JP2005307678A - 乗り物のドアに使用される検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動ドア開閉時におけるバスの乗客等への事故を防ぐこと。
【解決手段】 乗り物のドアに使用される検知装置は、乗客又は傷害物がドア付近にあるか否かを、下向きの信号によって監視すべく乗り物のドアの上方に配置された信号トランシーバを有する。制御回路は、乗り物のドアが開くとき、検知信号を発生するように、信号トランシーバに接続され、信号トランシーバを制御する。反射信号に基づき、検知信号は、乗客がドア付近にいるか否かを判断し、乗客に起こり得る怪我を回避するため、ドアの開閉動作を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、検知装置、特に、乗り物のドア上部に取り付けられ、ドア付近に乗客又は傷害物があるか否かを監視し、検知結果に基づいてドアの開閉動作を制御する検知装置に関する。

バス、電車、高速輸送システム（RTS）等の公共輸送機関の大衆性のため、乗客の安全が公衆に対する重要な考慮事項となっている。

公共輸送機関の利用者が経験する事故の一つは、ドアが誤って閉まったために起こっている。ドアが運転者によって自動的に制御される公共バスを例にとると、運転者が注意をそらしているか又は超満員のためにドアがよく見えない場合がある。バスに乗ろうとするか又は下車しようとする乗客がまだバスの外又は中にいる間に、閉まるドアに挟まれ、引きずられることがある。明らかに、乗客が重症を負う危険性があり、バス会社が高額な訴訟に巻きこまれることがある。これらの問題を解決するため、ドア付近に乗客又は傷害物があるか否かを監視すべく、乗り物のドアに使用される本発明の検知装置は、上記諸問題を回避または緩和するために開示される。

本発明の主要目的は、乗客又は傷害物がドア付近にあるか否かを下向信号によって監視するため、乗り物のドアの上方に配置される検知装置を提供することである。検知結果に基づいて、検知装置は乗客に起こり得る傷害を避けるため、ドアの開閉動作を制御する。

この目的を達成するため、前記検知装置は、乗り物のドアの上方に配置され、検知信号を発信又は受信する信号トランシーバを備え、この信号トランシーバは制御回路に接続されている。この制御回路は、
信号トランシーバを経て検知信号を出力又は受信するように信号発受信装置を制御する中央処理装置と、
中央処理装置に接続され、ドアが開けられるとき中央処理装置を作動させるドア監視装置と、
中央処理装置に応答してドアを開閉させるドア制御装置と、
作動電圧を中央処理装置、ドア監視装置及びドア制御装置とに供給する電力供給装置とを含み、
中央処理装置は、ドアが開いた後、ドア監視装置によって作動され、信号トランシーバを経て検知信号を出力するように信号発受信装置を制御して、反射信号に基づいてドアを閉める。

前記信号発受信装置は赤外線発受光装置又は超音波発受信装置とすることができる。

前記ドア監視装置は、磁気リード・スイッチのようなスイッチを有することができ、前記スイッチは、ドアが閉じた後、閉状態から開状態に変わる。

前記ドア制御装置は継電器を含むことができる。

本発明の特徴と構成は、添付の図面を参照すればさらに明確に理解されるであろう。

図１を参照するに、本発明による検知装置は、乗り物のドアを監視する監視装置に使用される。検知装置は信号トランシーバ１を用い、信号トランシーバ１は(図１に示されていない)回路によって制御され、乗客又は物がドア付近にあるか否かをチェックする検知信号を下方に発信するためにドア上方に配置される。制御回路は、前記反射信号に基づいて、ドアを安全に閉めることができるか否かを決定する。

図２を参照するに、制御回路は、中央処理装置１０と、信号発受信装置２０と、ドア監視装置３０と、ドア制御装置４０と、電力供給装置５０と、ブザー６０とを含む。

中央処理装置１０は、信号トランシーバ１を介して検知信号を出力すべく信号発受信装置２０を制御する。反射された信号も信号発受信装置２０によって受信され、中央処理装置１０に送られる。中央処理装置１０の一方の出力端子は、アラーム音発生のため、さらにブザー６０に接続されている。

ドア監視装置３０は、ドアが開けられるとき中央処理装置１０を作動させるため、一つの出力端子が中央処理装置１０の一方の入力端子に接続されている。

ドア制御装置４０は、中央処理装置１０からの信号出力に応答してドアを開閉させる。

電力供給装置５０は、作動電圧を検知装置のすべての装置と要素とに供給する。

ドアが開いた後、ドア監視装置３０は中央処理装置１０を作動させる信号を直ちに出力する。その後、中央処理装置１０は、検知信号を出力すべく、信号発受信装置２０を駆動する。信号が反射され受信されると、中央処理装置１０は、何らかの傷害物がドア付近にあるか否かを、発信され反射された信号の時間的な長さに基づいて決定することができる。

本発明の第1実施例において、上記信号発受信装置２０は赤外線技術によって実行される。

図３Ａ乃至３Ｃを参照するに、信号発受信装置２０は、中央処理装置１０の入力端子に接続された赤外線受光装置２１ａと、中央処理装置１０の出力端子に接続された赤外線発光装置２２ａとを含む。ドアの上方に設置された前記信号トランシーバ１は、赤外線受光器（ＲＤ１）と、本実施例の赤外線発光器（ＴＤ１）とを含む。

赤外線受光装置２１ａは、主に赤外線受光器（ＲＤ１）と、抵抗器と、コンデンサとを含む。赤外線発光装置２２ａは、負端子と正端子とを有するダイオードＤ２を含み、両端子はそれぞれ中央処理装置１０及びトランジスタＱ２の基準端子（ベース端子）に接続されている。トランジスタＱ２は、別のトランジスタＱ２と共に、ダーリントン・ペアの形で接続されている。トランジスタＱ１、Ｑ２の両集電端子（コレクタ端子）は、赤外線発光器ＴＤ１の負端子に接続され、赤外線発光器ＴＤ１の正端子は、電力供給装置５０に接続されている。さらに、中央処理装置１０の数個の出力端子は、抵抗器Ｒ３−Ｒ９によって変換回路に接続されている。

さらに図３Ａ乃至３Ｃを参照するに、磁気リード・スイッチのような、ドアの開閉に反応するスイッチ要素３１は、ドア監視装置３０の主要要素として使用される。スイッチ要素３１の一端は、電源端子（５ボルト）と中央処理装置１０とに接続され、スイッチ要素３１の他端は接地されている。

ドア制御装置４０は、主として、コイル及びスイッチを備える継電器４１と、スイッチング・トランジスタ４２と、手動制御スイッチ４３とを含む。継電器４１のコイルの一端は、電力供給装置５０に接続され、他端は、スイッチング・トランジスタ４２を介して接地されている。継電器４１のスイッチの開閉は、コイルが付勢されているか否かによって決定される。継電器４１のスイッチは、ドア・スイッチ（図示せず）に接続される。継電器４１のスイッチに直列に接続される手動制御スイッチ４３は、緊急時にドアの開閉動作を直接、また即時に制御するために備えられている。

電力供給装置５０は、安定した作業電圧、例えば５ボルトを中央処理装置１０に供給するために、定電圧集積回路（定電圧ＩＣ）５１を利用する。

ドアが開いた後、スイッチ要素３１は、元の閉状態から開状態に変わる。そのため、中央処理装置１０は、電圧レベルが低レベルから高レベルに変わるのを検知し、電力供給装置５０からの電流が赤外線発光器（ＴＤ１）を通って流れるように、変換回路（Ｒ３−Ｒ９）を介してダーリントン・ペアのトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２）を直ちに作動させる。電流が赤外線発光器（ＴＤ１）を流れるとき、赤外線検知信号が発生される。

検知信号が反射されたとき、赤外線受光器（ＲＤ１）は、反射信号を受けて、中央処理装置１０に伝送する。中央処理装置１０は、前記検知信号が発信されたときに始まり、前記反射信号が受信されたときに終わる時間間隔Ｔ１を直ちに計算し、さらに、初期値の時間間隔Ｔ２と比較する。初期値の時間間隔Ｔ２の設定は、信号トランシーバ１の下に障害物がないときに、検知信号が発信されてから反射信号が受信されるまでの時間間隔が計算されるという条件で求められる。明らかに、初期値間隔Ｔ２は、乗り物のドアの高さに対応している。

ドア付近に乗客又は傷害物がある場合、その対象物は高さを持っているので、発信された信号は前記対象物の頂部から早期に反射され、したがって、測定された時間間隔Ｔ１は初期値の時間間隔Ｔ２より小さい（Ｔ１＜Ｔ２）。ドア付近に対象物があることを中央処理装置１０が検知すると、スイッチング・トランジスタ４２は作動されず、継電器４１のコイルは通電されない。それによって、継電器４１のスイッチは開状態に保たれる。継電器４１のスイッチが開状態に保たれるので、ドア・スイッチが、乗り物のドアを閉めるように不注意に押されても、ドア・スイッチ用の回線ループは完全でなく、乗り物のドアは閉めることができない。

図４Ａ乃至４Ｃを参照するに、信号発受信装置２０は、ドア監視装置３０、ドア制御装置４０及び電力供給装置５０が前述の第１実施例とほぼ同じである。この実施例では、超音波技術により実行される。したがって、それら装置の説明は以後省略する。第２実施例で変更されている点は、信号発受信装置２０が、超音波発受信装置２１ｂと、信号増幅装置２２ｂとからなることで、ドアの上方に設置された信号トランシーバ１は、超音波トランシーバ２５である。

超音波発受信装置２１ｂは、さらに、第１側部と第２側部とを有する変圧器を含み、第１側部は超音速トランシーバ２５に結合され、第２側部は２つのトランジスタＱ２、Ｑ３を介して中央処理装置１０に結合されている。超音速トランシーバ２５の出力端子は、さらに、信号増幅装置２２ｂを介して中央処理装置１０の入力端子に接続されている。

中央処理装置１０が、ドア監視装置３０によってドアが開いていることを検知すると、二つのトランジスタＱ２、Ｑ３が作動し、これにより、変圧器の第２側部が誘導電流を発生し、検知信号を発信するように超音速トランシーバ２５を駆動する。反射信号は、信号増幅装置２２ｂによって増幅されてから、中央処理装置１０に伝達される。

中央処理装置１０は、発信された超音速信号と反射信号とに基づいて、時間間隔Ｔ１の計算もする。計算された時間間隔Ｔ１は、さらに、何らかの対象物がドア付近にあるか否かを判断するため、初期値の時間間隔Ｔ２と比較される。本実施例の中央処理装置１０の作動は、前記された第１実施例とほぼ同じである。

前述の説明から、赤外線技術であるか超音速技術であるかを問わず、対象物がドア付近にあることを制御回路が一旦検知したならば、その対象物が除去されるまでドアが強制的に開いたままにされる。したがって、ドアによる乗客への起こり得る怪我は、効果的に回避することができる。

本発明の好ましい実施例の前記説明は、例示に過ぎず、本発明の範囲が特定の実施例の説明によって制限されることはない。

本発明に係る検知装置を示し、ドアの上方に配置された検知装置の作動を示す概略図。 本発明に係る検知装置の機能ブロック図。 本発明に係る検知装置の第１実施例の回路図。 本発明に係る検知装置の第１実施例の回路図。 本発明に係る検知装置の第１実施例の回路図。 本発明に係る検知装置の第２実施例の回路図。 本発明に係る検知装置の第２実施例の回路図。 本発明に係る検知装置の第２実施例の回路図。

符号の説明

１ 信号トランシーバ
１０ 中央処理装置
２０ 信号発受信装置
２１ａ 赤外線受光装置
２１ｂ 超音波発受信装置
２２ａ 赤外線発光装置
２２ｂ 信号増幅装置
２５ 超音波トランシーバ
３０ ドア監視装置
４０ ドア制御装置
４１ 継電器
４２ スイッチング・トランジスタ
４３ 手動制御スイッチ
５０ 電力供給装置
５１ 定電圧集積回路
６０ ブザー

Claims (7)

1. 乗り物のドアの上方に配置され、制御回路に接続される信号トランシーバを含む乗り物のドアに使用される検知装置であって、前記制御回路は、
   検知信号を出力し、かつ前記信号トランシーバを経て反射信号を受けるため、信号発受信装置を制御する中央処理装置と、
   ドアが開くとき前記中央処理装置を作動させる、該中央処理装置に接続されたドア監視装置と、
   前記中央処理装置に応答して乗り物のドアを開閉させるドア制御装置と、
   前記中央処理装置、前記ドア監視装置及び前記ドア制御装置に作動電圧を供給する電力供給装置とを含み、
   乗り物のドアが開いた後に、前記中央処理装置が前記ドア監視装置によって作動され、前記検知信号を前記信号トランシーバを経て出力するように信号発受信装置を制御し、前記反射信号に基づいて、ドアを閉めてもよいか否かを決定する、乗り物のドアに使用される検知装置。
2. 前記信号トランシーバは、赤外線発光器と赤外線受光器とを備え、前記信号発受信装置は、前記中央処理装置に接続された赤外線受光器を含む赤外線受光装置と、赤外線発光装置であって、負端子と正端子とがそれぞれ中央処理装置と２つのトランジスタからなるダーリントン・ペアのトランジスタとに接続されたダイオードと、負端子と正端子とがそれぞれ前記ダーリントン・ペアのトランジスタと前記電力供給装置とに接続された赤外線発光器と、複数の抵抗器を有し各抵抗器が前記ダイオードの正端子に接続された変換回路とを備える赤外線発光装置とを含む、請求項１に記載の検知装置。
3. 前記信号トランシーバは超音速トランシーバであり、前記信号発受信装置は、超音速発受信装置と、信号増幅装置とを含み、
   前記超音速発受信装置は、第１側部と第２側部とを備えた変圧器であって、前記第１側部は前記超音速トランシーバに結合され、前記第２側部は２つのトランジスタを介して前記中央処理装置に結合された、変圧器を含み、
   前記超音速トランシーバの出力端子は、前記信号増幅装置を介して前記中央処理装置に接続されている、請求項１に記載の検出装置。
4. 前記ドア監視装置は、２つの端部を有するスイッチ要素を備え、前記スイッチ要素の一方の端部は電源端子と前記中央処理装置とに接続され、他方の端部は接地されている、請求項２又は３に記載の検知装置。
5. 前記ドア制御装置は、コイルとスイッチとを有する継電器を備え、前記継電器のスイッチはドア・スイッチに接続するように適合され、前記コイルの一方の端部は電力供給装置に接続され、前記コイルの他方の端部はスイッチング・トランジスタを介して接地されている、請求項２又は３に記載の検知装置。
6. 前記電力供給装置は、安定した作動電圧を供給すべく、定電圧集積回路を含む、請求項２又は３に記載の検知装置。
7. 前記中央処理装置はブザーに接続されている、請求項１に記載の検知装置。

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