(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両等の自動開閉ドアにドア閉止時に異物が挟まったことを検出するための方法において、
開閉ドアの端縁には、端縁の長手方向に沿って、内部に中空部を備えた弾性軟質の筒体から成る緩衝部材が取着され、該緩衝部材は、ドア本体の端面の長手方向に沿って固定される固定部と、該固定部の両縁から管状に覆う薄肉の筒部とから成り、固定部から前方に突出する断面矩形の突起部と筒部の内面との間の空所を上記中空部とするものであって、
該緩衝部材の一端側に該突起部がない空所を設け、該空所に内装固定された発光部からの光を中空部に、閉鎖時に異物が緩衝部材の挟まったときに光の一部若しくは全部を遮断可能に、通過させて該緩衝部材の他端側の光検出部に受光させ、光検出部からの検出信号により緩衝部材に挟まれた異物を検出するようにしたことを特徴とする開閉ドアの異物検出法。
【請求項２】
上記開閉ドアが、対合する端縁に上記緩衝部材を取着した両開きドアであり、上記発光部と光検出部とから成る検出装置が上記緩衝部材の一方又は両方に配置されている請求項１の方法。
【請求項３】
車両等の自動開閉ドアにドア閉止時に異物が挟まったことを検出するための装置において、
開閉ドアの端縁に該端縁の長手方向に沿って取着され、内部に中空部を備えた弾性軟質の筒体から成り、該筒体がドア本体の端面の長手方向に沿って固定される固定部と、該固定部の両縁から管状に覆う薄肉の筒部とから成り、固定部から前方に突出する断面矩形の突起部と筒部の内面との間の空所を上記中空部とする緩衝部材と、
緩衝部材の一端側に該突起部がない空所を設け、該空所に内装固定されて、該中空部に光を照射するための発光部と、
緩衝部材の他端側に中空部の光を受光する光検出部と、
該光検出部からの検出信号により閉鎖時に異物が緩衝部材の挟まったことを検出する制御部、とから成ることを特徴とする開閉ドアの異物検出装置。
【請求項４】
発光部と光検出部とは、所要の距離を離間して中空部内に配設されている請求項３に記載の装置。
【請求項５】
発光部は、該中空部にレーザビームを導光するための半導体レーザ装置である請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旅客列車その他の車両などの開閉ドアについて、ドア閉鎖時の異物の挟みこみを検出するための方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両などの乗降口の自動開閉ドアには、ドアを閉める際にドアが完全に閉止されたかどうかを検出するリミットスイッチが設けられ、ドアの閉止が不完全の時には、リミットスイッチからの信号により異常信号を出すような異常検出装置が設けられている。そこで、ドアの間に人の身体やその荷物などが挟まれたときには、異常信号を発して、一旦ドアを開いて、開閉操作をやり直すこともなされている。
【０００３】
さらに、ドアの開閉をリミットスイッチで検出する方法は、検出できる異物が大きなものに限られ、小さいものでは、わずかな隙間ができていても検出できず、リミットスイッチによる方法には、限界があり、これに対処するため、従来技術には、特開平３−９９９７２号には、誘導結合可能な２つの鉄心コイルのうち、１方をドア外部の固定部材に固定して交流が流され、他方のコイルは、ドア側側に固定されて、ドア閉止時に上記一次側のコイルに接近して結合されてトランスを構成し、一次側コイルで電流の変化で検出する方法が開示されている。ドアに異物の挟みこみがあると、一次側・二次側コイル間が離れて、電磁結合が不充分となり、これにより電流が変化するのを検出するものである。
【０００４】
また、特開平１０−８１２３４号公報は、ドアの端面と、このドアと対合するドア止めの面とに、それぞれ対応する電極を取着してセンサとし、ドアの完全閉止時に両電極が接触して電流が流れることを利用して、異常検知装置を構成している。ドアとドア止めとの間に挟まった異物は、電極同士が接触しないので、検出することができる。
【０００５】
実開平４−１１７７２号公報は、ドアの端縁部に沿ってゴム光ファイバを内装したゴム製の接合部が取着され、ゴム光ファイバに一端に発光部を他端に光検出部を導光可能に固定された異物検出装置が開示され、この装置は、ドアに異物が挟まれたときには、ゴム光ファイバの断面が収縮して、導光量が減ずるので感圧センサとして働き、導光量の変化を計測することによって、異物の介在を検出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
旅客用列車に使用されているドアの多くは、閉止時にドアに挟まれても身体などに損傷を与えないように、軟質のゴム弾性を示す緩衝部材が、ドアの縁部に沿って取り付けられている。例えば、両開き引き戸型のドアは、一対のドアの対合する縁部にゴム緩衝部材が相接触するように固定されている。
【０００７】
このような緩衝部材を具備したドアに、人の指や衣類の端や持ち物の紐類など、小さな異物がはさまれると、これらの異物は緩衝部材のゴムの変形によって引き抜けずに保持されて、しかもドア同士が完全閉止するので、上記のリミットスイッチによる検出方法や、一対の誘導コイルを使用する方法では挟みこみが検出できない。他方、ゴム光ファイバを利用する上記の方法は、ゴム断面がかなり収縮するような変形がないと検出するのが難しく、小さい異物に対しては、効果的に検出できない。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、ドアが完全に閉止した状態でも、緩衝部材に挟まれた小さい異物を有効に検出するための方法とその装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の開閉ドアの異物検出方法は、車両等の自動開閉ドアにドア閉止時に異物が挟まったことを検出するための方法であるが、その特徴は、開閉ドアの端縁には、端縁の長手方向に沿って、内部に中空部を備えた弾性軟質の筒体から成る緩衝部材が取着され、該緩衝部材は、ドア本体の端面の長手方向に沿って固定される固定部と、該固定部の両縁から管状に覆う薄肉の筒部とから成り、固定部から前方に突出する断面矩形の突起部と筒部の内面との間の空所を上記中空部とするものであって、該緩衝部材の一端側に該突起部がない空所を設け、該空所に内装固定された発光部からの光を中空部に、閉鎖時に異物が緩衝部材の挟まったときに光の一部若しくは全部を遮断可能に、通過させて該緩衝部材の他端側の光検出部に受光させ、光検出部からの検出信号により緩衝部材に挟まれた異物を検出するものである。
【００１０】
また、本発明の開閉ドアの異物検出装置は、車両等の自動開閉ドアにドア閉止時に異物が挟まったことを検出するための装置であり、その特徴は、開閉ドアの端縁に該端縁の長手方向に沿って取着され、内部に中空部を備えた弾性軟質の筒体から成り、該筒体がドア本体の端面の長手方向に沿って固定される固定部と、該固定部の両縁から管状に覆う薄肉の筒部とから成り、固定部から前方に突出する断面矩形の突起部と筒部の内面との間の空所を上記中空部とする緩衝部材と、緩衝部材の一端側に該突起部がない空所を設け、該空所に内装固定されて、該中空部に光を照射するための発光部と、緩衝部材の他端側に中空部の光を受光する光検出部と、該光検出部からの検出信号により閉鎖時に異物が緩衝部材の挟まったことを検出する制御部、とから成るものである。
【００１１】
この方法及び装置においては、ドア閉止時に緩衝部材に異物が挟まれると、筒体が凹んで、その中空部を狭め、中空部の光を遮断し、光検出部では光が検出されなくなり、その検出信号により、異物の存在が判る。筒体の厚みを小さくし、光を筒体内面に近づけることにより、小さな異物で、わずかに凹みを生じさせ、光を遮るようにでき、検出できる。
【００１３】
さらに、発光部と光検出部とは、所要の距離を設けて中空部内に配設されているのが好ましい。
【００１４】
本発明においては、発光部には、該中空部にレーザビームを照射するための半導体レーザ装置が好ましく選ばれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、鉄道車両その他人の乗降に供される輸送装置に使用される片開きや両開きの引き戸型及び観音開き型のドアに広く適用される。これらのドアは、その縁端部に、軟質ゴム弾性を有する緩衝部材が端縁長手方向に沿って、取着され、ドアが正常に閉止されたときは、片開きドアでは緩衝部材と他のドア止め部材（例えば、柱など）とが対合して接触し、両開きドアでは、通常は、緩衝部材同士が互いに接触するようにされている。
【００１６】
緩衝部材２は、図１（Ａ）に示すように、少なくとも外側に向って薄肉のゴム弾性を有する筒部２１を有し、筒部内部には中空部２０が上下に貫通する貫通孔とされている。筒部２１は、軟質の弾性材料、例えば、ゴム、エラストマーで形成され、ドアを閉めたときに異物により容易に凹む程度の軟質で薄肉にされている。緩衝部材２は、ドア本体１０に固定される固定部２２を備えて、筒部２１と一体又は別体に固定されたものが好ましく採用される。
【００１７】
本発明の検出方法は、ドアに取着された上記の緩衝部材の中空部２０が、光４０の通路として利用され、このために、発光部４を中空部２０の一端側に（図１では、上端側に）、光検出部５を他端側に（図１の例では下端側に）配置してあり、発光部から放射された光４０を、該中空部２０内を通過させて、光検出部５に受光させる。
【００１８】
発光部５から該中空部２０内を通過する光４０は、ドア閉止時に異物が緩衝部材に挟まったときに筒部の凹みが光４０の一部若しくは全部を遮断できるように発光部４と光検出部５の配置が調節される。
【００１９】
挟み込みのない正常なドア閉止の状態では、光検出部５が中空部内の光を常時受光するので、光検出部からの検出信号は一定の出力であるが、緩衝部材に異物が挟まれると、筒部の凹みにより光が遮断されても光検出部の出力が変化し、出力の変化により異物が検出される。光検出部５からの検出信号は、マイクロプロセッサーを含む制御部（不図示）により、簡便に処理される。
【００２０】
本発明の検出装置は、ドアに取着された上記の緩衝部材２の中空部２０に、上述のように発光部４を中空部の一端側に、光検出部５を他端側に配置されて成るものである。
発光部４は、発光体を有し、発光体からの光を該中空部内を通過させるが、好ましくは、適宜収束する光学レンズ系を備えて、光４０を中空部２０内に細い光ビームとして通過させるのが、検出感度を高めるのに好ましい。発光部には、白熱ランプ、放電管、発光ダイオード、レーザダイオード、その他の光源が使用できる。
他方の光検出部５は、光を電気信号に変換できる光センサが利用され。例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタなどが好適に使用される。
【００２１】
発光部４と光検出部５とは、発光部からの該中空部内を通過して光検出部５に達する光４０が、ドア閉止時に異物が緩衝部材２に挟まったときに筒部２１ の凹みによって遮断されるように配置される。
【００２２】
発光部４と光検出部５は、緩衝部材２の中空部２０内の適当な位置に適当な光４０を確保するように配置固定することもできる。これにより、所望の検出高さとその検出範囲を設定することができる。発光部と光検出部の配置の例として、図１（Ａ、Ｂ）のように、開閉ドアの全高さに亘って検出範囲を設定してもよい。この場合は、発光部と光検出部とは、緩衝部材の上端部と下端部に固定される。また、開閉ドアの高さの中で一部の範囲だけを異物の検出をするようにしてもよい。たとえば、都市とその近郊で通勤用に使用される電車においては、人の膝以上で且つ首以下の高さ範囲に設定してもよく、この場合には、中空部内の途中位置に配置固定することができる。
【００２３】
光検出部の信号線は制御部に接続され、制御部から異物検出信号を出力し、出力信号は適当な表示手段で表示することがなされる。
【００２４】
さらに、列車においては、全ての車両の全ての昇降ドアに異物検出装置を設け、各検出装置からの信号を制御部に逐次入力し、制御部から異物を検出した車両のドアを特定して出力することもでき、デスプレー装置を表示することができる。モニタは、列車の運転室・車掌室に配置され、停車駅での旅客の昇降後、ドアの閉止操作の際に、モニタを監視して、異物が検出されているときは、ドアを開け、ドアに挟まれた異物が除かれると、再びドアの閉止が行われる。
【００２５】
【実施例】
図１（Ｂ）は、本発明の装置を、鉄道車両の昇降用の両開きドア１ａ、１ｂに適用した例であるが、両ドアのうち片側のドア１ａの緩衝部材２ａの中空部２０内部の上端と下端とに、それぞれ、発光部４と光検出部５とが固定されている。
【００２６】
図２は、緩衝部材２の詳細を示すが、図２（Ｂ、Ｃ）において、緩衝部材２は、ドア１の端縁に固定するための固定部２２と、固定部２２から前方に膨出する筒部２１とから一体に構成され、ゴム材料から押出し成形されている。緩衝部材２は、その固定部２２の両側に溝２４が形成され、ドア１の縁部両面から前方に突出した金属板先端の曲折部１４を溝２４に嵌め入れることにより、固定されている。
【００２７】
また、筒部２１の背後の中空部２０には、固定部２２から前方に突出する断面矩形の突起部２５が形成され、突起部２５先端と筒部２１の内面との間の空所が光に利用される。この空所は、また、異物の挟みこみの際の筒部２１が凹むための凹み代を決めている。ドアに異物が挟まれると、図２（Ｃ）中に２点鎖線で示すように、緩衝部材２の筒部２１の内面が突起部２５の前面に接触するように変形し、これにより、光４０が遮断される。この凹み代は、例えば、３〜２０ｍｍの範囲とするが、好ましくは、３〜６ｍｍとする。このような緩衝部材を使用することにより、ドアの間に挟まれた異物が小さくても、筒部２１に凹み代の数ｍｍの凹みを生ずる大きさであれば、十分に検出することができ、これにより検出能力の高い検出装置を得ることができる。
【００２８】
図２（Ａ）は、緩衝部材２に対する発光部４の固定の詳細を示すが、この例では、発光部３は、緩衝部材の上端側で、中空部２２内の突起部２５が削除された空所に内装固定され、発光部４の先端の発光窓４０１が、上記した突起部２５先端と筒部２１の内面との間の空所に正確に配向され、光を照射して中空部内を貫通する光４０を設けている。
【００２９】
図３は、このような発光部４を収容して光を配向するための固定台３を示すが、固定台３は、発光部４を固定するための基台３０と、基台３０を覆って、上記中空部内に嵌挿するためのカバー３６とから成り、基台３０には一対の平行な突片３１、３１が立設されて、側縁部３２が上方に曲げられている。
発光部４は、図３に示すように、発光体４１、例えば、半導体レーザ装置４１が、その側面を突片３１、３１の間にはさまれて、突片間に、左右のねじ３８、３８により固定され、同時に、照射口ないし発光窓４０１からの光４０の方向、この場合は、レーザビームの方向を調整可能としている。
【００３０】
カバー３６の形状は、発光部を覆うことのできる断面半円状ないし山形状であり、その外形が、中空部内面に適合可能にされ、その下片３６１が水平に折り戻されて成るものである。
カバー３６は、その下片３６１が、発光部を固定した基台３０の側縁部３２の内側に、嵌め込むことにより、基台３０に簡単に固定することができ、固定台３とされる。
このようにして形成された固定台３は、緩衝部材２の上端部から、図２（Ａ、Ｂ）に示すように、中空部２０内に挿入され固定される。
【００３１】
他方の光検出部５は、特に図示しないが、上記の発光部４と同様の固定台を使用することができ、上記の緩衝部材２の下端部から、中空部２０内に挿入され固定される。この場合には、光検出部５の受光窓（不図示）を、発光部４側に対向して、光４０を感受できるように調整される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の開閉ドアの異物検出法は、開閉ドアの端縁取着された緩衝部材の中空部を備えた弾性軟質の筒体を利用して、中空部内に発光部からの光を通過させて光検出部で検出するので、ドアの閉止の際の挟まった異物による筒体の凹みを検出するようにしたので、小さな物であっても感度よく検出することができ、ドアの挟み込みによる事故を未然に有効に防止することができる。
【００３３】
さらに、本発明の開閉ドアの異物検出装置は、開閉ドアの端縁取着された緩衝部材の中空部を備えた弾性軟質の筒体を利用して、中空部内に光を通す発光部と通過した光を受光する光検出部とを含み、ドアの閉止の際の挟まった異物を筒体の凹みによる光の遮断により検出するので、検出能力を高めることができ、小さな物であっても感度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る異物検出装置設けたドアを示す概念図で、片開きドアの例（Ａ）と両開きドアの例（Ｂ）を示す。
【図２】本発明の実施例に係る異物検出装置のドアに取着した緩衝部材の模式的縦断面図（Ｂ）と、図中矢示Ｙ−Ｙと同Ｘ−Ｘで示す部分横断面図（Ａ、Ｃ）を示す。
【図３】本発明の実施例に係る異物検出装置の発光部の外観図を示す。
【符号の説明】
１      ドア
１０    ドア本体
２      緩衝部材
２０    中空部
２１    筒部
４      発光部
４０    光
５      光検出部
【図１】
0004167758.tif 000002
【図２】
0004167758.tif 000003
【図３】
0004167758.tif 000004