JP2019108753A - 戸挟み検知装置及び戸挟み検知システム - Google Patents
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Abstract
Description
車両ドアの開閉動作するとき回転体が揺れるため、回転体の揺れに基づく信号がセンサから出力される。上記構成によれば、回転体の揺れに基づく信号を検出することにより、センサの動作を確認する。本構成では、センサの動作を確認するための手段として、回転体を回転させるための部品を用いていない。このように、部品点数を増やすことなく、センサの動作確認を行うことができる。
この構成によれば、回転体を回転作用部により回転させて、センサの動作を確認するため、戸挟み検出が可能か否かを確実に確認できる。
この構成によれば、回転体の表面であって回転体に回転力を生じさせる位置に力を作用させるため、簡単な構成で回転体を強制的に回転させることができる。例えば、車両ドアの閉鎖が完了する直前で、回転体と回転作用部との接触過程における最初に、センサの回転体の表面で上記交線からずれた部分に封止部が接触する構成とすることで、車両ドアの全閉の直前で、回転体が円滑に回転する。このようにして、回転体を封止部により回転させることができるため、回転体の動作を確認できる。また、封止部が、回転体に接触する構造であるため、部品点数を増やすことなくセンサの動作確認を行うことができる。
この構成によれば、人体の一部が車両ドアに挟まるときの痛みを軽減できる。
センサの動作を確認しない場合、センサに動作不良が生じているとき、戸挟みについて誤った判定結果を出力し続ける。この点、上記構成の戸挟み検知システムによれば、動作確認部でセンサの動作を判定し、センサの動作を確認するため、戸挟み検知システムが、センサの動作不良に起因して戸挟みの誤判定を出力し続けるような事態の発生を抑制できる。
本実施形態において、各方向は、戸挟み検知装置10の戸挟みセンサ11(センサ)が車両ドア3に搭載されたときの回転体12(図4参照)の姿勢を基準として定義される。「上」は、回転体12の基準姿勢において、鉛直方向における上を示し、「下」は、鉛直方向における下を示す。また、基準姿勢をとる回転体12において、車両幅方向DXとは、車両1の前後方向DY及び上下方向DZに交差する方向を示す。
ドア制御装置50は、車両ドア3を開閉するドア駆動装置51を制御する。ドア制御装置50は、車両1の制御装置4から出力される信号、及び戸挟み検知装置10から出力される信号に基づいて、ドア駆動装置51を制御する。
ドア制御装置50は、車両1の制御装置4が出すドア閉信号に基づいて、ドアを閉じる信号をドア駆動装置51に出力する。ドア制御装置50は、車両ドア3の全閉に基づいてドアクローズセンサ52が出力するクローズ信号を受信する。ドア制御装置50は、車両ドア3のロック完了に基づいてドアロックセンサ53が出力するロック信号を受信する。
また、ドア制御装置50は、「車内における戸挟み発生信号」の受信に基づいて、車両1の制御装置4に、車内で戸挟み発生した虞があることを伝達する連絡信号を出力する。
戸挟み検知装置10は、少なくとも、戸挟みセンサ11が動作するか否かを判定する動作確認部45(後述参照)を備える。好ましくは、戸挟み検知装置10は、戸挟みを判定する判定部40を備える。判定部40(後述参照)は、戸挟みセンサ11から出力される出力信号(センサからの出力)に基づいて戸挟みが発生しているか否かを判定する。
戸挟みセンサ11は、回転体12の回転に応じた信号を出力する。以下、戸挟みセンサ11を具体的に説明する。
図12に示されるように、回転体12の少なくとも一部は、カバー26により覆われる。カバー26は、取付部材29を介して車両ドア3の戸先側端面3bに固定される。カバー26は、取付部材29に固定される基部27と、基部27において車両幅方向DXの両端から戸先側に延びる2つの側壁(以下の第1側壁28a及び第2側壁28b)とを有する。
上述したように封止部36は、車両ドア3の全閉時、2つの車両ドア3の戸先の間の隙間を封止する。
回転検出部30は、回転体12が取り付けられている車両ドア3の上部に配置される。回転検出部30は、回転を検出するエンコーダ31と、回転体12に取り付けられるアダプタ32と、アダプタ32とエンコーダ31とを結合させるカップリング部材33とを備える。アダプタ32の一端部は、回転体12において最上部に配置される分割回転体13の上部に固定され、アダプタ32の他端部は、カップリング部材33に固定される。
車両ドア3の戸挟み検知には、車両ドア3の閉鎖時に実行される第1次の戸挟み検知と、車両ドア3の全閉後に実行される第2次の戸挟み検知とがある。好ましくは、第1次の戸挟み検知と第2次の戸挟み検知の両者が行われる。第1次の戸挟み検知は、モータ電流や車両ドア3の移動速度に基づいて行われる。第2次の戸挟み検知は、戸挟みセンサ11を用いて行われる。第1次の戸挟み検知は、例えば、閉鎖開始から全閉が完了するまでの期間(図16の時刻t1〜時刻t2の期間)に行われる。
2つの車両ドア3の間に物が挟まれると、2つの車両ドア3は、物の存在により、互いに接近できなくなる。そうすると、車両ドア3の閉鎖開始時点から所定時間内にドアクローズセンサ52が車両ドア3の全閉を検知しない。車両ドア3の閉鎖開始時点から所定時間、ドア制御装置50は、モータ電流や車両ドア3の移動速度の変化に基づいて、車両ドア3が正常に閉鎖しているか否か、すなわち戸挟みが発生しているか否かを判定する。
物が挟まった状態で2つの車両ドア3が全閉になると、挟まった物を引き抜く人の操作または挟まった物の動きにより、回転体12が回転する。そうすると、回転検出部30が回転体12の回転に応じた信号を判定部40に出力する。判定部40は、この信号に基づいて戸挟みの発生を判定する。このように、戸挟みセンサ11によれば、全閉時でも戸挟みを検知できる。したがって、戸挟みセンサ11によれば、第1の戸挟み検知によって戸挟みが検出できない物でも、戸挟みセンサ11によって、戸挟みを検出できる。
図15に示されるように、判定部40は、回転検出部30の出力信号に基づいて出力値(以下、「検出値」という。)を算出する検出値演算部41と、検出値に基づいて戸挟みの発生を判定する判定演算部(判断部)42と、基準値である判定値(なお、以下の説明では判定値として説明する)を設定する設定部43とを備える。
検出値演算部41は、下記に示す例では、後述の第1期間T1(図16参照)において、回転体12の回転角度を算出する。また、検出値演算部41は、後述の第2期間T2(図16参照)において、所定の周期で、回転体12の回転角度の算出と回転方向の検出とを行う。第1期間T1における規定時間と、第2期間T2における規定時間とは、同じであっても、異ならせてもよい。
所定期間の開始時期は、次の(A)及び(B)のいずれかである。所定期間の終了時期は、次の(A)〜(D)のいずれかである。所定期間は、開始時期の(A)及び(B)のいずれか1つと、終了時期の(A)〜(D)のいずれか1つとにより、設定される。なお、車両ドア3の閉動作の開始点を基準時刻とすると、開始時期の(A)及び(B)のいずれも、終了時期の(A)〜(D)のいずれの時期よりも、早い。
そうすると、時刻t2において、ドアクローズセンサ52がクローズ信号を出力する。車両ドア3の全閉後に、車両ドア3にロックがかかる。車両ドア3が正常にロックする。そうすると、時刻t3において、ドアロックセンサ53は、車両ドア3のロックを検知して、ロック信号を出力する。全ての車両ドア3が正常にロックされると、運転席に、全クローズアンドロックを示す情報が示される。
その後、時刻t5において、最後尾の車両1がホームの端に到達する。
判定演算部42は、第1期間T1において第1判定処理を周期的に繰り返し実行する。ステップS1において、判定演算部42は、第1期間T1中に検出値演算部41が算出した回転角度を得る。次に、ステップS2において、判定演算部42は、回転角度と第1判定値とを比較する。回転角度が第1判定値よりも小さいとき、第1判定処理を終了する。回転角度が第1判定値以上の値であるとき、ステップS3において、第1非常処理を実行する。第1非常処理は、別のフローで実行される。第1非常処理の開始後、第1判定処理は終了する。第1非常処理において、判定演算部42は、「戸挟み発生信号」をドア制御装置50に出力する。上述のように、ドア制御装置50は、「戸挟み発生信号」を受信すると、車両ドア3を開く解放信号をドア駆動装置51に出力するため、このように戸挟みが判定されたとき、車両ドア3が開く。
判定演算部42は、ロック信号の受信以降、所定の停止条件が成立するまでの期間(以下、「第2期間T2」)において、第2判定処理を周期的に繰り返し実行する。戸挟みの検出漏れの抑制のため、好ましくは、所定周期は、判定演算部42の実行可能な範囲で、最小周期に設定される。
上述のように、本実施形態では、戸挟み判定に使われる判定値は、第1判定処理におけるステップS2の判定と、第2判定処理におけるステップS13と、第2判定処理におけるステップS15とで、変更される。
車両ドア3が全閉状態にあるときでも、戸挟みセンサ11の回転体12は戸挟み以外の要因で回転し得る。例えば、車両1の発車時の車両ドア3の揺れ、車両1の走行時の車両ドア3の揺れ、人の凭れ掛かりに起因して車両ドア3に加えられる荷重等により車両ドア3が車両幅方向DXに移動するため、回転体12が回転し得る。また、駅のホームや車両1内が混雑しているとき、車両ドア3に人の荷重が加わる。そうすると、車両ドア3が車両幅方向DXに移動して、回転体12が回転する。このように、回転体12は戸挟み以外の要因で回転するため、判定部40は、戸挟みでない事象でも、戸挟み発生と判定する場合がある。以下、このような判定を「誤判定」という。
例えば、戸挟み判定の判定値を低くすれば、判定部40は、判定値を低くする前の場合に比べて、小さい回転角度を戸挟みと判定するため、戸挟みの検知頻度が高くなる。また、戸挟みと検出された結果のうち誤判定である確率も高くなる。一方で、判定値を低くすれば、実際の戸挟みを検出しない検出漏れを少なくできるというメリットがある。これに対して、判定値を高くすれば、判定部40は、判定値を高くする前の場合に比べて、大きい回転角度を戸挟みと判定するため、戸挟みの検知頻度が低くなる。また、戸挟みと検出された結果のうち誤判定である確率も低くなる。しかし、判定値を高くすれば、実際の戸挟みを検出しない検出漏れが多くなる虞がある。
設定部43は、車両ドア3の周辺状況及び車両ドア3の動作の少なくとも1つに基づいて、上記第1判定処理及び第2判定処理に用いられる第1判定値、第2判定値及び第3判定値を変更する。
判定値の設定処理は、所定の周期で実行される。
ステップS21において、設定変更を行う時期であるか否かを判定するための設定変更条件が成立しているか否かを判定する。
動作確認部45は、戸挟みセンサ11が、戸挟みを検知可能である状態にあるか否かの動作確認を行う。
動作確認部45は、期間T3において動作確認処理を周期的に繰り返し実行する。ステップS31において、動作確認部45は、車両ドア3の閉鎖開始後における所定期間T3(図16参照)に、検出値演算部41が出力する出力信号を受信する。
車両ドア3が開閉するとき、車両ドア3の振動により、戸挟みセンサ11の回転体12が小さく揺れるため、回転検出部30から回転体12の揺れに対応した出力信号が出力される。一方、異物等が回転体12とカバー26との間に挟まる等の事情により、回転体12が固着するとき、車両ドア3の開閉において回転体12が揺れない。また、回転検出部30の信号形成回路にショートが生じていると、回転体12の揺れに対応した出力信号が出力されない。したがって、回転体12の揺れに対応する信号の検出により、戸挟みセンサ11の動作確認ができる。
戸挟みセンサ11の動作を確認しない場合、戸挟みセンサ11に動作不良であるときでも、判定部40は、戸挟みセンサ11から出力される出力信号(センサからの出力)に基づいて戸挟みについて判定する。そうすると、戸挟みが実際に生じているときでも、判定部40は戸挟みと判定しない。このような事態が生じると、実際の戸挟みの発見が遅れ、安全性が損なわれたり、車両運行に支障が生じたりする虞がある。この点で、本実施形態では、戸挟みセンサ11が動作するか否かを確認する。具体的には、動作確認部45は、戸挟みしているか否かを判定している期間以外の期間において、戸挟みセンサ11の動作を確認する。すなわち、動作確認部45は、戸挟みセンサ11が、戸挟みに検知を行わないときに、動作確認を行う。従って、戸挟みセンサ11の動作確認の期間には、戸挟みに起因する出力信号が含まれることがないため、戸挟みセンサ11の動作確認を正確に行うことができる。このように戸挟みセンサ11の動作確認を行うことから、戸挟み検知装置10が、戸挟みセンサ11の動作不良に起因して戸挟みの誤判定を出力し続けるような事態の発生を抑制できる。
(1)戸挟み検知装置10の動作確認部45は、判定演算部(判断部)42が判断していない期間に、出力により前記センサが動作しているか否かを確認する。
車両ドア3の開閉動作するとき回転体12が揺れるため、回転体12の揺れに基づく信号が戸挟みセンサ11から出力される。上記構成によれば、回転体12の揺れに基づく信号を検出することにより、戸挟みセンサ11の動作を確認する。本構成では、戸挟みセンサ11の動作を確認するための手段として、回転体12を回転させるための部品を用いていない。このように、部品点数を増やすことなく、戸挟みセンサ11の動作確認を行うことができる。
戸挟みは、車両ドア3の上下方向の全体において、中央部で最も生じやすい。車両ドア3の中央部は、人が挟まり易い部分である。そこで、上記構成のように、封止部36の中央部36sが、中央部36s以外の部分よりも変形し易い構造とされる。これにより、人体の一部が挟まるときの痛みを軽減できる。また、上記構成では、物が封止部36よりも薄いものである場合、中央部36s以外の部分で車両ドア3の閉方向DCの移動が規制されることにより、挟まれた物に力が集中することを抑制でき、挟まれた物の変形を抑制できる。
車両ドア3の全閉時に、車両ドア3の当接部34aと封止部36とが接触すると、封止部36に対して車両ドア3の位置が規定される。これにより、封止部36が車両ドア3の回転体12にさらに接近することが抑制され、封止部36と回転体12との間の距離が規定される。封止部36と回転体12との距離が規定されない場合、封止部36と回転体12とが接触し、回転体12と封止部36との間に摩擦力が作用する虞がある。この点、上記構成によれば、封止部36と回転体12との間の距離が規定され、封止部36と回転体12とが接触することが少なくなるため、回転体12の回転が制限されることを抑制できる。
戸挟みセンサ11の動作を確認しない場合、戸挟みセンサ11に動作不良が生じているとき、戸挟みについて誤った判定を行うことになる。この点、上記構成の戸挟み検知システム9によれば、動作確認部45で戸挟みセンサ11の動作を判定し、戸挟みセンサ11の動作を確認するため、戸挟み検知システム9が、戸挟みセンサ11の動作不良に起因して戸挟みの誤判定を出力し続けるような事態の発生を抑制できる。
上記実施形態は、上記構成の例に限定されない。上記実施形態は、以下のように変更され得る。なお、以下の変形例では、上記実施形態の構成と実質的に構成の変更ない構成については、上記実施形態の構成と同一の符号をつけて説明する。
例えば、図22に示されるように、封止部36内に中空部36xを設けることができる。また、封止部36の上面または下面に、溝を設けることもできる。これにより、封止部36を変形し易くなるため、全閉時に人の一部が挟まったときの痛みを軽減できる。
図23に示されるように、カバー26の第1側壁28aの端面28s及び第2側壁28bの端面28tは、回転体12の回転軸Cを通りかつ車両ドア3の開閉方向DTに垂直な面と回転体12の表面12aとが交差する交線LA付近に配置されてもよい。これにより、回転体12の表面12aにおいて露出する面積が大きくなるため、戸挟みが生じたときに物と回転体12との接触面を大きくできる。これによって、物に対する回転体12の滑りが抑制されるようになるため、戸挟みを確実に検出できる。
カバー26の第1側壁28aの端面28s及び第2側壁28bの端面28tは、回転体12の回転軸Cを通りかつ車両ドア3の開閉方向DTに垂直な面と回転体12の表面12aとが交差する交線LBよりも開方向側に配置されてもよい。これにより、回転体12の表面12aにおいて露出する面積が大きくなるため、戸挟みが生じたときに物と回転体12との接触面を大きくできる。これによって、物に対する回転体12の滑りが抑制されるようになるため、戸挟みを確実に検出できる。
実施形態において、封止部36の第1突起38a及び第2突起38bは、カバー26の第1側壁28aの内面及び第2側壁28bの外面にそれぞれ接触する。これに対して、この変形例では、封止部36の第1突起38aの戸先側端面38c及び第2突起38bの戸先側端面38dとは、カバー26の第1側壁28aの戸先側端部を覆うゴム部材28qの端面28x及び第2側壁28bの戸先側端部を覆うゴム部材28rの端面28yにそれぞれ接触する。この構成によって、車両ドア3の全閉時、一方の車両ドア3の戸先と他方の車両ドア3の戸先との間の隙間が封止される。更に好ましくは、この例において、封止部36の第1突起38a及び第2突起38bには、それぞれに中空部36yが設けられる。これにより、第1突起38a及び第2突起38bが変形し易くなるため、車両ドア3の全閉時に、2つの車両ドア3の間に隙間が形成され難くなる。
この構成によれば、次の効果を奏する。回転体12の表面であって回転体12に回転力を生じさせる位置に力を作用させるため、簡単な構成で回転体12を強制的に回転させることができる。例えば、車両ドア3の閉鎖が完了する直前で、回転体12と回転作用部39との接触過程における最初に、戸挟みセンサ11の回転体12の表面12aで交線LCからずれた部分に封止部36が接触する。これにより、車両ドア3の全閉の直前で、回転体12が円滑に回転する。このようにして、回転体12を封止部36により回転させることができるため、回転体12の動作を確認できる。また、封止部36が、回転体12に接触する構造であるため、部品点数を増やすことなく戸挟みセンサ11の動作確認を行うことができる。
Claims (8)
- 車両ドアの戸先に設けられた回転体の回転を検知するセンサからの出力に基づいて、前記車両ドアに戸挟み状態が発生しているか否かを、所定期間中に判断する判断部を備えた戸挟み検知装置であって、
前記所定期間外に、前記出力により前記センサが動作しているか否かを確認する動作確認部を備える
戸挟み検知装置。 - 前記所定期間外は、車両ドアが開閉動作しているときである
請求項1に記載の戸挟み検知装置。 - 前記回転体を強制的に回転させる回転作用部を備え、
前記所定期間外は、前記回転作用部により前記回転体が回転しているときである
請求項1または2に記載の戸挟み検知装置。 - 前記回転作用部は、前記回転体の表面であって回転体に回転力を生じさせる位置に、力を作用させるものである
請求項3に記載の戸挟み検知装置。 - さらに、車両ドアの戸先側端面に設けられる回転体と、前記回転体の回転を検出する回転検出部とを有する前記センサを備える
請求項1〜4のいずれか一項に記載の戸挟み検知装置。 - 前記車両ドアに当接する封止部において前記回転体の回転軸方向に沿う方向における中央部は、前記中央部以外の部分よりも変形し易い
請求項5に記載の戸挟み検知装置。 - 前記回転体は、複数の分割回転体の連結体であり、
前記複数の分割回転体は、回転軸に垂直な断面で多角形状であって前記回転軸と平行で回転軸を含む断面で先端に向かって径が小さくなっている形状のジョイント部を介して連結される
請求項5または6に記載の戸挟み検知装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の戸挟み検知装置と、前記車両ドアを制御するドア制御装置とを備える、戸挟み検知システム。
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