JP2008296872A - 車両用ドア駆動制御装置およびドア開閉制御信号監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドア開閉制御信号の種類が多数ある場合においても、異常の発生したドア開閉制御信号を早急かつ容易に発見できるようにする。
【解決手段】信号状態比較手段１７は、左右のドア１ａ、１ｂの開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２が出された場合、左右のドア１ａ、１ｂについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較し、ドア開閉制御信号の状態の差異が検出された場合、そのドア開閉制御信号の信号名を表示画面上で点滅させることで、異常なドア開閉制御信号の種類が特定できるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用ドア駆動制御装置およびドア開閉制御信号監視装置に関し、特に、車両のドアの開閉に関係するドア開閉制御信号の異常の検出方法に適用して好適なものである。

鉄道車両が運行サービスを行っている場合、車両が駅に到着すると、乗降客が乗降できるようにするために、車両用ドア駆動制御装置では、運転台からの指令を受けてドアを一斉に開閉させることが行われている。
ここで、ドアを閉動作させる場合、物や人間などの物体がドアに挟まると、車掌がドアを開閉させたり、自動制御にて再開閉させることが行われている。

また、ドアの開閉状態を示すランプを設置したり、ドアの開閉位置の検出器や安全装置などからのセンサ信号を用いることで、ドアの誤動作を防止し、走行中にドアが開いたりしないようにするなどの安全対策がとられている。
また、火災などの非常時に乗客が外に逃げられるようにするために、ドアの近傍に非常ハンドルが設置され、さらに、異常の発生したドアを物理的にロックして動作しないようにするためのメカニカルロック回路も設けられている。

このような複数の開閉シーケンスに対応し、さらに安全性を確保するために誤動作を防止する構造が採用されていることから、ドアの開閉に関係するドア開閉制御信号の信号線は左右のドアでそれぞれ１３本も存在する。
また、故障時に片方のドアだけでも開閉ができるようにするために、ドア開閉指令は個別に入力され個別に制御されている。

また、例えば、特許文献１には、側扉装置に関する車両間の引通し線を削減して配線を簡略化するために、各車両に設けられる車両モニタ端末に通信線を介してドアコントローラを接続し、扉の開閉制御信号をこの通信線を介してドアコントローラに伝達する方法が開示されている。
特開平１１−１８０３０４号公報

しかしながら、単なるドアの開閉制御だけでなく、安全性を確保したり誤動作を防止したりするために左右のドアでそれぞれ１３本もの信号線を設けると、ドア開閉制御信号の１つに異常が発生すると、ドアが動作しなくなることもあるが、その場合でも異常が発生した信号線を発見することが難しいという問題があった。
また、ドア開閉制御信号の種類によっては、ドア開閉制御信号の１つに異常が発生しても、ドアが即座に動作不能とならない場合もあり、ドア開閉制御信号の異常の発生自体を把握することができず、近い将来に事故を引き起す可能性があるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ドア開閉制御信号の種類が多数ある場合においても、異常の発生したドア開閉制御信号を早急かつ容易に発見することが可能な車両用ドア駆動制御装置を提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の車両用ドア駆動制御装置によれば、ドアの開指令または閉指令が出された時に、左右のドアまたは同一の開閉指令にて動作する互いに近接するドアについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する信号状態比較手段を備え、前記信号状態比較手段にて状態の差異が検出されたドア開閉制御信号の種類が特定できるように表示させることを特徴とする。

ここで、左右のドアについては正常時にはドア開閉制御信号はそれぞれ左右対称になることから、ドア開閉制御信号に異常が発生した場合においては、左右のドアについてのドア開閉制御信号に差異が発生する。このため、ドア開閉制御信号の差異を検出することで、異常の発生したドア開閉制御信号を特定することが可能となり、ドア開閉制御信号の種類が多数ある場合においても、異常の発生したドア開閉制御信号を早急かつ容易に発見することが可能となる。

また、請求項２記載の車両用ドア駆動制御装置によれば、前記信号状態比較手段にて状態の差異が検出されたドア開閉制御信号の種類が特定できるように運転台に表示させることを特徴とする。
これにより、異常が発生したドア開閉制御信号の種類を運転台から監視することができ、ドア開閉制御信号の不具合を一括して容易に把握することができる。

また、請求項３記載のドア開閉制御信号監視装置によれば、ドアの開指令または閉指令が出された時に、左右のドアまたは同一の開閉指令にて動作する互いに近接するドアについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する信号状態比較手段と、前記信号状態比較手段にて状態の差異が検出されたドア開閉制御信号の種類が特定できるように表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
これにより、ドア開閉制御信号を検出する機器にパーソナルコンピュータや専用のモニタ装置などを接続することで、異常の発生したドア開閉制御信号を特定することが可能となり、メンテナンスする作業員は異常箇所を容易に見つけることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ドア開閉制御信号の差異を検出することで、異常の発生したドア開閉制御信号を特定することが可能となり、ドア開閉制御信号の種類が多数ある場合においても、異常の発生したドア開閉制御信号を早急かつ容易に発見することが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置において左右のドアが閉じている時の概略構成を示すブロック図、図２は、図１の車両用ドア駆動制御装置において左右のドアが開いている時の概略構成を示すブロック図、図３は、図１の車両用ドア駆動制御装置において片方のドアが開いている時の概略構成を示すブロック図である。

図１から図３において、鉄道車両には、乗降客が乗降に使用する乗降口７の開閉を行う左右のドア１ａ、１ｂ、左右のドア１ａ、１ｂをそれぞれ個別に駆動するリニアモータ２ａ、２ｂ、左右のドア１ａ、１ｂとリニアモータ２ａ、２ｂとをそれぞれ連結する連結部３ａ、３ｂ、左右のドア１ａ、１ｂをそれぞれロックする施錠装置４ａ、４ｂ、左右のドア１ａ、１ｂの位置をそれぞれ検出する位置検出部５ａ、５ｂ、乗務員が車両の運転操作を行う運転台２０、左右のドア１ａ、１ｂの駆動制御を個別に行うドア駆動制御装置１０が設けられている。

ここで、ドア駆動制御装置１０には、運転台２０から出力される開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２に基づいて速度指令値を算出する運転指令演算器１１、位置検出部５から出力される位置検出値に基づいて速度検出値を算出する速度演算器１２、位置検出部５から出力される位置検出値に基づいて左右のドア１ａ、１ｂの位置を演算する位置演算器１３、位置検出部５から出力される位置検出値に基づいて左右のドア１ａ、１ｂの異常を検出する異常検出器１４および運転指令演算器１１から出力される速度指令値に基づいてリニアモータ２を駆動制御する電力変換器１５が設けられている。そして、電力変換器１５は、ドア開閉制御信号を送出する信号線６ａ、６ｂを介してリニアモータ２ａ、２ｂとそれぞれ接続されるとともに、速度演算器１２、位置演算器１３および異常検出器１４は位置検出部５ａ、５ｂに接続されている。

また、ドア駆動制御装置１０には、車両内ネットワークを介してドア１ａ、１ｂの制御状態を上位装置に伝送する通信インターフェース１６、左右のドア１ａ、１ｂの開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２が出された時に、左右のドア１ａ、１ｂについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する信号状態比較手段１７が設けられている。また、運転台２０には、ドア開閉制御信号の状態を表示する表示部２１が設けられている。

なお、ドア開閉制御信号は、単なるドア１ａ、１ｂの開閉制御だけでなく、安全性を確保したり誤動作を防止したりするためのもので、ドア開閉制御信号を送出する信号線６ａ、６ｂは、例えば、左右のドア１ａ、１ｂでそれぞれ１３本設けることができる。ただし、ドア開閉制御信号を送出する信号線６ａ、６ｂの本数は車両の種類によって異ならせることができる。また、信号状態比較手段１７は、ドア駆動制御装置１０に内蔵するようにしてもよいし、ドア開閉制御信号を検出する機器に接続されたパーソナルコンピュータや専用のモニタ装置を用いるようにしてもよい。また、運転指令演算器１１は、通信インターフェース１６または外部ワイヤを介して指令を受けることで左右のドア１ａ、１ｂの開閉動作を行うことができる。

図４は、図１の車両用ドア駆動制御装置におけるドア開閉制御信号の種類を一覧表示した図である。
図４において、Ｎｏ．はドア開閉制御信号の略称であり、ドア開閉制御信号は左右のドア１ａ、１ｂに対してそれぞれ１３種類用いることができる。ここで、左側ドア制御信号は左側のドア１ａの開閉などに使用される信号、右側ドア制御信号は右側のドア１ｂの開閉などに使用される信号であり、ドア開閉制御信号は左右で対になるように構成することができる。
そして、左右のドア１ａ、１ｂを通常開閉する場合には、左右のドア１ａ、１ｂは同時に開閉されるので、数ミリセコンドのずれが発生する場合があるが、左側ドア制御信号と右側ドア制御信号とは正常時には左右対称の波形になる。

そして、図１において、乗務員がドア１を開く場合、乗務員が運転台２０を操作することにより、開指令Ｐ１が運転指令演算器１１に出力され、乗務員がドア１を閉じる場合、乗務員が運転台２０を操作することにより、閉指令Ｐ２が運転指令演算器１１に出力される。そして、運転指令演算器１１は、開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２を受け取ると、開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２に基づいて速度指令値を算出する。また、位置検出部５ａ、５ｂにてそれぞれ検出された左右のドア１ａ、１ｂの位置検出値は速度演算器１２に出力され、速度演算器１２にて速度検出値に変換された後、運転指令演算器１１に出力される。

そして、運転指令演算器１１は、開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２に基づいて算出した速度指令値および速度演算器１２から出力された速度検出値に基づいて電流指令値を算出し、電力変換器１５に出力する。そして、電力変換器１５は、運転指令演算器１１から出力される電流指令値に基づいて、リニアモータ２ａ、２ｂを駆動制御することにより、車両に設置された全ての左右のドア１ａ、１ｂを一斉に開動作させたり、閉動作させたりすることができる。

ここで、左右のドア１ａ、１ｂは正常時には対称に動作することから、図１に示すように、閉動作時には左右のドア１ａ、１ｂは同時に閉じ、図２に示すように、開動作時には左右のドア１ａ、１ｂは同時に開く。このため、図３に示すように、左のドア１ａが閉じた状態で右のドア１ｂが開いているのは異常な状態である。
また、ドア駆動制御装置１０から信号線６ａ、６ｂをそれぞれ介して出力されたドア開閉制御信号は信号状態比較手段１７に入力される。そして、信号状態比較手段１７は、左右のドア１ａ、１ｂの開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２が出された時に、左右のドア１ａ、１ｂについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する。そして、ドア開閉制御信号の状態の差異が検出された場合、そのドア開閉制御信号の種類が特定できるように表示部２１に表示させることができる。

図５は、図１の車両用ドア駆動制御装置におけるドア開閉制御信号の信号状態の表示画面の一例を示す図である。
図５において、表示部２１の表示画面には、ドア開閉制御信号の種類を特定するための信号名と信号状態（セットまたはリセット）が表示されている。そして、ドア開閉制御信号の状態の差異が検出された場合、そのドア開閉制御信号の信号名の表示色を他の信号名の表示色と異ならせたり、そのドア開閉制御信号の信号名を点滅させたりすることで、どのドア開閉制御信号が異常であるかが容易に判別できるようにすることができる。

図６は、図１の車両用ドア駆動制御装置におけるドア開閉制御信号の差異の検出方法を示すフローチャートである。
図６において、信号状態比較手段１７は、左右のドア１ａ、１ｂの開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２が出された場合、左右のドア１ａ、１ｂについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する（ステップＳ１）。そして、ドア開閉制御信号の状態の差異が検出された場合（ステップＳ２）、そのドア開閉制御信号の信号名を表示画面上で点滅させることで、異常なドア開閉制御信号の種類が特定できるようにする（ステップＳ３）。

そして、信号状態比較手段１７は、左右で対になっている全てのドア開閉制御信号について状態を互いに比較し終えるまで、以上の処理を繰り返す（ステップＳ４、Ｓ５）。
例えば、左右で対になっているドア開閉制御信号が１３種類ある場合には、ドア開閉制御信号の比較を１３回繰り返すことができる。
ここで、左右のドア１ａ、１ｂについては正常時にはドア開閉制御信号はそれぞれ左右対称になることから、ドア開閉制御信号に異常が発生した場合においては、左右のドア１ａ、１ｂについてのドア開閉制御信号に差異が発生する。このため、ドア開閉制御信号の差異を検出することで、異常の発生したドア開閉制御信号を特定することが可能となり、ドア開閉制御信号の種類が多数ある場合においても、異常の発生したドア開閉制御信号を早急かつ容易に発見することが可能となる。

また、左右で対になっているドア開閉制御信号の状態の比較をサイクリックに行うことで、左右のドア１ａ、１ｂが開いている状態や閉まっている状態でのチェックだけでなく、開閉の動作状態における不具合も見つけることができる。
また、上述した実施形態では、左右のドア１ａ、１ｂについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する方法について説明したが、同一の開閉指令にて動作する互いに近接するドアについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する方法に適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置において左右のドアが閉じている時の概略構成を示すブロック図である。 図１の車両用ドア駆動制御装置において左右のドアが開いている時の概略構成を示すブロック図である。 図１の車両用ドア駆動制御装置において片方のドアが開いている時の概略構成を示すブロック図である。 図１の車両用ドア駆動制御装置におけるドア開閉制御信号の種類を一覧表示した図である。 図１の車両用ドア駆動制御装置におけるドア開閉制御信号の信号状態の表示画面の一例を示す図である。 図１の車両用ドア駆動制御装置におけるドア開閉制御信号の差異の検出方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１ａ、１ｂ ドア
２ａ、２ｂ リニアモータ
３ａ、３ｂ 連結部
４ａ、４ｂ 施錠装置
５ａ、５ｂ 位置検出部
６ａ、６ｂ 信号線
７ 乗降口
１０ ドア駆動制御装置
１１ 運転指令演算器
１２ 速度演算器
１３ 位置演算器
１４ 異常検出器
１５ 電力変換器
１６ 通信インターフェース
１７ 信号状態比較手段
２０ 運転台
２１ 表示部

Claims (3)

1. ドアの開指令または閉指令が出された時に、左右のドアまたは同一の開閉指令にて動作する互いに近接するドアについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する信号状態比較手段を備え、
   前記信号状態比較手段にて状態の差異が検出されたドア開閉制御信号の種類が特定できるように表示させることを特徴とする車両用ドア駆動制御装置。
2. 前記信号状態比較手段にて状態の差異が検出されたドア開閉制御信号の種類が特定できるように運転台に表示させることを特徴とする請求項１記載の車両用ドア駆動制御装置。
3. ドアの開指令または閉指令が出された時に、左右のドアまたは同一の開閉指令にて動作する互いに近接するドアについてのドア開閉制御信号の状態を互いに比較する信号状態比較手段と、
   前記信号状態比較手段にて状態の差異が検出されたドア開閉制御信号の種類が特定できるように表示する表示手段とを備えることを特徴とするドア開閉制御信号監視装置。

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