戸挟み検出装置
【課題】 乗降客の安全を確実に確保することができ、取付けるに際して作業効率が低下することのない戸挟み検出装置を提供する。
【解決手段】 車体側に設けられたターミナル７と車両用ドア側に設けられたユニット８との間で、電磁誘導結合により、電力を供給すると共に、戸挟み状態であるか否かを示す検出信号を送受信するように構成した。また、ターミナル７およびユニット８の各ケースにあって取付ける側を、それらを取付ける車体および車両用ドアの材質の透磁率よりも大きい透磁率を有する材質から構成した。従来のものとは異なって、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要として、戸挟み状態を的確に検出することができ、乗降客の安全性を確実に確保することができる。また、取付ける前後で、車体や車両用ドアを構成する材質の影響によりコイルの電気的特性が変化することがないので、取付ける前に、電気的特性の調整作業を行えば済み、作業効率が低下することがない。
【解決手段】 車体側に設けられたターミナル７と車両用ドア側に設けられたユニット８との間で、電磁誘導結合により、電力を供給すると共に、戸挟み状態であるか否かを示す検出信号を送受信するように構成した。また、ターミナル７およびユニット８の各ケースにあって取付ける側を、それらを取付ける車体および車両用ドアの材質の透磁率よりも大きい透磁率を有する材質から構成した。従来のものとは異なって、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要として、戸挟み状態を的確に検出することができ、乗降客の安全性を確実に確保することができる。また、取付ける前後で、車体や車両用ドアを構成する材質の影響によりコイルの電気的特性が変化することがないので、取付ける前に、電気的特性の調整作業を行えば済み、作業効率が低下することがない。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ドアが閉じた際に身体の一部や持ち物などが挟まったことを検出する戸挟み検出装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】列車やバスなどの車両においては、乗降客の安全を確保することを目的として、車両用ドアが閉じた際に身体の一部や持ち物などが挟まったことを検出する戸挟み検出装置が設けられている。この戸挟み検出装置は、例えば、車両用ドアの先端部に戸先ゴムが設けられ、車両用ドアが閉じた際の戸先ゴムの押圧状態を検出することにより、戸挟み状態であるか否かを検出するものである。すなわち、この戸挟み検出装置は、車両用ドアが閉じた際に身体の一部や持ち物などが挟まると、戸先ゴムが通常とは異なった状態で押圧されることから、その戸先ゴムの押圧状態の変化を検出することによって、戸挟み状態を検出することができるものである。
【０００３】ところで、このような戸挟み検出装置においては、戸挟み状態であるか否かを検出する際には、車体側から車両用ドア側に電力を供給する必要があり、また、車両用ドア側から車体側に戸挟み状態であることを示す検出信号を送信する必要がある。そのため、従来のものは、車体側と車両用ドア側とをケーブルで接続し、車体側と車両用ドア側との間でケーブルを介して電力の供給や検出信号の送受信を行っていた。この場合、ケーブルとしては、車両用ドアが乗降口を開閉するために頻繁に往復移動し、それに応じて頻繁に屈曲することから、屈曲に対して十分な耐久性を有するものが採用されていた。
【０００４】ところが、そのように屈曲に対して十分な耐久性を有するものであっても、疲労や劣化に起因して断線することがあることは否めず、そのため、このようなケーブルを採用した構成のものは、乗降客の安全を確保するという点では、信頼性に欠けるものである。特に、戸挟み状態にあるときに、ケーブルが断線した場合には、例えば身体が挟まれた状態で車両が発進したりする虞がある。
【０００５】そこで、このような問題を解決すべく、車体側と車両用ドア側との間における電力の供給や検出信号の送受信を電磁誘導結合を利用して行う方法が考えられる。この場合、具体的な構成としては、車体側と車両用ドア側との双方に、コンデンサとコイルとからなる共振回路を設け、それら共振回路により電磁誘導結合を確立させ、電力の供給や検出信号の送受信を行うことが考えられる。これにより、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなく、乗降客の安全を確実に確保することができるようになる。
【０００６】しかしながら、この構成では、上記したように共振回路が車体側および車両用ドア側にそれぞれ取付けられるものであり、この場合、車体および車両用ドアが金属で構成されていることを考慮すると、共振回路を構成するコイルの電気的特性が金属の影響を受けて変化してしまうという問題がある。そのため、コイルを車体側および車両用ドア側に取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスを調整しても、コイルを車体側および車両用ドア側に取付けた後では、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりして、共振点が最適な位置からずれてしまうことになる。そうなると、コイルに供給される電力が低下して電力の供給を的確に行うことができなくなったり、検出信号の通信効率が低下して検出信号の送受信を的確に行うことができなくなるという不具合が生じることになる。
【０００７】このような事情から、コイルを取付ける前ではなく、コイルを取付けた後に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスを調整する必要があるが、これでは、コイルを取付けた場所を移動しながら調整することになるので、作業効率が極めて悪いことになる。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、コイルが取付けられた状態で検査を行うことになるので、これでは、極めて不便である。
【０００８】本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、戸挟み状態であるか否かを的確に検出することによって乗降客の安全を確実に確保することができ、しかも、取付けるに際して作業効率が低下することがなく、さらには、検査を容易に行うことができる戸挟み検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の戸挟み検出装置は、車体側に設けられた電力供給手段と、前記車体側の乗降口近傍の第１の取付箇所に取付けられた第１のケースと、この第１のケースに収容され、前記電力供給手段から電力が供給される第１のコイルと、前記車体の乗降口を開閉する車両用ドア側の第２の取付箇所に取付けられた第２のケースと、この第２のケースに収容され、前記第１のコイルとの間で電磁誘導結合する第２のコイルと、前記車両用ドア側に設けられ、前記第１のコイルと第２のコイルとが電磁誘導結合したことに応じて電力を生成する電力生成手段と、前記車両用ドア側に設けられ、前記電力生成手段により生成された電力に基づいて戸挟み状態であるか否かを検出し、その検出結果を示す検出信号を前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合により前記車体側に送信する検出手段とを備え、前記第１のケースにおける少なくとも前記第１の取付箇所の側は、その第１の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されていると共に、前記第２のケースにおける少なくとも前記第２の取付箇所の側は、その第２の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されているところに特徴を有する（請求項１）。
【００１０】このような構成によれば、車体側に設けられた第１のコイルと車両用ドア側に設けられた第２のコイルとが電磁誘導結合すると、車両用ドア側において、電力生成手段は、第１のコイルと第２のコイルとが電磁誘導結合したことに応じて電力を生成し、検出手段は、電力生成手段により生成された電力に基づいて戸挟み状態であるか否かを検出し、その検出結果を示す検出信号を第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合により車体側に送信する。
【００１１】このように、車体側に設けられた第１のコイルと車両用ドア側に設けられた第２のコイルとの間の電磁誘導結合により、車体側から車両用ドア側に電力が供給され、また、車両用ドア側から車体側に検出信号が送信されるようになるので、従来のものとは異なって、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなくなる。これにより、戸挟み状態であるか否かを的確に検出することができるようになるので、乗降客の安全を確実に確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００１２】このとき、第１のコイルを収容する第１のケースは、車体側の乗降口近傍の第１の取付箇所に取付けられるものであり、その第１のケースにおける少なくとも第１の取付箇所の側の材質の透磁率は、第１の取付箇所の材質の透磁率以上であることから、第１のケースを第１の取付箇所に取付ける際には、取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがないものである。
【００１３】これにより、第１のケースを第１の取付箇所に取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、第１のケースを第１の取付箇所から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００１４】また、第２のコイルを収容する第２のケースと車両用ドア側における第２の取付箇所との関係についても、これと同様の関係にあるので、第２のケースを第２の取付箇所に取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスの調整作業を行えば済み、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、第２のケースを第２の取付箇所から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００１５】また、上記した構成の戸挟み検出装置において、前記車体側に設けられ、前記第１のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第１の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段を、前記第１の信号パターン生成手段により生成された信号パターンを判定することにより、戸挟み状態であるか否かの検出を開始するように構成しても良い（請求項２）。
【００１６】このような構成によれば、車体側において、第１の信号パターン生成手段は、第１のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成し、車両用ドア側において、検出手段は、第１の信号パターン生成手段により生成された信号パターンを判定して、戸挟み状態であるか否かの検出を開始する。
【００１７】このように、車体側から車両用ドア側に電力を供給すると共に、電磁誘導結合のレベル変化による信号パターンを利用して戸挟み状態であるか否かの検出の開始タイミングを識別することができるので、別途、検出の開始タイミングを識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００１８】さらに、上記した構成の戸挟み検出装置において、前記車両用ドア側に設けられ、前記第２のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第２の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段を、前記検出信号を前記第２の信号パターン生成手段により生成された信号パターンにより生成するように構成しても良い（請求項３）。
【００１９】このような構成によれば、車両用ドア側において、第２の信号パターン生成手段は、第２のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成し、検出手段は、検出信号を第２の信号パターン生成手段により生成された信号パターンにより生成する。
【００２０】このように、電磁誘導結合のレベル変化による信号パターンを利用して検出信号、つまり、戸挟み状態であるか否かの検出結果を識別することができるので、別途、検出結果を識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を列車に適用した一実施例について図面を参照して説明する。◎まず、図２において、車両１にあって車体２には、車両用ドア３が設けられている。車体２の乗降口４は、車両用ドア３が図２中矢印Ａ１，Ａ２方向に往復移動することに応じて開閉されるようになっている。この場合、車体２および車両用ドア３は、鉄材を主体として構成されているものである。
【００２２】戸挟み検出装置５は、コントローラ６、ターミナル７およびユニット８を備えて構成されるもので、コントローラ６は、車体２の床下に取付けられ、ターミナル７は、乗降口４の上方に取付けられ、また、ユニット８は、車両用ドア３の上部に取付けられている。このうち、コントローラ６とターミナル７とは、ケーブル９、ナイロンコネクタ１０，１１およびケーブル１２を介して接続されている。尚、図２では、図中、左側の車両用ドア３に対応したコントローラ６、ターミナル７およびユニット８などのみを示しており、図中、右側の車両用ドア３に対応したコントローラ、ターミナルおよびユニットなどは省略している。
【００２３】次いで、上記ターミナル７の具体的な構成について、図３および図４を参照して説明する。図３は、ターミナル７の平面図（ａ）および正面図（ｂ）を示しており、図４は、ターミナル７の分解図を示している。ターミナル７のケース１３（本発明でいう第１のケース）は、鉄製のメインケース１４ａと樹脂製のカバー１４ｂとが組合わされてなるもので、メインケース１４ａの内部に、詳しくは後述するようにコンデンサ、抵抗およびＮＰＮ型トランジスタなどの種々の電子部品が実装されたプリント配線基板１５と、ボビン１６に巻回されたコイル１７（本発明でいう第１のコイル）とが配設された状態で、カバー１４ｂがメインケース１４ａにボルト１８によりボルト止めされて構成されている。
【００２４】また、ターミナル７の所定部位には、上記ケーブル１２が接続されており、そのケーブル１２の先端部には上記ナイロンコネクタ１１が設けられている（図２参照）。尚、図４では、ケーブル１２は省略している。この場合、コイル１７に電力が供給され、コイル１７から電磁界が発生すると、その電磁界は、メインケース１４ａが鉄製であり、また、カバー１４ｂが樹脂製であることから、カバー１４ｂを通じて空間に放射されるようになっている。
【００２５】次いで、上記ユニット８の具体的な構成について、図５および図６を参照して説明する。図５は、ユニット８の平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）を示しており、図６は、ユニット８の分解図を示している。ユニット８のケース１９（本発明でいう第２のケース）は、取付部２０ａが一体に形成された鉄製のメインケース２０ｂと樹脂製のカバー２０ｃとが組合わされてなるもので、メインケース２０ｂの内部に、詳しくは後述するようにコンデンサ、抵抗およびＮＰＮ型トランジスタなどの種々の電子部品が実装されたプリント配線基板２１がボルト２２によりナット２２ａを介してボルト止めされると共に、プリント配線基板２１に電気的に接続された圧力センサ２３がねじ２４によりねじ止めされ、さらに、ボビン２５に巻回されたコイル２６（本発明でいう第２のコイル）が配設された状態で、カバー２０ｃがメインケース２０ｂにボルト２７によりボルト止めされて構成されている。
【００２６】圧力センサ２３には、２個の圧力ポートとしてのナイロンコネクタ２８，２９が設けられており、それらナイロンコネクタ２８，２９は、メインケース２０ｂから突出している。この場合、コイル２６に電力が供給され、コイル２６から電磁界が発生すると、その電磁界は、メインケース２０ｂが鉄製であり、また、カバー２０ｃが樹脂製であることから、カバー２０ｃを通じて空間に放射されるようになっている。
【００２７】図７は、上記ターミナル７が車体２に取付けられている状態およびユニット８が車両用ドア３に取付けられている状態の平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）を示している。車体２を構成する鉄板３０の内壁面３０ａには、２個の取付板３１が溶接により取付固定されており、ターミナル７は、それら取付板３１にねじ止めされていることによって、そのメインケース１４ａと内壁面３０ａ（本発明でいう第１の取付箇所）とが対向するように、鉄板３０の内壁面３０ａに取付固定されている。このとき、ターミナル７におけるメインケース１４ａと鉄板の内壁面３０ａとは、同じ材質であるので、それらの透磁率は等しいものである。
【００２８】ユニット８は、そのメインケース２０ｂの取付部２０ａが車両用ドア３の上部にねじ止めされていることによって、そのメインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａ（本発明でいう第２の取付箇所）とが対向するように、車両用ドア３の上面部３ａに取付固定されている。このとき、ユニット８におけるメインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａとは、同じ材質であるので、それらの透磁率は等しいものである。尚、この場合、車両用ドア３が図２中矢印Ａ１，Ａ２方向に往復移動すると、ユニット８がターミナル７の長手方向に沿うように往復移動するようになっている。
【００２９】尚、車両用ドア３が乗降口４を閉鎖している戸閉め位置にあるとき、つまり、上述した図２に示す状態のときには、ターミナル７とユニット８とは、図８中（ａ）に示すように対向する位置関係になり、つまり、ターミナル７の内部に配設されたコイル１７とユニット８の内部に配設されたコイル２６とが対向するものである。一方、車両用ドア３が乗降口４を開放している戸開き位置にあるときには、ターミナル７とユニット８とは、図８中（ｂ）に示すように対向しない位置関係になり、つまり、コイル１７とコイル２６とが対向しないものである。
【００３０】図９は、上記車両用ドア３の要部の構成を示している。車両用ドア３の先端部（戸先部）には、車両用ドア３の上端部から下端部の略全体にわたって戸先ゴム３２が設けられている。戸先ゴム３２は、その断面形状を図１０に示すように、断面略半円形状の戸当り部３３および断面略矩形状の取付部３４を一体に有している。取付部３４は、車両用ドア３の先端部に形成された凹部内に挿入固定されており、これにより、戸先ゴム３２が車両用ドア３の先端部に固定されている。また、戸当り部３３は、車両用ドア３の端面から突出しており、これにより、車両用ドア３が閉じられる際、つまり、車両用ドア３と、それと対になっている車両用ドア３とが衝突する際の衝撃が和らげられるようになっている。
【００３１】図１０において、戸当り部３３の内底壁にあって車内側には、第１の連結部３３ａが一体に形成されていると共に、戸当り部３３の内周壁にあって車内側には、第２の連結部３３ｂが一体に形成されている。これら第１の連結部３３ａおよび第２の連結部３３ｂの先端部には、円筒状部３３ｃが一体に形成されており、この円筒状部３３ｃの内部が戸先ゴム３２の上端部から下端部にかけて貫通する中空部３３ｄとされている。また、戸当り部３３の内底壁にあって車外側には、規制壁部３３ｅが一体に形成されている。
【００３２】戸当り部３３の中空部３３ｄの上端部は、「Ｌ」字型のシリコンチューブ連結管３５の一端部が挿入されていると共に閉塞され、中空部３３ｄの下端部は、閉塞部材３６，３７により二重に閉塞されており、これにより、中空部３３ｄ内の空気が密封されている。上記シリコンチューブ連結管３５の他端部は、シリコンチューブ３８を介してユニット８内に配設された上記圧力センサ２３の一方の圧力ポートとしてのナイロンコネクタ２８に接続されており、これにより、圧力センサ２３は、戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気の圧力を、シリコンチューブ連結管３５、シリコンチューブ３８を通じて検出することができるようになっている。
【００３３】一方、取付部３４には、戸先ゴム３２の上端部から下端部にかけて貫通する中空部３４ａが形成されている。取付部３４の中空部３４ａの上端部は、「Ｌ」字型のシリコンチューブ連結管３９の一端部が挿入されていると共に閉塞され、中空部３４ａの下端部は、閉塞部材４０，４１により二重に閉塞されており、これにより、中空部３４ａ内の空気が密封されている。上記シリコンチューブ連結管３９の他端部は、シリコンチューブ４２を介して上記圧力センサ２３の他方の圧力ポートとしてのナイロンコネクタ２９に接続されており、これにより、圧力センサ２３は、取付部３４の中空部３４ａ内の空気を圧力を、シリコンチューブ連結管３９、シリコンチューブ４２を通じて検出することができるようになっている。
【００３４】さらに、戸先ゴム３２の上部には、芯ゴム４３が設けられていると共に、戸先ゴム３２の下部には、芯ゴム４４（図１０参照）が設けられている。これら芯ゴム４３，４４は、戸先ゴム３２における戸当り部３３の補強部材として作用するものである。
【００３５】このように構成された戸先ゴム３２においては、戸当り部３３に車外側への力が作用すると、戸当り部３３が弾性変形し、円筒状部３３ｃが第２の連結部３３ｂを介して車外側へ大きく引張られるが、このとき、規制壁部３３ｅにより移動が規制されるようになるので、円筒状部３３ｃが押潰される格好となり、つまり、中空部３３ｄ内の空気の圧力が大きく変化するようになる。一方、戸当り部３３に車内側への力が作用すると、円筒状部３３ｃが第２の連結部３３ｂを介して車内側へ引張られるが、このとき、移動が規制されることがないので、円筒状部３３ｃが押潰されることはなく、つまり、中空部３３ｄ内の空気の圧力が大きく変化することはない。
【００３６】また、戸当り部３３に車外側への力が作用する場合であっても、また、車内側への力が作用する場合であっても、取付部３４は、上記したように、車両用ドア３の凹部内に挿入固定されているので、弾性変形することはなく、つまり、中空部３４ａ内の空気の圧力が変化することはない。
【００３７】尚、戸先ゴム３２にあって芯ゴム４３，４４が設けられている区間では、戸当り部３３に車外側への力が作用する場合であっても、また、車内側への力が作用する場合であっても、戸当り部３３が何ら弾性変形することがなく、この区間以外の区間、つまり、戸先ゴム３２にあって芯ゴム４３，４４が設けられていない区間が、詳しくは後述する戸挟み状態であるか否かを検出可能な区間となっている。
【００３８】次に、上記コントローラ６、ターミナル７およびユニット８の電気的な構成について、図１を参照して説明する。まず、上記コントローラ６は、車体２の所定位置に配設された電源装置４５（本発明でいう電力供給手段）から電力が供給されるようになっている。入力回路４６は、車掌が戸開き操作することに応じて「戸開信号」が与えられると、「戸開信号」をＣＰＵ４７に出力すると共に、車掌が戸閉め操作することに応じて「戸閉信号」が与えられると、「戸閉信号」をＣＰＵ４７に出力するようになっている。
【００３９】出力回路４８は、ＣＰＵ４７から戸挟み状態であることを示す「戸挟み検出信号」が与えられると、「戸挟み検出信号」を例えば車掌室の出力手段（ＬＥＤなど）に出力するようになっている。フィルタ回路４９は、ターミナル７の復調回路５０から復調データが与えられると、復調データからノイズ成分を除去し、ノイズ成分が除去された復調データをターミナル７の発振回路５１から出力される発振周波数に同期してＣＰＵ４７に出力するようになっている。
【００４０】ＣＰＵ４７は、マイクロコンピュータにより構成されているもので、記憶されているプログラムを実行することによって、詳しくは後述する処理を実行するようになっている。
【００４１】ターミナル７は、上記コントローラ６と同様にして、電源装置４５から電力が供給されるようになっている。発振回路５１は、所定の発振周波数により電力を生成し、その与えられた電力を分周回路５２に出力するようになっている。分周回路５２は、発振回路５１から電力が与えられると、その与えられた電力を分周し、分周した電力をブースタ５３に出力するようになっている。
【００４２】ブースタ５３は、分周回路５２から分周された電力が与えられると、その電力を増幅し、増幅した電力をコンデンサ５４と上記コイル１７とが直列接続されてなる直列共振回路５５に出力するようになっている。直列共振回路５５は、ブースタ５３から増幅された電力が与えられると、コイル１７により電磁界を発生するようになっている。尚、直列共振回路５５の他方は、抵抗５６を介して接地されている。
【００４３】ＮＰＮ型トランジスタ５７は、コントローラ６のＣＰＵ４７からバッファ５８を介してベース電流が与えられると、オン状態となり、直列共振回路５５のコンデンサ５４に充電されている電力の一部を抵抗５９を介してコレクタ電流とし、これにより、直列共振回路５５のコイル１７に供給される電力を低下させるようになっている。
【００４４】このような構成とすることにより、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御し、直列共振回路５５のコイル１７に供給される電力を制御することによって、電磁誘導結合のレベルを制御することができ、例えば、レベルが所定レベルよりも大きい状態をデータ「１」に対応させると共に、レベルが所定レベルよりも小さい状態をデータ「０」に対応させることにより、それらデータ「１」，「０」からなる信号パターンを電磁誘導結合により送信させることができるようになっている。すなわち、本発明でいう第１の信号パターン生成手段６０は、これらコントローラ６のＣＰＵ４７、ターミナル７のＮＰＮ型トランジスタ５７および直列共振回路５５から構成されているものである。
【００４５】上記復調回路５０は、電磁誘導結合の際に、直列共振回路５５のコイル１７が受信した受信データを復調処理して復調データを生成し、復調データをコントローラ６のフィルタ回路４９に出力するようになっている。
【００４６】ユニット８において、上記コイル２６とコンデンサ６１とが並列接続されてなる並列共振回路６２（本発明でいう電力生成手段）は、上記ターミナル７の直列共振回路５５との間で電磁誘導結合するようになっており、電磁誘導結合の際にコイル２６により生成された交流電力をコンデンサ６１に充電するようになっている。
【００４７】全波整流回路６３は、コンデンサ６１に充電された交流電力を整流して直流電力を生成し、直流電力を定電圧回路６４に出力するようになっている。定電圧回路６４は、全波整流回路６１から直流電力が与えられると、その与えられた直流電力を一定電圧に変換し、その一定電圧に変換した電力をＣＰＵ６５に出力するようになっている。
【００４８】クロック抽出回路６６は、並列共振回路６２のコンデンサ６１に充電された交流電力に同期したクロック信号を生成し、クロック信号をＡＮＤ回路６７に出力するようになっている。また、復調回路６８は、電磁誘導結合の際に、並列共振回路６２のコイル２６が受信した受信データを復調処理して復調データを生成し、その復調データをＣＰＵ６５に出力するようになっている。
【００４９】ＮＰＮ型トランジスタ６９は、ＣＰＵ６５から上記したＡＮＤ回路６７を介してベース電流が与えられると、オン状態となり、並列共振回路６２のコンデンサ６１に充電されている電力の一部を抵抗７０を介してコレクタ電流とし、これにより、並列共振回路６２のコイル２６に供給される電力を低下させるようになっている。
【００５０】このような構成とすることにより、ＣＰＵ６５は、ＮＰＮ型トランジスタ６９に供給するベース電流をオンオフ制御し、並列共振回路６２のコイル２６に供給される電力を制御することによって、電磁誘導結合のレベルを制御することができ、例えば、レベルが所定レベルよりも大きい状態をデータ「１」に対応させると共に、レベルが所定レベルよりも小さい状態をデータ「０」に対応させることにより、それらデータ「１」，「０」からなる信号パターンを電磁誘導結合により送信させることができるようになっている。すなわち、本発明でいう第２の信号パターン生成手段７１は、これらＣＰＵ６５、ＮＰＮ型トランジスタ６９および並列共振回路６２から構成されているものである。
【００５１】圧力センサ２３は、上述したように、圧力ポートとしての２つのナイロンコネクタ２８，２９を備えているもので、戸先ゴム３２にあって戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気の圧力を検出すると共に、取付部３４の中空部３４ａ内の空気の圧力を検出し、それら検出結果をＣＰＵ６５に出力するようになっている。
【００５２】可変抵抗７２は、感度調節手段として設けられているもので、詳しくは後述するように、ＣＰＵ６５は、この可変抵抗７２により設定された値を判定値として採用し、所定の処理を実行するようになっている。
【００５３】ＣＰＵ６５は、マイクロコンピュータにより構成されているもので、記憶されているプログラムを実行することによって、詳しくは後述する処理を実行するようになっている。尚、本発明でいう検出手段７３は、以上に説明したユニット８内の各電子部品から構成されているものである。
【００５４】次に、上記構成の作用について、図１１および図１２を参照して説明する。図１１は、コントローラ６のＣＰＵ４７が実行する処理の内容を示し、図１２は、ユニット８のＣＰＵ６５が実行する処理の内容を示しているものである。
【００５５】まず、コントローラ６のＣＰＵ４７は、「戸開信号」を入力したか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、車掌が車両用ドア３を開放する操作を行うと、コントローラ６のＣＰＵ４７は、「戸開信号」を入力するようになるので、ステップＳ１において「ＹＥＳ」と判断し、所定時間待機する（ステップＳ２）。ここで、この所定時間とは、車両用ドア３が戸閉め位置から戸開き位置への移動を開始してから、ある程度経過するまでの時間のことである。
【００５６】コントローラ６のＣＰＵ４７は、所定時間が経過したことを検出すると、ターミナル７の直列共振回路５５に電力を供給することによって、直列共振回路５５のコイル１７から電磁界を発生させる（ステップＳ３）。尚、このとき、車両用ドア３は、戸閉め位置から戸開き位置に移動中である。
【００５７】さて、ターミナル７における直列共振回路５５のコイル１７から電磁界が発生されたことを受けて、直列共振回路５５のコイル１７とユニット８における並列共振回路６２のコイル２６との間で電磁誘導結合が確立されると、コイル２６に交流電力が誘起されるようになり、その交流電力が全波整流回路６３で整流されて直流電力が生成され、直流電力が定電圧回路６４で一定電圧に変換され、ユニット８のＣＰＵ６５に与えられるようになる。
【００５８】ユニット８のＣＰＵ６５は、定電圧回路６４から所定レベル以上の一定電圧が与えられると、つまり、電源電圧がＯＫとなると、ステップＳ２１において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「ウェイクアップ信号」を送信させる（ステップＳ２２）。このとき、ユニット８のＣＰＵ６５は、上述したように、ＮＰＮ型トランジスタ６９に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、データ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「ウェイクアップ信号」として送信させる。
【００５９】次いで、ユニット８から送信された「ウェイクアップ信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ４において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「ティーチング開始信号」を送信させる（ステップＳ５）。このとき、コントローラ６のＣＰＵ４７は、上述したように、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、データ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「ティーチング開始信号」として送信させる。
【００６０】次いで、ターミナル７から送信された「ティーチング開始信号」が電磁誘導結合によりユニット８に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがユニット８のＣＰＵ６５に与えられると、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２３において「ＹＥＳ」と判断し、このときの戸先ゴム３２における戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と、取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧とを測定し、その差圧を検出値Ｐとして検出し（ステップＳ２４）、その検出値Ｐを基準値Ｐ０として記憶する（ステップＳ２５）。つまり、ユニット８のＣＰＵ６５は、車両用ドア３が戸閉め位置から戸開き位置に移動している移動中における戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧との差圧を、基準値Ｐ０として記憶する。
【００６１】次いで、コントローラ６のＣＰＵ４７は、「戸閉信号」を入力したか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、車掌が車両用ドア３を閉鎖する操作を行うと、コントローラ６側のＣＰＵ４７は、「戸閉信号」を入力するようになるので、ステップＳ６において「ＹＥＳ」と判断し、タイマをスタートさせる（ステップＳ７）。尚、このとき、車両用ドア３は、戸開き位置から戸閉め位置に移動することになる。
【００６２】次いで、ユニット８から送信された「ウェイクアップ信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ８において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「測定開始信号」を送信させる（ステップＳ９）。このとき、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、上述した「ティーチング開始信号」とは異なるデータ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「測定開始信号」として送信させる。
【００６３】次いで、ターミナル７から送信された「測定開始信号」が電磁誘導結合によりユニット８に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがユニット８のＣＰＵ６５に与えられると、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２６において「ＹＥＳ」と判断し、このときの戸先ゴム３２における戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と、取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧とを測定し、その差圧を検出値Ｐとして算出する（ステップＳ２７）。つまり、ユニット８のＣＰＵ６５は、車両用ドア３が閉鎖しているときにおける戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧との差圧を、検出値Ｐとして検出する。
【００６４】次いで、ユニット８のＣＰＵ６５は、可変抵抗７２の抵抗値を読込み、その読込んだ抵抗値を判定値Ｐ１として演算し（ステップＳ２８）、上述した基準値Ｐ０と検出値Ｐとの差と、判定値Ｐ１とを比較する（ステップＳ２９）。
【００６５】さて、戸挟み状態でないときには、車両用ドア３が移動中、つまり、車両用ドア３が閉鎖する前における値である基準値Ｐ０と、車両用ドア３が閉鎖しているときの値である検出値Ｐとの差は、判定値Ｐ１以下となるので、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２９において「ＮＯ」と判断し、電磁誘導結合により「検出オフ信号」を送信させる（ステップＳ３０）。このとき、ユニット８のＣＰＵ６５は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、上述した「ウェイクアップ信号」とは異なるデータ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「検出オフ信号」として送信させる。
【００６６】そして、ユニット８から送信された「検出オフ信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ１０において「ＮＯ」と判断し、ステップＳ１１において「ＹＥＳ」と判断し、「戸挟み検出信号」の出力をオフとし、つまり、「戸挟み検出信号」を出力することはない（ステップＳ１２）。
【００６７】これに対して、戸挟み状態であるときには、基準値Ｐ０と検出値Ｐとの差は、判定値Ｐ１を越えるようになるので、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２９において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「検出オン信号」を送信させる（ステップＳ３１）。このとき、ユニット８のＣＰＵ６５は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、上述した「ウェイクアップ信号」や「検出オフ信号」とは異なるデータ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「検出オン信号」として送信させる。
【００６８】そして、ユニット８から送信された「検出オン信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ１０において「ＹＥＳ」と判断し、「戸挟み検出信号」の出力をオンとし、つまり、「戸挟み検出信号」を出力回路４８に出力する（ステップＳ１３）。
【００６９】次いで、コントローラ６のＣＰＵ４７は、タイマがタイムアップとなったか否かを判断し（ステップＳ１４）、タイムアップでないときには、ステップＳ１４において「ＮＯ」と判断し、上述したステップＳ１０に戻る。一方、タイムアップであるときには、ステップＳ１４において「ＹＥＳ」と判断し、ターミナル７の直列共振回路５５に電力を供給することを停止し（ステップＳ１５）、上述したステップＳ１に戻る。
【００７０】すなわち、ユニット８のＣＰＵ６５は、電源電圧としての電力が保持されている間は、上述したような判定処理を繰返し実行して「検出オン信号」もしくは「検出オフ信号」を送信し（ステップＳ２７〜Ｓ３１）、コントローラ６のＣＰＵ４７は、タイマがタイムアップするまで間は、「検出オン信号」もしくは「検出オフ信号」が受信されたか否かを監視し（ステップＳ１０〜Ｓ１３）、タイマがタイムアップしたときに、その監視を停止してターミナル７の直列共振回路５５に電力を供給することを停止するようになっている（ステップＳ１５）。
【００７１】このように本実施例によれば、車体２側に設けられたターミナル７と車両用ドア３側に設けられたユニット８との間で、電磁誘導結合により、電力を供給すると共に、戸挟み状態であるか否かを示す信号（検出オン信号、検出オフ信号）を送受信するように構成したので、従来のものとは異なって、車体２側と車両用ドア３側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなくなる。これにより、戸挟み状態であるか否か的確に検出することができるようになるので、乗降客の安全性を確実に確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００７２】このとき、ターミナル７のケース１３を鉄製のメインケース１４ａと樹脂製のカバー１４ｂとから構成し、メインケース１４ａと車体２の鉄板３０の内壁面３０ａとが対向するようにターミナル７を取付ける構成としたので、メインケース１４ａと鉄板３０の内壁面３０ａとが同じ透磁率であることから、ターミナル７を取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがなくなる。これにより、ターミナル７を取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイル１７のインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、ターミナル７を車体２から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００７３】また、ユニット８についても、これと同様であり、ユニット８のケース１９を鉄製のメインケース２０ｂと樹脂製のカバー２０ｃとから構成し、メインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａとが対向するようにユニット８を取付ける構成としたので、メインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａとが同じ透磁率であることから、ユニット８を取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがなくなる。これにより、ユニット８を取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイル２６のインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、ユニット８を車両用ドア３から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００７４】また、車両用ドア３が移動中であっても、電力を供給することができると共に、戸挟み状態であるか否かを示す信号を送受信することができ、つまり、車両用ドア３が移動中であるか否かに拘らず、戸挟み状態であるか否か検出することができるので、乗降客の安全性をより確実に確保することができ、信頼性をより高めることができる。
【００７５】また、ターミナル７において、コントローラ６のＣＰＵ４７がＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、「ティーチング開始信号」および「測定開始信号」を互いに異なる信号パターンにより生成し、それらの信号パターンを利用して圧力センサ２３による検出の開始タイミングを識別するように構成したので、別途、検出の開始タイミングを識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００７６】さらに、ユニット８において、ＣＰＵ６５がＮＰＮ型トランジスタ６９に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、「検出オン信号」および「検出オフ信号」を互いに異なる信号パターンにより生成し、それらの信号パターンを利用して戸挟み状態であるか否かを識別するように構成したので、別途、戸挟み状態であるか否かを識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００７７】本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。ターミナルのメインケースを、それを取付ける鉄板の内壁面の透磁率よりも高い透磁率を有する材質から構成しても良く、また、ユニットのメインケースを、それを取付ける車両用ドアの上面部の透磁率よりも高い透磁率を有する材質から構成しても良い。
【００７８】戸挟み状態であるか否かを検出するに際しては、戸先ゴム内の空気圧の圧力変化を検出するものに限らず、戸先ゴムに作用する押圧力の変化を検出するものであれば良く、例えば、機械的接点を有するテープスイッチによるもの、圧電ゴムによるもの、投光素子および受光素子を利用する光電式によるもの、超音波センサを利用する超音波式によるものなどであっても良い。
【００７９】ターミナルおよびユニットは、それらの間で双方向通信する構成に限らず、少なくともユニットからターミナルに戸挟み状態であることを示す「検出オン信号」を送信する単方向通信する構成であっても良い。車両用ドアが戸閉め位置にあるときに電力の供給を停止する構成に限らず、常に、電力を供給する構成であっても良い。
【００８０】ターミナルおよびユニットの位置関係を、車両用ドアが戸閉め位置にあるときに対向し、且つ、車両用ドアが戸開き位置にあるときに対向しない構成とすることにより、車両用ドアの移動範囲における限られた範囲でのみ電磁誘導結合を確立させる構成に限らず、車両用ドアが戸閉め位置にあるときに対向し、且つ、車両用ドアが戸開き位置にあるときにも対向する構成とすることにより、車両用ドアの移動範囲における全域にわたる範囲で電磁誘導結合を確立させる構成であっても良い。
【００８１】コントローラとターミナルとを別々に設ける構成に限らず、それらを一体に設ける構成であっても良く、また、コントローラとターミナルとを１対１に設ける構成に限らず、１対ｎ（ｎは複数）に設ける構成としても良く、つまり、集中制御する構成であっても良い。
【００８２】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本発明の戸挟み検出装置によれば、車体側に設けられた第１のコイルと車両用ドア側に設けられた第２のコイルとの電磁誘導結合により、車体側から車両用ドア側に電力が供給され、また、車両用ドア側から車体側に検出信号が送信されるように構成したので、従来のものとは異なって、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなくなる。これにより、戸挟み状態であるか否かを的確に検出することができるようになるので、乗降客の安全性を確実に確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００８３】このとき、第１のケースにおける少なくとも第１の取付箇所の側を、第１の取付箇所の材質の透磁率以上となる透磁率の材質から構成し、第２のケースにおける少なくとも第２の取付箇所の側を、第２の取付箇所の材質の透磁率以上となる透磁率の材質から構成したので、第１のケースおよび第２のケースを取付ける際には、取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがなくなる。これにより、第１のケースおよび第２のケースを取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、第１のケースおよび第２のケースを取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図
【図２】車両の要部を示す正面図
【図３】ターミナルの平面図（ａ）および正面図（ｂ）
【図４】ターミナルの分解図
【図５】ユニットの平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）
【図６】ユニットの分解図
【図７】ターミナルおよびユニットの取付状態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）
【図８】ターミナルおよびユニットの位置関係を示す図
【図９】車両用ドアの要部を示す正面図
【図１０】戸先ゴムの断面図
【図１１】コントローラ側のＣＰＵの処理内容を示すフローチャート
【図１２】ユニット側のＣＰＵの処理内容を示すフローチャート
【符号の説明】
図面中、１は車両、２は車体、３は車両用ドア、３ａは上面部（第２の取付箇所）、４は乗降口、５は戸挟み検出装置、１３はケース（第１のケース）、１７はコイル（第１のコイル）、１９はケース（第２のケース）、２６はコイル（第２のコイル）、３０ａは内壁面（第１の取付箇所）、４５は電源装置（電力供給手段）、６０は第１の信号パターン生成手段、６２は並列共振回路（電力生成手段）、７１は第２の信号パターン生成手段、７３は検出手段である。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ドアが閉じた際に身体の一部や持ち物などが挟まったことを検出する戸挟み検出装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】列車やバスなどの車両においては、乗降客の安全を確保することを目的として、車両用ドアが閉じた際に身体の一部や持ち物などが挟まったことを検出する戸挟み検出装置が設けられている。この戸挟み検出装置は、例えば、車両用ドアの先端部に戸先ゴムが設けられ、車両用ドアが閉じた際の戸先ゴムの押圧状態を検出することにより、戸挟み状態であるか否かを検出するものである。すなわち、この戸挟み検出装置は、車両用ドアが閉じた際に身体の一部や持ち物などが挟まると、戸先ゴムが通常とは異なった状態で押圧されることから、その戸先ゴムの押圧状態の変化を検出することによって、戸挟み状態を検出することができるものである。
【０００３】ところで、このような戸挟み検出装置においては、戸挟み状態であるか否かを検出する際には、車体側から車両用ドア側に電力を供給する必要があり、また、車両用ドア側から車体側に戸挟み状態であることを示す検出信号を送信する必要がある。そのため、従来のものは、車体側と車両用ドア側とをケーブルで接続し、車体側と車両用ドア側との間でケーブルを介して電力の供給や検出信号の送受信を行っていた。この場合、ケーブルとしては、車両用ドアが乗降口を開閉するために頻繁に往復移動し、それに応じて頻繁に屈曲することから、屈曲に対して十分な耐久性を有するものが採用されていた。
【０００４】ところが、そのように屈曲に対して十分な耐久性を有するものであっても、疲労や劣化に起因して断線することがあることは否めず、そのため、このようなケーブルを採用した構成のものは、乗降客の安全を確保するという点では、信頼性に欠けるものである。特に、戸挟み状態にあるときに、ケーブルが断線した場合には、例えば身体が挟まれた状態で車両が発進したりする虞がある。
【０００５】そこで、このような問題を解決すべく、車体側と車両用ドア側との間における電力の供給や検出信号の送受信を電磁誘導結合を利用して行う方法が考えられる。この場合、具体的な構成としては、車体側と車両用ドア側との双方に、コンデンサとコイルとからなる共振回路を設け、それら共振回路により電磁誘導結合を確立させ、電力の供給や検出信号の送受信を行うことが考えられる。これにより、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなく、乗降客の安全を確実に確保することができるようになる。
【０００６】しかしながら、この構成では、上記したように共振回路が車体側および車両用ドア側にそれぞれ取付けられるものであり、この場合、車体および車両用ドアが金属で構成されていることを考慮すると、共振回路を構成するコイルの電気的特性が金属の影響を受けて変化してしまうという問題がある。そのため、コイルを車体側および車両用ドア側に取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスを調整しても、コイルを車体側および車両用ドア側に取付けた後では、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりして、共振点が最適な位置からずれてしまうことになる。そうなると、コイルに供給される電力が低下して電力の供給を的確に行うことができなくなったり、検出信号の通信効率が低下して検出信号の送受信を的確に行うことができなくなるという不具合が生じることになる。
【０００７】このような事情から、コイルを取付ける前ではなく、コイルを取付けた後に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスを調整する必要があるが、これでは、コイルを取付けた場所を移動しながら調整することになるので、作業効率が極めて悪いことになる。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、コイルが取付けられた状態で検査を行うことになるので、これでは、極めて不便である。
【０００８】本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、戸挟み状態であるか否かを的確に検出することによって乗降客の安全を確実に確保することができ、しかも、取付けるに際して作業効率が低下することがなく、さらには、検査を容易に行うことができる戸挟み検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の戸挟み検出装置は、車体側に設けられた電力供給手段と、前記車体側の乗降口近傍の第１の取付箇所に取付けられた第１のケースと、この第１のケースに収容され、前記電力供給手段から電力が供給される第１のコイルと、前記車体の乗降口を開閉する車両用ドア側の第２の取付箇所に取付けられた第２のケースと、この第２のケースに収容され、前記第１のコイルとの間で電磁誘導結合する第２のコイルと、前記車両用ドア側に設けられ、前記第１のコイルと第２のコイルとが電磁誘導結合したことに応じて電力を生成する電力生成手段と、前記車両用ドア側に設けられ、前記電力生成手段により生成された電力に基づいて戸挟み状態であるか否かを検出し、その検出結果を示す検出信号を前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合により前記車体側に送信する検出手段とを備え、前記第１のケースにおける少なくとも前記第１の取付箇所の側は、その第１の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されていると共に、前記第２のケースにおける少なくとも前記第２の取付箇所の側は、その第２の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されているところに特徴を有する（請求項１）。
【００１０】このような構成によれば、車体側に設けられた第１のコイルと車両用ドア側に設けられた第２のコイルとが電磁誘導結合すると、車両用ドア側において、電力生成手段は、第１のコイルと第２のコイルとが電磁誘導結合したことに応じて電力を生成し、検出手段は、電力生成手段により生成された電力に基づいて戸挟み状態であるか否かを検出し、その検出結果を示す検出信号を第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合により車体側に送信する。
【００１１】このように、車体側に設けられた第１のコイルと車両用ドア側に設けられた第２のコイルとの間の電磁誘導結合により、車体側から車両用ドア側に電力が供給され、また、車両用ドア側から車体側に検出信号が送信されるようになるので、従来のものとは異なって、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなくなる。これにより、戸挟み状態であるか否かを的確に検出することができるようになるので、乗降客の安全を確実に確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００１２】このとき、第１のコイルを収容する第１のケースは、車体側の乗降口近傍の第１の取付箇所に取付けられるものであり、その第１のケースにおける少なくとも第１の取付箇所の側の材質の透磁率は、第１の取付箇所の材質の透磁率以上であることから、第１のケースを第１の取付箇所に取付ける際には、取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがないものである。
【００１３】これにより、第１のケースを第１の取付箇所に取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、第１のケースを第１の取付箇所から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００１４】また、第２のコイルを収容する第２のケースと車両用ドア側における第２の取付箇所との関係についても、これと同様の関係にあるので、第２のケースを第２の取付箇所に取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスの調整作業を行えば済み、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、第２のケースを第２の取付箇所から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００１５】また、上記した構成の戸挟み検出装置において、前記車体側に設けられ、前記第１のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第１の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段を、前記第１の信号パターン生成手段により生成された信号パターンを判定することにより、戸挟み状態であるか否かの検出を開始するように構成しても良い（請求項２）。
【００１６】このような構成によれば、車体側において、第１の信号パターン生成手段は、第１のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成し、車両用ドア側において、検出手段は、第１の信号パターン生成手段により生成された信号パターンを判定して、戸挟み状態であるか否かの検出を開始する。
【００１７】このように、車体側から車両用ドア側に電力を供給すると共に、電磁誘導結合のレベル変化による信号パターンを利用して戸挟み状態であるか否かの検出の開始タイミングを識別することができるので、別途、検出の開始タイミングを識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００１８】さらに、上記した構成の戸挟み検出装置において、前記車両用ドア側に設けられ、前記第２のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第２の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段を、前記検出信号を前記第２の信号パターン生成手段により生成された信号パターンにより生成するように構成しても良い（請求項３）。
【００１９】このような構成によれば、車両用ドア側において、第２の信号パターン生成手段は、第２のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成し、検出手段は、検出信号を第２の信号パターン生成手段により生成された信号パターンにより生成する。
【００２０】このように、電磁誘導結合のレベル変化による信号パターンを利用して検出信号、つまり、戸挟み状態であるか否かの検出結果を識別することができるので、別途、検出結果を識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を列車に適用した一実施例について図面を参照して説明する。◎まず、図２において、車両１にあって車体２には、車両用ドア３が設けられている。車体２の乗降口４は、車両用ドア３が図２中矢印Ａ１，Ａ２方向に往復移動することに応じて開閉されるようになっている。この場合、車体２および車両用ドア３は、鉄材を主体として構成されているものである。
【００２２】戸挟み検出装置５は、コントローラ６、ターミナル７およびユニット８を備えて構成されるもので、コントローラ６は、車体２の床下に取付けられ、ターミナル７は、乗降口４の上方に取付けられ、また、ユニット８は、車両用ドア３の上部に取付けられている。このうち、コントローラ６とターミナル７とは、ケーブル９、ナイロンコネクタ１０，１１およびケーブル１２を介して接続されている。尚、図２では、図中、左側の車両用ドア３に対応したコントローラ６、ターミナル７およびユニット８などのみを示しており、図中、右側の車両用ドア３に対応したコントローラ、ターミナルおよびユニットなどは省略している。
【００２３】次いで、上記ターミナル７の具体的な構成について、図３および図４を参照して説明する。図３は、ターミナル７の平面図（ａ）および正面図（ｂ）を示しており、図４は、ターミナル７の分解図を示している。ターミナル７のケース１３（本発明でいう第１のケース）は、鉄製のメインケース１４ａと樹脂製のカバー１４ｂとが組合わされてなるもので、メインケース１４ａの内部に、詳しくは後述するようにコンデンサ、抵抗およびＮＰＮ型トランジスタなどの種々の電子部品が実装されたプリント配線基板１５と、ボビン１６に巻回されたコイル１７（本発明でいう第１のコイル）とが配設された状態で、カバー１４ｂがメインケース１４ａにボルト１８によりボルト止めされて構成されている。
【００２４】また、ターミナル７の所定部位には、上記ケーブル１２が接続されており、そのケーブル１２の先端部には上記ナイロンコネクタ１１が設けられている（図２参照）。尚、図４では、ケーブル１２は省略している。この場合、コイル１７に電力が供給され、コイル１７から電磁界が発生すると、その電磁界は、メインケース１４ａが鉄製であり、また、カバー１４ｂが樹脂製であることから、カバー１４ｂを通じて空間に放射されるようになっている。
【００２５】次いで、上記ユニット８の具体的な構成について、図５および図６を参照して説明する。図５は、ユニット８の平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）を示しており、図６は、ユニット８の分解図を示している。ユニット８のケース１９（本発明でいう第２のケース）は、取付部２０ａが一体に形成された鉄製のメインケース２０ｂと樹脂製のカバー２０ｃとが組合わされてなるもので、メインケース２０ｂの内部に、詳しくは後述するようにコンデンサ、抵抗およびＮＰＮ型トランジスタなどの種々の電子部品が実装されたプリント配線基板２１がボルト２２によりナット２２ａを介してボルト止めされると共に、プリント配線基板２１に電気的に接続された圧力センサ２３がねじ２４によりねじ止めされ、さらに、ボビン２５に巻回されたコイル２６（本発明でいう第２のコイル）が配設された状態で、カバー２０ｃがメインケース２０ｂにボルト２７によりボルト止めされて構成されている。
【００２６】圧力センサ２３には、２個の圧力ポートとしてのナイロンコネクタ２８，２９が設けられており、それらナイロンコネクタ２８，２９は、メインケース２０ｂから突出している。この場合、コイル２６に電力が供給され、コイル２６から電磁界が発生すると、その電磁界は、メインケース２０ｂが鉄製であり、また、カバー２０ｃが樹脂製であることから、カバー２０ｃを通じて空間に放射されるようになっている。
【００２７】図７は、上記ターミナル７が車体２に取付けられている状態およびユニット８が車両用ドア３に取付けられている状態の平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）を示している。車体２を構成する鉄板３０の内壁面３０ａには、２個の取付板３１が溶接により取付固定されており、ターミナル７は、それら取付板３１にねじ止めされていることによって、そのメインケース１４ａと内壁面３０ａ（本発明でいう第１の取付箇所）とが対向するように、鉄板３０の内壁面３０ａに取付固定されている。このとき、ターミナル７におけるメインケース１４ａと鉄板の内壁面３０ａとは、同じ材質であるので、それらの透磁率は等しいものである。
【００２８】ユニット８は、そのメインケース２０ｂの取付部２０ａが車両用ドア３の上部にねじ止めされていることによって、そのメインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａ（本発明でいう第２の取付箇所）とが対向するように、車両用ドア３の上面部３ａに取付固定されている。このとき、ユニット８におけるメインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａとは、同じ材質であるので、それらの透磁率は等しいものである。尚、この場合、車両用ドア３が図２中矢印Ａ１，Ａ２方向に往復移動すると、ユニット８がターミナル７の長手方向に沿うように往復移動するようになっている。
【００２９】尚、車両用ドア３が乗降口４を閉鎖している戸閉め位置にあるとき、つまり、上述した図２に示す状態のときには、ターミナル７とユニット８とは、図８中（ａ）に示すように対向する位置関係になり、つまり、ターミナル７の内部に配設されたコイル１７とユニット８の内部に配設されたコイル２６とが対向するものである。一方、車両用ドア３が乗降口４を開放している戸開き位置にあるときには、ターミナル７とユニット８とは、図８中（ｂ）に示すように対向しない位置関係になり、つまり、コイル１７とコイル２６とが対向しないものである。
【００３０】図９は、上記車両用ドア３の要部の構成を示している。車両用ドア３の先端部（戸先部）には、車両用ドア３の上端部から下端部の略全体にわたって戸先ゴム３２が設けられている。戸先ゴム３２は、その断面形状を図１０に示すように、断面略半円形状の戸当り部３３および断面略矩形状の取付部３４を一体に有している。取付部３４は、車両用ドア３の先端部に形成された凹部内に挿入固定されており、これにより、戸先ゴム３２が車両用ドア３の先端部に固定されている。また、戸当り部３３は、車両用ドア３の端面から突出しており、これにより、車両用ドア３が閉じられる際、つまり、車両用ドア３と、それと対になっている車両用ドア３とが衝突する際の衝撃が和らげられるようになっている。
【００３１】図１０において、戸当り部３３の内底壁にあって車内側には、第１の連結部３３ａが一体に形成されていると共に、戸当り部３３の内周壁にあって車内側には、第２の連結部３３ｂが一体に形成されている。これら第１の連結部３３ａおよび第２の連結部３３ｂの先端部には、円筒状部３３ｃが一体に形成されており、この円筒状部３３ｃの内部が戸先ゴム３２の上端部から下端部にかけて貫通する中空部３３ｄとされている。また、戸当り部３３の内底壁にあって車外側には、規制壁部３３ｅが一体に形成されている。
【００３２】戸当り部３３の中空部３３ｄの上端部は、「Ｌ」字型のシリコンチューブ連結管３５の一端部が挿入されていると共に閉塞され、中空部３３ｄの下端部は、閉塞部材３６，３７により二重に閉塞されており、これにより、中空部３３ｄ内の空気が密封されている。上記シリコンチューブ連結管３５の他端部は、シリコンチューブ３８を介してユニット８内に配設された上記圧力センサ２３の一方の圧力ポートとしてのナイロンコネクタ２８に接続されており、これにより、圧力センサ２３は、戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気の圧力を、シリコンチューブ連結管３５、シリコンチューブ３８を通じて検出することができるようになっている。
【００３３】一方、取付部３４には、戸先ゴム３２の上端部から下端部にかけて貫通する中空部３４ａが形成されている。取付部３４の中空部３４ａの上端部は、「Ｌ」字型のシリコンチューブ連結管３９の一端部が挿入されていると共に閉塞され、中空部３４ａの下端部は、閉塞部材４０，４１により二重に閉塞されており、これにより、中空部３４ａ内の空気が密封されている。上記シリコンチューブ連結管３９の他端部は、シリコンチューブ４２を介して上記圧力センサ２３の他方の圧力ポートとしてのナイロンコネクタ２９に接続されており、これにより、圧力センサ２３は、取付部３４の中空部３４ａ内の空気を圧力を、シリコンチューブ連結管３９、シリコンチューブ４２を通じて検出することができるようになっている。
【００３４】さらに、戸先ゴム３２の上部には、芯ゴム４３が設けられていると共に、戸先ゴム３２の下部には、芯ゴム４４（図１０参照）が設けられている。これら芯ゴム４３，４４は、戸先ゴム３２における戸当り部３３の補強部材として作用するものである。
【００３５】このように構成された戸先ゴム３２においては、戸当り部３３に車外側への力が作用すると、戸当り部３３が弾性変形し、円筒状部３３ｃが第２の連結部３３ｂを介して車外側へ大きく引張られるが、このとき、規制壁部３３ｅにより移動が規制されるようになるので、円筒状部３３ｃが押潰される格好となり、つまり、中空部３３ｄ内の空気の圧力が大きく変化するようになる。一方、戸当り部３３に車内側への力が作用すると、円筒状部３３ｃが第２の連結部３３ｂを介して車内側へ引張られるが、このとき、移動が規制されることがないので、円筒状部３３ｃが押潰されることはなく、つまり、中空部３３ｄ内の空気の圧力が大きく変化することはない。
【００３６】また、戸当り部３３に車外側への力が作用する場合であっても、また、車内側への力が作用する場合であっても、取付部３４は、上記したように、車両用ドア３の凹部内に挿入固定されているので、弾性変形することはなく、つまり、中空部３４ａ内の空気の圧力が変化することはない。
【００３７】尚、戸先ゴム３２にあって芯ゴム４３，４４が設けられている区間では、戸当り部３３に車外側への力が作用する場合であっても、また、車内側への力が作用する場合であっても、戸当り部３３が何ら弾性変形することがなく、この区間以外の区間、つまり、戸先ゴム３２にあって芯ゴム４３，４４が設けられていない区間が、詳しくは後述する戸挟み状態であるか否かを検出可能な区間となっている。
【００３８】次に、上記コントローラ６、ターミナル７およびユニット８の電気的な構成について、図１を参照して説明する。まず、上記コントローラ６は、車体２の所定位置に配設された電源装置４５（本発明でいう電力供給手段）から電力が供給されるようになっている。入力回路４６は、車掌が戸開き操作することに応じて「戸開信号」が与えられると、「戸開信号」をＣＰＵ４７に出力すると共に、車掌が戸閉め操作することに応じて「戸閉信号」が与えられると、「戸閉信号」をＣＰＵ４７に出力するようになっている。
【００３９】出力回路４８は、ＣＰＵ４７から戸挟み状態であることを示す「戸挟み検出信号」が与えられると、「戸挟み検出信号」を例えば車掌室の出力手段（ＬＥＤなど）に出力するようになっている。フィルタ回路４９は、ターミナル７の復調回路５０から復調データが与えられると、復調データからノイズ成分を除去し、ノイズ成分が除去された復調データをターミナル７の発振回路５１から出力される発振周波数に同期してＣＰＵ４７に出力するようになっている。
【００４０】ＣＰＵ４７は、マイクロコンピュータにより構成されているもので、記憶されているプログラムを実行することによって、詳しくは後述する処理を実行するようになっている。
【００４１】ターミナル７は、上記コントローラ６と同様にして、電源装置４５から電力が供給されるようになっている。発振回路５１は、所定の発振周波数により電力を生成し、その与えられた電力を分周回路５２に出力するようになっている。分周回路５２は、発振回路５１から電力が与えられると、その与えられた電力を分周し、分周した電力をブースタ５３に出力するようになっている。
【００４２】ブースタ５３は、分周回路５２から分周された電力が与えられると、その電力を増幅し、増幅した電力をコンデンサ５４と上記コイル１７とが直列接続されてなる直列共振回路５５に出力するようになっている。直列共振回路５５は、ブースタ５３から増幅された電力が与えられると、コイル１７により電磁界を発生するようになっている。尚、直列共振回路５５の他方は、抵抗５６を介して接地されている。
【００４３】ＮＰＮ型トランジスタ５７は、コントローラ６のＣＰＵ４７からバッファ５８を介してベース電流が与えられると、オン状態となり、直列共振回路５５のコンデンサ５４に充電されている電力の一部を抵抗５９を介してコレクタ電流とし、これにより、直列共振回路５５のコイル１７に供給される電力を低下させるようになっている。
【００４４】このような構成とすることにより、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御し、直列共振回路５５のコイル１７に供給される電力を制御することによって、電磁誘導結合のレベルを制御することができ、例えば、レベルが所定レベルよりも大きい状態をデータ「１」に対応させると共に、レベルが所定レベルよりも小さい状態をデータ「０」に対応させることにより、それらデータ「１」，「０」からなる信号パターンを電磁誘導結合により送信させることができるようになっている。すなわち、本発明でいう第１の信号パターン生成手段６０は、これらコントローラ６のＣＰＵ４７、ターミナル７のＮＰＮ型トランジスタ５７および直列共振回路５５から構成されているものである。
【００４５】上記復調回路５０は、電磁誘導結合の際に、直列共振回路５５のコイル１７が受信した受信データを復調処理して復調データを生成し、復調データをコントローラ６のフィルタ回路４９に出力するようになっている。
【００４６】ユニット８において、上記コイル２６とコンデンサ６１とが並列接続されてなる並列共振回路６２（本発明でいう電力生成手段）は、上記ターミナル７の直列共振回路５５との間で電磁誘導結合するようになっており、電磁誘導結合の際にコイル２６により生成された交流電力をコンデンサ６１に充電するようになっている。
【００４７】全波整流回路６３は、コンデンサ６１に充電された交流電力を整流して直流電力を生成し、直流電力を定電圧回路６４に出力するようになっている。定電圧回路６４は、全波整流回路６１から直流電力が与えられると、その与えられた直流電力を一定電圧に変換し、その一定電圧に変換した電力をＣＰＵ６５に出力するようになっている。
【００４８】クロック抽出回路６６は、並列共振回路６２のコンデンサ６１に充電された交流電力に同期したクロック信号を生成し、クロック信号をＡＮＤ回路６７に出力するようになっている。また、復調回路６８は、電磁誘導結合の際に、並列共振回路６２のコイル２６が受信した受信データを復調処理して復調データを生成し、その復調データをＣＰＵ６５に出力するようになっている。
【００４９】ＮＰＮ型トランジスタ６９は、ＣＰＵ６５から上記したＡＮＤ回路６７を介してベース電流が与えられると、オン状態となり、並列共振回路６２のコンデンサ６１に充電されている電力の一部を抵抗７０を介してコレクタ電流とし、これにより、並列共振回路６２のコイル２６に供給される電力を低下させるようになっている。
【００５０】このような構成とすることにより、ＣＰＵ６５は、ＮＰＮ型トランジスタ６９に供給するベース電流をオンオフ制御し、並列共振回路６２のコイル２６に供給される電力を制御することによって、電磁誘導結合のレベルを制御することができ、例えば、レベルが所定レベルよりも大きい状態をデータ「１」に対応させると共に、レベルが所定レベルよりも小さい状態をデータ「０」に対応させることにより、それらデータ「１」，「０」からなる信号パターンを電磁誘導結合により送信させることができるようになっている。すなわち、本発明でいう第２の信号パターン生成手段７１は、これらＣＰＵ６５、ＮＰＮ型トランジスタ６９および並列共振回路６２から構成されているものである。
【００５１】圧力センサ２３は、上述したように、圧力ポートとしての２つのナイロンコネクタ２８，２９を備えているもので、戸先ゴム３２にあって戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気の圧力を検出すると共に、取付部３４の中空部３４ａ内の空気の圧力を検出し、それら検出結果をＣＰＵ６５に出力するようになっている。
【００５２】可変抵抗７２は、感度調節手段として設けられているもので、詳しくは後述するように、ＣＰＵ６５は、この可変抵抗７２により設定された値を判定値として採用し、所定の処理を実行するようになっている。
【００５３】ＣＰＵ６５は、マイクロコンピュータにより構成されているもので、記憶されているプログラムを実行することによって、詳しくは後述する処理を実行するようになっている。尚、本発明でいう検出手段７３は、以上に説明したユニット８内の各電子部品から構成されているものである。
【００５４】次に、上記構成の作用について、図１１および図１２を参照して説明する。図１１は、コントローラ６のＣＰＵ４７が実行する処理の内容を示し、図１２は、ユニット８のＣＰＵ６５が実行する処理の内容を示しているものである。
【００５５】まず、コントローラ６のＣＰＵ４７は、「戸開信号」を入力したか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、車掌が車両用ドア３を開放する操作を行うと、コントローラ６のＣＰＵ４７は、「戸開信号」を入力するようになるので、ステップＳ１において「ＹＥＳ」と判断し、所定時間待機する（ステップＳ２）。ここで、この所定時間とは、車両用ドア３が戸閉め位置から戸開き位置への移動を開始してから、ある程度経過するまでの時間のことである。
【００５６】コントローラ６のＣＰＵ４７は、所定時間が経過したことを検出すると、ターミナル７の直列共振回路５５に電力を供給することによって、直列共振回路５５のコイル１７から電磁界を発生させる（ステップＳ３）。尚、このとき、車両用ドア３は、戸閉め位置から戸開き位置に移動中である。
【００５７】さて、ターミナル７における直列共振回路５５のコイル１７から電磁界が発生されたことを受けて、直列共振回路５５のコイル１７とユニット８における並列共振回路６２のコイル２６との間で電磁誘導結合が確立されると、コイル２６に交流電力が誘起されるようになり、その交流電力が全波整流回路６３で整流されて直流電力が生成され、直流電力が定電圧回路６４で一定電圧に変換され、ユニット８のＣＰＵ６５に与えられるようになる。
【００５８】ユニット８のＣＰＵ６５は、定電圧回路６４から所定レベル以上の一定電圧が与えられると、つまり、電源電圧がＯＫとなると、ステップＳ２１において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「ウェイクアップ信号」を送信させる（ステップＳ２２）。このとき、ユニット８のＣＰＵ６５は、上述したように、ＮＰＮ型トランジスタ６９に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、データ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「ウェイクアップ信号」として送信させる。
【００５９】次いで、ユニット８から送信された「ウェイクアップ信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ４において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「ティーチング開始信号」を送信させる（ステップＳ５）。このとき、コントローラ６のＣＰＵ４７は、上述したように、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、データ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「ティーチング開始信号」として送信させる。
【００６０】次いで、ターミナル７から送信された「ティーチング開始信号」が電磁誘導結合によりユニット８に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがユニット８のＣＰＵ６５に与えられると、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２３において「ＹＥＳ」と判断し、このときの戸先ゴム３２における戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と、取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧とを測定し、その差圧を検出値Ｐとして検出し（ステップＳ２４）、その検出値Ｐを基準値Ｐ０として記憶する（ステップＳ２５）。つまり、ユニット８のＣＰＵ６５は、車両用ドア３が戸閉め位置から戸開き位置に移動している移動中における戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧との差圧を、基準値Ｐ０として記憶する。
【００６１】次いで、コントローラ６のＣＰＵ４７は、「戸閉信号」を入力したか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、車掌が車両用ドア３を閉鎖する操作を行うと、コントローラ６側のＣＰＵ４７は、「戸閉信号」を入力するようになるので、ステップＳ６において「ＹＥＳ」と判断し、タイマをスタートさせる（ステップＳ７）。尚、このとき、車両用ドア３は、戸開き位置から戸閉め位置に移動することになる。
【００６２】次いで、ユニット８から送信された「ウェイクアップ信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ８において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「測定開始信号」を送信させる（ステップＳ９）。このとき、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、上述した「ティーチング開始信号」とは異なるデータ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「測定開始信号」として送信させる。
【００６３】次いで、ターミナル７から送信された「測定開始信号」が電磁誘導結合によりユニット８に受信データとして受信され、その受信データが復調処理され、復調データがユニット８のＣＰＵ６５に与えられると、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２６において「ＹＥＳ」と判断し、このときの戸先ゴム３２における戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と、取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧とを測定し、その差圧を検出値Ｐとして算出する（ステップＳ２７）。つまり、ユニット８のＣＰＵ６５は、車両用ドア３が閉鎖しているときにおける戸当り部３３の中空部３３ｄ内の空気圧と取付部３４の中空部３４ａ内の空気圧との差圧を、検出値Ｐとして検出する。
【００６４】次いで、ユニット８のＣＰＵ６５は、可変抵抗７２の抵抗値を読込み、その読込んだ抵抗値を判定値Ｐ１として演算し（ステップＳ２８）、上述した基準値Ｐ０と検出値Ｐとの差と、判定値Ｐ１とを比較する（ステップＳ２９）。
【００６５】さて、戸挟み状態でないときには、車両用ドア３が移動中、つまり、車両用ドア３が閉鎖する前における値である基準値Ｐ０と、車両用ドア３が閉鎖しているときの値である検出値Ｐとの差は、判定値Ｐ１以下となるので、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２９において「ＮＯ」と判断し、電磁誘導結合により「検出オフ信号」を送信させる（ステップＳ３０）。このとき、ユニット８のＣＰＵ６５は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、上述した「ウェイクアップ信号」とは異なるデータ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「検出オフ信号」として送信させる。
【００６６】そして、ユニット８から送信された「検出オフ信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ１０において「ＮＯ」と判断し、ステップＳ１１において「ＹＥＳ」と判断し、「戸挟み検出信号」の出力をオフとし、つまり、「戸挟み検出信号」を出力することはない（ステップＳ１２）。
【００６７】これに対して、戸挟み状態であるときには、基準値Ｐ０と検出値Ｐとの差は、判定値Ｐ１を越えるようになるので、ユニット８のＣＰＵ６５は、ステップＳ２９において「ＹＥＳ」と判断し、電磁誘導結合により「検出オン信号」を送信させる（ステップＳ３１）。このとき、ユニット８のＣＰＵ６５は、ＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、上述した「ウェイクアップ信号」や「検出オフ信号」とは異なるデータ「１」，「０」からなる信号パターンを生成し、それを「検出オン信号」として送信させる。
【００６８】そして、ユニット８から送信された「検出オン信号」が電磁誘導結合によりターミナル７に受信され、その受信データが復調処理され、復調データがコントローラ６のＣＰＵ４７に与えられると、コントローラ６のＣＰＵ４７は、ステップＳ１０において「ＹＥＳ」と判断し、「戸挟み検出信号」の出力をオンとし、つまり、「戸挟み検出信号」を出力回路４８に出力する（ステップＳ１３）。
【００６９】次いで、コントローラ６のＣＰＵ４７は、タイマがタイムアップとなったか否かを判断し（ステップＳ１４）、タイムアップでないときには、ステップＳ１４において「ＮＯ」と判断し、上述したステップＳ１０に戻る。一方、タイムアップであるときには、ステップＳ１４において「ＹＥＳ」と判断し、ターミナル７の直列共振回路５５に電力を供給することを停止し（ステップＳ１５）、上述したステップＳ１に戻る。
【００７０】すなわち、ユニット８のＣＰＵ６５は、電源電圧としての電力が保持されている間は、上述したような判定処理を繰返し実行して「検出オン信号」もしくは「検出オフ信号」を送信し（ステップＳ２７〜Ｓ３１）、コントローラ６のＣＰＵ４７は、タイマがタイムアップするまで間は、「検出オン信号」もしくは「検出オフ信号」が受信されたか否かを監視し（ステップＳ１０〜Ｓ１３）、タイマがタイムアップしたときに、その監視を停止してターミナル７の直列共振回路５５に電力を供給することを停止するようになっている（ステップＳ１５）。
【００７１】このように本実施例によれば、車体２側に設けられたターミナル７と車両用ドア３側に設けられたユニット８との間で、電磁誘導結合により、電力を供給すると共に、戸挟み状態であるか否かを示す信号（検出オン信号、検出オフ信号）を送受信するように構成したので、従来のものとは異なって、車体２側と車両用ドア３側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなくなる。これにより、戸挟み状態であるか否か的確に検出することができるようになるので、乗降客の安全性を確実に確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００７２】このとき、ターミナル７のケース１３を鉄製のメインケース１４ａと樹脂製のカバー１４ｂとから構成し、メインケース１４ａと車体２の鉄板３０の内壁面３０ａとが対向するようにターミナル７を取付ける構成としたので、メインケース１４ａと鉄板３０の内壁面３０ａとが同じ透磁率であることから、ターミナル７を取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがなくなる。これにより、ターミナル７を取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイル１７のインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、ターミナル７を車体２から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００７３】また、ユニット８についても、これと同様であり、ユニット８のケース１９を鉄製のメインケース２０ｂと樹脂製のカバー２０ｃとから構成し、メインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａとが対向するようにユニット８を取付ける構成としたので、メインケース２０ｂと車両用ドア３の上面部３ａとが同じ透磁率であることから、ユニット８を取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがなくなる。これにより、ユニット８を取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイル２６のインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、ユニット８を車両用ドア３から取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【００７４】また、車両用ドア３が移動中であっても、電力を供給することができると共に、戸挟み状態であるか否かを示す信号を送受信することができ、つまり、車両用ドア３が移動中であるか否かに拘らず、戸挟み状態であるか否か検出することができるので、乗降客の安全性をより確実に確保することができ、信頼性をより高めることができる。
【００７５】また、ターミナル７において、コントローラ６のＣＰＵ４７がＮＰＮ型トランジスタ５７に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、「ティーチング開始信号」および「測定開始信号」を互いに異なる信号パターンにより生成し、それらの信号パターンを利用して圧力センサ２３による検出の開始タイミングを識別するように構成したので、別途、検出の開始タイミングを識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００７６】さらに、ユニット８において、ＣＰＵ６５がＮＰＮ型トランジスタ６９に供給するベース電流をオンオフ制御することによって、「検出オン信号」および「検出オフ信号」を互いに異なる信号パターンにより生成し、それらの信号パターンを利用して戸挟み状態であるか否かを識別するように構成したので、別途、戸挟み状態であるか否かを識別するための信号を生成する構成を設ける必要がなく、その分、構成の簡素化を図ることができる。
【００７７】本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。ターミナルのメインケースを、それを取付ける鉄板の内壁面の透磁率よりも高い透磁率を有する材質から構成しても良く、また、ユニットのメインケースを、それを取付ける車両用ドアの上面部の透磁率よりも高い透磁率を有する材質から構成しても良い。
【００７８】戸挟み状態であるか否かを検出するに際しては、戸先ゴム内の空気圧の圧力変化を検出するものに限らず、戸先ゴムに作用する押圧力の変化を検出するものであれば良く、例えば、機械的接点を有するテープスイッチによるもの、圧電ゴムによるもの、投光素子および受光素子を利用する光電式によるもの、超音波センサを利用する超音波式によるものなどであっても良い。
【００７９】ターミナルおよびユニットは、それらの間で双方向通信する構成に限らず、少なくともユニットからターミナルに戸挟み状態であることを示す「検出オン信号」を送信する単方向通信する構成であっても良い。車両用ドアが戸閉め位置にあるときに電力の供給を停止する構成に限らず、常に、電力を供給する構成であっても良い。
【００８０】ターミナルおよびユニットの位置関係を、車両用ドアが戸閉め位置にあるときに対向し、且つ、車両用ドアが戸開き位置にあるときに対向しない構成とすることにより、車両用ドアの移動範囲における限られた範囲でのみ電磁誘導結合を確立させる構成に限らず、車両用ドアが戸閉め位置にあるときに対向し、且つ、車両用ドアが戸開き位置にあるときにも対向する構成とすることにより、車両用ドアの移動範囲における全域にわたる範囲で電磁誘導結合を確立させる構成であっても良い。
【００８１】コントローラとターミナルとを別々に設ける構成に限らず、それらを一体に設ける構成であっても良く、また、コントローラとターミナルとを１対１に設ける構成に限らず、１対ｎ（ｎは複数）に設ける構成としても良く、つまり、集中制御する構成であっても良い。
【００８２】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本発明の戸挟み検出装置によれば、車体側に設けられた第１のコイルと車両用ドア側に設けられた第２のコイルとの電磁誘導結合により、車体側から車両用ドア側に電力が供給され、また、車両用ドア側から車体側に検出信号が送信されるように構成したので、従来のものとは異なって、車体側と車両用ドア側とを接続するケーブルを不要とすることができ、これに伴って、ケーブルが断線することもなくなる。これにより、戸挟み状態であるか否かを的確に検出することができるようになるので、乗降客の安全性を確実に確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００８３】このとき、第１のケースにおける少なくとも第１の取付箇所の側を、第１の取付箇所の材質の透磁率以上となる透磁率の材質から構成し、第２のケースにおける少なくとも第２の取付箇所の側を、第２の取付箇所の材質の透磁率以上となる透磁率の材質から構成したので、第１のケースおよび第２のケースを取付ける際には、取付ける前後で、インダクタンスが減少したり、直流抵抗が増加したりすることがなく、共振点がずれることがなくなる。これにより、第１のケースおよび第２のケースを取付ける前に、共振点が最適な位置となるようにコイルのインダクタンスの調整作業を行えば済むので、取付けた後に調整作業を行う必要がなく、作業効率が低下することがない。また、何らかの原因により異常が発生した場合には、第１のケースおよび第２のケースを取外して検査を行うことができるので、検査を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図
【図２】車両の要部を示す正面図
【図３】ターミナルの平面図（ａ）および正面図（ｂ）
【図４】ターミナルの分解図
【図５】ユニットの平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）
【図６】ユニットの分解図
【図７】ターミナルおよびユニットの取付状態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）
【図８】ターミナルおよびユニットの位置関係を示す図
【図９】車両用ドアの要部を示す正面図
【図１０】戸先ゴムの断面図
【図１１】コントローラ側のＣＰＵの処理内容を示すフローチャート
【図１２】ユニット側のＣＰＵの処理内容を示すフローチャート
【符号の説明】
図面中、１は車両、２は車体、３は車両用ドア、３ａは上面部（第２の取付箇所）、４は乗降口、５は戸挟み検出装置、１３はケース（第１のケース）、１７はコイル（第１のコイル）、１９はケース（第２のケース）、２６はコイル（第２のコイル）、３０ａは内壁面（第１の取付箇所）、４５は電源装置（電力供給手段）、６０は第１の信号パターン生成手段、６２は並列共振回路（電力生成手段）、７１は第２の信号パターン生成手段、７３は検出手段である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体側に設けられた電力供給手段と、前記車体側の乗降口近傍の第１の取付箇所に取付けられた第１のケースと、この第１のケースに収容され、前記電力供給手段から電力が供給される第１のコイルと、前記車体の乗降口を開閉する車両用ドア側の第２の取付箇所に取付けられた第２のケースと、この第２のケースに収容され、前記第１のコイルとの間で電磁誘導結合する第２のコイルと、前記車両用ドア側に設けられ、前記第１のコイルと第２のコイルとが電磁誘導結合したことに応じて電力を生成する電力生成手段と、前記車両用ドア側に設けられ、前記電力生成手段により生成された電力に基づいて戸挟み状態であるか否かを検出し、その検出結果を示す検出信号を前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合により前記車体側に送信する検出手段とを備え、前記第１のケースにおける少なくとも前記第１の取付箇所の側は、その第１の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されていると共に、前記第２のケースにおける少なくとも前記第２の取付箇所の側は、その第２の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されていることを特徴とする戸挟み検出装置。
【請求項２】 前記車体側に設けられ、前記第１のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第１の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段は、前記第１の信号パターン生成手段により生成された信号パターンを判定することにより、戸挟み状態であるか否かの検出を開始するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の戸挟み検出装置。
【請求項３】 前記車両用ドア側に設けられ、前記第２のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第２の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段は、前記検出信号を前記第２の信号パターン生成手段により生成された信号パターンにより生成するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の戸挟み検出装置。
【請求項１】 車体側に設けられた電力供給手段と、前記車体側の乗降口近傍の第１の取付箇所に取付けられた第１のケースと、この第１のケースに収容され、前記電力供給手段から電力が供給される第１のコイルと、前記車体の乗降口を開閉する車両用ドア側の第２の取付箇所に取付けられた第２のケースと、この第２のケースに収容され、前記第１のコイルとの間で電磁誘導結合する第２のコイルと、前記車両用ドア側に設けられ、前記第１のコイルと第２のコイルとが電磁誘導結合したことに応じて電力を生成する電力生成手段と、前記車両用ドア側に設けられ、前記電力生成手段により生成された電力に基づいて戸挟み状態であるか否かを検出し、その検出結果を示す検出信号を前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合により前記車体側に送信する検出手段とを備え、前記第１のケースにおける少なくとも前記第１の取付箇所の側は、その第１の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されていると共に、前記第２のケースにおける少なくとも前記第２の取付箇所の側は、その第２の取付箇所の材質の透磁率以上の透磁率を有する材質から形成されていることを特徴とする戸挟み検出装置。
【請求項２】 前記車体側に設けられ、前記第１のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第１の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段は、前記第１の信号パターン生成手段により生成された信号パターンを判定することにより、戸挟み状態であるか否かの検出を開始するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の戸挟み検出装置。
【請求項３】 前記車両用ドア側に設けられ、前記第２のコイルに供給される電力のレベルを制御することにより前記第１のコイルと第２のコイルとの間の電磁誘導結合のレベルを制御し、その電磁誘導結合のレベル変化に基づいて信号パターンを生成する第２の信号パターン生成手段を備え、前記検出手段は、前記検出信号を前記第２の信号パターン生成手段により生成された信号パターンにより生成するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の戸挟み検出装置。
【図１】
【図２】
【図６】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図６】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０００−９５１０６（Ｐ２０００−９５１０６Ａ）
【公開日】平成１２年４月４日（２０００．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−２７２０６１
【出願日】平成１０年９月２５日（１９９８．９．２５）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年４月４日（２０００．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年９月２５日（１９９８．９．２５）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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