JP5567333B2 - プラットフォーム遮蔽ドア - Google Patents

Description

本発明は、プラットホーム遮蔽ドアシステムの制御システムと該ドアの閉じ作動方法に関する。

線路に接し一段高くされたプラットホームからなる従来の鉄道駅は、19世紀の鉄道産業の初め以降に使用されてきたのと本質的に同じ設計であり、乗客の乗車速度を最大限速めるという問題に対する効果的解決策である。

しかしながら、基本的なプラットホームの配設は、故意によるかまたはそうでない場合の乗客の電車下への落下や、乗客から出た線路上へのゴミのようないくつかのよく知られる問題に悩まされている。電車の下に人が落下するという事故は頻繁には起こらないが、該路線網に重大な混乱をもたらし、また居合わせた人々に心的外傷を与える事故である。線路上のゴミの問題はまた近年増加し、片付けられるまでゴミがトンネル内に残る地下や地表下のシステム上で深刻な安全衛生リスクとなる。

プラットホーム遮蔽ドアシステムや自動プラットホームゲートは鉄道産業においてこれらの問題を解決する取り組み方法であるとしてよく知られている。いくつかの専用高速システムもまた遮蔽壁を備え付けられるが、プラットホームや電車に一列に並ぶドアの問題により、通常これらのシステムは、実際に地下鉄や地下システムで車両が規格化されている路線にだけ取り付けられている。

ドアは100キログラムを超えることもあり非常に重く、それゆえドアを動かすのに相当な力を必要としているため、ドアやゲートシステムには通常障害物感知が備え付けられており、それによって閉じまたはロック位置で人か何かが鉛製ドアの縁と該システムの間に挟まれた場合にブレーキが作動する。現在取り付けられているシステムは、あらかじめ定められた独自のプロファイルに従ってモータースピードを制御するソフトウェア制御に基づくマイクロプロセッサを使用し、ドア移動の最終部分は人か何かが挟まれた場合に重大な損傷を引き起こさない弱い力が働くように比較的低速である。

既知のシステムは、マイクロプロセッサ／ソフトウェア制御下でドアが独自のプロファイルを超えて過速度に達することが可能であるという問題に悩む。ドアを制御するソフトウェアの欠陥によって引き起こされるであろう損傷の性質のため、SIL2の最低限レベルを検証する必要がある。

本発明はプラットホーム遮蔽ドアシステムにおいてシステムの安全性を強化するドアまたはゲートの閉じ制御装置及び方法を提供しようとするものである。

本発明によれば、プラットホーム遮蔽ドアシステム用制御システムが提供される。該プラットホーム遮蔽ドアシステムは、ドア駆動手段と既定のプロファイルに従ってドアの開閉を制御するマイクロプロセッサドア駆動制御手段とを有し、該制御システムは前記駆動手段及び／又はドアの動作を監視する少なくとも一つのプローブを備え、該制御システムはさらにドア駆動手段を制御する制御装置を備え、使用中にプローブからの信号が既定のドア作動範囲外であれば前記制御装置はドア駆動手段を制動する。

好ましい実施例において、前記駆動手段は少なくともひとつのモーター駆動プーリを有し、プローブはモーターによって出される電流を測定するようになっている。

好ましくは、プローブはドアの速度および／またはドア駆動手段によって出される電流を測定するようになっている。

好ましくは、いったんドアが既定速度に達すると、既定時間若しくは既定距離の間ドアを一定速度で維持し、次に、ドア速度が前記第１の既定速度よりも低速な第２の既定速度よりも速いと判断すると前記駆動手段を制動することで第２の既定速度にドアを制動するようにマイクロプロセッサが構成されるのが良い。

好ましくは、該プローブはホールプローブであり、ホールプローブの連続する立ち上がりエッジの間で出された前記電流が既定範囲を超えないときにドア速度が範囲内となるように連続する立ち上がりエッジ間の時間が測定されるのが好ましい。

好ましくは、該ドア作動範囲は、異なるドア毎に選択可能な複数の作動境界を有している。

本発明のシステムは、障害物検知と、ソフトウェア制御に加えて独立したハードウェア制御を使用するドア過速度制御との両方を具備する既知のシステムを超える利点を有しており、これにより冗長性と多様性を通じて安全性を向上させる。

本発明の実施例は以下の図面を参考することにより詳細に説明される。

図１が示しているのは鉄道プラットホームにおいて閉じられる際に滑動するドアを有するプラットホーム遮蔽ドアシステムであり、それは第一の滑動ドア１（SLIDING DOOR）を備え、固定駆動パネル２（FDP）に隣接しているが、固定駆動パネル２は滑動ドア１よりも狭い。固定駆動パネル２は固定パネル３（EED or FP），つまり軸回転ドアに隣接し、次に該パネル３は固定駆動パネル４に隣接し、該パネル４はさらに滑動ドア５に隣接している。ガイド６は固定運転パネル２，４の下端に備え付けられている。上部構造７は固定運転パネル２，４と固定パネル３の上端に備え付けられている。ドアシステムには二組のモーター駆動滑車と滑動ドア１，５の反対側の端に固定された二つのベルトとからなる駆動機構が備え付けられている。

既知のドアシステムにおいて、一般的に線路信号システムを介して列車からドア開き信号を受信すると、ローカルマイクロプロセッサによってモーターの動作制御がなされ、ドアが開くように作動される。ドア移動は図２に概略的に示されたプロファイルに従い、その図２からドアは停止から最初の一定速度まで加速し、その間にドアは開き位置と閉じ位置との間隔をほぼ埋めるということがわかる。ドアが閉じ位置に近づくとブレーキがかかり、スピードが急に落ちるため、乗客の頭が滑動ドア板の間に挟まれた場合に乗客にかかる力が大きく弱まり、乗客が圧迫されるのを防ぐことができる。それからドア速度は遅くなり閉じ位置で０となる。いったん閉じ位置につくと、制御装置はドアをロックし、ドアが閉まりロックされたため発車してもよいということを電車に伝達できる。

安全性の考慮により、移動ドア板に蓄えられている力に対して定められた二つの限界がある。図２で記号付けられたＡ〜Ｂ区間における閉じドア板のための高いレベルは、最終閉じ区間Ｂ〜Ｃのための非常に低い限界にまで落ちる。マイクロプロセッサは、ドア速度が図２に示される速度プロファイルに従うようにドアシステムの設置の間じゅうずっとプログラムされ、持ちすぎると安全性を危うくするような非常な運動エネルギーをドアが持たないよう保証する。

本発明において、プログラマブル・アレイ・ロジック（ＰＡＬ）の形態による制御装置が、ドアが移動するときにドア速度、ドア位置及びモーター電流を監視するために備えられる。各モーターにはモーター速度を測定するホールプローブが備えられ、ホールプローブの出力信号はＰＡＬに供給される。時計と多段式カウンターとが、ホールプローブ出力信号の連続する立ち上がりエッジ間の時間を測定するために備えられ、カウンターは速度クロックによってパルス動作するとともにホールプローブ信号の各立ち上がりエッジでリセットされる。

安全性の必要条件が満たされているということを保証するために、ドア移動における力がその行程の間に重大な傷害を引き起こさない既定レベルを超えないことを保証する必要がある。既知のマイクロプロセッサ・ソフトウェア制御解決法と同様に、比較的高いレベルが閉じ行程の大部分に対して設定され、比較的低いレベルがその最終区間に設定されている。ドアのエネルギーはその質量に相関するため、重いドアにとっては許されたドア速度レベルは低いだろう。これらのレベルは、マイクロプロセッサで誤りが生じない限りマイクロプロセッサがドア閉じを制御し続けるように、マイクロプロセッサによって追従されるプロファイルに設定されたレベルよりも高く設定されている。これらのレベルはまた一般的に損傷を起こしうると考えられるレベルより低い。

多段式カウンターがホールプローブの連続する立ち上がりエッジの間の定められた電流速度限界に達する際、ドア速度は既定の安全限界以下である。このカウンターの状態はバッファーされるため、超過速度が感知される前に数周の速度超過運転は許容される。

ＰＡＬが超過速度を感知した場合、ドアはモーターへの電力停止により強制的に制動状態に入る。モータースピードがかなり低速に落ちるまでブレーキは効いたままであり、そのときドア速度はドアが完全に閉まりロックされるまで低速限界に制限される。その時点でモーターは解除され正常プロファイルに戻る。各ドアに二つ以上のモーターを有するシステムにおいて、モーターのどれか一つの超過速度が感知された場合、全てのモーターはブレーキがかけられる。

ＰＡＬはまた障害物があるかどうかの感知ができるように作られている。ＰＡＬは常にモーターから出される電流を監視している。ＰＡＬは、ドア速度がかなり低速に落ちるかまたは方向が変わった時はいつでも、設定された距離の間モーターを加速することを決定する。モーターによって出される電流が既定範囲を超え、定速若しくは減速でドアが移動する時よりも加速する時の高さ限界がより高く設定される場合、おそらくドアに障害物が存在するのであろう。電流が定められたより長い時間既定範囲を超過する場合、モーターは再びブレーキがかけられ停止させられる。ＰＡＬはマイクロプロセッサに制御を戻す前に、ドア制御ユニットをリセットしモーターを１０秒間停止させ、ドアから障害物を取り除くことを可能にする。

本発明は全高ドアシステムと半分の高さのドアシステムとの両方での使用に適している。なお、ドアはゲートとも呼ばれる。

プラットホーム遮蔽ドアシステムの概略図 ドア閉じの速度プロファイルの概略図

Claims (8)

1. ドア駆動手段と既定の速度プロファイルに従ってドアの開閉を制御するように前記ドア駆動手段を動作制御するマイクロプロセッサドア駆動制御手段とを有するプラットホーム遮蔽ドアシステムのための制御システムであって、
   さらにドア速度を監視するとともに前記ドア駆動手段を制御する制御装置を備え、使用中にドア速度が既定のドア速度レベルを超過したことを感知すると前記制御装置はドア速度が低速限界に落ちるまでドア駆動手段を制動し、これによりドアが完全に閉まりロックされるまでドア速度は低速限界に制限されるとともに、前記ドア速度レベルは前記速度プロファイルに設定されたレベルよりも高く設定されていることを特徴とするプラットフォーム遮蔽ドアシステム用制御システム。
2. ドアの速度を測定するように構成されたプローブをさらに備え、該プローブからの出力信号が前記制御装置に供給される、請求項１に記載の制御システム。
3. プローブはドア駆動手段によって出される電流を測定するように構成されている、請求項２に記載の制御システム。
4. プローブはホールプローブである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御システム。
5. ホールプローブの連続する立ち上がりエッジの間で出された前記電流が既定範囲を超えないときにドア速度が範囲内となるように連続する立ち上がりエッジ間の時間が測定される、請求項４に記載の制御システム。
6. いったんドアが既定速度に達すると、既定時間若しくは既定距離の間ドアを一定速度で維持し、次に、ドア速度が前記第１の既定速度よりも低速な第２の既定速度よりも速いと判断すると前記駆動手段を制動することで第２の既定速度にドアを制動するようにマイクロプロセッサが構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御システム。
7. 前記ドア速度レベルは異なるドア毎に選択可能な複数の作動境界を有している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御システム。
8. ドアはプラットホーム遮蔽ドアである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御システム。

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