JPH11270229A - 異物検出装置及び異物検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動軌跡上の異物を早急に検出できる異物検
出装置及び異物検出方法を得る。 【解決手段】 乗降口の前端部の上下方向中央にはスピ
ーカ６６が設けられており超音波Ｓを車両１６の後方側
へ放射状に発する。また、スピーカ６６の上下側方には
マイク７６、７８が設けられており、ドアパネル２０の
前端部等で反射した超音波Ｓを拾う。スピーカ６６から
発せられた超音波Ｓは仮想線Ｌを境に線対称的に発せら
るため、その反射方向等が基本的に仮想線Ｌを境に線対
称となる。したがって、マイク７６、７８は同音量の超
音波Ｓを同時に拾う。しかし、異物９２で超音波Ｓが反
射すると、マイク７８が通常よりも早く超音波Ｓを拾う
ため一時的にマイク７６よりも拾った超音波Ｓの音量が
大きくなる。この拾った超音波Ｓの音量の差異を検出す
ることで、異物９２を早急に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の移動軌跡
上の異物を検出するための異物検出装置及び異物検出方
法に係り、特に、車両や建造物或いはエレベータ等の自
動扉における扉等の移動軌跡上の異物の検出に好適な異
物検出装置及び異物検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワゴンやバン等の車両では、モータ等の
駆動手段の駆動力によってドアパネルを車両の前後方向
に沿ってスライドさせて開閉する自動スライドドア装置
がある。

【０００３】また、このような自動スライドドア装置に
は、閉移動中のドアパネルと車体との間に異物が挟み込
まれた場合に、ドアパネルのスライドを停止させたり、
或いは、ドアパネルを再び開移動させたりする挟み込み
防止装置を備えた自動スライドドア装置も考案されてお
り、この挟み込み防止装置の一例が特開平９−３１５１
５７号に開示されている。

【０００４】この公報に開示されている挟み込み防止装
置は、長尺筒状の外皮部の内部に複数の電極線を配置し
た感圧センサを備えている。この感圧センサはドアパネ
ルの前端部（すなわち、ドアパネルの閉移動側の端部）
に設けられており、閉移動しているドアパネルの前端部
に異物が当接してドアパネルが異物を押圧した際の異物
からの押圧反力により外皮部が弾性変形して電極線が撓
んで、複数の電極線が互いに接触して短絡したことを検
出した場合に、制御回路やコンピュータ等の制御手段が
駆動手段を停止、或いは反転駆動させてドアパネルと車
体とによる異物の挟み込みを防止する構成である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た挟み込み防止装置では、異物が感圧センサに当接して
感圧センサの外皮部を弾性変形させるまでは異物を検出
しない（換言すれば、閉移動する際のドアパネルのスラ
イド軌跡上に異物が存在しても、感圧センサの外皮部に
異物が当接するまでは、異物を検出することはできな
い）。したがって、異物を検出するまで時間がかかると
いう問題がある。

【０００６】本発明は、上記事実を考慮して、移動軌跡
上の異物を早急に検出できる異物検出装置及び異物検出
方法を得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の異物検出
装置は、移動終点へ向けて移動する移動体の前記移動終
点と前記移動体との間の移動軌跡上の異物を検出する異
物検出装置であって、前記移動体の移動方向側端部及び
前記移動終点側の所定位置の何れか一方に設けられ、前
記移動軌跡上を介して何れか他方へ向けて略放射状に一
定の出力の信号を発信する発信手段と、前記発信手段か
ら発信されて前記何れか他方で反射された信号を受信す
るまでの時間が互いに等しくなる前記何れか一方の所定
位置に設けられた複数の受信手段と、前記複数の受信手
段の各々が同時に受信した信号の強度を比較する比較手
段と、を備えることを特徴としている。

【０００８】上記構成の異物検出装置によれば、移動体
の停止状態若しくは移動終点へ向けて移動体が移動して
いる状態で、移動体の移動方向側端部及び移動終点側の
所定位置の何れか一方に設けられた発信手段から、移動
体の移動軌跡上を介して移動体の移動方向側端部及び移
動終点の何れか他方へ向けて連続して又は断続的に一定
出力の信号が略放射状に発信される。

【０００９】移動体の移動軌跡上に異物が存在しない場
合には、前記何れか他方の側で反射された信号を前記何
れか一方に設けられた複数の受信手段の各々が受信す
る。

【００１０】この状態における受信手段の各々は、発信
手段から信号が略放射状に発信さてから受信するまでの
時間が等しくなるように設けられているため、受信手段
が同時に受信した信号の強度を比較手段で比較すると、
各受信手段毎の信号の強度には基本的に差異はない。

【００１１】一方、移動体の移動軌跡上に異物が存在す
ると、発信手段から発信された信号の一部は前記何れか
他方の側の所定位置に到達することなく、異物で信号が
反射されて複数の受信手段のうちの何れかで受信される
ため、この信号（すなわち、全信号のうちの異物で反射
される信号）が辿る行程の長さは、異物が存在しない場
合の本来の行程の長さとは異なり、したがって、発信手
段から発信されてから受信手段に受信されるまでの時間
が異物が存在しない場合の本来の時間とは長さが異な
る。このため、異物で反射された信号を受信する受信手
段では、本来受信する筈の信号が受信されないか、或い
は、本来受信する筈のない信号が受信されるかの何れか
の現象が生じる。本来受信する筈の信号が受信されなけ
れば、この受信手段が受信した信号の強度は他の受信手
段で同時に受信した信号の強度よりも弱くなり、また、
本来受信する筈のない信号が受信されれば、この受信手
段が受信した信号の強度は他の受信手段で同時に受信し
た信号の強度よりも強くなる。

【００１２】このように、移動軌跡上の異物で信号が反
射した場合に各受信手段で同時に受信した信号の強度に
は差異が生じるため、比較手段により信号の強度を比較
して強度の差異の有無を検出することで移動軌跡上の異
物の有無が検出される。

【００１３】なお、本発明において、移動終点側の所定
位置は、移動体の移動終点である必要はない。すなわ
ち、移動終点を介して移動体とは反対側に移動体と移動
終点との間の空間が存在するような場合には、移動終点
を介して移動体とは反対側に発信手段を設けたり、或い
は、移動終点を介して移動体とは反対側に信号を反射さ
せたりしてもよい。

【００１４】また、移動終点側の所定位置は、動くこと
のない一定の位置でもよいし、移動終点側の所定位置が
移動体の移動に連動して変位する構成でもよい。

【００１５】請求項２記載の異物検出装置は、請求項１
記載の異物検出装置において、前記発信手段及び複数の
受信手段を、前記移動体の移動方向側端部、又は、前記
移動軌跡を介して前記移動体の移動方向側端部と対向す
るように前記移動終点に設けられた固定体に設けたこと
を特徴としている。

【００１６】上記構成の異物検出装置によれば、発信手
段及び受信手段が移動体の移動方向側端部、又は、移動
終点に設けられた固定体に設けられており、発信手段か
ら発信された信号は、移動体の移動軌跡上を介して移動
体及び固定体のうちの発信手段及び受信手段が設けられ
ていない側へ向けて発信される。上述したように、移動
軌跡上に異物が存在する場合には、発信手段から発信さ
れた信号が異物で反射され複数の受信手段の何れかによ
り受信されて、各受信手段が受信された信号の強度の差
異を比較することで移動軌跡上の異物の有無が検出され
る。

【００１７】ここで、移動終点には固定体が設けられて
おり、仮に、移動軌跡上に異物が存在して移動中の移動
体がその移動方向側端部で押圧すると、いずれは移動体
の移動方向側の端部と固定体との間で異物を挟み込こと
が考えられる。特に、モータ等の駆動手段により移動体
を自動的に移動させるような構成であれば、手動で移動
体を移動させる構成よりも、異物の存在を人が直接確認
できない可能性があるため異物を挟み込む可能性は高く
なる。しかしながら、本発明では、上述したように、移
動体の移動軌跡上の異物を検出できる。したがって、例
えば、比較手段が各受信手段で受信した信号の強度の差
異を検出して移動軌跡上の異物を検出した場合に、音や
光等の警報を発する警報手段や、また、駆動手段を駆動
を停止させたり、或いは駆動手段を反転駆動させる制御
回路等の制御手段を設けることで、移動体と固定体とに
よる異物の挟み込みを防止できる。

【００１８】請求項３記載の異物検出装置は、請求項１
又は請求項２記載の異物検出装置において、前記移動体
の移動方向側端部に沿った方向の前記移動体の移動方向
側端部中心、又は、前記移動体の移動方向に沿って前記
移動方向側端部中心と対向した前記移動終点の所定位置
に前記発信手段を設けたことを特徴としている。

【００１９】上記構成の異物検出装置によれば、発信手
段を移動体の移動方向側端部に沿った方向の移動体の移
動方向側端部中心、又は、移動体の移動方向に沿って移
動方向側端部中心と対向した移動終点側の所定位置に設
けられている。したがって、発信手段から発信された信
号は、移動体の移動方向側端部及び移動終点位置側の所
定位置のうち、発信手段が設けられていない側へ到達す
るまでの間に、移動体の移動軌跡上を通り且つ発信手段
を通る仮想線を境に線対称に広がり、これにより、前記
何れか他方で反射した場合の信号も線対称となる。この
ため、基本的に発信手段を介して等距離の位置に受信手
段を配置することができ、複数の受信手段を発信手段に
近接配置できる（すなわち、複数の受信手段のうち何れ
かだけを他の受信手段に比べて発信手段から遠い位置に
配置しなくてもよい）。このため、発信手段と受信手段
とをユニット化した場合の全体的な小型化が可能とな
る。

【００２０】請求項４記載の異物検出方法は、移動終点
へ向けて移動する移動体の前記移動終点と前記移動体と
の間の移動軌跡上の異物を検出する異物検出方法であっ
て、前記移動体の移動方向側端部及び前記移動終点側の
所定位置の何れか一方から前記移動軌跡上を介して何れ
か他方へ向けて略放射状に一定の出力の信号を発信し
て、前記何れか一方から発信されて前記何れか他方で反
射された信号を受信するまでの時間が互いに等しくなる
前記何れか一方での複数の受信位置で前記何れか他方の
側で反射した信号を受信し、前記複数の受信位置の各々
で同時に受信した信号の強度を比較して、前記比較の結
果に所定値以上の差異を検出することで前記移動軌跡上
の異物を検出する、ことを特徴としている。

【００２１】上記構成の異物検出方法によれば、移動体
の停止状態若しくは移動終点へ向けて移動体が移動して
いる状態で、移動体の移動方向側端部及び移動終点側の
何れか一方から発信手段から、移動体の移動軌跡上を介
して移動体の移動方向側端部及び移動終点の何れか他方
へ向けて連続して又は断続的に一定出力の信号が略放射
状に発信する。前記何れか一方の複数の受信位置では、
信号が何れか一方から発信されて各受信位置で信号を受
信するまでの時間が互いに等しくなるように設定されて
いるため、通常の状態で各受信位置で同時に受信した信
号の強度を比較すると、各受信位置毎の信号の強度には
基本的に差異はない。

【００２２】ここで、移動体の移動軌跡上に異物が存在
すると、前記何れか一方から発信された信号の一部は前
記何れか他方の側の所定位置に到達することなく、異物
で信号が反射されて何れかの受信位置で受信されるた
め、この信号（すなわち、全信号のうちの異物で反射さ
れる信号）が辿る行程の長さは、異物が存在しない場合
の本来の行程の長さとは異なり、したがって、前記何れ
か一方から信号が発信されてから受信位置で受信される
までの時間が異物が存在しない場合の本来の時間とは長
さが異なる。

【００２３】このため、この異物で反射された信号を受
信した受信位置では、本来受信する筈の信号が受信され
ないか、或いは、本来受信する筈のない信号が受信され
るかの何れかの現象が生じる。本来受信する筈の信号が
受信されなければ、この受信位置で受信した信号の強度
は他の受信位置で同時に受信した信号の強度よりも弱く
なり、また、本来受信する筈のない信号が受信されれ
ば、この受信位置で受信した信号の強度は他の受信位置
で同時に受信した信号の強度よりも強くなる。

【００２４】このように、移動軌跡上の異物で信号が反
射した場合に各受信位置で同時に受信した信号の強度に
は差異が生じるため、信号の強度を比較して強度の差異
の有無を検出することで移動軌跡上の異物の有無が検出
される。

【００２５】なお、本発明において、移動終点側の所定
位置は、移動体の移動終点である必要はない。すなわ
ち、移動終点を介して移動体とは反対側に移動体と移動
終点との間の空間が存在するような場合には、移動終点
を介して移動体とは反対側に発信手段を設けたり、或い
は、移動終点を介して移動体とは反対側に信号を反射さ
せたりしてもよい。

【００２６】また、移動終点側の所定位置は、動くこと
のない一定の位置でもよいし、移動終点側の所定位置が
移動体の移動に連動して変位する構成でもよい。

【００２７】請求項５記載の異物検出方法は、請求項４
記載の異物検出方法において、前記移動体の移動方向側
端部、又は、前記移動軌跡を介して前記移動体の移動方
向側端部と対向するように前記移動終点に設けられた固
定体から前記信号を発信することを特徴としている。

【００２８】上記構成の異物検出方法によれば、移動体
の移動方向側端部、又は、移動終点に設けられた固定体
から、移動体の移動軌跡上を介して移動体の移動方向側
端部及び固定体のうちの他方へ向けて信号が発信され
る。上述したように、移動軌跡上に異物が存在する場合
には、信号が異物で反射され移動体の移動方向側端部、
及び、移動終点に設けられた固定体のうちの信号が発信
された側の複数の受信位置の何れかで受信されて、各受
信位置での信号の強度を比較することで移動軌跡上の異
物の有無が検出される。

【００２９】ここで、移動終点には固定体が設けられて
おり、仮に、移動軌跡上に異物が存在して移動中の移動
体がその移動方向側端部で押圧すると、いずれは移動体
の移動方向側の端部と固定体との間で異物を挟み込こと
が考えられる。特に、モータ等の駆動手段により移動体
を自動的に移動させるような構成であれば、手動で移動
体を移動させる構成よりも、異物の存在を人が直接確認
できない可能性があるため異物を挟み込む可能性は高く
なる。しかしながら、本発明では、上述したように、移
動体の移動軌跡上の異物を検出できる。したがって、例
えば、信号波形の比較結果に応じて音や光等の警報を発
したり、また、駆動手段を駆動を停止させたり、或いは
駆動手段を反転駆動させることで、移動体と固定体とに
よる異物の挟み込みを防止できる。

【００３０】請求項６記載の異物検出方法は、請求項４
又は請求項５記載の異物検出方法において、前記移動体
の移動方向側端部に沿った方向の前記移動体の移動方向
側端部中心、又は、前記移動体の移動方向に沿って前記
移動方向側端部中心と対向した前記移動終点の所定位置
から前記信号を発信することを特徴としている。

【００３１】上記構成の異物検出装置によれば、移動体
の移動方向側端部に沿った方向の移動体の移動方向側端
部中心、又は、移動体の移動方向に沿って移動方向側端
部中心と対向した移動終点側の所定位置から信号が発信
される。したがって、発信された信号は、移動体の移動
方向側端部及び移動終点位置側の所定位置の信号が発信
されない側へ到達するまでの間に、移動体の移動軌跡上
を通り且つ信号の発信位置を通る仮想線を境に線対称に
広がり、移動体及び移動終点位置側の所定位置のうちの
信号が発信されない側で反射した場合の信号も線対称と
なる。

【００３２】このため、信号の発信位置を介して等距離
の位置に信号の受信位置を設けることができ、したがっ
て、複数の受信位置を発信位置に近接させて設けること
がきる（すなわち、複数の受信位置のうち何れかだけを
他の受信位置に比べて発信位置から遠い位置に設けなく
てもよい）。このため、信号を発信する発信素子やスピ
ーカ等の発信手段と信号を受信する受信素子やマイク等
の受信手段とをユニット化した場合の全体的な小型化が
可能となる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図３には本発明の一実施の形態に
係る異物検出装置１０を自動スライドドア装置１２の挟
み込み防止装置１４に適用した車両１６の概略的な構成
が示されており、図１には挟み込み防止装置１４の構成
がブロック図によって示されている。挟み込み防止装置
１４の構成の説明に先立って自動スライドドア装置１２
の構成の概略を簡単に説明する。

【００３４】（自動スライドドア装置１２の構成の概
略）図３に示されるように、車両１６は移動体としての
ドアパネル２０を備えている。ドアパネル２０は、車両
１６の側壁２２の外側を側壁２２に沿って車両１６の前
後方向へ向けてスライド可能とされており、側壁２２に
沿ってスライドすることで側壁２２に形成された乗員乗
降用の矩形の乗降口２４を開閉できるようになってい
る。

【００３５】また、図５に示されるように、側壁２２の
下端部には、車幅方向内側へ向けて延出されたブラケッ
ト２６が一体的に固定されている。このブラケット２６
の先端部にはローラ２８が軸支されており、更に、ロー
ラ２８は車両１６のフロアパネル（図示省略）の裏面側
に設けられたガイドレール３０の車幅方向外側面へ当接
している。このローラ２８はガイドレール３０との摩擦
で転動しながら概ね車両１６の前後方向に沿って移動で
きるようになっている。また、このガイドレール３０の
近傍には車両１６の上下方向を軸方向としてその軸周り
に回転するプーリ３４と駆動ローラ３６が設けられてお
り無端ベルト３８が掛け回されている。この無端ベルト
３８には上述したブラケット２６が固定されており、無
端ベルト３８の回転によりブラケット２６が移動すると
ガイドレール３０に沿ってローラ２８が転動し、更に側
壁２２が移動するようになっている。

【００３６】駆動ローラ３６は、図１に示されるスライ
ドアクチュエータ４０へ接続されており、スライドアク
チュエータ４０に設けられた駆動手段としてのスライド
モータ４２（図１参照）の駆動力によって無端ベルト３
８が回転するようになっている。また、図１に示される
ように、スライドアクチュエータ４０は制御手段を構成
するスライドドライバ４４を備えている。スライドモー
タ４２はスライドドライバ４４を介して制御手段を構成
する制御回路４６へ電気的に接続されており、さらに、
この制御回路４６を介して、例えば、車両１６の運転席
近傍に設けられた操作スイッチ４８へ電気的に接続さ
れ、この操作スイッチ４８を操作して制御回路４６へ所
定の信号を送ることでスライドアクチュエータ４０を作
動或いは停止させてドアパネル２０をスライドさせるこ
とができるようになっている。

【００３７】さらに、スライドモータ４２はスライドド
ライバ４４を介して車両１６の適宜位置に配置されてい
るバッテリー５０へ接続されており、スライドドライバ
４４がバッテリー５０からスライドモータ４２への電力
の供給を調整する。

【００３８】一方、ドアパネル２０の上下方向中間部と
上端部には車幅方向内側へ向けて延出されると共に先端
にローラが取り付けられたブラケット（何れも図示省
略）が設けられている。これらのブラケットのローラは
側壁２２の適宜位置に設けられたガイドレールのガイド
溝（何れも図示省略）へ抜け止めされた状態で入り込ん
でおり、ガイドレールに沿って転動する。すなわち、こ
れらのブラケットに設けられたローラ及びガイドレール
は、ドアパネル２０のスライドのための案内用であると
共に、側壁２２からのドアパネル２０の抜け落ちを防止
するための支持用として主に機能する。

【００３９】（挟み込み防止装置１４の構成）また、図
１に示されるように自動スライドドア装置１２は主に異
物検出装置１０によって構成される挟み込み防止装置１
４を備えている。異物検出装置１０は超音波センサ６０
を備えている。図３に示されるように、超音波センサ６
０は乗降口２４の車両前方側の端部６２の上下方向略中
央部に設けられている。ここで、特許請求の範囲と照合
して側壁２２や端部６２を説明すると、移動体としての
ドアパネル２０が乗降口２４を閉止するために閉移動し
た際（すなわち、ドアパネル２０が車両１６の前方へス
ライドした際）の移動終点が端部６２となり、固定体が
側壁２２となる。

【００４０】図２に示されるように、超音波センサ６０
は端部６２へ取り付けられた状態で車両１６の後方側へ
向いた側の端部が開口した略箱形状若しくは有底筒形状
のフレーム６４を備えている。このフレーム６４の開口
端には発信手段としてのスピーカ６６が設けられてい
る。このスピーカ６６は超音波センサ６０を端部６２へ
取り付けた状態で端部６２の上下方向中央に位置し、車
両１６の後方へ向けて略放射状に音を発する。

【００４１】スピーカ６６にはリード線６８が接続され
ており、このリード線６８を介して直接或いは間接的に
車両１６内の適宜位置に設けられた発信器７０（図１参
照）へ電気的に接続され、発信器７０が作動することで
スピーカ６６から超音波Ｓが発信されるようになってい
る（すなわち、上述した『音』がこの『超音波Ｓ』で特
許請求の範囲で言うところの『信号』に相当する）。ま
た、発信器７０はリード線等の図示しない接続手段を介
して、上述した制御回路４６と共に挟み込み防止装置１
４の制御手段を構成する異物検知回路７２へ電気的に接
続されている。この異物検知回路７２は制御回路４６か
らの操作スイッチ４８に基づく指示信号を受信した場合
に発信器７０を作動させてスピーカ６６から超音波Ｓを
発生させるようになっている。

【００４２】一方、図２に示されるように、フレーム６
４の開口端側にはスピーカ６６に隣接して受信手段とし
ての一対のマイク７６、７８が設けられている。マイク
７６はスピーカ６６の上方に設けられており、スピーカ
６６を通る車両１６の前後方向に沿った仮想線Ｌよりも
上側からの超音波Ｓを拾うよう、車両１６の後上方へ傾
いた状態で配置されている。一方、マイク７８はスピー
カ６６の下方に設けられており（すなわち、スピーカ６
６を介して車両１６上下方向に沿ってマイク７６と対向
配置されており）、仮想線Ｌよりも下側からの超音波Ｓ
を拾うよう、車両１６の後下方へ傾いた状態で配置され
ている。

【００４３】これらのマイク７６、７８にはリード線８
０、８２が接続されており、これらのリード線８０、８
２を介して車両１６内の適宜位置に設置されている波形
整形回路８６（図１参照）へ電気的に接続され、超音波
Ｓを受信したマイク７６、７８は超音波Ｓの音量（すな
わち特許請求の範囲で言うところの信号の『強度』に相
当）に応じた電圧の電気信号Ｖ２、Ｖ３を波形整形回路
８６へ送信する。この波形整形回路８６では、マイク７
６、７８から送信された電気信号Ｖ２、Ｖ３に含まれる
ノイズ電圧等を消去する。

【００４４】また、この波形整形回路８６は車両１６内
の適宜位置に設置されている比較手段としての波形比較
回路８８へ電気的に接続されており、波形整形回路８６
を介してマイク７６、７８から送信された電気信号Ｖ
２、Ｖ３を比較すると共に、各マイク７６、７８で同時
に受信した超音波Ｓの音量に対応した電気信号Ｖ２、Ｖ
３の電圧値に所定値以上の差異があった場合には異物検
知信号を発信する。

【００４５】さらに、図１に示されるように、波形比較
回路８８はリード線等の接続手段を介して異物検知回路
７２へ電気的に接続されており、波形比較回路８８が出
力した異物検知信号は異物検知回路７２へ入力される。
異物検知回路７２は波形比較回路８８が発信した異物検
知信号を受信すると、制御回路４６に対して信号を発信
し、制御回路４６及びスライドドライバ４４を介してス
ライドモータ４２を反転駆動させるようになっている。

【００４６】（本実施の形態の作用、効果）次に、本実
施の形態の作用並びに効果について説明する。

【００４７】上記の車両１６では、ドアパネル２０が乗
降口２４を閉止している状態で乗員が操作スイッチ４８
を操作すると、制御回路４６がスライドドライバ４４を
操作し、バッテリー５０からスライドモータ４２へ電力
を供給させてスライドモータ４２を正転駆動させる。こ
れにより、駆動ローラ３６が正転して無端ベルト３８を
回転させ、ドアパネル２０を側壁２２に沿って車両１６
の後方へ向けてスライド（開移動）させる。これによっ
て、それまで閉止されていた乗降口２４（すなわち、ド
アパネル２０の前端部と側壁２２の端部６２との間の空
間）が開放され、乗降口２４を介して乗員が乗降できる
ようになる。

【００４８】また、乗降口２４を開放（全開状態のみな
らず中途開放も含む）した状態で乗員が操作スイッチ４
８を操作すると、制御回路４６がスライドドライバ４４
を操作してバッテリー５０からスライドモータ４２へ電
力を供給させてスライドモータ４２を逆転駆動させる。
これにより、駆動ローラ３６が逆転して無端ベルト３８
を回転させ、ドアパネル２０を側壁２２に沿って車両１
６の前方へ向けてスライドさせる。これによって、乗降
口２４がドアパネル２０に閉止される。

【００４９】さらに、図９のタイムチャートに示される
ように、ドアパネル２０を閉移動させるべく操作スイッ
チ４８を操作すると、制御回路４６から異物検知回路７
２へ作動開始の信号が所定時間毎に出力され（すなわ
ち、パルス状に出力され）、操作スイッチ４８の操作開
始時Ｔ０から所定時間経過後のＴ１に異物検知回路７２
が発信器７０を作動させて図６の電圧波形に対応した超
音波Ｓがスピーカ６６から車両後方へ向けて放射状で且
つ断続的に発せられる。スピーカ６６から発せられた超
音波Ｓは、乗降口２４の内周上端部、内周下端部、及び
ドアパネル２０の前端部にて反射し、車両１６の前方向
へ向けて進行方向が変更されることで、マイク７６又は
マイク７８によって拾われる（すなわち、信号が受信さ
れる）。次いで、各マイク７６、７６が超音波Ｓを拾う
と、その音量に応じた電圧の電気信号Ｖ２、Ｖ３を連続
して波形整形回路８６へ発信し、波形整形回路８６に受
信された電気信号Ｖ２、Ｖ３のノイズ電圧等が除去され
る。

【００５０】ところで、スピーカ６６は端部６２の上下
方向中央に設けられているため、スピーカ６６から発せ
られた超音波Ｓは仮想線Ｌを境に線対称に広がり、乗降
口２４の内周上端部、内周下端部、及びドアパネル２０
の前端部で反射してマイク７６又はマイク７８に拾われ
る。

【００５１】この超音波Ｓがスピーカ６６から発せられ
てからマイク７６又はマイク７８に拾われるまでの時間
（すなわち、図６において超音波Ｓが発せられたＴ１と
図７においてマイク７６又はマイク７８に超音波Ｓが拾
われ始めたＴ３との時間差）は、基本的にスピーカ６６
から各方向へ発せられた超音波Ｓが辿る行路（すなわ
ち、スピーカ６６からマイク７６又はマイク７８までの
超音波Ｓの経路）の長さによって決まる。したがって、
全超音波Ｓのうち最短行路を辿った超音波Ｓが最も早く
マイク７６又はマイク７８に拾われる。したがって、図
７に示されるように、各マイク７６、７８から発信され
た電気信号Ｖ２、Ｖ３の電圧値は、各マイク７６、７８
が超音波Ｓを拾い始めた状態では電圧値が小さい。時間
の経過に伴い、漸次遠い行路を辿った超音波Ｓがマイク
７６又はマイク７８に拾われるが、この状態でもスピー
カ６６から超音波Ｓが発せられる限りは最短行路を辿っ
た超音波Ｓもマイク７６又はマイク７８に拾われるた
め、図７に示されるように、電気信号Ｖ２、Ｖ３の電圧
値は時間の経過に伴って漸次電圧値が大きくなる。

【００５２】次いで、スピーカ６６からの超音波Ｓの発
信が停止されると、最短行路を辿った超音波Ｓから漸次
消えていくため、電気信号Ｖ２、Ｖ３の電圧値は時間の
経過に伴って漸次電圧値が小さくなる。

【００５３】ここで、スピーカ６６は端部６２の上下方
向中央の仮想線Ｌ上に設けられているため、スピーカ６
６から出力された超音波Ｓは仮想線Ｌを境に線対称的に
広がり、更には仮想線Ｌを境に線対称的に反射して各マ
イク７６、７８に拾われる。このため、各マイク７６、
７８が拾う超音波Ｓの音量は時間の経過に伴い変化する
ものの基本的に同音量の超音波Ｓを同時に拾う。したが
って、図７に示されるように、電気信号Ｖ２、Ｖ３は基
本的に同一形状の波形を形成する。

【００５４】ところで、図４に示されるように、ドアパ
ネル２０の前端部と側壁２２の端部６２との間（すなわ
ち、閉移動の際のドアパネル２０の移動軌跡上）で、且
つ、仮想線Ｌよりも下側に異物９２が存在すると、スピ
ーカ６６から発せられた超音波Ｓが異物９２で反射して
マイク７８に拾われる。

【００５５】ここで、異物９２は、ドアパネル２０の前
端部と側壁２２の端部６２との間に位置するため、当
然、端部６２から異物９２までの距離は端部６２からド
アパネル２０の前端部までの距離よりも短く、したがっ
て、異物９２で反射してマイク７８で拾われる超音波Ｓ
の行路は異物９２で反射せずにそのまま乗降口２４の内
周上端部、内周下端部、及びドアパネル２０の前端部ま
で到達して進行方向を変えてマイク７８で拾われる超音
波Ｓの行路よりも短くなる。このため、異物９２で反射
した超音波Ｓはスピーカ６６にて発信されてからマイク
７８で拾われるまでの時間も短くなり、Ｔ３よりも早い
Ｔ２の時点で異物９２に反射した超音波Ｓがマイク７８
に拾われる（すなわち、本来拾われる筈のない超音波Ｓ
がマイク７８に拾われる）。

【００５６】ここで、図８には、異物９２が存在する場
合でのパルス１回分の超音波Ｓを各マイク７６、７８が
拾い始めてから終了するまでの時間の経過に伴う電気信
号Ｖ２、Ｖ３の電圧値の変化の一例が示されている。こ
の図に示されるように、異物９２で反射した超音波Ｓは
その行路が短いが故に本来の最短行路を辿った超音波Ｓ
よりも早くマイク７８に拾われる。このため、マイク７
６で拾われた超音波Ｓの音量に応じた電気信号Ｖ２より
もマイク７８で拾われた超音波Ｓの音量に応じた電気信
号Ｖ３の方が早く立ち上がる（すなわち、マイク７８が
マイク７６よりも早く超音波Ｓの音量に応じた電気信号
Ｖ３を発信する）。その後に最短行路を辿った超音波Ｓ
から順にマイク７８に拾われるため、時間の経過に伴い
電気信号Ｖ３の電圧値が上昇する。但し、異物９２に反
射せずに本来の行路を辿ってマイク７８に拾われる筈の
超音波Ｓは、異物９２で反射されることで既にマイク７
８に拾われているため、本来この超音波Ｓがマイク７８
に拾われるべき時間に超音波Ｓが拾われず、このときに
は、電気信号Ｖ３の電圧値の上昇の度合いが本来の電圧
値の上昇の度合いよりも小さくなる。

【００５７】したがって、異物９２で反射した超音波Ｓ
をマイク７８が拾うことでマイク７８から発信された電
気信号Ｖ３の波形がマイク７６から発信された電気信号
Ｖ２の波形とは形状が異なってしまう（すなわち、各マ
イク７６、７８が同時に拾った超音波Ｓの音量が一時的
に異なった状態となる）。

【００５８】以上の２つの電気信号Ｖ２、Ｖ３の波形の
差異（すなわち、各マイク７６、７８から同時に発信さ
れた電気信号Ｖ２、Ｖ３の電圧値の差異）を波形比較回
路８８が検出することでドアパネル２０の移動軌跡上に
存在する異物９２を検出できる。

【００５９】次いで、波形比較回路８８が異物９２を検
出すると、波形比較回路８８は異物検出信号を発信し
（すなわち、図９に示されるように波形比較回路８８が
ＯＮ状態となり）、この異物検出信号を異物検知回路７
２が受信することで異物検知回路７２は制御回路４６を
介してスライドドライバ４４を操作する。これにより、
スライドモータ４２を反転駆動（すなわち、ドアパネル
２０を開移動させる方向への駆動）させるべくスライド
ドライバ４４がスライドモータ４２を操作する。これに
より、ドアパネル２０の前端部と側壁２２の端部６２と
による異物９２の挟み込みを防止できる。

【００６０】ここで、上述したように、本異物検出装置
１０では、異物９２がドアパネル２０の前端部から離間
していても、スピーカ６６から発せられた超音波Ｓが異
物９２で反射してマイク７６又はマイク７８で拾われれ
ば、異物９２を検出できる（すなわち、異物９２がある
位置までドアパネル２０が移動しなくても異物９２を検
出できる）。このため、異物９２からの押圧反力を検知
して異物９２を検出する感圧センサを用いた異物検出装
置よりも早く異物９２を検出できる。

【００６１】また、基本的には各マイク７６、７８で拾
った超音波Ｓの音量の差異を検出して異物９２を検出す
る構成としたため、ドアパネル２０側へではなく側壁２
２の端部６２側にセンサ（すなわち、超音波センサ６
０）を設けることが可能となる。このため、リード線６
８、８０、８２や各回路等を接続するリード線等の接続
手段の取り回しが容易となる。

【００６２】すなわち、感圧センサを用いた異物検出装
置では、側壁２２の端部６２に感圧センサを設けると、
閉移動するドアパネル２０の前端部に押圧された異物９
２が感圧センサに当たって感圧センサを押圧するまで異
物９２を検出することができないため、基本的に感圧セ
ンサをドアパネル２０の前端部に設ける必要がある。こ
こで、ドアパネル２０は側壁２２等に対して相対的に移
動する構成であるため、感圧センサに電力を供給するバ
ッテリーや感圧センサが押圧反力を受けたか否かを判定
するための判定手段等の感圧センサ以外の各装置の何れ
かでもドアパネル２０とは異なる位置（すなわち、ドア
パネル２０がスライドした際にはドアパネル２０に対し
て相対的に移動するような位置）に設けた場合には、摺
動接点を用いてその装置と他の装置（感圧センサを含
む）を接続したり、また、仮にリード線等で直接接続す
る場合でもその取り回しが困難であった。

【００６３】しかしながら、本実施の形態では、側壁２
２の端部６２側にセンサ（すなわち、超音波センサ６
０）を設けているため、超音波センサ６０を含めて全て
の回路や装置をドアパネル２０以外の位置に設置した場
合に、ドアパネル２０がスライドすることによる回路や
装置間の相対移動が生じることはない。したがって、リ
ード線等で装置や回路を容易に直接接続することができ
る。

【００６４】但し、本発明の主旨からすれば、リード線
等の取り回しが容易にできるという効果は、あくまでも
側壁２２の端部６２側にセンサ（すなわち、超音波セン
サ６０）を設けることによる付随的な効果であり、超音
波センサ６０をドアパネル２０の前端部に設け、スピー
カ６６から端部６２へ向けて（すなわち、車両１６の前
方向けて）超音波Ｓを発する構成としてもよい。

【００６５】また、本異物検出装置１０はマイク７６、
７８の双方で拾った（受信した）超音波Ｓを電気信号に
変換してその波形を比較することで異物９２の有無を検
出する構成であるため、異物９２が無い場合の波形（標
準波形）を予め記憶するための記憶素子等が不要であ
る。しかも、異物９２が無い場合の波形を予め記憶素子
等に記憶させておき、ドアパネル２０の位置に対応した
標準波形を引き出す場合には、ドアパネル２０を閉じ移
動させる際に随時ドアパネル２０の位置を検出しなけれ
ばならず、そのための位置検出装置が必要となるが、上
述した理由により、このような位置検出装置も不要であ
る。

【００６６】さらに、本異物検出装置１０では、スピー
カ６６を仮想線Ｌ上に設置することで、通常時（すなわ
ち、異物９２が存在しない場合）にドアパネル２０の前
端部等で反射する超音波Ｓを仮想線Ｌを境に線対象とし
たため、マイク７６、７８をスピーカ６６に近接配置す
ることができ、結果的に超音波センサ６０を小型化でき
る。

【００６７】なお、本実施の形態では、本発明を車両１
６の自動スライドドア装置１２に適用した構成であった
が、自動スライドドア装置という観点からすれば、例え
ば、建造物や鉄道、エレベータ等、様々なところで使用
される一般的な自動スライドドア装置においても適用が
可能である。

【００６８】また、本実施の形態における異物検出装置
１０は、固定体としての側壁２２の端部６２と移動体と
してのドアパネル２０の前端部との間の異物９２を検出
する構成であった。しかしながら、２枚のドアパネルを
有し、双方のドアパネルが互いに相反する方向へスライ
ドすることで開閉される自動スライドドア装置（一例と
しては、エレベータの扉や鉄道用車両の扉に適用される
自動スライドドア装置）ように、移動体の移動方向側端
部と対向する側の対向物が本実施の形態とは異なり移動
する構成であっても、対向物と移動体との間に異物が存
在すれば、マイク７６から発信される電気信号とマイク
７８から発信される電気信号の波形がそれぞれ異なるの
で、適用が可能である。さらに言えば、ドアパネル２０
のような移動体のみで端部６２のような対向物がない場
合（すなわち、移動体が移動終点に達した状態でもそれ
まで移動方向側に空間が有限または無限に存在する場
合）であっても本発明を適用できる。すなわち、終点位
置もしくは終点位置を介して移動体とは反対側に超音波
センサ６０を設けるか、或いは、終点位置もしくは終点
位置を介して移動体とは反対側にドアパネル２０の前端
部に設けられた超音波センサ６０から発信された超音波
Ｓを反射可能な反射手段を設ければ、上述した作用、効
果を得ることができる。

【００６９】さらに、本実施の形態では、本発明を自動
スライドドア装置１２の挟み込み防止装置１４に適用し
た構成であったが、例えば、車両若しくは車両以外に適
用されて手動で開閉する構成のスライドドアに本発明を
適用し、異物を検出した場合には、警報音等を発する構
成としてもよい。また、本実施の形態では、超音波セン
サ６０を端部６２の上下方向中央に設けた構成であった
が、超音波センサ６０を端部６２の上下方向中央よりも
上側或いは下側に設けてもよい。但し、この場合には、
通常時（すなわち、異物９２が存在しない場合）にマイ
ク７６とマイク７８とが拾う超音波Ｓの音量が同レベル
になるように、マイク７６及びマイク７８の設置位置を
調整する必要がある。

【００７０】さらに、本実施の形態では、発信手段から
発信されて受信手段で受信される信号を超音波Ｓとした
が、基本的に、一定の速度で発信され乗降口２４の内周
上端部、内周下端部、端部６２、ドアパネル２０の前端
部、及び異物９２で反射する構成の信号であれば、信号
の態様は超音波Ｓに限らず、赤外線、紫外線、レーザ光
等の光を複数本略放射状に発信する構成であってもよ
い。但し、信号に光を用いた場合には、複数の発信手段
が必要となるが、スピーカ６６から発信された超音波Ｓ
は自然に放射状に広がるため、スピーカ６６は１つでよ
い。したがって、信号に超音波Ｓを用いた本実施の形態
はコストが安価となるメリットがある。

【００７１】また、本実施の形態を説明するうえで使用
した図８の時間とマイク７６、７８が受信した超音波Ｓ
の音量に応じた電圧値のグラフの波形や図９のタイムチ
ャートはあくまでも一例である。すなわち、異物９２で
反射した後の超音波Ｓの行路によっては、マイク７６が
通常の超音波Ｓを拾った後に異物９２で反射した超音波
Ｓをマイク７８が拾うこともありうる。但し、この場合
であっても、異物９２で反射した超音波Ｓの行路と異物
９２で反射せずにそのまま乗降口２４の内周上端部、内
周下端部、及びドアパネル２０の前端部まで到達した場
合の超音波Ｓの本来の行路とはその長さが異なるため、
本来、ある所定の時間に拾うべき筈の超音波Ｓがマイク
７８に拾われず、また、別の所定の時間に拾う筈のない
超音波Ｓがマイク７８に拾われるという現象が生じる。
このため、時間の経過に伴い一時的にマイク７６、７８
の各々から発せられた電気信号Ｖ２、Ｖ３の電圧値が異
なる（すなわち、マイク７６から発せられた電気信号と
マイク７８から発せられた電気信号の波形が異なる）の
で、この電圧値の差異から異物９２が存在することを検
出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る異物検出装置を自
動スライドドア装置の挟み込み防止装置として適用した
場合のブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る異物検出装置の超
音波センサ（発信手段及び受信手段）の構成を示す断面
図である。

【図３】挟み込み防止装置を適用した車両の概略を示す
側面図である。

【図４】ドアパネル（移動体）の移動軌跡上に異物があ
る場合の図３に対応した側面図である。

【図５】ドアパネル（移動体）の駆動機構を示す斜視図
である。

【図６】スピーカ（発信手段）から発せられる超音波
（信号）の音量に対応した電圧値の時間の経過に伴う変
化を示すグラフである。

【図７】異物が存在しない状態において超音波（信号）
を拾った各マイク（受信手段）が発信した電気信号の電
圧値の時間の経過に伴う変化を示すグラフである。

【図８】異物が存在する状態において超音波（信号）を
拾った各マイク（受信手段）が発信した電気信号の電圧
値の時間の経過に伴う変化を示すグラフである。

【図９】異物が存在する状態での操作スイッチ、スピー
カ（発信手段）、各マイク（受信手段）、及び波形比較
回路（比較手段）の動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１０ 異物検出装置 ２０ ドアパネル（移動体） ２２ 側壁（固定体） ６２ 端部（移動終点） ６６ スピーカ（発信手段） ７６ マイク（受信手段） ７８ マイク（受信手段） ８８ 波形比較回路（比較手段） Ｓ 超音波（信号）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動終点へ向けて移動する移動体の前記
   移動終点と前記移動体との間の移動軌跡上の異物を検出
   する異物検出装置であって、 前記移動体の移動方向側端部及び前記移動終点側の所定
   位置の何れか一方に設けられ、前記移動軌跡上を介して
   何れか他方へ向けて略放射状に一定の出力の信号を発信
   する発信手段と、 前記発信手段から発信されて前記何れか他方で反射され
   た信号を受信するまでの時間が互いに等しくなる前記何
   れか一方の所定位置に設けられた複数の受信手段と、 前記複数の受信手段の各々が同時に受信した信号の強度
   を比較する比較手段と、 を備えることを特徴する異物検出装置。
2. 【請求項２】 前記発信手段及び複数の受信手段を、前
   記移動体の移動方向側端部、又は、前記移動軌跡を介し
   て前記移動体の移動方向側端部と対向するように前記移
   動終点に設けられて前記移動体との間を閉止する固定体
   に設けたことを特徴とする請求項１記載の異物検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記移動体の移動方向側端部に沿った方
   向の前記移動体の移動方向側端部中心、又は、前記移動
   体の移動方向に沿って前記移動方向側端部中心と対向し
   た前記移動終点の所定位置に前記発信手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の異物検出装
   置。
4. 【請求項４】 移動終点へ向けて移動する移動体の前記
   移動終点と前記移動体との間の移動軌跡上の異物を検出
   する異物検出方法であって、 前記移動体の移動方向側端部及び前記移動終点側の所定
   位置の何れか一方から前記移動軌跡上を介して何れか他
   方へ向けて略放射状に一定の出力の信号を発信して、 前記何れか一方から発信されて前記何れか他方で反射さ
   れた信号を受信するまでの時間が互いに等しくなる前記
   何れか一方での複数の受信位置で前記何れか他方の側で
   反射した信号を受信し、 前記複数の受信位置の各々で同時に受信した信号の強度
   を比較して、 前記比較の結果に所定値以上の差異を検出することで前
   記移動軌跡上の異物を検出する、 ことを特徴とする異物検出方法。
5. 【請求項５】 前記移動体の移動方向側端部、又は、前
   記移動軌跡を介して前記移動体の移動方向側端部と対向
   するように前記移動終点に設けられて前記移動体との間
   を閉止する固定体から前記信号を発信することを特徴と
   する請求項４記載の異物検出方法。
6. 【請求項６】 前記移動体の移動方向側端部に沿った方
   向の前記移動体の移動方向側端部中心、又は、前記移動
   体の移動方向に沿って前記移動方向側端部中心と対向し
   た前記移動終点の所定位置から前記信号を発信すること
   を特徴とする請求項４又は請求項５記載の異物検出方
   法。