JP2009264775A - 自動ドア用センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストでありながら、自由に検知エリアを設定することができる。
【解決手段】 投光器１４ａ乃至１４ｄが循環して投光し、レンズ１６ａ乃至１６ｄが、投光をドアの開口幅方向またはドア開口幅方向に直交する方向に偏向させる。投光された光を多分割レンズ２４ａ、２４ｂを介して受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９が受光する。制御部３０が、受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無を判断する。いずれの受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無を判断するかを、投光器ごとに設定部４４によって設定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動ドア用センサに関し、特に、投受光器を使用したものに関する。

投受光器を用いた自動ドア用センサには、監視エリア内を多数のスポット光で監視するものがある。例えば特許文献１に開示されているセンサでは、監視エリア内にマトリックス状に投光が可能なように多数の発光素子、すなわち投光器をマトリックス状に配置し、これら投光器が監視エリアに投光した光をそれぞれ受光するように、各投光器に対応させてマトリックス状に多数の受光素子、すなわち受光器を配置してある。一列の投光器を投光させたとき、この一列のうち所望の投光器に対応する受光器を含む受光器の行を受光可能として、所望の位置で人体等を検知可能としている。

特開２００７−２７１５３７号公報

特許文献１の技術では、監視エリア全体に対して、それぞれ多数の投光器と受光器とを準備しなければならず、コストが高くなる。また、監視エリア内の所望の部分でのみ人体や物体の検知を行いたい場合には、各投光器と受光器との制御が複雑になり、自由に監視エリアを設定することが困難である。

本発明は、低コストでありながら、自由に監視エリアを設定することができる自動ドア用センサ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用センサは、投光部と受光部とを備えている。投光部は、ドア近傍の監視エリアに対して投光を循環して行う複数の投光器を備えている。これら投光器の投光をドア開口幅方向またはドア開口幅方向に直交する方向に光学素子が偏向させる。受光部は、前記監視エリアに投光された光を受光する受光器を備えている。受光器は、一次元または二次元状に配置されている。さらに、前記監視エリアに投光された光を前記受光器に集光するように多分割レンズが設けられている。多分割レンズは、投光の偏向方向と直交する方向に複数のレンズが組み合わされたものである。設定部には、各受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無の判断が行われるか否かが、各投光器の投光状況に応じて設定される。この設定部の設定に応じて制御部が、受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無を判断する。

この自動ドア用センサでは、複数の投光器からの光が光学素子によって、ドア開口幅方向またはドア開口幅方向に直交する方向に偏向されて、監視エリアのドア開口幅方向またはドア開口幅方向に直交する方向の異なる場所に投光される。これらの場所からの例えば反射光が、多分割レンズの各レンズ部分を介して一次元または二次元状に配置された受光器で受光される。従って、監視エリアの全域に対して１対１の関係で投光器及び受光器を多数配置する必要がなく、自動ドア用センサのコストを低減させることができる。この自動ドア用センサでは、受光器の受光状況から人または物体の有無を制御部が判断する。実際には、各投光器の投光状況に応じて設定される設定部によって前記監視エリア内の人または物体の有無の判断を行うと設定された受光器の出力によって、監視エリア内に人または物体が存在するか否か判断される。従って、例えばドア開口幅方向の特定の場所のみを監視するというように自由に監視エリアを設定することができる。

前記各投光器の間には、遮蔽板を設けることもできる。このように構成すると、光学素子に、本来入射すべき光以外の光が入射することを防止できる。すなわち、光学素子から投光されるべき光以外の光が投光されることを防止できるので、監視エリアを明確に設定することができる

投光部の光学素子は、シリンドリカルレンズ、トーリックレンズ、ホログラムを利用した光学系、スリットまたは反射型ミラーの何れかとすることもできる。これらを使用すると、投光器からの光を監視領域の所望の位置に効率よく投光することができる。

或いは、前記受光部を複数設けることができる。この場合、前記監視エリア中の前記各受光部が監視するエリアは、前記ドア開口幅方向に直交する方向に沿って設けられる。このように構成すると、自動ドアセンサの本体の高さを大きくすることなく、ドア開口幅方向に直交する方向に監視エリアを充分に確保することができる。

更に、前記受光部の少なくとも１つは、可動できるものとすることができる。このように構成すると、ドア開口幅方向に直交する方向に、監視エリアを拡大することができる。

これに加えて、投光部も複数設け、ドア開口幅方向に直交する方向に投光範囲を可動とすることもできる。このように構成すると、更に、ドア開口幅方向に直交する方向に、監視エリアを拡大することができる。

本発明の他の態様の自動ドアセンサも、投光部と受光部とを備えている。投光部は、ドア近傍の監視エリアに対し投光が行われる一次元または二次元状に複数設けられた投光器を有している。これら投光器の投光が前記監視エリアへ前記ドア開口幅方向またはドア開口幅方向に直交する方向に分散されるように、複数のレンズが組み合わされた多分割レンズも、投光部が備えている。受光部は、前記監視エリアに投光された光を受光する複数の受光器を有している。前記監視エリアに投光された光のうち、前記投光の分散方向と直交する方向の光を、前記各受光器へ集光する複数の光学素子も、受光部が備えている。設定部には、各受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無の判断が行われるか否かが、各投光器の投光状況に応じて設定される。この設定部の設定に応じて制御部が、受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無を判断する。

この態様では、上述した態様と反対に、投光部側に多分割レンズが設けられている。それ以外は、上述した態様と同じであるので、上述した態様と同様に、低コストとすることができ、しかも設定部によっていずれの受光器の受光信号で人体等の有無を判断するか設定するという簡単な作業のみで、自由に監視エリアを設定することができる。なお、上述した態様で述べたのと同様な変更が、この態様においても可能である。

以上のように、本発明によれば、コストを抑えつつ、自由な監視エリアを形成することができる。

本発明の第１の実施形態の自動ドアセンサ２は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、自動ドア４の無目６に取り付けられる。図１（ａ）、（ｂ）に示す自動ドア４は、間隔をおいて配置した固定壁８、８間のドア開口を、両引き分けのドアパネル１０、１０によって開閉するものである。例えば図１（ａ）に示すように通常の高さの自動ドア４の固定壁８、８の外側の端間を検知するように検知範囲１２を設定したままで、図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）のものとドア開口幅は同じで、高さだけが高い自動ドア４ａに自動ドアセンサ２を取り付けた場合、検知範囲１２が、自動ドア４ａの固定壁８、８の外側に広がってしまい、検知不要な部分であるにもかかわらず、人や物体を検知することになる。この場合、検知範囲１２を必要な範囲に狭める必要があり、自動ドアセンサ２は、このような検知範囲１２の調整が容易に行えるものである。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、自動ドアセンサ２では、その中央に複数、例えば４つの投光器１４ａ乃至１４ｄが設けられている。これら投光器１４ａ乃至１４ｄは、例えば赤外線を所定の周期を持ったパルス状に発光することで投光するもので、ドア開口幅方向に所定の間隔をおいて配置されている。これら投光器１４ａ乃至１４ｄは、ドア開口幅方向およびドア開口幅方向に直交する方向に一定の長さを有し、ドア開口幅方向に直交する方向の長さが長い面状に発光することで投光を行う。なお、１つの発光体で面状に発光させてもよいし、小径の発光体を複数個並べて面状に発光させることにより投光させてもよい。

これら投光器１４ａ乃至１４ｄの前面には、これら投光器１４ａ乃至１４ｄに対応して複数、例えば４つのレンズ１６ａ乃至１６ｄが光学素子として設けられている。これらレンズ１６ａ乃至１６ｄは、例えばシリンドリカルレンズで、それらの光軸がドア開口幅方向に対してそれぞれ異なる角度をなすように配置されている。

その結果、図３に示すように、投光器１４ａ乃至１４ｄからの光によって、ドア開口幅方向に沿って並んで形成され、かつドア開口幅方向に直交する、例えば矩形状の４つの投光領域１８ａ乃至１８ｄを、基準面例えば床面上に形成する。

なお、光学素子としてトーリックレンズを用いることも出来る。またサーフェス・レリーフ・ホログラムパターンにより作られ、マイクロ凹レンズアレイと同様の効果がある、ランダム配置されたミクロンレベルの表面構造による屈折作用で光を拡散するように構成された光学系を光学素子として用いることで、自動ドアセンサ２を薄型に構成することが出来る。更に、投光器１４ａ乃至１４ｄとして高輝度の赤外線投光素子と、光学素子として光が放射される角度・位置を制約するスリットとを組み合わせることで、安価に構成することが出来る。また、投光器１４ａ乃至１４ｄの後方に凹面の反射型ミラーを光学素子として配置することで複雑な投光領域を容易に形成することが出来る。

投光器１４ａと１４ｂの間、１４ｂと１４ｃとの間、１４ｃと１４ｄとの間及び外側にある２つの投光器１４ａ、１４ｄの両側には、これら投光器１４ａ乃至１４ｄからの光が対応するレンズ１６ａ乃至１６ｄの何れか１つ以外のレンズ１６ａ乃至１６ｄに漏れて誤作動することを防止するために図２（ｂ）に示すように遮蔽板２０が設けられている。

これら投光器１４ａ乃至１４ｄ及びレンズ１６ａ乃至１６ｄによって投光部が構成されている。

この投光部のドア開口幅方向の両側に、それぞれ受光器が設けられている。図２（ａ）における右側には、ドア開口幅方向に３個、ドア開口幅方向に直交する方向に３個、すなわち３×３のマトリックス状に合計９個の受光器２２ａ１乃至２２ａ９がドアに近い位置に配置されている。同左側には同様に３×３のマトリックス状の合計９個の受光器２２ｂ１乃至２２ｂ９がドアから離れる位置に配置されている。これら投光器１４ａ乃至１４ｄの両側の受光器は、投光領域が重複しないように図中上下方向にずれて配置されている。なお、受光器をずらして配置する代わりに、レンズの位置や角度をずらしてもよい。

これら右側及び左側の受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９の前面には、ドア開口幅方向の異なる位置からの光を同じ受光器に集光する多分割レンズ２４ａ、２４ｂがそれぞれ配置されている。多分割レンズ２４ａ、２４ｂは、上述した各投光領域１８ａ乃至１８ｄに対応するようにドア開口幅方向に４つに分割されており、投光領域１８ａ乃至１８ｄから反射した光を各受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９の対応するものに集束させる。図３の各投光領域１８ａ乃至１８ｄ内に円で示しているのが、各受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９において受光される反射光を発生する床面上の受光領域である。これら受光領域は、投光領域１８ａ乃至１８ｄ内において、受光器２２ａ１乃至２２ａ９に対応してドア開口から遠い側にある縦横合計９個の受光領域２６ａ１乃至２６ａ９と、受光器２２ｂ１乃至２２ｂ９に対応してドア開口に近い側にある縦横合計９個の受光領域２６ｂ１乃至２６ｂ９とからなる。

受光器２２ａ１乃至２２ａ９と多分割レンズ２４ａとによって、１つの受光部が構成され、受光器２２ｂ１乃至２２ｂ９と多分割レンズ２４ｂとによって、１つの受光部が構成されている。

これら投光部と受光部では、投光器と受光器とが１対１には、設けられて無く、投光器１４ａ乃至１４ｄの数よりも、受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９の数の方が多い。

図４に示すように、投光器１４ａ乃至１４ｄは、投光切替部２８から投光指示信号を受けたものが投光する。この投光指示信号を、投光器１４ａ乃至１４ｄに対して順に供給することを繰り返すこともできるし、或いは投光器１４ａ乃至１４ｄのうち選択された投光器に順に供給することを繰り返すこともできる。投光切替部２８は、この投光指示信号を制御部３０からの指示に従って発生する。

各受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９は、投光器１４ａ乃至１４ｄが１つずつ投光するごとに、対応する受光領域２６ａ１乃至２６ａ９、２６ｂ１乃至２６ｂ９からの光を受光して、受光信号である受光情報を発生する。各受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９のうち受光切替部３２によって選択されたものの受光情報が、Ａ／Ｄ変換器３４によってデジタル受光情報に変換されて、制御部３０に供給される。受光切替部３２は、制御部３０からの指示に従って、投光器１４ａ乃至１４ｄのいずれかが投光しているとき、各受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９のうち１つからの受光情報を選択する。但し、全ての受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９の受光情報を順に選択することを受光切替部３２は、制御部３０からの指示によって繰り返し行う。

制御部３０では、Ａ／Ｄ変換器３４から供給されたデジタル受光情報のうち予め採用すると定められているものを、予め設定されている閾値と比較し、その比較結果に従って、そのデジタル受光情報に対応する受光領域２６ａ１乃至２６ａ９、２６ｂ１乃至２６ｂ９に人または物体が存在するか否かを判定する。この判定結果は、制御部３０内の出力部３６、通信インターフェース３８、バス４０を介してドアコントローラ４２に供給される。ドアコントローラ４２は、この判定結果に従って、ドアパネル１０、１０を開いたり、閉じたりする。なお、バス４０は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で構成される。

上述したように制御部３０は、投光切替部２８に対する指示を与えるが、この指示は、制御部３０内の設定部４４の設定内容に基づいて行われる。また、デジタル受光情報のうち採用されたものだけが閾値と比較されるが、いずれのデジタル受光情報を採用するかについても設定部４４に設定されている。また、上述した閾値も設定部４４に設定される。これらは、ユーザーによって操作される携帯型の操作部、例えばＰＤＡ４６から、無線通信インターフェース４８、５０、バス４０、通信インターフェース３８を介して設定部４４に設定される。

図５（ａ）、（ｂ）は、設定部４４の設定によって各投光領域１８ａ乃至１８ｄ、受光領域２６ａ１乃至２６ａ９、２６ｂ１乃至２６ｂ９がどのように変化するかを示したものである。図５（ａ）は、例えばドア開口幅方向の監視を投光領域１８ｂ、１８ｃ及びその内部の受光領域によって行うことができる場合のものである。この場合、投光領域１８ａ、１８ｄに対して投光が行われないように、投光器１４ａ、１４ｄに対して投光指示が与えられない。更に、外乱の影響を排除するため、投光領域１８ａ、１８ｄ内の受光領域に対応して受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９が発生した受光情報は、閾値と比較されないように設定部４４で設定されていてもよい。なお、閾値と比較されないようにする代わりに、受光しないようにしてもよい。さて、図５（ａ）は、図１（ｂ）に示すように自動ドアの高さ寸法が大きい場合に該当する。

図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す自動ドアのドア開口よりも幅が幾分広いか、自動ドアの高さ寸法が幾分小さい自動ドアに適用する場合のもので、投光領域１８ａ乃至１８ｄが形成されるように投光器１４ａ乃至１４ｄの全てに投光指示が与えられる。但し、投光領域１８ａ、１８ｄのうちドア開口幅よりも外側にある受光領域からの光を受けた受光器（投光器１４ａ、１４ｄが投光しているときの受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９の一部の受光器）の受光情報は閾値と比較されないように設定部４４によって設定されている。なお、閾値と比較されないようにする代わりに、受光しないようにしてもよい。

図５（ｃ）では、図５（ｂ）の場合において、さらに投光領域１８ａのうち投光領域１８ｂに近い側でドア開口から遠い側にある２つの受光領域２６ａ１、２６ａ４、投光領域１８ｂ、１８ｃにあってドア開口から遠い側にある受光領域２６ａ１乃至２６ａ３、投光領域１８ｄのうち投光領域１８ｃに近い側でドア開口から遠い側にある２つの受光領域２６ａ３、２６ａ６からの受光情報は、閾値と比較されないように設定部４４によって設定されている。なお、閾値と比較されないようにする代わりに、受光しないようにしてもよい。これは、ドアパネル１０、１０に対する通路状況に応じた設定にする場合である。

図６は、制御部３０が上述した設定部４４の設定に従って、どのように投光器１４ａ乃至１４ｄ、受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９を制御し、かつ、どのように人体や物体の有無を判定するかを示したフローチャートである。

まず、制御部３０は、設定部４４の設定を確認し、投光器１４ａの投光が指示されているか判断する（ステップＳ２）。この判断の答えがイエスの場合、投光器１４ａが投光するように投光切替部２８に切替を指示する（ステップＳ４）。次に、受光器２２ａ１の受光情報がＡ／Ｄ変換器３４に入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ６）。受光情報が安定するまで、すなわち切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間待機して（ステップＳ８）、受光器２２ａ１の受光情報をＡ／Ｄ変換した値を投光器１４ａに対応するものとして制御部３０に記憶する（ステップＳ１０）。次に、受光器２２ａ２の受光情報がＡ／Ｄ変換器３４に入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ１２）。受光情報が安定するまで、すなわち切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間待機して（ステップＳ１４）、受光器２２ａ２の受光情報をＡ／Ｄ変換した値を投光器１４ａに対応するものとして制御部３０に記憶する（ステップＳ１６）。以下、同様にして、順に各受光器２２ａ３乃至２２ｂ８の受光情報を投光器１４ａに対応するものとして制御部３０に記憶する。そして、ステップＳ６、８、１０と同様に、受光器２２ｂ９に対して受光切替部３２の切替（ステップＳ１８）、待機（ステップＳ２０）、記憶（ステップＳ２２）を行う。

ステップＳ２２に続いて、或いはステップＳ２の判断の答えがノーの場合、投光器１４ｂの投光が指示されているか判断する（ステップＳ２４）。従って、ステップＳ２の判断の答えがノーの場合、上述したステップＳ４乃至２２の処理は実行されず、投光領域１８ａに対する受光情報は収集されない。

ステップＳ２４の判断の答えがイエスの場合、投光器１４ｂが投光するように投光切替部２８に切替を指示する（ステップＳ２６）。次に、受光器２２ａ１の受光情報がＡ／Ｄ変換器３４に入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ２８）。受光情報が安定するまで、すなわち切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間待機して（ステップＳ３０）、受光器２２ａ１の受光情報をＡ／Ｄ変換した値を投光器１４ｂに対応するものとして制御部３０に記憶する（ステップＳ３２）。以下、同様にして、順に各受光器２２ａ２乃至２２ｂ９の受光情報を投光器１４ｂに対応するものとして制御部３０に記憶する。

受光器２２ｂ９の受光情報を投光器１４ｂに対応するものとして制御部３０に記憶した後、またはステップＳ２４の判断の答えがノーの場合、投光器１４ｃの投光が指示されているか判断する（ステップＳ３４）。この判断の答えがイエスの場合、上述したのと同様にして順に各受光器２２ａ１乃至２２ｂ９の受光情報を投光器１４ｃに対応するものとして制御部３０に記憶する。これに続いて、またはステップＳ３４の判断の答えがノーの場合、投光器１４ｄの投光が指示されているか判断する（ステップＳ３６）。この判断の答えがイエスの場合、上述したのと同様にして順に各受光器２２ａ１乃至２２ｂ９の受光情報を投光器１４ｄに対応するものとして制御部３０に記憶する。

受光器２２ｂ９の受光情報を投光器１４ｄに対応するものとして制御部３０に記憶した後、またはステップＳ３６の判断の答えがノーの場合、制御部３０に記憶したデジタル受光情報のうち、設定部４４に設定された設定情報によって採用されたものの受光情報を、閾値と比較して、物体等が存在するか判断する（ステップＳ３８）。この判断の答えがイエスの場合には、ドアコントローラ４２に開放信号を出力する（ステップＳ４０）。これによって、ドアパネル１０、１０が開放され、再びステップＳ２から実行される。ステップＳ３８の判断の答えがノーの場合も、ステップＳ２から再び実行される。

図７は、制御部３０が、ＰＤＡ４６からのデータを受信した際に行う処理をフローチャートで示したもので、データである設定値を受信したか判断し（ステップＳ４２）、この判断の答えがイエスの場合、設定部４４の設定値を更新し（ステップＳ４４）、この処理を終了する。ステップＳ４２の判断の答えがノーの場合も、この処理を終了する。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、設定部４４に設定されている設定値を模式的に示したもので、同図（ａ）、（ｃ）は、投光器１４ａ乃至１４ｄに関するもので、投光または非投光が設定されている。同図（ｂ）、（ｄ）は、各受光器２２ａ１乃至２２ｂ９に対する設定値の一部、投光器１４ａに関連してのものを示し、受光情報として採用するか非採用であるかが設定されている。他の投光器１４ｂ乃至１４ｄに対する設定値も設定されているが、図示を省略している。なお、同図（ａ）、（ｂ）は、図５（ａ）に対応する場合を示しており、同図（ｃ）、（ｄ）は、図５（ｂ）に対応する場合を示している。

このように、この自動ドアセンサ２では、設定部４４の設定によって投光させる投光器や受光器の受光情報のいずれによって人体等の有無の判断を行うかを任意に選択できるので、図５（ａ）、（ｂ）のように高さの異なる自動ドアに対して容易に対応することができるし、図５（ｃ）のように所望の通路状況に容易に対応することができる。また、使用している投光器の数と受光器の数とを等しくする必要が無く、この自動ドアセンサ２では投光器の数が少なくでき、コストを低減させることができる。また、各投光器１４ａ乃至１４ｄの光は、循環して投光されるため、各受光器が多分割レンズ２４ａ、ｂによって複数の領域からの光を受光するように構成されていても、投光されていない領域からは受光しないため、一般的な多分割レンズを用いた自動ドアセンサに比べ、Ｓ／Ｎ比が向上する。またレンズ１６ａ乃至１６ｄによって偏向させているので、投光領域１８ａ乃至１８ｄは充分な光量で投光され、更にＳ／Ｎ比が向上する。

本発明の第２の実施形態の自動ドアセンサ２ａを図９乃至図１３に示す。この自動ドアセンサ２ａでは、図９に示すように、スポット光を発生する複数個、例えば１８個の投光器２１４ａ乃至２１４ｒがドア開口幅方向に３個、ドア開口幅方向に直交する方向に６個の合計１８個がマトリックス状に配列されている。その前方に自動ドアセンサ２の多分割レンズ２４ａ、２４ｂと同一の多分割レンズ２２４が多分割レンズ２４ａ、２４ｂと同様に配置されて、投光部が構成されている。これによって、図１０に示すように、ドア開口幅方向に沿って３個、ドア開口幅方向に直交する方向に６個の合計１８個の投光領域２１８ａ乃至２１８ｒからなる合成投光領域２１８が４つ、ドア開口幅方向に沿って形成される。

また、図９に示すように、面状の４つの受光器２２２ａ乃至２２２ｄと、これらの前方に光学素子として配置された４つのレンズ２１６ａ乃至２１６ｄとによって受光部が形成されている。なお、小径の受光器を複数個並べることにより面状の受光器を構成してもよい。さて、受光器２２２ａ乃至２２２ｄは、ドア開口幅方向に直交する方向に沿うように配置され、ドア開口幅方向に沿って一列に配列されている。そして、レンズ２１６ａ乃至２１６ｄの向きと傾きを調整することによって、図１０に示すように、上述した４つの合成投光領域２１８をそれぞれカバーする４つの受光領域２２６ａ乃至２２６ｄが形成されている。

図１１は、この自動ドアセンサ２ａの回路構成を示すブロック図で、自動ドアセンサ２と同等部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

この自動ドアセンサ２ａでの制御部３０での制御は、図１２に示すようなものである。まず、制御部３０は、設定部４４の設定を確認し、受光器２２２ａの受光情報がＡ／Ｄ変換器３４から入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ４６）。次に、受光情報が安定するまで、すなわち切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間待機し（ステップＳ４８）、設定部４４の設定に応じて投光器２１４ａが投光するように投光切替部２８に切替を指示する（ステップＳ５０）。そして、受光器２２２ａの受光情報をＡ／Ｄ変換したデジタル受光情報を投光器２１４ａに対応するものとして制御部３０に記憶する（ステップＳ５２）。以下、同様にして、各投光器２１４ｂ乃至２１４ｐまで投光させ、受光情報をＡ／Ｄ変換したデジタル受光情報を受光器２２２ａに対応するものとして制御部３０に記憶する。そして、最後の投光器２１４ｒを投光させ（ステップＳ５４）、受光情報をＡ／Ｄ変換したデジタル受光情報を受光器２２２ａに対応するものとして制御部３０に記憶する（ステップＳ５６）。

ステップＳ５６に続いて、設定部４４の設定を確認し、受光器２２２ｂの受光情報がＡ／Ｄ変換器３４から入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ５８）。次に、受光情報が安定するまでの時間待機し（ステップＳ６０）、設定部４４の設定に応じて投光器２１４ａが投光するように投光切替部２８に切替を指示する（ステップＳ６２）。以下、同様にして、受光器２２２ｂの受光情報をＡ／Ｄ変換したデジタル受光情報を受光器２２２ｂに対応するものとして制御部３０に記憶し、他の投光器２１４ｂ乃至２１４ｒについても同様に処理する。

続いて、設定部４４の設定を確認し、受光器２２２ｃの受光情報がＡ／Ｄ変換器３４から入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ６４）。次に、受光情報が安定するまでの時間待機し（ステップＳ６６）、設定部４４の設定に応じて投光器２１４ａが投光するように投光切替部２８に切替を指示する（ステップＳ６７）、以下、上述したのと同様に投光器２１４ａ乃至２１４ｒに対応するデジタル受光情報を順次制御部３０に記憶する。

続いて、設定部４４の設定を確認し、受光器２２２ｄの受光情報がＡ／Ｄ変換器３４から入力されるように受光切替部３２を切り替える（ステップＳ６８）。次に、受光情報が安定するまでの時間待機し（ステップＳ７０）、設定器４４の設定に応じて投光器２１４ａを投光させ（ステップＳ７２）、以下、上述したのと同様に投光器２１４ａ乃至２１４ｒに対応するデジタル受光情報を順次制御部３０に記憶する。

次に、制御部３０に記憶した各受光器２２２ａ乃至２２２ｄにおける各投光器２１４ａ乃至２１４ｒに対応するデジタル受光情報のうち、設定部４４に設定された設定情報によって採用されたものの受光情報を、閾値と比較して、物体等が存在するか判断する（ステップＳ７４）。この判断の答えがイエスの場合には、ドアコントローラ４２に開放信号を出力する（ステップＳ７６）。これによって、ドアパネル１０、１０が開放され、再びステップＳ４６から実行される。ステップＳ７４の判断の答えがノーの場合も、ステップＳ４６から再び実行される。従って、例えば、図１３に示すように、投光領域２２６ｂ、２２６ｃ中の一部の受光領域の受光情報を閾値と比較しないように設定することによって、通路状況に応じて細かいエリア設定を行うことができる。また、先に受光部を受光可能な待機状態としてから投光器を順に投光させているので、Ａ／Ｄ変換器３４の総切り替え回数が少なくなり、その結果、受光部の待機時間（切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間）の合計を自動ドアセンサ２よりも短くすることができる。

なお、第１の実施形態の自動ドアセンサ２における図６に示した処理において、ステップＳ２、Ｓ２４、Ｓ３４、Ｓ３６等で示した「設定部において各投光器が投光するように設定されているか否かの判断」を行うことを取りやめて、全ての投光器を順に投光するように変更した処理を、自動ドアセンサ２ａにおいて行うこともできる。

本発明の第３の実施形態の自動ドアセンサ２ｂを図１４及び図１５に示す。この自動ドアセンサ２ｂは、第２の実施形態の自動ドアセンサ２ａにおける投光部を受光部の両側に配置したものである。両投光部はドア開口幅方向に９個、ドア開口幅方向に直交する方向に９個の合計８１個の投光器３１４ａ１乃至３１４ａ８１、３１４ｂ１乃至３１４ｂ８１をそれぞれ有している。これら投光器３１４ａ１乃至３１４ａ８１と、３１４ｂ１乃至３１４ｂ８１とは、投光領域が重ならないように図中上下方向にずれて配置されている。これによって、図１５に示すように、合計で１６２個の投光領域３１８ａ１乃至３１８ａ８１と３１８ｂ１乃至３１８ｂ８１からなる４つの合成投光領域３１８ａ、３１８ｂがドア開口幅方向に沿って４つ形成される。

受光部では１２個の受光器３２２ａ乃至３２２ｌがドア開口幅方向に沿って配置され、それぞれは、ドア開口幅方向に直交する方向に長い面状のものである。これら受光器３２２ａ乃至３２２ｌの前方にこれらに対応してそれぞれ１２個のレンズ３１６ａ乃至３１６ｌが光学素子として配置されている。これによって、図１５に示すように、合計で１２個の受光領域３２６ａ乃至３２６ｌがドア開口幅方向に沿って形成される。これら受光領域３２６ａ乃至３２６ｌは、それらの内部に、ドア開口幅方向に３個、ドア開口幅方向に直交する方向に１８個、すなわち３×１８のマトリックス状の投光領域をいずれも含むようにレンズ３１６ａ乃至３１６ｌの向き及び傾きが決定されている。

この自動ドアセンサ２ｂの回路構成は、図４に示したブロック図において、受光器と投光器の数が異なる点を除いて同一であるので、詳細な説明を省略する。この自動ドアセンサ２ｂにおいても、受光器及び投光器の数が異なる点を除いて自動ドアセンサ２と同様に動作するので、その動作の説明は省略する。この自動ドアセンサ２ｂでは、投光素子及び受光素子の数が多いので、高分解能に人体等を検知することができるし、自動ドアセンサ２ａと同様に待機時間（切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間）の合計が短いので、多数の投光器を使用していても、人体の有無等を検知するのに要する時間が長くなることがない。

本発明の第４の実施形態の自動ドアセンサ２ｃを図１６及び図１７に示す。この自動ドアセンサ２ｃでは、投光部に８つの投光器６１４ａ乃至６１４ｈが設けられ、これらの前方にそれぞれレンズ６１６ａ乃至６１６ｈが光学素子として配置されている。これによって図１７に示すように、８つの投光領域６１８ａ乃至６１８ｈがドア開口幅方向に沿って形成されている。２つの受光部では、１列に配置された３個の受光器６２２ａ１乃至６２２ａ３と、６２２ｂ１乃至６２２ｂ３とが、重なり合わないように配置されている。その前方にある多分割レンズ６２４ａ、６２４ｂが、投光器６１４ａ乃至６１４ｈの数に併せて８つに分割されている。また、多分割レンズ６２４ａ、６２４ｂは、各投光領域６１８ａ乃至６１８ｈ内に、各受光器６２２ａ１乃至６２２ａ３、６２２ｂ１乃至６２２ｂ３によって構成される受光領域６２６ａ１乃至６２６ａ３、６２６ｂ１乃至６２６ｂ３が重なるようにその向きと傾きが設定されている。この自動ドアセンサ２ｆの回路構成は、図４に示したブロック図において、受光器と投光器の数が異なる点を除いて同一であるので、詳細な説明を省略する。この自動ドアセンサ２ｃにおいても、受光器及び投光器の数が異なる点を除いて自動ドアセンサ２と同様に動作するので、その動作の説明は省略する。なお、自動ドアセンサ２ａと同様な動作をすることによって、待機時間（切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間）の合計が短くなるので、多数の投光器を使用していても、検知に要する時間が長くなることはない。

本発明の第５の実施形態の自動ドアセンサ２ｄを図１８及び図１９に示す。この自動ドアセンサ２ｄでは、投光部は、スポット光を投光する８つの投光器７１４ａ乃至７１４ｈを有し、これらはドア開口幅方向に４個、ドア開口幅方向に直交する方向に２個のマトリックス状に配置されている。各投光器７１４ａ乃至７１４ｈの前方に、光学素子としてそれぞれレンズ７１６ａ乃至７１６ｈが配置され、これらによって図１９に示すように８つの円形の投光領域７１８ａ乃至７１８ｈがドア開口幅方向に沿って４つ、ドア開口幅方向に直交する方向に２つ形成されている。

投光部の両側の２つの受光部では、スポット光を受光するそれぞれ９つの受光器７２２ａ１乃至７２２ａ９、７２２ｂ１乃至７２２ｂ９がドア開口幅方向に３つ、ドア開口幅方向に直交する方向に３つマトリックス状に配置され、これら２つのマトリックス体は、重なり合わないように配置されている。これら９つの受光器７２２ａ１乃至７２２ａ９、７２２ｂ１乃至７２２ｂ９の前方に多分割レンズ７２４ａ、７２４ｂが配置され、各投光領域７１８ａ乃至７１８ｈ内にそれぞれドア開口幅方向に３個、ドア開口幅方向に直交する方向に３個の合計９個の受光領域７２６ａ１乃至７２６ａ９、７２６ｂ１乃至７２６ｂ９を形成するように設けられている。この自動ドアセンサ２ｄの回路構成は、図４に示したブロック図において、受光器と投光器の数が異なる点を除いて同一であるので、詳細な説明を省略する。この自動ドアセンサ２ｄにおいても、受光器及び投光器の数が異なる点を除いて自動ドアセンサ２と同様に動作するので、その動作の説明は省略する。なお、自動ドアセンサ２ａと同様な動作をすることによって、待機時間（切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間）の合計が短くなるので、多数の投光器を使用していても、検知に要する時間が長くなることはない。

本発明の第６の実施形態の自動ドアセンサ２ｅを図２０及び図２１に示す。この自動ドアセンサ２ｅでは、投光部は、４つの面状の投光器８１４ａ乃至８１４ｄを有している。これら投光器８１４ａ乃至８１４ｄは、その長さ方向がドア開口幅方向に沿うように、ドア開口幅方向に直交する方向に沿って配列されている。これらの前方にはレンズ８１６ａ乃至８１６ｄが光学素子として配置されている。これによって図２１に示すように、それぞれがドア開口幅に沿う長さを持つ矩形の投光領域８１８ａ乃至８１８ｄがドア開口幅方向に直交する方向に配列される。

２つの受光部では、それぞれ１２個のスポット光受光用の受光器８２２ａ１乃至８２２ａ１２、８２２ｂ１乃至８２２ｂ１２が、ドア開口幅方向に６個、ドア開口幅方向に直交する方向に２個ずつマトリックス状に配置され、これらマトリックス体は、ドア開口幅方向に重ならないように配置されている。これら受光器８２２ａ１乃至８２２ａ１２、８２２ｂ１乃至８２２ｂ１２の前方には、多分割レンズ８２４ａ、８２４ｂが、ドア開口幅方向に直交する方向に光を分散させるように４つに分割されている。これによって図２１に示すように、受光器８２２ａ１乃至８２２ａ１２によって形成される受光領域８２６ａ１乃至８２６ａ１２と、受光器８２２ｂ１乃至８２２ｂ１２によって形成される受光領域８２６ｂ１乃至８２６ｂ１２とが、各投光領域８１８ａ乃至８１８ｄ内に、配置されるように形成される。

この自動ドアセンサ２ｅの回路構成は、図４に示したブロック図において、受光器と投光器の数が異なる点を除いて同一であるので、詳細な説明を省略する。この自動ドアセンサ２ｅにおいても、受光器及び投光器の数が異なる点を除いて自動ドアセンサ２と同様に動作するので、その動作の説明は省略する。なお、自動ドアセンサ２ａと同様な動作をすることによって、待機時間（切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間）の合計が短くなるので、多数の投光器を使用していても、検知に要する時間が長くなることはない。

本発明の第７の実施形態の自動ドアセンサ２ｆを図２２に示す。この自動ドアセンサ２ｆは、第１の実施形態の自動ドアセンサ２において、受光部を１つとして、その代わりに１８個の受光器９２２ａ乃至９２２ｒを、ドア開口幅方向に３個、ドア開口幅方向に直交する方向に６個マトリックス状に配置したものである。他の構成は、第１の実施形態の自動ドアセンサ２と同様であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。これによっても、図３に示したものと同様に投光領域及び受光領域が形成される。

本発明の第８の実施形態の自動ドアセンサ２ｇを図２３、図２４に示す。この自動ドアセンサ２ｇでは、投光部を、図２３（ａ）に示すように、複数個、例えば８個の投光器９１４ａ乃至９１４ｈがドア開口幅方向に４個、ドア開口幅方向に直交する方向に２個マトリックス状に配列してある。これらの前方に光学素子としてシリンドリカルレンズ９１６ａ乃至９１６ｈが配置されている。ドアパネル１０、１０に近い投光器９１４ａ乃至９１４ｄとこれらに対応するシリンドリカルレンズ９１６ａ乃至９１６ｈは、図２３（ｂ）に示すようにドア開口幅方向に沿って水平に配置された回転軸１０００ａ、ｂの回りにそれぞれ独立に回転自在に形成されている。そのため、投光器９１４ｅ乃至９１４ｈ、レンズ９１６ｅ乃至９１６ｈによって形成される投光領域９１８ｅ乃至９１８ｈ、及び投光器９１４ａ乃至９１４ｄ、シリンドリカルレンズ９１６ａ乃至９１６ｄによって形成される投光領域９１８ａ乃至９１８ｄは、それぞれ独立してドアの幅方向に直交する方向に移動することができる。なお、回転軸１０００ｂを設けずに、投光領域９１８ａ乃至９１８ｄを固定にし、投光領域９１８ｅ乃至９１８ｈのみ移動可能にしてもよい。

受光素子は、第１の実施形態の自動ドアセンサ２と同様に図２３（ａ）における右側に、マトリックス状に合計９個の受光器２２ａ１乃至２２ａ９がドアに近い位置に配置されている。同左側には同様にマトリックス状の合計９個の受光器２２ｂ１乃至２２ｂ９がドアから離れる位置に配置されている。これら受光器は、受光領域が重複しないように図中上下方向にずれて配置されている。また、これら右側及び左側の受光器２２ａ１乃至２２ａ９、２２ｂ１乃至２２ｂ９の前面には、第１の実施形態の自動ドアセンサ２と同様に多分割レンズ２４ａ、２４ｂがそれぞれ配置されている。但し、受光器２２ｂ１乃至２２ｂ９と多分割レンズ２４ｂは、回転軸１０００ｂと同様に設けた回転軸１００２ｂの回りに各回転軸１０００ｂ、１００２ｂが同期して回転自在に形成されており、受光器２２ａ１乃至２２ａ９と多分割レンズ２４ａは、回転軸１０００ａと同様に設けた回転軸１００２ａの回りに各回転軸１０００ａ、１００２ａが同期して回転自在に形成されている。そのため、受光器２２ａ１乃至２２ａ９に対応して形成される受光領域９２６ａ１乃至９２６ａ９は、投光領域９１８ａ乃至９１８ｄがドア開口幅に直交する方向に移動しても、その投光領域９１８ａ乃至９１８ｄ内に形成される。同様に、受光器２２ｂ１乃至２２ｂ９に対応して形成される受光領域９２６ｂ１乃至９２６ｂ９は、投光領域９１８ｅ乃至９１８ｈがドア開口幅に直交する方向に移動しても、その投光領域９１８ｅ乃至９１８ｈ内に形成される。

このように投光領域９１８ａ乃至９１８ｄ及び受光領域９２６ｂ１乃至９２６ｂ９がドア開口幅に直交する方向に移動可能であるので、ドア開口幅に直交する方向に監視エリアを拡大することができる。

この自動ドアセンサ２ｇの回路構成は、図４に示したブロック図において、受光器と投光器の数が異なる点を除いて同一であるので、詳細な説明を省略する。この自動ドアセンサ２ｇにおいても、受光器及び投光器の数が異なる点を除いて自動ドアセンサ２と同様に動作するので、その動作の説明は省略する。なお、自動ドアセンサ２ａと同様な動作をすることによって、待機時間（切り替えノイズの影響が無くなる程度の時間）の合計が短くなるので、多数の投光器を使用していても、検知に要する時間が長くなることはない。

本発明の第１の実施形態の自動ドアセンサの使用状態を示す図である。 図１の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図１の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。 図１の自動ドアセンサのブロック図である。 図１の自動ドアセンサによって検知範囲（監視エリア）を変更した状態を示す図である。 図１の自動ドアセンサの投光及び受光に関連するフローチャートである。 図１の自動ドアセンサにおける設定に関連するフローチャートである。 図１の自動ドアセンサにおける設定部の設定状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図９の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。 図９の自動ドアセンサのブロック図である。 図９の自動ドアセンサの投光及び受光に関連するフローチャートである。 図９の自動ドアセンサによって変更された検知範囲（監視エリア）を示す図である。 本発明の第３の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図１４の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。 本発明の第４の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図１６の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。 本発明の第５の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図１８の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。 本発明の第６の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図２０の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。 本発明の第７の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 本発明の第８の実施形態の自動ドアセンサの正面図及び平面図である。 図２３の自動ドアセンサによって形成される検知範囲（監視エリア）を示す図である。

符号の説明

１４ａ乃至１４ｄ 投光器
１６ａ乃至１６ｄ レンズ（光学素子）
２２ａ１乃至２２ａ９ ２２ｂ１乃至２２ｂ９ 受光器
２４ａ、２４ｂ 多分割レンズ
３０ 制御部
４４ 設定部

Claims (7)

1. ドア近傍の監視エリアに対して投光が循環して行われる複数の投光器と、前記投光器の投光を前記ドアの開口幅方向または前記ドア開口幅方向に直交する方向に偏向させる光学素子とを、備える投光部と、
   前記監視エリアに投光された光が受光されるように一次元または二次元状に配置された複数の受光器と、前記監視エリアに投光された光を前記受光器に集光するように、前記投光の偏向方向と直交する方向に複数のレンズが組み合わされた多分割レンズとを、備える受光部と、
   前記各受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無の判断が行われるか否かが、前記各投光器の投光状況に応じて設定される設定部と、
   前記設定部の設定に応じて前記受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無を判断する制御部とを、
   備えた自動ドア用センサ。
2. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記各投光器の間には、遮蔽板が設けられている自動ドア用センサ。
3. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記光学素子は、シリンドリカルレンズ、トーリックレンズ、ホログラムを利用した光学系、スリットまたは反射型ミラーの何れかである自動ドア用センサ。
4. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記受光部は複数設けられ、前記監視エリア中の前記各受光部が監視するエリアは、前記ドア開口幅方向に直交する方向に沿って設けられている自動ドア用センサ。
5. 請求項４記載の自動ドア用センサにおいて、前記受光部の少なくとも１つは、可動である自動ドア用センサ。
6. 請求項５記載の自動ドア用センサにおいて、前記投光部は複数設けられ、前記ドア開口幅に直交する方向に投光範囲が可動である自動ドア用センサ。
7. ドア近傍の監視エリアに対し循環して投光を行う一次元または二次元状に複数設けられた投光器と、前記投光器の投光が前記監視エリアへ前記ドアの開口幅方向または前記ドア開口幅方向に直交する方向に分散されるように複数のレンズが組み合わされた多分割レンズとを、備えた投光部と、
   前記監視エリアに投光された光が受光される複数の受光器と、前記監視エリアに投光された光のうち、前記投光の分散方向と直交する方向の光を、前記各受光器へ集光する複数の光学素子とを、備える受光部と、
   前記各受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無の判断が行われるか否かが、前記各投光器の投光状況に応じて設定される設定部と、
   この設定部の設定に応じて前記受光器の受光状況から前記監視エリア内の人または物体の有無を判断する制御部とを、
   備えた自動ドア用センサ。
   

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