JP2022078811A - 自動ドア、電子機器、自動ドアの稼働方法、自動ドアの稼働プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】接点でのチャタリングの発生状況を効果的に把握できる自動ドアを提供する。【解決手段】自動ドアの構成機器３は、信号の入力に応じて接触状態となる接点３０１と、接点３０１が非接触状態から接触状態に切り替わった後、接点３０１からの信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部３０２と、接触状態に切り替わった後、検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部３０４とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は自動ドアその他の電子機器に関する。

特許文献１に示されるように、互いに通信可能な複数の構成機器を備える自動ドアが知られている。各構成機器の間には、信号が入力されている間は接触状態となり、信号が入力されていない間は非接触状態となる接点が設けられることが多い。

国際公開第２００７／０９１４９１号

接点では、いわゆるチャタリング（Chattering）の問題が発生しうる。これは、接点が非接触状態から接触状態に切り替わる際や、接触状態から非接触状態に切り替わる際に、接点を構成する機械要素間の弾性衝突等により生じる機械的な振動現象である。チャタリングの多い接点では、信号を適切に入力できないことがあり、自動ドアの開閉駆動に支障が生じうる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点でのチャタリングの発生状況を効果的に把握できる自動ドアを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動ドアは、自動ドアを構成し、信号が入力される構成機器を備え、構成機器は、信号の入力に応じて接触状態となる接点と、接点が非接触状態から接触状態に切り替わった後、当該接点からの信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部と、接触状態に切り替わった後、検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部とを備える。

この態様では、自動ドアの構成機器において信号入力を受けた接点が接触状態に切り替わった後、検出可能状態となるまでの遷移時間が記憶される。チャタリングが多い接点の場合は遷移時間が長くなる傾向があるため、これに基づき接点でのチャタリングの発生状況を効果的に把握できる。

本発明の別の態様もまた、自動ドアである。この自動ドアは、自動ドアを構成し、信号が入力される構成機器を備え、構成機器は、信号の入力に応じて接触状態となる接点と、接点が接触状態から非接触状態に切り替わった後、当該接点からの信号が検出不可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部と、非接触状態に切り替わった後、検出不可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部とを備える。

この態様では、自動ドアの構成機器において信号入力の途切れた接点が非接触状態に切り替わった後、検出不可能状態となるまでの遷移時間が記憶される。チャタリングが多い接点の場合は遷移時間が長くなる傾向があるため、これに基づき接点でのチャタリングの発生状況を効果的に把握できる。

本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、信号の入力に応じて接触状態となる接点と、接点が非接触状態から接触状態に切り替わった後、当該接点からの信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部と、接触状態に切り替わった後、検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部とを備える。

本発明のさらに別の態様は、自動ドアの稼働方法である。この方法は、自動ドアを構成する構成機器において、信号の入力に応じて接触状態となる接点が非接触状態から接触状態に切り替わった後、当該接点からの信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定ステップと、接触状態に切り替わった後、検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶ステップとを備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、接点でのチャタリングの発生状況を効果的に把握できる。

実施形態の自動ドアを概略的に示す正面図である。 自動ドアの内外で相互に通信可能な各種の構成機器を模式的に示す図である。 自動ドアの構成機器の信号入力部の構成を模式的に示す図である。 各構成機器の接点における典型的な信号入力パターンを模式的に示す図である。 ＯＮ時遷移時間、安定時間、ＯＦＦ時遷移時間の傾向をまとめた表である。

初めに実施形態の概要を説明する。本実施形態の自動ドアでは、コントローラや起動センサ等の構成機器が相互に通信可能に設けられる。各構成機器の信号入力部には機械的接点が設けられるが、ここでチャタリングが発生しうる。チャタリングが発生した場合、接点がＯＮになってからも信号がふらつくため、信号処理を開始できるまでの時間が長くなる。本実施形態では、この遷移時間を記憶することで、接点でのチャタリングの発生状況を効果的に把握する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動ドア１００を概略的に示す正面図である。自動ドア１００は、開閉駆動される扉部１０と、自動ドア１００全体を制御するコントローラ２０と、通行者を検出するセンサ３０（起動センサ３１、補助センサ３２の総称）と、動力を発生させるドアエンジン４０と、動力を扉部１０に伝達する動力伝達部５０とを主に備える。なお、以下の説明では、図１における左右方向を水平方向とし、図１における上下方向を鉛直方向とするが、自動ドア１００は任意の姿勢で設置することができ、その設置方向が以下の例に限定されるものではない。

扉部１０は、それぞれ水平方向に可動に設けられる第１の可動扉１１Ｌと第２の可動扉１１Ｒと、第１の可動扉１１Ｌおよび第２の可動扉１１Ｒが開状態のときにそれぞれと重なる位置に設けられる第１の固定扉１２Ｌと第２の固定扉１２Ｒと、第１の可動扉１１Ｌと第２の可動扉１１Ｒの水平方向の動作をガイドするガイド機構１３を備える。第１の可動扉１１Ｌ、第２の可動扉１１Ｒ、第１の固定扉１２Ｌ、第２の固定扉１２Ｒは、鉛直方向の寸法が水平方向の寸法よりも大きい縦長の矩形状に構成される。扉部１０の開駆動時には、図１で左側に示される第１の可動扉１１Ｌが左方向に駆動され、図１で右側に示される第２の可動扉１１Ｒが右側に駆動される。また、扉部１０の閉駆動時には、開駆動時とは逆に、第１の可動扉１１Ｌが右方向に駆動され、第２の可動扉１１Ｒが左方向に駆動される。なお、扉部１０を構成する扉の数や形状は上記に限られず、設置場所のニーズに合わせて適宜設計可能である。また、同様に、扉部１０の可動方向も水平方向に限られず、水平方向から傾斜した方向としてもよい。

ガイド機構１３は、走行レール１３１と、戸車１３２と、ガイドレール１３３と、振れ止め部１３４を備える。走行レール１３１は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの上方において、その可動域の全体に亘って水平方向に延伸する柱状のレール部材である。戸車１３２は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの上部にそれぞれ二つずつ設けられ、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒを走行レール１３１に懸架する。各可動扉１１Ｌ、１１Ｒが水平方向に開閉駆動される際、戸車１３２が走行レール１３１を転動するため、円滑な開閉動作が可能となる。ガイドレール１３３は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの下方において、その可動域の全体に亘って水平方向に延伸する溝状のレール部材である。振れ止め部１３４は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの下部から張り出して溝状のガイドレール１３３に収まる。各可動扉１１Ｌ、１１Ｒが水平方向に開閉駆動される際、振れ止め部１３４がガイドレール１３３に沿って動くため、各可動扉１１Ｌ、１１Ｒの見込み方向（図１の紙面に垂直な方向）の振動を抑制できる。

なお、扉部１０の開閉に関する各種のパラメータはコントローラ２０で設定可能である。例えば、開閉速度、開閉強度、開口幅等を設定できる。開閉速度は、第１の可動扉１１Ｌおよび第２の可動扉１１Ｒの水平方向の速度であり、両扉の速度の方向は互いに逆向きである。両扉で速度の大きさ（速さ）は等しくするのが好適であるが、異なる速さとしてもよい。また、開閉速度は、通常開閉時とそれ以外の時で異なる値を設定してもよい。例えば、扉部１０の通常の閉駆動中に、閉じる可動扉１１Ｌ、１１Ｒに通行者が挟まれるのを緊急回避するために開駆動に切り替えるいわゆる反転の場合、その開駆動時の可動扉１１Ｌ、１１Ｒの速度は、通常の開駆動時の速度と異なる値を設定してもよい。

開閉強度は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの開閉時の力の大きさであり、後述するモータ４２の発生トルク値で制御される。上記の開閉速度と同様に、基本的には可動扉１１Ｌ、１１Ｒで等しい開閉強度とするのが好適である。また、通常開閉時とそれ以外の時で異なる開閉強度を設定してもよい。開口幅は、扉部１０が全開のときの第１の可動扉１１Ｌと第２の可動扉１１Ｒの水平方向の間隔である。図１に示されるように、第１の可動扉１１Ｌの全閉位置と全開位置の間の移動距離をＷ１、第２の可動扉１１Ｒの全閉位置と全開位置の間の移動距離をＷ２とすれば、開口幅はＷ１＋Ｗ２で表される。ここで、移動距離Ｗ１、Ｗ２は、自動ドア１００の水平方向寸法に収まる範囲で個別に設定できる。

図１には、センサ３０の例として、起動センサ３１と、補助センサ３２が設けられる。起動センサ３１は、扉部１０の上方の無目６０の表面に設けられる光電センサである。起動センサ３１は、赤外線等の光を床面に向けて発射する投光部と、床面からの反射光を検出する受光部を備える。通行者等の物体が自動ドア１００に近づいて光を遮ると受光部の受光量が変化するため、物体を検出できる。このような起動センサ３１での検出情報がコントローラ２０に入力されると、ドアエンジン４０の駆動により扉部１０が開く。なお、起動センサ３１は室内側（例えば図１の紙面の表側）と室外側（例えば図１の紙面の裏側）にそれぞれ設けられ、いずれの側から近づく通行者も検出できる。以下で両者を区別する必要がある場合は、それぞれ室内側起動センサ３１、室外側起動センサ３１と記載する。

なお、起動センサ３１は、マイクロ波等の電波や超音波の反射により通行者を検出する構成としてもよい。また、図１で３１Ａとして示すように、可動扉１１Ｌおよび１１Ｒの少なくとも一方に設けられるタッチプレートが通行者によって押されることで、扉部１０を駆動する構成としてもよい。また、観光施設やアミューズメントパーク等では、通行者の検出や操作に加えてまたは代えて、施設の係員の操作で扉部１０を駆動する態様も想定される。このとき、施設の係員は、扉部１０から離れた位置に設けられる操作盤や、自動ドア１００と通信可能な操作端末で遠隔から扉部１０を駆動できる。

補助センサ３２は、扉部１０の第１の固定扉１２Ｌと第２の固定扉１２Ｒに設けられる光電センサである。補助センサ３２は、第１の固定扉１２Ｌおよび第２の固定扉１２Ｒの一方に設けられる投光部と、他方に設けられる受光部を備える。投光部と受光部は床面から同じ高さに設けられ、投光部から水平方向に発射される赤外線等の光を受光部で検出する。扉部１０が開いている状態で、その開口部を通行者が通過して光を遮ると受光部の受光量が変化するため、通行者を検出できる。補助センサ３２の主な目的は閉保護であり、可動扉１１Ｌ、１１Ｒの閉動作中に補助センサ３２が通行者を検出すると、コントローラ２０は閉駆動を中止して開駆動に切り替える反転制御を行う。これにより、通行者が閉じる可動扉１１Ｌ、１１Ｒに挟まれるのを防止できる。なお、このような閉保護の制御において、補助センサ３２と同様に光電センサで構成される起動センサ３１の検出情報を併用することで、通行者の検出精度を高めて安全性を更に向上できる。

なお、補助センサ３２は、マイクロ波等の電波や超音波の反射により通行者を検出する構成としてもよい。また、補助センサ３２は固定扉１２Ｌ、１２Ｒとは異なる場所に設けてもよい。例えば、起動センサ３１と同様に無目６０に設けてもよいし、自動ドア１００近傍の天井に設置してもよい。このような補助センサ３２を複数設ければ、コスト高にはなるものの、安全性が飛躍的に高まる。

上記の起動センサ３１および補助センサ３２は、出力段に増幅器を備えており、各センサでの検出値を、後段のコントローラ２０で扱える所定のレベルまで増幅する。したがって、センサの検出強度が低い場合は増幅率が高くなり、センサの検出強度が大きい場合は増幅率が低くなる。このように、各センサの増幅率は各センサの検出強度を示すデータになっている。

ドアエンジン４０は、モータ駆動部４１と、モータ４２と、駆動プーリ４３を備える。モータ駆動部４１は、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）で構成され、コントローラ２０の制御の下でモータ４２を駆動する電圧ないし電流を発生させる。回転動力を発生させる動力源としてのモータ４２は、各種の公知のモータとして構成できるが、本実施形態では、一例として、ホール素子を用いたエンコーダを備えるブラシレスモータとする。エンコーダで検出されたモータ４２の回転子の位置がモータ駆動部４１に入力され、それに応じた駆動電圧ないし駆動電流がモータ４２に印加されることで、所望の回転動力が発生される。モータ４２によって回転駆動される駆動プーリ４３は、図示しない歯車機構等を介してモータ４２の回転子と連結され、連動して回転する。

動力伝達部５０は、ドアエンジン４０で発生された動力を扉部１０に伝達し、可動扉１１Ｌ、１１Ｒを開閉駆動する。動力伝達部５０は、動力伝達ベルト５１、従動プーリ５２、連結部材５３を備える。動力伝達ベルト５１は、内周面に多数の歯が形成された環状のタイミングベルトであり、図１の右側において駆動プーリ４３に巻き付けられ、図１の左側において従動プーリ５２に巻き付けられる。この状態において動力伝達ベルト５１の水平方向の寸法は、駆動プーリ４３と従動プーリ５２の水平方向の距離に等しく、また可動扉１１Ｌ、１１Ｒの可動域の水平方向の寸法と同程度である。モータ４２により駆動プーリ４３が回転すると、動力伝達ベルト５１を介して従動プーリ５２が連動して回転する。

連結部材５３は、可動扉１１Ｌ、１１Ｒをそれぞれ動力伝達ベルト５１に連結して、開閉駆動する。ここで、一方の可動扉は動力伝達ベルト５１の上側に連結され、他方の可動扉は動力伝達ベルト５１の下側に連結される。図１の例では、動力伝達ベルト５１が反時計回りに回転すると、第１の可動扉１１Ｌが左側に移動し第２の可動扉１１Ｒが右側に移動する開動作となり、動力伝達ベルト５１が時計回りに回転すると、第１の可動扉１１Ｌが右側に移動し第２の可動扉１１Ｒが左側に移動する閉動作となる。

以上のような構成の自動ドア１００において、起動センサ３１が通行者を検出すると、コントローラ２０の制御の下、ドアエンジン４０が反時計回りの回転動力を発生させ、扉部１０を開駆動する。また、開駆動後、通行者が検出されない状態が所定時間継続した場合は、コントローラ２０の制御の下、ドアエンジン４０が時計回りの回転動力を発生させ、扉部１０を閉駆動する。なお、閉駆動中に補助センサ３２や起動センサ３１が通行者を検出すると、コントローラ２０が閉駆動から開駆動に切り替える反転制御を行う。

図２は、自動ドア１００の内外で相互に通信可能な各種の構成機器を模式的に示す。自動ドア１００は、各構成機器が接続され、構成機器間のデータ通信を行うバス２を有する。バス２は、任意の通信規格、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）に則って構成される。ＣＡＮは、ホストコンピュータを介さずに構成機器が相互に通信できるように設計されており、自動ドアに限らず様々なシステムの制御情報の伝送に広く利用されている。バス２に接続された各構成機器は、バス２を介して他の構成機器に情報を送信でき、他の構成機器がバス２に送信した情報のうち自身に必要な情報を選択的に受信できる。

図２には、バス２に接続される構成機器として、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２、操作盤３３、認証装置３４、電気錠コントローラ３５、外部インターフェース３６、表示装置３７が例示され、いずれの構成機器も自動ドア１００を構成する。なお、本図は、バス２に接続されうる構成機器を例示列挙したものであり、図１に示されない構成機器も含まれている。また、実際の自動ドア１００に設ける構成機器は目的に応じて選択でき、図示される全ての構成機器を設ける必要はない。例えば、通行者の検出や操作のみで扉部１０を駆動する自動ドア１００においては、係員等の操作を行うための操作盤３３は設ける必要はない。逆に、観光施設やアミューズメントパーク等で、施設の係員の操作のみで扉部１０を駆動する自動ドア１００においては、通行者の検出や操作のための起動センサ３１やタッチプレート３１Ａを設ける必要はない。ただし、自動ドア１００全体を制御するコントローラ２０は、いかなる場合でも必須の構成機器である。

図示される構成機器のうち、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２については前述したので説明を省略する。

操作盤３３は、観光施設やアミューズメントパーク等で施設の係員が操作し、扉部１０を駆動する制御盤である。例えば、利用者が所定のタイミングで異なる部屋を移動するアトラクションにおいては、その移動タイミングに合わせて係員が操作盤３３を操作し、各部屋の扉部１０を開閉制御することで利用者が円滑に移動できる。なお、操作盤３３は、施設に固定的に設置されたものでもよいし、係員が携帯できるものでもよい。また、後述する外部インターフェース３６を介してコントローラ２０等と通信可能なタブレットやスマートフォン等の通信端末に操作盤３３の機能を実装してもよい。

認証装置３４は、集合住宅やオフィスの入口など、高いレベルのセキュリティが要求される場所で、通行を許可すべき通行者を認証するものである。認証の方法は、扉部１０近傍に設けられるキーパッドの入力によるパスワード認証や、指紋等の通行者の生体情報を用いた生体認証などがある。認証装置３４での認証が成功すると、コントローラ２０が扉部１０を開駆動し、通行者は自動ドア１００を通行できる。認証装置３４での認証が失敗すると、たとえ起動センサ３１が通行者を検出していたとしても、コントローラ２０は扉部１０を開駆動せず、不正な通行者の通行を阻止できる。

電気錠コントローラ３５は、自動ドア１００を施錠する電気錠３５Ａを制御する。電気錠３５Ａは、錠を施錠位置と解錠位置の間で駆動する錠駆動手段として、例えば通電状態に応じた駆動力を発生するソレノイドを備える。

外部インターフェース３６は、有線または無線の接続により、自動ドア１００外の各種の外部機器３６Ａとの間で信号を入出力する。外部機器３６Ａとしては、自動ドア１００の設置や保守点検のために現場に赴いた作業員が使用する調整器等の作業端末や、インターネット等の公衆情報通信網を介して接続された遠隔のサーバやコンピュータが例示される。このような外部機器３６Ａの入力操作により、自動ドア１００の各構成機器の制御やパラメータ調整等の各種設定を行える。また、外部機器３６Ａは、自動ドア１００の各構成機器や、それらに付随して設けられるメモリから情報を読み取り、状態診断や保守点検を行える。なお、上述の通り、自動ドア１００内のバス２はＣＡＮ規格に則って構成されるが、外部機器３６Ａと外部インターフェース３６の間の通信が、それとは別の規格、例えば、Bluetooth（登録商標）やWi-Fi（登録商標）で行われる場合、外部インターフェース３６は一方の規格に基づく信号を他方の規格に基づく信号に変換するプロトコル変換器として機能する。

表示装置３７は、他の構成機器から受信した情報に基づいて自動ドア１００の稼働状況等を表示する表示部である。この表示装置３７がタッチパネル等の入力機能を備える場合は、表示画面上のタッチ操作により、自動ドア１００の各構成機器の制御やパラメータ調整等の各種設定を行える。なお、表示装置３７は、扉部１０の付近に設けてもよいし、扉部１０から離れた場所、例えば、自動ドア１００と同じ建物内でその管理を行うバックヤードに設けてもよい。

以上で例示列挙した自動ドア１００を構成する構成機器、すなわち、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２、操作盤３３、認証装置３４、電気錠コントローラ３５、外部インターフェース３６、表示装置３７は、ＣＡＮ規格に則ったバス２を介して相互に通信可能である。つまり、各構成機器はＣＡＮ通信のためのＣＡＮトランシーバとＣＡＮコントローラを内蔵している。外部インターフェース３６は、これらに加え、外部機器３６Ａが利用する通信規格とＣＡＮ規格のプロトコル変換を行うプロトコル変換部を有する。これにより、外部インターフェース３６に接続された外部機器３６Ａは、自動ドア１００の他の構成機器とバス２を介して相互に通信可能である。

図３は、自動ドア１００の構成機器の信号入力部または受信部の構成を模式的に示す。図示される各構成機器３は、図２で例示列挙した、コントローラ２０、起動センサ３１、タッチプレート３１Ａ、補助センサ３２、操作盤３３、認証装置３４、電気錠コントローラ３５、外部インターフェース３６、表示装置３７のうち任意のものでよい。構成機器３は、接点３０１と、検出可能状態判定部３０２と、入力信号処理部３０３と、時間記憶部３０４と、遷移時間判定部３０５と、基準調整部３０６を備える。

図３に示す各機能ブロックは、ハードウェア的には、演算機能、制御機能、記憶機能、入力機能、出力機能を有するコンピュータや、各種の電子素子、機械部品等で実現され、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックが描かれる。したがって、これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによって様々な形態で実現できることは、当業者には理解されるところである。

接点３０１は、バス２からの信号の入力に応じて機械的に開閉するスイッチである。入力信号があるときは接点３０１が閉じて接触状態となり、入力信号がないときは接点３０１が開いて非接触状態となる。なお、接点３０１への入力信号は、自動ドア１００の内部の他の構成機器３から入力されるものでもよいし、外部インターフェース３６を介して自動ドア１００の外部の機器から入力されるものでもよい。また、接点３０１は、構成機器３内部の構成として図示したが、構成機器３外部の構成として、構成機器３とバス２の間に設けてもよい。

検出可能状態判定部３０２は、信号入力の始めに、接点３０１が非接触状態（開状態）から接触状態（閉状態）に切り替わった後、接点３０１からの信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する。同様に、検出可能状態判定部３０２は、信号入力の終わりに、接点が接触状態（閉状態）から非接触状態（開状態）に切り替わった後、接点３０１からの信号が検出不可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する。これらの判定の基準については別の図を参照して後述する。

入力信号処理部３０３は、検出可能状態判定部３０２が検出可能状態となったと判定した接点３０１からの入力信号を処理する。ここでの処理の内容は、各構成機器３が自動ドア１００において果たすべき機能により異なる。例えば、構成機器３としてのコントローラ２０に、他の構成機器３としての起動センサ３１から通行者の検出情報が入力された場合、コントローラ２０の入力信号処理部３０３は、ドアエンジン４０を駆動して扉部１０を開く処理を行う。

時間記憶部３０４は、接点３０１の接触状態と非接触状態の切り替わり、および、検出可能状態判定部３０２の判定による検出可能状態と検出不可能状態の切り替わり、に関する各種の時間情報を記憶する。詳細は後述するが、具体的には次の三種類の時間情報を記憶する。

（１）ＯＮ時遷移時間：接点３０１が非接触状態（ＯＦＦ状態）から接触状態（ＯＮ状態）に切り替わった後、検出不可能状態から検出可能状態に切り替わるまでの時間
（２）ＯＦＦ時遷移時間：接点３０１が接触状態（ＯＮ状態）から非接触状態（ＯＦＦ状態）に切り替わった後、検出可能状態から検出不可能状態に切り替わるまでの時間
（３）安定時間：検出不可能状態から検出可能状態に切り替わった後、接点３０１が接触状態（ＯＮ状態）から非接触状態（ＯＦＦ状態）に切り替わるまでの時間
また、時間記憶部３０４は、補足情報として、上記の記憶処理を実行した時刻を記憶する。

遷移時間判定部３０５は、ＯＮ時遷移時間およびＯＦＦ時遷移時間が所定の閾値を超えるか否かを判定する。閾値は、ＯＮ時遷移時間とＯＦＦ時遷移時間で同じでも異なっていてもよい。時間記憶部３０４は、遷移時間判定部３０５の判定結果を受け、閾値を超えるＯＮ時遷移時間またはＯＦＦ時遷移時間があった場合に上記の三種類の時間情報を記憶する。換言すれば、ＯＮ時遷移時間およびＯＦＦ時遷移時間が共に閾値以下の場合は時間情報を記憶しなくてもよい。これにより、時間記憶部３０４や後述する共有メモリ４の必要容量を低減できる。

基準調整部３０６は、遷移時間判定部３０５の判定結果に基づいて、検出可能状態判定部３０２における検出可能状態および検出不可能状態の判定基準を調整する。具体的な内容は後述する。

バス２には、複数の構成機器３で共用される共有メモリ４が接続される。この共有メモリ４は、自動ドア１００各部に関するあらゆる種類の情報を格納可能な汎用メモリである。各構成機器３の時間記憶部３０４に記憶されるべき時間情報は共有メモリ４にも記憶できる。特に、ある構成機器３の時間情報を全て共有メモリ４に記憶する場合は、その構成機器３には時間記憶部３０４を設けなくてもよい。

具体的な内容は後述するが、時間記憶部３０４や共有メモリ４に記憶された時間情報は、送信部としての外部インターフェース３６を介して自動ドア１００の外部に送信できる。また、時間記憶部３０４や共有メモリ４に記憶された時間情報は、表示部としての表示装置３７で表示できる。

図４は、接点３０１における典型的な信号入力パターンを模式的に示す。図４（Ａ）は通常時の信号入力パターンを、図４（Ｂ）はチャタリング発生時の信号入力パターンを、図４（Ｃ）および（Ｄ）は突発的なノイズによる信号入力パターンをそれぞれ示す。

図４（Ａ）の信号入力パターンは、時間記憶部３０４に関して示した次の三つの時間に区分される。
（１）ＯＮ時遷移時間：接点３０１が時刻Ｔ１にＯＦＦからＯＮに切り替わった後、検出可能状態判定部３０２が時刻Ｔ２に検出可能状態になったことを判定するまでの時間、すなわちＴ２－Ｔ１。
（２）ＯＦＦ時遷移時間：接点３０１が時刻Ｔ３にＯＮからＯＦＦに切り替わった後、検出可能状態状態判定部３０２が時刻Ｔ４に検出不可能状態になったことを判定するまでの時間、すなわちＴ４－Ｔ３。
（３）安定時間：時刻Ｔ２に検出可能状態になった後、時刻Ｔ３に接点３０１がＯＮからＯＦＦに切り替わるまでの時間、すなわちＴ３－Ｔ２。

ＯＮ時遷移時間およびＯＦＦ時遷移時間は、図４（Ｂ）に関して詳述するように、接点３０１で発生したチャタリング等の収束に必要な時間である。一方、チャタリング等の問題がない安定時間中は、構成機器３の入力信号処理部３０３に有効な信号が入力され、そこでの処理に利用される。

図４（Ｂ）では、接点３０１でのチャタリングの発生により、ＯＮ時遷移時間およびＯＦＦ時遷移時間が、図４（Ａ）の通常時よりも長くなる。これはチャタリングの影響により、検出可能状態判定部３０２の判定に要する時間が長くなるためである。いくつかの具体的な判定基準を例示して説明する。

検出可能状態判定部３０２の判定基準の一つの例は、所定間隔で接点３０１からの信号がＯＮになっているか否かを確認し、Ｎ回連続でＯＮになっていることが確認された場合に検出可能状態と判定し、そうでない場合に検出不可能状態と判定する。この判定基準に含まれるパラメータは任意に設定できるが、例えば信号確認間隔を１ｍｓとし連続ＯＮ回数を２０回とする。この場合、チャタリングのない図４（Ａ）では、時刻Ｔ１で接点３０１がＯＮに切り替わった後はＯＮ状態がそのまま維持されるため、Ｔ１から連続２０回のＯＮが検出され、Ｔ１から最短の２０ｍｓ後のＴ２で検出可能状態と判定される。一方、図４（Ｂ）では、接点３０１が時刻Ｔ１でＯＮに切り替わった直後にチャタリングが発生しており、その中に散在するＯＦＦ信号の影響でＯＮ検出の連続回数が２０に到達する前に途切れてしまう。このため、チャタリングが落ち着くまでは検出可能状態の判定がなされず、ＯＮ時遷移時間（Ｔ２－Ｔ１）が長くなる。同様に、ＯＦＦ時遷移時間（Ｔ４－Ｔ３）も、チャタリングの発生によって長くなる。このように、チャタリングが発生すると、ＯＮ時遷移時間およびＯＦＦ時遷移時間が通常時に比べて長くなるため、その時間情報を時間記憶部３０４や共有メモリ４に記憶することで、チャタリングが発生している接点３０１を特定でき、迅速な保守対応が可能となる。なお、安定時間（Ｔ３－Ｔ２）は、入力信号処理部３０３の処理内容に依存するため、図４（Ａ）と（Ｂ）で、その長短は一概に決まらない。

検出可能状態判定部３０２の判定基準の他の例として、所定間隔で接点３０１からの信号がＯＮかＯＦＦかを検出し、ＯＮが検出されたら＋１をカウントし、ＯＦＦが検出されたら－１をカウントし、そのカウントの合計がＮに到達した場合に検出可能状態と判定し、そうでない場合に検出不可能状態と判定する。この判定基準に含まれるパラメータも任意に設定できるが、例えば先の例と同様に信号確認間隔を１ｍｓとしＮを２０とする。また、ＯＮ検出時のプラスカウント量と、ＯＦＦ検出時のマイナスカウント量を変えてもよい。ＯＦＦ検出時のマイナスカウント量の絶対値を大きくすれば、チャタリング発生時に検出可能状態判定のための２０カウントに到達しづらくなるため、チャタリングが十分に収束するまで入力信号処理部３０３の処理が開始されない。つまり、ＯＮ時遷移時間は長くなるものの、入力信号処理部３０３はチャタリングが十分に除去された信号を扱えるので、信号処理の安定性が向上する。同様の効果を得るために、Ｎの値を大きくしてもよい。例えば、Ｎを４０とすれば、Ｎが２０の場合と比べてＯＮ時遷移時間が長くなるものの、信号処理の安定性が向上する。なお、信号処理確認間隔を１ｍｓとした場合、Ｎが４０の場合と２０の場合の判定時間差は最小で２０ｍｓと極めて小さく、自動ドア１００の開閉制御や通行者の安全確保に支障を及ぼすものではない。

以上で挙げた検出可能状態判定部３０２の判定基準は例に過ぎず、チャタリング等の接点３０１に発生する問題の収束を判定できるものであればどのようなものでもよい。また、上記では、ＯＮ時遷移時間に関わる検出可能状態の判定基準と、ＯＦＦ時遷移時間に関わる検出不可能状態の判定基準を同一のものとしたが、異なる判定基準としてもよい。また、同一の判定基準とした場合も、異なるパラメータを設定してもよい。

図４（Ｃ）は、突発的なノイズ等により検出可能状態判定部３０２の検出可能状態判定基準が偶然に充足されてしまった誤検出の例を示す。ＯＮ時遷移時間（Ｔ２－Ｔ１）は、図４（Ｂ）のような接点３０１でのチャタリングの発生の可能性に加え、ノイズ自体がチャタリングと類似の信号パターンを示す可能性もあるため、図４（Ａ）の通常時と比較すると長くなる傾向がある。同様に、ＯＦＦ時遷移時間（Ｔ４－Ｔ３）も長くなる傾向がある。また、正規の入力信号ではないため、信号の継続時間は概して短く、安定時間（Ｔ３－Ｔ２）は極めて短くなる。

図４（Ｄ）は、図４（Ｃ）と同様に突発的なノイズ等が入力されたものの、検出可能状態判定部３０２の検出可能状態判定基準が充足されることなく未検出のまま収束した例を示す。時刻Ｔ１で接点３０１がＯＮになったものの、その後のチャタリングの発生や、ノイズ自体の信号パターンによってＯＮ状態が安定せず、検出可能状態判定基準が充足されないまま、時刻Ｔ２で接点３０２がＯＦＦ状態に収束する。この時刻Ｔ２は、図４（Ａ）～（Ｃ）のＴ２とは意味合いが異なり、むしろＴ３に近い意味合いを持つが、時間記憶部３０４は、このＴ２－Ｔ１をＯＮ時遷移時間として記憶する。信号パターンはノイズの態様にも依存するが、多くの場合は図示されるように信号がＯＮとＯＦＦの間で不安定に遷移する期間が長く続くと想定されるため、ＯＮ時遷移時間は概して長くなる。また、この例では、安定時間およびＯＦＦ時遷移時間が存在しない。

図５は、以上のＯＮ時遷移時間、安定時間、ＯＦＦ時遷移時間の傾向をまとめた表である。詳細は上述した通りだが、次の傾向がある。（Ａ）通常時は、ＯＮ遷移時間は短い、安定時間は不定、ＯＦＦ時遷移時間は短い。（Ｂ）チャタリング発生時は、ＯＮ遷移時間は長い、安定時間は不定、ＯＦＦ時遷移時間は長い。（Ｃ）ノイズ混入時（誤検出時）は、ＯＮ遷移時間は長い、安定時間は短い、ＯＦＦ時遷移時間は長い。（Ｄ）ノイズ混入時（未検出時）は、ＯＮ遷移時間は長い、安定時間はない（ゼロ）、ＯＦＦ時遷移時間はない（ゼロ）。

図５に示される傾向に基づき、時間記憶部３０４や共有メモリ４に記憶された時間情報から、各構成機器３の接点３０１の状態を的確に確認または診断でき、必要に応じて迅速な保守対応を取れる。図５（Ａ）の傾向を示す接点３０１は、正常に稼働しており問題ない。図５（Ｂ）の傾向を示す接点３０１は、チャタリングが多く発生しており、修理や交換等の保守対応が求められる。図５（Ｃ）や（Ｄ）の傾向を示す接点３０１は、それ自体には問題ない場合もあるが、ノイズが混入しやすい状況にあるため、接点３０１周囲の配線の見直しや電磁ノイズ対策が必要となる。また、自動ドア１００の複数の構成機器３の接点３０１で共通して図５（Ｃ）や（Ｄ）の傾向が見られる場合は、自動ドア１００の設置環境自体の問題が疑われる。このような診断は、自動ドア１００の表示装置３７に時間情報を表示することで行ってもよいし、外部インターフェース３６を介して接続された外部機器３６Ａに時間情報を表示することで行ってもよい。また、診断は時間情報を確認する作業員等が行えるが、上記の傾向を踏まえた所定のアルゴリズムに基づいて診断支援情報を自動的に生成し、作業員等に対して表示してもよい。なお、前述した通り、遷移時間判定部３０５の閾値判定によって、ＯＮ時遷移時間またはＯＦＦ時遷移時間が所定の閾値を超えた場合に、時間情報が時間記憶部３０４や共有メモリ４に記憶される。したがって、適当な閾値設定により、両遷移時間が短い図５（Ａ）の通常時の時間情報の記憶を省略して、必要記憶容量を低減できる。

また、時間記憶部３０４や共有メモリ４は、上記のＯＮ時遷移時間、安定時間、ＯＦＦ時遷移時間を記憶する際に、その時刻を記憶する。これにより、図５（Ｂ）のようなチャタリングが発生しやすい時間帯や、図５（Ｃ）や（Ｄ）のようなノイズが混入しやすい時間帯を把握して、的確に対処できる。例えば、特定の時間帯でチャタリングが多く発生する場合は、その時間帯に合わせて後述する基準調整部３０６で検出可能状態判定基準を調整し、チャタリングを収束させるための時間を通常よりも長めに取ることで、信号処理の安定性を向上できる。また、特定の時間帯にノイズが多く混入することが分かると、その原因究明を円滑にできる。例えば、一日の中の日照条件の移り変わりに伴うノイズは特定の時間帯に集中して発生しやすい。

また、コントローラ２０のメモリや、共有メモリ４には、自動ドア１００の稼働に関する各種の稼働情報が時刻情報と共に記憶されている。これらの稼働情報を、同じ時間帯に記憶されたＯＮ時遷移時間、安定時間、ＯＦＦ時遷移時間等の時間情報と対照することで、チャタリング発生やノイズ混入の原因を多様な観点から究明できる。なお、これらの時間情報と稼働情報は同一のテーブルに格納してもよく、その場合は抽出したい時刻条件を指定することで、特定時間帯の時間情報と稼働情報を同時に抽出できる。

以下は、時間情報と対照可能な自動ドア１００の稼働情報の例示である。
・コントローラ２０の駆動情報：コントローラ２０がドアエンジン４０を駆動する際の電圧、電流、１駆動当たりの通電時間等
・構成機器３の稼働情報：起動センサ３１や補助センサ３２の検出強度、１検出当たりの通電時間、電気錠３５Ａの施錠／解錠の状態、外部インターフェース３６への外部機器３６Ａの接続状態等
・自動ドア１００の動作状態に関する情報：例えば、扉部１０の動作状態に応じた「全閉待機時」、「全開待機時」、「停止中」（全閉待機時、全開待機時以外で扉部１０が停止中）、「閉作動中」、「開作動中」、「開閉作動中」等の情報
・自動ドア１００に発生した異常に関する情報
・扉部１０の開閉状態に関する情報：例えば、扉部１０が全閉位置まで到達したときにコントローラ２０が出力する「全閉リミット」、扉部１０が全開位置まで到達したときに出力する「全開リミット」等の情報
・自動ドア１００の動作モードに関する情報：例えば、夜間に扉部１０の開閉速度を落としたり、扉部１０の開駆動のためのセンサ３０の検出閾値を上げたりする夜間モードや、休日のオフィス等で自動ドア１００の屋内側から近づく通行者に対してはセンサ３０に基づく開駆動を許容し、自動ドア１００の屋外側から近づく通行者に対しては開駆動のために認証装置３４による認証を必要とする休日モード等の情報
・コントローラ２０が他の構成機器３を制御する情報
・構成機器３が自動ドア１００の駆動等のためにコントローラ２０や他の構成機器３に送信する情報：起動センサ３１や補助センサ３２の検出情報、各センサ３０が複数の検出スポットを有する場合に物体が実際に検出された検出スポットの情報、各国の安全規格に則り補助センサ３２が開閉の度に動作テストする際のテスト結果（テストが失敗した場合は成功するまでのリトライ回数や時間も含む）等

以上のような稼働情報との対照により、コントローラ２０の駆動情報が特定の値や状態にあるときにチャタリングやノイズが増加する、構成機器３の稼働情報が特定の値や状態にあるときにチャタリングやノイズが増加する、自動ドア１００が特定の動作状態にあるときにチャタリングやノイズが増加する、自動ドア１００に発生する特定の異常とチャタリングやノイズに相関がある、扉部１０が特定の開閉状態にあるときにチャタリングやノイズが増加する、自動ドア１００が特定の動作モードにあるときチャタリングやノイズが増加する、コントローラ２０が特定の構成機器３に特定の制御情報を送信する際にチャタリングやノイズが増加する、特定の構成機器３がコントローラ２０や他の構成機器３に特定の情報を送信する際にチャタリングやノイズが増加する、等の自動ドア１００の診断に有用な知見を得ることができる。逆に、チャタリングやノイズが、コントローラ２０の駆動情報、構成機器３の稼働情報、自動ドア１００の動作状態、自動ドア１００に発生した異常、扉部１０の開閉状態、自動ドア１００の動作モード、コントローラ２０が他の構成機器３を制御する情報、構成機器３が送信する情報に及ぼす影響を分析することもできる。例えば、図４（Ｃ）のノイズによる誤検出のパターンが確認された時刻に、扉部１０が実際に開閉していれば、その誤検出に基づいて扉部１０が誤開閉したことが分かる。また、自動ドア１００内から取得できる稼働情報に限らず、インターネット等の公衆情報通信網を介して自動ドア１００外から取得できる天気等の外部環境情報を時間情報と対照してもよい。これにより、特定の外部環境条件にあるときにチャタリングやノイズが増加する等の知見を得ることができる。

以上、ＯＮ時遷移時間、安定時間、ＯＦＦ時遷移時間等の時間情報を利用した各構成機器３の診断について述べたが、これらの時間情報を利用して各構成機器３の検出可能状態判定パラメータを調整することで、チャタリング／ノイズ耐性および信号処理の安定性を状況に応じて自動的に変えることができる。具体的には、図３の遷移時間判定部３０５が、ＯＮ時遷移時間またはＯＦＦ時遷移時間が閾値を超えたと判定した場合、基準調整部３０６が検出可能状態判定部３０２の判定基準を構成するパラメータを自動的に調整する。図５（Ｂ）～（Ｄ）で示したように、ＯＮ時遷移時間またはＯＦＦ時遷移時間が長い場合は接点３０１にチャタリングやノイズが発生しており、後段の入力信号処理部３０３で安定した信号処理を行えない場合がある。そこで、チャタリングやノイズを収束させるための時間が通常よりも長くなるように、検出可能状態判定基準のパラメータを調整する。具体的には、先に例として示したように、判定カウント数Ｎを大きくする、ＯＦＦ検出時のマイナスカウント量の絶対値を大きくする、等によってチャタリングおよびノイズへの耐性を高め、入力信号処理部３０３での信号処理の安定性を向上できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

図４（Ｂ）はチャタリング発生時の入力信号パターンとして説明したが、信号を出力する構成機器３の劣化によって、これと似た入力信号パターンが現れることがある。例えば、信号出力側の構成機器３としての起動センサ３１の信号出力部等の劣化によって検出信号自体が図４（Ｂ）のように不安定になる場合があり、それが信号入力側の構成機器３としてのコントローラ２０等の接点３０１の入力信号パターンとして現れる。したがって、図４（Ｂ）の入力信号パターンを利用して、接点３０１のチャタリングだけでなく、信号出力側の構成機器３の劣化も診断できる。なお、両者を区別するためには異なる構成機器３からの入力信号パターンを比較すればよい。特定の構成機器３からの入力パターンのみが図４（Ｂ）のようになる場合は、その構成機器３の劣化が疑われる。一方、どの構成機器３からの入力パターンも図４（Ｂ）のようになる場合は、それらの信号出力側の構成機器３の劣化ではなく、信号入力側の構成機器３の接点３０１でのチャタリング発生が疑われる。

実施形態では、自動ドア１００の構成機器３の接点３０１に関して説明したが、本発明は、自動ドアに限らず、信号入力のための機械的接点を持つ構成機器を備える任意の電子機器に適用できる。

なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

２ バス、３ 構成機器、４ 共有メモリ、２０ コントローラ、３０ センサ、３１ 起動センサ、３２ 補助センサ、３３ 操作盤、３４ 認証装置、３５ 電気錠コントローラ、３５Ａ 電気錠、３６ 外部インターフェース、３６Ａ 外部機器、３７ 表示装置、１００ 自動ドア、３０１ 接点、３０２ 検出可能状態判定部、３０３ 入力信号処理部、３０４ 時間記憶部、３０５ 遷移時間判定部、３０６ 基準調整部。

Claims (15)

1. 自動ドアを構成し、信号が入力される構成機器を備え、
   前記構成機器は、
   前記信号の入力に応じて接触状態となる接点と、
   前記接点が非接触状態から前記接触状態に切り替わった後、当該接点からの前記信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部と、
   前記接触状態に切り替わった後、前記検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部と
   を備える自動ドア。
2. 自動ドアを構成し、信号が入力される構成機器を備え、
   前記構成機器は、
   前記信号の入力に応じて接触状態となる接点と、
   前記接点が前記接触状態から非接触状態に切り替わった後、当該接点からの前記信号が検出不可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部と、
   前記非接触状態に切り替わった後、前記検出不可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部と
   を備える自動ドア。
3. 自動ドアを構成し、前記信号を出力する前記構成機器と異なる他の構成機器を備え、
   前記接点は、前記構成機器内、前記他の構成機器内、または、前記構成機器と前記他の構成機器の間に設けられる
   請求項１または２に記載の自動ドア。
4. 前記構成機器または前記他の構成機器は、自動ドアを通行する物体を検知するセンサ、前記センサの検知情報に基づいて自動ドアを開閉制御するコントローラ、自動ドアを施錠する電気錠の少なくともいずれか一つである
   請求項３に記載の自動ドア。
5. 前記信号は、自動ドアの外部機器から入力される
   請求項１または２に記載の自動ドア。
6. 前記時間記憶部は、前記検出可能状態判定部が、前記接点からの前記信号が検出可能状態となったことを判定した後、前記接点が前記接触状態から前記非接触状態に切り替わるまでの安定時間を記憶する
   請求項１から５のいずれかに記載の自動ドア。
7. 前記遷移時間が所定の閾値を超えるか否かを判定する遷移時間判定部を備える
   請求項１から６のいずれかに記載の自動ドア。
8. 前記時間記憶部は、前記閾値を超えた前記遷移時間を記憶する
   請求項７に記載の自動ドア。
9. 前記遷移時間判定部の判定結果に基づいて、前記検出可能状態判定部における前記基準を調整する基準調整部を備える
   請求項７または８に記載の自動ドア。
10. 前記時間記憶部は、記憶処理を実行した時刻に関する情報を記憶する
    請求項１から９のいずれかに記載の自動ドア。
11. 前記時間記憶部に記憶された情報を自動ドアの外部に送信する送信部を備える
    請求項１から１０のいずれかに記載の自動ドア。
12. 前記時間記憶部に記憶された情報を表示する表示部を備える
    請求項１から１１のいずれかに記載の自動ドア。
13. 信号の入力に応じて接触状態となる接点と、
    前記接点が非接触状態から前記接触状態に切り替わった後、当該接点からの前記信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定部と、
    前記接触状態に切り替わった後、前記検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶部と
    を備える電子機器。
14. 自動ドアを構成する構成機器において、信号の入力に応じて接触状態となる接点が非接触状態から前記接触状態に切り替わった後、当該接点からの前記信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定ステップと、
    前記接触状態に切り替わった後、前記検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶ステップと
    を備える自動ドアの稼働方法。
15. 自動ドアを構成する構成機器において、信号の入力に応じて接触状態となる接点が非接触状態から前記接触状態に切り替わった後、当該接点からの前記信号が検出可能状態となったことを所定の基準に基づいて判定する検出可能状態判定ステップと、
    前記接触状態に切り替わった後、前記検出可能状態となるまでの遷移時間を記憶する時間記憶ステップと
    をコンピュータに実行させる自動ドアの稼働プログラム。

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