JP2013238087A - 簡易型通行制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストかつ簡単な構成で、個別不特定の通行許容人のみが容易に通行制限エリアを通行できる簡易型通行制限装置を提供する。
【解決手段】本装置１は、物体の有無を検出する検出ユニット２および検知エリアＥ１、Ｅ２を介して通行制限エリアＲを入出する個別不特定の通行許容人Ｈのみが有する物体である回帰反射板３を備えている。検出ユニット２のしきい値が、回帰反射板３の検出用に、通常の物体の検出用よりも高く設定され、検出ユニット２による回帰反射板３の検出によって、通行制限エリアＲにおける開閉体２０を開放させて、当該通行許容人Ｈのみを通行させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体の有無を検出する検出ユニットおよび回帰反射板を使用し、個別不特定の通行許容人に通行制限エリアを通行させる簡易型通行制限装置に関する。

従来から、特定人の入退室を管理する入退出管理装置では、ＩＣカードや磁気カード、ＲＦＩＤのタグや特定電波を発信する携帯機などを使用して個別認証を行うシステムが知られている。しかし、このような個別認証システムは、一般的に装置の構成が複雑で高コストとなる。

一方、個別認証を行う入退室管理装置としては、通過する人のヘルメットにバーコードを取り付けて、そのバーコードをバーコードリーダで読み取り、２個の反射形センサの検出順序で人の通過方向を検出することにより、通過人数を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１）。しかし、この装置は、認証対象がバーコードであるため、読み取るセンサ装置や設置位置が限定され、読み取りミスも発生しやすく、また低コストでもない。

また、認証シートとして、回帰反射性の反射材と、この反射材を着色したものとを所定のパターン構成で配置することにより、データ認識を画像撮像装置等により行うことも知られている（例えば、特許文献２）。この場合、前記バーコードのような読み取りミスは少なくなるが、所定のパターン構成で配色された反射材およびその読み取り装置という特殊な構成となり高コストとなる。

特開平７−３５１３号公報 特開２００２−１８９４３３号公報

ところで、例えば工場、介護施設、および教育施設などで工員や職員などの人の通行が必要な通行制限エリアについて、個別的な入退出管理の必要性はないものの、これらの通行人だけを通行させて、部外者、患者および学習者などの他の人の通行をそれほど厳格にではなく、適度に制限したい場合がある。この場合、通行が必要な個別特定されない通行人のみを通行させ、他の通行人の通行を制限できれば十分であり、従来のような高機能・高性能のシステムである必要性はない。このため、このような機能に見合った、従来の装置よりも可及的に低コストでより簡便な装置の実現に対する要請がある。

他方、不特定人を対象とする自動ドア開閉用センサとして、検知エリアに向けて投光器から赤外線や近赤外線などの人間の眼に見えない物体検出用の検出波を送出して、受光器により物体で反射した検出波を受けて受光信号を発生させ、この受光信号がしきい値の設定レベルを超えることにより人体のような物体を検出する反射形の物体ユニットが知られている。この場合、人体が検出されるときは常に、ドアが自動的に開放される。

本発明は、物体の有無を検出する検出ユニットおよび回帰反射板を使用して、低コストかつ簡単な構成で、個別不特定の通行許容人のみが容易に通行制限エリアを通行できる簡易型通行制限装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明にかかる簡易型通行制限装置は、検知エリアに向けて検出波を送出する投光器、および前記検知エリア内の物体で反射した前記検出波を受光して受光信号を発生する受光器を備え、受光信号レベルをしきい値と比較して物体の有無を検出する検出ユニットと、物体の検出に基づいて、検知エリア近傍の通行制限エリアの入出用の開閉体の開閉または錠開閉制御を行う制御部とを備え、前記物体が、検知エリアを介して通行制限エリアを入出する個別不特定の通行許容人のみが有する回帰反射板であり、前記検出ユニットのしきい値が、前記回帰反射板の検出用に、通常の物体の検出用よりも高く設定され、前記検出ユニットによる前記回帰反射板の検出によって、通行制限エリアにおける開閉体を開放または開錠させて、前記個別不特定の通行許容人のみを通行させる。
ここで、個別不特定の通行許容人とは、例えば工場、介護施設および教育施設などで工員や職員などの通行人の通行が必要な通行制限エリアであって、個別的な入退出管理は必要ないものの、部外者、患者および学習者などの他の通行人の通行をある程度制限したい通行制限エリアにおける、予め通行が許容されている個別特定されない通行人であり、すべて回帰反射板を有して、通行制限エリアへの入出方法を予め取得している通行人をいう。

この構成によれば、物体の有無を検出する検出ユニットおよび回帰反射板を使用して、検知エリアで個別不特定の通行許容人が有する回帰反射板を反射させるだけで、通行制限エリアの開閉体が開放されて、予め通行が許容された当該通行許容人のみを通行させることができる。これにより、低コストかつ簡単な構成で、容易に個別不特定の通行許容人のみが通行制限エリアを通行することが可能となる。

好ましくは、投光器および受光器にはそれぞれ、偏光作用方向が互いに直交して配置される偏光素子が設けられて、投光器から一方の偏光素子を介して投光された検出波を、前記回帰反射板で偏光変換させて、他方の偏光素子を介して受光器に受光させる。この場合、回帰反射板のみを検出できるとともに、反射率の高い鏡面や白色の平滑表面などの反射物であっても、検出ユニットで検出することがなく、通行許容人以外でその反射物を有する通行人による通行制限エリアへの出入を確実に防止することができる。

好ましくは、前記検出波が、赤外線または可視光である。可視光の場合には、視認可能であるとともに低コスト化できる。また、好ましくは、前記検知エリアが、所定のスポットエリアである。この場合、通行許容人は当該スポットエリアで回帰反射板を反射させる必要があるため、そのスポットエリアで回帰反射板を反射させるという通行制限エリアの開閉または開錠条件がさらに付加されて、通行許容人以外の通行人の通行制限エリアにおける通行をより制限することができる。

好ましくは、前記開閉体がドアであり、検知エリアで回帰反射板が検出されたとき、ドアが自動的に開放または開錠される。したがって、通行許容人のみが容易にドアを自動的に開放または開錠して通行制限エリアを通行できる。

好ましくは、前記検出ユニットが反射形検出センサである。また好ましくは、前記検出ユニットが距離センサであり、前記回帰反射板が所定の距離範囲にあるとき、前記開閉体を開放または開錠させる。

本発明は、物体の有無を検出する検出ユニットおよび回帰反射板を使用して、検知エリアで個別不特定の通行許容人が有する回帰反射板を反射させるだけで、通行制限エリアの開閉体が開放または開錠されて、当該通行許容人のみを通行させることができる。

本発明の一実施形態に係る簡易型通行制限装置を示す構成図である。 反射形検出センサである検出ユニットを示す構成図である。 回帰反射板を示す一部平面図である。 回帰反射板の動作を示す模式図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる簡易型通行制限装置１を示す構成図を示す。この図では、例えば介護施設における開閉体であるドア２０を自動的に開閉して通行を制限するのに適用した場合を例示している。この簡易型通行制限装置１は、物体の有無を検出する反射形検出センサである検出ユニット２、２が無目２１の両側面に取り付けられ、両側に検知エリアＥ１、Ｅ２が配置されている。例えば、左側の検知エリアＥ２近傍に通行許容人Ｈが通行する必要がある通行制限エリアＲが設けられている。

また、本装置１は、物体の検出に基づいて、検知エリアＥ２近傍の通行制限エリアＲの入出用のドア２０の開閉制御を行う制御部３０を備えている。通行許容人Ｈは物体である回帰反射板３を有しており、検知エリアＥ１は通行許容人Ｈが制限エリアＲに入るときに、検知エリアＥ２は制限エリアＲから出るときに、それぞれ通行許容人Ｈの有する回帰反射板３を検出する。この通行許容人Ｈは、通行制限エリアＲの通行が予め許容された介護施設の職員のような個別特定されない通行人であり、これらすべての人が回帰反射板３を有し、通行制限エリアＲへの入出方法、つまり回帰反射板３を検出ユニット２で検出させることでドア２０が開放されることを認識している。

図２に示すように、この検出ユニット２は、例えばＡＩＲ（能動型赤外線方式）センサであり、検知エリアＥ１、Ｅ２に向けて物体検出用の検出波の一種である近赤外線ＩＲを投光する投光器５と、物体で反射した近赤外線ＩＲの検出波を受けて受光信号を発生する受光器６とを備えている。投光器５は、検出波として近赤外線ＩＲを送出する赤外線発光ダイオードのような投光素子７と、投光素子７から送出される近赤外線ＩＲを出射させる投光レンズ８とを有している。投光レンズ８および後述する受光レンズ１１により検知エリアＥ１、Ｅ２が形成される。投光素子７は、投光器駆動回路９により駆動されて近赤外線ＩＲを送出する。

受光器６は、物体で反射した近赤外線ＩＲの検出波を受光するフォトダイオードのような受光素子１０と、検知エリアＥ１、Ｅ２内の物体で反射した検出波を受光素子１０に入射させる受光レンズ１１とを有している。受光器６は、さらに、受光素子１０からの受光信号を増幅する増幅器１２、増幅された受光信号の受光量を検出する受光量検出回路１３、しきい値を記憶するしきい値記憶部１４、受光量としきい値とを比較して、しきい値よりも高いとき、検知信号ａを制御部３０の開閉制御回路２３（図１）へ出力する比較器１５とを備えている。しきい値は、回帰反射板３の検出用に、通常の物体の検出用よりも高く設定されている。

図３は回帰反射板３の平面図を示す。板状の反射板の表面には、例えば複数の三角すいｔが形成されている。この例では、三角すいが形成されたプリズムタイプの回帰反射板を使用しているが、球形のガラスビーズをシートに敷き詰めたガラスビーズタイプの回帰反射板を使用してもよい。投光器５および受光器６にはそれぞれ、偏光作用方向が互いに直交して配置される偏光フィルタのような偏光素子が設けられており、図２の投光器５の出射窓（図４の符号１８）には、検出波を垂直偏光または水平偏光する一方の偏光フィルタ１６が設けられ、受光器６の入射窓（図４の符号１９）には水平偏光または垂直偏光する他方の偏光フィルタ１７が設けられている。

図４のように、投光器５から検出波を例えば水平偏光する偏光フィルタ１６を介して水平偏光させて投光させる。回帰反射板３に形成された三角錐ｔ内で検出波を反射させることにより、全反射によって当該検出波に位相差ができて水平偏光から垂直偏光へ偏光状態が変換する。そして、垂直偏光する偏光フィルタ１７を介して垂直偏光の検出波のみを受光器６に受光させる。この結果、受光器６は、回帰反射板３のみを検出することになる。

すなわち、検知エリアＥ１、Ｅ２において、回帰反射板３以外で、反射率の高い鏡面や白色の平滑表面などの反射物が存在して、その反射による検出波の受光量が検出ユニット２のしきい値に近づく場合であっても、該反射物では検出波は回帰反射板３と異なり偏光変換されないので、受光器６で受光されないため検出されず、ドア２０は開かない。このため、通行許容人Ｈ以外でその反射物を有する他の通行人による通行制限エリアＲの通行を確実に防止することができる。

図１において、検出ユニット１で投光された光が、検知エリアＥ１内で通行許容人Ｈの有する回帰反射板３で反射されて、その受光信号の受光量がしきい値の設定レベルを超えていると判別されたとき、回帰反射板３を検出した検知信号ａが簡易型通行制限装置１の開閉制御回路２３に入力され、この開閉制御回路２３から、ドアエンジンコントローラ２４へドア開のＯＮ信号がドアエンジン２５へ出力されて、この駆動によりドア２０が開放する。ＯＮ信号が出力されなくなってから所定時間経過した後は、開閉制御回路２３から図示しないドア閉のＯＦＦ信号がドアエンジンコントローラ２４へ出力されて、ドアエンジン２５の駆動によりドア２０が閉止する。

本装置１は、個別特定されない通行許容人Ｈが有する回帰反射板３と、不特定人を対象とする自動ドア開閉用の検出ユニット２とを組み合わせることにより、通行許容人Ｈが通行制限エリアＲへの入出方法、つまり回帰反射板３を検出ユニット２で検出させることでドア２０が開くことを認識していることを前提として、回帰反射板３を通行制限エリアＲの通行キー（通行手形）として使用し、検知エリアＥ１、Ｅ２で個別不特定の通行許容人Ｈが有する回帰反射板３を反射させるという行為だけで、通行制限エリアＲのドア２０が開放されて、通行許容人Ｈと他の通行人とを容易に分別することができ、分別された個別不特定の通行許容人Ｈのみを通行させることができる。

この例のように検出ユニット２を無目２１に設置する場合には、通行許容人Ｈは当該検出ユニット２に対して回帰反射板２０を手で持ってかざしたり、衣服の外側に付けることにより反射させる。また、天井に設置する場合には、回帰反射板２０を帽子やヘルメットの表面に付けたり、手で持ってかざすことにより反射させる。さらに、ドア近傍の壁に設置する場合には、回帰反射板２０を手で持ってかざす、衣服に付ける、または帽子やヘルメットに付けることにより反射させる。

この例では、投光素子７に赤外線発光ダイオードを使用して近赤外線を投光しているが、これに代えて、例えばＬＥＤを使用して可視光線を投光するようにしてもよい。この場合、検知エリアＥ１、Ｅ２が視認可能となることにより、該光線は通行許容人Ｈが手で持ってかざすときの目安となる。また、赤外線と比べて可視光線用の偏光フィルタが安価であるので、さらに低コスト化を図ることもできる。

また、この例では、図１のように、検知エリアＥ１、Ｅ２は所定範囲に拡がるように形成しているが、所定のスポットエリア（一点鎖線部：ＳＥ）となるように形成してもよい。この場合、当該スポットエリアＳＥは、このエリアに相当する投光レンズ７および受光レンズ１０のレンズ部分以外の箇所にマスクをすることにより形成される。通行許容人Ｈは当該スポットエリアＳＥで回帰反射板３を反射させる必要があるため、このエリアで回帰反射板３を反射させるという通行制限エリアＲの開閉条件がさらに付加されて、通行許容人以外の通行人の通行制限エリアＲにおける通行をより制限することができる。

なお、検出ユニット２として反射形検出センサに代えて距離センサを使用してもよい。この場合、受光器６の受光素子１０には、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）素子が使用され、回帰反射板３が所定の距離範囲内にあるとき、受光信号レベルがしきい値の設定レベルを超えていると判別されて、ドア２０を開放させる。他方、反射形検出センサを距離センサ的に使用してもよい。例えば、投光器５の投光エリアと受光器６の受光エリアの交わるエリアを調整することにより、回帰反射板３が所定の距離範囲内にあるときドア２０を開放させる。

また、この例では、開閉体２０として自動的に開閉するドアに適用しているが、図示しない開錠および施錠（閉錠）する錠開閉部が設けられて、回帰反射板３の検出により開錠し、手動で開閉するドアに適用してもよい。また、開閉体はドアに限らず、カーテンやシャッタなども含まれる。

このように、本発明は、物体の有無を検出する検出ユニットおよび回帰反射板を使用して、検知エリアで個別不特定の通行許容人が有する回帰反射板を反射させるだけで、通行制限エリアの開閉体が開放または開錠されて、当該通行許容人のみを通行させることができる。これにより、低コストかつ簡単な構成で、容易に個別不特定の通行許容人のみが通行制限エリアを通行することが可能となる。

なお、上記実施形態では、偏光素子として偏光フィルタを使用しているが、検知エリアで反射率の高い反射物がほとんど存在しない場合など、その必要性に応じてこれを省略してもよい。

なお、上記実施形態では、介護施設の通行制限エリアの自動ドアに適用しているが、これに何ら限定されるものではなく、工場、教育施設および集合住宅の通行制限エリアの自動ドアに適用してもよい。

１：簡易型通行制限装置
２：検出ユニット
３：回帰反射板
５：投光器
６：受光器
７：投光素子
８：投光レンズ
１０：受光素子
１１：受光レンズ
１３：受光量検出回路
１４：しきい値記憶部
１５：比較器
１６、１７：偏光素子（偏光フィルタ）
２０：ドア
３０：制御部
ａ：検知信号
Ｅ１、Ｅ２：検知エリア
Ｒ：通行制限エリア

Claims (7)

1. 検知エリアに向けて検出波を送出する投光器、および前記検知エリア内の物体で反射した前記検出波を受光して受光信号を発生する受光器を備え、受光信号レベルをしきい値と比較して物体の有無を検出する検出ユニットと、
   物体の検出に基づいて、検知エリア近傍の通行制限エリアにおける入出用の開閉体の開閉または錠開閉制御を行う制御部とを備え、
   前記物体が、検知エリアを介して通行制限エリアを入出する個別不特定の通行許容人のみが有する回帰反射板であり、
   前記検出ユニットのしきい値が、前記回帰反射板の検出用に、通常の物体の検出用よりも高く設定され、
   前記検出ユニットによる前記回帰反射板の検出によって、通行制限エリアにおける開閉体を開放または開錠させて、前記通行許容人のみを通行させる、
   簡易型通行制限装置。
2. 請求項１において、
   投光器および受光器にはそれぞれ、偏光作用方向が互いに直交して配置される偏光素子が設けられて、
   投光器から一方の偏光素子を介して投光された検出波を、前記回帰反射板で偏光変換させて、他方の偏光素子を介して受光器に受光させる、簡易型通行制限装置。
3. 請求項１または２において、
   前記検出波が、赤外線または可視光である、簡易型通行制限装置。
4. 請求項１または２において、
   前記検知エリアが、所定のスポットエリアである、簡易型通行制限装置。
5. 請求項１または２において、
   前記開閉体がドアであり、検知エリアで回帰反射板が検出されたとき、ドアが自動的に開放される、自動ドアの簡易型通行制限装置。
6. 請求項１または２において、
   前記検出ユニットが反射形検出センサである、簡易型通行制限装置。
7. 請求項１または２において、
   前記検出ユニットが距離センサであり、回帰反射板が所定の距離範囲にあるとき、前記開閉体を開放または開錠させる、簡易型通行制限装置。

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