JP2000500196A - ドア制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両用のドア制御装置であって、ドア（１８）の近傍の少なくとも１つの領域（２２）を視認する少なくとも１つのセンサ（６０，６２，６４）と、前記少なくとも１つのセンサ（６０，６２，６４）に応答して少なくとも１つの領域・クリヤ出力信号を供給する論理回路と、および、前記少なくとも１つの領域・クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答して前記ドア（１８）を開成すると共に前記少なくとも１つの領域・クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答して前記ドア（１８）を閉鎖する自動ドア開成および閉鎖装置（２４）とを含む、ことを特徴とするドア制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】 ドア制御装置 本発明は、例えば、自動ドア装置および工作機械などに適用される安全装置に 関する。 自動ドアは、エレベータ、バスおよび列車などの種々の用途に広く適用されて いる。人身的な安全面からは、ドアは、人が衝撃される危険のある際には閉じら れてはならない。一方、効率的な面からは、ドアは、出来るだけ迅速且つ機敏に −安全面をおろそかにすることなく−閉じるよう要求される。 予め定められた領域内の人およびその携帯品の不在を検知することにより自動 ドアを操作する技術および装置は、種々知られている。米国特許第４，０２９， １７６；４，５９０，４１０；４，７７９，２４０；４，９７６，３３７；５， ００１，５５７；５，１４９，９２１；５，２７６，３９１；５，４１２，２９ ７；５，４２０，４３０；ＲＥ３３，６６８およびＲＥ３０，７１９号の各公報 は、最新の技術を例示している。米国特許第５，４１２，２９７号公報は触覚閉 鎖検知器を使用し、一方米国特許第４，５９０，４１０および５，２７６，３９ １号公報は光学検知器を使用している。米国特許第２，８２６，７５３号公報− これは、ドアの開閉ではなく、閉鎖環境内物体の検出に係る−および米国特許第 ＲＥ３０，７１９；４，０２９，１７６および５，１４７，４１０号公報は、音 響エネルギを使用しているが、これらは、本出願人によれば、本願発明に最も近 似する先行技術であると信ぜられる。距離および方向のその他測定装置は、米国 特許第５，４６７，０７２；５，４５０，０５７；５，３７３，４８２；５，３ ４１，３４４；５，３３９，０７５；５，３３７，２８９および５，３１９，６ １１号の各公報に開示されている。 本発明は、ドアの閉鎖効率を最高にすると共に使用者の傷害リスクを最低にす ることができる、安全且つ効率的なドア操作システムを提供することを指向する 。 従って、本発明の好適実施例によれば、車両用のドア制御装置であって、ドア の近傍の少なくとも１つの領域を視認する少なくとも１つのセンサと、この少な くとも１つのセンサに応答して少なくとも１つの領域クリヤ出力信号を供給する 論理回路と、領域クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答してドアを開成すると 共に領域クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答してドアを閉鎖する自動のドア 開成およびドア閉鎖装置とからドア制御装置を提供する。 更に、本発明の好適実施例によれば、自動のドア開成およびドア閉鎖装置は、 領域クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答してドアを開成すると共に同じ領域 クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答してドアを閉鎖する。 付加的に、本発明の好適実施例によれば、自動のドア開成およびドア閉鎖装置 は、第一領域に対応する第一領域クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答してド アを開成すると共に、（第一領域とは異なる第二領域に対応する、第一領域クリ ヤ出力信号とは異なる）第二領域クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答してド アを閉鎖する。 更に、本発明の好適実施例によれば、第一および第二領域は、互いに重なり合 うか、互いに排他的であるか、或いは部分的に互いに重なり合う。 また、本発明の好適実施例によれば、予め定められた容積内における使用者お よびその衣服および携帯品に対する、機械装置の傷害的な噛合いを防止するため の安全装置であって、２つの操作モードを有するセンサと、予め定められた容積 の境界を感知するための基準感知操作モードと、予め定められた容積内における 使用者およびその衣服および携帯品の存在を感知するための噛合い防止操作モー ドと、および、予め定められた容積内における使用者およびその衣服および携帯 品の存在が傷害的噛合いを引起こし得る場合に、機械装置の操作を防止するため の前記２つの操作モードにおけるセンサからの出力に応答する制御装置とからな る安全装置を提供する。 付加的に、本発明の好適実施例によれば、センサは、少なくとも１つの超音波 変換器からなる。 更に、本発明の好適実施例によれば、センサは、予め定められた容積内に使用 者または操作者が不在の際には、基準感知操作モードで作用する。 付加的に、本発明の好適実施例によれば、センサは、噛合い防止操作モードで 作用する時と一般的に同じ振動数をもって、基準感知操作モードで作用する。 更に、本発明の好適実施例によれば、センサは、噛合い防止操作モードで作用 するよりはずっと小さな振動数をもって、基準感知操作モードで作用する。 付加的に、本発明の好適実施例によれば、センサは、予め定められた容積を視 認すると共に予め定められた容積内の物体の位置を少なくとも２次元で指示する 出力を提供する少なくとも２つのセンサからなり、そして、制御装置は、予め定 められた容積内の予め定められた位置における使用者およびその衣服および携帯 品の存在が傷害的噛合いを引起こし得る場合に、前記機械装置の操作を防止する ための出力指示に応答する。 また更に、本発明の好適実施例によれば、制御装置は、予め定められたタイム ・ドメインに対応し、予め定められた容積の外側境界内の予め定められた領域に は応答されないように作用する。 また、本発明の好適実施例によれば、予め定められた容積内における使用者お よびその衣服および携帯品に対する、機械装置の傷害的な噛合いを防止するため の安全装置であって、予め定められた容積を視認すると共に予め定められた容積 内の物体の位置を少なくとも２次元で指示する出力を提供する少なくとも２つの センサと、予め定められた容積内の予め定められた位置における使用者およびそ の衣服および携帯品の存在が傷害的噛合いを引起こし得る場合に、機械装置の操 作を防止するための出力指示に応答する制御装置とからなる安全装置を提供する 。 付加的に、本発明の好適実施例によれば、少なくとも２つのセンサは、少なく とも２つの超音波変換器からなる。 更に、本発明の好適実施例によれば、制御装置は、予め定められた３次元領域 を、少なくとも２つのセンサの予め定められた異なるタイム・ドメインの組合わ せに対応して予め定められた容積から排除する。 また、本発明の好適実施例によれば、ドア操作システムであって、自動操作ド アと、車両のドアおよびこのドアに車両の外部から通ずるステップの上に位置す る予め定められた容積内における物体の存在を感知するセンサと、および、セン サからの出力に少なくとも部分的に応答して自動操作ドアを作動するよう作用す るドア制御器とからなるシステムを提供する。 本発明の好適実施例によれば、センサは超音波センサからなるが、代案として 、 予め定められた容積の外側から受領される入力に対して応答されるものであれば 、任意適宜形式のセンサを使用することができる。 本発明の好適実施例によれば、自動ドア操作システムは、バスまたは列車など の車両上に装着され、そして予め定められた容積は、外部からドアに通ずるステ ップに位置される。 更に、本発明の好適実施例によれば、シャシー、車体および推進装置を有する 車両であって、車体は少なくとも１つの自動ドア操作システムを含み、そしてこ のシステムが、自動操作ドアと、車両のドアおよびこの車両ドアに外部から通ず るステップ上に位置する予め定められた容積内の物体の存在を感知するセンサと 、および、センサからの出力に少なくとも部分的に応答して自動操作ドアを作動 するよう作用するドア制御器とから構成される車両を提供する。 本発明は、以下図面を参照して述べる詳細な説明からより完全に理解されるで あろう。ここで 図１は、本発明の好適実施例に従って構成且つ操作される自動ドア操作システ ムを有するバスを示す、簡単な絵画的説明図である。 図２Ａは、本発明の好適実施例に従って構成且つ操作されると共に単一のセン サを使用する自動ドア操作システムを示す説明図である。 図２Ｂは、図２Ａの平面２Ｂに沿う断面を示す説明図である。 図３Ａは、本発明の好適実施例に従って構成且つ操作されると共に２つのセン サを使用する自動ドア操作システムを示す説明図である。 図３Ｂは、図３Ａの平面３Ｂに沿う断面を示す説明図である。 図４Ａは、本発明の好適実施例に従って構成且つ操作されると共に３つのセン サを使用する自動ドア操作システムを示す説明図である。 図４Ｂは、図４Ａの平面４Ｂに沿う断面を示す説明図である。 図４Ｃは、図４Ａの平面４Ｃに沿う断面を示す説明図である。 図５Ａは、本発明の好適実施例に従って構成且つ操作されると共に複数のセン サを使用する自動エレベータドアの操作システムを示す説明図である。 図５Ｂは、図５Ａの平面５Ｂ−５Ｂに沿う断面を示す説明図である。 図６Ａは、本発明の好適実施例に従って構成且つ操作されると共に３つのセン サを使用する工作機械の安全システムを示す説明図である。 図６Ｂは、図６Ａの平面６Ｂ−６Ｂに沿う断面を示す説明図である。 図６Ｃは、図６Ａの平面６Ｃ−６Ｃに沿う断面を示す説明図である。 図７は、図１に示す装置内で使用される回路構成の、閉鎖モードにおけるブロ ック図を示す簡単な説明図である。 図８は、図７に示す装置の操作を説明する簡単な流れ図である。 図９は、図４Ａ−４Ｃおよび６Ａ−６Ｂに示す装置内で使用される回路構成を 示す簡単なブロック図である。 図１０は、図９に示す回路構成の操作を説明するタイミング図である。 図１１は、本発明に係る安全装置の操作手法部分を説明する詳細な流れ図であ る。そして 図１２は、本発明の好適実施例の操作を説明する全体的な流れ図である。 そこで、図１を参照すると、バス１０のような車両が示されており、そしてこ の車両は、シャシー１２、車体１４および推進装置１６を有する。車体１４は、 少なくとも１つのドア操作システムを含む。ドア操作システムは、本発明の好適 実施例においては自動システムからなり、自動操作ドア１８と、このドアの近傍 において予め定められた容積（所定容積）２２−これは、“保護”容積とも称せ られる−内の物体の存在を感知するセンサ２０と、およびこのセンサ２０からの 出力に少なくとも部分的に応答して自動操作ドアを作動するよう作用するドア制 御機２４とを有する。 ドア操作システムは、代案として、ドア制御機２４が運転者に対して出力指示 を供給する−すなわち、運転者が出力指示に対応してドアを開閉する−半自動シ ステムであっても良い。 本発明の好適実施例によれば、所定容積２２は、ドア１８とこのドア１８に外 部から通ずるステップ２６上の領域をカバーしてその外側には延在せず、従って ステップ外側の物体およびその影像の誤検出を防止されている。 次に、図２Ａおよび２Ｂを参照すると、本発明の好適実施例に従って構成且つ 作動されると共に１つのセンサを有する自動ドア操作システムが示されている。 １つのセンサー参照符号２０で指示する−が、ステップ２６の全てを視認するこ とは理解されるであろう。 本発明の好適実施例によれば、センサ２０は、超音波トランシーバ或いはエネ ルギを容積内に伝達してこれからの反射エネルギを感知するその他適宜のセンサ のいずれであっても良い。この種のセンサの視野の境界は、受領される反射エネ ルギを計測する継続時間を制限する−換言すれば、所望の保護容積を規定する当 該容積からの反射エネルギのタイムウインドを制限する−ことによって、限定さ れることは公知である。 本発明の好適実施例によれば、反射エネルギのタイムウインドを適宜に制限す ることにより、センサ２０の視野の境界が限定されるばかりでなく、保護容積の 内部形状も規定される。 次に、図２Ｂを特に参照すると、若しステップ２６の頂部対向面からのエネル ギ反射を除去するよう所望する場合には、タイムウインド内の或る区間の時間だ けエネルギ反射を無視する必要があることが理解される。このような区間(inter val)は、センサ２０からの予め定められた半径方向の間隔輪郭(distance outlin e)に対応し、図２Ｂには参照符号３０で示されている。 区間に対応する結果としての間隔輪郭は、従って、湾曲されていることが分か る。それぞれの間隔輪郭内において、ステップ２６の対応頂面３２は、間隔輪郭 の湾曲のために、その厚さが、ステップの全頂面３２を輪郭で充分包囲できなけ ればならないが、この略図は、これを説明するように図示されている。 次に、図３Ａおよび３Ｂを参照すると、本発明の別の好適実施例に従って構成 且つ作動されると共に一対のセンサ４０および４２を有する自動ドア操作システ ムが示されている。一対のセンサが、全てのステップ２６を視認することは理解 されるであろう。 本発明の好適実施例によれば、センサ４０および４２は、超音波トランシーバ 或いはエネルギを容積内に伝達してこれからの反射エネルギを感知するその他適 宜のセンサのいずれであっても良い。 本発明の好適実施例によれば、保護容積の内部形状は、反射エネルギのタイム ウインドを適宜に制限することによってだけでなく、各センサの反射受領の時間 差による２次元内の３角測量によっても規定される。 次に、図２Ｂを特に参照すると、若しステップ２６の頂部対向面からのエネル ギ反射を除去するよう所望する場合には、タイムウインド内の全区間の時間−図 ２Ａおよび２Ｂに示す実施例における場合のように−に亘ってエネルギ反射を無 視する必要はない。これら区間の、ステップ２６の頂部対向面の幅および位置に 対応する部分のみが、無視される必要がある。このような部分は、２つのセンサ ４０および４２の出力の３角測量によって決定され、図３Ｂには参照符号５０で 示されている。 区間輪郭に対応するそれぞれの間隔輪郭内に、ステップ２６の対応頂面３２が 、間隔輪郭の部分の位置および幅−すなわち、ステップの幅および位置に対応し て無視されそして３角測量によって決定される−を説明するようにして、略図的 に示されている。 次に、図４Ａ、４Ｂおよび４Ｃを参照すると、本発明の別の好適実施例に従っ て構成且つ作動されると共に３つのセンサ６０，６２および６４を有する自動ド ア操作システムが示されている。３つのセンサが、全てのステップ２６を視認す ることは理解されるであろう。 本発明の好適実施例によれば、センサ６０，６２および６４は、超音波トラン シーバ或いはエネルギを容積内に伝達してこれからの反射エネルギを感知するそ の他適宜のセンサのいずれであっても良い。 本発明の好適実施例によれば、保護容積の内部形状は、反射エネルギのタイム ウインドを適宜に制限することによってだけでなく、３次元内の３角測量によっ ても規定される。 次に、図４Ｂおよび４Ｃを特に参照すると、若しステップ２６の頂部対向面か らのエネルギ反射を除去するよう所望する場合には、タイムウインド内の全区間 の時間−図２Ａおよび２Ｂに示す実施例における場合のように−に亘ってエネル ギ反射を無視する必要はない。これら区間の、ステップ２６の頂部対向面の幅、 深さおよび位置に対応する部分のみが、無視される必要がある。このような部分 は、３つのセンサ６０，６２および６４の出力の３角測量によって決定され、そ して図４Ｂには参照符号７０でおよび図４Ｃには参照符号７２で示されている。 区間輪郭に対応するそれぞれの間隔輪郭内に、ステップ２６の対応頂面３２が 、 間隔輪郭の部分の位置、深さおよび幅−すなわち、ステップの深さ、幅および位 置に対応して無視されそして３次元内の３角測量によって決定される−を説明す るようにして、略図的に示されている。 次に、図５Ａおよび５Ｂを参照すると、本発明の別の好適実施例に従って構成 且つ作動されると共に一対のセンサ８０および８２を有する自動エレベータドア 操作システムが示されている。 一対のセンサが、エレベータドア８６および８８の両側の入口８４と、および ドア８８の、そのエネルギが殺がれる表面８９とを視認することは理解されるで あろう。 本発明の好適実施例によれば、センサ８０および８２は、超音波トランシーバ 或いはエネルギを容積内に伝達してこれからの反射エネルギを感知するその他適 宜のセンサのいずれであっても良い。 本発明の好適実施例によれば、保護容積の内部形状は、反射エネルギのタイム ウインドを適宜に制限することによってだけでなく、２次元内の３角測量によっ ても規定される。このことは、センサ８０および８２の視野内にあるドア８８の 表面８９が無視されることを可能とする。 次に、図５Ｂを特に参照すると、若しドア８８の表面８９からのエネルギ反射 を除去するよう所望する場合には、タイムウインド内の全区間の時間−図２Ａお よび２Ｂに示す実施例における場合のように−に亘ってエネルギ反射を無視する 必要はない。区間の、ドア８８の表面８９の位置に対応する部分のみが、無視さ れる必要がある。この部分は、２つのセンサ８０および８２の出力の３角測量に よる返還信号から識別され、そして図５Ｂには参照符号９０で示されている。参 照符号９０は、ドア８９の第一位置９２とドア８９の第二位置９４との間の領域 を呼称している。 時間の区間輪郭に対応する間隔輪郭内に、ドア８８の側面８９が、間隔輪郭の 部分の位置および幅−すなわち、面８９の幅および位置に対応して無視されそし て３角測量によって識別される−を説明するようにして、略図的に示されている 。 次に、図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃを参照すると、本発明の別の好適実施例に従っ て構成且つ作動されると共に３つのセンサ１００，１０２および１０４を有する 工作機械の安全システムが示されている。３つのセンサが、保護容積を規定する 製品領域１０６の全てを視認することは理解されるであろう。 本発明の好適実施例によれば、センサ１００，１０２および１０４は、超音波 トランシーバ或いはエネルギを容積内に伝達してこれからの反射エネルギを感知 するその他適宜のセンサのいずれであっても良い。 本発明の好適実施例によれば、保護容積の内部形状は、反射エネルギのタイム ウインドを適宜に制限することによってだけでなく、３次元内の３角測量によっ ても規定される。 次に、図４Ｂおよび４Ｃを特に参照すると、若し製品領域１０６からのおよび 製品支持器１０８からのエネルギ反射を除去するよう所望する場合には、タイム ウインド内の全区間の時間−図２Ａおよび２Ｂに示す実施例における場合のよう に−に亘ってエネルギ反射を無視する必要はない。これら区間の、領域１０６お よび支持器１０８の外側表面の幅、深さおよび位置に対応する部分のみが、無視 される必要がある。このような部分は、３つのセンサ１００，１０２および１０ ４の出力の３角測量によって決定され、そして図６Ｂには参照符号１１０でおよ び図６Ｃには参照符号１１２で示されている。 区間輪郭に対応するそれぞれの間隔輪郭内に、対応表面１０６および１０８が 、間隔輪郭の部分の位置、深さおよび幅−すなわち、表面１０６および１０８の 深さ、幅および位置に対応して無視されそして３次元内の３角測量によって決定 される−を説明するようにして、略図的に示されている。 次に、図７を参照すると、図１に示す自動ドア操作システムに使用される回路 構成が簡単なブロック図で示されている。超音波発信器１５０が、超音波エネル ギ−これは、典型的には２０ＫＨｚ以上の振動数を有する−を、保護容積２２（ 図１）内へ伝達する。保護容積２２内の物体１５１などのような物体からの反射 超音波エネルギが、１つまたはそれ以上の検出器１５２−これは、例えば台湾の Prowave 社のモデル４００ＥＲ２５０などからなり、そして典型的には発振器 １５０の振動数のみに感知される−に、受領される。発振器１５０および検出器 １５２は、単一のトランシーバに合体されても良い。 好適には、少なくとも１つの発振器１５０と検出器１５２が、できればその双 方が、所定の立体角内で作動されることにより、所望の保護容積以外からの超音 波エネルギの反射によって発生され得る誤検出を制限する。 本発明の好適実施例によれば、発振器１５０と検出器１５２の配置によって、 図７に示す回路構成が、３角測量によって物体の位置を決定することができる。 検出器１５２の出力は、アナログ増幅器１５４−これは、３ CLC505 チップ 内に組込まれることができる−に供給される。アナログ増幅器１５４の出力は、 しきい値比較器１５６−これは、LM 119 チップなどからなる−に供給され、そ してこの比較器は、検出器１５２の出力を予め定められたしきい値と比較する。 比較器１５６の出力は、検出器論理回路１６０−これは、発信器１５０による 超音波エネルギの発信に続くタイムウインドを規定する−に供給されることによ り、反射超音波エネルギを受領する。このタイムウインドは、発信器からの距離 に対応しそして検出容量を規定するよう作用する。検出器論理回路１６０は、好 適には、ＥＰＭ５１６０チップ−これは、San Jose,California の Altera から 商業的に入手可能である−内に組込まれる。 マイクロコントローラ１６２が水晶発振器１６６から入力を受領し、この発振 器はまた検出論理回路１６０へ出力を供給し、この出力はドライバ１６８を作動 するよう使用され、そしてこのドライバが発信器１５０を駆動する。ドライバ１ ６８は、典型的には、Motorola から商業的に入手されるＭＣ４４５２チップ内 に組込まれる。 マイクロコントローラ１６２は操作接続回路１７０と接続される。操作接続回 路１７０は、“クリヤ(CLEAR)”ドア閉鎖作動信号をドア制御器２４（図１）へ 直接供給するか、或いは代案として、ドア制御器２４を操作する操作者に対して 安全指示を供給する。 次に、図８を参照すると、図７に示す回路の部分の操作が示されている。以下 図８を参照して説明される機能性は、典型的には、検出論理回路１６０および／ またはマイクロコントローラ１６２によって達成される。 典型的には４乃至１０パルスの間の超音波エネルギのバーストが、保護容積２ ２（図１）へ向け指向される。予め定められた時間遅延の後に、反射エネルギの 受領タイムゲートが開成されることにより、保護領域２２から反射された超音波 エネルギのエコーが受領される。 反射エネルギのタイムゲートが開成されている時間の間に、保護容積２２の内 部から反射されるエコーが受領される。これらのエコーは、好適には、保護容積 ２２内の予め定められた基準対象−例えばバスの階段など−から受領されるエコ ーと、および保護容積２２内の非基準対象−例えば保護容積内の人またはその所 有物など−から受領されるエコーとを含む。 受領されたエコーは、貯蔵されそしてその後分析される。 分析に際し、若し受領された全てのエコーパルスが基準対象の所定近接内の位 置からの起源であると分かった場合には、保護容積はクリヤであると判断されそ して“クリヤ”信号が操作者に送られる。 この段階において、ショート期間−典型的には、１マイクロセカンド−のパル スが保護容積２２内へ発信されることにより、この保護容積２２内で発信器１５ ０に充分近接して−すなわち、より長いパルスでは検出されないようにして−何 等かの物体が存在するかどうかが決定される。若しショートパルスのエコーが、 保護容積に対応する所定のタイム内に受領されない場合には、適宜の“クリヤ” 出力が接続器１７０（図７）を介して自動ドアまたは操作者に供給される。 若し受領されたエコーパルスが、必ずしも全て、基準対象の所定近接内位置か らの起源ではないと分かった場合には、反対の−すなわち、ドアを閉鎖すべきで ないと指示する−出力が供給される。 次に、図９を参照すると、図４Ａ−４Ｃに示す自動ドア操作システムに使用さ れる回路構成が簡単なブロック図で示されている。３つの分離された超音波変換 器１８０，１８２および１８４は、そのそれぞれが、超音波発信器１８６−これ は、典型的には２０ＫＨｚ以上の振動数を有する超音波エネルギを保護容積２２ （図４Ａ）内へ発信する−を含む。反射された超音波エネルギは、３つの分離さ れた検出器１８８−そのそれぞれが、変換器１８０，１８２および１８４のそれ ぞれの部分を形成する−に受領される。検出器１８８は、任意適宜の一例えば、 台湾の Prowave 社のモデル４００ＥＲ２５０などからなり、そして典型的には 発信器１８６の振動数にのみ感知される−検出器であって良い。 好適には、少なくとも１つの発振器１８６と検出器１８８が、できればその双 方が、所定の立体角内で作動されることにより、所望の保護容積以外からの超音 波エネルギの反射によって発生され得る誤検出を制限する。 本発明の好適実施例によれば、発振器１８６と検出器１８８の配置によって、 図９に示す回路構成が、３次元内の３角測量によって物体の位置を決定すること ができる。 検出器１８６の出力は、それぞれアナログ増幅器１９２−これは、３ CLC505 チップ内に組込まれることができる−に供給される。各アナログ増幅魔１９２ の出力は、しきい値比較器１９４−これは、LM 119 チップなどからなる−に供 給され、そしてこの比較器は、検出器１８６の出力を予め定められたしきい値と 比較する。 比較器１９４の出力は、検出器論理回路２００−これは、発信器１８６による 超音波エネルギの発信に続く１つまたはそれ以上のタイムウインドを規定する− に供給されることにより、反射超音波エネルギを受領する。これらのタイムウイ ンドは、発信器からの距離に対応しそして検出容量を規定するよう作用する。検 出器論理回路２００は、好適には、ＥＰＭ５１６０チップ−これは、San Jose,C alifornia の Altera から商業的に入手可能である−内に組込まれる。 マイクロコントローラ２０２が水晶発振器２０４から入力を受領し、この発振 器はまた検出論理回路２００へ出力を供給し、この出力はドライバ２０６を作動 するよう使用され、そしてこのドライバが発信器１８６を駆動する。ドライバ２ ０６は、典型的には、Motorolaから商業的に入手されるＭＣ４４５２チップ内に 組込まれる。 マイクロコントローラ２０２は操作接続回路２０８と接続される。操作接続回 路２０８は、“クリヤ(CLEAR)”ドア閉鎖作動信号をドア制御器２４（図１）へ 直接供給するか、或いは代案として、ドア制御器２４を操作する操作者に対して 安全指示を供給する。 次に、図１０を参照すると、図９に示す回路構成の操作を説明するタイミング 図が示されている。同期化パルスが、マイクロコントローラ２０２からの入力に 対応して検出器回路を介し供給されることにより、変換器ドライバ２０６が、好 適には３つ全ての変換器１８０，１８２および１８４内の発振器１８６を作動し て、超音波エネルギのバーストを保護容積２２（図１）内へ発振させる。バース トは、好適には約１００マイクロセカンドの期間である。 各バーストに続き、保護容積２２から受領されるエコーが、変換器１８０，１ ８２および１８４の検出器１８８によって受領される。検出器１８８の出力は、 これら出力が、マイクロコントローラ２０２で発生されるゲート区間で規定され るタイムウインド内にあるかどうかのみを考慮される。図１０に示す説明例では 、バーストのエコーは、異なる検出器では異なる時間に受領されている。所定の 検出器による受領時間は、対象の、検出器からの距離に関する関数であることは 明らかである。従って、３角測量に基づく時間を介して、保護容積内における対 象の位置が決定される。 図１１に、図９に示す装置の、保護容積内の固定物体を包囲する限定容積から の受領エコーを考慮しない場合における、操作手法を示す。最初に、保護容積が ３つのセンサによって視認され、そしてその中の固定物体が測量される。次いで 、測量された各固定物体を包囲する除外容積が限定される。 装置の定常状態の操作中は、保護容積の外側からのエコーも、また保護容積内 の固定物体を包囲する限定容積（ここで、この限定容積は、背景物体を含む正当 領域として定義される）からのエコーも、共に考慮されない。エコーが保護容積 の内部からしかしながら除外容積の外側から受領されているかどうかが或いはこ れのみが、ドア閉鎖を防止されまたは対応動作をとられまたは別の作動状況に回 避される。 本発明の特別の特徴は、本発明の装置が、ドアの閉鎖を防止するためにだけで なく、付加的機器を要することなくドアの自動開成にも使用され得ることである 。そこで、図１２−これは、本発明の操作を説明する−を参照する。 図１２に示すように、システムの初期形状とおよび１つまたはそれ以上の保護 容積およびその内部の除外容積の設定とに引き続き、車両は、選択的に、手動モ ード−この場合は、ドアの開成および閉鎖は専ら操作者によって制御される−か 、または自動モード−この場合は、ドアの開成および閉鎖の少なくとも一方そし て好適には双方が自動的に制御される−によって、操作される。 ドアの開成は、操作者の停車場到着時にこの操作者によって、または車両の停 車場到着および停車を感知するセンサを介し自動的に、行われることができる。 自動モードの操作では、ドアの開成が操作者で行われる後でも、このドアは、対 象が所定の保護容積内でしかもその内部除外容積の外側に位置する時にのみ、開 成されるであろう。この場合、前記対象は、通常、乗客の身体の一部分である。 同一のセンサおよび論理装置が、ドアの自動閉鎖に対しても使用されることが できる。ドアの閉鎖が、操作者によって或いは任意適宜の自動または半自動シス テムによって行われる場合、前記ドアは、対象が保護容積内でしかもその内部除 外容積の外側に位置していない時にのみ、閉鎖されるであろう。 本発明の特別の特徴は、ドア開成に対する保護容積が、ドア閉鎖に対する保護 容積と（同一の機器を使用するにも拘らず）同一である必要がないことである。 保護容積の選択は、適宜の校正または指示を、システム内の検出器回路またはそ の他の回路に対して行うことによって達成される。 本発明は、当業者には理解されるであろうが、上述した特定の図示および説明 に限定されるものでない。本発明の範囲は、添付される請求の範囲によってのみ 規定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車両用のドア制御装置であって、 ドアの近傍の少なくとも１つの領域を視認する少なくとも１つのセンサと、 前記少なくとも１つのセンサに応答して少なくとも１つの領域クリヤ出力信号 を供給する論理回路と、 領域クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答して前記ドアを開成すると共に領 域クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答して前記ドアを閉鎖する自動のドア開 成およびドア閉鎖装置とからなることを特徴とするドア制御装置。 ２．前記自動のドア開成およびドア閉鎖装置は、領域クリヤ出力信号の少なくと も不在に応答して前記ドアを開成すると共に前記と同一の領域クリヤ出力信号の 少なくとも存在に応答して前記ドアを閉鎖することを特徴とする請求項１記載の ドア制御装置。 ３．前記自動のドア開成およびドア閉鎖装置は、第一領域に対応する第一領域ク リヤ出力信号の少なくとも不在に応答して前記ドアを開成すると共に、（前記第 一領域とは異なる第二領域に対応する、第一領域クリヤ出力信号とは異なる）第 二領域クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答して前記ドアを閉鎖することを特 徴とする請求項１記載のドア制御装置。 ４．前記第一および第二領域は互いに重なり合うことを特徴とする請求項３記載 のドア制御装置。 ５．前記第一および第二領域は互いに排他的であることを特徴とする請求項３記 載のドア制御装置。 ６．前記第一および第二領域は互いに部分的に重なり合うことを特徴とする請求 項３記載のドア制御装置。 ７．機械装置の、予め定められた容積内における使用者およびその衣服および携 帯品との傷害的な噛合いを防止するための安全装置であって、 ２つの操作モードを有するセンサと、 予め定められた容積の境界を感知するための基準感知操作モードと、 予め定められた容積内における使用者およびその衣服および携帯品の存在を感 知するための噛合い防止操作モードと、および 予め定められた容積内における使用者およびその衣服および携帯品の存在が傷 害的噛合いを引起こし得る場合に、前記機械装置の操作を防止するための前記２ つの操作モードにおける前記センサからの出力に応答する制御装置とからなるこ とを特徴とする安全装置。 ８．前記センサは、少なくとも１つの超音波変換器からなることを特徴とする請 求項７記載の安全装置。 ９．前記センサは、予め定められた容積内における使用者または操作者の不在時 には前記基準感知操作モードで作用することを特徴とする請求項７または８記載 の安全装置。 １０．前記センサは、噛合い防止操作モードで作用する時と一般的に同じ振動数 をもって、前記基準感知操作モードで作用することを特徴とする請求項７乃至９ のいずれかに記載の安全装置。 １１．前記センサは、噛合い防止操作モードで作用するよりはずっと小さな振動 数をもって、前記基準感知操作モードで作用することを特徴とする請求項７乃至 １０のいずれかに記載の安全装置。 １２．前記センサは、予め定められた容積を視認すると共に予め定められた容積 内の物体の位置を少なくとも２次元で指示する出力を提供する少なくとも２つの センサからなり、そして、前記制御装置は、予め定められた容積内の予め定めら れた位置における使用者およびその衣服および携帯品の存在が傷害的噛合いを引 起こし得る場合に、前記機械装置の操作を防止するための前記出力指示に応答す ることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の安全装置。 １３．前記制御装置は、予め定められたタイム・ドメインに対応し、前記予め定 められた容積の外側境界内の予め定められた領域には応答されないよう作用する ことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の安全装置。 １４．機械装置の、予め定められた容積内における使用者およびその衣服および 携帯品との傷害的な噛合いを防止するための安全装置であって、 予め定められた容積を視認すると共に予め定められた容積内の物体の位置を少 なくとも２次元で指示する出力を提供する少なくとも２つのセンサと、 予め定められた容積内の予め定められた位置における使用者およびその衣服お よび携帯品の存在が傷害的噛合いを引起こし得る場合に、前記機械装置の操作を 防止するための前記出力指示に応答する制御装置とからなることを特徴とする安 全装置。 １５．前記少なくとも２つのセンサは、少なくとも２つの超音波変換器からなる ことを特徴とする請求項１４記載の安全装置。 １６．前記制御装置は、予め定められた３次元領域を、前記少なくとも２つのセ ンサの予め定められた異なるタイム・ドメインの組合わせに対応して、前記予め 定められた容積から排除することを特徴とする請求項１４または１５記載の安全 装置。 １７．車両用の自動ドア操作システムであって、自動操作ドアと、車両のドアお よびこのドアに車両の外部から通ずるステップの上に位置する予め定められた容 積内における、物体の存在を感知するセンサと、および、センサからの出力に少 なくとも部分的に応答して自動操作ドアを作動するよう作用するドア制御器とか らなることを特徴とするシステム。 １８．センサは超音波センサであることを特徴とする請求項１７記載の装置。 １９．前記センサは、予め定められた容積の外側から受領される入力には応答し ないことを特徴とする請求項１７または１８記載の装置。 ２０．シャシー、車体および推進装置を有する車両であって、車体は少なくとも １つの自動ドア操作システムを含み、このシステムは、自動操作ドアと、車両の ドアおよびこのドアに車両の外部から通ずるステップの上に位置する予め定めら れた容積内における物体の存在を感知するセンサと、および、センサからの出力 に少なくとも部分的に応答して自動操作ドアを作動するよう作用するドア制御器 とからなることを特徴とする車両。 ２１．センサは超音波センサであることを特徴とする請求項２０記載の装置。 ２２．前記センサは、予め定められた容積の外側から受領される入力には応答し ないことを特徴とする請求項２０または２１記載の装置。 ２３．車両用の自動ドア操作システムであって、自動操作ドアと、このドアに位 置する複数の離間容積内の物体の存在を感知する単一のセンサと、および、セン サからの出力に少なくとも部分的に応答して自動操作ドアを作動するよう作用す るドア制御器とからなることを特徴とするシステム。 ２４．移動路線に沿って移動するケージを有すると共に自動ドア操作システムを 備えるエレベータであって、前記自動ドア操作システムは、自動操作ドアと、自 動操作ドアを感知するセンサと、ドアに位置する複数の離間容積内の物体の存在 を感知する単一のセンサと、および、センサからの出力に少なくとも部分的に応 答して自動操作ドアを作動するよう作用するドア制御器とからなることを特徴と するエレベータ。 ２５．シャシー、車体および推進装置を有する車両であって、車体は自動ドア操 作システムを含み、このシステムは、自動操作ドアと、自動操作ドアを感知する センサと、ドアに位置する複数の離間容積内の物体の存在を感知する単一のセン サと、および、センサからの出力に少なくとも部分的に応答して自動操作ドアを 作動するよう作用するドア制御器とからなることを特徴とする車両。 ２６．シャシー、駆動列、少なくとも１つのドアおよびドア制御装置を含む車両 であって、 ドアの近傍の少なくとも１つの領域を視認する少なくとも１つのセンサと、 前記少なくとも１つのセンサに応答して少なくとも１つの領域クリヤ出力信号 を供給する論理回路と、 領域クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答して前記ドアを開成すると共に領 域クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答して前記ドアを閉鎖する自動のドア開 成およびドア閉鎖装置とからなることを特徴とする車両。 ２７．前記自動のドア開成およびドア閉鎖装置は、領域クリヤ出力信号の少なく とも不在に応答して前記ドアを開成すると共に前記と同一の領域クリヤ出力信号 の少なくとも存在に応答して前記ドアを閉鎖することを特徴とする請求項２６記 載の車両。 ２８．前記自動のドア開成およびドア閉鎖装置は、第一領域に対応する第一領域 クリヤ出力信号の少なくとも不在に応答して前記ドアを開成すると共に、（前記 第一領域とは異なる第二領域に対応する、第一領域クリヤ出力信号とは異なる） 第二領域クリヤ出力信号の少なくとも存在に応答して前記ドアを閉鎖することを 特徴とする請求項２６記載の車両。 ２９．前記第一および第二領域は互いに重なり合うことを特徴とする請求項２８ 記載の車両。 ３０．前記第一および第二領域は互いに排他的であることを特徴とする請求項２ ８記載の車両。 ３１．前記第一および第二領域は互いに部分的に重なり合うことを特徴とする請 求項２８記載の車両。