JP4004991B2 - Compound sensor for door - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動扉用の複合センサに関し、特に例えば電波と光とを利用して物体を検知する、扉用複合センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の扉用複合センサの一例が、非特許文献1に開示されている。この非特許文献1に開示された扉用複合センサによれば、1つの筐体内に、マイクロ波の送受信部と、赤外線の投受光部とが設けられている。マイクロ波は、扉に向かって移動する物体、つまり扉を通行しようとする言わば通行体を検知するのに利用される。このマイクロ波によって通行体が検知されると、扉が開放される。これによって、通行体は、扉を通行することができるようになる。一方、赤外線は、扉の近傍に静止している通行体を検知するために利用される。この赤外線によって通行体が検知されている間は、扉の開放状態は維持される。これによって、通行体が扉で挟まれるという事故が防止され、当該通行体の安全が保障される。
【0003】
【非特許文献1】
BEA社製複合センサ“ACTIV8.3”カタログ、[online]、[平成15年1月29日検索]、インターネット<URL:http://www.beainc.com/ASSETS/PDF/EU_THCH_SHHET/A.8.3PDF>
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような扉用複合センサで使用される赤外線(波長帯)は、雨や雪などの外乱の影響を受け易く、具体的には人体によって反射されるのと同様にこれら雨や雪などによっても反射されるという性質を有する。従って、かかる赤外線を利用した従来の扉用複合センサでは、雨や雪などが降っているときに、これら雨や雪などが通行体として誤って検知され、これによって扉の近傍に通行体が存在しないのにも係わらず当該扉が開放される、つまり自動扉が誤動作する、という問題があった。
【0005】
そこで、この発明は、雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減できる扉用複合センサを提供すること、を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、扉より離れた位置に電波を利用して物体を検知するための第1エリアを形成すると共に、当該扉に沿う位置に光を利用して物体を検知するための第2エリアを形成する扉用複合センサであって、第1エリアにおいて物体が検知されたとき第2エリアにおける検知結果を有効化し、第1エリアにおいて物体が非検知のとき該第2エリアにおける検知結果を無効化する第2エリア評価手段を、具備するものである。
【0007】
すなわち、この発明では、扉から離れた位置に、当該扉に向かって移動する通行体を検知するための第1エリアが形成される。この第1エリアにおける通行体の検知には、電波が利用される。そして、扉に沿う位置に、当該扉の近傍に静止している通行体を検知するための第2エリアが形成される。この第2エリアにおける通行体の検知には、光が利用される。ただし、第1エリアにおいて通行体が検知されたときにのみ、第2エリアにおける検知結果が、第2エリア評価手段によって有効化され、それ以外のときは、当該第2エリアにおける検知結果は、無効化される。つまり、第2エリアの形成に利用される光に比べて雨や雪などの外乱の影響を受け難い電波によって形成された第1エリアにおける検知結果がトリガとなって、当該第2エリアにおける検知結果が有効化されまたは無効化される。従って、例えば第2エリアにおいて雨や雪などが通行体として誤って検知されても、第1エリアに通行体が存在しない限り、当該第2エリアにおける検知結果は扉用複合センサ全体としての検知結果には反映されない。
【0008】
なお、第2エリア評価手段は、第1エリアにおいて通行体が或る第1期間にわたって継続して検知されたときに第2エリアにおける検知結果を有効化するものとしてもよい。このようにすれば、第1エリアにおいて通行体が検知されたというだけでなく、この状態が第1期間にわたって継続されたときに初めて、第2エリアにおける検知結果が有効化される。従って、例えば単に扉の前方を横切るだけの物体のように、第1エリア内に存在する期間が第1期間よりも短い物体、換言すれば扉を通行する可能性が低い物体のみが検知されたときは、第2エリアにおける検知結果は有効化されない。扉を通行する可能性の高い言わば真の通行体が検知されたときにのみ、第2エリアにおける検知結果が有効化される。つまり、第2エリアにおける検知結果が不必要に有効化されるのを防止できる。
【0009】
また、第2エリア評価手段は、第1エリアにおいて通行体が検知されたとき、或る第2期間にわたって、つまり当該第2期間だけ、第2エリアにおける検知結果を有効化するものとしてもよい。このように、第2エリアにおける検知結果が有効化される期間を制限することによっても、当該第2エリアにおける検知結果が不必要に有効化されるのを防止できる。
【0010】
さらに、第2エリア評価手段は、第2エリアにおいて通行体が第3期間にわたって継続して検知されたときにも、当該第2エリアにおける検知結果を有効化するものとしてもよい。即ち、第1エリアにおける検知結果に拘らず、第2エリアにおいて通行体が第3期間にわたって継続して検知されたときにも、当該第2エリアにおける検知結果が有効化されるようにしてもよい。このように、第2エリア自体の検知結果をトリガとして、当該第2エリアにおける検知結果を有効化しまたは無効化することもできる。ただし、第2エリアにおいて雨や雪などが通行体として誤って検知されても、その状態が第3期間にわたって継続されない場合、つまり単発的にしか発生しない場合には、当該第2エリアにおける検知結果は扉用複合センサ全体としての検知結果には反映されない。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明に係る扉用複合センサの参考例について、図1から図7を参照して説明する。
【0012】
図1に示すように、この参考例に係る複合センサ10は、自動扉の扉12の上方にある無目14に取り付けられる。なお、扉12は、例えば図2に示すように、両引きの引き戸である。
【0013】
複合センサ10は、図1および図2に示すように、2つの検知エリア16および18を形成する。このうちの一方の検知エリア16は、扉12から離れた位置、例えば扉12の前方(図1において左側、図2において下側)に形成される。この検知エリア16は、扉12に向かって移動する図示しない物体、具体的にはこれから扉12を通行しようとする通行体を検知するためのエリアであり、この検知エリア16において通行体が検知されると、図示しないコントローラによって扉12が開放される。つまり、検知エリア16は、コントローラによる扉12の開放動作を開始させるための言わば起動エリアとして機能する。
【0014】
他方の検知エリア18は、扉12に沿う位置、具体的には扉12の前方側の近傍に形成される。この検知エリア18は、扉12の近傍に静止している通行体を検知するためのエリアであり、この検知エリア18において通行体が検知されると、上述のコントローラは扉12の開放状態を維持する。これによって、通行体が扉12で挟まれるという事故が防止される。つまり、検知エリア18は、通行体の安全を保障するための言わば保全エリアとして機能する。
【0015】
これら2つの検知エリア16および18を形成するために、複合センサ10は、図3に示すように電波送受信モジュール20および赤外線投受光モジュール22を備えている。
【0016】
すなわち、電波送受信モジュール20は、起動エリアとしての検知エリア16を形成するためのものであり、アンテナ24,送受信回路26および増幅回路28を備えている。アンテナ24は、送受信回路26から供給される送信信号に従って、電波、例えば周波数が24.15[GHz]のマイクロ波を発射する。このマイクロ波は、起動エリア16を形成するべく、扉12の前方側の床面(地面)100に向けて発射される。
【0017】
ここで、起動エリア16内に通行体が入ると、マイクロ波は当該通行体によって反射され、その反射波は、アンテナ24によって受信される。受信された反射波は、アンテナ24によって高周波の電気信号に変換され、変換された電気信号は、送受信回路26に入力される。送受信回路26は、入力された電気信号に対し復調処理などの所定の処理を施す。この送受信回路26による処理後の信号は、増幅回路28によって増幅された後、CPU(Central Processing Unit)30に入力される。
【0018】
一方、赤外線投受光モジュール22は、保全エリアとしての検知エリア18を形成するためのものであり、投光素子群32,駆動回路34,受光素子群36,選択回路38および増幅回路40を備えている。
【0019】
このうち、投光素子群32は、図4に示すように、複数、例えば7個の投光素子32a〜32gを備えている。なお、図4は、複合センサ10内の構造の一部を、扉12の前方側(例えば図1において左側)から見た図である。各投光素子32a〜32gは、それぞれの正面(発光部位の中心)を当該各投光素子32a〜32gの下方に配置された収束レンズ42の或る一点に向けた状態で、かつ扉12の面と平行を成す面に沿って、概略円弧状に配置されている。各投光素子32a〜32gは、駆動回路34から供給される駆動信号に応答して、所定の順番に従って順次1つずつ発光し、例えば近赤外線帯域の赤外線を発射する。この赤外線は、収束レンズ42を介して床面100に向けて投光される。これによって、扉12に沿う位置に、保全エリア18が形成される。
【0020】
また、収束レンズ42の扉12側の端縁には、当該端縁から各投光素子32a〜32g側に向かって伸びる反射手段、例えば平板状のミラー44が固定されている。このミラー44は、図1に示す保全エリア18の奥行き寸法(扉12の前後方向に沿う方向における寸法)Dを広げるためのものである。すなわち、各投光素子32a〜32gから発射された赤外線の一部は、このミラー44によって反射された後、収束レンズ42を介して床面100に向けて投光される。このようにミラー44を経由して投光される赤外線も、保全エリア18の形成に寄与する。このミラー44を経由する赤外線は、当該ミラー44を経由しない赤外線よりも扉12の前方側に投光されるので、その分、保全エリア18の奥行き寸法Dが拡張される。
【0021】
保全エリア18内に通行体が入ると、上述の赤外線は当該通行体によって反射され、その反射光は、受光素子群36によって受光される。具体的には、受光素子群36は、図4に示すように、投光素子群32の横方(図4において右側)に配置されており、当該投光素子群32を構成する各投光素子32a〜32gにそれぞれ対応する7個の受光素子36a〜36gを備えている。これらの受光素子36a〜36gは、各投光素子32a〜32gと同様に、それぞれの正面を当該各受光素子36a〜36gの下方に設けられた収束レンズ46の或る一点に向けた状態で、かつ扉12の面と平行を成す面に沿って、概略円弧状に配置されている。そして、各受光素子36a〜36gは、選択回路38から供給される選択信号に応答して、各投光素子32a〜32gの発光タイミングに同期して順次1つずつ有効化される。従って、各投光素子32a〜32gから個別に発射され床面100に向けて投光された赤外線は、通行体によって反射された後、収束レンズ46を介して、当該各投光素子32a〜32gに対応する受光素子36a〜36gによってそれぞれに個別に受光される。
【0022】
なお、収束レンズ46の扉12側の端縁には、上述のミラー44と同様のミラー48が固定されている。このミラー48は、保全エリア18のうち上述のミラー44によって拡張された部分での反射光を各受光素子36a〜36gに導くためのものである。すなわち、当該拡張された部分における反射光は、ミラー48を経由して各受光素子36a〜36gによって受光される。
【0023】
各受光素子36a〜36gは、受光した赤外線の反射光を電気信号に変換する。変換された電気信号は、増幅回路40によって増幅された後、CPU30に入力される。
【0024】
CPU30は、電波送受信モジュール20の増幅回路28から入力される信号、言わば起動エリア検知信号をディジタル信号に変換し、変換後の信号(以降、このディジタル信号についても起動エリア検知信号と言う。)に基づいて、起動エリア16内の状況を検知する。CPU30はまた、赤外線投受光モジュール22の増幅回路40から入力される信号、言わば保全エリア検知信号をディジタル信号に変換し、変換後の信号(以降、このディジタル信号についても保全エリア検知信号と言う。)に基づいて、保全エリア18内の状況を検知する。そして、CPU30は、これらの検知結果に基づいて、起動エリア16および保全エリア18の少なくともいずれかに通行体が存在するか否かを判定し、その判定結果を複合センサ10全体の出力信号(センサ出力)として、出力回路50を介して外部に出力する。この出力信号は、上述したコントローラに入力され、コントローラは、当該出力信号に基づいて扉12を開放させ、または閉鎖させる。
【0025】
なお、電波送受信モジュール20は、上述の図4に示すように、受光素子群36の横方(図4において右側)に配置されている。この電波送受信モジュール20は、アンテナ24を床面100(図4において下側)に向けるように配置されており、その筐体52の側面には、当該アンテナ24の方向を調整するための角度調整ツマミ54が設けられている。すなわち、この角度調整ツマミ54が操作されると、図1に示す角度θ、詳しくは垂直線(図1では扉12の面)に対するマイクロ波の放射中心軸56の角度θが、変化する。つまり、この角度調整ツマミ54を操作することで、扉12の前後方向に沿う方向における起動エリア16の位置、換言すれば扉12から起動エリア16の中心までの距離Lを調整することができる。
【0026】
また、投光素子群32および受光素子群36のそれぞれに付帯する2つの収束レンズ42および46は、連結棒58によって互いに結合されている。そして、この連結棒58の一端(図4において左側の端部)には、L字状の操作レバー60が設けられている。この操作レバー60が操作されると、各収束レンズ42および46が連結棒58を軸として回転する。これに伴って、各ミラー44および48も当該連結棒58を軸として回転する。この結果、各ミラー44および48経由で投光される赤外線の向きが、扉12の前後方向に沿う方向において変化し、これによって保全エリア18の奥行き寸法Dが変化する。つまり、操作レバー60を操作することで、保全エリア18の奥行き寸法Dを調整することができる。
【0027】
さらに、図3に示す可変抵抗器62が操作されると、図2に示す起動エリア16の幅寸法(扉12の開閉方向に沿う方向における寸法)Waが変化する。すなわち、可変抵抗器62が操作されると、CPU30は、電波送受信モジュール20(増幅回路28)から入力される起動エリア検知信号の検知レベル、具体的には通行体を含む何らかの物体の有無の判断基準となるレベル(スレッショルド)を変化させる。これによって、アンテナ24の延伸方向に沿う方向におけるマイクロ波の幅、つまり起動エリア16の幅寸法Waが変化する。
【0028】
また、図3に示すディップスイッチ64が操作されると、図2に示す保全エリア18の幅寸法Wbが変化する。すなわち、図には詳しく示さないが、ディップスイッチ64は、各投光素子32a〜32gにそれぞれ対応する複数、つまり7つの開閉路を有している。CPU30は、これらの開閉路のON/OFF状態に応じて、各投光素子32a〜32gが個別に有効化または無効化されるように、赤外線投受光モジュール22内の駆動回路34を制御する。CPU30はまた、各投光素子32a〜32gの有効化/無効化の状態に応じて、当該各投光素子32a〜32gに対応する各受光素子36a〜36gが個別に有効化または無効化されるように、選択回路38を制御する。このように各投光素子32a〜32gおよび各受光素子36a〜36gが個別に有効化または無効化されることで、保全エリア18の幅寸法Wbが変化する。なお、上述の起動エリア16の幅寸法Waおよび保全エリア18の幅寸法Wbは、いずれも扉12の幅、厳密には壁66の開口68の幅寸法Wcよりも若干大きめに設定される。
【0029】
ところで、保全エリア18を形成するのに用いられる近赤外線帯域の赤外線は、上述したように雨や雪などの外乱の影響を受け易いという性質を有する。従って、保全エリア18内に雨や雪などが入り込んだ場合に、これら雨や雪などが通行体として誤って検知されることがある。このような誤った検知結果がそのままセンサ出力に反映されると、保全エリア18内に通行体が存在しないのにも係わらず扉12が開放される、つまり自動扉が誤動作するという不具合が発生する。そこで、この参考例では、かかる不具合を解消するために、扉12が閉位置にあるとき、つまり通行体が扉12によって挟まれる可能性がないときには、保全エリア18における検知結果を無視し、センサ出力に反映させないこととしている。
【0030】
具体的には、扉12が閉位置であるか否かを検出するための検出手段、例えばリミットスイッチ70を設けている。このリミットスイッチ70は、図1に示すように無目14の中に設置されており、扉12が閉位置にあるときにON状態となり、それ以外のときはOFF状態となる。CPU30は、このリミットスイッチ70のON/OFF状態を監視し、図5に示すように、当該リミットスイッチ70がON状態にあるとき、保全エリア18における検知結果を無効化する。つまり、赤外線投受光モジュール22(増幅回路40)から入力される保全エリア検知信号を無視し、換言すれば当該保全エリア検知信号の状態に関係なく保全エリア18には通行体が存在しないものと見なす。一方、リミットスイッチ70がOFF状態にあるときは、CPU30は、保全エリア18における検知結果を有効化する。つまり、当該検知結果を、センサ出力に反映させる。
【0031】
このCPU30の一連の動作は、自身のメモリ72に記憶された制御プログラムに従って次のように制御される。
【0032】
すなわち、図6を参照して、複合センサ10の図示しない電源スイッチがONされると、CPU30は、まず、ステップS1の初期設定処理を実行する。この初期設定処理において、CPU30は、自己診断(セルフチェック)を行う。そして、上述した可変抵抗器62およびディップスイッチ64の状態を認識し、この認識結果に基づいて、起動エリア16の幅寸法Waを設定するべく電波送受信モジュール20から入力される起動エリア検知信号の検知レベルを調整すると共に、保全エリア18の幅寸法Wbを設定するべく赤外線投受光モジュール22内の駆動回路34および選択回路38を制御する。さらに、CPU30は、保全エリア18における検知結果を無効化する。
【0033】
この初期設定処理の実行後、CPU30は、ステップS3の起動エリア検知処理を実行する。すなわち、電波送受信モジュール20から入力される起動エリア検知信号に基づいて、起動エリア16内の状況、つまり当該起動エリア16内に通行体、厳密には通行体を含む何らかの物体が存在するか否かを検知する。
【0034】
そして、CPU30は、ステップS5の保全エリア検知処理に進み、赤外線投受光モジュール22から入力される保全エリア検知信号に基づいて、保全エリア18内の状況を検知する。なお、保全エリア18内に雨や雪などが入り込んでいる場合には、これら雨や雪なども何らかの物体として検知される可能性がある。
【0035】
このステップS5の実行後、CPU30は、ステップS7の保全エリア評価処理に進み、ステップS5(保全エリア18)における検知結果の信憑性を評価する。そして、その評価結果に基づいて、当該ステップS5における検知結果を有効化し、または無効化する。このステップS7については、後で詳しく説明する。
【0036】
ステップS7の実行後、CPU30は、ステップS9の判定処理に進み、起動エリア16および保全エリア18の少なくともいずれかに通行体が存在するか否かを判定する。具体的には、上述のステップS7においてステップS5における検知結果が有効化された場合には、ステップS3(起動エリア16)における検知結果および当該ステップS5における検知結果の両方に基づいて、通行体の有無を判定する。一方、ステップS7においてステップS5における検知結果が無効化された場合には、ステップS3における検知結果のみに基づいて、通行体の有無を判定する。
【0037】
ステップS9の実行後、CPU30は、ステップS11に進み、当該ステップS9における判定結果を出力する。この判定結果は、複合センサ10全体のセンサ出力として、出力回路50を介して外部に出力され、ひいてはコントローラに入力される。
【0038】
このステップS11の実行後、CPU30は、ステップS3に戻り、上述した要領で当該ステップS3〜ステップS11までの各処理を繰り返す。これらの処理の途中で上述した電源スイッチがOFFされると、CPU30は、図6で示される一連の処理を終了する。
【0039】
さて、上述したステップS7の保全エリア評価処理において、CPU30は、図7のフローチャートで示される手順に従って動作する。すなわち、CPU30は、ステップS21においてリミットスイッチ70の出力を取り込む。そして、ステップS23において、当該取り込んだ出力からリミットスイッチ70がOFFされているか否かを判断する。
【0040】
ここで、リミットスイッチ70がOFFされている場合、つまり扉12が閉位置にない場合、CPU30は、ステップS25に進む。そして、このステップS25において保全エリア18における検知結果を有効化して、この図7で示される保全エリア評価処理を終了する。一方、リミットスイッチ70がOFFされていない場合、つまり扉12が閉位置にある場合は、ステップS23からステップS27に進む。そして、このステップS27において保全エリア18における検知結果を無効化して、保全エリア評価処理を終了する。
【0041】
このように、この参考例によれば、保全エリア18において雨や雪などが通行体として誤って検知されても、扉12が閉位置にあるとき、つまり通行体が扉12によって挟まれる可能性がないときは、当該保全エリアにおける検知結果は無視され、複合センサ10全体のセンサ出力には反映されない。従って、かかる雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減することができる。
【0042】
なお、この参考例では、扉12が閉位置にあるか否かを検出するための手段として、リミットスイッチ70を用いたが、他の手段を用いてもよい。また、自動扉においては、扉12を開閉駆動させるためのモータの回転軸に当該扉12の位置を検出するためのロータリエンコーダが設けられる場合があるが、この場合、当該ロータリエンコーダの出力を利用して扉12が閉位置にあるか否かを検出してもよい。
【0043】
この参考例を踏まえた上で、次に、この発明の第1実施形態について、図8および図9を参照して説明する。なお、この第1実施形態は、ハードウェア的には参考例と全く同様であり、CPU30の動作、つまり制御プログラムの内容、より具体的には上述した図6におけるステップS7(保全エリア評価処理)の内容のみが異なる。
【0044】
すなわち、この第1実施形態におけるCPU30は、図8に示すように、起動エリア16において通行体、詳しくは安全を保障する必要のある通行体が検知されたときにのみ、保全エリア18における検知結果を有効化する。それ以外は、保全エリア18における検知結果を無効化する。
【0045】
これを実現するために、CPU30は、上述した保全エリア評価処理において、図9のフローチャートで示される手順に従って動作する。すなわち、CPU30は、まず、ステップS31において、起動エリア16内で通行体が検知されたか否かを判断する。この判断は、図6のステップS3における検知結果に基づいて行われる。
【0046】
このステップS31において通行体が検知されたと判断した場合、CPU30は、ステップS33に進み、保全エリア18における検知結果を有効化して、この図9で示される保全エリア評価処理を終了する。一方、起動エリア16において通行体が検知されない場合は、ステップS31からステップS35に進む。そして、このステップS35において保全エリア18における検知結果を無効化して、保全エリア評価処理を終了する。
【0047】
このように、第1実施形態によれば、起動エリア16において通行体が検知されたときにのみ、保全エリア18における検知結果が有効化される。従って、保全エリア18において雨や雪などが通行体として誤って検知されても、起動エリア16に通行体が存在しない限り、当該保全エリア18における検知結果は無視され、センサ出力には反映されない。従って、雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減できる。
【0048】
次に、この発明の第2実施形態について、図10および図11を参照して説明する。なお、この第2実施形態もまた、ハードウェア的には参考例と全く同様であり、CPU30の動作、具体的には上述した保全エリア評価処理(図6のステップS7)の内容のみが異なる。
【0049】
すなわち、この第2実施形態におけるCPU30は、図10に示すように、起動エリア16において通行体が検知され、かつこの状態が第1期間としての時間Taにわたって継続されたときにのみ、保全エリア18における検知結果を有効化する。それ以外は、保全エリア18における検知結果を無効化する。なお、時間Taは、例えば1[s]〜2[s]程度である。
【0050】
これを実現するために、CPU30は、保全エリア評価処理において、図11のフローチャートで示される手順に従って動作する。すなわち、CPU30は、まず、ステップS41において、起動エリア16内で通行体が検知されたか否かを判断する。この判断は、図6のステップS3における検知結果に基づいて行われる。
【0051】
ここで、通行体が検知された場合、CPU30は、ステップS43に進み、当該起動エリア16内で通行体が検知されてから時間Taが経過したか否かを判断する。この時間Taの計測は、いわゆるソフトウェアタイマによって行われる。時間Taが経過したと判断すると、CPU30は、ステップS45に進み、保全エリア18における検知結果を有効化して、この図11で示される保全エリア評価処理を終了する。
【0052】
一方、ステップS41において起動エリア16内で通行体が検知されない場合には、CPU30は、ステップS47に進む。そして、このステップS47において保全エリア18における検知結果を無効化して、この保全エリア評価処理を終了する。また、ステップS43において時間Taが経過していない場合も、ステップS47を経て、保全エリア評価処理を終了する。
【0053】
このように、第2実施形態によれば、起動エリア16において通行体が時間Taにわたって継続して検知されたときにのみ、保全エリア18における検知結果が有効化される。従って、時間Taが経過する前に起動エリア16から外れる物体、例えば単に扉12の前方を横切るだけの物体のように扉12を通行する可能性が低い物体のみが検知されたときは、保全エリアにおける検知結果は有効化されない。従って、保全エリア12における検知結果が不必要に有効化されるのを防止でき、ひいては雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減することができる。
【0054】
次に、この発明の第3実施形態について、図12および図13を参照して説明する。この第3実施形態もまた、ハードウェア的には参考例と全く同様であり、上述した保全エリア評価処理の内容のみが異なる。
【0055】
すなわち、この第3実施形態におけるCPU30は、図12に示すように、起動エリア16において通行体が検知されたときに、保全エリア18における検知結果を有効化する。そして、このように一度保全エリア18における検知結果を有効化したら、この状態を第2期間としての時間Tbにわたって継続させる。換言すれば、起動エリア16から通行体が外れても、その時点から時間Tbが経過するまでの間は継続して保全エリア18における検知結果の有効化する。なお、時間Tbは、例えば3[s]〜5[s]程度である。
【0056】
これを実現するために、CPU30は、上述の保全エリア評価処理において、図13のフローチャートで示される手順に従って動作する。すなわち、CPU30は、まず、ステップS51において、起動エリア16内で通行体が検知されたか否かを判断する。この判断は、図6のステップS3における検知結果に基づいて行われる。
【0057】
ここで、通行体が検知された場合、CPU30は、ステップS53に進み、保全エリア18における検知結果を有効化して、この図13で示される保全エリア評価処理を終了する。一方、起動エリア16において通行体が検知されない場合には、ステップS51からステップS55に進む。そして、このステップS55において、前回、起動エリア16内で通行体が検知されてから時間Tbが経過したか否かを判断する。
【0058】
ステップS55において時間Tbが経過したと判断すると、CPU30は、ステップS57に進み、保全エリア18における検知結果を無効化して、保全エリア評価処理を終了する。一方、時間Tbが経過していない場合には、そのまま保全エリア評価処理を終了する。
【0059】
このように、第3実施形態によれば、起動エリア16において通行体が検知されると、保全エリア18における検知結果が時間Tbだけ有効化される。つまり、保全エリア18における検知結果が有効化される時間が制限される。従って、保全エリア12における検知結果が不必要に有効化されるのを防止でき、ひいては雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減できる。また、起動エリア16から通行体が外れた後、時間Tbが経過するまでの間は継続して保全エリア18における検知結果が有効化されるので、通行体の安全がより確実に保障される。
【0060】
次に、この発明の第4実施形態について、図14および図15を参照して説明する。なお、この第4実施形態もまた、ハードウェア的には参考例と全く同様であり、上述した保全エリア評価処理の内容のみが異なる。
【0061】
すなわち、この第4実施形態におけるCPU30は、図14に示すように、保全エリア18において通行体が検知され、かつこの状態が第3期間としての時間Tcにわたって継続されたときにのみ、当該保全エリア18における検知結果を有効化する。なお、時間Tcは、例えば0.3[s]〜1[s]程度である。
【0062】
これを実現するために、CPU30は、保全エリア評価処理において、図15のフローチャートで示される手順に従って動作する。すなわち、CPU30は、まず、ステップS61において、保全エリア18内で通行体、厳密には通行体を含む何らかの物体が検知されたか否かを判断する。この判断は、図6におけるステップS5の保全エリア検知処理の結果に基づいて行われる。
【0063】
ここで、保全エリア18内で何らかの物体が検知された場合、CPU30は、ステップS63に進み、当該物体が検知されてから時間Tcが経過したか否かを判断する。そして、時間Tcが経過したと判断すると、CPU30は、ステップS65に進み、保全エリア18における検知結果を有効化して、この図15で示される保全エリア評価処理を終了する。
【0064】
一方、ステップS61において保全エリア18内で何らかの物体が検知されない場合には、CPU30は、ステップS67に進む。そして、このステップS67において保全エリア18における検知結果を無効化して、この保全エリア評価処理を終了する。また、ステップS63において時間Tcが経過していない場合も、ステップS67を経て、保全エリア評価処理を終了する。
【0065】
このように、第4実施形態によれば、保全エリア18において何らかの物体が時間Tcにわたって継続して検知されたときにのみ、当該保全エリア18における検知結果が有効化される。従って、例えば保全エリア18において雨や雪などが通行体として誤って検知されても、その状態が時間Tcにわたって継続されない場合、つまり単発的にしか発生しない場合には、当該保全エリアにおける検知結果は無視され、センサ出力には反映されない。保全エリア18内で時間Tcにわたって何らかの物体が検知されたときにのみ、当該物体が通行体であると見なされ、保全エリア18における検知結果が有効化される。従って、雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減することができる。
【0066】
次に、この発明の別の参考例について、図16から図18を参照して説明する。図16に示すように、この別の参考例は、図1に示した先の参考例の構成において、リミットスイッチ70に代えて、環境センサ80を設けたものである。CPU30は、この環境センサ80の出力信号に基づいて、保全エリア18における検知結果を有効化し、または無効化する。このため、この別の参考例においても、上述した保全エリア評価処理の内容が、先の参考例と異なる。これ以外は、先の参考例と同様である。
【0067】
ここで、環境センサ80とは、扉12の外側(屋外)の環境状態、例えば降雨および降雪の有無を検出するためのものであり、図には詳しく示さないが、温度センサおよび湿度センサを備えている。CPU30は、これら温度センサおよび湿度センサの出力に基づいて、降雨または降雪の有無を間接的に検出し、この検出結果に基づいて、保全エリア18における検知結果を有効化し、または無効化する。
【0068】
具体的には、CPU30は、予めメモリ72内に、降雨および降雪の有無の判断基準となる湿度の基準値のデータを、気温毎に持っている。そして、環境センサ80を構成する温度センサおよび湿度センサの出力を取り込み、これらの出力から屋外の現在の気温および湿度を認識する。そして、この現在の気温に対する湿度の基準値と現在の湿度とを比較して、現在の湿度が当該基準値を上回るときに、雨または雪が降っているものと見なして、図17に示すように、保全エリア18における検知結果を無効化する。一方、現在の温度が基準値以下のときは、雨または雪が降っていないものと見なして、保全エリア18における検知結果を有効化する。
【0069】
これを実現するために、CPU30は、保全エリア評価処理において、図18のフローチャートで示される手順に従って動作する。すなわち、CPU30は、まず、ステップS71において、環境センサ80(温度センサおよび湿度センサ)の出力を取り込む。そして、ステップS73において、上述した要領で、当該環境センサ80の出力から降雨または降雪の有無を判断する。
【0070】
ここで、雨または雪が降っていないと判断した場合、CPU30は、ステップS75に進み、保全エリア18における検知結果を有効化して、この図18で示される保全エリア評価処理を終了する。一方、雨または雪が降っていると判断した場合は、ステップS73からステップS77に進む。そして、このステップS77において保全エリア18における検知結果を無効化して、保全エリア評価処理を終了する。
【0071】
このように、この別の参考例によれば、降雨時や降雪時には、保全エリア18における検知結果は無効化され、センサ出力に反映されない。従って、雨や雪の影響による自動扉の誤動作を確実に低減することができる。
【0072】
なお、環境センサ80として、温度センサおよび湿度センサを用いたが、これに限らない。例えば、床面100上の水分を検出するセンサを用いてもよい。すなわち、床面100上の水分を検出することによって当該床面100上に水滴や水溜りが有るか否かを判断し、この判断結果から降雨および降雪の有無を判別してもよい。また、日中時の屋外の明るさ(照度)から晴天であるのか曇天であるのかを間接的に検出し、この検出結果を降雨および降雪の有無の判別要素に加味すれば、当該降雨および降雪の有無をより正確に判別することができる。さらに、降雨量の多い梅雨時季や降雪量の多い冬季などの期間的な要素をも加味すれば、当該降雨および降雪の有無をより一層正確に判別できる。
【0073】
上述した各実施形態では、両引きの扉12にこの発明を適用する場合について説明したが、片引きの扉にもこの発明を適用できることは言うまでもない。また、スイング式や回転式の扉にも、この発明を適用することができる。
【0074】
そして、各実施形態のいずれかを互いに組み合わせてもよい。例えば、リミットスイッチ70の出力と起動エリア16における検知結果との両方に基づいて、保全エリア18を有効化し、または無効化してもよい。
【0075】
さらに、周波数が24.15[GHz]のマイクロ波によって起動エリア16を形成したが、これ以外の電波を用いてもよい。起動エリア16についても、近赤外線帯域の赤外線以外の光を用いてこれを形成してもよい。
【0076】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、第2エリアにおいて雨や雪などが通行体として誤って検知されても、第1エリアに通行体が存在しない限り、当該第2エリアにおける検知結果は扉用複合センサ全体としての検知結果に反映されない。従って、かかる雨や雪などの外乱の影響による自動扉の誤動作を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る複合センサの参考例を示す図解図である。
【図2】 図1におけるA−A断面図である。
【図3】 同複合センサの電気的な構成を示すブロック図である。
【図4】 同複合センサの投光素子群,受光素子群および電波送受信モジュールの配置関係を示す図解図である。
【図5】 同複合センサのリミットスイッチの出力と保全エリアの取り扱いとの関係を示すタイミング図である。
【図6】 同複合センサのCPUのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図7】 図5における保全エリア評価処理の詳細を示すフローチャートである。
【図8】 この発明の第1実施形態を説明するための図であり、起動エリアの状態と保全エリアの取り扱いとの関係を示すタイミング図である。
【図9】 同第1実施形態における保全エリア評価処理の詳細を示すフローチャートである。
【図10】 この発明の第2実施形態を説明するための図であり、起動エリアの状態と保全エリアの取り扱いとの関係を示すタイミング図である。
【図11】 同第2実施形態における保全エリア評価処理の詳細を示すフローチャートである。
【図12】 この発明の第3実施形態を説明するための図であり、起動エリアの状態と保全エリアの取り扱いとの関係を示すタイミング図である。
【図13】 同第3実施形態における保全エリア評価処理の詳細を示すフローチャートである。
【図14】 この発明の第4実施形態を説明するための図であり、保全エリアの状態とその取り扱いとの関係を示すタイミング図である。
【図15】 同第4実施形態における保全エリア評価処理の詳細を示すフローチャートである。
【図16】 この発明の別の参考例の概略構成を示すブロック図である。
【図17】 当該別の参考例における環境センサの出力と保全エリアの取り扱いとの関係を示すタイミング図である。
【図18】 当該別の参考例における保全エリア評価処理の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 複合センサ
12 扉
16 起動エリア
18 保全エリア
20 電波送受信モジュール
22 赤外線投受光モジュール
30 CPU
70 リミットスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite sensor for automatic doors, and more particularly, to a composite sensor for doors that detects an object using, for example, radio waves and light.
[0002]
[Prior art]
An example of this type of door composite sensor is disclosed in Non-Patent Document 1. According to the door composite sensor disclosed in Non-Patent Document 1, a microwave transmission / reception unit and an infrared light projecting / receiving unit are provided in one housing. Microwaves are used to detect an object that moves toward a door, that is, a so-called passing object that tries to pass through the door. When the traveling body is detected by the microwave, the door is opened. As a result, the vehicle can pass through the door. On the other hand, infrared rays are used to detect a vehicle that is stationary in the vicinity of the door. While the vehicle is detected by the infrared rays, the door is kept open. As a result, an accident that the vehicle is pinched by the door is prevented, and the safety of the vehicle is ensured.
[0003]
[Non-Patent Document 1]
BEA compound sensor “ACTIV8.3” catalog, [online], [searched on January 29, 2003], Internet <URL: http: // www. beinc. com / ASSETS / PDF / EU_THCH_SHHET / A. 8.3 PDF>
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the infrared rays (wavelength bands) used in the door composite sensor as described above are easily affected by disturbances such as rain and snow. Specifically, the rain and snow are reflected by the human body. It has the property that it is also reflected by. Therefore, in the conventional compound sensor for doors using infrared rays, when rain or snow is falling, such rain or snow is detected as a passing object by mistake, and there is a passing object in the vicinity of the door. In spite of not doing, there is a problem that the door is opened, that is, the automatic door malfunctions.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a door composite sensor that can reduce malfunction of an automatic door due to the influence of disturbance such as rain and snow.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
This inventionFor a door that forms a first area for detecting an object using radio waves at a position away from the door and forms a second area for detecting an object using light at a position along the door A compound sensor,A second area evaluation unit that validates the detection result in the second area when an object is detected in the first area and invalidates the detection result in the second area when no object is detected in the first area; Is.
[0007]
That is,In this invention,A first area for detecting a passing body moving toward the door is formed at a position away from the door. Radio waves are used to detect a vehicle in the first area. And the 2nd area for detecting the passing body which is still in the vicinity of the door concerned is formed in the position which meets the door. Light is used for detecting a vehicle in the second area. However,Only when a vehicle is detected in the first area, the detection result in the second area is validated by the second area evaluation means, and in other cases, the detection result in the second area is invalidated. The In other words, the detection result in the first area is triggered by the detection result in the first area formed by radio waves that are less susceptible to disturbances such as rain and snow than the light used to form the second area. Is enabled or disabled. Therefore, for example, even if rain or snow is mistakenly detected as a vehicle in the second area, as long as there is no vehicle in the first area, the detection result in the second area is the detection result of the entire composite sensor for doors. Is not reflected.
[0008]
In addition,The second area evaluation meansThe detection result in the second area may be validated when the vehicle is continuously detected in a first period in the first area. If it does in this way, the detection result in the 2nd area will be validated not only when the passing body was detected in the 1st area but also when this state is continued over the 1st period. Therefore, for example, only objects that have a shorter period in the first area than the first period, in other words, objects that are unlikely to pass through the door, such as objects that simply cross the front of the door, are detected. When the detection result in the second area is not validated. The detection result in the second area is validated only when a true passing body having a high possibility of passing through the door is detected. That is, the detection result in the second area can be prevented from being unnecessarily validated.
[0009]
Also,The second area evaluation meansWhen a passing body is detected in the first area, the detection result in the second area may be validated over a certain second period, that is, only in the second period. As described above, it is possible to prevent the detection result in the second area from being unnecessarily validated by limiting the period during which the detection result in the second area is validated.
[0010]
Furthermore, the second area evaluation means may validate the detection result in the second area even when a passing body is continuously detected in the second area over the third period. That is, regardless of the detection result in the first area, the detection result in the second area may be validated even when the vehicle is continuously detected in the second area over the third period. . Thus, the detection result in the second area can be validated or invalidated using the detection result of the second area itself as a trigger. However, even if rain or snow is erroneously detected as a passing body in the second area, if the state does not continue for the third period, that is, it occurs only once, the detection result in the second area Is not reflected in the detection result of the door composite sensor as a whole.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The composite sensor for doors according to the present inventionReference exampleWill be described with reference to FIGS.
[0012]
As shown in FIG.According to this reference exampleThe
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
In order to form these two
[0016]
In other words, the radio wave transmission /
[0017]
Here, when a traveling body enters the
[0018]
On the other hand, the infrared light projecting / receiving
[0019]
Among these, the light projecting
[0020]
Further, a reflecting means, for example, a
[0021]
When a traveling body enters the
[0022]
A
[0023]
Each of the
[0024]
The
[0025]
The radio wave transmission /
[0026]
The two converging
[0027]
Further, when the
[0028]
When the
[0029]
By the way, near-infrared band infrared rays used to form the
[0030]
Specifically, detection means for detecting whether or not the
[0031]
A series of operations of the
[0032]
That is, referring to FIG. 6, when a power switch (not shown) of
[0033]
After executing this initial setting process, the
[0034]
Then, the
[0035]
After execution of step S5, the
[0036]
After execution of step S7, the
[0037]
After execution of step S9, the
[0038]
After executing step S11, the
[0039]
In the maintenance area evaluation process in step S7 described above, the
[0040]
Here, when the
[0041]
in this way,This reference exampleAccording to the above, even if rain or snow is erroneously detected as a passing body in the
[0042]
In addition, thisReference exampleThen, the
[0043]
Based on this reference example, next, about the first embodiment of the present invention,This will be described with reference to FIGS. In addition, thisFirst embodimentIs the hardwareReference exampleThe operation of the
[0044]
That is, thisFirst embodimentAs shown in FIG. 8, the
[0045]
In order to realize this, the
[0046]
If it is determined in this step S31 that a vehicle is detected, the
[0047]
in this way,First embodimentAccording to the above, the detection result in the
[0048]
Next, the present inventionSecond embodimentWill be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. In addition, thisSecond embodimentAlso, in terms of hardwareReference exampleThe operation of the
[0049]
That is, thisSecond embodimentAs shown in FIG. 10, the
[0050]
In order to realize this, the
[0051]
Here, when a passing body is detected, the
[0052]
On the other hand, if no vehicle is detected in the
[0053]
in this way,Second embodimentAccording to the above, the detection result in the
[0054]
Next, the present inventionThird embodimentWill be described with reference to FIGS. thisThird embodimentAlso, in terms of hardwareReference exampleAnd the contents of the maintenance area evaluation process described above are different.
[0055]
That is, thisThird embodimentAs shown in FIG. 12, the
[0056]
In order to realize this, the
[0057]
Here, when a passing body is detected, the
[0058]
When determining in step S55 that the time Tb has elapsed, the
[0059]
in this way,Third embodimentAccording to the above, when a passing body is detected in the
[0060]
Next, the present inventionFourth embodimentWill be described with reference to FIGS. 14 and 15. In addition, thisFourth embodimentAlso, in terms of hardwareReference exampleAnd the contents of the maintenance area evaluation process described above are different.
[0061]
That is, thisFourth embodimentAs shown in FIG. 14, the
[0062]
In order to realize this, the
[0063]
Here, when any object is detected in the
[0064]
On the other hand, if any object is not detected in the
[0065]
in this way,Fourth embodimentAccording to the above, the detection result in the
[0066]
Next, the present inventionAnother reference exampleWill be described with reference to FIGS. As shown in FIG.Another reference exampleIsPrevious reference example shown in FIG.In this configuration, an environmental sensor 80 is provided instead of the
[0067]
Here, the environmental sensor 80 is for detecting an environmental state outside the door 12 (outdoors), for example, the presence or absence of rain and snow, and is provided with a temperature sensor and a humidity sensor, which are not shown in detail in the figure. ing. The
[0068]
Specifically, the
[0069]
In order to realize this, the
[0070]
If it is determined that it is not raining or snowing, the
[0071]
in this way,Another example of thisAccording to the above, when it rains or snows, the detection result in the
[0072]
In addition, although the temperature sensor and the humidity sensor were used as the environmental sensor 80, it is not restricted to this. For example, a sensor that detects moisture on the
[0073]
In each of the embodiments described above, the case where the present invention is applied to the double-drawing
[0074]
Then, any of the embodiments may be combined with each other. For example, the
[0075]
Furthermore, although the
[0076]
【The invention's effect】
As aboveThis inventionAccording to, even if rain or snow is mistakenly detected as a vehicle in the second area,Unless there is a traffic vehicle in the first area,The detection result in the second area is not reflected in the detection result of the door composite sensor as a whole. Therefore, the malfunction of the automatic door due to the influence of such disturbances as rain and snow can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a composite sensor according to the present invention.Reference exampleFIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the composite sensor.
FIG. 4 is an illustrative view showing an arrangement relationship of a light projecting element group, a light receiving element group, and a radio wave transmission / reception module of the composite sensor.
FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between the output of the limit switch of the composite sensor and the handling of the maintenance area.
FIG. 6 is a flowchart showing a main routine of the CPU of the composite sensor.
FIG. 7 is a flowchart showing details of maintenance area evaluation processing in FIG. 5;
FIG. 8 of the present inventionFirst embodimentIt is a figure for demonstrating, and is a timing diagram which shows the relationship between the state of a starting area, and the handling of a maintenance area.
[Figure 9]First embodimentIt is a flowchart which shows the detail of the maintenance area evaluation process in.
FIG. 10 shows the present invention.Second embodimentIt is a figure for demonstrating, and is a timing diagram which shows the relationship between the state of a starting area, and the handling of a maintenance area.
FIG. 11Second embodimentIt is a flowchart which shows the detail of the maintenance area evaluation process in.
FIG. 12 shows the present invention.Third embodimentIt is a figure for demonstrating, and is a timing diagram which shows the relationship between the state of a starting area, and the handling of a maintenance area.
Fig. 13Third embodimentIt is a flowchart which shows the detail of the maintenance area evaluation process in.
FIG. 14 shows the present invention.Fourth embodimentIt is a figure for demonstrating, and is a timing diagram which shows the relationship between the state of a maintenance area, and its handling.
Fig. 15Fourth embodimentIt is a flowchart which shows the detail of the maintenance area evaluation process in.
FIG. 16 shows the present invention.Another reference exampleIt is a block diagram which shows schematic structure of these.
FIG. 17Another referenceIt is a timing diagram which shows the relationship between the output of the environmental sensor in an example, and the handling of a maintenance area.
FIG. 18Another reference exampleIt is a flowchart which shows the detail of the maintenance area evaluation process in.
[Explanation of symbols]
10 Compound sensor
12 doors
16 Start area
18 Conservation area
20 Radio transceiver module
22 Infrared emitter / receiver module
30 CPU
70 Limit switch
Claims (4)
上記第1エリアにおいて上記物体が検知されたとき上記第2エリアにおける検知結果を有効化し、該第1エリアにおいて該物体が非検知のとき該第2エリアにおける検知結果を無効化する第2エリア評価手段を具備する、扉用複合センサ。A door for forming a first area for detecting an object using radio waves at a position away from the door and forming a second area for detecting an object using light at a position along the door. A compound sensor,
A second area that validates the detection result in the second area when the object is detected in the first area, and invalidates the detection result in the second area when the object is not detected in the first area. A door composite sensor comprising an evaluation means .
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