JPH09303042A

JPH09303042A - 自動ドアの安全兼起動装置

Info

Publication number: JPH09303042A
Application number: JP8147878A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hayashida; 建一林田
Original assignee: TSUUDEN KK; Tsuden KK
Current assignee: TSUUDEN KK; Tsuden KK
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】自動ドアの開閉移動扉に人又は障害物の衝突
防止をするための施行工事の簡単な低消費電力形の安全
兼起動装置を提供する。【構成】自動ドアの無目側にドア位置計測手段を設
け、ドア位置と共にエネルギーを光信号で移動扉に供給
し、移動扉側では電力受信回路でエネルギーを受信する
と共にドア位置情報も復元し、ドア位置毎に指向性を有
する非接触近接センサの感知レベルを変更して障害物を
検知するようにした安全兼起動装置によって上記目的は
達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動ドアに人が
接近した場合、自動ドアを開閉制御したり、自動ドアの
扉が開かれてから人が入出口を通過するまでの間、人ま
たは障害物が扉に挟まれないよう安全を確保するための
自動ドアの安全兼起動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動ドアには、人が入出口に近付いたこ
とを感知してドアを開く近接スイッチ、ドアの一部に人
が接触することによってドアが開かれるタッチスイッチ
等の起動スイッチが用いられている。これらのスイッチ
は、ドアが開かれてから人が入出口を通過するまでの所
定の時間を設定し、この設定時間後にドアを自動的に閉
鎖するようにしている。この他、ドアの入出口で人が立
止まったりした場合にドアが閉まって人が挟まれること
がないように、従来は一般的に入出口に人の有無を検知
する安全光線スイッチが上記起動スイッチとは別に設け
られていた。この安全光線スイッチには、例えば図１７
（Ａ）に示されるように入出口両側の柱１０１，１０２
にそれぞれ発光素子１０３と受光素子１０４とを対向さ
せて設け、両者間の光の通路が遮断されることによって
人１０５を検知する対向光線スイッチや、図１７（Ｂ）
に示されるように一方の柱１０１に発光素子１０６及び
受光素子１０７を並設し、反射光を受光することによっ
て人１０５を検知する反射光線スイッチが用いられてい
る。これらの安全光線スイッチの中で、対向光線スイッ
チは検知距離は比較的長く取れるが検知エリアが狭く
（スポット的）、安全性から考えるとスイッチを２個以
上複数個設ける必要性があって経済的に不利である。一
方、反射光線スイッチは、検知エリアは比較的広く取れ
るが検知距離が取れない欠点がある。また、上述の対向
光線スイッチ及び反射光線スイッチを組合わせて自動ド
アの扉に設けた安全装置も本出願人による特願平４−２
３９９７６号で提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上述の光線
式安全装置では、光の直進性のため感知対象空間がどう
しても限定されてしまい、死角空間が生ずるといった問
題点がある。更に、ドアの開閉制御のためには、起動ス
イッチと安全スイッチの２種類のスイッチを用意しなけ
ればならず、建物側に施工工事等が必要であり、また高
価／複雑になるという問題点もある。また、建物管理
上、建物側の柱、床等の追加工事は極力省略したいとい
う施主側の意向があると共に、検知エリアが広い安全／
起動用衝突防止センサを用いると、扉の動く位置によっ
て他の扉や柱、建物の壁等を感知してしまう場合がある
ので、これら扉周辺の装置、構造物には感応せず、出入
りする人のみに感応する安全／起動用広域検知センサが
望ましい。更にまた、扉は開閉動作により動くので、扉
側に設ける装置はできる限り低消費電力の装置が望まし
く、扉に供給する電力も非接触で建物側から供給できる
ことが装置の信頼性向上に重要である。また、本出願人
は無指向性の高周波近接スイッチを複数個自動ドアの可
動部に取付けた安全兼起動装置を特願平６−１０１７１
４号公報に提案した。上述の発明は、無指向性の高周波
近接スイッチを複数個、開閉移動する扉に取付け、これ
ら複数個の高周波近接スイッチの出力を相互に比較して
出入する人を感知するようにした技術で、光線式センサ
の場合のような死角空間をなくすことができると共に、
マットスイッチ等を床部に埋設する工事を省略すること
ができる利点がある。また、複数個の近接スイッチの出
力を相互比較することにより、相手扉の接近による背景
ノイズを除去した安全・確実な感知動作を実現できると
いった特徴を目標とした。その自動ドアの扉への実施例
を図１６に示す。すなわち、図１６（Ａ）は移動扉への
取付例であり、図１６（Ｂ）は扉の合わせ部の断面図で
あり、図１６（Ｃ）は扉の合わせ部の正面図である。か
かる扉の合わせ部に対し幅２〜５ｃｍの所に長さ１０〜
２０ｃｍで表面積２０〜１００ｃｍ２の感知板（コンデ
ンサとして作用し、高周波を放射する）が複数個配設し
てあるが、直接この感知板を表面に露出させると美観が
よくないので、両端に幅１ｃｍ前後の金属カバーを取付
けた所、両端の金属カバーが高周波電波の受信アンテナ
として作用し、著しく感度が低下することが判明した。
従って、金属カバーを取付けても安定して動作するよう
な自動ドアの安全兼起動装置が建物の施主側からは要求
されていた。よって、この発明は上述のような事情によ
りなされたものであり、この発明の目的は、光学式近接
スイッチ，超音波近接スイッチ，赤外線感知式近接スイ
ッチ，ミリ波レーダセンサ等の指向性を有する非接触検
知センサを複数個扉に取付け、出入りをする人を感知す
ると共に、扉周辺の装置・構造物には感応せず、扉側装
置の動作中はできる限り低消費電力動作となり、更に
柱、床等の追加工事の不要な自動ドアの安全兼起動装置
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は自動ドアの安
全兼起動装置に関するもので、この発明の上記目的は、
自動ドアの開閉扉に、人／障害物を検知し前記扉の開閉
制御／衝突防止をするための複数個の所定の同一空間方
向の指向特性があるようにそれぞれ区別して配設した指
向性を有する安全兼起動用非接触近接スイッチと、前記
複数個の非接触近接スイッチの出力を相互に比較し前記
扉の開閉制御／衝突防止信号を生成する制御手段とを設
けることによって達成される。また、この発明の上記目
的は、自動ドアの開閉扉に、人／障害物を検知し前記扉
の開閉制御／衝突防止をするための複数個の所定の同一
空間方向の指向特性があるようにそれぞれ区別して配設
した指向性を有する安全兼起動用非接触近接スイッチ
と、前記扉側装置の電源用の電源回路と、前記扉の位置
計測手段と、情報を記憶するメモリと、前記非接触近接
スイッチの出力信号を処理する制御手段とを設け、前記
扉のテスト運転時には、移動空間又はその近傍に感知物
体がない状態で前記扉を移動せしめ、前記非接触近接ス
イッチの出力データを所定の間隔の移動位置毎に計測し
て背景データとして前記メモリに記憶すると共に、前記
扉の自動運転中は、前記制御手段により前記非接触近接
スイッチの出力データと現在位置における前記背景デー
タとの差データをそれぞれ求め、非接触近接スイッチ間
の差データを更に相互比較することにより前記感知物体
の有無を検知し、前記扉の開閉制御／衝突防止信号を生
成することによっても達成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明の一実施例を図１乃至図
４を参照して説明すると、先ず、自動ドアの構造は、図
１のように構成され、建物側に固定した無目（チャンネ
ル，ベース）１にスライド用ローラ２，３を介してドア
４，５を懸架し、更に無目１内の両端部にプーリー６，
７を軸架してベルト８を張設する。そして、ベルト８の
下側の一部をドア４に、また、上側の一部をドア５にそ
れぞれ係合させると共に、モータ及び減速機構から成る
モータユニット９によりプーリー６を回転駆動すること
によってドア４，５を開閉するようになっており、その
制御はドア４，５の扉の合わせ側に配設された指向性を
有する非接触近接スイッチ２０ａ〜２０ｎの個々の出力
を制御手段６０により演算処理して、ワイヤレス通信手
段４６を介してモータ制御回路３２に扉の開閉制御信号
を伝送するようになっている。また、図１の構成例では
無目１には電磁誘導式電力送信回路を構成する一次コイ
ル３１が設けられ、ドア４，５の上部には電磁誘導式電
力受信回路を構成する二次コイル４１，４１’がそれぞ
れ配設され、その出力は電源用直流電力を生成する電力
変換回路４２，４２’にそれぞれ入力されるようになっ
ている。しかして、指向性を有する非接触近接スイッチ
２０ａ〜２０ｎとしては、発光／受光素子から成る光学
式反射光線スイッチや、超音波の送受信部から成る超音
波近接スイッチ、赤外線発光／受光素子から成る赤外線
感知式近接スイッチやミリ波レーダの送受信センサから
成るミリ波レーダセンサ等があるが、かかる非接触近接
スイッチを例えば、発光／受光素子から成る反射光線ス
イッチを、図２に示すように、自動ドアの合わせ側又は
その近傍で、扉の入口側に指向特性があるように、発光
素子１１ａ，１１ｂ，……１１ｎと受光素子１６ａ〜１
６ｎをそれぞれ配設し、扉の出口側に指向特性があるよ
うに発光素子１２ａ〜１２ｎと受光素子１７ａ〜１７ｎ
を配設し、扉の合わせ側に指向特性があるように、発光
素子１０ａ〜１０ｎと受光素子１５ａ〜１５ｎをそれぞ
れ配設するようになっている。尚、図２の例では発光素
子１０ａ，１１ａ，１２ａ及び受光素子１５ａ，１６
ａ，１７ａは扉の最上段位置へ配設し、発光素子１０
ｂ，１１ｂ，１２ｂ及び受光素子１５ｂ〜１７ｂはその
下段位置に配設し、発光素子１０ｎ〜１２ｎ及び受光素
子１５ｎ〜１７ｎは扉の最下段位置へ配設するようにな
っている。又、この発明の最小構成の例では、上段、下
段の二段にそれぞれ発光／受光素子を配設することも可
能である。一方、図３はこの発明の自動ドアの安全兼起
動スイッチシステムの信号処理の流れを示すブロック図
であり、移動しない建物側システム３０は、電力送信回
路３１、モータ制御回路３２及びドア開閉制御信号を受
信するワイヤレス通信受信部３３，３３’から構成され
ている。また、移動扉側には電力受信回路４１、及びそ
の受信エネルギーを所定の直流電力に変換する電力変換
回路４２が設けられると共に、電力受信回路４１の出力
は位相検出手段４３にも入力され、検出された位相情報
はＭＰＵ（マイクロプロセッサ）６２等で構成された制
御手段６０に入力されるようになっている。しかして、
非接触近接センサの発信／発光手段１０ａ，１１ａ，１
２ａ〜１０ｎ，１１ｎ，１２ｎ等にはスイッチ手段ＡＳ
１等を介して電源電圧が供給されると共に、近接センサ
の受信／受光手段１５ａ，１６ａ，１７ａ〜１５ｎ，１
６ｎ，１７ｎの出力はスイッチ手段ＡＳ２で順次切替え
られ、その出力ＹｓｉはＡＤ変換手段６４を介してデジ
タル化され、制御手段６０内の記憶手段６６等に格納さ
れるようになっている。また、自動ドアの開閉制御信号
Ｖ５０はワイヤレス送信手段４６により無目側に伝送さ
れるようになっている。

【０００６】かかる構成において、その動作を図４のフ
ローチャートを参照して説明すると、先ず、電源投入後
所定のパラメータの初期化が実行され（ステップＳ
２）、ドア開き信号が制御手段６０からワイヤレス通信
手段４６〜３３を介してモータ制御回路３２に伝送され
自動ドアの開き動作が開始される。しかして、移動扉が
全開位置に移動すると図示しないリミットスイッチ等に
よりドア全開が検知され（ステップＳ６）、この後、所
定期間（通常１５秒乃至３分程度）経過すると（ステッ
プＳ８）、ドア閉まり信号が制御手段６０から出力され
る（ステップＳ１０）と共に、人／障害物の検知処理が
制御手段６０により開始される。この自動ドア閉まり期
間における人検知処理では、先ず、位相検出手段４３に
より左扉又は右扉のチェック期間か否かが０．０５〜
０．５秒単位でチェックされ（ステップＳ１４）、例え
ば右扉のセンサチェック期間に該当すると（ステップＳ
１４）、制御手段６０よりスイッチ手段ＡＳ１へ発信／
発光手段１０ａ，１１ａ，１２ａに対する電源が供給さ
れ、その反射波（光／超音波等）が受信／受光手段１５
ａ，１６ａ，１７ａで受信され、スイッチ手段ＡＳ２に
より受信手段１５ａ〜１７ａの出力が順次切替えられ、
ＡＤ変換手段６４によりデジタル化され、ＭＰＵ６２に
入力されると共に、オフセット補正、ゲイン補正、平滑
化処理等が実行されるようになっている。しかして、最
上段のセンサブロック２０ａから最下段のセンサブロッ
ク２０ｎ迄全ての非接触センサの受信レベルが制御手段
６０に入力されると、その後、センサ送受信部の電源は
オフされる（ステップＳ１６）。次に、制御手段６０に
より各サーチ空間ｓ（ｓ＝１５：扉の合わせ方向、ｓ＝
１６：入口方向、ｓ＝１７：出口方向）毎に各受光セン
サの受信レベルＹｓｉが相互比較され、人又は障害物が
存在するか否かチェックされる（ステップＳ１８、Ｓ２
０）。この処理を数式で表現すると下記のようになる。

【数１】ｄｓｉｊ＝｜Ｙｓｉ−Ｙｓｊ｜ｉｆ（ｄｓｉｊ＞ｔｈｉｊ）ｔｈｅｎｓｔａｒｔ−ｄ
ｏｏｒ−ｏｐｅｎｅｌｓｅｃｏｎｔｉｎｕｅ但し、Ｙｓｉ，Ｙｓｊ：サーチ空間ｓ方向のセンサｉ及
びｊの出力ｔｈｉｊ：人／障害物判定用閾値ｓ＝１５（扉の合わせ方向）１６（入口方向）１７（出口方向）ｉ，ｊ＝ａ〜ｎそして、同一サーチ空間方向ｓのセンサ受信レベルＹｓ
ｉ，Ｙｓｊの出力差が所定の閾値ｔｈｉｊよりも大きけ
ればドア開き制御信号Ｖ５０の出力処理に移り（ステッ
プＳ４）、各センサ間の出力差がそれぞれ所定の閾値ｔ
ｈｉｊ以内であれば、ステップＳ１２へ戻る。尚、上述
のドア開き制御信号Ｖ５０は図３の例では制御手段６０
からワイヤレス送信手段４６に出力され、光信号に変換
され、無目側に設けられたワイヤレス受信手段３３を介
してモータ制御回路３２に入力されるようになってい
る。かかる処理により、移動する扉の現在位置を知らな
くても、扉の上段、中段、下段の各センサの出力を相互
比較することにより、扉の合わせ側において、接近して
くる対象物が人であるか、相手側扉であるかを明確に区
別し、扉の間に立止まっている人を確実に検知し、ドア
開き制御信号を出力して自動ドアの扉が人に衝突するこ
とを防止することができる。また、両開きの扉が閉まっ
た状態では、従来、別途建物側に反射光線スイッチや高
周波発振式電子マットを敷設し、通過するため接近して
くる人を検知する必要があったが、本願発明では移動す
る扉側に入口方向及び出口方向の人検知センサを設けて
いるので、建物側にセンサ類を新しく敷設工事をする必
要が一切ない。従って、ひび割れ等の発生しやすいガラ
ス系の床材を敷設したビル等の建物にも、建物の建設完
了後自動ドアの懸架工事をするだけで、簡単かつ容易に
接近する人の検知センサを設置することができる。尚、
数１には全てのセンサ出力の間で相互比較を行なうよう
になっているが、一般に自動ドアの入出口において天井
に近い空間を通過する人及び物体はないので、センサを
例えば、４段以上細かく区分して配設したような場合に
は、最上位のセンサＹｓａ（ｉ＝ａ）を基準出力とし
て、この最上位センサ出力Ｙｓａと他のセンサ出力Ｙｓ
ｊ（ｊ＝ｂ〜ｎ）との間で出力を相互比較するだけで容
易に人及び障害物の検知をすることができ、下位層に設
けたセンサ内の相互出力の比較は省略することも可能で
ある。

【０００７】図１及び図３に対応させて示す図６及び図
７は、この発明のまた別の実施例としてドアの現在位置
計測手段３６を無目側に設け、電力送信回路３４にドア
の現在位置情報を重畳してドア側に送信し、ドア側では
電力受信回路４１の出力を復調してドアの現在位置を復
元すると共に、ドア側に設けられていたワイヤレス通信
手段としての投光手段４６を光変調回路５０ａで置換
え、ドア側の消費電力を一段と低減させた自動ドアの安
全兼起動装置について示しており、図１及び図３と同一
の番号を付した装置はそれぞれ同一の機能を果たすと共
に、無目側のプーリー６またはドア駆動機構９に結合さ
せて光学式又は磁気式の回転式エンコーダ３６を取付
け、エンコーダ３６の出力をモータ制御回路３２に入力
して自動ドアの扉位置計測を実行し、この計測結果を扉
位置計測手段３６に保持すると共に光伝送して移動扉側
に扉の現在位置を伝送するようになっている。更に、光
源を電力エネルギー供給と位置及び位相等の制御信号伝
送で共用するため、投光手段としての電気信号／光信号
変換回路３４又は３４’は、扉位置計測手段３６の出力
である位置信号ＰＯＳとテスト／自動運転モード制御信
号３７及び左右の扉計測タイミング信号をミキサ（ＭＩ
Ｘ）３８で混合し、その出力は光伝送用光位置エネルギ
ー信号に変調する変調回路（ＭＯＤ）３４−１、発光素
子駆動回路３４−２，変調信号を光Ｗに変換するガスレ
ーザ、発光ダイオード等の発光素子３４−３，及びレン
ズ３４−４とで構成され、図示しない自動ドアの天井カ
バーの上方に設置されるようになっている。また、受光
手段としての光信号復調回路３３ａ又は３３ａ’は、レ
ンズ３３−１，ホトダイオード等の受光素子３３−２，
及び復調回路（ＤＥＴ）３３−３で構成されている。更
に、安全兼起動用近接スイッチの背景データを収集する
ための扉のテスト運転モードと自動運転モードとを選択
する切換スイッチ３７の出力と、扉位置計測手段の出力
ＰＯＳと、計測タイミングの位相情報とが混合器（ＭＩ
Ｘ）３８で合成され、図１０に示すような同期信号（ｓ
ｙｎｃ）＋位置制御信号（ｃｏｎｔ運転モード／位相情
報）＋位置信号（ＰＯＳ）の形式で投光手段としての電
気信号／光信号変換回路３４又は３４’に所定の周期
（例えば５ｍｓｅｃ）で入力されるようになっている。
尚、電力供給と位置／制御情報の伝送で光源が共用さ
れ、この実施例では、更に移動ドア側の光変調回路５０
ａに照射する投光手段の光源も電気信号／光信号変換回
路３４の光源と共用されるようになっている。一方、移
動ドア側では図３の電力受信回路４１が光−電気エネル
ギー変換手段に置換えられ、光Ｗを電気信号に変換する
太陽電池（ＳＣ）４１ａと、その電気信号をもとの制御
信号位相信号及び位置信号に復調する復調回路４３とで
構成され、電力変換回路４２の出力はバッテリー４２２
に蓄積されると共に、無線エネルギー受信手段４２４も
電力変換回路４２に並列して設けられている。また、扉
の現在位置信号ＰＯＳ及び制御信号の一例として運転モ
ード信号が所定の周期（例えば５ｍｓｅｃ毎）で制御手
段６０のＭＰＵ６２に入力されるようになっている。更
に、消費電力低減のため投光手段４６の替わりに光変調
回路５０ａが設けられ、駆動回路５０−１と液晶ライト
バルブ５０−２で電気信号／光信号変換回路５０ａが構
成され、駆動回路５０−１と液晶ライトバルブ５０−２
とで電気信号／光信号変換回路３４から照射される投射
光ＯＰＴｉの反射を制御するようになっている。尚、上
述の扉の現在位置信号を利用し、自動ドアの移動距離を
予めｍ＋１の区間に分割し、これらの分割区間毎に予め
近接センサ２０ａ〜２０ｎのバックグランドレベルを所
定のテーブルに登録しておき、所定の周期（例えば１０
ｍｓｅｃ毎）で現在位置に対応した区間のバックグラン
ドレベルを、ＭＰＵ６２によりテーブルから読出し、読
出した補正データをＭＰＵ６２により減算して個々の近
接センサのバックグランドレベルをそれぞれの位置毎に
補正するようになっている。

【０００８】このような構成において、その動作を図８
及び図９のフローチャートを参照して説明すると、先
ず、運転モードスイッチ３７をテスト運転モードに設定
し、ドア４，５の近くに人及び障害物が存在しない状態
で、ドア４，５を全閉状態から全開状態にモータ制御回
路３２の制御のもとに移動させる。しかして、この開閉
動作中、スイッチ３７から投光手段３４ａ及び受光手段
４１ａを介してテスト運転指令が制御手段６０に伝送さ
れると（ステップＳ３０）、ＭＰＵ６２によりテスト運
転中使用するパラメータの値が初期化されると共に（ス
テップＳ３２）、光信号でエネルギーと共に伝送された
位置情報及び位相情報が復調回路４３により復調され
（ステップＳ３４）、ＭＰＵ６２によりサンプリング地
点通過チェックが実行される（ステップＳ３６）。この
サンプリング地点通過チェックはＭＰＵ６２によりエン
コーダ３６で計測された現在位置情報ＣＰを監視し、現
在位置ＣＰが数式２を満足した時、各近接センサに対す
るｉ番目のサンプリングを実行すると良い。

【数２】ｉ＊ｄφ−△ｄφ≦ＣＰ≦ｉ＊ｄφ＋△ｄφ ｉ：サンプリング地点番号（ｉ＝１〜ｍ）ｄφ：位置サンプリングの間隔 △ｄφ：位置マージンＣＰ：現在位置すなわち、ドアがサンプリング地点ｉを通過し、かつ、
位相情報より左右それぞれの扉に対し当該扉の計測期間
であると、センサ送受信部の電源をスイッチ手段ＡＳ１
を介してオンし、各センサのバックグランド受信レベル
ｂｓｉｊをスイッチ手段ＡＳ２及びＡＤ変換手段６４に
より順次入力し、オフセット補正、ゲイン補正をした
後、平均化等の統計処理をＭＰＵ６２により実行し、そ
の結果ｂｓ１ｉ〜ｂｓｎｉを順次記憶手段６６の所定の
テーブルへ図１１の様なフォーマットで記憶しその後、
センサ電源をオフする（ステップＳ３８）。しかして、
全閉状態のｉ＝０から全開状態のｉ＝ｍ迄全地点サンプ
リングが終了すると（ステップＳ４０）、次に全開状態
（ｉ＝ｍ）から全閉状態（ｉ＝０）迄、上記サンプリン
グを図１１のテーブルの下から上の方向に実行し（ステ
ップＳ３６〜Ｓ４０）、以上の背景データサンプリング
を指定回数、例えば２０回、実行するとテスト運転モー
ドを終了する（ステップＳ４２）。次に、運転モードス
イッチ３７を自動運転モードに切換えると、ＭＰＵ６２
に復調回路４３を介して自動運転指令が解読／伝送され
（ステップＳ３０）、ＭＰＵ６２により自動運転処理が
開始され、先ず所定の時間幅（例えば２０ｍｓｅｃ）毎
に、復調された位相情報中のセンサチェックスタート情
報に基づいて、人／障害物有無の判定がＭＰＵ６２によ
り実行される。すなわち、自動運転モードでは位相情報
中のチェックスタート信号毎に現在位置カウンタ３６に
より計測され光伝送された現在位置ＣＰが復元され（ス
テップＳ５４）、次式による現在位置の割出しが実行さ
れる。

【数３】（２ｊ−１）／２＊ｄφ≦ＣＰ＜（２ｊ＋１）
／２＊ｄφ ｊ：位置ブロック番号ｄφ：位置サンプリングの間隔ＣＰ：現在位置かくして、現在位置のブロック番号ｊが算出されると、
このブロックでの近接スイッチ背景データｂｓｉｊ（ｉ
＝ａ〜ｎ）が図１１のように記憶手段６６から読出され
（ステップＳ５８）、近接センサＹｓｉの出力がスイッ
チ手段ＡＳ２及びＡＤ変換手段６４を介してＭＰＵ６２
に入力され、次式によりバックグランド補正が実行され
る（ステップＳ６０）。

【数４】ｙｓｉ＝Ｙｓｉ−ｂｓｉｊ但し、ｙｓｉ：補正後の計測値Ｙｓｉ：補正前の計測値ｂｓｉｊ：位置区間ｊでのセンサｓｉのバックグランド
補正値かくしてセンサ出力のバックグランド補正が終了する
と、ＭＰＵ６２により、次式のように人／障害物判定が
行なわれる。

【数５】ｆｏｒａｌｌ（ｉ，ｊ）＆（ｉ≠ｊ）ｄｓｉｊ＝｜ｙｓｉ−ｙｓｊ｜ｉｆ（ｄｓｉｊ＞ｔｈｉｊ）ｃｔｒ＋＋ｅｎｄｆｏｒｉｆ（ｃｔｒ＞ｃｔｈ）ｔｈｅｎｓｔａｒｔ−ｄｏｏ
ｒ−ｏｐｅｎｅｌｓｅｃｏｎｔｉｎｕｅ但し、ｙｓｉ，ｙｓｊ：サーチ空間ｓ方向のバックグランド補
正後のセンサｉ及びｊの出力ｔｈｉｊ：人／障害物判定用閾値ｓ＝１５（扉の合わせ方向）１６（入口方向）１７（出口方向）ｉ，ｊ＝ａ〜ｎｃｔｒ：カウンタｃｔｈ：異常判定用閾値すなわち、同一サーチ空間方向ｓのバックグランド補正
後のセンサ受信レベルｙｓｉとｙｓｊの差が所定の閾値
ｔｈｉｊよりも大きければ、カウンタｃｔｒを＋１加算
し、このカウンタの値が異常判定用閾値ｃｔｈよりも大
きければ；人／障害物を検知したと判定し、ドア開き制
御信号が駆動回路５０−１に出力され、液晶ライトバル
ブ５０−２が動作し、光源３４−３から照射された光Ｏ
ＰＴｉが変調されて、その反射光ＯＰＴ０が無目側のレ
ンズ３３−１を通して受光素子３３−２に与えられる。
受光素子３３−２に与えられた反射光ＯＰＴ０は、その
受光素子３３−２で電気信号に変換された後、復調回路
３３−３で復調され人／障害物検知出力としてモータ制
御回路３２ａに入力され、ドアが開放制御されたり、人
が立止まっている間ドア閉まり動作が中断され開放制御
される（ステップＳ６２、Ｓ６４）。尚、本実施例で
は、人又は障害物がドアの入出口近くに無い場合、安全
兼起動用近接センサが近づいて来る相手ドアの影響を受
けて出力レベルが大変動するが、この影響を図１１のテ
ーブルにドアの移動位置データと共に登録することによ
り除去できるので、自動ドアが完全に閉まっていても安
定的に安全兼起動スイッチを作動させることができる。
また本実施例では、床工事等が一切必要なく完全に省略
でき、設置工事が非常に簡単である。更に、図５に示す
ように人／障害物を感知するための近接センサの取付方
向精度のばらつきも、バックグランドデータとして予め
学習し記憶することにより除去することができ、移動す
る相手扉が近接センサの近くにある場合にも、相手扉と
人／障害物とを明確に区別することができる。尚、図６
及び図７の実施例では扉の位置計測手段３６を無目側に
設けたが、エンコーダ等の扉位置計測手段３６を移動扉
４，５側に設けることも可能である。更に、上述の例で
は制御手段６０をデジタル回路で構成したが、制御手段
６０を全てアナログ素子で構成できることも当業者には
明かである。

【０００９】また、以上の説明では、扉側の電源回路を
無目側より供給される電力エネルギーを受信する電力受
信回路４１ａ等とこの電力受信回路４１ａ等で受信した
電力エネルギーを直流電力に変換する電力変換回路４２
とで構成し、二次電池有りの電源回路構成例で示した
が、この他、扉側電源回路としては、本出願人による特
願平４−１２０１３７号公報に開示された電源回路のよ
うに電力を供給する一次側回路を無目側に、二次側回路
を扉側にそれぞれ設け、扉の閉止または開放位置で両者
は対向するようにし、一次側回路と二次側回路との間を
電磁誘導または光エネルギー伝送または接触接点部によ
り結合し、扉側に設けた二次電池に上記位置にて充電す
るようにした電源回路も利用することができる。以下、
二次電池充電式電源回路の例を図１２乃至図１５を参照
して説明すると、先ず、図１２は接点式電源回路の概略
を示す図であり、図１３は図１２における接点部の構造
を示す斜視図である。図１２及び図１３においてドア閉
止時のストッパとして無目側にはストッパ４１０、扉４
側にはストッパ４２０が設けられている。ストッパ４１
０は図示されていない外部の充電用直流電源に接続され
たソケット型または板バネ式のプラス及びマイナス接点
４１１を有し、また、ストッパ４２０は扉４に装着した
装置を動作させる二次電池４２２に接続したプラグ型ま
たは板バネ式のプラス及びマイナス接点４２１を有して
いる。そして、ドア閉止時には、ストッパ４２０がスト
ッパ４１０に当接することによって接点４１１と接点４
２１とが接続され、二次電池４２２が外部電源により充
電される。図１４は電磁誘導方式を用いた二次電池充電
式電源回路の実施例のうちトランスの原理を応用した例
を示すもので、同図（Ａ）は扉閉止時、同図（Ｂ）は扉
開放時の状態を示す。トランスを分割して一次巻線側４
１３を無目側１側に、二次巻線側４２３をドア４側にそ
れぞれ配設し、ドア４が閉止位置にあるときは両者は１
個のトランスを形成するようにする。すなわち、ドア閉
止中には図１４（Ａ）のように外部交流電源４１２の電
力は形成された環状コアを介して二次巻線側４２３に供
給され、整流されて二次電池４２２を充電する。ドアが
開けば同図（Ｂ）のように上記トランスは形成されな
い。あるいは、逆にドア開放時に上記トランスを形成す
るようにしても良いし、閉止時及び開放時の２箇所で上
記トランスを形成するようにしても良い。電力供給電源
は上述の例のように商用周波数でも良いが、誘導し易く
するには周波数を高くすれば良い。図１５は高周波を用
いた電源回路の一例で、無目１側に高周波を発振する一
次側回路４１４を設け、ドア４側には発振周波数に同調
して共振する二次側回路４２４を設け、ドア４が閉止位
置にあるとき二次側回路４２４に誘導電流を発生させ
る。この誘導電流を検波した後二次電池４２２を充電さ
せるようにする。あるいは、逆にドア開放時に上記共振
回路を形成するようにしても良いし、閉止時及び開放時
の２箇所で上記共振回路を形成するようにしても良い。
ところで図７はこの発明のまた別の実施例として、扉側
電源回路を図１５の二次電池充電式電源回路と図３の電
源回路とを併用して構成した例で二次電池４２２の電池
容量を電力変換回路４２を介して充電することにより小
型化したものである。なお、上述のワイヤレス通信手段
としては、無線送受信手段または光学的送受信手段の他
に赤外線送受信手段も使用できることは当業者には明ら
かである。

【００１０】

【発明の効果】以上に述べたようにこの発明の自動ドア
の安全兼起動装置によれば、指向性のある非接触近接セ
ンサを複数個開閉移動する扉に取付け、出入りする人を
感知するようにしているので、死角空間をなくすことが
できる。更に、建物側に別途近接センサを配置すること
が不用となり、床工事等が省略できるので、設置工事が
非常に簡単である。また、扉の各移動位置毎に予め非接
触近接スイッチの出力を記憶しておくことにより、セン
サの取付方向誤差に基づくノイズや壁や相手扉の接近に
よる背景ノイズの急激な変化を除去することができ、扉
周辺の環境に影響されない近接スイッチの感知動作を実
現できる。更にまた、扉の現在位置データを無目側から
光学的に伝送すると共に電力受信も光電変換により同時
に実行でき、扉側から無目側への信号伝達は反射形光変
調回路を用いることにより、低消費電力形安全兼起動装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一構成例を示す図である。

【図２】この発明の近接センサの自動ドアへの取付例を
示す斜視図及び平面図である。

【図３】図１の構成例の動作を示すブロック図である。

【図４】その動作を説明するフローチャートの一例であ
る。

【図５】移動ドアへ取付けたセンサの取付方向誤差を説
明する図である。

【図６】この発明のまた別の一例を示す構成図である。

【図７】そのブロック図の一例である。

【図８】その動作を説明するフローチャートである。

【図９】自動運転動作を説明するフローチャートであ
る。

【図１０】制御情報及び位置情報を伝送する時のフォー
マットの一例である。

【図１１】背景レベルデータの記憶フォーマットの一例
である。

【図１２】接点式電源回路の一例を示す図である。

【図１３】図１２の接点部の構造を示す斜視図である。

【図１４】トランスを利用した電源回路の一例を示す図
であり、同図（Ａ）は扉閉止時、同図（Ｂ）は扉開放時
の状態を示す。

【図１５】高周波を利用した電源回路の一例を示す図で
ある。

【図１６】従来の指向性のない近接スイッチを使用した
安全装置の一例である。

【図１７】従来の光線式安全スイッチの一例である。

【符号の説明】

１無目４，５移動扉（ドア）１０ａ，１１ａ，１２ａ〜１０ｎ，１１ｎ，１２ｎ
発信手段１５ａ，１６ａ，１７ａ〜１５ｎ，１６ｎ，１７ｎ
受信手段２０ａ，２０ｂ〜２０ｎ非接触近接スイッチ３１電力送信回路３２，３２ａモータ制御回路３３ｃ受光／受信手段３４，４６投光手段３６扉位置計測手段３７運転モードスイッチ４１，４１ａ，４２３，４２４電力受信回路４２電力変換回路４２２二次電池４３位相検出手段５０ａ光変調回路６０制御手段６２ＭＰＵ６４ＡＤ変換手段６６記憶手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動ドアの開閉扉に、人／障害物を検知
し前記扉の開閉制御／衝突防止をするための複数個の所
定の同一空間方向の指向特性があるようにそれぞれ区別
して配設した指向性を有する安全兼起動用非接触近接ス
イッチと、前記複数個の非接触近接スイッチの出力を所
定の同一指向空間毎に相互に比較し、前記扉の開閉制御
／衝突防止信号を生成する制御手段とを設けたことを特
徴とする自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項２】前記所定の同一指向空間が、扉の合わせ
側、及び／又は入口側、及び／又は出口側である請求項
１に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項３】前記ドアが左及び右方向に開く両開きド
アであり、左及び／又は右扉に配設された前記複数個の
非接触近接スイッチを、所定の位相差を設けてそれぞれ
右扉側及び左扉側毎に駆動するようにした請求項１又は
２に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項４】前記左扉及び／又は右扉に、扉側装置の
電源用電源回路を設け、これらの電源回路が電力を供給
する一次側回路を無目側に、二次側回路を前記扉側にそ
れぞれ配設すると共に、扉の閉止または開放位置で両者
は対向するようにし、前記一次側回路と二次側回路との
間を電磁誘導または光エネルギー伝送または接触接点部
により結合し、前記扉側に設けた二次電池に前記位置に
て給電するようにした電源回路、または無目側より供給
される電力エネルギーを受信する電力受信回路と、この
電力受信回路で受信した電力エネルギーを直流電力に変
換する電力変換回路とからなる電源回路で構成し、これ
らの電源回路を、単独で、または、併用して用いるよう
にしたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の自動ド
アの安全兼起動装置。
【請求項５】前記制御手段の出力信号を無目側へ伝送
するワイヤレス通信手段を更に設けるようにした請求項
１乃至４に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項６】前記制御手段において前記複数の非接触
近接スイッチのそれぞれに対応したスイッチ出力の中か
ら特定のスイッチ出力を基準スイッチ出力として選択
し、この基準スイッチ出力とその他の非接触近接スイッ
チ出力とをそれぞれ比較して前記扉の開閉制御／衝突防
止信号を生成するようにしたことを特徴とする請求項１
乃至５に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項７】前記基準スイッチ出力用非接触近接スイ
ッチを前記扉の最上段に配設するようにした請求項６に
記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項８】前記制御手段において、前記複数の非接
触近接スイッチのそれぞれに対応したスイッチ出力の中
から任意のスイッチ出力を２つ選択し、この選択した２
つのスイッチ出力を相互に比較して前記扉の開閉制御／
衝突防止信号を生成するようにした請求項１乃至５に記
載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項９】前記制御手段のスイッチ出力比較をアナ
ログ比較回路で実行するようにした請求項６乃至８に記
載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１０】前記制御手段のスイッチ出力比較をマ
イクロコンピュータを中心とするソフトウェア処理部で
実行するようにした請求項６乃至８に記載の自動ドアの
安全兼起動装置。
【請求項１１】前記非接触近接スイッチが、光学式近
接スイッチ及び／又は超音波近接スイッチ及び／又は赤
外線感知式近接スイッチ及び又はミリ波レーダセンサで
ある請求項１乃至１０に記載の自動ドアの安全兼起動装
置。
【請求項１２】自動ドアの開閉扉に、人／障害物を検
知し前記扉の開閉制御／衝突防止をするための複数個の
所定の同一空間方向の指向特性があるようにそれぞれ区
別して配設した指向性を有する安全兼起動用非接触近接
スイッチと、前記扉側装置の電源用の電源回路と、前記
扉の位置計測手段と、情報を記憶するメモリと、前記非
接触近接スイッチの出力信号を処理する制御手段とを設
け、前記扉のテスト運転時には、移動空間又はその近傍
に感知物体がない状態で前記扉を移動せしめ、前記非接
触近接スイッチの出力データを所定の間隔の移動位置毎
に計測して背景データとして前記メモリに記憶すると共
に、前記扉の自動運転中は、前記制御手段により前記非
接触近接スイッチの出力データと現在位置における前記
背景データとの差データをそれぞれ求め、これら非接触
近接スイッチの差データを各センサの指向空間毎に演算
処理することにより前記感知物体の有無を検知し、前記
扉の開閉制御／衝突防止信号を生成するようにしたこと
を特徴とする自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１３】前記所定の同一指向空間が、扉の合わ
せ側、及び／又は入口側、及び／又は出口側である請求
項１２に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１４】前記自動ドアが左及び右方向に開く両
開きドアであり、左及び／又は右扉に配設された前記複
数個の非接触近接スイッチを、所定の位相差を設けてそ
れぞれ右扉側及び左扉側毎に駆動するようにした請求項
１２又は１３に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１５】前記制御手段の出力信号を無目側へ伝
送するワイヤレス通信手段を更に設けると共に、前記位
置計測手段を計時手段で置換するようにした請求項１２
乃至１４に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１６】前記制御手段において前記複数の非接
触近接スイッチのそれぞれに対応したスイッチ出力の中
から特定のスイッチ出力を基準スイッチ出力として選択
し、この基準スイッチ出力から演算される差データとそ
の他の非接触近接スイッチ出力から演算される差データ
とをそれぞれ比較して前記扉の開閉制御／衝突防止信号
を生成するようにしたことを特徴とする請求項１２乃至
１５に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１７】前記基準スイッチ出力用非接触近接ス
イッチを前記扉の最上段に配設するようにした請求項１
６に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１８】前記制御手段において、前記複数の非
接触近接スイッチのそれぞれに対応したスイッチ出力か
ら演算される差データの中から任意のスイッチ出力から
演算される差データを２つ選択し、この選択した２つの
差データを相互に比較して前記扉の開閉制御／衝突防止
信号を生成するようにした請求項１２乃至１５に記載の
自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項１９】前記制御手段の差データ比較を、アナ
ログ比較回路で実行するようにした請求項１６乃至１８
に記載の自動ドアの安全兼起動装置。
【請求項２０】前記制御手段の差データ比較を、マイ
クロコンピュータを中心とするソフトウェア処理部で実
行するようにした請求項１６乃至１８に記載の自動ドア
の安全兼起動装置。
【請求項２１】前記非接触近接スイッチが、光学式近
接スイッチ、及び／又は超音波近接スイッチ、及び／又
は赤外線感知式近接スイッチ、及び／又はミリ波レーダ
センサである請求項１２乃至２０に記載の自動ドアの安
全兼起動装置。