JP2020123887A - 自動ドア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部への報知手段（報知機能）を持たない機器が故障した場合でも、その故障を他の報知手段を有する機器により報知し得るようにする。【解決手段】ドア１０を開閉するための通信ネットワーク１００を構成するノードとして、少なくともドアエンジンを制御するドアコントローラ２０および物体を検知するセンサー３０を含み、各ノードは自己診断機能を有するとともに、少なくとも一つのノードは外部への報知手段を有する報知可能ノードであり、通信ネットワークによりドアコントローラとセンサーとが接続されている自動ドア装置において、各ノードには自機識別用のＩＤと、他のノードと通信するためのプロトコルとが設定されており、外部への報知手段を持たない報知不能ノードには、自己診断機能により異常が検出された場合に報知可能ノードの報知手段を動作させる異常報知プロトコルを含ませる。【選択図】図１

Description

本発明は自動ドア装置に関し、さらに詳しく言えば、機器（ノード）の異常をデータ通信によって報知する技術に関するものである。

図８の模式図に、無目取付型の一般的な自動ドアのセンサーを示す。自動ドア用のセンサーの多くはリレー出力を持ち、その筐体には動作表示を行うＬＥＤ（発光ダイオード）が設けられている。

センサーは、検出対象物（人等の移動物体）を検出すると、動作表示ＬＥＤでその検出状態を表示するのと同時に、検知したことをリレー出力でドアコントローラに通知し、ドアコントローラはその情報に基づいてドアを開閉する（例えば、特許文献１参照）。

センサーは、通常、自己診断機能を有しており、センサー自身に故障（異常）が発生したと判断した場合には、動作表示ＬＥＤに故障を知らせる表示を行わせて周囲に報知するとともに、ドアコントローラに対しては、リレー出力によってドア開信号を出力してドアを開放状態にすることで、安全性を確保するようにしている。

ドアコントローラも同様に自己診断機能を有している。しかしながら、ドアコントローラは、通常、自動ドアの躯体内（例えば、無目内）に設置されているため、ドアコントローラが故障したり不安定な状態になった場合、その状態を周囲の人に報知することができない。

ドアコントローラが故障したり不安定な状態になった場合にも、安全性を確保するため、ドアは開放状態にされるが、その状態（ドアコントローラの故障）を能動的に報知する機能を備えていないため、早急な点検・交換を促すことができない。

このように、自動ドア装置のシステム内には、ドアコントローラの他にも、例えば光電センサーの制御器や無線タッチスイッチの受信機のように、人目につかない場所に設置され、かつ、使用者の目に触れる場所にＬＥＤやブザー等の外部に対する報知機能を持たない機器が存在する。

使用者が見聞きできる報知機能を持たないコントローラやセンサー等の機器（報知不能機器）が故障した場合、使用者はその故障に気づかないため、危険にさらされる可能性がある。

また、外部に報知するためのＬＥＤやブザー等の報知機能が付いているコントローラやセンサー等の機器（報知可能機器）である場合にも、報知機能そのものが故障した場合には、使用者はその故障に気づかないため、危険にさらされる可能性がある。

特許第５４５５７１１号公報

したがって、本発明の課題は、データ通信システムを採用して、外部への報知手段（報知機能）を持たない機器が故障した場合でも、その故障を他の報知手段を有する機器により報知し得るようにした自動ドア装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ドアを開閉するための通信ネットワークを構成するノードとして、少なくとも上記ドアのドアエンジンを制御するドアコントローラおよび上記ドアコントローラに物体の検知信号を与えるセンサーを含み、上記各ノードは自機の異常を検知し得る自己診断機能を有するとともに、少なくとも一つの上記ノードは外部への報知手段を有する報知可能ノードであり、上記通信ネットワークにより上記ドアコントローラと上記センサーとが接続されている自動ドア装置において、
上記各ノードには、自機識別用のＩＤと、他のノードと通信するためのプロトコルとが設定されており、外部への報知手段を持たない報知不能ノードには、上記自己診断機能により異常が検出された場合に上記報知可能ノードの報知手段を動作させる異常報知プロトコルが含まれていることを特徴としている。

本発明において、上記報知可能ノードの報知手段は、使用者が見聞きし得る位置に配置される。

また、上記異常報知プロトコルには、報知指示情報として少なくとも上記報知可能ノードのＩＤ、報知方法および優先度の各情報が含まれていることが好ましい。

本発明の好ましい態様によれば、上記報知可能ノードは、上記異常報知プロトコルに含まれている情報を外部機器に送信する送信モジュールを備えている。

上記報知可能ノードが複数台である場合、上記報知可能ノードにも上記異常報知プロトコルが設定されてもよい。

上記通信ネットワークとして、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が好ましく採用される。

本発明によれば、外部への報知手段を持たない機器が故障した場合でも、その故障を他の報知手段を有する機器により外部（近傍に居る人等）に報知することができる。

本発明の実施形態に係る自動ドア装置の構成を示す模式図。 上記自動ドア装置に含まれる各ノードの配置例を示す模式図。 上記自動ドア装置のドアコントローラの構成を示すブロック図。 上記自動ドア装置の赤外線反射型センサーの構成を示すブロック図。 上記自動ドア装置の光電センサーの構成を示すブロック図。 上記自動ドア装置のタッチプレート送信機とその受信機を示すブロック図。 異常報知プロトコルの一例を示す図。 従来の一般的な自動ドア装置の一例を示す模式図。

次に、図１ないし図７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。

まず、図１および図２を参照して、この実施形態に係る自動ドア装置（以下、「ドアシステム」と言うことがある）は、ドア（自動ドア）１０を開閉するドアコントローラ２０と、検出対象物（人等の移動物体）を検出する赤外線反射型センサー（以下、単に「反射センサー」と言うことがある）３０および光電センサー４０と、タッチセンサー５０と、外部機器（例えば、情報端末機器）と通信を行う無線通信モジュール６０とを備えている。

図２に示すように、この実施形態によると、反射センサー３０は無目１１に外付けされるが、これ以外のドアコントローラ２０、光電センサー４０のコントローラ４１、タッチセンサー５０のワイヤレスレシーバ５２は無目１１内に配置され人目につかない。

本発明において、ドアコントローラ２０、反射センサー３０、光電センサー４０、タッチセンサー５０および無線通信モジュール６０の各機器（以下、ドアシステムに含まれる機器を「ノード」と言うことがある）は、図１に示すように、通信ネットワーク１００により接続されている。

この実施形態では、通信ネットワーク１００として、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０１が採用されている。ＣＡＮ１０１には、２本の電源線と２本の通信線が含まれており、反射センサー３０、光電センサー４０、タッチセンサー５０および無線通信モジュール６０の各ノードは、ＣＡＮ１０１を渡り配線としてドアコントローラ２０に接続されている。各ノード間のデータ通信は、一定の約束事であるプロトコルに則って行われる。

図３を参照して、ドアコントローラ２０は、制御手段としてのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記）２１０と、ＣＡＮ通信トランシーバ２２０と、モータ制御回路２３０とを備えている。この実施形態において、ドアコントローラ２０は、外部（近傍に居る人等）に報知するためのＬＥＤやブザー等の報知手段は持たない。

マイコン２１０には、反射センサー３０、光電センサー４０、ワイヤレスレシーバ５２および無線通信モジュール６０の各ノードがＣＡＮ通信トランシーバ２２０を介して接続されている。

マイコン２１０は、反射センサー３０、光電センサ４０、ワイヤレスレシーバ５２からの信号に基づいてモータ制御回路２３０に「ドア開」もしくは「ドア閉」信号を出力し、ドア駆動用モータ（ドアエンジン）１３を駆動する。マイコン２１０は、判定機能の一つとして自己診断機能（自機が正常に動作しているかどうかを判定する機能）を有している。

また、ドアコントローラ２０は、ＩＤ設定スイッチ２４０、電源回路２５０およびバックアップ電源２５１を備えている。ＩＤ設定スイッチ２４０によりデータ通信のための自機識別用のＩＤがマイコン２１０に設定されるが、後述する異常報知プロトコルで用いられる送信元ＩＤもＩＤ設定スイッチ２４０によりマイコン２１０に設定される。電源回路２５０はＣＡＮ１０１内の電源線に接続される。

次に、図４を参照して、反射センサー３０について説明する。この実施形態において、反射センサー３０は、ドア１０の一方の面側（例えば、建物の内側）に配置される屋内側の反射センサー３０ａと、ドア１０の他方の面側（例えば、建物の外側）に配置される屋外側の反射センサー３０ｂの２台である。構成は同じであり、屋内側、屋外側を区別する必要がない場合には、総称として反射センサー３０と言う。

反射センサー３０（３０ａ，３０ｂ）は、制御手段としてのマイコン３１０と、赤外発光素子３２０と、赤外受光素子３３０と、報知手段３５０と、ＣＡＮ通信トランシーバ３６０と、ＩＤ設定スイッチ３７０と、電源回路３８０とを備えている。

赤外発光素子３２０と赤外受光素子３３０（ともに複数個）は、図示しない発光側、受光側の分割レンズを介して光学的に結合され、赤外発光素子３２０よりドア１０近傍の床面（監視領域）に向けて赤外線が照射され、その反射光が赤外受光素子３３０にて受光される。

赤外受光素子３３０にて受光された受光信号は、選択回路（マルチプレクサ）３４１により順次選択され、アンプ３４２にて所定に増幅されてマイコン３１０に入力される。マイコン３１０は、その受光量により反射レベルを取得し、所定の閾値と比較して物体（人）の有無を判定する。

例えば、反射レベルが閾値以上であれば、人が居るとして例えば「Ｈｉ」信号を出力し、反射レベルが閾値未満であれば、人が居ないとして「Ｌｏ」信号を出力する。この「Ｈｉ」，「Ｌｏ」信号は、ＣＡＮ通信トランシーバ３６０よりＣＡＮ１０１の通信線を介してドアコントローラ２０に送られる。反射センサー３０のマイコン３１０も自己診断機能を備えている。

この実施形態において、反射センサー３０（３０ａ，３０ｂ）は、報知手段３５０として、動作表示用の視覚に訴えるＬＥＤ（発光ダイオード）３５１と、聴覚に訴えるブザー３５２と、情報端末機器等の外部機器に人の検出結果などセンサー内部の情報等を無線にて送信する無線通信モジュール３５３とを備えている。

ＬＥＤ３５１は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の発光素子を有し、マイコン３１０からの検知信号に応じて所定の発光素子を点灯する。例えば、人が居るの「Ｈｉ」信号の場合にＲ（赤）を点灯させ、人が居ない「Ｌｏ」信号の場合にはＧ（緑）もしくはＢ（青）を点灯させる。ブザー３５２については、例えばノード（機器）の故障時（異常時）に、使用者にそれを知らしめるため鳴動させる。ＬＥＤ３５１は人目につく位置に配置され、また、ブザー３５２は周囲の人に聞こえる位置に設けられる。

ＩＤ設定スイッチ３７０によりデータ通信のための自機識別用のＩＤがマイコン３１０に設定されるが、後述する異常報知プロトコルで用いられる送信元ＩＤもこのＩＤ設定スイッチ３７０によりマイコン３１０に設定される。ＣＡＮ通信トランシーバ３６０には、ＣＡＮ１０１の通信線が接続され、電源回路３８０には、ＣＡＮ１０１の電源線が接続される。

次に、図５を参照して、光電センサー４０について説明する。光電センサー４０は、コントローラ４１と、一対の赤外線発光素子４２ａおよび赤外線受光素子４２ｂとを備えている。

図２に示すように、赤外線発光素子４２ａと赤外線受光素子４２ｂは、例えばドア脇の方立１２に配置されてドア１０の手前側に安全ビームを形成する。なお、赤外線発光素子４２ａと赤外線受光素子４２ｂは、その複数対が用いられてもよい。

コントローラ４１は、制御手段としてのマイコン４３０と、ＣＡＮ通信トランシーバ４４０と、ＩＤ設定スイッチ４５０と、電源回路４６０とを備えている。この実施形態において、光電センサ４０のコントローラ４１は、外部（近傍に居る人等）に報知するためのＬＥＤやブザー等の報知手段は持たない。

マイコン４３０は、赤外線発光素子４２ａを点灯させるとともに、赤外線受光素子４２ｂの受光量を監視し、その受光量が所定レベル以下になると、ドア１０の近傍に人が居るとしてＣＡＮ通信トランシーバ４４０およびＣＡＮ１０１を介してドアコントローラ２０に「ドア開」信号を送る。マイコン４３０も自己診断機能を備えている。

ＩＤ設定スイッチ４５０によりデータ通信のための自機識別用のＩＤがマイコン４３０に設定されるが、後述する異常報知プロトコルで用いられる送信元ＩＤもこのＩＤ設定スイッチ４５０によりマイコン４３０に設定される。電源回路４６０はＣＡＮ１０１内の電源線に接続される。

次に、図６を参照して、タッチセンサー５０について説明する。タッチセンサー５０は、送信側のワイヤレスタッチプレート送信機５１と、受信側のワイヤレスレシーバ５２とを備えている。図２に示すように、ワイヤレスタッチプレート送信機５１はドア１０に設けられ、ワイヤレスレシーバ５２は無目１１内に配置される。

ワイヤレスタッチプレート送信機５１は、制御手段としてのマイコン５１１と、タッチプレート５１２ａにより押されるプッシュスイッチ５１２と、無線送信機５１３と、ＬＥＤ表示器５１４と、ＩＤ設定スイッチ５１５と、電池５１６とを備えている。

マイコン５１１は、タッチプレート５１２ａが押されてプッシュスイッチ５１２が例えばオンになると、ＬＥＤ表示器５１４を例えば点灯させるとともに、無線送信機５１３よりワイヤレスレシーバ５２に「ドア開」信号を送信する。マイコン５１１も、自己診断機能を備えている。

ＩＤ設定スイッチ５１５によりデータ通信のための自機識別用のＩＤがマイコン５１１に設定されるが、後述する異常報知プロトコルで用いられる送信元ＩＤもこのＩＤ設定スイッチ５１５によりマイコン５１１に設定される。

ワイヤレスレシーバ５２は、制御手段としてのマイコン５２１と、無線受信機５２２と、ＣＡＮ通信トランシーバ５２３と、ＩＤ設定スイッチ５２４と、電源回路５２５とを備えている。

マイコン５２１は、無線受信機５２２にて「ドア開」信号が受信されると、ＣＡＮ通信トランシーバ５２３およびＣＡＮ１０１を介してドアコントローラ２０に「ドア開」信号を送信する。このマイコン５２１も自己診断機能を有しているが、ワイヤレスレシーバ５２は、外部（近傍に居る人等）に報知するためのＬＥＤやブザー等の報知手段を備えていない。

ＩＤ設定スイッチ５２４によりデータ通信のための自機識別用のＩＤがマイコン５２１に設定されるが、後述する異常報知プロトコルで用いられる送信元ＩＤもこのＩＤ設定スイッチ５２４よりマイコン５２１に設定される。電源回路５２５はＣＡＮ１０１内の電源線に接続される。

上記したように、この実施形態によると、ドアコントローラ２０、光電センサー４０のコントローラ４１およびタッチセンサー５０のワイヤレスレシーバ５２の各ノードは、それぞれ、自己診断機能を備えていながら外部への報知手段は備えていない。したがって、これらのノードに故障（異常）が発生した場合、使用者がそれに気づかず、長時間にわたって故障状態が放置されるおそれがある。

そこで、本発明では、各ノードが接続される通信ネットワーク１００（この実施形態ではＣＡＮ１０１）を利用して、外部への報知手段を持たないノードの故障を、外部への報知手段を有するノードの報知機能を利用して報知させるようにしている。

本明細書では、外部への報知手段を持たないノードを「報知不能ノード」、外部への報知手段を有するノードを「報知可能ノード」と言う。

なお、機種によっては、例えばドアコントローラの筐体内にメンテナンス用のＬＥＤが設けられている場合があるが、外部からは見えないため、このようなＬＥＤを備えていても「報知不能ノード」に含まれる。また、ノードの故障とは、マイコンによって検出される異常，動作エラー，誤動作等、正常でない状態のすべてが含まれる。

そのため、ＣＡＮ１０１の通信プロトコルに異常報知プロトコルが含まれる。その一例として、図７に報知不能ノードの一つであるドアコントローラ２０に設定される異常報知プロトコルを示す。異常報知プロトコルには、送信元ＩＤ、送信先ＩＤ、報知方法、重要度、発光周期、Ｄｕｔｙ比および発光色が含まれる。

この例において、報知可能ノードである反射センサー３０のＩＤはＩＤ（１）で、ドアコントローラ２０のＩＤはＩＤ（１０）であるから、ドアコントローラ２０の異常報知プロトコルには、送信元ＩＤの項目には「１０」、送信先ＩＤの項目には「１」、報知方法の項目には「ＬＥＤ」、重要度の項目には最重要の「１」、発光周期の項目には「１００ｍｓｅｃ」、Ｄｕｔｙの項目には「５０％」、色の項目には「赤」が指定される。

したがって、ドアコントローラ２０に故障が生じた場合、反射センサー３０（３０ａ，３０ｂ）が備えるＬＥＤ３５１の内のＲ素子が発光周期を１００ｍｓｅｃ、Ｄｕｔｙ比を５０％として点滅することになる。報知方法としてブザーが設定されると、反射センサー３０（３０ａ，３０ｂ）が備えるブザー３５２が鳴動する。

反射センサー３０の内の屋内側センサー３０ａと屋外側センサー３０ｂのいずれか一方のみのＬＥＤを点灯させることもできる。また、通常、ワイヤレスタッチプレート送信機５１は送信機能のみ、ワイヤレスレシーバ５２は受信機能のみしか持たないが、図６に示すように、ワイヤレスタッチプレート送信機５１側に無線受信機５１７を搭載するとともに、ワイヤレスレシーバ５２側に無線送信機５２６を搭載して、異常を検知した他のノードよりワイヤレスタッチプレート送信機５１が備えるＬＥＤ表示器５１４を異常報知手段として点灯させることもできる。

また、報知可能ノードが故障した場合のことに備えて、反射センサー３０の内の屋内側センサー３０ａと屋外側センサー３０ｂにも異常報知プロトコルが設定されてよい。例えば、屋内側センサー３０ａ用の異常報知プロトコルには、送信先として屋外側センサー３０ｂのＩＤが書き込まれ、屋外側センサー３０ｂ用の異常報知プロトコルには送信先として屋内側センサー３０ａのＩＤが書き込まれる。

この異常報知プロトコルによれば、重要度として優先順位がつけられるため、複数のノードから同時に報知指示を受けた場合、報知可能ノードは優先度の高い報知を行うことになる。

また、報知機能として、光や音以外にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信による情報端末機器に報知することもでき、このような態様も本発明に含まれる。

１０ ドア
２０ ドアコントローラ
３０（３０ａ，３０ｂ） 反射センサー
４０ 光電センサー
５０ タッチセンサー
６０ 無線通信モジュール
１００ 通信ネットワーク
１０１ ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）

Claims (6)

1. ドアを開閉するための通信ネットワークを構成するノードとして、少なくとも上記ドアのドアエンジンを制御するドアコントローラおよび上記ドアコントローラに物体の検知信号を与えるセンサーを含み、上記各ノードは自機の異常を検知し得る自己診断機能を有するとともに、少なくとも一つの上記ノードは外部への報知手段を有する報知可能ノードであり、上記通信ネットワークにより上記ドアコントローラと上記センサーとが接続されている自動ドア装置において、
   上記各ノードには、自機識別用のＩＤと、他のノードと通信するためのプロトコルとが設定されており、外部への報知手段を持たない報知不能ノードには、上記自己診断機能により異常が検出された場合に上記報知可能ノードの報知手段を動作させる異常報知プロトコルが含まれていることを特徴とする自動ドア装置。
2. 上記報知可能ノードの報知手段は、使用者が見聞きし得る位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の自動ドア装置。
3. 上記異常報知プロトコルには、報知指示情報として少なくとも上記報知可能ノードのＩＤ、報知方法および優先度の各情報が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動ドア装置。
4. 上記報知可能ノードは、上記異常報知プロトコルに含まれている情報を外部機器に送信する送信モジュールを備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動ドア装置。
5. 上記報知可能ノードが複数台である場合、上記報知可能ノードにも上記異常報知プロトコルが設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動ドア装置。
6. 上記通信ネットワークとして、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の自動ドア装置。

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