JP5554236B2 - スライドドア装置及びエレベータ - Google Patents

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Description

この発明は、ドアを自動で水平に移動させるスライドドア装置、及びそれを用いたエレベータに関するものである。
従来のスライドドア装置では、出入口の左右の縦枠に、長尺かつ連続な発光面を有する一対の発光器と、対向する発光器の発光面を撮像する一対のカメラとが設けられており、これにより出入口の全体が監視領域としてカバーされている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−338846号公報
上記のような従来のスライドドア装置では、出入口の全幅で物体を検出することができるが、その物体が縦枠からどのくらい離れているかを判別することができない。このため、戸開動作中に利用者が開きかけの出入口を通過しようとすると、縦柱とドアとの間に利用者が引き込まれる心配がないにも拘わらず、利用者を検出することにより戸開動作が一旦停止され、利用者の通行が不要に阻害される。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、出入口に存在する物体を検出するとともに、検出された物体の位置を判別し、利便性を向上させることができるスライドドア装置、及びそれを用いたエレベータを得ることを目的とする。
この発明によるスライドドア装置は、水平に移動されることにより出入口を開閉するドア、出入口の側部に配置された発光器と、出入口を挟んで発光器に対向し発光器を撮像する撮像手段とを有し、出入口に存在する物体を検出する第1の検出装置、出入口の側部に沿って光ビームを出射する投光器と、投光器からの光ビームを受ける受光器とを有し、出入口の側部の近傍に存在する物体を検出する第2の検出装置、及び第1及び第2の検出装置からの情報に基づいてドアの開閉を制御する制御装置を備えている。
また、この発明によるエレベータは、昇降路内を昇降されるかご、水平に移動されることにより、かごと乗場との間に設けられた出入口を開閉するエレベータドア、出入口の側部に配置された発光器と、出入口を挟んで発光器に対向し発光器を撮像する撮像手段とを有し、出入口に存在する物体を検出する第1の検出装置、出入口の側部に沿って光ビームを出射する投光器と、投光器からの光ビームを受ける受光器とを有し、出入口の側部の近傍に存在する物体を検出する第2の検出装置、及び第1及び第2の検出装置からの情報に基づいてエレベータドアの開閉を制御する制御装置を備えている。
この発明の実施の形態1によるエレベータのかごドア装置をかご内から見た正面図である。 図1のかごドア装置の制御回路を示す概略のブロック図である。 監視領域内に物体が存在しないときに図2の画像処理判定部で得られる差分画像を示す説明図である。 監視領域内に物体が存在するときに図2の画像処理判定部で得られる差分画像の第1の例を示す説明図である。 監視領域内に物体が存在するときに図2の画像処理判定部で得られる差分画像の第2の例を示す説明図である。 図2の主制御部の戸開時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態2による主制御部の戸開時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態3によるエレベータのかごドア装置の断面図である。 図8の第1の筐体を示す斜視図である。 図8の第2の筐体を示す斜視図である。 この発明の実施の形態4による第1の筐体を示す斜視図である。 実施の形態4による第2の筐体を示す斜視図である。
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータのかごドア装置(スライドドア装置)をかご内から見た正面図である。図において、昇降路内を昇降されるかご1には、かご出入口1aが設けられている。かご出入口1aは、水平に移動されるエレベータドアとしての第1及び第2のかごドア2a,2bにより開閉される。かご出入口1aの周囲には、かご出入口枠3が設けられている。
かご出入口枠3は、かご出入口1aの左右に設けられた第1及び第2の縦枠3a,3bと、第1及び第2の縦枠3a,3bの上端部間に設けられた上部水平枠3cと、かご出入口1aの床部に設けられた下部水平枠3dとを有している。
第2の縦枠3bの前面には、かご操作パネル4が設けられている。かご操作パネル4には、表示装置5、警報装置6、複数の階指定ボタン7、戸開ボタン8及び戸閉ボタン9が設けられている。上部水平枠3cの前面には、移動中のかご1の位置を表示する表示灯10が設けられている。
第1の縦枠3aの第2の縦枠3bに対向する側面には、第1の発光器11が設けられている。第1の発光器11は、上下方向に長尺かつ連続な第1の発光面11aを有している。第2の縦枠3bの第1の縦枠3aに対向する側面には、第2の発光器12が設けられている。第2の発光器12は、上下方向に長尺かつ連続な第2の発光面12aを有している。第1及び第2の発光面11a,12aは、かご出入口1aのほぼ全高に渡って設けられ、かご出入口1aを挟んで互いに対向している。
第1の縦枠3aの第2の縦枠3bに対向する側面の上端部には、第2の発光面12aを撮像する第1の撮像手段としての第1のカメラ13が設けられている。第1のカメラ13は、第1の発光面11aの上端部に隣接して配置されている。第2の縦枠3bの第1の縦枠3aに対向する側面の下端部には、第1の発光面11aを撮像する第2の撮像手段としての第2のカメラ14が設けられている。第2のカメラ14は、第2の発光面12aの下端部に隣接して設けられている。
第1の縦枠3aの第2の縦枠3bに対向する側面の下端部には、ほぼ第1の縦枠3aに沿って斜め上方へ光ビームを出射する第1の投光器15が設けられている。第1の投光器15は、第1の発光面11aの下端部に隣接して設けられている。上部水平枠3cの下面の一端部(第1の縦枠3a側の端部)には、第1の投光器15から出射された光ビームを受ける第1の受光器16が設けられている。
第2の縦枠3bの第1の縦枠3aに対向する側面の下端部には、ほぼ第2の縦枠3bに沿って斜め上方へ光ビームを出射する第2の投光器17が設けられている。第2の投光器17は、第2の発光面12aの下端部に隣接し、第2のカメラ14の上方に設けられている。上部水平枠3cの下面の他端部(第2の縦枠3b側の端部)には、第2の投光器17から出射された光ビームを受ける第2の受光器18が設けられている。
なお、第1及び第2の投光器15,17は、縦枠3a,3bの下端から約10〜30cmの位置に設けるのが好適である。また、第1及び第2の受光器16,18は、上部水平枠3cの下面の縦枠3a,3bから約5〜20cmの位置に設けるのが好適である。このように配置することで、ほぼ縦枠3a,3bに沿った直線状の検出領域を確保することができる。
また、第1及び第2の発光器11,12、第1及び第2のカメラ13,14、及び第1及び第2の投光器15,17は、縦枠3a,3bの表面から突出しないように設けるのが好適である。特に、縦枠3a,3bの表面に対して凹凸無しに設けるのがより好適である。これにより、かご出入口1aを通過する乗客や台車との接触を防止できるとともに、ゴミ等の堆積を防いで検出精度の低下を防止できる。
図2は図1のかごドア装置の制御回路を示す概略のブロック図である。図において、かごドア2a,2bの開閉動作は、開閉制御部19により制御される。開閉制御部19は、例えばかご1上に搭載され、かごドア2a,2bを駆動するドアモータ(図示せず)を制御する。
第1及び第2のカメラ13,14からの信号は、画像処理判定部20に送られる。画像処理判定部20は、第1及び第2のかごドア2a,2bの開閉時に、第1及び第2のカメラ13,14からの信号に基づいて、第1及び第2の発光器11,12からの光が物体(障害物)により遮断されるかどうかを判定する。
第1及び第2の発光器11,12、第1及び第2のカメラ13,14、画像処理判定部20、第1及び第2の投光器15,17、警報装置6及び開閉制御部19は、主制御部21により制御される。画像処理判定部20、第1及び第2の受光器16,18及び開閉制御部19からの信号は、主制御部21に入力される。
主制御部21は、かごドア2a,2bの開閉時に第1及び第2の発光器11,12から光を照射させ、かご出入口1a付近の物体の有無を監視する。また、主制御部21は、少なくともかごドア2a,2bの開放時に第1及び第2の投光器15,17から光ビームを出射させ、第1及び第2の縦枠3a,3b近傍の物体の有無を監視する。さらに、主制御部21は、物体の検出結果に応じて、かごドア2a,2bの開閉指令を開閉制御部19に送る。
開閉制御部19、画像処理判定部20及び主制御部21は、それぞれマイクロコンピュータにより構成されている。但し、開閉制御部19、画像処理判定部20及び主制御部21のうちの少なくとも2つを、共通のマイクロコンピュータにより構成することも可能である。また、実施の形態1における制御装置は、開閉制御部19及び主制御部21を有している。
また、縦枠3a,3b間、即ちかご出入口1aに存在する物体を検出する第1の検出装置22は、第1及び第2の発光器11,12と、第1及び第2のカメラ13,14と、画像処理判定部20とを有している。さらに、縦枠3a,3bの近傍に存在する物体を検出する第2の検出装置23は、第1及び第2の投光器15,17と、第1及び第2の受光器16,18とを有している。
ここで、第1の検出装置22と第2の検出装置23とにおいて、互いの光が干渉しないようにするため、第1の検出装置22で用いる光の波長と第2の検出装置23で用いる光の波長とは異なることが望ましい。例えば、第1の検出装置22では、発光器11,12が赤色に光り、カメラ13,14は赤色のみを撮影するものとし、第2の検出装置23では、投光器15,17が近赤外光を出射し、受光器16,18は近赤外光のみを受光するようにするのが好適である。
次に、第1の検出装置22による物体の検出方法について説明する。まず、発光器11,12が点灯していないときのカメラ13,14からの画像データαと、発光器11,12が点灯しているときの画像データβとを画像処理判定部20に取り込む。そして、画像データβから画像データαを引いた差分画像γを演算する。物体の監視を実行する際には、このような動作を繰り返す。
このような差分処理を行うと、差分画像γには、周囲の外光が除去された発光面11a,12aの像のみが残る。従って、カメラ13,14を頂点として発光面11a,12aを底辺とする2つの三角形の監視領域内に光を遮る物体が存在しない場合、差分画像γには、図3に示すような連続した1本の直線状の発光面像が残る。
これに対して、監視領域内に光を遮る物体が存在する場合、光の一部が遮断されるため、差分画像γには、図4又は図5に示すような発光面像が残る。即ち、図4の差分画像γでは、発光面像が複数に分断され、不連続になっている。また、図5の差分画像γでは、発光面像の長さが通常時(図3)よりも短くなっている。画像処理判定部20は、発光面像が不連続になったこと、短くなったこと、又は発光面像が消失したことを検出すると、縦枠3a,3b間に物体が存在すると判定し、その旨の信号を主制御部21に送る。
次に、第2の検出装置23による物体の検出方法について説明する。第1の投光器15と第1の受光器16との間に物体が存在すると、第1の受光器16における第1の投光器15からの光の受光量が低下する。同様に、第2の投光器17と第2の受光器18との間に物体が存在すると、第2の受光器18における第2の投光器17からの光の受光量が低下する。そして、第1又は第2の受光器16,18の受光量が予め設定された閾値以下になると、主制御部21では、縦枠3a,3bの近傍に物体が存在すると判定する。
次に、図6は図2の主制御部21の戸開時の動作を示すフローチャートである。主制御部21は、かご1が乗場階に停止した後、かごドア2a,2bが実際に戸開動作を開始する所定時間前(例えば数秒前)に、第1及び第2の検出装置22,23による物体の検出動作を開始し、物体の有無を判定する(ステップS1)。このとき、物体が検出されなければ、正常なタイミングで通常戸開を開始する(ステップS2)。
これに対して、物体が検出されると、かご1内の乗客がかごドア2a,2bから離れるように、表示装置5及び警報装置6の少なくともいずれか一方により、警告を発報させる(ステップS3)。具体的には、予め記憶された音声(又は警告音)、例えば「ドアが開きます。ドアから離れて下さい。」等のアナウンスを警報装置6から流したり、予め記憶された文字情報を表示装置5に表示したりする。そして、物体が検出されなくなってから、通常戸開を開始する。
通常戸開を開始すると、第1の検出装置22による物体の検出動作を停止し、第2の検出装置23による物体の検出動作のみを継続する(ステップS4)。第2の検出装置23により物体が検出されなければ、戸開動作を継続する(ステップS5)。そして、第1及び第2のかごドア2a,2bが全戸開位置に移動するまで第2の検出装置23による物体の検出動作を継続する(ステップS4〜6)。そして、第2の検出装置23により物体が検出されないまま第1及び第2のかごドア2a,2bが全戸開位置まで移動すると、処理を終了する。
一方、戸開動作中に第2の検出装置23により物体が検出されると、戸開動作を一旦停止させ(ステップS7)、上記と同様の警告動作を行う(ステップS8)。そして、第2の検出装置23により物体が検出されなくなるまで、戸開動作を停止したまま警告動作を継続する。
このようなエレベータのかごドア装置では、かご出入口1aに存在する物体を検出する第1の検出装置22と、縦枠3a,3bの近傍、即ち縦枠3a,3bとかごドア2a,2bとの間の隙間の近傍に位置する物体を検出する第2の検出装置23との両方により物体の有無が監視される。このため、戸開開始前には、かご出入口1aの全体でかごドア2a,2bの近傍に位置する物体を検出することができ、また、戸開開始後には、戸開動作の妨げとなる位置、即ち縦枠3a,3bの近傍に位置する物体を検出することができる。従って、戸開動作中に利用者が開きかけのかご出入口1aを通過しようとしても、戸開動作を一旦停止しないようにすることができ、利用者の通行が不要に阻害されるのを防止できる。即ち、かご出入口2a,2bに存在する物体を検出するとともに、検出された物体の位置を判別し、利便性を向上させることができる。
また、主制御部21は、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に第1及び第2の検出装置22,23の少なくともいずれか一方により物体が検出されるかどうかを監視し、戸開開始から全戸開までの間に第2の検出装置23のみにより物体が検出されるかどうかを監視するので、戸開動作の段階に応じて効率的に物体の有無を監視することができる。
さらに、主制御部21は、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に第1及び第2の検出装置22,23の少なくともいずれか一方により物体が検出されると、警報装置6により警告を発報させ、戸開開始から全戸開までの間に第2の検出装置23のみにより物体が検出されると、警報装置6より警告を発報させるので、戸開動作の段階に応じて適当に警告を発報し、戸開動作をスムーズに実行させることができる。
実施の形態2.
次に、図7はこの発明の実施の形態2による主制御部21の戸開時の動作を示すフローチャートであり、かごドア装置の構成は実施の形態1と同様である。
この例では、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に第1及び第2の検出装置22,23の少なくともいずれか一方により物体が検出され、警報装置6により警告を発報した後、第1及び第2の検出装置22,23の少なくともいずれか一方により物体が検出されるかどうかを再度確認する(ステップS9)。そして、物体が検出されなくなっていれば、通常戸開を開始する(ステップS2)。
一方、警告を発報したにも拘わらず物体が再度検出された場合は、例えば「ドアが開きます。」等の警告を警報装置6により発報させ(ステップS10)、通常よりも低速での戸開動作を開始する(ステップS11)。低速戸開を開始すると、第1及び第2の検出装置22,23による物体の検出動作を停止し、全戸開するまで低速戸開動作を継続する。
このようなエレベータのかごドア装置では、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に第1及び第2の検出装置22,23の少なくともいずれか一方により物体が検出されると、通常よりも低速で戸開動作を行うので、戸開を開始しない状態がいつまでも継続されるのを防止し、利便性を向上させることができる。
なお、実施の形態2では、1度の警告後に物体が再度検出されると低速戸開を開始したが、予め設定された回数の警告後に物体が引き続いて検出された場合に低速戸開を開始し、それまでは戸開を開始しないようにしてもよい。
また、実施の形態2では、戸開開始後に第2の検出装置23により物体が検出されると、戸開動作を停止するようにしたが、この場合も、1度又は複数回の警告の後に低速で戸開動作を再開するようにしてもよい。
実施の形態3.
次に、図8はこの発明の実施の形態3によるエレベータのかごドア装置の断面図である。図において、第1の縦枠3aには、かご出入口1aに臨んで第1の筐体24が固定されている。第2の縦枠3bには、かご出入口1aに臨んで第2の筐体25が固定されている。第1及び第2の筐体24,25は、かご出入口1aのほぼ全高に渡って設けられ、かご出入口1aを挟んで互いに対向している。また、第1及び第2の筐体24,25は、縦枠3a,3bのかごドア2a,2b側の端部に固定されている。
図9は図8の第1の筐体24を示す斜視図、図10は図8の第2の筐体25を示す斜視図である。第1の筐体24には、第1の発光器11、第1のカメラ13及び第1の投光器15が実装されている。第2の筐体25には、第2の発光器12、第2のカメラ14及び第2の投光器17が実装されている。他の構成は、実施の形態1と同様である。
このようなエレベータのかごドア装置では、第1の発光器11、第1のカメラ13及び第1の投光器15を予め第1の筐体24に実装し、第2の発光器12、第2のカメラ14及び第2の投光器17を予め第2の筐体25に実装しておくことにより、据付現場での据付作業を大幅に減らすことができ、作業性を向上させることができる。
なお、第1の投光器15の設置位置と第1の受光器16の設置位置とを入れ替えてもよく、その場合、第1の筐体24に第1の受光器16を実装してもよい。同様に、第2の投光器17の設置位置と第2の受光器18の設置位置とを入れ替えてもよく、第2の筐体25に第2の受光器18を実装してもよい。
実施の形態4.
次に、図11はこの発明の実施の形態4による第1の筐体26を示す斜視図、図12は実施の形態4による第2の筐体27を示す斜視図である。実施の形態3では、第1の発光器11の横に第1のカメラ13及び第1の投光器15が配置され、第2の発光器12の横に第2のカメラ14及び第2の投光器17が配置されている。これに対して、実施の形態4では、第1の発光器11、第1のカメラ13及び第1の投光器15が上下方向に1列に整列され、第2の発光器12、第2のカメラ14及び第2の投光器17が上下方向に1列に整列されている。即ち、第1の発光器11の上に第1のカメラ13が配置され、第1の発光器11の下に第1の投光器15が配置され、第2の発光器12の下に第2のカメラ14が配置され、第2のカメラ14の下に第2の投光器17が配置されている。
このような配置とすることにより、第1及び第2の筐体26,27の幅寸法を小さくすることができ、第1及び第2の筐体26,27縦枠3a,3bへの実装スペースを縮小することができる。
なお、上記の例では、発光器11,12が赤色に光り、投光器15,17が近赤外光を出射するようにしたが、発光器11,12及び投光器15,17が発する光の波長は、これらに限定されるものではない。例えば、発光器11,12の発する光は、緑色、青色又はオレンジ色等であってもよい。また、発光器11,12が近赤外光を発し、投光器15,17が可視光を発するようにしてもよい。さらに、発光器11,12と投光器15,17とが、互いに異なる波長の近赤外光を発するようにしてもよい。
また、上記の例では、第1及び第2のカメラ13,14からの信号を共通の画像処理判定部20で処理したが、独立した2つの画像処理判定部により処理してもよい。
さらに、上記の例では、物体により遮光されて発光面像が途切れたり短くなったりすることで物体を検出したが、物体の検出方法はこれに限定されない。例えば、最新の差分画像と所定時間前の差分画像との差分である時間差分画像を求め、時間差分画像に所定値以上の値が存在するかどうかを判定してもよい。この方法では、物体が存在しなければ、時間差分画像は全面でほぼ0の値となる。また、動く物体が存在すれば、時間差分画像に所定値以上の部分が出現する。このため、所定値以上の部分があれば、物体が存在すると判定できる。このような方法によれば、発光面11a,12aに付着し動かないゴミを排除し、乗客等の動く物体のみを効率良く検出することができる。
さらにまた、上記の例では、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に第1及び第2の検出装置22,23の両方により物体の有無を監視したが、この時間帯には第1の検出装置22のみにより物体の有無を監視してもよい。
また、上記の例では、両開き式のスライドドア装置について説明したが、片開き式であってもこの発明は適用でき、かごドア及び乗場ドアの枚数も特に限定されない。
さらに、上記の例では、この発明をエレベータのかごドア装置に適用したが、乗場ドア装置にも適用できる。また、例えば建物に設けられた出入口、列車等の乗り物の乗降口、又は列車のプラットホームの乗降口にも、この発明のスライドドア装置を適用できる。

Claims (5)

  1. 水平に移動されることにより出入口を開閉するドア、
    上記出入口の側部に配置された発光器と、上記出入口を挟んで上記発光器に対向し上記発光器を撮像する撮像手段とを有し、上記出入口に存在する物体を検出する第1の検出装置、
    上記出入口の側部に沿って光ビームを出射する投光器と、上記投光器からの光ビームを受ける受光器とを有し、上記出入口の側部の近傍に存在する物体を検出する第2の検出装置、及び
    上記第1及び第2の検出装置からの情報に基づいて上記ドアの開閉を制御する制御装置
    を備え、
    上記発光器と上記投光器とは、互いに異なる波長の光を発し、
    上記制御装置は、
    戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間、上記第1及び第2の検出装置による物体の検出動作を行い、上記第1及び第2の検出装置の少なくともいずれか一方により物体が検出されるかどうかを監視し、
    戸開動作中には、上記第1の検出装置による物体の検出動作を停止し、上記第2の検出装置による物体の検出動作のみを継続し、上記第2の検出装置により物体が検出されると戸開動作を一旦停止させるが、上記第2の検出装置により物体が検出されなければ戸開動作を継続するスライドドア装置。
  2. 上記出入口近傍の利用者に対して警告を発報する警報装置をさらに備え、
    上記制御装置は、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に上記第1及び第2の検出装置の少なくともいずれか一方により物体が検出されると、上記警報装置により警告を発報させ、上記戸開開始から全戸開までの間に上記第2の検出装置のみにより物体が検出されると、上記警報装置により警告を発報させる請求項記載のスライドドア装置。
  3. 上記制御装置は、戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間に上記第1及び第2の検出装置の少なくともいずれか一方により物体が検出されると、通常よりも低速で戸開動作を行う請求項記載のスライドドア装置。
  4. 上記発光器は、上記出入口の一側に設けられた第1の発光器と、上記出入口の他側に設けられた第2の発光器とを含み、
    上記撮像手段は、上記出入口の一側に設けられた第1の撮像手段と、上記出入口の他側に設けられた第2の撮像手段とを含み、
    上記投光器は、上記出入口の一側に設けられた第1の投光器と、上記出入口の他側に設けられた第2の投光器とを含み、
    上記受光器は、上記出入口の一側に設けられた第1の受光器と、上記出入口の他側に設けられた第2の受光器とを含み、
    上記第1の発光器と、上記第1の撮像手段と、上記第1の投光器及び上記第1の受光器のいずれか一方とが共通の第1の筐体に実装されており、
    上記第2の発光器と、上記第2の撮像手段と、上記第2の投光器及び上記第2の受光器のいずれか一方とが共通の第2の筐体に実装されている請求項1記載のスライドドア装置。
  5. 昇降路内を昇降されるかご、
    水平に移動されることにより、上記かごと乗場との間に設けられた出入口を開閉するエレベータドア、
    上記出入口の側部に配置された発光器と、上記出入口を挟んで上記発光器に対向し上記発光器を撮像する撮像手段とを有し、上記出入口に存在する物体を検出する第1の検出装置、
    上記出入口の側部に沿って光ビームを出射する投光器と、上記投光器からの光ビームを受ける受光器とを有し、上記出入口の側部の近傍に存在する物体を検出する第2の検出装置、及び
    上記第1及び第2の検出装置からの情報に基づいて上記エレベータドアの開閉を制御する制御装置
    を備え、
    上記発光器と上記投光器とは、互いに異なる波長の光を発し、
    上記制御装置は、
    戸開開始の所定時間前から戸開開始までの間、上記第1及び第2の検出装置による物体の検出動作を行い、上記第1及び第2の検出装置の少なくともいずれか一方により物体が検出されるかどうかを監視し、
    戸開動作中には、上記第1の検出装置による物体の検出動作を停止し、上記第2の検出装置による物体の検出動作のみを継続し、上記第2の検出装置により物体が検出されると戸開動作を一旦停止させるが、上記第2の検出装置により物体が検出されなければ戸開動作を継続するエレベータ。
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