(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023094150
(43)【公開日】2023-07-05
(54)【発明の名称】物体検出センサおよび自動ドアシステム
(51)【国際特許分類】
E05F 15/73 20150101AFI20230628BHJP
E05F 15/43 20150101ALN20230628BHJP
E05F 15/603 20150101ALN20230628BHJP
【FI】
E05F15/73
E05F15/43
E05F15/603
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021209449
(22)【出願日】2021-12-23
(71)【出願人】
【識別番号】317006258
【氏名又は名称】オプテックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087941
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 修司
(74)【代理人】
【識別番号】100112829
【弁理士】
【氏名又は名称】堤 健郎
(74)【代理人】
【識別番号】100150566
【弁理士】
【氏名又は名称】谷口 洋樹
(72)【発明者】
【氏名】田邉 裕彰
(72)【発明者】
【氏名】高橋 大将
(72)【発明者】
【氏名】吉開 嵩司
【テーマコード(参考)】
2E052
【Fターム(参考)】
2E052AA02
2E052BA06
2E052BA07
2E052CA06
2E052DA02
2E052DB02
2E052EB01
2E052EC02
2E052GA06
2E052GA07
2E052GB01
2E052GB06
2E052GD07
2E052GD09
2E052KA27
(57)【要約】
【課題】安全制御に関する施工時の設定の手間を低減させた物体検出センサおよび自動ドアシステムを提供する。
【解決手段】対象物からの検知線を検知しセンシング信号を出力するセンシング部と、センシング信号の入力を受けて所定の検知信号の出力を指令する制御部と、前記指令を受けて所定の検知信号を出力するセンサ出力部と、テスト信号を受信するテスト信号受信部と、テスト信号の受信を受けてテスト応答信号を出力するテスト信号応答部とを備えさらに学習モードを開始するための学習モード遷移入力部と、学習モードにおいて、受信したテスト信号の状態を判定するテスト信号判定部と、判定されたテスト信号の前記状態からテスト信号の特性を推定するテスト信号推定部と、推定されたテスト信号の前記特性がテスト信号受信部で受信したテスト信号に含まれるかを検証するテスト信号検証部と、を備えた物体検出センサ。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物が複数の素子間の検知線に関わったことを検知して、または対象物からの検知線を検知して所定の検知信号を出力する物体検出センサであり、この物体検出センサの外部に存在して前記対象物の検出を行う物体検出装置に向けて前記所定の検知信号を出力する物体検出センサであって、
前記対象物が複数の素子間の検知線に関わったことを検知し、または前記対象物からの前記検知線を検知し、センシング信号を出力するセンシング部と、
前記センシング信号の入力を受けて、前記所定の検知信号の出力を指令する制御部と、
前記指令を受けて、前記所定の検知信号を出力するセンサ出力部と、
前記外部の物体検出装置からのテスト信号を受信するテスト信号受信部と、
前記テスト信号の受信を受けて、前記外部の物体検出装置へテスト応答信号を出力するテスト信号応答部と、
を備え、さらに、
学習モードを開始するための学習モード遷移入力部と、
前記学習モードにおいて、前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号の状態を判定するテスト信号判定部と、
前記学習モードにおいて、判定された前記テスト信号の前記状態から、前記テスト信号の特性を推定するテスト信号推定部と、
前記学習モードにおいて、推定された前記テスト信号の前記特性が、前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号に含まれるかを検証するテスト信号検証部と、
を備えた、物体検出センサ。
【請求項2】
請求項1に記載の物体検出センサであって、
前記センサ出力部は、前記テスト信号応答部を兼ね、前記所定の検知信号と前記テスト応答信号とは、同一の信号線を使用して出力される、物体検出センサ。
【請求項3】
請求項1または2に記載の物体検出センサであって、
前記学習モードに代えて、前記テスト信号の特性を手動で設定する手動設定モードを実行する、物体検出センサ。
【請求項4】
請求項1~3のいずれか一項に記載の物体検出センサであって、
前記学習モード遷移入力部は、前記物体検出センサに搭載されたスイッチ、所定の無線機器からの無線信号を受信する無線受信部、所定のネットワーク機器からの送信信号を受信するネットワーク受信部および人体の所定動作を検出する前記センシング部のうちの少なくとも一つである、物体検出センサ。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか一項に記載の物体検出センサであって、
前記テスト信号受信部で前記テスト信号を受信出来なかった場合、または、前記テスト信号検証部で推定された前記テスト信号の前記特性が前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号に含まれなかった場合、異常状態であるとして異常の出力を行う、物体検出センサ。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか一項に記載の物体検出センサであって、
前記テスト信号は、パルス波形信号である、物体検出センサ。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか一項に記載の物体検出センサであって、
前記テスト信号推定部で推定された前記テスト信号の特性は、前記物体検出センサ内部のメモリに保存される、物体検出センサ。
【請求項8】
請求項1~7のいずれか一項に記載の物体検出センサと、該物体検出センサからの前記所定の検知信号の入力を受けて、前記対象物である人体の検出を行う前記外部の物体検出装置である自動ドア制御装置と、自動で開閉する扉および該扉を開閉するドアエンジンを有する自動ドアとを備えた自動ドアシステムであって、
前記自動ドア制御装置は、前記人体の検出の結果に基づき前記ドアエンジンの制御を行う、
自動ドアシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象物からの検知線を検知して所定の検知信号を出力する物体検出センサ、および、該物体検出センサを備えた自動ドアシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、対象物からの赤外線のような検知線を検知して、所定の検知信号を出力するPIRセンサ[Passive Infra-red Ray Sensor](受動型赤外線センサ)のような物体検出センサが使用されており、さらに、この物体検出センサと該物体検出センサからの前記所定の検知信号の入力を受けて、前記対象物の検出を行う物体検出装置が使用されている。対象物は、例えば人体や動物等の発熱体のような物体が該当する。また、物体検出センサに含まれる安全センサやエリアセンサ等には、AIRセンサ[Active Infra-red Ray Sensor](能動型赤外線センサ)が主に用いられ、AIRセンサを使用した物体検出装置も使用されている。これらの物体検出装置の応用技術として、例えば上記物体検出センサと、自動で開閉する扉および該扉を開閉するドアエンジンを有する自動ドアと、該物体検出装置であって前記対象物である人体の検出の結果に基づき前記ドアエンジンの制御を行う自動ドア制御装置とを備えた自動ドアシステムが、施設の出入り口等で使用されている。こうした制御装置やその入力側のセンサおよび出力側の上記ドアエンジン等と、該制御装置に内蔵されうる試験機器(TE:Test Equipment)との間では、安全制御システムの面から、モニタリング(試験機器からのテスト信号の送信と、入力機器であるセンサ等からの試験機器への応答)が行われる。安全制御システムとして、例えば、上記の試験機器、入力機器およびテスト信号について定義されているISO13849-1の安全規格が知られており、自動ドアシステムは、カテゴリ2以上が要求されている。
【0003】
従来の自動ドアシステムとして、例えばデッドマンコントローラでもある制御装置と自動ドア(扉など)とセンサとを含み、該制御装置が、自動ドアに対して手動キーで扉を閉移動させ、センサ情報の保存、パラメータラーニングおよびセンサの校正を実行するシステムが知られている(特許文献1)。これは安全性と施工性面から、施工中の事故防止および施工における中断と再開に関する課題を解決している。
【0004】
また他の従来の自動ドアシステムとして、例えば制御装置とスイングドアと回転検出手段を有する自動ドアセンサとを含み、自動ドアセンサが、スイングドアに対してドア開中にその回転を検出し、ドアの開閉状態やドアセンサの内外設置位置を記録するシステムが知られている(特許文献2)。これは施工性面から、設置ドアに依存するセンサの情報の設定を一部で設定自動化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】独国特許出願公開第102011102963号明細書
【特許文献2】米国特許第10975608号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述のように自動ドアシステムでは、安全制御システムの試験機器からのテスト信号の送信と、入力機器から試験機器への応答信号の送信(返信)とが行われる。ここで、テスト信号に対して、センサ等から指定の方法で応答する事で自動ドアシステムの機能安全が保障されている。従来から、テスト信号等の電気的特性は、自動ドアメーカー毎に異なり、それらに対応するには、自動ドア側(制御装置)、または、センサ側の設定により、送受間のテスト信号や応答信号の特性を一致させる必要がある。すなわち、施工業者が自動ドア設置の施工時に上記特性を考慮して、上述の信号の設定(信号特性の一致)を実施する必要がある。しかし、施工業者は、こうした安全制御におけるテスト信号と応答信号との所謂ハンドシェイク等について把握することなく施工することが主であり、上記のような安全制御に関する設定は施工時の手間の一つとなっている。
【0007】
しかしながら、上記の従来の自動ドアシステムでは、施工性面から、センサ情報の保存やセンサの校正、ドアの開閉状態やドアセンサの内外設置位置の記録を行うことは開示しても、上記のような安全制御に関する施工時の設定の手間についての方策は何ら開示していない。
【0008】
そこで本発明は、従来技術の有する上記欠点を解消して、安全制御に関する施工時の設定の手間を低減させた物体検出センサおよび自動ドアシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
【0010】
本発明に係る物体検出センサは、
対象物が複数の素子間の検知線に関わったことを検知して、または対象物からの検知線を検知して、所定の検知信号を出力する物体検出センサであり、この物体検出センサの外部に存在して前記対象物の検出を行う物体検出装置に向けて前記所定の検知信号を出力する物体検出センサであって、
前記対象物が複数の素子間の検知線に関わったことを検知し、または前記対象物からの前記検知線を検知し、センシング信号を出力するセンシング部と、
前記センシング信号の入力を受けて、前記所定の検知信号の出力を指令する制御部と、
前記指令を受けて、前記所定の検知信号を出力するセンサ出力部と、
前記外部の物体検出装置からのテスト信号を受信するテスト信号受信部と、
前記テスト信号の受信を受けて、前記外部の物体検出装置へテスト応答信号を出力するテスト信号応答部と、
を備え、さらに、
学習モードを開始するための学習モード遷移入力部と、
前記学習モードにおいて、前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号の状態を判定するテスト信号判定部と、
前記学習モードにおいて、判定された前記テスト信号の前記状態から、前記テスト信号の特性を推定するテスト信号推定部と、
前記学習モードにおいて、推定された前記テスト信号の前記特性が、前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号に含まれるかを検証するテスト信号検証部と、
を備えている。
対象物が複数の素子間の検知線に関わったとは、例えば、前記対象物が前記複数の素子間の(赤外線のような)検知線を反射したり遮るなどして関わったことを含む。
【0011】
上記構成によれば、本発明に係る物体検出センサは、前記学習モードを開始するための学習モード遷移入力部と、前記学習モードにおいて前記テスト信号の状態を判定するテスト信号判定部と、前記学習モードにおいて前記テスト信号の特性を推定するテスト信号推定部と、前記学習モードにおいて推定された前記特性が受信した前記テスト信号に含まれるかを検証するテスト信号検証部とを備えている。例えば前記学習モードは、安全制御に関する施工時の設定を自動で行うためのモードであり、上記構成により、これまで施工時に手動でなされてきた上記送受間のテスト信号の特性を一致させる作業を、物体検出センサ側から自動で行うことができる。よって、安全制御に関する施工時の設定の手間が低減できる。
【0012】
前記センサ出力部は、前記テスト信号応答部を兼ね、前記所定の検知信号と前記テスト応答信号とは、同一の信号線を使用して出力されてもよい。この構成により、物体検出センサと前記外部の物体検出装置との間の煩雑な配線を低減できる。
【0013】
前記学習モードに代えて、前記テスト信号の特性を手動で設定する手動設定モードを実行されてもよい。これにより、手動で個別具体的な対応が可能となる。なお、手動設定モードは、学習モードに対する通常モードのような位置付けのモードであり、DIPスイッチやボタンスイッチ等による手動設定によるだけに限られず、手動の指令で制御部等に判断や設定内容等を委ねてオートで手動設定モードを実行させることなども含まれうる。
【0014】
前記学習モード遷移入力部は、前記物体検出センサに搭載されたスイッチ、所定の無線機器からの無線信号を受信する無線受信部、所定のネットワーク機器からの送信信号を受信するネットワーク受信部および人体の所定動作を検出する前記センシング部のうちの少なくとも一つであってもよい。これにより、物体検出センサ側から、または施工業者等の手元の無線機器やネットワーク機器から、前記学習モードを開始できる。なお、人体の所定動作を検出する前記センシング部は、例えば、施工業者のハンドジェスチャー等の動作を検出する撮像素子および画像処理部等のような素子(およびその信号の処理部)を含み、前記センシング部の代わりに上記素子(および処理部)を有する動作検出部であってもよい。
【0015】
前記テスト信号受信部で前記テスト信号を受信出来なかった場合、または、前記テスト信号検証部で推定された前記テスト信号の前記特性が前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号に含まれなかった場合、異常状態であるとして異常の出力を行ってもよい。これにより、施工業者等にとって異常状態の把握が可能となる。なお異常状態は、物体検出センサと外部の物体検出装置との間の通常運用状態における断線などのシステム面の異常状態等のみならず、施工業者の判断等で、意図的に上記のテスト信号を含めない、物体検出センサと外部の物体検出装置との間でテスト信号用の配線を意図的に行わないなどとした運用において結果的に異常状態と判定された場合を含めてもよい。この場合、現状が上記のような意図的な運用の場合であることの把握も可能となる。
【0016】
前記テスト信号は、パルス波形信号であってもよい。これにより、テスト信号を容易に実現できる。
【0017】
前記テスト信号推定部で推定された前記テスト信号の特性は、前記物体検出センサ内部のメモリに保存されてもよい。前記テスト信号の特性がメモリに保存されることで、前記テスト信号検証部において、推定された前記テスト信号の前記特性が前記テスト信号受信部で受信した前記テスト信号に含まれるかの検証が容易となる。
【0018】
本発明に係る自動ドアシステムは、
上記のいずれか一項に記載の物体検出センサと、該物体検出センサからの前記所定の検知信号の入力を受けて、前記対象物である人体の検出を行う前記外部の物体検出装置である自動ドア制御装置と、自動で開閉する扉および該扉を開閉するドアエンジンを有する自動ドアとを備えた自動ドアシステムであって、
前記自動ドア制御装置は、前記人体の検出の結果に基づき前記ドアエンジンの制御を行う。
この構成によれば、本発明に係る自動ドアシステムでは、上記の各物体検出センサの効果を奏した自動ドアを実現できる。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る物体検出センサおよび自動ドアシステムは、安全制御に関する施工時の設定の手間を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】本発明の一実施形態に係る物体検出センサを備えた自動ドアシステムの概略外観図である。
【
図2】物体検出装置である自動ドア制御装置の機能ブロック図である。
【
図3】同自動ドア制御装置と上記物体検出センサである自動ドアセンサとの接続図である。
【
図4B】本実施形態の他のテスト信号の波形図である。
【
図5】上記自動ドアセンサの機能ブロック図である。
【
図6】上記自動ドアセンサのテスト信号の自動設定の動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。
【0022】
図1は、本発明の一実施形態に係る物体検出センサを備えた自動ドアシステムの概略外観図である。物体検出センサは、例えば人体や動物等の発熱体のような物体である対象物からの赤外線のような検知線を検知して、前記人体の検出を行う外部の物体検出装置に向けて、所定の検知信号を出力する。この所定の検知信号とは例えば、対象物を検知している間は、通常Lowレベル(以下、単にLowとも書く)だった信号がHighレベル(以下、単にHighとも書く)となる所定の特性を有する信号である。以下において本実施形態では、この物体検出センサの外部に存在する物体検出装置が、前記対象物である人体の検出を行う自動ドア制御装置であるとして、これを一例に用いて説明を行う。しかし、本実施形態の物体検出装置は、これに限定されるものではなく、例えば人数計数装置や侵入物検出装置等であってもよい。
【0023】
図1によると、本実施形態の自動ドアシステム1は、上記物体検出センサ100と、物体検出センサ100からの前記検知信号の入力を受けて前記対象物である人体(不図示)の検出を行う自動ドア制御装置200と、自動で開閉する扉331,333および該扉を開閉するドアエンジン310を有する自動ドア300とを備えている。例えば、物体検出センサ100は無目の外部に取り付けられており、ドアエンジン310は無目に内蔵されており、自動ドア制御装置200は無目の外部または内部に存在している。物体検出センサ100と自動ドア制御装置200とが接続されており、自動ドア制御装置200とドアエンジン310とが接続されている。こうした構成は、扉331,333を挟んで自動ドア300の両側(紙面の手前側と奥側)に備えられている。
【0024】
自動ドア制御装置200は、前記人体の検出の結果に基づき、電動のドアエンジン310の制御を行う。具体的には、本実施形態の物体検出センサ100は、開いた扉331,333が閉扉する際に所謂人体の挟み込み等を回避するためにドア閉停止要求やドア開要求、ドア開維持要求を制御するための人体検出信号(検知信号)を出力する安全センサ100A2、100A3と、該安全センサおよび扉331,333を開扉するために人体の検出しドア開要求を制御するための人体検出信号(検知信号)を出力する起動センサが同梱された起動安全センサ100A1とからなる(以下、自動ドアセンサ100と総称する場合がある)。起動安全センサ100A1および安全センサ100A2、100A3は、例えば各々、同図の上記無目の中央、左方、右方に位置し、赤外線検知素子(不図示)を有して、該赤外線検知素子の視野内である同図中の各検知エリアDA1、DA2、DA3の範囲内における対象物(人体)を検知し、前記検知信号を出力する。自動ドア制御装置200は、この自動ドアセンサ100からの検知信号の入力を受けて、前記人体の検出の結果に基づき扉331,333の開扉および扉331,333の閉扉の制御を行う。なお、起動安全センサ100A1および安全センサ100A2、100A3が有する検知素子は、本実施形態のPIRセンサ[Passive Infra-red Ray Sensor](受動型赤外線センサ)、または対象物が複数の素子間の赤外線のような検知線を反射したり遮るなどして関わったことを検知して所定の検知信号を出力するAIRセンサ[Active Infra-red Ray Sensor](能動型赤外線センサ)であるが、こうした赤外線検知素子に代えて、検知原理が熱線式、超音波式、MW(Micro Wave)式、レーザー式、画像式等のセンサや、光検知素子、電波検知素子または撮像素子などの他の検知手段であってもよい。
【0025】
図2に、本実施形態の物体検出装置である自動ドア制御装置200の機能ブロック図を示す。なお、各機能ブロックは適宜ソフトウエアで、またはハードウエアで構成される。
図2に示すように、例えば自動ドア制御装置200は、入力部210、論理部230、ドアエンジン制御部250、ISO13849-1規格の試験機器としての位置付けの診断処理部270、テスト信号出力部290を少なくとも含む。電源供給部PWが自動ドア制御装置200に接続されており、自動ドア制御装置200およびドアエンジン310等に電源が供給される。
【0026】
入力部210は、本実施形態では、各自動ドアセンサ100からの検知信号またはテスト応答信号(単に、応答信号とも呼ぶ。後述。)が入力(受信)され、各々受信した旨の信号を論理部230に出力する。入力部210は、起動センサからの、本実施形態では起動安全センサ100A1の起動信号出力からの検知信号を受け付けるセンサ入力部(起動)211、安全センサ100A2、100A3からの検知信号および起動安全センサ100A1の安全信号出力からの検知信号を受け付けるセンサ入力部(安全)213、扉331,333に取り付けられているキースイッチ(不図示)からの入力を受け付けるドアロック入力部215、ドア開閉制御スイッチ(不図示)からの入力を受け付ける開閉入力部217を含む。論理部230は、少なくともプロセッサを含むものであり、入力部210からの検知信号を受信した旨の上記信号の入力を受けて、ドアエンジン制御部250を介してドアエンジン310に対し、扉331,333の開閉の制御を行う。なお、ドアエンジン310は、扉331,333を開閉するための動力源たるドア開閉用モータ311を有している。また論理部230は、入力部210からの応答信号を受信した旨の上記信号の入力を受けて、該応答信号を受信した旨を診断処理部270に対し通知する。
【0027】
上記のような制御装置やその入力側のセンサおよび出力側の上記ドアエンジン等と、該制御装置に内蔵されうる試験機器との間では、安全制御システム面から、モニタリング(試験機器からのテスト信号の送信と、入力機器からの試験機器へのテスト応答信号の返信)が行われる。安全制御システムとして、例えば、ISO13849-1の安全規格が知られており、本実施形態では、診断処理部270はISO13849-1安全規格における試験機器(TE:Test Equipment)に、論理部230は同安全規格の論理部(L:Logic)に、自動ドアセンサ100は同安全規格のセンサ等の入力機器(I:Input) に対応する。テスト信号出力部290は、自動ドアセンサ100に対してテスト信号の出力を行うものであり、診断処理部270は、論理部230からの上記通知を受けて、テスト信号出力部290に対してテスト信号の出力を指令して、少なくとも自動ドアセンサ100を含む各入力機器の安全状態を確認する。なお、診断処理部270による上記モニタリングは、例えば扉331,333の実際の開閉動作を行う前に実行され、各自動ドアセンサ100に対してはテスト信号出力部290を経て、論理部230に対しては自動ドア制御装置200の内部において行われるが、本実施形態ではドアエンジン310を対象としていない。
【0028】
図3に示すように、自動ドア制御装置200とN台の各自動ドアセンサ100(自動ドアセンサ1~自動ドアセンサN)との間は(Nは自然数)、テスト信号用の信号線と、応答信号用の信号線の2本が1対1で接続されており、自動ドア制御装置200にはこのための少なくとも1組の入出力ポートが備えられており、本実施形態ではN組の入出力ポートが備えられている。本実施形態のテスト信号は、
図4A,
図4Bに示すように、通常(定常状態、非アクティブ状態)はV+[V]のHighレベル信号で、アクティブ状態ではダウンエッジでV-[V]のLowレベル信号(アクティブLo[Active-Low])となるか(
図4A)、または、通常(定常状態、非アクティブ状態)はV-[V]のLowレベル信号で、アクティブ状態ではアップエッジでV+[V]のHighレベル信号(アクティブHi[Active-High])となる(
図4B)。例えば、V-=0[V]であり、V+=5.0,3.3,2.5,1.8,1.3,1.0または0.8[V]である。なお本実施形態のテスト信号は、上記ダウンエッジまたは上記アップエッジから所定の時間(アクティブ時間)が経過すると非アクティブ状態に戻るパルス波形信号である。アクティブ時間は、一般的にはミリ秒~数百ミリ秒オーダーであり、例えば50~400msecであり、典型的には200msecである。アクティブ時間は、出荷時などにメモリ等に格納される。なお応答信号は、テスト信号と同様のパルス波形信号であり、定常状態やアクティブ時間は、本実施形態では同じとなっている。
【0029】
図5に、本実施形態の自動ドアセンサ100の機能ブロック図を示す。なお、各機能ブロックは適宜ソフトウエアで、またはハードウエアで構成される。自動ドアセンサ100は、対象物である人体からの検知線(本実施形態では赤外線)を検知して、物体検出装置たる自動ドア制御装置200に向けて上記所定の検知信号を出力する物体検出センサである。自動ドアセンサ100に含まれる起動安全センサ100A1と安全センサ100A2、100A3とは、役割は異なっているが、図示されている範囲内において構成に大差はないため、自動ドアセンサ100一般について構成を説明する。自動ドアセンサ100は、センシング部110と、制御部120と、センサ出力部130と、テスト信号受信部140と、テスト信号判定部150と、テスト信号学習部160と、学習モード遷移入力部170と、自己診断部180とを少なくとも備える。
【0030】
センシング部110は、本実施形態では、赤外線検知素子を有して対象物たる人体からの赤外線を検知し(PIRセンサ)、センシング信号を出力する。なお、センシング部110は、複数の素子たる検知線送信素子および検知線受信素子を有し(AIRセンサ)、前記対象物が該複数の素子間の赤外線のような検知線を反射したり遮るなどして関わったことを検知してセンシング信号を出力してもよい。またセンシング部110は、例えば複数の素子たる検知線(電磁波)送信素子および検知線(電磁波)受信素子を有し(MWセンサ等)、前記対象物が該複数の素子間のマイクロ波やミリ波のような検知線(電磁波)を反射したり遮るなどして関わったことを検知してセンシング信号を出力してもよい。さらにセンシング部110は例えば、撮像素子および画像処理部等のような素子(およびその信号の処理部)を有して、対象物たる人体からの赤外線のような非可視光線の検知線や可視光線のような検知線を検知し(画像センシング)、センシング信号を出力してもよい。制御部120は、少なくともプロセッサを含むものであり、前記センシング信号の出力があったか否かを判定するセンサ出力判定部121を有し、センサ出力判定部121は、前記センシング信号の入力を受けて、前記所定の検知信号の出力を指令する。センサ出力部130は、前記指令を受けて、前記所定の検知信号を出力する。なお、上述のように自動ドア制御装置200の入力部210に各自動ドアセンサ100からの検知信号とテスト応答信号の両方が受信されるために、本実施形態のセンサ出力部130は、テスト信号の受信を受けた後に物体検出装置(自動ドア制御装置200)へテスト応答信号を出力するテスト信号応答部を兼ねており、前記所定の検知信号と前記テスト応答信号とは、同一の信号線(
図3の応答信号用の信号線)を使用して出力される。よって、所定の検知信号とテスト応答信号とは、センサ出力部130において論理和(OR)演算された結果が、同一の信号線で出力される。
【0031】
テスト信号受信部140は、外部の物体検出装置たる自動ドア制御装置200からのテスト信号を受信する入力端子や入力バッファ等である。テスト信号判定部150は、後述の学習モードにおいて、テスト信号受信部140で受信したテスト信号の状態を判定し、例えばテスト信号の非アクティブ状態(定常状態)を判定し、また、受信部140でテスト信号を受信したか否かの判定を行い、学習モードではない通常モードでは、受信部140でテスト信号を受信したか否かの判定を行い、制御部120へ判定結果を出力する。本実施形態では、学習モードでは、定常状態の判定すなわち定常状態でLowであるのかまたはHighであるのかの判定を行い、また、上記ダウンエッジまたは上記アップエッジの判定(検出)を行い、通常モードでは、上記ダウンエッジまたは上記アップエッジの判定(検出)のみを行う。
【0032】
学習モード遷移入力部170は、上記学習モードを開始するための、例えば本実施形態では自動ドアセンサ100から突出した、学習モード開始の入力を受け付けるスイッチである。なお、学習モード遷移入力部170は、これに限られず、例えば施工業者の手元の、リモートコントローラ等の所定の無線機器からの無線信号を受信して学習モード開始の入力を受け付ける無線受信部であってもよく、またはスマートフォン等の所定のネットワーク機器からの送信信号を受信して学習モード開始の入力を受け付けるネットワーク受信部であってもよい。また、学習モード遷移入力部170は、例えば、施工業者のハンドジェスチャー等の動作を検出する撮像素子および画像処理部等のような素子(およびその信号の処理部)を含む、人体の所定動作を検出するセンシング部110、またはセンシング部110の代わりに上記素子(および処理部)を有する動作検出部であってもよい。上記学習モードは、上述の安全制御に関する施工時の設定を自動で行うためのモードであり、本実施形態では、これまで施工時に手動でなされてきた送受間(自動ドア制御装置200と自動ドアセンサ100との間)のテスト信号の特性を一致させる作業(以下、特性一致作業とも呼ぶ)を、自動ドアセンサ100側から自動で行うためのモードである。特性一致作業は、応答信号等の特性について行ってもよい。この送受間の特性一致作業は、施工時に行われる安全制御に関する設定であり、施工時の手間の一つとなっていた。しかし、本実施形態では、自動の記特性一致作業により、こうした欠点を解消して、安全制御に関する施工時の設定の手間が低減されている。
【0033】
テスト信号学習部160は、テスト信号の学習を行う機能部であり、テスト信号推定部161とテスト信号検証部163とを有する。テスト信号推定部161は、学習モードにおいて、上記判定されたテスト信号の状態から、テスト信号の特性を推定する。本実施形態では、学習モードにおけるテスト信号判定部150の、定常状態(非アクティブ時)でLowであるのかまたはHighであるのかの判定結果に従って、アクティブHiなのかアクティブLoなのかについて特性が推定される。なお、上述の推定された特性は、制御部120に接続されたメモリ125に保存される。テスト信号検証部163は、学習モードにおいて、上記推定されたテスト信号の前記特性が、テスト信号受信部140で受信したテスト信号に含まれるか否かを検証する。本実施形態では、テスト信号のアップエッジおよびダウンエッジの検出を行なって、テスト信号の受信の検証と同時に、アクティブ時間の検証も行う。アクティブ時間の検証では、テスト信号判定部150で実際のアクティブ時間を検出し(推定値)、該推定値と上記メモリ125に格納されているアクティブ時間との比較を行う。
【0034】
なお、制御部120は、テスト信号部123も有し、テスト信号部123は、学習モード遷移入力部170からの入力により学習モードを開始して、テスト信号の学習により、上記自動の特性一致作業を制御し、また(学習モードではない)通常モードにおいてテスト信号判定部150でのテスト信号を受信したか否かの判定に従って、テスト信号応答部(センサ出力部)130に対して物体検出装置(自動ドア制御装置200)への応答信号の出力を指令する。なお、テスト信号部123は、学習モードに代えて、本実施形態の上記自動の特性一致作業を行わずに、個別具体的な対応を可能とするために、テスト信号の特性を手動で設定する手動設定モードを実行するようにしてもよい。ここで、テスト信号受信部140でテスト信号を受信出来なかった場合すなわちテスト信号判定部150でテスト信号を受信したと判定されなかった場合、または、テスト信号検証部163で推定されたテスト信号の特性がテスト信号受信部140で受信したテスト信号に含まれなかった場合、テスト信号部123は、異常状態であると判断して外部の報知装置等に対して異常の出力を行い、外部の報知装置からその旨の報知を行なわせてもよい。
【0035】
自己診断部180は、所定の周期で自動ドアセンサ100の各部(赤外線検知素子、オシレータ、電源回路、プロセッサ等)についてセルフチェックを行い、その自己診断結果(典型的には異常あり/異常なし)について内部のレジスタ等(不図示)に格納し、都度更新を行っている。従来、自動ドアシステムでは、施工時のテスト信号の設定後に、実際に施工業者が自動ドアの前に立って自動ドアセンサの検知を直接受けて、自動ドアの実開閉動作(扉331,333を実際に開扉動作および/または閉扉動作させること)を行なって動作確認を行っている。ここで、自動ドア制御装置200は、検知信号を受信すると、自動ドア(扉)の実開閉動作前に、自動ドアセンサ100に向けてテスト信号の送信を行い、安全制御システムとしての機能を開始する。この扉の実開閉動作を行う前のシーケンス(実際開閉扉前シーケンスとも称する)において、自動ドアセンサ100は、テスト信号を受信すると上記内部のレジスタ等を参照し、過去の自己診断の結果で異常なしであれば、該テスト信号に対する応答信号を自動ドア制御装置200へ向けて送信する。自己診断の結果で異常ありであれば、該テスト信号に対する応答信号を自動ドア制御装置200へ送信しない。なお、自動ドア制御装置200は、所定時間内に応答信号を受信しなければタイムアウトしフェールセーフ制御を行い、所定時間内に応答信号を受信すれば、安全制御システムとしての機能を終了して、自動ドアの実開閉動作を行う。本段落に記載の従来の自動ドアシステムにおける上記送受信動作は、本実施形態における自動の特性一致作業と矛盾するものではなく、よって本実施形態においても適用されるものとする。
【0036】
図6に本実施形態の自動ドアセンサ100の、施工時のテスト信号の自動設定(自動特性一致作業)の動作フロー図を示す。自動ドアシステム1に電源投入されるなどして(同図中の「開始」)、ステップS100へ移行する。なお、移行前に検知信号の特性(定常状態でLowレベルかHighレベルか、およびアクティブHiかアクティブLoか)の設定は終了されているものとする。ステップS100では、学習モード遷移入力部170に学習モード開始の入力があり学習モードに遷移したか否かが判断される。学習モードへの遷移があればステップS200へ移行し、学習モードへの遷移がなければ、現在は学習モードではない通常モードであるので、同図中の「終了」へ移行して自動特性一致作業を終了する。この後、所定のタイミングで同フローを再開してもよい。なおステップS100では、入力待ちの秒オーダーのウエイト動作を行ってもよい。
【0037】
ステップS200では(これ以降は学習モード)、テスト信号の状態確認を行う。すなわち、テスト信号受信部140で受信したテスト信号は非アクティブ状態(定常状態)でLowであるのかまたはHighであるのかを、テスト信号判定部150で判定する。ステップS300では、テスト信号の推定を行う。すなわち、テスト信号推定部161で、定常状態(非アクティブ時)でLowであるのかまたはHighであるのかの上記判定結果から、テスト信号の特性の推定を行い(アクティブHiなのかアクティブLoなのかについての特性推定)、メモリ125に保存する。ステップS400では、自動ドアセンサ100が自ら検知信号を出力し、すなわち上記の従来のような自動ドアセンサの検知を実際に施工業者が直接受けることを要せずに、自動ドアセンサ100が上記推定の後に続けて(連動して)例外動作として自動ドア制御装置200へ検知信号を出力し、自動ドア扉331,333の実開閉動作のための、実際開閉扉前シーケンスを開始する。
【0038】
ステップS500では、学習モードにおいて、テスト信号判定部150がテスト信号のダウンエッジまたはアップエッジの判定(検出)を行うことで、テスト信号を受信したか否かの判定を行う。テスト信号を受信していればステップS600へ移行し、例えば一定時間以上テスト信号のダウンエッジまたはアップエッジの検出がなければテスト信号を受信していないと判定してステップS501へ移行する。なお、ステップS501へ移行する前に、ステップS500はリトライされてもよい。ステップS501では、自動ドアセンサ100は、テスト信号が未接続であるもしくはテスト信号配線に異常がある、またはISO13849-1規格の機能を有さないと判定して、テスト信号に応答する機能を無効化する。その後、同図中の「エラー表示等」へ移行し、このテスト信号応答機能の無効化を自動ドア制御装置200や、リモートコントローラ等の所定の無線機器、スマートフォン等の所定のネットワーク機器などである外部の報知装置から、異常状態であるとして異常の報知を行う。
【0039】
ステップS600では、テスト信号検証部163において、テスト信号のアップエッジおよびダウンエッジの検出を行うと同時に、実際のアクティブ時間(推定値)と、上記メモリ125に格納されているアクティブ時間との比較を行ってテスト信号の検証を行う。推定値がメモリ125に格納されているアクティブ時間に一致すればステップS700へ移行し、推定値がメモリ125に格納されているアクティブ時間に一致しなければステップS601へ移行する。この一致の判断は、完全一致に限られず所定の微少誤差を勘案してもよい。なお、ステップS601へ移行する前に、ステップS600はリトライされてもよい。ステップS601では、自動ドアセンサ100は、テスト信号がエラーであると判定する。その後、同図中の「エラー表示等」へ移行し、テスト信号がエラーである旨を自動ドア制御装置200や、リモートコントローラ等の所定の無線機器、スマートフォン等の所定のネットワーク機器などである外部の報知装置から、異常状態であるとして異常の報知を行う。
【0040】
ステップS700では、上記までのフローにより自動でテスト信号の特性が決定されたので、実際開閉扉前シーケンスを終了し、さらに学習モードから通常モードへ変更して同図中の「終了」へ移行し、自動特性一致作業を終了する。なお、この終了後に、上記の従来のような送受信動作や自動ドアセンサ100の自己診断を行い、自動ドアの扉331,333の実開閉動作が行われる。例えば従来のように、過去の自己診断の結果に依存して送信テスト信号に対する自動ドア制御装置200への応答信号を送信する。
【0041】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【0042】
1 自動ドアシステム
100 物体検出センサ
100A1 起動安全センサ
100A2 安全センサ
100A3 安全センサ
110 センシング部
120 制御部
125 メモリ
130 センサ出力部、テスト信号応答部
140 テスト信号受信部
150 テスト信号判定部
161 テスト信号推定部
163 テスト信号検証部
170 学習モード遷移入力部
200 物体検出装置(自動ドア制御装置)
300 自動ドア
310 ドアエンジン
331 扉
333 扉