JP3871584B2 - Railway vehicle door device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄道車両の客室とデッキとを仕切るドア、車両前後端の貫通扉、トイレ用ドア等の鉄道車両用ドア装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の客室とデッキを仕切るドア装置には、人を検知するとモータによってドアを自動的に開き、その後、ドアを自動的に閉じる自動ドア装置が採用されている。
このようなドア装置では、ドアを閉じている途中に、ドアが人又は障害物に接触する戸挟みが発生すると、ドアが閉じるのを停止してドアを開く制御が行われている（特開昭５８−２１０２６６号公報参照）。
【０００３】
戸挟みが発生するとドアの閉速度が低下することから、一般に、戸挟みの検知は、モータに設けられたエンコーダの出力からドアの実際の速度を演算により求め、ドア速度が所定のしきい値より小さくなったか否かによって行われる。ドア速度が所定のしきい値より小さくなれば戸挟みの発生である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のしきい値は、かなり低めに設定されており、戸挟み検知の感度が鈍くなるように設定されていた。これはカント、線路のポイント、車両走行振動等によって、車両に傾きや横揺れが発生し、この車両の傾きや横揺れがドア速度を低下させることがあり、さらにモータに供給される電圧の低下によってもドア速度が低下することがあることを考慮したものである。
つまり、しきい値を高く設定して戸挟み検知の感度を敏感にしておくと、わずかなドア速度の低下でも戸挟みと検知してしまうため、実際には戸挟みが生じていないのに、車両の傾きや横揺れによって生じたドア速度の低下を戸挟みとして誤検知するおそれがあり、また、ドアを駆動するモータ供給電圧の低下によるドア速度の低下を戸挟みとして誤検知するおそれがあるからである。
このように、車両の傾きや横揺、モータ供給電圧の低下が生じるため、戸挟み検知の感度を鈍くせざるを得ない他、車両の傾きや横揺れが生じると、ドア速度の変動だけでなく、全閉状態のドアが勝手に開いたり、全開状態のドアが勝手に閉じてしまい、ドア開閉動作の安定性が損なわれていた。全閉／全開状態を保持するためには、常にモータにてドアに押付力を発生させることもできるが、この場合、消費電力が大きくなり、モータの寿命が短くなる。
【０００５】
加えて、ドア速度による制御としては、ドアの開閉に要する時間を一定化するための開閉時間安定化制御が行われることがある。この開閉時間安定化制御は、ドアの開閉時間を一定にするために、ドア速度が低下・上昇すればこれを補正するためにモータの出力を変動させるという制御である。
【０００６】
ところが、この開閉時間安定化制御と前記戸挟み検知とは両立し難いという問題がある。つまり、実際に戸挟みが発生しても、障害物がドアにずるずる引きずられている場合などドア速度の減速が小さいために戸挟みが検知されないことがある。しかし、ドア速度の減速によってドアを閉じる時間が長くなるため、開閉時間安定化制御によって、モータの出力を上げてしまい、戸挟みが発生しているのに強くドアを閉じようとする。このように開閉時間安定化制御と戸挟み検知の両方を行うと、安定性に欠けるドア開閉制御となる。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、ドアの開閉動作の安定化を図ることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
［技術の開示］
車両本体に設けられたドアが開閉駆動装置によって開閉駆動される車両用ドア装置において、前記ドアの開速度又は閉速度を検出する手段と、前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなると開閉障害を検知する手段と、を備えている。
ドアの開速度又は閉速度を検出して、当該速度がしきい値より小さいか否かによって戸挟みなどの開閉障害を検知することができる。ここで、開閉障害とは、ドアの開動作又は閉動作を妨げるように当該ドアに作用する障害要因をいい、例えば、ドアの開動作中に戸袋とドアの間に物が詰まること、又はドアの閉動作中にドアが障害物や乗客に接触することなどが挙げられる。
【０００９】
そして、上記手段に加えて、前記ドアの開閉速度を変化させるドア速度変動要因力として作用する外力が前記車両本体に生じていることを検出する手段と、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出する手段と、を備えている。これらの手段により、ドアの開閉速度を変化させる車両本体の傾きや車両本体の揺れ等のドア速度変動要因力と、ドアを駆動する開閉駆動装置への供給電圧等の変化とを検出することができる。ここで、ドアの速度変動要因力としては、車両本体の傾きや揺れなどで車両本体においてドア開閉方向に生じる力（加速度）や、車両本体の加減速などによってドア開閉方向と直交する方向に生じて開閉時のドアと車両本体との摩擦力に影響を与える力、ドア内外（例えば、客室とデッキ）での気圧差によるドア開閉抵抗力などが挙げられ、ドア速度変動要因力を検出する手段としては、そのような力を測定できるセンサ（加速度計、圧力センサ、気圧センサ等）であれば適宜採用できる。
【００１０】
そして、検出されたドア速度変動要因力と供給電圧等を利用するために、上記手段に加えて、前記速度変動要因力と前記電圧又は電流の変化とによる前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御する手段を備えている。かかる手段により、ドア速度変動要因力と供給電圧等の変化によるドア開閉速度の変化を抑えて、ドア開閉速度（又はドア開閉に要する時間）の安定化を図ることができる。
【００１１】
しかも、前述の開閉障害はドアの速度で検知しているのに対し、ドア開閉速度の安定化は、車両本体の傾きや揺れといった車両本体に生じたドア速度変動要因力の検出と開閉駆動装置への供給電圧等の変化の検出によって行っているため、戸挟み等の開閉障害によるドア開閉速度の低下と、ドア速度変動要因力及び供給電圧等の変化によるドア開閉速度の低下とを区別できる。したがって、開閉障害が発生している場合にドア速度を上昇させるといった不安定な制御が行われることを防止できる。
【００１２】
さらに、前述のドア速度変動要因力を利用するために、上記手段に加えて、ドア速度変動要因力を検出する手段が、前記ドアの全開状態で当該ドアが閉じるように作用する外力を検出すると、ドア全開状態を維持する維持力を前記開閉駆動装置によって発生させる手段と、前記ドア速度変動要因力を検出する手段が、前記ドアの全閉状態で当該ドアが開くように作用する外力を検出すると、ドア全閉状態を維持する維持力を前記開閉駆動装置によって発生させる手段と、を備えている。したがって、車両本体の傾きや揺れなどのドア速度変動要因力が、全閉状態のドアを開いたり、全開状態のドアを閉じたりする外力としてドアに作用してもドアの全開又は全閉状態を維持する維持力が発生して、ドアの開閉動作が安定化する。
【００１３】
さらにまた、前述のドア速度変動要因力及び供給電圧等を利用するために、上記手段に加えて、前記速度変動要因力と前記電圧又は電流の変化とに応じて、前記しきい値を変更する手段を備えているため、しきい値を変更させて開閉障害検知の感度を変えることができる。例えば、車両本体にドア開閉方向の力（加速度）が発生して、ドアの速度を上昇させる速度変動要因力が発生した場合や供給電圧が上昇した場合には、しきい値を上げて開閉障害検知感度をより敏感にし、逆にドアの速度を低下させる速度変動要因力が発生した場合や供給電圧が低下した場合には、しきい値を下げて開閉障害検知感度を鈍くすることができる。
そして、上記課題を解決するための本発明は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、検出された前記慣性力に応じて前記開閉駆動装置の制御を行う。
本発明によれば、車体の揺れ等によってドアの開閉速度を変化させる慣性力が車両本体に生じても、当該慣性力を考慮した安定したドア制御が行える。
【００１４】
ここで、他の観点からみた本発明（請求項２）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉制御を行う制御装置を備え、当該制御装置は前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする。この場合、鉄道車両本体の揺れ等による慣性力が車両本体に生じて、ドアの速度が上昇した場合には、しきい値を上げて開閉障害検知感度をより敏感にし、ドアの速度が低下した場合には、しきい値を下げて開閉障害検知感度を鈍くするなど、慣性力に応じて開閉障害検知感度を変更することができる。
【００１５】
さらに他の観点からみた本発明（請求項３）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする。この場合、鉄道車両本体の揺れ等による慣性力が車両本体に生じた場合に、ドア速度が変化するのを抑えることができる。
【００１６】
さらに他の観点からみた本発明（請求項４）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速による前記慣性力によって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計を備え、前記制御装置は、前記加速度計の出力が入力されるよう前記加速度計と接続されているとともに、検出された前記加速度に応じて前記開閉駆動装置の制御を行うことを特徴とする。この場合、鉄道車両本体の揺れ等によってドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じても、当該加速度を考慮した安定したドア制御が行える。
【００１７】
さらに他の観点からみた本発明（請求項５）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備え、当該制御装置は、前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする。この場合、ドアの開閉駆動を行う開閉駆動装置への供給電圧又は供給電流が変動して、ドアの速度が上昇した場合には、しきい値を上げて開閉障害検知感度をより敏感にし、ドアの速度が低下した場合には、しきい値を下げて開閉障害検知感度を鈍くするなど、供給電圧又は供給電流に応じて開閉障害検知感度を変更することができる。
【００１８】
さらに他の観点からみた本発明（請求項６）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする。この場合、ドアの開閉駆動を行う開閉駆動装置への供給電圧又は供給電流の変動が生じても、ドア速度が変化するのを抑えることができる。
【００１９】
さらに他の観点からみた本発明（請求項７）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流を検出する電圧センサ又は電流センサを備え、前記制御装置は、前記電圧センサ又は前記電流センサの出力が入力されるように前記電圧センサ又は前記電流センサと接続されているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速よる前記慣性力によって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計とも接続され、検出された前記加速度及び前記電圧又は電流の変化に応じて前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする。この場合、開閉駆動装置に供給される電圧又は電流が変化しても、当該変化を考慮した安定したドア制御が行える。
【００２０】
さらに他の観点からみた本発明（請求項８）は、 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全閉状態のときにドアが開くように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全閉状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする。この場合、ドア全閉状態のときにドアが開くように作用する慣性力が生じても維持力によってドア全閉状態が維持される。しかも、ドア全閉状態を維持するために常に維持力を発生する必要がなく、消費電力を低減できる。
【００２１】
さらに他の観点からみた本発明（請求項９）は、鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全開状態のときにドアが閉じるように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全開状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする。この場合、ドア全開状態のときにドアが閉じるように作用する慣性力が生じても維持力によってドア全開状態が維持される。しかも、ドア全開状態を維持するために常に維持力を発生する必要がなく、消費電力を低減できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、鉄道車両の内部の平面図であり、この鉄道車両には、車両本体１として、座席２が設けられた客室３と、乗降用ドア４に面したデッキ５とが形成されている。また、図２にも示すように、車両本体１には、客室３とデッキ５とを仕切る仕切ドア６が設けられている。このドア６は、自動ドア装置として構成されており、人体検知センサ７によって人体を検知することによって、自動的にドアが開くように制御される。
【００２３】
前記ドア装置のドア６は、車両本体１側に設けられた開閉駆動装置９によって開閉駆動される。図３に示すように、開閉駆動装置９は、モータ１０と、モータ１０の回転数を検出するエンコーダ１１とを備えている。モータ１０は、車両本体１側に設けられた制御ユニット１２によって制御される。制御ユニット１２は、制御装置１４と、加速度計（以下、「横Ｇセンサ」ともいう）１５、供給電圧センサ１６とを備えている。なお、本実施形態では、これらの加速度計１５や供給電圧センサ１６は、制御装置１４とともにユニット化しているが、別体として車両本体１の適当な箇所に設置することもできる。
【００２４】
横Ｇセンサ１５は、カント、線路のポイント、車両走行振動等による車両の傾きや車両の揺れによって車両に発生するドア６の開閉方向に作用する外力（ドア速度変動要因力）を加速度として検出する。また、供給電圧センサ１６は、モータ１０に供給される電圧を検出するものであり、モータ供給電圧の変化を監視する。
【００２５】
制御装置１４には、エンコーダ１１、横Ｇセンサ１５、及び供給電圧センサ１６のそれぞれの出力が入力され、当該入力に応じてモータ１０の制御が行われる。制御装置１４は、ＰＷＭ制御によってモータ１０を制御しており、モータ１０の回転数・速度はモータに入力されるパルス数・パルス幅によって決定される。ただし、モータへ供給される電圧（パルス高）が変動すると、制御装置１４の意図する制御に反してモータの回転に変動が生じる。
【００２６】
図４は、ドア６のストローク（ドア位置）とドア速度との関係を示している。図示のドア速度は、ドアを閉じるときの速度（ドア閉速度）を示しており、図の左端がドア全開位置であり、右端が全閉位置である。ドア速度は、全開位置からスタートして、加速域（ａ）で徐々に大きくなり、高速域（ｂ）で高速かつ定速となり、その後、減速域（ｃ）でドア速度が小さくなり、第１クッション域（ｄ）で減速した状態で定速となり、第２クッション域（ｅ）でさらに減速した状態で定速となり、全閉位置手前１０ｍｍの位置（ｆ）からドア速度ゼロになるまで減速する。
【００２７】
図５は、制御装置１４の機能ブロック図を示している。なお、図５は、制御装置１４のハードウェア構成を示すものではなく、制御装置１５のハードウェア及びソフトウェアによって実現される制御装置１４の機能の各々を示したものである。図４のようなドア速度の制御を行うには、まず、制御装置１４がエンコーダ１１からのモータ回転数出力を受けて、ドア位置演算機能Ｆ１によってドア位置（図４のストローク）を求める。さらに当該ドア位置から図４に従ったドア速度となるようにモータ１０を制御する。
【００２８】
ただし、ドア速度は、外的要因によって変動するため、ドア速度補正機能Ｆ２によって補正されて、外的要因にかかわらず図４の本来のドア速度が得られるようにして開閉時間を一定化する制御が行われる（この制御を「開閉時間安定化制御」ともいう）。
【００２９】
ドア速度の補正は、横Ｇセンサ１５の出力と供給電圧センサ１６の出力とに基づいて行われる。ドア速度に影響を与える外的要因としては、車両の傾き・横揺れ等によってドア開閉方向に生じた慣性力（加速度）や、モータへ電力を供給するバッテリ電圧の上昇・低下などがある。
【００３０】
例えば、閉動作中に閉方向への加速度（正の加速度）が生じた場合、当該正の加速度によってドア速度が上昇する。一方、閉動作中に開方向への加速度（負の加速度）が生じた場合、当該負の加速度によってドア速度が低下する。また、開動作中に開方向への加速度（正の加速度）が生じた場合、当該正の加速度によってドア速度が上昇する。一方、開動作中に閉方向への加速度（負の加速度）が生じた場合、当該加速度によってドア速度が低下する。さらに、モータ供給電圧が上昇した場合、モータ１０へ与えられる総電力が大きくなってドア速度が上昇する。一方、モータ１０への供給電圧が低下した場合、ドア速度が低下する。
【００３１】
前記加速度の発生は、横Ｇセンサ１５によって検出され、前記モータ供給電圧の変化は供給電圧センサ１６によって検出される。そして、制御装置１４では、ドア速度変動演算機能Ｆ３によって、横Ｇセンサ１５によって検出された加速度によるドア速度の変動分と、供給電圧センサ１６によって検出された電圧変化によるドア速度の変動分を演算する。さらに、前記ドア速度補正機能Ｆ２によって、演算された速度変動分に基づき当該速度変動分を打ち消して本来のドア速度Ｆ４になるようにモータ電圧を変更する等のモータ制御を行う。なお、ドア速度の補正はドア開動作時にも同様に行われる。
【００３２】
ドア速度補正機能Ｆ２による開閉時間安定化制御によって、車両の傾きや横揺れ又は供給電圧の変動にかかわらず、ドア６の開閉速度が一定化し、ドアの開閉時間が安定する。しかも、横Ｇセンサ１５は、車両本体１側に設けられた制御ユニット１２に設けられており、車両本体１に発生する外力を検出しているため、ドア速度を低下させる外力が、戸挟み等の開閉障害発生時のようにドア６に直接作用しても、その外力は車両本体１に設けられた横Ｇセンサ１５には検出されない。したがって、開閉障害発生によるドア速度の低下は開閉時間安定化制御の対象とならず、開閉障害発生時にドア速度を上昇させてしまうことが防止されている。
また、前記横Ｇセンサ１５は、全閉状態にあるドア６を当該全閉位置で維持するとともに、全開状態にあるドア６を当該全開位置で維持するためにも用いられる。
【００３３】
ここで、ドア６が全閉位置にある（Ｆ５）ときには、モータ１０を動作させると電力が無駄になるのでモータ出力をゼロにする（Ｆ６）。しかし、車両の傾き揺れ等によってドア開方向の外力が発生したときには、モータ１０による全閉維持力がないとドア６が勝手に開いてしまう。そこで、全閉状態のときに横Ｇセンサ１５でドア開方向の外力（加速度）を検出する（Ｆ７）と、ドア閉方向へモータ１０を動作させて（Ｆ８）、ドア閉状態維持力を発生させる。このドア閉状態維持力はドア開方向の力が検出されているときに発生する。ドア開方向の力が検出されなくなった後、モータ出力は再びゼロとなり、前記維持力の発生が停止する。このため、ドア閉状態維持力を常に発生させる必要がなく、消費電力の抑制及びモータ駆動頻度の低減を図ることができる。
【００３４】
また、ドア６が全開位置にある（Ｆ９）ときにも、モータ出力をゼロにする（Ｆ１０）。そして、全開状態のときに横Ｇセンサ１５でドア閉方向の外力（加速度）を検出する（Ｆ１１）と、ドア開方向へモータ１０を動作させて（Ｆ１２）、ドア開状態維持力を発生させる。このドア開状態維持力も、ドア閉方向の力が検出されているときに発生し、ドア開方向の力が検出されなくなった後、停止する。
【００３５】
前記横Ｇセンサ１５の出力と前記供給電圧センサ１６の出力とは、戸挟み等のドア開閉障害検知にも用いられる。ドア開閉障害検知は、ドア速度演算機能Ｆ１３によって実際のドア速度を求め、当該ドア速度と所定のしきい値１８，１９，２０（図４参照）とを比較（Ｆ１４）することで行われ、ドア速度がしきい値１８，１９，２０より低くなったらドア開閉障害（戸挟み）発生と認識する（Ｆ１５）。ドア閉動作中にドア開閉障害（戸挟み）が発生すると、閉動作が中止され開反転動作が行われる（Ｆ１６）。一方、ドア開閉障害がなければ閉動作が継続される（Ｆ１７）。なお、図４に示すように、しきい値は、初期設定値として、図４のドア速度より低い所定の値に設定されており、ドア速度に応じて、高速域用しきい値１８、減速域及び第１クッション域用しきい値１９、第２クッション域用しきい値２０が設けられている。
【００３６】
図６及び図７は、ドア閉動作中のドア開閉障害検知の処理の流れを示している。ドア開閉障害検知には、まず、ドア６の位置が不感域か否かが判断される（ステップＳ１）。図４に示すように不感域は、加速域（ａ）及び全閉手前１０ｍｍ域（ｆ）であり、これらの不感域では、しきい値は設定されていない。したがって、不感域ではドア開閉障害検知は行われず、横Ｇセンサ１５及び供給電圧センサ１６の出力にかかわらず閉動作が行われる（ステップＳ２）。続いて、ドア６の位置が高速域（ｂ）であると判断されると（ステップＳ３）、高速域用しきい値１８の演算（ステップＳ４）が行われる。
【００３７】
しきい値の演算処理では、まず、ドア開閉方向の加速度（横Ｇ）が作用しているか否かの判断が行われる（ステップＳ４−１）。横Ｇが作用していなければ、モータ１０への供給電圧が正常な電圧である１００Ｖであるか否かの判断が行われる（ステップＳ４−２）。供給電圧が１００Ｖであれば、予め設定されていた高速域用しきい値１８の変更の必要はない。ステップＳ４−２において、供給電圧が１００Ｖでないと判断された場合、さらに、電圧が１００Ｖより上昇しているか否かが判断される（ステップＳ４−３）。電圧が１００Ｖより上昇している場合には、ドア速度が大きくなるため、ドア速度増大に応じて高速域用しきい値１８を上昇させる必要があり、電圧が１００Ｖより低下している場合には、ドア速度が小さくなるため、ドア速度低減に応じて高速域用しきい値１８を低下させる必要がある。
【００３８】
ステップＳ４−１において、横Ｇが作用していると判断された場合、さらに当該横Ｇの作用方向が判断される（ステップＳ４−４）。横Ｇの作用方向がドア動作方向とは逆の開方向である場合には、横Ｇに関して高速域用しきい値１８の低下が必要となる。続いて、供給電圧が１００Ｖであるか否かの判断が行われ（ステップＳ４−５）、供給電圧が１００Ｖであれば、供給電圧に関しては高速域用しきい値１８の変更の必要がない。また、供給電圧が１００Ｖでない場合、電圧が１００Ｖより上昇しているか否かが判断され（ステップＳ４−６）、電圧が１００Ｖより上昇していれば、供給電圧に関して高速域用しきい値１８を上昇する必要があり、電圧が１００Ｖより低下している場合には、供給電圧に関して高速域用しきい値１８を低下させる必要がある。
【００３９】
また、ステップＳ４−４において、横Ｇの作用方向がドア動作方向と同方向である閉方向である場合には、横Ｇに関して高速域用しきい値１８の上昇が必要となる。続いて、供給電圧が１００Ｖであるか否かの判断が行われ（ステップＳ４−７）、供給電圧が１００Ｖであれば、供給電圧に関しては高速域用しきい値１８の変更の必要がない。また、供給電圧が１００Ｖでない場合、電圧が１００Ｖより上昇しているか否かが判断され（ステップＳ４−８）、電圧が１００Ｖより上昇していれば、供給電圧に関して高速域用しきい値１８を上昇する必要があり、電圧が１００Ｖより低下している場合には、高速域用しきい値１８を低下させる必要がある。
【００４０】
以上の判定に基づき、高速域用しきい値１８を初期設定値から横Ｇと供給電圧に応じた値に変更する（ステップＳ４−９）。これにより、横Ｇや供給電圧によってドア速度が上昇した場合には、しきい値が上がって開閉障害検知感度がより敏感となり、横Ｇや供給電圧によってドア速度が低下した場合には、しきい値が下がって開閉障害検知感度が鈍くなる。
【００４１】
しかも、横Ｇや供給電圧によってしきい値を変更しているので、ドア速度が低下した場合であっても、戸挟みのようにドア６に直接作用する力によるドア速度低下では、しきい値は変更されないので、ドア開閉障害を確実に検知できる。
【００４２】
ここで、説明を図６に戻す。ステップＳ３において、ドア位置が高速域（ｂ）でないと判断されると、ドア位置が減速域（ｃ）又は第１クッション域（ｄ）であるか否か判断される（ステップＳ５）。減速域（ｃ）及び第１クッション域（ｄ）では共通の減速域及び第１クッション域用しきい値１９が用いられ、当該しきい値１９を演算する処理が前記しきい値演算処理Ｓ４（図７）と同様に行われる。また、減速域（ｃ）又は第１クッション域（ｄ）でなければ、第２クッション域（ｅ）であると判断され、この第２クッション域（ｅ）では第２クッション域用しきい値２０が用いられる。当該しきい値２０を演算する処理も前記しきい値演算処理Ｓ４（図７）と同様に行われる。
【００４３】
そして、ドア速度が演算により求められたしきい値１８，１９，２０より大きいか否かの判定が行われ（ステップＳ６）、ドア速度がしきい値１８，１９，２０より大きければ閉動作が継続され（ステップＳ７）、ドア速度がしきい値１８，１９，２０より小さければ、戸挟み発生と認識して、ドア６の開反転が行われる（ステップＳ８）。
【００４４】
本実施形態では、横Ｇや供給電圧の変動に応じてしきい値が変更されるので、横Ｇや供給電圧の変動によるドア速度低下を考慮してしきい値の初期値を低めに設定しておく必要がなく、しきい値を全体的に高くして開閉障害検知感度を敏感にして、検知精度を向上させることができる。なお、上記説明では、ドア６の閉動作を例に説明したが、ドア６の開動作に関しても同様の開閉障害検知が行われる。
【００４５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、車両に生じる慣性力として、ドア開閉方向力以外の力を考慮することができる。例えば、横Ｇセンサに加えて、又は代えて、車両進行方向（ドア開閉方向と直交する方向）の加速度を検出する加速度計を設けて、ドアと車両本体（に設けられたドアレール等）との間で増大する摩擦力（ドア速度を低減する力となる）を算出することができる。また、車両進行方向の加速度を加速度計によって検出するのではなく、車両進行方向の加速度によって車両本体とドア間に生じる圧力を圧力センサによって検出してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、モータへの供給電圧の変化を電圧センサにより検出したが、電圧センサに加えて、又は代えて、モータへの供給電流の変化を検出する電流センサを設けて、電圧の変化と同様に、電流の変化に基づく制御を行うことができる。
【００４７】
さらに、上記実施形態では、車両本体に設けられたドアとして客室とデッキの仕切ドアを例示したが、本発明は連結された車両前後端の貫通扉、トイレ用ドア等の各種車両用ドアに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 鉄道車両内部の平面図である。
【図２】 客室側からみたドアの正面図である。
【図３】 開閉駆動装置と制御ユニットの構成図である。
【図４】 ドアストロークとドア速度の関係グラフである。
【図５】 制御装置の機能ブロック図である。
【図６】 開閉障害検知のフローチャートである。
【図７】 しきい値演算のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車両
６ ドア
９ 開閉駆動装置
１４ 制御装置
１５ 加速度計
１６ 供給電圧センサ
１８ 高速域用しきい値
１９ 減速域及び第１クッション域用しきい値
２０ 第２クッション域用しきい値[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a door for partitioning a guest room and a deck of a railway vehicle, a through door at the front and rear ends of the vehicle, a door for a toilet, etc.TrainThe present invention relates to a vehicle door device.
[0002]
[Prior art]
  An automatic door device that automatically opens a door by a motor when a person is detected and then automatically closes the door is adopted as a door device that partitions a guest room and a deck of a railway vehicle.
  In such a door device, when door pinching occurs in the middle of closing the door, the door is in contact with a person or an obstacle. No. 58-210266).
[0003]
  Since door closing speed decreases when door pinching occurs, door pin detection generally involves calculating the actual door speed from the output of an encoder installed in the motor, and the door speed is a predetermined threshold value. This is done depending on whether it is smaller. If the door speed becomes lower than a predetermined threshold value, door pinching occurs.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the conventional threshold value is set to be considerably low, and is set so that the sensitivity of the detection of door pinching is reduced. This can be caused by tilting or rolling of the vehicle due to cant, track points, vehicle running vibration, etc. This vehicle tilting or rolling may reduce the door speed, and the voltage supplied to the motor is reduced. This also takes into consideration that the door speed may decrease depending on the case.
  In other words, if the threshold is set high and the sensitivity of detection of door pinching is made sensitive, even if the door speed is slightly reduced, it will be detected as door pinching, so no door pinching actually occurs. There is a possibility that a decrease in door speed caused by tilting or rolling of the vehicle may be erroneously detected as a door pin, and a decrease in door speed due to a decrease in the motor supply voltage for driving the door may be erroneously detected as a door pin. Because.
  In this way, the vehicle tilts and rolls, and the motor supply voltage decreases, so the sensitivity of the detection of door pinching must be reduced, and if the vehicle tilts or rolls, only the door speed changes. However, the fully-closed door is opened without permission, or the fully-opened door is closed without permission, which impairs the stability of the door opening / closing operation. In order to maintain the fully closed / fully opened state, it is possible to always generate a pressing force on the door by the motor, but in this case, the power consumption increases and the life of the motor is shortened.
[0005]
  In addition, as control based on the door speed, opening / closing time stabilization control for making the time required for opening and closing the door constant may be performed. The opening / closing time stabilization control is a control for changing the output of the motor to correct the door speed when the door speed decreases / increases in order to make the door opening / closing time constant.
[0006]
  However, there is a problem that it is difficult to achieve both the opening / closing time stabilization control and the door pinching detection. In other words, even if door pinching actually occurs, door pinching may not be detected because the door speed is small, such as when an obstacle is dragged to the door. However, since the door closing time becomes longer due to the reduction in the door speed, the output of the motor is increased by the opening / closing time stabilization control, and the door is strongly closed even when the door is pinched. If both the opening / closing time stabilization control and the door pinching detection are performed as described above, the door opening / closing control lacks stability.
[0007]
  This invention is made | formed in view of this problem, Comprising: It aims at aiming at stabilization of the opening / closing operation | movement of a door.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
[Technology Disclosure]
  carIn a vehicle door device in which doors provided on both main bodies are driven to open and close by an opening / closing drive device, means for detecting the opening speed or closing speed of the door, and the opening speed or closing speed of the door is smaller than a threshold value. Means for detecting an open / close failure.
  By detecting the opening speed or closing speed of the door, it is possible to detect an opening / closing failure such as door pinching depending on whether the speed is smaller than a threshold value. Here, the opening / closing failure refers to a failure factor that acts on the door so as to prevent the opening or closing operation of the door. For example, an object is clogged between the door pocket and the door during the opening operation of the door, or the door. For example, the door may come in contact with an obstacle or a passenger during the closing operation.
[0009]
  And,UpIn addition to the means described above, means for detecting that an external force acting as a door speed fluctuation factor force that changes the opening / closing speed of the door is generated in the vehicle body, and a voltage or current supplied to the opening / closing drive device And means for detecting a change. By these means, it is possible to detect door speed fluctuation factors such as the inclination of the vehicle body and the shaking of the vehicle body that change the opening and closing speed of the door, and changes in the supply voltage to the opening and closing drive device that drives the door. it can. Here, the door speed fluctuation force is generated in the direction perpendicular to the door opening / closing direction due to the force (acceleration) generated in the door opening / closing direction in the vehicle body due to the inclination or shaking of the vehicle body, or the acceleration / deceleration of the vehicle body. Means for detecting the door speed fluctuation factor force, such as the force that affects the frictional force between the door and the vehicle body when opening and closing, the door opening and closing resistance force due to the pressure difference between the inside and outside of the door (for example, cabin and deck) As such, any sensor (such as an accelerometer, a pressure sensor, or an atmospheric pressure sensor) that can measure such force can be used as appropriate.
[0010]
  And, InspectionIn order to use the generated door speed variation factor force and supply voltage, etc., in addition to the above-mentioned means, a change in the door opening speed or closing speed due to the speed variation factor force and a change in the voltage or current is suppressed. Means for controlling the opening / closing drive device. By such means, it is possible to stabilize the door opening / closing speed (or the time required for opening / closing the door) by suppressing changes in the door opening / closing speed due to changes in the door speed variation factor and supply voltage.
[0011]
  Moreover, while the aforementioned opening / closing failure is detected by the speed of the door, the door opening / closing speed is stabilized by detecting the door speed fluctuation factor force generated in the vehicle body such as the inclination and shaking of the vehicle body and the opening / closing drive device. Because it is based on the detection of changes in the supply voltage to the door, it is possible to distinguish between a decrease in the door opening / closing speed due to an opening / closing failure such as door pinching, and a decrease in the door opening / closing speed due to a change in the door speed fluctuation factor and supply voltage. . Therefore, it is possible to prevent unstable control such as increasing the door speed when an opening / closing failure has occurred.
[0012]
  further,In order to use the door speed fluctuation factor force described above, in addition to the above means, when the means for detecting the door speed fluctuation factor force detects an external force that acts to close the door when the door is fully open, When the means for generating a maintenance force for maintaining the fully open state by the opening / closing drive device and the means for detecting the door speed fluctuation factor force detect an external force that acts to open the door in the fully closed state of the door, Means for generating a maintenance force for maintaining the door in a fully closed state by the opening / closing drive device. Therefore, even if the door speed fluctuation factor force such as tilting or shaking of the vehicle body acts on the door as an external force that opens the door in the fully closed state or closes the door in the fully open state, the door is not fully opened or fully closed. The maintenance force to maintain is generated, and the opening and closing operation of the door is stabilized.
[0013]
  Furthermore,in frontIn order to use the door speed fluctuation factor force and supply voltage described above, in addition to the above means, a means for changing the threshold value according to the speed fluctuation factor force and a change in the voltage or current is provided. Therefore, it is possible to change the sensitivity of the open / close failure detection by changing the threshold value. For example, if a force (acceleration) in the door opening / closing direction is generated in the vehicle body and a speed fluctuation factor force that increases the door speed is generated, or if the supply voltage increases, the threshold is raised and the opening / closing failure When a speed fluctuation factor force that makes the detection sensitivity more sensitive and lowers the door speed is generated or when the supply voltage decreases, the threshold value can be lowered to make the open / close failure detection sensitivity dull.
  According to another aspect of the present invention, there is provided a control device that controls a door opening / closing drive device that is provided on a railway vehicle body and that is acted upon by an inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle. In the railway vehicle door device provided, the control device detects that the inertial force that changes the opening and closing speed of the door is generated in the vehicle body due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle. The opening / closing drive device is controlled according to the detected inertial force.
According to the present invention, even if an inertial force that changes the opening / closing speed of the door is generated in the vehicle body due to shaking of the vehicle body or the like, stable door control can be performed in consideration of the inertial force.
[0014]
  Here, the present invention from another viewpoint (claim 2)TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.A control device that performs opening / closing control of the door is provided, and the control device detects an opening / closing failure when the opening speed or closing speed of the door becomes smaller than a threshold value.TrainIn the vehicle door device, the control device includes:By rolling, vibrating, or accelerating / decelerating the railway vehicle,Change the opening and closing speed of the doorInertiaWhen it detects that a force is generated in the vehicle body,InertiaThe threshold value is changed according to force. in this case,TrainVehicle bodyRockingDepending oninertiaWhen force is generated in the vehicle body and the door speed increases, the threshold value is raised to make the open / close failure detection sensitivity more sensitive, and when the door speed decreases, the threshold value is lowered to open and close the door. Such as slowing down the fault detection sensitivityinertiaThe open / close failure detection sensitivity can be changed according to the force.
[0015]
  Further, the present invention (Claim 3) from another viewpoint is as follows.TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.With a control device that controls the door opening and closing drive deviceTrainIn the vehicle door device, the control device includes:By rolling, vibrating, or accelerating / decelerating the railway vehicle,Change the opening speed or closing speed of the doorInertiaWhen it detects that a force is generated in the vehicle body,InertiaThe opening / closing drive device is controlled so as to suppress a change in the opening speed or closing speed of the door due to force. in this case,TrainVehicle bodyRockingDepending oninertiaWhen force is generated in the vehicle body, the door speed can be prevented from changing.
[0016]
  Further, the present invention (Claim 4) from another viewpoint is as follows.TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.With a control device that controls the door opening and closing drive deviceTrainIn a vehicle door device,By the inertial force due to the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,The acceleration in the opening and closing direction of the doorTrainAn accelerometer that detects occurrence in the vehicle body, and the control device is connected to the accelerometer so that an output of the accelerometer is input, and the opening and closing is performed according to the detected acceleration The drive device is controlled. in this case,TrainVehicle bodyRockingAs a result, the acceleration in the door opening and closing directionTrainEven if it occurs in the vehicle body, stable door control in consideration of the acceleration can be performed.
[0017]
  The present invention (Claim 5) viewed from still another viewpoint is as follows.TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.A control device for controlling the door opening / closing drive device is provided, and the control device detects an opening / closing failure when the door opening speed or closing speed is smaller than a threshold value.TrainIn the vehicle door device, the control device detects a change in voltage or current supplied to the opening / closing drive device.And detecting that the inertial force that changes the opening speed or the closing speed of the door due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle is generated in the vehicle body, and the inertial force and theThe threshold value is changed according to a change in voltage or current. In this case, when the supply voltage or supply current to the open / close drive device that performs the open / close drive of the door fluctuates and the door speed increases, the threshold value is raised to make the open / close failure detection sensitivity more sensitive. When the speed decreases, the open / close fault detection sensitivity can be changed according to the supply voltage or supply current, for example, the threshold value is lowered to slow down the open / close fault detection sensitivity.
[0018]
  The present invention (Claim 6) from still another viewpoint is as follows.TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.With a control device that controls the door opening and closing drive deviceTrainIn the vehicle door device, the control device detects a change in voltage or current supplied to the opening / closing drive device.And detecting that the inertial force that changes the opening speed or the closing speed of the door due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle is generated in the vehicle body, and the inertial force and theThe opening / closing drive device is controlled so as to suppress a change in opening speed or closing speed of the door due to a change in voltage or current. In this case, even if the supply voltage or the supply current to the opening / closing drive device that performs the door opening / closing drive changes, the change in the door speed can be suppressed.
[0019]
  Further, the present invention (Claim 7) from another viewpoint,TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.With a control device that controls the door opening and closing drive deviceTrainThe vehicle door device includes a voltage sensor or a current sensor that detects a voltage or a current supplied to the opening / closing drive device, and the control device is configured to input the output of the voltage sensor or the current sensor. Connected to the sensor or the current sensor,It is also connected to an accelerometer that detects that an acceleration in the opening and closing direction of the door is generated in the railway vehicle body due to the inertial force due to the shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,was detectedThe acceleration and theThe open / close driving device is controlled in accordance with a change in voltage or current. In this case, even if the voltage or current supplied to the opening / closing drive device changes, stable door control can be performed in consideration of the change.
[0020]
  Further, the present invention (Claim 8) from another viewpoint,TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.With a control device that controls the door opening and closing drive deviceTrainIn a vehicle door device,
  The controller isBy rolling, vibrating, or accelerating / decelerating the railway vehicle,Acts to open the door when the door is fully closedInertial forceWhen this is detected, a maintenance force for maintaining the door fully closed state is generated by the opening / closing drive device. In this case, the door opens when the door is fully closed.inertiaEven if force is generated, the door is fully closed by the maintenance force. Moreover, it is not always necessary to generate a maintenance force in order to maintain the door fully closed state, and power consumption can be reduced.
[0021]
  Further, the present invention (Claim 9) from another viewpoint is as follows.TrainProvided in the vehicle bodyIn addition, the inertial force is applied by the vibration, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle.With a control device that controls the door opening and closing drive deviceTrainIn the vehicle door device, the control device includes:By rolling, vibrating, or accelerating / decelerating the railway vehicle,Acts to close the door when the door is fully openInertial forceWhen this is detected, a maintenance force for maintaining the door fully open state is generated by the opening / closing drive device. In this case, the door is closed when the door is fully opened.inertiaEven if force is generated, the door is fully opened by the maintenance force. Moreover, it is not always necessary to generate a maintenance force in order to maintain the door fully open state, and power consumption can be reduced.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a plan view of the inside of a railway vehicle. In this railway vehicle, a guest room 3 provided with a seat 2 and a deck 5 facing a passenger door 4 are formed as a vehicle body 1. . As shown in FIG. 2, the vehicle body 1 is provided with a partition door 6 that partitions the cabin 3 and the deck 5. The door 6 is configured as an automatic door device, and is controlled so that the door is automatically opened by detecting the human body by the human body detection sensor 7.
[0023]
  The door 6 of the door device is driven to open and close by an opening / closing drive device 9 provided on the vehicle body 1 side. As shown in FIG. 3, the opening / closing drive device 9 includes a motor 10 and an encoder 11 that detects the number of rotations of the motor 10. The motor 10 is controlled by a control unit 12 provided on the vehicle body 1 side. The control unit 12 includes a control device 14, an accelerometer (hereinafter also referred to as “lateral G sensor”) 15, and a supply voltage sensor 16. In the present embodiment, the accelerometer 15 and the supply voltage sensor 16 are unitized together with the control device 14. However, the accelerometer 15 and the supply voltage sensor 16 may be separately installed at appropriate locations on the vehicle body 1.
[0024]
  The lateral G sensor 15 detects, as acceleration, an external force (door speed fluctuation factor force) acting in the opening / closing direction of the door 6 generated in the vehicle due to the cant, the point of the track, the vehicle tilt due to the vehicle running vibration or the vehicle shake. . The supply voltage sensor 16 detects a voltage supplied to the motor 10 and monitors a change in the motor supply voltage.
[0025]
  The outputs of the encoder 11, the lateral G sensor 15, and the supply voltage sensor 16 are input to the control device 14, and the motor 10 is controlled according to the input. The control device 14 controls the motor 10 by PWM control, and the rotation speed / speed of the motor 10 is determined by the number of pulses / pulse width input to the motor. However, if the voltage (pulse height) supplied to the motor fluctuates, the rotation of the motor fluctuates against the control intended by the control device 14.
[0026]
  FIG. 4 shows the relationship between the stroke (door position) of the door 6 and the door speed. The illustrated door speed indicates a speed when closing the door (door closing speed), and the left end in the figure is the door fully open position and the right end is the fully closed position. The door speed starts from the fully open position, gradually increases in the acceleration region (a), becomes high and constant in the high speed region (b), and then decreases in the deceleration region (c). Decelerate in the cushion area (d), constant speed, and in the second cushion area (e), decelerate to constant speed, decelerate from the position (f) 10mm before the fully closed position to zero door speed. .
[0027]
  FIG. 5 shows a functional block diagram of the control device 14. FIG. 5 does not show the hardware configuration of the control device 14, but shows the functions of the control device 14 realized by the hardware and software of the control device 15. In order to control the door speed as shown in FIG. 4, first, the control device 14 receives the motor rotation number output from the encoder 11, and obtains the door position (stroke of FIG. 4) by the door position calculation function F1. Further, the motor 10 is controlled from the door position so as to obtain the door speed according to FIG.
[0028]
  However, since the door speed varies depending on an external factor, the door speed correction function F2 corrects the door speed so that the original door speed shown in FIG. 4 can be obtained regardless of the external factor. (This control is also referred to as “opening / closing time stabilization control”).
[0029]
  The door speed is corrected based on the output of the lateral G sensor 15 and the output of the supply voltage sensor 16. External factors that affect the door speed were caused in the door opening and closing direction due to vehicle tilt and rollinertiaExamples include force (acceleration) and battery voltage that supplies power to the motor.
[0030]
  For example, when acceleration in the closing direction (positive acceleration) occurs during the closing operation, the door speed increases due to the positive acceleration. On the other hand, when acceleration in the opening direction (negative acceleration) occurs during the closing operation, the door speed decreases due to the negative acceleration. When acceleration in the opening direction (positive acceleration) occurs during the opening operation, the door speed increases due to the positive acceleration. On the other hand, when acceleration in the closing direction (negative acceleration) occurs during the opening operation, the door speed decreases due to the acceleration. Further, when the motor supply voltage increases, the total power supplied to the motor 10 increases and the door speed increases. On the other hand, when the supply voltage to the motor 10 decreases, the door speed decreases.
[0031]
  Generation of the acceleration is detected by a lateral G sensor 15, and a change in the motor supply voltage is detected by a supply voltage sensor 16. In the control device 14, the door speed fluctuation calculation function F 3 calculates the door speed fluctuation due to the acceleration detected by the lateral G sensor 15 and the door speed fluctuation due to the voltage change detected by the supply voltage sensor 16. To do. Further, the door speed correction function F2 performs motor control such as changing the motor voltage so as to cancel out the speed fluctuation and to achieve the original door speed F4 based on the calculated speed fluctuation. The correction of the door speed is performed in the same manner when the door is opened.
[0032]
  The opening / closing time stabilization control by the door speed correction function F2 stabilizes the opening / closing speed of the door 6 and stabilizes the opening / closing time of the door regardless of the inclination or roll of the vehicle or the fluctuation of the supply voltage. Moreover, the lateral G sensor 15 is provided in the control unit 12 provided on the vehicle main body 1 side, and detects an external force generated in the vehicle main body 1, so that an external force that lowers the door speed causes a door clamp or the like. Even if it directly acts on the door 6 such as when an open / close failure occurs, the external force is not detected by the lateral G sensor 15 provided in the vehicle body 1. Therefore, the decrease in the door speed due to the occurrence of the opening / closing failure is not subject to the opening / closing time stabilization control, and the door speed is prevented from increasing when the opening / closing failure occurs.
  The lateral G sensor 15 is also used to maintain the door 6 in the fully closed state at the fully closed position and to maintain the door 6 in the fully open state at the fully opened position.
[0033]
  Here, when the door 6 is in the fully closed position (F5), since the electric power is wasted if the motor 10 is operated, the motor output is set to zero (F6). However, when an external force in the door opening direction is generated due to a tilting of the vehicle or the like, the door 6 opens without permission when the motor 10 is not fully closed. Therefore, when the lateral G sensor 15 detects the external force (acceleration) in the door opening direction in the fully closed state (F7), the motor 10 is operated in the door closing direction (F8) to generate the door closed state maintaining force. Let This door closed state maintaining force is generated when a force in the door opening direction is detected. After the force in the door opening direction is no longer detected, the motor output becomes zero again, and the generation of the maintenance force stops. For this reason, it is not necessary to always generate the door closed state maintenance force, and it is possible to suppress power consumption and reduce the motor driving frequency.
[0034]
  Also, when the door 6 is in the fully open position (F9), the motor output is set to zero (F10). When the lateral G sensor 15 detects an external force (acceleration) in the door closing direction in the fully open state (F11), the motor 10 is operated in the door opening direction (F12) to generate a door open state maintaining force. . This door open state maintaining force is also generated when the door closing direction force is detected, and stops after the door opening direction force is no longer detected.
[0035]
  The output of the lateral G sensor 15 and the output of the supply voltage sensor 16 are also used for detecting a door opening / closing failure such as a door pinch. The door opening / closing failure detection is performed by obtaining the actual door speed by the door speed calculation function F13 and comparing the door speed with a predetermined threshold value 18, 19, 20 (see FIG. 4) (F14). When the door speed becomes lower than the threshold values 18, 19, and 20, it is recognized that a door opening / closing failure (door pinching) has occurred (F15). If a door opening / closing failure (door pinching) occurs during the door closing operation, the closing operation is stopped and an opening / reversing operation is performed (F16). On the other hand, if there is no door opening / closing failure, the closing operation is continued (F17). As shown in FIG. 4, the threshold value is set to a predetermined value lower than the door speed in FIG. 4 as an initial setting value. A threshold value 19 for the first cushion region and a threshold value 20 for the second cushion region are provided.
[0036]
  6 and 7 show a flow of processing for detecting a door opening / closing failure during the door closing operation. To detect the door opening / closing failure, first, it is determined whether or not the position of the door 6 is in the dead zone (step S1). As shown in FIG. 4, the dead zone is an acceleration zone (a) and a 10 mm zone (f) before full closing, and no threshold is set in these dead zones. Therefore, the door opening / closing failure detection is not performed in the dead zone, and the closing operation is performed regardless of the outputs of the lateral G sensor 15 and the supply voltage sensor 16 (step S2). Subsequently, when it is determined that the position of the door 6 is in the high speed range (b) (step S3), the high speed range threshold value 18 is calculated (step S4).
[0037]
  In the threshold calculation process, first, it is determined whether or not the acceleration in the door opening / closing direction (lateral G) is acting (step S4-1). If the lateral G is not acting, it is determined whether or not the supply voltage to the motor 10 is 100 V which is a normal voltage (step S4-2). If the supply voltage is 100 V, there is no need to change the preset high-speed range threshold value 18. If it is determined in step S4-2 that the supply voltage is not 100V, it is further determined whether or not the voltage is higher than 100V (step S4-3). When the voltage is higher than 100V, the door speed is increased. Therefore, it is necessary to increase the high speed range threshold 18 in accordance with the increase in the door speed. When the voltage is lower than 100V, Since the door speed is reduced, it is necessary to lower the high speed region threshold value 18 in accordance with the door speed reduction.
[0038]
  If it is determined in step S4-1 that the lateral G is acting, the acting direction of the lateral G is further determined (step S4-4). When the acting direction of the lateral G is an opening direction opposite to the door operating direction, the high-speed range threshold value 18 needs to be lowered with respect to the lateral G. Subsequently, it is determined whether or not the supply voltage is 100 V (step S4-5). If the supply voltage is 100 V, there is no need to change the high-speed range threshold value 18 for the supply voltage. If the supply voltage is not 100V, it is determined whether or not the voltage is higher than 100V (step S4-6). If the voltage is higher than 100V, the high-speed region threshold value 18 is set for the supply voltage. When it is necessary to increase the voltage and the voltage is lower than 100V, it is necessary to decrease the high speed region threshold value 18 with respect to the supply voltage.
[0039]
  In Step S4-4, when the acting direction of the lateral G is the closing direction that is the same as the door operation direction, the threshold 18 for the high speed range needs to be increased with respect to the lateral G. Subsequently, it is determined whether or not the supply voltage is 100 V (step S4-7). If the supply voltage is 100 V, there is no need to change the high-speed range threshold value 18 for the supply voltage. If the supply voltage is not 100V, it is determined whether or not the voltage is higher than 100V (step S4-8). If the voltage is higher than 100V, the high-speed region threshold value 18 is set for the supply voltage. When it is necessary to increase the voltage, and the voltage is lower than 100V, it is necessary to decrease the high speed region threshold value 18.
[0040]
  Based on the above determination, the high speed region threshold value 18 is changed from the initial set value to a value corresponding to the lateral G and the supply voltage (step S4-9). As a result, when the door speed increases due to the lateral G or the supply voltage, the threshold value increases to make the open / close failure detection sensitivity more sensitive, and when the door speed decreases due to the lateral G or the supply voltage, the threshold is increased. The value decreases and the opening / closing failure detection sensitivity becomes dull.
[0041]
  Moreover, since the threshold value is changed depending on the lateral G and the supply voltage, even if the door speed is reduced, the threshold value is not detected when the door speed is reduced by a force acting directly on the door 6 such as a door clamp. Since the door is not changed, it is possible to reliably detect a door opening / closing failure.
[0042]
  Here, the description returns to FIG. If it is determined in step S3 that the door position is not in the high speed region (b), it is determined whether the door position is in the deceleration region (c) or the first cushion region (d) (step S5). In the deceleration area (c) and the first cushion area (d), a common deceleration area and first cushion area threshold 19 is used, and the process for calculating the threshold 19 is the threshold calculation process S4 ( This is performed in the same manner as in FIG. Further, if it is not the deceleration region (c) or the first cushion region (d), it is determined that it is the second cushion region (e). In this second cushion region (e), the second cushion region threshold value 20 is determined. Is used. The processing for calculating the threshold value 20 is performed in the same manner as the threshold value calculation processing S4 (FIG. 7).
[0043]
  Then, it is determined whether or not the door speed is greater than the threshold values 18, 19, and 20 obtained by the calculation (step S6). If the door speed is greater than the threshold values 18, 19, and 20, the closing operation is performed. If it is continued (step S7) and the door speed is smaller than the threshold values 18, 19, and 20, it is recognized that the door is pinched and the door 6 is opened and reversed (step S8).
[0044]
  In this embodiment, since the threshold value is changed according to the variation of the lateral G and the supply voltage, the initial value of the threshold value is set to be low in consideration of the door speed decrease due to the variation of the lateral G and the supply voltage. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy by making the threshold high as a whole and making the switching failure detection sensitivity sensitive. In the above description, the closing operation of the door 6 has been described as an example, but the same opening / closing failure detection is performed for the opening operation of the door 6.
[0045]
  The present invention is not limited to the above embodiment. For example, it occurs in vehiclesinertiaAs the force, a force other than the door opening / closing direction force can be considered. For example, in addition to or instead of the lateral G sensor, an accelerometer that detects acceleration in the vehicle traveling direction (direction orthogonal to the door opening / closing direction) is provided, and the door and the vehicle main body (such as a door rail provided on the door) It is possible to calculate the frictional force that increases in the meantime (becomes a force that reduces the door speed). Further, instead of detecting the acceleration in the vehicle traveling direction by the accelerometer, the pressure generated between the vehicle main body and the door by the acceleration in the vehicle traveling direction may be detected by the pressure sensor..
[0046]
  In the above embodiment, the change in the supply voltage to the motor is detected by the voltage sensor. However, in addition to or instead of the voltage sensor, a current sensor for detecting the change in the supply current to the motor is provided to Similar to the change, control based on a change in current can be performed.
[0047]
  Furthermore, in the above embodiment, the partition doors of the cabin and the deck are exemplified as the doors provided on the vehicle body, but the present invention is applied to various vehicle doors such as connected front and rear end through doors and toilet doors. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of the inside of a railway vehicle.
FIG. 2 is a front view of the door as viewed from the cabin side.
FIG. 3 is a configuration diagram of an opening / closing drive device and a control unit.
FIG. 4 is a relationship graph between door stroke and door speed.
FIG. 5 is a functional block diagram of a control device.
FIG. 6 is a flowchart of detection of an open / close failure.
FIG. 7 is a flowchart of threshold calculation.
[Explanation of symbols]
  1 vehicle
  6 Door
  9 Opening and closing drive device
14 Control device
15 Accelerometer
16 Supply voltage sensor
18 High speed threshold
19 Threshold for deceleration area and first cushion area
20 Threshold value for second cushion area

Claims (9)

鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、検出された前記慣性力に応じて前記開閉駆動装置の制御を行うことを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
When the control device detects that the inertial force that changes the opening / closing speed of the door is generated in the vehicle main body due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle, the control device responds to the detected inertial force. A door device for a railway vehicle that controls the opening / closing drive device. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉制御を行う制御装置を備え、当該制御装置は前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 A control device is provided in the main body of the railway vehicle, and includes a control device that performs opening / closing control of the door on which the inertial force is applied by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railcar , and the control device has an opening speed or a closing speed of the door. In a railway vehicle door device that detects opening and closing faults by becoming smaller than a threshold value,
Said control device, shaking of the railway vehicle, the vibration or acceleration, when the inertial force of changing the opening and closing speed of the door is detected to be occurring on the vehicle body, in response to the inertial force, and the door system for a railway vehicle, characterized in that to change the threshold. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出すると、前記慣性力による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
Said control device, shaking of the railway vehicle, the vibration, or by acceleration and deceleration, when the inertial force to change the opening speed or the shutting speed of the door is detected to be occurring to the vehicle body, the door by the inertial force A door device for a railway vehicle, wherein the opening / closing drive device is controlled so as to suppress a change in the opening speed or the closing speed. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速による前記慣性力によって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計を備え、前記制御装置は、前記加速度計の出力が入力されるよう前記加速度計と接続されているとともに、検出された前記加速度に応じて前記開閉駆動装置の制御を行うことを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
An accelerometer that detects that an acceleration in the opening and closing direction of the door is generated in the main body of the railway vehicle due to the inertial force due to the shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle, and the control device includes: The door device for a railway vehicle is connected to the accelerometer so that an output is input, and controls the opening / closing drive device in accordance with the detected acceleration. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備え、当該制御装置は、前記ドアの開速度又は閉速度がしきい値より小さくなることで開閉障害検知を行う鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させる前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化に応じて、前記しきい値を変更することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 Together provided a railway vehicle body, shaking of the railway vehicle, the vibration, or a control device for controlling the opening and closing drive unit of the door inertia force acts by acceleration or deceleration, the control device, opening speed of the door or In a railway vehicle door device that detects an open / close failure by making the closing speed smaller than a threshold value,
The control device detects a change in voltage or current supplied to the opening / closing drive device, and the inertial force that changes the opening speed or closing speed of the door by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle A railway vehicle door device that detects occurrence in a vehicle main body and changes the threshold value in accordance with changes in the inertial force and the voltage or current. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流の変化を検出するとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって前記ドアの開速度又は閉速度を変化させ る前記慣性力が前記車両本体に生じていることを検出し、前記慣性力及び前記電圧又は電流の変化による前記ドアの開速度又は閉速度の変化を抑えるように前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
Wherein the controller detects a change in the voltage or current supplied to the opening and closing device, shaking of the railway vehicle, vibration, or the inertial force Ru varying the opening speed or the shutting speed of the door by acceleration or deceleration A railway that detects occurrence in the vehicle body and controls the opening / closing drive device to suppress a change in an opening speed or a closing speed of the door due to a change in the inertial force and the voltage or current. Vehicle door device. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記開閉駆動装置に供給される電圧又は電流を検出する電圧センサ又は電流センサを備え、
前記制御装置は、前記電圧センサ又は前記電流センサの出力が入力されるように前記電圧センサ又は前記電流センサと接続されているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速による前記慣性力よって、前記ドアの開閉方向への加速度が鉄道車両本体に生じていることを検出する加速度計とも接続され、
検出された前記加速度及び前記電圧又は電流の変化に応じて前記開閉駆動装置を制御することを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
A voltage sensor or a current sensor for detecting a voltage or current supplied to the opening / closing drive device;
The control device is connected to the voltage sensor or the current sensor so that the output of the voltage sensor or the current sensor is input, and by the inertial force due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle, It is also connected to an accelerometer that detects that acceleration in the opening and closing direction of the door is occurring in the railway vehicle body,
A door device for a railway vehicle, wherein the opening / closing drive device is controlled in accordance with the detected acceleration and a change in the voltage or current. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全閉状態のときにドアが開くように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全閉状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
When the control device detects the inertial force that causes the door to open when the door is fully closed due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle , the controller opens the door fully closed by the opening / closing drive device. door system for a railway vehicle, characterized in that to generate the maintaining force for maintaining. 鉄道車両本体に設けられているとともに、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって慣性力が作用するドアの開閉駆動装置を制御する制御装置を備えた鉄道車両用ドア装置において、
前記制御装置は、鉄道車両の揺れ、振動、又は加減速によって、前記ドアが全開状態のときにドアが閉じるように作用する前記慣性力を検出すると、前記開閉駆動装置によってドア全開状態を維持する維持力を発生させることを特徴とする鉄道車両用ドア装置。 In a railway vehicle door device provided with a control device for controlling an opening / closing drive device of a door that is provided on a railway vehicle main body and is subjected to inertial force by shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle,
When the control device detects the inertial force that acts to close the door when the door is fully open due to shaking, vibration, or acceleration / deceleration of the railway vehicle , the control device maintains the door fully open by the opening / closing drive device. door system for a railway vehicle, characterized in that to generate the maintaining force.
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