JP2024040108A - パラメータ同定方法、制御装置、診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の制御やその開閉動作に関する異常の診断等を行うことが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係るパラメータ同定方法は、情報処理装置７０が、鉄道車両のドア４０を開閉駆動する電動機３０が無負荷状態でドア４０の開動作及び閉動作のそれぞれに相当する動作を一定の速度により実施したときの推力のデータを取得するステップＳ１０２と、情報処理装置７０が、電動機３０が有負荷状態でドア４０を駆動し、ドア４０の開動作及び閉動作のそれぞれを一定の速度で実施させたときの推力のデータを取得するステップＳ１０４と、情報処理装置７０が、ステップＳ１０２，Ｓ１０４で取得されるデータに基づき、ドア４０の開閉動作に関する力学モデルにおけるドア４０の移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータｓｉｎθを同定するステップＳ１０８と、を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、パラメータ同定方法等に関する。

例えば、鉄道車両のドアの制御やその動作に関する異常の診断に関する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０－５２４６９号公報

ところで、例えば、鉄道車両のドアの移動方向が開方向に下がるように水平面に対して若干傾斜する形でドアが鉄道車両に設置される場合がある。また、例えば、鉄道車両のドアは、製造時の品質不良や経年劣化等によって、鉄道車両のドアの移動方向が水平面に対して傾斜してしまう場合があり得る。そのため、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜状態を考慮して、ドアの開閉動作の制御やその開閉動作に関する異常の診断が実施されることが望ましい。

そこで、上記課題に鑑み、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の制御やその開閉動作に関する異常の診断等を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
情報処理装置が、ドアを開閉駆動する駆動装置が無負荷状態で前記ドアの開動作及び閉動作のそれぞれに相当する動作を一定の速度により実施したときの推力のデータを取得する第１の取得ステップと、
前記情報処理装置が、前記駆動装置が有負荷状態で前記ドアを駆動し、前記ドアの開動作及び閉動作のそれぞれを前記一定の速度で実施させたときの推力のデータを取得する第２の取得ステップと、
前記情報処理装置が、前記第１の取得ステップ及び前記第２の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記ドアの開閉動作に関する力学モデルにおける前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータを同定する第１の同定ステップと、を含む、
パラメータ同定方法が提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
鉄道車両のドアの開動作時と閉動作時とで互いに異なる力学モデルを用いて、前記ドアの開閉動作を制御する、
制御装置が提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
鉄道車両のドアの開動作時と閉動作時とで互いに異なる力学モデルを用いて、前記ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う、
診断装置が提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
鉄道車両のドアの開閉動作に関する物理量のデータを取得する取得部と、
前記取得部により取得されるデータに基づき、前記ドアの開閉動作の異常に関する診断を行う診断部と、を備え、
前記診断部は、前記ドアの開動作時と閉動作時とで、互いに異なる診断基準に基づき、前記ドアの開閉動作の異常に関する診断を行う、
診断装置が提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
鉄道車両のドアの開閉動作に関する物理量のデータを取得する取得部と、
前記取得部により前記ドアの開動作時に取得されるデータと、前記取得部により前記ドアの閉動作時に取得されるデータとの比較に基づき、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜状態に関する異常の診断を行う、
診断装置が提供される。

上述の実施形態によれば、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の制御やその開閉動作に関する異常の診断等を行うことができる。

パラメータ同定システムの構成の一例を示す図である。 ドアの開閉方向の水平面に対する傾斜角度（移動勾配）を説明する図である。 摩擦力のパラメータ及び移動勾配のパラメータの同定手順の一例を示すフローチャートである。 速度に依存する抵抗力（粘性抵抗力）のパラメータの同定手順の一例を示すフローチャートである。 摩擦力のパラメータ及び移動勾配のパラメータの同定手順の他の例を示すフローチャートである。 ドア制御システムの構成の一例を示す図である。 異常診断システムの構成の一例を示す図である。 ドアの開閉動作に関する異常診断方法の第１例を説明する図である。 ドアの開閉動作に関する異常診断の処理の第１例を示すフローチャートである。 ドアの開閉動作に関する異常診断方法の第２例を説明する図である。 ドアの開閉動作に関する異常診断方法の第２例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［パラメータ同定システム］
図１、図２を参照して、本実施形態に係るパラメータ同定システム１について説明する。

図１は、パラメータ同定システム１の構成の一例を示す図である。図２は、ドア４０の開閉方向ＤＭの水平面ＨＰに対する傾斜角度（移動勾配）θを説明する図である。

図１に示すように、パラメータ同定システム１は、直流電源１０と、インバータ２０と、電動機３０と、ドア４０と、電流センサ５０と、エンコーダ６０と、情報処理装置７０とを含む。

パラメータ同定システム１は、直流電源１０、インバータ２０、及び電動機３０を用いて、ドア４０を駆動し、ドア４０の開閉動作時のデータを取得する。そして、パラメータ同定システム１は、情報処理装置７０において、取得したデータに基づき、ドア４０の開閉動作の負荷状態に関する力学モデル（以下、「負荷モデル」）のパラメータの同定を行う。

直流電源１０は、インバータ２０に電力を供給する。

インバータ２０は、直流電源１０から供給される直流電力を、所定の振幅及び周波数の三相交流電力に変換し、電動機３０に出力する。これにより、インバータ２０は、電動機３０を駆動することができる。

電動機３０は、インバータ２０から供給される三相交流電力によって稼働し、ドア４０を駆動する。これにより、電動機３０は、ドア４０に開閉動作を行わせることができる。電動機３０は、例えば、リニアモータである。また、電動機３０は、回転電機であってもよい。

パラメータ同定システム１では、実際に鉄道車両に搭載済みの直流電源１０、インバータ２０、及び電動機３０が用いられてもよいし、鉄道車両への搭載品と同じ直流電源１０、インバータ２０、及び電動機３０がパラメータの同定用に用いられてもよい。

ドア４０は、例えば、スライド式の合わせドアであり、鉄道車両の側面の乗降用の開口部を開閉可能に構成される。ドア４０は、駆動機構４２と、ドアパネル４４とを含む。

駆動機構４２は、電動機３０の動力によって、ドアパネル４４を開閉方向に移動させる。

ドアパネル４４は、例えば、２枚１組で構成され、それぞれが対向する方向に移動する形で開閉動作を行う。ドアパネル４４は、駆動機構４２の作用によって、鉄道車両の側面の開口部を閉塞した状態と、戸袋に収納され開口部を開放した状態との間でスライド移動する。

パラメータ同定システム１では、実際に鉄道車両に搭載済みのドア４０が用いられてもよいし、鉄道車両に搭載された状態を実験室等で模擬したドア４０が用いられてもよい。

電流センサ５０は、電動機３０の電流を測定し、測定信号を出力する。例えば、図１に示すように、電流センサ５０は、インバータ２０と電動機３０との間の電力線の電流を測定する。電流センサ５０は、電流センサ５２，５４を含む。

電流センサ５２，５４は、電動機３０の３相、即ち、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のうちの２相分の電流を測定する。例えば、図１に示すように、電流センサ５２は、電動機３０のＵ相の電流を測定し、電流センサ５４は、電動機３０のＷ相の電流を測定する。電流センサ５２，５４の出力（測定信号ｉｕｄｅｔ，ｉｗｄｅｔ）は、一対一の通信線やローカルネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）等を通じて、情報処理装置７０に取り込まれる。これにより、情報処理装置７０は、電動機３０のＵ相及びＷ相の電流を検出することができると共に、Ｕ相及びＷ相の電流の検出値から残りの１相（Ｖ相）の電流の検出値を推定（算出）することができる。また、電流センサ５０は、電流センサ５２，５４に加えて、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のうちの残りの１相の電流を測定する電流センサを含んでもよい。つまり、電流センサ５０は、電動機３０の全ての相の電流を直接測定し、情報処理装置７０は、電流センサ５０により測定される電動機３０の全ての相の電流の測定値を用いてもよい。

エンコーダ６０は、電動機３０の回転子の回転位置、或いは、可動子の移動方向の位置を測定する。エンコーダ６０の出力（測定信号ＰＳ）は、一対一の通信線やローカルネットワーク等を通じて、情報処理装置７０に取り込まれる。これにより、情報処理装置７０は、電動機３０の回転子の回転位置、或いは、可動子の移動方向の位置を把握することができ、その結果、電動機３０により駆動されるドア４０（ドアパネル４４）の開閉方向の位置を把握することができる。

情報処理装置７０は、インバータ２０を制御することにより、ドア４０の開閉動作を制御すると共に、負荷モデルのパラメータの同定を行う。

情報処理装置７０は、例えば、端末装置である。端末装置は、例えば、デスクトップ型のＰＣ（Personal Computer）等の定置型の端末装置であってもよいし、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のＰＣ等の可搬型の端末装置（携帯端末）であってもよい。また、情報処理装置７０は、サーバ装置であってもよい。また、情報処理装置７０は、鉄道車両でドア４０を制御するための制御装置であってもよい。

情報処理装置７０は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により任意に実現される。例えば、情報処理装置７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、補助記憶装置、インタフェース装置、入力装置、及び出力装置を含むコンピュータを中心に構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等である。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳＤ（Solid State Disc）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、外部の記録媒体と接続するための外部インタフェースや情報処理装置の外部と通信を行う通信インタフェースを含む。これにより、情報処理装置７０は、処理に利用するプログラムや各種データを外部の記録媒体からインストールしたり、外部装置からダウンロードしインストールしたりすることができる。出力装置は、表示装置や音出力装置を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。音出力装置は、例えば、スピーカである。

情報処理装置７０は、機能部として、電流検出部７０１と、位置検出部７０２と、速度検出部７０３と、推力算出部７０４と、制御部７０５と、パラメータ同定部７０６とを含む。

電流検出部７０１は、電流センサ５０（電流センサ５２，５４）の測定信号ｉｕｄｅｔ，ｉｗｄｅｔに基づき、電動機３０のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流の検出値を取得する。

位置検出部７０２は、エンコーダ６０の測定信号ＰＳに基づき、ドア４０の開閉方向の位置の検出値を取得する。

速度検出部７０３は、エンコーダ６０の測定信号ＰＳに基づき、ドア４０の開閉方向の速度の検出値を取得する。

推力算出部７０４は、電流検出部７０１により取得される電動機３０の電流の検出値に基づき、電動機３０が発生させているドア４０の推力を算出する。

制御部７０５は、パラメータ同定部７０６からの指令に応じて、インバータ２０を制御することにより、インバータ２０を用いて、ドア４０の開閉動作を制御する。例えば、制御部７０５は、位置検出部７０２、速度検出部７０３、及び推力算出部７０４の出力に基づき、ドア４０の開閉動作を制御する。

パラメータ同定部７０６は、負荷モデルのパラメータの同定を行う。負荷モデルの詳細、及び負荷モデルのパラメータの同定方法の詳細は後述する。

［パラメータの同定方法の第１例］
次に、パラメータの同定方法の第１例について説明する。

＜概要＞
まず、本例に係るパラメータの同定方法の概要について説明する。

パラメータの同定対象の負荷モデルは、ドア４０の開動作時の推力Ｆｌ_ｏｐ及びドア４０の閉動作時の推力Ｆｌ_ｃｌに関する力学モデルであり、以下の式（１），（２）で表される。

尚、Ｆ_ｍｏｐ，Ｆ_ｍｃｌは、それぞれ、ドア４０の開動作時及び閉動作時に固定的に作用する抵抗力（以下、「固定抵抗力」）に相当するパラメータである。ｇは、既知の重力加速度である。また、Ｍｌは、ドア４０の質量（重量）、即ち、駆動機構４２とドアパネル４４との合計の質量（重量）である。質量Ｍｌには、駆動機構４２及びドアパネル４４の質量の実測値が適用されてよい。μｌは、ドア４０の開閉動作時の動摩擦力に関するパラメータ（動摩擦係数）である。θは、ドア４０の開閉方向（移動方向）ＤＭの水平面ＨＰに対する傾斜角度（以下、便宜的に「移動勾配」）である（図２参照）。Ｄ_ｏｐ，Ｄ_ｃｌは、それぞれ、ドア４０の開動作時及び閉動作時におけるドア４０の速度に依存する抵抗力（以下、「粘性抵抗力」）に関するパラメータである。ｖは、ドア４０（ドアパネル４４）の速度である。ａは、ドア４０（ドアパネル４４）の加速度である。

ここで、ドア４０が一定速度で開閉動作を行う場合、加速度ａは０であり、式（１），（２）の右辺の加速度ａに依存する第４項は０（ゼロ）になる。また、ドア４０が非常に低い速度（例えば、０．０１ｍ／ｓ）で開閉動作を行う場合、速度に依存する抵抗力（粘性抵抗）、即ち、式（１），（２）の右辺の第３項を無視することができる。そのため、ドア４０が低速且つ一定の速度で開閉動作を行う場合、式（１），（２）は、それぞれ、以下の式（３），（４）で表される。

尚、ドア４０が低速であるとは、ドア４０の速度ｖが式（１），（２）のそれぞれの右辺の第３項が第１項及び第２稿に対して無視できる程度に小さい状態を意味する。

また、ドア４０のうちのドアパネル４４を除く部分、即ち、駆動機構４２のみがドア４０の開動作及び閉動作のそれぞれに相当する動作を行う場合の推力Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌは、以下の式（５），（６）で表される。以下、電動機３０が駆動機構４２のみを駆動する場合を「無負荷状態」と称し、電動機３０が駆動機構４２及びドアパネル４４のドア４０全体を駆動する状態を「有負荷状態」と称する場合がある。

尚、式（５），（６）では、ドアパネル４４の有無に依らず、固定抵抗力に関するパラメータＦ_ｍｏｐ，Ｆ_ｍｃｌ、及び動摩擦力に関するパラメータ（動摩擦係数）μｌが変化しない旨の前提が適用されている。また、Ｍｒｈは、ドア４０のうちの駆動機構４２のみの重量（質量）である。

そのため、式（３）～（６）から以下の式（７）～（９）を導出することができる。

よって、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し、電動機３０を制御することで、有負荷状態及び無負荷状態ごとに、低速且つ一定速度でドア４０の開動作及び閉動作させ、推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌ，Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌを記録する。これにより、パラメータ同定部７０６は、記録された推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌ，Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌに基づき、式（７）～（９）から移動勾配に関するパラメータｓｉｎθを同定することができる。

尚、移動勾配に関するパラメータｃｏｓθは、移動勾配に関するパラメータｓｉｎθから求めることができる。また、移動勾配に関するパラメータｓｉｎθに代えて、移動勾配に関するパラメータとして、移動勾配θが導出されてもよい。

また、式（３）～（６）から以下の式（１０）～（１２）を導出することができる。

よって、パラメータ同定部７０６は、上記で記録された推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌ，Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌに基づき、式（１０）～（１２）から動摩擦力に関するパラメータ（動摩擦係数）μｌを同定することができる。

また、パラメータ同定部７０６は、記録済みの推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌと、同定済みのパラメータｓｉｎθ，μｌとに基づき、式（３），（４）から固定抵抗力に相当するパラメータＦ_ｍｏｐ，Ｆ_ｍｃｌを同定することができる。

また、同定済みのパラメータｓｉｎθ，μｌ，Ｆ_ｍｏｐ，Ｆ_ｍｃｌが式（１），（２）に代入されることで、式（１），（２）は、それぞれ、粘性抵抗力に関するパラメータＤ_ｏｐ，Ｄ_ｃｌの一次関数となる。

よって、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し、電動機３０を制御させることで、有負荷状態で互いに異なる複数の速度でドア４０に定速の開動作を実施させ、複数の速度ごとの推力Ｆｌ_ｏｐを記録する。例えば、パラメータ同定部７０６は、０．０５ｍ／ｓ、０．１ｍ／ｓ、０．２ｍ／ｓ、０．０３ｍ／ｓ、及び０．４ｍ／ｓの５つの互いに異なる速度でドア４０に一定速度の開動作を実施させる。これにより、パラメータ同定部７０６は、推力Ｆｌ_ｏｐと速度ｖとの複数の組み合わせによる線形回帰直線の勾配を求めることで、粘性抵抗力に関するパラメータＤ_ｏｐを同定することができる。

同様に、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し、電動機３０を制御させることで、有負荷状態で互いに異なる複数の速度でドア４０に定速の閉動作を実施させ、複数の速度ごとの推力Ｆｌ_ｃｌを記録する。例えば、パラメータ同定部７０６は、－０．０５ｍ／ｓ、－０．１ｍ／ｓ、－０．２ｍ／ｓ、－０．０３ｍ／ｓ、及び－０．４ｍ／ｓの５つの互いに異なる速度でドア４０に一定速度の閉動作を実施させる。これにより、パラメータ同定部７０６は、推力Ｆｌ_ｃｌと速度ｖとの複数の組み合わせによる線形回帰直線の勾配を求めることで、粘性抵抗力に関するパラメータＤ_ｃｌを同定することができる。

このように、本例では、ドア４０の移動勾配を考慮した、ドア４０の開動作時及び閉動作時の互いに異なる負荷モデルについて、情報処理装置７０は、移動勾配に関するパラメータｓｉｎθを含む全ての観測不可能なパラメータを同定することができる。これにより、例えば、０（ゼロ）より大きい移動勾配が予め設定されているドア４０と同種のドアの制御を行う制御装置は、本例の負荷モデルを採用することで、開動作時及び閉動作時のそれぞれでドアの負荷状態を適切に推定することができる。そのため、制御装置は、予め設定されている、ドアの０（ゼロ）より大きい移動勾配を考慮してドアの開閉動作の制御を行うことができる。また、例えば、０（ゼロ）より大きい移動勾配が予め設定されているドア４０と同種のドアに関する異常診断を行う診断装置は、本例の負荷モデルを採用することで、開動作時及び閉動作時のそれぞれでドアの負荷状態を適切に推定することができる。そのため、診断装置は、例えば、ドアの推定される負荷状態と実際の負荷状態とを比較することにより、より適切にドアの開閉動作に関する異常を診断することができる。

＜パラメータの同定手順＞
続いて、図３、図４を参照して、本例に係るパラメータの同定方法の具体例として、パラメータの同定手順について説明する。

≪動摩擦力に関するパラメータ及び移動勾配に関するパラメータ≫
図３は、動摩擦力に関するパラメータμｌ及び移動勾配のパラメータｓｉｎθの同定手順の一例を示すフローチャートである。

図３に示すように、ドアパネル４４が駆動機構４２から取り外された状態で、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し電動機３０を制御することにより、低速且つ一定速度のドア４０の開動作及び閉動作を実施させる。そして、パラメータ同定部７０６は、ドア４０の開動作時及び閉動作時のそれぞれについて、推力算出部７０４により算出される推力Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌを情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の完了後、ドアパネル４４が駆動機構４２に取り付けられた状態で、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し電動機３０を制御することで、低速且つ一定速度のドア４０の開動作及び閉動作を実施させる。そして、パラメータ同定部７０６は、ドア４０の開動作時及び閉動作時のそれぞれについて、推力算出部７０４により算出される推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌを情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の完了後、パラメータ同定部７０６は、記録済みの推力Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌ，Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌの算出値に基づき、上記の式（１０）～（１２）から動摩擦力に関するパラメータμｌを演算する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０６の完了後、パラメータ同定部７０６は、記録済みの推力Ｆｒｈ_ｏｐ，Ｆｒｈ_ｃｌ，Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌの算出値に基づき、上記の式（７）～（９）から移動勾配に関するパラメータｓｉｎθを演算する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８の完了後、パラメータ同定部７０６は、記録済の推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌの算出値と、同定済みのパラメータμｌ，ｓｉｎθとに基づき、式（３），（４）から固定抵抗力に関するパラメータＦ_ｍｏｐ，Ｆ_ｍｃｌを演算する（ステップＳ１１０）。

ステップＳ１１０の処理が完了すると、本フローチャートの処理は終了する。

このように、本例では、情報処理装置７０は、パラメータμｌ，ｓｉｎθ，Ｆ_ｍｏｐ，Ｆ_ｍｃｌを同定することができる。

≪粘性抵抗力に関するパラメータ≫
図４は、速度に依存する抵抗力（粘性抵抗力）のパラメータＤ_ｏｐ，Ｄ_ｃｌの同定手順の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、ドアパネル４４が駆動機構に取り付けられた状態で、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し電動機３０を制御することで、互いに異なる複数の速度によって一定速度でドア４０の開動作を実施させる。そして、パラメータ同定部７０６は、互いに異なる複数の速度ごとに、ドア４０の開動作時の推力算出部７０４により算出される推力Ｆｌ_ｏｐを情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２の完了後、パラメータ同定部７０６は、互いに異なる複数の速度ｖと、これらのそれぞれに対応する記録済みの推力Ｆｌ_ｏｐとの組み合わせに基づき、単回帰分析を行い、粘性抵抗力に関するパラメータＤ_ｏｐを演算する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４の完了後、パラメータ同定部７０６は、ドアパネル４４が駆動機構に取り付けられた状態で、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し電動機３０を制御することで、互いに異なる複数の速度によって一定速度でドア４０の閉動作を実施させる。そして、パラメータ同定部７０６は、互いに異なる複数の速度ごとに、ドア４０の閉動作時の推力算出部７０４により算出される推力Ｆｌ_ｃｌを情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６の完了後、パラメータ同定部７０６は、互いに異なる複数の速度ｖと、これらのそれぞれに対応する記録済みの推力Ｆｌ_ｃｌとの組み合わせに基づき、単回帰分析を行い、粘性抵抗力に関するパラメータＤ_ｃｌを演算する（ステップＳ２０８）。

このように、本例では、情報処理装置７０は、パラメータＤ_ｏｐ，Ｄ_ｃｌを同定することができる。

［パラメータの同定方法の第２例］
次に、パラメータの同定方法の第２例について説明する。

＜概要＞
まず、本例に係るパラメータの同定方法の概要について説明する。

本例では、パラメータ同定システム１は、上述の第１例における同定済みのパラメータのうち、鉄道車両の運行に応じて経年変化するパラメータについて、再度の同定（以下、「再同定」）を行う。例えば、情報処理装置７０は、営業運転中のドア４０の開閉動作や営業運転前後の点検時の開閉動作時の測定データに基づき、経年変化するパラメータの再同定を行う。

上述の第１例の同定の対象のパラメータのうち、鉄道車両の運行に応じて経年変化するパラメータは、例えば、上述のドア４０の移動勾配に関するパラメータｓｉｎθと動摩擦力に関するパラメータ（動摩擦係数）μｌである。一方、上述の第１例の同定の対象のパラメータのうち、経年変化しないパラメータは、例えば、固定抵抗力に関するパラメータＦ_ｍｏｐ、Ｆ_ｍｃｌや速度に依存する抵抗力（粘性抵抗力）に関するパラメータＤ_ｏｐ，Ｄ_ｃｌである。

パラメータの再同定を行う際のパラメータの同定対象の負荷モデルは、上述の第１例の式（１）、（２）と同様である。以下、本例では、パラメータの再同定を行う際のドア４０の開動作時及び閉動作時の推力を、それぞれ、Ｆｌ′_ｏｐ，Ｆｌ′_ｃｌで表し、上述の第１例の同定の場合の推力Ｆｌ_ｏｐ，Ｆｌ_ｃｌと区別する。

式（１）、（２）に基づき、経年変化するパラメータとしての移動勾配に関するパラメータｓｉｎθ及び動摩擦力に関するパラメータ（動摩擦係数）μｌは、以下の式（１３），（１４）で表される。

ここで、ドア４０が一定速度で開閉動作を行う場合、加速度ａは０であり、式（１３），（１４）の右辺の加速度ａに依存する項は０（ゼロ）になる。また、ドア４０が非常に低い速度（例えば、０．０１ｍ／ｓ）で開閉動作を行う場合、速度に依存する抵抗力（粘性抵抗）、即ち、式（１３），（１４）の右辺の速度ｖに依存する項を無視することができる。そのため、ドア４０が低速且つ一定の速度で開閉動作を行う場合、式（１３），（１４）は、それぞれ、以下の式（１５），（１６）で表される。

よって、パラメータ同定部７０６は、推力Ｆｌ'_ｏｐ，Ｆｌ'_ｃｌと、経年変化しないパラメータを用いて、式（１３），（１４）或いは式（１５），（１６）に基づき、経年変化するパラメータ（移動勾配に関するパラメータｓｉｎθ及び動摩擦力に関するパラメータμｌ）の再同定を行うことができる。

＜パラメータの同定手順＞
続いて、図５を参照して、本例に係るパラメータの同定方法の具体例として、パラメータの同定手順について説明する。

図５は、動摩擦力に関するパラメータμｌ及び移動勾配に関するパラメータｓｉｎθの同定手順の他の例を示すフローチャートである。

例えば、本フローチャートは、鉄道車両の営業運転の前後の点検時に行われる。

パラメータ同定部７０６は、固定のパラメータを情報処理装置７０の補助記憶装置等から読み出す（ステップＳ３０２）。固定のパラメータには、上述の経年変化しないパラメータ（固定抵抗力に関するパラメータＦ_ｍｏｐ、Ｆ_ｍｃｌ、及び速度に依存する抵抗力（粘性抵抗力）に関するパラメータＤ_ｏｐ，Ｄ_ｃｌ）の他、重力加速度ｇやドア４０の質量（重量）Ｍｌ、速度ｖ、及び加速度ａ等が含まれる。

ステップＳ３０２の完了後、ドアパネル４４が駆動機構４２に取り付けられた状態で、パラメータ同定部７０６は、制御部７０５に指令を出力し電動機３０を制御することで、ドア４０の開動作及び閉動作を実施させる。そして、パラメータ同定部７０６は、ドア４０の開動作時及び閉動作時のそれぞれについて、推力算出部７０４により算出される推力Ｆｌ'_ｏｐ，Ｆｌ'_ｃｌを情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４の完了後、パラメータ同定部７０６は、式（１３）或いは式（１５）を用いて、移動勾配に関するパラメータｓｉｎθを演算し、情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する。（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３０６の完了後、パラメータ同定部７０６は、式（１４）或いは式（１６）を用いて、動摩擦力に関するパラメータμｌを演算し、情報処理装置７０の補助記憶装置等に記録する（ステップＳ３０８）。

ステップＳ３０８の処理が完了すると、本フローチャートの処理は終了する。

このように、本例では、情報処理装置７０は、同定済みの移動勾配に関するパラメータｓｉｎθ及び動摩擦力に関するパラメータμｌについて、再同定を行うことができる。これにより、情報処理装置７０は、例えば、一度パラメータを同定済みのドア４０について、無負荷状態（ドアパネルなし）の推力を記録する工程（図３のステップＳ１０２）を省略することができる。つまり、ドア４０に関するパラメータの同定において、一度取り付けたドアパネルを再度取り外す工程を省略することができる。そのため、情報処理装置７０は、より容易にドア４０の負荷モデルにおけるパラメータを同定することができる。また、情報処理装置７０は、鉄道車両の営業運転に応じた経年変化を考慮して、ドア４０の負荷モデルにおけるパラメータを同定することができる。そのため、情報処理装置７０は、後述のドアに関する制御やドアに関する異常診断のより適切な実施を支援することができる。

［ドア制御システム］
次に、図６を参照して、本実施形態に係るドア制御システム１００について説明する。

図６は、ドア制御システム１００の構成の一例を示す図である。

ドア制御システム１００は、車両制御装置１１０と、ドア制御装置１２０と、インバータ装置１３０と、電動機１４０と、ドア１５０と、電流センサ１６０と、エンコーダ１７０とを含む。

ドア制御システム１００は、鉄道車両に搭載され、鉄道車両の乗客の乗降用のドア１５０の開閉動作の制御を行う。

車両制御装置１１０は、鉄道車両の運行に関する制御を行う。車両制御装置１１０は、例えば、複数の鉄道車両が連結される列車の場合、先頭の車両の運転室と最後尾の車両の車掌室とに一つずつ設けられる。また、車両制御装置１１０は、例えば、１台の鉄道車両のみの一両編成である場合、鉄道車両の進行方向の両端に位置する運転室及び車掌室に一つずつ設けられる。

車両制御装置１１０は、その機能が任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により任意に実現されてよい。例えば、車両制御装置１１０は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。以下、ドア制御装置１２０についても同様であってよい。

車両制御装置１１０は、例えば、車掌等による図示しないドア１５０の開閉用のスイッチに対する操作に応じて、ドア１５０の戸開（開動作）を指令する戸開指令、或いは、ドア１５０の戸閉（閉動作）を指令する戸閉指令をドア制御装置１２０に出力する。

ドア制御装置１２０は、車両制御装置１１０から受信される戸開指令及び戸閉指令に応じて、全閉状態のドア１５０を戸開（開動作）させる制御（以下、「戸開制御」）、及び全開状態のドア１５０を戸閉（閉動作）させる制御（以下、「戸閉制御」）を行う。

ドア制御装置１２０は、機能部として、シーケンス制御部１２０１と、速度パターン発生部１２０２と、速度調節部１２０３と、推力調節部１２０４と、インバータ制御部１２０５と、電流・推力変換部１２０６と、速度検出部１２０７と、位置検出部１２０８と、推力補償部１２０９とを含む。これらの機能は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードし、ＣＰＵで実行することにより実現される。

インバータ装置１３０、電動機１４０、ドア１５０、電流センサ１６０、及びエンコーダ１７０は、上述のパラメータ同定システム１（図１）のインバータ２０、電動機３０、ドア４０、電流センサ５０、及びエンコーダ６０と同様の構成を有してよい。また、ドア１５０に含まれる駆動機構１５２及びドアパネル１５４は、上述のパラメータ同定システム１（図１）の駆動機構４２及びドアパネル４４と同様の構成を有してよい。また、電流センサ１６０に含まれる電流センサ１６２，１６４は、上述のパラメータ同定システム１（図１）の電流センサ５２，５４と同様の構成を有してよい。そのため、インバータ装置１３０、電動機１４０、ドア１５０（駆動機構１５２及びドアパネル１５４）、電流センサ１６０（電流センサ１６２，１６４）、及びエンコーダ１７０の説明を省略する。

シーケンス制御部１２０１は、車両制御装置１１０から入力される指令（戸開指令或いは戸閉指令）ＣＯＭ１、及び位置検出部１２０８から入力されるドアパネル位置情報ｐｄｅｔに応じて、ドア１５０の戸開動作或いは戸閉動作に関するシーケンス制御を行う。ドアパネル位置情報ｐｄｅｔは、位置検出部１２０８により検出される、ドアパネル１５４の位置を表す情報である。

例えば、シーケンス制御部１２０１は、車両制御装置１１０から入力される戸開指令ＣＯＭ１に応じて、ドア１５０の戸開動作に関するシーケンス制御を開始する。そして、シーケンス制御部１２０１は、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、ドア１５０の戸開動作の進行状態を把握しつつ、予め規定されるシーケンスに沿った内容のドア制御指令ＣＯＭ２を出力し、ドア１５０が全開位置に到達するまでドア１５０の戸開動作を制御する。

また、例えば、シーケンス制御部１２０１は、ドア１５０の戸開動作に関するシーケンス制御の開始時に、電動機１４０から出力されるドア１５０に対する推力の制限値（以下、「推力制限値」）ｆｌｉｍｉｔを速度調節部１２０３に出力する。推力制限値ｆｌｉｍｉｔは、例えば、電動機１４０の最大出力や定格出力等に基づき予め規定される所定値ｆ１に設定される（ｆｌｉｍｉｔ＝ｆ１）。

速度パターン発生部１２０２は、シーケンス制御部１２０１から入力されるドア制御指令ＣＯＭ２、及び位置検出部１２０８から入力されるドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、速度指令値ｖｃｏｍを出力する。速度パターン発生部１２０２は、例えば、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、ドアパネル１５４の位置を把握しつつ、マップや変換式等に基づき、ドアパネル１５４の位置に対応する速度指令値ｖｃｏｍを出力する。

速度調節部１２０３は、速度指令値ｖｃｏｍに基づき、電動機１４０の速度制御を行う制御器（コントローラ）である。具体的には、速度調節部１２０３は、速度指令値ｖｃｏｍと、速度検出部１２０７から入力される、ドア１５０（ドアパネル１５４）の速度検出値ｖｄｅｔとの間の偏差が小さくなるように、速度フィードバック制御演算を行い、推力指令値ｆｃｏｍを出力する。速度調節部１２０３には、例えば、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御器等、任意のフィードバック制御用の制御器が適用されてよい。以下、推力調節部１２０４についても同様であってよい。

推力調節部１２０４は、推力指令値ｆｃｏｍに基づき、電動機１４０の推力制御を行う制御器（コントローラ）である。具体的には、推力調節部１２０４は、推力指令値ｆｃｏｍと、推力検出値ｆｄｅｔ及び推力補償値ｆｃｐの和との間の差分（偏差）が小さくなるように、推力フィードバック制御演算を行い、インバータ制御部１２０５に対する操作量ｅを出力する。推力検出値ｆｄｅｔは、電流・推力変換部１２０６により算出される、電動機１４０からドア１５０に付加される推力の検出値である。推力補償値ｆｃｐは、推力補償部１２０９により算出される、ドア１５０の移動勾配θによって生じる推力に相当する。

インバータ制御部１２０５は、推力調節部１２０４から入力される操作量ｅに基づき、インバータ装置１３０を制御する。具体的には、インバータ制御部１２０５は、操作量ｅに基づき、インバータ装置１３０を駆動するための駆動信号ＤＳをインバータ装置１３０に出力する。駆動信号ＤＳは、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。

電流・推力変換部１２０６は、電流センサ１６２，１６４から入力される測定信号ｉｕｄｅｔ，ｉｗｄｅｔに基づき、所定の変換式やマップ等を用いて、電動機１４０の推力検出値ｆｄｅｔに変換する。

速度検出部１２０７は、エンコーダ１７０から入力される測定信号ＰＳに基づき、ドア１５０の位置情報を微分することにより、ドア１５０の速度を検出し、速度検出値ｖｄｅｔを出力する。

位置検出部１２０８は、エンコーダ１７０から入力される測定信号ＰＳに基づき、ドア１５０（ドアパネル）の位置を検出し、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔを出力する。

推力補償部１２０９は、ドア１５０の開閉動作時の負荷状態に関する力学モデル（負荷モデル）に基づき、速度検出値ｖｄｅｔから傾きによって発生する推力に相当する推力ｆθを推定する。この際、推力補償部１２０９は、例えば、上述の式（１），（２）のように、ドア１５０の開動作時と閉動作時とで互いに異なる負荷モデルを用いてよい。これにより、例えば、移動勾配θが０（ゼロ）より大きい状態でドア１５０（具体的には、ドアパネル１５４）が設置されている場合に、推力調節部１２０４は、ドア１５０の開動作時及び閉動作時のそれぞれに合わせて適切なドア１５０の負荷状態を推定することができる。その結果、推力調節部１２０４は、速度指令値ｖｃｏｍを実現するためのより適切な推力指令値ｆｃｏｍを出力することができる。

適用される負荷モデルは、例えば、上述のパラメータ同定システム１で移動勾配のパラメータｓｉｎθを含む各種パラメータが同定済みの負荷モデル（上述の式（１），（２）参照）である。また、適用される負荷モデルは、実質的に移動勾配が考慮された、開動作時及び閉動作時のそれぞれに対応する負荷モデルであってもよい。実質的に移動勾配が考慮された負荷モデルとは、例えば、０（ゼロ）より大きい移動勾配が予め設定されたドア１５０に関する実験やコンピュータシミュレーションから導出される経験式や近似式で表される力学モデルである。

適用される負荷モデルのパラメータは、例えば、上述のパラメータの同定方法の第１例によって、鉄道車両の出荷時に同定済みのパラメータである。また、適用される負荷モデルのパラメータのうちの経年変化するパラメータは、上述のパラメータの同定方法の第２例によって再同定されていてもよい。

具体的には、移動勾配θによる推力は、ドア１５０の開動作時及び閉動作時のうちの一方では、正の推力として作用し、他方では負の推力として作用する。そのため、例えば、上述の式（１），（２）の負荷モデルに基づき、推力補償値ｆｃｐは、以下の式（１７），（１８）により表される。

推力補償部１２０９は、ドア１５０の開動作及び閉動作の何れか一方を表す情報（以下、「開閉情報」）に基づき、ドア１５０の開動作時及び閉動作時の別による推力補償値ｆｃｐの切り換えを行う。

例えば、ドア１５０の開閉情報は、ドア１５０の実際の移動状況を表す情報である。具体的には、ドア１５０の開閉情報は、速度検出値ｖｄｅｔであってよい。この際、ドア１５０（具体的には、ドアパネル１５４）の開方向の速度を正、及び閉方向の速度を負として、推力補償値ｆｃｐは、以下の式（１９）で表される。

また、ドア１５０の開閉情報は、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔから得られるドア１５０の移動方向に関する情報であってもよい。また、ドア１５０の開閉情報は、車両制御装置１１０から入力される指令ＣＯＭ１やドア制御指令ＣＯＭ２といったシーケンス情報であってもよいし、速度指令値ｖｃｏｍや推力指令値ｆｃｏｍ等の制御情報でもよいし、電動機１４０の相順に関する情報であってもよい。

このように、本例では、ドア制御装置１２０は、ドア１５０の開動作時と閉動作時とで互いに異なる負荷モデルを用いて、ドア１５０の開閉動作を制御する。これにより、例えば、ドア１５０に０（ゼロ）より大きい移動勾配が予め設定されている場合に、ドア制御装置１２０は、開動作時と閉動作時とで互いに異なるドア１５０の負荷状態を適切に推定することができる。その結果、ドア制御装置１２０は、より適切にドア１５０の開閉動作を制御することができる。

［異常診断システム］
次に、図７を参照して、本実施形態に係る異常診断システム２００について説明する。

異常診断システム２００の一例を示す図である。

異常診断システム２００は、車両制御装置２１０と、ドア制御装置２２０と、インバータ装置２３０と、電動機２４０と、ドア２５０と、電流センサ２６０と、エンコーダ２７０と、異常診断装置２８０とを含む。

異常診断システム２００は、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行う。

ドア２５０の開閉動作に関する異常には、例えば、ドア２５０の開閉動作に関する機械的な異常や電気的な異常が含まれる。また、ドア２５０の開閉動作に関する異常には、ドア２５０の開閉動作時に生じる、ドア２５０への乗降客や乗降客の所持品の挟み込みによる異常が含まれてもよい。また、異常診断には、例えば、異常の有無の診断や異常の程度（度合い）の診断が含まれる。

車両制御装置２１０は、上述のドア制御システム１００の車両制御装置１１０と同様の構成を有してよい。同様に、ドア制御装置２２０は、上述のドア制御システム１００のドア制御装置１２０と同様の構成を有してよい。同様に、インバータ装置２３０は、上述のドア制御システム１００のインバータ装置１３０と同様の構成を有してよい。同様に、電動機２４０は、上述のドア制御システム１００の電動機２４０と同様の構成を有してよい。同様に、ドア２５０並びにドア２５０に含まれる駆動機構２５２及びドアパネル２５４は、上述のドア制御システム１００のドア２５０、並びに、駆動機構１５２及びドアパネル１５４と同様の構成を有してよい。同様に、電流センサ２６０及び電流センサ２６０に含まれる電流センサ２６２，２６４は、上述のドア制御システム１００の電流センサ１６０及び電流センサ１６２，１６４と同様の構成を有してよい。同様に、エンコーダ２７０は、上述のドア制御システム１００のエンコーダ１７０と同様の構成を有してよい。そのため、車両制御装置２１０、ドア制御装置２２０、インバータ装置２３０、電動機２４０、ドア２５０、電流センサ２６０、及びエンコーダ２７０の説明を省略する。

異常診断装置２８０は、電流センサ２６０（電流センサ２６２，２６４）及びエンコーダ２７０の測定信号に基づき、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行う。

異常診断装置２８０は、車両制御装置２１０、ドア制御装置２２０、インバータ装置２３０、電動機２４０、ドア２５０、電流センサ２６０、及びエンコーダ２７０と同様に鉄道車両に搭載されてもよいし、鉄道車両の外部に設けられてもよい。後者の場合、異常診断装置２８０は、例えば、鉄道車両の運行を管理する管理センタ等に配置され、鉄道車両と通信可能に接続される。

異常診断装置２８０は、その機能が任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により任意に実現されてよい。例えば、異常診断装置２８０は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。

異常診断装置２８０は、機能部として、特徴量取得部２８０１と、診断部２８０２と、通知部２８０３とを含む。これらの機能は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵ上で実行することにより実現される。また、異常診断装置２８０は、記憶部２８０２Ａを含む。記憶部２８０２Ａの機能は、例えば、補助記憶装置等に設定される記憶領域により実現される。

特徴量取得部２８０１は、電流センサ２６０（電流センサ２６２，２６４）やエンコーダ２７０の測定信号等に基づき、ドア２５０の開閉動作に関する異常を表す特徴量を取得（算出）する。

記憶部２８０２Ａには、診断部２８０２による異常診断処理で使用される各種データが格納される。

診断部２８０２は、特徴量取得部２８０１により取得される特徴量や記憶部２８０２Ａの各種データに基づき、ドア２５０の開閉動作時において、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行う。

ドア２５０の開閉動作に関する異常には、例えば、ドア２５０やドア２５０を駆動する電動機２４０等の機械的な異常やドア２５０を駆動するためのインバータ装置２３０及び電動機２４０等の電気的な異常が含まれる。また、ドア２５０の機械的な異常には、例えば、ドア２５０の開閉方向の水平面に対する傾斜状態に関する異常、即ち、ドア２５０の移動勾配が設計値から逸脱している異常が含まれる。

例えば、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作時の負荷状態に関する力学モデル（負荷モデル）に基づき、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行う。具体的には、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作時において、負荷モデルから算出（推定）される推力と、実際のドア２５０に負荷されている推力との比較によって、ドア２５０の開閉動作に関する異常の有無やその程度を診断してよい。例えば、ドア２５０やドア２５０を駆動する電動機２４０等に異常が生じると、正常時を想定した負荷モデルから算出される推力の推定値と、推力の実際値との間に解離が生じるからである。実際のドア２５０に負荷されている推力は、電流センサ１６０（電流センサ１６２，１６４）の測定信号ｉｕｄｅｔ，ｉｗｄｅｔに基づき、特徴量取得部２８０１により算出される。

この際、診断部２８０２は、ドア２５０の開動作時と閉動作時とで互いに異なる負荷モデルを用いて、ドア２５０の開閉方向の水平面に対する傾斜状態に関する異常診断を行ってよい。これにより、特徴量取得部２８０１は、ドア２５０の移動勾配の予め設定される設計値が０（ゼロ）より大きい場合に、ドア２５０の開動作時及び閉動作時のそれぞれで、より正確な推力の推定値を算出することができる。そのため、診断部２８０２は、ドア２５０の開動作時及び閉動作時のそれぞれで、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断をより精度良く行うことができる。

適用される負荷モデルは、例えば、上述のパラメータ同定システム１で移動勾配のパラメータｓｉｎθを含む各種パラメータが同定済みの負荷モデル（上述の式（１），（２）参照）である。また、適用される負荷モデルは、実質的に移動勾配が考慮された、開動作時及び閉動作時のそれぞれに対応する負荷モデルであってもよい。実質的に移動勾配が考慮された負荷モデルとは、例えば、０（ゼロ）より大きい移動勾配が予め設定されたドア２５０に関する開動作時及び閉動作時のそれぞれの実験やコンピュータシミュレーションから導出される経験式や近似式で表される力学モデルである。

また、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作に関する物理量のデータに基づき、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行ってもよい。ドア２５０の開閉動作に関する物理量に関するデータは、特徴量取得部２８０１により取得（算出）される。ドア２５０の開閉動作に関する物理量は、例えば、電動機２４０の電流、電圧、速度、電動機２４０からドア２５０に付加される推力等である。特徴量取得部２８０１は、電流センサ２６０の測定信号ｉｕｄｅｔ，ｉｗｄｅｔに基づき、電動機２４０の電流や電圧やドア２５０に付加される推力を算出することができる。また、特徴量取得部２８０１は、エンコーダ２７０の測定信号ＰＳに基づき、電動機２４０の速度を算出することができる。

具体的には、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作に関する物理量が正常時に想定される診断基準の条件から逸脱している場合に、ドア２５０の開閉動作に関する異常があると判定してよい。また、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作に関する物理量の、正常時に想定される診断基準の条件からの逸脱度合いに応じて、ドア２５０の開閉動作に関する異常度合いを診断してもよい。診断基準の条件のデータは、記憶部２８０２Ａに予め格納されている。例えば、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作時において、電動機２４０の電流、電圧、或いは、電動機２４０からドア１５０に付加される推力が所定の閾値を超えている場合に、ドア２５０の開閉動作に関する異常があると判定する。また、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作時において、電動機２４０の電流、電圧、或いは、電動機２４０からドア１５０に付加される推力が所定の閾値を超えた程度に応じて、ドア２５０の開閉動作に関する異常の度合いを診断してもよい。

この際、診断部２８０２は、ドア２５０の開動作時と閉動作時とで互いに異なる診断基準の条件を用いて、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行ってよい。例えば、ドア２５０の移動勾配の予め設定される設計値が０（ゼロ）より大きい場合、ドア２５０の開動作時と閉動作時とで必要とされる推力にそもそも差異があり、異常に関する診断基準の条件も異なりうるからである。

例えば、開動作時及び閉動作時のそれぞれの診断基準の条件は、上述のパラメータ同定システム１により同定された、移動勾配のパラメータｓｉｎθに基づき設定されてよい。また、開動作時及び閉動作時のそれぞれの診断基準の条件は、実質的に移動勾配が考慮された診断基準の条件であってもよい。実質的に移動勾配が考慮された診断基準の条件とは、例えば、０（ゼロ）より大きい移動勾配が予め設定されたドア２５０に関する開動作時及び閉動作時のそれぞれの実験やコンピュータシミュレーションから導出される経験式や近似式に基づき設定される診断基準の条件である。

また、診断部２８０２は、ドア２５０の開閉動作に関する物理量について、ドア２５０の開動作時のデータと閉動作時のデータとの比較に基づき、ドア２５０の開閉方向の水平面に対する傾斜状態の異常に関する診断を行ってもよい。ドア２５０の移動勾配が初期不良や経年劣化等によって想定の正常値から解離して大きくなっている場合、同一の動作条件下におけるドア２５０の開動作時に必要な推力と閉動作時に必要な推力との差異が相対的に大きくなるからである。ドア２５０の開閉動作に関する物理量は、例えば、電動機２４０の電流、電圧、速度、電動機２４０からドア２５０に付加される推力等である。

通知部２８０３は、診断部２８０２の診断結果を車両制御装置２１０に通知する。具体的には、通知部２８０３は、所定の通信回線を通じて、車両制御装置２１０に送信する。これにより、車両制御装置２１０は、ドア２５０の開閉動作に関する異常を表示装置やインジケータを通じて、鉄道車両の乗務員や点検員に認識させることができる。

このように、本例では、異常診断装置２８０は、ドア２５０の開閉方向の水平面に対する傾斜状態を考慮して、ドア２５０の開閉動作に関する異常を診断することができる。

［ドアの開閉動作に関する異常診断の具体例］
次に、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断の具体例について説明する。

以下の具体例では、異常診断装置２８０は、上述のパラメータの同定方法の第２例により再同定（図５参照）が行われることで得られるドア２５０の移動勾配θの測定値に基づき、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行う。

＜第１例＞
まず、図８、図９を参照して、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断方法の第１例について説明する。

≪概要≫
図８は、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断方法の第１例を説明する図である。

本例では、診断部２８０２は、移動勾配θの測定値が所定の正常範囲を逸脱したか否かに基づき、ドア２５０の開閉方向の水平面に対する傾斜状態に関する異常（具体的には、ドアレールの変形に関する異常）の有無を診断する。移動勾配θの測定値は、例えば、特徴量取得部２８０１によって、上述の図５のステップＳ３０２、ステップＳ３０４、及びステップＳ３０６と同様の手順によって取得される。つまり、特徴量取得部２８０１は、ドア２５０の開動作時及び閉動作時のそれぞれの推力を測定し、負荷モデルにおける固定パラメータと、ドア２５０の開動作時及び閉動作時のそれぞれの推力の測定値とに基づき、移動勾配θの測定値を取得する。

以下、本例では、ドア２５０の移動勾配θが０（ゼロ）の状態が正常状態（設計状態）である前提で説明を行う。

図８に示すように、本例では、移動勾配θの測定値の絶対値（｜θ｜）の正常範囲の上限に相当する閾値θｔｈが設定される。そして、診断部２８０２は、移動勾配θの測定値の絶対値が閾値θｔｈに対して相対的に大きくなると、ドアレールの変形の異常ありと診断する。移動勾配θの測定値の絶対値が閾値θｔｈに対して相対的に大きいとは、移動勾配θの測定値の絶対値が閾値θｔｈ以上であることであってもよいし、移動勾配θの測定値の絶対値が閾値θｔｈより大きいことであってもよい。

例えば、診断タイミングｔ１，ｔ２の間でドアレールに何等かの外的負荷（具体的には、衝撃が作用しドアレールに変化が生じ、診断タイミングｔ２において、移動勾配θ（測定値）の絶対値が閾値θｔｈを超えてしまっている。そのため、診断部２８０２は、ドアレールの変形の異常ありの診断を行うことができる。

≪異常診断の手順≫
図９は、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断の処理の第１例を示すフローチャートである。

本フローチャートは、例えば、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断の実施のタイミングが到来すると自動的に実行される。ドア２５０の開閉動作に関する異常診断の実施のタイミングは、例えば、鉄道車両の運行開始前の運行前の点検のタイミングである。また、本フローチャートは、例えば、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断の開始のための所定の操作がユーザから受け付けられた場合に実行されてもよい。以下、後述の図１１のフローチャートについても同様であってよい。

図９に示すように、ステップＳ４０２にて、異常診断装置２８０は、鉄道車両が停車中であるか否かを判定する。鉄道車両が停車中である場合、ステップＳ４０４に進み、停車中でない場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ４０４にて、異常診断装置２８０は、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断を行うための所定の制御モード（点検モード）に設定されているか否かを判定する。異常診断装置２８０は、点検モードに設定されている場合、ステップＳ４０６に進み、点検モードに設定されていない場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ４０６にて、特徴量取得部２８０１は、移動勾配θの測定処理を行い、移動勾配θの測定値を取得する。

ステップＳ４０６の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、ステップ４０８に進む。

ステップＳ４０８にて、診断部２８０２は、移動勾配θ（測定値）の絶対値が閾値θｔｈより大きいか否かを判定する。診断部２８０２は、移動勾配θ（測定値）の絶対値が閾値θｔｈより大きい場合、ステップＳ４１０に進み、それ以外の場合、ステップＳ４１２に進む。

ステップＳ４１０にて、診断部２８０２は、ドアレールの変形に関する異常ありと診断し、ドアレールの変形に関する異常のステータス（レール変形異常ステータス）を異常であることを表す"セット"の状態にする。具体的には、診断部２８０２は、レール変形異常ステータスが正常であることを表す"クリア"の状態にある場合、レール変形異常ステータスを"クリア"から"セット"に変更し、レール変形異常ステータスが"セット"の状態にある場合、この状態を維持する。以下、後述の図１１のステップＳ５１８についても同様である。これにより、通知部２８０３は、レール変形異常ステータスの状態（"セット"）を車両制御装置２１０に通知することができる。そして、車両制御装置２１０は、レール変形異常ステータスが"セット"の状態にあることを以て、ドアレールが異常状態であることをユーザに通知することができる。

一方、ステップＳ４１２にて、診断部２８０２は、ドアレールの変形に関する異常なしと診断し、ドアレールの変形に関する異常のステータス（レール変形異常ステータス）を"クリア"の状態にする。具体的には、診断部２８０２は、レール変形異常ステータスが"セット"の状態にある場合、レール変形異常ステータスを"セット"から"クリア"に変更し、レール変形異常ステータスが"クリア"の状態にある場合、この状態を維持する。以下、後述の図１１のステップＳ５２２についても同様である。これにより、通知部２８０３は、レール変形異常ステータスの状態（"クリア"）を車両制御装置２１０に通知することができる。そして、車両制御装置２１０は、レール変形異常ステータスが"クリア"の状態にあることを以て、ドアレールが正常状態であること、或いは、メンテナンス等によりドアレールの異常状態を解消できたことをユーザに通知することができる。

ステップＳ４１０或いはステップＳ４１２の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、今回のフローチャートの処理を終了する。

このように、本例では、異常診断装置２８０は、移動勾配θの測定値に基づき、移動勾配θの正常範囲の上限値に相当する閾値θｔｈを用いて、ドアレールの変形に関する異常の有無を診断することができる。

＜第２例＞
続いて、図１０、図１１を参照して、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断方法の第２例について説明する。

≪概要≫
図１０は、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断方法の第２例を説明する図である。

本例では、診断部２８０２は、移動勾配θの最新の測定値が、過去の測定値群からある程度乖離していると判断する場合に、ドアレールの変形に関する異常があると診断する。

例えば、図１０に示すように、診断部２８０２は、ＭＴ法（Mahalanobis-Taguchi System）を適用し、移動勾配θの過去の測定値群に基づく単位空間をドアレールが正常な状態を表す判断基準として利用する。そして、診断部２８０２は、マハラノビス距離によって、移動勾配θの最新の測定値が過去の測定値群からどの程度離れているかを定量的に判断する。

具体的には、診断部２８０２は、移動勾配θの最新の測定値と単位空間との間のマハラノビス距離ＭＤが所定の閾値ＭＤｔｈに対して相対的に大きい場合に、ドアレールの変形に関する異常があると診断する。マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｔｈに対して相対的に大きい場合とは、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｔｈ以上の場合であってもよいし、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｔｈより大きい場合であってもよい。

≪異常診断の手順≫
図１１は、ドア２５０の開閉動作に関する異常診断の処理の第２例を示すフローチャートである。

図１１に示すように、ステップＳ５０２，Ｓ５０４は、図９のステップＳ４０２，Ｓ４０４の処理と同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ５０４にて、異常診断装置２８０は、点検モードに設定されている場合、ステップＳ５０６に進み、点検モードに設定されていない場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ５０６にて、異常診断装置２８０は、直近の所定期間分の移動勾配θの測定値の履歴を補助記憶装置等の所定の記憶領域から読み出す。所定期間は、例えば、３０日間である。

ステップＳ５０６の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、ステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０８にて、異常診断装置２８０は、直近の所定期間分の移動勾配θの測定値の履歴があるか否かを判定する。例えば、移動勾配θの測定開始から所定期間が経過しておらず、所定期間分の移動勾配θの測定値の履歴が存在しない場合があるからである。異常診断装置２８０は、直近の所定期間分の移動勾配θの測定値の履歴が存在する場合、ステップＳ５１０に進み、存在しない場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ５１０にて、特徴量取得部２８０１は、ステップＳ５０６で取得された、直近の所定期間分の移動勾配θの測定値の履歴に基づき、動的な単位空間を生成する。"動的"とは、本フローチャートの処理が実施されるたびに変化することを意味する。

ステップＳ５１０の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、ステップＳ５１２に進む。

ステップＳ５１２にて、特徴量取得部２８０１は、移動勾配θの測定処理を行い、移動勾配θの測定値を取得する。

ステップＳ５１２の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、ステップＳ５１４に進む。

ステップＳ５１４にて、特徴量取得部２８０１は、ステップＳ５１２で取得した移動勾配θの最新の測定値と、ステップＳ５１０で生成した単位空間とに基づき、マハラノビス距離ＭＤを演算する。

ステップＳ５１４の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、ステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１６にて、診断部２８０２は、ステップＳ５１６で演算されたマハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｔｈより大きいか否かを判定する。診断部２８０２は、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｔｈより大きい場合、ステップＳ５１８に進み、それ以外の場合、ステップＳ５２０に進む。

ステップＳ５１８にて、診断部２８０２は、ドアレールの変形に関する異常ありと診断し、ドアレールの変形に関する異常のステータス（レール変形異常ステータス）を"セット"の状態にする。これにより、通知部２８０３は、レール変形異常ステータスの状態（"セット"）を車両制御装置２１０に通知することができる。そして、車両制御装置２１０は、レール変形異常ステータスが"セット"の状態にあることを以て、ドアレールが異常状態であることをユーザに通知することができる。

一方、ステップＳ５２０にて、異常診断装置２８０は、ステップＳ５１２で取得された、移動勾配θの最新の測定値を補助記憶装置等の所定の記憶領域に保存する。

これにより、次回の本フローチャートの処理（具体的には、ステップＳ５１０）にて、異常診断装置２８０は、今回のフローチャートで取得された、移動勾配θの最新の測定値を含む過去の測定値の履歴を利用して動的な単位空間を生成することができる。

ステップＳ５２０の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、ステップＳ５２２に進む。

ステップＳ５２２にて、診断部２８０２は、ドアレールの変形に関する異常なしと診断し、ドアレールの変形に関する異常のステータス（レール変形異常ステータス）を"クリア"の状態にする。これにより、通知部２８０３は、レール変形異常ステータスの状態（"クリア"）を車両制御装置２１０に通知することができる。そして、車両制御装置２１０は、レール変形異常ステータスが"クリア"の状態にあることを以て、ドアレールが正常状態であること、或いは、メンテナンス等によりドアレールの異常状態を解消できたことをユーザに通知することができる。

ステップＳ５１８或いはステップＳ５２２の処理が完了すると、異常診断装置２８０は、今回のフローチャートの処理を終了する。

このように、本例では、異常診断装置２８９０は、移動勾配θの最新の測定値と、移動勾配θの過去の測定値の履歴から生成される単位空間とのマハラノビス距離ＭＤを用いて、ドアレールの変形に関する異常の有無を診断することができる。

［他の実施形態］
次に、他の実施形態について説明する。

上述の実施形態には、適宜、変形や変更が加えられてもよい。

例えば、上述の実施形態では、パラメータ同定システム１（情報処理装置７０）の制御部７０５の機能は、情報処理装置７０の外部に移管されてもよい。例えば、制御部７０５の機能は、ドア４０が搭載された鉄道車両に内蔵されるドア４０の制御装置に移管されてもよい。

また、上述の実施形態では、異常診断装置２８０の機能は、複数の異常診断装置（コンピュータ）により分散して実現されてもよいし、ドア制御装置２２０に統合されてもよい。

［作用］
次に、本実施形態に係るパラメータ同定方法、制御装置、及び診断装置の作用について説明する。

本実施形態では、パラメータ同定方法は、第１の取得ステップと、第２の取得ステップと、第１の同定ステップと、を含む。第１の取得ステップは、例えば、上述のステップＳ１０２である。第２の取得ステップは、例えば、上述のステップＳ１０４である。第１の同定ステップは、例えば、上述のステップＳ１０８である。具体的には、第１の取得ステップでは、情報処理装置が、鉄道車両のドアを開閉駆動する駆動装置が無負荷状態でドアの開動作及び閉動作のそれぞれに相当する動作を一定の速度により実施したときの推力のデータを取得する。情報処理装置は、例えば、上述の情報処理装置７０である。ドアは、例えば、上述のドア４０である。駆動装置は、例えば、上述の電動機３０である。また、第２の取得ステップでは、情報処理装置が、駆動装置が有負荷状態でドアを駆動し、ドアの開動作及び閉動作のそれぞれを一定の速度で実施させたときの推力のデータを取得する。そして、第１の同定ステップでは、情報処理装置が、第１の取得ステップ及び第２の取得ステップで取得されるデータに基づき、ドアの開閉動作に関する力学モデルにおけるドアの移動方向（開閉方向）の水平面に対する傾斜角度のパラメータを同定する。ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータは、例えば、上述のパラメータｓｉｎθである。

これにより、情報処理装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度が考慮された力学モデルを準備することができる。そのため、情報処理装置は、この力学モデルを用いることで、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の制御やその開閉動作に関する異常の診断等を行うことができる。

また、本実施形態では、情報処理装置は、第２の同定ステップを含んでもよい。第２の同定ステップは、例えば、上述のステップＳ１０６である。具体的には、情報処理装置が、第１の取得ステップ及び第２の取得ステップで取得されるデータに基づき、力学モデルにおける摩擦力のパラメータを同定する。摩擦力のパラメータは、例えば、上述のパラメータμｌである。

これにより、情報処理装置は、ドアの開閉動作に関する力学モデルにおける摩擦力のパラメータを同定することができる。

また、本実施形態では、パラメータ同定方法は、第３の取得ステップと、第４の取得ステップと、第３の同定ステップと、第４の同定ステップと、を含んでもよい。第３の取得ステップは、例えば、上述のステップＳ２０２である。第４の取得ステップは、例えば、上述のステップＳ２０６である。第３の同定ステップは、例えば、上述のステップＳ２０４である。第４の同定ステップは、例えば、上述のステップＳ２０８である。具体的には、第３の取得ステップでは、情報処理装置が、駆動装置が有負荷状態でドアを定速で駆動し、ドアの開動作を互いに異なる複数の速度で実施させたとき推力のデータを取得する。また、第４の取得ステップでは、情報処理装置が、駆動装置が有負荷状態でドアを定速で駆動し、ドアの閉動作を互いに異なる複数の速度で実施させたときの推力のデータを取得する。また、第３の同定ステップでは、情報処理装置が、第３の取得ステップで取得されるデータに基づき、ドアの開動作時の力学モデルにおけるドアの速度に依存する抵抗力のパラメータを同定する。そして、第４の同定ステップでは、情報処理装置が、第４の取得ステップで取得されるデータに基づき、ドアの閉動作時の力学モデルにおける速度に依存する抵抗力のパラメータを同定する。

これにより、情報処理装置は、ドアの開閉動作に関する力学モデルにおけるドアの速度に依存する抵抗力のパラメータを同定することができる。

また、パラメータ同定方法は、第５の取得ステップと、第５の同定ステップと、を含んでもよい。また、パラメータ同定方法は、更に、第６の同定ステップを含んでもよい。第５の取得ステップは、例えば、上述のステップＳ３０４である。第５の同定ステップは、例えば、上述のステップＳ３０６である。第６の同定ステップは、例えば、上述のステップＳ３０８である。具体的には、第５の取得ステップでは、情報処理装置が、実装済みのドアの使用開始後に、駆動装置が有負荷状態でドアを駆動し、ドアの開動作及び閉動作のそれぞれを実施させたときの推力のデータを取得する。そして、第５の同定ステップでは、情報処理装置が、第５の取得ステップで取得されるデータに基づき、力学モデルにおけるドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータの再同定を行う。また、第６の同定ステップでは、情報処理装置が、第５の取得ステップで取得されるデータに基づき、力学モデルにおける摩擦力のパラメータの再同定を行う。

これにより、情報処理装置は、実装済みのドアの使用開始後の経年変化に応じて、力学モデルにおけるドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータや摩擦力のパラメータを再同定することができる。

また、本実施形態では、制御装置は、鉄道車両のドアの開動作時と閉動作時とで互いに異なる力学モデルを用いて、ドアの開閉動作を制御する。制御装置は、例えば、上述のドア制御装置１２０である。ドアは、例えば、上述のドア１５０である。

これにより、ドアの開動作時に使用される力学モデル、及びドアの閉動作時に使用される力学モデルのそれぞれに対して、開動作時と閉動作時とでドアの動作に異なる作用をもたらす、ドアの移動方向に対する傾斜角度の影響を含めることができる。そのため、制御装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の制御を行うことができる。

また、本実施形態では、制御装置において、ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれの力学モデルは、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度に基づき規定されていてもよい。

これにより、制御装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の制御を行うことができる。

また、本実施形態では、制御装置は、上述の力学モデルに基づき、ドアを駆動する駆動装置に対する推力の指令値を生成し、ドアの開閉動作を制御してもよい。推力の指令値は、例えば、上述の推力指令値ｆｃｏｍである。

これにより、制御装置は、上述の力学モデルを用いて推力の指令値を生成する形で、ドアの開閉動作を制御することができる。

また、本実施形態では、制御装置は、力学モデルに基づき、ドアを駆動する駆動装置によるドアの推力に加えて、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度により生じるドアの推力を補償し、ドアの開閉動作を制御してもよい。

これにより、制御装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の影響を考慮してドアの開閉動作の制御を行うことができる。

また、本実施形態では、制御装置は、ドアの速度の検出値、ドアの開指令及び閉指令の出力状況、ドアの動作シーケンスに関する制御指令、ドアの速度指令値、ドアの推力指令値、ドアの位置に関する情報、又は駆動装置の電流の相順に関する情報に基づき、ドアが開動作を行っているか閉動作を行っているかを判定してもよい。ドアの速度の検出値は、例えば、上述の速度検出値ｖｄｅｔである。ドアの開指令及び閉指令は、例えば、上述の指令ＣＯＭ１である。ドアの動作シーケンスに関する制御指令は、例えば、上述のドア制御指令ＣＯＭ２である。ドアの速度指令値は、例えば、上述の速度指令値ｖｃｏｍである。ドアの推力指令値は、例えば、上述の推力指令値ｆｃｏｍである。また、ドアの位置に関する情報は、例えば、上述のドアパネル位置情報ｐｄｅｔである。

これにより、制御装置は、ドアが開動作を行っているのか閉動作を行っているのかにあわせて、力学モデルを選択することができる。

また、本実施形態では、診断装置は、鉄道車両のドアの開動作時と閉動作時とで互いに異なる力学モデルを用いて、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う。診断装置は、例えば、上述の異常診断装置２８０である。ドアは、例えば、上述のドア２５０である。

これにより、診断装置は、ドアの開動作時に使用される力学モデル、及びドアの閉動作時に使用される力学モデルのそれぞれに対して、開動作時と閉動作時とでドアの動作に異なる作用をもたらす、ドアの移動方向に対する傾斜角度の影響を含めることができる。そのため、診断装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の異常に関する診断を行うことができる。

また、本実施形態では、診断装置において、ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれの力学モデルは、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度に基づき規定されていてもよい。

これにより、診断装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の異常に関する診断を行うことができる。

また、本実施形態では、診断装置は、上述の力学モデルに基づき算出される、ドアの開閉動作時における駆動装置の推力の推定値と、実際の推力の検出値との比較に基づき、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行ってもよい。

これにより、診断装置は、上述の力学モデルを用いて推力の推定値を算出し、それを実際の検出値と比較する形で、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行うことができる。

診断装置は、ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれでの、ドアを駆動する駆動装置によるドアの推力の検出値と、力学モデルとに基づき、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を演算し、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の演算値に基づき、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行ってもよい。

これにより、診断装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の経年変化を考慮して、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行うことができる。

診断装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の演算値が所定の正常範囲から逸脱している場合、ドアの開閉動作に関する異常があると診断してもよい。

これにより、診断装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の経年変化を考慮して、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行うことができる。

診断装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の過去の演算値の履歴に基づき、単位空間を生成し、単位空間とドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の最新の演算値とに基づき、マハラノビス距離を演算し、マハラノビス距離が所定基準に対して相対的に大きい場合に、ドアの開閉動作に関する異常があると診断してもよい。

これにより、診断装置は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の経年変化を考慮して、ドアの開閉動作に関する異常の診断を行うことができる。

また、本実施形態では、診断装置は、第１の取得部と、第１の診断部と、を備えてもよい。第１の取得部は、例えば、上述の特徴量取得部２８０１である。第１の診断部は、例えば、上述の診断部２８０２である。具体的には、第１の取得部は、鉄道車両のドアの開閉動作に関する物理量のデータを取得する。ドアは、例えば、上述のドア２５０である。そして、第１の診断部は、第１の取得部により取得されるデータに基づき、ドアの開閉動作の異常に関する診断を行う。より具体的には、第１の診断部は、ドアの開動作時と閉動作時とで、互いに異なる診断基準に基づき、ドアの開閉動作の異常に関する診断を行う。

これにより、ドアの開動作時に使用される診断基準、及びドアの閉動作時に使用される診断基準のそれぞれに対して、開動作時と閉動作時とでドアの動作に異なる作用をもたらす、ドアの移動方向に対する傾斜角度の影響を含めることができる。そのため、診断装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の異常に関する診断を行うことができる。

また、本実施形態では、ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれの診断基準は、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度に基づき規定されてもよい。

これにより、診断装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作の異常に関する診断を行うことができる。

また、本実施形態では、診断装置は、第２の取得部と、第２の診断部とを備えてもよい。第２の取得部は、例えば、上述の特徴量取得部２８０１である。第２の診断部は、例えば、上述の診断部２８０２である。具体的には、第２の診断部は、鉄道車両のドアの開閉動作に関する物理量のデータを取得する。ドアは、例えば、上述のドア２５０である。そして、第２の診断部は、第２の取得部によりドアの開動作時に取得されるデータと、第２の取得部によりドアの閉動作時に取得されるデータとの比較に基づき、ドアの移動方向の水平面に対する傾斜状態に関する異常の診断を行う。

これにより、診断装置は、例えば、ドアの開動作時に取得される物理量のデータと、ドアの閉動作時に取得される物理量のデータとに差異が生じている場合に、ドアの移動方向に対する傾斜角度が相対的に大きい異常状態であると診断することができる。そのため、診断装置は、鉄道車両のドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を考慮してドアの開閉動作に関する異常の診断を行うことができる。

また、本実施形態では、上述の物理量は、ドアを駆動する駆動装置の推力であってもよい。

これにより、診断装置は、例えば、ドアの開動作時に取得される推力のデータと、ドアの閉動作時に取得される推力のデータとに差異が生じている場合に、ドアの移動方向に対する傾斜角度が相対的に大きい異常状態であると診断することができる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ パラメータ同定システム
１０ 直流電源
２０ インバータ
３０ 電動機
４０ ドア
４２ 駆動機構
４４ ドアパネル
５０ 電流センサ
５２ 電流センサ
５４ 電流センサ
６０ エンコーダ
７０ 情報処理装置
１００ ドア制御システム
１１０ 車両制御装置
１２０ ドア制御装置
１３０ インバータ装置
１４０ 電動機
１５０ ドア
１５２ 駆動機構
１５４ ドアパネル
１６０ 電流センサ
１６２ 電流センサ
１６４ 電流センサ
１７０ エンコーダ
２００ 異常診断システム
２１０ 車両制御装置
２２０ ドア制御装置
２３０ インバータ装置
２４０ 電動機
２５０ ドア
２５２ 駆動機構
２５４ ドアパネル
２６０ 電流センサ
２６２ 電流センサ
２６４ 電流センサ
２７０ エンコーダ
２８０ 異常診断装置
７０１ 電流検出部
７０２ 位置検出部
７０３ 速度検出部
７０４ 推力算出部
７０５ 制御部
７０６ パラメータ同定部
１２０１ シーケンス制御部
１２０２ 速度パターン発生部
１２０３ 速度調節部
１２０４ 推力調節部
１２０５ インバータ制御部
１２０６ 電流・推力変換部
１２０７ 速度検出部
１２０８ 位置検出部
２８０１ 特徴量取得部
２８０２ 診断部
２８０２Ａ 記憶部
２８０３ 通知部
ＣＯＭ１ 指令
ＣＯＭ２ ドア制御指令
Ｄ_ｃｌ パラメータ
Ｄ_ｏｐ パラメータ
ｆｃｏｍ 推力指令値
Ｆ_ｍｃｌ パラメータ
Ｆ_ｍｏｐ パラメータ
ｐｄｅｔ ドアパネル位置情報
Ｓ１０２ ステップ
Ｓ１０４ ステップ
Ｓ１０６ ステップ
Ｓ１０８ ステップ
Ｓ１１０ ステップ
Ｓ２０２ ステップ
Ｓ２０４ ステップ
Ｓ２０６ ステップ
Ｓ２０８ ステップ
ｓｉｎθ パラメータ
ｖｃｏｍ 速度指令値
ｖｄｅｔ 速度検出値
θ 移動勾配
μｌ パラメータ

Claims (20)

1. 情報処理装置が、ドアを開閉駆動する駆動装置が無負荷状態で前記ドアの開動作及び閉動作のそれぞれに相当する動作を一定の速度により実施したときの推力のデータを取得する第１の取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記駆動装置が有負荷状態で前記ドアを駆動し、前記ドアの開動作及び閉動作のそれぞれを前記一定の速度で実施させたときの推力のデータを取得する第２の取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記第１の取得ステップ及び前記第２の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記ドアの開閉動作に関する力学モデルにおける前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータを同定する第１の同定ステップと、を含む、
   パラメータ同定方法。
2. 前記情報処理装置が、前記第１の取得ステップ及び前記第２の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記力学モデルにおける摩擦力のパラメータを同定する第２の同定ステップを含む、
   請求項１に記載のパラメータ同定方法。
3. 前記情報処理装置が、前記駆動装置が有負荷状態で前記ドアを定速で駆動し、前記ドアの開動作を互いに異なる複数の速度で実施させたとき推力のデータを取得する第３の取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記駆動装置が有負荷状態で前記ドアを定速で駆動し、前記ドアの閉動作を互いに異なる複数の速度で実施させたときの推力のデータを取得する第４の取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記第３の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記ドアの開動作時の前記力学モデルにおける前記ドアの速度に依存する抵抗力のパラメータを同定する第３の同定ステップと、
   前記情報処理装置が、前記第４の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記ドアの閉動作時の前記力学モデルにおける速度に依存する抵抗力のパラメータを同定する第４の同定ステップと、を含む、
   請求項１又は２に記載のパラメータ同定方法。
4. 前記情報処理装置が、実装済みの前記ドアの使用開始後に、前記駆動装置が有負荷状態で前記ドアを駆動し、前記ドアの開動作及び閉動作のそれぞれを実施させたときの推力のデータを取得する第５の取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記第５の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記力学モデルにおける前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータの再同定を行う第５の同定ステップと、を含む、
   請求項１に記載のパラメータ同定方法。
5. 前記情報処理装置が、前記ドアの使用開始後に、前記駆動装置が有負荷状態で前記ドアを駆動し、前記ドアの開動作及び閉動作のそれぞれを実施させたときの推力のデータを取得する第５の取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記第５の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記力学モデルにおける前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度のパラメータの再同定を行う第５の同定ステップと、
   前記情報処理装置が、前記第５の取得ステップで取得されるデータに基づき、前記力学モデルにおける摩擦力のパラメータの再同定を行う第６の同定ステップと、を含む、
   請求項２に記載のパラメータ同定方法。
6. 鉄道車両のドアの開動作時と閉動作時とで互いに異なる力学モデルを用いて、前記ドアの開閉動作を制御する、
   制御装置。
7. 前記ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれの前記力学モデルは、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度に基づき規定されている、
   請求項６に記載の制御装置。
8. 前記力学モデルに基づき、前記ドアを駆動する駆動装置に対する推力の指令値を生成し、前記ドアの開閉動作を制御する、
   請求項６又は７に記載の制御装置。
9. 前記力学モデルに基づき、前記ドアを駆動する駆動装置による前記ドアの推力に加えて、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度により生じる前記ドアの推力を補償し、前記ドアの開閉動作を制御する、
   請求項６又は７に記載の制御装置。
10. 前記ドアの速度の検出値、前記ドアの開指令及び閉指令の出力状況、前記ドアの動作シーケンスに関する制御指令、前記ドアの速度指令値、前記ドアの推力指令値、前記ドアの位置に関する情報、又は前記ドアを駆動する駆動装置の電流の相順に基づき、前記ドアが開動作を行っているか閉動作を行っているかを判定する、
    請求項６又は７に記載の制御装置。
11. 鉄道車両のドアの開動作時と閉動作時とで互いに異なる力学モデルを用いて、前記ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う、
    診断装置。
12. 前記ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれの前記力学モデルは、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度に基づき規定されている、
    請求項１１に記載の診断装置。
13. 前記力学モデルに基づき算出される、前記ドアの開閉動作時における駆動装置の推力の推定値と、実際の前記推力の検出値との比較に基づき、前記ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う、
    請求項１１又は１２に記載の診断装置。
14. 前記ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれでの、前記ドアを駆動する駆動装置による前記ドアの推力の検出値と、前記力学モデルとに基づき、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度を演算し、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の演算値に基づき、前記ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う、
    請求項１２に記載の診断装置。
15. 前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の演算値が所定の正常範囲から逸脱している場合、前記ドアの開閉動作に関する異常があると診断する、
    請求項１４に記載の診断装置。
16. 前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の過去の演算値の履歴に基づき、単位空間を生成し、前記単位空間と前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度の最新の演算値とに基づき、マハラノビス距離を演算し、前記マハラノビス距離が所定基準に対して相対的に大きい場合に、前記ドアの開閉動作に関する異常があると診断する、
    請求項１４に記載の診断装置。
17. 鉄道車両のドアの開閉動作に関する物理量のデータを取得する第１の取得部と、
    前記第１の取得部により取得されるデータに基づき、前記ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う第１の診断部と、を備え、
    前記第１の診断部は、前記ドアの開動作時と閉動作時とで、互いに異なる診断基準に基づき、前記ドアの開閉動作に関する異常の診断を行う、
    診断装置。
18. 前記ドアの開動作時及び閉動作時のそれぞれの前記診断基準は、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜角度に基づき規定される、
    請求項１７に記載の診断装置。
19. 鉄道車両のドアの開閉動作に関する物理量のデータを取得する第２の取得部と、
    前記第２の取得部により前記ドアの開動作時に取得されるデータと、前記第２の取得部により前記ドアの閉動作時に取得されるデータとの比較に基づき、前記ドアの移動方向の水平面に対する傾斜状態に関する異常の診断を行う第２の診断部と、を備える、
    診断装置。
20. 前記物理量は、前記ドアを駆動する駆動装置の推力である、
    請求項１９に記載の診断装置。

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