JP2020003345A - ドアセンサおよびドアセンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】挟み込み検知、引きずられ検知、および、引き抜き検知が可能なドアセンサおよびドアセンサの製造方法を提供する。【解決手段】基部１１と、基部１１との間に中空部２２を形成する外被部と、基部１１から中空部２２に向かって突出する形状を有する支持部３１と、３つの感圧センサ５０と、感圧センサ５０の周囲を覆って保持する３つの保持部４１と、が設けられ、基部１１、支持部３１、および、３つの保持部４１は、一体に形成され、３つの感圧センサ５０および保持部４１はドアの厚さ方向に並んで配置され、厚さ方向の中央に配置された感圧センサ５０Ｃは、他の２つの５０Ｎ，５０Ｔよりも閉方向へ突出して配置され、中央に配置された感圧センサ５０Ｃは、ドアの厚さ方向における中心線ＣＬの上に当該感圧センサ５０Ｃの中心が位置するように配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、ドアセンサおよびドアセンサの製造方法に関する。

例えば、鉄道用車両などの車両における乗降部に設けられた引き戸（以下「ドア」とも表記する。）には、ドアが閉じた際の旅客や所持品の挟み込みを検知するドアセンサが設けられている。

ドアセンサとしては種々の形式のものが提案されており、挟み込みが発生した際に抵抗値が変化する電極線を利用した感圧センサを用いたセンサも知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上述の特許文献１に記載されたセンサの他にも、図２９に示す構成を有するドアセンサ５０１も知られている。ドアセンサ５０１は、スライド移動するドア５７０における開閉方向の先端部に、上下方向に延びて配置されるものである。

なお、上下方向は図２９の紙面に対して垂直方向である。また、内外方向は、図２９の紙面に並行な方向であって開閉方向に対して直交する方向である。内外方向の内側方向は、ドア５７０が設けられた車両の車内に向かう方向であり、車外方向は車外に向かう方向である。

このドアセンサ５０１の外形を構成するセンサ本体５１０の内部には、上下方向に延びる円柱状に形成された空間である中空部５１１が設けられ、センサ本体５１０における開方向の端部である先端部は、中空部５１１を覆う湾曲した板状部材である戸先ゴム５２０から構成されている。

中空部５１１には、ドアセンサ５０１の開方向側に空間を残すように円柱形状を切り落としたスペーサ５２１と、当該空間に配置される挟み込みを検知する離間された複数の電極線を有する１つ感圧センサ５５０と、が配置される。

スペーサ５２１における切り落とし面である平坦面５２２は、開閉方向に対して直交するとともに上下方向に延びる形状を有している。言い換えると、スペーサ５２１は断面視において略半円形状を有する柱状の部材である。また、中空部５１１は、スペーサ５２１が配置される領域である第１の中空部５１２と、感圧センサ５５０が配置される空間である第２の中空部５１３とから構成されている。

第１の中空部５１２は開閉方向における開方向側に設けられ、第２の中空部５１３は閉方向に設けられている。第２の中空部５１３は、中空部５１１における閉方向側の円周面である内壁５２５、および、スペーサ５２１の平坦面５２２に囲まれた空間でもある。第２の中空部５１３に配置される感圧センサ５５０は、例えば、平坦面５２２に接して上下方向（図２９の紙面に対して垂直方向）に延びて配置されている。

なお、ドアセンサ５０１を構成するセンサ本体５１０やスペーサ５２１は、弾性を有する材料、例えばシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム又はクロロプレンゴム等のゴム材料や、弾性プラスチックなどから形成されている。

弾性プラスチックとしては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系あるいはスチレン系の熱可塑性エラストマーを挙げることができる。また、ポリイミドやポリアミド等のエンジニアリングプラスチックも、形状や厚さ等を工夫することにより使用することが可能である。

特開２０００−３４３９３７号公報

上述したドアセンサ５０１は、ドア５７０が閉じた際の旅客や所持品の挟み込みを検知することは可能であるが、以下に説明する状況での検知を行うことが難しいという問題があった。一般的にドアセンサ５０１には、挟み込みが検知可能な最低限の厚さ寸法が存在する。当該寸法よりも薄い厚さの部材（例えば、身体の一部や、着衣の一部や、紐状の部材や、帯状の部材）は、ドア５７０に挟み込まれても検知することは難しい。

その一方で、旅客は、自らの身体の一部や所持品がドア５７０に挟みこまれると、当該所持品等を引っ張り、ドア５７０から引き抜こうとする。この挟み込み検知が難しい所持品等の引っ張りを検知することが要望されているが、上述したドアセンサ５０１では検知を行うことが難しいという問題があった。

また、カバンなどの物品では、車両の内と外に身体と当該物品が分かれた状態でドア５７０に挟み込まれると、上述のような引っ張りによる引き抜きが困難となる場合がある。このような場合に車両が動き出す引きずりが発生すると、カバンの紐によりドアセンサ５０１が押しつぶされるが、上述のドアセンサ５０１では検知を行うことが難しいという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、挟み込み検知、引きずられ検知、および、引き抜き検知が可能なドアセンサおよびドアセンサの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のドアセンサは、スライドして開閉するドアにおける開閉方向の閉方向側の先端である端辺に配置されるとともに、前記端辺に沿って延びる長尺形状を有するドアセンサであって、前記端辺に沿って延びる形状を有する基部と、前記基部から前記閉方向へ凸状に湾曲した板状に形成され、前記基部との間に中空部を形成する外被部と、前記基部から前記中空部に向かって突出するとともに前記端辺に沿う方向へ延びる形状を有する支持部と、弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材、および、前記管状部材の内面に間隔を設けて対向して配置され、前記管状部材の弾性力によって離間された複数の電極線を有する３つの感圧センサと、前記支持部に配置される筒状の形状を有するとともに前記感圧センサの周囲を覆って保持する３つの保持部と、が設けられ、前記基部、前記支持部、および、前記３つの保持部は、一体に形成され、前記３つの感圧センサおよび前記保持部は前記ドアの厚さ方向に並んで配置され、前記厚さ方向の中央に配置された前記感圧センサおよび前記保持部は、他の２つの前記感圧センサおよび前記保持部よりも前記閉方向へ突出して配置され、中央に配置された前記感圧センサおよび前記保持部は、前記ドアの厚さ方向における中心線の上に当該感圧センサの中心が位置するように配置されている。

本発明のドアセンサによれば、ドアの厚さ方向に並んで配置された３つの感圧センサのうちの中央に配置された感圧センサを閉方向へ突出して配置することにより、挟み込み検知を行いやすくなる。

挟み込み検知の場合、ドアに挟まれる対象物は、開閉方向の閉方向側からドアセンサに接触する。対象物は、最初に接触する外被部を押圧し、当該押圧により外被部が変形する。次いで、外被部と支持部に挟まれた位置に配置された感圧センサである中央に配置された感圧センサが、変形した外被部を介して押圧される。当該押圧により感圧センサは変形し、当該感圧センサに離間して配置された複数の電極線が互いに接触する。この電極線同士の接触による当該電極線の電気的な特性変化を検出することにより、挟み込み検知を行うことが可能となる。

またドアの厚さ方向に３つの感圧センサを並べて配置することにより、引き抜き検知を行いやすくなる。引き抜き検知の場合、対象物はドアに挟まれた状態でドアの厚さ方向（例えばドアが設けられた車両の内側から外側）へ引っ張られる。対象物と接触する外被部には、対象物の移動に伴いドアの厚さ方向（例えば外側）へ引っ張られる力が働き、外被部は、当該力により引っ張り方向（例えば外側）へ変形する。

次いで、並んで配置された３つの感圧センサのうちの、引っ張り方向とは反対側（例えば内側）の端部に配置された感圧センサが、変形した外被部により押圧される。当該感圧センサは、変形した外被部および支持部に挟まれて変形し、当該感圧センサに離間して配置された複数の電極線が互いに接触する。この電極線同士の接触による当該電極線の電気的な特性変化を検出することにより、引き抜き検知を行うことが可能となる。

更にドアの厚さ方向に３つの感圧センサを並べて配置することにより、引きずられ検知を行いやすくなる。引きずられ検知の場合、ドアに挟まれた状態の対象物における端部であってドアが設けられた車両の外側に延びる端部が、閉方向へ移動する。当該端部の移動により外被部における車両の外側の部分が押圧され、外被部は、当該押圧により変形する。

次いで、並んで配置された３つの感圧センサのうちの外側の端部に配置された感圧センサが、変形した外被部により押圧される。当該感圧センサは、変形した外被部および支持部に挟まれて変形し、当該感圧センサに離間して配置された複数の電極線が互いに接触する。この電極線同士の接触による当該電極線の電気的な特性変化を検出することにより、引きずられ検知を行うことが可能となる。

本発明のドアセンサおよびドアセンサの製造方法によれば、３つの感圧センサをドアの厚さ方向に並んで配置し、その中央に配置された感圧センサを閉方向へ突出して配置することにより、挟み込み検知、引きずられ検知、および、引き抜き検知が可能になるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態にかかるドアセンサの構成を説明する斜視図である。 図１にドアセンサの構成を説明する断面視図である。 図２の戸先ゴムの構成を説明する断面視図である。 図２の感圧センサの構成を説明する断面視図である。 図２の感圧センサの構成を説明する斜視図である。 図２の感圧センサの構成を説明する回路図である。 図２の感圧センサにおける検知状態を説明する断面視図である。 挟み込み検知のシミュレーションにおけるモデルを説明する図である。 シミュレーションにおける挟み込み検知前の状態を説明する図である。 シミュレーションにおける挟み込み検知後の状態を説明する図である。 挟み込み検知のシミュレーション結果を説明するグラフである。 引き抜き検知のシミュレーションにおけるモデルを説明する図である。 シミュレーションにおける引き抜き検知前の状態を説明する図である。 シミュレーションにおける引き抜き検知後の状態を説明する図である。 引き抜き検知のシミュレーション結果を説明するグラフである。 引きずられ検知のシミュレーションにおけるモデルを説明する図である。 シミュレーションにおける引きずられ検知前の状態を説明する図である。 条件１のシミュレーションにおける引きずられ検知後の状態を説明する図である。 条件２のシミュレーションにおける引きずられ検知後の状態を説明する図である。 引きずられ検知のシミュレーション結果を含む表である。 本発明の第２の実施形態にかかるドアセンサの構成を説明する断面視図である。 図２１の第１戸先ゴムの構成を説明する断面視図である。 図２１の第２戸先ゴムの構成を説明する断面視図である。 図２２の第１戸先ゴムに感圧センサが挿入された状態を説明する断面視図である。 本発明の第３の実施形態にかかるドアセンサの構成を説明する断面視図である。 図２５の第１戸先ゴムの構成を説明する断面視図である。 図２５の第２戸先ゴムの構成を説明する断面視図である。 図２６の第１戸先ゴムに感圧センサが挿入された状態を説明する断面視図である。 従来のドアセンサの構成を説明する断面視図である。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態にかかるドアセンサ１ついて図１から図２０を参照しながら説明する。本実施形態では、鉄道用車両における乗降部に設けられたスライドして開閉する一対のドア７０のそれぞれにドアセンサ１が設けられている例に適用して説明する。

一対のドア７０は、図１に示すように、上下方向および開閉方向に延びる板状に形成された部材であり、互いに接近離間することにより乗降部の開閉を行うものである。ドア７０における閉方向の端部（端辺）には、ドアセンサ１が係合される固定部７１が設けられている。なお、ドア７０の厚さ方向を内外方向とも表記する。

固定部７１は、図１および図２に示すように、ドア７０における閉方向の端部に設けられた上下方向に延びて配置された部材である。固定部７１には、固定凹部７２と、一対の固定板部７３と、が主に設けられている。

固定凹部７２および一対の固定板部７３は、ドアセンサ１の係合に用いられるものである。固定凹部７２は、固定部７１における閉方向の端面を上下方向に延びるとともに閉方向に開放された溝形状のものである。一対の固定板部７３は、固定凹部７２の閉方向の両端部からドア７０の中央に向かって延びる板形状の部材である。一対の固定板部７３の間は、所定の間隔が設けられている。

ドアセンサ１は、ドア７０が閉じた際に挟み込み検知、引きずられ検知、および、引き抜き検知を行うものである。ドアセンサ１には、図２に示すように、ドアセンサ１の外形を構成する戸先ゴム１０と、挟み込み等を検知する３つの感圧センサ５０と、が主に設けられている。

戸先ゴム１０は、図３に示すように、基部１１と、外被部２１と、支持部３１と、３つの保持部４１と、を主に有している。言い換えると、戸先ゴム１０は、基部１１、外被部２１、支持部３１、および、３つの保持部４１が一体に形成されたものである。

戸先ゴム１０は、外力が加わることにより変形し、外力がなくなれば直ちに復元する弾性（復元性）を有する材料から形成されている。このような特性を有する材料としては、例えばシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム又はクロロプレンゴム等のゴム材料や、弾性プラスチックを挙げることができる。

弾性プラスチックとしては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系あるいはスチレン系の熱可塑性エラストマーを例示することができる。また、ポリイミドやポリアミド等のエンジニアリングプラスチックも、形状や厚さ等を工夫して外力がなくなれば直ちに復元する弾性（復元性）を持たせることにより使用することが可能である。

基部１１は、外被部２１とともに戸先ゴム１０の外形を構成するものであり、戸先ゴム１０におけるドア７０側の領域（ドア７０の閉方向の端部と対向する領域）を構成するものである。

基部１１は、ドアセンサ１がドア７０に係合された際に、固定凹部７２の内部に配置される基部内部１２と、固定凹部７２の外部に配置される基部外部１３と、基部内部１２および基部外部１３をつなぐ接続部１４と、を主に有している。接続部１４における内外方向の寸法は、基部内部１２および基部外部１３よりも狭くされている。

外被部２１は、基部１１とともに支持部３１、保持部４１および感圧センサ５０が配置される中空部２２を形成するものである。外被部２１は、基部１１から閉方向へ凸状に湾曲した板状の部材である。外被部２１における一方の端部は、基部１１の外側の端部につながり、他方の端部は、基部１１の内側の端部につながる。

支持部３１は、保持部４１および感圧センサ５０を支持するものである。支持部３１は、基部１１における中空部２２と対向する面であって、当該面における内外方向の中央から閉方向に向かって突出するとともに、上下方向に延びた形状を有している。さらに支持部３１は、対向する側面が閉方向に向かって互いに接近する台形状の断面形状を有している。

保持部４１は、支持部３１における閉方向の端部に配置される中空の筒状に形成されたものである。保持部４１の内部には、感圧センサ５０が挿入されて配置される。言い換えると、保持部４１は、感圧センサ５０の周囲を覆って保持するものである。

内外方向に並ぶ３つの保持部４１のうちの内外方向の中央に配置される保持部４１Ｃは、内側に配置される保持部４１Ｎおよび外側に配置される保持部４１Ｔと比較して閉方向側に突出して配置されている。また、保持部４１Ｃは、その中に配置される感圧センサ５０の中心が戸先ゴム１０の内外方向における中心線ＣＬ上に配置される位置に設けられている。

感圧センサ５０は、円柱状に形成された部材であって、挟み込み等を検知するセンサである。感圧センサ５０は、図２に示すように、保持部４１の内部に配置されるものでもある。１つの感圧センサ５０には、図４および図５に示すように、１つの中空の管状部材５１、および、４本の電極線６１が主に設けられている。

本実施形態では、３つの感圧センサ５０のうち保持部４１Ｃに配置されるものを感圧センサ５０Ｃ、保持部４１Ｎに配置されるものを感圧センサ５０Ｎ、および、保持部４１Ｔに配置されるものを感圧センサ５０Ｔとも表記する。

管状部材５１は、弾性及び絶縁性を有する中空の円筒状に形成されたものである。また、管状部材５１は、感圧センサ５０の外形を構成するとともに、内部に４つの電極線６１が配置されるものである。

管状部材５１には、図４の断面視において十字形状を有する空間部５２が形成されている。空間部５２は、管状部材５１の長手方向に延びて形成されている。管状部材５１は、加えられた外力により変形し、外力がなくなれば直ちに復元する弾性（復元性）を有している。

このような特性を有する管状部材５１を構成する材料としては、例えばシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム又はクロロプレンゴム等のゴム材料や、弾性プラスチックを挙げることができる。

弾性プラスチックとしては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系あるいはスチレン系の熱可塑性エラストマーを挙げることができる。また、ポリイミドやポリアミド等のエンジニアリングプラスチックも、形状や厚さ等を工夫して外力がなくなれば直ちに復元する弾性（復元性）を持たせることにより使用することが可能である。

電極線６１は、管状部材５１の空間部５２に配置される断面が円形に形成されたものであって、挟み込み等を検知するものである。電極線６１は、空間部５２の内面のうち、中心に向かって突出する４つの角部のそれぞれに配置されている。言い換えると、空間部の内面に間隔をあけて対向して配置されている。

４つの電極線６１は、管状部材５１の弾性力によって互いに離間した位置に配置されている。具体的には、４つの電極線６１は、空間部５２に一部が露出した状態で配置され、互いに電気的に非接触の状態で配置される。十字形状の空間部５２および４つの電極線６１は、電極線６１の長手方向に沿って移動するに伴い回転する構成を有する。言い換えると、らせん状に配置されている。

電極線６１は、複数の金属線６２と、複数の金属線６２を一括して被覆する導電性を有する導電性被覆層６３と、から主に構成されている。本実施形態では、金属線６２として、金属素線を複数本撚り合わせた金属撚線を用いる例に適用して説明する。このようにすることで、金属線６２は優れた曲げ性及び弾性を得ることができる。

導電性被覆層６３は、例えば、ゴム又は弾性プラスチックにカーボンブラック等の導電性充填剤を配合した混和物から形成されている。導電性被覆層６３の断面積は、金属線６２の断面積の２倍以上であることが好ましい。これによって、電極線６１に十分な弾力性を持たせることができる。さらに、管状部材５１による電極線６１の保持を適切に行いやすくなる

１つの感圧センサ５０に配置される４本の電極線６１は、図６に示す回路の一部を構成している。なお、４本の電極線６１と、図６に示す他の回路との接続は、コネクタ８１により行われる。

コネクタ８１は、４本の電極線６１の金属線６２のそれぞれと電気的に接続される４つの端子８２Ａ〜８２Ｄを有している。端子８２Ｂおよび端子８２Ｃの間は抵抗器８３を介して接続されている。端子８２Ａは、電源８４のプラス電極に接続されている。電源８４のマイナス電極には電流計８５の一端が接続されている。端子８２Ｄは、電流制限用の抵抗器８６を介して電流計８５の他端に接続されている。

２本の電極線６１におけるコネクタ８１側と反対側の端部は、端子８７Ａによって接続されている。また、他の２本の電極線におけるコネクタ８１側と反対側の端部は、端子８７Ｂによって同様に接続されている。

次に、ドアセンサ１の感圧センサ５０による検知の方法について図６および図７を参照しながら説明する。ドア７０に対象物が挟み込まれると、ドアセンサ１の外被部２１が変形する。この変形した外被部２１と支持部３１との間に感圧センサ５０が挟まれ、感圧センサ５０が変形する。なお、外被部２１の変形と、感圧センサ５０との変形および検知との関係については後述する。

上述の挟まれた感圧センサ５０は、例えば図７に示すように楕円状に変形する。感圧センサ５０の管状部材５１は、空間部５２を有しているため容易に変形する。この変形により、内部に配置された電極線６１が接触し短絡状態となる。

なお、４本の電極線６１は、管状部材５１内に螺旋状に配置されているため、感圧センサ５０の変形によっては、４本の電極線６１の位置関係が図７と異なることがある。しかしながら、電極線６１同士の一定の接触性は確保されるので、センサ機能が損なわれることはない。

電極線６１の接触による短絡状態、非接触による開放状態により、ＯＮ／ＯＦＦ信号を形成することができる。このＯＮ／ＯＦＦ信号を用いて外部の警報装置、制御装置等を動作させることができる。

上記構成を有するドアセンサ１は、図３および図４に示すように、戸先ゴム１０および３つの感圧センサ５０を準備し、戸先ゴム１０の３つの保持部４１に３つの感圧センサ５０をそれぞれ挿入することにより製造される。なお、戸先ゴム１０および感圧センサ５０の製造の方法については、公知の製造方法を用いることができる。

次に、上記構成のドアセンサ１による挟み込み検知、引きずられ検知、および、引き抜き検知のシミュレーション結果について説明する。本シミュレーションでは、解析ツールとしてＡＮＳＹＳ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ（プラットフォーム：ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ １３）を用いた。

まず、挟み込み検知のシミュレーション結果について図８から図１１を参照しながら説明する。解析モデルは図８に示す１／４モデルを用いている。解析モデルの戸先ゴム１０は、一様材質からなる一般的な弾性体と仮定している。また、固定部７１、および、ドア７０に挟みこまれる対象物（押し込み治具）８０Ａは、構造体鋼と仮定している。また、解析モデルにおける境界条件は図８に示す通りである。

図８に示すモデルを用いたシミュレーション結果を、グラフに示したのが図１１である。本グラフにおいて、横軸は対象物８０Ａの押込量（ｍｍ）であり、縦軸は対象物８０Ａを押しこむ際の荷重（Ｎ）である。

ここで、押込量が０（ｍｍ）、荷重が０（Ｎ）におけるモデルの状態を示したのが図９である。感圧センサ５０により挟み込み検知がされた状態（押込量が３．３（ｍｍ）、荷重が２８．８（Ｎ）の状態）のモデルを示したのが図１０である。

図１０に示すように、挟み込み検知がされた状態では、３つの感圧センサ５０のうち中央に配置された感圧センサ５０Ｃが大きく変形している。言い換えると、感圧センサ５０Ｃにより挟み込み検知がされた状態が示されている。

次に、引き抜き検知のシミュレーション結果について図１２から図１５を参照しながら説明する。解析モデルは図１２に示すスライスモデルを用いている。本スライスモデルにおいて解析対称であるドアセンサ１に対向する位置に感圧センサ５０が設けられていない戸先ゴム１０Ｂが配置されている。

本解析モデルの戸先ゴム１０は、一様材質からなる一般的な弾性体と仮定している。固定部７１、および、ドア７０に挟まれて引っ張られる対象物（押し込み治具）８０Ｂは、構造体鋼と仮定している。また、解析モデルにおける境界条件は図１２に示す通りである。

図１２に示すモデルを用いたシミュレーション結果を、グラフに示したのが図１５である。本グラフにおいて、横軸は対象物８０Ｂの変位量（ｍｍ）であり、縦軸は対象物８０Ｂを押しこむ際の荷重（Ｎ）である。なお、ここでは対象物８０Ｂの引っ張り量と変位量とを等価なものとして扱い、以下では変位量との表記を用いて説明する。

ここで、変位量が０（ｍｍ）、荷重が０（Ｎ）におけるモデルの状態を示したのが図１３である。感圧センサ５０により引き抜き検知がされた状態（変位量が１０．０（ｍｍ）、荷重が１３４．３（Ｎ）の状態）のモデルを示したのが図１４である。

図１４に示すように、引き抜き検知がされた状態では、３つの感圧センサ５０のうち内側に配置された感圧センサ５０Ｎおよび中央に配置された感圧センサ５０Ｃが大きく変形している。言い換えると、感圧センサ５０Ｎにより引き抜き検知がされた状態が示されている。

さらに、引きずられ検知のシミュレーション結果について図１６から図２０を参照しながら説明する。解析モデルは図１６に示すスライスモデルを用いている。本解析モデルの戸先ゴム１０は、一様材質からなる一般的な弾性体と仮定している。また、固定部７１、および、ドア７０に挟みこまれる対象物（押し込み治具）８０Ｃは、構造体鋼と仮定している。また、解析モデルにおける境界条件は図１６に示す通りである。

対象物８０Ｃには、図１６に示すように、本体部８１Ｃと、本体部８１Ｃから延びる延出部８２Ｃと、が主に設けられている。延出部８２Ｃは、例えば紐状の部材や、帯状の部材を想定したものである。また、本体部８１Ｃは、ドアセンサ１における車両の内側に配置され、延出部８２Ｃは本体部８１Ｃから車両の外側に向かって延びて配置されている。

また、対象物８０Ｃの本体部８１Ｃに対する境界条件は固定とする条件１と、固定部７１の変位と同様に変位する条件２と、が設定されている。以下では、条件１のシミュレーション結果と、条件２のシミュレーション結果とについて説明する。

図１６に示すモデルを用いたシミュレーション結果を、表にして示したのが図２０である。本表では対比のために、挟み込み検知のシミュレーション結果、および、引き抜き検知のシミュレーション結果も含めている。

ここで、条件１および条件２において、変位量が０（ｍｍ）のモデルの状態を示したのが図１７である。条件１において、感圧センサ５０により引きずられ検知がされた状態（変位量が５．４（ｍｍ）の状態）のモデルを示したのが図１８である。条件２において、感圧センサ５０により引きずられ検知がされた状態（変位量が４．４（ｍｍ）の状態）のモデルを示したのが図１９である。

図１８に示すように、条件１において、引きずられ検知がされた状態では、３つの感圧センサ５０のいずれもが大きく変形しており、引きずられ検知がされた状態が示されている。

図１９に示すように、条件２において、引きずられ検知がされた状態では、３つの感圧センサ５０のうち外側に配置された感圧センサ５０Ｔが最も大きく変形している。言い換えると、感圧センサ５０Ｔにより引きずられ検知がされた状態が示されている。

上記の構成のドアセンサ１によれば、ドア７０の内外方向（厚さ方向）に並んで配置された３つの感圧センサ５０のうちの中央に配置された感圧センサ５０を閉方向へ突出して配置することにより、挟み込み検知を行いやすくなる。

挟み込み検知の場合、ドア７０に挟まれる対象物は、開閉方向の閉方向側からドアセンサ１に接触する。対象物は、最初に接触する外被部２１を押圧し、当該押圧により外被部２１が変形する。次いで、外被部２１と支持部３１に挟まれた位置に配置された感圧センサ５０である中央に配置された感圧センサ５０Ｃが、変形した外被部２１を介して押圧される。当該押圧により感圧センサ５０Ｃは変形し、当該感圧センサ５０Ｃに離間して配置された複数の電極線６１が互いに接触する。この電極線６１同士の接触による当該電極線６１の電気的な特性変化を検出することにより、挟み込み検知を行うことが可能となる。

またドア７０の内外方向に３つの感圧センサ５０を並べて配置することにより、引き抜き検知を行いやすくなる。引き抜き検知の場合、対象物はドア７０に挟まれた状態でドア７０の厚さ方向（例えばドア７０が設けられた車両の内側から外側）へ引っ張られる。対象物と接触する外被部２１には、対象物の移動に伴いドア７０の厚さ方向（例えば外側）へ引っ張られる力が働き、外被部２１は、当該力により引っ張り方向（例えば外側）へ変形する。

次いで、並んで配置された３つの感圧センサ５０のうちの、引っ張り方向とは反対側（例えば内側）の端部に配置された感圧センサ５０Ｎ又は中央に配置された感圧センサ５０Ｃが、変形した外被部２１により押圧される。当該感圧センサ５０Ｎは、変形した外被部２１および支持部３１に挟まれて変形し、当該感圧センサ５０Ｎに離間して配置された複数の電極線６１が互いに接触する。この電極線６１同士の接触による当該電極線６１の電気的な特性変化を検出することにより、引き抜き検知を行うことが可能となる。

更にドア７０の内外方向に３つの感圧センサ５０を並べて配置することにより、引きずられ検知を行いやすくなる。引きずられ検知の場合、ドア７０に挟まれた状態の対象物における端部であってドア７０が設けられた車両の外側に延びる端部が、閉方向へ移動する。当該端部の移動により外被部２１における車両の外側の部分が押圧され、外被部２１は、当該押圧により変形する。

次いで、並んで配置された３つの感圧センサ５０のうちの外側の端部に配置された感圧センサ５０Ｔ又は中央に配置された感圧センサ５０Ｃが、変形した外被部２１により押圧される。当該感圧センサ５０Ｔは、変形した外被部２１および支持部３１に挟まれて変形し、当該感圧センサ５０Ｔに離間して配置された複数の電極線６１が互いに接触する。この電極線６１同士の接触による当該電極線６１の電気的な特性変化を検出することにより、引きずられ検知を行うことが可能となる。

中央に配置された感圧センサ５０Ｃをドア７０の内外方向における中心線ＣＬの上に配置することにより、当該感圧センサ５０Ｃが中心線ＣＬから離れた位置に配置された場合と比較して、挟み込み検知を更に行いやすくなる。

基部１１、外被部２１、支持部３１、および、３つの保持部４１を戸先ゴム１０として一体に形成することにより、これらを別々に形成する場合と比較して、ドアセンサ１を構成する部品点数を減らすことができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係るドアセンサについて図２１から図２４を参照しながら説明する。本実施形態のドアセンサの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、戸先ゴムの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図２１から図２４を用いて戸先ゴムの構成について説明し、その他の構成等の説明を省略する。

本実施形態のドアセンサ１０１には、図２１に示すように、戸先ゴム１１０と、３つの感圧センサ５０と、が主に設けられている。戸先ゴム１１０は、第１戸先ゴム１１０Ａおよび第２戸先ゴム１１０Ｂから主に構成されている。

第１戸先ゴム１１０Ａは、図２１および図２２に示すように、第１基部１１１Ａ、支持部３１、および、３つの保持部４１を主に有している。言い換えると、第１戸先ゴム１１０Ａは、第１基部１１１Ａ、支持部３１、および、３つの保持部４１が一体に形成されたものである。

第２戸先ゴム１１０Ｂは、図２１および図２３に示すように、第２基部１１１Ｂ、および、外被部２１を主に有している。言い換えると、第２戸先ゴム１１０Ｂは、第２基部１１１Ｂ、および、外被部２１が一体に形成されたものである。

中空部２２側の第１基部１１１Ａ、および、ドア７０側の第２基部１１１Ｂは、係合されることにより第１の実施形態の基部１１と同等のものを構成する部材である。第１基部１１１Ａは、第２基部１１１Ｂに周囲を囲まれた状態で配置されるものである。

第１基部１１１Ａにおける内側および外側の側面には、図２２に示すように、上下方向（図２２における紙面に対して垂直方向）に延びる一対の溝状に形成された第１係合部１１２Ａが設けられている。

また、第２基部１１１Ｂおける第１基部１１１Ａと対向する側面には、図２３に示すように、当該側面から突出して上下方向に延びる板状に形成された第２係合部１１２Ｂが設けられている。板状に形成された第２係合部１１２Ｂは、溝状に形成された第１係合部１１２Ａに差し込むことにより係合可能とされたものである。

次に、本実施形態のドアセンサ１０１の製造方法について図２１から図２４を参照しながら説明する。
まず、第１戸先ゴム１１０Ａを準備し（図２２参照。）、３つの保持部４１の内部に感圧センサ５０をそれぞれ挿入する（挿入工程）。保持部４１に感圧センサ５０が挿入された状態を図２４に示す。

次いで、感圧センサ５０が挿入された第１戸先ゴム１１０Ａを、第２戸先ゴム１１０Ｂの内部に挿入する（係合工程）。このとき、板状に形成された第２係合部１１２Ｂは、溝状に形成された第１係合部１１２Ａに差し込まれて係合される。第１戸先ゴム１１０Ａが、第２戸先ゴム１１０Ｂの内部に挿入された状態を図２１に示す。

上記の構成のドアセンサ１０１によれば、第１基部１１１Ａ、支持部３１、および、３つの保持部４１を第１戸先ゴム１１０Ａとして一体に形成し、第２基部１１１Ｂ、および、外被部２１を第２戸先ゴム１１０Ｂとして一体に形成して、両者を組み合わせてドアセンサ１０１を構成することにより、全てを一体に形成する第１の実施形態と比較して、ドアセンサ１０１の製造が容易になる。

また、第１基部１１１Ａおよび第２基部１１１Ｂのそれぞれに第１係合部１１２Ａおよび第２係合部１１２Ｂを設けることにより、ドアセンサ１０１を構成した際に第１基部１１１Ａおよび第２基部１１１Ｂの相対位置を規定しやすくなる。

保持部４１に感圧センサ５０を挿入する挿入工程を係合工程の前に行うため、挿入工程を係合工程の後に行う場合と比較して、ドアセンサ１０１の製造を行いやすくなる。つまり、保持部４１が外部に露出された状態において、保持部４１の内部に感圧センサ５０を挿入する作業が行われる。保持部４１が外被部２１に囲われた状態で感圧センサ５０を挿入する場合と比較して、保持部４１を直接支持して感圧センサ５０を挿入する作業を行うことができ、感圧センサ５０の挿入が行いやすくなる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態にかかるドアセンサについて図２５から図２８を参照しながら説明する。本実施形態のドアセンサの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、戸先ゴムの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図２５から図２８を用いて戸先ゴムの構成について説明し、その他の構成等の説明を省略する。

本実施形態のドアセンサ２０１には、図２５に示すように、戸先ゴム２１０と、３つの感圧センサ５０と、が主に設けられている。戸先ゴム２１０は、第１戸先ゴム２１０Ａおよび第２戸先ゴム２１０Ｂから主に構成されている。

第１戸先ゴム２１０Ａは、図２５および図２６に示すように、第１基部２１１Ａ、支持部３１、および、３つの保持部４１を主に有している。言い換えると、第１戸先ゴム２１０Ａは、第１基部２１１Ａ、支持部３１、および、３つの保持部４１が一体に形成されたものである。

第２戸先ゴム２１０Ｂは、図２５および図２７に示すように、第２基部２１１Ｂ、第３基部２１１Ｃ、および、外被部２１を主に有している。言い換えると、第２戸先ゴム２１０Ｂは、第２基部２１１Ｂ、第３基部２１１Ｃ、および、外被部２１が一体に形成されたものである。

内外方向の中央部分である第１基部２１１Ａ、および、内外方向の両端部である第２基部２１１Ｂと第３基部２１１Ｃは、係合されることにより第１の実施形態の基部１１と同等のものを構成する部材である。第１基部２１１Ａは、内外方向の両側から第２基部２１１Ｂおよび第３基部２１１Ｃに挟まれた状態で配置されるものである。言い換えると、第２基部２１１Ｂおよび第３基部２１１Ｃの間には、第１基部２１１Ａが配置される空間が設けられている。

第１基部２１１Ａは、図２６に示すように、Ｔ字状の断面形状を有するとともに上下方向（図２６における紙面に対して垂直方向）に延びる形状を有するものである。第１基部２１１Ａのドア７０側の部分における第２基部２１１Ｂおよび第３基部２１１Ｃと対向する領域には、図２６に示すように、第１係合部２１２Ａが設けられている。第１係合部２１２Ａは、第１基部２１１Ａから第２基部２１１Ｂ方向、および、第３基部２１１Ｃ方向へ突出する上下方向に延びる板状に形成された部材である。

第２基部２１１Ｂは、図２７に示すように、第１基部２１１Ａに対して外方向に隣接する位置に配置されるものであり、外被部２１における外方向の端部と一体に形成されたものである。第２基部２１１Ｂにおける基部内部１２に対応する部分であって、第１基部２１１Ａと対向する領域には、図２７に示すように、第２係合部２１２Ｂが設けられている。第２係合部２１２Ｂは、第１係合部２１２Ａが差し込まれて係合される上下方向に延びる溝状に形成されたものである。

第３基部２１１Ｃは、図２７に示すように、第１基部２１１Ａに対して内方向に隣接する位置に配置されるものであり、外被部２１における内方向の端部と一体に形成されたものである。第３基部２１１Ｃにおける基部内部１２に対応する部分であって、第１基部２１１Ａと対向する領域には、図２７に示すように、第３係合部２１２Ｃが設けられている。第３係合部２１２Ｃは、第１係合部２１２Ａが差し込まれて係合される上下方向に延びる溝状に形成されたものである。

次に、本実施形態のドアセンサ２０１の製造方法について図２５から図２８を参照しながら説明する。
まず、第１戸先ゴム２１０Ａを準備し（図２６参照。）、３つの保持部４１の内部に感圧センサ５０をそれぞれ挿入する（挿入工程）。保持部４１に感圧センサ５０が挿入された状態を図２８に示す。

次いで、感圧センサ５０が挿入された第１戸先ゴム２１０Ａを、第２戸先ゴム２１０Ｂで挟み込み係合させる（係合工程）。このとき、板状に形成された第１係合部２１２Ａは、溝状に形成された第２係合部２１２Ｂおよび第３係合部２１２Ｃに差し込まれて係合される。第１戸先ゴム２１０Ａが、第２戸先ゴム２１０Ｂに挟まれて係合された状態を図２５に示す。

上記の構成のドアセンサ２０１によれば、第１基部２１１Ａ、支持部３１、および、３つの保持部４１を第１戸先ゴム２１０Ａとして一体に形成し、外被部２１の一方の端部に第２基部２１１Ｂを一体に形成するとともに他方の端部に第３基部２１１Ｃを一体に形成して第２戸先ゴム２１０Ｂとして、両者を組み合わせてドアセンサ２０１を構成することにより、全てを一体に形成する場合と比較して、ドアセンサ２０１の製造が容易になる。

また、第１基部２１１Ａに第１係合部２１２Ａを設け、第２基部２１１Ｂに第２係合部を設け、第３基部２１１Ｃに第３係合部２１２Ｃを設けることにより、ドアセンサ２０１を構成した際に第１基部２１１Ａおよび第２基部２１１Ｂにおける開閉方向の相対位置と、第１基部２１１Ａおよび第３基部２１１Ｃにおける開閉方向の相対位置とを規定しやすくなる。

保持部４１に感圧センサ５０を挿入する挿入工程を係合工程の前に行うため、挿入工程を係合工程の後に行う場合と比較して、ドアセンサ２０１の製造を行いやすくなる。つまり、保持部４１が外部に露出された状態において、保持部４１の内部に感圧センサ５０を挿入する作業が行われる。保持部４１が外被部２１に囲われた状態で感圧センサ５０を挿入する場合と比較して、保持部４１を直接支持して感圧センサ５０を挿入する作業を行うことができ、感圧センサ５０の挿入が行いやすくなる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。

１，１０１，２０１…ドアセンサ、１１…基部、２１…外被部、２２…中空部、３１…支持部、４１，４１Ｃ，４１Ｎ，４１Ｔ…保持部、５０，５０Ｃ，５０Ｎ，５０Ｔ…感圧センサ、５１…管状部材、６１…電極線、７０…ドア、１１１Ａ，２１１Ａ…第１基部、１１１Ｂ，２１１Ｂ…第２基部、２１１Ｃ…第３基部、１１２Ａ，２１２Ａ…第１係合部、１１２Ｂ，２１２Ｂ…第２係合部、２１２Ｃ…第３係合部、ＣＬ…中心線

Claims (5)

1. スライドして開閉するドアにおける開閉方向の閉方向側の先端である端辺に配置されるとともに、前記端辺に沿って延びる長尺形状を有するドアセンサであって、
   前記端辺に沿って延びる形状を有する基部と、
   前記基部から前記閉方向へ凸状に湾曲した板状に形成され、前記基部との間に中空部を形成する外被部と、
   前記基部から前記中空部に向かって突出するとともに前記端辺に沿う方向へ延びる形状を有する支持部と、
   弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材、および、前記管状部材の内面に間隔を設けて対向して配置され、前記管状部材の弾性力によって離間された複数の電極線を有する３つの感圧センサと、
   前記支持部に配置される筒状の形状を有するとともに前記感圧センサの周囲を覆って保持する３つの保持部と、
   が設けられ、
   前記基部、前記支持部、および、前記３つの保持部は、一体に形成され、
   前記３つの感圧センサおよび前記保持部は前記ドアの厚さ方向に並んで配置され、
   前記厚さ方向の中央に配置された前記感圧センサおよび前記保持部は、他の２つの前記感圧センサおよび前記保持部よりも前記閉方向へ突出して配置され、
   中央に配置された前記感圧センサおよび前記保持部は、前記ドアの厚さ方向における中心線の上に当該感圧センサの中心が位置するように配置されているドアセンサ。
2. 前記基部は、前記中空部側の第１基部、および、前記ドア側の第２基部を有し、
   前記第１基部および前記第２基部のそれぞれには、前記第１基部および前記第２基部の間の前記閉方向への相対移動を規制する第１係合部および第２係合部が設けられ、
   前記第１基部、前記支持部、および、前記３つの保持部は一体に形成され、
   前記第２基部、および、前記外被部は一体に形成されている
   請求項１記載のドアセンサ。
3. 前記基部は、前記ドアの厚さ方向の中央部分である第１基部、および、前記ドアの厚さ方向の両端部である第２基部と、第３基部とを有し、
   前記第１基部における前記第２基部および前記第３基部と対向する領域には、第１係合部が設けられ、
   前記第２基部における前記第１基部と対向する領域には、前記第１係合部と係合するとともに前記第１基部および前記第２基部の間の前記閉方向への相対移動を規制する第２係合部が設けられ、
   前記第３基部における前記第１基部と対向する領域には、前記第１係合部と係合するとともに前記第１基部および前記第３基部の間の前記閉方向への相対移動を規制する第３係合部が設けられ、
   前記第１基部、前記支持部、および、前記３つの保持部は一体に形成され、
   前記外被部の一方の端部に前記第２基部が一体に形成され、他方の端部に前記第３基部が一体に形成されている請求項１記載のドアセンサ。
4. 請求項２に記載のドアセンサの製造方法であって、
   前記３つの保持部のそれぞれの内部に前記感圧センサを挿入する挿入工程と、
   前記感圧センサの挿入の後に、一体に形成された前記第１基部、前記支持部、および前記３つの保持部を、一体に形成された前記第２基部および前記外被部の内部に挿入して前記第１係合部および前記第２係合部を係合させる係合工程と、
   を有するドアセンサの製造方法。
5. 請求項３に記載のドアセンサの製造方法であって、
   前記３つの保持部のそれぞれに前記感圧センサを挿入する挿入工程と、
   前記感圧センサの挿入の後に、前記３つの保持部の周囲を前記外被部で覆い、前記第２係合部および前記第３係合部の間に前記第１係合部を配置させ、前記第１係合部および前記第２係合部を係合させ、前記第１係合部および前記第３係合部を係合させる係合工程と、
   を有するドアセンサの製造方法。