JP4091131B2 - スライドドアの安全検出システムのアセンブリ - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、ドアシステムに関し、特に、その安全検出システムに関する。
発明の背景
多くの自動式スライドドアには、ドアの閉動作中に障害物の存在を検出するための安全システムが設けられている。通常、これらの安全システムには、一方のドアに配置された複数の信号源と、他方のドアに配置された複数の受信器と、が設けられている。上記信号源は、複数の受信器によって検出されるように、ドアの敷居部に沿うカーテン状に信号を放射する。このカーテン状の信号が遮られると、安全システムはドア制御部と連絡し、ドアの初期位置に応じて、ドア閉動作を中断してドアを開くか、あるいはドアを開状態に保持する。
ジェラルド氏（Ｇｅｒａｌｄ Ｗ．Ｍｉｌｌｓ）に付与された米国特許第４，０２９，１７６号の”ドア出入口部の安全デバイス”に記載されたドア出入口部の安全システムでは、障害物や人を検出するために音波発信器及び受信器が使用されている。この特許のシステムでは、ドアの間やドア敷居部を横切る障害物を検出するだけでなく、検出範囲を入口通路まで広げている。すなわち、この入口通路には発信器から角度を持つ信号が発信される。障害物が検出範囲に入ると、上記信号が障害物から反射して受信器によって検出される。
同様に、メムコ社（Ｍｅｍｃｏ Ｌｉｍｉｔｅｄ）の欧州特許出願ＥＰ０６９９６１９Ａ２の”スライドドアの早まった閉動作を防止する昇降設備”には、ドア敷居部を横切る障害物や人に加えて、入口通路に位置する障害物や人を検出する三次元システムが記載されている。
このような三次元検出システムを適切に作動させるためには、信号を所定の角度で入口通路へ放射する必要がある。そこで、一般的な従来技術では、回路基板から突き出した光学デバイスが用いられている。所定の角度を得るためには、回路基板から突き出した光学デバイスのリードを曲げる必要がある。複数の光学デバイスの配置の均一性を確保するために、プラスチック製のホルダが光学デバイスを所定の角度に保持するために良く用いられる。このような従来の手法は手間がかかり高価となってしまう。加えて、プラスチック製のホルダがある程度の厚さを持つために、必要なスペースが大きくなってしまう。更に、光学デバイスのリードが曲がっているため、典型的に、その信頼性が問題となる。
近年の表面取付技術によれば、実用的かつ一般的なレベルで、パッケージングの小型化，作業の簡素化，及びこれに伴う低コスト化が得られる。しかしながら、ＬＥＤ（発光デバイス）やフォトダイオードのような現在利用されている光学デバイスの表面取付技術には、一般的に、レンズが含まれていない。また、既存の表面取付技術には、角度のある信号を供給する光学デバイスが含まれていない。
発明の開示
本発明の一つの目的は、スライドドアに対する安全検出システムを改善することである。
本発明では、閉動作中のドアに近づく障害物を検出する安全システムが発信スタック及び検出スタックを有し、上記発信スタックの各発信側三次元レンズは、発信側光学デバイスからオフセットしており、この光学デバイスによって放射される信号を屈曲させる。同様に、検出側三次元レンズは、検出側光学デバイスからオフセットしており、様々な角度で信号を受信するようになっている。
本発明の一つの特徴は、発信側レンズ及び検出側レンズがそれぞれ発信側レンズボード及び検出側レンズボードの一部として形成されていることである。このようなパッケージングにより、製造コストが低減されるとともに必要なスペースが低減される。本発明の他の特徴は、レンズボードが自身を位置決めできることである。このレンズボードにはタブが突出形成され、このタブが回路基板の孔に嵌合している。これにより光学デバイスに対してレンズが適切な位置に保持される。
本発明の主な効果の一つは、そのパッケージングがコンパクトになるとともに、安全システムに必要なスペースが低減されることである。本発明の他の効果は、屈曲するリード部や光学デバイス用ホルダの必要性がないため、信頼性が向上することである。
上述の及び他の本発明の特徴は、添付図面に図示されるような、後述する具体的な実施例の詳細な説明に基づいて更に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る安全検出システムが取り付けられたドアシステムを示す一部破断概略斜視図である。
図２は、図１の安全検出システムの発信スタック及び検出スタックを示す一部破断概略斜視図である。
図３は、回路基板及び発信スタックの発信側三次元レンズの断面を示す図２の３−３線に沿う概略断面図である。
図４は、図１の安全システムを備えたドアシステムの概略平面図である。
発明の最良の実施態様
図１を参照して、ドアシステム１０は、乗場通路１４からエレベータのかご室１６内へのドア出入口１２を開閉するもので、壁１８，２０に近接して配置され、かつ、一対の乗場側ドア２４，２６と、一対のエレベータかご室側ドア２８，３０とを有している。これらのドア２４，２６，２８，３０は、互いに連動して敷居部３４に沿って開，閉方向へスライドし、つまり乗場側のドア２４，２６が少し先に開閉し、続いてかご室側のドア２８，３０が移動する。
ドアの安全検出システム３８は、乗場側ドア２４，２６に近接するかご室側ドア２８，３０に設けられている。ドアの安全システム３８は、発信スタック４０と、検出スタック４２と、を有し、各スタックはドア出入口１２の対向する両側にそれぞれ設けられ、互いに対向している。
図２を参照して、各発信スタック４０は、発信側回路基板５０及び発信側レンズボード５２を保護する透明カバー４８及びハウジング４６を有している。発信側レンズボード５２は、複数の発信側三次元レンズ５６と、複数の発信側カーテンレンズ５８と、を有している。発信側回路基板５０は、各レンズ５６，５８に近接配置されて赤外線の光を放射する複数の発信器すなわちＬＥＤ（発光デバイス）６０を有している。発信側バリア６４は、ハウジング４６を支持するとともに、発信側三次元レンズ５６の光を部分的に遮蔽している。
検出スタック４２は、発信スタック４０に対して鏡像的に構成されている。検出スタック４２は、検出側回路基板７０及び検出側レンズボード７２を保護する透明な検出スタック側カバー６８を備えた検出スタック側ハウジング６６を有している。検出側レンズボード７２には、複数の検出側三次元レンズ７６と、複数の検出側カーテンレンズ７８と、が形成されている。検出側カーテンレンズ７８は、送信側カーテンレンズ５８と直接的に対向するように配置されている。検出側三次元レンズ７６は、発信側三次元レンズ５６に対して垂直方向に入れ違う千鳥状に（互い違いに）配置されている。検出側回路基板７０は、各レンズ７６，７８に近接配置されて赤外線の光を検出する複数の検出器すなわちフォトダイオード８０を有している。検出側バリア８１は、検出側ハウジング６６を支持するとともに、検出側三次元レンズ７６の光を部分的に遮蔽するようになっている。
図３を参照して、発信回路基板５０には、回路基板孔８２が設けられている。ＬＥＤ６０は、中心線８３を有するとともに、発信回路基板５０の一方の側面上に固定的に取り付けられている。発信側レンズボード５２は、発信回路基板５０の他方の側面に配置されている。レンズボード５２は、複数のレンズ５６，５８が形成された単一のプラスチック片として型成形されている。各発信側三次元レンズ５６は、ＬＥＤの中心線８３からオフセットした中心線８４を有している。発信側カーテンレンズ５８の中心線（図示省略）は、実質的にＬＥＤの中心線８３と一致している。発信側レンズボード５２に形成されたタブ８５は上記回路基板孔８２に嵌合している。
検出側レンズ７６，７８の構造は、対応する発信側レンズ５６，５８と同じ様になっている。つまり、検出側三次元レンズ７６の中心線は、フォトダイオード８０の中心線からオフセットしている。本発明の好適な実施例では、光学デバイスは発信回路基板５０上に取り付けられる面状をなしている。
システム作動中に、障害物や人が敷居部３４を横切るか又はドア出入口１２に近づいてきたことが検出されると、この安全システム３８によりかご室側ドア２８，３０の閉動作が抑制される。つまり、発信側カーテンレンズ５８は信号を敷居部３４に沿って検出側カーテンレンズ７８へ放射している。このカーテン信号がドア２８，３０の開閉動作中に遮られると、安全システム３８は、（図示しない）ドア制御部と連絡し、その状況に応じて、ドアを開状態に保持するか、あるいは閉動作を反転させる。検出側カーテンレンズ７８に受信されるカーテン信号の強度は、閉動作中のドア２８，３０間の距離を決めるために利用される。
図４に示すように、発信側三次元レンズ５６からは、予め設定された所定の角度で、外側の乗場通路１４側へ向けて信号が放射される。この信号の方向及び角度は、発信側三次元レンズ５６の中心線８４とＬＥＤ６０の中心線８３との間のオフセット量によって設定される。本発明の好適な実施例では、発信側三次元レンズ５６のスパン（視野角）は約１０度（１０°）で、その中心線８８は敷居部３４側から乗場通路１４側への角度が約３０度（３０°）となっており、相対的に狭い視野８６に設定されている。発信側レンズボード５２のタブ８５により、レンズ５６，５８の適切な位置決めが確保されている。
検出側三次元レンズ７６は、発信側三次元レンズ５６から放射されるとともに予め設定された所定の角度で障害物から反射された信号を受信する。このように受信される信号の方向及び角度は、検出側三次元レンズの中心線とフォトダイオード８０の中心線との間のオフセット量によって設定される。本発明の好適な実施例では、検出側三次元レンズ７６は、相対的に広い視野９２に設定され、この視野９２は、検出スタックのハウジング６６及び検出側バリア８４のような物理的な制限手段によって制限されている。
これら発信側三次元レンズ５６の視野８６と検出側三次元レンズ７６の視野９２との交差部分が検出範囲９４となる。障害物や人が検出範囲９４に入ると、発信側三次元レンズ５６からの信号が検出範囲９４内に位置する障害物に当たり、検出側三次元レンズ７６へ反射される。検出側三次元レンズ７６が信号を受信すると、安全システム３８はドア制御部と連絡して、閉動作を反転させるか又はドア２８，３０を開状態に保持する。
このようにオフセットするレンズによって、安全システムの光学デバイスにより発信又は受信される信号に所定の角度を与える効果的かつ安価な手法が得られる。この信号の角度は、レンズと光学デバイスとの間のオフセット量を変えることで調整できる。このようにレンズをオフセットすることにより、光学デバイスを曲げたり、光学デバイスを曲がった状態に保持するハードウエアを別途設ける必要を無くすことができる。また、本発明によれば、コンパクトなパッケージングとなり、安全システムに必要なスペースが低減される。上記のレンズボードでは、各レンズの位置決めが正確かつ均一に確保されるだけでなく、その手間やコストも低減される。
本発明をダブルスライド式エレベータドアに適用した実施例について説明したが、シングルスライド式ドアや、上下スライド式ドアや、他の同様なドアシステムに本発明を適用することも可能である。シングルスライド式のドア構成では、一方のスタックがドアに取り付けられるのに対し、第２のスタックはドア出入口を介して反対側の壁に取り付けられる。上下スライド式のドア構成は、貨物用エレベータに良く用いられ、ここではスタックが水平方向に取り付けられる。
本発明を具体的な実施例に基づいて図示説明してきたが、当業者が容易に理解できる範囲で、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施例では発信側三次元レンズと検出側三次元レンズとが千鳥状の配列で描かれている。しかしながら本発明では、その目的に応じて、あらゆる三次元レンズの配列を適用することが可能である。更に、他のエネルギー源を発信器として適用することも可能である。

Claims (4)

1. 一対のスライドドアに近づいてくる乗場通路の障害物を検出する安全システムにおいて、
   予め設定された所定の角度範囲で上記乗場通路へ信号を放射する複数の発信器を有し、各発信器には、発光デバイス中心線を有する発光デバイスと、発信側レンズ中心線を有する発信側レンズと、が設けられ、上記発信側レンズ中心線が上記発光デバイス中心線からオフセットしており、
   かつ、上記障害物から反射された上記信号を受信する複数の検出器を有し、各検出器には、光学デバイス中心線を有する光学デバイスと、検出側レンズ中心線を有する検出側レンズと、が設けられ、上記検出側レンズ中心線が上記光学デバイス中心線からオフセットしていることを特徴とする安全システム。
2. 上記発信側レンズは、回路基板上に嵌合するプラスチックシートに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の安全システム。
3. 上記プラスチックシートにはタブが突出形成され、このタブが上記回路基板に形成された孔に嵌合して、上記発信側レンズが適切な位置に保持されることを特徴とする請求項２に記載の安全システム。
4. 上記検出側レンズは、回路基板上に嵌合するプラスチックケースに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の安全システム。

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