JPS6133795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エレベータのかごに向かつてくる
乗客を検知し、エレベータ扉の開閉を自動的に制
御するようにしたエレベータ扉の開閉制御装置の
改良に関する。

従来、エレベータの乗場からエレベータの出入
口に向かつて近寄つてくる乗客に対する扉の管理
が考えられている。これは、扉の開放あるいは閉
鎖動作中において、乗場から出入口に向かつて近
寄つてくる乗客に対して、扉の開放維持や扉の反
転を行うことで、不必要な早期閉鎖動作を防止
し、より人間とエレベータの関係を密接にする目
的の装置である。

物体の動きを検出する方法としてしばしばドツ
プラー効果が利用されるが、ここでも乗客の動き
を超音波によるそれを用い検出している。

しかしながら、ドツプラ効果を利用した場合、
静止物体からの反射波が、風などの影響により変
化すると、移動物体が存在しないにもかかわら
ず、移動物体が有るかのごとく誤動作してしま
う。

この発明は、このような点に鑑みてなされたも
ので、エレベータに接近する物体が存在する時の
み扉の閉鎖動作を遅らせるようにし風などの影響
による誤動作のないエレベータの扉の開閉制御装
置を提供することを目的とする。

以下、この発明のエレベータ扉の開閉制御装置
の実施例について図面に基づき説明する。第１図
ａ，ｂはその一実施例に適用されるエレベータ扉
に超音波送受波器を取り付けた状態を示すもので
ある。まず、この第１図ａ，ｂにおいて、Ａは超
音波送受波器、Ｂは扉、Ｃはエレベータかごをそ
れぞれ示す。この図からも明らかなように、超音
波送受波器Ａは扉Ｂの上部分に設けられ、しかも
エレベータかごＣからの扉の方向に向かつて超音
波が発射されるようになつている。そして、図示
の実施例では、扉Ｂの影響を最も少なくするた
め、超音波送受波器Ａを扉Ｂの閉鎖時、両扉が一
致する位置に取り付けられている。

第２図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図であり、図中、１は送波器、２は発振回路
である。発振回路２は超音波として利用する高周
波信号（20〜40KHz）を発振するもので、この信
号によつて送波器１を駆動し、送波器１から超音
波が移動物体に発射されるようになつている。

一方、３は受波器である。この受波器３は、送
波器１から移動物体に放射されて、この移動物体
から反射される超音波を受波するためのものであ
り、その出力端は増幅回路４を介してシユミツト
回路５に接続され、上記反射波を矩形波に波形整
形する。このシユミツト回路５の出力は微分回路
７および不一致回路９に送出されるようになつて
いる。

また、上記発振回路２の出力は、同様にシユミ
ツト回路６に接続され、波形整形されたシユミツ
ト回路６の出力は、微分回路８および不一致回路
９に送出するようになつている。

１０はフリツプ・フロツプ回路で、上記微分回
路８の出力でセツトされ、微分回路７でリセツト
されるようになつている。そして、フリツプ・フ
ロツプ回路１０の出力端は、低域フイルタ回路１
２に接続され、低域フイルタ回路１２の出力は微
分回路１３に送出されるようになつている。

一方上記不一致回路９の出力は、低域フイルタ
回路１１を通過し、フリツプ・フロツプ回路１４
をセツトする。フリツプ・フロツプ回路１４は、
上記微分回路１３の出力でリセツトされ、この出
力は積分回路１５に接続されるようになつてい
る。

１６はAND回路で、微分回路１３の出力がハ
イレベルでありしかも積分回路１５の出力もハイ
レベルの時、AND回路１６の出力がハイレベル
になるようになつている。AND回路１６の出力
は、移動物体の速度に比例したドツプラー周波数
になつているので、ｆ−Ｖ変換回路１７によつて
上記周波数を電圧レベルに変換するようになつて
いる。

１９は電圧比較回路で、上記ｆ−Ｖ変換回路１
７の出力電圧レベルと基準電圧発生回路１８の出
力電圧レベルと比較し、前者が後者より大きい時
に、扉反転回路２０を動作させるようになつてい
る。

なお、上述した各構成のうち、微分回路７，
８、フリツプフロツプ回路１０、低域フイルタ回
路１２および微分回路１３により物体がエレベー
タに接近しつつあることを検出する動作が行わ
れ、不一致回路９および低域フイルタ１１におい
てシユミツト回路５および６の各出力の周波数の
一致または不一致を検出する動作が行われ、ま
た、フリツプフロツプ１４、積分回路１５、
AND回路１６、ｆ−Ｖ変換回路１７、基準電圧
発生回路１８および電圧比較回路１９により扉の
開閉制御装置に閉鎖遅延のための信号を出力する
動作が行われる。

次に、以上のように構成されたこの発明のエレ
ベータ扉の開閉制御装置の動作について、第３
図、第４図および第５図の波形図を併用して説明
する。第３図ａないしｋは、扉に近づく物体を検
出した時の波形図を表わし、第４図ａないしｋ
は、扉に遠ざかる物体を検出した時の波形図を表
わしている。また、第５図ａないしｋは、放射波
の位相と静止物体からの反射波の位相がたまたま
同位相である時の波形図を表わしている。各図同
符号の波形は、同一部分を示している。また、各
図とも説明しやすく書かれたもので、実際の放射
波の周波数とドツプラー周波数の差は大きいもの
とする。

まず、扉に近づく物体を検出した時を第３図に
よつて説明する。発振回路２は超音波として利用
される周波数の正弦波を発振し、その出力は送波
器１を駆動し超音波を扉附近前方に放射すると同
時に、シユミツト回路６によつて第３図ａに示す
ごとく矩形波に波形成形される。上記シユミツト
回路６の出力は、微分回路８によつて上記出力に
同期したパルスを形成する。第３図ｂはこのシユ
ミツト回路の出力即ち、放射波に同期したパルス
を示す。

一方、送波器１によつて放射された超音波は、
移動物体などによつて反射され、受波器３に受波
される。受波された反射波は、増幅回路４で増幅
された後、シユミツト回路５によつて第３図ｃに
示すごとく短形波に波形成形される。シユミツト
回路５の出力は放射波同様に、微分回路７によつ
て第３図ｄに示すごとく反射波に同期したパルス
を形成する。

上記微分回路８の出力即ち、放射波同期パルス
は、フリツプ・フロツプ回路１０をセツトし、上
記微分回路７の出力即ち、反射波同期パルスは、
フリツプ・フロツプ回路１０をリセツトする。こ
のようにセツトおよびリセツトされたフリツプ・
フロツプ回路１０の出力は、第３図ｅに示すごと
く、放射波と反射波の周波数差うなりを生ずる。
このうなりは、フリツプ・フロツプ回路１０の出
力にあたかも放射波と反射波の周波数差でパルス
幅変調されたごとく表われる。そこで、上記フリ
ツプ・フロツプ回路１０の出力を、低域フイルタ
回路１２によつて、高周波成分を除去すると第３
図ｆに示すごとくノコギリ波が得られる。このノ
コギリ波の周波数が放射波と反射波の周波数差、
つまり、ドツプラー周波数である。

ここで第４図を参照すると、第４図は、扉に遠
ざかる物体を検出した時の波形図である。第３図
ｆと同様第４図ｆにもドツプラー周波数のノコギ
リ波が表われる。両図から明らかなように、扉に
近づく移動物体を検出した場合と遠ざかる移動物
体を検出した場合とでは、ノコギリ波の立ち上が
りの傾斜即ち、電圧変化率が異なる。そこで、こ
のノコギリ波を微分回路１３によつて微分するこ
とで、立ち上がりの電圧変化率を識別する。第３
図ｇおよび第４図ｇは、上記それぞれの微分波形
であり、これらの図から明らかなように、ハイレ
ベルを有効成分とした場合に、第４図ｇ即ち、遠
ざかる物体を検出した時には、有効成分が表われ
ないため、上記識別が可能である。

次に第５図を参照すると、第５図は、静止物体
からの反射波が、放射波と同位相で受波された場
合を示している。このような場合、風などの影響
で第５図ｅに示すごとくフリツプ・フロツプ回路
１０の出力が反転するため、微分回路１２は、あ
たかも移動物体を検出したごとく第５図ｇに示す
ように表われる。そこで、このチヤタリングを識
別するために、放射波即ち、シユミツト回路６の
出力と反射波即ち、シユミツト回路５の出力を不
一致回路９に入力し、この回路により両入力が同
時に「１」または「０」になるか否かを検出し、
同時に「１」または「０」とならない場合に不一
致であることを検出する。不一致回路９は、２入
力が不一致の時に出力がハイレベルとなり、第３
図ｈ、第４図ｈ、第５図ｈに上記不一致回路９の
出力波形を示す。次にこの不一致回路９の出力を
低域フイルタ回路１１によつて、高周波成分を除
去する。この低域フイルタ回路１１の出力波形
を、第３図ｉ、第４図ｉ、第５図ｉに示す。これ
らの図からもわかるように、第３図ｉおよび第４
図ｉの場合は、ハイレベルに達する点があるが、
第５図ｉの場合は、ローレベルだけである。そこ
で、低域フイルタ回路１１の出力でフリツプ・フ
ロツプ回路１４をセツトする。フリツプ・フロツ
プ１４は、微分回路１３の出力によつてリセツト
され、このフリツプ・フロツプ１４の出力は、積
分回路１５によつて時間的に遅れる。第３図ｊ、
第４図ｊ、第５図ｊに上記積分回路１５の出力波
形を示す。積分回路１５の出力と上記微分回路１
３の出力を、AND回路１６によつて上記２入力
のANDを取る。AND回路１６の出力は、２入力
即ち、積分回路１５の出力および微分回路１３の
出力の両方ともハイレベルの時のみ、ハイレベル
となるので、第３図ｋ、第４図ｋ、第５図ｋに示
すごとき波形となる。これらの図から明らかなよ
うに、AND回路１６の出力は、第３図即ち、扉
に近づく移動物体を検出した時のみ、そのドツプ
ラー周波数のパルスとして表われる。つまり、扉
から遠ざかる移動物体および上記静止物体からの
反射波では、上記AND回路１６の出力は現われ
ない。このことをさらに説明すると、放射波と反
射波を波形整形し一周期に１パルス出力を得るよ
うに微分パルスを生成し、放射波の微分パルスを
フリツプフロツプ１０のセツト端子、反射波の微
分パルスをフリツプフロツプ１０のリセツト端子
Ｒに入力すると、反射波が移動物体からの場合に
フリツプフロツプ１０の出力がノコギリ波とな
る。このノコギリ波において、急激に変化するエ
ツヂの極性が扉に近づく物体と扉に遠ざかる物体
との反射波によつて異なる（第３図ｆおよび第４
図ｆ）。このことにより移動物体が扉に近づくか
遠ざかるか識別できることとなる。

しかし、このフリツプフロツプ１０の出力は、
床等の静止物からの反射波が風により影響されて
もあたかも扉に物体が近づくごとく動作する（第
５図ｆ）。

一方、放射波と反射波を不一致回路９に入力す
ることで、放射波と反射波の差周波数（うなり信
号）を検出することができる（第３図ｉ、第４図
ｉおよび第５図ｉ）。この場合、床等の静止物か
らの反射波からはうなり信号は検出されない。こ
のことにより風による影響を検出し、第５図ｆの
ような信号が発生しても誤動作するのを防止でき
る。

従つて、放射波と反射波の２信号から、フリツ
プフロツプ回路１４、積分回路１５およびAND
回路１６により風の影響なく、しかも扉に近づく
物のみを検出する信号を得ることが可能となる。

このように得られたドツプラー周波数即ち、
AND回路１６の出力を、ｆ−Ｖ変換回路１７に
よりドツプラー周波数を電圧に変換し、電圧比較
回路１９に送出する。電圧比較回路１９は、基準
電圧発生回路１８より発生する電圧と比較し、上
記ｆ−Ｖ変換回路１７の出力が基準電圧より高い
時のみ扉反転回路２０を動作させ、扉を反転させ
る。即ち、扉にある速度以上で、近づく移動物体
を検出した時、扉を反転させる動作を行う。

以上述べたように、この発明においては、放射
波および反射波の周波数の一致・不一致を検出す
るようにし、両波が不一致であることが検出さ
れ、かつ放射波および反射波の周波数差にもとづ
いて乗場の移動物体がエレベータに接近しつつあ
ることを検出している時のみ扉の閉鎖動作を遅延
させるようにしている。

従つて、ドツプラ効果を用いて物体の接近を検
出するようにした回路によくみられる風などの影
響による放射波又は反射波の変動によつて回路が
誤動作することを防止でき、安定した動作を行わ
せることができるものである。

なお、上記実施例では、フリツプ・フロツプ回
路１０の出力即ち、あたかもパルス幅変調された
ごとく波形を、低域フイルタ回路１２により復調
しドツプラー周波数を検出しているが、このフリ
ツプ・フロツプ回路１０の出力のパルス幅の急峻
な変化を検出する方法も考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはこの発明のエレベータ扉の
開閉制御装置の一実施例に適用されるエレベータ
乗場部分の正面図および側面図、第２図はこの発
明のエレベータ扉の開閉制御装置の一実施例の構
成を示すブロツク図、第３図、第４図および第５
図はそれぞれ同上エレベータ扉の開閉制御装置の
動作を説明するための波形図である。 １……送波器、２……発振回路、３……受波
器、４……増幅回路、５，６……シユミツト回
路、７，８，１３……微分回路、９……不一致回
路、１０，１４……フリツプ・フロツプ回路、１
１，１２……低域フイルタ回路、１５……積分回
路、１６……AND回路、１７……ｆ−Ｖ変換回
路、１８……基準電圧発生回路、１９……電圧比
較回路、２０……扉反転回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エレベータかごの出入口の近傍に設けられ連
   続的に超音波を上記出入口近傍の乗場に向けて放
   射するとともに、この放射された超音波の反射波
   を受けて、上記放射波および反射波の周波数差に
   より上記出入口近傍の乗場の移動物体の速度と方
   向を検出し、上記移動物体がエレベータかごに向
   かつて接近しつつあるときはエレベータの扉の閉
   鎖動作を遅らせるように作動するエレベータ扉の
   開閉制御装置において、 (a) 上記放射波および反射波の周波数差を検出
   し、上記周波数差にもとづいて乗場の移動物体
   がエレベータに接近しつつあることを検出する
   検出手段、 (b) 上記放射波と反射波との両波の周波数の一
   致・不一致を検出する不一致検出手段、 (c) 上記不一致検出回路が上記両波の不一致を検
   出し、かつ上記検出手段が移動物体接近信号を
   出力している時のみ、上記扉の開閉制御装置に
   閉鎖遅延のための信号を出力する手段、 を備えたエレベータ扉の開閉制御装置。