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【発明の名称】 挟戸物検知装置
【発明者】 【氏名】赤峰 博文
【要約】 【課題】戸の閉位置の設定が容易で、しかも、戸に物が挟まったことを精度よく検知できる挟戸物検知装置を提供する。

【解決手段】挟戸物検知装置は、戸当ブロック２２の窪み２２ａと、窪み２２ａを覆う密閉用ゴム９６の覆部分９６ａとで形成された検出光路２８ａからなる挟戸物センサを備えている。この挟戸物検知装置１では、検出光路２８ａの下方から上方に向かって一定量の検出光を照射し、検出光路２８ａを通過した検出光を制御装置で測定している。この挟戸物センサでは、乗降用ドア９２に物Ａが挟まれた時、密閉用ゴム９６が押されて、検出光路２８ａの断面積が縮小されるので、物が挟まれていないときの検出光の通過量である基準量より、通過量が少なくなる。そのため通過量が基準量より小さくなったら乗降用ドア９２に物Ａが挟まれていると判定している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 戸に物が挟まれたことを検知する挟戸物検知装置であって、前記戸が設けられる戸口の戸当上に配置され、上下方向に直線状の検出光路を形成する弾性材からなり、前記検出光路の一端から他端に向かって一定量の検出光を照射し、前記検出光路を通過した前記検出光を受光する挟戸物センサと、該挟戸物センサで受光した前記検出光の通過量を測定する光測定手段と、前記検出光の前記検出光路内での通光を許容する閉位置で前記挟戸物センサに前記戸が接するよう、該戸を位置決めする位置決め手段と、前記戸に物が挟まれていない状態で前記戸が前記閉位置にあるときの前記通過量を基準量とし、該基準量と前記通過量とを比較し、その比較結果に基づいて前記戸に物が挟まれているか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする挟戸物検知装置。
【請求項２】 請求項１記載の挟戸物検知装置において、前記基準量を更新する基準量更新手段を備えることを特徴とする挟戸物検知装置。
【請求項３】 請求項１，２何れか記載の挟戸物検知装置において、前記弾性材は、前記戸が前記閉位置にあるとき、前記戸先と前記戸当との間を密閉する密閉用弾性材であることを特徴とする挟戸物検知装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、戸に物が挟まれたことを検知する挟戸物検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両では、安全確保のため、乗降用ドアの戸先と、この乗降用ドアが設置される乗降用の戸口の戸当との間に物が挟まれたことを検知する挟戸物検知装置が考えられている。例えば、この挟戸物検知装置は、図５（ａ）に示すように、新幹線車両１００の乗降用の戸口１９０の戸当１９４に設置された挟戸物センサ１１０と、この挟戸物センサ１１０による検出結果を監視する監視装置１２０とからなる。
【０００３】このうち挟戸物センサ１１０（図５中点線で表されたもの）は、戸当１９４に取り付けられ、乗降用ドア１９２を閉じた際、乗降用ドア１９２の戸先１９２ａと戸当１９４との間の隙間を埋め、戸口１９０を密閉するための密閉用ゴム１９６の内部に設置される。この挟戸物センサ１１０は、長尺状に形成された導電性の弾性材からなり、戸当１９４に沿うように取り付けられている。そしてその弾性材１１４は、図５（ｂ）に示すように、長手方向に垂直な断面形状が、略Ｙ字状の切込溝１１２を有する形状に形成され、弾性材１１４の各断片１１４ａは、接触すると通電するようにされている。
【０００４】一方、戸口１９０には、戸当１９４から予め定められた距離離れた閉位置に乗降用ドア１９２を位置決めするストッパ（図示略）が取り付けられている。そして、乗降用ドア１９２を閉じたとき、戸先１９２ａを密閉用ゴム１９６に押しつけて、戸先１９２ａと戸当１９４との間の空間を密閉するとともに、このストッパーにより、図６（ａ）に示すように、弾性材１１４の各断片１１４ａが互いに接触しないよう各断片１１４ａ同士が予め定められた検知間隔を保つようにされている。
【０００５】従って、この挟戸物検知装置では、戸先１９２ａと戸当１９４との間に検知間隔以上の物が挟まれた場合、図６（ｂ）に示すように、各断片１１４ａ同士が接触して通電するので、その通電があるか否かを監視装置１２０で監視し、通電があったことを検知すると、戸先１９２ａと戸当１９４との間に物が挟まれていると判定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この挟戸物検知装置は、検知間隔を設定するために、ストッパの取付位置を調節して戸の閉位置を設定する必要があったので、閉位置を設定するのに非常に手間がかかるという問題が生じる。
【０００７】そこで、本発明は、戸の閉位置の設定が容易で、しかも、戸に物が挟まったことを精度よく検知できる挟戸物検知装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的を達する本発明の挟戸物検知装置は、戸に物が挟まれたことを検知する挟戸物検知装置であって、前記戸が設けられる戸口の戸当上に配置され、上下方向に直線状の検出光路を形成する弾性材からなり、前記検出光路の一端から他端に向かって一定量の検出光を照射し、前記検出光路を通過した前記検出光を受光する挟戸物センサと、該挟戸物センサで受光した前記検出光の通過量を測定する光測定手段と、前記検出光の前記検出光路内での通光を許容する閉位置で前記挟戸物センサに前記戸が接するよう、該戸を位置決めする位置決め手段と、前記戸に物が挟まれていない状態で前記戸が前記閉位置にあるときの前記通過量を基準量とし、該基準量と前記通過量とを比較し、その比較結果に基づいて前記戸に物が挟まれているか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】尚、戸当とは、両開きの引き戸の場合は対向する戸の戸先部分を示し、片開きの引き戸の場合は戸先が対向する戸口部分を示し、扉の場合は閉状態のとき戸先が対向する戸口部分を示す。この挟戸物検知装置では、検出光の検出光路内での通光を許容する閉位置で挟戸物センサに戸が接するよう、位置決め手段で戸を位置決めし、そして、戸に物が挟まれていない状態で戸が閉位置にあるときの通過量を基準量とし、その基準量と通過量とを比較して、その比較結果に基づいて戸に物が挟まれているか否かを判定する。このように判定しているのは、挟戸物センサが、戸が設けられる戸口の戸当上に配置され、上下方向に直線状の検出光路を形成する弾性材からなっているので、戸に物が挟まれている状態では、戸に物が挟まれていない状態に比べて、検出光路の断面積が小さくなり、光測定手段で測定される検出光の通過量も小さくなるからである。
【００１０】従って、この挟戸物検知装置を用いると、検出光の検出光路内での通光を許容する閉位置で挟戸物センサに戸が接するよう、位置決め手段で戸を位置決めして基準量を設定する比較的簡単な方法で戸の閉位置を設定することができる。しかもこの挟戸物検知装置を用いると、検出光の検出光路内での通光を許容するように閉位置を設定すれば、その閉位置での基準量と通過量とを比較するだけで戸に物が挟まれたことを検知できるので、戸に物が挟まれたことを精度よく判定することができる。
【００１１】ところで、この挟戸物検知装置では、挟戸物センサの検出光路が弾性材で形成され、その弾性材が戸の開閉に伴って弾性変化を繰り返すため、検出光路の断面積が経年変化し、基準量が変化する場合がある。そこで、本発明の挟戸物検知装置では、基準量を更新する基準量更新手段を備えることが好ましい。この基準量更新手段を用いれば、検出光路を形成する弾性材が経年変化し、検出光路の断面積が変化しても、経年変化に合わせて閉位置での基準量を更新することができるので、その更新された基準量と通過量とを比較することで戸に物が挟まれたことを常に正確に検知できる。尚、基準量の更新は、基準量を更新する制御装置を設け、その制御装置で行ってもよいし、手動で行ってもよい。また基準量の更新タイミングは、どのように定めてもよいが、例えば、予め決められた一定期間毎に行ってもよいし、戸の開閉回数が一定回数に達したら行ってもよいし、この挟戸物検知装置が車両に取り付けられる場合、車両点検の際行うなどしてもよい。
【００１２】尚、本発明の挟戸物検知装置において、弾性材は、弾性変形自在な材料であればどのようなものでもよく、例えば、ゴム等が挙げられる。また、この弾性材は、戸先と戸当との間を密閉する密閉用弾性材であってもよい。この密閉用弾性材を用いれば、戸口を密閉するため密閉用弾性材を取り付ける必要がある場合には、その密閉用弾性材を検出光路を形成する弾性材として転用することができるので、挟戸物検知装置を戸口に取り付ける際、弾性材分の材料費を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を適用した挟戸物検知装置の実施形態の一例を以下に示す。ここで図１は新幹線車両の乗降用の戸口へ挟戸物検知装置を取り付けた場合の、各装置の配置図、図２（ａ）は挟戸物センサの戸当への配置図、図２（ｂ）は戸当のＡ−Ａ’断面図、図２（ｃ）は戸当のＢ−Ｂ’断面図である。尚、図１では、挟戸物検知装置が配置されている部分を点線で囲い、その囲われた部分を透過して示している。
【００１４】この挟戸物検知装置１は、図１に示すように、新幹線車両１００の乗降用の戸口９０に設置される乗降用ドア９２の戸当９４に設置される挟戸物センサ２と、この挟戸物センサ２から送られてくる検出光を測定し、乗降用ドア９２に物が挟まっているか否かを判定する制御装置３（本発明の光測定手段及び判定手段に相当する）と、制御装置３での判定結果に従って乗降用ドア９２と戸当９４との間に物が挟まれていることを報知する警報装置４と、乗降用ドア９２の閉位置を位置決めするストッパ５（本発明の位置決め手段に相当する）とからなる。
【００１５】このうち挟戸物センサ２は、戸当９４上に設けられている。この戸当９４には、図２（ｂ）に示すように、上下方向に垂直な断面がコ字状に形成され、その凹部が乗降用ドア９２の戸先９２ａに対向するように戸当９４に取り付けられた取付カバー２０と、この取付カバー２０の凹部内側中央に取り付けられ、上下方向に垂直な断面形状が略四角形状に形成され、取付カバー２０に沿って長尺に形成された戸当ブロック２２と、戸当ブロック２２の戸先９２ａに対向する面を覆い、戸当ブロック２２及び取付カバー２０との間に形成される空間に嵌合された状態で戸当９４に取り付けられる密閉用ゴム９６とが設けられている。
【００１６】そして、戸当ブロック２２の戸先９２ａに対向する対向面には、窪み２２ａが設けられ、その窪み２２ａと、密閉用ゴム９６のうち窪み２２ａを覆う覆部分９６ａとで検出光路２８ａが形成されている。また、検出光路２８ａの下端部及び上端部には、光ファイバーを取り付けるための取付具２９が設けられ、これら検出光路２８ａ及び取付具２９により、図２（ａ）に示すように、戸当９４上に挟戸物センサ２が形成されている。
【００１７】尚、本実施形態では、新幹線車両１００の車両形状に沿って戸口９０の下方部分が内側に曲がっているので、図２（ａ）に示すように、その曲がった部分にも検出光路２８ｂが形成されている。この検出光路２８ｂも検出光路２８ａと同様取付具２９が上端部及び下端部に取り付けられ、挟戸物センサ２を形成している。また、この検出光路２８ｂは、検出光路２８ａと一部重なるようにされている。そしてその検出光路２８ｂが重なった部分の戸当ブロック２２は、図２（ｃ）に示すように、検出光路２８ａのみが設けられた部分に比べ幅広に形成され、戸先９２ａに対向する部分には一対の窪み２２ａが並列に形成されている。
【００１８】次に、制御装置３は、図１に示すように、挟戸物センサ２に供給する一定量の検出光を発光する発光装置３０と、挟戸物センサ２から送られてきた検出光を受光して検出光路２８ａ，２８ｂを通過した検出光の通過量を測定する受光装置３２とを備えている。
【００１９】このうち、発光装置３０には、挟戸物センサ２の下端部の取付具２９に検出光を導くための光ファイバーαが取り付けられ、また受光装置３２には、挟戸物センサ２の上端部の取付具２９で受光した検出光を受光装置３２まで導くための光ファイバーβが取り付けられている。またこの制御装置３には、乗降用ドア９２に物が挟まったことを報知するための警報装置４が取り付けられている。
【００２０】そして、本実施形態では、制御装置３の発光装置３０が光ファイバを介して、下端部の取付具２９側から上端部の取付具２９に向かって検出光路２８ａ内に一定量の検出光を照射するようにされている。また、検出光路２８ａを通過した検出光を上端部の取付具２９側から光ファイバを介して制御装置３の受光装置３２が受光するように構成されている。
【００２１】尚、この制御装置３は、車両用電源から電力の供給を受け動作する。また警報装置４は、乗降用ドア９２に物が挟まったことを報知するものであればどのようなものでもよいが、例えば、ランプ、サイレン、ブザー、音声報知装置などが挙げられる。またこの警報装置４には、警報装置４の動作を停止するための警報解除ボタン４０が取り付けられている。
【００２２】次に、ストッパ５は、密閉用ゴム９６の上端部の上方及び下端部の下方に位置する部分にそれぞれ一つずつ、戸口９０に直接取り付けられる。このストッパ５は、図３（ａ）に示すように、検出光路２８ａ，２８ｂ内での通光を許容する閉位置で密閉用ゴム９６の覆部分９６ａに乗降用ドア９２の戸先９２ａに取り付けられた戸先ゴム９３が接するよう、乗降用ドア９２を位置決めしている。ここで乗降用ドア９２に物が挟まれていない状態で乗降用ドア９２がストッパ５に当接したときの閉位置を基準閉位置を称するものとする。
【００２３】尚、乗降用ドア９２は、新幹線車両１００に設けられたスイッチボックス（図示略）の操作に従って、乗降用ドア９２が開閉動作する。このスイッチボックスは車掌室に設けられている。以上のように構成された挟戸物判定装置１を用いて、乗降用ドア９２に物が挟まれたことを検知するには、まず、基準量設定処理により基準量を設定する。この基準量設定処理では、図３（ａ）に示すように、乗降用ドア９２が基準閉位置にあるとき、検出光路２８ａ，２８ｂ内に検出光を照射して、検出光路２８ａ，２８ｂ内を通過し、検出光路２８ａ，２８ｂの上端で受光された検出光の通過量を基準量として設定する。
【００２４】尚、この基準量設定処理は、更新タイミング毎に実行され、基準量もその都度変更される。この基準量の更新タイミングは、どのように定めてもよいが、例えば、予め決められた一定期間毎に行ってもよいし、戸の開閉回数が一定回数に達したら行ってもよいし、この挟戸物検知装置が車両に取り付けられる場合、車両点検の際行うなどしてもよい。
【００２５】そして本実施形態では、以上の設定が終了した上で以下に説明する判定処理が実行される。ここで、図４は、制御装置３で行われる判定処理についてのフローチャートである。この判定処理は、スイッチボックスが操作され、乗降用ドア９２が閉動作を開始したときに開始される処理である。
【００２６】この処理が開始されると、スイッチボックスが操作され、乗降用ドア９２が閉動作を開始したとＳ１０で判定されると、制御装置３において検出光を測定する処理が開始される（Ｓ１２）。この処理（Ｓ１２）では、発光装置３０から一定量の検出光を光ファイバーを介して検出光を挟戸物センサ２に導き、そして検出光路２８ａ，２８ｂを通過し、受光装置３２で受光した検出光から、検出光路２８ａ，２８ｂを通過した検出光の通過量を測定している。
【００２７】次に、このようにして通過量が測定されると、この通過量が基準量より小さいか否かが判定され（Ｓ１４）、通過量が基準量より小さいと判定された場合は、警報装置を動作させる警報処理（Ｓ１６）を行い、その後この判定処理を終了する。一方、Ｓ１４で、通過量が基準量以上と判定された場合には、乗降用ドア９２が閉動作中か基準閉位置にあり、乗降用ドア９２に物が挟まっていないとみなし、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８では、閉動作が始まってから、乗降用ドア９２が閉じられるまでに通常要する所定の閉時間が経過したか否かが判定される（Ｓ１８）。
【００２８】そして、Ｓ１８の処理で所定の閉時間が経過していないと判定されたらＳ１２以降の処理が繰り返し実行され、所定の閉時間が経過したと判定されたら判定処理を終了する。ところで挟戸物検知装置１を構成する挟戸物センサ２は、乗降用ドア９２が基準閉位置にある時には、密閉用ゴム９６が押されて、図３（ａ）のように、検出光路の断面積が縮小された状態になり、仮に、乗降用ドア９２の戸先ゴム９３と密閉用ゴム９６との間に物Ａが挟まれた状態、すなわち乗降用ドア９２に物Ａが挟まれた状態で乗降用ドア９２が閉じた時は、図３（ｂ）に示すように、乗降用ドア９２が基準閉位置にあるときよりも、検出光路の断面積が縮小された状態になる。そのため、検出光路２８ａ，２８ｂに検出光を照射すると、乗降用ドア９２に物が挟まれているときのほうが、物Ａが挟まれていないときに比べて検出光路の断面積が小さくなるので、検出光路を通過する検出光の通過量が少なくなる。そのため、判定処理のＳ１４の処理では、乗降用ドア９２に物が挟まれた状態で乗降用ドア９２が閉位置にあるときは、通過量が基準量よりも少なくなるので、乗降用ドア９２に物が挟まっていると判定されて警報処理（Ｓ１６）がなされるのである。
【００２９】尚、本実施形態では、Ｓ１４の処理で、通過量が基準量よりも小さい場合には、乗降用ドア９２に物が挟まれていると判定して警報処理（Ｓ１６）を行っているが、乗降用ドア９２に挟まれる物の厚みを考慮して、Ｓ１４でその厚みの量を表す感度量分通過量が基準量より小さくなったら警報処理（Ｓ１６）を行うようにしてもよい。
【００３０】以上詳述した本実施形態の挟戸物検知装置１を用いると、検出光の検出光路２８ａ，２８ｂ内での通光を許容する基準閉位置で挟戸物センサ２に乗降用ドア９２が接するよう、ストッパ５で乗降用ドア９２を位置決めして基準量を設定する比較的簡単な方法で乗降用ドア９２の基準閉位置を設定することができる。しかもこの挟戸物検知装置１を用いると、基準閉位置を設定すれば、その基準閉位置での基準量と通過量とを比較するだけで乗降用ドア９２に物が挟まれたことを検知できるので、乗降用ドア９２に物が挟まれたことを精度よく判定することができる。
【００３１】ところで、この挟戸物検知装置１では、挟戸物センサ２の検出光路２８ａ，２８ｂが密閉用ゴム９６で形成され、その密閉用ゴム９６が乗降用ドア９２の開閉に伴って弾性変化を繰り返すため、検出光路２８ａ，２８ｂの断面積が経年変化し、基準量が変化する場合がある。
【００３２】しかし、本実施形態では、上述した更新タイミング毎に基準量設定処理を実行することにより、基準量を更新しているため、検出光路２８ａ，２８ｂを形成する密閉用ゴム９６が経年変化し、検出光路２８ａ，２８ｂの断面積が経年変化しても、その経年変化に合わせて基準閉位置での基準量を更新することができるので、その更新された基準量と通過量とを比較することで乗降用ドア９２に物が挟まれたことを常に正確に検知できる。
【００３３】尚、基準量の更新は、手入力でいつでも設定できるようにしてもよい。また、この挟戸物検知装置１では、密閉用ゴム９６を用いて検出光路２８ａ，２８ｂを形成しており、挟戸物検知装置１を戸口９０に取り付ける際、別途弾性材を容易する必要がないので、弾性材分の材料費を抑制することができる。
【００３４】尚、本実施例では、乗降用ドア９２を基準閉位置に位置決めする手段としてストッパ５を用いたが、基準閉位置を位置決めすることができればどのような手段で位置決めしてもよく、例えば、乗降用ドア９２を開閉するための開閉用シリンダのストローク量で基準閉位置を定めるようにしてもよい。
【出願人】 【識別番号】３９３００２５９７
【氏名又は名称】東海交通機械株式会社
【出願日】 平成１２年１月１４日（２０００．１．１４）
【代理人】 【識別番号】１０００８２５００
【弁理士】
【氏名又は名称】足立 勉
【公開番号】 特開２００１−１９４１０８（Ｐ２００１−１９４１０８Ａ）
【公開日】 平成１３年７月１９日（２００１．７．１９）
【出願番号】 特願２０００−６６１８（Ｐ２０００−６６１８）