WO2010122903A1 - ドア警報装置および監視システム - Google Patents

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WO2010122903A1
WO2010122903A1 PCT/JP2010/056354 JP2010056354W WO2010122903A1 WO 2010122903 A1 WO2010122903 A1 WO 2010122903A1 JP 2010056354 W JP2010056354 W JP 2010056354W WO 2010122903 A1 WO2010122903 A1 WO 2010122903A1
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alarm
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alarm device
angle
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鐵矢　匡生
義雄 伊藤
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鐵矢工業株式会社
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    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the present invention relates to a door alarm device and a monitoring system, and more particularly to a technique for safely closing a door.
  • Patent Document 1 discloses a door alarm device that can prevent door pinching due to opening of a door type door for a house and a car and improve safety. Disclosure.
  • This door alarm device includes a first sensor, a second sensor, a controller, a speaker, and a door auto-lock mechanism.
  • the first sensor identifies that a person or an object exists or is likely to be close to a door of a hinged door type provided in an apartment house, an automobile, or the like.
  • the second sensor identifies that the person trying to open the door grabbed the knob.
  • the controller receives the output signal of the first sensor or the second sensor and selectively forms an indicator lamp driving signal, a speaker driving signal, or a door lock control signal.
  • the first indicator lamp and the second indicator lamp are selectively turned on in response to the indicator lamp drive signal.
  • the speaker selectively outputs a predetermined message in response to the speaker driving signal.
  • the door auto-lock mechanism temporarily locks the door in response to the door lock control signal.
  • the speed at which the door closes changes due to an environment in which the temperature and pressure change from moment to moment, or due to aging of the metal fittings used to install the door. For this reason, conformance (conformity) cannot be confirmed.
  • the present invention provides a door alarm device and a monitoring system that can prevent the occurrence of pinching of the door when the door is closed.
  • a door alarm device is a potentiometer that is attached to a rotation shaft of a door and generates a voltage corresponding to the rotation angle of the door and outputs it as an angle signal, and outputs an alarm. Based on the angle signal from the alarm device and the potentiometer, the angle at which the door is opened is calculated, the time until the door is closed is calculated based on the calculated angle, and the calculated time is a predetermined time.
  • a control device that drives the alarm device to output the alarm when the time is less than the determination time.
  • the monitoring system is a monitoring system including a center device that monitors information sent from a door alarm device, and the door alarm device is attached to a rotating shaft of the door and rotates the door.
  • a potentiometer that generates a voltage corresponding to an angle and outputs it as an angle signal; an alarm device that outputs an alarm; and an angle at which the door is opened based on the angle signal from the potentiometer, and the calculated angle
  • a control device for driving the alarm device to output the alarm when the calculated time is smaller than a predetermined determination time.
  • the door closing speed is fast and an alarm is output when the door is closed in a time shorter than a predetermined determination time, so that the occurrence of pinching of the door when the door is closed can be suppressed.
  • each of the plurality of door alarm devices transmits the alarm to the center device when outputting the alarm.
  • the center device can receive and collectively manage alarms from the door alarm devices, and adjust the door closer so that the speed at which the maintenance staff goes to the alarm transmission source and the door closes is slowed as necessary. As a result, it is possible to suppress the occurrence of door pinching when the door is closed.
  • FIG. 1 is a view for explaining a state in which a door alarm device according to Embodiment 1 of the present invention is attached.
  • FIG. 2 is a perspective view of a state in which the door alarm device according to the first embodiment of the present invention is attached.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the door alarm device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the door alarm device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the door and the time until the door closes from 90 °.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining another state in which the door alarm device according to the first embodiment of the present invention is attached.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which a monitoring system is configured using the door alarm device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a state where a door alarm device according to Embodiment 1 of the present invention is attached when a frame and a door are connected by a pivot hinge.
  • FIG. 1A is a front view
  • FIG. 1B is a top view.
  • FIG. 2 is a perspective view of a state in which the door alarm device according to the first embodiment of the present invention is attached.
  • the door 1 is rotatably supported by the vertical frame 6 by a frame side hinge 3 attached to the upper frame 2 and a door side hinge 4 attached to the door 1.
  • the main body 11 of the door alarm device is attached to the vertical frame 6 using the main body fixing bracket 5.
  • the potentiometer 12 constituting the door alarm device is attached to a rotary shaft 8 that protrudes from the hinge cover 7 with a rotary shaft as shown in an enlarged view in FIG.
  • the main body 11 of the door alarm device is provided with a time setting knob 13, a reset button 14, an alarm lamp 15, and a battery replacement instruction lamp 16.
  • the time setting knob 13 is used to set a time (hereinafter referred to as “determination time”) that is a criterion for determining that the time from when the door 1 is opened to closing is short and dangerous.
  • the reset button 14 is used for stopping the alarm generated from the door alarm device and initializing the door alarm device.
  • the alarm lamp 15 is used to visually notify the user when the time from when the door 1 is opened to when it is closed is shorter than the determination time.
  • the battery replacement instruction lamp 16 is used for visually informing that the battery should be replaced when the voltage of a battery 21 (described later) used as a power source for the door alarm device is lowered.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the door alarm device according to the first embodiment of the present invention.
  • This door alarm device includes a battery 21, a power switch 22, a DC-DC converter 23, a CPU (Central Processing Unit) 24, a potentiometer 12, a time setting volume 25, a reset button 14, an alarm lamp 15, a battery replacement instruction lamp 16, a buzzer. 26, an alarm changeover switch 27 and a time setting volume changeover switch 28 are provided.
  • the battery 21 generates a DC voltage of 3V and sends it to the DC-DC converter 23 via the power switch 22.
  • the DC-DC converter 23 boosts 3V DC voltage supplied from the battery 21 via the power switch 22 to 3.3V DC voltage, for example, and supplies it to each part of the door alarm device. Further, the DC-DC converter 23 detects a voltage drop of the battery 21, and generates a voltage drop signal and sends it to the CPU 24 when detecting that the voltage of the battery 21 has dropped to, for example, 1.25 V or less.
  • the CPU 24 corresponds to the control device of the present invention and executes a process for controlling the entire door alarm device. Details of processing executed by the CPU 24 will be described later.
  • the potentiometer 12 functions as a rotary type resistance angle sensor and outputs a voltage corresponding to the rotation angle.
  • the potentiometer 12 for example, “RDC 501015A” (10 k ⁇ , operating life 1,000,000 times) manufactured by Alps Electric Co., Ltd. can be used.
  • the voltage output from the potentiometer 12 is sent to the CPU 24 as an angle signal.
  • the time setting volume 25 is composed of a variable resistor whose resistance value varies according to the rotation of the time setting knob 13, and outputs a voltage corresponding to the operation of the time setting knob 13.
  • the voltage output from the time setting volume 25 is sent to the CPU 24 as a time signal.
  • the CPU 25 generates a determination time based on this time signal.
  • the determination time is defined in units of 0.1 seconds between 0.1 and 12.7 seconds.
  • the reset button 14 is used to stop the alarm generated from the door alarm device and to initialize the door alarm device.
  • a reset signal generated by pressing the reset button 14 is sent to the CPU 24.
  • the alarm lamp 15 corresponds to the alarm device of the present invention, and is composed of, for example, a red LED (Light Emitting Diode).
  • the warning lamp 15 emits light in response to a drive signal from the CPU 24, and it is visually recognized by the user that the time until the door 1 is closed from the open state is shorter than the determination time, that is, there is a possibility that a hand may be caught. Used to inform.
  • the battery replacement instruction lamp 16 is composed of, for example, a yellow LED, blinks in response to a voltage drop signal sent from the CPU 24, and visually notifies the user that the battery 21 needs to be replaced because the voltage of the battery 21 has dropped. Used for.
  • the buzzer 26 corresponds to the alarm device of the present invention, and rings according to a buzzer drive signal sent from the CPU 24 via the alarm changeover switch 27. This buzzer 26 is used to audibly inform the user that the time from when the door 1 is opened to when it is closed is shorter than the determination time, that is, there is a possibility that a hand will be caught.
  • the alarm changeover switch 27 is a switch that can be arbitrarily turned on or off by the user. When the alarm changeover switch 27 is turned on, the buzzer 26 sounds as soon as the alarm lamp 15 is turned on as an alarm, When turned off, only the alarm lamp 15 is turned on.
  • the time setting volume changeover switch 28 is composed of, for example, a semiconductor switch, and opens and closes in response to an instruction from the CPU 24 to control power supply to the time setting volume 25.
  • the time setting volume changeover switch 28 is turned off by an instruction from the CPU 24 except when the determination time is acquired. Accordingly, since the current does not flow through the time setting volume 25 except when the determination time is acquired, the consumption of the battery 21 can be suppressed.
  • step S10 the process is in the calibration mode (step S10). That is, the alarm power is turned on with the door 1 closed.
  • An output voltage of the potentiometer 12 in a state where the door 1 is closed (angle ⁇ is 0 °) is read by an A / D converter (not shown) in the CPU 24, and an analog voltage value is converted into a digital voltage value.
  • the converted digital voltage value is set as a reference value for calculating an opening / closing angle of the door 1 described later as an angle signal when the angle is 0 °.
  • step S11 when the power is turned on, the set time is read (step S11). That is, the CPU 24 turns on the time setting volume changeover switch 28. As a result, a voltage is applied to the time setting volume 25, and a voltage signal generated by the time setting volume 25 is sent to the CPU 24 as a time signal.
  • the CPU 24 A / D converts the time signal received from the time setting volume 25 and stores it inside.
  • the CPU 24 turns off the time setting volume changeover switch 28. Thereby, the time set by the time setting knob 13 is stored in the CPU 24 as the determination time. For example, when the door 1 is closed from a 90 ° open state, the shortest time that is determined to be likely to be caught in the door is stored in the CPU 24 as the determination time.
  • the determination time is set based on the time from when the door 1 is opened 90 ° to when it is closed and the rotational speed at which the door 1 is closed.
  • the determination time can be set in the range of 0.1 to 12.7 seconds, and the set value varies depending on the width and weight of the door 1.
  • the equation of the kinetic energy of the door 1 is expressed by the following equation.
  • the time required for the door 1 to close from 90 ° at this rotational speed is as shown in FIG. This time is set by the time setting volume 25.
  • the time set by the time setting volume 25 becomes the determination time.
  • the determination time is changed according to the ratio of the angle with respect to 90 °.
  • the CPU 24 receives an angle signal output from the potentiometer 12 when the rotation angle of the door 1 is 0 °, and stores it as an initial angle value. This angle initial value will be used in the following when determining the rotation angle of the door 1.
  • step S12 door operation monitoring processing is performed (step S12). That is, the CPU 24 receives the angle signal from the potentiometer 12 and compares the angle indicated by the received angle signal with the previous angle. If the current angle is larger than the previous angle, the CPU 24 determines that the door 1 is moving in the opening direction. If the previous angle is larger than the current angle, the CPU 24 determines that the door 1 is moving in the closing direction. To do. For example, the CPU 24 makes a determination every 20 milliseconds.
  • step S13 it is checked whether or not the door 1 starts to close. That is, when the state in which the previous angle of the door 1 calculated in the previous door operation monitoring process (step S12) is larger than the current angle continues twice, the CPU 24 determines that the door 1 has started to close. . If it is determined in step S13 that the door has not started to close, the process returns to step S12 and the above-described process is repeated.
  • step S14 when it is determined in step S13 that the door has started to be closed, time measurement is started (step S14). That is, the CPU 24 starts measuring time by a timer held therein.
  • step S15 door operation monitoring processing is performed (step S15). That is, the CPU 24 receives an angle signal corresponding to the rotation angle from the potentiometer 12, and calculates the current rotation angle of the door 1 based on the received angle signal.
  • the CPU 24 calculates the angle at which the door 1 starts to close in several milliseconds using the following equation using the current angle signal of the potentiometer 12 and the angle signal when the angle measured in step S10 is 0 degrees. To do.
  • the CPU 24 determines a determination time based on the obtained angle at which the door 1 starts to close and the set value of the time setting volume 25. That is, the CPU 24 changes the determination time according to the angle at which the door 1 starts to close.
  • the determination time is expressed by the following formula.
  • step S16 it is checked whether or not the door is closed. That is, the CPU 24 checks whether or not the rotation angle of the door 1 calculated in step S15 has become 0 °.
  • step S16 when the output voltage of the potentiometer 12 becomes equal to or lower than the output voltage when the door 1 is closed, the CPU 24 determines that the door 1 is closed, and the time measurement is stopped (step S17). That is, the CPU 24 stops timing started in step S14.
  • step S18 it is checked whether or not the time measured by the timer is longer than the determination time (step S18). That is, the CPU 24 checks whether the time measured by the timer is longer than the determination time indicated by the set time read in step S11. If it is determined in step S18 that the time measured by the timer is longer than the determination time, it is recognized that the speed at which the door 1 is closed is not fast, that is, there is no possibility of the door being caught, and the process is the process of step S12. The process described above is repeated by returning to step S2.
  • Step S18 if it is determined in step S18 that the time measured by the timer is not longer than the determination time, it is recognized that the door closing speed is high, that is, there is a possibility that the door is caught, and an alarm is output.
  • Step S19 the CPU 24 sends a drive signal to the alarm lamp 15. As a result, the alarm lamp 15 is turned on. Further, the CPU 24 sends a drive signal to the buzzer 26. As a result, the buzzer 26 sounds.
  • step S20 it is checked whether or not the reset button has been pressed. That is, the CPU 24 checks whether a reset signal is sent from the reset button 14. If it is determined in step S20 that the reset button has not been pressed, the process waits while repeatedly executing step S20. If it is determined that the reset button has been pressed in the standby state due to repeated execution of step S20, the process returns to step S12 and the above-described processes are repeated.
  • the door 1 is closed at a high speed, and an alarm is output when the door closes in a time shorter than a predetermined determination time.
  • production of the door pinching when 1 closes can be suppressed.
  • the door alarm device stopped measuring time when the door 1 was closed, in other words, when the rotation angle of the door 1 was 0 °.
  • the time measurement can be stopped when the rotation angle of the door 1 is in the vicinity of 10 °. According to this configuration, since an alarm can be generated immediately before the door 1 is closed, the occurrence of pinching of the door can be more effectively suppressed.
  • the door alarm device is applied when the frame and the door are connected by the pivot hinge.
  • the door alarm device can also be applied when another hinge is used.
  • FIG. 6 shows a state in which the door alarm device according to the first embodiment of the present invention is attached to a door supported by a frame with a hinge.
  • FIG. 6A is a front view
  • FIG. 6B is a top view.
  • the door 1 is rotatably supported on the frame by a frame side hinge 3 a attached to the vertical frame 6 and a door side hinge 4 a attached to the door 1.
  • the main body 11 of the door alarm device is attached to the vertical frame 6 using a main body fixing bracket 5.
  • the potentiometer 12 of the door alarm device is attached to a rotating shaft 8 provided so as to protrude from a hinge 7 ′ with a rotating shaft as shown in an enlarged view in FIG. 6 (a), and rotates as the door 1 rotates. It is supposed to be.
  • the configuration of the door alarm device itself is the same as the configuration of the door alarm device according to the first embodiment described above.
  • a monitoring system for remotely monitoring the door closing speed can be configured.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a monitoring system that monitors a plurality of door alarm devices from a remotely installed center.
  • Each of the plurality of door alarm devices 30a to 30n outputs an alarm when the door 1 is abnormally opened and closed, and is connected to the building control panel 33 on the same floor with a wireless or wired connection.
  • the building control panel 33 includes a central processing unit (CPU) and a personal computer (PC).
  • CPU central processing unit
  • PC personal computer
  • the disaster prevention center device 35 includes a server 36 and an Internet unit 37, receives alarms from the door alarm devices 30a to 30n and collectively manages them, and maintenance personnel visit the alarm transmission source as necessary to open the door 1. Adjust the door closer so that the closing speed is slower. Thereby, generation
  • the door alarm device of the present invention acquires date / time data representing the door open / close state and door open / close time, records the acquired date / time data in a memory, or stores the acquired date / time data in the CPU of the building control panel 33. You may send to the server 36 of the disaster prevention center apparatus 35.
  • FIG. 1 The door alarm device of the present invention acquires date / time data representing the door open / close state and door open / close time, records the acquired date / time data in a memory, or stores the acquired date / time data in the CPU of the building control panel 33. You may send to the server 36 of the disaster prevention center apparatus 35.
  • the door alarm device of the present invention acquires a door incomplete state or a state in which the door is not intentionally closed for each date and time by a sensor, records the acquired date and time data in a memory, or acquires the acquired date and time. Data may be sent to the CPU of the building control panel 33 or the server 36 of the disaster prevention center device 35.
  • the door alarm device of the present invention is provided with an ID tag (RF-ID) reader for reading an ID tag (identification information) for each door, and the ID tag reader acquires the ID of the person entering and exiting the door. Then, only the entrance / exit that matches the ID registered in advance may be allowed to enter / exit the door.
  • RFID ID tag
  • the monitoring system of the present invention acquires various types of data such as alarm information, date / time data, and entrant data obtained from each of the door alarm devices 30a to 30n by the CPU or PC of the building control panel 33.
  • the data may be collected in the server 36, and the server 36 may manage various data for each customer.
  • the monitoring system of the present invention aggregates various data obtained from each of the door alarm devices 30a to 30n for each date and time, and the server 36 displays the aggregated data every moment on a screen according to the demand of the contractor.
  • the total data may be provided to the customer terminal 39 by the Internet unit 37 via the Internet.
  • a PC or a portable information device phase phone, WIMAX, smartphone, etc. is used.
  • the contractor is given an ID and password, and when the contractor inputs the ID and password from the customer terminal 39, the customer terminal 39 matches the ID and password registered in advance with the ID and password input from the contractor.
  • information corresponding to the ID and password entered by the contractor is extracted from the server 36 and provided to the contractor. Therefore, the contractor can monitor door information (door open / closed state, door open / close time, door incomplete state) and entrance / exit information (entrance / exit information) at any location.
  • the present invention can be used for doors that have a possibility of pinching the door, such as a finger being pinched at a fast closing speed.

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Abstract

　本発明は、ドア１の回転軸に取り付けられて回転角度に応じた電圧を発生して角度信号として出力するポテンショメータ１２と、警報を出力する警報装置１５、２６と、ポテンショメータからの角度信号に基づきドアが開いている角度を算出し、算出された角度に基づきドアが閉じるまでの時間を算出し、算出された時間が所定の判定時間より小さい場合には警報装置を駆動して警報を出力させる制御装置２４を備える。

Description

ドア警報装置および監視システム
　本発明は、ドア警報装置および監視システムに関し、特にドアの閉鎖を安全に行うための技術に関する。
　平成１７年１２月に建築基準法施行令が改正され、防火設備に関し、「閉鎖または作動をするに際して、当該特定防火設備または防火設備の周囲の人の安全を確保することができるものであること」という条件が加えられた。具体的には、開き戸タイプのドアでは、以下の条件を満足することが要請されている。
（１）閉鎖力１５０Ｎ以下であること
（２）閉鎖時の運動エネルギーを１０ジュール（１０Ｊ）以下に抑えること
　ところで、ドアの調整が不十分であるためにドアが閉まる速度が速い場合には、指などがドアに挟まれる可能性がある。このようなドア挟み込みを回避する技術として、特許文献１は、住宅用および自動車用の開き戸タイプのドアが開かれることによるドア挟み込みを未然に防止して安全性を高めることができるドア警報装置を開示している。
　このドア警報装置は、第１センサと、第２センサと、コントローラと、スピーカと、ドアオートロック機構とを備えている。第１センサは、集合住宅や自動車等に設けられる開き戸タイプのドアに、ドアの引き開き側に人または物が近接して存在しあるいは近接しそうであることを識別する。
　第２センサは、ドアを開けようとする人がそのノブを握ったことを識別する。コントローラは、第１センサまたは第２センサの出力信号を受けて選択的に表示灯駆動信号またはスピーカ駆動信号あるいはドアロック制御信号を形成する。第１表示灯および第２表示灯は、表示灯駆動信号を受けて選択的に点灯される。スピーカは、スピーカ駆動信号を受けて選択的に所定のメッセージを出力する。ドアオートロック機構は、ドアロック制御信号を受けて一時的にドアをロック状態とする。
特開平９－１９８５８８号公報
　上述した従来の技術では、例えば気温や気圧が時々刻々と変化する環境やドアの取り付けに使用されている金具などの経年変化により、ドアが閉じる速度は、変化する。このため、コンフォーマンス（適合状況）を確認することができない。
　その結果、ドアが閉じる速度が速くなると、ドア挟み込みが発生する可能性が高くなるという問題がある。そこで、速度センサをドアに取り付けることにより、ドアが閉じる速度が一定値以上である場合に警報を発生することが考えられる。
　しかしながら、ドアが閉じる速度は、ドアクローザによって可変されるので、速度センサでは所望の値を得ることが難しい。
　本発明は、ドアが閉じる場合のドア挟み込みの発生を抑止できるドア警報装置および監視システムを提供する。
　上記課題を解決するために、本発明に係るドア警報装置は、ドアの回転軸に取り付けられて前記ドアの回転角度に応じた電圧を発生して角度信号として出力するポテンショメータと、警報を出力する警報装置と、前記ポテンショメータからの前記角度信号に基づき前記ドアが開いている角度を算出し、算出された前記角度に基づき前記ドアが閉じるまでの時間を算出し、算出された前記時間が所定の判定時間より小さい場合には前記警報装置を駆動して前記警報を出力させる制御装置とを備える。
　また、本発明に係る監視システムは、ドア警報装置から送られてくる情報を監視するセンタ装置を備える監視システムであって、前記ドア警報装置は、ドアの回転軸に取り付けられて前記ドアの回転角度に応じた電圧を発生して角度信号として出力するポテンショメータと、警報を出力する警報装置と、前記ポテンショメータからの前記角度信号に基づき前記ドアが開いている角度を算出し、算出された前記角度に基づき前記ドアが閉じるまでの時間を算出し、算出された前記時間が所定の判定時間より小さい場合には前記警報装置を駆動して前記警報を出力させる制御装置とを備える。
　本発明に係るドア警報装置によれば、ドアが閉じる速度が速く、所定の判定時間より短い時間で閉じる場合には警報を出力するので、ドアが閉じる際のドア挟み込みの発生を抑止できる。
　また、本発明に係る監視システムによれば、複数のドア警報装置の各々は、警報を出力した際には、その警報をセンタ装置に送信する。センタ装置は、各ドア警報装置からの警報を受信して一括管理し、必要に応じて保守員が警報送信元に赴いてドアが閉じる速度が遅くなるようにドアクローザを調整することができる。その結果、ドアが閉じる際のドア挟み込みの発生を抑止できる。
図１は本発明の実施例１に係るドア警報装置が取り付けられた状態を説明するための図である。 図２は本発明の実施例１に係るドア警報装置が取り付けられた状態の斜視図である。 図３は本発明の実施例１に係るドア警報装置の構成を示すブロック図である。 図４は本発明の実施例１に係るドア警報装置の動作を示すフローチャートである。 図５はドアの回転速度とドアが９０°から閉まるまでの時間との関係を示す図である。 図６は本発明の実施例１に係るドア警報装置が取り付けられた他の状態を説明するための図である。 図７は本発明の実施例１に係るドア警報装置を使用して監視システムを構成した例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態のドア警報装置及び監視システムが、図面を参照しながら詳細に説明される。
　図１は、枠とドアとがピポットヒンジで接続されている場合に、本発明の実施例１に係るドア警報装置を取り付けた状態を示す図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は上面図である。図２は、本発明の実施例１に係るドア警報装置が取り付けられた状態の斜視図である。
　ドア１は、上枠２に取り付けられた枠側ヒンジ３と、ドア１に取り付けられたドア側ヒンジ４とにより、縦枠６に回動自在に支持されている。
　ドア警報装置の本体１１は、本体固定金具５を用いて縦枠６に取り付けられている。ドア警報装置を構成するポテンショメータ１２は、図１（ａ）に拡大して示すような回転軸付ヒンジカバー７から突出し且つドア１の開閉に伴って回転する回転軸８に取り付けられている。
　また、ドア警報装置の本体１１には、時間設定ツマミ１３、リセットボタン１４、警報ランプ１５および電池交換指示ランプ１６が設けられている。時間設定ツマミ１３は、ドア１が開いた状態から閉まるまでの時間が短くて危険であると判定する際の判定基準となる時間（以下、「判定時間」という）を設定するために使用される。リセットボタン１４は、ドア警報装置から発生された警報を停止するとともに、該ドア警報装置を初期化するために使用される。
　警報ランプ１５は、ドア１が開いた状態から閉まるまでの時間が判定時間より短い場合に、その旨をユーザに視覚的に知らせるために使用される。電池交換指示ランプ１６は、ドア警報装置の電源として使用されている電池２１（後述する）の電圧が低下した場合に、電池を交換すべき旨を視覚的に知らせるために使用される。
　図３は、本発明の実施例１に係るドア警報装置の電気的な構成を示すブロック図である。このドア警報装置は、電池２１、電源スイッチ２２、ＤＣ－ＤＣコンバータ２３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４、ポテンショメータ１２、時間設定ボリューム２５、リセットボタン１４、警報ランプ１５、電池交換指示ランプ１６、ブザー２６、警報切り替えスイッチ２７および時間設定ボリューム切り替えスイッチ２８を備えている。
　電池２１は、３Ｖの直流電圧を発生し、電源スイッチ２２を介してＤＣ－ＤＣコンバータ２３に送る。ＤＣ－ＤＣコンバータ２３は、電池２１から電源スイッチ２２を介して供給される３Ｖの直流電圧を、例えば３．３Ｖの直流電圧に昇圧し、ドア警報装置の各部に供給する。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ２３は、電池２１の電圧低下を検出し、電池２１の電圧が例えば１．２５Ｖ以下に低下したことを検出した場合に、電圧低下信号を生成してＣＰＵ２４に送る。
　ＣＰＵ２４は、本発明の制御装置に対応し、このドア警報装置の全体を制御するための処理を実行する。このＣＰＵ２４で実行される処理の詳細は後述する。
　ポテンショメータ１２は、ロータリタイプの抵抗式角度センサとして機能し、回転角度に応じた電圧を出力する。ポテンショメータ１２としては、例えばアルプス電気社製の「ＲＤＣ５０１０１５Ａ」（１０ｋΩ、動作寿命１，０００，０００回）を用いることができる。このポテンショメータ１２から出力される電圧は、角度信号としてＣＰＵ２４に送られる。
　時間設定ボリューム２５は、時間設定ツマミ１３の回転に応じて抵抗値が可変する可変抵抗器から構成されており、時間設定ツマミ１３の操作に応じた電圧を出力する。この時間設定ボリューム２５から出力される電圧は、時間信号としてＣＰＵ２４に送られる。ＣＰＵ２５は、この時間信号に基づいて判定時間を生成する。判定時間は、０．１～１２．７秒の間で、０．１秒単位で定義される。
　リセットボタン１４は、上述したように、ドア警報装置から発生された警報を停止するとともに、該ドア警報装置を初期化するために使用される。このリセットボタン１４が押されたことにより発生されるリセット信号は、ＣＰＵ２４に送られる。
　警報ランプ１５は、本発明の警報装置に対応し、例えば赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。この警報ランプ１５は、ＣＰＵ２４からの駆動信号に応じて発光し、ドア１が開いた状態から閉まるまでの時間が判定時間より短い、つまり手が挟まれる可能性が存在することをユーザに視覚的に知らせるために使用される。
　電池交換指示ランプ１６は、例えば黄色ＬＥＤから構成されており、ＣＰＵ２４から送られてくる電圧低下信号に応じて点滅し、電池２１の電圧が低下したので交換すべき旨をユーザに視覚的に知らせるために使用される。
　ブザー２６は、本発明の警報装置に対応し、ＣＰＵ２４から警報切り替えスイッチ２７を介して送られてくるブザー駆動信号に応じて鳴動する。このブザー２６は、ドア１が開いた状態から閉まるまでの時間が判定時間より短い、つまり手が挟まれる可能性などが存在することをユーザに聴覚的に知らせるために使用される。
　警報切り替えスイッチ２７は、ユーザが任意にオンまたはオフを設定できるスイッチであり、この警報切り替えスイッチ２７がオンにされると、警報として、警報ランプ１５が点灯されると同時にブザー２６が鳴動し、オフにされると、警報ランプ１５の点灯のみが行われる。
　時間設定ボリューム切り替えスイッチ２８は、例えば半導体スイッチから構成されており、ＣＰＵ２４からの指示に応じて開閉し、時間設定ボリューム２５への給電の可否を制御する。この時間設定ボリューム切り替えスイッチ２８は、判定時間を取得する時以外では、ＣＰＵ２４からの指示によってオフされる。これにより、判定時間の取得時以外では、時間設定ボリューム２５に電流は流れないので、電池２１の消耗を抑えることができる。
　次に、上記のように構成される本発明の実施例１に係るドア警報装置の動作が、図４に示すフローチャートを参照しながら説明される。
　まず、処理はキャリブレーションモードとなる（ステップＳ１０）。すなわち、アラーム（警報）の電源はドア１が閉じた状態で投入される。ドア１が閉じた状態（角度θが０°）のポテンショメータ１２の出力電圧がＣＰＵ２４内の図示しないＡ／Ｄコンバータによって読み込まれ、アナログ電圧値がディジタル電圧値に変換される。変換されたディジタル電圧値は、角度が０°のときの角度信号として、後述されるドア１の開閉角度を計算する際の基準値に設定される。
　次いで、電源が投入されると、設定時間の読み込みが行われる（ステップＳ１１）。すなわち、ＣＰＵ２４は、時間設定ボリューム切り替えスイッチ２８をオンさせる。これにより、時間設定ボリューム２５に電圧が印加され、時間設定ボリューム２５で発生された電圧信号が時間信号としてＣＰＵ２４に送られる。ＣＰＵ２４は、時間設定ボリューム２５から受け取った時間信号をＡ／Ｄ変換して内部に保存する。
　その後、ＣＰＵ２４は、時間設定ボリューム切り替えスイッチ２８をオフさせる。これにより、時間設定ツマミ１３で設定された時間が、判定時間としてＣＰＵ２４の内部に保存される。例えば、ドア１を９０°開いた状態から閉じる場合にドア挟み込みの可能性があると判断される最短時間が、判定時間としてＣＰＵ２４の内部に保存される。
　ドア１が９０°開いた状態から閉まるまでの時間とドア１の閉まる回転速度とに基づいて判定時間が設定される。判定時間は、０．１～１２．７秒の範囲で設定でき、ドア１の幅、重量によって設定値が異なる。ドア１の運動エネルギーの式は、以下の式で表される。
　Ｅ＝（１／２）・ｍ・（２π・ｒ・deg）２
　よりＥ＝１０［Ｊ］となる回転速度deg［°／ｓ］は、
　deg＝（１８０／πr）・√（２０／ｍ）
　となる。
　この回転速度でドア１が９０°から閉まるまでの時間は図５に示すようになる。この時間は時間設定ボリューム２５で設定される。ドア１が９０°から閉まり始める場合には、時間設定ボリューム２５で設定された時間が判定時間となる。
　しかし、ドア１が８９°以下または９１°以上で閉まり始めた場合、９０°に対する角度の大小の割合に応じて判定時間が変化される。
（１）ドア１が８９°以下から閉じた時には、その角度に応じて判定時間を短くする。
（２）ドア１が９０°以上から閉じた時には、その角度に応じて判定時間を長くする。
　また、ＣＰＵ２４は、ドア１の回転角度が０°の時のポテンショメータ１２から出力される角度信号を受け取り、角度初期値として自己の内部に保存する。この角度初期値は、以下において、ドア１の回転角度を求める際に使用される。
　次いで、ドア動作監視処理が行われる（ステップＳ１２）。すなわち、ＣＰＵ２４は、ポテンショメータ１２から角度信号を受け取り、受け取った角度信号によって示される角度と前回の角度とを比較する。前回の角度より今回の角度が大きい場合、ドア１が開ける方向に動いているとＣＰＵ２４は判断し、今回の角度より前回の角度が大きい場合、ドア１が閉まる方向に動いているとＣＰＵ２４は判断する。例えば、ＣＰＵ２４は、２０ｍ秒毎に判断を行う。
　次いで、ドア１が閉まり始めたかどうかが調べられる（ステップＳ１３）。すなわち、前回までのドア動作監視処理（ステップＳ１２）において算出されたドア１の前回の角度が今回の角度よりも大きい状態が２回続いた場合には、ドア１は閉まり始めたとＣＰＵ２４は判断する。ステップＳ１３において、ドアが閉まり始めていないことが判断されると、処理はステップＳ１２に戻って上述した処理が繰り返される。
　一方、ステップＳ１３において、ドアが閉まり始めたことが判断されると、時間の計測が開始される（ステップＳ１４）。すなわち、ＣＰＵ２４は、自己の内部に保持しているタイマによる計時を開始する。
　次いで、ドア動作監視処理が行われる（ステップＳ１５）。すなわち、ＣＰＵ２４は、ポテンショメータ１２から回転角度に応じた角度信号を受け取り、受け取った角度信号に基づき現在のドア１の回転角度を算出する。
　この場合、ＣＰＵ２４は、現在のポテンショメータ１２の角度信号およびステップＳ１０で計測された角度が０度のときの角度信号を用いて以下の式により、ドア１が閉まり始めた角度を数ｍ秒で計算する。
　角度＝｛（現在の電圧－０°の電圧）／１０２３｝×３２０°
　次いで、ＣＰＵ２４は、求められたドア１の閉まり始めた角度と時間設定ボリューム２５の設定値とにより判定時間を決定する。すなわち、ＣＰＵ２４は、ドア１が閉まり始めた角度に応じて判定時間を変える。判定時間は以下の式で表される。
　判定時間＝（閉まり始めた角度／９０°）×（ボリウムで設定した時間）
　次いで、ドアが閉まったかどうかが調べられる（ステップＳ１６）。すなわち、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１５で算出されたドア１の回転角度が０°になったかどうかを調べる。ステップＳ１６において、ポテンショメータ１２の出力電圧がドア１が閉まったときの出力電圧以下になったときに、ドア１が閉まったとＣＰＵ２４は判断し、時間の計測が停止される（ステップＳ１７）。すなわち、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１４において開始された計時を停止する。
　次いで、タイマで計測された時間が判定時間より長いかどうかが調べられる（ステップＳ１８）。すなわち、ＣＰＵ２４は、タイマで計測された時間が、ステップＳ１１で読み込んだ設定時間によって示される判定時間より長いかどうかを調べる。ステップＳ１８において、タイマで計測された時間が判定時間より長いことが判断されると、ドア１が閉まる速度は速くない、つまりドア挟み込みの可能性がないことが認識され、処理はステップＳ１２の処理に戻って上述した処理が繰り返される。
　一方、ステップＳ１８において、タイマで計測された時間が、判定時間より長くないことが判断されると、ドアが閉じる速度は速い、つまりドア挟み込みの可能性があることが認識され、警報が出力される（ステップＳ１９）。すなわち、ＣＰＵ２４は、警報ランプ１５に駆動信号を送る。これにより、警報ランプ１５が点灯する。また、ＣＰＵ２４は、ブザー２６に駆動信号を送る。これにより、ブザー２６が鳴動する。
　なお、警報切り替えスイッチ２７がオフされている場合には、ブザー２６は鳴動せず、警報ランプ１５の点灯のみが行われる。
　次いで、リセットボタンが押されたかどうかが調べられる（ステップＳ２０）。すなわち、ＣＰＵ２４は、リセットボタン１４からリセット信号が送られてきたかどうかを調べる。ステップＳ２０において、リセットボタンが押されていないことが判断されると、ステップＳ２０を繰り返し実行しながら待機する。ステップＳ２０の繰り返し実行による待機状態において、リセットボタンが押されたことが判断されると、処理はステップＳ１２に戻って上述した処理が繰り返される。
　以上説明したように、本発明の実施例１に係るドア警報装置によれば、ドア１が閉じる速度が速く、所定の判定時間より短い時間でドアが閉じる場合には警報を出力するので、ドア１が閉じる際のドア挟み込みの発生を抑止できる。
　なお、上述した実施例１に係るドア警報装置は、ドア１が閉まった場合に、換言すれば、ドア１の回転角度が０°になった場合に時間の計測を停止した。例えば、ドア１の回転角度が１０°近傍になった場合に時間の計測を停止することもできる。この構成によれば、ドア１が閉まる直前に警報を発生できるので、より効果的にドア挟み込みの発生を抑止できる。
　なお、上述した実施例１では、枠とドアとがピポットヒンジで接続されている場合にドア警報装置を適用した例を示したが、他のヒンジを用いる場合にもドア警報装置を適用できる。
　図６は、本発明の実施例１に係るドア警報装置が、丁番で枠に支持されたドアに取り付けた状態を示す。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は上面図である。ドア１は、縦枠６に取り付けられた枠側ヒンジ３ａとドア１に取り付けられたドア側ヒンジ４ａとにより枠に回動自在に支持されている。
　ドア警報装置の本体１１は本体固定金具５を用いて縦枠６に取り付けられている。ドア警報装置のポテンショメータ１２は、図６（ａ）に拡大して示すような回転軸付丁番７´から突出するように設けられた回転軸８に取り付けられ、ドア１の回転に伴って回転するようになっている。ドア警報装置自体の構成は、上述した実施例１に係るドア警報装置の構成と同じである。
　上記のように構成されるドア警報装置を用いて、遠隔からドアの閉じる速度を監視する監視システムを構成できる。
　図７は、複数のドア警報装置を遠隔に設置されたセンタから監視する監視システムの構成を示す図である。複数のドア警報装置３０ａ～３０ｎの各々は、ドア１が異常な開閉をした場合には警報を出力し、同一フロア内のビル制御盤３３と無線または有線で繋ぎ、警報をビル制御盤３３を介して防災センタ装置３５に無線または有線により送信する。
　ビル制御盤３３は、中央処理装置（ＣＰＵ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成されている。
　防災センタ装置３５は、サーバ３６とインターネット部３７とを備え、各ドア警報装置３０ａ～３０ｎからの警報を受信して一括管理し、必要に応じて保守員が警報送信元に赴いてドア１が閉じる速度が遅くなるようにドアクローザを調整する。これにより、ドアが閉じる際のドア挟み込みの発生を抑止できる。
　なお、本発明は上述した実施例１に係るドア警報装置及び監視システムに限定されるものではない。本発明のドア警報装置は、ドアの開閉状態及びドア開閉時刻を表す日時データを取得し、取得された日時データをメモリに記録したり、あるいは取得された日時データをビル制御盤３３のＣＰＵや防災センタ装置３５のサーバ３６に送出してもよい。
　また、本発明のドア警報装置は、ドア締まり不完全状況又は故意にドアを締まらなくした状況をセンサにより日時毎に取得し、取得された日時データをメモリに記録したり、あるいは取得された日時データをビル制御盤３３のＣＰＵや防災センタ装置３５のサーバ３６に送出してもよい。
　また、本発明のドア警報装置は、各ドア毎にＩＤタグ（識別情報）を読み取るためのＩＤタグ（ＲＦ－ＩＤ）リーダーを取り付け、このＩＤタグリーダーによりドアを出入りする入出者のＩＤを取得し、予め登録されたＩＤと一致する入出者のみをドアの出入りを許可させてもよい。
　また、本発明の監視システムは、ドア警報装置３０ａ～３０ｎの各々から得られた警報情報や日時データや入出者データなどの各種のデータをビル制御盤３３のＣＰＵやＰＣで取得し、取得されたデータをサーバ３６に収集し、サーバ３６が各種のデータを顧客毎に管理してもよい。
　また、本発明の監視システムは、ドア警報装置３０ａ～３０ｎの各々から得られた各種のデータを日時毎に集計し、契約者の需要に合わせた画面でサーバ３６が時々刻々と集計データを表示するとともに、集計データをインターネット部３７によりインターネットを介して顧客端末３９に提供してもよい。顧客端末３９としては、ＰＣ、携帯情報機器（相フォン、ＷＩＭＡＸ、スマートフォンなど）が用いられる。
　契約者にはＩＤやパスワードが付与され、契約者が前記ＩＤとパスワードを顧客端末３９から入力すると、顧客端末３９は、契約者から入力されたＩＤとパスワードとが予め登録したＩＤとパスワードと一致したとき、契約者から入力されたＩＤとパスワードとに対応する情報をサーバ３６から取り出して契約者に提供する。このため、契約者は任意の場所でもドア情報（ドアの開閉状態、ドア開閉時刻、ドア締まり不完全状況）や入出者情報（入退室情報）を監視することができる。
　本発明は、ドアの閉まる速度が速くて指が挟まれるなどのドア挟み込みの可能性があるドアに利用可能である。
１　ドア
２　上枠
３　枠側ヒンジ
４　ドア側ヒンジ
５　本体固定金具
６　縦枠
７　回転軸付ヒンジカバー
７’　回転軸付丁番
８　回転軸
１１　本体
１２　ポテンショメータ
１３　時間設定ツマミ
１４　リセットボタン
１５　警報ランプ
１６　電池交換指示ランプ
２１　電池
２２　電源スイッチ
２３　ＤＣ－ＤＣコンバータ
２４　ＣＰＵ
２５　時間設定ボリューム
２６　ブザー
２７　警報切り替えスイッチ
２８　時間設定ボリューム切り替えスイッチ

Claims (7)

  1. 　ドアの回転軸に取り付けられて前記ドアの回転角度に応じた電圧を発生して角度信号として出力するポテンショメータと、
    　警報を出力する警報装置と、
    　前記ポテンショメータからの前記角度信号に基づき前記ドアが開いている角度を算出し、算出された前記角度に基づき前記ドアが閉じるまでの時間を算出し、算出された前記時間が所定の判定時間より小さい場合には前記警報装置を駆動して前記警報を出力させる制御装置と
    を備えるドア警報装置。
  2. 　前記時間を設定する時間設定ボリュームを備え、
    　前記制御装置は、前記時間設定ボリュームで設定された時間を前記判定時間として使用する請求項１記載のドア警報装置。
  3. 　前記時間設定ボリュームへの給電の可否を制御する時間設定ボリューム切り替えスイッチを備える請求項２記載のドア警報装置。
  4. 　前記警報装置は、警報ランプまたはブザーの少なくとも１つから構成されている請求項１記載のドア警報装置。
  5. 　前記制御装置が前記警報装置を駆動して警報を出力させた後に、前記制御装置を初期化するリセットスイッチを備える請求項１記載のドア警報装置。
  6. 　ドア警報装置から送られてくる情報を監視するセンタ装置を備える監視システムであって、
    　前記ドア警報装置は、
    　ドアの回転軸に取り付けられて前記ドアの回転角度に応じた電圧を発生して角度信号として出力するポテンショメータと、
    　警報を出力する警報装置と、
    　前記ポテンショメータからの前記角度信号に基づき前記ドアが開いている角度を算出し、算出された前記角度に基づき前記ドアが閉じるまでの時間を算出し、算出された前記時間が所定の判定時間より小さい場合には前記警報装置を駆動して前記警報を出力させる制御装置と、
    を備える監視システム。
  7. 　複数の前記ドアに対応して設けられた複数のドア警報装置と、
    　顧客に固有な識別情報とパスワードとを予め登録した顧客端末とを有し、
    　前記センタ装置は、前記複数のドア警報装置から送られてくる複数の情報を収集し収集された複数の情報を顧客毎に管理するサーバと、
    　前記サーバの前記複数の情報を前記顧客端末に送信する情報送信部とを有し、
    　前記顧客端末は、顧客から入力された識別情報とパスワードとが予め登録された識別情報とパスワードと一致したとき、顧客から入力された識別情報とパスワードとに対応する前記情報を前記サーバから取り出す監視システム。
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