiving element group are connected so that their outputs are added.
本発明によれば、発光部側では、発光素子を行方向もしくは列方向のいずれか一方のラインである例えば列ラインごとに発光素子群として群分して、その発光素子群に含まれる各発光素子を同時に発光するように接続し、発光駆動部により各発光素子群を駆動するようにし、受光部側では、受光素子を行方向もしくは列方向のいずれか他方のラインである例えば行ラインごとに受光素子群として群分して、その受光素子群からの出力(各受光素子の加算出力)を選択回路を介して制御部に与えるようにしたことにより、発光部においては行ドライバ素子が不要となり、その分部品コストが削減できるとともに、周辺回路も簡素化することができる。また、受光側においては各受光素子を個別的に選択するのではなく、各受光素子群単位の選択でよいため、選択回路を安価なデバイスとすることができる。 According to the present invention, on the light emitting unit side, the light emitting elements are grouped as a light emitting element group for each column line, for example, a row direction or a column direction, and each light emission included in the light emitting element group is divided. The elements are connected so as to emit light at the same time, and each light emitting element group is driven by the light emission driving unit. On the light receiving unit side, the light receiving element is arranged in the row direction or the column direction, for example, for each row line. Since the light receiving element group is divided into groups, the output from the light receiving element group (added output of each light receiving element) is given to the control unit via the selection circuit, so that no row driver element is required in the light emitting part. Therefore, the part cost can be reduced and the peripheral circuit can be simplified. Further, since each light receiving element is not individually selected on the light receiving side, but can be selected in units of each light receiving element group, the selection circuit can be an inexpensive device.
次に、図1ないし図3により本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, but the present invention is not limited to this.
図1(a)に本発明による自動ドア用反射型センサが備える発光部10Aの構成例を示し、図1(b)に発光部10Aの相手方である受光部20Aの構成例を示す(いずれも模式的な平面図)。なお、発光部10A,受光部20Aともに複数の素子がマトリクス状に配列されるが、図1において、X軸方向(水平方向)を列方向とし、Y軸方向(垂直方向)を行方向とする。
FIG. 1 (a) shows a configuration example of a
この実施形態においても、先の図6で説明した従来例と同じく、発光部10Aは4列×8行のマトリクス配列とした32個の発光素子LDを備え、これに対応して受光部20Aも4列×8行のマトリクス配列とした32個の受光素子PDを備えており、これにより図2に示すように、自動ドア1の近傍の床面に4列×8行のマトリクス配列としたアクティブスポットのエリアを生成する。
Also in this embodiment, as in the conventional example described with reference to FIG. 6, the
本発明によると、発光部10Aの複数の発光素子LDは、行方向もしくは列方向のいずれか一方のラインごとに発光素子群として群分けされ、これに対して受光部20Aの複数の受光素子PDは、行方向もしくは列方向のいずれか他方のラインごとに受光素子群として群分けされる。
According to the present invention, the plurality of light emitting elements LD of the
この例では、発光部10Aの32個の発光素子LDは、それぞれ8個として第1ないし第4の4列の発光素子群X1〜X4に群分けされている。なお、説明上各発光素子群を区別する必要がない場合には、単に発光素子群Xという。
In this example, the 32 light emitting elements LD of the
すなわち、第1列目の第1発光素子群X1には発光素子LD11〜LD18が含まれ、第2列目の第2発光素子群X2には発光素子LD21〜LD28が含まれ、第3列目の第3発光素子群X3には発光素子LD31〜LD38が含まれ、第4列目の第4発光素子群X4には発光素子LD41〜LD48が含まれ、各発光素子群X内の発光素子LDは同時に発光するように電気的に接続されている。 That is, the first light emitting element group X1 in the first column includes light emitting elements LD11 to LD18, the second light emitting element group X2 in the second column includes light emitting elements LD21 to LD28, and the third column. The third light emitting element group X3 includes light emitting elements LD31 to LD38, the fourth light emitting element group X4 in the fourth column includes light emitting elements LD41 to LD48, and the light emitting elements LD in each light emitting element group X. Are electrically connected to emit light simultaneously.
これに関連して、発光部10Aの発光駆動部11は、発光素子群X1〜X4をその群単位で駆動する。この例においては、発光素子群X1〜X4の各々に列ドライバ素子11a〜11dが接続され、発光素子群X1〜X4が例えばX1→X2→X3→X4→X1…の順序でサイクリック的に駆動される。
In relation to this, the light
この実施形態によれば、従来必要とされていた図8に示す行ドライバ素子12a〜12hが不要となり、その分部品コストを削減できるが、この実施形態と異なり、列数よりも行数の方が少ない場合には、部品コストをさらに削減するうえで、複数の発光素子LDを行ラインに沿って群分けすることが好ましい。なお、列ドライバ素子を一つとして、その列ドライバ素子により図示しない切替回路を介して発光素子群X1〜X4を所定の順序にしたがって択一的に駆動することもできる。
According to this embodiment, the
受光部20Aでは32個の受光素子PDが、それぞれ4個として第1ないし第8の8行の受光素子群Y1〜Y84に群分けされている。なお、説明上各受光素子群を区別する必要がない場合には、単に受光素子群Yという。
In the
すなわち、第1行目の第1受光素子群Y1には受光素子PD11,PD21,PD31,PD41が含まれ、第2行目の第2受光素子群Y2には受光素子PD12,PD22,PD32,PD42が含まれ、第3行目の第3受光素子群Y3には受光素子PD13,PD23,PD33,PD43が含まれ、第4行目の第4受光素子群Y4には受光素子PD14,PD24,PD34,PD44が含まれている。 That is, the first light receiving element group Y1 in the first row includes the light receiving elements PD11, PD21, PD31, and PD41, and the second light receiving element group Y2 in the second row includes the light receiving elements PD12, PD22, PD32, and PD42. The third light receiving element group Y3 in the third row includes light receiving elements PD13, PD23, PD33, and PD43, and the fourth light receiving element group Y4 in the fourth row includes the light receiving elements PD14, PD24, and PD34. , PD44.
また、第5行目の第5受光素子群Y5には受光素子PD15,PD25,PD35,PD45が含まれ、第6行目の第6受光素子群Y6には受光素子PD16,PD26,PD36,PD46が含まれ、第7行目の第7受光素子群Y3には受光素子PD17,PD27,PD37,PD47が含まれ、第8行目の第8受光素子群Y8には受光素子PD18,PD28,PD38,PD48が含まれている。 The fifth light receiving element group Y5 in the fifth row includes light receiving elements PD15, PD25, PD35, and PD45, and the sixth light receiving element group Y6 in the sixth row includes the light receiving elements PD16, PD26, PD36, and PD46. The seventh light receiving element group Y3 in the seventh row includes light receiving elements PD17, PD27, PD37, and PD47, and the eighth light receiving element group Y8 in the eighth row includes the light receiving elements PD18, PD28, and PD38. , PD48 is included.
各受光素子群Yに含まれる4個の受光素子PDは、それらの出力が加算されるように接続され、受光素子群Y1〜Y8の各々が選択回路21に接続される。選択回路21にて選択された一つの受光素子群Yの出力(加算出力)が例えば増幅器22を介して制御部23に与えられる。制御部23は、受光素子群Yの出力レベル(受光レベル)を監視し、そのレベル変動に応じて自動ドア1に開閉信号を出力する。
The four light receiving elements PD included in each light receiving element group Y are connected so that their outputs are added, and each of the light receiving element groups Y1 to Y8 is connected to the
選択回路21には、例えばアナログスイッチからなるマルチプレクサが用いられてよく、その切替順序および切替タイミングは制御部23にて制御される。また、発光駆動部11の切替順序および切替タイミングも制御部23により制御される。なお、従来では選択回路21に32入力必要であったところ、この実施形態によれば8入力あればよく、選択回路21に安価なデバイスを使用することができる。
For example, a multiplexer composed of an analog switch may be used for the
本発明の動作の一例を説明すると、まず、列ドライバ素子11aにより第1列目の第1発光素子群X1の発光素子LD11〜LD18を同時に発光させておき、選択回路21にて受光素子群Y1〜Y8の出力を例えばY1→Y2→Y3→Y4→Y5→Y6→Y7→Y8の順で選択する。これにより、図2の各スポット光SPのうちの第1列目のスポット光のみがSP11→SP12→SP13→SP14→SP15→SP16→SP17→SP18の順で有効(アクティブ状態)となる。
An example of the operation of the present invention will be described. First, the light emitting elements LD11 to LD18 of the first light emitting element group X1 in the first column are caused to emit light simultaneously by the
第1列目の走査を終えたら、次に列ドライバ素子11bにより第2列目の第2発光素子群X2の発光素子LD21〜LD28を同時に発光させておき、選択回路21にて受光素子群Y1〜Y8の出力を例えばY1→Y2→Y3→Y4→Y5→Y6→Y7→Y8の順で選択する。これにより、図2の各スポット光SPのうちの第2列目のスポット光のみがSP21→SP22→SP23→SP24→SP25→SP26→SP27→SP28の順で有効となる。これを繰り返すことにより、アクティブスポットを走査することが可能となる。
When the scanning of the first column is completed, the light emitting elements LD21 to LD28 of the second light emitting element group X2 of the second column are caused to emit light simultaneously by the
以上、図示の例に基づいて本発明を説明したが、発光部10Aの発光素子群を行ラインに沿って群分けし、受光部20Aの受光素子群を列ラインに沿って群分けしてもよい。また、発光素子群Xの切替順序,受光素子群Yの切替順序をランダムとしてもよく、さらには、図3に示すように、全体を回転させて発光部10A側の発光素子群Xを左上斜めとし、受光部20A側の受光素子群Yを右上斜めとしてよく、このような態様も本発明に含まれてよい。
Although the present invention has been described based on the illustrated example, the light emitting element group of the
1 自動ドア
10A 発光部
11 発光駆動部
11a〜11d 列ドライブ素子
20A 受光部
21 選択回路
23 制御部
LD 発光素子
PD 受光素子
X 発光素子群
Y 受光素子群
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記発光部側では、上記複数の発光素子が行方向もしくは列方向のいずれか一方のラインごとに発光素子群として群分けされ、上記発光素子群に含まれる各発光素子が同時に発光するように接続され、
上記発光駆動部は、所定の順序にしたがって上記各発光素子群を駆動し、
上記受光部側では、上記複数の受光素子が行方向もしくは列方向のいずれか他方のラインごとに受光素子群として群分けされ、上記受光素子群からの出力が選択回路を介して上記制御部に与えられることを特徴とする自動ドア用反射型センサ。 A light-emitting unit having a plurality of light-emitting elements arranged in a matrix and a plurality of light-receiving elements arranged in a matrix corresponding to the plurality of light-emitting elements are arranged in the upper space of the automatic door together with the light-emitting units. A light-emitting drive unit that drives each of the light-emitting elements, and a control unit that outputs an open / close signal to the automatic door according to the level of the light-receiving signal output from the light-receiving unit. Reflective sensor for automatic doors that causes the light emitting elements to emit light in a predetermined order and irradiates spot light from the light emitting part toward the floor near the automatic door and receives the reflected light by the light receiving part. In
On the light emitting section side, the plurality of light emitting elements are grouped as a light emitting element group for each line in the row direction or the column direction, and the light emitting elements included in the light emitting element group are connected so as to emit light simultaneously. And
The light emission driving unit drives the light emitting element groups according to a predetermined order,
On the light receiving unit side, the plurality of light receiving elements are grouped as a light receiving element group for each other line in the row direction or the column direction, and an output from the light receiving element group is sent to the control unit via a selection circuit. Reflective sensor for automatic doors characterized by being given.
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