(57)【要約】  【課題】  自動回転ドア装置に接触型センサの感圧センサを搭載して、通行体の挟み込みおよび接触を検出することにより、安全性が確保できる自動回転ドア装置を提供する。  【解決手段】  自動回転ドア装置のドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１との間の通行体２４の挟み込みを検出する接触型センサ２５の感圧センサは、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段３２と、前記感圧手段３２を前記通行開口端部３１にて支持する支持手段３３にて形成し、前記支持手段３３は前記感圧手段３２よりも柔軟性を有することにより、接触型センサ２５の感圧センサの感度を向上したもの。【選択図】  図１
2005068754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通行開口を備える円筒壁と、前記円筒壁内にて回転自在に設置した回転体に放射状にて支持した複数枚のドアパネルと、前記ドアパネルと前記円筒壁の通行開口端部との間にて通行体の挟み込みまたは接触を検出する接触型センサを備えたもので、
前記接触型センサは、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、前記感圧手段を前記円筒壁の通行開口端部にて支持する支持手段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有することを特徴とする感圧センサを搭載してなる自動回転ドア装置。
【請求項２】
支持手段は、中空部を有する変形増大部にて形成される請求項１に記載の感圧センサ。
【請求項３】
中空部を有する変形増大部は、ドアパネルよりの押圧力が通行体に印加される過大な荷重を吸収する荷重吸収手段を兼用する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の感圧センサ。
【請求項４】
荷重吸収手段の寸法は、ドアパネルの重量、ドアパネルの回転速度と挟み込みまたは接触の判定信号が入力されてからドアパネルを回転させるモータが動作するまでの反応時間とのいずれかに基づいて設定された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の感圧センサ。
【請求項５】
感圧手段は可撓性の圧電センサからなり、支持手段は前記圧電センサをドアパネルと円筒壁の通行開口端部にて鉛直端部形状に沿って屈曲可能に支持する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の感圧センサ。
【請求項６】
圧電センサは塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合する複合圧電材を使用して成形する請求項５に記載の感圧センサ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の感圧センサと、前記感圧センサに配設された圧電センサの出力信号に基づき前記感圧センサへの通行体の挟み込みまたは接触を判定する判定手段とを備えてなる自動回転ドア装置。
【請求項８】
判定手段は、圧電センサの出力信号に基づき感圧センサに通行体の挟み込みまたは接触が続いているか否かを判定する請求項１に記載の自動回転ドア装置。
【請求項９】
通行開口を備える円筒壁と、前記円筒壁内にて回転自在に設置した回転体に放射状にて支持した複数枚のドアパネルと、前記ドアパネルの回転方向前方側の横枠および縦枠にて通行体の接触を検出する接触型センサを備えたもので、
前記接触型センサは、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、前記感圧手段を前記ドアパネルの回転方向前方側の横枠および縦枠にて支持する支持手段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有することを特徴とする感圧センサを搭載してなる自動回転ドア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動回転ドア装置に接触型センサの感圧センサを搭載して、通行体の挟み込みおよび接触を検出することにより、安全性が確保できる自動回転ドア装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の自動回転ドア装置としては、図１３〜図１５に開示されているものがあり、二つの構成例について、図１３〜図１５に基づいて説明する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
第１の構成例は、図１３〜図１４に示すように、自動回転ドアとしての回転体１、４枚のドアパネル２、各ドアパネル２の旋回ロック装置３、通行体（通行者や荷物等、以下省略）４の各ドアパネル２への接近、接触を検出するドアセンサ５、各旋回ロック装置３による各ドアパネル２の旋回と回転体１の回転を制御する構成としている。回転体１は、円筒壁６内の中央に設置したモータ７により回転するもので、外周には放射状に４枚のドアパネル２を保持している。円筒壁６には、対向する位置の側壁８に通行開口９、１０を備えている。
【０００４】
ドアセンサ５は非接触型センサ１１の反射型センサと、接触型センサ１２のゴムセンサを組み合わせたものである。そして、一方の非接触型センサ１１の反射型センサは、戸挟み箇所１３に接近する通行体４を検出するもので、通行体４が所定距離以内になると回転体１を停止させる。他方の接触型センサ１２のゴムセンサは、戸挟み箇所１３に通行体が挟み込まれたことを検出するもので、戸挟み箇所１３の方立１４に鉛直方向に設けられたもので、ドアパネル２を回転方向後方（反転）に旋回させるものである。このゴムセンサは、詳細な開示はないが、一般例として、図１４（ａ）、（ｂ）に示すような押圧力により動作するタイプの例にて述べる。ここではドアパネル２の回転荷重の押圧力により、電極１５ａと電極１５ｂを短絡させて押圧したことを検出するものである。従って、外皮部のプロテクタ１６や電極保持部１７は剛性の低い部材とし、弾性変形をし易くする必要がある。そして、ゴムセンサは剛体の側壁８の方立１４により支えられて弾性変形させる構成としているものである。以上のように、非接触型センサ１１の反射型センサと接触型センサ１２のゴムセンサとの組み合わせにより、ドアパネルの入り口付近における通行体の安全性を確保する自動回転ドア装置である。
【０００５】
第２の構成例は、図１５に示すように、ドアセンサ５に非接触型センサ１８としての光電センサと、接触型センサ１９としてのバンパースイッチとを組み合わせたもので、その他は第１の構成例と同様である。
【０００６】
一方の非接触型センサ１８はドアパネル２の回転方向前方側の下方横枠２ａ（図１３参照）に設けられた投光側の検出光を、ドアパネル２の前方側に徐々に広がる状態で回転体１の下端に設けられた受光側に一点破線にて示すような形態にて投光する。これにより、通行体４のドアパネル２への接近を検出し、回転体１を減速する。他方の接触型センサ１９としてのバンパースイッチは、各ドアパネル２の回転方向前方側の下方横枠２ａ（図１３参照）に配設されている。通行体４のドアパネル２への接触を検出すると、接触型センサ１９を有するドアパネル２の旋回を停止するものである。以上のように、非接触型センサ１８の光電センサと接触型センサ１９のバンパースイッチの組み合わせにより、ドアパネル２内における通行体４の安全性を確保する自動回転ドア装置である。
【特許文献１】特開平１１−００６３６２号公報（図１、図２、図７参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の自動回転ドア装置は以下のような課題を有していた。
【０００８】
引用例の第１の構成例では、ドアセンサ５に、非接触型センサ１１の反射型センサと接触型センサ１２のゴムセンサを組み合わせたものである。そして、反射型センサにて通行体４が所定距離以内に接近すると回転体１を停止させる。次に、ゴムセンサにて通行体４が挟み込まれたことを検出するとモータ７によりドアパネル２を回転方向後方（反転）に旋回するように制御する。しかしながら、ドアパネル２の重量により慣性力が働くため、瞬時には反転しないものである。この時、ゴムセンサの弾性変形を剛体の側壁８の方立１４により支えられているために、このドアパネル２よりの押圧力が通行体４とくに、子供、老人などに不要に過大な荷重として印加されることになり実用化に際しては課題となるものである。
【０００９】
また、引用例の第２の構成例では、非接触型センサ１８の光電センサにて通行体４のドアパネル２への接近を検出すると回転体１を減速させるとともに、接触型センサ１９のバンパースイッチにて通行体４のドアパネル２への接触を検出するとドアパネル２の旋回を停止するものである。このバンパースイッチは、詳細な開示はないが、一般的には、押圧力（ここではドアパネル２の回転荷重）により動作するものである。従って、通行体４がドアパネル２に接近すると光電センサにてドアパネル２の回転を減速することにより、通行体４とくに、子供、老人を押し倒すなどの悪影響がなくなるが、押圧力が小さくなるために、弾性変形がし易い構造にするとともに感度良く検出するには困難が伴うものとなる。この兼ね合いが接触型センサ１９のバンパースイッチによる場合に課題となるものである。実用化に際しては、小さな押圧力にて感度良く検出できる接触型センサが待望されているものである。
【００１０】
以上のように、自動回転ドア装置に搭載するもので、通行体の挟み込みまたは接触を検出する接触型センサにて、ドアパネルよりの押圧力が通行体とくに、子供、老人に不要に過大な荷重が印加されることがないこと、さらに、小さな押圧力にて感度良く検出できること、などの接触型センサは存在しない。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するもので、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、前記感圧手段を円筒壁の通行開口端部にて支持する支持手段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有すること、さらに、前記支持手段は荷重吸収手段を兼用してなること、等を備えた接触型センサの感圧センサを搭載した自動回転ドア装置を実現することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は、自動回転ドアのセンサとして、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、前記感圧手段を円筒壁の通行開口端部にて支持する支持手段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有する接触型センサの感圧センサを搭載することにより、感圧手段の弾性変形を妨げないように支持手段が感圧手段と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段から出力信号が出力されるもので、通行体の検出に十分な大きさの出力信号を発生するものとなる。このため、自動回転ドア装置におけるドアパネルの入り口付近での通行体の挟み込みが確実に検出できるものであり、安全性に優れた実用的価値の高い自動回転ドア装置が提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、請求項１〜９に記載の発明によれば下記の効果が得られる。
【００１４】
第１の発明によれば、接触型センサの感圧センサを自動回転ドア装置に搭載するもので、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、感圧手段を円筒壁の通行開口端部にて支持する支持手段とを備え、支持手段は感圧手段よりも柔軟性を有することにより、感圧手段の弾性変形を妨げないように支持手段が感圧手段と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段から出力信号が出力されるもので、通行体の検出に十分な大きさの出力信号を発生するものとなる。このため、自動回転ドア装置におけるドアパネルの入り口付近での通行体の挟み込みが確実に検出できるものである。さらに、非接触型センサと組み合わせる必要がないために低コスト化が図れるなど、実用的価値の高い、安全性に優れた自動回転ドア装置が提供できる。
【００１５】
第２の発明から第８の発明によれば、接触型センサの感圧センサとして、支持手段は中空部を有する変形増大部にて形成されるもので、物体の押圧により中空部が弾性変形し、変形増大部として感圧手段の弾性変形が増大するので感圧手段の感度を向上することができる。また、支持手段３３に備えた荷重吸収手段は変形増大部を兼ねるもので、ドアパネルの衝撃荷重が吸収できるものであり、通行体とくに、子供、老人に不要に過大な荷重が印加されることがない。また、感圧手段としての圧電センサは塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合する複合圧電材にて成形するもので、可撓性と高温耐久性とを併せ持つとともに、成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよい。また、感圧手段としての圧電センサの出力信号に基づき感圧センサへの通行体の挟み込みまたは接触を判定する判定手段を備えたもので、挟み込みまたは接触を確実に判定できる。さらに、判定手段は、圧電センサの出力信号に基づき感圧センサに通行体が挟み込みまたは接触し続けているか否かを判定するもので、圧電型の感圧センサで静荷重検出型の感圧スイッチと同様な動作が実現でき、使い勝手が向上するものである。
【００１６】
第９の発明によれば、自動回転ドアのドアパネル内において、回転するドアパネルに接触する通行体を確実に検出できるものであり、従来例のように、非接触型センサを付加し通行体が接近するとドアパネルの回転を減速させ、次に、接触型センサに通行体が接触すると回転を停止するような２段階制御をする必要が無く、構造が簡単で且つ低コスト化が図れるなどの実用的価値の高い、安全性に優れた自動回転ドア装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、通行開口を備える円筒壁と、前記円筒壁内にて回転自在に設置した回転体に放射状にて支持した複数枚のドアパネルと、前記ドアパネルと前記円筒壁の通行開口端部との間にて通行体の挟み込みまたは接触を検出する接触型センサを備えたもので、前記接触型センサは、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、前記感圧手段を前記円筒壁の通行開口端部にて支持する支持手段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有することを特徴とする感圧センサを搭載することにより、感圧手段の弾性変形を妨げないように支持手段が感圧手段と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段から出力信号が出力されるもので、通行体の検出に十分な大きさの出力信号を発生するものとなる。このため、自動回転ドア装置におけるドアパネルの入り口付近での通行体の挟み込みが確実に検出できるものであり、安全性に優れた実用的価値の高い自動回転ドア装置が提供できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、支持手段は中空部を有する変形増大部にて形成されるもので、物体の押圧により中空部が弾性変形し、変形増大部として感圧手段の弾性変形が増大することになり感圧手段の感度を向上することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１乃至２のいずれか１項に記載の発明において、中空部を有する変形増大部はドアパネルよりの押圧力が通行体に印加される過大な荷重を吸収する荷重吸収手段を兼用することにより、挟み込み時に通行体に印加される荷重が吸収できるものとなる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、荷重吸収手段の寸法は、ドアパネルの重量、ドアパネルの回転速度と挟み込みまたは接触の判定信号が入力されてからドアパネルを回転させるモータが動作するまでの反応時間とのいずれかに基づいて設定することにより、通行体が挟み込まれても荷重吸収手段が変形して衝撃荷重を吸収するために、通行体とくに、子供、老人に不要に過大な荷重が印加されることがないものとなる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、感圧手段は可撓性の圧電センサからなり、支持手段は前記圧電センサをドアパネルと円筒壁の通行開口端部にて鉛直端部形状に沿って屈曲可能に支持することにより、さまざまな端部形状に沿って感圧センサを支持できるので、ドアパネルのデザイン面での自由度が高まる上、強度面での工夫がし易くなる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、圧電センサは塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合する複合圧電材を使用して成形するもので、塩素化ポリエチレンの有する可撓性と高温耐久性とを併せ持つので、圧電体としてポリフッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサのような高温での感度低下がなく、高温耐久性がよい。さらに、成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の感圧センサと、前記感圧センサに配設された圧電センサの出力信号に基づき前記感圧センサへの通行体の挟み込みまたは接触を判定する判定手段とを備えたもので、挟み込みまたは接触が確実に判定できる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において判定手段は、圧電センサの出力信号に基づき感圧センサに通行体が挟み込みまたは接触し続けているか否かを判定するもので、圧電型の感圧センサで静荷重検出型の感圧スイッチと同様な動作が実現でき、使い勝手が向上する。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、通行開口を備える円筒壁と、前記円筒壁内にて回転自在に設置した回転体に放射状にて支持した複数枚のドアパネルと、前記ドアパネルの回転方向前方側の横枠および縦枠にて通行体の接触を検出する接触型センサを備えたもので、前記接触型センサは、変形に応じた出力信号を発生する感圧手段と、前記感圧手段を前記ドアパネルの回転方向前方側の横枠および縦枠にて支持する支持手段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有することを特徴とする感圧センサを搭載することにより、感圧手段の弾性変形を妨げないように支持手段が感圧手段と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段から出力信号が出力される。このため、通行体が感圧センサに接触したことを検出する際に、検出に十分な大きさの出力信号を発生する感圧センサであり、自動回転ドア装置のドアパネル内において、通行体の接触が確実に検出できるものであり、安全性に優れた実用的価値の高い自動回転ドア装置を提供することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１〜図１０は、本発明の実施例１において、図１は感圧センサを搭載した自動回転ドア装置の外観斜視図、図２は同装置の上面要部断面図、図３は同装置の感圧センサの鉛直方向の斜視図で、図１のＡ−Ａ線に相当する要部断面斜視図、図４は同装置にてドアパネルと円筒壁の通行開口端部の間に物体Ｍが挟み込まれた状態を示すもので、図１のＡ−Ａ線に相当する要部断面図、図５は同装置にてドアパネルと円筒壁の通行開口端部の間における物体Ｍの挟み込みを解除する状態を示すもので、図１のＡ−Ａ線に相当する要部断面図である。
【００２８】
図１〜図２に示すように、本実施例１の自動回転ドア２０は、回転体２１、４枚のドアパネル２２、各ドアパネル２２の回転駆動装置２３、通行体（通行者または物体Ｍのいずれか）２４のドアパネル２２への挟み込みまたは接触を検出する接触型センサの感圧センサ２５にて構成している。回転体２１は、円筒壁２６内の中央に回転自在に設置されており、内蔵されたモータ２７の駆動により一方向に回転される。円筒壁２６には、対向する位置の側壁２８に２つの通行開口２９、３０を有しており、回転体２１の外周には放射状に４枚のドアパネル２２を保持している。これらのドアパネル２２は、円筒壁２６の内周に沿って回転するものである。
【００２９】
接触型センサの感圧センサ２５は、円筒壁２６の通行開口端部３１に鉛直方向にて配設して、ドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１の間に通行体が挟まれたことを検出するもので、通行体２４の挟み込みを検出するとドアパネル２２を回転方向後方（反転）に僅かに回転し、その後に停止する制御としている。
【００３０】
次に、接触型センサの感圧センサ２５について詳述する。
【００３１】
図３に示すように感圧センサ２５は、感圧手段としての可撓性の圧電センサ３２と支持手段３３とからなるもので、支持手段３３は圧電センサ３２を尖端部近傍に内蔵し、圧電センサ３２よりも柔軟性を有したゴムや発泡樹脂部材等の弾性体からなる。具体的には、圧電センサ３２または支持手段３３の弾性体を所定の形状の部材で圧縮した際の単位変位当たりの圧縮荷重を圧縮率として定義すれば、弾性体の圧縮率が圧電センサ３２の圧縮率よりも小さくなるような弾性体を使用している。そして、可撓性の圧電センサ３２が変形し易いように圧電センサ３２の周囲の支持手段３３の肉厚は薄くしてある。さらに、支持手段３３は圧電センサ３２の変形を増大するために変形増大部３４として中空部３５を備えている。
【００３２】
この変形増大部３４は通行体２４の押圧により中空部３５が弾性変形して感圧手段の変形量を増大することが可能なので、感圧手段の感度をさらに向上することができるものである。
【００３３】
尚、支持手段３３の弾性体の圧縮率が圧電センサ３２よりも大きくても、中空部３５を有する変形増大部３４を設けることにより支持手段３３の圧縮率が圧電センサ３２よりも小さくなるようにした構成を用いてもよい。そして、支持手段３３の弾性体には側壁２８の通行開口端部３１に両面テープおよび接着剤などにより固定一体化するための接着手段３６を鉛直方向に備えている。
【００３４】
図４は、ドアパネルと円筒壁の通行開口端部の間に通行体（ここでは、物体Ｍ）が挟み込まれた場合の感圧センサの様子を示すものである。
【００３５】
図４において、物体Ｍ２４が側壁２８の通行開口端部３１に配設した接触型センサの感圧センサ２５とドアパネル２２との間に挟み込まれると、物体Ｍ２４による押圧が圧電センサ３２および支持手段３３に印加される。支持手段３３は圧電センサ３２より柔軟性を有しているので、物体Ｍ２４が接触する点を中心として押圧により支持手段３３が圧縮されて変形し、同時に中空部３５が押し潰されることになる。これにより、圧電センサ３２も物体Ｍ２４が支持手段３３と接触する点を中心として屈曲して変形する。このことは、支持手段３３が中空部３５を有していない構成と、本実施例１の構成とを比較すると、本実施例１の構成の方が物体Ｍ２４の押圧により中空部３５が押し潰されて支持手段３３の圧縮の度合いが大きくなるので、圧電センサ３２はより大きく弾性変形する。上記のようにして圧電センサ３２が弾性変形すると、圧電効果により圧電センサ３２から弾性変形に応じた出力信号が出力されることになる。また、感圧センサ２５を通行体４が接触（押圧）することでも、同様の弾性変形が感圧センサ２５に生じる。このようにして圧電センサ３２が弾性変形すると、圧電効果により圧電センサ３２から弾性変形に応じた出力信号が出力されることになる。
【００３６】
さらに、ドアパネル２２は回転中に、感圧センサ２５にて物体Ｍ２４を検出しドアパネル２２を回転方向後方（反転）に回転させる制御をするが、ドアパネル２２の重量による慣性力により、瞬時に反転し難く、物体Ｍ２４を押圧するかのようになるが、支持手段３３に備えた変形増大部３４の中空部３５が押圧にて圧縮状態になるために、この押圧の衝撃荷重が吸収できる（後に、荷重吸収手段として詳述）ものとなる。
【００３７】
図５に示すように、ドアパネルよりの衝撃荷重が吸収できた後は、ドアパネルが幾分回転方向後方（反転）に回転させ、自動停止するものとなる。つまり、ドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１の間における物体Ｍ２４の挟み込みを解除する状態であり、見方を変えて表現すると、物体Ｍ２４を挟み込んだ瞬間の状態図でもある。
【００３８】
次に、接触型センサの感圧センサにおける、感圧手段としての圧電センサについて、図６〜図１０に基づいて詳述する。
【００３９】
図６は本実施例１のブロック図、図７は感圧手段としての圧電センサの断面図で、図１のＡ−Ａ線に相当する断面図、図８は出力信号Ｖ、判定出力Ｊ、印加電圧Ｖｍ、物体Ｍに印加される荷重Ｗの関係を示す特性図、図９は挟み込みの際の最大印加荷重Ｗ０と荷重吸収手段の寸法Ｈとの関係をドアパネルの重量Ｗｂをパラメータとして示した特性図、図１０は判定手段を備えた圧電センサのシステム外観図を示す。
【００４０】
図６において、３７は圧電センサ２５の出力信号に基づきドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１の間への物体Ｍ２４の挟み込みを判定する挟み込み判定手段、２７はドアパネル２２を駆動する駆動手段としてのモータ、３８はモータ２７への印加電圧を制御する制御手段である。
【００４１】
図７は、感圧手段としての圧電センサの断面図を示すもので、圧電センサを感圧センサとしてクローズアップした要部断面構成図である。
【００４２】
圧電センサ３２は信号導出用電極としての中心電極３９、外側電極４０と、塩素化ポリエチレンのゴム弾性体に圧電セラミックの焼結粉体を混合した複合圧電材からなる複合圧電体層４１と、被覆層４２とを同心円状に積層してケーブル状に成形し分極処理して構成したもので、優れた可撓性を有し、弾性変形に応じた出力信号を発生する。圧電セラミックとしては、例えばチタン酸鉛またはチタン酸ジルコン酸鉛の焼結粉体を用いる。
【００４３】
中心電極３９は通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いる。絶縁性高分子繊維と金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を５ｗｔ％含む銅合金がそれぞれ好ましい。また、外側電極４０は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを複合圧電体層４１の周囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、１２０℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極４０として好ましい。尚、圧電センサ３２は外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極４０が部分的に重なるようにして複合圧電体層４１の周囲に巻きつけることが好ましい。さらに、被覆層４２としては、塩化ビニルやポリエチレンを用いればよいが、物体Ｍ２４の押圧時に圧電センサ３２が弾性変形しやすいよう複合圧電体層４１よりも柔軟性及び可撓性の良いゴム等の弾性材料を用いてもよい。このようなゴムとして、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム（Ｓｉ）、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。
【００４４】
以上のことより、圧電センサ３２は塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合する複合圧電材４１を使用して成形するもので、塩素化ポリエチレンの有する可撓性と高温耐久性とを併せ持つので、圧電体としてポリフッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサのような高温での感度低下がなく高温耐久性がよい。さらに、成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよいものとなる。
【００４５】
図８は、圧電センサの出力信号Ｖ、挟み込み判定手段の判定出力Ｊ、モータへの印加電圧Ｖｍ、挟み込みの際に物体Ｍに印加される荷重Ｗの関係を示す特性図である。図８の縦軸は上から順にＶ、Ｊ、Ｖｍ、Ｗ、横軸は時間ｔである。
【００４６】
図８において、時刻ｔ１でモータ２７に＋Ｖｄの電圧を印加してドアパネル２２を回転動作させる。ドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１の間への物体Ｍ２４が挟み込まれると、圧電センサ３２からは圧電効果により圧電センサ３２の変形の加速度に応じた信号（図８の基準電位Ｖ０より大きな信号成分）が出力される。
【００４７】
また、環境温度が０℃以下となる低温環境下では、圧電センサ３２の変形量が低下する場合があるが、本実施例１では支持部３３が大きく変形されることにより、圧電センサ３２の変形量の低下が抑制される。このように、圧電センサ３２は大きな変形量が得られ変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ３２の出力信号も大きくなり、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易くなる。さらに、挟み込みが発生すると時刻ｔ２でＷが増加し始める。そして、挟み込み判定手段３７はＶのＶ０からの振幅Ｖ−Ｖ０が予め設定された設定値Ｄ０以上ならば挟み込みが生じたと判定し、時刻ｔ３で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。制御手段３８はこのパルス信号があるとモータ２７への＋Ｖｄの電圧印加を停止し、−Ｖｄの電圧を時刻ｔ５まで一定時間印加してドアパネル２２を一定距離開動作させ、挟み込まれた物体Ｍ２４を開放することになる。
【００４８】
ここで、挟み込み判定手段３７が挟み込みを検出し、制御手段３８に挟み込みの判定信号が入力されてから挟み込まれた物体Ｍ２４を開放するようモータ２７が反転を開始するまでには、ドアパネル２２の重量による慣性力のため、反応時間Δｔを要する。そして、Δｔの間に支持手段３３がさらに圧縮、変形されることにより、図４に示したように支持手段３３が挟み込みによる押圧を吸収するものとなる。これにより、ドアパネル２２が時刻ｔ４で反転を開始する。つまり、Ｗは時刻ｔ４で最大値Ｗ０となり、以降、物体Ｍ２４が挟み込みから開放されるのでＷは減少するものとなる。
【００４９】
次に、感圧センサは、中空部を有する変形増大部を備え、ドアパネルよりの押圧力が通行体に印加される過大な荷重を吸収する荷重吸収手段を兼用するもので、挟み込み時に、通行体とくに、子供、老人に印加される不要に過大な荷重を吸収するものであり詳述する。
【００５０】
図９において、荷重吸収手段（変形増大部３４と兼用）３４の高さ寸法Ｈ（図５参照）は、例えば、ドアパネル２２の重量に基づいて決定すればよい。図９は挟み込みの際の最大印加荷重Ｗ０と荷重吸収手段３４の寸法Ｈとの関係をドアパネル２２の重量Ｗｂをパラメータとして示した特性図である。図９において縦軸はＷ０、横軸はＨである。Ｈが大きい程、そして、Ｗｂが小さい程、Ｗ０は小さくなる。Ｗ０の上限値をＷ０１とすれば、ドアパネル２の重量がＷｂ１の場合のＨは、図９よりＨ１に設定すればよいことが判る。
【００５１】
また、荷重吸収手段３４の寸法Ｈは、ドアパネル２２が回転動作を行う際の回転動作速度ｖと反応時間Δｔとの積Ｘに基づいて求めてもよい。Ｘはドアパネル２２が反応時間Δｔの間に移動する距離になるので、ＨはＸよりも大きな値に設定することが望ましい。尚、ｖとΔｔは予め実験により求めることが可能である。ｖはドアパネル２２が回転動作を行う際の平均速度として求めたり、検出対象とする挟み込み物体が挟みこまれる直前の速度として求めればよい。また、挟み込みの際、ＶがＶ０より大となるか小となるかは、圧電センサ３２の屈曲方向や分極方向、電極の割付け（どちらを基準電位とするか）、圧電センサ３２の支持方向により変わるため、挟み込み判定手段３７でＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜に基づき挟み込みを判定する構成としてもよく、ＶのＶ０に対する大小によらず挟み込みを判定することができるものである。
【００５２】
以上のように、荷重吸収手段３４の寸法Ｈは、ドアパネル２２の重量、ドアパネル２２の回転速度と挟み込みまたは接触の判定信号が入力されてからドアパネル２２を回転させるモータ２７が動作するまでの反応時間とのいずれかに基づいて設定することにより、通行体２４が挟み込まれても荷重吸収手段３４が変形して衝撃荷重を吸収するために、通行体２４とくに、子供、老人に不要に過大な荷重が印加されることがないものとなる。
【００５３】
図１０は、判定手段３７を備えた圧電センサ３２のシステム外観図である。
【００５４】
圧電センサ３２の一方の端部４３に断線検出用抵抗体４４が内蔵してある。断線検出用抵抗体４４は圧電センサ３２の中心電極３９と外側電極４０との間に接続されている。断線検出用抵抗体４４は焦電効果によって圧電センサ３２に発生する電荷を放電する放電部を兼用しており、部品の合理化となっている。そして、圧電センサ３２は判定手段３７に直接接続され、圧電センサ３２と判定手段３７とは一体化されている。４５は電源供給用と検出信号の出力用のケーブル、４６はコネクタである。圧電センサ３２を支持手段３３に配設する場合は、端部４３に断線検出用抵抗体４４を内蔵し、圧電センサ３２を支持手段３３に挿入した後、圧電センサ３２と判定手段３７とを接続し一体化する。尚、支持手段３３を押出し成形法により成形する際に同時に圧電センサ３２を押出して圧電センサ３２を支持手段３３に配設し、その後、端部４３に断線検出用抵抗体４４を内蔵し、圧電センサ３２と判定手段３７とを一体化してもよい。
【００５５】
尚、ここまでは、自動回転ドア装置として、通行体２４（または物体Ｍ）のドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１との間に挟み込まれたことを検出する接触型センサの感圧センサ２５にてドアパネルの入り口付近における安全性の確保ついて述べてきたが、ここでは、ドアパネル２２の内部での安全性を確保することとの組み合わせについて述べる。図１にて一点破線で示すように、各ドアパネル２２の回転方向前方側の下方横枠２２ａに設けた投光側の検出光を、ドアパネル２２の前方側に徐々に広がる状態で回転体２１の下端に設けた受光側に投光する非接触型センサの光電センサを付加することが考えられる。これにより、通行体２４のドアパネル２２への接近を検出し、ドアパネル２２を回転方向後方（反転）に僅かに回転し、その後、停止するものである。このような組み合わせをすることにより、ドアパネルの入り口付近および、ドアパネルの内部における安全性に優れた実用的価値のある自動回転ドア装置が提供できるものとなる。
【００５６】
以上のように、本実施例１においては、接触型センサとして、感圧センサを自動回転ドア装置に搭載するもので、感圧センサは、変形に応じた出力信号を発生する圧電素子方式の感圧手段と、感圧手段を円筒壁の通行開口端部にて支持する支持手段とを備え、支持手段は感圧手段よりも柔軟性を有することにより、感圧手段の弾性変形を妨げないように支持手段が感圧手段と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段から出力信号が出力されるもので、通行体の検出に十分な大きさの出力信号を発生するものとなる。このため、自動回転ドア装置におけるドアパネルの入り口付近での通行体の挟み込みが確実に検出できるものとなる。そして、通行体が挟み込まれても荷重吸収手段が変形して衝撃荷重を吸収するために、通行体とくに、子供、老人に不要に過大な荷重が印加されることがないものとなる。さらに、非接触型センサと組み合わせる必要がないために低コスト化が図れるなど、安全性に優れた実用的価値の高い自動回転ドア装置が提供できる。
【００５７】
また、感圧センサと感圧センサに配設された圧電センサの出力信号に基づき感圧センサへの通行体の挟み込みまたは接触を判定する判定手段とを備えたもので、挟み込みまたは接触を確実に判定できる。
【００５８】
さらに、判定手段は、圧電センサの出力信号に基づき感圧センサに、通行体の挟み込みまたは接触がし続けているか否かを判定するもので、圧電型の感圧センサで静荷重検出型の感圧スイッチと同様な動作が実現でき、使い勝手が向上するものとなる。
【００５９】
（実施例２）
本発明の実施例２の自動回転ドアを示すもので、図１１は感圧センサを搭載した自動回転ドア装置の外観斜視図、図１２は同装置にてドアパネルに通行体が接触した状態を示すもので、外観要部斜視図である。図に基づいて説明する。
【００６０】
図１１は、自動回転ドア４７を示すもので、自動回転ドアの全体構成は実施例１と同様で、回転体２１、４枚のドアパネル２２、各ドアパネル２２の回転駆動装置２３を備えた構成としている。実施例１と異なるところは、接触型センサ４８の感圧センサを各ドアパネル２２の回転方向前方側の下方横枠２２ａと縦枠２２ｂとに亘って配設した構成である。動作としては、回転体２１の回転中において、通行体（または物体Ｍ）２４がドアパネル２２に接近して接触型センサ４８の感圧センサに接触すると、ドアパネル２２を回転方向後方（反転）に、僅かに回転させた後に停止する制御としている。
【００６１】
図１２は、ドアパネル２２内を通行体２４が歩行中に、急に立ち止まり、しゃがんで落とした持ち物を拾う時に、回転しているドアパネル２２に接触した例を示すものである。この場合は、ドアパネル２２の回転方向前方側の下方横枠２２ａと外側縦枠２２ｂとに亘って配設した接触型センサ４８の感圧センサは、瞬時の押圧にて動作し、押圧力により弾性変形すると、この弾性変形の加速度成分に応じた出力信号を発生することにより、ドアパネル２２を回転方向後方（反転）に僅かに回転させた後に停止するものである。この時、接触型センサ４８の感圧センサは、実施例１の図４にて述べたものと同様に、支持手段３３が感圧手段３２と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段３２から出力信号が出力されるもので、通行体２４の検出に十分な大きさの出力信号を発生するものとなる。さらに、支持手段３３に備えた荷重吸収手段３４（変形増大部３４を兼ねる）が変形することにより、ドアパネル２２の衝撃荷重を吸収できるために、通行体２４とくに、子供、老人に不要に過大な荷重が印加されることがないものとなる。
【００６２】
尚、ここまでは、自動回転ドア装置４７として、接触型センサ４８の感圧センサを各ドアパネル２２の回転方向前方側の下方横枠２２ａと縦枠２２ｂとに亘って配設して、ドアパネル２２内部にて通行体２４の接触を検出する接触型センサ４８の感圧センサにより、ドアパネル２２内部における安全性の確保ついて述べてきたが、ここでは、ドアパネル２２の入り口付近での安全性を確保することとの組み合わせについて述べる。図１１に示したように、ドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１の間に通行体２４の挟み込みを検出する接触型センサ４８の感圧センサを付加することが考えられる。動作・作用は実施例１と同様である。これにより、通行体２４のドアパネル２２と円筒壁２６の通行開口端部３１の間への挟み込みを検出し、ドアパネル２２を回転方向後方（反転）に僅かに回転し、その後、停止するものである。このような組み合わせにより、ドアパネルの内部および、ドアパネルの入り口付近おける安全性に優れた実用的価値のある自動回転ドア装置が提供できるものとなる。
【００６３】
以上のことより、自動回転ドア４７のドアパネル２２内部において、支持手段３３は感圧手段３２よりも柔軟性を有することにより、感圧手段３２の弾性変形を妨げないように支持手段３３が感圧手段３２と共に容易に弾性変形し、この弾性変形に応じて感圧手段から出力信号が出力されるもので通行体２４の接触が確実に検出できるとともに、荷重吸手段３４（変形増大部３４を兼ねる）の付加により、ドアパネル２２の衝撃荷重が吸収できるために、通行体２４とくに、子供、老人に印加される衝撃荷重が低減できるものとなる。
【００６４】
以上のことより、従来例のように、非接触型センサを付加して通行体が接近するとドアパネルの回転を減速させ、次に、接触型センサに通行体が接触すると回転を停止するような２段階制御をする必要が無く、構造が簡単で且つ低コスト化が図れるなどの実用的価値の高い、安全性に優れた自動回転ドア装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施例１における感圧センサ搭載の自動回転ドア装置の外観斜視図
【図２】同装置の上面要部断面図
【図３】同装置の感圧センサの鉛直方向の斜視図で、図１のＡ−Ａ線に相当する要部断面斜視図
【図４】同装置のドアパネルと円筒壁の通行開口端部との間に物体Ｍが挟み込まれた状態を示すもので、図１のＡ−Ａ線に相当する要部断面図
【図５】同装置のドアパネルと円筒壁の通行開口端部の間における物体Ｍの挟み込みを解除する状態を示すもので、図１のＡ−Ａ線に相当する要部断面図
【図６】同装置のブロック図
【図７】同装置の感圧手段としての圧電センサの要部斜視図
【図８】同装置の圧電センサの出力信号Ｖ、挟み込み判定手段の判定出力Ｊ、モータへの印加電圧Ｖｍ、挟み込みの際に物体Ｍに印加される荷重Ｗの関係を示す特性図
【図９】同装置の挟み込みの際の最大印加荷重Ｗ０と荷重吸収手段の寸法Ｈとの関係をドアパネルの重量Ｗｂをパラメータとして示した特性図
【図１０】同装置の判定手段を備えた感圧手段としての圧電センサのシステム外観図
【図１１】本発明の実施例２における感圧センサ搭載の自動回転ドア装置の外観斜視図
【図１２】同装置のドアパネルに通行体が接触した状態を示すもので、外観要部斜視図
【図１３】従来の自動回転ドア装置を示す外観斜視図
【図１４】一般的なゴムセンサの概略構成図で、（ａ）は押圧を印加していない時の状態図、（ｂ）は押圧を印加した時の状態図
【図１５】同装置の他の構成例を示す上面要部断面図
【符号の説明】
【００６６】
２０  自動回転ドア装置
２１  回転体
２２  ドアパネル
２２ａ  ドアパネルの横枠
２２ｂ  ドアパネルの縦枠
２４  通行体（物体Ｍ）
２５、４８  接触型センサの感圧センサ
２６  円筒壁
２７  モータ
３１  通行開口端部
３２  感圧手段（圧電センサ）
３３  支持手段
３４  変形増大部（荷重吸収手段）
３５  中空部
３７  判定手段
３８  制御手段
４１  複合圧電材
【図１】
2005068754.tif 000003
【図２】
2005068754.tif 000004
【図３】
2005068754.tif 000005
【図４】
2005068754.tif 000006
【図５】
2005068754.tif 000007
【図６】
2005068754.tif 000008
【図７】
2005068754.tif 000009
【図８】
2005068754.tif 000010
【図９】
2005068754.tif 000011
【図１０】
2005068754.tif 000012
【図１１】
2005068754.tif 000013
【図１２】
2005068754.tif 000014
【図１３】
2005068754.tif 000015
【図１４】
2005068754.tif 000016
【図１５】
2005068754.tif 000017