JP2909752B2 - 自動ドアの障害物検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動ドアの開閉路中の障害物の有無を検知
する障害物検知装置に関し、特に詳しく言うと、開放さ
れた自動ドアが閉まる時にその開閉路中に障害物がない
かを１つの検知装置で検知できるようにした自動ドアの
障害物検知装置に関する。

〔従来の技術〕

自動ドアは、ドア近傍に人が立つことにより床に設置
されたセンサが重量変化を検知してドアを開けたり、ド
アの上部に設置されたセンサが人の移動によって生じる
近、遠赤外線の光量の変化を検知してドアを開けたり、
ドア近傍に設置された光センサの光路を人が遮断するこ
とによりドアを開けるようになっている。このような自
動ドアはセンサ部を人が通っただけでも開いてしまうた
め、不要な開閉が多く、そこでドアにタッチセンサ等で
構成されたスイッチを設け、これを手で軽く押圧するこ
とにより開くようにした自動ドアも広く実施されてい
る。

上述のようにして開いた自動ドアは、通行人がドアが
確実に通過したことを検知してから、すなわち人や物等
の障害物が通過したことを確認した後閉じるようになっ
ている。障害物の有無は上述したセンサにより検知可能
であるが、そのことは自動ドア自身も障害物としてみな
すため、センサは自動ドアを検知しないように検出エリ
アを避けるようにセットしなければならない。そのため
自動ドアの開閉する線上は不検知ゾーンとなってしま
い、これらセンサとは別に赤外線や超音波を用いて障害
物の有無を検知する障害物検知装置が設けられている。

赤外線による障害物検知装置の場合は、自動ドアの左
右に位置する柱である一対の方立の一方に、水平に赤外
線を投光するように赤外線投光部を設け、この投光部か
らの赤外線を受光する受光部を他方の方立に設けるよう
にしている。一方、超音波による障害物検知装置の場合
は、一定のエリアに超音波を発射し、そのエリア内に人
間や物品等が入ると、その人間からの反射波をセンサが
受信し、その反射波の状態によって人間等の有無を判定
するようになっているため、自動ドアの上部の梁すなわ
ち無目下に超音波送受信器を設けて、超音波を下方に発
射するように取付ければよい。

〔発明が解決すべく課題〕

赤外線の場合、検知エリアが一直線状であるため、大
人や子供あるいは犬猫等の小動物や低い障害物も確実に
検出するためには、方立に異なった高さに複数個の投光
部と受光部とを設けなければならない。更に、自動ドア
の前後面近傍の障害物を検知するためにはドアを挾んで
両側にこれら投光部と受光部を設けなければならず、複
数組の赤外線検知装置を必要とするため高価になってし
まう。また、左右の方立にこれら投光部と受光部設置用
の取付孔を設ける必要があり、施工がやっかいである。

一方、超音波の場合には、無目下に送信部と受信部と
がユニット化されたものを取付けるだけで、広い検知エ
リアをもたせることができる。したがって、１台の送受
信部で自動ドアの近傍の障害物の有無を確実に検知でき
るが、通常自動ドアには自動であることを表わすステッ
カや、ビル名や会社名等のネームプレートが貼着されて
おり、これらステッカやネームプレートの僅かな突出物
でも超音波は反射してしまい、閉まりかけた自動ドアの
ステッカ等が検知エリアに位置すると、ステッカ等の突
出部で反射した超音波を受信することにより、検知装置
は障害物があると判定して開いてしまう可能性がある。
そのため、このような超音波障害検知装置においては、
検知エリアを自動ドアから離した位置に設定するように
して、上述したような不都合を回避している。そのため
自動ドアに近接した場合の障害物を検知できないばかり
か、自動ドアの前後面に設けなければならない欠点があ
る。

そこでこの発明の目的は、超音波検知装置が１台で広
いエリアをカバーできるという利点を最大限に利用し、
１台の検知装置で自動ドアの前後面の障害物の有無を確
実に検知するとともに、ステッカ等による誤動作を防止
するようにした自動ドアの障害物検知装置を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、この発明は、自動ドアの上
部近傍に位置し、かつ、下方に向けて超音波を発信する
発信部および反射してきた前記超音波を受信する受信器
を含むセンサと、前記受信部が超音波発信時点からその
反射波を受信するまでの時間を測定し、設定値より短い
時間間隔で前記受信部が前記反射波を受信した時は前記
自動ドアの閉鎖を行なわないように制御する制御部とを
有する自動ドアの障害物検知装置において、前記センサ
は前記発信部から送出される超音波の一部が前記自動ド
アに当たるように前記自動ドアの上方に位置する無目下
に取付けられているとともに、前記自動ドアに固定され
ている超音波反射物と前記センサとの間の距離情報を前
記制御部に入力する距離設定手段を備え、前記制御部は
前記距離設定手段から入力された距離と音速とに基づい
て前記超音波反射物からの反射波が前記受信部に至るま
での所要時間を演算し、その所要時間内に前記受信部に
て反射波が受信された場合には、前記自動ドアに対して
閉扉信号を出力することを特徴としている。

〔作用〕

自動ドアにステッカ等を貼着した場合、このステッカ
等の位置は固定であり、ステッカ等に反射した超音波の
反射波を受信部で受信するまでの時間は予め予知でき
る。そこでこの予知された時間間隔をもって反射波を受
信した時は、固定超音波反射物からの反射であるとし
て、制御部は自動ドアの閉鎖を行なうように予め設定し
ておく。この設定はセンサからステッカ等までの距離を
距離設定手段にてすることにより制御部でその距離を音
速にて除算するような演算を行ない、時間を算出するこ
とにより容易に設定できる。これによりステッカ等の貼
着部分は不検出帯となるが、人等は例えその頭部が不検
出帯に位置しても、肩や足等も検出されるので、人が立
った場合は自動ドアが閉じる危険は全くない。

〔実 施 例〕

以下、この発明を図面に示す一実施例について説明す
る。第１図は自動ドア周りを示すもので、この実施例に
おいては２枚のドア1,2がその両端部に位置する一対の
方立3,4方向にスライドする方式の自動ドアを例にとっ
ている。センサ５はドア1,2の上部に位置する無目６の
略中央の下面に取付けられており、下方に向けて超音波
を発信し、かつ床や障害物に反射してた反射波を受信す
る。ドア1,2には開く方向や自動ドアであることを表示
するステッカ７が貼着されている。

センサ５は、第３図に示すように、超音波の発信部11
と、反射波を受信する受信部12とから構成されている。
発信部11は発信駆動回路13、発信制御回路14を介して制
御部15に接続されている。発信制御回路14は超音波の発
信周波数を設定するための回路であり、制御部15からの
発信開始信号が入力されると、予め設定された周波数の
信号が発信駆動回路13に出力し、発信駆動回路13はこれ
を受けて発信部11に信号を出力する。受信部12は受信用
アンプ16および入力ポート17を介して制御部15に接続さ
れている。制御部15にはタイマ18が接続され、このタイ
マ18によって発信と受信の動作の切換えが制御される。
制御部15にはまた、制御部15の動作プログラムを記憶す
るROM19、設定条件や制御部15が得た情報を記憶するRAM
21、計測の基礎となる周波数信号を出力する発振器22も
接続されている。制御部15はセンサ５からドア1,2に貼
着されたステッカ７までの距離を入力するための、例え
ばテンキーで構成された設定手段23を有している。制御
部15からの自動ドア閉鎖指示信号は出力ポート24を介し
て出力制御回路25に送られ、この出力制御回路25によっ
て図示しない自動ドアのエンジン回路に閉鎖のための出
力を印加するようになっている。

次にこの装置の動作を説明する。まずセンサ５の発信
部11から発信すべき超音波信号の周波数を発信制御回路
14によって設定する。一方、センサ５から床までの距離
やドア1,2に貼着されたステッカ７の上端縁からセンサ
５までの距離を設定手段23から入力する。設定手段23か
らの数値情報は制御部15によって発信周波数の数値を考
慮し、床やステッカ７で反射された超音波が受信部12で
受信するまでの時間に変換し、その時間情報はRAM21に
記憶される。例えば発信周波数が40KHzで、センサ５か
ら床までに距離が2200mmで、センサ５からステッカ７の
上端縁までの距離が1000mmとし、発信部11から発信され
た超音波が床に当たって反射し受信部12で受信するまで
の時間は0.01327秒であり、ステッカ７に当って反射し
受信部12で受信するまでの時間は0.06030秒であること
は予め設定できる。このような演算を制御部15で行わせ
ればよい。この設定によりステッカ７の部分にはその上
下方向幅にわたって検出帯26,27が形成される。

したがって、ドア1,2が閉じる際に、発信部11から超
音波を発信すれば、その開閉路の近傍に人が立っている
場合には、その人の頭や肩あるいは足によって反射した
反射波が受信部にて受信され、その受信信号はアンプ16
によって増幅された後、入力ポート17を介して制御部15
に印加される。制御部15では発信された超音波が人の頭
や肩に当って反射し、その反射波を受信するまでの時間
を発振器22からの音速を基に計算し、ステッカ７による
不検出帯および床から反射したものであるかの時間を比
較することにより判別し、それ以外の時間の場合には、
ドア1,2の閉鎖中に障害物があるとして、出力制御回路2
5に対してドア1,2の閉鎖指示信号を出力しない。

一方、人がドア1,2の開閉路から完全にいなくなる
と、センサ５の受信部12には床からの反射波のみが受信
され、制御部15は開閉路中に障害物がないと判別して、
出力制御回路25にドア1,2の閉鎖指示信号を出力する。
ドア1,2の閉鎖によって、センサ５の検知エリアにはス
テッカ７が位置し、ステッカ７からの反射波が受信部12
で受信されることになる。しかしながら、制御部15で
は、上述したようにこのステッカ７の位置情報は不検出
帯として設定されているので、ステッカ７による反射波
によって閉じつつあるドア1,2が再び開くことはない。

このステッカ７の位置に頭が来るような小柄な人や子
供がドア1,2の開閉路中に立止まったとしても、発信部1
1からの超音波はその人の肩や足等にも当り、それらか
ら反射した反射波を受信するので、人の存在は確実に検
出することができる。

また、上述実施例のように、テンキー等で構成された
設定手段23を設けることにより、ステッカ７以外にネー
ムプレートや広告等をドア1,2に貼着した場合、それら
の貼着位置を単に入力するだけで、不検出帯を容易に設
定することができる。また、入力の方法は上述したよう
なテンキースイッチ等で入力する方法と、ドア開閉によ
る学習機能を付加することにより容易にマイクロコンピ
ュータにて計算し、メモリに入力することもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の自動ドアの障害物検知装置
は、予め予知できかつドアの閉鎖に支障をきたさない障
害物に対しては、例えばテンキースイッチなどの距離設
定手段により、センサと障害物間の距離を入力するだけ
できわめて容易にその設定位置を不検出帯として設定で
きる。したがって、ドアにステッカ等が貼着されていて
も、これを障害物として検知して、ドアの閉鎖を阻止す
るようなことは防止でき、１台のセンサでドアを挾んだ
広い面積部分における障害物の有無検知を確実に行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における自動ドア囲りを示
す正面図、第２図はその縦断側面図、第３図は電気的な
構成を示すブロック線図である。 図面において、1,2はドア、５センサ、11は発信部、12
は受信部、14は発信制御部、15は制御部、18はタイマ、
23は設定手段、25は出力制御回路である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動ドアの上部近傍に位置し、かつ、下方
   に向けて超音波を発信する発信部および反射してきた前
   記超音波を受信する受信器を含むセンサと、前記受信部
   が超音波発信時点からその反射波を受信するまでの時間
   を測定し、設定値より短い時間間隔で前記受信部が前記
   反射波を受信した時は前記自動ドアの閉鎖を行なわない
   ように制御する制御部とを有する自動ドアの障害物検知
   装置において、 前記センサは前記発信部から送出される超音波の一部が
   前記自動ドアに当たるように前記自動ドアの上方に位置
   する無目下に取付けられているとともに、前記自動ドア
   に固定されている超音波反射物と前記センサとの間の距
   離情報を前記制御部に入力する距離設定手段を備え、前
   記制御部は前記距離設定手段から入力された距離と音速
   とに基づいて前記超音波反射物からの反射波が前記受信
   部に至るまでの所要時間を演算し、その所要時間内に前
   記受信部にて反射波が受信された場合には、前記自動ド
   アに対して閉扉信号を出力することを特徴とする自動ド
   アの障害物検知装置。