JPH08105271A

JPH08105271A - 扉開閉装置

Info

Publication number: JPH08105271A
Application number: JP7227484A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sai; 雅裕才; Koji Tsutsumi; 幸司堤
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】通行体が扉に到達する時点で通行体が通過可
能に扉を開く。【解決手段】扉２に接近して設けた検知エリアＬ１、
Ｌ２、Ｌ３の外側に設けた監視エリア１３内に存在する
通行体ｍの座標位置の変化によって移動速度と移動方向
を算出し、移動方向の算出結果によって、扉２の方向へ
通行体ｍが移動しているか判断し、この通行体ｍが扉２
に移動しているとき、この通行体ｍの移動速度に応じて
検知エリアＬ１、Ｌ２、Ｌ３のいずれかを選択し、選択
した検知エリアに通行体ｍが到達したとき開扉信号を送
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動扉の近傍に人
体等の通行体が接近した際に、自動扉を開閉する自動扉
開閉装置に関し、特に自動扉を開く構成に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記の自動扉開閉装置としては、
例えば特開平２−２０８５８４号公報に開示されている
ようなものがある。この装置では、自動扉に超音波ドッ
プラーセンサからなる物体検出器を設け、この物体検出
器を中心とする円弧状の検知エリアを設けてある。前記
物体検出器からの信号に基づいて、物体検出器から人体
等の通行体までの距離と、通行体の移動速度とが演算さ
れ、演算された距離が物体検出器から検知エリアの外縁
までの距離に等しくなると、即ち、通行体が検知エリア
の外縁に到達すると、自動扉に向かって通行体が移動し
ていると判断する。そして、検知エリアの外縁で算出さ
れた通行体の移動速度が速ければ、検知エリア内におい
て自動扉よりも遠く予め設定した位置に通行体が到達し
たときに、自動扉を開く。また、検知エリアの外縁で演
算された通行体の移動速度が遅ければ、検知エリア内に
おいて自動扉の近くに予め設定した位置に通行体が到達
したときに、自動扉を開く。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
自動扉開閉装置では、検知エリアの外縁における通行体
の速度に応じて、検知エリアのどの位置に通行体が到達
したときに自動扉を開くかを決定している。しかし、検
知エリア内における通行体の速度が、検知エリアの外縁
における速度と常に同じとは限らない。例えば、検知エ
リアの外縁における速度が遅かったのに、検知エリア内
に入ってから速度が速くなった場合、通行体が扉の直前
に到達しているにもかかわらず、扉が開かないという問
題が生じる。また、反対に検知エリア内における速度
が、検知エリアの外縁における速度よりも遅くなった場
合、通行体が自動扉からかなり離れているにもかかわら
ず、自動扉が開き、その結果、自動扉が開いてから通行
体が自動扉を通り抜けるまでに長時間がかかり、結果的
に自動扉が開いている時間が長くなり、冷暖房効果をそ
こなうという問題点があった。

【０００４】本発明は、検知エリアの外側に監視エリア
を設け、この監視エリア内における通行体の速度を基
に、扉に通行体が到達すると予測されるときに扉が開い
ているようにすることを目的とする。

【０００５】また、本発明は、監視エリアにおける通行
体の移動速度に応じて、監視エリア内に検知エリアを設
定し、この検知エリアに通行体が到達したときに、自動
扉の開扉を開始し、通行体が扉に到達したときに扉が開
いているようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本第１の発明は、扉に接近して設けた検知エリア
の外側に設けた監視エリア内に存在する通行体の座標位
置の変化によって移動速度と移動方向を算出する移動速
度及び移動方向算出手段と、この移動速度及び移動方向
算出手段での移動方向の算出結果によって前記通行体が
前記扉の方向へ移動しているときのみ信号を出力する信
号出力手段と、前記通行体が前記扉に到達すると予測さ
れるときに前記扉が開いているように前記信号出力手段
の出力信号が送出された前記通行体が前記検知エリアに
達したとき前記移動速度及び移動方向算出手段の移動速
度に応じて開扉信号を送出する開扉信号送出手段とを、
具備するものである。

【０００７】本第２の発明は、扉付近に設けた監視エリ
ア内に存在する通行体の座標位置の変化によって移動速
度と移動方向とを算出する移動速度及び移動方向算出手
段と、この移動速度及び移動方向算出手段での移動方向
の算出結果により前記通行体が前記扉の方向へ移動して
いるときのみ信号を出力する信号出力手段と、この信号
出力手段から出力信号が送出されたとき検知エリアを設
定し前記通行体が前記扉に到達すると予測されるときに
前記扉が開いているように前記通行体が検知エリアに達
したとき前記移動速度及び移動方向算出手段の移動速度
に応じた開扉信号を送出する開扉信号送出手段とを、具
備するものである。

【０００８】本第３の発明は、本第１または第２の発明
において、前記開扉信号送出手段が、前記監視エリアに
おいて、前記扉に向かう前記通行体の移動速度が速くな
るにつれて前記検知エリアを前記扉から離れて設定し、
この設定された検知エリアに前記通行体が到達したとき
に前記開扉信号を送出するものである。

【０００９】本第４の発明は、本第３の発明において、
前記検知エリアが、前記扉から離れて段階的に複数設定
され、各段階の検知エリアにそれぞれ対応して基準速度
範囲が設定され、前記監視エリアにおいて前記移動速度
及び移動方向算出手段によって算出される移動速度と前
記各基準速度範囲との比較結果に応じて前記検知エリア
のうちいずれかが選択されるものである。

【００１０】また本第５の発明は、本第１または第２の
発明において、前記開扉信号送出手段が、前記監視エリ
アにおける前記扉に向かう通行体の移動速度が速くなる
に連れて開扉速度を速く設定し、前記通行体が前記扉か
ら所定距離離れた位置に到達したときに、前記設定され
た開扉速度で前記扉開信号を送出するものである。

【００１１】また、本第６の発明は、第５の発明におい
て、前記開扉速度が、段階的に複数設定され、各段階の
開扉速度にそれぞれ対応して通行体の移動速度の基準速
度範囲が設定され、前記監視エリアにおいて算出される
通行体の移動速度と前記基準速度範囲とを比較して前記
開扉速度のいずれかが選択されるものである。

【００１２】本第１の発明によれば、扉に接近して設け
た検知エリアの外側に設けた監視エリア内に存在する通
行体の座標位置の変化によって、移動速度及び移動方向
算出手段が、通行体の移動速度と移動方向を算出する。
この移動速度及び移動方向算出手段での移動方向の算出
結果によって、通行体が扉の方向へ移動しているときの
み、信号出力手段が信号を出力し、この信号出力手段の
出力信号が送出された通行体が検知エリアに達したと
き、開扉信号送出手段が、移動速度及び移動方向算出手
段で算出された移動速度に応じて、通行体の扉到達時に
扉が開いているように開扉信号を送出する。

【００１３】本第２の発明によれば、移動速度及び移動
方向算出手段が、扉付近に設けた監視エリア内に存在す
る通行体の座標位置の変化によって移動速度と移動方向
とを算出する。この移動速度及び移動方向算出手段での
移動方向の算出結果により、通行体が扉の方向へ移動し
ているときのみ、信号出力手段が信号を発生し、この信
号出力手段から出力信号が送出されたとき、検知エリア
を設定し、通行体が検知エリアに達したとき、開扉信号
送出手段が、移動速度及び移動方向算出手段で算出され
た移動速度に応じて、通行体が扉に到達したときに扉が
開いているように開扉信号を送出する。

【００１４】本第３の発明によれば、監視エリアにおい
て扉に向かう通行体の移動速度が速くなるにつれて、検
知エリアが扉から離れて設定され、この設定された検知
エリアに通行体が到達したときに開扉信号が送出され
る。

【００１５】本第４の発明によれば、検知エリアは段階
的に複数設定されており、これら検知エリアにそれぞれ
対応させて、複数の基準速度範囲が設定されており、通
行体の移動速度が、基準速度範囲のいずれに該当するか
によって、いずれの検知エリアを設定するかが決定され
る。

【００１６】本第５の発明によれば、検知エリアは扉か
ら所定距離離れた位置に予め設定されており、監視エリ
アにおいて通行体が扉に向かう移動速度が速くなるに連
れて、検知エリアに通行体が到達したときの開扉速度を
速くしている。

【００１７】本第６の発明によれば、開扉速度は段階的
に複数設定されており、これらに対応させて、通行体の
移動速度の基準速度範囲が設定されている。そして、通
行体の移動速度が、各基準速度範囲のいずれに該当する
か比較することによって決定され、これに応じて開扉速
度が設定される。

【００１８】

【発明の実施の形態】第１の実施形態を図１乃至図４に
示す。この実施形態は、図１に示す例えば引き分け型の
戸のような扉２の近傍に人体等の通行体が接近したとき
に、扉２を開閉するものである。この扉２は、図２に示
す扉開閉制御装置４からの制御信号に応じて、扉開閉駆
動装置６によって開閉される。この扉開閉制御装置４
は、扉２を開けるタイミングに達したときに、検出装置
８から生成される開扉指令信号に応じて、予め定めた速
度で扉２を開くように制御信号を扉開閉駆動装置６に供
給する。なお、扉開閉制御装置４は、開扉指令信号を受
けてから予め定めた時間が経過したとき、扉を閉じる制
御信号を扉開閉駆動装置６に供給する。

【００１９】検出装置８は、図１に示すように扉２の両
側に、例えば超音波センサーからなる通行体検知器１０
ａ、１０ｂを備えている。これら通行体検知器１０ａ、
１０ｂは、図１に示す半円状の監視エリアの縁１２から
扉２までの間の監視エリア１３内にある通行体ｍを検出
し、通行体検知器１０ａ、１０ｂから検出した通行体ｍ
までの距離を表す検出信号を生成する。

【００２０】これら通行体検知器１０ａ、１０ｂからの
検出信号は、増幅・フィルタ部１４に供給されて、ここ
で増幅された上に不要な雑音成分が濾波され、Ａ／Ｄ変
換器１５によってディジタル信号に変換された後、マイ
クロコンピュータ１６に供給される。マイクロコンピュ
ータ１６は、図３に示すフローチャートのように動作し
て、図２にブロックで示す座標位置演算部１８、移動速
度・移動方向演算部２０、検知エリア決定部２４、開扉
指令部２６及び距離演算部２８として動作する。

【００２１】座標位置演算部１８は、予め定めた時間、
例えば０．１秒が経過するごとに、Ａ／Ｄ変換器１５か
らディジタル信号（２台の通行体検知器１０ａ、１０ｂ
からの検出信号を増幅、濾波、ディジタル化した信号）
を入力する。これらディジタル信号は、上述したように
検知器１０ａ、１０ｂから通行体ｍまでの距離を表して
いるので、この距離に基づいて座標位置演算部１８は、
予め定めた位置を原点とする座標における通行体ｍの座
標位置を演算し、これら座標位置を表す座標位置信号を
移動速度・移動方向演算部２０に供給する。

【００２２】例えば、図１に示すように、通行体検知器
１０ａ、１０ｂ間の距離をＬとし、通行体検知器１０ａ
から通行体ｍまでの距離をｄ１、通行体検知器１０ｂか
ら通行体ｍまでの距離をｄ２とし、通行体検知器１０ａ
の位置を原点とし、通行体検知器１０ａ、１０ｂに沿う
直線をｘ軸、扉２に直角な方向をｙ軸とすると、通行体
ｍの座標（ｘ、ｙ）は、数１、数２のように求められ
る。

【数１】ｘ＝（ｄ１²−ｄ２²＋Ｌ²）／２Ｌ

【数２】ｙ＝（ｄ１²−ｘ²）^1/2

【００２３】座標位置信号は、移動速度・移動方向演算
部２０に供給され、通行体ｍの移動速度及び移動方向を
決定する。移動速度の決定は、例えば次のようにして行
われる。図４に示すように、監視エリア１３内に通行体
ｍが入った時刻ｔ₀での座標を（ｘ₀、ｙ₀）とし、こ
れから０．１秒後である時刻ｔ１の座標を（ｘ₁、
ｙ₁）とする場合、時刻ｔ１でのｘ方向の平均速度Ｖ_x1
は（ｘ₁−ｘ₀）、同ｙ方向の平均速度Ｖ_y1は（ｙ₁−
ｙ₀）として求められる。また、時刻ｔ₀から０．２秒
後の時刻ｔ２での座標を（ｘ₂、ｙ₂）とする場合、時
刻ｔ２でのｘ方向の平均速度Ｖ_x2は（ｘ₂−ｘ₀）／
２、同ｙ方向の平均速度Ｖ_y2は（ｙ₂−ｙ₀）／２とし
て求められる。同様に時刻ｔ₀から０．３秒後の時刻ｔ
₃での座標を（ｘ₃、ｙ₃）とする場合、時刻ｔ３での
ｘ方向の平均速度Ｖ_x3は（ｘ₃−ｘ₀）／３、同ｙ方向
の平均速度Ｖ_y3は（ｙ₃−ｙ₀）／３として求められ
る。

【００２４】このように通行体ｍのｘ方向及びｙ方向の
平均速度は、入力された座標位置Ａ_iと監視エリア１３
内に最初に入ったときの基点座標位置Ａ₀（ｘ₀、
ｙ₀）とのｘ方向及びｙ方向の距離の差を、監視エリア
１３内に通行体ｍが進入したときから０．１秒ごとに各
座標位置の数をカウントしているカウンタＮの値から１
を減算したＮ−１で除算することによって求められる。
即ち、ｉ番目に入力された座標位置でのｘ方向の平均速
度ｖ_xiは数３によって、同ｙ方向の平均速度Ｖ_yiは、数
４によって算出される。

【数３】ｖ_xi＝（ｘ_i−ｘ₀）／（Ｎ−１）

【数４】ｖ_yi＝（ｙ_i−ｙ₀）／（Ｎ−１）

【００２５】また、移動方向の判別は例えば次のように
して行う。例えば、数４によって演算したｙ軸方向の平
均移動速度が正の値であると、扉２から離れる方向性の
速度であり、ｙ軸方向の平均速度が負の値であると、扉
２へ向かう方向性の速度である。従って、数４によって
演算したｙ軸方向の平均速度の正負を判別することによ
って、移動方向を判断できる。または、入力される座標
位置のうちｙ座標位置の値が、前回入力されたｙ座標位
置と比較して小さくなると、ｘ軸側、即ち扉２側に近づ
いていると判断できる。このような移動方向の判別も、
移動速度・移動方向演算部２０が行う。

【００２６】通行体ｍが扉２側に近づいていると移動速
度・移動方向演算部２０が判断し、これを表す信号を検
知エリア決定部２４に供給すると、検知エリア決定部２
４は、移動速度・移動方向演算部２０からのｙ軸方向へ
の平均移動速度を基に、図１に示すような監視エリア１
３内にある３つの検知エリアＬ１、Ｌ２、Ｌ３のうち、
いずれを使用するか決定する。従って、実際には、ｙ軸
方向の移動平均速度だけを使用するので、移動速度・移
動方向演算部２０では、移動速度としては、ｙ軸方向の
平均移動速度のみを演算する。

【００２７】最小検知エリアＬ１は、扉２の中央を中心
とする、例えば半径が０．８ｍの半円状領域である。中
検知エリアＬ２は、検知エリアＬ１と同心の半径が例え
ば１．２ｍの半円状の領域である。最大検知エリアＬ３
は、最小検知エリアＬ１と同心の半径が例えば２ｍの半
円状の領域である。

【００２８】通行体ｍのｙ方向の平均移動速度が低速、
例えば０．８ｍ／ｓ以下の場合には、最小検知エリアＬ
１の使用を決定し、通行体ｍのｙ方向の平均速度が中
速、例えば０．８乃至１．２ｍ／ｓの場合には、中検知
エリアＬ２の使用を決定し、通行体ｍのｙ方向の平均速
度が高速、例えば１．２ｍ／ｓ以上の場合には、最大検
知エリアＬ３の使用を決定する。即ち、３つの検知エリ
アＬ１、Ｌ２、Ｌ３のうち、いずれか１つを設定する。

【００２９】このような検知エリアの設定は、座標位置
演算部１８で通行体ｍの監視エリア１３内での座標位置
の演算が行われるたびに行われる。従って、例えば、ｙ
軸方向の平均速度が当初には遅く、最小検知エリアＬ１
を設定していても、以後、監視エリア１３内での平均速
度が速くなった結果、中速と判断された場合には、中検
知エリアＬ２が設定される。このように或る一点、例え
ば監視エリア１３の縁１２における速度によって検知エ
リアを決定するのではなく、監視エリア１３内において
時々刻々と変化する平均速度に基づいて、平均速度が演
算されるごとに、検知エリアの設定が行われる。

【００３０】いずれかの検知エリアが設定されると、開
扉指令部２６は、設定された検知エリア内に通行体ｍが
位置するか判断する。そのため、距離演算部２８が、座
標位置演算部１８からの座標位置信号に基づいて、通行
体ｍの扉２の中央からの距離Ｄを演算する。扉２の中心
の座標位置は、例えば（Ｌ／２、０）と事前に判明して
おり、通行体ｍの座標位置も、例えば（ｘ、ｙ）と判明
しているので、距離Ｄは数５によって容易に演算でき
る。

【数５】Ｄ＝〔（Ｌ／２−ｘ）²＋ｙ²〕^1/2

【００３１】例えば、最大検知エリアＬ３が設定されて
いる場合、距離演算部２８が演算した距離Ｄが、最大検
知エリアＬ３内の値か、即ち２ｍ以下の値であるか、開
扉指令部２６が判断する。もし、最大検知エリアＬ３内
に存在する場合、開扉指令部２６が、開扉指令信号を扉
開閉制御装置４に供給する。

【００３２】また、中検知エリアＬ２が設定されている
場合、距離演算部２８が演算した距離Ｄが、中検知エリ
アＬ２内の値か、即ち１．２ｍ以下の値であるか、開扉
指令部２６が判断する。もし中検知エリアＬ２内に存在
する場合、開扉指令部２６が、開扉指令信号を扉開閉制
御装置４に供給する。

【００３３】また、最小検知エリアＬ１が設定されてい
る場合、距離演算部２８が演算した距離Ｄが、最小検知
エリアＬ１内の値か、即ち０．８ｍ以下の値であるか、
開扉指令部２６が判断する。もし最小検知エリアＬ１内
に存在する場合、開扉指令部２６が、開扉指令信号を扉
開閉制御装置４に供給する。

【００３４】従って、通行体ｍのｙ軸方向平均移動速度
が、低速、中速、高速のいずれであっても、その速度に
応じた位置に通行体ｍが到達したときに、扉２が一定の
速度で開き始める。即ち、通行体ｍの平均移動速度が高
速の場合には、扉２から離れた最大検知エリアＬ３に到
達したときに、扉２が一定の速度で開き始め、通行体ｍ
の平均移動速度が中速の場合には、中検知エリアＬ２に
通行体ｍが到達したときに、扉２が一定の速度で開き始
め、通行体ｍの平均移動速度が低速の場合には、最小検
知エリアＬ１に通行体ｍが到達したとき、扉２が一定の
速度で開き始める。

【００３５】従って、通行体ｍが扉２に到達するとき
に、扉２は通行体ｍが通行可能に開かれており、通行体
ｍがまだ扉２に到達していないのに、扉２が既に開いて
いたり、或いは通行体ｍが扉２に既に到達しているにも
かかわらず、まだ扉２が開いていないというようなこと
はなく、円滑に通行体ｍが扉２を通過することができる
上に、冷暖房効果を損なうようなことはない。

【００３６】マイクロコンピュータ１６が上述した座標
位置演算部１８、移動速度及び移動方向演算部２０、検
知エリア決定部２４、開扉指令部２６及び距離演算部２
８として機能するための動作を、図３に示すフローチャ
ートを基に説明する。図３のフローチャートで示すルー
チンは、割り込みルーチンであり、予め定めた時間、例
えば０．１秒経過するごとに実行される。但し、既に開
扉指令信号が扉開閉制御装置４に供給されている状態で
は、この割り込みルーチンは実行されない。

【００３７】この割り込みルーチンでは、まず、通行体
検知器１０ａ、１０ｂが通行体ｍを監視エリア１３内で
検知しているか判断する（ステップＳ２）。通行体ｍが
検知されていないと（ステップＳ２の判断がノーの場
合）、平均移動速度の計算に用いるソフトウエアカウン
タＮの値をリセットし（ステップＳ４）、リターンす
る。

【００３８】通行体ｍが監視領域１３内で検知されてい
ると（ステップＳ２の判断がイエスの場合）、Ａ／Ｄ変
換器１５から入力したディジタル信号を基に数１、数２
に従って、通行体ｍの座標位置Ａ_i（ｘ_i、ｙ_i）を演
算する（ステップＳ６）。このステップＳ６が、座標位
置演算部１８に相当する。

【００３９】ステップＳ６に続いて、演算した座標位置
Ａ_iを記憶し（ステップＳ８）、カウンタＮの値を１だ
け大きくし（ステップＳ１０）、何番目に検知された座
標位置であるかを記憶する。そして、このカウンタＮの
値が２以上であるか判断する（ステップＳ１２）。カウ
ンタＮの値が２以上でなければ（ステップＳ１２の判断
がノーの場合）、先に記憶した座標位置Ａ_iは、監視エ
リア１３内で最初に検知された通行体ｍの座標位置であ
るので、これを平均移動速度を検出する際の基点として
利用するため、基点座標位置Ａ₀（ｘ₀、ｙ₀）として
記憶し（ステップＳ１４）、リターンする。

【００４０】カウンタＮの値が２以上であると（ステッ
プＳ１２の判断がイエスの場合）、ステップＳ８で記憶
した座標位置Ａ_iは、基点座標位置ではないので、ｙ軸
方向の平均移動速度を、数４に基づいて演算する（ステ
ップＳ１６）。

【００４１】次に、通行体ｍの移動方向は扉２側か判断
する（ステップＳ１８）。これは、例えば、ステップＳ
１６において算出したｙ軸方向の平均速度が負であるか
判断することによって行う。通行体ｍが扉２に近づいて
いないと（ステップＳ１８の判断がノーの場合）、ステ
ップＳ４によってカウンタＮをリセットして、リターン
する。

【００４２】これらステップＳ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ
１４、Ｓ１６及びＳ１８が、移動速度・移動方向演算部
２０に相当し、特にステップＳ１８が請求項１及び２で
いう出力手段に相当する。

【００４３】通行体ｍが扉２に近づいていると（ステッ
プＳ１８の判断がイエスの場合）、扉２の中央から通行
体ｍまでの距離Ｄを、数５に基づいて算出する（ステッ
プＳ２０）。このステップＳ２０が距離演算部２８に相
当する。

【００４４】ステップＳ２０に続いて、ステップＳ１６
において求めたｙ軸方向の平均移動速度が高速、中速及
び低速のいずれであるか判断する（ステップＳ２２）。

【００４５】そして、ステップＳ２２において高速であ
ると判断されると、ステップＳ２０で演算した距離Ｄが
最大検知エリアＬ３内にあるか判断する（ステップＳ２
４）。また、ステップＳ２２において中速であると判断
されると、ステップＳ２０で演算した距離Ｄが中検知エ
リアＬ２内にあるか判断する（ステップＳ２６）。さら
に、ステップＳ２２において低速であると判断される
と、ステップＳ２０で演算した距離Ｄが最小検知エリア
Ｌ１内にあるか判断する（ステップＳ２８）。

【００４６】このようにステップＳ２２での高速、中
速、低速の判断結果に従って、距離Ｄと比較される検知
エリアが変更されるので、ステップＳ２２が検知エリア
決定部２４に相当する。

【００４７】ステップＳ２４において距離Ｄが最大検知
エリアＬ３内の値であると判断されると（ステップＳ２
４の判断がイエスの場合）、通行体ｍが最大検知エリア
Ｌ３内に存在しているので、開扉指令信号を扉開閉制御
装置４に供給し（ステップＳ３０）、ステップＳ４でカ
ウンタＮをリセットした後、リターンする。

【００４８】ステップＳ２４において距離Ｄが最大検知
エリアＬ３内の値でないと判断されると（ステップＳ２
４の判断がノーの場合）、そのままリターンする。

【００４９】ステップＳ２６において距離Ｄが中検知エ
リアＬ２内の値であると判断されると（ステップＳ２６
の判断がイエスの場合）、通行体ｍが中検知エリアＬ２
内に存在しているので、ステップＳ３０を実行して、開
扉指令信号を扉開閉制御装置４に供給し、ステップＳ４
においてカウンタＮをリセットした後、リターンする。

【００５０】ステップＳ２６において距離Ｄが中検知エ
リアＬ２内の値でないと判断されると（ステップＳ２６
の判断がノーの場合）、そのままリターンする。

【００５１】ステップＳ２８において距離Ｄが最小検知
エリアＬ１内の値であると判断されると（ステップＳ２
８の判断がイエスの場合）、通行体ｍが最小検知エリア
Ｌ１内に存在しているので、ステップＳ３０を実行し
て、開扉指令信号を扉開閉制御装置４に供給し、ステッ
プＳ４においてカウンタＮをリセットした後、リターン
する。

【００５２】ステップＳ２８において距離Ｄが中検知エ
リアＬ２内の値でないと判断されると（ステップＳ２８
の判断がノーの場合）、そのままリターンする。

【００５３】このようにステップＳ２４、Ｓ２６、Ｓ２
８で設定された検知エリア内に通行体ｍが存在しないと
判断された場合、そのままリターンするので、０．１秒
後にはステップＳ２から再び実行され、０．１秒後の座
標位置を基にｙ軸方向の平均移動速度が求められ、扉２
側に通行体ｍが移動していると、そのときの平均移動速
度に応じて検知エリアが新たに設定され、その検知エリ
ア内に通行体ｍが存在するか判断される。

【００５４】即ち、検知エリアは常に一定でなく、この
ルーチンが実行されるごとに演算される平均移動速度に
応じて設定される。従って、平均移動速度が、当初には
低速であっても、通行体ｍの速度が上がり、平均移動速
度が大きくなると、検知エリアは、例えば最小検知エリ
アＬ１から中検知エリアＬ２に変更される。逆に平均移
動速度が遅くなると、中検知エリアＬ２から最小検知エ
リア１に変更される。

【００５５】ステップＳ２４、Ｓ２６、Ｓ２８及びＳ３
０は、設定された検知エリア内に通行体ｍが存在するか
否かを判断し、設定された検知エリア内に通行体ｍが存
在するとき、開扉指令信号を扉開閉制御装置４に供給す
るので、開扉指令部２６に相当する。

【００５６】図５乃至図７に第２の実施形態を示す。第
１の実施形態では、扉開閉制御装置４が扉開閉駆動装置
６に対して、扉２を一定の速度で開くことを前提とし
て、通行体ｍのｙ軸方向の平均移動速度に応じて設定し
た検知エリアに通行体ｍが到達したときに、扉２を開く
ようにしたものである。第２の実施形態では、図７に示
すように、監視領域１３内において一定の大きさの検知
エリアＬ４を使用し、検知エリアＬ４に通行体ｍが到達
したときに、監視エリア１３から検知エリアＬ４に到達
するまでの平均移動速度に応じて、扉２に与える扉開速
度を変更して、扉２に通行体ｍが到達したときに、丁度
扉２が開いているようにするものである。

【００５７】図５に示すように、この実施形態でも、扉
開閉制御装置４ａと扉開閉駆動装置６とが設けられてい
る。この扉開閉制御装置４ａは、検出装置８ａの開扉指
令部２６ａから高速開扉指令信号が供給されると、扉２
を高速で開くように扉開閉駆動装置６を制御し、開扉指
令部２６ａから中速開扉指令信号が供給されると、扉２
を中速で開くように扉開閉駆動装置６を制御し、開扉指
令部２６ａから低速開扉指令信号が供給されると、扉２
が低速で開くように扉開閉駆動装置４を制御する。な
お、開扉指令信号は、通行体ｍが検知エリアＬ４内に到
達したときに、供給される。

【００５８】上記のような各開扉指令信号を生成する検
出装置８ａは、第１の実施形態の検出装置８と同様に、
通行体検知器１０ａ、１０ｂ、増幅・フィルタ部１４、
Ａ／Ｄ変換器１５及びマイクロコンピュータ１６を有す
る。マイクロコンピュータ１６でも、第１の実施形態と
同様に座標位置演算部１８、移動速度・移動方向演算部
２０、距離演算部２８が設けられている。従って、例え
ば０．１秒経過ごとに、そのときに通行体ｍの移動速
度、移動方向、扉２の中央から通行体ｍまでの距離が、
演算される。また、検知エリア決定部２４に代えて、開
扉速度決定部３０が設けられている。

【００５９】この開扉速度決定部３０は、移動速度・移
動方向演算部２０によって通行体ｍが扉２側に向かって
移動していると判断されたとき、移動速度・移動方向演
算部２０によって演算されたｙ軸方向の平均移動速度か
ら開扉速度を高速、中速、低速のいずれにするか決定す
る。

【００６０】開扉指令部２６ａは、検知エリア設定部３
２によって設定された検知エリアＬ４内に通行体ｍが到
達しているか距離演算部２８から供給される距離Ｄの値
から判断し、検知エリアＬ４内に通行体ｍが到達してい
ると、開扉速度決定部３０によって決定された速度に対
応する開扉指令信号、即ち、高速開扉指令信号、中速開
扉指令信号または低速開扉指令信号を扉開閉制御装置４
に供給する。

【００６１】このように０．１秒ごとに求めたｙ軸方向
への平均移動速度を基に、開扉速度を決定しているの
で、監視エリア１３内に入ってまもないころに、ｙ軸方
向への平均移動速度が遅い場合、開扉速度を低速と決定
していても、その後にｙ軸方向への平均移動速度が速く
なり、例えば検知エリアに到達したときには中速開扉速
度と決定されることがある。従って、例えば監視エリア
１３の外縁で開扉速度を決定してしまうと、上記のよう
に監視エリア１３内で速度が変化すると、扉２に通行体
ｍが到達したときには、まだ扉２が開いていなかった
り、反対に扉２に通行体ｍが到達するかなり以前に扉２
が開いているようなことがあるが、この第２の実施形態
では、扉２に通行体ｍが到達したときに丁度扉２が通行
可能なように開いている状態とすることができる。

【００６２】マイクロコンピュータ１６を、座標位置演
算部１８、移動速度・移動方向演算部、距離演算部２８
として機能させるための処理は、図３に示したステップ
Ｓ２乃至Ｓ２０までと同一である。図６に開扉速度決定
部３０及び開扉指令部２６ａとして機能させるための処
理を示す。

【００６３】まずｙ軸方向の平均移動速度が高速である
か、中速であるか、低速であるかを判断する（ステップ
Ｓ３４）。例えば、高速とは１．２ｍ／ｓ以上の速度を
言い、中速とは０．８乃至１．２ｍ／ｓの速度を言い、
低速とは０．８ｍ／ｓ以下の速度を言う。ステップＳ３
４において高速と判断されると、扉２を開く開扉速度も
高速と決定し（ステップＳ３６）、ステップＳ３４にお
いて中速と判断されると、扉２を開く開扉速度も中速と
決定し（ステップＳ３８）、ステップＳ３４において低
速と判断されると、扉２を開く開扉速度も低速と決定す
る（ステップＳ４０）。このようにステップＳ３４乃至
Ｓ４０において開扉速度を決定しているので、これらが
開扉速度決定部３０に相当する。

【００６４】これらステップＳ３６、Ｓ３８、Ｓ４０の
いずれかに続いて、ステップＳ２０で求めた扉２の中心
から通行体ｍまでの距離Ｄに基づき、通行体ｍが検知エ
リアＬ４内にあるか否かを判断する（ステップＳ４
２）。ここで検知エリアＬ４内に通行体ｍが存在しない
と判断されると（ステップＳ４２の判断がノーの場
合）、リターンする。従って、０．１秒後には、再び通
行体のｙ軸方向の平均移動速度等が求められ、この平均
移動速度に基づいてステップＳ３４乃至Ｓ４０において
開扉速度が決定される。

【００６５】通行体ｍが検知エリアＬ４内に存在してい
ると（ステップＳ４２の判断がイエスの場合）、このと
き、監視エリア１３から検知エリアＬ４に到達するまで
の間のｙ軸方向の平均移動速度で開扉速度が決定されて
おり、このときの開扉速度で扉２を開くように開扉指令
信号が扉開閉制御装置４ａに供給される（ステップＳ４
４）。このステップＳ４４に続いて、図３に示すステッ
プＳ４に戻り、カウンタＮをリセットし、リターンす
る。このように検知エリアＬ４に到達したか否か判断
し、到達していると開扉指令信号を供給するので、ステ
ップＳ４２及びＳ４４が開扉速度指令部２６ａに相当す
る。

【００６６】上記の両実施形態では、通行体ｍが扉２の
中央に向かって進行してくることを前提として、検知エ
リアＬ１乃至Ｌ３またはＬ４を、扉２の中心を基準とし
て設定した。しかし、図８に示すように通行体ｍが扉２
の中心から一方の側に偏った位置に進行してくることも
ある。このような場合に対しては、第１の実施形態で
は、ステップＳ１６における平均速度の算出とステップ
Ｓ２０における距離Ｄの算出を図９に示すように変更す
ればよい。

【００６７】即ち、ステップＳ１６に代えて、ステップ
Ｓ１６ａに示すように、ｙ軸方向の平均移動速度ｖ_yiに
加えて、ｘ軸方向の平均移動速度ｖ_xiも演算する。そし
て、ステップＳ２０に代えて、ステップＳ２０ａに示す
ように現在の通行体ｍの位置から扉２への予測到達位置
をステップＳ２０ａで求めたｘ軸及びｙ軸方向の平均移
動速度ｖ_xi、ｖ_yi及び現在の通行体ｍの現在の座標位置
（Ｘ、Ｙ）に基づいて予測し、その位置から通行体ｍま
での距離Ｄ１を算出する。

【００６８】即ち、図８から明らかなように通行体ｍの
現在の座標位置（Ｘ、Ｙ）において、現在までの平均速
度の方向に引いた延長線とｘ軸とがなす角度θのタンジ
ェントは、ｖ_yi／ｖ_xiによって求められる。上記延長線
とｘ軸との交点が予測到達位置で、この予測到達位置か
ら通行体ｍまでの距離Ｄ１は、ｓｉｎθ＝Ｙ／Ｄ１の関
係から数６によって求められる。

【数６】Ｄ１＝Ｙ／ｓｉｎθ＝Ｙ（ｖ_xi ²＋ｖ_yi ²）^1/2／ｖ_yi

【００６９】このようにして距離Ｄ１を求めると、ステ
ップＳ２４、Ｓ２６またはＳ２８においてこの距離が最
小検知エリアＬ１、中検知エリアＬ２または最大検知エ
リアＬ３内にあるか判断することによって、図８に示す
ように各検知エリアを到達予測位置を基準として設定し
たことになる。第２の実施形態においても、図９に示す
ようにステップＳ１６に代えてステップＳ１６ａを、ス
テップＳ２０に代えてステップＳ２０ａを実行すること
によって、検知エリアＬ４を到達予測位置を基準として
設定することができる。

【００７０】上記の両実施形態では、監視エリア１３内
には、単一の通行体ｍだけが入ることを前提としたが、
例えば図１０に示すように、複数の通行体ｍ１、ｍ２が
同時に監視エリア１３内に入ることもある。このような
場合、例えば第１の実施形態の場合、通行体ｍ１、ｍ２
の扉２への予測到達位置を上述したのと同様にして求
め、これら予測到達位置を中心に、通行体ｍ１、ｍ２の
ｙ軸方向への平均移動速度に応じて、通行体ｍ１に対し
て検知エリアＬ１、Ｌ２またはＬ３を設定し、通行体ｍ
２に対して検知エリアＬ１′、Ｌ２′またはＬ３′を設
定し、その設定された検知エリアに到達したときに、扉
２を開くようにしてもよい。

【００７１】図１０のような場合、通行体ｍ２のｙ軸方
向への平均移動速度が通行体ｍ１よりも速く、かつ通行
体ｍ１に対して検知エリアＬ１が設定され、通行体ｍ２
に対して検知エリアＬ３′が設定されているとすると、
通行体ｍ２が検知エリアＬ３′に到達する方が、通行体
ｍ１が検知エリアＬ１に到達するよりも速いので、扉２
は、通行体ｍ２に合わせたタイミング（通行体ｍ２が扉
２に到達したとき、丁度通行可能に扉２が開いているタ
イミング）で開く。なお、第２の実施形態においても、
同様に複数の通行体の予測到達位置を中心として、それ
ぞれ検知エリアＬ４を設定し、これら検知エリアのうち
最初に到達した通行体に合わせたタイミングで扉２を開
くようにすることができる。

【００７２】或いは、第１または第２の実施形態におい
て、複数の通行体が監視エリア１３に入った場合、ｙ軸
方向への平均移動速度が速い方を基準として、扉２の制
御を行ってもよい。

【００７３】なお、複数の通行体が監視エリア１３内に
進入した場合、通行体検知器１０ａ、１０ｂからの信号
では、各通行体の座標位置しか判明しない。例えば、図
１１に示すように、２つの通行体が始めて監視エリア１
３内に進入した場合の座標位置を（ｘ₀₁、ｙ₀₁）、（ｘ
₀₂、ｙ₀₂）とし、次に２つの通行体の座標位置が
（ｘ₁₁、ｙ₁₁）、（ｘ₁₂、ｙ₁₂）として得られた場合、
一方の通行体が（ｘ₀₁、ｙ₀₁）から（ｘ₁₁、ｙ₁₁）に移
動したのか、（ｘ₀₁、ｙ₀₁）から（ｘ₁₂、ｙ₁₂）に移動
したのか判明しない。同様に他方の通行体が（ｘ₀₂、ｙ
₀₂）から（ｘ₁₂、ｙ₁₂）に移動したのか、或いは
（ｘ₀₂、ｙ₀₂）から（ｘ₁₁、ｙ₁₁）に移動したのか判明
しない。

【００７４】このような場合には、例えば（ｘ₀₁、
ｙ₀₁）から（ｘ₁₁、ｙ₁₁）までの距離と、（ｘ₀₁、
ｙ₀₁）から（ｘ₁₂、ｙ₁₂）までの距離を求め、距離が短
い方、この場合（ｘ₀₁、ｙ₀₁）から（ｘ₁₁、ｙ₁₁）に一
方の通行体が移動したと判断する。同様に、（ｘ₀₂、ｙ
₀₂）から（ｘ₁₂、ｙ₁₂）までの距離と、（ｘ₀₂、ｙ₀₂）
から（ｘ₁₁、ｙ₁₁）までの距離とを求め、短い方の距離
だけ他方の通行体が移動したと判断する。通行体の数が
増加した場合でも同様である。

【００７５】また、第１の実施形態では、通行体がｘ軸
方向に平行に移動した場合、扉２は開かない。しかし、
検知エリアＬ１内に入ってから急に扉２側に向かうこと
もある。このような場合に備えて、例えばステップＳ１
６の次にステップＳ２０の距離Ｄの演算を行ってから、
ステップＳ１８の移動方向の判別を行い、ｙ軸方向への
移動速度が０で、移動方向が扉側でないと判別された場
合、直ちにステップＳ４に戻るのではなく、ステップＳ
２８、Ｓ３０と同一のステップを実行してからステップ
Ｓ４に戻るようにしてもよい。

【００７６】上記の各実施形態では、通行体検知器１０
ａ、１０ｂとして超音波センサーを使用したが、他の通
行体検知器、例えばＣＣＤカメラや赤外線検知器等を使
用することもできる。また、上記の各実施形態では、扉
２としては引き分け型の戸を使用したが、他の扉、例え
ば片引き型、二重片引き型、二重引き分け型、片開き
型、両開き型の扉を使用することもできる

【００７７】

【発明の効果】以上のように請求項１記載及び２記載の
発明によれば、検知エリアの他に監視エリアを使用し、
この監視エリア内での通行体の移動速度を基に、通行体
が扉に到達すると予測される時点で通行体が通行可能に
扉を開くことができるように、開扉信号を発生してい
る。従って、監視エリア内での移動速度を用いて、開扉
タイミングを決定しているので、高精度に開扉タイミン
グを予測でき、通行体が到達する前に扉が既に開いてい
たり、通行体が扉に到達しているのに扉がまだ開いてい
ないような状態になることはない。

【００７８】請求項３記載の発明によれば、監視エリア
において扉に向かう通行体の移動速度が速くなるにつれ
て、検知エリアが扉から離れて設定され、この設定され
た検知エリアに通行体が到達したときに開扉信号が送出
されるので、開扉速度を一定としても、通行体が扉に到
達したときに、扉を通行体が通行可能に開くことができ
る。

【００７９】請求項４記載の発明によれば、検知エリア
は段階的に複数設定されており、これら検知エリアにそ
れぞれ対応させて、複数の基準速度範囲が設定されてお
り、通行体の移動速度が、基準速度範囲のいずれに該当
するかによって、いずれの検知エリアを設定するかが決
定される。従って、通行体の移動速度に応じた検知エリ
アを一々設定する必要がない。

【００８０】請求項５記載の発明によれば、検知エリア
は扉から所定距離離れた位置に予め設定されており、監
視エリアにおいて通行体が扉に向かう移動速度が速くな
るに連れて、検知エリアに通行体が到達したときの開扉
速度を速くしている。従って、検知エリアを固定して設
定しても、通行体が扉に到達したときに、通行体が通行
可能に扉を開くことができる。

【００８１】請求項６記載の発明によれば、開扉速度は
段階的に複数設定されており、これらに対応させて、通
行体の移動速度の基準速度範囲が設定されている。そし
て、通行体の移動速度が、各基準速度範囲のいずれに該
当するか比較することによって決定され、これに応じて
開扉速度が設定される。従って、通行体の移動速度に応
じて一々開扉速度を決定する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動扉開閉装置の第１の実施形態
の概略の構成を示す平面図である。

【図２】同第１の実施形態のブロック図である。

【図３】同第１の実施形態のフローチャートである。

【図４】同第１の実施形態における速度演算の説明図で
ある。

【図５】同第２の実施形態のブロック図である。

【図６】同第２の実施形態の一部のフローチャートであ
る。

【図７】同第２の実施形態の概略の構成を示す平面図で
ある。

【図８】同第１の実施形態の変形例の概略の構成を示す
平面図である。

【図９】図８の変形例に対応して変形されたフローチャ
ートの一部である。

【図１０】同第１の実施形態の別の変形例の概略の構成
を示す平面図である。

【図１１】図１０の変形例において複数の通行体の座標
位置の決定の説明図である。

【符号の説明】

１８座標位置演算部２０移動速度・移動方向演算部２４検知エリア決定部２６２６ａ開扉指令部２８距離演算部３０開扉速度決定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】扉に接近して設けた検知エリアの外側に
設けた監視エリア内に存在する通行体の座標位置の変化
によって移動速度と移動方向を算出する移動速度及び移
動方向算出手段と、この移動速度及び移動方向算出手段
での移動方向の算出結果によって前記通行体が前記扉の
方向へ移動しているときのみ信号を出力する信号出力手
段と、前記通行体が前記扉に到達すると予測されるとき
に前記扉を開くように前記信号出力手段の出力信号が送
出された前記通行体が前記検知エリアに達したとき前記
移動速度及び移動方向算出手段の移動速度に応じて開扉
信号を送出する開扉信号送出手段とを、具備する扉開閉
装置。
【請求項２】扉付近に設けた監視エリア内に存在する
通行体の座標位置の変化によって移動速度と移動方向と
を算出する移動速度及び移動方向算出手段と、この移動
速度及び移動方向算出手段での移動方向の算出結果によ
り前記通行体が前記扉の方向へ移動しているときのみ信
号を出力する信号出力手段と、この信号出力手段から出
力信号が送出されたとき検知エリアを設定し前記通行体
が前記扉に到達すると予測されるときに前記扉が開くよ
うに前記通行体が検知エリアに達したとき前記移動速度
及び移動方向算出手段の移動速度に応じて開扉信号を送
出する開扉信号送出手段とを、具備する扉開閉装置。
【請求項３】請求項１または２記載の扉開閉装置にお
いて、前記開扉信号送出手段は、前記監視エリアにおい
て、前記扉に向かう前記通行体の移動速度が速くなるに
つれて前記検知エリアを前記扉から離れて設定し、この
設定された検知エリアに前記通行体が到達したときに前
記開扉信号を送出することを特徴とする扉開閉装置。
【請求項４】請求項３記載の扉開閉装置において、前
記検知エリアは、前記扉から離れて段階的に複数設定さ
れ、各段階の検知エリアにそれぞれ対応して基準速度範
囲が設定され、前記監視エリアにおいて前記移動速度及
び移動方向算出手段によって算出される移動速度と前記
各基準速度範囲との比較結果に応じて前記検知エリアの
うちいずれかが選択されることを特徴とする扉開閉装
置。
【請求項５】請求項１または２記載の扉開閉装置にお
いて、前記開扉信号送出手段は、前記扉に向かう通行体
の移動速度が速くなるに連れて開扉速度を速く設定し、
前記通行体が前記扉から所定距離離れた位置に設定した
検知エリアに到達したときに前記設定された開扉速度で
前記開扉信号を送出することを特徴とする扉開閉装置。
【請求項６】請求項５記載の扉開閉装置において、前
記開扉速度は、段階的に複数設定され、各段階の開扉速
度にそれぞれ対応して通行体の基準速度範囲が設定さ
れ、前記監視エリアにおいて算出される通行体の移動速
度と前記基準速度範囲とを比較して前記開扉速度のいず
れかが選択されることを特徴とする扉開閉装置。