JPH0833445B2

JPH0833445B2 - 光学検知装置

Info

Publication number: JPH0833445B2
Application number: JP62252440A
Authority: JP
Inventors: 祥一中西; 貴志和田
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH0196581A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば、人体が扉に対して接近・離間し
たことを検知して該扉を自動的に開閉駆動する自動扉開
閉装置等に用いられる光学検知装置に関する。

〔従来の技術〕

自動扉開閉装置は、人体が検知エリアに進入したこ
と、また、人体が検知エリア外に出たことを検知する人
体検知装置を有し、外人体検知装置が送出する人体検知
信号により扉開閉駆動装置を作動させる構成となつてい
る。この人体検知装置には、投光器と受光器とを備え、
投光器から発射した赤外線を人体が遮断したことをもつ
て人体を検知する光遮断型のものと、投光器から発射し
た赤外線の人体による反射光を受光器が受光したことを
もつて人体が検知エリアに入つたことを検知する光反射
型のものとがある。

この光反射型の光学検知装置としては、従来、実開昭
62−49333号公報に開示されたものがある。ここに開示
されている光学検知装置は、第１の投光素子列と第２の
投光素子列および受光素子列を上下３段に配置してな
り、第１の投光素子列と第２の投光素子列の投光素子は
交互に切換え駆動させる。第１の投光素子列は列方向に
広がる扇状の前方照射域を作り、第２の投光素子列は列
方向に広がる扇状の後方照射域を作り、受光素子列はこ
れら前方照射域、後方照射域を視野として前方検知エリ
ア、後方検知エリアを作る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この検知装置は、前方検知エリア、後方検知エリアを
画成するので、投光素子列が１列である場合に比し、前
後方向の検知範囲を拡大し得るという利点があるが、自
動扉開閉装置用として使用する場合には、下記に述べる
欠点がある。

即ち、自動扉開閉装置には、引分扉仕様、片引扉仕
様、狭踏み仕様といつた種々の仕様があるが、上記従来
装置で、素子数を変更することなく、これらの仕様を全
てまかなおうとすると、例えば、片引扉仕様の場合に
は、投光素子列の左端あるいは右端の投光素子を殺す必
要があるが、この為には、投光面に光遮断シールを貼付
する等をしなくてはならず、これは、美観を損ねるだけ
でなく、乱反射を惹起して誤動作を招いたり、シールの
一部もしくは全体剥離による誤動作を招いたりする。こ
のため上記従来のものでは、仕様毎に構成を変更しなく
てはならないという問題があつた。

この発明は上記した従来の問題を解消するためになさ
れたもので、光遮断テープ等を貼付しなくても前記した
各種仕様に対処することができる光学検知装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕この発明は上記目的を達成するために、横に直列する複数個の投光素子を有する投光素子列を
並列に複数列設けた投光部と、横に直列し上記投光素子
と同数個の受光素子を有する受光素子列を上記投光素子
列と同数列設けた受光部とを有し、上記投光素子の一つ
と上記受光素子の一つが対になって、上記投光素及び上
記受光素子と略同配列である複数個×複数列の検知エリ
アを画成し得るようにした投受光装置と、上記各検知エリアを画成する投光素子と受光素子の対
をサイクリックに駆動する検知制御装置とを備えた光学
検知装置であって、上記検知制御装置は、マイクロコンピュータと、該マ
イクロコンピュータに接続されるモードセレクタ及びテ
ーブルメモリとを有し、上記テーブルメモリは、上記検知エリアのうち必要と
する検知エリアの組み合わせを選択モードとともに記憶
し、この検知エリアの組み合わせには、上記複数列の検
知エリアの列の選択を含むものと、上記複数個の検知エ
リアの数の選択を含むものとがあり、上記モードセレクタは、選択モードを操作すると、上
記テーブルメモリに記憶された特定の組み合わせを上記
マイクロコンピュータで選択し、もって上記モードセレ
クタで選択された特定の検知エリアの組み合わせによっ
て所望の幅と奥行きの検知エリアを得る構成にしたもの
である。

そして、上記検知エリアの組み合わせには、上記複数
個の検知エリアと上記複数列の検知エリアの全てを選択
するもの、上記複数列の検知エリアの列だけを選択する
もの、上記複数個の検知エリアの数だけを選択するも
の、上記複数列の検知エリアの列を選択するとともにそ
の列の数を選択するもの、を含むものが好ましい。

〔作用〕

この発明では、投光素子の一つと受光素子の一つが対
になって一つの検知エリアを形成するものであり、この
投光素子及び受光素子と略同配列である複数個×複数列
の検知エリアを画成し得るようにしているので、複数列
の列の選択のみならず、複数個の数の選択をおこなった
種々の検知エリアの組み合わせが可能であり、この組み
合わせを選択モードとともにテーブルメモリに記憶し、
モードセレクタの選択モードを操作すると、各種扉に対
応する適切な所望の幅と奥行きの検知エリアを得ること
ができる。

具体的には、引分扉仕様では、複数個の検知エリアと
複数列の検知エリアの全てを選択する組み合わせにし、
狭踏込み引分扉仕様では、複数列の検知エリアの列だけ
を選択する組み合わせにし、片引扉仕様では、複数個の
検知エリアの数だけを選択する組み合わせにし、狭踏込
み片引扉仕様では、複数列の検知エリアの列を選択する
とともにその列の数を選択する組み合わせにすることが
できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図において、Ａは投光部、Ｂは受光部、10は投光
素子切換スイッチ、11は受光素子切換スイツチ、12は受
光信号増幅器、13はサンプルホールド回路であり、これ
らにより投受光装置14が構成されている。

20は検知制御装置であつて、マイクロコンピユータ
（CPU）21、プログラムメモリ（ROM）22、データメモリ
（RAM）23、テーブルメモリ24、インタフエース回路（P
IO）25からなる検知制御部とA/D変換部26を有してい
る。プログラムメモリ22は第５図に示す基準値設定プロ
グラムおよび第６図に示す検知プログラムを格納する
他、素子切換プログラムを格納しており、テーブルメモ
リ24は第７図に示すモードテーブルを格納している。27
は扉のモード（引分扉、狭踏込み引分扉、片引扉、狭踏
込み片引扉等）を選択するためのモードセレクタであつ
て、３つの出力ポートZ₁、Z₂、Z₃からセレクタ信号Ｚ
（Z₁、Z₂、Z₃）をCPU21に対して送出する。31はオンタ
イマ、32は扉開閉指令信号を作成するためのリレー、33
は扉開閉駆動装置である。

投光部Ａは、第２図に示す如く、投光レンズ９の背部
に複数個の投光素子（発光ダイオード）１〜８を横２列
に集合配置してなり、投光素子１〜８はその光軸を扉前
方の床面Ｆに向けて該床面に赤外線Ｒを照射し、第３図
（ａ）および（ｂ）に示す如く、区分照射域C₁〜C₈から
なる照射域Ｃを床面Ｆに向けて画成している。第２の投
光素子列を構成する投光素子５〜８の群は照射域Ｃの扉
側半部（照射域後半部と云う）を分担し、第１の投光素
子列を構成する投光素子１〜４は照射域Ｃの前半部（照
射域前半部）を分担している。受光部Ｂは、第２図に示
す如く、受光レンズ9Aの背部に受光素子1A〜8Aを、それ
ぞれの光軸を区分照射域C₁〜C₈の床面上の中心部に向け
て横２列に集合配置してなり、それぞれが投光素子１〜
８による照射空間内に第３図（ａ）、（ｂ）に斜線で示
す検知エリアS₁〜S₈（但し、S₅〜S₇は図示しない）を形
成する。

投光素子１〜８は投光素子切換スイツチ10を介して駆
動信号（例えば、3.5KHz）を受け、第４図（ａ）に示す
如きパルス波形の赤外線Ｒを繰り返し発射する。受光素
子1A〜8Aが送出する受光信号（第４図（ｂ）に示す）V_L
は受光素子切換スイツチ11を通して取り出され増幅器12
で増幅されたのちサンプルホールド回路13に入力され
る。投光素子切換スイツチ10は切換信号Swを受けて駆動
信号Ｐを、投光素子１〜８のうち、モードセレクタ27に
より選択された投光素子に、この順序でサイクリツク
に、高速で切換え入力し、受光素子切換スイツチ11は切
換信号Swを受けて受光素子1A〜8Aのうちモードセレクタ
27により選択された受光素子を、それぞれ対となる投光
素子のそれぞれ上記切換えに同期させて、増幅器12に切
換え接続する。サンプルホールド回路（S/H回路）13は
サンプル・ホールド信号S/Hを受けて、到来する受光信
号（パルス状信号）V_Lの最大レベルV_LMAXをサンプリン
グしてホールドする。A/D変換部26はサンプルホールド
回路13のホールド値V_LMAXをデジタル値に変換して、CPU
21に入力する。なお、上記駆動信号Ｐ、切換信号Swおよ
びサンプルホールド信号S/Hは、図示しない電源スイツ
チの投入により、CPU21から送出され、インタフエース
回路25を通して投受光装置14に供給される。

次に、上記モードセレクタ27により選択されるモード
１、２、３、４、・・・と該モード下で選択駆動される
投光素子１〜８および受光素子1A〜8Aの関係を、第７図
のモードテーブルを参照して説明しておく。

モードセレクタ27をモード１に操作すると、モードセ
レクタ27はセレクタ信号Ｚ（０、０、０）を送出する。
このモードは扉を全開させる引分モードとして規定して
あるので、CPU21は全投光素子１〜８と全受光素子1A〜8
Aを順次、サイクリツクに動作させる切換モードの切換
信号Swを送出する。これにより、全投光素子１〜８が所
定時間毎に切換えられつつ赤外線Ｒを発射し、受光素子
1A〜8Aがそれぞれ投光素子１〜８と同期的に駆動されて
検知エリアS₁〜S₈からの反射光R_Lを受光し、反射光量に
比例したレベルの受光信号V_Lを順次送出する。また、モ
ードセレクタ27がモード２を選択した場合、このモード
は片引扉モードとして規定してあるので、CPU21は投光
素子２、３、６および７と、該投光素子とそれぞれ対と
なる受光素子2A、3A、6Aおよび7Aをサイクゥリツクに動
作させ、投光素子１、４、５および８と受光素子1A、4
A、5Aおよび8Aを不動作とする切換モードの切換信号Sw
を送出する。また、モードセレクタ27がモード３を選択
すると、このモードは狭踏込み引分扉モードであるの
で、CPU21は投光素子１〜４と、該投光素子１〜４とそ
れぞれ対となる受光素子1A〜4Aをサイクリツクに動作さ
せ、投光素子５〜８と受光素子5A〜8Aを不動作とする切
換モードの切換信号Swを送出する。また、モードセレク
タ27をモード４に操作すると、このモードは狭踏込み片
引扉モードであるので、CPU21は投光素子２と３と、該
投光素子にそれぞれ対応する受光素子2Aと3Aをサイクリ
ツクに動作させ、他の投光素子と他の受光素子を不動作
とする切換モードの切換信号Swを送出する。

以下、説明の便宜上、同期して駆動される投光素子１
と受光素子1Aとの対により設定される検知エリアS₁につ
いて説明する。

Ｉ基準値設定動作（基準値設定プログラム参照）このプログラムは、検知エリアS₁に人間が存在しない
環境下で実行され、電源投入と同時に、この基準値設定
プログラムの実行が開始される。今、モードセレクタ27
をモード１に設定してあるとする。CPU21は、モードセ
レクタ27の出力ポートZ₁、Z₂、Z₃を順次走査して、セレ
クタ信号Ｚが（０、０、０）であることを知り、このセ
レクタ信号Ｚを第７図のモードテーブル上のモードと照
合する。この照合によりモードセレクタ27により指定さ
れているモードがモード１であることを知ると、全投光
素子１〜８と全受光素子1A〜8Aを順次、サイクリツクに
動作させる切換モードの切換信号Swを送出する。

A/D変換部26は、受光素子1Aから順次送出される受光
信号V_Lの第１番目のパルス、第２番目のパルス・・・第
ｎ番目のパルス（但し、この例では、ｎ＝４）の最大レ
ベル値V_LMAXをデジタル値に変換してCPU21に送出する。
CPU21は第ｎ番目のパルスの最大レベル値V_LMAXがデジタ
ル変換されると、ｎ個のデジタル値D₀₁、D₀₂、・・・D
_0nの平均値N₀₁を演算し、該平均値N₀₁を検知エリアS₁の
基準値としてその上下に、しきい値σｕ、σｄを設け、
判定基準K₁（N₀₁−σ_ｄ＜K₁＜N₀₁＋σ_ｕ）を設定してデ
ータメモリ23の検知エリアS₁用番地に格納する。この基
準値設定ルーチンが検知エリアS₂〜S₈についても同様に
実行され、それぞれの引分扉モード判定基準K₂〜K₈が設
定される。

II検知動作（検知プログラム参照）上記基準値設定動作が終了したのち、第６図の検知プ
ログラムが順次検知エリアS₁〜S₈に対して実行される。
以下、検知エリアS₁について説明する。

A/D変換部26は、前記基準値設定動作時と同じく、受
光信号V_Lのパルス最大レベル値V_LMAXをデジタル値に変
換し、CPU21はｎ個（ｎ＝４）のパルスの最大レベル値
がデジタル変換されると、ｎ個（ｎ＝４）のデジタル値
D₁₁、D₁₂、・・・D_1nを平均して平均受光量N₁₁を演算
し、該平均受光量N₁₁が判定基準K₁外にあるか否かを判
定する。判定基準K₁内にある時は、リレー32が消勢さ
れ、扉開閉指令信号Ｙが消滅していることを条件とし
て、上記平均受光量演算動作を繰り返す。

平均受光量N₁₁が判定基準K₁外にある場合には、該平
均受光量N₁₁が太陽光や瞬間的な飛来物等の外乱の影響
を受けているか否かを確認するために、前記と同様の検
知ルーチンがり返される。即ち、CPU21は、続く2n個
（ｎ＝４）のパルスについてのデジタル値を平均して平
均受光量N₁₂を演算する。この場合、異常に大きいか或
いは小さいデジタル値は、上記外乱や交流的成分による
ものとして除外し、残つたデジタル値について平均演算
する。次いで、この平均受光量N₁₂が判定基準K₁外にあ
るか否かを再度判定し、依然として判定基準K₁外にある
場合は、外乱光の影響を受けているか否かを確認するた
めに、第３回目の検知ルーチンが繰り返され、CPU21
は、続く2n個（ｎ＝４）のパルスについてのデジタル値
を平均して平均受光量N₁₃を演算する。この場合も、異
常に大きいか或いは小さいデジタル値は除外し、残つた
デジタル値について平均演算する。CPU21はこの平均受
光量N₁₃を第２回目の検知ルーチンで得た平均受光量N₁₂
と比較して両者が一致もしくは近似している場合には、
検知エリアS₁に人間が進入したものと判断して人体検知
信号Ｘをリレー32に送出する。これによりリレー32が付
勢（オン）される。

また、モードセレクタ27により、モード２を選択した
場合には、CPU21は、片引扉モード（モード２）の基準
値を設定するため、投光素子２、３、６および７と、該
投光素子とそれぞれ対となる受光素子2A、3A、4Aおよび
7Aをサイクリツクに動作させ、投光素子１、４、５およ
び８と受光素子1A、4A、5Aおよび8Aを不動作とする切換
モードの切換信号Swを送出し、このモード切換信号Sw下
で、上記基準値設定プログラムを実行して、片引扉モー
ド判定基準を作成し、該モード判定基準を用い、かつ、
このモード切換信号Sw下で、上記検知プログラムを実行
する。モードセレクタ27がモード３を選択している場合
には、投光素子１〜４と、該投光素子とそれぞれ対とな
る受光素子1A〜4Aをサイクリツクに動作させ、投光素子
５〜８と受光素子5A〜8Aを不動作とする切換モードの切
換信号Sw下で、上記２つのプログラムを実行し、モード
４を選択している場合には、投光素子２と３と、該投光
素子にそれぞれ対応する受光素子2Aと3Aをサイクリツク
に動作させ、他の投光素子と他の受光素子を不動作とす
る切換モードの切換信号Sw下で、上記２つのプログラム
を実行する。

このように、本実施例では、第１の投光素子列１〜４
の照射域に検知エリアS₁〜S₄を設定する第１の投受光素
子列1A〜4Aと、第２の投光素子列５〜８の照射域に検知
エリアS₅〜S₈を設定する第２の投受光素子列5A〜8Aとを
設けたので、第１の投光素子列および第２の投光素子列
に対して共通の受光素子列を有する前記従来のものに比
して奥行方向の検知範囲が拡大している。

本実施例では、モードセレクタ27を操作することによ
り、CPU21がモードテーブルから該モードセレクタ27が
指定するモードを読み出して、駆動する投光素子と受光
素子の対を選択するので、モードセレクタ27を操作する
だけで、引分扉仕様、片引扉仕様、狭踏込み引分扉仕
様、狭踏込み片引扉仕様等に合う検知範囲を得ることが
でき、前記した光遮断テープを使用しなくても済み、１
台の装置で上記各種使用に対処することができる。

また、多数の投光素子と受光素子を使用するが、投光
素子と受光素子を１対１に対応させて順次検知エリアを
画成させていき、また、各検知エリア毎に判定基準を設
定することができるので、どのような扉仕様、踏込み仕
様の場合にも、良好な検知精度を確保することができ
る。

また、本実施例では、人体検知をソフトウエアにより
行うので、装置の構成が簡素になる利点がある。

なお、本発明は、並列する２列の投光素子列と１列の
受光素子列を持つ装置について適用し得ることは自明で
ある。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、投光素子の一つと受光
素子の一つが対になって、この投光素子及び受光素子と
略同配列である複数個×複数列の検知エリアを画成し得
るようにしているので、素子の数が多くなるが、サイク
リックに動作させることにより、信号処理をプログラム
で対応することができるため、機器構成が簡単になる。
加えて、投光素子の一つと受光素子の一つが対になった
一つの検知エリアの組み合わせであるため、複数列の検
知エリアの列の選択を含むものと、複数個の検知エリア
の数の選択を含むものとの適切な組み合わせ例をテーブ
ルメモリに記憶させておくことができ、引分扉仕様、狭
踏込み引分扉仕様、片引扉仕様、狭踏込み片引扉仕様と
いう多様な扉仕様に対して最も適切な検知エリアの組み
合わせにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、第２図は
上記実施例における投光素子と受光素子の配置構成を示
す図、第３図（ａ）は上記実施例における投光素子の出
力波形図、第３図（ｂ）は上記実施例における受光素子
の出力波形図、第４図（ａ）および（ｂ）は検知エリア
を示す図、第５図は上記実施例における基準値設定プロ
グラムの流れ図、第６図は上記実施例における検知プロ
グラムの流れ図、第７図は上記実施例におけるモードテ
ーブルである。１〜８……投光素子、1A〜8A……受光素子、10……投光
素子切換スイツチ、11……受光素子切換スイツチ、20…
…検知制御装置、21……CPU、27……モードセレクタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横に直列する複数個の投光素子を有する投
光素子列を並列に複数列設けた投光部と、横に直列し上
記投光素子と同数個の受光素子を有する受光素子列を上
記投光素子列と同数列設けた受光部とを有し、上記投光
素子の一つと上記受光素子の一つが対になって、上記投
光素子及び上記受光素子と略同配列である複数個×複数
列の検知エリアを画成し得るようにした投受光装置と、上記各検知エリアを画成する投光素子と受光素子の対を
サイクリックに駆動する検知制御装置とを備えた光学検
知装置であって、上記検知制御装置は、マイクロコンピュータと、該マイ
クロコンピュータに接続されるモードセレクタ及びテー
ブルメモリとを有し、上記テーブルメモリは、上記検知エリアのうち必要とす
る検知エリアの組み合わせを選択モードとともに記憶
し、この検知エリアの組み合わせには、上記複数列の検
知エリアの列の選択を含むものと、上記複数個の検知エ
リアの数の選択を含むものとがあり、上記モードセレクタは、選択モードを操作すると、上記
テーブルメモリに記憶された特定の組み合わせを上記マ
イクロコンピュータで選択し、もって上記モードセレク
タで選択された特定の検知エリアの組み合わせによって
所望の幅と奥行きの検知エリアを得るようにしたことを
特徴とする光学検知装置。
【請求項２】上記検知エリアの組み合わせには、上記複
数個の検知エリアと上記複数列の検知エリアの全てを選
択するもの、上記複数列の検知エリアの列だけを選択す
るもの、上記複数個の検知エリアの数だけを選択するも
の、上記複数列の検知エリアの列を選択するものにその
列の数を選択するもの、を含む特許請求の範囲第１項記
載の光学検知装置。