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技術 自動開閉ドアの異物検出法とその装置

出願人 高圧ガス工業株式会社
発明者 中島康仁
出願日 1998年7月16日 (21年9ヶ月経過) 出願番号 1998-201740
公開日 2000年1月25日 (20年3ヶ月経過) 公開番号 2000-025610
状態 特許登録済
技術分野 ウイング用動力操作機構 地球物理、対象物の検知 鉄道車両の細部
主要キーワード 端縁長 昇降ドア 観音開き型 ドア止め デスプレー 鉄心コイル 自動開閉ドア 旅客列車
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年1月25日)のものです。
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図面 (4)

課題

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し、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ものである。

解決手段

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ものであって、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筒体を有する緩衝部材が取着され、発光部からの光を該中空部に、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。

概要

背景

鉄道車両などの乗降口自動開閉ドアには、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。

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。

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。

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。

概要

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し、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ものである。

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ものであって、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筒体を有する緩衝部材が取着され、発光部からの光を該中空部に、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。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

車両等の自動開閉ドア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筒体を有する緩衝部材が取着され、発光部からの光を該中空部に、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、開閉ドアの端縁に取着されて、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と、緩衝部材の一端側に固定されて、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

上記緩衝部材が、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部とから成り、該薄肉部の背部空所を上記の導光用の中空部とすることを特徴とする請求項3記載の装置。

請求項5

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又は4に記載の装置。

請求項6

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又は4に記載の装置。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

鉄道車両などの乗降口自動開閉ドアには、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。

発明が解決しようとする課題

0006

旅客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。

課題を解決するための手段

0009

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を有する緩衝部材が取着され、発光部からの光を該中空部に、閉止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、開閉ドアの端縁に取着されて、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と、緩衝部材の一端側に固定されて、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。

0012

本発明において、上記緩衝部材には、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筒状に覆う薄肉部とから成り、該薄肉部の内側空所を上記の導光用の中空部とする構造が好ましく採用される。

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。

発明を実施するための最良の形態

0015

本発明は、鉄道車両その他人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

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。

発明の効果

0032

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

0034

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。

--

0035

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

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