JP2008230563A

JP2008230563A - ホームドア動作監視制御システム

Info

Publication number: JP2008230563A
Application number: JP2007076964A
Authority: JP
Inventors: Yoshiomi Yamashita; 善臣山下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】ホームドアシステムにおける異常の発生を即時に的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐホームドア動作監視制御システムを提供する。
【解決手段】ホームドアシステムの動作に関するホームドアシステムでの実行状態に応じた設計知識情報を格納した設計知識データベース(１１７)と、動作中のホームドアシステムの制御のための情報を、稼働中の実行状態に応じた前記設計知識データベースに格納された設計知識情報と比較して異常を検出し、検出結果を情報に付加して記録する異常検出手段(１０７、１１０、１１４)と、前記異常検出手段で記録された異常検出の検出結果が付加された情報に基づいて、ホームドアシステムに対する次に実行する機能を選択する実行機能選択手段(１０９)と、を備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は鉄道駅ホームに設置されたホームドアシステムの動作監視制御を行うホームドア動作監視制御システムに関する。

従来、専門知識が蓄えられた知識ベースに基づき故障の診断を行う装置として、故障診断を容易にするために、種々の故障に対する原因の究明についての専門知識が蓄えられた知識ベース部と、知識ベース部の専門知識に基き外部環境条件及び内部条件に応じて故障の原因及び故障の確率を指定し、故障の確率を変更する推論機構部と、推論機構部で推定された故障原因と故障内容とを木の形態で配置した原因推定図並びに各故障原因の確率及びその変更を表示する画面表示部とを備えたものがあった(例えば特許文献１参照)。

特開平７−２３４９８７号公報

この種の装置は、故障発生後に原因を診断するものであり、動作中の異常の検知には対応できなかった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ホームドアシステムにおける異常の発生を即時に的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐことを可能にするホームドア動作監視制御システムを提供することを目的とする。

この発明は、ホームドアシステムに対して動作監視制御を行うホームドア動作監視制御システムであって、ホームドアシステムの動作に関するホームドアシステムでの実行状態に応じた設計知識情報を格納した設計知識データベースと、動作中のホームドアシステムの制御のための情報を、稼働中の実行状態に応じた前記設計知識データベースに格納された設計知識情報と比較して異常を検出し、検出結果を情報に付加して記録する異常検出手段と、前記異常検出手段で記録された異常検出の検出結果が付加された情報に基づいて、ホームドアシステムに対する次に実行する機能を選択する実行機能選択手段と、を備えたことを特徴とするホームドア動作監視制御システムにある。

この発明では、ホームドアシステムにおける異常の発生を即時に的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐことを可能にしたホームドア動作監視制御システムを提供できる。

実施の形態１．
図１はホームドアシステムとこの発明の一実施の形態によるホームドア動作監視制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、利用者等の環境も含めた制御対象であるホームドアシステム１０２を制御するホームドア制御系１０１は、ホームドアシステム１０２から信号を取り出すための各種センサ１０３、出力部１１５の出力を受け表示を行う表示部及び操作者が操作するための操作入力部(共に図示省略)を備えたマンマシンインタフェース(ＭＭＩＦ)１０５、センサ１０３の出力を取り込むための入力部１０６、入力信号の異常を検出する入力信号異常検出部１０７、入力部１０６に取り込んだデータを記憶するための入力データメモリ部１０８を備える。

また、各時点で実行する処理を決定する実行機能選択部１０９、実行機能選択結果の異常を検出する実行機能選択異常検出部１１０、ホームドア制御系１０１のステータス(稼働中の実行状態を含む実行状態遷移)を記憶するステータスメモリ部１１１、ホームドアシステム１０２に対して出力したデータを記録する出力データメモリ部１１２、実行機能選択部１０９で選択した機能を実行する実行部１１３、出力信号の異常を検出する出力信号異常検出部１１４、実行部１１３の実行結果を外部に出力する出力部１１５、出力部１１５の出力を受けて動作しホームドアシステム１０２に対する操作を行う各種アクチュエータ１１６を備える。

また、入力データに関する設計知識である入力データ設計知識１１８と、実行状態遷移に関する設計知識である実行状態遷移データ設計知識１１９と、出力データに関する設計知識である出力データ設計知識１２０を含む、設計知識情報を保存する設計知識ＤＢ(データベース)１１７を備える。

また、入力データの動作ログ情報である入力データ動作ログ１２２と、ステータスの動作ログ情報であるステータス動作ログ１２３と、出力データの動作ログ情報である出力データ動作ログ１２４を含む、動作ログ情報を保存する動作ログＤＢ１２１をホームドア制御系１０１外部に備えている。

なお、入力信号異常検出部１０７、実行機能選択異常検出部１１０及び出力信号異常検出部１１４はステータスメモリ部１１１からホームドアシステム１０２における稼働中の実行状態を得る。

また、入力信号異常検出部１０７、入力データメモリ部１０８、実行機能選択異常検出部１１０、ステータスメモリ部１１１、出力信号異常検出部１１４、出力データメモリ部１１２が異常検出手段を構成し、実行機能選択部１０９が実行機能選択手段を構成し、実行部１１３が実行手段を構成する。

次に、動作について説明する。ホームドアシステム１０２の稼働時には、ホームドア制御系１０１が動作し、ホームドアシステム１０２の動作を制御する。ホームドアシステム１０２が起動し、ステータスメモリ部１１１ならびに出力データメモリ部１１２の初期設定などの内部の初期化処理が完了すると、ホームドアシステム１０２での状態を示す信号を各センサ１０３を介して、入力部１０６が取り込む。同時に、操作者によるＭＭＩＦ１０５の操作内容も入力部１０６が取り込む。取り込まれた入力情報は入力信号異常検出部１０７で設計知識ＤＢ１１７の入力データ設計知識１１８と比較され、異常の有無情報を付加された後、入力データメモリ部１０８及び動作ログＤＢ１２１(入力データ動作ログ１２２)に格納される。このとき、異常と判定された入力信号は、以後の処理では無効(無視)にされる。

実行機能選択部１０９は、入力データメモリ部１０８、ステータスメモリ部１１１、出力データメモリ部１１２の情報に基づいて実行機能を選択し、実行機能選択異常検出部１１０に実行機能選択結果(情報)を送る。実行機能選択異常検出部１１０は設計知識ＤＢ１１７の実行状態遷移データ設計知識１１９と比較して実行機能選択結果を判定し、異常の有無情報を付加した後、ステータスメモリ部１１１及び動作ログＤＢ１２１(ステータス動作ログ１２３)並びに実行部１１３に送る。このとき、異常と判定された実行機能選択結果は、以後の処理では無効にされる。

実行部１１３は入力データメモリ部１０８の内容及び実行機能選択異常検出部１１０からの情報に基づき、出力信号異常検出部１１４及び出力部１１５を介して各アクチュエータ１１６やＭＭＩＦ１０５を操作し、実行機能選択異常検出部１１０で正常と判定された機能を実行する。

出力信号異常検出部１１４は設計知識ＤＢ１１７の出力データ設計知識１２０と比較して出力信号を判定し、異常の有無情報を付加した後、出力データメモリ部１１２及び動作ログＤＢ１２１(出力データ動作ログ１２４)並びに出力部１１５に送る。このとき、異常と判定された出力データは、以後の処理では無効にされる。

ホームドア制御系１０１は、上記動作を繰り返し実行する。このように、入力信号、実行機能選択、出力信号の各段階で設計知識情報と比較対照し、合致しない場合、異常が発生したものと判定し、それ以後の処理で当該情報を無効(無視)にする。この結果、ホームドアシステム１０２であるホームドアシステムにおける異常動作の発生を的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐことができる。

＜設計知識ＤＢ１１７＞
以下、設計知識ＤＢ１１７について詳述する。図２は設計知識ＤＢ１１７におけるデータの構成を示すブロック図である。設計知識ＤＢ１１７では、ホームドアシステム１０２が取りうる実行状態の種類を示すステータス２０１に対し、各実行状態において期待される入力信号として設計されている正常入力信号設計知識２０５(１１８)、各実行状態に対する設計知識であるステータス設計知識２０２(１１９)が設定されている。またステータス設計知識２０２に関して、各実行状態で状態遷移条件として設計されている実行条件設計知識２０３(１１９)、各実行状態からの状態遷移の際に実行する機能として設計されている実行機能設計知識２０４(１１９)、各実行状態からの状態遷移の際に実行する出力信号として設計されている正常出力信号設計知識２０６(１２０)が設定されている。なお、図１の設計知識ＤＢ１１７内に示したデータとの対応関係を()内に示す。

設計知識ＤＢ１１７は、入力信号異常検出部１０７、実行機能選択異常検出部１１０、出力信号異常検出部１１４からアクセスされ、要求された設計知識を当該要求もとに返す。各アクセスにおいて、キーとなる情報は、実行中の状態情報である。このため、設計知識ＤＢ１１７の設計知識情報は、実行状態情報をキーとして構造化されている。たとえば、入力信号異常検出部１０７は、実行状態情報を用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスすることにより、異常検出に必要な正常入力信号設計知識２０５(１１８)を読み出すことができる。実行機能選択異常検出部１１０は、実行状態情報を用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスすることにより、異常検出に必要なステータス設計知識２０２(１１９)、実行条件設計知識２０３(１１９)を読み出すことができる。出力信号異常検出部１１４は、実行状態情報を用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスすることにより、異常検出に必要な正常出力信号設計知識２０６(１２０)を読み出すことができる。この結果、実行状態に応じた設計知識を的確に読み出すことができる。

＜入力信号異常検出部１０７＞
次に入力信号異常検出部１０７について詳述する。図３は入力信号異常検出部１０７の周辺部分の構成を示すブロック図である。図３において上記のものと同一もしくは相当部分は同一符号で示す。入力信号異常検出部１０７は入力信号比較部３０１、異常検出用設計知識抽出部３０４、入力信号判定部３０５を備える。実際の入力と設計知識との比較対照を行う入力信号比較部３０１は、値比較部３０２とタイミング比較部３０３を有する。異常検出用設計知識抽出部３０４は実行状態に応じた正常入力信号設計知識２０５を設計知識ＤＢ１１７から抽出する。入力信号判定部３０５は入力信号比較部３０１の出力を受けて入力信号を判定する。データ３０６は入力データメモリ部１０８内のデータ、データ３０７は入力データ動作ログ１２２のデータ、データ３０８はステータスメモリ部１１１内のデータを示している。

異常検出用設計知識抽出部(入力データ)３０４は、ステータスメモリ部１１１内のデータ３０８を読み込み、そのデータを用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスし、入力データ設計知識１１８から異常検出に必要な正常入力信号設計知識２０５を読み出し、異常検出用設計知識抽出部３０４内に保存する。入力部１０６に取り込まれた入力信号は、入力信号異常検出部１０７内の入力信号比較部３０１に送られ、信号のレベルを比較する値比較部３０２、タイミングを比較するタイミング比較部３０３で異常検出用設計知識抽出部３０４に保存されている異常検出に必要な正常入力信号設計知識２０５と比較対照される。

入力信号判定部３０５は、入力信号比較部３０１からの比較判定結果を受けて入力信号の判定を行い、判定拮果を入力データメモリ部１０８内のデータ３０６のＧ／ＮＧ(正常／異常)列に付加して保存する。同様に、動作ログＤＢ１２１内の入力データ動作ログ１２２のデータ３０７にも保存する。このように、入力信号の段階で設計知識情報と比較対照し、合致しない場合、異常が発生したものと判定し、それ以後の処理で当該情報を無効にする。この結果、ホームドアシステムにおける異常動作の発生を的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐことができる。

＜実行機能選択異常検出部１１０＞
次に実行機能選択異常検出部１１０について詳述する。図４は実行機能選択異常検出部１１０の周辺部分の構成を示すブロック図である。図４において上記のものと同一もしくは相当部分は同一符号で示す。実行機能選択異常検出部１１０は異常検出用設計知識抽出部４０１、実行条件比較部４０２、実行機能選択判定部４０３を備える。実行条件比較部４０２は成立する実行条件設計知識２０３を検出する。異常検出用設計知識抽出部４０１は実行状態に応じたステータス設計知識２０２を設計知識ＤＢ１１７から抽出する。実行機能選択判定部４０３は実行機能選択結果の判定を行う。データ４０４はステータス動作ログ１２３のデータを示している。

異常検出用設計知識抽出部(実行状態遷移)４０１は、ステータスメモリ部１１１内のデータ３０８を読み込み、そのデータを用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスし、実行状態遷移データ設計知識１１９から異常検出に必要なステータス設計知識２０２を読み出し保存する。同様に、読み込んだステータスメモリ部１１１内のデータ３０８を用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスし、実行状態遷移データ設計知識１１９から異常検出に必要な実行条件設計知識２０３を読み出し、実行条件比較部４０２に保存する。

実行機能選択部１０９から取り込まれた実行機能選択結果は、実行機能選択判定部４０３に送られ、実行機能選択異常検出部１１０内部で、実行機能選択部１０９と同じデータを用いて独立に実行された実行機能選択結果と比較対照される。

実行機能選択判定部４０３は、比較判定結果を受けて実行機能選択結果の判定を行い、判定結果をステータスメモリ部１１１内のデータ３０８のＧ／ＮＧ列に付加して保存する。同様に、動作ログＤＢ１２１内のステータス動作ログ１２３内のデータ４０４にも保存する。このように、実行機能選択の段階で設計知識情報と比較対照し、合致しない場合、異常が発生したものと判定し、それ以後の処理で当該情報を無効にする。この結果、ホームドアシステムにおける異常動作の発生を的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐことができる。

＜出力信号異常検出部１１４＞
次に出力信号異常検出部１１４について詳述する。図５は出力信号異常検出部１１４の周辺部分の構成を示すブロック図である。図５において上記のものと同一もしくは相当部分は同一符号で示す。出力信号異常検出部１１４は出力信号比較部５０１、(第２の)異常検出用設計知識抽出部５０４、出力信号判定部５０５を備える。実際の出力と設計知識との比較対照を行う出力信号比較部５０１は、(第２の)値比較部５０２と(第２の)タイミング比較部５０３を有する。(第２の)異常検出用設計知識抽出部５０４は実行状態に応じた正常出力信号設計知識２０６を設計知識ＤＢ１１７から抽出する。出力信号判定部５０５は出力信号比較部５０１の出力を受けて出力信号を判定する。データ５０６は出力データメモリ部１１２内のデータ、データ５０７は出力データ動作ログ１２４のデータを示している。

異常検出用設計知識抽出部(出力データ)５０４は、ステータスメモリ部１１１内のデータ３０８を読み込み、そのデータを用いて設計知識ＤＢ１１７にアクセスし、出力データ設計知識１２０から異常検出に必要な正常出力信号設計知識２０６を読み出し保存する。実行部１１３から取り込まれた出力信号は、出力信号異常検出部１１４内の出力信号比較部５０１に送られ、信号のレベルを比較する値比較部５０２、タイミングを比較するタイミング比較部５０３で異常検出用設計知識抽出部５０４に保存されている異常検出に必要な正常出力信号設計知識２０６と比較対照される。

出力信号判定部５０５は、出力信号比較部５０１からの比較判定結果を受けて入力信号の判定を行い、判定結果を出力データメモリ部１１２内のデータ５０６のＧ／ＮＧ列に付加して保存する。同様に、動作ログＤＢ１２１内の出力データ動作ログ１２４内のデータ５０７にも保存する。このように、出力信号を出力する前の段階で設計知識情報と比較対照し、合致しない場合、異常が発生したものと判定し、それ以後の処理で当該情報を無効にする。この結果、ホームドアシステムにおける異常動作の発生を的確に検出し、異常の制御への影響を未然に防ぐことができる。

この発明では、稼働中に、入力データ、実行機能選択結果、出力データ、を設計知識情報と比較対照して、稼働中に発生する異常を即時に的確に検出することができる。これにより、ホームドアシステムにおける異常の発生を即時に的確に検出し、異常が制御に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができ、信頼性、安全性を高めることができる。

ホームドアシステムとこの発明の一実施の形態によるホームドア動作監視制御システムの構成を示すブロック図である。図１の設計知識ＤＢにおけるデータの構成を示すブロック図である。図１の入力信号異常検出部の周辺部分の構成を示すブロック図である。図１の実行機能選択異常検出部の周辺部分の構成を示すブロック図である。図１の出力信号異常検出部の周辺部分の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ホームドア制御系、１０２ホームドアシステム、１０３センサ、１０５ＭＭＩＦ、１０６入力部、１０７入力信号異常検出部、１０８入力データメモリ部、１０９実行機能選択部、１１０実行機能選択異常検出部、１１１ステータスメモリ部、１１２出力データメモリ部、１１３実行部、１１４出力信号異常検出部、１１５出力部、１１６アクチュエータ、１１７設計知識ＤＢ、１１８入力データ設計知識、１１９実行状態遷移データ設計知識、１２０出力データ設計知識、１２１動作ログＤＢ、１２２入力データ動作ログ、１２３ステータス動作ログ、１２４出力データ動作ログ、２０１ステータス、２０２ステータス設計知識、２０３実行条件設計知識、２０４実行機能設計知識、２０５正常入力信号設計知識、２０６正常出力信号設計知識、３０１入力信号比較部、３０１入力信号比較部、３０２値比較部、３０３タイミング比較部、３０４異常検出用設計知識抽出部、３０５入力信号判定部、３０６〜３０８データ、４０１異常検出用設計知識抽出部、４０２実行条件比較部、４０３実行機能選択判定部、４０４データ、５０１出力信号比較部、５０２値比較部、５０３タイミング比較部、５０４異常検出用設計知識抽出部、５０５出力信号判定部、５０６〜５０７データ。

Claims

ホームドアシステムに対して動作監視制御を行うホームドア動作監視制御システムであって、
ホームドアシステムの動作に関するホームドアシステムでの実行状態に応じた設計知識情報を格納した設計知識データベースと、
動作中のホームドアシステムの制御のための情報を、稼働中の実行状態に応じた前記設計知識データベースに格納された設計知識情報と比較して異常を検出し、検出結果を情報に付加して記録する異常検出手段と、
前記異常検出手段で記録された異常検出の検出結果が付加された情報に基づいて、ホームドアシステムに対する次に実行する機能を選択する実行機能選択手段と、
を備えたことを特徴とするホームドア動作監視制御システム。
設計知識データベースが設計知識情報を、ホームドアシステムの状態を示す入力信号、ホームドアシステムでの実行状態遷移、及びホームドアシステムへの制御のための出力信号に分け、状態を指定することにより関連付けてアクセス可能に格納し、
異常検出手段が、
動作中の入力信号を、稼働中の実行状態に応じた設計知識情報と比較し異常を検出するとともに、検出結果を入力信号データに付加し、入力データメモリ部及び動作ログデータベースに記録する入力信号異常検出部、
動作中の次に実行する機能として実行機能選択手段で選択された実行機能を、稼働中の実行状態に応じた設計知識情報と比較し異常を検出するとともに、検出結果をステータスデータに付加し、ステータスメモリ部及び動作ログデータベースに記録する実行機能選択異常検出部、及び
動作中の出力信号を、稼働中の実行状態に応じた設計知識情報と比較し異常を検出するとともに、検出結果を出力信号データに付加し、出力データメモリ部及び動作ログデータベースに記録する出力信号異常検出部を含み、
実行機能選択手段が、前記入力データメモリ部、ステータスメモリ部及び出力データメモリ部に記録された異常検出の検出結果が付加された情報に基づいて、ホームドアシステムに対する次に実行する機能を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載のホームドア動作監視制御システム。
入力データメモリ部の内容及び実行機能選択異常検出部からの情報に基づき、実行機能選択異常検出部で正常と判定された実行機能を実行する実行手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のホームドア動作監視制御システム。