JPH0769571A

JPH0769571A - 光学的障害物検出方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0769571A
Application number: JP6161625A
Authority: JP
Inventors: Jr Charles R Winston; アール．ウィンストン，ジュニアチャールズ; Walter J Wiegand; ジェイ．ウィーガンドウォルター
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1995-03-14
Also published as: US5410149A

Abstract

(57)【要約】【目的】例えばエレベータ用ドアの出入口にある障害
物を検出し、適切なドア操作を行う。【構成】出入口２５の上部には、床に向けて光平面Ｐ
１，Ｐ２をそれぞれ照射する投光器１０，１５と、光平
面Ｐ１，Ｐ２による反射光を受光するための受光器２０
とが設けられている。この受光器２０は、各光平面Ｐ
１，Ｐ２と床が交差して形成されたフロアライン４０，
４２と、各光平面Ｐ１，Ｐ２とドアエッジＥとが交差し
て形成されたドアエッジラインとを監視する。障害物が
ない場合の各フロアライン４０，４２等のライトパター
ンと、障害物がある場合のライトパターンとは異なるた
め、このパターンの変化によって障害物の存在を検出す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、限られた空間内の物体
を検知する検出装置及び検出方法に関し、特に、エレベ
ータの出入口（ドアウエイ）のような戸口内の物体を光
学的手段により検出するのに用いて好適な検出方法及び
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、エレベータは、一または複数
の自動スライドドアを用いている。そして、このエレベ
ータには、乗客を保護するために、ドアが閉鎖する前と
ドアの閉鎖中の間とで障害物の存在を検出する安全装置
が設けられている。かかる安全装置は、障害物を検出す
ると、エレベータのドアが閉まるのを妨げ、再びドアを
開くようになっている。

【０００３】エレベータ用ドアが開閉する軌道上の物体
を検出するために一般に知られたある安全装置では、ド
ア開口部を横切る光軸を設けると共に、この光軸がドア
の間の障害物によって遮られたときに生じるであろう光
線の遮断を検出する光検出器を設けている。この安全装
置では、障害物によって光軸が遮られ、光検出器が光線
の遮断を検知すると、すぐにドア操作の制御を変更する
信号を出力し、好ましくはドアを再び開くようになって
いる。

【０００４】かかる安全装置では、戸口において異なる
高さの物体を検出すべく、それぞれ光線を発する光源列
（投光器アレイ）をドアの一方の側に垂直に配置すると
共に、これら各光源から照射された光線をそれぞれ検出
するための光検出器を光源列に対応させてドアの他方の
側に設けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の安全装
置は、一般的には十分であるにも拘わらず、戸口のほぼ
中心面（mid-plane）、即ち前記光軸が位置する面を通
過する物体を検出できるに過ぎないという欠点がある。
例えば、ドアが閉まることにより掃引される空間内であ
って前記光軸には至らない部分の空間内に位置するドア
の縁にかかった指の如き物体を検出することはできな
い。即ち、光軸が戸口のほぼ中心面に形成する検出領域
から外れた箇所に存在する物体の検出はできない。この
深刻な検出に関する問題は、例えばドアの両端縁に他の
光源と光検出器とをそれぞれ設置することによって改善
することができる。しかし、エレベータのかご用ドアと
各ホールの昇降路用ドアの双方またはいずれか一方に、
このような追加の光源及び光検出器を設けると、検出シ
ステムの構造が複雑化し、製造コストも増大する。

【０００６】本発明はかかる従来技術の問題に鑑みてな
されたもので、その目的は、戸口のような開口部におい
て、ドアの閉扉により掃引される経路上の障害物をほぼ
完全に検出できるようにした光学的障害物検出装置及び
光学的障害物検出方法を提供することにある。

【０００７】本発明の上述した目的及び他の目的は、後
述の詳細な説明と添付図面とによって、より明確化され
るであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る光
学的障害物検出方法は、床に向けて光平面を照射し、こ
の光平面の反射光を受光器で検出すると共に、この受光
器から反射光に応じた信号を出力せしめ、この受光器か
らの出力信号に基づいて前記光平面内に存在する障害物
の検出を行うように構成している。

【０００９】また、前記光平面内で検出された障害物に
応じた障害物検出信号を発生させ、この障害物検出信号
に応じてドア操作の制御を行うのが好ましい。

【００１０】さらに、請求項３では、請求項１の構成に
加えて、前記光平面内で検出された障害物に応じた障害
物検出信号を発生させ、この障害物検出信号に応じてエ
レベータ用ドア操作の制御を行うようにしている。

【００１１】また、前記床に向けて２つの光平面を照射
するのが好ましい。

【００１２】請求項５に係る検出方法では、開口部を横
切る光平面を照射し、この光平面の反射光を受光器で検
出すると共に、この受光器から反射光に応じた信号を出
力せしめ、この受光器からの出力信号に基づいて前記光
平面内に存在する障害物の検出を行うように構成してい
る。

【００１３】一方、本発明に係る光学的障害物検出装置
は、光平面を照射する照射手段と、この光平面により生
じた反射光を検出し、この反射光に応じた信号を出力す
る受光手段と、この受光手段からの出力信号を分析する
ことにより、ドアが閉じることによって掃引される部分
に存在する障害物を検出する分析手段とを含んで構成さ
れている。

【００１４】また、前記ドア操作を制御するために前記
障害物に応じた障害物検出信号を発生させる障害物検出
信号発生手段を設けるのが好ましい。

【００１５】さらに、前記照射手段は光平面をそれぞれ
照射する２つの投光器を備えているのがより好ましい。

【００１６】また、前記照射手段には光平面を照射する
ための光学レンズを設け、前記受光手段には前記光平面
の反射光を集光するための光学レンズを設けると共に前
記光平面以外の波長の光を減衰させるフィルタを設ける
のが好ましい。

【００１７】

【作用】上記構成により、開口部の上部に沿って配設さ
れた複数の照射手段は、開口部における障害物を検出す
べく、床に向けてそれぞれ光平面を照射する。この照射
された光平面が床と交差することにより、床と光平面と
が交差する箇所にフロアラインが形成される。また、こ
の光平面はドアエッジとも交差するため、ドアエッジと
光平面とが交差する箇所にドアエッジラインが形成され
る。光平面の外部に位置して設けられた受光手段は、フ
ロアラインとドアエッジラインを受光するライトパター
ンの変化や光平面内の障害物の反射に基づいて障害物を
検出するために、開口部を監視している。この受光器は
受光したライトパターンに応じた信号を分析手段に出力
し、分析手段はこの出力信号に基づいて障害物の存在を
検出する。この受光器の出力信号を分析して障害物を検
出するために、電子回路が用いられる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図８に基づい
て詳述する。

【００１９】図１及び図２において、閉じているエレベ
ータの出入口２５の中央上方には、照射手段としての例
えば２個の投光器（エミッタ）１０，１５と、受光手段
としての単一の受光器２０とが配設されている。これら
各投光器１０，１５は、光平面（plane of light）Ｐ
１，Ｐ２を形成することができる光源によって構成され
ている。例えば、狭帯域のパルスレーザは、自身の照射
した検出用光線を周囲のバックグランド光から見分ける
ために使用される。これら各投光器１０，１５には、シ
リンドリカルレンズ３０が装着されるか、あるいは光平
面Ｐ１，Ｐ２を形成すべく所定の広い角度範囲内で光線
を広げる他の装置が装着されている。即ち、この「光平
面」とは、スリット光により形成される光の平面または
細径な光ビームを左右に走査することにより形成される
光の平面をいう。一方の投光器１０は、概ね出入口２５
の上部中央に沿って配置され、床に光平面Ｐ１との交差
で生じるフロアライン４０が形成されるように、光平面
Ｐ１の照射角度θ１が設定されている。また、他方の投
光器１５も、概ね出入口２５の上部中央に沿って配置さ
れ、床に光平面Ｐ２との交差で生じるフロアライン４２
が形成されるように、光平面Ｐ２の照射角度θ２が設定
されている。ここで、当業者であれば、この床は、各光
平面Ｐ１，Ｐ２が当該床とそれぞれ交差してフロアライ
ン４０，４２を形成できるような平面であることが理解
できるはずである。また、各ドアエッジライン４５（図
３，図４に図示）は、光平面Ｐ１，Ｐ２がドアエッジＥ
と交差する所に形成される。

【００２０】図１，図２に示す如く、受光器２０は、出
入口２５の上方に設けられ、各投光器１０，１５からの
照射光に反応する電荷結合素子（ＣＣＤ）等の二次元セ
ンサとして構成されており、広角レンズ１７あるいはド
アアプローチエリアを監視できるような他の集光器が装
着されている。この受光器２０の受光面には、受光器２
０が各投光器１０，１５から照射される光以外の他の光
を検出しないように、例えば各投光器１０，１５から照
射される光の波長に応じた光学的バンドパスフィルタ１
８が設けられている。受光器２０は、各光平面Ｐ１，Ｐ
２の外部に位置して設けられている。後述する障害物検
出回路（図６参照）の簡素化のため、廊下側から出入口
２５を覗くように配置した受光器２０（図１参照）を右
に傾けることにより、垂直軸と水平軸とを交換してい
る。即ち、受光器２０は、図５と共に後述する如く、そ
の走査方向が各フロアライン４０，４２と直交するよう
にして配置されている。これら各投光器１０，１５と受
光器２０とは、後に詳述する通り、互いに協力するよう
になっている。

【００２１】図１を参照すると、各投光器１０，１５
は、一の出入口２５のほぼ全体に亘って障害物検出を行
うべく、出入口２５の上部から下部に向けて光平面Ｐ
１，Ｐ２を照射している。一方の投光器１０により形成
される光平面Ｐ１は、出入口２５の外側に沿って障害物
を検出するのに用いられ、他方の投光器１５により形成
される光平面Ｐ２は、出入口２５の内側に沿って障害物
を検出するのに用いられている。これら各光平面Ｐ１，
Ｐ２の外側に設けられた受光器２０は、出入口２５の上
方からの視界を監視している。さて、出入口２５に何の
障害物もない場合、受光器２０は、図３に示す如く、床
に映しだされた各フロアライン４０，４２とドアエッジ
Ｅに映しだされた各ドアエッジライン４５とを検出す
る。一方、出入口２５にある障害物によって受光器２０
の視界が妨げられると、受光器２０は、図４に示す如
く、フロアライン４０，４２の双方またはいずれか一方
に生じる隙間５５と、各ドアエッジライン４５と、光平
面Ｐ１，Ｐ２のいずれかまたは双方と障害物が交差する
ことにより新たに生じるラインセグメント６０とを検出
することになる。即ち、例えば出入口２５を通過せんと
する乗客等の障害物が一方の光平面Ｐ１を横切ると、こ
の障害物が横切った分だけフロアライン４０が途切れて
隙間５５が生じると共に、当該障害物には光平面Ｐ１の
光線の一部が入射するためラインセグメント６０が形成
される。従って、このようなライトパターンの変化を検
出することにより、障害物を検出できるのである。

【００２２】図３は、受光器２０により観測される各光
平面Ｐ１，Ｐ２が障害物によって遮られていない場合に
おいて、フロアライン４０，４２の一方と一致する平面
図である。上述の如く受光器２０を横向きに配置した結
果、水平軸と垂直軸とは交換されている。同図中の上部
と下部とには、光線がドアエッジＥ（図１参照）と交差
することにより生じるドアエッジライン４５が示されて
いる。同図中の中央部には、受光器２０の視界内にある
各フロアライン４０，４２（図１参照）の一部である垂
直ライン５０が示されている。

【００２３】図４は、受光器２０により観測される光平
面Ｐ１，Ｐ２が障害物によって遮られた場合において、
フロアライン４０，４２の一方と一致する平面図であ
る。垂直ライン５０は、受光器２０の視界内に位置する
フロアライン４０，４２の一部である。隙間５５と垂直
ライン５０の中央付近に新たに生じたラインセグメント
６０とは、出入口２５の中央付近に障害物が存在するこ
とを示している。障害物の発生によって形成されたライ
ンセグメント６０は、受光器２０を各光平面Ｐ１，Ｐ２
の外部に配置した結果として、フロアライン４０側に落
ち込んだように見える。受光器２０は、障害物の存在を
決定すべくラインセグメントのパターンを調べる障害物
検出回路（図６参照）に、標準ＲＳ−１７０ＴＶフォー
マットによるビデオ信号を出力する。

【００２４】図５には、２つの水平ビデオライン７０，
８０のために、受光器２０から出力されたビデオ信号が
示されている。これらのビデオ信号は、横軸に時間をと
り縦軸に電圧をとったオシロスコープ上に表示されてい
る。先導する低い値の水平同期パルス６５は、ビデオ信
号を支えるように示されている。この受光器２０の出力
表示においては、正電圧が高くなるほどより明るいこと
を示している。

【００２５】上側の水平ビデオライン７０は、フロアラ
イン４０，４２またはドアエッジライン４５を検出して
いないことを示すベースライン７３を支える２つの水平
同期パルス６５と、フロアライン４０，４２またはドア
エッジライン４５の検出と一致している輝点（bright s
pot）を示すパルス７５とから構成されている。即ち、
輝度の高いフロアライン４０，４２及びドアエッジライ
ン４５が通る箇所に、正電圧のパルス７５が生じるので
ある。下側の水平ビデオライン８０は、フロアライン４
０，４２またはドアエッジライン４５を検出していない
ことを示すベースライン８３を支える２つの水平同期パ
ルス６５と、光平面Ｐ１，Ｐ２が障害物と交差する点と
一致する輝点を示すパルス８５とから構成されている。
即ち、明るいラインセグメントに対応する部分に、正電
圧のパルス８５が形成されるのである。水平同期パルス
６５に関するこれら２つの検出された輝点の時間差は、
障害物の存在を表示するのに使用されている。換言すれ
ば、図３及び図４から明らかなように、出入口２５に障
害物がなければ、垂直ライン５０は何ら遮られないため
一直線状となり、受光器２０が出力するビデオ信号は、
図５中の上側に示す如く、同一位置にパルス７５が発生
する水平ビデオライン７０となる。一方、出入口２５に
障害物がある場合は、垂直ライン５０の一部が遮られて
隙間５５が生じると共にラインセグメント６０が形成さ
れ、光線による明るい部分の位置がずれるため、受光器
２０が出力するビデオ信号は、図５中の下側に示す如
く、正常時のパルス７５とは異なる位置にパルス８５が
形成された水平ビデオライン８０となる。従って、例え
ば先頭の水平同期パルス６５の立上がりから正常時のパ
ルス７５の立上がりまでの時間と、先頭の水平同期パル
ス６５の立上がりから異常時のパルス８５の立上がりま
での時間との差を求めれば、障害物の存在を知ることが
できるのである。そして、この障害物検出は、以下に述
べる障害物検出回路によって実行される。

【００２６】図６に示す障害物検出回路は、各投光器１
０，１５をストロボ点灯（ストローブ）させるためのス
トロボ回路と、障害物が存在するか否かを判定するため
の判定回路と、各投光器１０，１５を同期させるための
同期回路とを含んだ幾つかの機能を備え、受光器２０が
接続されている。

【００２７】図６において、同期回路は、ストロボ回路
と判定回路との双方が必要とするタイミング信号を供給
するものである。この同期回路は、例えば９ＭＨｚの発
振周波数を有するクロック８７と、受光器２０が出力し
たビデオ信号から水平同期信号及び垂直同期信号を分離
するビデオ同期分離器９０と、ラインカウンタ９５と、
デジタルコンパレータ１００と、ウインドウ発生回路１
２０と、選択回路１２５と、図示するこれら全ての電気
的接続とから構成されている。

【００２８】ビデオ同期分離器９０は受光器２０に接続
され、受光器２０が出力したＲＳ−１７０ビデオ信号か
ら垂直同期信号及び水平同期信号を分離している。ナシ
ョナルセミコンダクター製の型番「ＬＭ１８８１」とし
て知られるビデオ同期分離器は、かかる同期分離のため
に用いることができる。そして、これら同期パルスを含
む同期信号は、判定回路とストロボ回路との双方でタイ
ミング信号として用いられる。さらに、受光器２０から
出力されたビデオ信号のＳ／Ｎ比を高めるべく、同期回
路はシャッタインターバルを有する受光器ストローブと
同調する同期信号を用いている。受光器２０のシャッタ
は、同時ではないが垂直同期パルス毎に１回作動するよ
うになっている。このように、水平同期信号はカウント
され、ストロボのタイミングをシャッタインターバルに
同期させるのに用いられる。ストロボ回路に利用される
同期回路は、次のように作動する。

【００２９】ビデオ同期分離器９０からの水平同期信号
と垂直同期信号との双方が入力されたラインカウンタ９
５は、各垂直同期パルスの後に生じる水平同期パルスを
カウントしている。そして、このラインカウンタ９５
は、垂直同期信号によってリセットされる。ラインカウ
ンタ９５の出力はデジタルコンパレータ１００に接続さ
れており、このデジタルコンパレータ１００によって、
ラインカウンタ９５の出力信号と特定の水平ライン数に
ストロボ同期信号をセットするために用いる水平ライン
数とが比較される。そして、デジタルコンパレータ１０
０の出力は、ストロボ回路の投光器作動ロジック（スト
ローブイネーブルロジック）１３０に接続されている。

【００３０】ストロボ回路は、投光器作動ロジック１３
０と、デジタルワンショット１３５と、第１アナログワ
ンショット１４０と、第２アナログワンショット１４５
と、投光器電源１５０と、４個のスイッチ１５５，１６
０，１６５，１７０とトグルフリップフロップ１７５と
から構成されている。このストロボ回路は、次に述べる
ように協力している。

【００３１】同期回路のデジタルコンパレータ１００か
らの出力とビデオ同期分離器９０から出力された垂直同
期信号とは、投光器作動ロジック１３０の入力に接続さ
れている。この投光器作動ロジック１３０は、個々の垂
直同期パルス毎に複数のストロボ発光が発生するのを防
止するため、垂直同期信号を用いている。従って、もし
も垂直同期パルス毎に、同期回路のデジタルコンパレー
タ１００から１以上の出力信号が出力されたときは、最
初の出力信号だけが各投光器１０，１５のストロボ発光
に用いられる。投光器作動ロジック１３０は、障害物を
検出したときに投光停止信号を発する判定ロジック２１
０に接続されている。この投光停止信号が出力される
と、投光器作動ロジック１３０は、所定の遅延時間だけ
各投光器１０，１５のストロボ発光を中止する。そし
て、まだ障害物が存在しているかを決定すべく、所定の
遅延時間経過後に、各投光器１０，１５は投光を開始し
て光学的な障害物の検出を行うことができるようにな
る。このように、この投光器作動ロジック１３０は、障
害物を検出していない場合あるいは障害物を検出しても
所定の遅延時間が経過した場合に、同期回路のデジタル
コンパレータ１００からストロボ信号が出力されると、
各垂直同期パルス毎に一の出力信号を発生させるように
なっている。

【００３２】投光器作動ロジック１３０からの出力信号
は、ストロボ回路中のデジタルワンショット１３５と第
１アナログワンショット１４０との双方に入力される。
このデジタルワンショット１３５は、ストロボパルス幅
のセットに用いられるものである。また、第１アナログ
ワンショット１４０は、ストロボ間の周期を定めると共
に第２アナログワンショット１４５の早すぎる再駆動を
防止するためのパルス信号を出力するもので、デジタル
ワンショット１３５と同様にストロボパルス幅をセット
する第２アナログワンショット１４５に接続されてお
り、第１アナログワンショット１４０と第２アナログワ
ンショット１４５とはデジタルワンショット１３５に対
して並列接続されている。デジタルワンショット１３５
の出力はスイッチＡ１５５に接続されていると共に、各
アナログワンショット１４０，１４５の出力は、投光器
１０，１５によるストロボ発光のフェイルセーフを担保
するための冗長スイッチング動作を行うスイッチＢ１６
０に接続されている。もしも、スイッチＡ１５５または
スイッチＢ１６０のいずれかが故障した場合（例えば希
望しない時間に各投光器１０，１５に電流を供給しよう
とする場合）には、各投光器１０，１５の作動時間を制
限している故障しなかった方のスイッチ１５５またはス
イッチ１６０に受け止められる。即ち、スイッチ１５５
とスイッチ１６０とを直列に接続してＡＮＤ条件を形成
しているため、いずれか一方のスイッチが故障して開か
なくなった場合でも、他方のスイッチによってエミッタ
１０，１５への電流供給が防止される。投光器電源１５
０は、連続点灯には不十分であるがパルス点灯には十分
な電流源により定まる直流電流を供給するようになって
いる。この電流供給は投光器１０，１５の連続点灯に対
する保護となっている。投光器電源１５０はスイッチＡ
１５５と直列に接続され、スイッチＡ１５５はスイッチ
Ｂ１６０と直列に接続され、スイッチＢ１６０はスイッ
チＣ１６５とスイッチＤ１７０との並列組合せと交替で
直列接続される。スイッチＡ１５５とスイッチＢ１６０
の両方が閉じると、スイッチＣ１６５とスイッチＤ１７
０の両方に投光器電源１５０からの電流が供給される。
スイッチＣ１６５は一方の投光器１０に接続されてお
り、このスイッチＣ１６５が閉じると、一方の投光器１
０に電流が供給される。また、スイッチＤ１７０は他方
の投光器１５に接続されており、このスイッチＤ１７０
が閉じると、他方の投光器１５に電流が供給される。第
２アナログワンショット１４５の出力によってクロック
されるトグルフリップフロップ１７５は、ドアエッジの
内側と外側とを交互に保護すべく、スイッチＣ１６５，
スイッチＤ１７０が１８０度位相をずらして投光器１
０，１５に電流を供給するように、スイッチＣ１６５と
スイッチＤ１７０とに接続されている。この交互保護
は、障害物検出ロジックをタイムシェアリングする間
中、出入口２５の内側と外側との両方を保護せんとする
ものである。即ち、一方の投光器１０と他方の投光器１
５とを交互に点灯して光平面Ｐ１，Ｐ２を交互に形成す
ることにより、出入口２５の内側と外側の両方の障害物
を検出することができる。判定回路にタイミング信号を
供給する同期回路は、以下に述べるように構成される。

【００３３】ウインドウ発生回路１２０は、図６中に示
す如く、投光器１０，１５の一方のタイミングにそれぞ
れ対応する２個の出力信号Ｇ１，Ｇ２を発生させるもの
である。これらの各ゲート信号Ｇ１，Ｇ２は、不要な信
号が各投光器１０，１５により形成された輝点として誤
検出されないように、同期信号のような不要な信号をマ
スクするものである。各ゲート信号Ｇ１，Ｇ２は、それ
ぞれの論理が「１」のときに、ゲート期間（ゲートイン
ターバル）を形成する。このウインドウ発生回路１２０
は、内部カウンタを含むと共に、各水平ビデオラインの
間に各ゲート信号Ｇ１，Ｇ２を生成すべくクロック８７
を使用している。ゲート信号は、ウインドウパラメータ
をセットすることによって、光学的障害物検出の物理的
環境と同期信号の双方またはいずれかを補うように、調
整されるものである。これらゲート信号Ｇ１，Ｇ２は、
ともに選択回路１２５に接続されている。この選択回路
１２５は、判定回路中のタイマ回路１８５にいずれのゲ
ート信号を送るかを選択するトグルフリップフロップ１
７５から出力された選択信号をも受信するようになって
いる。例えば、一方の投光器１０がストロボ発光する
と、選択回路１２５はタイマ回路１８５にゲート信号Ｇ
１を出力する。もし、他方の投光器１５がストロボ発光
したときは、選択回路１２５はゲート信号Ｇ２をタイマ
回路１８５に出力する。この判定回路は、以下のように
示される。

【００３４】判定回路は、ビデオコンパレータ１９０
と、タイマ回路１８５と、インバータラッチ１９５と、
加算器２００と、デジタルコンパレータ２０５と、判定
ロジック２１０と、図示するこれら全ての電気的接続と
から構成されている。ビデオコンパレータ１９０は、Ｒ
Ｓ−１７０ビデオ信号を受信すべく受光器２０に接続さ
れている。ビデオコンパレータ１９０は、信号のエッジ
に反応するものであり、ビデオ信号が暗（低）から明
（高）へと大きく急に遷移すると、状態を変化させるよ
うになっている。これは、受光器２０の視界中で各投光
器１０，１５により形成された輝点を検出するためであ
る。このビデオコンパレータ１９０は、一定のバックグ
ランド光または徐々に変化するバックグランド光には比
較的無反応である一方、各投光器１０，１５によって形
成されたフロアライン４０，４２には敏感に反応するよ
うになっている。即ち、このビデオコンパレータ１９０
は、急速な立ち上がりを示す投光器１０，１５により形
成された信号（図５中のパルス７５，８５）のみを敏感
に検出し、平均バックグランド光のレベルには反応しな
いものである。

【００３５】ビデオコンパレータ１９０の出力信号はタ
イマ回路１８５に出力される。カウンタ２３５（図８参
照）とクロック８７とを使用するタイマ回路１８５は、
水平同期信号に応じて、ビデオコンパレータ１９０の出
力信号から輝点の発生時間を計測する。選択回路１２５
からの出力信号は、タイマ回路１８５によって、同期信
号のようなビデオコンパレータ１９０の出力信号中から
不要な信号を除去するのに用いられる。このタイマ回路
１８５は、輝点の発生時間に対応するタイミング信号２
１５をインバータラッチ１９５と加算器２００とに出力
する。

【００３６】インバータラッチ１９５は、前回のタイミ
ング信号２１５を反転して記憶し、加算器２００に出力
する。加算器２００は、タイマ回路１８５から出力され
た現在のタイミング信号２１５とインバータラッチ１９
５に反転して記憶された前回のタイミング信号２１５と
を加えるものである。これは、タイミング信号の補数
（complement subtract）を与えるもので、そして、前
回のタイミング信号２１５と比較することにより、現在
のタイミング信号が増加しているか、減少しているか、
あるいは同じかをデジタルコンパレータ２０５に測定さ
せる。加算器２００の出力信号は、前回のタイミング信
号に対する現在のタイミング信号の変化が設定された上
限値また下限値を越えたか否かを判定するデジタルコン
パレータ２０５に送られる。これらの上限値と下限値と
は、デジタルコンパレータ２０５の感度入力２２０をセ
ットすることにより、割り当てられる。そして、このデ
ジタルコンパレータ２０５の出力信号は、障害物の有無
を判定する判定ロジック２１０に出力される。

【００３７】判定ロジック２１０は以下のように作動す
る。もし、現在のタイミング信号２１５が前回のタイミ
ング信号２１５との比較により上限値を越えて大きくな
った場合には、判定ロジック２１０は、輝点が受光器２
０の視野内で左方に移動していると判定する。もし、現
在のタイミング信号２１５が前回のタイミング信号２１
５との比較により下限値を越えて小さくなった場合に
は、判定ロジック２１０は、輝点が受光器２０の視野内
で右方に移動していると判定する。もし、デジタルコン
パレータ２１０の出力信号が上限値と下限値との間にあ
る場合には、判定ロジック２１０は、受光器２０の視野
内で輝点が停止していると判定する。インバータラッチ
１９５は判定ロジック２１０によってクロックされてお
り、輝点が左方か右方に移動する場合には、現在のタイ
ミング信号２１５を維持するようになっている。一方、
判定ロジック２１０が輝点が動いていないと判定する
と、インバータラッチ１９５はクロックされない。これ
により、検出回路は、輝点の移動における増加変化を検
出することができる。

【００３８】もし、２つの垂直同期パルスの間隔内で、
受光器２０の視野内の輝点が最初に右方に移動し、次い
で左方に移動した場合、検出ロジックは障害物が存在す
るとの結論を下す。もし、障害物が検出されると、判定
ロジック２１０は、障害物検出信号をドアコントロール
システム３２０（図７参照）に出力すると共に、投光停
止信号を投光器作動ロジック１３０に出力する。

【００３９】図７は、ドアコントロールシステム３２０
の構成説明図であって、このドアコントロールシステム
３２０は、ドアコントロール回路３２５と、モータ３３
０と、２個のドア３３５とを含んで構成されている。こ
のドアコントロール回路３２５とモータ３３０とは、各
ドア３３５の操作を協同して行うものである。障害物検
出信号を所定時間（determind time）受信すると、ドア
コントロールシステム３２０は、各ドア３３５を再び開
く如く、障害物に応じた適切な作動を行うようになって
いる。

【００４０】図６において、投光停止信号は、障害物が
存在し続けているか否かを検出すべく各投光器１０，１
５を再びストロボさせるかどうかを所定の遅延時間経過
後に判定するため、投光器作動ロジック１３０による投
光器１０，１５の作動を一時的に停止させる。もしも、
判定ロジック２１０が、障害物が存在していると判定し
た場合、あるいは、他の障害物が現れたと判定した場合
は、ドアコントロールシステム３２０へ障害物検出信号
を出力し続けることにより、ドア３３５を開けたままに
しておく等、障害物に応じた適切な作動をドアコントロ
ールシステム３２０にとらせる。従って、ドアコントロ
ールシステム３２０がドア３３５を再び閉める前に障害
物検出を回復できるように、投光器１０，１５のストロ
ボを一時停止させる所定の遅延時間は、障害物検出信号
の伝達時間よりも短く設定されている。

【００４１】図８は、タイマ回路１８５と、インバータ
ラッチ１９５と、加算器２００と、デジタルコンパレー
タ２０５と、判定ロジック２１０とを含んでなる検出回
路の具体的構成を示す回路図である。また、同期回路中
の選択回路１２５も同図中に現れている。

【００４２】タイマ回路１８５は、アンドゲート２２５
と、フリップフロップ２３０と、カウンタ２３５と、図
示する全ての電気的接続とを含んで構成されている。カ
ウンタ２３５は、水平同期パルスによってカウントダウ
ンを開始するものである。ビデオコンパレータ１９０の
出力信号は選択回路１２５の出力信号と共にアンドゲー
ト２２５に接続されており、両出力信号の論理がともに
「１」のときにフリップフロップ２３０のクロックが行
われるようになっている。各水平同期パルス毎にリセッ
トされるフリップフロップ２３０は、論理「１」の信号
をカウンタ２３５の作動許可端子（負論理である）に出
力する。このフリップフロップ２３０から出力された論
理「１」の信号は、各ゲート信号Ｇ１，Ｇ２によって形
成されたウインドウ内に発生した輝点と対応している。
この結果、この論理「１」の信号が作動許可ポートに入
力されると、カウンタ２３５は、カウントダウンを停止
すると共に、上述のように協同するインバータラッチ１
９５と加算器２００とにタイミング信号２１５を出力す
る。第１オアゲート２６５は、上述の如く輝点が右方か
左方に移動したと判定された場合に、インバータラッチ
１９５をクロックするようになっている。

【００４３】第１デジタルコンパレータ２４０と第２デ
ジタルコンパレータ２４５には、上述した上限値と下限
値とがそれぞれセットされており、図６に示すデジタル
コンパレータ２０５を構成している。輝点の左方への移
動を示す第１デジタルコンパレータ２４０の出力信号
と、輝点の右方への移動を示す第２デジタルコンパレー
タ２４５の出力信号とは、それぞれ判定ロジック２１０
に送られる。

【００４４】判定ロジック２１０は、第１アンドゲート
２５０と、第２アンドゲート２５５と、第３アンドゲー
ト２６０と、第１オアゲート２６５と、第２オアゲート
２７０と、第１フリップフロップ２７５と、第２フリッ
プフロップ２８０と、第３フリップフロップ２８５と、
デジタルワンショット２９０と、第１インバータ２９５
と、第２インバータ３００と、遅延器３０５と、図示す
る全ての電気的接続とから構成されている。

【００４５】第１アンドゲート２５０と第２アンドゲー
ト２５５とは、それぞれ第１フリップフロップ２７５と
第２フリップフロップ２８０とにクロック信号を供給す
るものである。第１フリップフロップ２７５のクロッキ
ングは輝点が右方に移動していることを示し、第２フリ
ップフロップ２８０のクロッキングは輝点が左方に移動
していることを示している。もし、第２フリップフロッ
プ２８０がクロックされた後であって、次の垂直同期パ
ルスが入力される前に、第１フリップフロップ２７５が
クロックされると、第１フリップフロップ２７５は、障
害物検出信号と出力信号３１５とを交互に第２オアゲー
ト２７０に出力するデジタルワンショット２９０を駆動
させる。第２オアゲート２７０は、デジタルワンショッ
ト２９０からの出力信号３１５とドアコントロール回路
３２５（図７参照）から出力された否閉扉信号とのオア
論理によって生じる投光停止信号を出力するようになっ
ている。ここで、この否閉扉信号は、図７に示すドア３
３５が閉まっていない場合に論理「１」をとり、その他
の場合に論理「０」をとる。従って、第２オアゲート２
７０は、否閉扉信号がドア３３５の閉まっていないこと
を示す論理「１」をとるか、あるいはデジタルワンショ
ット２９０が出力信号３１５を出しているときに、投光
停止信号を投光器作動ロジック１３０（図６参照）に出
力する。この出力信号３１５は、上述した通り、ドア３
３５が閉まり始める前に障害物検出を行うことを考慮し
て、障害物検出信号の伝達時間よりも短い所定の遅延時
間を得るべく出力される。

【００４６】第２インバータ３００と第３フリップフロ
ップ２８５と遅延器３０５と第３アンドゲート２６０と
は、各ゲート信号Ｇ１，Ｇ２のいずれかによって形成さ
れたゲート期間中に輝点が検出された場合でも、判定ロ
ジック２１０が作動可能となるのを協同して保証してい
る。選択回路１２５の出力信号は第２インバータ３００
に入力され、この第２インバータ３００の出力信号は第
３フリップフロップ２８５のクロック端子に入力されて
いる。この第３フリップフロップ２８５の入力（Ｄ端
子）は上述したタイマ回路１８５のフリップフロップ２
３０の出力端子に接続されている。従って、第３フリッ
プフロップ２８５は、ゲート信号Ｇ１またはゲート信号
Ｇ２の期間中に存在する輝点に応じて信号を出力するよ
うに、ゲート信号Ｇ１，Ｇ２のいずれかの信号の立ち下
がりによってクロックされる。この第３フリップフロッ
プ２８５の出力は第３アンドゲート２６０の入力に接続
されている。この第３アンドゲート２６０には水平同期
信号も入力されており、これによって第３アンドゲート
２６０は、水平同期信号が加わり、かつ第３フリップフ
ロップ２８５から論理「１」の信号が出力されると、論
理「１」の信号を出力するようになっている。この第３
アンドゲート２６０の出力信号は、ゲート信号Ｇ１また
はゲート信号Ｇ２の期間中に輝点が検出されたときにの
み、デジタルコンパレータ２０５の出力信号が第１フリ
ップフロップ２７５と第２フリップフロップ２８０とに
供給されるように、第１アンドゲート２５０と第２アン
ドゲート２５５に入力されている。

【００４７】かくして、本実施例によれば、ドア３３５
の開口部の両端面（入口側端面と出口側端面）にそれぞ
れ光平面Ｐ１，Ｐ２を照射するため、開口部のほぼ全範
囲をカバーすることができ、開口部に存在する小さな障
害物でも確実に検出することができる。従って、複数の
投光器と光検出器を用いる従来技術に比較して検出領域
が広がり、安全性も向上する。特に、従来技術による光
軸が及ばない空間内にある指のような障害物をも検出で
き、信頼性が向上する。また、本実施例では、投光器１
０，１５と受光器２０とを出入口２５の上部に設け、光
平面Ｐ１，Ｐ２による反射光を検出するため、透過光検
出タイプに比較して設置が容易であり、製造コストも低
減する。

【００４８】以上本発明の最良の実施例について図示し
つつ説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範
囲を逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更、
省略及び追加をすることができる。例えば、上述した回
路構成は、実施例に限るものではなく、他の種々の電気
回路によっても、ソフトウエアを用いたマイクロプロセ
ッサによっても実現することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、開
口部の両端面に設けた光平面によって開口部のほぼ全領
域をカバーすることができ、従来技術による光軸が及ば
ない部分に存在する小さな障害物をも検出できるため、
信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る装置を適用したエレベー
タ用出入口の斜視図。

【図２】エレベータ用出入口の側面図。

【図３】光平面内に障害物がない場合のライトパターン
を示す説明図。

【図４】光平面内に障害物がある場合のライトパターン
を示す説明図。

【図５】受光器からの出力信号の波形を示す波形説明
図。

【図６】障害物検出回路のブロック図。

【図７】ドアの開閉システムを示す説明図。

【図８】検出回路の概要を示す説明図。

【符号の説明】

１０，１５…投光器（投光手段）１７，３０…レンズ１８…フィルタ２０…受光器（受光手段）２５…出入口４０，４２…フロアライン４５…ドアエッジラインＰ１，Ｐ２…光平面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床に向けて光平面を照射し、この光平面
の反射光を受光器で検出すると共に、この受光器から反
射光に応じた信号を出力せしめ、この受光器からの出力
信号に基づいて前記光平面内に存在する障害物の検出を
行う光学的障害物検出方法。
【請求項２】前記光平面内で検出された障害物に応じ
た障害物検出信号を発生させ、この障害物検出信号に応
じてドア操作の制御を行うことを特徴とする請求項１に
記載の光学的障害物検出方法。
【請求項３】前記光平面内で検出された障害物に応じ
た障害物検出信号を発生させ、この障害物検出信号に応
じてエレベータ用ドア操作の制御を行うことを特徴とす
る請求項１に記載の光学的障害物検出方法。
【請求項４】前記床に向けて２つの光平面を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学的障害物検出方
法。
【請求項５】開口部を横切る光平面を照射し、この光
平面の反射光を受光器で検出すると共に、この受光器か
ら反射光に応じた信号を出力せしめ、この受光器からの
出力信号に基づいて前記光平面内に存在する障害物の検
出を行う光学的障害物検出方法。
【請求項６】光平面を照射する照射手段と、この光平
面により生じた反射光を検出し、この反射光に応じた信
号を出力する受光手段と、この受光手段からの出力信号
を分析することにより、ドアが閉じることによって掃引
される部分に存在する障害物を検出する分析手段とを含
んでなる光学的障害物検出装置。
【請求項７】前記ドア操作を制御するために前記障害
物に応じた障害物検出信号を発生させる障害物検出信号
発生手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の光
学的障害物検出装置。
【請求項８】前記照射手段は光平面をそれぞれ照射す
る２つの投光器を備えていることを特徴とする請求項６
に記載の光学的障害物検出装置。
【請求項９】前記照射手段には光平面を照射するため
の光学レンズを設け、前記受光手段には前記光平面の反
射光を集光するための光学レンズを設けると共に前記光
平面以外の波長の光を減衰させるフィルタを設けたこと
を特徴とする請求項６に記載の光学的障害物検出装置。