JP4661390B2 - ドア制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電車等において電動機で開閉が行われる車両ドアの開閉駆動を制御するドア制御装置に関する。

鉄道車両用等のドア制御装置においては、車両の走行中にドアが開き乗客が車外に転落等しないようにする安全の確保が必要である。このため鉄道乗務員の操作スイッチによるドアの開動作指令が無い場合に、ノイズ等により開動作指令をドア制御装置が誤検知してドアの開動作を行わないようにする機能が必要である。
このため、特許文献１及び２においては、側扉動作指令を、多重化構成の入力装置に取り込んで多重化し、この多重化された側扉動作信号が一致した場合に側扉の開動作を行うようにしている。

また、このような多重化構成の入力回路にノイズが混入することによって多重化された内のある側扉動作信号がノイズの影響で変化した場合、他の側扉動作信号と一致しなくなるので、この不一致条件で側扉を開動作させないようにして乗客の安全を確保している。
特開平９‐３０１１６１号公報 特開２００１−３０１６１６号公報

しかし、特許文献１及び２のような従来技術においては、多重化構成の入力装置で多重化される前の側扉動作指令にノイズが混入することにより本来多重化後に一致しないはずの各信号が一致し、これによって本来側扉を開動作してはならないタイミングで側扉が開動作してしまい安全性が損なわれるという問題がある。
また、一過性のノイズ等の悪影響が解除された場合に、その悪影響で本来多重化後に一致するはずの各信号が不一致状態のままであれば、側扉の開閉動作が出来なくなるので、本来側扉を開閉動作しなければならないタイミングで開閉動作できなくなるという問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ドア動作指令信号がノイズ等の悪影響によって不適正に変化した場合でもドアが開かないように安全性を確保することができ、悪影響が解除された場合は適正にドアの開閉動作が行えるようにするドア制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１によるドア制御装置は、入力される少なくとも２つのドア動作指令信号に応じて車両用のドアの開動作及び閉動作を制御するドア制御装置において、前記２つのドア動作指令信号のうち一方のドア動作指令信号がドアの開動作を要求する信号状態に変化してから設定時間内に他方のドア動作指令信号が開動作を要求する信号状態に変化しない場合は開動作指令の異常と判断し、この判断後、前記他方のドア動作指令信号が開動作を要求する信号状態に変化した場合でもドアの開動作を行わないように制御し、前記開動作指令の異常を判断後に、全てのドア動作指令信号が閉動作を要求する信号状態に変化した場合に、当該異常が解消したと判断し、この判断後、一方のドア動作指令信号が開動作を要求する信号状態に変化してから前記設定時間内に他方のドア動作指令信号も開動作を要求する信号状態に変化した場合はドアの開動作が行えるように制御することを特徴とする。
この構成によれば、ドア動作指令信号がノイズ等の悪影響によって不適正に変化した場合でもドアが開かないように安全性を確保することができる。

また、一過性のドアの開閉スイッチやドア動作指令信号の入力回路の異常やノイズによる影響により開動作異常と判断しても、その後、異常になっていた要因が無くなったことを判断した後は、ドアの開閉動作を行うことができる。

以上説明したように本発明のドア制御装置によれば、ドア動作指令信号がノイズ等の悪影響によって不適正に変化した場合でもドアが開かないように安全性を確保することができ、悪影響が解除された場合は適正にドアの開閉動作が行えるようにするという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用のドア制御装置の構成を示す図である。
図１に示すドア制御装置１は、車両用のドア２を開閉駆動する電動機３に接続されており、複数のドア動作指令信号１０−１，１０−２が入力される入力回路部４と、その入力された複数のドア動作指令信号１０−１，１０−２の指令がドア２の開動作であるか、閉動作であるかを判断し、この判断結果に基いてドア２の開又は閉動作制御信号を出力する開閉動作判断制御部（制御手段）５と、その開又は閉動作制御信号に応じて電動機３がドア２を開又は閉駆動するための電力を、その電動機３へ供給する電力変換部６とを備えて構成されている。

次に、上記のドア制御装置１を鉄道車両に用いた場合の構成図を図２に示し、その説明を行う。
この図２に示す鉄道車両７は、側面に複数のドア２が開閉自在に設けられ、各ドア２にドア制御装置１が電気的に接続されている。各ドア制御装置１には運転台８に配設された開閉スイッチ８ａが配線接続されている。そして、各ドア２の開閉を行うために乗務員が開閉スイッチ８ａの操作を行う。この操作に応じてドア２の開閉動作を行うための複数のドア指令がドア制御装置１に伝えられる。ここでは、便宜的に複数のドア２の動作指令が、第１の開動作指令信号１２−１と第２の開動作指令信号１２−２から構成されているとする。

但し、図３に示すように、ドア制御装置１の開閉動作判断制御部５は、後述の動作にて説明する第１の開動作指令監視タイマ５ａと、第２の開動作指令監視タイマ５ｂと、タイマ制御部５ｃと、開指令異常フラグ５ｄと、開動作フラグ５ｅと、フラグ制御部５ｆとを備えて構成されているとする。
このような構成のドア制御装置１によるドア２の開閉動作を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１において、第１の開動作指令信号１２−１及び第２の開動作指令信号１２−２の双方又は何れかがドア制御装置１の入力回路部４に入力される。
ステップＳ２において、開閉動作判断制御部５にて第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方の信号が入力されたか否か、言い換えればＯＮ（オン）となったか否かが判断される。双方ともＯＮの場合は、ステップＳ３において、タイマ制御部５ｃの制御によって第１及び第２の開動作指令監視タイマ５ａ，５ｂの双方がリセットされる。

そして、ステップＳ４において、フラグ制御部５ｆによって開指令異常フラグ５ｄがＯＦＦ（オフ）であるか否かが判断される。この結果、ＯＦＦの場合は、フラグ制御部５ｆによって開動作フラグ５ｅがセットされ、ステップＳ６において、開動作フラグ５ｅがセットされたか否かが判断される。
セットされていれば、ステップＳ７において、開閉動作判断制御部５から開動作制御信号が電力変換部６へ出力され、電力変換部６がドア２を開駆動するための電力を電動機３へ供給し、これによってドア２が開動作を行う。

上記ステップＳ４において、開指令異常フラグ５ｄがＯＦＦでない場合、つまりＯＮの場合は開動作指令が異常なので、ステップＳ６の判断を行う。この結果、開動作フラグ５ｅがセットされていなければ、ステップＳ８において、開閉動作判断制御部５から閉動作制御信号が電力変換部６へ出力され、電力変換部６がドア２を閉駆動するための電力を電動機３へ供給し、これによってドア２が閉動作を行う。

つまり、図５に示すように、第１の開動作指令信号１２−１が時刻Ｔ１でＯＮとなった後に、予め定められた設定時間Ｔｓ以内の時刻Ｔ２で第２の開動作指令信号１２−２がＯＮとなり、これによって双方ともオンした場合は、ドア２の開動作を行う。その後、第１の開動作指令信号１２−１が時刻Ｔ３にてＯＦＦとなった場合に閉動作を行うようになっている。

次に、上記ステップＳ２において、第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方がＯＮでない場合は、ステップＳ９において、開閉動作判断制御部５にて第１の開動作指令信号１２−１がＯＮで、第２の開動作指令信号１２−２がＯＦＦであるか否かが判断される。
この結果、図６に示すように、時刻Ｔ１で例えば運転台６の開閉スイッチ８ａの異常や入力回路部４の異常により第１の開動作指令信号１２−１がＯＮとなり、また第２の開動作指令信号１２−２はＯＦＦであった場合、ステップＳ１０において、第１の開動作指令監視タイマ５ａでは計時動作が継続され、第２の開動作指令監視タイマ５ｂはタイマ制御部５ｃによってリセットされる。

そして、ステップＳ１１において、タイマ制御部５ｃで第１の開動作指令監視タイマ５ａの計時時間が図６に示す設定時間Ｔｓを超えたか否かが判断される。この結果、設定時間Ｔｓを超えた場合、ステップＳ１２において、フラグ制御部５ｆによって開指令異常フラグ５ｄがセットされる。更にステップＳ１３において、開動作フラグ５ｅがリセットされ、ステップＳ６へ進む。この場合、ステップＳ６では開動作フラグ５ｅはセットされていないと判断されるので、ステップＳ８でドア２が閉状態を継続する。

つまり、第１の開動作指令信号１２−１のみがＯＮとなってから設定時間Ｔｓを超えた場合は、その後、図６の時刻Ｔ２で第２の開動作指令信号１２−２がオンとなっても、開指令異常フラグ５ｄがセットされているのでドア２は開動作を行わない。
次に、上記ステップＳ９の結果がＮＯの場合は、ステップＳ１４において、開閉動作判断制御部５にて第１の開動作指令信号１２−１がＯＦＦで、第２の開動作指令信号１２−２がＯＮであるか否かが判断される。

この結果、図７に示すように、時刻Ｔ１で例えば運転台６の開閉スイッチ８ａの異常や入力回路部４の異常により第２の開動作指令信号１２−２がＯＮとなり、また第１の開動作指令信号１２−１はＯＦＦであった場合、ステップＳ１５において、第１の開動作指令監視タイマ５ａはタイマ制御部５ｃによってリセットされ、第２の開動作指令監視タイマ５ｂでは計時動作が継続される。

そして、ステップＳ１６において、タイマ制御部５ｃで第２の開動作指令監視タイマ５ｂの計時時間が図７に示す設定時間Ｔｓを超えたか否かが判断される。この結果、設定時間Ｔｓを超えた場合、ステップＳ１７において、フラグ制御部５ｆによって開指令異常フラグ５ｄがセットされる。更にステップＳ１８において、開動作フラグ５ｅがリセットされ、ステップＳ６へ進む。この場合、ステップＳ６では開動作フラグ５ｅはセットされていないと判断されるので、ステップＳ８でドア２が閉状態を継続する。
つまり、第２の開動作指令信号１２−２のみがＯＮとなってから設定時間Ｔｓを超えた場合は、その後、図７の時刻Ｔ２で第１の開動作指令信号１２−１がオンとなっても、開指令異常フラグ５ｄがセットされているのでドア２は開動作を行わない。

次に、上記ステップＳ１４の結果がＮＯの場合、例えば図７に示すように、時刻Ｔ３にて第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方がＯＮからＯＦＦとなった場合、ステップＳ１９において、第１及び第２の開動作指令監視タイマ５ａ，５ｂの双方がリセットされ、ステップＳ２０において図７の時刻Ｔ３に示すように開指令異常フラグ５ｄがリセットされ、更にステップＳ２１において開動作フラグ５ｅがリセットされる。この場合、ステップＳ６で開動作フラグ５ｅはセットされていないと判断されるので、ステップＳ８においてドア２の閉状態のままとなる。

その後、図７の時刻Ｔ４に示すように第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方がＯＮになると、ステップＳ２の判断結果がＹｅｓとなるので、前述で説明したと同様にステップＳ３で第１及び第２の開動作指令監視タイマ５ａ，５ｂの双方がリセットされた後、ステップＳ４での判断は開指令異常フラグ５ｄがリセットされているのでＹｅｓとなる。そして、ステップＳ５において、開動作フラグ５ｅがセットされる。この場合、ステップＳ６では開動作フラグ５ｅがセットされていると判断されるので、ステップＳ７において、開閉動作判断制御部５から開動作制御信号が電力変換部６へ出力され、電力変換部６がドア２を開駆動するための電力を電動機３へ供給し、これによってドア２が開動作を行う。

つまり、図７の時刻Ｔ３にて第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方ともＯＦＦしたことで、第１の開動作指令信号１２−１が早期にＯＮしたのは一過性の現象と判断し、開指令異常フラグ５ｄをリセットする。その後、時刻Ｔ４で第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方ともＯＮし、開指令異常フラグ５ｄがセットしていない条件をもってドア２の開動作を行う。

以上説明したように本実施の形態のドア制御装置１によれば、開閉動作判断制御部５によって、第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２のうち第１の開動作指令信号１２−１がドア２の開動作を要求する信号状態に変化してから設定時間Ｔｓ内に第２の開動作指令信号１２−２が開動作を要求する信号状態に変化しない場合は開動作指令の異常と判断し、この判断後、第２の開動作指令信号１２−２が開動作を要求する信号状態に変化した時でもドア２の開動作を行わないように制御するようにした。
これによって、第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２がノイズ等の悪影響によって不適正に変化した場合でもドア２が開かないように安全性を確保することができる。これによって、車両運行中に誤ってドア２が開き乗客が車外へ転落する等の事故を防止して安全性を確保することができる。

また、開閉動作判断制御部５によって、上記の開動作指令の異常を判断後に、第１及び第２の開動作指令信号１２−１，１２−２の双方が閉動作を要求する信号状態に変化した場合に、当該異常が解消したと判断し、この判断後、第１の開動作指令信号１２−１が開動作を要求する信号状態に変化してから設定時間Ｔｓ内に第２の開動作指令信号１２−２も開動作を要求する信号状態に変化した場合はドア２の開動作が行えるように制御するようにした。
これによって、一過性の開閉スイッチ８ａやドア動作指令信号の入力回路部４の異常やノイズによる影響により開動作異常と判断しても、その後、異常になっていた要因が無くなったことを判断した後は、ドア２の開閉動作を行うことができる。これによって、車両運行上の利便性を確保することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用のドア制御装置の構成を示すブロック図である。 上記ドア制御装置を鉄道車両に用いた場合の構成図である。 上記ドア制御装置における開閉動作判断制御部の主要内部構成要素を示すブロック図である。 上記ドア制御装置によるドアの開閉動作を説明するためのフローチャートである。 一方の開動作指令信号がＯＮ後に設定時間以内に他方の開動作指令信号がＯＮとなった状態を示すタイミングチャートである。 一方の開動作指令信号がＯＮ後に設定時間を越えてから他方の開動作指令信号がＯＮとなった状態を示すタイミングチャートである。 一方の開動作指令信号がＯＮ後に設定時間を越えてから他方の開動作指令信号がＯＮとなり、その後双方の信号ともＯＦＦとなった後にＯＮとなった状態を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ ドア制御装置
２ ドア
３ 電動機
４ 入力回路部
５ 開閉動作判断制御部
５ａ 第１の開動作指令監視タイマ
５ｂ 第２の開動作指令監視タイマ
５ｃ タイマ制御部
５ｄ 開指令異常フラグ
５ｅ 開動作フラグ
５ｆ フラグ制御部
６ 電力変換部
７ 鉄道車両
８ 運転台
８ａ 開閉スイッチ
１０−１，１０−２ ドア動作指令信号
１２−１ 第１の開動作指令信号
１２−２ 第２の開動作指令信号

Claims (1)

1. 入力される少なくとも２つのドア動作指令信号に応じて車両用のドアの開動作及び閉動作を制御するドア制御装置において、
   前記２つのドア動作指令信号のうち一方のドア動作指令信号がドアの開動作を要求する信号状態に変化してから設定時間内に他方のドア動作指令信号が開動作を要求する信号状態に変化しない場合は開動作指令の異常と判断し、この判断後、前記他方のドア動作指令信号が開動作を要求する信号状態に変化した場合でもドアの開動作を行わないように制御し、前記開動作指令の異常を判断後に、全てのドア動作指令信号が閉動作を要求する信号状態に変化した場合に、当該異常が解消したと判断し、この判断後、一方のドア動作指令信号が開動作を要求する信号状態に変化してから前記設定時間内に他方のドア動作指令信号も開動作を要求する信号状態に変化した場合はドアの開動作が行えるように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のドア制御装置。

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