JP4188362B2 - スライド式自動ドア - Google Patents

Description

本発明は、スライド式自動ドアに関し、特に、ドアを開閉するための起動センサをドアのドア面に備えた自動ドアに関する。

スライド式自動ドアの開閉制御には、ドアに起動センサとしてタッチセンサを設け、このタッチセンサに通行者が接触したときに、ドアによって開口を開く方式のものがある。この方式では、通行者がいなくなってから予め定めた時間が経過したとき、ドアによって開口を再び閉じるのが原則である。但し、ドアが閉じようとするとき、開口の中に人が立っていると、閉じようとするドアと立っている人とが接触する可能性がある。そこで開口の中のほぼ開口の幅の範囲内に人が立っていることを検知するサポートセンサを設け、開口が開かれてからこのサポートセンサが人を検知している場合、ドアを開いたままとする。

この方式では、ドアが閉じようとしているときに通行者が開口を通過しようとすると、ドアと共に移動しているタッチスイッチに通行者が接触しない限り、閉じかけているドアは開かれない。このことは、一般の通行者には充分に認識されていないので、閉じてくるドアと通行者とが接触する可能性がある。

そこで、最近、開口の上方の無目にもう１つのセンサを安全用のセンサとして設置し、この安全用のセンサがドアに近づく通行者を検出すると、ドアを開いて、閉じてくるドアと通行者との接触を防止し、安全性を向上させた自動ドアが提案されている。

しかし、上記自動ドアでは、タッチスイッチ以外に、もう１つの安全用センサを設置しなければならず、ドア面に設置されるタッチスイッチ、開口の中に引き通されるサポートセンサ、無目に設置される安全センサの合計３個のセンサが必要となり、コストが高くなると言う問題点があった。

本発明は、通行の安全性を低下させることなく、コストを抑えたスライド式自動ドアを提供することを目的とする。

本発明によるスライド式自動ドアは、通行者が通行する開口を開閉するスライド自在なドアを有している。このドアは、片引きのものでも両引きのものでもよい。ドアのドア面における前記通行者の手が接触可能な位置に表示部が設けられている。表示部は、通行者に手の接触を促す表示が印刷された表示板又はシールとすることができる。開口の上方に１つのセンサが配置されている。このセンサは、前記表示部の前方近傍の検知範囲を含む複数の検知範囲を前記開口近傍に沿って前記開口の幅とほぼ同一の範囲に設定している。このセンサは、光線を照射する複数の投光器と、前記光線の反射光線を受光する複数の受光器とを、有し、前記投光器と受光器とによって前記複数の検知範囲を形成する。複数の検知範囲は、開口の上方から床面側を向けて形成される。前記ドアが前記開口を閉じている閉位置にあって、これら検知範囲のいずれかにおいて物体が検知されたとき、前記ドアが開放され、前記ドアが前記開口を開いている開位置にあって、前記検知範囲において物体が非検知のとき前記ドアが閉じられる。さらに、前記表示部の前方近傍の検知範囲の幅は、少なくとも前記表示部の幅よりも広く形成されている。

前記表示部の前方近傍の検知範囲は、それぞれ複数の前記投光器と前記受光器とによって形成された複数の検知範囲によって構成されているものにできる。

さらに、前記表示部の前方近傍の検知範囲は、重なり合っているものにできる。

本発明によるスライド式自動ドアでは、前記表示部の前方近傍の検知範囲は、前記複数の投光器と前記複数の受光器とのうち、床面に対してほぼ垂直に配置されている投光器及び受光器によって設定されているものにできる。

以上のように、本発明によるスライド式自動ドアでは、１台のセンサでありながら、起動センサとしても安全センサとしても使用することができ、スライド式自動ドアのコストを低減することができる。しかも、このセンサは、ドアの上方から下方に向けて検知領域を形成するので、起動センサとして使用する場合、表示部に接触しようとする通行者の手を確実に検知することができる上に、安全センサとして使用した場合にも、表示部の周囲に広い検知領域を確保でき、開口の近傍に立っている人を確実に検知することができ、安全性を確保することができる。

図１乃至図５に示す本発明の第１の実施の形態のスライド式自動ドアは、図３に示すように、ドア開口２を有している。このドア開口２は、縦長の矩形に形成され、このドア開口２を開閉する縦長の矩形のドア４がスライドする。ドア４が開口２を閉じたとき、即ちドア４が閉位置にあるとき、開口２にドア４が重なり、ドア４が開口２を開いたとき、即ちドア４が開位置にあるとき、ドア４は、開口２の側方に設けた固定壁６に重なる。

図１に示すように、開口２及び固定壁６の上方に無目８が設けられている。この無目８内にドア４をスライドさせるための駆動手段、例えばドアエンジン１０、伝達機構（図示せず）が設けられている。このドアエンジン１０を制御してドア４をスライドさせるために制御手段、例えばドアコントローラ１２も、無目８内に設けられている。

ドアコントローラ１２によるドア４の開閉制御のため、センサ１４ａ、１４ｂが、図２及び図３に示すように、無目８の両外側に取り付けられている。両センサ１４ａ、１４ｂは、同一の構成であるので、センサ１４ａのみの説明を行う。

センサ１４ａは、図４に示すように、複数、例えば７つの投光器１６ａ乃至１６ｇを有している。これら投光器１６ａ乃至１６ｇは、例えば赤外線発光ダイオードによって構成され、床面側に向けて投光するように配置されている。この配置は、投光器１６ｄが中心に位置する上向きに凸状であるアーチ状に配置されている。このアーチは、各投光器１６ａ乃至１６ｇの光軸が、一点、例えば拡散用レンズ１８の中心で交差するように配置されている。即ち、このアーチの中心は、拡散用レンズの中心と一致している。各投光器１６ａ乃至１６ｇは、この光軸の両側に或る程度拡散させるように広がった幅を持って光を投射する。

センサ１４ａは、複数、例えば７つの受光器２０ａ乃至２０ｇも有している。受光器２０ａ乃至２０ｇは、例えば赤外線フォトダイオードによって構成され、投光器１６ａ乃至１６ｇと同様にアーチ状に配置され、床面からの反射光線を受光する。即ち、センサ１４ａは、反射型の光学センサである。

受光器２０ａは、投光器１６ａから投射され、床面で反射された光線が集光レンズ２２を介して受光されるように配置されている。受光器２０ｂは、投光器１６ｂから投射され、床面で反射された光線を集光レンズ２２を介して受光するように配置されている。以下、同様に残りの受光器２０ｃ乃至２０ｇも、投光器１６ｃ乃至１６ｇから投射され、集光レンズ２２を介して床面で反射された光線を受光するように、それぞれ配置されている。

それぞれ７つの投光器１６ａ乃至１６ｇ、受光器２０ａ乃至２０ｇのうち、投光器１６ｃ、受光器２０ｃによって図１に示す検知範囲、例えば検知領域２４ｃが形成され、投光器１６ｄ、受光器２０ｄによって検知領域２４ｄが形成され、投光器１６ｅ、受光器２０ｅによって検知領域２４ｅが形成され、投光器１６ｆ、受光器２０ｆによって検知領域２４ｆが形成され、投光器１６ｇ、受光器２０ｇによって検知領域２４ｇが形成されている。これら検知領域２４ｃ乃至２４ｇは、図１及び図３から明らかなように床面近傍において開口２のほぼ同一の幅範囲に、開口２に接近して位置するように開口の外部に形成されている。光軸が床面に対してほぼ垂直である投光器１６ｄ、受光器２０ｄによる検知領域２４ｄは、図１から明らかなようにセンサ１４ａから床面に向かう垂直線上に形成されている。なお、投光器１６ａ、１６ｂ及び受光器２０ａ、２０ｂは、５つの検知領域のみを形成するので、使用されていない。

同様に、検知領域２４ｃ乃至２４ｇに対応する検知領域２６ａ乃至２６ｅがセンサ１４ｂによってドア４の反対側の面にも形成されている。この場合、投光器１６ａ、１６ｂ及び受光器２０ａ、２０ｂが使用され、投光器１６ｆ、１６ｇ、受光器２０ｆ、２０ｇは使用されない。

検知領域２４ｄに接近したドア４の一方の面には、表示部、例えば表示板２８ａが貼着されている。この表示板２８ａには、例えば手を近づけることを促すステッカー状のものを使用することができる。この表示板２８ａは、この表示板２８ａに接触しようとする手が検知領域２４ｄを通過するように、検知領域２４ｄと重ねて配置されている。なお、この表示板２８ａの床面からの高さ位置は、通常のタッチスイッチが取り付けられる高さ位置である。同様にドア４の反対側の面にも、図２に示すように表示板２８ｂに接触しようとする手が検知領域２６ｄを通過するように、検知領域２６ｄと重ねて表示板２８ｂが配置されている。特に、投光器１６ｄ、受光器２０ｄの光軸が表示板２８ａ上を通過するように、配置されている。このように床面にほぼ垂直に形成されている検知領域２４ｄ、２６ｄと重ねるように、特にほぼ垂直な光軸に重ねて、表示部２８ａ、２８ｂをドア４に貼り付けるので、その貼り付け位置の調整は比較的容易である。

また、固定壁６と、これと対向する開口２の縁部（図示せず）とには、図１に点線で示すように光線を通す投光器２９ａ及び受光器２９ｂが設けられている。この投光器２９ａと受光器２９ｂとは、安全センサの一種であるサポートセンサとして設けられている。これは、ドア開口４の中で立ち止まっている人を検知するためのものである。

このように構成されたスライド式自動ドアでは、図５のフローチャートで示すような処理がドアコントローラ１２によって行われる。ドア４が閉位置にある状態において、センサ１４ａまたは１４ｂがオンであるか、即ち人を検知しているかドアコントローラ１２が判断する（ステップＳ２）。この判断の結果がイエスになるまで、このステップＳ２をドアコントローラ１２が繰り返す。例えば、閉じられているドア４を開きたい通行者が表示板２８ａまたは２８ｂに接触すると、検知領域２４ｄまたは２６ｄによって手が検出される。その結果、ステップＳ２の判断の結果がイエスとなる。

ステップＳ２の判断の結果がイエスとなったことにより、ドアエンジン１０がドア４を開く方向に駆動する（ステップＳ４）。このように、センサ１４ａ、１４ｂは、ドアを起動するための起動センサとして機能している。

次に、ドアコントローラ１２は、ドア４がドア開位置に到達したか判断する（ステップＳ６）。この判断は、例えば図示していないがドアエンジン１０にエンコーダが設けられており、このエンコーダの出力に基づいてドアコントローラ１２がドア４の位置を測定し、そのドア位置がドア開位置に相当する値になったか否かによって行われる。この判断がノーであると、センサ１４ａまたは１４ｂがオフであるかドアコントローラ１２が判断する（ステップＳ１０）。即ち、通行者を検出しているか判断する。検出していると、ステップＳ６を再び実行する。ステップＳ６、Ｓ１０のループは、ドア４が開位置に到達するまで繰り返される。ステップＳ６の判断がイエスになると、ドア４は、ドア開位置にあるので（ステップＳ８）、ドアエンジン１０が停止される。

そして、再びステップＳ１０が実行され、センサ１４ａまたは１４ｂがオフでないと判断されると、即ち、通行者が検知されていると、ステップＳ６、Ｓ８、Ｓ１０のループを実行する。ステップＳ１０の判断がイエスになると、即ち、通行者が検知されなくなると、ドアコントローラ１２は、内蔵するオープンタイマを起動し、所定時間（例えば、通行者がドアを通過するのに必要な時間）が経過したか判断する（ステップＳ１２）。この判断がノーであると、イエスになるまでステップＳ１２を繰り返す。

ステップＳ１２の判断がイエスになると、ドアコントローラ１２は、ドアの閉駆動を開始する（ステップＳ１４）。次に、センサ２８ａまたは２８ｂがオンであるか判断する（ステップＳ１６）。即ち、検知領域２４ｃ乃至２４ｇまたは２６ａ乃至２６ｅのいずれかで通行者が検知されているか判断する。この判断がイエスである場合、もしドア４を閉じたならば、ドア４と通行者が衝突するので、これを避けるためにステップＳ４を実行して、ドア４が再び開かれる。従って、センサ１４ａ、１４ｂは、この時点では安全センサとして機能している。このようにセンサ１４ａ、１４ｂは、１台のセンサでありながら、起動センサとしても、安全センサとしても機能する。

ステップＳ１６の判断がノーであると、即ちドア４が閉じつつある状態で、検知領域２４ｃ乃至２４ｇ及び２６ａ乃至２６ｅのいずれでも人が検知されないと、ドアコントローラ１２は、サポートセンサ２９ａ、２９ｂがオンであるか、即ち人を検知しているか判断する（ステップＳ１８）。サポートセンサ２９ａ、２９ｂが人を検知していると、上述したようにドア４と通行者が衝突する可能性があるので、これを避けるためにステップＳ４を実行し、ドア４を再び開く。

ステップＳ１８の判断がノーであると、ドア４を閉じても、通行者とドア４が衝突する可能性がないので、ドアコントローラ１２は、ドア４がドア閉位置まで移動したか判断し（ステップＳ２０）、移動していなければ、閉位置に移動するまでステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０のループを繰り返す。なお、ステップＳ２０の判断は、例えば上述したエンコーダの出力に基づいて算出したドア位置がドア閉位置に相当する値であるかを判断することによって行う。そして、ステップＳ２０の判断がイエスになると、ドア４が停止される（ステップＳ２２）。

このスライド式自動ドアでは、センサ１４ａ、１４ｂが上述したように起動センサとしても、安全センサとしても機能する。しかも、センサ１４ａ、１４ｂは、無目８に取り付けられており、床面に向けて検知領域を形成するので、安全センサとして使用した場合に、確実に通行者を検知することができる。

図６及び図７に第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、その構成要素は第１の実施の形態の自動ドアと同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

この自動ドアでは、図６（ａ）に示すように、ドア４が閉位置にあるとき、センサ１４ａ、１４ｂの各検知領域２４ｃ乃至２４ｇ及び２６a乃至２６ｅのうち、起動センサとして使用される検知領域２４ｄ、２６ｄのみが有効とされている。ここで、有効とは、他の検知領域を構成するための投光器及び受光器を停止させて、検知領域２４ｄ、２６ｄを構成するセンサ１４ａ、１４ｂの投光器１６ｄ及び受光器２０ｄのみを作動させる場合もあるし、全ての投光器及び受光器を作動させるが、これらのうちセンサ１４ａ、１４ｂの受光器１６ｄからの検知信号だけにドアコントローラ１２が反応し、他の受光器からの検知信号をドアコントローラ１２が無視する場合もある。

また、図６（ｂ）に示すように、ドア４が全閉位置以外にある場合、全ての検知領域２４ｃ乃至２４ｇ及び２６ａ乃至２６ｅが有効とされている。

このスライド式自動ドアでは、図７のフローチャートで示すように、図５に示したフローチャートとほぼ同様に動作するが、ステップＳ２を実行する前に、センサ１４ａ及び１４ｂのうち検知領域２４ｄ、２６ｄのみが有効とされる（ステップＳ２２）。また、ステップＳ４の後、即ち、ドア４が閉位置から移動を開始すると、センサ１４ａ、１４ｂの全ての検知領域が有効とされ（ステップＳ２４）、ステップＳ６が実行される。

例えば第１の実施の形態のように、全ての検知領域を常に有効としていると、ドア４が閉位置にあるとき、通行の意思が無く単に開口２付近に立っている人もセンサ１４ａ、１４ｂが検出し、ドア４が開かれ、不要なドア４の開閉を行う可能性がある。しかし、第２の実施の形態では、ドア４が閉位置にあるとき、検知領域２４ｄ、２６ｄのみを有効としている。通行する意思のある人は、表示部２８ａまたは２８ｂに接触するので、当然にセンサ１４ａ、１４ｂによって検出できる。通行の意思が無く単に開口２の付近に立っている人は、検知領域２４ｄ、２６ｄのみが有効とされているので、ほとんど検知されることがない。従って、不要なドア４の開閉が生じることがない。しかも、ドア４が閉位置以外にあるときは、全ての検知領域が有効とされているので、ドア４近傍に人が立っている場合、ドア４が閉じられることが無く、ドア４と人とが接触することを防止できる。

なお、図６（ｂ）に仮想線で示すように、ドア４が閉位置以外の位置にあるとき、検知領域をドア４のドア面に垂直な方向、例えば奥行き方向に拡大することもできる。このように検知領域を拡大しておくと、通行者を検知できる範囲が広がり、通行者が余りドア４に近づいてない状態で、ドア４を開くことができ、通行者の安全性をより確保することができる。

検知領域を拡大する為には、たとえば投光器１６ａ乃至１６ｇ及び受光器２０ａ乃至２０ｇをドア４のドア面に対して垂直な方向に複数列、例えば２列に配置し、ドア４が閉位置にあるとき、ドア４に近い位置にある列の投光器１６ｄ、受光器２０ｄによって形成された検知領域を有効とし、ドア４が閉位置以外の位置にあるとき、複数列の全ての投光器及び受光器によって形成された全ての検知領域を有効とすればよい。

図８に第３の実施の形態のスライド式自動ドアを示す。このスライド式自動ドアでは、起動センサとして使用される検知領域が、ドア４の戸先側の検知領域に変更されている。この変更に伴いセンサ１４ａ、１４ｂの取付位置が固定壁６側に変更されている。センサ１４ａ、１４ｂの取付位置の変更に伴い開口の幅に検知領域を形成するため、戸先側から順に６つの検知領域２４ｂ乃至２４ｇが形成されている。他の構成は、第１または第２の実施の形態と同様であるので、同等部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

このようにセンサ１４ａ、１４ｂの取付位置が中央側に変更されているので、意匠的には有利である。

図９に第４の実施の形態のスライド式自動ドアを示す。このスライド式自動ドアでは、表示部２８ａ、２８ｂの前方に形成される検知領域が、それぞれ複数、例えば３つの検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊとされている。これら検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊは、隣接するものと一部が重なり合って形成されている。即ち、検知領域２４ｈは、検知領域２４ｉと一部で重なり合い、検知領域２４ｉは、検知領域２４ｈ、２４ｊと一部で重なり合い、検知領域２４ｊは、検知領域２４ｉと一部で重なり合っている。従って、各検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊの間に隙間は存在しない。

このように重なり合っている検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊの後方のドア４の面に表示部２８ａ、２８ｂが貼着されているので、その貼着位置の調整が厳密に行われて無くても、これら検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊに対応する位置にさえ貼着されていると、この表示部２８ａ、２８ｂに接触しようとする通行者の手を検出することができる。

例えば図１において表示部２８ａを大きくして、複数の検知領域、例えば検知領域２４ｃ、２４ｄ、２４ｅに跨るように表示部２８ａを設けることも考えられる。しかし、この場合、各検知領域２４ｃ、２４ｄ、２４ｅの間には隙間が存在する。表示部２８ａに人が接触する方法としては様々なものが考えられ、ちょうど検知領域２４ｃと２４ｄとの隙間あるいは検知領域２４ｄと２４ｅとの隙間から、拡大された表示部２８ａに接触するような通行者があるかもしれない。このような場合、表示部に通行者が接触しているにもかかわらず、ドア４は開かれない。

しかし、図９の自動ドアの場合、各検知領域は重なり合っているので、検知領域間に隙間はなく、通行者が表示部にどのような接触の仕方をしても、確実に通行者の手を検知することができる。また、表示部２８ａを拡大する必要もないので、美観上も良好となる。なお、検知領域を重ねるには、センサ１４ａ、１４ｂにおいて、例えば検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊを投光器１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、受光器２０ｃ、２０ｄ、２０ｅによって形成するなら、投光器１６ｃ、１６ｄ、１６ｅの間隔、受光器２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの間隔を、それぞれ図４に示すよりも小さくすればよい。なお、第２の実施の形態と同様に、ドア４が閉位置にあるとき、検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊのみを有効とし、ドア４が開位置にあるとき、全ての検知領域を有効としてもよい。

図１０に第５の実施の形態のスライド式自動ドアを示す。この自動ドアでは、互いに一部が重なり合う検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊを戸先側に変更した以外、第４の実施の形態のスライド式自動ドアと同様に構成されている。同等部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。この場合、互いに一部が重なり合う検知領域を利用しているので、表示部の取付調整が容易である上に、センサ１４ａ、１４ｂの取付位置を固定壁６側に変更しているので、意匠上有利である。この実施の形態でも、第２の実施の形態と同様に、ドア４が閉位置にあるとき、検知領域２４ｈ、２４ｉ、２４ｊのみを有効とし、ドアが開位置にあるとき、全ての検知領域を有効としてもよい。

上記の各実施形態のスライド式自動ドアでは、ドアとして片引きのドア４を使用したが、両引きのドアを使用することもできる。また、上記の実施の形態では、ドア４の両ドア面にセンサ１４ａ、１４ｂを設けたが、一方のドア面にだけセンサ１４ａまたは１４ｂを配置してもよい。

本発明の第１の実施形態のスライド式自動ドアの正面図である。 図１の自動ドアの側面図である。 図１の自動ドアの平面図である。 図１の自動ドアで使用されているセンサの概略構成図である。 図１の自動ドアのドアコントローラが行う制御のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態のスライド式自動ドアの検知領域の変化を示す平面図である。 図６の自動ドアのドアコントローラが行う制御のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態のスライド式自動ドアの正面図である。 本発明の第４の実施の形態のスライド式自動ドアの正面図である。 本発明の第５の実施の形態のスライド式自動ドアの正面図である。

符号の説明

２ 開口
４ ドア
１４ａ １４ｂ センサ
２４ｃ乃至２４ｇ 検知領域
２６ａ乃至２６ｅ 検知領域
２８ａ ２８ｂ 表示部（表示部）

Claims (4)

1. 通行者が通行する開口を開閉するスライド自在なドアと、
   前記ドアのドア面の前記通行者の手が接触可能な位置に、前記通行者の手の接触を促す表示が設けられた表示板またはシールである表示部と、
   前記開口の上方に配置され、前記表示部の前方近傍の検知範囲を含む複数の検知範囲を前記開口近傍に沿って前記開口の幅とほぼ同一の範囲に設定する1つのセンサとを、
   備え、前記１つのセンサは、光線を照射する複数の投光器と、前記光線の反射光線を受光する複数の受光器とを、有し、前記投光器と受光器とによって前記複数の検知範囲を形成し、
   前記ドアが前記開口を閉じている閉位置にあって、これら検知範囲のいずれかにおいて物体が検知されたとき、前記ドアが開放され、前記ドアが前記開口を開いている開位置にあって、前記検知範囲において物体が非検知のとき、前記ドアが閉じられ、
   前記表示部の前方近傍の検知範囲の幅は、少なくとも前記表示部の幅よりも広く形成されているスライド式自動ドア。
2. 請求項１記載のスライド式自動ドアにおいて、前記表示部の前方近傍の検知範囲は、それぞれ複数の前記投光器と前記受光器とによって形成された複数の検知範囲によって構成されているスライド式自動ドア。
3. 請求項２記載のスライド式自動ドアにおいて、前記表示部の前方近傍の検知範囲は、重なり合っているスライド式自動ドア。
4. 請求項１記載のスライド式自動ドアにおいて、前記表示部の前方近傍の検知範囲は、前記複数の投光器と前記複数の受光器とのうち、床面に対してほぼ垂直に配置されている投光器及び受光器によって設定されているスライド式自動ドア。

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