JPH09264956A - 超音波センサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過物体の検知を行うための超音波センサ装
置を、狭い場所や周辺部に物体が設置されているような
場所でも、正確に検知できるようにする。 【解決手段】 制御部に、床面からの反射だけでなく近
在の壁面や周辺部の物体等からの反射を含めた反射波を
基準反射波として記憶しておき、該基準反射波と受信さ
れた反射波が同じであるか否かを判別して、同じでない
と判別されたときに通過物体があるとしてシャッターカ
ーテンを開放するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開口部を自動的に
開閉する自動ドア、自動シャッター等の自動開閉体に用
いられる超音波センサ装置の技術分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種自動ドア、自動シャッタ
ー等の自動開閉体は、人や車両等の接近を検知する検知
手段を設け、該検知手段の検知に基づいて自動的な開閉
体の開閉作動を行うように構成されているが、この様な
検知手段の一つとして、超音波を用いた超音波センサが
ある。そして従来、超音波センサを自動開閉体の検知手
段として用いる場合、送信部（スピーカ）から所定時間
間隔で超音波を送信する一方、該送信部から送信された
超音波が被検知体によって反射した反射波を受信部（マ
イク）により受信するように構成し、そうして、送信か
ら受信までの反射時間が予め設定された所定時間のとき
は、前記被検知体は床面等の基準面のみであるとして開
閉体を閉鎖したままで開放を行わないが、反射時間が前
記所定時間より短いと判断された場合には、基準面以外
の被検知体がある、つまり開口部を通過しようとする物
体があると判断して開閉体の開放制御を行うようにして
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来のも
のは、反射時間が通過物体のないときの方が有るときよ
りも長いという反射時間に時間差があることを前提とし
て検知する構成になっているため、例えば、自動開閉体
を壁面が左右にあるような狭い場所や周辺部に種々の物
体が設置されている場所に建付けたとき、通過物体がな
いときでもこれら壁面や設置物体からの反射波が検知さ
れることになって、反射時間に差ができず、この様な場
合には超音波センサを用いての通過物体の検知が事実上
できないという問題があり、ここに本発明が解決しよう
とする課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、超音波を送信する送信部と、該
送信部から送信された超音波の被検知体による反射波を
受信する受信部と、送受信部の制御をする制御部とを備
え、さらに該制御部に、反射波を予め記憶する記憶手段
と、前記受信した受信反射波が前記記憶手段によって予
め記憶されている記憶反射波と同じであるか否かを判別
する判別手段とを設けてなるものである。さらにこのも
のにおいて、超音波センサ装置は、開口部を開閉する開
閉体の開閉駆動装置に接続されるものとし、制御部に
は、受信反射波が記憶反射波と同じでないとの判別手段
の判別により、開閉駆動装置に対して開放指令を出力す
る開放制御手段が設けられているものである。そして、
この様にすることにより、受信反射波が、制御部に予め
記憶されている記憶反射波と同じでないとの判別に基づ
いて開閉体の開放が行われることになって、従来のよう
に通過物体がないときでも近在の壁面や設置物体からの
反射波が検知されてしまうことがなく、精度の高い検知
を行えることになり、超音波検知センサ装置を、配設場
所の限定がない汎用性の高いものとすることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図面において、１は建物の開口部
に建付けられる自動シャッターのシャッターカーテンで
あって、該シャッターカーテン１は、後述する超音波セ
ンサ装置２の検知に基づく開閉器３の駆動に伴い、開口
部の左右両側に立設のガイドレール４にガイドされる状
態で、開口部を自動的に開閉する構成となっていること
等の基本的構成は従来通りである。

【０００６】前記超音波センサ装置２は、超音波を送信
する送信部５と、該送信部５から送信された超音波が被
検知体によって反射した反射波を受信する受信部６と、
これら送受信部５、６の制御をする制御部７とを用いて
構成されている。該制御部７は、マイクロコンピュータ
等を用いて構成されるものであるが、このものは、前記
送信部５に超音波の送信信号を出力する一方、受信部６
によって受信された反射波の受信信号を入力し、該入力
信号に基づいて前記シャッターカーテン１の開閉器３に
開閉指令を出力する構成となっている。

【０００７】扨、前記制御部７による制御について、図
３に示すフローチャート図に基づいて説明する。まず、
超音波センサ装置２に電源が投入されることによりシス
テムスタートして初期設定がなされると、前記送受信部
５、６が始動し、送信部５から予め設定される所定時間
間隔で超音波が送信される一方、該送信された超音波の
反射波を受信部６が受信する。次いで制御部７は、メモ
リに後述する基準反射波が記憶されているか否かを判断
する。ここで、基準反射波が記憶されていないと判断さ
れた場合には、後述する基準反射波記憶制御のサブルー
チンに移行する。一方、基準反射波が記憶されていると
判断された場合には、続けてセットスイッチ８がＯＮ操
作されたか否かが判断され、該セットスイッチ８がＯＮ
操作されたと判断されたときにも、前記基準反射波記憶
制御のサブルーチンに移行する。ここで、セットスイッ
チ８は、メモリに既に基準反射波が記憶されていると
き、該基準反射波を消去して新たな基準反射波をメモリ
したいときのためのスイッチである。

【０００８】前記基準反射波記憶制御のサブルーチンに
ついて、図４に示すフローチャート図に基づいて説明す
ると、該サブルーチンにおいて、制御部７は、前記受信
部６により受信された反射波をメモリに記憶する。この
場合、床面からの反射だけでなく、近在の壁面や周辺部
の物体等からの反射を含んだ反射波の波形を基準反射波
としてこれがメモリに記憶される。因みに該メモリされ
る基準反射波は、反射波そのものの波形ではなく、これ
を単純化したものに変調したものであってもよいことは
いうまでもない。

【０００９】一方、制御部７において、前記基準反射波
が既にメモリされており、しかもセットスイッチ８がＯ
ＦＦであると判断された場合には、受信部６によって受
信された受信反射波の波形が基準反射波と同じであるか
否かが判断される。ここで、同じであると判断された場
合には、開口部の周辺部には基準反射波がメモリされた
ときと同じものしか存在しない、つまり開口部を通過し
ようとする人や車両等の通過物体がないとして、前記シ
ャッターカーテン１の開閉器３に対して閉鎖制御指令を
出力する。該閉鎖制御指令では、シャッターカーテン１
が閉鎖しているときには該閉鎖状態に保持する、あるい
はシャッターカーテン１が開放しているときには閉鎖作
動を開始する等の閉鎖制御がなされるが、この制御は通
常の自動開閉体におけるものと同様のもので有るため、
その詳細についてはここでは省略する。これに対し、受
信部６によって受信された受信反射波の波形が基準反射
波と同じでないと判断された場合、制御部７は、開口部
を通過しようとする通過物体があるとして前記開閉器３
に対して開放制御指令を出力するが、該開放指令制御に
ついてもその詳細は省略する。

【００１０】叙述の如く構成されたものにおいて、シャ
ッターカーテン１は、超音波センサ装置２の検知に基づ
いて開口部の自動的な開閉作動を行うことになるが、こ
の場合に、超音波センサ装置２の制御部７のメモリに
は、床面からの反射だけでなく、近在の壁面や周辺部の
物体等からの反射を含んだ反射波の波形が基準反射波と
して記憶されており、そして制御部７は、受信した受信
反射波が前記基準反射波と同じ場合には通過物体がない
としてシャッターカーテン１の閉鎖制御を行うが、受信
反射波が基準反射波と異なる場合には通過物体があると
して開放制御を行うことになる。

【００１１】この結果、超音波検知センサ装置２を、壁
面が左右にあるような狭い場所や周辺部に種々の物体が
設置されている場所に建付けた自動シャッターに用いる
場合であっても、従来の床面と通過物体との反射時間の
時間差に基づいて通過物体の検知を行うもののように、
通過物体がないときでも壁面や設置物体からの反射波が
検知されてしまうことがなく、精度の高い検知を行える
ことになり、もって超音波検知センサ装置２を、配設場
所が限定されることのない汎用性の高いものとすること
ができる。

【００１２】尚、本発明は前記実施の形態に限定される
ものでないことは勿論であって、建築用シャッターでは
なくドア体等の各種開閉体の開放作動に用いてもよく、
また、基準反射波の記憶制御としては、受信反射波が基
準反射波とは異なるとして開放制御がなされた場合に、
この異なる状態が、予め設定されるタイマ時間（該タイ
マ時間は、通過物体が通常通過するに要する時間を充分
に越えた時間に設定される）を越えて継続され、かつそ
の間、受信反射波に変化がないと判断される場合には、
開口部に近在する位置（超音波センサによる検知領域
内）に静止物体が置かれたものと判断して開閉体の閉鎖
制御を開始し、そして開閉体が障害物にあたることなく
無事全閉したことが検知され、かつ全閉した時点におい
ても前記受信反射波に変化がない（全閉した開閉体自体
からの反射はないと設定している）場合に、前記静止物
体は開閉体の閉鎖領域に置かれていないと判断し、これ
に基づいて、基準反射波を、該異なる受信反射波に変更
するように制御することができ、この様にした場合に
は、基準反射波の書換えを、周辺状況に対応して自動的
に行うことができて都合が良い。尚、このものにおい
て、前記開閉体の閉鎖開始時や閉鎖作動中に、ブザー等
の警報を発するようにしておけば、周囲に注意喚起をす
ると共に、人、車両等がいた場合に、これらの移動を促
すことにも繋がり都合がよい。そしてこの場合、移動物
体が移動することで受信反射波が変化するから基準反射
波の書換えは行われないことになる。因みに、障害物検
知をしながらの閉鎖制御については、既に公知のものを
適宜採用できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動シャッターの側面図である。

【図２】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図３】超音波センサ制御のフローチャート図である。

【図４】基準反射波記憶制御のフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１ シャッターカーテン ２ 超音波センサ装置 ３ 開閉器 ５ 送信部 ６ 受信部 ７ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波を送信する送信部と、該送信部か
   ら送信された超音波の被検知体による反射波を受信する
   受信部と、送受信部の制御をする制御部とを備え、さら
   に該制御部に、反射波を予め記憶する記憶手段と、前記
   受信した受信反射波が前記記憶手段によって予め記憶さ
   れている記憶反射波と同じであるか否かを判別する判別
   手段とを設けてなる超音波センサ装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、超音波センサ装置
   は、開口部を開閉する開閉体の開閉駆動装置に接続され
   るものとし、制御部には、受信反射波が記憶反射波と同
   じでないとの判別手段の判別により、開閉駆動装置に対
   して開放指令を出力する開放制御手段が設けられている
   超音波センサ装置。