JP2000025610A - 自動開閉ドアの異物検出法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【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。

Description

【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３−９
９９７２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。

【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２
１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２
２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２
０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４０
１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３
６１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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。