(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、検出された前記慣性力に応じて前記開閉駆動装置の制御を行うことを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項２】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉制御を行う制御装置を備え、当該制御装置は前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項３】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項４】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速による前記慣性力によって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計を備え、前記制御装置は、前記加速度計の出力が入力されるよう前記加速度計と接続されているとともに、検出された前記加速度に応じて前記開閉駆動装置の制御を行うことを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項５】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備え、当該制御装置は、前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項６】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項７】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流を検出する電圧センサ又は電流センサを備え、
前記制御装置は、前記電圧センサ又は前記電流センサの出力が入力されるように前記電圧センサ又は前記電流センサと接続されているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速による前記慣性力よって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計とも接続され、
検出された前記加速度及び前記電圧又は電流の変化に応じて前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項８】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全閉状態のときにドアが開くように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全閉状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【請求項９】
鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全開状態のときにドアが閉じるように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全開状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする鉄道車両用ドア装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄道車両の客室とデッキとを仕切るドア、車両前後端の貫通扉、トイレ用ドア等の鉄道車両用ドア装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の客室とデッキを仕切るドア装置には、人を検知するとモータによってドアを自動的に開き、その後、ドアを自動的に閉じる自動ドア装置が採用されている。
このようなドア装置では、ドアを閉じている途中に、ドアが人又は障害物に接触する戸挟みが発生すると、ドアが閉じるのを停止してドアを開く制御が行われている（特開昭５８−２１０２６６号公報参照）。
【０００３】
戸挟みが発生するとドアの閉速度が低下することから、一般に、戸挟みの検知は、モータに設けられたエンコーダの出力からドアの実際の速度を演算により求め、ドア速度が所定のしきい値より小さくなったか否かによって行われる。ドア速度が所定のしきい値より小さくなれば戸挟みの発生である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のしきい値は、かなり低めに設定されており、戸挟み検知の感度が鈍くなるように設定されていた。これはカント、線路のポイント、車両走行振動等によって、車両に傾きや横揺れが発生し、この車両の傾きや横揺れがドア速度を低下させることがあり、さらにモータに供給される電圧の低下によってもドア速度が低下することがあることを考慮したものである。
つまり、しきい値を高く設定して戸挟み検知の感度を敏感にしておくと、わずかなドア速度の低下でも戸挟みと検知してしまうため、実際には戸挟みが生じていないのに、車両の傾きや横揺れによって生じたドア速度の低下を戸挟みとして誤検知するおそれがあり、また、ドアを駆動するモータ供給電圧の低下によるドア速度の低下を戸挟みとして誤検知するおそれがあるからである。
このように、車両の傾きや横揺、モータ供給電圧の低下が生じるため、戸挟み検知の感度を鈍くせざるを得ない他、車両の傾きや横揺れが生じると、ドア速度の変動だけでなく、全閉状態のドアが勝手に開いたり、全開状態のドアが勝手に閉じてしまい、ドア開閉動作の安定性が損なわれていた。全閉／全開状態を保持するためには、常にモータにてドアに押付力を発生させることもできるが、この場合、消費電力が大きくなり、モータの寿命が短くなる。
【０００５】
加えて、ドア速度による制御としては、ドアの開閉に要する時間を一定化するための開閉時間安定化制御が行われることがある。この開閉時間安定化制御は、ドアの開閉時間を一定にするために、ドア速度が低下・上昇すればこれを補正するためにモータの出力を変動させるという制御である。
【０００６】
ところが、この開閉時間安定化制御と前記戸挟み検知とは両立し難いという問題がある。つまり、実際に戸挟みが発生しても、障害物がドアにずるずる引きずられている場合などドア速度の減速が小さいために戸挟みが検知されないことがある。しかし、ドア速度の減速によってドアを閉じる時間が長くなるため、開閉時間安定化制御によって、モータの出力を上げてしまい、戸挟みが発生しているのに強くドアを閉じようとする。このように開閉時間安定化制御と戸挟み検知の両方を行うと、安定性に欠けるドア開閉制御となる。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、ドアの開閉動作の安定化を図ることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
［技術の開示］
車両本体に設けられたドアが開閉駆動装置によって開閉駆動される車両用ドア装置において、前記ドアの開速度又は閉速度を検出する手段と、前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなると開閉障害を検知する手段と、を備えている。
ドアの開速度又は閉速度を検出して、当該速度がしきい値より小さいか否かによって戸挟みなどの開閉障害を検知することができる。ここで、開閉障害とは、ドアの開動作又は閉動作を妨げるように当該ドアに作用する障害要因をいい、例えば、ドアの開動作中に戸袋とドアの間に物が詰まること、又はドアの閉動作中にドアが障害物や乗客に接触することなどが挙げられる。
【０００９】
そして、上記手段に加えて、前記ドアの開閉速度を変化させるドア速度変動要因力として作用する外力が前記車両本体に生じていることを検出する手段と、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出する手段と、を備えている。これらの手段により、ドアの開閉速度を変化させる車両本体の傾きや車両本体の揺れ等のドア速度変動要因力と、ドアを駆動する開閉駆動装置への供給電圧等の変化とを検出することができる。ここで、ドアの速度変動要因力としては、車両本体の傾きや揺れなどで車両本体においてドア開閉方向に生じる力（加速度）や、車両本体の加減速などによってドア開閉方向と直交する方向に生じて開閉時のドアと車両本体との摩擦力に影響を与える力、ドア内外（例えば、客室とデッキ）での気圧差によるドア開閉抵抗力などが挙げられ、ドア速度変動要因力を検出する手段としては、そのような力を測定できるセンサ（加速度計、圧力センサ、気圧センサ等）であれば適宜採用できる。
【００１０】
そして、検出されたドア速度変動要因力と供給電圧等を利用するために、上記手段に加えて、前記速度変動要因力と前記電圧又は電流の変化とによる前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御する手段を備えている。かかる手段により、ドア速度変動要因力と供給電圧等の変化によるドア開閉速度の変化を抑えて、ドア開閉速度（又はドア開閉に要する時間）の安定化を図ることができる。
【００１１】
しかも、前述の開閉障害はドアの速度で検知しているのに対し、ドア開閉速度の安定化は、車両本体の傾きや揺れといった車両本体に生じたドア速度変動要因力の検出と開閉駆動装置への供給電圧等の変化の検出によって行っているため、戸挟み等の開閉障害によるドア開閉速度の低下と、ドア速度変動要因力及び供給電圧等の変化によるドア開閉速度の低下とを区別できる。したがって、開閉障害が発生している場合にドア速度を上昇させるといった不安定な制御が行われることを防止できる。
【００１２】
さらに、前述のドア速度変動要因力を利用するために、上記手段に加えて、ドア速度変動要因力を検出する手段が、前記ドアの全開状態で当該ドアが閉じるように作用する外力を検出すると、ドア全開状態を維持する維持力を前記開閉駆動装置によって発生させる手段と、前記ドア速度変動要因力を検出する手段が、前記ドアの全閉状態で当該ドアが開くように作用する外力を検出すると、ドア全閉状態を維持する維持力を前記開閉駆動装置によって発生させる手段と、を備えている。したがって、車両本体の傾きや揺れなどのドア速度変動要因力が、全閉状態のドアを開いたり、全開状態のドアを閉じたりする外力としてドアに作用してもドアの全開又は全閉状態を維持する維持力が発生して、ドアの開閉動作が安定化する。
【００１３】
さらにまた、前述のドア速度変動要因力及び供給電圧等を利用するために、上記手段に加えて、前記速度変動要因力と前記電圧又は電流の変化とに応じて、前記しきい値を変更する手段を備えているため、しきい値を変更させて開閉障害検知の感度を変えることができる。例えば、車両本体にドア開閉方向の力（加速度）が発生して、ドアの速度を上昇させる速度変動要因力が発生した場合や供給電圧が上昇した場合には、しきい値を上げて開閉障害検知感度をより敏感にし、逆にドアの速度を低下させる速度変動要因力が発生した場合や供給電圧が低下した場合には、しきい値を下げて開閉障害検知感度を鈍くすることができる。
そして、上記課題を解決するための本発明は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、検出された前記慣性力に応じて前記開閉駆動装置の制御を行う。
本発明によれば、車体の揺れ等によってドアの開閉速度を変化させる慣性力が車両本体に生じても、当該慣性力を考慮した安定したドア制御が行える。
【００１４】
ここで、他の観点からみた本発明（請求項２）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉制御を行う制御装置を備え、当該制御装置は前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする。この場合、鉄道車両本体の揺れ等による慣性力が車両本体に生じて、ドアの速度が上昇した場合には、しきい値を上げて開閉障害検知感度をより敏感にし、ドアの速度が低下した場合には、しきい値を下げて開閉障害検知感度を鈍くするなど、慣性力に応じて開閉障害検知感度を変更することができる。
【００１５】
さらに他の観点からみた本発明（請求項３）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする。この場合、鉄道車両本体の揺れ等による慣性力が車両本体に生じた場合に、ドア速度が変化するのを抑えることができる。
【００１６】
さらに他の観点からみた本発明（請求項４）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速による前記慣性力によって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計を備え、前記制御装置は、前記加速度計の出力が入力されるよう前記加速度計と接続されているとともに、検出された前記加速度に応じて前記開閉駆動装置の制御を行うことを特徴とする。この場合、鉄道車両本体の揺れ等によってドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じても、当該加速度を考慮した安定したドア制御が行える。
【００１７】
さらに他の観点からみた本発明（請求項５）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備え、当該制御装置は、前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする。この場合、ドアの開閉駆動を行う開閉駆動装置への供給電圧又は供給電流が変動して、ドアの速度が上昇した場合には、しきい値を上げて開閉障害検知感度をより敏感にし、ドアの速度が低下した場合には、しきい値を下げて開閉障害検知感度を鈍くするなど、供給電圧又は供給電流に応じて開閉障害検知感度を変更することができる。
【００１８】
さらに他の観点からみた本発明（請求項６）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする。この場合、ドアの開閉駆動を行う開閉駆動装置への供給電圧又は供給電流の変動が生じても、ドア速度が変化するのを抑えることができる。
【００１９】
さらに他の観点からみた本発明（請求項７）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流を検出する電圧センサ又は電流センサを備え、前記制御装置は、前記電圧センサ又は前記電流センサの出力が入力されるように前記電圧センサ又は前記電流センサと接続されているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速よる前記慣性力によって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計とも接続され、検出された前記加速度及び前記電圧又は電流の変化に応じて前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする。この場合、開閉駆動装置に供給される電圧又は電流が変化しても、当該変化を考慮した安定したドア制御が行える。
【００２０】
さらに他の観点からみた本発明（請求項８）は、  鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全閉状態のときにドアが開くように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全閉状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする。この場合、ドア全閉状態のときにドアが開くように作用する慣性力が生じても維持力によってドア全閉状態が維持される。しかも、ドア全閉状態を維持するために常に維持力を発生する必要がなく、消費電力を低減できる。
【００２１】
さらに他の観点からみた本発明（請求項９）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全開状態のときにドアが閉じるように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全開状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする。この場合、ドア全開状態のときにドアが閉じるように作用する慣性力が生じても維持力によってドア全開状態が維持される。しかも、ドア全開状態を維持するために常に維持力を発生する必要がなく、消費電力を低減できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、鉄道車両の内部の平面図であり、この鉄道車両には、車両本体１として、座席２が設けられた客室３と、乗降用ドア４に面したデッキ５とが形成されている。また、図２にも示すように、車両本体１には、客室３とデッキ５とを仕切る仕切ドア６が設けられている。このドア６は、自動ドア装置として構成されており、人体検知センサ７によって人体を検知することによって、自動的にドアが開くように制御される。
【００２３】
前記ドア装置のドア６は、車両本体１側に設けられた開閉駆動装置９によって開閉駆動される。図３に示すように、開閉駆動装置９は、モータ１０と、モータ１０の回転数を検出するエンコーダ１１とを備えている。モータ１０は、車両本体１側に設けられた制御ユニット１２によって制御される。制御ユニット１２は、制御装置１４と、加速度計（以下、「横Ｇセンサ」ともいう）１５、供給電圧センサ１６とを備えている。なお、本実施形態では、これらの加速度計１５や供給電圧センサ１６は、制御装置１４とともにユニット化しているが、別体として車両本体１の適当な箇所に設置することもできる。
【００２４】
横Ｇセンサ１５は、カント、線路のポイント、車両走行振動等による車両の傾きや車両の揺れによって車両に発生するドア６の開閉方向に作用する外力（ドア速度変動要因力）を加速度として検出する。また、供給電圧センサ１６は、モータ１０に供給される電圧を検出するものであり、モータ供給電圧の変化を監視する。
【００２５】
制御装置１４には、エンコーダ１１、横Ｇセンサ１５、及び供給電圧センサ１６のそれぞれの出力が入力され、当該入力に応じてモータ１０の制御が行われる。制御装置１４は、ＰＷＭ制御によってモータ１０を制御しており、モータ１０の回転数・速度はモータに入力されるパルス数・パルス幅によって決定される。ただし、モータへ供給される電圧（パルス高）が変動すると、制御装置１４の意図する制御に反してモータの回転に変動が生じる。
【００２６】
図４は、ドア６のストローク（ドア位置）とドア速度との関係を示している。図示のドア速度は、ドアを閉じるときの速度（ドア閉速度）を示しており、図の左端がドア全開位置であり、右端が全閉位置である。ドア速度は、全開位置からスタートして、加速域（ａ）で徐々に大きくなり、高速域（ｂ）で高速かつ定速となり、その後、減速域（ｃ）でドア速度が小さくなり、第１クッション域（ｄ）で減速した状態で定速となり、第２クッション域（ｅ）でさらに減速した状態で定速となり、全閉位置手前１０ｍｍの位置（ｆ）からドア速度ゼロになるまで減速する。
【００２７】
図５は、制御装置１４の機能ブロック図を示している。なお、図５は、制御装置１４のハードウェア構成を示すものではなく、制御装置１５のハードウェア及びソフトウェアによって実現される制御装置１４の機能の各々を示したものである。図４のようなドア速度の制御を行うには、まず、制御装置１４がエンコーダ１１からのモータ回転数出力を受けて、ドア位置演算機能Ｆ１によってドア位置（図４のストローク）を求める。さらに当該ドア位置から図４に従ったドア速度となるようにモータ１０を制御する。
【００２８】
ただし、ドア速度は、外的要因によって変動するため、ドア速度補正機能Ｆ２によって補正されて、外的要因にかかわらず図４の本来のドア速度が得られるようにして開閉時間を一定化する制御が行われる（この制御を「開閉時間安定化制御」ともいう）。
【００２９】
ドア速度の補正は、横Ｇセンサ１５の出力と供給電圧センサ１６の出力とに基づいて行われる。ドア速度に影響を与える外的要因としては、車両の傾き・横揺れ等によってドア開閉方向に生じた慣性力（加速度）や、モータへ電力を供給するバッテリ電圧の上昇・低下などがある。
【００３０】
例えば、閉動作中に閉方向への加速度（正の加速度）が生じた場合、当該正の加速度によってドア速度が上昇する。一方、閉動作中に開方向への加速度（負の加速度）が生じた場合、当該負の加速度によってドア速度が低下する。また、開動作中に開方向への加速度（正の加速度）が生じた場合、当該正の加速度によってドア速度が上昇する。一方、開動作中に閉方向への加速度（負の加速度）が生じた場合、当該加速度によってドア速度が低下する。さらに、モータ供給電圧が上昇した場合、モータ１０へ与えられる総電力が大きくなってドア速度が上昇する。一方、モータ１０への供給電圧が低下した場合、ドア速度が低下する。
【００３１】
前記加速度の発生は、横Ｇセンサ１５によって検出され、前記モータ供給電圧の変化は供給電圧センサ１６によって検出される。そして、制御装置１４では、ドア速度変動演算機能Ｆ３によって、横Ｇセンサ１５によって検出された加速度によるドア速度の変動分と、供給電圧センサ１６によって検出された電圧変化によるドア速度の変動分を演算する。さらに、前記ドア速度補正機能Ｆ２によって、演算された速度変動分に基づき当該速度変動分を打ち消して本来のドア速度Ｆ４になるようにモータ電圧を変更する等のモータ制御を行う。なお、ドア速度の補正はドア開動作時にも同様に行われる。
【００３２】
ドア速度補正機能Ｆ２による開閉時間安定化制御によって、車両の傾きや横揺れ又は供給電圧の変動にかかわらず、ドア６の開閉速度が一定化し、ドアの開閉時間が安定する。しかも、横Ｇセンサ１５は、車両本体１側に設けられた制御ユニット１２に設けられており、車両本体１に発生する外力を検出しているため、ドア速度を低下させる外力が、戸挟み等の開閉障害発生時のようにドア６に直接作用しても、その外力は車両本体１に設けられた横Ｇセンサ１５には検出されない。したがって、開閉障害発生によるドア速度の低下は開閉時間安定化制御の対象とならず、開閉障害発生時にドア速度を上昇させてしまうことが防止されている。
また、前記横Ｇセンサ１５は、全閉状態にあるドア６を当該全閉位置で維持するとともに、全開状態にあるドア６を当該全開位置で維持するためにも用いられる。
【００３３】
ここで、ドア６が全閉位置にある（Ｆ５）ときには、モータ１０を動作させると電力が無駄になるのでモータ出力をゼロにする（Ｆ６）。しかし、車両の傾き揺れ等によってドア開方向の外力が発生したときには、モータ１０による全閉維持力がないとドア６が勝手に開いてしまう。そこで、全閉状態のときに横Ｇセンサ１５でドア開方向の外力（加速度）を検出する（Ｆ７）と、ドア閉方向へモータ１０を動作させて（Ｆ８）、ドア閉状態維持力を発生させる。このドア閉状態維持力はドア開方向の力が検出されているときに発生する。ドア開方向の力が検出されなくなった後、モータ出力は再びゼロとなり、前記維持力の発生が停止する。このため、ドア閉状態維持力を常に発生させる必要がなく、消費電力の抑制及びモータ駆動頻度の低減を図ることができる。
【００３４】
また、ドア６が全開位置にある（Ｆ９）ときにも、モータ出力をゼロにする（Ｆ１０）。そして、全開状態のときに横Ｇセンサ１５でドア閉方向の外力（加速度）を検出する（Ｆ１１）と、ドア開方向へモータ１０を動作させて（Ｆ１２）、ドア開状態維持力を発生させる。このドア開状態維持力も、ドア閉方向の力が検出されているときに発生し、ドア開方向の力が検出されなくなった後、停止する。
【００３５】
前記横Ｇセンサ１５の出力と前記供給電圧センサ１６の出力とは、戸挟み等のドア開閉障害検知にも用いられる。ドア開閉障害検知は、ドア速度演算機能Ｆ１３によって実際のドア速度を求め、当該ドア速度と所定のしきい値１８，１９，２０（図４参照）とを比較（Ｆ１４）することで行われ、ドア速度がしきい値１８，１９，２０より低くなったらドア開閉障害（戸挟み）発生と認識する（Ｆ１５）。ドア閉動作中にドア開閉障害（戸挟み）が発生すると、閉動作が中止され開反転動作が行われる（Ｆ１６）。一方、ドア開閉障害がなければ閉動作が継続される（Ｆ１７）。なお、図４に示すように、しきい値は、初期設定値として、図４のドア速度より低い所定の値に設定されており、ドア速度に応じて、高速域用しきい値１８、減速域及び第１クッション域用しきい値１９、第２クッション域用しきい値２０が設けられている。
【００３６】
図６及び図７は、ドア閉動作中のドア開閉障害検知の処理の流れを示している。ドア開閉障害検知には、まず、ドア６の位置が不感域か否かが判断される（ステップＳ１）。図４に示すように不感域は、加速域（ａ）及び全閉手前１０ｍｍ域（ｆ）であり、これらの不感域では、しきい値は設定されていない。したがって、不感域ではドア開閉障害検知は行われず、横Ｇセンサ１５及び供給電圧センサ１６の出力にかかわらず閉動作が行われる（ステップＳ２）。続いて、ドア６の位置が高速域（ｂ）であると判断されると（ステップＳ３）、高速域用しきい値１８の演算（ステップＳ４）が行われる。
【００３７】
しきい値の演算処理では、まず、ドア開閉方向の加速度（横Ｇ）が作用しているか否かの判断が行われる（ステップＳ４−１）。横Ｇが作用していなければ、モータ１０への供給電圧が正常な電圧である１００Ｖであるか否かの判断が行われる（ステップＳ４−２）。供給電圧が１００Ｖであれば、予め設定されていた高速域用しきい値１８の変更の必要はない。ステップＳ４−２において、供給電圧が１００Ｖでないと判断された場合、さらに、電圧が１００Ｖより上昇しているか否かが判断される（ステップＳ４−３）。電圧が１００Ｖより上昇している場合には、ドア速度が大きくなるため、ドア速度増大に応じて高速域用しきい値１８を上昇させる必要があり、電圧が１００Ｖより低下している場合には、ドア速度が小さくなるため、ドア速度低減に応じて高速域用しきい値１８を低下させる必要がある。
【００３８】
ステップＳ４−１において、横Ｇが作用していると判断された場合、さらに当該横Ｇの作用方向が判断される（ステップＳ４−４）。横Ｇの作用方向がドア動作方向とは逆の開方向である場合には、横Ｇに関して高速域用しきい値１８の低下が必要となる。続いて、供給電圧が１００Ｖであるか否かの判断が行われ（ステップＳ４−５）、供給電圧が１００Ｖであれば、供給電圧に関しては高速域用しきい値１８の変更の必要がない。また、供給電圧が１００Ｖでない場合、電圧が１００Ｖより上昇しているか否かが判断され（ステップＳ４−６）、電圧が１００Ｖより上昇していれば、供給電圧に関して高速域用しきい値１８を上昇する必要があり、電圧が１００Ｖより低下している場合には、供給電圧に関して高速域用しきい値１８を低下させる必要がある。
【００３９】
また、ステップＳ４−４において、横Ｇの作用方向がドア動作方向と同方向である閉方向である場合には、横Ｇに関して高速域用しきい値１８の上昇が必要となる。続いて、供給電圧が１００Ｖであるか否かの判断が行われ（ステップＳ４−７）、供給電圧が１００Ｖであれば、供給電圧に関しては高速域用しきい値１８の変更の必要がない。また、供給電圧が１００Ｖでない場合、電圧が１００Ｖより上昇しているか否かが判断され（ステップＳ４−８）、電圧が１００Ｖより上昇していれば、供給電圧に関して高速域用しきい値１８を上昇する必要があり、電圧が１００Ｖより低下している場合には、高速域用しきい値１８を低下させる必要がある。
【００４０】
以上の判定に基づき、高速域用しきい値１８を初期設定値から横Ｇと供給電圧に応じた値に変更する（ステップＳ４−９）。これにより、横Ｇや供給電圧によってドア速度が上昇した場合には、しきい値が上がって開閉障害検知感度がより敏感となり、横Ｇや供給電圧によってドア速度が低下した場合には、しきい値が下がって開閉障害検知感度が鈍くなる。
【００４１】
しかも、横Ｇや供給電圧によってしきい値を変更しているので、ドア速度が低下した場合であっても、戸挟みのようにドア６に直接作用する力によるドア速度低下では、しきい値は変更されないので、ドア開閉障害を確実に検知できる。
【００４２】
ここで、説明を図６に戻す。ステップＳ３において、ドア位置が高速域（ｂ）でないと判断されると、ドア位置が減速域（ｃ）又は第１クッション域（ｄ）であるか否か判断される（ステップＳ５）。減速域（ｃ）及び第１クッション域（ｄ）では共通の減速域及び第１クッション域用しきい値１９が用いられ、当該しきい値１９を演算する処理が前記しきい値演算処理Ｓ４（図７）と同様に行われる。また、減速域（ｃ）又は第１クッション域（ｄ）でなければ、第２クッション域（ｅ）であると判断され、この第２クッション域（ｅ）では第２クッション域用しきい値２０が用いられる。当該しきい値２０を演算する処理も前記しきい値演算処理Ｓ４（図７）と同様に行われる。
【００４３】
そして、ドア速度が演算により求められたしきい値１８，１９，２０より大きいか否かの判定が行われ（ステップＳ６）、ドア速度がしきい値１８，１９，２０より大きければ閉動作が継続され（ステップＳ７）、ドア速度がしきい値１８，１９，２０より小さければ、戸挟み発生と認識して、ドア６の開反転が行われる（ステップＳ８）。
【００４４】
本実施形態では、横Ｇや供給電圧の変動に応じてしきい値が変更されるので、横Ｇや供給電圧の変動によるドア速度低下を考慮してしきい値の初期値を低めに設定しておく必要がなく、しきい値を全体的に高くして開閉障害検知感度を敏感にして、検知精度を向上させることができる。なお、上記説明では、ドア６の閉動作を例に説明したが、ドア６の開動作に関しても同様の開閉障害検知が行われる。
【００４５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、車両に生じる慣性力として、ドア開閉方向力以外の力を考慮することができる。例えば、横Ｇセンサに加えて、又は代えて、車両進行方向（ドア開閉方向と直交する方向）の加速度を検出する加速度計を設けて、ドアと車両本体（に設けられたドアレール等）との間で増大する摩擦力（ドア速度を低減する力となる）を算出することができる。また、車両進行方向の加速度を加速度計によって検出するのではなく、車両進行方向の加速度によって車両本体とドア間に生じる圧力を圧力センサによって検出してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、モータへの供給電圧の変化を電圧センサにより検出したが、電圧センサに加えて、又は代えて、モータへの供給電流の変化を検出する電流センサを設けて、電圧の変化と同様に、電流の変化に基づく制御を行うことができる。
【００４７】
さらに、上記実施形態では、車両本体に設けられたドアとして客室とデッキの仕切ドアを例示したが、本発明は連結された車両前後端の貫通扉、トイレ用ドア等の各種車両用ドアに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  鉄道車両内部の平面図である。
【図２】  客室側からみたドアの正面図である。
【図３】  開閉駆動装置と制御ユニットの構成図である。
【図４】  ドアストロークとドア速度の関係グラフである。
【図５】  制御装置の機能ブロック図である。
【図６】  開閉障害検知のフローチャートである。
【図７】  しきい値演算のフローチャートである。
【符号の説明】
１  車両
６  ドア
９  開閉駆動装置
１４  制御装置
１５  加速度計
１６  供給電圧センサ
１８  高速域用しきい値
１９  減速域及び第１クッション域用しきい値
２０  第２クッション域用しきい値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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