JPH0730656B2

JPH0730656B2 - 自動ドアの制御装置

Info

Publication number: JPH0730656B2
Application number: JP59147963A
Authority: JP
Inventors: 建一林田
Original assignee: 株式会社ツ−デン
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPS6127029A

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的；（産業上の利用分野）この発明は自動ドアの制御装置、特に高周波発振器及び
スイッチ回路を含む制御回路が、自動ドアの出入口に埋
設された２枚の感知板から離されて接続されており、ス
イッチ回路の作動に従って自動ドアを開閉するようにな
っている自動ドアの動作を安定にするための制御装置に
関する。

（従来の技術）従来の第２図に示すように、２枚の導電板を並設して成
る感知板（電子マット）1,2とは別置きとなっている制
御部３の発振器で駆動するようになっている自動ドアの
制御装置では、制御部３を同軸ケーブル等のフィーダ４
でドア５の無目等に引張って配線している。この種のド
ア制御装置としては、１対の感知板１及び２をコンデン
サとみなしてブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路の一
辺を構成する可変コンデンサの容量を調整することによ
って電気的なバランスをとっておき、人間が感知部１に
近づくと感知板1,2間の容量が変化することを利用し、
バランスが崩れた場合の信号を取出してスイッチング動
作を行ない、ドア５を開閉するようにしたものがある。
また、感知板1,2をコンデンサとして、フィー04を共振
器の一部としてコンデンサで同調をとり、感知部に人間
が近づいた場合に発振器の同調回路の尖鋭度Ｑ及び周波
数が変化することを検出し、ドアを開閉制御するように
したものもある。

ここで、従来の自動ドア用近接スイッチの具体例を列挙
して説明すると、先ず第３図はフィーダなしで感知板１
及び２を発振器の一部として使用した例であり、LC発振
器のハートレー形の一部を示している。この発振器の発
振条件は、帰還リアクタンスが容量性（C_c）であるので
Z₁及びZ₂は誘導性リアクタンスであることが条件とな
る。そして、この誘導性リアクタンスZ₁及びZ₂のリアク
タンス曲線を第４図に示す。第４図において、実線はト
ランジスタQ₁のベース側の特性を示し、破線はトランジ
スタQ₁のコレクタ側の特性を示し、第５図に示す如く感
知板１に手を近づけて容量C_bが加わったために共振周波
数がf₀₁に移動した場合を一点鎖線で示している。そし
て、今、第４図に示すようにf₀₁＜f₀₂として調整したと
すると、この条件が満たされるのは斜線で示す領域であ
る。しかし、実際に発振する周波数としてはリアクタン
スの大きい周波数f₀₁付近で発振することはよく知られ
ている。

ここで、第３図においてトランジスタQ₁のベース側に設
けられている同調回路は、感知板１及び２の容量をC₁と
して、固定容量C₂及びコイルL₁でとなり、コレクタ側の同調回路は調整用容量C₃及びコイ
ルL₂でとなる。そして、（２）式より第４図の条件となるよう
に可変容量C₃の調整で発振出力が最大となるように調整
する。このような状態のとき、第５図に示す如く手等を
感知板1,2に近づけると、アース側（感知板２）の容量
は人体との間でC_aがあり、感知板１との間では容量C_bが
あり、感知板１及び２の間の容量C₁は（1/（1/C_a＋1/
C_b））だけ増加する。ここに、容量C_aは人体等とアース
との間の対向面積が大きいので、C_b＜＜C_aとなり、ほと
んどC_bが加わったみなしてもよい。その結果感知板容量
（C₁＋C_b）となり、この分だけ（１）式より同調周波数
が低下し、共振周波数f₀₁,f₀₂は離調するため発振出力
は低下する。この変化分を検出して自動ドアのスイッチ
ングを行なう。これが自動ドアのこの種スイッチの基本
原理であり、発振回路を代えても第５図の作用は変わら
ない。また、容量の他に欠損抵抗Ｒも加わり、回路の尖
鋭度Ｑを低下させる作用も働き、この場合も発振出力の
低下となり、検出信号が大きくとれる。

ここにおいて、自動ドアに使用されるこの種の感知板の
大きさは200×200mm〜1000×1000mmとかなり大きなもの
であり、発振器は高周波電圧を感知板に印加するには、
つまり容量として使用するにはフィーダを使用しない限
り供給線を長くすることはできず、発振器を感知板内部
又は近傍に設置するしか方法がなっかた。供給線を長く
すると電波として放射してしまい、感知板まで到達しな
い。平行な２枚の感知板はアンテナとして電波を放射し
にくい構造であるが、この様な感知板を第２図の如く自
動ドアの出入口の地中に埋設して使用する場合、感知板
２が完全に接地されていないと、第６図に示す如く供給
線（信号線）をアンテナの一部として、つまりダイポー
ルアンテナの片方として動作して電波が放出される。し
たがって、発振出力に変動が生じ誤動作が生じることに
なる。発振器電源及び信号線にのった高周波電流は電灯
線を通して隣の部屋まで到達することがあり、コンセン
ト等のプラグの脱着時に急激な変化を生じ、近接スイッ
チが動作しっぱなし、或いは動作しない現象が生ずる。
これを防止するため特開昭57−61226号の第１図の様
に、各線毎にチョークコイルを設けて高周波の遮断を行
なえば第３図の原理が生かされる。即ち、感知板から引
出される線は、高周波を遮断する必要があるのである。

ここにおいて、第２図に示すような感知板は、第９図
（Ａ）に示すように供給線を無視すると１種のコンデン
サとして作用して、電波が非常に放射しにくい形状であ
る。たとえば、“古谷恒男著啓学出版二枝二通受験
口座４「空中線系および電波伝搬−空中線・伝送回路
−」”の第70頁に記載されているように、コンデンサの
一方を開いて行くと電波が放射するようになる。そし
て、第９図（Ｂ）の如く供給線を配設すると、感知板２
と供給線とは同一電位にあるので、高周波電流の一部が
放射し始め、遂には同図（Ｃ）の如き状態となり、第６
図で示すようなダイポールアンテナの状態となるのであ
る。このように感知板２の接地が不完全であると、感知
板１と供給線との間で電波が放射され、供給線の長さが
例えば波長λのλ/4になったときに最大の放射となる。
この様に感知板以外の所で別の共振作用が働いて、たと
えば供給線に近づいたり触ったりしただけで共振状態が
変り、自動ドア用スイッチとしては誤動作につながる。

フィーダを使用する方法においても、感知する原理は全
く上述と同じである。メンテナンス等の都合上発振部を
感知板から離して使用するもので、感知板はコンデンサ
として使用する。フィーダを使用する方法として特願昭
55−173293号（特公昭62−8048号）がある。これはフィ
ーダの特性インピーダンスを利用するものであるが、感
知板内には必ず共振器を設けている（ただし、周波数に
よっては感知板自身が供給線等の小さなインピーダンス
によって共振される場合がある）。そして、引出しはイ
ンピーダンスを特性インピーダンスに合わせて遠隔の発
振器までもって来ている。発振側も同様に、発振回路の
同調回路の一部を特性インピーダンスに合わせて接続し
ている。この方法においても上述と同様に、人間等によ
り感知板内の同調周波数を変えることにより、供給して
いる発振器に影響を与えて出力に変化が生じ、これによ
りドア開閉のスイッチングを行なっている。

また、特願昭57−172848号（特開昭59−62915号）はフ
ィーダ（同軸ケーブル）に高周波電圧を供給する場合、
同軸ケーブルの特性インピーダンスに合わない時に反射
波が生じることを利用するもので、基本的にはある周波
数と同軸ケーブルの長さにおいて同軸ケーブルの先端に
容量（この場合は感知板）を接続して、その定在波を見
ている。そして、容量に変化を生じれば当然定在波にも
変化が生じる。この検出方法として、基準波（送り側）
と反射して来た波とを位相検波してその変化を検出して
いる。

すなわち、第７図は上記位相検波の場合の構成例を示す
ものであり、発振器10からの発振信号SCは入力インピー
ダンス11及び同軸ケーブル12を経て感知部20内の感知板
22及び23に供給されると共に、位相検波回路30に基準信
号として入力される。そして、位相検波回路30には入力
インピーダンス11及び同軸ケーブル12の接続点の信号、
つまり反射波信号RCが入力され、基準信号SCと反射波信
号RCとの位相検波が行なわれ、検波出力PDが得られるよ
うになっている。なお、感知板22及び23の間には、感知
部20を含めた同軸ケーブル12に対する出力インピーダン
ス21が接続されている。位相検波回路30は発振器10から
の発振信号SCと、感知部20で反射された反射波RCとの位
相検波（位相復調）を行ない、位相検波出力PDを得る。
そして、制御装置を製造する時（又は接地する段階）
に、感知部20に人間が近付いていない状態で回路系を調
整し、検波出力PDが所定値となるようにする。設置後に
感知部20に人間等が近づいてそのインピーダンスが変化
すると、反射波RCが変化することにより位相検波出力PD
のレベルが上記所定値から変化する。したがって、この
位相検波出力PDのレベル変化を検出することにより、感
知部20に近づく人間を検出することが可能となる。

しかしながら、このような自動ドア制御装置では、感知
部20から離れた遠隔地に発振器10があるため、感知板23
の接地状態が悪いと供給線としての同軸ケーブル12に高
周波がのってしまう。このため、同軸ケーブル12に手で
触れたりすると、検波出力PDによってスイッチが動作し
てしまう場合がある。これを防ぐには感知板の接地を充
分にするしかなく、設置現場により充分な接地がとれな
い場合、第２図に示すようにアルミサッシ等の柱６にリ
ード線を接続するようにしている。しかし、柱等の接地
が余り良くない現場もあり、その場合は柱等に触っても
スイッチが動作していた。また、特に木造の家に設置し
た場合、アースのとり方が難しく、電灯線等にまで電波
が放出され、電灯線に触れただけで動作してしまい、い
わゆるロングワイヤアンテナと同じ現象を生じていた。
これは高周波の発振器10からの高周波電流が同軸ケーブ
ル12によって感知部20に供給される。そして、感知板23
の接地状態が良ければ面アースとなり、アースに一様な
電流が流れ、感知部20はコンデンサとみなされ安定に動
作する。しかし、下部の感知板23の接地が悪いと、アー
スに流れる電流経路が第８図の13のように同軸ケーブル
12を通して行われるので、電波の不要放射を生じ、上部
の感知板22の感度も悪くなり、場合によっては誤動作を
生じる。

この発明は上述のような事情からなされたものであり、
この発明の目的は、感知板の接地状態が不完全である場
合にも安定に動作する自動ドアの制御装置を提供するこ
とにある。

発明の構成；（課題を解決刷るための手段）この発明は、発振器が自動ドアの出入口に埋設された感
知板から離れて接続されており、上記感知板がコンデン
サとして作用して同調回路を形成し、上記出入口に人体
が接近したとき、上記コンデンサの容量が変わることに
よって生じる回路の周波数又は電圧変動を検知して上記
自動ドアが開閉するようになっている自動ドアの制御装
置に関するもので、この発明の上記目的は、上記発振器
と上記感知板とをフィーダで接続すると共に、上記フィ
ーダを高透磁率磁性材に巻回することによって達成され
る。

（作用）この発明は、発振部及びスイッチ部が、自動ドアの出入
口に埋設された２枚の感知板から離れた外部に設けられ
ている自動ドア制御装置であり、発振部、スイッチ部と
感知板とを同軸ケーブル等のフィーダで結線すると共
に、長軸状の高透磁率磁性材に巻回している。このよう
に、自動ドアの制御回路と感知板との間をフィーダで接
続していると共に、フィーダを長軸状の高透磁率磁性材
に巻回しているので、これにより正相成分（ノーマルモ
ード）のインピーダンスはフィーダの特性インピーダン
スとして作用し、同相成分（コモンモード）は巻回によ
るインピーダンスとして作用する。感知板からの同相分
の電流はフィーダを通して制御回路側へ流れないので、
感知板の接地状態が悪くても誤動作を生じるとはない。

（実施例）前述したように自動ドアの感知板に供給する高周波電流
は、同軸ケーブルやツイストペア線等のフィーダの本来
の目的である差動型モード電流によって行われている。
しかし、感知部の接地状態が悪いと、感知部で供給され
た高周波電圧が電波として再びフィーダに流れ、不要に
電波を放出してしまう。

これを防ぐため、この発明では第１図に示すように、フ
エライト棒、ダストコア等の高透磁率磁性材でなる長軸
棒40にフィーダとしての同軸ケーブル41を巻回してコイ
ルを形成する。同軸ケーブル41をこのようにコイルとし
て巻回することにより、同軸ケーブル41には外被と芯線
とは電流の大きさが等しくて方向が逆の電流が流れるの
で、差動モード電流は形成されたコイルによる影響は受
けないが、同相モード電流はコイルによる影響を受け、
同軸ケーブル41を通して発振側に流れない。このため、
同軸ケーブル41による不要放射がなく、感知板の接点状
態が悪くても安定した動作を行なうことになる。実験に
よれば、この同相モード電流は、従来装置に比べ著しく
減少し、同軸ケーブルに人が近づいてもほとんど変化が
なかった。感知板のスイッチ回路としては、特開昭57−
132422号（特公昭60−34293号）に示される回路を用い
ることができる。

なお、上述ではフィーダとして同軸ケーブルを例に挙げ
たが、ツイストペアで巻いても良い。また、バラン（Ｕ
バラン，シュペルトップ，バズーカ等）を用いても良
く、長軸棒の形状も任意であり、平板であっても良い。
また、自動ドアの制御装置としては、感知部から離れた
位置から発振器で供給するような型式の制御装置には、
全く同様に適用できる。さらに、発振器や制御回路と電
源との間には、たとえば特願昭56−1640号で示されるよ
うなチョークコイルを介挿しても良い。

発明の効果；以上のようにこの発明の自動ドアの制御装置によれば、
発振器と感知部とが離れていても、感知部からの同相分
の電流が供給用フィーダを通して流れないので、感知板
の接地状態が悪くても誤動作を起こすことはない。すな
わち、この発明では供給線（信号線）に同相阻止用にフ
ィーダを磁性材に巻回しているので、第９図（Ａ）の状
態のようにして安定な自動ドア動作を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は自動ド
アの感知部の様子を示す図、第３図は自動ドアの原理を
説明するための結線図、第４図〜第６図はその動作を説
明するための図、第７図は従来の自動ドア制御装置の一
例を示す構成図、第８図はその動作例を示す図、第９図
（Ａ）〜（Ｃ）は感知板の原理を説明するための図であ
る。 1,2,22,23……感知板、３……制御部、４……フィー
ダ、５……ドア、10……発振器、12,41……同軸ケーブ
ル、20……感知部、40……長軸棒。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振器が自動ドアの出入口に埋設された感
知板から離れて接続されており、前記感知板がコンデン
サとして作用して同調回路を形成し、前記出入口に人体
が接近したとき、前記コンデンサの容量が変わることに
よって生じる回路の周波数又は電圧変動を検知して前記
自動ドアが開閉するようになっている自動ドアの制御装
置において、前記発振器と前記感知板とをフィーダで接
続すると共に、前記フィーダを高透磁率磁性材に巻回し
て成ることを特徴とする自動ドアの制御装置。