Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DOOR SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/040911
Kind Code:
A1
Abstract:
In a door sensor, a projector has linear light emitting surfaces continued in a longitudinal direction and projects light to traverse a doorway. A light receiver is provided with a light receiving lens which receives and collects the light projected from the projector, and an imaging element which receives the light collected by the light receiving lens. As the imaging element, a linear imaging element wherein a plurality or light receiving elements are arranged in a one-dimensional direction, is used. A control section judges existence of an obstacle at the doorway, based on a signal outputted from the light receiver.

Inventors:
UCHIDA YOSHIYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/068799
Publication Date:
April 02, 2009
Filing Date:
September 27, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MITSUBISHI ELECTRIC CORP (JP)
UCHIDA YOSHIYUKI (JP)
International Classes:
B66B13/26
Foreign References:
JP2004338846A2004-12-02
JPH07190773A1995-07-28
JPH03195691A1991-08-27
JPH06144757A1994-05-24
JP2006008287A2006-01-12
Attorney, Agent or Firm:
SOGA, Michiharu et al. (8th Floor Kokusai Building,1-1, Marunouchi 3-chome, Chiyoda-ku, Tokyo 05, JP)
Download PDF:
Claims:
 長手方向に連続した直線状の発光面を有し、ドアにより開閉される出入口を横切るように光を出射する投光器、
 上記投光器から照射された光を受光し集光する受光レンズと、複数の受光素子が1次元方向に配列されており、上記受光レンズで集光された光を受光する線型の撮像素子とを有する受光器、及び
 上記受光器からの信号に基づいて上記出入口の障害物の有無を判定する制御部
 を備えているドアセンサ。
 上記制御部は、上記撮像素子の同じ画素での障害物検出時間が所定時間に達した場合、その画素を無効化するマスク処理を実行する請求項1記載のドアセンサ。
 上記制御部は、マスク処理した画素で上記投光器からの光が再び検出された場合、その画素のマスク処理を解除する請求項2記載のドアセンサ。
 上記受光器は、上記受光レンズと上記撮像素子との間に設けられている焦点調整レンズ、及び上記受光レンズの前面に設けられた透明な受光器カバーをさらに備え、
 上記焦点調整レンズの焦点は、上記撮像素子上で、上記受光器カバー表面の像をぼかすように調整されている請求項1記載のドアセンサ。
 上記投光器は、
 入射された光を長手方向に分散し上記出入口へ出射する柱状の導光体と、
 上記導光体の長手方向に互いに間隔をおいて配置され、上記導光体に光を入射する複数の投光素子と
 を有する請求項1記載のドアセンサ。
 上記投光器は、
 長手方向に継ぎ合わされ、入射された光を長手方向に分散し上記出入口へ出射する複数の円柱状の導光体と、
 上記導光体の長手方向に互いに間隔をおいて配置され、上記導光体に光を入射する複数の投光素子と
 を有し、
 隣接する上記導光体同士の接合面は、上記受光器から見ると楕円形となるように、上記導光体の軸線に対して傾斜されている請求項1記載のドアセンサ。
 上記投光器は、その長手方向の部分毎に輝度調整可能になっており、かつ、上記受光器は、その長手方向の部分毎に感度調整可能になっている請求項1記載のドアセンサ。
Description:
ドアセンサ

 この発明は、例えばエレベータの出入口 に設けられ、出入口に存在する障害物を検 するドアセンサに関するものである。

 従来のエレベータ扉の安全装置では、敷 の上面にエレベータ扉の開閉方向に沿って 物検出用マークが設けられており、この異 検出用マークを撮像する撮像手段がエレベ タ扉の上方に設けられている。撮像手段か の信号は、画像処理手段に入力される。画 処理手段では、異物検出用マークの画像デ タに基づいて出入口の異物の有無が判定さ る(例えば、特許文献1参照)。

特開2006-89190号公報

 上記のような従来のエレベータ扉の安全 置では、撮像手段として、面で撮像するカ ラ等が用いられているため、システム全体 高価になってしまう。これに対して、出入 の一側に複数の点光源を並べ、他側に複数 受光器を並べて、点光源からの光が遮断さ ることにより障害物を検出する方法もある 、出入口の全体を高密度で監視するために 点光源及び受光器の組が多数必要になり、 ストが高くなってしまう。

 この発明は、上記のような課題を解決す ためになされたものであり、比較的安価に 入口の全体を高解像度で監視することがで るドアセンサを得ることを目的とする。

 この発明によるドアセンサは、長手方向 連続した直線状の発光面を有し、ドアによ 開閉される出入口を横切るように光を出射 る投光器、投光器から照射された光を受光 集光する受光レンズと、複数の受光素子が1 次元方向に配列されており、受光レンズで集 光された光を受光する線型の撮像素子とを有 する受光器、及び受光器からの信号に基づい て出入口の障害物の有無を判定する制御部を 備えている。

この発明の実施の形態1によるエレベー タのドアセンサを示す正面図である。 図1の投光器本体の要部を示す斜視図で ある。 図1の受光器本体の要部を示す斜視図で ある。 図1の受光器制御回路の動作を示すフロ ーチャートである。

 以下、この発明の好適な実施の形態につい 図面を参照して説明する。
 実施の形態1.
 図1はこの発明の実施の形態1によるエレベ タのドアセンサを示す正面図、図2は図1の投 光器本体5の要部を示す斜視図、図3は図1の受 光器本体12の要部を示す斜視図である。図に いて、エレベータ乗場とエレベータかごと 間の出入口(かご出入口又は乗場出入口)1の 右の一側には、投光器2が配置されている。 また、出入口1の左右の他側には、受光器3が 置されている。即ち、投光器2及び受光器3 、出入口1を挟んで互いに対向している。

 投光器2は、投光器ケース4、投光器本体5 駆動回路6、投光器制御回路7及び投光器カ ー8を有している。投光器本体5、駆動回路6 び投光器制御回路7は、投光器ケース4内に収 容されている。

 投光器本体5は、長手方向(上下方向)に連 した直線状の発光面5aを有し、出入口1を横 るように面光線(平面状の光線)を出射する また、投光器本体5は、長手方向に継ぎ合わ れた複数本の円柱状の導光体(導光棒)9と、 導光体9に取り付けられた複数の投光素子10 を有している。導光体9は、例えば透明な樹 脂により構成されている。

 各導光体9には、長手方向に互いに間隔を おいて複数の加工部9aが設けられている。各 工部9aは、円錐形の穴が設けられた部分で る。各投光素子10は、例えばLED等の点光源か らなり、加工部9aに挿入され取り付けられて る。投光素子10から加工部9aに入射された光 は、導光体9内で導光体9の長手方向に伝搬さ 、導光体9の長手方向に均等な輝度で導光体 9の外周部から出射され、出入口1へ照射され 。

 各導光体9の長手方向の端面(上端面及び 端面)5bは、隣接する導光体9同士の接合面が 光器3から見ると楕円形となるように、導光 体9の軸線に対して傾斜されている。これに り、導光体9の接合面で途切れない上下方向 連続した光を出入口1に照射することができ る。

 駆動回路6は、インバータ等を有し、投光 素子10を駆動する。投光器制御回路7は、受光 器3と通信を行い、投光素子10の点灯タイミン グや輝度調節を行う。投光器カバー8は、透 な材料からなり、投光器ケース4の前面(出入 口1に対向する面)に設けられている。

 受光器3は、受光器ケース11、複数の受光 本体12、受光器制御回路(制御部)13及び受光 カバー14を有している。受光器本体12及び受 光器制御回路13は、受光器ケース11内に収容 れている。受光器カバー14は、透明な材料か らなり、受光器ケース11の前面(出入口1に対 する面)に設けられている。

 受光器本体12は、上下方向に連続して配 された複数(図1では3個)の受光器ユニット15a~ 15cを有している。各受光器ユニット15a~15cは 投光器2から照射された光を受光し集光する 光レンズ16と、受光レンズ16で集光された光 を受光する複数の線型の撮像素子17と、受光 ンズ16と撮像素子17との間に設けられている 焦点調整レンズ18と、撮像素子17からの信号 増幅し処理する増幅・データ処理回路19とを 有している。

 受光レンズ16は、上下に隙間無く並べら ており、これにより受光器本体12の前面には 、上下方向に連続した直線状の受光面12aが形 成されている。撮像素子17においては、1次元 方向(ここでは上下方向)に対してのみ多数の 光素子が高密度に配列されている。このよ な撮像素子17としては、集積回路製造技術 より製造されるCCD又はCMOSセンサを用いるこ ができる。

 受光器制御回路13は、投光器2と通信を行 とともに、増幅・データ処理回路19からの 号に基づいて出入口1の障害物の有無を判定 る。投光器制御回路7と受光器制御回路13と 間は、通信線20により接続されている。

 受光器制御回路13からの障害物検出信号 、ドア制御装置21へ送られる。ドア制御装置 21は、かごの運転を制御する運転制御装置及 受光器制御回路13からの信号に基づいてエ ベータドアの開閉を制御する。

 次に、図4は図1の受光器制御回路13の動作 を示すフローチャートである。エレベータの 起動時には、全ての投光素子10を点灯させて 光器3の受光状況をチェックする全画素スキ ャンを実行する(ステップS1)。そして、受光 きない画素があれば、その画素を無効化し 害物検出用画素の対象から外す(画素のマス 処理:ステップS2)。

 なお、受光できない画素の範囲が所定の 囲よりも広い場合には、障害物の検出が困 であると判定し、異常検出信号を出力する また、投光器2及び受光器3自体の故障チェ クは別途実行される。

 この後、障害物が検出されたかどうかを 時監視し(ステップS3)、障害物が検出される と、障害物検出信号をドア制御装置21に出力 る(ステップS4)。ドア制御装置21は、例えば 閉動作中に障害物検出信号を受けると、エ ベータドアを反転戸開させる。

 また、障害物が検出された場合、同じ画 で障害物を所定時間(例えば10秒間)継続して 検出しているかどうかを確認する(ステップS5 )。同じ画素での障害物検出時間が所定時間 達していなければ、再度障害物の検出確認 戻る(ステップS3)。また、同じ画素での障害 検出時間が所定時間に達した場合、その障 物は、全画素スキャン後に付着したゴミ(汚 れも含む)や傷であると判定し、その画素を スク処理し(ステップS6)、障害物の検出確認 戻る(ステップS3)。

 障害物が検出されない場合には、マスク 理された画素で受光できるものがあるかど かを確認する(ステップS7)。マスク処理され た画素で受光が可能となった画素が存在する 場合、付着したゴミが除去されたと判断し、 その画素のマスク処理を解除する(ステップS8 )。

 このようなドアセンサでは、面光線を出 する投光器2に対向して、受光レンズ16と、 数の受光素子が1次元方向に配列された線型 の撮像素子17とを組み合わせた受光器3を配置 したので、比較的安価に出入口1の全体を高 像度で監視することができる。即ち、細い などの障害物も、マスク処理した部分を除 ば、非検出領域なしで検出することができ 。

 一般に、撮像素子を用いた機器としては デジタルカメラ、ファクシミリ装置等の画 スキャナ、及びバーコードリーダ等が知ら ているが、この実施の形態で使用される撮 素子17は、デジタルカメラのように面で撮 するタイプではなく、画像スキャナやバー ードリーダ等に用いられるような線型タイ 、即ち受光素子が一直線上に配列されたタ プである。このため、高解像度の障害物検 を安価に実現することができる。

 また、受光器制御回路13は、同じ画素で 障害物検出時間が所定時間に達した場合、 の画素を無効化するマスク処理を実行する で、受光器3に付着したゴミや傷による障害 の誤検出を防止することができ、信頼性を 上させることができる。

 さらに、受光器制御回路13は、マスク処 した画素で投光器2からの光が再び検出され 場合、その画素のマスク処理を解除するの 、ゴミが除去された場合に、ゴミが付着す 前の障害物検出領域に早急に戻すことがで る。

 さらにまた、投光器2は、入射された光を 長手方向に分散し出入口1へ出射する柱状の 光体9と、導光体9の長手方向に互いに間隔を おいて配置され、導光体9に光を入射する複 の投光素子10とを有しているので、安価な構 成により、上下方向に均等な面光線を出入口 1に照射することができる。

 また、投光器2は、隣接する導光体9同士 接合面は、受光器3から見ると楕円形となる うに、導光体9の軸線に対して傾斜されてい るので、導光体9の接合面で途切れない連続 た直線状の光を出入口1に照射することがで る。

 なお、上記の例では、ゴミや傷による誤 出を防止するためにマスク処理を実行した 、ゴミや傷による誤検出を防止する方法と ては、受光器カバー14の表面を障害物検出 焦点距離から外す方法もある。即ち、焦点 整レンズ18の焦点を、撮像素子17上において 受光器カバー14の表面の像をぼかし、かつ ドア間の対象物には像が適正に結ばれるよ に予め調整しておいてもよい。

 また、個々の投光素子10毎の輝度(投光量) 、又は複数の投光素子10を含むブロック毎の 光素子10の輝度を調整可能としてもよい。 して、起動時に受光レベルを読み取り、障 物を検出しやすいように、ドアセンサの設 環境に応じて、投光素子10の輝度を投光素子 10毎又はブロック毎に調整したり、受光器3側 の増幅ゲインを調整したりしてもよい。例え ば、周囲が明るい場合には、投光素子10の輝 を上げればよい。また、投光素子10の輝度 下げても受光レベルが高い場合には、受光 3側の増幅ゲインを下げればよい。

 さらに、投光器2及び受光器3は、戸開時 エレベータドアが収容される戸袋部等の固 部に取り付けても、可動部であるエレベー ドアに取り付けてもよい。例えば、エレベ タドアの端部にこの発明のドアセンサを取 付けた場合、開閉動作に伴い投光器2と受光 3との間隔が変化する。しかし、この場合、 受光器3の焦点距離は、レンズの被写界深度 利用して、受光器3の端部から無限大まで(実 際には投光器2まででよい)ピントが合うよう レンズ調整(パンフォーカス)しておけばよ 。これにより、オートフォーカス機構を不 とし、構成及び制御を簡素化することがで る。勿論、より鮮明な解像度を要求する場 には、オートフォーカス機構を装備しても い。

 さらにまた、上記の例では、導光体9と投 光素子10とを組み合わせた投光器2を示したが 、これに限定されるものではなく、例えば乳 白色で棒状の光拡散部材と投光素子10との組 合わせであってもよい。また、冷陰極管や オン管等の線光源であってもよい。

 また、上記の例では、出入口1の左右に投光 器2及び受光器3を配置したが、出入口1の上下 に配置することも可能である。
 さらに、障害物の検出動作は、上記のよう 常時行っても、例えば戸閉動作時など、所 のタイミングのみ行ってもよい。
 さらにまた、この発明のドアセンサは、エ ベータドア以外のドア、例えば建物に設け れた一般的な自動ドア等にも適用できる。




 
Previous Patent: LURE

Next Patent: RADIATION ANALYZER