JPH048891B2

JPH048891B2 -

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Publication number: JPH048891B2
Application number: JP56031150A
Authority: JP
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1992-02-18
Also published as: JPS57146879A

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的；（産業上の利用分野）この発明は、電気機器兼用の自動ドア用感知板
装置に関する。

（従来の技術）高周波発振型近接スイツチでビル等の自動ドア
に用いられているものは、マツト部に２枚の導電
板で成る感知板を埋設し、発振部に１〜20MHzの
高周波を発振させて感知板を発振回路の一部とし
て使用している。しかして、人体がマツト部に近
付くと、人体と感知板との間の浮遊容量や抵抗損
失などによつて発振回路の周波数が変化し、尖鋭
度Ｑの変化に従つて出力レベルが変化する。その
変化が外部に取出されてスイツチ部を作動させ、
これによつて自動ドアを開閉制御するようにして
いる。

第３図Ａ及びＢは従来の感知板装置の構造，埋
設の様子を示すものであり、２枚の感知板１，２
の間には樹脂枠３が挟持されると共に、トランジ
スタ等の電子素子を取付けたプリント基板回路
（発振回路）４が配設されており、プリント基板
回路４からのリード線５，６はそれぞれ感知板
１，２に半田付け等で接続されている。そして、
所定の調整を行なつた後にモールド７で固定する
と共に、これを自動ドアの出入口近辺の床下等に
埋設するものである。プリント基板回路４には伝
送線８を経て電源が供給されると共に、感知板
１，２で検知された検知信号が別途自動ドア駆動
部に配設されたスイツチ回路に伝送され、この開
閉信号によつてドアを開閉制御するようになつて
いる。

ここで、かかる感知板装置の原理を説明する
と、先ず第４図はフイーダなしで感知板１及び２
を発振器の一部として使用した例であり、LC発
振器のハートレー形の一部を示している。この発
振器の発振条件は、帰還リアクタンスが容量性C_c
であるので、Z₁及びZ₂は誘導性リアクタンスであ
ることが条件となる。そして、この誘導性リアク
タンスZ₁及びZ₂のリアクタンス曲線を第５図に示
す。第５図において、実線はトランジスタQ₁の
ベース側の特性を示し、破線はトランジスタQ₁
のコレクタ側の特性を示し、第６図に示す如く感
知板１に手を近づけて容量C_bが加わつたために
共振周波数がf₀₁′に移動した場合を一点鎖線で示
している。そして、今、第５図に示すようにf₀₁
＜f₀₂として調整したとすると、この条件が満た
されるのは斜線で示す領域である。しかし、実際
に発振する周波数としてはリアクタンスの大きい
周波数f₀₁付近で発振することはよく知られてい
る。

ここで、第４図においてトランジスタQ₁のベ
ース側に設けられている同調回路は、感知板１及
び２の容量をC₁として、固定容量C₂及びコイル
L₁でとなり、コレクタ側の同調回路は調整用容量C₃
及びコイルL₂でとなる。そして(2)式より第５図の条件となるよう
に可変容量C₃の調整で発振出力が最大となるよ
うに調整する。このような状態のとき、第６図に
示す如く手等を感知板１，２に近づけると、アー
ス側（感知板２）の容量は人体との間でC_aがあ
り、感知板１との間では容量C_bがあり、感知板
１及び２の間の容量C₁は（１／（１／C_a＋１／
C_b））だけ増加する。ここに、容量C_aは人体等と
アースとの間の対向面積が大きいので、C_b≪C_a
となり、ほとんどC_bが加わつたみなしても良い。
その結果感知板容量（C₁＋C_b）となり、この分
だけ(1)式より同調周波数が低下し、共振周波数
f₀₁，f₀₂は離調するため発振出力は低下する。こ
の変化分を検出して自動ドアのスイツチングを行
なう。これが自動ドアの基本原理であり、発振回
路を代えても第６図の作用は変らない。また、容
量の他に損欠抵抗Ｒも加わり、回路の尖鋭度Ｑを
低下させる作用も働き、この場合も発振出力の低
下となり、検出信号が大きくとれる。

ここにおいて、第３図Ａ，Ｂに示すような感知
板１，２がアンテナとして作用してしまうこと
は、たとえば“古谷恒雄著啓学出版二枝二通
受験講座４「空中線系および電波伝搬−空中線・
伝送回路−」”の第70頁に記載されている。すな
わち、感知板１，２は第７図Ａに示すように供給
線を無視すると１種のコンデンサとして作用する
が、コンデンサの一方を開いて行くと電波が放射
するようになる。そして、第７図Ｂの如き供給線
を配設すると、感知板２と供給線とは同一電位に
あるので、高周波電流の一部が放射し始め、遂に
は同図Ｃの如く状態となり、第８図で示すような
ダイポールアンテナの状態となるのである。そし
て、感知板２の接地が不完全であると、感知板１
と供給線との間で電波が放射され、供給線の長さ
が例えば波長λのλ／４になつたときに最大の放
射となる。

ここにおいて、従来の発振回路及びスイツチ回
路（たとえば特公昭62−8048号，特公昭62−8049
号参照）の具体例を示すと第９図Ａのようにな
り、２枚の感知板１０及び１１と、この２枚の感
知板１０及び１１を発振素子の一部とすると共
に、それら感知板１０，１１間に配設された高周
波発振回路１２と、感知板１０と高周波発振回路
１２の入力部との間に介挿されたローデイングコ
イルＬ２及び抵抗Ｒ４と、高周波発振回路１２の
出力レベルを検知してドアを開閉制御するため
の、高周波発振回路１２に接続されたスイツチ回
路１３と高周波発振回路１２とスイツチ回路１３
との間に結線される電源線１４，１５及び信号線
１６にそれぞれ介挿されたチヨークコイルＬ３，
Ｌ４及びＬ５とを具えている。

上述のように、感知板１０は本来はコンデンサ
として機能するものであり、発振回路１２の入力
部にローデイングコイルＬ２及び抵抗Ｒ４を介挿
しているので、発振回路１２の発振周波数はイン
ダクタンスＬ４と容量Ca Ca＝C₆＋C₂・C₃／C₂＋C₃ ……(3) とで定まる。感知板１０，１１側はローデイング
コイルＬ２，浮遊容量C_c，デバインドコンデンサ
C₃を共振させれば良いので、その調整が極めて
容易となつている。すなわち、第９図Ａの発振回
路１２及び感知板１０，１１の共振系の等価回路
を示すと第９図Ｂのようになり、発振回路１２側
の共振周波数₀₁はとなり、感知板１０，１１側の共振周波数₀₂はとなり、₀₁≒₀₂とすれば良いことが分る。

なお、抵抗Ｒ４は、人間のように純導体でない
物が接近した場合には尖鋭度Ｑが低下するが、金
属等の導電体が接近した場合には抵抗がほとんど
０になるため、周波数のみが変化して出力レベル
が高くなることを避けるためのものである。した
がつて、抵抗Ｒ４はローデイングコイルL₂に直
列でも、並列でも良い。

このように、発振回路１２の製作時に、前記(3)
式の関係から容量Caを定め、感知板容量C_cから
ローデイングコイルＬ２のインダクタンス、つま
りコアの巻数を調整すれば感度の良い自動ドア用
スイツチを得ることができる。また、発振回路を
地中等に埋設した場合には浮遊容量C_cやリーク抵
抗R_cが加わるが、これらの影響はデバイドコン
デンサＣ２及びＣ３で除去される。換言すれば、
発振回路１２の発振周波数は容量Ca及びインダ
クタンスＬ１で定められ、浮遊容量C_cの大きさに
よりローデイングコイルＬ２のインダクタンスを
調整して発振周波数に近づければ、感度の良いス
イツチを得ることができる。

一方、発振回路１２には電源線１４，１５及び
チヨークコイルＬ３，Ｌ４を経て電源が供給さ
れ、発振回路１２からスイツチ回路１３には信号
線１６及びチヨークコイルＬ５を経て信号が与え
られる。なお、これらチヨークコイルＬ３〜Ｌ５
は、電源部への高周波の洩れを完全に防止する役
割を果している。しかして、スイツチ回路１３は
自動復帰型増幅部（たとえば特公昭56−22170号）
とコンパレータ部とで成つており、自動復帰型増
幅部は、直流増幅部１３１の非反転入力端子に発
振回路１２からのレベル信号が入力されると共
に、反転入力端子に抵抗Ｒ５を介してコンデンサ
Ｃ８が接続され、直流増幅器１３１の出力V₀は
コンパレータ１３２の一方に入力されると共に、
抵抗Ｒ６を介して反転入力端子に、ダイオードＤ
２を介してコンデンサＣ８及び抵抗Ｒ５の接続点
に印加されるようになつている。また、コンバレ
ータ１３２の他方には可変抵抗器Ｒ７からの電圧
が基準用として与えられており、コンパレータ１
３２の出力は抵抗Ｒ８を経てトランジスタＱ２の
ベースに入力され、トランジスタＱ２のコレクタ
にはリレーの励磁巻線RYがサージ吸収用のダイ
オードＤ３と共に接続されている。しかして、直
流増幅器１３１の出力V₀は非反転入力V₁、反転
入力をV₂、増幅率をA₁とすると、 V₀＝（V₁−V₂）A₁ ……(6) である。しかしながら、コンデンサＣ８の電荷が
０の場合を考えると、反転入力は−Ｖなので出力
V₀は V₀＝（V₁−Ｖ）A₁ ……(7) となる。すなわち、出力V₀は＋Ｖに飽和してお
り、出力V₀よりダイオードＤ２を通してコンデ
ンサＣ８を充電し始め、V₁≒V₂に達すると出力
V₀はほぼV₁となり、ダイオードＤ２を通じて充
電されなくなる。コンデンサＣ８のリーク電流に
より放電する分があると、これはV₁−V₂の差と
して現われ、出力V₀は（V₁−V₂）A₁となるので
直ちにダイオードＤ２を通じて充電する。このよ
うなことが繰返されて、出力V₀はほぼ非反転入
力V₁の電圧となつて安定する。この状態で電圧
V₁を−ΔV₁だけ変化させると、反転入力と非反
転入力との差はV₁＝V₂であることから−ΔV₁と
なり、出力V₀は V₀＝−ΔV₁A₁ ……(8) となる。同様に、電圧V₁を＋ΔV₁だけ変化させ
ると出力V₀は V₀＝＋ΔV₁A₁ ……(9) となるが、ダイオードＤ２を通じてコンデンサＣ
８への充電が行なわれ、出力V₀は非反転入力V₁
＋ΔV₁に等しくなつて安定する。すなわち、非反
転入力が正方向変化の場合、この直流増幅器１３
１の出力は増幅率１となり、負方向変化の場合に
のみ増幅率A₁となる。そして、負方向変化時、
コンデンサＣ８に充電された電圧がコンデンサの
リーク電圧や直流増幅器１３１の入力インピーダ
ンスなどによつて次第に放電され、ΔV₁だけ下が
つた時に反転入力と非反転入力の差が０となつ
て、出力はV₁−ΔV₁で安定することとなる。つ
まり、ΔV₁は微小値であるからほとんど変化時の
状態に復帰したものと考えて良く、その間の時間
は適当に設定することができる。

ここにおいて、直流増幅器１３１の出力がV₁
で、発振回路１２からの信号によりΔV₁だけ下が
つたとすれば、その出力は上述の如く−ΔV₁A₁
となり、これがコンパレータ１３２の一方に入力
される。しかして、可変抵抗器Ｒ７からは基準電
圧Ｖ３が他方に入力されており、 V₁＞V₃＞ΔV₁ ……(10) ΔV₁A₁＞V₃ ……(11) とされている。このようにすると、変化時はV₁
＞V₃であるためコンパレータ１３２の出力は負
となり、変化後はV₃＜ΔV₁A₁であるため入力差
が反転し、出力は正となつてトランジスタＱ２は
オンとなつてリレー巻線RYが励磁され、このリ
レー接点を介してドアが開けられる。しかして、
そのままの状態を持続すると、コンデンサＣ８の
両端の電圧が次第に下がり、ΔV₁まで低下すると
直流増幅器１３１の出力はV₁−ΔV₁となる。こ
の状態では次段のコンパレータ１３２への入力は
V₃＞ΔV₁であるため、再び入力が反転されてV₁
＞V₃と同等になり、その出力は負となつてトラ
ンジスタＱ２はオフとなり励磁が遮断されること
によつてドアが閉まる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述したような従来の感知板装
置では、自動ドアの出入口（感知板の床上）にロ
ードヒーテイングや靴の泥落し器等の電気機器を
配線して置いた場合、自動ドアスイツチとして正
常に動作しないといつた欠点がある。これは、通
常における使用の場合、感知板はコンデンサとし
て作用するが、第１０図に示すように感知板２１
上にロードヒーテイング導体（配線）２２が配設
されると、第７図Ａ〜Ｃで説明したように感知板
２１より出力された電波が導体２２の方に吸収さ
れ、電源供給線２３をアンテナとして放射されて
しまうためである。

すなわち、前述した如く感知板自体の誤動作に
関しては供給線及びフイーダに同相除去用のフイ
ルタを取付けて防止できるが、第１０図の如く感
知板２１上にロードヒーテイング導体２２を設置
すると、感知板２１自体の誤動作は防止できて
も、第１１図のようにロードヒーテイング導体２
２を通して供給線２３がアンテナとなつて、丁度
第１２図のように理相的なアンテナとなつてしま
い、感知板の設置が完全であつても誤動作を免れ
ないのである。

このため、従来は自動ドアの感知板上には電気
機器の配線を行なわないようにしていた。また北
国等の厳寒地では、自動ドア付近にロードヒーテ
イングを配設することができないため、電波吸収
に関係のないパイプを感知板上に配設して温水を
通すようにしており、その配設作業が煩雑であつ
た。よつて、この発明の目的は、上述の如き欠点
のない電気機器兼用の自動ドア用感知板装置を提
供することにある。

発明の構成；（課題を解決するための手段）この発明は、自動ドア用感知板としての機能及
び電気機器を兼用し得るようにした電気機器兼用
の自動ドア用感知板装置に関するもので、この発
明の上記目的は、自動ドアの出入口に埋設されて
コンデンサとして作用し、前記出入口に人体が接
近したとき、前記コンデンサの容量が変わること
によつて生じる周波数変動、尖鋭度の低下を検知
して自動ドアを開閉する自動ドア用感知板と、こ
の自動ドア用感知板の上に配線の一部を配設さ
れ、残部が周辺に配設された電気機器と、前記配
線の一部及び残部の間に介挿されたチヨークコイ
ルとを設けることによつて達成される。

（作用）この発明では、自動ドア用感知板の上にロード
ヒーテイング等の電気機器を配線しても、誤動作
を生じないように、感知板上の配線部分と周辺部
との間にチヨークコイルを介挿している。チヨー
クコイルがない場合、感知板からの電波は電気配
線を通して電源線の方に流れ、誤動作どころか感
知板に人等が接近しても感知しないことがある。
しかし、この発明のように構成することにより、
誤動作の全くない自動ドア用感知板装置を実現で
きる。

（実施例）この発明は第１図，第２図に示すように、自動
ドア用感知板３０の上に電気機器（たとえばロー
ドヒーテイング，靴の泥落し器）の配線の一部３
１を配設すると共に、感知板３０の周辺に電気機
器の残部３２を配設し、感知板３０上の電気機器
の配線３１の入出部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃにチ
ヨークコイル３４，３５，３６を介挿して、自動
ドア用感知板としての機能及び電気機器の機能を
兼用し得るようにしたものである。なお、第１図
の例は、感知板３０上の配線３１と周辺の配線３
２とを並列に接続したものであり、第２図の例は
感知板３０上の配線３１と周辺の配線３２とを直
列に接続したものであり、いずれの電気機器も電
源３７に接続されている。しかして、第１図の例
では配線３１の入出部３３Ａに２個のチヨークコ
イル３４が介挿されており、第２図の例では配線
３１の入部３３Ｂにチヨークコイル３５が、出部
３３Ｃにチヨークコイル３６がそれぞれ介挿され
ている。ここにおいて、電源３７と電気機器３１
との間に直列に接続されたチヨークコイル３４〜
３６は、同相成分の高周波を除去するのに有効で
ある。なお、第１図のチヨークコイル３４は１本
の部材に平行して巻回しても良い。

かくして、この発明のチヨークコイルによれ
ば、電気機器と電源とが高周波ノイズに対して遮
断されるので、感知板に対して上述のような誤動
作を生じることがない。

発明の効果；以上のようにこの発明の自動ドア用感知板装置
によれば、感知板の上部及び周辺に電気機器を配
線すると共に、上部及び周辺の入出口にチヨーク
コイルを介挿しているので、感知板側から電源に
対するインピーダンスが高くなり感知板の本来の
機能を損うことなく電気機器の機能を得ることが
できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれこの発明の構成例
を示す結線図、第３図Ａ及びＢは従来の感知板装
置の埋設の様子を示す構造図、第４図〜第６図は
自動ドア用感知板の動作原理を説明するための
図、第７図Ａ〜Ｃは自動ドアの原理を説明するた
めの図、第８図はダイポールアンテナを示す図、
第９図Ａは従来の発振回路及びスイツチ回路の一
例を示す構成図、第９図Ｂはその等価回路を示す
図、第１０図は自動ドア用電子マツト上にロード
ヒーテイングを設けた場合の様子を示す図、第１
１図及び第１２図は電気機器を配設した場合の不
都合を説明するための図である。１，２…感知板、３…樹脂枠、４…プリント基
板回路（発振回路）、５，６…リード線、７…モ
ールド、１０，１１…感知板、１２…高周波発振
回路、１３…スイツチ回路、１４，１５…電源
線、２１…感知板、２２…導体（配線）、２３…
電源供給線、３０…感知板、３１，３２…電気機
器の配線、３４，３５，３６…チヨークコイル、
３７…電源。

Claims

【特許請求の範囲】

１自動ドアの出入口に埋設されてコンデンサと
して作用し、前記出入口に人体が接近したとき、
前記コンデンサの容量が変わることによつて生じ
る周波数変動、尖鋭度の低下を検知して自動ドア
を開閉する自動ドア用感知板と、この自動ドア用
感知板の上に配線の一部が配設され、残部が周辺
に配設された電気機器と、前記配線の一部及び残
部の間に介挿されたチヨークコイルとを具備し、
自動ドア用感知板としての機能及び電気機器の機
能を兼用し得るようにしたことを特徴とする電気
機器兼用の自動ドア用感知板装置。