JP7485538B2 - ドアシステム及び車両 - Google Patents
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Description
しかしながら、異物から受ける圧力を検出する圧力センサを備える場合、人の指などの異物に負荷が生じる可能性があるとともに、圧力の大小のみではドア本体による異物の引き込みの有無を適正に判定することができない可能性がある。異物を戸袋の内部から排除する駆動機構を備える場合、装置構成が複雑になり、保守作業の作業負荷が増大する可能性がある。
また、駆動制御部によって、物体との接触有無の感度が高い回転体の回転に関する状態量に基づいて、実際に物体の挟み巻き込みの状態となることに先立って、前段階の状態である予兆が生じたか否かを精度良く判定することができる。さらに、戸袋の内部への物体の進入及び回転体との接触の有無に応じて、ドアの開動作を停止又は開速度の低減などを行うことができる。
図1は、車両1に搭載されたドアシステム10を上下方向から見た断面図である。図2は、ドアシステム10のドア13を破断してドア13及び回転体15をドア13の開閉方向から見た図である。なお、上下方向とは、車両1を走行できる状態に配置した場合の上下方向をいう。
図1、図2に示すように、実施形態のドアシステム10は車両1の車体100に搭載されている。車両1は、例えば乗員輸送用の鉄道車両などである。ドアシステム10は、例えば車体100に設けられた乗員乗降用の片開き又は両開きの引き戸型の自動ドアである。
ドアシステム10は、戸袋11と、戸袋11の内部に進入及び戸袋11の内部から退出するドア13と、戸袋11の内部に設けられた回転体15と、回転体15の回転に関する状態量を検出する検出部17と、ドアシステム10を統括的に制御する制御装置19と、を備える。
戸袋11は、回転体15の一部を開口11aから外部に露出させつつ回転体15を内部に収容する。例えば、戸袋11は回転体15の外周面のうち周方向に沿った1/4程度の部位を開口11aから外部に露出させる。
ドア13は、例えば、車両1に設けられたレール又は溝などのガイド部(図示略)によって案内されるとともに、リニアモータなどの電動機(図示略)を有するドア駆動部25(請求項の各種機器の一例)によって駆動されるドアリーフ31を備える。ドアリーフ31の外形状は、例えば車両1の上下方向に沿って延びるとともに下方側で車両1の幅方向の内方に向かって湾曲する板状である。ドアリーフ31の開閉動作の方向(開閉方向)Fは、例えば車両1の前後方向に沿った方向である。
ドア開指令は、例えば車両1の運転者などによって入力される信号又は車両1の停止状態に応じて自動的に生成される信号などである。車両1の停止状態は、例えば車両1の速度がゼロに低下した状態又は車両1の速度がゼロに低下してから所定時間経過後の状態などである。
例えば、物体の巻き込みの予兆が生じたか否かを判定する条件は、後述する実際に物体の巻き込みが生じたか否かを判定する条件に比べて、回転体15の停止状態から回転に移行する初期的な状態又は相対的に小さな回転状態等である。
ドアリーフ31の開動作に所定範囲以内で同調的となる回転は、例えばドアリーフ31及び回転体15の相互の速度(移動速度及び回転速度)、単位時間当たりの変位量(移動量及び回転量)、トルク又は抵抗力などの状態量が所定範囲内でほぼ同一又は所定の関係を有する回転である。
所定状態は、回転体15とドアリーフ31との間の物体の巻き込みが解消する状態に対応し、例えば、所定時間の経過後の状態又は回転体15が各回転軸線C1,C2周りにドアリーフ31の閉方向に回転した状態などである。
次に、ドアシステム10の動作について説明する。
図3は、ドアシステム10の動作を示すフローチャートである。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS01:NO)には、制御装置19は、ステップS01の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS01:YES)には、制御装置19は、処理をステップS02に進める。
次に、制御装置19は、検出部17による回転体15の回転に関する状態量の検出を開始させる(ステップS02)。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS03:NO)には、制御装置19は、処理を後述するステップS13に進める。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS03:YES)には、制御装置19は、処理をステップS04に進める。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS04:NO)には、制御装置19は、処理を後述するステップS13に進める。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS04:YES)には、制御装置19は、処理をステップS05に進める。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS05:NO)には、制御装置19は、処理を後述するステップS09に進める。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS05:YES)には、制御装置19は、処理をステップS06に進める。
次に、制御装置19は、回転体15とドアリーフ31との間の物体の巻き込みの予兆が生じたことを報知する報知部51の動作を開始させる(ステップS06)。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS07:NO)には、制御装置19は、処理を上述したステップS05に戻す。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS07:YES)には、制御装置19は、処理をステップS08に進める。
次に、制御装置19は、回転体15とドアリーフ31との間の物体の巻き込みの予兆が生じたことを報知する報知部51の動作を停止させる(ステップS08)。そして、制御装置19は、処理を後述するステップS13に進める。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS09:NO)には、制御装置19は、処理を上述したステップS05に戻す。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS09:YES)には、制御装置19は、処理をステップS10に進める。
次に、制御装置19は、ドアリーフ31の停止又は開速度の低減などによってドアリーフ31の開動作を抑制する(ステップS10)。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS11:NO)には、制御装置19は、ステップS11の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS11:YES)には、制御装置19は、処理をステップS12に進める。
次に、制御装置19は、ドアリーフ31の開動作の抑制を解除する(ステップS12)。
この判定結果が「NO」の場合(ステップS13:NO)には、制御装置19は、処理を上述したステップS03に戻す。
一方、この判定結果が「YES」の場合(ステップS13:YES)には、制御装置19は、処理をステップS14に進める。
次に、制御装置19は、検出部17による回転体15の回転に関する状態量の検出を停止させる(ステップS14)。そして、制御装置19は、処理をエンドに進める。
制御装置19は、検出部17の検出信号に基づいて回転体15とドアリーフ31との間の物体の巻き込みの予兆が生じたか否かを判定する。これにより、物体との接触有無の感度が高い回転体15の回転に関する状態量に基づいて、実際に物体の巻き込みの状態となることに先立って、前段階の状態である予兆が生じたか否かを精度良く判定することができる。
ドアシステム10は、検出部17の検出信号に基づいてドア13の動作を制御する制御装置19を備える。このため、戸袋11の内部への物体の進入及び回転体15との接触の有無に応じてドア13の動作を適正に制御することができる。
検出部17によって検出される状態量は、単位時間当たりの回転量又はトルクである。このため、戸袋11の内部への物体の進入及び回転体15との接触の有無を精度良く検出することができる。
制御装置19は、回転体15の回転及びドアリーフ31の移動に関する状態量又は回転体15のトルク及びドアリーフ31のトルクの少なくともいずれかに関する状態量に基づいて、ドア13の開動作を適正に抑制することができる。
検出部17は、ドア13の全開状態に応じて状態量の検出を停止する。このため、例えばドア13の全開状態で状態量の検出を行う場合に比べて、不要な検出を抑制して電力消費の増大を防ぐことができる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
上述の実施形態では、制御装置19は、ドア開指令の取得前で検出部17の動作を停止させ、ドア開指令の取得後に検出部17の動作を開始させる場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、例えば、制御装置19は、ドア開指令の取得有無にかかわらずに検出部17の動作を常時許容し、検出部17からの検出信号の受け取り又は検出部17から受け取った検出信号に基づく各種処理の実行をドア開指令の取得後に有効としてもよい。
例えば、制御装置19は、ドアリーフ31の開動作直後に物体の巻き込みが生じたと判定したときに、ドアリーフ31の開動作を停止させ、ドアリーフ31の開動作途中に物体の巻き込みが生じたと判定したときに、ドアリーフ31の閉動作(反転駆動)、開動作の停止及び開速度の低減のいずれかひとつを実行してもよい。
例えば、制御装置19は、実際に物体の巻き込みが生じたと判定してドアリーフ31の開動作を抑制又は反転させる場合等で、ドアリーフ31の動作を制御する際に制御内容に応じて変化する報知内容で報知部51を作動させてもよい。この場合、ドアリーフ31の動作に応じた適正かつ詳細な報知を行うことができる。
例えば、制御装置19は、報知部51の報知内容を判定事象(つまり、予兆状態の解消有無と実際の巻き込みの解消有無)に応じて変化させてもよい。この場合、例えばドア13の周辺の人及びドア13の動作を制御する人等にドアリーフ31の状態を適正かつ詳細に報知することができる。
例えば、制御装置19は、ドアリーフ31の高さ方向での所定高さ未満で物体の巻き込みが生じたと判定した場合、ドアリーフ31の開動作の反転を優先させる。一定高さ以上で物体の巻き込みが生じたと判定した場合、ドアリーフ31の開動作の抑制を優先させてもよい。所定高さ未満は、例えば、物体の所持者が子供である場合に対応する高さ等であり、所定高さ以上は、例えば、物体の所持者が大人である場合に対応する高さ等である。この場合、例えば物体の巻き込みを主体的に解消することが相対的に難しい子供に対してはドアリーフ31の開動作の反転によって迅速に巻き込みを解消することができる。例えば物体の巻き込みを主体的に解消することが相対的に容易である大人に対しては開動作の停止又は開速度の低減によってドアリーフ31の開動作が過剰に抑制されることを防ぐことができる。
例えば、制御装置19は、回転体15又はドアリーフ31に作用するトルクが所定未満である場合、ドアリーフ31の開動作の抑制度合いを低減させてもよい。回転体15又はドアリーフ31に作用するトルクが所定以上である場合、ドアリーフ31の開動作の抑制度合いを増大又は反転させてもよい。抑制度合いの低減は、例えば、ドアリーフ31の開速度の低減を小さくする等である。抑制度合いの増大は、例えば、ドアリーフ31の開速度の低減を大きくする等である。この場合、巻き込みの程度に応じて適正かつ詳細にドアリーフ31を制御することができる。
なお、動作量とは、ドアリーフ31の物理的な移動量をいう。
ここで、ドアリーフ31の開動作時に物体が回転体15に巻き込まれる場合を考える。
物体が回転体15に巻き込まれると、物体がより戸袋11の奥に巻き込まれ、回転体15の回転トルクが大きくなっていくと想定される。そこで、回転体15の回転トルクが大きくなるほど、ドアリーフ31の開速度をより遅くすることにより、物体の例えば損傷等のおそれを低減できる。
Claims (17)
- 開閉動作によって戸袋の内部に進入及び前記戸袋の内部から退出するドアと、
前記戸袋の内部に配置されるとともに外力の作用によって回転する回転体と、
前記回転体の回転方向のうち少なくとも前記ドアの開方向の前記回転体の回転に関する状態量を取得する取得部と、
を備えるドアシステム。 - 取得された前記状態量に基づいて前記ドアの動作を制御する駆動制御部を備える請求項1に記載のドアシステム。
- 前記駆動制御部は、
取得された前記状態量が第1の値である場合、第1の動作速度又は第1の動作量となるよう前記ドアの動作を制御し、
取得された前記状態量が前記第1の値より大きい第2の値である場合、前記第1の動作速度より遅い第2の動作速度又は前記第1の動作量より小さい第2の動作量となるよう前記ドアの動作を制御する
請求項2に記載のドアシステム。 - 取得された前記状態量に基づいて前記回転体と前記ドアとの間の物体の巻き込みを検知する検知部を備える
請求項2又は請求項3に記載のドアシステム。 - 前記駆動制御部は、前記ドアの開動作時に前記検知部によって前記回転体と前記ドアとの間の物体の巻き込みが検知される場合に、前記ドアを反転駆動する、又は、前記ドアの開動作を抑制する
請求項4に記載のドアシステム。 - 前記駆動制御部は、前記ドアの開動作時に前記検知部によって前記回転体と前記ドアとの間の物体の巻き込みが検知される場合、前記ドアの開度に基づいて、前記ドアを反転駆動する、又は、前記ドアの開動作を抑制する
請求項4に記載のドアシステム。 - 前記駆動制御部は、前記開度が所定の開度未満である場合、前記ドアの開動作を抑制し、前記開度が前記所定の開度以上である場合、前記ドアを反転駆動する請求項6に記載のドアシステム。
- 開閉動作によって戸袋の内部に進入及び前記戸袋の内部から退出するドアと、
前記戸袋の内部に配置されるとともに外力の作用によって回転する回転体と、
前記回転体の回転方向のうち少なくとも前記ドアの開方向の前記回転体の回転に関する状態量を取得する取得部と、
取得された前記状態量に基づいて報知を行う報知部と、を備えるドアシステム。 - 前記回転体は、前記ドアの高さ方向に沿う回転軸線周りに回転自在である請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のドアシステム。
- 前記状態量は、単位時間当たりの回転量である
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のドアシステム。 - 前記状態量は、前記回転体のトルクである
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のドアシステム。 - 前記ドアの開動作時に前記検知部によって前記回転体と前記ドアとの間の物体の巻き込みが検知される場合、前記ドアの閉方向の前記回転体の回転に関する状態量に基づいて、前記物体の巻き込みの解消を検知する解消検知部を備える請求項4に記載のドアシステム。
- 取得された前記状態量に基づいて前記ドアの開動作を抑制する駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、前記ドアの開動作を抑制した後、前記ドアの閉方向の前記回転体の回転に関する状態量に基づいて前記物体の巻き込みの解消が検知される場合、前記ドアの開動作の抑制を解除する
請求項12に記載のドアシステム。 - 前記取得部は、前記ドアの開動作の開始を指示する開指令に応じて前記状態量の取得を開始する
請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のドアシステム。 - 前記取得部は前記ドアの全開状態に応じて前記状態量の取得を停止する請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のドアシステム。
- 開閉動作によって戸袋の内部に進入及び前記戸袋の内部から退出するドアと、
前記戸袋の内部に配置されるとともに外力の作用によって前記ドアの高さ方向に沿う回転軸線周りに回転する回転体と、
前記回転軸線周りでの前記回転体の回転方向のうち少なくとも前記ドアの開方向の前記回転体の回転に関する状態量を取得する取得部と、
取得された前記状態量に基づいて前記回転体と前記ドアとの間の物体の巻き込みを検知する検知部と、
前記ドアの開動作時に前記検知部によって前記回転体と前記ドアとの間の物体の巻き込みが検知される場合に、取得された前記状態量に基づいて、前記ドアを反転駆動する、又は、前記ドアの開動作を抑制する駆動制御部と、
を備えるドアシステム。 - 車体と、
開閉動作によって前記車体に設けられた戸袋の内部に進入及び前記戸袋の内部から退出するドアと、
前記戸袋の内部に配置されるとともに外力の作用によって前記ドアの高さ方向に沿う回転軸線周りに回転する回転体と、
前記回転軸線周りでの前記回転体の回転方向のうち少なくとも前記ドアの開方向の前記回転体の回転に関する状態量を取得する取得部と、
取得された前記状態量に基づいて各種機器を制御する制御部と、を備える車両。
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