(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-04
(45)【発行日】2024-09-12
(54)【発明の名称】扉開閉用制御装置
(51)【国際特許分類】
E05F 15/74 20150101AFI20240905BHJP
E05F 15/73 20150101ALI20240905BHJP
E06B 9/68 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
E05F15/74
E05F15/73
E06B9/68 A
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020093926
(22)【出願日】2020-05-29
(65)【公開番号】P2021188352
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-05-26
(73)【特許権者】
【識別番号】592055554
【氏名又は名称】ヒースト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083404
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 拓也
(72)【発明者】
【氏名】丹羽 祥尋
(72)【発明者】
【氏名】百々 素樹
【審査官】河本 明彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－００８００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－３０３６０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３２８８５３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０５Ｆ １５／００ － １５／７９
Ｅ０６Ｂ ９／５６ － ９／９２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
開閉制御対象である扉から所定距離離れた所までを第１検知エリアとする車両検知用のレーダー検知部と、上記第１検知エリア内で上記扉側寄りの上記第１検知エリアよりも狭い範囲を第２検知エリアとする歩行者検知用の赤外線検知部と、上記レーダー検知部のレーダー反射波に対するしきい値を有し上記レーダー反射波が上記しきい値を超えた場合に扉開信号を上記扉の開閉駆動部に与える制御部とを含み、上記制御部は、上記赤外線検知部からの出力信号に応じて上記しきい値を変更することを特徴とする扉開閉用制御装置。
【請求項2】
上記制御部は、上記赤外線検知部が上記第２検知エリア内で歩行者を検知しないとき上記しきい値を小さくし、上記赤外線検知部が上記第２検知エリア内で歩行者を検知したときには上記しきい値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の扉開閉用制御装置。
【請求項3】
上記制御部は、上記赤外線検知部により歩行者が上記扉に近づく方向に移動することが検知された場合、上記しきい値を漸次大きくすることを特徴とする請求項２に記載の扉開閉用制御装置。
【請求項4】
上記扉が工場や倉庫等の建物の出入り口に設けられているシャッターであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の扉開閉用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は扉開閉用制御装置に関し、さらに詳しく言えば、工場や倉庫等の建物の出入り口に設置されているシャッターを開閉制御対象とする扉開閉用制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
【0003】
レーダー検知機１はシャッターＳＤの上部の無目２に配置されるが、検知する対象はシャッターに近づくフォークリフト等の車両Ｖであり、車両Ｖに対してはシャッターＳＤを開けるが、歩行者（建物内の作業者等）Ｈに対してはシャッターＳＤを開けない機能が要求されている。これは図示しないが、通常、シャッターＳＤに隣接して歩行者用の通用口が設けられているためである。
【0004】
レーダー反射波の強度は、歩行者Ｈに比べて金属製である車両Ｖの方が強いため、歩行者Ｈの反射強度と車両Ｖの反射強度との間にしきい値ＴＨを設定し、レーダー検知機１で受信したレーダー反射波の強度を所定のしきい値ＴＨと比較することで歩行者Ｈか車両Ｖかを判断するようにしている。
【0005】
【0006】
しかしながら、このように、しきい値ＴＨの幅を歩行者Ｈによるレーダー反射波ＲＨよりも広く設定すると、車両Ｖに対するレーダー検出範囲が狭くなる。すなわち、図８（ａ）（ｂ）に示すように、車両Ｖがある程度までシャッターＳＤに近づかないと、シャッターＳＤが開かない、という問題が生ずる。
【0007】
なお、特許文献１には、レーダー検知機と赤外線検知機とを併用した扉用複合センサが記載されている。この複合センサでは、レーダー検知機により第１検知エリアを形成するとともに、赤外線検知機による第２検知エリアを第１検知エリアに接近して形成し、第２検知エリアにおいて物体の第２検知エリアへの接近によって第２検知エリアを有効とし、反対に物体が第２検知エリアから離れる方向に移動すると第２検知エリアを無効とするようにしている。
【0008】
これによれば、雨や雪等の外乱による自動ドアの誤動作が防止されるが、上記した車両Ｖがある程度にまでシャッターＳＤに近づかないと、シャッターＳＤが開かない、という問題の解決策とはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２００６－３２８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
したがって、本発明の課題は、工場や倉庫等の建物の出入り口に設置されているシャッターの開閉制御において、歩行者を非検知としながらも車両の検知範囲を広くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するため、本発明は、開閉制御対象である扉から所定距離離れた所までを第１検知エリアとする車両検知用のレーダー検知部と、上記第１検知エリア内で上記扉側寄りの上記第１検知エリアよりも狭い範囲を第２検知エリアとする歩行者検知用の赤外線検知部と、上記レーダー検知部のレーダー反射波に対するしきい値を有し上記レーダー反射波が上記しきい値を超えた場合に扉開信号を上記扉の開閉駆動部に与える制御部とを含み、上記制御部は、上記赤外線検知部からの出力信号に応じて上記しきい値を変更することを特徴としている。
【0012】
本発明の好ましい態様として、上記制御部は、上記赤外線検知部が上記第２検知エリア内で歩行者を検知しないとき上記しきい値を小さくし、上記赤外線検知部が上記第２検知エリア内で歩行者を検知したときには上記しきい値を大きくする。
【0013】
より好ましくは、上記制御部は、上記赤外線検知部により歩行者が上記扉に近づく方向に移動することが検知された場合、上記しきい値を漸次大きくする。
【0014】
本発明は、上記扉が工場や倉庫等の建物の出入り口に設けられているシャッターに好ましく適用される。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、工場や倉庫等の建物の出入り口に設置されているシャッターの開閉制御において、歩行者を非検知としながらも車両の検知範囲を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明による扉開閉用制御装置の実施形態を説明するためのブロック線図。
【図2】（ａ）第１，第２検知エリアの何れにも歩行者がいない状態を示す模式図、（ｂ）そのときのしきい値。
【図3】（ａ）第１検知エリアのシャッターから遠いところに歩行者がいる状態を示す模式図、（ｂ）そのときのしきい値。
【図4】（ａ）歩行者がシャッターに近づいて第２検知エリアに踏み込んだ状態を示す模式図、（ｂ）そのときのしきい値。
【図5】（ａ）歩行者がシャッターの直前にいる状態を示す模式図、（ｂ）そのときのしきい値。
【図6】従来技術の説明として、（ａ）レーダーの検知エリア内に車両が入り込んでいる状態を示す模式図、（ｂ）車両によるレーダー反射波としきい値との関係を示すグラフ。
【図7】従来技術の説明として、（ａ）レーダーの検知エリア内に歩行者が入り込んでいる状態を示す模式図、（ｂ）歩行者によるレーダー反射波としきい値との関係を示す波形グラフ。
【図8】（ａ）（ｂ）従来技術によると、車両に対するレーダー検出範囲が狭くなることを説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
【0018】
まず、図１を参照して、本発明による扉開閉用制御装置１０は、基本的な構成として、レーダー検知部２０と、赤外線検知部３０と、制御部（ＣＰＵ）４０とを備えている。
【0019】
レーダー検知部２０はもっぱら車両検知用で、レーダー検知部２０には電波の送受信回路およびアンテナを有する市販のレーダーモジュール２１が用いられてよい。レーダーモジュール２１から２つのレーダー反射波ＩＦ１，ＩＦ２がそれぞれ増幅回路２２ａ，２２ｂを介して制御部４０に送られる。制御部４０はレーダー反射波ＩＦ１，ＩＦ２の位相を見て検知物体の移動方向（接近方向か離反方向か）を判別する。
【0020】
赤外線検知部３０はもっぱら歩行者検知用で、ＬＥＤ等からなる複数の投光素子を含む投光部３１と、フォトダイオード等からなる複数（投光素子と同数）の受光素子を含む受光部３２を備えた公知の態様であってよい。
【0021】
投光部３１内の投光素子（ＬＥＤ）は駆動回路３１ｂにより順次交代的に発光し、分割レンズ３１ａを介して監視領域の床面にスポット光を照射する。例えば、投光素子が４素子で分割レンズ３１ａが２分割レンズである場合、床面に１列あたり８個のスポット光が照射される。受光部３２では、床面からの反射光を分割レンズ３２ａを介して受光し、増幅回路３２ｂを介して制御部４０に送信する。
【0022】
図２ないし図５を併せて参照して、開閉する制御対象の扉は、先に説明した従来例と同じく、工場や倉庫等の建物の出入り口に設置されているシャッターＳＤであり、レーダー検知部２０と赤外線検知部３０は、シャッターＳＤの上部の無目２（もしくは無目に相当する部位）に配置される。
【0023】
レーダー検知部２０は、シャッターＳＤから所定距離離れた所までを第１検知エリア２０Ａとして物体の有無およびその移動方向を監視する。赤外線検知部３０は、第１検知エリア２０Ａ内でシャッターＳＤ側寄りの第１検知エリア２０Ａよりも狭い範囲を第２検知エリア３０Ａとして物体の有無を監視する。
【0024】
この実施形態において、赤外線検知部３０は、物体の移動方向を検知するため、シャッターＳＤから離れる方向に多列（この例では５列）の監視列Ｌ１～Ｌ５を形成し、監視列Ｌ５→Ｌ４→Ｌ３…の順に物体を検知するとき、その物体がシャッターＳＤに近づいていると判断する。反対に、監視列Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３…の順に物体が非検知となるとき、その物体がシャッターＳＤから離れる方向に移動していると判断する。
【0025】
歩行者Ｈによるレーダー反射波ＲＨの強度は、距離が離れるほど弱くなる性質があることから、歩行者Ｈの存在する位置に応じて、レーダー反射波強度のしきい値ＴＨを変更することにより、車両Ｖの検知範囲をより広くすることができる。
【0026】
図２（ａ）に示すように、第１検知エリア２０Ａ、第２検知エリア３０Ａの何れにも歩行者Ｈがいない場合、制御部４０は、図２（ｂ）に示すように、レーダー反射波に対するしきい値ＴＨを最小のしきい値ＴＨ１に設定する（しきい値幅を最小幅に狭める）。
【0027】
次に、図３（ａ）に示すように、歩行者Ｈが検知エリア外から第１検知エリア２０Ａ内に踏み込んでも、まだシャッターＳＤとの距離が大きいため、この実施形態において、制御部４０は、図３（ｂ）に示すように、レーダー反射波に対するしきい値ＴＨを引き続き最小値ＴＨ１を維持するようにしているが、上記最小値ＴＨ１よりも若干大きなしきい値ＴＨ２（ＴＨ１＜ＴＨ２）に設定し、しきい値幅を最小値ＴＨ１のときよりも広げるようにしてもよい。
【0028】
次に、図４（ａ）に示すように、歩行者Ｈが第２検知エリア３０Ａ内に進行すると、制御部４０は、図４（ｂ）に示すように、歩行者Ｈによるレーダー反射波ＲＨは非検知として拾わないようにするため、レーダー反射波に対するしきい値ＴＨを上記ＴＨ１もしくはＴＨ２よりもさらに大きな値ＴＨ３（ＴＨ１，ＴＨ２＜ＴＨ３）とする（しきい値幅をＴＨ１もしくはＴＨ２のときよりもさらに広げる）。
【0029】
そして、図５（ａ）に示すように、歩行者Ｈが第２検知エリア３０Ａ内でシャッターＳＤの直近にまで近づくと、制御部４０は、図５（ｂ）に示すように、歩行者Ｈによるレーダー反射波ＲＨは非検知として拾わないようにするため、レーダー反射波に対するしきい値ＴＨを最も大きな値ＴＨ４（ＴＨ３＜ＴＨ４）とする（しきい値幅をＴＨ３のときよりもさらに広げる）。
【0030】
このように、歩行者Ｈが第１検知エリア２０Ａ，第２検知エリア３０Ａにいないときには、レーダー反射波に対するしきい値ＴＨが最小値ＴＨ１に設定されるため、例えば車両Ｖが第１検知エリア２０Ａ内に入った時点で車両Ｖを検知することができる。すなわち、歩行者Ｈを非検知としながらも車両Ｖの検知範囲を広くすることができる。
【0031】
再び図１を参照して、レーダー反射波に対するしきい値ＴＨの最小値ＴＨ１や最大値ＴＨ４およびこれらの中間値ＴＨ２，ＴＨ３の増大率等は、ユーザーのリモコン操作でリモコン受光部４１より制御部４０に任意に設定することができる。
【0032】
また、制御部４０は２系統の出力回路４２，４３を備えている。このうち、一方の出力回路４３はレーダー検知部２０の出力部で、車両Ｖによるレーダー反射波ＲＶがしきい値ＴＨを超えた場合に、シャッターＳＤの図示しない開閉駆動部にシャッター開信号を送信する。車両Ｖが遠ざかれば上記開閉駆動部にシャッター閉信号を送信する。
【0033】
もう一つの出力回路４２は赤外線検知部３０の出力部で、例えばシャッターＳＤが開けられ車両Ｖが建物の出入り口を通過してシャッターＳＤを閉める際、その近辺で歩行者Ｈを検知した場合には、シャッターＳＤを閉めないように上記開閉駆動部に安全信号を送信する。
【0034】
本発明の扉開閉用制御装置は、工場や倉庫等の建物の出入り口に設置されているシャッターに好適であるが、車両によってのみ開閉し歩行者には反応しない自動扉であれば適用可能である。
【符号の説明】
【0035】
１０ 扉開閉用制御装置
２０ レーダー検知部
２１ レーダーモジュール
３０ 赤外線検知部
３１ 投光部
３２ 受光部
３１ａ，３２ａ 分割レンズ
４０ 制御部（ＣＰＵ）
２０ レーダー検知部
２１ レーダーモジュール
３０ 赤外線検知部
３１ 投光部
３２ 受光部
３１ａ，３２ａ 分割レンズ
４０ 制御部（ＣＰＵ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】