JPH0517510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、人体が扉に対して接近・離間した
ことを検知して該扉を自動的に開閉駆動する自動
扉開閉装置に関する。

〔従来の技術〕

自動扉開閉装置には、扉の全開制御と半開制御
が可能なものがある。。第１０図は従来のこの種
の自動扉開閉装置の構成を示したもので、８２Ｌ
および８２Ｒは引き分け扉８１の左扉および右
扉、８３は人体検知装置のセンサ部であつて、中
央マツトスイツチ８４と、該中央マツトスイツチ
８４の左右に所定間隔を隔てて隣接する左マツト
スイツチ８５Ｌおよび右マツトスイツチ８５Ｒか
らなる。８６は検知制御装置であつて、中央マツ
トスイツチ８４、左マツトスイツチ８５Ｌおよび
右マツトスイツチ８５Ｒからの検知信号を各々リ
ード線を通して導入する。

この構成においては、上記３つのマツトスイツ
チ８４，８５Ｌおよび８５Ｒが形成する検知エリ
アに一度に進入した人間の数が少なく、中央マツ
トスイツチ８４だけが踏まれた場合には、検知制
御装置８６は中央マツトスイツチ８４からの検知
信号を受けて扉半開指令信号を扉開閉駆動装置８
７に送出する。また、一度に検知エリアに進入し
た人間の数が多く、左マツトスイツチ８５Ｌある
いは右マツトスイツチ８５Ｒが踏まれた場合に
は、検知制御装置８６は、扉全開指令信号を扉開
閉駆動装置８７に送出する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、マツトスイツチを用いて検知エリ
アを形成するものでは、該検知エリアを区分する
ために複数のマツトスイツチを必要とするので高
価になるという問題がある。また、センサ部とし
て投受光装置を利用する従来の人体検知装置を用
いて検知エリアを形成する場合は、中央及び左右
の検知エリアに対してそれぞれ１台の人体検知装
置を必要とし、３台の人体検知装置を扉上方の無
目部に設置しなくてはならず、美観を損ねるとい
う問題があつた。

この発明は上記した従来の問題を解消するため
になされたもので、１台の人体検知装置を用いて
扉の全半開制御を行うことができる自動扉開閉装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するために、扉の開
閉方向に複数個の投光素子を並列して設けた投光
素子列と、該投光素子列と同方向に複数個の受光
素子を並列して設けた受光素子列を設け、上記投
光素子とこれに対応する受光素子を逐次作動させ
て扉前方の床面に形成される４個の検知エリアを
扉の開閉方向に並列に配設し、この４個の検知エ
リアからなる検知領域の扉開閉方向の幅と扉の開
口幅とが等しくなるようにすると共に、該受光素
子の受光量を取り込んで人体の有無を判定する検
知制御装置からなる人体検知装置、および該検知
制御装置からの指令に基づき扉を開閉駆動する扉
開閉駆動装置を有し、上記検知制御装置は、上記
取り込んだ受光量を上記検知エリアの各々につい
て初期設定されている判定基準と比較し、受光量
が判定基準外である場合に、１個または隣接した
２個の検知エリアによつて人体を検出すると、扉
開閉駆動装置に扉半開指令を送出し、隣合わない
２個の検知エリアまたは３個以上の検知エリアに
よつて人体を検出すると、扉開閉駆動装置に扉全
開指令を送出する構成とした自動扉開閉装置であ
る。

〔作用〕

この発明では、扉前方に４個の検知エリアを形
成し、この各検知エリアから取り込まれる受光量
が判定基準外であるか否かで、この各検知エリア
内の人体の有無を判定すると共に、１個または隣
接した２個の検知エリアによつて人体を検知した
場合、扉半開指令を送出し、３個以上もしくは隣
合わない２個の検知エリアによつて人体を検出し
た場合は扉全開指令を送出する人体検知装置を設
けたので、この検知エリアに向かつて進んでくる
人体の数や検知エリアへの進入位置の組合せによ
る進入パターンに応じて扉を全半開させることで
きる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図において、Ａは投光部、Ｂは受光部、１
０は投光素子切換スイツチ、１１は受光素子切換
スイツチ、１２は受光信号増幅器、１３はサンプ
ルホールド回路であり、これらにより人体検知装
置１５の投受光装置１４が構成されている。

２０は検知制御装置であつて、マイクロコンピ
ユータ（CPU）２１、プログラムメモリ
（ROM）２３、データメモリ（RAM）２２、イ
ンタフエース回路（PIO）２４からなる検知制御
部とＡ／Ｄ変換部２５を有している。プログラム
メモリ２２は第５図に示す基準値設定プログラム
および第６図に示す検知プログラム、第７図の全
半開判定プログラムを格納する他、素子切換プロ
グラムを格納している。３１はオンタイマ、３２
Ａ及びＢはそれぞれ半開出力用リレー及び全開出
力用リレー、３３は扉開閉駆動装置、３３Ａは扉
開閉駆動装置３３の制御部、３３Ｂは扉開閉駆動
装置３３の駆動部である。制御部３３Ａは後述す
る半開指令信号Y_H、全開指令信号Y_Fを受けると、
第９図に示すように、駆動部３３Ｂから扉半開位
置信号、扉全開位置信号を受け取るまで開信号Z_O
を送出する。また、人体が扉を通過したのちの所
定時間（図示しないオープンタイマで設定され
る）後から駆動部３３Ｂが扉全閉位置信号を出力
するまで閉信号Z_Cを送出する。

投光部Ａは、第２図に示す如く、投光レンズ９
の背部に複数個の投光素子１〜８を横２列に集合
配置してなり、投光素子１〜８はその光軸を扉
door前方の床面Ｆに向けて該床面に赤外線を照
射し、第１図に示す如く、区分照射域C₁〜C₈か
らなる照射域Ｃを床面Ｆに向けて画成している。
第２の投光素子列を構成する投光素子５〜８の群
は照射域Ｃの扉側半部（照射域後半部と云う）を
分担し、第１の投光素子例を構成する投光素子１
〜４は照射域Ｃの前半部（照射域前半部）を分担
している。受光部Ｂは、第２図に示す如く、受光
レンズ９Ａの背部に複数個の受光素子１Ａ〜８Ａ
を、それぞれの光軸を区分照射域C₁〜C₈の中心
部に向けて横２列に集合配置してなり、それぞれ
が投光素子１〜８による照射空間内に第３図ａ，
ｂに斜線で示す検知エリアS₁〜S₈（但し、S₅〜S₇
は図示しない）を形成する。この検知エリアS₁〜
S₈は床面まで達している。なお、本実施例では検
知エリアS₁〜S₈のS₁とS₅，S₂とS₆，S₃とS₇，S₄と
S₈により４個の検知エリアを形成している。

投光素子１〜８は投光素子切換スイツチ１０を
介して駆動信号（例えば、3.5KHz）を受け、第
４図ａに示す如きパルス波形の赤外線を繰り返し
発射する。受光素子１Ａ〜８Ａが送出する受光信
号（第４図ｂに示す）V_Lは受光素子切換スイツ
チ１１を通して取り出され受光信号増幅器１２で
増幅されたのちサンプルホールド回路１３に入力
される。投光素子切換スイツチ１０は切換信号
S_Wを受けて駆動信号Ｐを投光素子１〜８に、こ
の順序でサイクリツクに、高速で切換え入力し、
受光素子切換スイツチ１１は切換信号S_Wを受け
て受光素子１Ａ〜８Ａを、それぞれ投光素子１〜
８の上記切換えに同期させて、受光信号増幅器１
２に切換え接続する。サンプルホールド回路１３
はサンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈを受けて、到来
する受光信号（パルス状信号）V_Lの最大レベル
V_LMAXをサンプリングしてホールドする。Ａ／Ｄ
変換部２５はサンプルホールド回路１３の最大レ
ベルV_LMAXをデジタル値に変換して、CPU２１に
入力する。なお、上記駆動信号Ｐ、切換信号S_W
およびサンプルホールド信号Ｓ／Ｈは、図示しな
い電源スイツチの投入により、CPU２１から送
出され、インタフエース回路２４を通して投受光
装置１４に供給される。

次に、この装置の動作について説明する。

上記電源スイツチを投入すると、検知制御装置
２０のCPU２１が作動し、動作指令となる切換
信号S_Wを投光部Ａと受光部Ｂに送出開始する。
これにより投光素子１〜８が順次所定時間毎に切
換えられて赤外線を発射し、受光素子１Ａ〜８Ａ
とそれぞれの投光素子１〜８と同期的に動作して
検知エリアS₁〜S₈からの反射光を受光し、反射光
量に比例したレベルの受光信号V_Lを順次送出す
る。以下、説明の便宜上、同期して駆動される投
光素子１と受光素子１Ａとの組により設定される
検知エリアS₁について説明する。

基準値設定動作（基準値設定プログラム参
照） 電源投入と同時に、自動的に上記基準値設定プ
ログラムの実行が開始される。このプログラム
は、検知エリアS₁に人間が存在しない環境下で実
行させる。Ａ／Ｄ変換部２５は、受光素子１Ａか
ら順次送出される受光信号V_Lの第１番目のパル
ス、第２番目のパルス…第ｎ番目のパルス（但
し、この例では、ｎ＝４）の最大レベル値V_LMAX
をデジタル値に変換してCPU２１に送出する。
CPU２１は第ｎ番目のパルスの最大レベル値
V_LMAXがデジタル変換されると、ｎ個のデジタル
値D₀₁，D₀₂，…D_0oの平均値N₀₁を演算し、該平
均値N₀₁を検知エリアS₁の基準値としてその上下
に、しきい値σ_u，σ_dを設け、判定基準K₁（N₀₁−
σ_d≦K₁≦N₀₂＋σ_u）を設定してデータメモリ２２
の検知エリアS₁用番地に格納する。この基準値設
定ルーチンが検知エリアS₂〜S₈についても同様に
実行され、それぞれの判定基準K₂〜K₈が設定さ
れる。

検知動作（検知プログラム参照） 上記基準値設定動作が終了したのち、第６図の
検知プログラムが順次検知エリアS₁〜S₈に対して
実行される。以下、検知エリアS₁について説明す
る。

Ａ／Ｄ変換部２５は、前記基準値設定動作時と
同じく、受光信号V_Lのパルスの最大レベル値
V_LMAXをデジタル値に変換し、CPU２はｎ個
（ｎ＝４）のパルスの最大レベル値がデジタル変
換されると、ｎ個（ｎ＝４）のデジタル値D₁₁，
D₁₂，…D_1oを平均して平均受光量N₁₁を演算し、
該平均受光量N₁₁が判定基準K₁外にあるか否かを
判定する。判定基準K₁内にある時は、リレー３
２Ａ，３２Ｂが消勢され、扉開閉指令信号Ｙ（半
開指令信号Y_H、全開指令信号Y_F）が消滅してい
ることを条件として、上記平均受光量演算動作を
繰り返す。

平均受光量N₁₁が判定基準K₁外にある場合に
は、該平均受光量N₁₁が太陽光や瞬間的な飛来物
等の外乱の影響を受けているか否かを確認するた
めに、前記と同様の検知ルーチンが繰り返され
る。即ち、CPU２１は、続く2n個（ｎ＝４）の
パルスについてのデジタル値を平均して平均受光
量N₁₂を演算する。この場合、異常に大きいか或
いは小さいデジタル値は、上記外乱や交流的成分
によるものとして除外し、残つたデジタル値につ
いて平均演算する。次いで、この平均受光量N₁₂
が判定基準K₂外にあるか否かを再度判定し、依
然として判定基準K₂外にある場合は、外乱光の
影響を受けているか否かを確認するために、第３
回目の検知ルーチンが繰り返され、CPU２１は、
続く2n個（ｎ＝４）のパルスについてのデジタ
ル値を平均して平均受光量N₁₃を演算する。この
場合も、異常に大きいか或いは小さいデジタル値
は除外し、残つたデジタル値について平均演算す
る。CPU２１はこの平均受光量N₁₃を第２回目の
検知ルーチンで得た平均受光量N₁₂と比較して両
者が一致もしくは近似している場合には、検知エ
リアS₁に人間が進入したものと判断して、人体検
知信号X_Hを作成し、後述する全半開判定動作を
行う。

全半開判定動作（全半開判定プログラム参
照） この人体検知信号X_Hは半開信号として、イン
タフエース回路２４を通し、リレー３２Ａに送出
される。これにより、第９図に示すように、オン
タイマ３１から半開指令信号Y_Hが扉開閉駆動装
置３３に送出される。CPU２１は上記半開信号
X_Hを作成すると同時に、受光素子１Ａ〜８Ａの
出力を走査して、その走査結果から、人体が進入
している検知エリア（即ち、受光量が各検知エリ
アについて設定されている判定基準を越えている
受光素子）の数とそのNo.をチエツクし、データ化
してデータメモリ２２に格納している受光素子配
列図と照合し、その照合結果に基づいて半開信号
を保持するか全開信号を出力するかが決定され
る。なお、本実施例では扉の近傍と遠方にそれぞ
れ４個の検知エリアを配設しているが、全半開判
断作動においては、扉の近傍に配設された検知エ
リアS₅〜S₈と扉の遠方に配設されたS₁〜S₄との区
別はされておらず、扉の進入方向で対応する検知
エリア（S₁とS₅，S₂とS₆，S₃とS₇，S₄とS₈）の範
囲をそれぞれ１個の検知エリアとみなして制御を
行つている。

まず、人体を検知した検知エリアが３個以上も
しくは隣合わない２個の場合（第８図ａ，ｂ，ｅ
の場合）には、全開信号X_Fをインターフエース
回路２４を通してリレー３２Ｂに送出する。ま
た、人体が進入している検知エリアが１個もしく
は隣接した２個の場合（第８図ｃ，ｄの場合）に
は、半開信号H_Xをインターフエース回路２４を
通してリレー３２Ａに送出する。

従つて、本実施例によれば、扉に向かつて進む
人間の数が多くて、例えば、検知エリアのすべて
によつて人体が検知されると場合は勿論のこと、
第８図ａ，ｂに示すように、人体の数は少ない
が、隣接していない２個の検知エリアによつて、
この人体を検知した場合、扉は全開し、人体を検
知した検知エリアが１個の場合や、第８図ｃ，ｄ
に示すように隣接する２個の検知エリアによつて
人体を検知した場合、扉は半開する。

本実施例では、多数の投光素子と受光素子を用
いるが、投光素子１〜８に受光素子１Ａ〜８Ａを
１対１に対応させて、検知エリアS₁〜S₈を順次周
期的に画成させ、各検知エリアS₁〜S₈に対して判
定基準を設定しているので、検知エリアを明確に
画成することができ、人体の進入エリアを他の物
体と区別して精度良く検知することができるた
め、１台の人体検知装置を用い、検知エリアへの
人間の種々なる進入パターンに応じた全半開制御
を良好に行わせることができる。

なお、本実施例では、投光素子と受光素子を
各々２段に配置してなるが、１段構成であつても
同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、複数の投光素子１〜８と
複数の受光素子１Ａ〜８Ａの動作制御と信号処理
を１台のマイクロコンピユータ２１を用いて行う
ので、装置の構成が簡素になり、装置全体がコン
パクトになる利点がある。

〔発明の効果〕

この発明は、扉の開口幅と等しい検知領域を扉
の開閉方向に４個の検知エリアを設け、各検知エ
リアが判定基準外となつた場合に、１個または隣
接する２個の検知エリアが人体を検知すると、扉
半開指令を送出し、隣合わない２個または３個以
上の検知エリアが人体を検知すると、扉全開指令
を送出する構成としたので、検知エリア内で人体
を検知した人体の数が少なくて、しかも人体が一
塊になつている場合は、その人体が自動扉を通過
することができるだけ開口を形成するように扉を
半開させることができ、また、検知エリア内で人
体を検知した人体の数が多い場合や、人体の数が
少なくても、離れた位置から検知エリアに進入
し、他方から自動扉を通過すると判断した場合に
は、これらの人体が支障を来すことなく扉を通過
できるように扉を全開させることができるという
効果がある。

ところで、実開昭61−84581号には、本発明と
同様に、扉開閉方向に複数個の画素を設け、人体
を検知した画素の数によつて扉を開閉させる人体
検知装置が開示されている。

しかしながら、このものは、単に人体を検知し
た画素の数によつて扉を開閉させるため、少数の
人体がこの画素によつて検知された場合に、この
人体が一塊になつているか、離れた状態であるか
にかかわらず、画素のよつて検知された人体が通
過することのできるだけの開口幅を形成すること
となり、人体が多方向から自動扉を通過する場合
に対応できないものとなる。

これに対して、本発明は上述した通り、少数の
人体が検知エリアによつて検知された時に、この
人体が一塊の状態の場合は自動扉を半開作動さ
せ、人体が離れた状態の場合は自動扉を全開作動
させるので、検知エリアに進入した人体の隣接・
離間に応じて扉を全半開制御できる。

また、投光素子列と受光素子列とを有する人体
検知装置で４個の検知エリアを形成しているの
で、この人体検知装置が取付けれている扉の開口
幅に応じて人体検知装置の取付位置や投光素子お
よび受光素子の照射位置を変更することで容易に
用いることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、
第２図は投光素子と受光素子の配列構造を示す
図、第３図ａ及びｂは検知エリアを示す図、第４
図ａは上記実施例における投光素子の出力波形
図、第４図ｂは上記実施例における受光素子の出
力波形図、第５図は上記実施例における基準値設
定プログラムの流れ図、第６図は上記実施例にお
ける検知プログラムの流れ図、第７図は上記実施
例における全半開判定プログラムの流れ図、第８
図は上記全半開判定プログラムによる動作を説明
するための検知エリアへの人体の進入パターンを
示した図、第９図は上記実施例におけるインタフ
エース回路から下流の機器の出力波形図、第１０
図は従来の自動扉開閉装置の構成図である。 １〜８……投光素子、１Ａ〜８Ａ……受光素
子、１０……投光素子切換スイツチ、１１……受
光素子切換スイツチ、２０……検知制御装置、２
１……CPU。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 扉の開閉方向に複数個の投光素子を並列して
   設けた投光素子列と、該投光素子列と同方向に複
   数個の受光素子を並列して設けた受光素子列を設
   け、上記投光素子とこれに対応する受光素子を逐
   次作動させて扉前方の床面に形成される４個の検
   知エリアを扉の開閉方向に並列に配設し、この４
   個の検知エリアからなる検知領域の扉開閉方向の
   幅と扉の開口幅とが等しくなるようにすると共
   に、該受光素子の受光量を取り込んで人体の有無
   を判定する検知制御装置からなる人体検知装置、
   および該検知制御装置からの指令に基づき扉を開
   閉駆動する扉開閉駆動装置を有し、上記検知制御
   装置は、上記取り込んだ受光量を上記検知エリア
   の各々について初期設定されている判定基準と比
   較し、受光量が判定基準外である場合に、１個ま
   たは隣接した２個の検知エリアによつて人体を検
   出すると、扉開閉駆動装置に扉半開指令を送出
   し、隣合わない２個の検知エリアまたは３個以上
   の検知エリアによつて人体を検出すると、扉開閉
   駆動装置に扉全開指令を送出することを特徴とす
   る自動扉開閉装置。