JPWO2012073821A1 - 自動ドア用センサ - Google Patents

Abstract

【解決手段】 ドアパネル（１２）近傍の床面に二次元に配列された複数の検知スポットを検知部（１４）が構成する。各検知スポットは、人または物体を赤外線によりそれぞれ独立して検知可能である。各検知スポットのうち人または物体を検知した複数の検知スポットによって構成される領域を、領域認識手段（３０）が認識する。認識された領域が移動する方向を通行者移動判定手段（４４）が判断する。認識された領域の移動方向が、ドアパネル（１２）に向かう方向であるときのみ、ドアパネル（１２）を開く信号がドアコントローラ（３４）に出力される。

Description

本発明は、自動ドア用センサに関し、特に二次元に複数の検知エリアを構成したものに関する。

二次元に複数の検知エリアを構成した自動ドア用センサには、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１の技術では、自動ドア装置のドアの近傍の床面に、スポット光を投光手段によってマトリクス状に照射する。各スポット光の床面からの反射光を受光手段によって受光する。いずれかのスポット光が遮断されたことによって、人が検知されたと判断し、その判断結果に従ってドアを開放する。

日本国特許公開公報第２００７−２７７８２９号 日本国特許公開公報平成１１−３１１０６０号

スライド式自動ドアを利用する通行者の安全性の向上を図るために日本国の全国自動ドア協会（Ｊａｐａｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｏｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）において策定された自動ドア安全ガイドライン（スライド式自動ドア編）によれば、自動ドア用センサの検知エリア（自動ドアパネルの開閉時、ドアパネルの走行部およびドアパネル直近の通行者を、連続的にまたは一定時間検出することを、目的としたセンサの検出範囲）は、その奥行きがドアパネルの厚さ方向の中心から１０００ｍｍ以上の位置まで、かつ幅の端がドアパネルの有効開口幅（自動ドアの開口部の通行可能幅）の外方端から１５０ｍｍ以上外側に存在するように、定められている。このように比較的広い範囲を検知エリアとしているので、自動ドアを通過する意思の無い人がドアパネルの前をドアパネルに平行に通っただけでも、ドアパネルが不用意に開閉したり、ドアが開放状態のままになったりする。この場合、自動ドアを設置している建物内の温度管理を空気調和設備によって行っているにも拘わらず、温度管理が損なわれることがある。また建物内の静粛性が損なわれることもある。即ち、上述したような有効開口幅が使用されていると、環境負荷の増加につながる。なお、ドアパネルが閉じているときには検知エリアを安全ガイドラインを満たした検知エリアよりも狭くし、ドアパネルが開いているときには安全ガイドラインを満たした検知エリアの広さに変更することによって、ドアパネルが不用意に開くことを解消することができる。しかし、ドアパネルが閉じている状態において、人を検知してからその人がドアに到達するまでの時間が短くなるので、人がドアパネルの前に到達しているのにドアパネルがまだ開かず、通行性が悪くなる。但し、この場合であっても、一旦ドアパネルが開いてしまうと、ドアパネルの前をドアパネルに平行に通過する人がいる限り、ドアパネルは開放状態を維持してしまう。

そこで、例えば特許文献２に開示されているように、人がドアパネルに近づいた場合にのみ、ドアパネルを開くようにすれば、上記の問題は解決される。しかし、特許文献２の技術では、人がドアパネルに近づいているか否かの方向検知を次のようにして行っている。ドアパネルに平行に間隔をおいて複数の監視領域を持つ監視列が、ドアパネルから離れる方向に間隔をおいて複数光センサによって形成される。これら複数の監視列のうちドアパネルに対して遠いものから近いものに順に、人を検知している監視領域を持つ監視列が変化する場合に、人がドアパネルに近づいていると判断している。そして、上述した安全ガイドラインに従えば、これら監視列それぞれの端は、有効開口幅の外方端から１５０ｍｍ以上外側に存在するものとなる。従って、ドアパネルの中央に向かわずに、ドアパネルの両側にある固定壁に向かって監視列の外方端付近を通行する人も、ドアパネルに人が近づいていると誤判断する可能性がある。

本発明は、上記の安全ガイドラインの規定を満たしつつ、人や物体がドアに近づいていないのに近づいていると誤検知することが無い自動ドア用センサを提供し、その結果、通行性を確保しつつ、環境負荷を低減することを目的とする。

本発明の一態様の自動ドアセンサは、検知手段を有している。この検知手段は、ドア近傍の床面に二次元に配列された複数の検知スポットを構成する。前記各検知スポットは、人または物体を赤外線によりそれぞれ独立して検知可能である。検知手段は、例えば赤外線の投光手段と、受光手段とによって構成することもできるし、赤外線の受光手段のみによって構成することもできる。検知手段は、例えばドアの無目に取り付けることもできるし、天井に取り付けることもできる。各検知スポットは、人または物体の床面への投影よりも面積が同等もしくは小さく構成されている。従って、人または物体は、全検知スポット数よりも少ない複数の連続する検知スポットまたは単一の検知スポットによって同時に検知される。また、人または物体の移動に伴い、人または物体を検知する検知スポットは変化する。前記各検知スポットのうち前記人または物体を検知した検知スポットによって構成される領域を、認識手段が認識する。前記認識された領域が移動する方向を判断手段が判断する。前記認識された領域の移動方向が、前記ドアに向かう方向であるときのみ、出力手段が、前記ドアを開く信号を出力する。

このように構成された自動ドア用センサでは、ドアに平行に形成した監視列に人や物体が存在するか否か判断するのではなく、人または物体を検知している単一または複数の検知スポットによって構成された領域を認識し、この認識された領域の移動方向を２次元的に判断しているので、ドアの傍の壁に向かって移動している人や物体を、ドアに向かって移動していると誤って判定することがなく、環境負荷を低減させることができる。

前記判断手段は、前記認識された領域の移動方向を、前記認識された領域の重心位置を基に算出するものに構成することができる。認識された領域の重心位置の変化を基に算出しているので、認識されている領域の形状や領域を構成する検知スポットの数などが、時間経過と共に変化しても、移動方向を正確に検知することができる。

さらに、前記出力手段は、前記認識された領域の重心位置と、この重心位置の時間変化に基づいて算出された移動速度とに基づいて、前記重心位置が所定時間内に前記ドアの開口を通過することが予測できるとき、前記ドアを開く信号を出力するものに構成することができる。このように構成すると、ドアの開放時間を最小限に抑えることができるので、環境負荷を一層低減することができる。

或いは、前記出力手段は、前記認識された領域の重心位置が、前記ドアの直近の所定エリア内で停止しているとき（時系列でみて所定時間以上、重心位置がほぼ動いていないと判断されたとき）、前記ドアを開く信号を出力するものとすることができる。また、前記出力手段は、前記認識された領域の重心位置が前記ドアの直近の所定エリアにあるとき（時系列ではなく、ある時点で重心位置が存在したとき）、前記ドアを開く信号を出力するように構成することもできる。これらのように構成すると、仮に人や物体の移動方向の検出がうまくできない状況になっても、ドアを通過しようとしている人や物体（ドアの直近の所定エリア内で停止していたり、所定エリア内に存在したりする場合には、その可能性が高い）の通行性を確保することができる。

前記所定エリアは、前記ドアの開口の幅に応じて予め設定されているものとすることができる。このように構成することによって、通行性を確保しつつ、所定エリアは狭い範囲で構わないため、無駄なドアの開閉を行うことなく、その結果、環境負荷を低減することができる。

前記認識された領域の重心位置は、前記認識された領域の図心を所定量だけ前記検知手段側にずらしたものとすることができる。例えば検知手段がドアの無目に取り付けられているような場合、検知手段が床面を向く関係上、検知スポットが検知手段と反対側に形成された人や物体の影を検知していることがある。このような影を検知している検知スポットも含めた状態で認識手段が認識した領域の図心を、認識された領域の重心と判定すると、人や物体の位置を正確に検知することができず（例えば、実際よりも遠くにあると判断される）、ドアの開動作が遅れたり、本来必要な時間よりも長い時間にわたって、ドアを開放したりする可能性がある。そこで、この影の影響を除去するために、領域の重心位置を、検知手段側に図心をずらしている。

或いは、前記認識された領域の重心位置を、前記認識された領域の図心とすることもできる。例えば天井に検知手段を設けた場合、上述したような影の影響を受けることがないので、認識された領域の図心を、重心としている。

前記認識された領域が複数存在する場合、それぞれの領域を独立して前記認識手段が認識し、前記判断手段が、前記認識された複数の領域が移動する方向を独立して判断し、前記出力手段が、前記独立して認識された領域のいずれかの移動方向が、前記ドアに向かう方向であるとき、前記ドアを開く信号を出力するように構成することもできる。

このように構成すると、複数の人や物体がドアの近傍に存在しても、それぞれの人や物体の移動に応じて、ドアの開閉を適正に制御することができる。

図１は本発明の１実施形態の自動ドア用センサを取り付けた自動ドアの正面図である。 図２は図１の自動ドア用センサの正面図及び平面図である。 図３は図１の自動ドア用センサによって形成される検知スポットを示す平面図である。 図４は図１の自動ドア用センサのブロック図である。 図５は図１の自動ドア用センサの動作を示すメインフローチャートである。 図６は図４に示す領域認識手段３０が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図７は図４に示すスポット判断手段３２が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図８は図４に示す領域位置特定手段３６が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図９は領域位置特定手段３６の別の例１が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図１０は領域位置特定手段３６の別の例２が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図１１は領域位置特定手段３６の別の例３が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図１２は領域位置特定手段３６の別の例４が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図１３は領域位置特定手段３６の別の例５が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図１４は領域位置特定手段３６の別の例６が実行する処理を示すフローチャートと、その処理の説明図である。 図１５は図４に示す通行者同定手段３８が実行する処理を示すフローチャートである。 図１６は図４に示す通行者速度算出手段４０が実行する処理を示すフローチャートである。 図１７は図４に示す通行者立ち止まり判定手段４２が実行する処理を示すフローチャートである。 図１８は図４に示す通行者移動判定手段４４が実行する処理を示すフローチャートである。

本発明の第１の実施形態の自動ドアセンサ２は、図１に示すように、自動ドア４の無目６に取り付けられている。自動ドア４は、間隔をおいて配置された固定壁８、８間のドア開口１０（図３参照）を、ドアパネル１２、１２が開閉するものである。ドアパネル１２、１２は、固定壁８、８側に位置する状態からドア開口１０の中央側に向かってそれぞれスライドすることによって、ドア開口１０を閉じる。ドアパネル１２、１２がドア開口１０の中央側に位置する状態から固定壁８、８側に移動することによってドア開口１０を開く。

図４に示すように、自動ドアセンサ２は、検知部１４を有し、検知部１４は、投光手段、例えば投光部１６と、受光手段、例えば受光部１８とを備えている。投光部１６では、無目６の中央に、図２に示すように、複数、例えば２つの投光器１６ａ、１６ｂがドアパネル１２、１２の開閉方向に沿って間隔をおいて並べて設けられている。これら投光器１６ａ、１６ｂは、例えば近赤外線を所定の周期を持ったパルス状に発光するものである。投光器１６ａは、ドアパネル１２、１２の移動方向に３個、ドアパネル１２、１２の高さ方向に４個の合計１２個の投光素子（図２（ａ）に符号１乃至１２を付した丸で示してある）をマトリクス状に配置してある。投光器１６ｂは、ドアパネル１２、１２の移動方向に３個、ドアパネル１２、１２の高さ方向に２個の合計６個の投光素子（図２（ａ）に符号１３乃至１８を付した丸で示してある）をマトリクス状に配置してある。投光器１６ｂの投光素子のうち符号１３乃至１５を付したものは、投光器１６ａの投光素子の符号７乃至９を付したものよりも幾分低い位置に設けられ、投光器１６ｂの投光素子のうち符号１６乃至１８を付したものは、投光器１６ａの投光素子の符号１０乃至１２を付したものよりも幾分低い位置に設けられている。

これら投光器１６ａ、１６ｂの前面には、これら投光器１６ａ、１６ｂにそれぞれ対応して複数、例えば２つの光学素子、例えば分割レンズ２０ａ、２０ｂが配置されている。これら分割レンズ２０ａ、２０ｂは、複数、例えば４つの領域に分割され、各領域の光軸がドア開口幅方向（ドアパネル１２、１２の移動方向）に対してそれぞれ異なる角度をなしている。その結果、図３に示すように、投光器１６ａ、１６ｂの合計１８個の投光素子からの光によって、基準面例えば床面に４つの検知エリア２２ａ乃至２２ｄが形成されている。これら検知エリア２２ａ乃至２２ｄは、いずれもが１８個の検知スポットからなる。図３の各検知エリア２２ａ乃至２２ｄに示した丸が検知スポットを示し、これら領域内に示した数字は、この領域にスポット光を投光した投光素子を表している。各検知スポットは、ドア開口幅方向に１２個、これらと床面において直角な方向に６個の合計７２個形成されている。これら検知スポットは、検知エリア２２ａ乃至２２ｄを通過することがある人や物体（以下、総称して「通行者」という。）の床への投影面積とほぼ同等か、小さく設定される。検知エリア２２ａ乃至２２ｄは、ドア開口幅方向に沿って並んで形成され、かつドアパネル１２、１２の高さ方向及びドア開口幅方向に直交している。

図２に示すように、投光部１６のドア開口幅方向の両側に、２個ずつ受光部１８の受光器１８ａ乃至１８ｄが設けられている。各受光器１８ａ乃至１８ｄは、いずれもドア開口幅方向に３個ずつ配置した受光素子を有している。図２（ａ）において丸の中にＡ１乃至Ａ３の符号を付したものが受光器１８ａの受光素子を表し、同じくＢ１乃至Ｂ３の符号を付したものが受光器１８ｂの受光素子を表し、Ｃ１乃至Ｃ３の符号を付したものが受光器１８ｃの受光素子を表し、Ｄ１乃至Ｄ３の符号を付したものが受光器１８ｄの受光素子を表す。受光素子の総数は、上述した検知スポットの開口幅方向の配置数と等しい１２個である。

これら受光器１８ａ乃至１８ｄの前面には、ドア開口幅方向の異なる位置からの光を同じ受光器に集光する光学素子、例えばシリンドリカルレンズ２４ａ乃至２４ｄがそれぞれ配置されている。シリンドリカルレンズ２４ａの働きによって、受光器１８ａの受光素子Ａ１には、図３にＡ１の符号を付した枠内の６つの検知スポットからの反射光が入射する。同様に、受光素子Ａ２には、シリンドリカルレンズ２４ａの働きによって、図３にＡ２の符号を付した枠内の６つの検知スポットからの反射光が入射する。Ａ３には、シリンドリカルレンズ２４ａの働きによって、図３にＡ３の符号を付した枠内の６つの検知スポットからの反射光が入射する。以下、同様に、シリンドリカルレンズ２４ｂ乃至２４ｄによって、受光素子Ｂ１乃至Ｄ３には、図３にＢ１乃至Ｄ３の符号を付した枠内の６つの検知スポットの反射光が入射される。なお、各検知スポットは、検知されない領域が発生しないように所定の密度で、配置されている。なお、各検知スポットから構成される検知エリアの範囲は、少なくともドアが開いているときに安全ガイドラインを満たすように設定されていれば、ドアが閉じているときと開いているときとで異なっていても構わない。

検知部１４の物体検知手段２６が、投光部１６及び受光部１８を制御して、図５に示すように、検知エリア２２ａ乃至２２ｄへの投受光を行う（ステップＳ２）。

具体的には、投光器１６ａ、１６ｂの１８個の投光素子は、時分割的に１つだけ順に投光することを繰り返す。即ち、図２に示すように、符号１が付されたものから符号１８が付されたものまで１つだけ順に投光することを繰り返す。各受光器１８ａ乃至１８ｄの各受光素子Ａ１乃至Ｄ３も、投光器１６ａ、１６ｂの１８個の投光素子の投光に同期して、受光素子Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ｃ１、Ｄ１、Ｃ２、Ｄ２、Ｃ３、Ｄ３の順に１つだけ受光可能となることを繰り返す。

これによって、まず、受光素子Ａ１が、検知エリア２２ａの符号１が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｂ１が、同検知エリア２２ａの符号２が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ａ２が、検知エリア２２ａの符号３が付された検知スポットの反射光を受ける。次に、受光素子Ｂ２が検知エリア２２ｂの符号１が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ａ３が検知エリア２２ｂの符号２が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｂ３が検知エリア２２ｂの符号３が付された検知スポットの反射光を受ける。受光素子Ｃ１が、検知エリア２２ｃの符号１が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｄ１が検知エリア２２ｃの符号２が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｃ２が検知エリア２２ｃの符号３が付された検知スポットの反射光を受ける。受光素子Ｄ２が、検知エリア２２ｄの符号１が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｃ３が検知エリア２２ｄの符号２が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｄ３が検知エリア２２ｄの符号３が付された検知スポットの反射光を受ける。

再び、受光素子Ａ１が、検知エリア２２ａの符号４が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｂ１が、同検知エリア２２ａの符号５が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ａ２が、検知エリア２２ａの符号６が付された検知スポットの反射光を受ける。次に、受光素子Ｂ２が検知エリア２２ｂの符号４が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ａ３が検知エリア２２ｂの符号５が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｂ３が検知エリア２２ｂの符号６が付された検知スポットの反射光を受ける。受光素子Ｃ１が、検知エリア２２ｃの符号４が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｄ１が検知エリア２２ｃの符号５が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｃ２が検知エリア２２ｃの符号６が付された検知スポットの反射光を受ける。受光素子Ｄ２が、検知エリア２２ｄの符号４が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｃ３が検知エリア２２ｄの符号５が付された検知スポットの反射光を受け、受光素子Ｄ３が検知エリア２２ｄの符号６が付された検知スポットの反射光を受ける。

以下、同様にして、合計７２個の検知スポットの光が、受光器１８ａ乃至１８ｄの各受光素子Ａ１乃至Ｄ３によって受光されることが繰り返される。

次に、物体検知手段２６が、検知スポット毎に物体検知判定を行う（ステップＳ４）。 検知エリア２２ａ乃至２２ｄ内に通行者が存在するとき、各検知スポットのうちいずれか複数の連続するもの、または単一のものに投光される光は通行者によって反射または吸収されており、受光器１８ａ乃至１８ｄの受光素子Ａ１乃至Ｄ３の受光量は、通行者がいないときと比べて異なるものとなっている。この得られた受光量を、物体検知手段２６において予め定めた閾値と比較することによって、いずれの検知スポットで通行者が検知されているかが判明する。この検知情報は、演算部２８に供給される。なお、演算部２８と物体検知手段２６とは、例えばＣＰＵと、ＣＰＵで実行されるプログラムを記憶した記憶手段、例えばメモリによって実現できる。

次に、演算部２８の領域認識手段３０が、物体を検知している領域を特定する（ステップＳ６）。具体的には、図６（ａ）に示すように、まずラベリングが行われる（ステップＳ８）。ラベリングでは、同図（ｂ）に示すように、通行者を検知したと判定された各検知スポットのうち、つながっている全ての検知スポット（連結検知スポット）に同じラベルが付けられ、異なった連結検知スポットには異なったラベルが付けられる。同図（ｂ）では、領域１、領域２、領域３、領域４がラベリングによって得られた４つの連結検知スポットを示している。次に、所定面積以下（領域の検知スポット数が所定数以下）の領域が削除される（ステップＳ１０）。削除が行われるのは、所定面積以下の領域が通行者を検知していない可能性が高いからである。例えば、所定面積を３検知スポット分の面積と設定すると、同図（ｂ）に示す１検知スポット分の面積である領域３、２検知スポット分の面積である領域４とが削除され、領域１、２が物体を検知している領域と認識される。ステップＳ１０の処理の終了によって領域認識手段３０による領域特定が終了する。

次に、演算部２８のスポット判断手段３２によって通行者ありか、通行者無しかの判断が、特定された領域ごとに行われる（ステップＳ１２）。具体的には、図７（ｂ）に示すように、ドアパネル１２、１２の中央に最も接近した連続する複数、例えば４つの検知スポットが即時判定エリアと予め設定され、この即時判定エリアの周囲を取り囲むように複数の継続判定エリアが予め設定されている。そして、同図（ａ）に示すように、即時判定エリア内の検知スポットのうち１つでも、領域認識手段３０によって認識された領域に属しているか判断される（ステップＳ１４）。この判断の答えがイエスであると、通行者がドアパネル１２、１２の非常に近傍に位置している、すなわちドアパネル１２、１２が開くのを通行者が待っていると判断されるので、通行者ありと判断される（ステップＳ１６）。ステップＳ１４の判断の答えがノーの場合、継続判定エリア内の１つの検知スポットでも、領域認識手段３０によって認識された領域に属しているか判断される（ステップＳ１８）。この判断の答えがノーであると、継続判定エリア及び即時判定エリアには、通行者がいないと判断されるので、このスポット判断が終了する。ステップＳ１８の判断の答えがイエスの場合、継続判定エリア内の検知スポットが、領域認識手段３０によって認識された領域に属してから、予め定めた時間が経過しているか判断される（ステップＳ２０）。この判断の答えがイエスの場合、ドアパネル１２の近傍で所定時間以上停止している通行者が存在すると判断可能であるので、ステップＳ１６によって通行者ありと判断し、このスポット判断が終了する。

このようにスポット判断手段３２によって通行者ありと判断されると、図４に示すように、演算部２８から、ドアコントローラ３４に通行者が存在することを示す信号を出力する（ステップＳ２２）。これによって、ドアパネル１２、１２が開かれる。なお、ステップＳ２２が終了すると、再びステップＳ２が実行される。ステップＳ２２が出力手段に該当する。

スポット判断手段３２によって通行者無しと判断されると、演算部２８の領域位置特定手段３６が各領域の位置を特定する（ステップＳ２４）。具体的には、まず図８（ａ）に示すように、各領域の図心が算出される（ステップＳ２６）。例えば、同図（ｂ）に示すように、領域１を構成している各検知スポットの図心が算出される。次に、各領域における自動ドア用センサ２に近い所定エリアの図心が算出される（ステップＳ２８）。例えば所定エリアを４検知スポット分とすると、領域１において自動ドア用センサに近い４検知スポット（同図（ｂ）において破線で囲んだ領域内の４検知スポット）の図心位置が算出される。次に、同図（ｂ）に示すように、自動ドア用センサ２と、領域、例えば領域１の図心とを、繋ぐ直線が引かれ、自動ドア用センサ２の位置を中心とし、自動ドア用センサ２と上記所定エリアの図心との距離ｒを半径とする円が描かれ、この円と、前記直線との交点が算出される（ステップＳ３０）。この交点位置が通行者の位置と設定される（ステップＳ３２）。即ち、領域１の図心よりも自動ドア用センサ２側にずらした位置を通行者の位置、即ち領域の重心と設定している。他の領域についても同様に行われる。

同図（ｃ）に示すように、無目６に自動ドア用センサ２を取り付けていると、投光部１６及び受光部１８は、床面側を向くように斜めに設けられている。そのため、領域認識手段３０によって認識された領域には、自動ドア用センサ２とは反対側にできた影が含まれている。この影を含めた状態で算出された領域の図心を、そのまま通行者位置と設定すると、その通行者位置は誤差（本来の通行者の位置よりも自動ドア用センサ２から遠い位置を通行者位置とした誤差）を含むことになる。そこで、例えば、通行者の大きさとして通常考えられる大きさを基に、領域位置特定手段３６が特定した領域内において自動ドア用センサ２に近い位置に上記所定エリアを設定して、その所定エリアの図心を求める。但し、この所定エリアから自動ドア用センサ２を見た方向は、実際に通行者から自動ドア用センサ２を見た方向とは、ずれている可能性がある。ところが、通行者の影を含んだ領域から自動ドア用センサ２を見た方向は、同図（ｂ）から明らかなように、正しく通行者から自動ドア用センサ２を見た方向と一致している。そこで、所定エリアの図心の位置を、通行者の影を含んだ領域から自動ドア用センサ２に引いた直線上に移動させることによって、自動ドア用センサ２に対して正しい方向性を持たせている。なお、所定エリアは、通行者の大きさとして通常考えられる大きさを基に４検知スポットとし、処理の過程においてこの４検知スポットの図心を算出することで、平均化による位置の安定性を確保しているが、通行者の位置に連動するものであれば、４検知スポットの図心算出に限られない。

図９（ａ）乃至（ｃ）に領域位置特定手段３６の他の例の１を示す。この例の領域位置特定手段３６は、自動ドア用センサ２が天井に取り付けられている場合に適用するもので、図８に関連して説明したような影が、認識された領域に含まれない場合である。そのため、同図（ａ）に示すように領域の図心の算出が行われる（ステップＳ３４）。同図（ｃ）は、領域１の重心を示しており、この場合、領域１の重心は領域１の図心と一致している。次に、算出した図心位置を領域における通行者位置に設定する（ステップＳ３６）。なお、同図（ｂ）に示すように、複数の領域が認識されている場合には、全ての領域に対してステップＳ３４、Ｓ３６の処理が行われる。

図１０（ａ）乃至（ｃ）に領域位置特定手段３６の他の例２を示す。この例の領域位置特定手段３６を使用する場合には、自動ドア用センサ２は、無目６に取り付けられている。各領域における自動ドア用センサ２に近い所定エリアの図心が算出される（ステップＳ３８）。所定エリアを、例えば４検知スポット分とすると、領域１において自動ドア用センサに近い４検知スポット（同図（ｃ）において破線で囲んだ領域内の４検知スポット）の図心位置が算出される。この図心位置を通行者の位置に設定する（ステップＳ４０）。所定エリアは図８に関連して説明したのと同様に、人の大きさを基に定められるものであるので、所定エリアの重心が通行者の位置（＝通行者の重心位置）に近い可能性が高い。よって、比較的正確かつ簡便に、領域における人の位置を算出することができる。なお、同図（ｂ）に示すように、複数の領域が特定されている場合には、各領域に対して上述した処理が行われる。

図１１（ａ）乃至（ｃ）に領域位置特定手段３６の他の例３を示す。この例の領域位置特定手段を使用する場合には、自動ドア用センサ２は、無目６に取り付けられている。各領域における自動ドア用センサ２に近い所定エリアの図心ではなく、同図（ｃ）に破線で囲んで示すように、ドアパネル１２、１２に近い所定エリアの図心が算出される（ステップＳ４２）。算出した図心位置が領域における通行者位置に設定される（ステップＳ４４）。この所定エリアは人の大きさを基に定められるものであり、所定エリアの図心位置が通行者の位置（＝人の重心位置）に近い可能性が高い。またドア位置（＝ドア平面）に基づいて判断するため、簡便でありながら、比較的正確に領域における通行者の位置を算出することができる。なお、同図（ｂ）に示すように、複数の領域が認識されている場合には、全ての領域に対してステップＳ４２、Ｓ４４の処理が行われる。

図１２（ａ）乃至（ｃ）に領域位置特定手段３６の他の例４を示す。この例の領域位置特定手段３６を使用する場合には、自動ドア用センサ２は、無目６に取り付けられている。この領域位置特定手段３６でも、同図（ａ）に示すように各領域の図心が算出される（ステップＳ４６）。次に、同図（ｃ）に破線で囲んで示すように、自動ドア用センサ２に近い側であって、領域に隣接する領域外を含む所定エリアの図心が算出される（ステップＳ４８）。次に、同図（ｃ）に示すように、自動ドア用センサ２と、領域、例えば領域１の図心とを、繋ぐ直線が引かれ、自動ドア用センサ２の位置を中心とし、自動ドア用センサ２と上記所定エリアの図心との距離Ｒを半径とする円が描かれ、この円と、前記直線との交点が算出される（ステップＳ５０）。この交点位置が通行者の位置に設定される（ステップＳ５２）。

通行者の位置の算出の原理は概ね図８の場合と同様であるが、図８の場合に比べ、検知スポットの感度を下げた場合であっても、所定エリアに含まれているけれども領域に含まれていない検知スポットも含めて、所定エリアの図心位置を算出しているので、適切にドアを開けることができる。なお、同図（ｂ）に示すように、複数の領域が認識されている場合には、全ての領域に対してステップＳ４６、Ｓ４８、Ｓ５０、Ｓ５２の処理が行われる。

図１３（ａ）乃至（ｃ）に領域位置特定手段３６の他の例５を示す。この例の領域位置特定手段３６を使用する場合、自動ドア用センサ２は、無目６に取り付けられている。この領域位置特定手段３６も、図１０に示したものと同様に各領域における自動ドア用センサ２に近い所定エリアの図心が算出される（ステップＳ５４）。但し、所定エリアは、同図（ｃ）に破線で囲んで示すように、領域に隣接する領域外の検知スポットも含むものである。この算出された所定エリアの図心位置が、領域における通行者位置に設定される（ステップＳ５６）。このようにすると、所定エリアに含まれているが領域に含まれていない検知スポットも含めて所定エリアの図心位置を算出しているので、図１０の場合に比べて、検知スポットの感度を下げた場合であっても、すなわち物体検知手段２６において予め定めた閾値をあげた場合であっても、適切にドアを開閉することができる。感度を下げるのは、ノイズ対策などのために、通行者を検知しにくくするためである。なお、同図（ｂ）に示すように、複数の領域が認識されている場合には、全ての領域に対してステップＳ５４、Ｓ５６の処理が行われる。

図１４（ａ）乃至（ｃ）に領域位置指定手段３６の他の例の６を示す。この例の領域位置指定手段３６を使用する場合、自動ドア用センサ２は、無目６に取り付けられている。この例の領域位置指定手段３６も、図１１に示したものと同様に、ドアに近い領域内の所定エリアの図心を算出している（ステップＳ５８）。但し、所定エリアは、同図（ｃ）に破線で囲んで示すように、ドアパネル１２、１２に近い側であって、領域に隣接する領域外の検知スポットも所定エリアに含むものである。次に算出した図心位置が領域における通行者位置に設定される（ステップＳ６０）。このようにすると、所定エリアに含まれているけれども領域に含まれていない検知スポットも含めて、所定エリアの図心位置を算出しているので、図１１の場合に比べて、検知スポットの感度を下げた場合であっても、適切にドアを開閉することができる。なお、同図（ｂ）に示すように、複数の領域が認識されている場合には、全ての領域に対してステップＳ５８、Ｓ６０の処理が行われる。

上述したように領域位置指定手段３６によって通行者の位置が指定されると、演算部２８の通行者同定手段３６によって、図５に示すように、現在の通行者の位置と過去の通行者の位置との対応付けが行われる（ステップＳ６２）。具体的には、図１５に示すように、現在の通行者位置から所定範囲内に、過去に得られた通行者位置が存在するか判断する（ステップＳ６４）。この判断の答えがノーの場合、この処理を終了し、図示していないが、ステップＳ２が再び実行される。ステップＳ６４の判断の答えがイエスの場合、現在の通行者位置に最も近いものを含む通行者位置と、現在の通行者位置とが関連づけられ、この処理を終了する（ステップＳ６６）。なお、この関連づけは、複数の通行者位置が指定されていると、各通行者位置に対してそれぞれ行われる。

関連づけが行われると、次に演算部２８の通行者速度算出手段４０が、各通行者の移動速度と移動方向を算出する（ステップＳ６８）。具体的には、図１６に示すように、現在対象としている通行者と同じ通行者の過去の通行位置と、現在対象としている通行者の現在の位置から、移動速度と移動方向を算出する（ステップＳ７０）。

このようにして通行者の移動速度と移動方向とが算出されると、演算部２８の通行者立ち止まり判定手段４２によって、図５に示すように通行者が立ち止まっているか判断される（ステップＳ７２）。具体的には、図１７に示すように、算出された通行者位置の移動速度が予め定めた所定値以下であるか判断される（ステップＳ７４）。この判断の答えがノーの場合、立ち止まっている通行者は無いと判断され（ステップＳ７６）、この処理を終了する。ステップＳ７４の判断の答えがイエスの場合、立ち止まっている通行者が存在する可能性があるので、その算出された通行者位置は、予め定めた所定時間以上、検知エリア内の所定エリア、例えばドアパネル１２、１２の近傍内にとどまっているか判断される（ステップＳ７８）。この所定エリアは、ドア開口１０の幅に応じて設定され、上述した継続判定エリア及び即時判定エリアを内部に含んで設定されていてもかまわない。このステップＳ７８の判断の答えがイエスの場合、立ち止まり通行者有りと判断され（ステップＳ８０）、この処理が終了される。ステップＳ７８の判断の答えがノーの場合、ステップＳ７６が実行されて、立ち止まり通行者無しと判断される。

ステップＳ７２において立ち止まり通行者あり、すなわちドア開口１０を通過したい通行者がいる可能性が高いと判断されると、図５に示すように、ステップＳ２２が実行されて、自動ドアコントローラ３４に、通行者が存在することを示す信号が出力される。従って、所定エリア、例えばドアパネル１２、１２の近傍以外の場所で立ち止まっていても、ドア開口１０を通過したい通行者はいないものとして、ドアパネル１２、１２が開かれることはなく、環境負荷を低減させることができる。

ステップＳ７２において立ち止まり通行者無しと判断されると、演算部２８の通行者移動判断手段４４が、移動している通行者が存在するか判断する（ステップＳ８２）。具体的には、図１８に示すように、算出された通行者位置、速度及び方向から、予め定めた所定時間後に、その通行者がドア開口を通過することが予測されるか判断する（ステップＳ８４）。この判断の答えがイエスの場合、通行者ありと判断され（ステップＳ８６）、この処理が終了される。また、この判断の答えがノーの場合、通行者なしと判断され（ステップＳ８８）、この処理が終了する。

ステップＳ８２において、通行者無しと判断されると、ステップＳ２が再び実行される。また、ステップＳ８２において、通行者ありと判断されると、ステップＳ２２が実行されて、自動ドアコントローラ３４へ通行者が存在することを示す信号が出力され、その後、ステップＳ２が再び実行される。このように所定時間後にドア開口を通過することが予測される場合のみにドアパネル１２、１２を開くようにしているので、例えば固定壁８に向かって移動しようとしている通行者がいても、ドアパネル１２、１２は開放されることない。

上記の実施形態では、２つのドアパネル１２、１２が、固定壁８、８側及びドア開口１２の中央側に向かってそれぞれスライドしたが、１つだけドアパネルを設け、このドアパネルがドア開口１０が開いている状態において、一方の固定壁８側から他方の固定壁８側にスライドしてドア開口１０を閉じ、閉じた状態から１つのドアパネルが他方の固定壁８側から一方の固定壁８側にスライドしてドア開口１０を開いてもよい。また、上記の実施形態では、投光部１６及び受光部１８は、検知スポットの数よりも少ない数の投光素子及び受光素子によって構成したが、検知スポットの数と等しい数の投光素子及び受光素子によって構成することもできる。また、上記の実施形態では、投光部１６及び受光部１８によって検知部１４を構成したが、人体等が発する赤外線を受光する焦電センサを受光素子とする受光部のみによって検知部１４を構成することもできる。上記の実施形態では、スポット判断手段３２を設けたが、場合によっては、除去することもできる。上記の実施形態では、ドアを開くときを例にとって説明したが、ドアが開いているときも適用できることはいうまでもない。この場合、通行者がいるかぎり、ドアは開状態を維持されるが、単にドアの前を横切る者がいるだけの場合、ドアは閉動作を開始することになる。また、検知部１４と演算部２８とが一つの筐体に納められていても良いし、検知部１４と演算部２８とが独立してそれぞれ筐体に納められ、検知部１４と演算部２８とは、例えばＣＡＮバス等のデータバスで検知指令や検知情報等の各種情報をやり取りするように構成されていても良い。この場合、検知部１４だけ外部に露出させ、演算部２８を無目内部に配置させることができるので、自動ドアセンサ２が目立たず、外観に与える影響を最小限に抑えることができる。更にこの場合において検知部１４から自動ドアコントローラに物体検知手段２６による検知スポット毎の物体検知判定の結果を検知結果として出力する機能を付加すれば、通行者の移動方向等を判断するまでもなく、単に通行者の存在のみ検知できれば良い場合と、本願のように通行者の移動方向等まで判断する必要がある場合とで、検知部１４を共用できるようになり、在庫管理等の手間が省ける。また検知部１４のみ設置し、必要に応じて、後日、演算部２８を追加することもでき、通行量等の設置環境の変化への対応が容易となるほか、既設の自動ドアセンサを取り外して廃棄する必要も無いため、地球環境に与える影響を最小限に抑えることもできる。

Claims (9)

1. ドア近傍の床面に二次元に配列された複数の検知スポットを構成し、前記各検知スポットは、人または物体を赤外線によりそれぞれ独立して検知可能である検知手段と、
   前記各検知スポットのうち前記人または物体を検知した複数の検知スポットによって構成される領域を、認識する認識手段と、
   前記認識された領域が移動する方向を判断する判断手段と、
   前記認識された領域の移動方向が、前記ドアに向かう方向であるときのみ、前記ドアを開く信号を出力する出力手段とを、
   具備する自動ドア用センサ。
2. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記判断手段は、前記認識された領域の移動方向を、前記認識された領域の重心位置を基に算出する自動ドア用センサ。
3. 請求項２記載の自動ドア用センサにおいて、前記出力手段は、前記認識された領域の重心位置と、この重心位置の時間変化に基づいて算出された移動速度とに基づいて、前記重心位置が所定時間内に前記ドアの開口を通過することが予測できるとき、前記ドアを開く信号を出力する自動ドア用センサ。
4. 請求項２記載の自動ドア用センサにおいて、前記出力手段は、前記認識された領域の重心位置が、前記ドアの直近の所定エリア内で停止しているとき、前記ドアを開く信号を出力する自動ドア用センサ。
5. 請求項２記載の自動ドア用センサにおいて、前記出力手段は、前記認識された領域の重心位置が前記ドアの直近の所定エリアにあるとき、前記ドアを開く信号を出力する自動ドア用センサ。
6. 請求項４または５記載の自動ドア用センサにおいて、前記所定エリアは、前記ドアの開口の幅に応じて予め設定されている自動ドア用センサ。
7. 請求項２乃至６いずれか記載の自動ドア用センサにおいて、前記認識された領域の重心位置は、前記認識された領域の図心を所定量だけ前記検知手段側にオフセットさせたものである自動ドア用センサ。
8. 請求項２乃至６いずれか記載の自動ドア用センサにおいて、前記認識された領域の重心位置は、前記認識された領域の図心である自動ドア用センサ。
9. 請求項２乃至５記載の自動ドア用センサにおいて、前記認識された領域が複数存在する場合、それぞれの領域を独立して前記認識手段が認識し、前記判断手段が、前記認識された複数の領域が移動する方向を独立して判断し、前記出力手段が、前記独立して認識された領域のいずれかの移動方向が、前記ドアに向かう方向であるとき、前記ドアを開く信号を出力する自動ドア用センサ。

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