JP2008303604A - 自動ドア装置用センサ及び自動ドア装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 安全性を確保しつつ、自動ドア装置のセンサの閾値の補正を行う。
【解決手段】 自動ドア装置におけるドアパネル6a、6bの移動経路に沿って形成された小検知エリア18内の状況に応じた出力信号をCPU24が生成する。CPU24は、出力信号の予め定めた閾値Uth、Lthに対する関係に応じて検知エリア18内の物体の有無を表す検出信号を生成する。CPU24は、予め定めた補正条件が満たされるとき、閾値Uth、Lthを補正する。補正が行われたとき、自動ドア装置に安全動作をさせるための警告信号をCPU24は生成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、自動ドア装置に用いるセンサ、及びそのセンサを備えた自動ドア装置に関する。
上述したようなセンサとしては、例えば特許文献1に開示されているようなものがある。特許文献1の技術によれば、自動ドアの上部から、床面に設定された検知エリアに向けて光を発光部が発光し、その検知エリアからの反射光を受光部が受光して、その受光信号に基づいて物体の有無を検知する。
特開2002−131450号公報
特許文献1には記載されていないが、物体の有無を検知するためには、受光信号が閾値を超えているとき物体が存在すると判定して、自動ドア装置の制御装置に物体検知信号を出力することが行われている。この場合、検知エリア内にマットのような静止物体が置かれたりことによって、或いは雨や雪の影響によって、ドアパネルが開いたままになったりすることを防止するために、閾値を自動的に変更して、受光信号が閾値を超え無いようにして、物体検知信号を消失させる補正機能をセンサが備えていることがある。これによって、自動ドア装置の制御装置は、開いていたドアパネルを閉じる。しかし、自動ドア装置の制御装置は、物体検知信号の消失が、補正機能に基づくものであるのか、実際に検知エリアに通行者が存在しなくなったことに基づくものであるのかを判別することはできない。そのため、補正機能に基づいて物体検知信号が消失した場合にも、検知エリア内に通行者が存在しなくなった場合と同様にドアパネルを閉じる。その結果、補正がおこなわれたときに、付近に通行者が存在したりすると、ドアパネルと通行者とが衝突する可能性がある。
本発明は、安全性を確保しつつ、閾値の補正を行うことができる自動ドア装置用のセンサ及びこのセンサを用いた自動ドア装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様の自動ドア装置用センサは、出力信号生成手段を有している。出力信号生成手段は、自動ドア装置におけるドアパネルの移動経路に沿って形成された検知エリア内の状況に応じた出力信号を生成する。出力信号生成手段としては、例えば、光学式、測距式、超音波式のもの等を使用することができる。前記出力信号の予め定めた閾値に対する関係に応じて前記検知エリア内の物体の有無を表す検出信号を判定手段が生成する。閾値よりも前記出力信号が大きいとき物体ありと判定することもできるし、閾値よりも小さいときに物体ありと判定することもできる。予め定めた補正条件が満たされるとき、補正手段が、前記閾値を補正する。補正条件としては、例えば、検知エリア内に静止物体が置かれたままの状態の場合、具体的には、前記出力信号が一定時間にわたって閾値以上または閾値以下で変化しない場合、より具体的には検知エリア内に物体ありと判定される状態の出力信号が一定時間にわたって継続し、通行者等が検知エリアに存在しないのにドアパネルが開いている状態となる場合がある。或いは、前記出力信号に例えば雪や雨等に起因する外乱性の雑音が重畳されている状態が検出され、実際には検知エリア内に物体が存在していないのに存在すると誤判断され、ドアパネルが開いている状態である。閾値の補正としては、基準値に対して所定の偏差を持たして閾値が決定されている場合、基準値と閾値との差は従前の値を維持したまま、基準値と閾値とを同じ量だけ変化させることもできるし、基準値の値は変化させずに、閾値の値のみを変化させることもできる。閾値の補正が行われたとき、自動ドア装置に安全動作をさせるための警告信号を、警告信号生成手段が生成する。安全動作としては、例えばドアパネルの動作を通常の動作と異ならせる。具体的には通常時よりも低速でドアパネルを閉じる。或いは、視覚的または聴覚的に或いは双方によってドアが動作することを報知する。
このように構成された自動ドア装置用センサでは、閾値の補正が行われたとき、警告信号を出力することによって、自動ドア装置に安全動作をさせることができ、例えば補正に起因してドアパネルが閉動作を行うような場合でも、通行者がドアパネルに接触することを未然に防止でき、安全性を保ちつつ、基準範囲の補正を行うことができる。
前記検知エリアが、複数の小検知エリアによって形成され、前記各小検知エリアのうち、特定の小検知エリアの補正処理が行われたとき、前記警告信号を生成することができる。例えば小検知エリアが、ドアパネルに接近した領域と、ドアパネルから離れた領域とにそれぞれ形成されているような場合、特定の小検知エリアとして、ドアパネルに接近した領域の小検知エリアを設定しておけば、ドアパネルから離れた領域にあり、警告する必要のない小検知エリアの閾値を補正したときには、警告信号は発生せず、無駄な安全動作が行われない。
また、前記小検知エリアのうち特定の小検知エリアに対して前記補正が予め定めた回数あったとき、前記警告信号の出力を禁止することもできる。例えばドアパネルの揺れによって、出力信号生成手段からの出力信号が変動する可能性がある小検知エリア、例えば端にある小検知エリアでは、予め定めた回数も補正が行われている場合、実際には安全動作は不要であるので、異常信号出力を禁止している。
上述したようないずれかの自動ドア装置用センサを備えた自動ドア装置では、警告信号が供給されたとき安全動作を行う。また、前記小検知エリアのうち特定の小検知エリアからの警告信号にだけ応動して安全動作することもできるし、特定の小検知エリアに対して前記補正が予め定めた回数あったとき、自動ドア装置において安全動作を禁止することもできる。
以上のように、本発明によれば、安全性を確保しつつ、閾値を状況に応じて補正することができる。
本発明の第1の実施形態の自動ドア装置は、図1(a)、(b)に示すように、固定壁2a、2bの間に形成されたドア開口4を開閉するドアパネル6a、6bを有している。これらドアパネル6a、6bは、両開きのスライドドアである。同図(b)に示すようにドア開口4の上部には無目8が設けられている。無目8の両側、即ち室外側と室内側とには、それぞれセンサ10a、10bが設けられている。
センサ10a、10bは、光学式のもので、図2に示すように複数の投光手段、例えば投光器12を有している。これら投光器は、7個が2列に設けられ、投光用レンズ14を介して、図1(a)に示すように、床面16に向かって例えば赤外線を投光し、合計14個の小検知エリア18を、ドアパネル6a、6bの移動経路に沿って連続的に7個ずつ2列に形成する。この列は、ドアパネル6a、6bに近い列と遠い列とからなる。
センサ10a、10bは、複数の受光手段、例えば受光器20も有している。これら受光器20も、投光器12に対応するように7個が2列に設けられ、各小検知エリア18からの反射光を集光用レンズ22を介して受け、その反射光の光量に対応した出力信号、例えば受光信号を発生する。投光器12及び受光器20が出力信号生成手段に該当する。
図3に示すように、投光器12及び受光器20は、制御手段、例えばCPU24によって制御され、後述するように小検知エリア18のいずれかに通行者のような物体が検知された場合、ON信号を、物体が検知されていない場合、OFF信号を、CANインターフェース26及びCANバス28を介して、図4に示すドアコントローラ30及び後述するCANバス28に接続されている全ての機器に伝送する。この制御は、CPU24に接続されている記憶手段、例えばROM32に記憶されているプログラムに基づいて、記憶手段、例えばEEPROM34に記憶されているデータを利用して、記憶手段、例えばRAM36をワーキングエリアとして使用して、行われる。
ドアコントローラ30も、図5に示すようにCPU38と、ROM40と、EEPROM42と、RAM44とを有し、CANインターフェース46、CANバス28を介してセンサ10a、10b等に接続されている。ドアコントローラ30は、通常にはドアパネル6a、6bが開口4を閉じるように、ドアエンジン48を制御し、センサ10aまたは10bがON信号を供給したとき、ドアパネル6a、6bを開く。
なお、CANバス28には、ドアパネル6a、6bの動作パラメータ等を設定するための調整器50も接続されている。
このように構成された自動ドア装置では、センサ10a、10bは、図6にフローチャートで示すように動作する。
まず、投光器12を一つ選択して投光させる(ステップS2)。次に、受光する受光器20を1つ選択する(ステップ4)。選択された受光器20の受光信号、即ち選択された小検知エリアでの受光量を、CPU24が備えるA/D変換器によってA/D変換する(ステップS6)。
A/D変換によって得た受光値が、図7に示す基準範囲外か判断する(ステップS8)。この基準範囲は、基準値refに対して許容上限偏差を加算した上限閾値Uthと、基準値refから許容下限偏差を減算した下限閾値Lthとからなり、基準値は、小検知エリアに物体が存在する場合、受光値が基準値refよりも大きくまたは小さくなるように予め設定してある。
従って、受光値が上限閾値Uthよりも大きくなったとき、または下限閾値Lthよりも小さくなったとき、即ち、基準範囲内のとき(ステップS8の判断の答えがノーのとき)、物体が当該小検知エリアに存在しないとして、ドアパネル6a、6bが閉じた状態を維持するため、OFF信号を出力する(ステップS10)。
一方、受光値が基準範囲外の場合(ステップS8の判断の答えがイエスの場合)、当該小検知エリアに物体が存在すると判断して、ドアパネル6a、6bを開くためにON信号を出力する(ステップS12)。このようにCPU24は判定手段として機能する。
ON信号を出力した後、図7に示すように、受光値が安定して予め定めた一定時間Tが経過したか判断する(ステップS14)。この判断の答えがノーの場合、受光値は、動的な物体に基づくものであるので、ステップS4に戻り、別の受光器20の受光信号について判断を行う。ステップS14の判断の答えがイエスの場合、受光値は、静的なもの、例えば床面16に配置されたマットに基づくものと判断されるので、補正処理を行う(ステップS16)。例えば、図7に示すように基準値ref、上限閾値Uth、下限閾値Lthが予め定めた値だけ大きくなるようにバイアスする。このようにCPU24は補正手段として機能する。
次に、ドアパネル6a、6bを閉じるためにOFF信号を出力する(ステップS18)。そして、警告信号を出力する(ステップS20)。このようにCPU24は、警告信号生成手段としても機能する。
そして、ステップS2から再び実行する。なお、ステップS16の補正によっても、受光値が基準範囲内にならない場合、次回に同じ小検知エリアの受光値が判断されるとき、基準範囲外となり、再び補正処理が行われる。このように補正処理が何回か行われた結果、基準範囲内となる。
上記のON信号やOFF信号や警告信号は、CANバス28を介してドアコントローラ30を含むCANバス28に接続されている全ての機器に供給されている。
ドアコントローラ30では、図8にフローチャートで示すような処理が行われる。
まず、ドアコントローラ30は起動されると、ドアパネル6a、6bを全閉位置に移動させる(ステップS22)。これによってドアパネル6a、6bがドア開口4を完全に閉じる。
この状態で、ドアセンサ10aまたは10bからON信号が供給されているか判断する(ステップS24)。この判断の答えがノーの場合、ステップS24を繰り返す。この判断の答えがイエスの場合、開動作を行う(ステップS26)。これによって、ドアパネル6a、6bがスライドして、ドア開口4が開かれる。
そして、全開位置までドアパネル6a、6bを開かせた後(ステップS28)、OFF信号が供給されているか判断する(ステップS30)。この判断の答えがノーの場合、ステップS30を繰り返す。
ステップS30の判断の答えがイエスなら、ついで警告信号が供給されているか判断する(ステップS36)。この判断の答えがノーであると、補正処理が行われていない通常のOFF信号であるので、通常の閉じ動作を行い(ステップS38)、ステップS22から再び実行する。即ち、ドアパネル6a、6bが開いている状態でドア開口4を通行者が通過するときのために設定されている速度でドアパネル6a、6bが閉じられる。
ステップS36の判断の答えがイエスの場合、補正処理が行われた結果によるOFF信号であるので、低速の閉じ動作を行い(ステップS40)、ステップS22から再び実行する。即ち、上記の通常の閉じ動作よりも遅く設定された速度でドアパネル6a、6bが閉じられる。
上記の実施形態は、床面16に静止物体が置かれていて受光値が殆ど変化しないような場合の補正処理に対応して警告信号を発生するものである。これに対し、第2の実施形態の自動ドア装置では、例えば雪や雨の影響で、図9に示すように受光値が頻繁に変化する場合、即ち受光値に雑音が重畳されているような場合に、基準範囲の補正が行われる。この場合にも、警告信号を発生する。即ち、図10に示すように、第1の実施形態の自動ドア装置と同様にステップS2乃至S10が行われる。
ステップS8において、受光値が基準範囲外であると判断されると、次に受光値にノイズが重畳されているか判断する(ステップS42)。この判断は、例えば予め定めた時間内に予め定めた回数以上に亘って受光値が基準範囲を超えたか判断することによって行われる。この判断の答えがノーの場合、ステップS12によってON信号を出力して、ステップS4から再び実行する。
ステップS42の判断の答えがイエスの場合、図9に示すように基準値refは変更せずに、上限閾値Uthを予め定めた値だけ大きく、下限閾値Lthの値を予め定めた値だけ小さくし、閾値を拡大する(ステップS44)。
その後、受光値が拡大された閾値外であるか判断し(ステップS46)、その判断の答えがイエスの場合、雪等の影響は除去できているが通行者等が小検知エリアに存在するので、ON信号を出力し(ステップS12a)、ステップS4から再び実行する。ステップS46の判断の答えがノーの場合、雪等の影響は除去できて実際に通行者等が小検知エリアに存在しないので、ステップS18、S20を実行することによって、OFF信号を出力し、警告信号を出力して、ステップS4から再び実行する。なお、ドアコントローラ30の処理は、第1の実施形態と同一である。
第1及び第2の実施形態では、ドアパネル6a、6bに近い列に属する小検知エリアでも遠い列に属する小検知エリアでも、補正処理が行われると警告信号を発生するように構成した。しかし、遠い列を補正する場合、通常の速度でドアパネル6a、6bを閉じても、立ち止まる通行者と接触する可能性が低い。そのような場合にも、ドアパネル6a、6bを低速で閉じるのは無駄である。そこで、第3の実施形態では、警告信号は、ドアパネル6a、6bに近い列の小検知エリアで補正処理を行った場合のみ、発生するようにしてある。
即ち、図3に示した調整器50によって、図11に丸印で示すようにドアパネル6a、6bに近い列の検知エリアである近検知エリアのみ警告信号を発生するように設定しておく。そして、図12に示すように、第1の実施形態と同様に、ステップS18においてOFF信号を出力したのち、当該検知エリアが近検知エリアであるか判断する(ステップS48)。この判断の答えがノーの場合、ステップS4から再び実行し、この判断の答えがイエスの場合には、ステップS20を実行して、警告信号を出力して、ステップS4から再び実行する。なお、ドアコントローラ30での処理は、第1の実施形態と同様である。また、第2の実施形態と同様にノイズに対して補正を行う場合にも適用できる。
第3の実施形態では、センサ10aまたは10b側で近検知エリアであるかどうか判断して、近検知エリアの場合に警告信号を発生するようにした。第4の実施形態では、センサ10a、10bは、補正処理が行われた場合、どの小検知エリアであっても、警告信号を発生する。但し、ドアコントローラ30側で近検知エリアであるか判断している。
即ち、各小検知エリアには、予め番号を割り当ててあり、図13に示すように、センサ10a、10bでは、ステップS18においてOFF信号を出力したのち、補正が行われた当該検知エリアのエリア番号を出力する(ステップS50)。その後、ステップS20の警告信号を出力する。一方、ドアコントローラ30では、図14に示すように、予め近検知エリアに該当する小検知エリアのエリア番号が登録されている。そして、ステップS36において、警告信号があると判断されると、その警告信号を発生した小検知エリアのエリア番号が近検知エリアとして設定されている番号であるか判断する(ステップS52)。そして、この判断の答えがノーの場合、ステップS38の通常の閉じ動作を行い、この判断の答えがイエスの場合、ステップS40の低速閉じ動作を行う。
図15及び図16に第5の実施形態を示す。ドアパネル6a、6bは、様々な駆動機構を経て位置決めされている。位置決めされたときの環境条件や駆動機構の劣化状態や、駆動機構の遊びに起因して、図15に示すように、ドアパネル6a、6bは開いている状態において揺れて、近検知エリアの両端の小検知エリア18内で検知状態及び非検知状態を繰り返すことがある。この場合、第2の実施形態のノイズが重畳している状態と同様に補正処理が行われることがある。しかし、このような場合に、ドアコントローラ30が安全動作を行うことは本来不要である。
そこで、図16に示すように、第2の実施形態と同様な補正処理を行い、OFF信号を出力した後、第3の実施形態と同様に近検知エリアであるか判断し、近検知エリアであると、端の小検知エリアであるか判断する(ステップS54)。この判断の答えがノーの場合には、ステップS20の警告信号出力を行い、ステップS4から再び実行する。
ステップS54の判断の答えがイエスの場合、端の小検知エリアで補正が行われた回数が予め定めた回数N以上であるか判断し(ステップS56)、この判断の答えがイエスの場合、ドアパネル6a、6bの揺れと判断して、警告信号を出力することなく、ステップS4から再び実行する。一方、この判断の答えがノーの場合、ステップS20によって警告信号を出力し、ステップS4から再び実行する。この場合、ドアコントローラ30側の処理は、第1及び第2の実施形態の場合と同様である。
第5の実施形態では、センサ10a、10b側で警告信号の出力を禁止したが、第6の実施形態では、センサ10a、10b側では、第4の実施形態と同様に、警告信号と小検知エリアに割り当てられた小検知エリア番号とをドアコントローラ30側に送信する。
ドアコントローラ30側では、図17に示すように、ステップS36において警告信号があると判断し、かつステップS52において近検知エリアであると判断すると、端の小検知エリアであるか判断し(ステップS58)、その判断の答えがノーの場合には、ステップS40の低速閉じ動作、即ち安全動作を行う。ステップS58の判断の答えがイエスの場合、この小検知エリアに対してN回以上の警告信号が出力されているか判断する(ステップS60)。この判断の答えがイエスの場合、ステップS38の通常の閉じ動作を行う。即ち、安全動作を行わない。この判断の答えがノーの場合、ステップS40の低速閉じ動作を行う。
上記の各実施形態では、安全動作として、ドアパネル6a、6bの閉じる速度を低下させた。第7の実施形態では、ドアパネル6a、6bの閉じ速度は変化させずにアナウンスだけを行う、或いは閉じ速度を低下させた上にアナウンスを行うものである。そのため、図4に示すようにCANバス28には、破線で示す音声装置52が設けられている。この音声装置52は、図18に示すように、OFF信号が供給されているか判断し(ステップS62)。この判断の答えがノーの場合、ステップS62を繰り返す。この判断の答えがイエスの場合、警告信号があるか判断する(ステップS64)。この判断の答えがイエスの場合、アナウンスを行う(ステップS66)。例えばドアパネルが移動する旨のアナウンスを行い、ステップS62に戻る。ステップS64の判断の答えがノーの場合、アナウンスを行わずにステップS62に戻る。
上記の各実施形態では、CANバス28を介して自動ドア装置の各構成機器を接続したが、第8の実施形態では、図19に示すように、CANバスを使用せずに、室内側センサ10a、10b、ドアコントローラ30をそれぞれ接続することもできる。
そのため、センサ10a、10bは、2接点出力部54を有し、これら2接点出力部がオア接続されて、ドアコントローラ30の2接点入力部56に接続されている。これら2接点を利用して、OFF信号またはON信号と、警告信号とをセンサ10a、10bからドアコントローラ30に供給している。また、センサ10a、10b用の調整器50aが入出力部58を介してセンサ10a、10bのCPU24に接続され、ドアコントローラ30用の調整器50bが入出力部60を介してドアコントローラ30のCPU36に接続されている。また、音声装置52も入出力部62を介してCPU36に接続されている。従って、この実施形態では、安全動作としては、低速でのドアパネル6a、6bの閉じ動作と共にドアパネル6a、6bが閉じる旨のアナウンスも行われる。
上記の各実施形態では、上限閾値Uthよりも受光値が大きいか、下限閾値Lthよりも受光値が小さいとき、物体が小検知エリアに存在すると判断したが、いずれか一方の閾値のみを使用することもできる。
本発明の第1の実施形態の自動ドア装置の平面図及び側面図である。 図1の自動ドア装置のセンサの構成を示す図である。 図2のセンサのブロック図である。 図1の自動ドア装置のブロック図である。 図1の自動ドア装置のドアコントローラのブロック図である。 図2のセンサの動作を示すフローチャートである。 図2のセンサの基準範囲を示す図である。 図1の自動ドア装置のドアコントローラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態の自動ドア装置のセンサの基準範囲を示す図である。 図9の自動ドア装置のセンサの動作を示すフローチャートである。 本発明の第3の実施形態の自動ドア装置における近検知エリアの設定状態を示す図である。 図11の自動ドア装置のセンサの動作の一部を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施形態の自動ドア装置のセンサの一部の動作を示すフローチャートである。 図13の自動ドア装置のドアコントローラの一部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第5の実施形態の自動ドア装置における近検知エリアの設定状態を示す図である。 図15の自動ドア装置のセンサの一部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第6の実施形態の自動ドア装置におけるドアコントローラの一部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第7の実施形態の自動ドア装置における音声装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第8の実施形態の自動ドア装置のブロック図である。
符号の説明
10a 10b センサ
12 投光器(出力信号生成手段)
20 受光器(出力信号生成手段)
24 CPU(判定手段、補正手段、警告信号生成手段)

Claims (6)

  1. 自動ドア装置におけるドアパネルの移動経路に沿って形成された検知エリア内の状況に応じた出力信号を生成する出力信号生成手段と、
    前記出力信号の予め定めた閾値に対する関係に応じて前記検知エリア内の物体の有無を表す検出信号を生成する判定手段と、
    予め定めた補正条件が満たされるとき、前記閾値を補正する補正手段と、
    前記閾値の補正が行われたとき、前記自動ドア装置に安全動作をさせるための警告信号を生成する警告信号生成手段とを、
    具備する自動ドア装置用センサ。
  2. 請求項1記載の自動ドア装置用センサにおいて、前記検知エリアが、複数の小検知エリアによって形成され、前記各小検知エリアのうち、特定の小検知エリアの補正処理が行われたとき、前記警告信号を生成する自動ドア装置用センサ。
  3. 請求項1記載の自動ドア装置用センサにおいて前記小検知エリアのうち特定の小検知エリアに対して前記補正が予め定めた回数あったとき、前記警告信号の出力を禁止する自動ドア装置用センサ。
  4. 請求項1乃至3いずれか記載の自動ドア装置用センサを備え、前記安全動作を行う自動ドア装置。
  5. 請求項1記載の自動ドア装置用センサが警告信号を発生した前記小検知エリアが、特定の小検知エリアの場合のみ、前記安全動作を行う自動ドア装置。
  6. 請求項1記載の自動ドア装置用センサが、前記小検知エリアのうち特定の小検知エリアに対して前記補正を予め定めた回数おこなったとき、前記安全動作を禁止する自動ドア装置。
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