特許 6784328 ドア制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6784328

(24)【登録日】2020年10月27日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】ドア制御装置

(51)【国際特許分類】

   B61D 19/02 20060101AFI20201102BHJP

   E05F 15/655 20150101ALI20201102BHJP

   E05B 47/00 20060101ALI20201102BHJP

   E05B 83/36 20140101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   B61D19/02 V

   E05F15/655

   E05B47/00 M

   E05B83/36 A

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-516544(P2019-516544)

(86)(22)【出願日】2017年10月16日

(86)【国際出願番号】JP2017037427

(87)【国際公開番号】WO2019077666

(87)【国際公開日】20190425

【審査請求日】2019年3月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】藤田 憲司

(72)【発明者】

【氏名】北端 篤史

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１２０７９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１７６７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８９４０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｄ １９／０２ − １９／０２

Ｅ０５Ｆ １５／６３２ − １５／６６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドアを開閉するための電動機を駆動する電動機制御部と、
前記ドアの閉状態を検出するドア閉状態検出部と、
閉指令に応じて前記電動機制御部によって前記電動機が駆動され、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されてから、所定の待ち時間が経過するまでの間で前記閉状態が検出されているか否かによらず、前記所定の待ち時間が経過したときに前記閉状態が検出されると、前記ドアの施錠装置を施錠状態にする施錠指令を出力する施錠指令出力部と
を含む、ドア制御装置。

【請求項2】

前記施錠指令出力部は、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されてから、前記所定の待ち時間にわたって前記閉状態が検出され続けると、前記ドアの施錠装置を施錠状態にする施錠指令を出力する、請求項１記載のドア制御装置。

【請求項3】

前記電動機制御部は、
前記閉指令が出力されると、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出される前は、速度指令で前記電動機を駆動し、
前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されると、前記ドアに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力を表す推力指令で前記電動機を駆動して前記ドアを閉状態に保持する、請求項１又は２記載のドア制御装置。

【請求項4】

前記速度指令は、前記ドアの位置が前記閉状態から相対的に離れている場合、相対的に高く設定され、前記ドアの位置が前記閉状態から相対的に近い場合、相対的に低く設定される、
請求項３記載のドア制御装置。

【請求項5】

前記電動機制御部は、
前記閉指令が出力され、前記速度指令で前記電動機を駆動している間は推力が所定の最大値を上回らないように制限され、前記推力指令で前記電動機を駆動している間は速度が所定の最大値を上回らないように制限される、請求項３又は４記載のドア制御装置。

【請求項6】

前記所定の待ち時間は、前記閉状態が検出されてから、前記電動機の駆動による前記ドアの推力が所定の推力以下になるまでの時間、及び／又は、前記ドアの慣性力が所定の慣性力以下になるまでの時間を考慮した時間である、請求項１乃至５のいずれか一項記載のドア制御装置。

【請求項7】

ドアを開閉するための電動機を駆動する電動機制御部と、
前記ドアの閉状態を検出するドア閉状態検出部と、
閉指令に応じて前記電動機制御部によって前記電動機が駆動され、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されてから、所定の待ち時間が経過したときに前記閉状態が検出されると、前記ドアの施錠装置を施錠状態にする施錠指令を出力する施錠指令出力部と
を含み、
前記電動機制御部は、
前記閉指令が出力されると、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出される前は、速度指令で前記電動機を駆動し、
前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されると、前記ドアに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力を表す推力指令で前記電動機を駆動して前記ドアを閉状態に保持し、
前記閉指令が出力され、前記速度指令で前記電動機を駆動している間は推力が所定の最大値を上回らないように制限され、前記推力指令で前記電動機を駆動している間は速度が所定の最大値を上回らないように制限される、ドア制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドア制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、車輌の枠の中で直線に開閉する引戸に閉受動体とこれの開方向に位置する開受動体とを取付け、引戸を開閉する原動機の駆動突起を閉受動体と開受動体との間に位置させ、引戸の戸閉状態では駆動突起と閉受動体とが当接すると共に駆動突起と開受動体との間に間隙Ｘを保つ引戸の戸閉装置において、引戸に固定した引戸側ストッパと枠に取付けた固定側ストッパとを設け、両ストッパの一方を開閉方向と直角方向に出入可能に付勢して他方に係合可能にさせ、戸閉状態では、引戸側ストッパを固定側ストッパに対して隙Ｙで戸閉方向に位置させ、原動機に突起を設け、この突起の開方向の動きＺで両ストッパのうちの出入可能なものを「入」方向に動かして係合を解除することを特徴とする引戸の戸閉装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−１６５６３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１には、引戸同士の間、又は、引戸と枠の間に異物が挟まって引戸が閉じられている状態で、利用者が異物を引き抜き易くすることは開示されていない。

【0005】

そこで、引き抜き性の良好なドア制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態のドア制御装置は、電動機によって開閉駆動されるドアを閉める閉指令に応じて前記電動機を駆動する電動機制御部と、前記ドアの閉状態を検出するドア閉状態検出部と、前記閉指令に応じて前記電動機制御部によって前記電動機が駆動され、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されてから、所定の待ち時間が経過するまでの間で前記閉状態が検出されているか否かによらず、前記所定の待ち時間が経過したときに前記閉状態が検出されると、前記ドアの施錠装置を施錠状態にする施錠指令を出力する施錠指令出力部とを含む。
また、本発明の他の実施形態のドア制御装置は、ドアを開閉するための電動機を駆動する電動機制御部と、前記ドアの閉状態を検出するドア閉状態検出部と、閉指令に応じて前記電動機制御部によって前記電動機が駆動され、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されてから、所定の待ち時間が経過したときに前記閉状態が検出されると、前記ドアの施錠装置を施錠状態にする施錠指令を出力する施錠指令出力部とを含み、前記電動機制御部は、前記閉指令が出力されると、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出される前は、速度指令で前記電動機を駆動し、前記ドア閉状態検出部によって前記閉状態が検出されると、前記ドアに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力を表す推力指令で前記電動機を駆動して前記ドアを閉状態に保持し、前記閉指令が出力され、前記速度指令で前記電動機を駆動している間は推力が所定の最大値を上回らないように制限され、前記推力指令で前記電動機を駆動している間は速度が所定の最大値を上回らないように制限される。

【発明の効果】

【0007】

引き抜き性の良好なドア制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】車両１のドア装置の回路構成を示す図である。

【図2】車両１のドア８０Ａ、８０Ｂ及び周辺の構成と動作を示す図である。

【図3】車両１のドア８０Ａ、８０Ｂ及び周辺の構成と動作を示す図である。

【図4】ドア制御装置１００がドア８０Ａ、８０Ｂを閉じる動作を示すタイミングチャートである。

【図5】ドア制御装置１００がドア８０Ａ、８０Ｂを閉じる動作を示すタイミングチャートである。

【図6】ドア制御装置１００がドア８０Ａ、８０Ｂを閉じる動作を示すタイミングチャートである。

【図7】図４に示す動作の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明のドア制御装置を適用した実施の形態について説明する。

【0010】

＜実施の形態＞
図１は、車両１のドア装置の回路構成を示す図である。ここで、車両１は、鉄道会社等が運行する列車の車両であり、モータ３０によって駆動されるドアを含む。列車は、モータ３０によって駆動されるドアを含めば、電車に限られない。図１には、ドアの開閉動作及び開閉制御に関する構成を示し、ドアの図示を省略する。

【0011】

車両１は、車両制御部１０、ドア開閉操作部２０、モータ３０、エンコーダ３１、電流センサ３２Ａ、３２Ｂ、インバータ４０、施錠装置５０、ＤＣＳ(Door Close Switch)６０、ＤＬＳ(Door Lock Switch)７０、及びドア制御装置１００を含む。

【0012】

車両制御部１０は、車両１の運行制御を行う情報処理装置であり、複数の車両１を連結した列車の場合は、先頭の車両１の運転室と最後尾の車両１の車掌室とに１つずつ設けられる。車両制御部１０には、ドア開閉操作部２０の他に、車両１の運転操作を行う際に用いる操作レバー等が接続されるが、ここでは省略する。なお、車両１が１両編成で運行可能な車両である場合には、例えば、車両制御部１０は、車両１の進行方向における両端に位置する運転室と車掌室とに１つずつ設けられる。

【0013】

車両制御部１０は、車両１が駅等に停車しているときに、停車中であることを表す停車信号をドア制御装置１００に出力する。また、車両制御部１０は、ドア開閉操作部２０から入力される戸開指令をドア制御装置１００に出力する。

【0014】

また、車両制御部１０には、インターロック信号を伝送する配線１１が接続されている。配線１１は、ＤＣＳ６０及びＤＬＳ７０にループ状に接続されている。ＤＣＳ６０及びＤＬＳ７０がともにオンの状態で、インターロック信号は、Ｈ(High)レベルになり、車両１は走行可能になる。

【0015】

ドア開閉操作部２０には、ドアの開閉操作を行う際に用いる開スイッチ２１Ａ及び閉スイッチ２１Ｂが設けられる。車両１の停車中に開スイッチ２１Ａが操作されると、ドア開閉操作部２０は、Ｈ(High)レベルに立ち上がる戸開指令を車両制御部１０に出力する。これにより、ドアが開かれる。また、閉スイッチ２１Ｂが操作されると、ドア開閉操作部２０は、Ｌ(Low)レベルに立ち下がる戸開指令を車両制御部１０に出力する。これにより、ドアが閉じられる。Ｌレベルに立ち下がる戸開指令は、ドアを閉じる閉指令の一例である。

【0016】

モータ３０は、ドアの開閉駆動を行う三相交流モータである。モータ３０は、インバータ４０を介してドア制御装置１００によって駆動制御が行われる。モータ３０は、電動機の一例である。

【0017】

エンコーダ３１は、モータ３０の回転軸の回転角度を検出することによって、モータ３０の回転位置を検出し、回転位置を表す回転位置信号をドア状態検出部１４０に出力する。

【0018】

電流センサ３２Ａ、３２Ｂは、電力ケーブル４１Ｕと４１Ｗに設けられており、インバータ４０から電力ケーブル４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗを介してモータ３０に供給される三相交流電流のうちのＵ相とＷ相の電流値を検出する。電流センサ３２Ａ、３２Ｂによって検出される電流値は、電流検出部１３０に入力される。

【0019】

インバータ４０は、車両１に搭載される電源装置から出力される直流電力を三相交流電力に変換し、電力ケーブル４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗを介してモータ３０に供給する。インバータ４０の入力側には、電源装置の出力側に接続される２本の電力ケーブルが接続されており、一例として、１００Ｖの直流電力が供給される。

【0020】

施錠装置５０は、車両１のドアの施錠を行う装置である。施錠装置５０は、ピン５１と、解錠用及び施錠用のコイル５２Ａ、５２Ｂを有し、双方向自己保持型ソレノイド装置によって実現される。コイル５２Ａは、配線５３Ａ、５３Ｂによって施錠駆動部１６０に接続され、コイル５２Ｂは、配線５４Ａ、５４Ｂによって施錠駆動部１６０に接続される。

【0021】

施錠装置５０は、施錠駆動部１６０によってコイル５２Ａが通電されると、ピン５１を施錠装置５０の筐体５０Ａから突出（延出）させる。これにより、ドアのロックピンが移動し、ドアが解錠される。なお、施錠装置５０は、自己保持型であるため、コイル５２Ａの通電が解除されてもピン５１が筐体５０Ａから突出した状態を保持する。

【0022】

また、施錠装置５０は、施錠駆動部１６０によってコイル５２Ｂに通電されると、ピン５１を施錠装置５０の筐体５０Ａの内部に引き込む。これにより、ドアのロックピンが移動し、ドアが施錠される。車両１の走行中は施錠装置５０によってドアが施錠（ロック）される。なお、施錠装置５０は、自己保持型であるため、コイル５２Ｂの通電が解除されてもピン５１が筐体５０Ａに引き込んだ状態を保持する。また、ピン５１は、筐体５０Ａの内部に完全には引き込まれず、先端は筐体５０Ａから少し飛び出ている。

【0023】

ＤＣＳ６０は、車両１のドアが閉じていることを検出するスイッチである。ＤＣＳ６０は、例えば、ドアが閉じる位置まで移動すると、ドアによって押圧されるリミットスイッチで構成される。

【0024】

ＤＣＳ６０は、端子６１Ａ１、６１Ａ２、６１Ｂ１、６１Ｂ２と、可動接点６２とを有する。端子６１Ａ１、６１Ａ２は、車両制御部１０にインターロック信号を伝送する配線１１に直列に挿入されている。端子６１Ｂ１、６１Ｂ２は、ドア状態検出部１４０にＤＣＳ６０のオン／オフの状態を表す信号を伝送する配線１４１に直列に挿入されている。

【0025】

可動接点６２は、図中で上下方向に移動することによって、端子６１Ａ１及び６１Ａ２と、端子６１Ｂ１及び６１Ｂ２とのいずれか一方を導通する。ＤＣＳ６０は、リミットスイッチがドアによって押圧されると、端子６１Ａ１及び６１Ａ２が可動接点６２によって導通した状態でオンになり、リミットスイッチがドアによって押圧されていないとき、図１に示すように端子６１Ｂ１及び６１Ｂ２が可動接点６２によって導通した状態でオフになる。ＤＣＳ６０がオンとは、ドアが完全に閉じられていることを表す。

【0026】

ＤＬＳ７０は、車両１のドアが施錠されていることを検出するスイッチである。ＤＬＳ７０は、施錠装置５０のピン５１が筐体５０Ａの内部に引き込まれてドアのロックピンが施錠位置に移動すると、ロックピンによって押圧されるリミットスイッチで構成される。

【0027】

ＤＬＳ７０は、端子７１Ａ１、７１Ａ２、７１Ｂ１、７１Ｂ２と、可動接点７２とを有する。端子７１Ａ１、７１Ａ２は、車両制御部１０にインターロック信号を伝送する配線１１に直列に挿入されている。端子７１Ｂ１、７１Ｂ２は、ドア状態検出部１４０にＤＬＳ７０のオン／オフの状態を表す信号を伝送する配線１４２に直列に挿入されている。

【0028】

可動接点７２は、図中で上下方向に移動することによって、端子７１Ａ１及び７１Ａ２と、端子７１Ｂ１及び７１Ｂ２とのいずれか一方を導通する。ＤＬＳ７０は、リミットスイッチがロックピンによって押圧されると、端子７１Ａ１及び７１Ａ２が可動接点７２によって導通した状態でオンになり、リミットスイッチがロックピンによって押圧されていないとき、図１に示すように端子７１Ｂ１及び７１Ｂ２が可動接点７２によって導通した状態でオフになる。

【0029】

ＤＬＳ７０は、施錠装置５０のピン５１が筐体５０Ａから突出した状態では、ドアの施錠を検出せず、オフの状態であるが、施錠装置５０のピン５１が筐体５０Ａの内部に引き込まれてドアが施錠されると、オンになる。

【0030】

なお、インターロック信号は、ＤＣＳ６０がオンになり（すなわち、ドアが閉じられ）、かつ、ＤＬＳ７０がオンになる（すなわち、ドアが施錠される）と、Ｈレベルになる。

【0031】

ドア制御装置１００は、モータ制御部１１０、モータ駆動部１２０、電流検出部１３０、ドア状態検出部１４０、施錠制御部１５０、及び施錠駆動部１６０を有する。破線で囲むモータ制御部１１０、モータ駆動部１２０、及び施錠制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)チップのような情報処理部で実現することができる。

【0032】

モータ制御部１１０は、ドア状態検出部１４０から入力されるドア駆動指令、ドア位置指令に基づいて、モータ３０を駆動する速度指令及び推力指令を生成する。速度指令及び推力指令は、モータ駆動部１２０に出力される。ドア駆動指令は、ドアを開く方向と閉じる方向のどちらにどの速度でモータ３０を駆動するかを表す指令であり、モータ制御部１１０は、ドア駆動指令に応じてモータ３０を回転させる方向と速度パターンを決定する。

【0033】

速度指令は、モータ３０を速度で制御する指令であり、ドアを閉め始める際に高い速度に設定され、ある程度ドアが閉まったところで、低い速度に設定される。速度指令の高速側と低速側との切替は、後述するドア位置信号が表すドアの位置に応じてモータ制御部１１０によって行われる。

【0034】

推力指令は、ドアを開閉する際に、ドアに生じる推力の上限値を表す。ドア制御装置１００は、ドアの推力を推力指令が表す上限値以下になるように、駆動制御を行う。推力指令は、ドアが閉まり始めてから完全に閉まるまで大きい値に設定され、ドアが完全に閉まると、小さい値に設定される。大きい値は、一例として５００Ｎであり、小さい値は、ドアに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力である。

【0035】

モータ駆動部１２０は、モータ制御部１１０から入力される速度指令及び推力指令と、電流検出部１３０から入力される電流値と、ドア状態検出部１４０から入力されるドア速度とに基づいて、モータ３０を駆動するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)駆動信号を生成し、インバータ４０に出力する。

【0036】

ＰＷＭ駆動信号のデューティは、速度指令でモータ３０を駆動する際には、速度指令が表す速度とドア速度とが等しくなるように設定され、推力指令でモータ３０を駆動する際には、推力指令が表す推力と、電流値によって得られるモータ３０の推力とが等しくなるように設定される。

【0037】

電流検出部１３０は、電流センサ３２Ａ、３２Ｂによって検出される電流値を表すデータをモータ駆動部１２０に出力する。図１では、電流値を表すデータを１本の線で示すが、電流センサ３２Ａ、３２Ｂによって検出される電流値を表すデータは、別々にモータ駆動部１２０に出力される。

【0038】

ドア状態検出部１４０は、車両制御部１０から入力される戸開指令及び停車信号との論理和で表されるドア駆動指令を生成し、モータ制御部１１０に出力する。ドア駆動指令は、ドアを開く方向と閉じる方向のどちらにどの速度でモータ３０を駆動するかを表す。

【0039】

また、ドア状態検出部１４０は、エンコーダ３１から入力されるモータ３０の回転位置をドアの開閉方向における位置に換算し、ドアの位置を表すドア位置信号をモータ制御部１１０に出力する。

【0040】

また、ドア状態検出部１４０は、配線１４１、１４２を介してＤＣＳ６０、ＤＬＳ７０のオン／オフの状態を検出する。ドア状態検出部１４０は、ＤＣＳ６０がオフのときはＬ(Low)レベルのＤＣＳ信号を出力し、ＤＣＳ６０がオンのときはＨ(High)レベルのＤＣＳ信号を出力する。ＤＣＳ信号は、施錠制御部１５０に入力される。

【0041】

また、ドア状態検出部１４０は、ＤＬＳ７０がオフのときはＬ(Low)レベルのＤＬＳ信号を出力し、ＤＬＳ７０がオンのときはＨ(High)レベルのＤＬＳ信号を出力する。ＤＬＳ信号は、施錠制御部１５０に入力される。

【0042】

施錠制御部１５０は、カウンタ１５１を有し、ドア状態検出部１４０からドア駆動指令、ＤＣＳ信号、及びＤＬＳ信号が入力される。カウンタ１５１は、ドアを閉めることを表すドア駆動指令が入力されると、ＤＣＳ信号がＨ(High)レベルになってから、Ｈレベルに保持されている時間をカウントする。施錠制御部１５０は、カウンタ１５１でカウントする時間が０．５秒に到達すると、施錠指令を施錠駆動部１６０に出力する。この結果、施錠駆動部１６０によって施錠装置５０が施錠される。

【0043】

また、施錠制御部１５０は、ドアを開くことを表すドア駆動指令が入力されると、解錠指令を施錠装置５０に出力する。この結果、施錠駆動部１６０によって施錠装置５０が解錠される。

【0044】

施錠駆動部１６０は、制御部１６１と、ＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)１６２Ａ、１６２Ｂを有する。施錠駆動部１６０の出力端子には、配線５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ、５４Ｂが接続されている。施錠駆動部１６０には、一例として、インバータ４０と同様に１００Ｖの直流電力が供給されており、施錠駆動部１６０は、配線５３Ａと５４Ａに１００Ｖの電力を供給する。

【0045】

ＭＯＳＦＥＴ１６２Ａは、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴであり、ゲートが制御部１６１に接続され、ドレインが配線５３Ｂに接続され、ソースが接地されている。同様に、ＭＯＳＦＥＴ１６２Ｂは、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴであり、ゲートが制御部１６１に接続され、ドレインが配線５４Ｂに接続され、ソースが接地されている。

【0046】

施錠駆動部１６０は、施錠制御部１５０から入力される解錠指令及び施錠指令に基づいて、ＭＯＳＦＥＴ１６２Ａ、１６２Ｂを駆動する。解錠指令がＨレベルになると、施錠駆動部１６０は、ＭＯＳＦＥＴ１６２Ａをオンにする。この結果、施錠装置５０のコイル５２Ａに通電され、ピン５１が突出し、施錠装置５０は解錠する。施錠指令がＨレベルになると、施錠駆動部１６０は、ＭＯＳＦＥＴ１６２Ｂをオンにする。この結果、施錠装置５０のコイル５２Ｂに通電され、ピン５１が引き込まれ、施錠装置５０は施錠する。

【0047】

図２及び図３は、車両１のドア８０Ａ、８０Ｂ及び周辺の構成と動作を示す図である。まず、図２（Ａ）を用いて、各部の構成について説明する。図２（Ａ）には、ドア８０Ａ、８０Ｂが完全に開かれて（全開の状態で）、施錠装置５０が解錠されている状態を示す。

【0048】

ドア８０Ａ、８０Ｂは、車両１の開口部１Ａに設けられる両開き式の引き戸である。ドア８０Ａ、８０Ｂは、互いに当接する部分に戸先ゴム８１Ａ、８１Ｂをそれぞれ有する。戸先ゴム８１Ａ、８１Ｂは、それぞれ、ドア８０Ａ、８０Ｂの合わせ目の部分において、下端と上端との間に取り付けられている。ドア８０Ａ、８０Ｂの上方には、モータ３０が設けられている。モータ３０の下にはＤＣＳ６０が設けられている。

【0049】

ドア８０Ａには、上ラック２１０が取り付けられ、ドア８０Ｂには下ラック２２０が取り付けられている。

【0050】

上ラック２１０は、ラック部２１１及び連結部２１２を有するＬ字型の部材である。ラック部２１１は、水平方向に渡される棒状の部材であり、下面にラック２１１Ａが設けられる。ラック部２１１と連結部２１２はＬ字型に接続されている。このため、モータ３０を回転させると、上ラック２１０が右又は左に移動され、ドア８０Ａが閉じる方向（右）又は開く方向（左）に移動する。

【0051】

ラック２１１Ａは、モータ３０によって駆動されるピニオンギアに係合される。連結部２１２は、ドア８０Ａの上端に上ラック２１０を連結する棒状の部材である。連結部２１２の下側の側面（図２中の右側の側面）には、当接部２１２Ａが設けられている。ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じられると、当接部２１２ＡがＤＣＳ６０の可動接点６２に当接し、可動接点６２を押圧する。これにより、ＤＣＳ６０はオンになる。

【0052】

下ラック２２０は、ラック部２２１、連結部２２２、延長部２２３を有し、ドア８０Ｂに取り付けられる部材である。ラック部２２１は、水平方向に渡される棒状の部材であり、上面にラック２２１Ａが設けられる。ラック２２１Ａは、モータ３０によって駆動されるピニオンギアに係合される。このため、モータ３０を回転させると、下ラック２２０が右又は左に移動され、ドア８０Ｂが開く方向（右）又は閉じる方向（左）に移動する。

【0053】

連結部２２２は、ドア８０Ｂの上端に下ラック２２０を連結する棒状の部材であり、上端には傾斜部２２２Ａを有する。延長部２２３は、連結部２２２に対してラック部２２１とは反対側で水平方向に延在する部分であり、ラック部２２１を延長したように水平方向に延在している。延長部２２３の上面にはラックは設けられておらず、ロックホール２２３Ａが設けられている。

【0054】

ロックホール２２３Ａは、延長部２２３の上面から下側に凹むように形成されている凹部である。ドア８０Ａ、８０Ｂを施錠する際に、ロックホール２２３Ａには、ロックピン２３０のピン部２３１の下端が挿入される。

【0055】

ロックピン２３０は、縦方向に延在するピン部２３１と、ピン部２３１の上部に接続され、水平方向に延在する延在部２３２とを有する。ロックピン２３０は、施錠装置５０が解錠されてピン５１が上方向に突出すると、延在部２３２が上方向に持ち上げられる。この状態では、ピン部２３１の下端は、傾斜部２２２Ａよりも上方に位置し、ロックホール２２３Ａに係合することはない。ピン部２３１の下端は、傾斜部２２２Ａよりも上方に位置するため、ドア８０Ａ、８０Ｂは左右方向（開閉方向）に移動可能な状態になる。

【0056】

ドア８０Ａ、８０Ｂが完全に閉じられた状態で、施錠装置５０が施錠されてピン５１が引っ込むと、延在部２３２が下がり、ピン部２３１の下端がロックホール２２３Ａに係合する。これにより、ドア８０Ａ、８０Ｂは施錠される。

【0057】

次に、図２（Ａ）に示すように、ドア８０Ａ、８０Ｂが完全に開かれて（全開の状態で）、施錠装置５０が解錠されている状態から、図２（Ｂ）及び図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ドア８０Ａ、８０Ｂが徐々に閉じられて行くときの動作について説明する。

【0058】

図２（Ａ）に示すドア８０Ａ、８０Ｂが全開の状態から、モータ３０がドア８０Ａ、８０Ｂを閉じる方向に回転されてドア８０Ａ、８０Ｂが徐々に閉じられて行くと、図２（Ｂ）及び図３（Ａ）の状態を経て、図３（Ｂ）に示すようにドア８０Ａ、８０Ｂが閉じられる。

【0059】

図２（Ｂ）及び図３（Ａ）の状態では、ＤＣＳ６０及びＤＬＳ７０は、ともにオフである。図３（Ｂ）に示すように、ドア８０Ａ、８０Ｂが完全に閉じられると、当接部２１２ＡがＤＣＳ６０の可動接点６２に当接し、可動接点６２が押圧されてＤＣＳ６０がオンになる。ただし、図３（Ｂ）の状態では、施錠装置５０は解錠された状態であり、ＤＬＳ７０はオフである。

【0060】

ドア制御装置１００は、図３（Ｂ）の状態（ＤＣＳ６０がオンでＤＬＳ７０がオフの状態）では、ドア８０Ａ、８０Ｂを閉じる方向にモータ３０を駆動し、ドア８０Ａ、８０Ｂを互いに押し付け、ＤＣＳ６０がオンになってから０．５秒間待機する。この０．５秒間は、所定の待ち時間の一例である。

【0061】

ドア８０Ａ、８０Ｂは、上側で吊られており、閉じる際には、ドア８０Ａ、８０Ｂに働く慣性力によって、上側よりも下側に遅れが生じ、ドア８０Ａ、８０Ｂが傾く。この傾きが無くなるまでには、ドア８０Ａ、８０Ｂに働く慣性力が略ゼロになるまでに必要な時間を要する。

【0062】

また、戸先ゴム８１Ａ、８１Ｂが当接した状態で、モータ３０の駆動力を一定に保ってドア８０Ａ、８０Ｂを閉じた状態を保持するが、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉まろうとする推力が所定の指令値に安定になるまでには、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉まってＤＣＳ６０がオンになってから所定の時間を要する。

【0063】

ドア制御装置１００は、ドア８０Ａ、８０Ｂに働く慣性力が略ゼロになるまでに必要な時間と、ドア８０Ａ、８０Ｂの推力が所定の指令値に安定になるまでに必要な時間とを考慮して、図３（Ｂ）に示す状態で、０．５秒間（待ち時間）だけ待機する。

【0064】

また、ドア制御装置１００は、ＤＣＳ６０がオンになると、モータ３０の駆動に用いる駆動指令を速度指令から推力指令に切り替える。速度指令のときは、推力制限値を表す推力指令が５００Ｎに設定され、閉め始めは高速でドア８０Ａ、８０Ｂを閉め、閉じる直前に速度を低下させているが、ＤＣＳ６０がオンになると、ドア８０Ａ、８０Ｂに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力に低下させる。

【0065】

そして、ＤＣＳ６０がオンになってから０．５秒が経過したときに、図３（Ｃ）に示すように、施錠装置５０を施錠することとしている。施錠装置５０が施錠されると、ピン５１が筐体５０Ａの内部に引き込まれ、ロックピン２３０が低下し、ＤＬＳ７０の可動接点７２が押圧され、ＤＬＳ７０がオンになる。

【0066】

以上のように、待ち時間の間は、施錠装置５０を施錠せずに解錠した状態で、比較的小さいモータ３０の駆動力でドア８０Ａ、８０Ｂを閉じた状態に保持している。

【0067】

従って、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じる際に、戸先ゴム８１Ａ、８１Ｂの間に異物（例えば、利用者の鞄又は傘等の手回り品）を挟んでも、利用者が異物を比較的容易に引き抜くことができる。

【0068】

また、施錠装置５０を施錠せずに解錠した状態で待機するため、待ち時間が経過する前にドア８０Ａ、８０Ｂが再び開いてＤＣＳ６０がオフになっても、再び０．５秒間の待ち時間の経過を待てば、施錠装置５０を施錠できるため、ラッシュ時等において車両１を早期に出発させることができ、ダイヤの遅れを抑制することができる。

【0069】

図４乃至図６は、ドア制御装置１００がドア８０Ａ、８０Ｂを閉じる動作を示すタイミングチャートである。図４乃至図６において、横軸は時間を表し、縦軸には、戸開指令、停車信号、戸閉動作、ＤＳＣ信号、ＤＬＳ信号、速度指令、推力指令、カウンタ出力、施錠指令、解錠指令、ドア位置、ドア速度を示す。

【0070】

戸開指令は、Ｈレベルへの立ち上がりがドアを開く戸開指令であり、Ｌレベルへの立ち下がりがドアを閉じる戸開指令である。停車信号は、車両１が停車している際にＨレベルになり、走行している際にＬレベルになる。戸閉動作は、戸開指令がＬレベルになってから、ＤＬＳ信号がＨレベルになるまでＨレベルであり、それ以外のときはＬレベルである。

【0071】

ＤＳＣ信号は、ＨレベルがＤＣＳ６０がオンにされていることを表し、ＬレベルがＤＣＳ６０がオフにされていることを表す。ＤＬＳ信号は、ＨレベルがＤＬＳ７０がオンにされていることを表し、ＬレベルがＤＬＳ７０がオフにされていることを表す。

【0072】

速度指令は、ドアを閉め始める際に高い速度（高）に設定され、ある程度ドアが閉まったところで、低い速度（低）に設定され、モータ３０が推力指令で駆動される際には最小値（ＭＩＮ(Minimum）に設定される。

【0073】

推力指令は、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉まり始めてからＤＣＳ６０がオンになるまでは大きい値に設定され、ドアが完全に閉まると、小さい値に設定される。大きい値は、一例として５００Ｎであり、小さい値は、ドアに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力である。なお、小さい値よりも下に破線で示すレベルがゼロである。カウンタ出力は、カウンタ１５１がカウントする時間が０．５秒の待ち時間に到達したときにカウンタ１５１が出力するＨレベルのパルス信号を示すものである。

【0074】

施錠指令は、Ｈレベルへの立ち上がりが解錠された状態から施錠する施錠指令を表す。施錠指令のＨレベルのパルスは、所定時間経過後にＬレベルに立ち下がる。Ｌレベルへの立ち下がりは、施錠駆動部１６０への指令を表すものではない。解錠指令は、Ｈレベルへの立ち上がりが施錠された状態から解錠する解錠指令を表す。

【0075】

ドア位置は、ドア８０Ａ、８０Ｂの位置を全開と全閉との間で示す。ドア速度は、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じる際の実際のドアの速度を表す。

【0076】

図４は、戸閉動作中にドア８０Ａ、８０Ｂのこじ開けがなかった場合のタイミングチャートである。

【0077】

図４に示すように、時刻ｔ０では、車両１が停車中でドア８０Ａ、８０Ｂは全開で静止しており、施錠装置５０は解錠されているため、戸開指令はＨレベル、停車信号はＨレベル、戸閉動作はＬレベル、ＤＳＣ信号はＬレベル、ＤＬＳ信号はＬレベル、速度指令はＭＩＮ、推力指令は高、カウンタ出力はＬレベル、施錠指令はＬレベル、解錠指令はＬレベル、ドア位置は全開、ドア速度は０である。

【0078】

時刻ｔ１では、戸開指令がＬレベルに立ち下がり、戸閉動作がＨレベルになり、速度指令は高に向かって立ち上がり、ドア位置は全開から閉まる方向に動き出し、ドア速度は速度指令に遅れて立ち上がっている。

【0079】

時刻ｔ２では、ドア８０Ａ、８０Ｂの位置に応じて速度指令が高から低に切り替わり、ドア速度は速度指令に遅れて低下し始める。

【0080】

時刻ｔ３では、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じることによってＤＣＳ信号がオンになり、ＤＣＳ信号のオンに伴って速度指令がＭＩＮに低下するとともに推力指令が低に低下する。これは、モータ３０の駆動が速度指令から推力指令に切り替わったことを表している。また、ＤＣＳ信号がオンになることにより、施錠制御部１５０のカウンタ１５１が待ち時間のカウントを開始する。また、ドア位置は全閉になり、ドア速度は時刻ｔ３より少し遅れて０に低下する。

【0081】

時刻ｔ４では、待ち時間に到達し、カウンタ出力にＨレベルのパルスが生じ、施錠指令がＨレベルに立ち上がる。なお、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間は０．５秒である。

【0082】

時刻ｔ５では、ＤＬＳ信号がＨレベルに立ち上がり、戸閉動作がＬレベルに立ち下がる。ＤＬＳ信号のＨレベルへの立ち上がりは、時刻ｔ４における施錠指令のＨレベルへの立ち上がりによって生じた動作である。

【0083】

時刻ｔ６では、停車信号がＬレベルに立ち下がる。すなわち、車両１が発車している。

【0084】

図５は、戸閉動作中にドア８０Ａ、８０Ｂのこじ開けが１回行われた場合のタイミングチャートである。図５に示すように、時刻ｔ０では、図４に示す時刻ｔ０と同じ状態である。また、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３は、図４に示す時刻ｔ１から時刻ｔ３と同一である。

【0085】

時刻ｔ１４では、待ち時間に到達する前に、ＤＣＳ信号がＬレベルになる。これは、例えば、ＤＣＳ６０がオフになる程度までドア８０Ａ、８０Ｂがこじ開けられたような場合が相当する。なお、待ち時間は時刻ｔ１５までであり、時刻ｔ１５にカウンタ出力にＨレベルのパルスが生じる。

【0086】

時刻ｔ１６では、ドア８０Ａ、８０Ｂのこじ開け状態が解消してＤＣＳ信号が再びＨレベルに立ち上がり、カウンタ１５１がカウントを開始する。なお、カウンタ１５１が再度カウントする際には、カウント時間はリセットされる。

【0087】

時刻ｔ１７で待ち時間に到達し、カウンタ出力にＨレベルのパルスが生じ、施錠指令がＨレベルに立ち上がる。なお、時刻ｔ１６から時刻ｔ１７までの時間は０．５秒である。

【0088】

時刻ｔ１８では、ＤＬＳ信号がＨレベルに立ち上がり、戸閉動作がＬレベルに立ち下がる。ＤＬＳ信号のＨレベルへの立ち上がりは、時刻ｔ１７における施錠指令のＨレベルへの立ち上がりによって生じた動作である。

【0089】

時刻ｔ１９では、停車信号がＬレベルに立ち下がる。すなわち、車両１が発車している。

【0090】

図６は、戸閉動作中にドア８０Ａ、８０Ｂのこじ開けが２回続けて行われた場合のタイミングチャートである。

【0091】

図６に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ２６の動作は、図５に示す時刻ｔ０から時刻ｔ１６の動作と同一である。

【0092】

時刻ｔ２７では、２度目の待ち時間に到達する前に、再度ＤＣＳ信号がＬレベルになる。なお、待ち時間は時刻ｔ２８まであり、時刻ｔ２８にカウンタ出力にＨレベルのパルスが生じる。

【0093】

時刻ｔ２９では、ドア８０Ａ，８０Ｂがこじ開けられて、ＤＣＳ信号が再びＨレベルに立ち上がり、カウンタ１５１がカウントを開始する。なお、カウンタ１５１が再度カウントする際には、カウント時間はリセットされる。

【0094】

時刻ｔ３０で待ち時間に到達し、カウンタ出力にＨレベルのパルスが生じ、施錠指令がＨレベルに立ち上がる。なお、時刻ｔ２９から時刻ｔ３０までの時間は０．５秒である。

【0095】

時刻ｔ３１では、ＤＬＳ信号がＨレベルに立ち上がり、戸閉動作がＬレベルに立ち下がる。ＤＬＳ信号のＨレベルへの立ち上がりは、時刻ｔ３０における施錠指令のＨレベルへの立ち上がりによって生じた動作である。

【0096】

時刻ｔ３２では、停車信号がＬレベルに立ち下がる。すなわち、車両１が発車している。

【0097】

以上、図４に示すように、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じてから待ち時間にわたってドア８０Ａ、８０Ｂが閉じられている場合に、施錠装置５０を施錠する。また、待ち時間のカウントを始めると、モータ３０の駆動を速度指令から推力指令に切り替わり、推力指令の値がドア８０Ａ、８０Ｂに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力に低下される。

【0098】

また、図５に示すように、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じてから待ち時間の間にドア８０Ａ、８０Ｂが少し開けられても、再度待ち時間をカウントし、待ち時間の間にわたってドア８０Ａ、８０Ｂが閉じられている場合に、施錠装置５０を施錠する。また、待ち時間のカウントを始めると、モータ３０の駆動を速度指令から推力指令に切り替わり、推力指令の値がドア８０Ａ、８０Ｂに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力に低下される。

【0099】

また、図６に示すように、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じてから待ち時間の間にドア８０Ａ、８０Ｂが２度にわたって少し開けられても、再度待ち時間をカウントし、待ち時間の間にわたってドア８０Ａ、８０Ｂが閉じられている場合に、施錠装置５０を施錠する。また、待ち時間のカウントを始めると、モータ３０の駆動を速度指令から推力指令に切り替わり、推力指令の値がドア８０Ａ、８０Ｂに挟まった異物を利用者が引き抜ける程度の所定の推力に低下される。

【0100】

このように、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じると、モータ３０の駆動を速度指令による制御から推力指令による制御に切り替えるとともに、推力指令を利用者が異物を利用者が引き抜ける程度に低くしている。

【0101】

これは、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じる際に、戸先ゴム８１Ａ、８１Ｂの間に異物（例えば、利用者の鞄又は傘等の手回り品）を挟んでも、利用者が異物を比較的容易に引き抜くことができるようにするためである。

【0102】

そして、ドア８０Ａ、８０Ｂが閉じてから待ち時間にわたってドア８０Ａ、８０Ｂが閉じられている場合に、施錠装置５０を施錠する。

【0103】

従って、引き抜き性の良好なドア制御装置１００を提供することができる。

【0104】

また、施錠装置５０を施錠せずに解錠した状態で待機するため、待ち時間が経過する前にドア８０Ａ、８０Ｂが再び開いてＤＣＳ６０がオフになっても、再び０．５秒間の待ち時間の経過を待てば、施錠装置５０を施錠できるため、ラッシュ時等において車両１を早期に出発させることができ、ダイヤの遅れを抑制することができる。

【0105】

従来のドア制御装置では、ＤＣＳ６０がオンになると、すぐに施錠装置５０を施錠する方式を採用しているものがある。このようなドア制御装置では、利用者が異物を引き抜こうとしても、施錠装置５０によってドア８０Ａ、８０Ｂが施錠されているため、異物を引き抜くことが困難な場合があった。すなわち、引き抜き性が良好ではなかった。また、ドア８０Ａ、８０Ｂを再度開く際には、施錠装置５０を解錠する必要があるため、一連の動作に掛かる時間が長くなり、発車が遅れる要因になる場合があった。

【0106】

これに対して、実施の形態のドア制御装置１００は、良好な引き抜き性の実現と、素早い動作とを両立することができる。

【0107】

なお、以上では、ドア８０Ａ、８０Ｂに働く慣性力が略ゼロになるまでに必要な時間と、ドア８０Ａ、８０Ｂの推力が所定の指令値に安定するまでに必要な時間とを考慮して、０．５秒間の待ち時間を設定する形態について説明した。しかしながら、待ち時間は、ドア８０Ａ、８０Ｂに働く慣性力が略ゼロになるまでに必要な時間と、ドア８０Ａ、８０Ｂの推力が所定の指令値に安定するまでに必要な時間とのいずれか一方を考慮したものであってもよい。

【0108】

また、以上では、待ち時間を０．５秒に設定したが、待ち時間は０．５秒に限られるものではなく、ドア８０Ａ、８０Ｂの重量やモータ３０、モータ駆動部１２０とモータ制御部１１０の応答性等を考慮して、適切な値に設定すればよい。

【0109】

また、以上では、速度指令でモータ３０の駆動制御を行っている間は推力指令を５００Ｎに設定する形態について説明したが、５００Ｎに限られるものではなく、適切な値に設定すればよい。また、速度指令でモータ３０の駆動制御を行っている間は推力指令の値を設定せずに、速度指令による制御モードと、推力指令による制御モードとを切り替えるようにしてもよい。推力指令の値を設定しないことは、推力指令を上限値に制限しないことと同義である。

【0110】

また、以上では、両開き式の引き戸であるドア８０Ａ、８０Ｂの開閉制御を行う形態について説明したが、ドア８０Ａ、８０Ｂの代わりに１枚の引き戸の開閉制御を行ってもよい。

【0111】

また、以上では、ＤＣＳ信号がＨレベルに立ち上がってから、待ち時間にわたってＤＣＳ信号がＨレベルであり続けた場合に、施錠装置５０を施錠する形態について説明したが、次のようにしてもよい。

【0112】

図７は、図４に示す動作の変形例を示す図である。図７では、時刻ｔ３でＤＣＳ信号がＨレベルになった後で、待ち時間が経過する時刻ｔ４の前の時刻ｔ３Ａから時刻ｔ３ＢにかけてＤＣＳ信号がＬレベルに低下している。

【0113】

このような場合に、待ち時間の間に、瞬間的にドア８０Ａ、８０Ｂが開けられた程度であれば、ドア８０Ａ、８０Ｂが開けられた量もごく僅かであり、待ち時間が経過する時刻ｔ４の時点で再びＤＣＳ信号がＨレベルであれば、施錠を行うようにしてもよい。

【0114】

すなわち、ＤＣＳ信号がＨレベルに立ち上がってから、待ち時間の経過時にＤＣＳ信号がＨレベルである場合に、施錠装置５０を施錠するようにしてもよい。

【0115】

以上、本発明の例示的な実施の形態のドア制御装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【符号の説明】

【0116】

１ 車両
１０ 車両制御部
２０ ドア開閉操作部
３０ モータ
３１ エンコーダ
３２Ａ、３２Ｂ 電流センサ
４０ インバータ
５０ 施錠装置
６０ ＤＣＳ
７０ ＤＬＳ
１００ ドア制御装置
１１０ モータ制御部
１２０ モータ駆動部
１３０ 電流検出部
１４０ ドア状態検出部
１５０ 施錠制御部
１６０ 施錠駆動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】