JPH0636177U - 扉用開閉検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】信頼性の高い扉用開閉検知装置を提供する。 【構成】扉と扉枠との２つの要素からなる開閉構造物の
一方の要素に投光系２１と受光系２２とからなる投受光
形の光センサ１２が設けられている。一方、開閉構造物
の他方の要素には扉が閉められているときに投光系２１
から放射された光Ｒを複数の光反射面１５ａ，１５ｂを
経由させて受光系２２に入射させる光回路素子１３が設
けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、扉の開閉状態を検知する扉用開閉検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近、ホテル、ビル、家庭等において、セキュリティシステムを導入している ところが多い。セキュリティシステムを構築するには、対象場所における各種の 状態を検知し、これらの情報を必要な場所に集める必要がある。この場合、扉の 開閉情報も重要な情報の１つである。

【０００３】 ところで、扉の開閉情報を得るには、扉の開閉状態を何等かの手段で検知し、 これを信号の形にする必要がある。この扉用開閉検知装置としては、扉の開閉に 応動させてリミットスイッチ等を動作させる機械スイッチ方式や、磁気を使用す る磁気センサ方式や、光を用いる光センサ方式等が考えられている。

【０００４】 しかしながら、このような従来の扉開閉検知装置にあっては次のような問題が あった。すなわち、機械スイッチ方式を採用したものにあっては、スイッチ操作 部を扉あるいは扉枠の表面から突出させる必要があるので、人の出入り時等にお いて誤ってスイッチ操作部に触れると、実際には開いているにも拘らず閉められ ているが如きの信号が出力されたり、あるいは扉が不完全に閉められている状態 でも完全に閉められているが如きの信号が出力されたりし、信頼性に欠ける問題 があった。

【０００５】 また、リードスイッチと磁石との組合せで代表される磁気センサ方式を採用し たものにあっては、振動によって誤動作したり、磁気の強弱によって動作範囲が 異なったりするなどの問題があった。

【０００６】 さらに、光センサ方式を採用したものにあっては、通常、扉および扉枠のいず れか一方に発光素子と受光素子とを配置するとともに他方に平坦な反射板を配置 し、発光素子から放射された光を反射板で反射させて受光素子に入射させること によって扉の閉状態を検知するようにしているので、扉が開いているときに近く を人等が通過すると、これらを介して反射光が受光素子に入射することがあり、 やはり信頼性に欠ける問題があった。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述の如く、従来の扉開閉検知装置は、概して信頼性に欠け、セキュリティシ ステムへの使用には問題があった。

【０００８】 そこで本考案は、誤動作の発生を防止でき、信頼性に富んだ扉開閉検知装置を 提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る扉開閉検知装置では、投光系と受光 系とを備え、扉と扉枠との２つの要素からなる開閉構造物の一方の要素に設けら れるとともに上記受光系から出力を送出する投受光形の光センサと、前記開閉構 造物の他方の要素に設けられて前記扉が閉められているときに前記投光系から放 射された光を複数の光反射面を経由させて前記受光系に入射させる光回路素子と を備えている。

【００１０】

【作用】

開閉構造物の他方の要素に設けられた光回路素子は、扉が閉まっている条件で 、かつ投光系から放射された光を複数の光反射面を経由させて受光系に入射させ る。換言すると、この扉開閉検知装置では、扉が閉まっている条件で、光回路素 子によって規定された特別の光通路を経由しない限り、検出光が受光系に入射し ないように構成されている。したがって、扉が開いているときに近くを人等が通 過しても、これらの通過によって上記条件の満たされる確率は非常に小さい。ま た、機械的に動く要素を使用していないので、振動によって誤動作するようなこ ともなく、結局、信頼性の高い検知が可能となる。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。

【００１２】 図１には本考案の一実施例に係る扉開閉検知装置を片開き式の開閉構造物に組 込んだ例が示されている。

【００１３】 すなわち、同図において、１は間仕切りとしての壁を示し、２は扉枠を示し、 ３は扉枠２に図示しないヒンジ機構を介して開閉自在に取付けられた扉を示し、 ４は扉３に設けられたノブを示している。

【００１４】 扉３と扉枠２とに本考案に係る扉開閉検知装置１１が組込まれている。扉開閉 検知装置１１は、この実施例の場合、図２に示すように、扉３に組込まれた投受 光形の光センサ１２と、この光センサ１２に対向するように扉枠２に組込まれた 光回路素子１３とで構成されている。

【００１５】 光センサ１２は、ユニット化されており、光出射面および光入射面を扉３にお ける自由端の外端面より若干後退させた関係に扉３に設けられた収容部１４に装 着されている。光回路素子１３は、この実施例の場合、ガラスブロックや透明の 樹脂ブロックを台形にカットして形成されたもので、対向する傾斜面（反射面） １５ａ，１５ｂが長片に対して４５度の角度をなすように形成されている。この ように形成された光回路素子１３は、長片を光センサ１２に対向させて扉枠２に 形成された収容部１６に装着されている。なお、光回路素子１３は、実際には位 置や傾きを調整可能とする図示しない取付機構を介し、かつその長片を扉枠２の 内端面から若干後退させた関係に扉枠２に固定されている。

【００１６】 光センサ１２は、具体的には図３に示すように、投光系２１と、受光系２２と で構成されている。

【００１７】 投光系２１は、発振器２３と、発光素子２４と、この発光素子２４を発振器２ ３の出力で駆動する駆動回路２５と、発光素子２４から放射された光を直径２〜 ５mmのビーム状に絞る光絞り器２６とで構成されている。

【００１８】 一方、受光系２２は、入射した光を絞る光絞り器２７と、この光絞り器２７を 通過した光を電気信号に変換する受光素子２８と、この受光素子２８の出力から 定められた帯域の信号成分を抽出する帯域フィルタ２９と、この帯域フィルタ２ ９で抽出された信号Ｓのレベルが一定レベル以上のときに出力Ｖを“Ｈ”レベル に立ち上げるヒステリシス判定回路３０とで構成されている。

【００１９】 ヒステリシス判定回路３０は、入力信号Ｓのレベルが増加する方向にあるとき には、入力信号Ｓのレベルが一定のレベルＳ1 に達した時点で出力Ｖを“Ｈ”レ ベルに立ち上げ、この状態から入力信号Ｓが減少に転じたときには上記レベルよ り小さいレベルＳ2 に達した時点で出力信号Ｖを“Ｌ”レベルに立ち下げるよう に構成されている。

【００２０】 なお、上述した各要素を動作させるのに必要な電源線およびヒステリシス判定 回路３０の出力Ｖを導くのに必要な信号線は、扉３内およびヒンジ機構内を通し て集中監視パネルに通じている。

【００２１】 ここで、光絞り器２６，２７および光回路素子１３の位置および大きさ関係に ついて説明する。この実施例では互いの光軸が平行になるように光絞り器２６， ２７が配置されている。一方、光回路素子１３は、扉３が正常に閉められている 状態において、図３に示すように、光絞り器２６から出射されたビーム状の光Ｒ を傾斜面１５ａの中央部分において光絞り器２６の光軸と直交する方向に反射さ せた後に、傾斜面１５ｂの中央部分において光絞り器２６の光軸と平行する方向 、つまり光絞り器２７へ入射させる方向へ方向変換させるように形成されている 。 次に、上記のように構成された扉開閉検知装置１１の動作を説明する。

【００２２】 まず、扉３が閉められている状態のときには次のように動作する。すなわち、 扉３が正常に閉められている場合、光絞り器２６から出射されたビーム状の光Ｒ は、図４(a) に示すように、傾斜面１５ａの中央部分において光絞り器２６の光 軸と直交する方向に反射された後に傾斜面１５ｂの中央部分において光絞り器２ ７へ入射する方向へ反射される。このため、光絞り器２６から出射されたビーム 状の光Ｒのほぼ全量が光絞り器２７を介して受光素子２８に入射するので、ヒス テリシス判定回路３０の入力信号ＳがレベルＳ1 を越える。したがって、ヒステ リシス判定回路３０は、出力Ｖが“Ｈ”レベル、つまり扉３が正常に閉められて いることを示す信号を出力する。

【００２３】 扉３が不完全に閉められている場合、光センサ１２と光回路素子１３との相対 位置が正常な場合とは異なった状態となる。たとえば図４(b) に示すような位置 関係の場合、光絞り器２６から出射されたビーム状の光Ｒの一部だけしか受光素 子２８に入射しないので、ヒステリシス判定回路３０の入力信号ＳがレベルＳ1 未満となる。このため、ヒステリシス判定回路３０は、出力Ｖが“Ｌ”レベル、 つまり扉３が不完全に閉められていることを示す信号を出力する。

【００２４】 ところで、一般に使用されている扉３や扉枠２には、扉３と扉枠２との間に若 干のガタの存在しているものがある。このような構造の場合には、扉３を閉めた ときや、扉３が完全に閉められているときでも扉３が振動等で動く場合がある。 このように扉３が動くと、光センサ１２と光回路素子１３との相対位置が変化す るので、光回路素子１３の幅に余裕のない場合には、扉３の動きに伴って受光素 子２８への入射光量が減少し、扉３が完全に閉められていないと誤検知される虞 がある。しかし、この実施例では判定回路としてヒステリシス判定回路３０を用 い、この判定回路３０の不感帯を利用して入力信号Ｓのレベルが一定のレベルＳ 1 を越えた後に減少に転じた場合でも、上記レベルＳ1 より小さいレベルＳ2 未 満にならない限り出力Ｖを“Ｈ”レベルに保持させるようにしているので、ガタ 分を考慮に入れてレベルＳ2 を設定しておきさえすれば、図４(c) に示すように 、ガタ分Ｅによる扉３の移動範囲ではヒステリシス判定回路３０から“Ｈ”レベ ル、つまり扉３が正常に閉められていることを示す信号を継続して出力させるこ とができる。したがって、ガタ分Ｅの存在によって起こる誤検知やチャタリング 現象の発生を防止できる。

【００２５】 一方、扉３が開いているときに、その近くを人等が通った場合においても、こ れらによって起こる誤検知の確率を極めて小さくできる。すなわち、この実施例 では投光系２１の光軸と受光系２２の光軸とを平行させ、しかも投光系２１から 出射される光Ｒをビーム状に絞っている。このため、図５に示すように投光系２ １から出射された光Ｒが対象物３１によって反射されても、その反射によるビー ムの広がりは僅かであり、受光系２２に入射するようなことはない。対象物３１ が３１′で示す位置まで離れると、ビームの広がりが大きくなるので、一部が受 光系２２に入射することもあるが、入射する光の量は僅かであり、出力Ｖを“Ｈ ”レベルに立上げるには至らない。

【００２６】 このように、上記構成であると、誤検知の確率を非常に小さく抑えることがで きるので、信頼性の高い開閉検知を行わせることができる。

【００２７】 なお、本考案は上述した実施例に限定されるものではない。すなわち、上述し た実施例では、透明体ブロックを台形にカットした光回路素子１３を用いている が、図６に示すように、金属製の鍵止め部材３２の一部に台形の凹部３３を形成 し、この凹部３３の傾斜面３４ａ，３４ｂを反射面とした光回路素子１３ａを用 いてもよい。また、光ファイバ束をＵ字状等に湾曲したものを光回路素子として 用いてもよい。また、上述した実施例では、ユニット化された光センサ１２を扉 ３に設けられた収容部１４に収容しているが、錠ケース内に収容するようにして もよい。また、上述した実施例では、光センサを扉の長手辺に沿って取付けてい るが、短手辺に沿って取付けるようにしてもよい。この場合、光回路素子の取付 け位置も実施例とは異なることは勿論である。また、上述した実施例では、扉側 に光センサを、扉枠側に光回路素子を装着しているが、これらを逆の関係に装着 してもよい。また、片開き式の扉に限らず、引戸の開閉検知にも適用できる。し たがって、この明細書で言うところの扉および扉枠は、これらを包含したもので ある。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、扉が閉められている条件で、光回路素子によ って規定された特定の光通路を経由しない限り、検出光が受光系に入射しないよ うに構成しているので誤検知の確率を極めて小さくでき、信頼性を向上させるこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る扉用開閉検知装置を組
込んだ扉および扉枠の一例を示す図

【図２】同扉用開閉検知装置の組込まれている部分だけ
を取出して示す断面図

【図３】同扉用開閉検知装置における光センサの構成図

【図４】同扉用開閉検知装置の動作を説明するための図

【図５】同扉用開閉検知装置の動作を説明するための図

【図６】同扉用開閉検知装置に組込まれた光回路素子の
変形例を示す断面図

【符号の説明】

１…壁 ２…扉枠 ３…扉 ４…ノブ １１…扉用開閉検知装置 １２…光センサ １３，１３ｂ…光回路素子 １５ａ，１５ｂ…
傾斜面（反射面） ３２…鍵止め部材 ３３…凹部 ３４ａ，３４ｂ…傾斜面（反射面） Ｒ…ビーム状に絞
られた光

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】投光系と受光系とを備え、扉と扉枠との２
   つの要素からなる開閉構造物の一方の要素に設けられる
   とともに上記受光系から出力を送出する投受光形の光セ
   ンサと、前記開閉構造物の他方の要素に設けられて前記
   扉が閉められているときに前記投光系から放射された光
   を複数の光反射面を経由させて前記受光系に入射させる
   光回路素子とを具備してなることを特徴とする扉用開閉
   検知装置。
2. 【請求項２】前記光センサは、前記投光系の光軸と前記
   受光系の光軸とをほぼ平行させて設けられていることを
   特徴とする請求項１に記載の扉用開閉検知装置。
3. 【請求項３】前記光センサの前記投光系は、発振器と、
   発光素子と、この発光素子を前記発振器の出力で駆動す
   る駆動回路と、前記発光素子から放射された光をビーム
   状に絞る光絞り器とを具備し、上記光センサの前記受光
   系は、受光素子と、この受光素子の出力から定められた
   帯域の信号成分を抽出する帯域フィルタと、この帯域フ
   ィルタで抽出された信号のレベルが一定以上のときに出
   力を送出するヒステリシス判定回路とを具備してなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の扉用開閉検知装置。