JP2015003786A - 検知装置、ドア装置及びエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】細い紐状の物体でも検知することができる検知装置を提供する。
【解決手段】検知装置１２は、複数の投光素子１６と、受光素子２１と、算出部２６と、判定部２７とを備える。算出部２６は、受光素子２１が受光した複数の投光素子１６からの光の量に基づいて、指標値を算出する。判定部２７は、算出部２６が算出した指標値に基づいて、検知範囲に存在する異物の有無を判定する。受光素子２１が受光する複数の投光素子１６から照射された光の経路は、検知範囲を正面から見た場合に、隣接するものの一部同士が互いに重なり合う。
【選択図】図２

Description

この発明は、異物の存在を検知するための検知装置と、異物の存在を検知する機能を備えたドア装置と、検知装置又はドア装置を備えたエレベータ装置とに関するものである。

特許文献１に、検知装置を備えたエレベータ装置が記載されている。特許文献１に記載されたエレベータ装置では、かごに設けられた投光素子から乗場に向けて光が照射される。投光素子から照射された光は、乗場に設けられたドア装置の下枠で反射し、上方の受光素子に受光される。検知装置は、受光素子が受光した光の量に基づいて、異物の存在を検知する。

国際公開第２０１１／０１０３７７号

特許文献１に記載されたエレベータ装置では、投光素子から照射された光がドア装置の下枠にスポット照射される。検知装置は、複数の投光素子を備えているが、光軸の間に異物が配置されると、その異物の存在を検知できない場合があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。この発明の目的は、細い紐状の物体でも検知することができる検知装置及びドア装置と、そのような機能を備えたエレベータ装置とを提供することである。

この発明に係る検知装置は、複数の投光素子と、受光素子と、受光素子が受光した複数の投光素子からの光の量に基づいて、指標値を算出する算出手段と、算出手段が算出した指標値に基づいて、検知範囲に存在する異物の有無を判定する第１判定手段と、を備え、受光素子が受光する複数の投光素子から照射された光の経路は、検知範囲を正面から見た場合に、隣接するものの一部同士が互いに重なり合うものである。

また、この発明に係る検知装置は、第１投光素子、第２投光素子及び第３投光素子と、受光素子と、受光素子が受光した第１投光素子からの光の量と受光素子が受光した第２投光素子からの光の量と受光素子が受光した第３投光素子からの光の量とに基づいて、指標値を算出する算出手段と、算出手段が算出した指標値に基づいて、検知範囲に存在する異物の有無を判定する判定手段と、を備え、受光素子が受光する第１投光素子からの光の経路は、検知範囲を正面から見た場合に、その一部が、受光素子が受光する第２投光素子からの光の経路と重なり、受光素子が受光する第３投光素子からの光の経路は、検知範囲を正面から見た場合に、その一部が、受光素子が受光する第２投光素子からの光の経路と重なるものである。

この発明に係るエレベータ装置は、エレベータのかごに設けられた第１ドア装置と、かごが停止する乗場に設けられた第２ドア装置と、上記検知装置と、を備えたものである。

この発明に係るドア装置は、出入口を開閉するドアと、複数の投光素子と、受光素子と、受光素子が受光した複数の投光素子からの光の量に基づいて、指標値を算出する算出手段と、算出手段が算出した指標値に基づいて、異物の有無を判定する第１判定手段と、を備え、受光素子が受光する複数の投光素子から照射された光の経路は、出入口側から見た場合に、隣接するものの一部同士が互いに重なり合うものである。

また、この発明に係るドア装置は、出入口を開閉するドアと、第１投光素子、第２投光素子及び第３投光素子と、受光素子と、受光素子が受光した第１投光素子からの光の量と受光素子が受光した第２投光素子からの光の量と受光素子が受光した第３投光素子からの光の量とに基づいて、指標値を算出する算出手段と、算出手段が算出した指標値に基づいて、異物の有無を判定する判定手段と、を備え、受光素子が受光する第１投光素子からの光の経路は、出入口側から見た場合に、その一部が、受光素子が受光する第２投光素子からの光の経路と重なり、受光素子が受光する第３投光素子からの光の経路は、出入口側から見た場合に、その一部が、受光素子が受光する第２投光素子からの光の経路と重なるものである。

また、この発明に係るエレベータ装置は、上記ドア装置を備えたものである。

この発明によれば、細い紐状の物体でも検知することができる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の要部を示す側面図である。 検知装置の回路構成を示す図である。 図１に示すＡ部の拡大図である。 検知装置の投光部の要部を上方から見た図である。 乗場の下枠に照射された光を示す図である。 投光部から照射された光のうち受光部に受光される光の経路を示す図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の動作を示すフローチャートである。 検知装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の動作を示すフローチャートである。 検知装置の機能を説明するための図である。 検知装置の機能を説明するための図である。 検知装置の機能を説明するための図である。 シミュレーションを行うための検知装置の構成を示す図である。 反射体に照射される光の光量分布を示す図である。 φ３．０ｍｍの紐が移動した時のシミュレーション結果を示す図である。 φ１．５ｍｍの紐が移動した時のシミュレーション結果を示す図である。

添付の図面を参照し、本発明を詳細に説明する。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図では、同一又は相当する部分に、同一の符号を付している。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の要部を示す側面図である。図１は、エレベータのかご１が乗場２の高さに合わせて停止した状態を示している。

エレベータの乗場２は、建物の各階に備えられる。乗場２に、ドア装置３が設けられる。ドア装置３は、下枠４、出入口枠５、ドアパネル６を備える。乗場２の出入口は、下枠４と出入口枠５とによって形成される。

下枠４は、一側面が昇降路７側を向くように乗場２に設けられる。下枠４の一側面は、垂直或いはほぼ垂直に配置される。下枠４は、上面が乗場２の床面と同じ高さに配置される。出入口枠５は、一般に乗場三方枠と呼ばれ、下枠４の上面に立てられる。出入口枠５は、下端部が下枠４に設けられる。ドアパネル６は、乗場２の出入口を開閉する。ドアパネル６は、出入口枠５の昇降路７側に配置される。また、ドアパネル６は、下枠４の上方に配置される。下枠４は、ドアパネル６の下端部の移動を案内するための敷居（図示せず）を備える。

乗場ドアは、ドアパネル６によって要部が構成される。乗場ドアは、ドアパネル６の他に、例えば、ドアパネル６を吊るためのドアハンガーと敷居の溝に配置される脚部とを備える。乗場ドアの構成は、これに限定されない。乗場２に、乗場ドアを駆動するための装置は備えられていない。

かご１は、昇降路７内を昇降する。かご１は、ドア装置８を備える。ドア装置８は、かご１が乗場２の高さに合わせて停止した際に、その乗場２に設けられたドア装置３に対向する。ドア装置８は、下枠９、出入口枠１０、ドアパネル１１を備える。かご１の出入口は、下枠９と出入口枠１０とによって形成される。

下枠９は、一側面が乗場２側を向くようにかご１に設けられる。下枠９の一側面は、垂直或いはほぼ垂直に配置される。下枠９は、上面がかご１の床面と同じ高さに配置される。出入口枠１０は、下端部が下枠９に設けられ、下枠９の上面に立てられる。ドアパネル１１は、かご１の出入口を開閉する。ドアパネル１１は、出入口枠１０の乗場２側に配置される。また、ドアパネル１１は、下枠９の上方に配置される。下枠９は、ドアパネル１１の下端部の移動を案内するための敷居（図示せず）を備える。

かごドアは、ドアパネル１１によって要部が構成される。かごドアは、ドアパネル１１の他に、例えば、ドアパネル１１を吊るためのドアハンガーと敷居の溝に配置される脚部とを備える。かごドアの構成は、これに限定されない。かごドアは、かご１に設けられた駆動装置（図示せず）によって駆動される。かごドアと乗場ドアとに、連結装置（図示せず）が設けられる。駆動装置の駆動力は、連結装置を介してかご１が停止した乗場２の乗場ドアに伝達される。乗場ドアは、かごドアと共に開閉する。

かご１が乗場２の高さに合わせて停止した時、ドア装置３とドア装置８との間に隙間が形成される。具体的には、下枠４の一側面と下枠９の一側面との間に、一定の隙間が形成される。また、ドアパネル６の裏面とドアパネル１１の裏面との間に、一定の隙間が形成される。

検知装置１２は、ドア装置３とドア装置８との間に異物が存在することを検知する。検知装置１２は、小型犬用のリードのような細い紐状の物体がかご１の出入口と乗場２の出入口とを貫通するように配置された場合でも、その物体の存在を検知することができるように構成される。

検知装置１２は、投光部１３と受光部１４と処理部１５とを備える。
以下に、図２乃至図６も参照し、検知装置１２の構成について説明する。図２は、検知装置１２の回路構成を示す図である。図３は、図１に示すＡ部の拡大図である。図４は、検知装置１２の投光部１３の要部を上方から見た図である。図４は、図３おけるＢ矢視に相当する。

投光部１３は、かご１に設けられる。投光部１３は、異物の検知に必要な光を照射する機能を有する。投光部１３は、投光素子１６とレンズユニット１７と駆動部１８とを備える。

投光素子１６は、光を照射するための素子である。投光部１３に、複数の投光素子１６が備えられる。図２等では、投光部１３が５つの投光素子１６を備える場合を一例として示している。図２等の説明において投光素子を個別に特定する必要がある場合、符号１６の後にａ乃至ｅの何れかを付して区別する。

レンズユニット１７は、投光素子１６から照射された光の進行方向を変える。１つの投光素子１６に対して１つのレンズユニット１７が設けられる。投光素子１６から照射された光は、レンズユニット１７を通過することによって平行光或いは平行光に近い光となる。
駆動部１８は、投光素子１６の動作を制御する。

レンズユニット１７の集光レンズとして、凸レンズ又はフレネルレンズが好適である。但し、レンズユニット１７は、投光部１３に必須の構成要素ではない。例えば、投光素子１６として砲弾型のＬＥＤが採用されている場合、レンズユニット１７を備えなくても投光素子１６からの光の広がりを抑えることができる。

投光素子１６及びレンズユニット１７は、下枠９の一側面に設けられる。投光素子１６からの光は、レンズユニット１７を通過した後、乗場２側に向けて斜め上方に照射される。投光素子１６は、かご１がエレベータの乗場２の高さに合わせて停止している時に光を照射する。投光素子１６から照射された光は、レンズユニット１７を通過した後、乗場２の下枠４の一側面に直接照射される。例えば、投光素子１６から照射された光は、下枠４に備えられたトーガードに照射される。図５は、乗場２の下枠４に照射された光を示す図である。図５は、図２におけるＣ矢視に相当する。

投光素子１６から照射された光は、下枠４の一側面に照射され、下枠４の一側面で反射する。下枠４の一側面は、投光素子１６から照射された光が拡散するように表面が仕上げられている。投光素子１６からの光が満遍なく拡散するように、下枠４の一側面に、拡散シート１９或いはプリズムシートを設けても良い。

図４は、投光素子１６の好適な配置を示す。図４に示す投光素子１６は、上下二列に配置される。例えば、上段の投光素子１６ａ乃至１６ｃは、同じ高さに、等間隔に配置される。下段の投光素子１６ｄ及び１６ｅは、同じ高さに、投光素子１６ａ乃至１６ｃと同じ間隔で配置される。また、下段の投光素子１６は、上方から見て、上段の投光素子１６の間に位置するように配置される。例えば、投光素子１６ｄは、上方から見て、投光素子１６ａ及び１６ｂの中間に位置する。投光素子１６ｅは、上方から見て、投光素子１６ｂ及び１６ｃの中間に位置する。即ち、投光素子１６は、上段と下段とに互い違いに配置される。

投光素子１６ａ乃至１６ｅからの光は、全て同じ方向に照射される。このため、投光素子１６ａ乃至１６ｅからの光が下枠４の一側面に照射される領域は、図５に示すように上下二列に並ぶ。照射領域２０ａと照射領域２０ｂと照射領域２０ｃとは、同じ高さに一列に並ぶ。照射領域２０ａは、投光素子１６ａからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。照射領域２０ｂは、投光素子１６ｂからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。照射領域２０ｃは、投光素子１６ｃからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。

照射領域２０ｄと照射領域２０ｅとは、照射領域２０ａ乃至２０ｃより低い位置で、同じ高さに一列に並ぶ。照射領域２０ｄは、投光素子１６ｄからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。照射領域２０ｅは、投光素子１６ｅからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。照射領域２０ｄは、上方から見て、照射領域２０ａ及び２０ｂの中間に位置する。照射領域２０ｄは、上方から見て、一側の部分が照射領域２０ａに重なる。照射領域２０ｄの一側の部分とは、図５において右側の部分である。また、照射領域２０ｄは、上方から見て、他側の部分が照射領域２０ｂに重なる。照射領域２０ｄの他側の部分とは、図５において左側の部分である。

同様に、照射領域２０ｅは、上方から見て、照射領域２０ｂ及び２０ｃの中間に位置する。照射領域２０ｅは、上方から見て、一側の部分が照射領域２０ｂに重なる。また、照射領域２０ｅは、上方から見て、他側の部分が照射領域２０ｃに重なる。上述したように、投光素子１６ａ乃至１６ｅから照射された光は、下枠４の一側面で拡散する。

受光部１４は、かご１に設けられる。受光部１４は、投光部１３から照射された光を受光する機能を有する。受光部１４は、受光素子２１とレンズユニット２２と信号増幅・フィルタ部２３とを備える。

受光素子２１は、光を受光するための素子である。レンズユニット２２は、受光素子２１に光を集めるための集光レンズを備える。受光素子２１及びレンズユニット２２は、支持具を介してかご１に設けられる。受光素子２１及びレンズユニット２２は、例えば、ドアパネル１１より上方に配置される。投光素子１６から照射された光の一部は、下枠４の一側面で斜め上方に反射する。この反射光は、ドアパネル６とドアパネル１１との間を通過し、かご１の出入口より上方で受光素子２１に入射する。

図６は、投光部１３から照射された光のうち受光部１４に受光される光の経路を示す図である。受光素子２１が受光する投光素子１６ａ乃至１６ｅからの光の経路は、かご１の出入口側（或いは、乗場２の出入口側）から見た場合に、上下方向に並んで配置される。また、上記経路は、かご１の出入口側から見た場合に、隣接するものの一部同士が互いに重なり合う。例えば、投光素子１６ｄからの光の経路は、図６において右側の部分が投光素子１６ａからの光の経路に重なる。また、左側の部分は、投光素子１６ｂからの光の経路に重なる。同様に、投光素子１６ｅからの光の経路は、図６において右側の部分が投光素子１６ｂからの光の経路に重なる。左側の部分は、投光素子１６ｃからの光の経路に重なる。

検知装置１２では、投光素子１６から照射された光が遮断されることによって異物を検知する。即ち、本実施の形態において、検知装置１２が異物の存在を検知する範囲（検知範囲）は、かご１の出入口と乗場２の出入口との間に設けられた範囲の一部である。上記かご１の出入口側（或いは、乗場２の出入口側）から見た場合とは、検知範囲を正面から見た場合に相当する。

受光素子２１は、受光した光の量に応じた電気信号を出力する。信号増幅・フィルタ部２３は、受光素子２１から出力された電気信号を増幅し、フィルタリングする。

処理部１５は、かご１に設けられる。処理部１５は、異物の存在を検知するために必要な情報の処理を行う。処理部１５は、信号取得部２４と情報処理部２５と算出部２６と判定部２７とを備える。

信号取得部２４は、投光部１３の駆動部１８から信号を取得する。また、信号取得部２４は、受光部１４の信号増幅・フィルタ部２３から信号を取得する。信号取得部２４は、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換する。

情報処理部２５は、算出部２６及び判定部２７が動作を行う上で必要な情報の処理を行う。情報処理部２５を信号取得部２４の一機能として構成しても良い。

算出部２６は、受光素子２１が受光した１つの投光素子１６からの光の量ではなく、受光素子２１が受光した複数の投光素子１６からの光の量に基づいて、１つの指標値を算出する。この指標は、受光素子２１が受光した光の量のバランスを表す。

判定部２７は、検知範囲に異物が存在するか否かを判定する。判定部２７は、算出部２６が算出した指標値に基づいて、第１の判定を行う。また、判定部２７は、受光素子２１が受光した１つの投光素子１６からの光の量に基づいて、第２の判定を行う。

ドア制御部２８は、かごドアを駆動するための駆動装置を制御する。

次に、図７乃至図１０も参照し、本エレベータ装置の動作について説明する。
図７、図９及び図１０は、この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の動作を示すフローチャートである。図７は、エレベータのかご１が目標階に停止してからドア（かごドア及び乗場ドア）の開放動作を開始するまでの動作フローを示している。

エレベータのかご１は、呼びに応答し、目標階に向けて走行する。かご１が目標階に停止すると（Ｓ１０１）、検知装置１２は、リファレンス値を取得するための動作を開始する。

かご１が乗場２に停止すると、駆動部１８が、投光素子１６を点灯させる（Ｓ１０２）。図８は、検知装置１２の動作を説明するための図である。駆動部１８は、図８に示すように、２つ以上の投光素子１６が同時に点灯することがないように、投光素子１６を一つずつ順番に点灯させる。本実施の形態では、５つの投光素子１６ａ乃至１６ｅが備えられている。このため、駆動部１８は、５つ（Ｎ＝１〜５）の投光素子１６ａ乃至１６ｅを順番に点灯させる。投光素子１６を点灯させる順番は、どのような順番であっても構わない。

例えば、駆動部１８は、最初に、投光素子１６ａ（Ｎ＝１）を一定時間点灯させる。投光素子１６ａから照射された光は、下枠４の一側面で反射する。下枠４の一側面で反射した光の一部は、受光素子２１に受光される。受光部１４は、受光素子２１が光を受光すると、その受光量に応じた受光信号を処理部１５に出力する。受光素子２１が受光した光の量は、図８に示す受光信号の高さに相当する。

処理部１５では、信号取得部２４が受光部１４から受光信号を取得する。情報処理部２５は、信号取得部２４が取得した受光部１４からの受光信号に基づいて、受光量Ｉ_Ｎ（Ｎ＝１）を算出する（Ｓ１０３）。

駆動部１８は、投光素子１６を点灯させると、現在点灯している投光素子１６を特定するための点灯信号を処理部１５に出力する。例えば、駆動部１８は、投光素子１６ａを点灯させている間、投光素子１６ａが点灯していることを示す点灯信号を処理部１５に出力する。情報処理部２５は、信号取得部２４が取得した投光部１３からの点灯信号に基づいて、受光素子２１が受光した光がどの投光素子１６から照射された光であるのかを特定する。これにより、受光量Ｉ_ＮのＮの値が決まる。

情報処理部２５は、算出した受光量Ｉ_Ｎ（Ｎ＝１）をリファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}（Ｎ＝１）として記憶領域に保存する（Ｓ１０４）。

駆動部１８は、投光素子１６ａを点灯させてから一定時間が経過すると、投光素子１６ａを消灯させる。投光素子１６ａを消灯させた後、駆動部１８は、投光素子１６ｂ（Ｎ＝２）を一定時間点灯させる。そして、情報処理部２５は、上記と同様の手順により、受光量Ｉ_Ｎ（Ｎ＝２）を算出する。情報処理部２５は、算出した受光量Ｉ_Ｎ（Ｎ＝２）をリファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}（Ｎ＝２）として保存する。

駆動部１８は、投光素子１６ｂを点灯させてから一定時間が経過すると、投光素子１６ｂを消灯させる。その後、検知装置１２は、駆動部１８によって投光素子１６ｃ乃至１６ｅ（Ｎ＝３〜５）を順次点灯させることにより、受光量Ｉ_Ｎ（Ｎ＝３〜５）を算出し、リファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}（Ｎ＝３〜５）を保存する。

検知装置１２において全てのリファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}（Ｎ＝１〜５）の保存が完了すると、ドア制御部２８は、かごドア及び乗場ドアの開放動作を開始する（Ｓ１０５）。

図９は、目標階においてドアの開放動作が開始されてからの動作フローを示している。
Ｓ１０５においてドアの開放動作が開始されると、検知装置１２は、異物の存在を検出するための動作を開始する（Ｓ２０１）。また、検知装置１２は、異物の存在を検出したか否かを判定する（Ｓ２０２）。Ｓ２０２において異物の存在が検出されると、ドア制御部２８は、ドアの閉鎖動作を行わない。Ｓ２０２において異物の存在が検出されていないことを条件に、ドア制御部２８は、ドアの閉鎖動作を開始する（Ｓ２０３）。

ドア制御部２８によってドアの閉鎖動作が開始されると、検知装置１２は、異物の存在を検出するための動作を行う（Ｓ２０４）。また、検知装置１２は、異物の存在を検出したか否かを判定する（Ｓ２０５）。ドアの閉鎖動作が行われている時に検知装置１２によって異物の存在が検出されると、ドア制御部２８は、ドアの反転動作を行う（Ｓ２０６）。その後、ドアが全開すると、検知装置１２は、異物の存在を検出するための動作を再開する（Ｓ２０１）。

検知装置１２は、ドアが完全に閉まるまで、異物の有無を判定する。異物の存在が検出されることなくドアが完全に閉まると（Ｓ２０７のＹｅｓ）、検知装置１２は動作を終了する。

図１０は、異物の有無を判定するための動作フローを示している。図９のＳ２０１及びＳ２０２において、図１０に示す動作が行われる。また、図９のＳ２０４及びＳ２０５において、図１０に示す動作が行われる。

図１０のＳ３０１及びＳ３０２に示す動作は、図７に示すＳ１０２及びＳ１０３に示す動作と同様である。即ち、駆動部１８は、投光素子１６を点灯させる（Ｓ３０１）。駆動部１８は、図８に示すように、２つ以上の投光素子１６が同時に点灯することがないように、投光素子１６を一つずつ順番に点灯させる。受光素子２１が光を受光すると、その受光量に応じた受光信号が受光部１４から処理部１５に出力される。情報処理部２５は、信号取得部２４が取得した受光部１４からの受光信号に基づいて受光量Ｉ_Ｎ（Ｎ＝１〜５）を算出する（Ｓ３０２）。

情報処理部２５は、Ｓ１０４で記憶したリファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}（Ｎ＝１〜５）を読み出す（Ｓ３０３）。また、情報処理部２５は、受光量の変化量ΔＩ_Ｎ（Ｎ＝１〜５）を算出する（Ｓ３０４）。情報処理部２５は、Ｓ３０３で読み出したリファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}からＳ３０２で算出した受光量Ｉ_Ｎを減算することにより、変化量ΔＩ_Ｎを算出する。例えば、情報処理部２５は、Ｉ_{１＿ｒｅｆ}からＩ_１を減算することにより、変化量ΔＩ_１を得る。

判定部２７は、Ｓ３０４で算出された変化量ΔＩ_Ｎが基準値α以上であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。判定部２７は、各変化量ΔＩ_Ｎについて基準値αとの比較を行う。例えば、判定部２７は、変化量ΔＩ_１が基準値α以上であるか否かを判定する。次に、判定部２７は、変化量ΔＩ_２が基準値α以上であるか否かを判定する。判定部２７は、何れかの変化量ΔＩ_Ｎが基準値α以上である場合に、検知範囲に異物が存在することを検出する（Ｓ３０６）。例えば、投光素子１６ａからの光が犬用のリードによって大きく遮られている場合、ΔＩ_１≧αとなる。かかる場合、Ｓ３０５においてＹｅｓの判定がなされ、異物の存在が検出される。

各変化量ΔＩ_Ｎが基準値αより小さい場合、算出部２６は、指標値Ｙを算出する（Ｓ３０７）。上述したように、Ｙは、受光素子２１が複数の投光素子１６から受光した光の量のバランスを表す指標である。算出部２６は、Ｓ３０２で算出した受光量Ｉ_ＮとＳ３０３で読み出したリファレンス値Ｉ_{Ｎ＿ｒｅｆ}とに基づいて、次式を用いて指標値Ｙを算出する。

判定部２７は、Ｓ３０７で算出された指標値Ｙが基準値β以上であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。判定部２７は、指標値Ｙが基準値β以上である場合に、検知範囲に異物が存在することを検出する（Ｓ３０６）。判定部２７は、Ｓ３０８において指標値Ｙが基準値βより小さい場合に、検知範囲に異物が存在しないことを検出する（Ｓ３０９）。

次に、図１１乃至図１７も参照し、上記指標値Ｙに基づいて異物の存在を検出することの効果について詳しく述べる。図１１乃至図１３は、検知装置１２の機能を説明するための図である。

図１１は、投光部１３に３つの投光素子１６が備えられた例を示している。図１１等の説明において投光素子を個別に特定する必要がある場合、符号１６の後にｆ乃至ｈの何れかを付して区別する。

投光素子１６ｆ乃至１６ｈは横一列に配置され、下枠４（反射体）に光を照射する。反射光１は、下枠４で反射した投光素子１６ｆからの光のうち、受光素子２１によって受光される光を示している。反射光１の光軸を光軸１と表記する。反射光２は、下枠４で反射した投光素子１６ｇからの光のうち、受光素子２１によって受光される光を示している。反射光２の光軸を光軸２と表記する。反射光３は、下枠４で反射した投光素子１６ｈからの光のうち、受光素子２１によって受光される光を示している。反射光３の光軸を光軸３と表記する。図１１に示す例では、受光素子２１は無限遠に配置される。

照射領域２０ｆと照射領域２０ｇと照射領域２０ｈとは、下枠４の一側面上で横一列に並ぶ。照射領域２０ｆは、投光素子１６ｆからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。照射領域２０ｇは、投光素子１６ｇからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。照射領域２０ｈは、投光素子１６ｈからの光が下枠４の一側面に照射される領域である。

中央の照射領域２０ｇは、一側の部分が照射領域２０ｆに重なる。照射領域２０ｇの一側の部分とは、図１１において左側の部分である。反射光２の一部は、反射光１の一部と同じ経路を通過する。また、照射領域２０ｇは、他側の部分が照射領域２０ｈに重なる。照射領域２０ｇの他側の部分とは、図１１において右側の部分である。反射光２の一部は、反射光３の一部と同じ経路を通過する。

なお、照射領域２０ｆの中心位置と照射領域２０ｇの中心位置との間隔は、下枠４の一側面上における投光素子１６ｇ（或いは、投光素子１６ｆ）からの光の光量分布の半値幅程度であることが好ましい。同様に、照射領域２０ｇの中心位置と照射領域２０ｈの中心位置との間隔は、下枠４の一側面上における投光素子１６ｇ（或いは、投光素子１６ｈ）からの光の光量分布の半値幅程度であることが好ましい。

図１１は、反射光１乃至３が紐２９によって遮られていない状態を示している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す状態での受光素子２１の受光量を示す。図１１に示す紐２９の径は、下枠４の一側面からの反射光（例えば、反射光１）の幅より小さい。或いは、図１１に示す紐２９の径は、下枠４の一側面からの反射光（例えば、反射光１）の幅と同程度である。

図１２は、図１１に示す状態から紐２９が移動し、紐２９が光軸１上に配置された状態を示している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す状態での受光素子２１の受光量を示す。紐２９が光軸１上に配置されると、投光素子１６ｆからの光が紐２９によって大きく遮られる。これにより、受光素子２１によって受光される投光素子１６ｆからの光の量は、大きく低下する。また、紐２９が光軸１上に配置されると、投光素子１６ｇからの光が紐２９によって僅かに遮られる。これにより、受光素子２１によって受光される投光素子１６ｇからの光の量は、僅かに低下する。

例えば、図９のＳ２０１又はＳ２０４において異物の検出動作が行われている時に紐２９が光軸１上に配置されると、図１０のＳ３０５においてＹｅｓの判定がなされる。これにより、判定部２７は、Ｓ３０６において異物の存在を検出する。

図１３は、図１２に示す状態から紐２９が更に移動し、紐２９が光軸１と光軸２との間に配置された状態を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す状態での受光素子２１の受光量を示す。紐２９が光軸１と光軸２との間に配置されると、投光素子１６ｆからの光が紐２９によって僅かに遮られる。これにより、受光素子２１によって受光される投光素子１６ｆからの光の量は、僅かに低下する。また、紐２９が光軸１と光軸２との間に配置されると、投光素子１６ｇからの光が紐２９によって僅かに遮られる。これにより、受光素子２１によって受光される投光素子１６ｇからの光の量は、僅かに低下する。

図９のＳ２０１又はＳ２０４において異物の検出動作が行われている時に紐２９が光軸１と光軸２との間に配置されると、図１０のＳ３０５においてＮｏの判定がなされる場合がある。図１０のＳ３０５においてＮｏの判定がなされると、算出部２６は、次式に基づいて指標値Ｙを算出する。次式は、上記式１を一般化したものに相当する。

ここで、
ｉ：各光軸の対応番号
Ｉ（ｉ、ｔ）：時刻ｔにおける光軸ｉに対応する受光量
Ｉ_ｒｅｆ（ｉ）：光軸ｉに対応するリファレンス値（紐２９がない時の受光量）
である。指標値Ｙは、光軸ｉに対応する受光量Ｉ_ｉの変化量ΔＩ_ｉを、ｉ＝１〜Ｎについて全て掛け合わせた累積積である。

指標値Ｙは、隣り合う３つの投光素子１６について算出されることが好ましい。図４に示すように投光部１３に５つの投光素子１６ａ乃至１６ｅが備えられている場合、投光素子１６ａ乃至１６ｅについて１つの指標値Ｙを算出しても良い。しかし、好ましくは、投光素子１６ａ、１６ｄ及び１６ｂについて１つの指標値Ｙを算出する。また、投光素子１６ｄ、１６ｂ及び１６ｅについて１つの指標値Ｙを算出する。更に、投光素子１６ｂ、１６ｅ及び１６ｃについて１つの指標値Ｙを算出する。そして、算出された指標値Ｙのそれぞれを基準値βと比較する。

紐２９が光軸１と光軸２との間に配置されていれば、図１０のＳ３０８においてＹｅｓの判定がなされる。これにより、判定部２７は、Ｓ３０６において異物の存在を検出する。

次に、検知装置１２を用いたシミュレーション結果を示す。
図１４は、シミュレーションを行うための検知装置１２の構成を示す図である。図１４に示す構成は、基本的に図１１に示す構成と同じである。表１に、より詳細な仕様を示す。

対象物は、小型犬用のリードを想定したφ１．５ｍｍ及びφ３ｍｍの紐２９である。
図１５は、反射体に照射される光の光量分布を示す図である。具体的に、図１５は、
図１４に示す矢印Ｄ方向における光量分布を示す。反射体は、投光素子１６からの光が照射される部分である。図１に示す構成であれば、下枠４が反射体である。受光素子２１は無限遠に配置される。また、受光素子２１が受光する光の量は、反射体上に照射される光量分布の積算に比例するものとする。

図１６は、φ３．０ｍｍの紐２９が移動した時のシミュレーション結果を示す図である。図１７は、φ１．５ｍｍの紐２９が移動した時のシミュレーション結果を示す図である。紐２９は、長手が反射光１乃至３の光軸と直交する方向に配置された状態で、図１４に示す位置から、下記位置ａ及びｂを通過し、位置ｃで停止する。
位置ａ：反射光１のすそ（−σ）の位置
位置ｂ：光軸１の中心位置
位置ｃ：光軸１と光軸２との中間位置

図１６（ａ）及び図１７（ａ）は、経過時間に対する紐２９の位置を示す。図１６（ｂ）及び図１７（ｂ）は、受光素子２１が受光する光の量を示す。図１６（ｃ）及び図１７（ｃ）は、経過時間に対する指標値Ｙを示す。

本シミュレーションでは、−１ｄＢ程度の計測ノイズを付加している。対象物のサイズが小さい場合、対象物が移動しても受光素子２１による受光量の変化は小さい。しかし、図１６及び図１７から分かるように、本指標を用いることにより、サイズが小さい対象物が光軸の間に配置された場合であっても、異物の存在を精度良く検知することができる。

上記構成を有するエレベータ装置であれば、小型犬用のリードのような細い紐状の物体がかご１の出入口と乗場２の出入口とを貫通するように配置された場合でも、その物体の存在を検知することができる。

本実施の形態における検知装置１２では、かご１が乗場２に着床した際に、ドアを開放する前にリファレンス値を取得する。このように、異物が確実に存在しない時の受光量をリファレンスとした差分値に基づいて異物の有無を判定するため、十分なダイナミックレンジを確保することができる。なお、下枠４の一側面は、各乗場２において状態が異なる。かご１が乗場２に着床する度にリファレンス値を取得すれば、下枠４の状態によって誤った判定がなされることを防止することができる。

本実施の形態では、算出部２６が指標値Ｙとして累積積を算出する場合について説明した。算出部２６は、指標値Ｙとして相関関数Ｚ或いは総和Ｓを算出しても良い。

相関関数Ｚは、例えば、光軸ｉに対応する受光量Ｉ_ｉを用いて、次式より求めることができる。

また、総和Ｓは、例えば、光軸ｉに対応する受光量Ｉ_ｉを用いて、次式より求めることができる。

本実施の形態では、投光素子１６からドア装置３を構成する部材に光を照射する場合について説明した。投光素子１６からの光を照射するための反射体として、ドア装置３に専用の部材を設けても良い。

本実施の形態では、投光素子１６及び受光素子２１がドア装置８に設けられている場合について説明した。投光素子１６及び受光素子２１をドア装置３に設けても良い。かかる場合、投光素子１６からの光は、ドア装置８の下枠９の一側面に照射される。下枠９の一側面で反射した光は、乗場２の出入口の上方に配置された受光素子２１に受光される。

本実施の形態では、投光素子１６がドア装置８の下枠９に設けられている場合について説明した。投光素子１６をかご１の出入口の上方に配置しても良い。かかる場合、受光素子２１は、かご１の出入口の下方に配置される。例えば、受光素子２１は、下枠９の一側面に設けられる。なお、投光素子１６及び受光素子２１をドア装置３に設けた場合でも同様に配置することができる。但し、受光素子２１を出入口の下方に配置した場合は、受光素子２１及びレンズユニット１７が上向きに配置される。ゴミによって光が遮られることを考慮すると、受光素子２１は、出入口の上方に下向きに配置することが好ましい。

本実施の形態では、投光素子１６からの光を反射体に照射し、反射体で反射させることによって光を拡散させる場合について説明した。投光素子１６からの光をスクリーンに照射し、スクリーンを透過させることによって光を拡散させても良い。かかる場合、反射体を備える必要はない。

本実施の形態では、両開き方式のドア装置３及びドア装置８について説明した。ドア装置３及びドア装置８は、片開き方式であっても良い。

本実施の形態では、検知装置１２を備えたエレベータ装置について説明した。上記機能を有する検知装置１２は、建物の出入口に設置された自動ドア等への適用も可能である。また、ドア装置以外のものにも適用は可能である。

１ かご、 ２ 乗場、 ３ ドア装置、 ４ 下枠、 ５ 出入口枠、 ６ ドアパネル、 ７ 昇降路、 ８ ドア装置、 ９ 下枠、 １０ 出入口枠、 １１ ドアパネル、 １２ 検知装置、 １３ 投光部、 １４ 受光部、 １５ 処理部、 １６、１６ａ〜１６ｈ 投光素子、 １７ レンズユニット、 １８ 駆動部、 １９ 拡散シート、 ２０ａ〜２０ｈ 照射領域、 ２１ 受光素子、 ２２ レンズユニット、 ２３ 信号増幅・フィルタ部、 ２４ 信号取得部、 ２５ 情報処理部、 ２６ 算出部、 ２７ 判定部、 ２８ ドア制御部、 ２９ 紐

Claims (10)

1. 複数の投光素子と、
   受光素子と、
   前記受光素子が受光した複数の前記投光素子からの光の量に基づいて、指標値を算出する算出手段と、
   前記算出手段が算出した指標値に基づいて、検知範囲に存在する異物の有無を判定する第１判定手段と、
   を備え、
   前記受光素子が受光する複数の前記投光素子から照射された光の経路は、前記検知範囲を正面から見た場合に、隣接するものの一部同士が互いに重なり合う検知装置。
2. 前記受光素子が受光した１つの前記投光素子からの光の量に基づいて、検知範囲に存在する異物の有無を判定する第２判定手段と、
   を備えた請求項１に記載の検知装置。
3. ２つ以上の前記投光素子が同時に点灯することがないように、前記投光素子を順番に点灯させる駆動部と、
   を備えた請求項１又は請求項２に記載の検知装置。
4. 複数の前記投光素子は、複数列に配置され、反射体に向けて光を照射し、
   前記投光素子からの光が前記反射体に照射される領域は、前記反射体の表面で複数列に配置され、
   前記受光素子は、前記反射体で反射された前記投光素子からの光を受光する
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の検知装置。
5. 複数の前記投光素子は、反射体に向けて光を照射し、
   前記投光素子からの光が前記反射体に照射される領域は、隣接するものの一部同士が互いに重なり合い、
   前記受光素子は、前記反射体で反射された前記投光素子からの光を受光する
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の検知装置。
6. 第１投光素子、第２投光素子及び第３投光素子と、
   受光素子と、
   前記受光素子が受光した前記第１投光素子からの光の量と前記受光素子が受光した前記第２投光素子からの光の量と前記受光素子が受光した前記第３投光素子からの光の量とに基づいて、指標値を算出する算出手段と、
   前記算出手段が算出した指標値に基づいて、検知範囲に存在する異物の有無を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記受光素子が受光する前記第１投光素子からの光の経路は、前記検知範囲を正面から見た場合に、その一部が、前記受光素子が受光する前記第２投光素子からの光の経路と重なり、
   前記受光素子が受光する前記第３投光素子からの光の経路は、前記検知範囲を正面から見た場合に、その一部が、前記受光素子が受光する前記第２投光素子からの光の経路と重なる
   検知装置。
7. エレベータのかごに設けられた第１ドア装置と、
   前記かごが停止する乗場に設けられた第２ドア装置と、
   請求項１から請求項６の何れか一項に記載の前記検知装置と、
   を備えたエレベータ装置。
8. 出入口を開閉するドアと、
   複数の投光素子と、
   受光素子と、
   前記受光素子が受光した複数の前記投光素子からの光の量に基づいて、指標値を算出する算出手段と、
   前記算出手段が算出した指標値に基づいて、異物の有無を判定する第１判定手段と、
   を備え、
   前記受光素子が受光する複数の前記投光素子から照射された光の経路は、前記出入口側から見た場合に、隣接するものの一部同士が互いに重なり合うドア装置。
9. 出入口を開閉するドアと、
   第１投光素子、第２投光素子及び第３投光素子と、
   受光素子と、
   前記受光素子が受光した前記第１投光素子からの光の量と前記受光素子が受光した前記第２投光素子からの光の量と前記受光素子が受光した前記第３投光素子からの光の量とに基づいて、指標値を算出する算出手段と、
   前記算出手段が算出した指標値に基づいて、異物の有無を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記受光素子が受光する前記第１投光素子からの光の経路は、前記出入口側から見た場合に、その一部が、前記受光素子が受光する前記第２投光素子からの光の経路と重なり、
   前記受光素子が受光する前記第３投光素子からの光の経路は、前記出入口側から見た場合に、その一部が、前記受光素子が受光する前記第２投光素子からの光の経路と重なる
   ドア装置。
10. 請求項８又は請求項９に記載のドア装置を備えたエレベータ装置。

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