JP4699254B2 - 車両の戸挟み検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の戸挟み検知装置に係り、特に、駅において客扱いを終えた鉄道車両が出発する際に、旅客または旅客の衣服や所持品が側扉に挟まれていることを精度良く検知し、戸挟み状態を解除することができる鉄道車両の戸挟み検知装置に関するものである。

従来、駅において客扱いを終えた鉄道車両が出発する際に、旅客または旅客の衣服や所持品が側扉に挟まれていることがあり、その安全装置として、下記に開示されるようなものが提案されている。

図７はかかる従来の鉄道車両の自動ドアの安全装置の模式図である。

この図において、１０１は両開きの自動ドア、１０２はその両開きの自動ドア１０１の先端部に配置される回転ゴムローラである。

ここでは、機械式のドア挟みこみ離脱機構と機械式アクチュエータを用いた人体挙動感知センサーを提案している。すなわち、両開きの自動ドア１０１の開閉接合先端に、ゴムローラを用いた自由に回転可能な回転ゴムローラ１０２を配置し、さらに、この回転ゴムローラ１０２に回転検知センサーを取り付けることにより、ドアの間に物が挟まれてこれを取り出そうとすると、その回転検知センサーにて検知され、ドアの再開閉動作が行えるようにした。また、ドアに挟まれたものもローラの回転により比較的容易に離脱させることができる。
特開２０００−２４８８２６号公報

鉄道車両の戸挟みの態様を以下詳細に説明する。

（１）図８のように、駅において、鉄道車両１００の外部、即ち駅のホーム上にいる旅客１０５の衣服の裾１０３など（例えば、傘や携帯品など）が側扉１０４に挟まったような場合には、鉄道車両の外部から衣服の裾１０３などを強く引くことによって引き抜くことが可能である。

（２）また、図９のように、駅において、ハンドバッグ２０１のようなものが側扉１０４に挟まったような場合には、鉄道車両１００の外部から強く引いても引き抜くことができない。しかし、ハンドバッグ２０１を持っている手を放せば、ハンドバッグ２０１が車内に残留して心残りではあるが、人身事故までには波及することはない。

（３）ところが、図１０のように、旅客１０５の衣服の裾１０３や衣服のポケットなどに物３０１が入って膨らんだ状態のような場合には、鉄道車両の外部から強く引いても引き抜くことができないばかりか、衣服を旅客１０５の体から瞬時に外すことも困難である。その結果、旅客１０５は側扉１０４に挟まったまま、鉄道車両１００の発車とともに引きずられてしまうことになり、人身事故に至る重大事となる恐れがある。

このような場合には、図７に示す回転ゴムローラ付き自動ドアでは、回転ゴムローラ１０２を回転させることができない。なぜならば、ポケット内の物が回転ゴムローラ１０２に当たってしまえばそこから回転ゴムローラ１０２を回転させることはできないため、結果として、回転検知センサーにて検知されることはなく、ドアの再開閉を行うことができないので、人身事故に至る重大事を防止することができないといった問題があった。

更に、図７に示す方法では、旅客が衣服の裾を引っ張った結果、引き抜くことができた場合でも、回転ゴムローラが回転するためにそれを検知して側扉を開けてしまうことから、列車の運行の遅延が増大する懸念がある。

また、車両内で戸挟み状態にある場合は、図１０とは逆に、車外に物が出たままで走行状態となるが、人が引きずられる訳ではないので、図１０に示されるほどの問題はない。しかし例えば、乗客が目的の駅に到達するまでに車外に出ているままになっている物を車内に引き込むことができないと、仮に降車駅のホームが反対側のドアである場合には、乗客は降車できないといった問題が生じる。

本発明は、上記状況に鑑みて、側扉に挟まれて、そこから脱出できない状況のみを確実に検知したり、戸挟み状態からの脱出を支援することができる車両の戸挟み検知装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕車両の戸挟み検知装置において、車両の側扉に配置される戸挟み検知用回転体と、前記車両の側扉が閉まった状態かつ設定された速度以下の状態では前記戸挟み検知用回転体に挟まるものを車外へ導出する方向に前記戸挟み検知用回転体を回転させる回転駆動装置と、前記戸挟み検知用回転体に挟まったものによって、前記回転駆動装置によって回転状態になっている前記戸挟み検知用回転体が減速又は停止した場合にこれを検知する検知装置と、この検知装置による検知動作により乗務員に報知する報知手段とを具備することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の車両の戸挟み検知装置において、車両が駅から出発して所定時間後、または設定された速度以上になった時のいずれか一方又は両方の際に、前記戸挟み検知用回転体に挟まる物を車内へ導入する方向に前記戸挟み検知用回転体を回転させることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の車両の戸挟み検知装置において、前記戸挟み検知用回転体の上端部に従動歯車と、この従動歯車に噛み合うモータ側の駆動歯車を具備することを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の車両の戸挟み検知装置において、前記戸挟み検知用回転体の上端部に従動歯車と、この従動歯車に噛み合う歯車を有する回転エンドレスベルトと、この回転エンドレスベルトに噛み合うモータ側の駆動歯車を具備することを特徴とする。

本発明によれば、車両の側扉に挟まれた旅客や旅客の衣服をそこから引き抜くことができない状況を確実に検知することができ、戸挟み状態からの脱出を支援することができる。

本発明の車両の戸挟み検知装置は、車両の側扉に配置される戸挟み検知用回転体と、前記車両の側扉が閉まった状態かつ設定された速度以下の状態では前記戸挟み検知用回転体に挟まるものを車外へ導出する方向に前記戸挟み検知用回転体を回転させる回転駆動装置と、前記戸挟み検知用回転体に挟まったものによって、前記回転駆動装置によって回転状態になっている前記戸挟み検知用回転体が減速又は停止した場合にこれを検知する検知装置と、この検知装置による検知動作により乗務員に報知する報知手段とを具備する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

以下では鉄道車両の戸挟み検知装置について述べるが、大型バスなどの車両にも適用できるものである。更に、側扉は、主として両扉の場合について説明するが、両扉以外に片扉にも適用できるものである。

図１は本発明の実施例を示す鉄道車両の側扉の全体制御装置の構成図である。

この図において、１は鉄道車両の側扉（鉄道車両の側面の戸）、１Ａはその側扉に設けられた縦溝、２はその側扉１の先端部の縦溝１Ａに装着される戸挟み検知用回転体（ここでは、円筒状の回転体）である。また、５は戸挟み検知用回転体２の上端部に形成される従動歯車、６はその従動歯車５を駆動する駆動歯車、７はその駆動歯車６を駆動するモータ、８はモータ７の駆動部（可逆回転可能）、９は乗務員が制御する乗務員スイッチ、１０は回転センサー、１１は下位制御装置（戸挟み検知制御装置）、１２は回転／電圧変換器、１３は電流／電圧変換器、１４は比較部、１５は制御部、１５ＡはドアＦ（ドアフラグ）、１５Ｂは非常Ｆ（非常フラグ）、１５Ｃは警告Ｆ（警告フラグ）、１６は側扉の開閉装置（戸開閉装置）、１７は既存の鉄道車両の全体的制御を行う。つまり、表示装置や音声装置、更に列車内の引き通し制御を含む回路を有する上位制御装置である。なお、Ａは上位制御装置１７から下位制御装置へと送信されるドア指令信号、Ｂは下位制御装置１１から上位制御装置１７へ送信される戸挟み検知信号（非常信号）、Ｃは下位制御装置１１から上位制御装置１７へ送信される戸挟み検知信号（警告信号）、Ｄは上位制御装置１７から下位制御装置１１へ送信される鉄道車両の速度信号、Ｅは上位制御装置１７から各戸開閉装置１６に送信される戸開閉信号である。なお、従動歯車５と駆動歯車６とは鉄道車両の側扉１の上部に収納することができる。

図２は本発明の実施例を示す戸挟み検知装置の動作フローチャートである。

まず、フローの前段として、車両のバッテリー投入時に以下のような初期化を行う。すなわち、ドアＦ（ドア指令の「開」検知）、非常Ｆ（ホーム上の旅客の引きずり検知）、警告Ｆ（車内の乗客が挟まれるのを検知）はそれぞれをＯＦＦにする。なお、以下のフローにおいて、速度Ｖ１＜Ｖ２（例えば、Ｖ１は５ｋｍ／ｈ，Ｖ２は１５ｋｍ／ｈ）であり、速度検出リレーの接点を使用する。また、このフローチャートでは、瞬時の過渡状態及びノイズデータをキャンセルする処理は記述していない。

まず、鉄道車両のドア指令は「閉」状態か否かをチェックする（ステップＳ１）。ドアが「開」の場合（ＮＯ）は、ドアＦをＯＮ（ステップＳ２）に、非常ＦをＯＦＦ（ステップＳ３）に、警告ＦをＯＦＦ（ステップＳ４）にする。ステップＳ１でドアが閉じている（ＹＥＳ）場合には、ドアＦはＯＮであるか否かをチェック（ステップＳ５）し、ＹＥＳの場合（客扱いが終わって１度開いたドアを閉めた場合）には速度入力を行う（ステップＳ６）。その結果、車両の走行速度がＶ１より遅いか否かをチェックする（ステップＳ７）。その結果、速度がＶ１より遅い（例えば、速度０〜５ｋｍ）場合（ＹＥＳ）には、戸挟み検知用回転体の導出回転指令をＯＮにする（ステップＳ８）。次に、回転センサーの入力を行う（ステップＳ９）。次に、回転センサーの回転速度が設定速度より遅いか否かをチェックする（ステップＳ１０）。その結果、回転センサーの回転速度が設定速度より遅い、つまり回転センサーが減速するか停止する（戸挟み検知状態）と、非常ＦをＯＮにする（ステップＳ１１）。つまり、ホーム上の旅客の引きずり検知をすることができる。

ステップＳ７において、ＮＯ（例えば、速度５ｋｍ以上）の場合には、車両の走行速度がＶ２（例えば、１５ｋｍ／ｈ）より遅いか否かをチェック（ステップＳ１２）し、速度がＶ２より遅い（例えば、５〜１５ｋｍ／ｈ）場合（ＹＥＳ）には、戸挟み検知用回転体の導入回転指令をＯＮに（ステップＳ１３）して、回転センサーの入力を行う（ステップＳ１４）。次に、回転センサーの回転速度が設定速度より遅いか否かをチェックする（ステップＳ１５）。その結果、回転センサーの回転速度が設定速度より遅い、つまり回転センサーが減速するか停止する（戸挟み状態）と、警告ＦをＯＮにする（ステップＳ１６）。つまり、車内の乗客の戸挟みを検知することができる。

ステップＳ１２において、ＮＯの場合には、つまり車両の走行速度がＶ２（例えば、１５ｋｍ以上）より速い場合には、戸挟み検知用回転体の導出回転指令をＯＦＦ、戸挟み検知用回転体の導入回転指令をＯＦＦ、ドアＦをＯＦＦ（例えば、１５ｋｍ以上では導出及び導入回転を停止）にして（今回のドア扱い正常終了と認識）にして鉄道車両を走行する。

このように構成したので、必要がない時間帯は戸挟み検知用回転体を駆動させず、省力化を図ることができる。

図３は本発明にかかる鉄道車両が停止している状態での戸挟み検知用回転体の回転態様を示す図である。

この図に示すように、鉄道車両が停止している状態では、戸挟み検知用回転体２間に挟まるものを車外へ導出する方向に戸挟み検知用回転体２を回転させる。つまり、左側の戸挟み検知用回転体２は時計方向に回転し、右側の戸挟み検知用回転体２は反時計方向に回転する。

したがって、車外にいる旅客の衣服や持物が左右の戸挟み検知用回転体２間に挟まるとその挟まったものを外側に導出する機能を有する。また、図４に示すように、車外の旅客のポケット内部のもの２０などが左右の戸挟み検知用回転体２間などに挟まると、左右の戸挟み検知用回転体２間にくい込み、左右の戸挟み検知用回転体２は回転が難しくなり、左右の戸挟み検知用回転体２の回転は減速する。最終的には停止することになる。この状態は車外の旅客の極めて危険な状態（車外の旅客の戸挟み状態）であると判断できるため、回転センサー１０はこの左右の戸挟み検知用回転体２の減速（又は停止）を速やかに検出する。つまり、回転／電圧変換器１２による電圧と、モータ７の回転指令値に対応する電流／電圧変換器１３による電圧とを比較器１４によって比較して、重大な戸挟み検知信号Ａを下位制御装置１１の制御部１５から上位制御装置１７を通じ、その報知により、乗務員が力行を切り、ブレーキを動作させて車両を直ちに停止させ、車内放送等を行った後に乗務員スイッチ９を操作すると、上位制御装置１７から戸開閉指令Ｂが出され戸開閉装置１６を動作させて戸を開き、重大事故につながる車外の旅客の戸挟み状態を解消することができる。

このように、本発明によれば、重大事故に波及しかねない事態を確実に回避することができる。

図５は本発明の鉄道車両の戸挟み検知装置が車両のある速度までの走行状態において動作する状態を示す図である。

車両が走行している場合、車内の乗客が戸挟み状態にある場合には、駅を出発して所定時間内（所定の速度になるまで）であれば、戸挟み検知用回転体間に挟まったものを車内へ導入する方向に戸挟み検知用回転体を回転させるようにした。つまり、図５に示すように左右の戸挟み検知用回転体２間に挟まったものを車内側に導入するように左右の戸挟み検知用回転体２のみを駆動することができる。つまり、左側の戸挟み検知用回転体２は反時計方向に回転し、右側の戸挟み検知用回転体２は時計方向に回転する。なお、この戸挟み検知用回転体２自体の駆動で戸挟みを検出した場合は、乗務員は列車を停止させないし、側扉の開操作を行うこともない（乗務員はドアの外側に挟まった状態であることを認識するだけである）。

図６は本発明の他の実施例を示す鉄道車両の側扉の戸挟み検知用回転体と駆動モータ側の駆動歯車の伝導機構の模式図である。

この図において、２１は鉄道車両の側扉の先端部に実装される戸挟み検知用回転体、２２はモータ側の駆動歯車、２３はその戸挟み検知用回転体２１とモータ側の駆動歯車２２との間に掛けられる回転エンドレスベルトであり、このベルト２３の内周面には凹凸状の歯車２４が形成されている。なお、この機構は鉄道車両の側扉の上部の戸袋に収納することができる。

本発明によれば、戸挟み情報の通報（非常Ｆ）を受けた乗務員が力行切、ブレーキ、そして停車後にドア操作を行う。そして、車両設備としての、（１）運転台に報知（音声、パイロット消灯）、（２）力行切り（自動／手動）、非常ブレーキ（自動／手動）、（３）該当鉄道車両の側扉の開閉制御を行うことも可能になる。

なお、上記実施例では、戸挟み検知用回転体として円筒状の回転体を示したが、串状に配置された複数の球状回転体としたり、円筒状の回転体を複数本並べるように配置したり種々の変形が可能である。また、回転体の材質は人が挟まれても安全なもので、かつ摩擦係数が大きいものがよい。

更に、戸挟み検知用回転体を駆動する方法は、回転駆動装置からの歯車などの動力伝達回路を経由する構成を示したが、戸挟み検知用回転体に電力を供給して戸挟み検知用回転体自体を直接駆動する構成でもよく、動力源としてはモータ以外のものでもよい。

また、戸挟み検知用回転体の回転状態検出は、電気的な検出方法以外にも、磁気的、光学的、機械的な検出方法でもよい。更に、比較部では、電圧比較以外にも回転数で比較したり、駆動側の電流／電圧を使わずに、ある一定値と回転数センサ出力とを比較するようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、ドア指令の代わりに戸閉連動の照査結果を使用するなど、発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の鉄道車両の戸挟み検知装置は、重大事故につながる恐れのある鉄道車両の戸挟み検知を的確に行う安全装置として利用可能である。

本発明の実施例を示す鉄道車両の側扉の戸挟み検知用回転体の制御装置の構成図である。 本発明の実施例を示す戸挟み検知装置の動作フローチャートである。 本発明にかかる駅で鉄道車両が停止している状態での戸挟み検知用回転体の回転態様を示す図である。 本発明の鉄道車両の戸挟み検知装置が戸挟みを検知する状態を示す図である。 本発明の鉄道車両の戸挟み検知装置が車両のある設定速度までの走行状態において動作する状態を示す図である。 本発明の他の実施例を示す鉄道車両の側扉の戸挟み検知用回転体と駆動モータ側の駆動歯車の伝導機構の模式図である。 従来の鉄道車両の自動ドアの安全装置の模式図である。 従来の鉄道車両の鉄道車両の戸挟みの問題点（その１）の説明図である。 従来の鉄道車両の鉄道車両の戸挟みの問題点（その２）の説明図である。 従来の鉄道車両の鉄道車両の戸挟みの問題点（その３）の説明図である。

符号の説明

１ 鉄道車両の側扉
１Ａ 縦溝
２，２１ 戸挟み検知用回転体
５ 戸挟み検知用回転体の上端部に形成される従動歯車
６ 従動歯車を駆動する駆動歯車
７ 駆動歯車を駆動するモータ
８ モータの駆動部
９ 乗務員スイッチ
１０ 回転センサー
１１ 下位制御装置（戸挟み検知制御装置）
１２ 回転／電圧変換器
１３ 電流／電圧変換器
１４ 比較部
１５ 制御部
１５Ａ ドアＦ
１５Ｂ 非常Ｆ
１５Ｃ 警告Ｆ
１６ 側扉の開閉装置（戸開閉装置）
１７ 上位制御装置
２０ ポケット内部のもの
２２ モータ側の駆動歯車
２３ 回転エンドレスベルト
２４ 凹凸状の歯車

Claims (4)

1. （ａ）車両の側扉に配置される戸挟み検知用回転体と、
   （ｂ）前記車両の側扉が閉まった状態かつ設定された速度以下の状態では前記戸挟み検知用回転体に挟まるものを車外へ導出する方向に前記戸挟み検知用回転体を回転させる回転駆動装置と、
   （ｃ）前記戸挟み検知用回転体に挟まったものによって、前記回転駆動装置によって回転状態になっている前記戸挟み検知用回転体が減速又は停止した場合にこれを検知する検知装置と、
   （ｄ）該検知装置による検知動作により乗務員に報知する報知手段とを具備することを特徴とする車両の戸挟み検知装置。
2. 請求項１記載の車両の戸挟み検知装置において、車両が駅から出発して所定時間後、または設定された速度以上になった時のいずれか一方又は両方の際に、前記戸挟み検知用回転体に挟まる物を車内へ導入する方向に前記戸挟み検知用回転体を回転させることを特徴とする車両の戸挟み検知装置。
3. 請求項１又は２記載の車両の戸挟み検知装置において、前記戸挟み検知用回転体の上端部に従動歯車と、該従動歯車に噛み合うモータ側の駆動歯車を具備することを特徴とする車両の戸挟み検知装置。
4. 請求項１又は２記載の車両の戸挟み検知装置において、前記戸挟み検知用回転体の上端部に従動歯車と、該従動歯車に噛み合う歯車を有する回転エンドレスベルトと、該回転エンドレスベルトに噛み合うモータ側の駆動歯車を具備することを特徴とする車両の戸挟み検知装置。

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