JP2008008121A

JP2008008121A - 戸挟み検出装置

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Publication number: JP2008008121A
Application number: JP2006182589A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Yoshimi; 浩和吉見
Original assignee: Sunx Ltd
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: JP4914131B2

Abstract

【課題】検出精度に優れる戸挟み検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両の乗降口を開閉するドアＤの先端に装着され、内部に空洞部２８を有する弾性変位可能な戸先ゴム２０と、空洞部２８の内圧に応じた圧力信号Ｐを出力する圧力センサＳ１と、圧力信号Ｐを所定の判定値と比較し、比較結果に基づいて戸挟みの有無を判定する判定制御装置５０と、を備えた戸挟み検出装置である。判定制御装置５０は、開放された状態にある乗降口がドアＤ１により閉鎖されるまでの過程で、圧力センサＳ１の圧力信号Ｐを取得する信号取得処理を行いつつ、乗降口の閉鎖に際し空洞部の圧力が安定状態となる圧力の収束時点を仮想的に決定し、戸挟み有無についての判定を、収束時点以降に取得された圧力信号に基づいて行なう。
【選択図】図６

Description

本発明は、戸挟み検出装置に関する。

ドア開閉に伴う安全性を確保するべく、戸挟み検出装置が提案されている。
ドアの開閉は周知のように、対をなす左右２つのドアが端部同士を突きあわせることで開口を閉止し、左右のドアがそれぞれ逆方向にスライドすることで乗降口を閉止する。そして、これらドアの端部にはクッション用に戸先ゴムが設けられており、閉止状態においては、両ドアに設けられた戸先ゴム同士が互いに当接するようになっている。

閉止動作中に戸挟み（人の手足や、鞄などが挟まれる）が起きると、通常の場合に比べて戸先ゴムの変形が大きくなる。そのため、戸先ゴムの変形度合いをセンサで検出してやれば、戸挟みの有無を検出出来る。下記、特許文献１によって開示された戸挟み検出装置では、前述のセンサとして圧力センサを備え、戸先ゴムの内圧を検出することとしている。

図１２には、開放状態にある乗降口が、ドアによって閉止される過程において、圧力センサから出力される圧力信号の推移を示してある。２枚のドアが接近する過程では、戸先ゴム同士は離間した状態にあるので、同図に示すように、圧力信号のレベルは、低いレベルで安定している。
ドアの閉止が進んで両戸先ゴム同士が突き当たると、戸先ゴムの変形が始まって戸先ゴムの内圧が高くなる結果、圧力信号は右肩上がりに上昇してゆく。やがて、ドアが閉止位置に達すると、戸先ゴムはそれ以上は変形しなくなり、内圧も安定するので圧力信号は所定レベルで安定する。
これは、戸挟みが起きていない場合の、圧力信号の推移の一例であるが、仮に、戸挟みが起きると、ドア間に挟まれた異物分だけ戸先ゴムの変形量が大きくなる。従って、戸挟み時における圧力信号は、同図において点線で示すように、戸挟みが起きていない場合の信号レベルに比べて高くなる。
以上のことから、従来の戸挟み検出装置においては、戸挟みが起きていない場合の圧力信号の最大レベルより高いレベルに判定値Ｚを設定しておき、圧力センサから圧力信号が出力されると、これを随時、判定値Ｚと比較し、戸挟みの有無について判定を行なっていた。すなわち、図１２の例であれば、ｔ１〜ｔ１５までの各時点において判定を行なっていた。このように、信号の立ち上がり後、判定を随時行なうのは、戸挟みを早期に検出したいという要請があるためである。
特開２００２−２５５０２８公報

しかしながら、ドアを開閉する機構、ドア、戸先ゴムには、それぞれ個体差（ばらつき）がある。従って、開閉の勢いもドアによって違いがあるし、戸先ゴムについても、厚み、硬度などがドアごとでそれぞれ異なる。そのため、同じ条件の下、同じようにドアを閉止させたとしても、出力される圧力信号は、ドアによって様々な推移を示し、図１３に示すように、標準的な圧力信号の立ち上がり方に比べて、より急な勾配を持って立ち上がるものや、或いなだらかな勾配で立ち上がるものがある。また、急な勾配を持って立ち上がるものは、安定状態の信号レベルを一旦、行き過ぎてピークをとり、その後、減衰しつつ安定状態に移行する推移を示す傾向がある。

この場合に、立ち上がり後のｔ１〜ｔ１５の各時点において、それぞれ判定を行なっていると、例えば、時刻ｔ７においては、勾配の大きさによって、判定値Ｚ１に対する余裕に差が出来る。すなわち、急な勾配をとるものでは判定値Ｚ１に対して余裕が僅かしかない（図１３におけるＡ寸法部）のに対して、なだらかに立ち上がるものでは判定値Ｚ１に対して余裕が大きく（図１３におけるＢ寸法部）、検出感度に差ができしまう。

また、ドアによっては判定値がＺ２のレベルに設定されていることもあるが、このように判定値が低めに設定されると、ピーク値Ｐｍがそれを上回って、戸挟みが起きてないにも拘わらず、戸挟みと誤判定されてしまう恐れすらある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、検出精度に優れる戸挟み検出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、車両の乗降口を開閉するドアの先端に装着され、内部に空洞部を有する弾性変位可能な戸先ゴムと、前記空洞部の内圧に応じた圧力信号を出力する圧力センサと、前記圧力センサから出力される前記圧力信号を所定の判定値と比較し、比較結果に基づいて戸挟みの有無を判定する戸挟み検出手段と、を備えた戸挟み検出装置であって、前記戸挟み検出手段は、開放された状態にある前記乗降口が前記ドアにより閉鎖されるまでの過程で、前記圧力センサの圧力信号を取得する信号取得処理を行いつつ、これと並行して以下の（i）〜（iii）の処理を行なって、前記乗降口の閉鎖に際し前記空洞部の圧力が安定状態となる圧力の収束時点を仮想的に決定し、前記戸挟み有無についての判定を、収束時点以降に取得された圧力信号に基づいて行なうところに特徴を有する。
（i）前記信号取得処理により得られた所定期間ごとの圧力信号から圧力信号の変化量を算出して、これを予め定められた基準値と比較することで、圧力信号の変化の立ち上がり時点を検出する立ち上がり検出処理
（ii）前記立ち上がり時点以降から所定期間内に取得された、少なくとも２以上の前記圧力信号に基づいて、前記圧力信号の上昇勾配の大きさを検出する上昇勾配検出処理
（iii）前記上昇勾配検出処理で検出された前記圧力信号の上昇勾配の大きさを、基準となる予め定められた基準勾配の大きさと比較して勾配差を検出し、検出された勾配差の大きさに基づいて前記中空部の圧力変化が収束する前記圧力の収束時点を決定する圧力収束時点決定処理

請求項１に係る発明の実施態様として、以下の構成が望ましい。
前記戸挟み検出手段は前記上昇勾配検出処理に加えて、
前記信号取得処理により得られる所定期間ごとの圧力信号に基づいて、前記圧力信号の立ち上がり時点から前記圧力信号がピーク値をとるまでの圧力上昇時間を検出する圧力上昇時間検出処理を行ない、
前記圧力収束時点決定処理において、
前記上昇勾配検出処理で検出された前記上昇勾配の大きさと、
前記圧力上昇時間検出処理で検出された前記圧力上昇時間と、の２要素に基づいて前記圧力の収束時点を決定する構成。

このように圧力収束時間を、圧力信号の上昇勾配の大きさと、圧力上昇時間の２要素に基づいて決定すれば、圧力信号の減衰傾向を適格に把握でき、圧力収束時間を正確に求めることが出来ので、戸挟みの有無について、より信頼性の高い判定を行なうことが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記圧力信号の立ち上がりから前記収束時点までの時間を、圧力収束時間と定義した場合に、記憶手段を備え、同記憶手段に対して、複数の勾配差と各勾配差に対応した複数の圧力収束時間とが互いに関連付けてデータテーブル化された状態で記憶された構成であるとともにに、前記戸挟み検出手段は、前記圧力収束時点決定処理として、前記データテーブルに記憶された複数の圧力収束時間の中から、前記上昇勾配検出処理で検出された前記勾配差に対応する圧力収束時間を読み出して、前記圧力の収束時点を決定する処理を行なうところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、戸挟みの判定にあたって、まず、（i）〜（iii）の各処理を行って、圧力信号が安定状態となる圧力の収束時点を予想することとした。そして、安定状態になるまでの過渡期（信号のレベルが上昇している期間）にある圧力信号については判定の対象とせず、安定状態となった後の圧力信号を対象として戸挟みの有無の判定を行なうこととした。このように過渡期の圧力信号については判定の対象から除外しておけば、信号の立ち上がりの急峻差に起因する各ドア間の検出感度のばらつきを抑えることが出来る。

また、当初から判定値がやや低いレベルに設定されている場合に、ドアが勢いよく閉まるなどの理由で、圧力信号が急峻に立ち上がって一時的に判定値を超えるような変化をしたとしても、安定状態において、圧力信号が判定値を下回っていれば、戸挟みと判定されることがない。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、圧力の収束時点の決定に複雑な演算処理を行なう必要がないので、戸挟み検出手段の処理負担を軽減できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８を参照して説明する。
図１は車両１０の側面図、図２は戸先ゴム２０の水平断面図である。

図１に示す符号Ｄ１、Ｄ２は、車両１０に設けられた乗降口を開閉するドアである。ドアＤ１、Ｄ２の開閉構造については、全ドア共通であるため、ここでは、図１における左側のドアＤ１を例にとって説明する。

ドアＤ１は、対をなす左右２つのドアＤ１ａ、Ｄ１ｂより構成されている。これら各ドアＤ１ａ、Ｄ１ｂの先端部には、ドアの全高に亘って戸先ゴム２０ａ、２０ｂが設置されている。これら両ドアの戸先ゴム２０ａ、２０ｂは、ドア閉止時においては、密着した状態（より具体的に言えば、先端同士が干渉してやや潰されるように弾性変形した状態で密着する）となって、ドアＤ１の合わせ部分を隙間無く塞ぐようになっている。

これら両ドアＤ１ａ、Ｄ１ｂは、ドア駆動手段６１の駆動力を受けて、横スライドする構成となっている。すなわち、ドアＤ１ａが図１の左方向にスライドし、ドアＤ１ｂが図１の右方向にスライドすることで、乗降口が開放され、逆方向にスライドすることで開放状態にある乗降口を、閉止させることが出来る。

図２を参照して戸先ゴム２０について説明する。
戸先ゴム２０は、ドアＤ１に対する取り付け部２１と、戸当たり部２５とを左右に連結した形状をなし、取り付け部２１の中央部分には断面円形の中空部２３が形成されている。一方、戸当たり部２５は空洞状の空洞部２８を設けて撓み可能とされるとともに、内部に規制壁２６と円筒部２７を設けている。規制壁２６は図２における左側の内壁から先端に向けて真っ直ぐに延びているのに対し、円筒部２７は規制壁２６の先端部と向かい会う位置にあって、２本のアーム２９Ａ、２９Ｂによって支持された状態にある。

そして、取り付け部２１に形成される中空部２３並びに、戸当たり部２５に形成される円筒部２７はいずれも、戸先ゴム２０ａ、２０ｂの全高さに亘って形成されるとともに、その内圧（中空部２３の内圧、円筒部２７の内圧）は、図示しないチューブを通じて、圧力センサＳ１に取り込まれるようになっている。

圧力センサＳ１は、図１にようにドアＤ１ａの上部寄りの位置にあって、内部に二つの感圧素子と、これに対応して圧力導入ポート（図示せず）を２つ設けている。そして、一方側の圧力導入ポートには、中空部２３の内圧が取り込まれるようになっており、他方側の圧力導入ポートには、円筒部２７の内圧が取り込まれるようになっている。

そして、圧力センサＳ１に取り込まれた中空部２３の内圧、並びに円筒部２７の内圧は感圧素子によって圧力値に応じた信号レベルの電気信号に変換されるようになっている。圧力センサＳ１からは、円筒部２７の内圧と中空部２３の内圧の差圧に対応する電気信号（以下、圧力信号）Ｐが出力され、この圧力信号Ｐが車体１０に設置される判定制御装置５０に次に説明する通信部７０を介して取り込まれるようになっている。

図３、図４を参照して通信部７０の構成を簡単に説明し、図５を参照して判定制御装置５０の電気的構成について説明する。

通信部７０はドアＤ１に設けられた圧力センサＳ１から出力される圧力信号Ｐを、車両１０側に伝送させるものであって、車両１０側に設けられる一次コイル７３と、ドアＤ１ａ側に設けられる２次コイル７１とからなる。

図３−Ａ、図３−Ｅに示すように、乗降口がドアで閉止された状態においては、ドア側の２次コイル７１が車両側の一次コイル７３の設置範囲内に位置して、両コイル７１、７３が対向した状態となる。これにより、両コイル７１、７３を電磁的に結合させることができ、この電磁結合を利用して、圧力センサＳ１から出力される圧力信号Ｐを、車両１０側の判定制御装置５０に伝送させることが出来る。一方、図３−Ｂ〜図３−Ｄに示すように、ドアＤ１を開放させてゆくと、開いてゆく途中で、ドア側の２次コイル７１が車両１０側の一次コイル７３の設置範囲から外れるため、通信不能の状態となる。

すなわち、図４に示すように、乗降口が完全に開放される（Ｃ）時点の前後では、ドアＤ１と車両１０間における通信が不能な状態となり、それ以外では通信可能な状態となる。

続いて、図５を参照して判定制御装置５０について説明する。判定制御装置５０は、ＣＰＵ５１、Ａ／Ｄ変換部５３、アンプ５５、カウンタ５７、メモリ５９からなる。アンプ５５は通信部７０を介して伝送される圧力信号Ｐを増幅させるものである。Ａ／Ｄ変換部５３は増幅された圧力信号Ｐをディジタル値に変換するものであり、変換されたディジタル信号がＣＰＵ５１に取り込まれるようになっている。
尚、ＣＰＵが、本発明の戸挟み検出手段として機能するものであり、また、メモリが本発明の記憶手段に相当するものである。

ＣＰＵ５１はドアＤ１の開閉制御、並びに戸挟みの有無について判定を行うものである。また、メモリ５９には、戸挟みの有無についての判定に関する各種データが記憶されている。また、カウンタ５７はＣＰＵ５１の指示に従って時刻を計時する機能を果たすものである。

ここで、ドアＤ１の開閉制御について簡単に説明しておく。まず、ドアＤ１の開放指示であるが、これは、構内或いは車両に設置された外部装置（図示せず）に対する人手（車掌さんなど）の操作により行なわれる。そして、外部装置に対する操作がおこなわれると、外部装置からＣＰＵ５１に対して、扉開放信号Ｓｒが出力される。すると、ＣＰＵ５１は、開放制御信号Ｓｏをドア駆動手段６１に与えて、ドア駆動手段６１を駆動させる。これにより、閉止状態にあるドアが開放方向にスライドして、乗降口が開いてゆく。

先の扉開放信号Ｓｒは、乗降口を閉止させる閉止信号としての役目も担っている。すなわち、扉開放信号Ｓｒは外部装置に対する操作がされることを条件に出力されるが、信号の出力時間が長く、図４に示すように、所定時間は出力状態が持続されるようになっている。そして、ＣＰＵ５１は、扉開放信号Ｓｒの入力の有無をチェックしており、信号が途絶えると、閉止制御信号Ｓｃをドア駆動手段６１に与えてドア駆動手段６１を駆動させる。これにより、開放状態にあったドアが閉止方向にスライドして、乗降口を閉止するようになっている。

次に、閉止→開放→閉止に至る過程においてなされる、戸挟みの有無の判定について、図６を参照して説明する。尚、初期状態では、乗降口がドアＤ１によって閉止された状態にあるものとする。

ＣＰＵ５１はステップ１０、ステップ２０において、ドアＤ１の開放指示を待ちつつ、閉止時における圧力信号Ｐの最大値Ｐｏを取得する処理を行なう。

具体的に言えば、ステップ１０では、圧力センサＳ１から出力された圧力信号Ｐを読み取る処理が行われ、これに続く、ステップ２０では、扉開放信号Ｓｒの有無についての判定がＣＰＵ５１によって行なわれるが、ステップ２０でＮｏ判定されると、再び、ステップ１０に戻って、圧力信号Ｐを取得する処理が行われる。これにより、ステップ２０においてＹｅｓ判定されるまでの間は、所定周期で圧力信号Ｐが取得され続けることとなり、そのうちの、最大値ＰｏをＣＰＵ５１はメモリ５９に保存させる。

やがて、外部装置が人手により操作され、外部装置からＣＰＵ５１に扉開放信号Ｓｒが出力されると、ステップ２０でＹＥＳ判定され、ＣＰＵ５１による処理が次の段階（ステップ３０、ステップ４０）に移行される。

ステップ３０、ステップ４０では、ドアが閉止から開放に向かうときの、圧力信号Ｐの最小値Ｐ１を取得する処理が行なわれる。

具体的に言えば、ステップ３０において、圧力センサＳ１から出力された圧力信号Ｐを読み取る処理が行われ、これに続く、ステップ４０で、ドア側との通信が可能な状態であるか否かについて判定する処理がＣＰＵ５１によって行なわれるが、ステップ４０で、Ｙｅｓ判定されると、再び、ステップ３０に戻って、圧力信号Ｐを取得する処理が行われる。これにより、ステップ４０においてＮｏ判定されるまでの間は、所定周期で圧力信号Ｐが取得され続けることとなり、ＣＰＵ５１は、そのうちの最小値Ｐ１をメモリ５９に保存させる。

上述のステップ３０、ステップ４０における処理と並行して、ドアＤ１は開放されてゆくが、先にも述べたように、ドアＤ１が開いて行く途中で、ドア側の２次コイル７１が車両側の一次コイル７３の設置範囲から外れるため通信不能の状態となる。その結果、ステップ４０で判定処理を行ったときに、Ｙｅｓ判定される。

開放動作中のドアＤ１はやがて、全開の状態となるが、図４に示すように、扉開放信号Ｓｒの入力から所定時間が経過すると、扉開放信号Ｓｒが途絶える。すると、ＣＰＵ５１により、扉開放信号Ｓｒの入力が途絶えたことが検出される。

先にも述べたように、扉開放信号Ｓｒの入力が途絶えると、ＣＰＵ５１は閉止制御信号Ｓｃをドア駆動手段６１に与えてドア駆動手段を駆動させる。これにより、開放状態にあったドアＤ１が閉止方向にスライド動作を始める。やがて、ドアＤ１ａ、Ｄ１ｂが接近してゆくと、ドア側の２次コイル７１が車両側の一次コイル７３の設置範囲に重なるため、通信が復旧する。

上記の要領でドアＤ１が開放から閉止に向かう途中段階で、ステップ５０、ステップ６０の処理が完了（判定Ｙｅｓ）し、ＣＰＵ５１による処理は、次の段階（ステップ７０、ステップ８０）に移行する。

ステップ７０、ステップ８０では、圧力信号Ｐの立ち上がりを検出する処理を行ないつつ、開放から閉止に向かう際の圧力信号Ｐの最小値Ｐ２を取得する処理が行なわれる。

具体的に言えば、ステップ７０では、圧力センサＳ１から出力された圧力信号Ｐを読み取る処理が行われ、これに続くステップ８０では、圧力信号Ｐの立ち上がりを検出判定する処理が行なわれるが、立ち上がりが検出されるまでの間は、ステップ８０でＮｏ判定され、再び、ステップ７０に戻って、圧力信号Ｐを取得する処理が行われる。そのため、ステップ８０においてＹｅｓ判定されるまでの間は、所定周期で圧力信号Ｐが取得され続けることとなり、ＣＰＵ５１は、そのうちの最小値Ｐ２をメモリ５９に保存させる。

次に、図７を参照してドア閉止に伴う圧力信号Ｐの一般的な推移（標準出力波形：図７において太線で示す）について説明し、その後、ステップ８０の処理を説明する。

２枚のドアＤ１ａ、Ｄ１ｂが接近する過程では、戸先ゴム２０ａ、２０ｂ同士は離間した状態にあるので、圧力信号Ｐのレベルは、低いレベルで安定している。ドアＤ１の閉止動作が進んで両戸先ゴム２０ａ、２０ｂ同士が突き当たると、戸先ゴム２０の変形が始まって戸先ゴム２０の内圧が高くなる結果、圧力信号Ｐは右肩上がりに上昇してゆく。やがて、ドアが閉止位置に達すると、戸先ゴム２０はそれ以上は変形しなくなり、内圧も安定するので圧力信号は所定レベルで安定する。尚、以下の説明において、太線で示された標準出力波形の上昇勾配を基準勾配Ｊｏとする。

また、図７中には、圧力信号の出力波形として、太線で示すものの他にも、他の出力波形が示されている。一方の出力波形Ｂは、標準出力波形に比べて勾配が緩やかとなっている。出願人の知見によれば、ドアＤ１の閉まる勢いが弱く又、戸先ゴム２０が柔ら目である場合に、このような推移を示す傾向にある。

また、他方の出力波形Ａは、標準出力波形に比べて勾配が急になっており、ピーク付近では振動現象が見られる。出願人の知見によれば、ドアＤ１の閉まる勢いが強く又、戸先ゴム２０が固い場合に、このような推移を示す傾向にある。以下の説明では、戸挟み判定は、出力波形Ａを対象に行われるものとする。

さて、ステップ８０であるが、ここでは、出力波形Ａの立ち上がりを検出する処理（本発明の、立ち上がり検出処理に相当する）が行なわれる。具体的な判定は、図７中のＰ２１とＰ２２、或いはＰ２２、Ｐ２３のように連続する２つの圧力信号Ｐから、信号の変化量を算出し、得られた圧力信号Ｐの変化量を基準値と比較する。

基準値は、戸先ゴム２０に変形が起こって圧力信号Ｐの変化量がある程度大きくなったときに始めて、変化量の大きさが同基準値を上回るような値に設定されている。

図７の例であれば、圧力信号Ｐａ１と圧力信号Ｐａ２の両信号の変化量の大きさを、基準値と比較したときに、変化量の大きさが基準値を上回って、ステップ８０でＣＰＵ５１によりＹｅｓ判定される。

ステップ８０でＹｅｓ判定されると、ＣＰＵ５１は判定値Ｚを算出を以下の（１）式に基づいて行い、その後、ステップ９０に移行する。

判定値Ｚ＝（Ｐｏ−Ｐ１）＋Ｐ２＋α・・・・・・・・・・・・（１）式
Ｐｏは、ステップ１０で取得されたドア閉止時の圧力信号の最大値である。
Ｐ１は、ステップ３０で取得された閉→開に向かうときの圧力信号の最小値である。
Ｐ２は、ステップ７０で取得された開→閉に向かうときの圧力信号の最小値である。
αは、予め決められた定数である。

ステップ９０では、立ち上がり時点ｔａ１以降から所定期間内に取得された２つの圧力信号Ｐに基づいて、出力波形Ａの上昇勾配Ｊａを算出する。尚、ステップ９０における処理が、本発明の上昇勾配検出処理に相当する。

図７の例であれば、２つの圧力信号として、Ｐａ１、Ｐａ３を採用して、以下の（２）式に基づいて、上昇勾配Ｊａが算出される。
上昇勾配Ｊａ＝（Ｐａ３−Ｐａ１）／（ｔａ３−ｔａ１）・・・・・・・・・（２）式
Ｐａ３は、時刻ｔａ３における圧力信号Ｐの信号レベルである。
Ｐａ１は、時刻ｔａ１における圧力信号Ｐの信号レベルである。
尚、上昇勾配Ｊａの算出するには、例えば、Ｐａ１と、Ｐａ２を対象に行なってもよいが、間隔の近い２点で上昇勾配Ｊａを決めると、正確な値を得ることが出来ない場合があるので、この実施形態では、Ｐａ１、Ｐａ３を採用することとしている。

ステップ９０において上昇勾配Ｊａの算出が行なわれると、今度は、ステップ１００に移行して、圧力収束時間Ｔａを読み出す処理が行なわれる。具体的には、次の（３）式に従って、出力波形Ａの上昇勾配Ｊａと標準出力波形の基準勾配Ｊｏの勾配差Ｕを算出する処理を行なう。尚、基準勾配Ｊｏについては、予め、メモリ５９に記憶されている。

勾配差Ｕａ＝上昇勾配Ｊａ−基準勾配Ｊｏ・・・・・・・・・・・・（３）式

そして、ＣＰＵ５１は、勾配差Ｕａを算出し終えると、メモリ５９から勾配差Ｕａに対応した圧力収束時間Ｔａを読み出す処理を行なう。

具体的に説明すると、出力波形の上昇勾配Ｊと、圧力収束時間（信号の立ち上がりから、信号のレベルが安定するまでの時間）Ｔとの間には密接な関係がある。すなわち、標準出力波形の基準勾配Ｊｏよりも、急な勾配で立ち上がる出力波形は、ピーク付近で振動現象を起こすことが多く、それが減衰して収まるまでに時間がかかる。そのため、上昇勾配Ｊが急な出力波形の場合には、標準出力波形に比べて、信号のレベルが安定するまでに長い時間を要する。

一方、基準勾配Ｊｏよりも勾配Ｊが緩やかな出力波形の場合には、振動現象は起きないものの、圧力の上昇が遅いので安定値に達するまでに時間がかかる。そのため、上昇勾配Ｊが緩やかな出力波形の場合も、標準出力波形に比べて、信号のレベルが安定するまでに長い時間を要する。

すなわち、標準出力波形の基準勾配Ｊｏに対して、プラス方向或いは、マイナス方向のいずれの方向に上昇勾配Ｊが外れていても、信号が安定するまでの時間が長くなり、しかも、信号が安定するまでの時間は、勾配差Ｕの大きさに比例して長くなる傾向にある。

係る点を考慮して、本実施形態では、実際にドアＤ１を開閉させて計測を行い勾配差Ｕ、並びに圧力収束時間Ｔのデータについて取得してある。そして、取得されたデータに基づいて、図８に示すようなデータテーブルが作成され、これがメモリ５９に記憶されている。

そのため、ＣＰＵ５１は、勾配差Ｕａを算出し終えると、これを、データテーブルのデータと照合することで、算出された勾配差Ｕａに対応した圧力収束時間Ｔａを読み出して取得できる。

かくして、ステップ１００の処理が完了すると、ステップ１１０に移行する。ステップ１１０では、ＣＰＵ５１の指示によりカウンタ５７で時刻を計時する処理が行なわれる。カウンタ５７に設定されるカウント時間は、タイムアップしたときに、丁度、圧力収束時間Ｔａが経過して圧力の収束時点に至り、出力波形Ａの信号安定期に入るような時間に設定される（図７参照）。尚、カウント時間の設定はＣＰＵ５１により行なわれる。

尚、ステップ１００における処理並びに、ステップ１１０における処理が、本発明の「圧力収束時点決定処理」に対応する処理である。そして、本発明の「収束時点以降に取得された圧力信号」とは、信号安定期に取得された圧力信号Ｐのことである。また、本発明の「信号取得処理」とは、図６に示すステップ１０、ステップ３０、ステップ７０、並びに次述するステップ１２０の処理のことである。

そして、カウンタ５７による時刻の計時が完了すると、ＣＰＵ５１における処理は、次の段階（ステップ１２０、ステップ１３０）に移行する。

ステップ１２０では、圧力信号Ｐが信号安定期において取得され、次のステップ１３０では、戸挟みについての判定処理がＣＰＵ５１で実行される。すなわち、ステップ１３０では、ステップ１２０で取得された圧力信号Ｐの大きさと、判定値Ｚとを比較する処理が行なわれる。

このとき、圧力信号Ｐの信号レベルが判定値Ｚを上回っていれば、戸挟みと判定されて、エラー出力（ドアを開放させる出力）がなされる。一方、圧力信号Ｐの信号レベルが判定値を下回っていれば、戸挟みなしと判定されて、ステップ１４０に移行する。

図７では、圧力信号Ｐの信号レベルが判定値Ｚを下回っているので、ステップ１３０の判定でＮｏ判定される。それ移行は、ドアＤ１の閉止が検出されるまで、ステップ１２０、ステップ１３０の処理が繰り返し行なわれる。やがて、ドアＤ１の閉止が検出されると、ステップ１４０でＹｅｓ判定されて、全処理が完了する。

このように、本実施形態によれば、信号安定期に入った後の圧力信号Ｐのみを判定（ステップ１３０の戸挟み判定）の対象とし、それ以前の過渡期のものは判定の対象外とした。このように、過渡期にある圧力信号Ｐについては判定の対象から意識的に除外しておけば、仮に、出力波形Ａのように、ピーク点が安定状態における圧力信号のレベルを大きく上回るような推移をして、判定値Ｚを一時的に超えたとしても、信号安定期において圧力信号Ｐが判定値Ｚを下回っていれば、戸挟みと判定されることがない。

また、過渡期においては、標準出力波形、出力波形Ａ、出力波形Ｂの各波形間において、圧力信号Ｐの値に差があるものの、信号安定期は、ほとんど差がない。従って、信号安定期中に判定を行えば、いずれも波形であっても、同じような検出感度で判定を行なうことが出来る。

加えて、本実施形態では、過渡期にある圧力信号Ｐは、判定の対象外となっているので、従来の判定に比べて判定を行なうタイミングそのものは遅れてしまい、早期に戸挟み判定を行いたいとする要請に、反してしまうように思える。

しかしながら、本実施形態では、戸挟みの判定タイミングを遅らせてはいるものの、それは、圧力信号Ｐの波形（上昇勾配Ｊ）に対応して時間が定められ、一律に同じ時間だけタイミングを遅らせるものではない。従って、戸挟みの判定タイミングの遅れが、判定精度を確保するのに必要な最小限の時間に抑えられるので、上記要請に必ずしも反するものとは、ならない。

また、本実施形態では、予め、データテーブルが記憶されてあって、圧力収束時間Ｔの決定に複雑な演算処理を行なう必要がないので、ＣＰＵ５１の処理負担を軽減できる。

尚、図８には、勾配差ＵがＵａ〜Ｕｅの５段階に分けられているが、これは、簡略化して示したものであり、圧力センサＳ１の分解能の限界値程度まで段階を細かく区分させて、データテーブルを作成しておくのが、好ましく、本実施形態もこれにならってデータテーブルが作成されてある。係る構成とすることで、圧力収束時間Ｔａが正確に特定できる。

また、区分の中間の値（例えば、ＵａとＵｂの中間値）については、いずれの区分に割り当てるかが、問題となるが、このような場合には、切捨て・切り上げ、或いは四捨五入などすることで、いずれかの区分に割り当てることが出来る。また、データテーブルの構成としては、図８に示すように、一の勾配差（例えばＵａ）に一の圧力収束時間Ｔ（例えばＴａ）を対応させるようなデータ構成とする必要は必ずしもなく、ある範囲の勾配差を一の圧力収束時間Ｔに対応させてもよい。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図９ないし図１１を参照して説明する。
実施形態１では、圧力収束時間Ｔを算出するのに、データテーブルを使用したが、実施形態２のものは、演算処理によって圧力収束時間Ｔを算出するものであり、これに伴って、ＣＰＵ５１によって実行される処理に、ステップ９５が追加され、ステップ１００の処理がステップ１０５に変更されている。

演算によって、圧力収束時間Ｔを算出する場合に問題となるのは、上昇勾配Ｊが急な場合に生ずる圧力信号Ｐの減衰振動であるが、これは振動部分のみ抜き出せば、下記の（４）式で表される（図１０を参照）。

Ａは、振幅である。
ωは、角速度である。
βは、減衰係数である。

以上のことから減衰係数βを予め与えておけば（メモリ５９に固定値として記憶させておく）、波の振幅Ａ並びに、角速度ωを算出することで、振動が所望のレベルまで減衰するまでの時間、ひいては圧力収束時間Ｔを算出することができる。

上記思想のものに、本実施形態では、ステップ９５の処理において、図１１に示す圧力上昇時間Ｇを取得することとした。尚、圧力上昇時間Ｇとは、信号の立ち上がりからピークまでの時間のことである。

そして、続く、ステップ１０５の処理において、ステップ９０において算出された上昇勾配Ｊと、ステップ９５で算出された圧力上昇時間Ｇに基づいて、圧力収束時間Ｔを算出することとした。尚、上昇勾配Ｊと圧力上昇時間Ｇの２要素に基づいて、圧力収束時間Ｔを算出できるのは、以下の理由による。

すなわち、これら２要素が解れば、図１１に示す行過量Ｘ１、半周期Ｘ２を知ることが出来、従って、上述した振幅Ａ、角速度ωを算出できるからである。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）実施形態１では、上昇勾配を２つの圧力信号に基づいて算出したが、２以上であってもよい。

（２）実施形態１では、圧力収束時間Ｔａが経過して、信号安定期に入った後、すぐに判定を行ったが、さらに余裕を持たせて、判定タイミングを遅らせてもよい。

実施形態１において、車両を側面から見た図戸先ゴムの断面図ドア−車両間における通信状況を説明する図（閉止）ドア−車両間における通信状況を説明する図（閉→開）ドア−車両間における通信状況を説明する図（開）ドア−車両間における通信状況を説明する図（開→閉）ドア−車両間における通信状況を説明する図（閉止）ドアの開閉と、圧力信号の関係を示す図判定制御装置の電気的構成を示すブロック図ＣＰＵによって実行される、戸挟み判定処理の流れを示すフローチャート図圧力信号Ｐについて標準出力波形、並びにそれ以外の出力波形を示す図データテーブルの構成を示す図実施形態２において、ＣＰＵによって実行される、戸挟み判定処理の流れを示すフローチャート図減衰振動部分のみを抜き出した図出力波形の全体図従来例を示す図従来例を示す図

符号の説明

１０…車両
２０…戸先ゴム
５０…判定制御装置（戸挟み検出手段）
５１…ＣＰＵ（戸挟み検出手段）
Ｄ１…ドア
Ｓ１…圧力センサ

Claims

車両の乗降口を開閉するドアの先端に装着され、内部に空洞部を有する弾性変位可能な戸先ゴムと、
前記空洞部の内圧に応じた圧力信号を出力する圧力センサと、
前記圧力センサから出力される前記圧力信号を所定の判定値と比較し、比較結果に基づいて戸挟みの有無を判定する戸挟み検出手段と、を備えた戸挟み検出装置であって、
前記戸挟み検出手段は、開放された状態にある前記乗降口が前記ドアにより閉鎖されるまでの過程で、前記圧力センサの圧力信号を取得する信号取得処理を行いつつ、
これと並行して以下の（i）〜（iii）の処理を行なって、前記乗降口の閉鎖に際し前記空洞部の圧力が安定状態となる圧力の収束時点を仮想的に決定し、
前記戸挟み有無についての判定を、収束時点以降に取得された圧力信号に基づいて行なうことを特徴とする戸挟み検出装置。
（i）前記信号取得処理により得られた所定期間ごとの圧力信号から圧力信号の変化量を算出して、これを予め定められた基準値と比較することで、圧力信号の変化の立ち上がり時点を検出する立ち上がり検出処理
（ii）前記立ち上がり時点以降から所定期間内に取得された、少なくとも２以上の前記圧力信号に基づいて、前記圧力信号の上昇勾配の大きさを検出する上昇勾配検出処理
（iii）前記上昇勾配検出処理で検出された前記圧力信号の上昇勾配の大きさを、基準となる予め定められた基準勾配の大きさと比較して勾配差を検出し、検出された勾配差の大きさに基づいて前記中空部の圧力変化が収束する前記圧力の収束時点を決定する圧力収束時点決定処理
前記圧力信号の立ち上がりから前記収束時点までの時間を、圧力収束時間と定義した場合に、
記憶手段を備え、同記憶手段に対して、複数の勾配差と各勾配差に対応した複数の圧力収束時間とが互いに関連付けてデータテーブル化された状態で記憶された構成であるとともに、
前記戸挟み検出手段は、前記圧力収束時点決定処理として、
前記データテーブルに記憶された複数の圧力収束時間の中から、前記上昇勾配検出処理で検出された前記勾配差に対応する圧力収束時間を読み出して、前記圧力の収束時点を決定する処理を行なうことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の戸挟み検出装置。