JP4208400B2 - 自動ドアの開閉制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動ドアの開閉制御方法に関し、さらに詳しく言えば、被検出物体の存在を検出するのみならず、その移動方向をも検出し得る自動ドアの開閉制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動ドア用光センサは、ドア付近の床面に向けて光を照射する発光部と、その反射光を受光する受光部とを備え、受光部での受光レベル（受光量）の変化により人などの被検出物体を検出する。受光レベルは人や動物のみならず、移動するものであれば変化する。例えば、自動ドア自体の動きによっても受光レベルは変化する。
【０００３】
そこで、図８に示されているように、従来においては、自動ドア１が引き戸式であるとして、そのの動きを拾わないようにするため、室内側と室外側とにそれぞれ光センサ２，２を設置するとともに、それらの監視領域の間に安全光線としての光ビームを水平方向に照射する補助センサ３を方立部分に所定数設けるようにしている。
【０００４】
また、別の従来技術として、本出願人は特開平１１−３１１０６０号公報において、例えば中高層共同住宅用として、もっぱら保安上の観点から、建物に入るときには磁気カードや暗証番号などの解除キーで自動ドアを開け、建物から出るときには、ドアセンサにより出ようとする人の移動方向を検出して、特に解除キーなどを操作することなく、自動ドアを開放するようにした自動ドア開閉システムを提案している。
【０００５】
図８を借用して、この自動ドア開閉システムによると、室内側のみに複数（この例では４つ）の光センサ２が設けられ、その各光センサ２によって図９にされているように、自動ドア１と平行に４列の監視領域Ｌ１〜Ｌ４が設定される。各光センサ２の検出信号は図示しない制御手段としてのＣＰＵに与えられ、ＣＰＵは各光センサ２からの検出信号の時系列的な現れ方によって人の移動方向を判断し、自動ドアの開閉を制御する。
【０００６】
すなわち、各光センサ２からの検出信号がＬ４→Ｌ３→Ｌ２の順序にしたがって現れる場合には、人が出ようしていると判断して自動ドア１を開け、それ以外のときには自動ドア１を開けない。これによれば、例えばドアの隙間などから広告ビラやチラシなどを差し込んで不正にドアを開けようとしても、自動ドア１は開かない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記各従来例で用いられている光センサ２では、分割レンズを用いて、より少ない素子数でより多くのスポット光を得るようにしているため、被検出物体の移動方向は列単位でしか検出することができない。
【０００８】
なお、理論的には受光素子の一つ一つから検出信号を得ることにより、スポット光単位で反射光情報を得ることは可能であるが、分割レンズによる場合、反射スポット光が床面のどの位置から到来したかを特定することはきわめて困難であり、実際には不可能である。
【０００９】
したがって、従来の光センサ２では、人などの動きと自動ドア１の動き（開閉動作）を識別することができないため、上記各従来例のように、自動ドア１の動きを拾わないように光センサ２を設置しなければならない。
【００１０】
すなわち、図８で説明した従来例のように、室内側と室外側の両方を監視する場合には、その各々に光センサ２を必要とすることになる。そればかりでなく、安全上の補助センサ３も必要とするため全体的にコスト高で、低コスト化が要望されていた。
【００１１】
また、補助センサ３にしても物理的にドアレール上には設置できず、ドアレール上から外れた位置、すなわち方立の室内側（もしくは室外側）に設置されているため、ドアレール上は不感帯となり危険でもある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動ドアの開閉制御方法では、スポット光単位で被検出物体を検知することができる自動ドア用光センサを用いる。したがって、人などの動きと自動ドアの動きとが識別可能となり、１つの光センサによって自動ドアの両側に監視領域を設定することが可能となるため、安全上の補助センサも不要となる。
【００１３】
すなわち、第１の発明は、自動ドアが引き戸式の透明ドアであり、そのドアの一方の通路側空間の上部位置から床面に向けて光を照射する発光部およびその反射光を受光する受光部を有する光センサと、上記光センサからの物体検出信号に基づいて上記ドアの開閉を制御する制御手段とを備えている自動ドアの開閉制御方法において、上記光センサとして、発光部に同一の単眼レンズを介して所定の配列をもってスポット光を照射する複数の発光素子を備え、その相手方の受光部に上記発光素子の一つに対して一つの受光素子が対応するように複数の受光素子を設け、上記スポット光単位で被検出物体を検知可能な特定光センサを用い、上記特定センサにより、上記一方の通路側空間の上部位置から上記ドアを隔てた他方の通路側の床面に対して上記ドアと平行に監視領域を設定し、上記制御手段は上記ドアを閉じる際、上記特定光センサから出力される物体検出信号の時系列が上記ドアが閉じられる方向に沿っている場合にのみ、そのまま上記ドアを閉じることを特徴としている。
【００１４】
上記自動ドア用光センサによれば、自動ドア自体の動きが判別可能であるため、１つの特定光センサによって、一方の通路側空間から自動ドアを隔てた他方の通路側の床面にかけて監視領域を設定することができる。なお、自動ドアは建物の出入り口のほかに、建物内の廊下や部屋の出入り口にも設けられるため、一方の通路側空間が室内側で、他方の通路側が室外側とは限られない。
【００１５】
上記第１の発明において、例えばセキュリティ上、自由に人が入って欲しくない場合には、上記ドアが閉じられているときに上記特定光センサから物体検出信号が出力されたとしても、上記ドアを閉状態に保つようにすればよい。なお、場合によっては、警報を発生するようにしてもよい。
【００１６】
第２の発明は、上記従来技術で説明した自動ドア開閉システムと、上記特定光センサとを併用してなる自動ドアの開閉制御方法であり、複数の光センサと、その各光センサからの物体検出信号に基づいてドアの開閉を制御する制御手段とを含み、上記各光センサにより、上記一方の通路側の床面から上記ドアを隔てた他方の通路側の床面にかけて上記ドアと平行に複数列の監視領域を設定し、上記特定センサに上記他方の通路側で上記ドアに隣接するドア隣接監視領域を受け持たせ、上記一方の通路側の監視領域を受け持つ上記各光センサから出力される物体検出信号の時系列が、被検出物体が上記ドアに近づく方向の順序である場合には上記自動ドアに対して開信号を与え、上記ドアを閉じる際には、上記特定光センサから出力される物体検出信号の時系列が上記ドアが閉じられる方向に沿っている場合にのみ、そのまま上記ドアを閉じることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
まず、図１および図２により、本発明で用いられる自動ドア用光センサの実施形態について説明する。
【００１８】
この光センサは、素子配列がほぼ同一で、左右一対として対称に配置される発光部１０と受光部２０とを備えている。図１（ａ）は発光部１０側の構成を模式的に示した正面図、図１（ｂ）は受光部２０側の構成を同じく模式的に示した正面図で、図２（ａ）は発光部１０の側面図、図２（ｂ）は受光部２０の側面図である。
【００１９】
本発明において、発光部１０のレンズ系は分割レンズではなく単眼レンズ１１であり、この単眼レンズ１１に対して、例えば発光ダイオードからなる複数の発光素子を有する発光素子群１２が設けられている。
【００２０】
この実施形態においては、図２（ａ）の側面図に示されているように、発光素子群１２はＬ１〜Ｌ４の４列構成であり、その各列には図１（ａ）の正面図に示されているように、それぞれ６つの発光素子１２０（１２１〜１２６）が含まれている。すなわち、一つ当たりの単眼レンズ１１に２４個の発光素子１２０がマトリクス状に配置されている。
【００２１】
各発光素子１２０から出射される光は、単眼レンズ１１の中心を通って、図３に示されているように、床面Ｆ上にスポット状に照射される。なお、図３には便宜的に、床面Ｆ上に照射された各スポット光が所属する各列の参照符号に上記発光素子群１２の列符号Ｌ１〜Ｌ４付し、また、その各列に含まれるスポット光に参照符号ＳＰ１〜ＳＰ６を付している。
【００２２】
各列Ｌ１〜Ｌ４において、例えばスポット光ＳＰ１は発光素子１２１からのもので、スポット光ＳＰ２は発光素子１２２からのものである。以下、同様にスポット光ＳＰ３と発光素子１２３、スポット光ＳＰ４と発光素子１２４、スポット光ＳＰ５と発光素子１２５、スポット光ＳＰ６と発光素子１２６とがそれぞれ対応している。
【００２３】
受光部２０も発光部１０と同様に、そのレンズ系として単眼レンズ２１を備え、この単眼レンズ２１に対して、例えばフォトダイオードからなる複数の受光素子を有する受光素子群２２が上記発光素子群１２と同一の配列をもって設けられている。
【００２４】
すなわち、図２（ｂ）の側面図に示されているように、受光素子群２２もＬ１〜Ｌ４の４列構成であり、その各列には図２（ａ）に示されているように、それぞれ６つの発光素子２２０（２２１〜２２６）が含まれている。すなわち、一つ当たりの単眼レンズ２１に２４個の受光素子２２０がマトリクス状に配置されており、各受光素子２２０の検出信号が自動ドア制御手段であるＣＰＵ３０に与えられる。
【００２５】
発光部１０と受光部２０とは左右対称に配置されており、したがって、例えば受光素子２２１は発光素子１２１から照射されるスポット光ＳＰ１の反射光を受光し、受光素子２２２は発光素子１２２から照射されるスポット光ＳＰ２の反射光を受光する。以下、同様に受光素子２２３は発光素子１２３と、受光素子２２４は発光素子１２４と、受光素子２２５は発光素子１２５と、そして受光素子２２６は発光素子１２６とそれぞれ１対１の関係で対応する。
【００２６】
次に、図４ないし図６を参照して、上記発光部１０と受光部２０を有する光センサＣを自動ドアに設置した場合の実施形態について説明する。なお、この実施形態において、自動ドアは２枚の引き戸式ドア１，１を備えた両開きドアで、図４はその正面図、図５は側面図、図６は斜視図である。
【００２７】
光センサＣは、ドア１，１により仕切られる通路の一方の空間側の上部に設置され、そこから床面の監視領域に向けて光を照射する。この実施形態では、光センサＣは自動ドアの無目１Ａの室内側に設置されている。
【００２８】
光センサＣは、ドア１，１と平行に４列の監視領域Ｌ１〜Ｌ４を設定する。各監視領域Ｌ１〜Ｌ４には６つのスポット光ＳＰ１〜ＳＰ６が含まれている。この場合、４列の監視領域Ｌ１〜Ｌ４の内の第１列目の監視領域Ｌ１は、室内側からドア１，１を横切って室外側の床面ＦＯ上に設定されている。残りの第２列から第４列の監視領域Ｌ２〜Ｌ４は、室内側の床面ＦＩ上に設定されている。
【００２９】
ＣＰＵ３０は、ドア１，１の開閉を各監視領域Ｌ１〜Ｌ４の列単位で制御するとともに、各受光素子２２０単位でも制御する。一例として、この自動ドアが上記従来技術で説明した自動ドア開閉システムのように、建物に入るときには磁気カードや暗証番号などの解除キーで自動ドアを開け、建物から出るときには、出ようとする人の移動方向を検出して自動ドアを開放する場合について、ＣＰＵ３０の制御動作を図７のフロチャートに沿って説明する。
【００３０】
まず、ＣＰＵ３０はステップＳ１でドア１，１が閉じられているかどうかを判断する。ドアが閉じられている場合には、次段のステップＳ２で光センサＣからの物体検知信号の有無を判断する。物体検知信号がない場合にはドア１，１を閉じたままとする（ステップＳ７）。
【００３１】
ステップＳ２で、光センサＣから物体検知信号があった場合には、ステップＳ３で、その物体検知信号が監視領域Ｌ１〜Ｌ４の内のどの監視領域からのものであるかを判断し、その物体検知信号が室外側の第１列目の監視領域Ｌ１からのものである場合には、ドア１，１を閉じたままとする（ステップＳ７）。なお場合によっては、例えば建物のセキュリティ上なんらかの警報を発するようにしてもよい。
【００３２】
上記物体検知信号が、室外側の第１列目の監視領域Ｌ１からのものでない場合には、ステップＳ４で物体の移動方向を判断する。すなわち、物体検知信号の現れ方が時系列的に第４列目の監視領域Ｌ４→第３列目の監視領域Ｌ３→第２列目の監視領域Ｌ２の順であれば物体の移動方向がドア１，１に近づく方向であり、人が出ようとしていると判断し、ドア１，１を開ける（ステップＳ８）。そうでない場合には、ドア１，１を閉じたままとする（ステップＳ７）。
【００３３】
ドア１，１が開けられると、ステップＳ１からステップＳ５に移行し、第１列目の監視領域Ｌ１と第２列目の監視領域Ｌ２とから物体検知信号が出されているかどうかを判断する。すなわち、ドアレール付近に物体（人）がいるかどうかを判断し、物体検知信号ありの場合には、ドア１，１を開放状態に保つ（ステップＳ８）。
【００３４】
ステップＳ５で物体検知信号がない場合、ＣＰＵ３０は、ドア１，１を閉じようとするが、このときステップＳ６で、室外側の第１列目の監視領域Ｌ１を受け持っている受光素子２２１〜２２６からの物体検知信号の現れ方を監視し、ドア１，１を閉めてよいかどうかを判断する。
【００３５】
図６を参照して、この実施形態において、ドア１，１は両開き式であるため、それが閉じられるとき、一方の左側ドア１は第１列目の監視領域Ｌ１のスポット光をＳＰ１→ＳＰ２→ＳＰ３の順に遮り、他方の右側ドア１は同じく第１列目の監視領域Ｌ１のスポット光をＳＰ６→ＳＰ５→ＳＰ４の順に遮る。
【００３６】
したがって、ＣＰＵ３０はステップＳ６において、第１列目の監視領域Ｌ１からの物体検知信号の現れ方が、ＳＰ１→ＳＰ２→ＳＰ３およびＳＰ６→ＳＰ５→ＳＰ４の順である場合には、それがドア１，１の動きによるものと判断し、ドア１，１を閉じる（ステップＳ９）。そうでない場合には、ドアレール上に何らかの物体があると判断して、ドア１，１を開放状態に保つ（ステップＳ８）。
【００３７】
このようにして、本発明によれば、１台の光センサＣでドアの両側を監視し、自動ドアを開閉制御することができる。したがって、従来、方立てなどに設置されていた二次的検出手段としての安全光線（光ビーム）も不要となる。また、従来では、ドア１の開閉状態をリミットスイッチなどで検出するようにしているが、本発明によれば、光センサＣ自体でドア１の開閉状態を検出できるため、それも不要となる。
【００３８】
上記実施形態では、すべての監視領域Ｌ１〜Ｌ４にスポット光ＳＰ単位での物体検出可能な光センサＣを用いているため、物体の移動方向にしても、ドア１に対して単に接近・離反する方向だけでなく、その方向が直交する方向なのか、斜めなのか、もしくは平行なのかまでをも検出することができる。
【００３９】
また、物体によって遮られたスポット光の数により、その物体の平面的な大きさ、例えば人と台車などの識別も可能である。さらには、監視領域に存在する物体の数も認識することができる。
【００４０】
以上、本発明を上記実施形態により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ドア１は片開き式であってもよい。監視領域は４列に限定されない。また、発光素子数、受光素子数スポット光数も限定されない。光センサＣは室外側に設置されてもよい。ドアを遮って設定される監視領域にのみ、本発明の光センサＣを用い、他の光センサは列単位のみの検出が可能な分割レンズによる光センサであってもよい。
【００４１】
また、建物から出る物体（人）の移動方向のみならず、建物に入ろうとする物体の移動方向も識別することができる。さらに、本発明は建物の出入り口に設けられている自動ドアだけでなく、建物内の自動ドアにも当然に適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スポット光単位で被検出物体を検知することができる自動ドア用光センサを用いることにより、人などの動きと自動ドアの動きとが識別可能となり、自動ドアの両側に監視領域を設定することが可能となり、安全上の補助センサも不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における自動ドア用光センサの発光部とその受光部を示した模式的正面図。
【図２】上記発光部と受光部の模式的側面図。
【図３】上記発光部から床面の監視領域に照射されるスポット光の配列状態を示した平面図。
【図４】上記光センサを自動ドアに設置した状態を模式的に示した正面図。
【図５】図４の模式的側面図。
【図６】図４の模式的斜視図。
【図７】本発明の自動ドアの開閉制御方法におけるＣＰＵの制御動作を説明するための動作フローチャート。
【図８】第１従来例を示した模式的側面図。
【図９】第２従来例を説明するための説明図。
【符号の説明】
１ ドア
１Ａ 無目
１０ 発光部
１１ 単眼レンズ
１２ 発光素子群
１２０（１２１〜１２６） 発光素子
２０ 受光部
２１ 単眼レンズ
２２０（２２１〜２２６） 受光素子
３０ ＣＰＵ
Ｌ１〜Ｌ４ 監視領域
ＳＰ スポット光
Ｆ 床面

Claims (3)

1. 自動ドアが引き戸式の透明ドアであり、そのドアの一方の通路側空間の上部位置から床面に向けて光を照射する発光部およびその反射光を受光する受光部を有する光センサと、上記光センサからの物体検出信号に基づいて上記ドアの開閉を制御する制御手段とを備えている自動ドアの開閉制御方法において、
   上記光センサとして、発光部に同一の単眼レンズを介して所定の配列をもってスポット光を照射する複数の発光素子を備え、その相手方の受光部に上記発光素子の一つに対して一つの受光素子が対応するように複数の受光素子を設け、上記スポット光単位で被検出物体を検知可能な特定光センサを用い、上記特定センサにより、上記一方の通路側空間の上部位置から上記ドアを隔てた他方の通路側の床面に対して上記ドアと平行に監視領域を設定し、
   上記制御手段は上記ドアを閉じる際、上記特定光センサから出力される物体検出信号の時系列が上記ドアが閉じられる方向に沿っている場合にのみ、そのまま上記ドアを閉じることを特徴とする自動ドアの開閉制御方法。
2. 上記制御手段は、上記ドアが閉じられているときに上記特定光センサから物体検出信号が出力されたとしても、上記ドアを閉状態に保つことを特徴とする請求項１に記載の自動ドアの開閉制御方法。
3. 自動ドアが引き戸式の透明ドアであり、そのドアの一方の通路側空間の上部位置から床面に向けて光を照射する発光部およびその反射光を受光する受光部を有する複数の光センサと、上記各光センサからの物体検出信号に基づいて上記ドアの開閉を制御する制御手段とを備えている自動ドアの開閉制御方法において、
   上記各光センサにより、上記一方の通路側の床面から上記ドアを隔てた他方の通路側の床面にかけて上記ドアと平行に複数列の監視領域を設定し、
   上記他方の通路側で上記ドアに隣接するドア隣接監視領域を受け持つ特定光センサは、その発光部に同一の単眼レンズを介して上記ドア隣接監視領域内に所定の配列をもってスポット光を照射する複数の発光素子を備えているとともに、その相手方の受光部には上記発光素子の一つに対して一つの受光素子が対応し、上記スポット光単位で被検出物体を検知可能な複数の受光素子が設けられており、
   上記制御手段は、上記ドアが閉じられている状態で上記光センサから物体検出信号が出力された場合、上記物体検出信号が上記特定光センサからのものであるときには上記ドアを閉じた状態を保持し、上記物体検出信号が上記一方の通路側の監視領域を受け持つ上記各光センサから出力されたものであるときには、上記物体検出信号の時系列が、被検出物体が上記ドアに近づく方向の順序である場合にのみ上記自動ドアに対して開信号を与えるとともに、上記ドアを閉じる際には、上記特定光センサから出力される物体検出信号の時系列が上記ドアが閉じられる方向に沿っている場合にのみ、そのまま上記ドアを閉じることを特徴とする自動ドアの開閉制御方法。

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