(57)【要約】【課題】電動式回転ドアや引き戸等に歩行者、特に子供が挟まれる危険を防ぐ。【解決手段】画像処理に依り人間とドアとの衝突や発生した場合の衝突被害の過酷度を予測し、衝突が予定された場合にはドアを減速させて衝突を回避または軽減させる。【選択図】  図１
2005290945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として動力式の回転式ドア、引き戸式ドア、エレベーターのドア、列車のドア、ホームのドア、踏切、エスカレーター等、人間と機械とが近寄り速度を持って出会う場に於いて、画像処理に依り人間とドアとの衝突の発生や発生した場合の過酷度を予測し、それに応じて閉まるドアを減速させたり、引き戸式で既に開いて停止している場合には閉まり始めるのを延期させ、衝突を回避または軽減させる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、主として動力式の回転ドアや引き戸に歩行者、特に子供が挟まれて負傷、死亡事故の発生するのを防止する。
【背景技術】
【０００２】交通効率の向上の為ドアの作動速度を上げたり、ドアを大型化する事が求められて居るが、そうすると誤って歩行者が挟まれた際の危険度が増大する。この際従来の準静的力学に加え、慣性力を考慮した「衝突工学」が必要である。【０００３】衝突工学上人間の死傷する要因と結果の過酷度は「２次衝突」と「生存空間の侵害」の二つに別れるが、ドアに依る障害の主体は生存空間の侵害であり、特に頭部に対する侵害が重大である。頭部は略球形をしている為、ドアとの接触部は点接触になる為、たわみを考慮しなければ、荷重の量に拘わらず面圧は無限大と成る。同様にたわみを考慮しなければ、衝突エネルギーを受け止める荷重も無限大と成る。しかし人間の頭骸骨を覆う皮膚の厚さは薄い為、たわみは期待できず、ドアや支柱側の端部にゴム状物質のクッションを取り付けて面圧の分散と衝突エネルギーの吸収の為のストロークに充てる必要がある。特に小児やペットの犬などの場合は頭部の強度が成人に比して弱く、しかも球径が小さい為高次の接触となり、接触面積が小さく、面圧が高くなる為二重に危険で有る。【０００４】一方、ドアの向こう側が見通せた方が安全の為ドアの材質はガラスが使われ、歩行者が衝突しても割れない様に板圧は厚くする必要がある為衝突エネルギーが大と成り、重いので電動化が必要に成る為、減速歯車比を介してのモーターの回転慣性力も加算される。更に回転式ドアは機密性が高い等の利点がある反面、４枚必要であり、扇型空間に歩行者を封じ込める為移送効率が悪いので、大型化、高速化も必要であり、衝突エネルギーは更に大と成る。【０００５】しかも作動速度を上げると衝突エネルギーは速度の二乗で増大する為衝突エネルギーの吸収の為のストロークも二乗で長くする必要が有り、コスト的に困難なものとなる。この為安全対策が積み残しになる傾向が有った。【０００６】更に関西の高校で、教師が手動操作で閉じた校門に挟まれて女子高校生が死亡する事故が起き、社会問題に成ったが、「大重量のドアは手動速度程度の低速衝突であっても大きな衝突エネルギーを有していて危険であり、対策は製造物責任である」と言う衝突工学上の常識は司法、マスコミを含めて未だ採用されていない。【０００７】従って衝突予知センサーとしては投受光器やアクティブレーダーの様な画素の著しく少ない手段が使われ、必要な安全性が得られて居らず、防げる筈の事故が絶えない。従来のセンサーは誤報が多発し、結局感度を落とすかスイッチを切る事に成り、オンコマンドとオフコマンドの信頼性が両立しない。【０００８】尚、現在投受光器等を利用してドアに異物が挟まり、モーターがストール状態と成って過熱、発火事故を起こすのを防ぐ、すなわち設備側の安全を守る目的の保安装置は存在するが、歩行者の衝突安全を目的とするものは存在しない。従って従来の保安装置は挟まれる事の発生自体は容認する方式であり、「衝突自体の予防を保障する為のフェーラーモードアナリシス」は行われていない。
【特許文献１】特許第２６７１６２７号
【特許文献２】特許第２５００９４２号
【特許文献３】特公平７−５４２５３
【特許文献４】特許第２５３６９６９号
【特許文献５】特許第２５３６９８６号
【特許文献６】特公平８−２７１８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】本発明は、上記の様な衝突事故の予防、または被害の軽減を計るもので有る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】本発明手段の基本は衝突を回避する事であり、又万一衝突が発生しても上記端部のゴム状物質で容易に衝撃を吸収出来る速度迄「近寄り速度（クロージングスピード）」を逓減させる事である。其には衝突工学のタイムマネージメントの手法に従い、上記慣性力に抗して減速、停止する為のリードタイムｔ１を求め、ドアの開口部に接近する歩行者の位置を連続的に測定し、直近の４点の座標からスプライン関数等でｔ１時間後の位置を推定し、若しｔ１時間後のドアと衝突する事が予知された場合には衝突を回避するか、又は衝突速度を一定値以下に抑える様にモーターを減速制御する。引き戸式で既に開いて停止している場合には閉まり始めるのを延期させる場合もある。【００１１】歩行者の位置の測定には天井付近に下向きに設けられた「光学的パッシブセンサー」具体的にはビデオカメラを使用する。その理由は特許文献１にも記された如く、この様な可視光の利用出来る場面では著しく画素数、情報量の多い、高分解能の位置情報が、高速且つ安価に得られるからである。【００１２】歩行者の特定と追跡、所謂ロックオンには特許文献２、特許文献３の自動車用追尾装置等のソフトを利用する。また歩行者の正確な大きさと身長を知るにはカメラとの距離を測定する必要がある。それには特許文献４、特許文献５、特許文献６の光学式車間距離測定装置等を利用する。その結果子供、小児、ペットの犬等と判断した場合は、衝突速度の一層の逓減を図る。【００１３】その為にはｔ１を延ばす事に成る。但し回転ドアの場合には他の歩行者、  反対側の利用者もあり得る為、完全停止状態が続く事は望ましくないので、寸動速度運転状態迄減速すれば、慣性力は無視出来る為、上記端部のゴム状物質を取り付けられた荷重センサーに依る「荷重制御」主体に切り換える。【００１４】更に「近づく歩行者に対し衝突防止が出来る」と言う事は、回転ドアを待ち受け時は省エネの為停止させて置き、歩行者の接近を検知してから起動する事も可能であり、ドアの方がその人の歩行速度と進入タイミングにシンクロさせる事も可能である。【００１５】電動式引き戸は待ち受け状態では閉まって居る為挟まれる事はなので、危険は前者の通過に依って開いたドアが「未だ閉るらないだろう」と予想して連続通過しようとした際閉まり始める場合のみである。此の際は危険の他にも開いた状態で停止していたものが目前で突然閉まり始める為の驚きや客に対する失礼、違和感もある。本発明は其に対しても有効である。【００１６】更に主として引き戸の場合には、通常の速度の歩行者の他に、駈け抜けたい歩行者に対しても、通過直前に全開し、直後に閉じ始め、あたかもドアが存在しなかった如くジャストタイミングで開閉させる事も出来る。【００１７】本発明は電車の車側、ホーム側のドアやエレベーター等に対しても有効であり、更に駆け込み乗車に対しても安全とダイヤを保持しつつ最大限の便宜を提供出来る。【００１８】更に上記装置が正常に機能すれば安全は保障されるが、人命に関するフエーラーモードに関してはシングルフェーラーポイント（通称ＳＦＰ）は許されないので、万一上記衝突予測装置が故障した場合に備えて、大きな慣性質量を介さない端部に荷重センサーを設け、敷居値���越えた場合には機械的、電気的にモーターを止め、慣性に依る惰性走行分の荷重はたわみで吸収させ、モーターの逆転やクラッチの切断に依り、たわみの人力復旧も可能にする。【００１９】事故を防ぐには発生済みの事故を分析したのでは母集団が小さく、被害も大きいので、図３の中に更に「ニアミス」所謂「ヒヤリハット」のトリガーレベルを設け、警報を出し、録画して分析する。是も本発明方式の画像と回避ソフトを介して行うもので、単なる投受光器では出来ない。
【発明の効果】
【００２０】本発明の効果として、主として電動の回転ドアや引き戸に歩行者、特にお年寄りや子供が挟まれて負傷、死亡事故の発生するのを防止する他、引き戸式電動ドアを含めて必要な場面のみで駆動する省エネ運転も可能で、しかも利用者側のペース、感性に合わせる「気の利いたサービス」が提供出来、「機械に使われている」と言う様な違和感を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】最近のビデオカメラは画素のＣＣＤ自体の信頼性が著しく高い上に、間違った画が写る確率は各画素数の巾乗となる為、従来のセンサーとは比較にならない。又スキャン速度もＩＣチップ内の距離で決まる為、アクティブレーダー系に比して桁違いに早く、識別能力が著しく高い。コストもカメラ付き携帯電話の普及に依り他のセンサーに比し著しく安価と成り、３次元画像処理の基本ソフトも自動車用、航空用、自動カメラ用、医療用等として開発済みのものからの転用が可能であり、必要なものは専用トフト部分と製造用マスクロムの初期コストのみであり、それは普及に依って償却されるものである。
【実施例１】
【００２２】本発明の実施例１を図面を参照して説明する。図１は本発明装置の一実施例の正面立面図で、１は回転ドア２に進入しようとする歩行者でフロアー３上に立ち、４はその際ドアとの衝突や挟まれの可能性がある頭部、５は肩部、６は手部、７は足部で、これらの衝突予想部位は其々天井８に下向きに取り付けられたカメラ９の画枠１０、１１内に収められ、其々図示されていないコンピューターに依って、ドアの回転軸１２に連動するアブソリュートエンコーダー１３の指示値と合わせてリアルタイムで衝突の未来予測計算が連続的に行われ。衝突が予定された場合には軸１２に連るクラッチ１４を介してブレーキ付きギヤードモーター１５の図示されない制御装置に介入して減速、寸動、停止、クラッチＯＦＦ等の措置が取られる。モーター１５はインバーター制御の誘導電動機、回生制動式、または位置制御式デジタルサーボモーター等を利用する。図１の断面Ａ−Ａを図２に示す。図２に於いて２２は回転ドア２の４枚の翼で、軸１２に固定され、軸の回りに回動自在に設計され、２３はその回転方向を示し、Ｌはドアの開口寸法、２４は歩行者の進行方向を示す。シュラウド２５、２６は壁２７に固定され、２８、２９は０００３項で述べるクッションで、２８はは地上側、２９は可動側である。３０はドアが回転する際の先端の包絡線である。【００２３】図３はドアの開口寸法Ｌの時間推移を示し、全開時点ｔ０が周期的に繰り返す。今外径ｄ１の頭部４のみに付いて考えると、ｔ２の時点に頭部が包絡線３０上の位置に有ればドア２２が衝突する。従って是より前記ディレータイムｔ１だけ遡ったｔ４の時点で減速指令を出す必要がある。従って図示しないコンピューターはｔ４時点で「減速指令の要否」を決断する必要がある。衝突の有無は歩行者の頭４の位置と、径ｄ１と、進行方向２４と、推定速度と、ｔ２時点での予想位置から常時算出され、衝突の際の過酷度は更に身長のデーターからの成人か小児かの判断を加える。【００２４】更に予め頭部の径より相当小さいｄ２を設定すれば、この開口寸法に成る時期ｔ３以後では挟まり込みの心配は無く、逆に減速すれば却って出会い時の開口巾が増すので、減速指令は出さない。【００２５】この様な判断は他の部位に付いても並列に行われるが、肩部５は人間側の衝撃吸収能力も高く、頭部４の様な致命傷には成りにくい為、予想過酷度は下がる。又、手６、足７に付いてはクッション２８、２９側でも相当な対応が可能である。
【実施例２】
【００２６】本発明の実施例２として「電動式引き戸」の場合を説明する。扉と歩行者との関係は実施例１と類似している為図は省略する。引き戸は待ち受け時は閉じており歩行者の通過に合わせて必要な期間のみ、必要な開度開かせる。両開きの２枚構成、又は上下を加えた３枚構成とし、扉の方が歩行者の通過位置と身長に合わせて必要な空間を作る様に、必要な寸法だけ開く場合もある。扉の先端部に筒状のエアーバッグを取り付け、出会いの安全性を保障する事で、扉の開閉速度の向上を図る場合もある。
【実施例３】
【００２７】本発明の実施例３として、本発明の制御方式を利用すれば、二重引き戸方式でも回転ドアと同じ使い勝手が得られる。更に二重扉の一部として踏切がある。本発明に依ればお年寄りの歩行速度は踏切進入前に把握出来ているので、それに合わせたリードタイムを取って踏切を操作すれば、途中で踏切が閉まる危険が排除出来る。
【実施例４】
【００２８】本発明の実施例４として、登りのエスカレーターの手すりと上階の天井の下面とが成す鋭角部に小児の頭が挟まるのを防止する為、従来は「すだれ」や「３角板」が吊り下げられているが、本発明で減速後停止させ、衝突自体を回避させる事が望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】回転ドアは空調効率が良く、ビルの内圧管理が容易などの長所がある反面、上記安全問題があり、統計的にも多数の事故が発生している為、本発明は必須である。その他実施例にも示す様に多岐に渡る用途がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の本発明装置の機能を示す正面立面図
【図２】図１の断面平面図
【図３】ドアの開口寸法Ｌの時間推移を示す。
【符号の説明】
【００３１】１：歩行者
２：回転ドア
９：カメラ
１５：モーター
２２：回転ドアの４枚の翼
Ｌ：ドアの開口寸法
ｔ１：ドアが停止する為のリードタイム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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