JP6942044B2 - 可動ホーム柵の健全性診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、可動ホーム柵の健全性診断装置に関する。

可動ホーム柵は、鉄道駅のプラットホームに設置されて、プラットホームと列車の間の乗降通路を開閉する一種の自動ドア装置である。プラットホームの安全装置であるので、長期間に渉って故障することなく、安定して稼働することが求められている。そのため、可動ホーム柵に対しては日常的に保全活動が行われている。

保全活動は、事後保全と予防保全に大別される。事後保全とは、故障発生の都度、故障箇所の修理あるいは部品交換を行うことを言う。事後保全は、故障発生の後で行われるので、事後保全によっては、可動ホーム柵を安定稼働させることはできない。予防保全は、故障が発生する前に、修理あるいは部品交換を行って、故障の発生を予防することを言う。予防保全を実施すれば、可動ホーム柵を安定稼働させることができる。

予防保全は、一定周期で点検、補修、部品交換、更新を行う時間基準保全と、連続した計測・監視などによって、劣化状態を把握して部品交換、修理、更新を行う状態基準保全に分けられる。状態基準保全によれば、劣化の兆候を検出して事前に手を打つことができるので、信頼性の向上、保全費用の低減に効果がある。自動ドア装置においても、状態基準保全を行うことが、望まれている。そのため、自動ドア装置の状態基準保全を容易にすることを目的とする発明が、既に公開されている。特許文献１には、故障監視機能を備える自動ドア装置の発明が記載されている。

特許文献１に記載の自動ドア装置は、モータの表面温度を監視する温度センサを備えて、モータの表面温度を監視して自身の故障診断を行えるように構成されている。また、特許文献１に記載の自動ドア装置は、温度センサによる診断結果を記憶する記憶手段を備えている。

特開２００３−９１７５６号公報

特許文献１に記載の自動ドア装置は、モータの表面温度に基づいて故障の前兆に相当する異常の有無を判断している。しかしながら、自動ドア装置の運転頻度によっては、モータの表面温度が上昇する前に、モータの運転が終了して冷却されるので、何らかの異常があっても、モータの表面温度が上昇しないことがある。そのため、特許文献１に記載の発明においては、自動ドア装置の運転頻度によっては、実際に故障するまで、異常を検知できないおそれがあるという問題がある。

一方、可動ホーム柵においては、さらなる信頼性の向上が求められている。そのために、自己診断機能を備えた可動ホーム柵が望まれている。しかしながら、可動ホーム柵の運転頻度は、都市部の過密路線であっても、せいぜい２０回／時間程度であり、一般的な自動ドア装置に比べて小さい。そのため、特許文献１に記載の発明を可動ホーム柵に適用しても、異常、つまり故障の前兆現象の発生を発見できない。

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、故障の前兆現象の発生を早期に発見できる可動ホーム柵の健全性診断装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る可動ホーム柵の健全性診断装置は、可動ホーム柵の運用時において、可動ホーム柵の駆動用モータのドライバに指令されるトルク指令値を取得して、複数個のトルク指令値の配列である運用時トルク指令値列を作成する運用時トルク指令値列取得部と、運用時トルク指令値列取得部で作成された運用時トルク指令値列の構成要素Ｔｏについて、構成要素Ｔｏと構成要素Ｔｏに隣接する構成要素Ｔｏ’の差分Ｄｏと、予め求められている基準トルク指令値列において構成要素Ｔｏに対応する構成要素Ｔｓと構成要素Ｔｓに隣接する構成要素Ｔｓ’の差分Ｄｓの差の絶対値を基準値と比較し、運用時トルク指令値列のいずれかの構成要素Ｔｏについて、差分Ｄｏと差分Ｄｓの差の絶対値と基準値とが予め設定されている条件を満たす場合に、可動ホーム柵に異常があると判断する診断部と、を備える。

本発明に係る可動ホーム柵の健全性診断装置によれば、運用時トルク指令値と基準トルク指令値を比較して、可動ホーム柵の健全性を診断することができる。すなわち、運用時トルク指令値と、新設時あるいは保守作業直後における正常な状態にある可動ホーム柵のトルク指令値を比較して、可動ホーム柵の健全性を診断することができる。そのため、可動ホーム柵において、故障の前兆現象の発生を早期に発見することができる。

（Ａ）は、本発明の実施形態に係る可動ホーム柵の外形を示す正面図、（Ｂ）は、（Ａ）に記載の可動ホーム柵の制御装置と駆動装置の構成を示す説明図 本発明の実施形態に係る健全性診断装置と可動ホーム柵の関係を示す構成図 図２に記載の健全性診断装置の構成を示すブロック図 トルク指令値曲線とトルク指令値列の関係を示すグラフ トルク指令値曲線における定速回転区間を説明するグラフ トルク指令値曲線の最大値と最小値を説明するグラフ 図３に記載の健全性診断装置の診断部にインストールされる健全性診断プログラムによる処理を示すフローチャート 健全性診断装置と可動ホーム柵の関係の変形例を示す構成図

以下、本発明の実施形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。また、本明細書において、「故障」とは、直ちに修理あるいは部品交換を必要とする状態、つまり、事後保全の対象となる状態を言う。「異常」とは、故障の前兆と言うべき現象が発生している状態であって、比較的早期に、点検あるいは修理が必要な状態を言う。「軽微な異常」とは、異常の予兆と言うべき現象が発生している状態であって、点検の必要があるが、「異常」の場合程の緊急性が存在しない状態を言う。

図１は、一般的な可動ホーム柵１の構成を説明する説明図である。図１（Ａ）は、可動ホーム柵１の外形を示す正面図であり、図１（Ｂ）は可動ホーム柵１の制御装置と駆動装置の概念的な構成を示す説明図である。図１（Ａ）に示すように、可動ホーム柵１はマスタ側の可動ホーム柵１Ａとスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂを、プラットホームの床面２に乗降通路３を挟んで設置して構成される。なお、以下において、マスタ側の可動ホーム柵１Ａの構成要素を示す符号とスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂの構成要素を示す符号を、添え字ａ，ｂで区別する。符号の末尾に添え字ａが添えられた構成要素はマスタ側の可動ホーム柵１Ａの構成要素であり、符号の末尾に添え字ｂが添えられた構成要素はスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂの構成要素である。マスタ側及びスレーブ側の可動ホーム柵１Ａ，１Ｂは、それぞれ、床面２に固定される戸袋４ａ，４ｂと、戸袋４ａ，４ｂに進退自在に支持される扉体５ａ，５ｂと、を備えている。図１（Ａ）は、扉体５ａ，５ｂが戸袋４ａ，４ｂから引き出された状態、つまり、乗降通路３が閉鎖された状態を示している。扉体５ａ，５ｂが戸袋４ａ，４ｂの中に引き込まれると、乗降通路３は開放される。マスタ側の可動ホーム柵１Ａの戸袋４ａの内部には、制御盤６が内蔵されている。マスタ側及びスレーブ側の可動ホーム柵１Ａ，１Ｂは、制御盤６によって制御される。

次に、図１（Ｂ）を参照して、可動ホーム柵１の制御装置と駆動装置の構成を説明する。図１（Ｂ）に示すように、戸袋４ａ，４ｂの内部には、駆動用モータ７ａ，７ｂと駆動用モータ７ａ，７ｂによって回転駆動される駆動プーリ８ａ，８ｂが内蔵されている。戸袋４ａ，４ｂの内部の、駆動プーリ８ａ，８ｂから離隔した位置には、従動プーリ９ａ，９ｂが軸支され、駆動プーリ８ａ，８ｂと従動プーリ９ａ，９ｂの間には、無端ベルト１０ａ，１０ｂが巻き回されている。そして、無端ベルト１０ａ，１０ｂはベルトクランプ１１ａ，１１ｂで扉体５ａ，５ｂに連結されている。扉体５ａ，５ｂは、戸袋４ａ，４ｂに固定された図示しないガイドレールに摺動自在に支持されていて、図１（Ｂ）において矢印Ｆｗｄ及び矢印Ｂｗｄで示す方向に移動することができる。

駆動用モータ７ａを動作させて、駆動プーリ８ａを時計回りに、つまり矢印Ｃｗで示す方向に回転させると、無端ベルト１０ａは駆動プーリ８ａと従動プーリ９ａの間で時計回りに循環移動する。無端ベルト１０ａが時計回りに循環移動すると、ベルトクランプ１１ａは図１（Ｂ）において右手方向に移動する。ベルトクランプ１１ａが右手方向に移動すると、扉体５ａは、無端ベルト１０ａに曳かれて、矢印Ｆｗｄで示す方向、つまり戸袋４ａから引き出される方向に移動する。

駆動用モータ７ｂを動作させて、駆動プーリ８ｂを反時計回りに、つまり矢印ＣＣｗで示す方向に回転させると、無端ベルト１０ｂは駆動プーリ８ｂと従動プーリ９ｂの間で反時計回りに循環移動する。無端ベルト１０ｂが反時計回りに循環移動すると、ベルトクランプ１１ｂは図１（Ｂ）において左手方向に移動する。ベルトクランプ１１ｂが左手方向に移動すると、扉体５ｂは、無端ベルト１０ｂに曳かれて、矢印Ｆｗｄで示す方向、つまり戸袋４ｂから引き出される方向に移動する。

このように、駆動用モータ７ａ，７ｂを動作させて、駆動プーリ８ａ，８ｂをそれぞれ、時計回り、反時計回りに回転させると、扉体５ａ，５ｂは、それぞれ戸袋４ａ，４ｂから引き出されて、乗降通路３が閉鎖される。

また、駆動用モータ７ａ，７ｂを逆方向に動作させて、駆動プーリ８ａ，８ｂをそれぞれ、反時計回り、時計回りに回転させると、扉体５ａ，５ｂは、それぞれ戸袋４ａ，４ｂの中に引き込まれて、乗降通路３が開放される。

前述したように、マスタ側の可動ホーム柵１Ａの戸袋４ａの内部には、制御盤６が内蔵されている。そして、図１（Ｂ）に示すように、制御盤６は、図示しない上位の制御装置によって制御される制御基板１２と、制御基板１２からトルク指令を受けて、駆動用モータ７ａ，７ｂに駆動用の電力を供給するモータドライバ１３ａ，１３ｂを備えている。モータドライバ１３ａ，１３ｂは図示しない電源から電力の供給を受けて、制御基板１２から受けたトルク指令に見合う電力を駆動用モータ７ａ，７ｂに供給する。つまり、モータドライバ１３ａ，１３ｂは、必要な電力を駆動用モータ７ａ，７ｂに供給して、駆動用モータ７ａ，７ｂにおいて、トルク指令に見合うトルクを発生させる。

図２は、本発明の実施形態に係る健全性診断装置２０と可動ホーム柵１の関係を示す構成図である。図２に示すように、健全性診断装置２０は、プラットホームに設置される複数台の可動ホーム柵１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎの開閉動作を包括して監視及び制御する総合制御盤４０を介して、可動ホーム柵１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎに接続されて、可動ホーム柵１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎの健全性診断を行うように構成されている。

図３は、健全性診断装置２０の概念的な構成を示すブロック図である。前述したように、健全性診断装置２０は総合制御盤４０を介して、複数台の可動ホーム柵１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎに接続されているが、図３及び本明細書の以下の説明においては、１台の可動ホーム柵１で、複数台の可動ホーム柵１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎを代表させている。図３に示すように健全性診断装置２０は、制御基板１２とは別の装置であり、総合制御盤４０を介して、制御基板１２と通信することでトルク指令値を収集する。そのために、健全性診断装置２０は、総合制御盤４０を介して制御盤６の制御基板１２に接続されて、制御基板１２からモータドライバ１３ａ，１３ｂに出力されるトルク指令を監視するトルク指令値列取得部２１を備えている。トルク指令値列取得部２１は、制御基板１２からモータドライバ１３ａ，１３ｂにトルク指令が出力されると、つまり、駆動用モータ７ａ，７ｂの動作開始が指示されると、トルク指令値の取得を開始する。そして、トルク指令値列取得部２１は、トルク指令値の出力が停止するまで一定の時間間隔でトルク指令値の取得を繰り返す。例えば、トルク指令値列取得部２１は１１０ｍｓ周期で６４回の取得を繰り返す。その結果、６４点のトルク指令値の配列、つまりトルク指令値列が得られる。なお、本明細書では、可動ホーム柵１の運用時に取得されたトルク指令値列を運用時トルク指令値列と呼ぶことにする。このように、トルク指令値列取得部２１は運用時トルク指令値列取得部として機能する。

図３に示すように健全性診断装置２０は、ハードディスク装置２２を備えている。トルク指令値列取得部２１で取得されたトルク指令値列は、可動ホーム柵１の機体を特定する情報、モータドライバ１３ａ，１３ｂを区別する情報、閉扉動作と開扉動作を区別する情報、取得日時を示す情報とともに、ハードディスク装置２２に記憶される。ハードディスク装置２２には、運用時において、可動ホーム柵１が動作する度に、トルク指令値列が記憶される。このように、ハードディスク装置２２は運用時トルク指令値列記憶部として機能する。

また、ハードディスク装置２２には、可動ホーム柵１が新設されて、試運転・調整が終わって、完成試験を行うタイミングで取得されたトルク指令値列、つまり初期トルク指令値列が記憶されている。そのため、ハードディスク装置２２は、初期トルク指令値列記憶部として機能する。なお、初期トルク指令値列は、可動ホーム柵１の新設時に取得されたトルク指令値列には限定されない。初期トルク指令値列は、可動ホーム柵１の保守作業の完了後に取得されたトルク指令値列であっても良い。要するに、初期トルク指令値列は可動ホーム柵１の健全性が確認された直後に取得されたトルク指令値列である。つまり、初期トルク指令値列は健全な状態にある可動ホーム柵１から取得されたトルク指令値列である。

図３に示すように健全性診断装置２０は、診断部２３を備えている。診断部２３は、ハードディスク装置２２から運用時トルク指令値列と初期トルク指令値列を、読み出して、両者を比較して、可動ホーム柵１の健全性を診断するコンピュータである。診断部２３による診断結果は、外部装置３０に出力される。外部装置３０は、特に限定されないが、例えば、可動ホーム柵１を制御する上位の制御装置、診断結果を文字あるいは図形の形で表示するディスプレイ装置、診断結果をまとめたレポートを印刷するプリンタである。なお、診断部２３において運用時トルク指令値列に基づいて、可動ホーム柵１の健全性を診断する手法については後述する。

（トルク指令値列）
図４は、トルク指令値列を説明するグラフであり、横軸に時間を、縦軸にトルク指令値の大きさを取っている。図４に示した曲線はトルク指令値の時間変化を示す曲線である。一般にトルク指令値は、駆動用モータ７ａ，７ｂの動作の初期の段階では時間の経過とともに増加し、その後、減少する。駆動用モータ７ａ，７ｂの回転速度が目標に達したら、トルク指令値は一定の水準に保たれ、駆動用モータ７ａ，７ｂは目標回転数を維持する。その後、トルク指令値は減少を始め、やがて負のトルク指令値が出力される。さらにその後、トルク指令値は一旦増加し、最後に０になる。駆動用モータ７ａ，７ｂは停止する。

前述したように、トルク指令値列は、トルク指令値を一定の時間間隔で繰り返し取得されたＭ個のデータの配列であって、トルク指令値の時間変化を離散化して表示するものである。図４においては、トルク指令値列の要素Ｔ_１，Ｔ_２，‥‥Ｔ_Ｍ−１，Ｔ_Ｍをプロットしている。縦軸に示したトルクの大きさが、Ｔ_１，Ｔ_２，‥‥Ｔ_Ｍ−１，Ｔ_Ｍの値に相当する。以下においては、運用時トルク指令値列を一般式｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝で表すことにする。また、異常の有無を判定する基準となる基準トルク指令値列を一般式｛Ｔｓ_１，Ｔｓ_２，‥‥Ｔｓ_Ｍ−１，Ｔｓ_Ｍ｝で表すことにする。

可動ホーム柵１において、駆動用モータ７ａ，７ｂを制御する制御基板１２は、扉体５ａ，５ｂが常に、同じ時間的経過を辿って動作するように、駆動用モータ７ａ，７ｂを制御している。つまり、制御基板１２は、扉体５ａ，５ｂが戸袋４ａ，４ｂに対して進退する速度と、開閉動作に要する時間が、一定になるように、駆動用モータ７ａ，７ｂを制御している。そのため、可動ホーム柵１のメカニズムの状態に変化がなければ、トルク指令値列は変化しない。可動ホーム柵１のメカニズムの状態が変化すれば、トルク指令値列は変化する。運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝と基準トルク指令値列｛Ｔｓ_１，Ｔｓ_２，‥‥Ｔｓ_Ｍ−１，Ｔｓ_Ｍ｝を比較して、両者の間に大きな差異があれば、可動ホーム柵１に異常が発生していると推定することが出来る。

（異常の有無を判定する手法）
本実施例では、基準トルク指令値列として初期トルク指令値列｛Ｔi_１，Ｔi_２，‥‥Ｔi_Ｍ−１，Ｔi_Ｍ｝を使用する。そして、初期トルク指令値列｛Ｔi１，Ｔi２，‥‥ＴiＭ−１，ＴiＭ｝と運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝を比較して、可動ホーム柵１における異常の有無を判定する。そのために、診断部２３は、ハードディスク装置２２から運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝を、ハードディスク装置２２から初期トルク指令値列｛Ｔi_１，Ｔi_２，‥‥Ｔi_Ｍ−１，Ｔi_Ｍ｝をそれぞれ読み出す。そして、診断部２３は、運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝の全ての構成要素Ｔｏについて、構成要素Ｔｏと構成要素Ｔｏに隣接する構成要素Ｔｏ’の差分Ｄｏを求める。つまり、下式で表される差分Ｄｏ_ｎを、ｎ≦Ｍ−１の範囲にある全ての自然数ｎについて求める。
Ｄｏ_ｎ＝Ｔｏ_ｎ＋１−Ｔｏ_ｎ

次に、診断部２３は、運用時トルク指令値列の構成要素Ｔｏに対応する初期トルク指令値列｛Ｔi_１，Ｔi_２，‥‥Ｔi_Ｍ−１，Ｔi_Ｍ｝の構成要素Ｔｉと構成要素Ｔｉに隣接する構成要素Ｔｉ’の差分Ｄｉを求める。つまり、下式で表される差分Ｄｉ_ｎを、ｎ≦Ｍ−１の範囲にある全ての自然数ｎについて求める。
Ｄｉ_ｎ＝Ｔｉ_ｎ＋１−Ｔｉ_ｎ

次に、診断部２３は、全ての差分Ｄｏと差分Ｄｉについて、差分Ｄｏと差分Ｄｉの差の絶対値Ｄを求める。つまり、下式で表される差の絶対値Ｄ_ｎを、ｎ≦Ｍ−１の範囲にある全ての自然数ｎについて求める。
Ｄ_ｎ＝｜（Ｔｏ_ｎ＋１−Ｔｏ_ｎ）−（Ｔｉ_ｎ＋１−Ｔｉ_ｎ）｜

そして、診断部２３は、すべてのＤ_ｎと基準値Ｓ１を比較する。そしていずれかのＤ_ｎが基準値Ｓ１を超えていたら、可動ホーム柵１に異常が発生していると判断する。つまり、運用時のトルク指令のいずれかの時間区間における時間変化率が、健全な状態におけるトルク指令の対応する時間区間における時間変化率に対して、大きく相違している場合に、可動ホーム柵１に異常が発生していると判断する。なお、基準値Ｓ１は、可動ホーム柵１の機種ごとに、あるいは設置場所ごとに、あるいは機体ごとに定められる閾値である。基準値Ｓ１は、実験あるいは過去の運用実績に基づいて決定される。

（軽微な異常の有無を判定する手法）
上記において、可動ホーム柵１における異常の有無を判定する手法を説明した。健全性診断装置２０によれば、故障の発生の前兆現象となる異常の発生を検出することができる。これに加えて、健全性診断装置２０によれば、「異常発生の前兆現象」と言うべき、軽微な異常の有無を判定することができる。以下において、軽微な異常の有無を判定する手法を説明する。

前述したように、駆動用モータ７ａ，７ｂは、扉体５ａ，５ｂが常に、同じ時間的経過を辿って動作するように、制御基板１２によって制御される。駆動用モータ７ａ，７ｂは、動作の初期段階において、回転速度を徐々に増加させ、予定された回転速度に到達したら、回転速度を一定に保持し、その後、回転速度を徐々に減少させ、予定されたタイミングで停止するように制御される。また、図５に示すように、駆動用モータ７ａ，７ｂの回転速度が一定に保持される時間的区間、つまり定速度回転区間においては、加減速のためのトルクを必要としないので、トルク指令値の変動幅は限定される。

定速度回転区間において生じるトルク指令値の変動は、駆動用モータ７ａ，７ｂに外乱が加わることによって生じる。可動ホーム柵１において、なんらかの軽微な異常があれば、外乱の増加の形で顕在化されると考えられる。外乱が増加すれば、定速度回転区間におけるトルク指令値の変動幅は大きくなると考えられる。そこで、診断部２３は、運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝の構成要素の内、定速度回転区間にある構成要素から最大値と最小値を求めて、最大値と最小値の差が基準値を超える場合に、可動ホーム柵１に軽微な異常があると判断する。図５に示す例においては、Ｔｏ_ｍ，‥‥Ｔｏ_ｍ’が定速度回転区間にある構成要素に該当するので、Ｔｏ_ｍ，‥‥Ｔｏ_ｍ’の中で最大値Ｔｏ_ｍａｘと最小値Ｔｏ_ｍｉｎを求めて、Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎを基準値Ｓ２と比較する。そして、Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎが基準値Ｓ２を超えていれば、可動ホーム柵１において軽微な異常があると判断する。Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎが基準値Ｓ２を超えていなければ、可動ホーム柵１は正常な状態にあると判断する。なお、基準値Ｓ２は、可動ホーム柵１の機種ごとに、あるいは設置場所ごとに、あるいは機体ごとに定められる閾値である。基準値Ｓ２は、実験あるいは過去の運用実績に基づいて決定される。なお、定速度回転区間の範囲は、駆動用モータ７ａ，７ｂの制御プログラムの作成時に、つまり駆動用モータ７ａ，７ｂの加減速スケジュールの決定時に、決定又は推定することができる。あるいは、初期トルク指令値列｛Ｔi_１，Ｔi_２，‥‥Ｔi_Ｍ−１，Ｔi_Ｍ｝において、トルク指令値Ｔi_ｎが一定になる範囲を定速度回転区間とすることができる。

（過大負荷の除外）
可動ホーム柵１においては、偶発的に過大負荷が加わることがある。例えば、異物の挟み込み、接触、強風によって、偶発的に過大負荷が加わることがある。このような偶発的な過大負荷の結果、生じたトルク指令値列は、可動ホーム柵１の健全性とは直接には関係しない。過大負荷が消滅すれば、可動ホーム柵１は元の状態に戻るからである。

そこで、健全性診断装置２０においては、運用時トルク指令値列が平常の運転状態、つまり、偶発的な過大負荷が加わらない状態で取得されたものか、異常な運転状態、つまり、偶発的な過大負荷が加わった状態で取得されたものかを判別して、異常な運転状態で取得された運用時トルク指令値列を、可動ホーム柵１の健全性を判断する材料から除外している。そのために、診断部２３は、運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝の全ての構成要素の中の最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎを求め、最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎの差が基準値を超える場合に、運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝を、健全性診断の判断対象から除外する。図６に示す例においては、駆動用モータ７ａ，７ｂを増速する区間における増速トルクのピークの近傍にＴｍａｘが存在し、駆動用モータ７ａ，７ｂを減速する区間における制動トルクのピークの近傍にＴｍｉｎが存在する。診断部２３は、最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎの差、つまり差Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎを基準値Ｓ３と比較して、Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎが基準値Ｓ３を超えていれば、その運用時トルク指令値列｛Ｔｏ_１，Ｔｏ_２，‥‥Ｔｏ_Ｍ−１，Ｔｏ_Ｍ｝を可動ホーム柵１の健全性を判断する材料から除外する。Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎが基準値Ｓ３を超えていなければ、可動ホーム柵１の健全性を判断する材料とする。なお、基準値Ｓ３は、可動ホーム柵１の機種ごとに、あるいは設置場所ごとに、あるいは機体ごとに定められる閾値である。基準値Ｓ３は、実験あるいは過去の運用実績に基づいて決定される。

（健全性診断）
診断部２３には、図７に示すような健全性診断プログラムがインストールされている。診断部２３は健全性診断プログラムに記載された処理を実行して、可動ホーム柵１の健全性診断を行う。以下、図７を参照して、診断部２３による可動ホーム柵１の健全性診断の手順を説明する。

健全性診断は、可動ホーム柵１の運用終了後、または可動ホーム柵１の運用開始前に、当日または前日に取得された運用時トルク指令値列を解析対象にして、実施される。健全性診断プログラムが起動されると、まず、ハードディスク装置２２から初期トルク指令値列を読み出す（ステップ１）。次に、ハードディスク装置２２から解析対象となる運用時トルク指令値列を１組読み出す（ステップ２）。

次に、ハードディスク装置２２から読み出された運用時トルク指令値列について、過大負荷の有無を確認する。つまり、読み出された運用時トルク指令値列中の最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎを求めて、その差Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎを基準値Ｓ３と比較する。Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎが基準値Ｓ３を超えていれば（ステップ３：Ｙｅｓ）、当該運用時トルク指令値列は、可動ホーム柵１に偶発的に過大負荷が加わった状態で取得されたデータだと推定されるので、可動ホーム柵１の健全性判断の対象から除外する。そして、当該運用時トルク指令値列について、「判断対象から除外」した旨を記録して（ステップ４）、ステップ１０に進む。

ステップ３において、Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎが基準値Ｓ３を超えていなければ（ステップ３：Ｎｏ）、ステップ５に進む。ステップ５においては、初期トルク指令値列と運用時トルク指令値列のそれぞれについて、隣接する要素の差分を求め、その差分同士の差の絶対値を求めて行う。つまり、下式に示すＤ_ｎを、ｎ≦Ｍ−１の範囲にあるすべてのｎについて算出する。
Ｄ_ｎ＝｜（Ｔｏ_ｎ＋１−Ｔｏ_ｎ）−（Ｔｉ_ｎ＋１−Ｔｉ_ｎ）｜

そして、いずれかのＤ_ｎが、基準値Ｓ１を超えていれば（ステップ５：Ｙｅｓ）、可動ホーム柵１において何らかの異常が生じていると判定される。そこで、当該運用時トルク指令値列について、「異常あり」と判断した旨を記録して（ステップ６）、ステップ１０に進む。全てのＤ_ｎが、基準値Ｓ１を超えていなければ（ステップ５：Ｎｏ）、ステップ７に進む。

ステップ７においては、運用時トルク指令値列から、定速回転区間にある構成要素、つまり図５に示す例において、Ｔｏ_ｍ，‥‥Ｔｏ_ｍ’を抽出し、その中の最大値Ｔｏ_ｍａｘと最小値Ｔｏ_ｍｉｎを求めて、それらの差、つまりＴｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎを基準値Ｓ２と比較する。前述したように、Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎが基準値Ｓ２を超えていれば（ステップ７：Ｙｅｓ）、可動ホーム柵１において軽微な異常があると推定される。そこで、当該運用時トルク指令値列について、「軽微な異常あり」と判断した旨を記録して（ステップ８）、ステップ１０に進む。Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎが基準値Ｓ２を超えていなければ（ステップ７：Ｎｏ）、当該運用時トルク指令値列について、「異常なし」と判断した旨を記録して（ステップ９）、ステップ１０に進む。

ステップ１０においては、未処理の運用時トルク指令値列の有無を確認する。ハードディスク装置２２に未処理の運用時トルク指令値列が残っていれば（ステップ１０：Ｙｅｓ）、ステップ２に戻って、未処理の運用時トルク指令値列を読み出して、上記の処理を行う。ハードディスク装置２２に未処理の運用時トルク指令値列が残っていなければ（ステップ１０：Ｎｏ）、診断結果のレポートを外部装置３０に出力して（ステップ１１）、処理を終える。

なお、診断結果のレポートは、外部装置３０において利用可能な電子データの形で出力される。そして、レポートには、運用時トルク指令値列の生データ、運用時トルク指令値列を取得した日時、運用時トルク指令値列を取得した可動ホーム柵１の機体を特定する情報、及び診断結果、つまり、「異常なし」、「軽微な異常あり」、「異常あり」、「判断対象除外」の記録が含まれる。レポートは外部装置３０において、さまざまな形で利用することができる。レポートの内容を紙媒体に印刷して出力することもできるし、ディスプレイ装置に表示することもできる。あるいは、外部装置３０において２次的な解析や統計処理を行うこともできる。

また、前述したように、可動ホーム柵１はマスタ側の可動ホーム柵１Ａとスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂを備えている。また、健全性診断装置２０は、マスタ側の可動ホーム柵１Ａとスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂのそれぞれについて健全性診断を行う。また、トルク指令値の時間変化のパターンは、開放動作の場合と、閉鎖動作の場合で異なる。そのため、ハードディスク装置２２には、マスタ側の可動ホーム柵１Ａの開放動作時の初期トルク指令値列と閉鎖動作時の初期トルク指令値列、スレーブ側の可動ホーム柵１Ｂの開放動作時の初期トルク指令値列と閉鎖動作時の初期トルク指令値列、つまり、合計４種類の初期トルク指令値列が記録される。また、ハードディスク装置２２には、マスタ側の可動ホーム柵１Ａの開放動作時の運用時トルク指令値列と閉鎖動作時の運用時トルク指令値列、スレーブ側の可動ホーム柵１Ｂの開放動作時の運用時トルク指令値列と閉鎖動作時の運用時トルク指令値列、が区別して記録される。そして、診断部２３は、同種の初期トルク指令値列と運用時トルク指令値列を比較して健全性診断を行う。基準値Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３も、マスタ側の可動ホーム柵１Ａとスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂで異なる。基準値Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、開放動作時と閉鎖動作時で異なる。

最後に、健全性診断装置２０を備える可動ホーム柵１の動作について説明する。前述したように、可動ホーム柵１を制御する制御基板１２は、上位の制御装置に制御されて、マスタ側の可動ホーム柵１Ａとスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂを開閉する。つまり、プラットホームに接する軌道に列車が到着すると、制御基板１２は駆動用モータ７ａ，７ｂを動作させて、扉体５ａ，５ｂを戸袋４ａ，４ｂの中に引き込んで、乗降通路３を開放して、乗客の乗降を可能にする。乗客の乗降が終了したら、制御基板１２は駆動用モータ７ａ，７ｂを、開放時とは逆方向に動作させて、扉体５ａ，５ｂを戸袋４ａ，４ｂの外に引き出して、乗降通路３を閉鎖する。乗降通路３が閉鎖されると、列車は発車し、プラットホームに接する軌道を離れる。このように、制御基板１２は、プラットホームに接する軌道に列車が発着する度に、扉体５ａ，５ｂを戸袋４ａ，４ｂに対して進退させる。扉体５ａ，５ｂを戸袋４ａ，４ｂに対して進退させるため、制御基板１２は必要なトルク指令をモータドライバ１３ａ，１３ｂに出力する。そして、モータドライバ１３ａ，１３ｂは、トルク指令に見合う電力を駆動用モータ７ａ，７ｂに供給する。

トルク指令値列取得部２１は、制御基板１２がマスタ側の可動ホーム柵１Ａとスレーブ側の可動ホーム柵１Ｂを開閉する度に動作して、制御基板１２からモータドライバ１３ａ，１３ｂに出力されるトルク指令をモニタして、トルク指令値の大きさを一定の時間間隔で記録して、運用時トルク指令値列を作成して、ハードディスク装置２２に送信する。ハードディスク装置２２は、運用時トルク指令値列を受信する度に、運用時トルク指令値列を記憶して、蓄積する。つまり、運用時トルク指令値列は、可動ホーム柵１が動作される度に、トルク指令値列取得部２１で作成され、ハードディスク装置２２に蓄積される。

診断部２３は、当日における可動ホーム柵１の運用が終了した後に、つまり、プラットホームに接する軌道から、当日における最終列車が離れた後に、手動操作によって、あるいは上位の制御装置によって起動される。診断部２３が起動されると、診断部２３は、ハードディスク装置２２に蓄積された運用時トルク指令値列を逐次読み出して、前述した処理を行う。

診断部２３は、ハードディスク装置２２から運用時トルク指令値列を読み出したら、まず、過大負荷の有無を確認する。つまり、読み出された運用時トルク指令値列が可動ホーム柵１に偶発的な過大負荷が加わった状態で取得されたものであったら、当該運用時トルク指令値列を可動ホーム柵１の健全性判断の対象から除外して、その旨を記録する。運用時トルク指令値列が、可動ホーム柵１に過大負荷が加わった状態で取得されたものでなかったら、ハードディスク装置２２に記憶された初期トルク指令値列と運用時トルク指令値列を比較して異常の有無を判定する。運用時トルク指令値列に異常があれば、その旨を記録する。運用時トルク指令値列に異常が無ければ、運用時トルク指令値列の定速度回転区間にある構成要素の中の最大値と最小値の差を基準値と比較して、つまり定速度回転区間におけるトルク指令値の振れ幅を基準値と比較して、振れ幅が基準値を超えていれば、運用時トルク指令値列に軽微な異常があると判定して、その旨を記録する。運用時トルク指令値列に軽微な異常がなければ、当該運用時トルク指令値列に異常がない旨を記録する。

ハードディスク装置２２に蓄積された全ての運用時トルク指令値列について、上記の処理が終わったら、診断部２３はレポートを作成して外部装置３０に出力する。なお、レポートには、運用時トルク指令値列の生データ、運用時トルク指令値列を取得した日時、運用時トルク指令値列を取得した可動ホーム柵１の機体を特定する情報、及び診断結果、つまり、「異常なし」、「軽微な異常あり」、「異常あり」、「判断対象除外」の記録が含まれる。

以上、説明したように、上記実施形態に係る健全性診断装置２０によれば、可動ホーム柵１の初期トルク指令値列と運用時トルク指令値列を比較して、可動ホーム柵１の健全性診断を行うので、可動ホーム柵１における異常の発生を早期に発見することができる。そのため、可動ホーム柵１の信頼性を向上させることができる。

また、健全性診断装置２０は、運用時トルク指令値列の定速度回転区間にある構成要素の中の最大値と最小値の差を基準値と比較して、つまり定速度回転区間におけるトルク指令値の振れ幅を基準値と比較して、振れ幅が基準値を超えていれば、運用時トルク指令値列に軽微な異常があると判定する。そのため、健全性診断装置２０によれば、可動ホーム柵１における軽微な異常の発生を早期に発見することができる。その結果、可動ホーム柵１の信頼性を更に向上させることができる。

なお、上記実施形態に示された健全性診断装置２０の構成と健全性診断装置２０による健全性診断の手法は、本発明の具体的な実施態様の例示である。したがって、本発明の技術的範囲は各上記実施形態によっては限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、応用、変形、あるいは改良して実施することができる。

上記実施形態においては、初期トルク指令値｛Ｔi_１，Ｔi_２，‥‥Ｔi_Ｍ−１，Ｔi_Ｍ｝を基準トルク指令値列として使用する例を示したが、基準トルク指令値列は初期トルク指令値には限定されない。前日に作成された運用時トルク指令値列｛Ｔｐ_１，Ｔｐ_２，‥‥Ｔｐ_Ｍ−１，Ｔｐ_Ｍ｝を基準トルク指令値列として、当日に作成された運用時トルク指令値列｛Ｔｔ_１，Ｔｔ_２，‥‥Ｔｔ_Ｍ−１，Ｔｔ_Ｍ｝について異常の有無を判定するようにしても良い。

この場合、ハードディスク装置２２に、当日に作成された運用時トルク指令値列｛Ｔｔ_１，Ｔｔ_２，‥‥Ｔｔ_Ｍ−１，Ｔｔ_Ｍ｝と前日に作成された運用時トルク指令値列｛Ｔｐ_１，Ｔｐ_２，‥‥Ｔｐ_Ｍ−１，Ｔｐ_Ｍ｝を記憶させる。診断部２３は、ハードディスク装置２２から、当日及び前日に作成された運用時トルク指令値列を読み出して、当日に作成された運用時トルク指令値列の全ての構成要素Ｔｔについて、構成要素Ｔｔと構成要素Ｔｔに隣接する構成要素Ｔｔ’の差分Ｄｔと、前日に作成された運用時トルク指令値列において構成要素Ｔｔに対応する構成要素Ｔｐと構成要素Ｔｐに隣接する構成要素Ｔｐ’の差分Ｄｐを求める。そして、差分Ｄｔと差分Ｄｐの差の絶対値を基準値と比較する。運用時トルク指令値列の少なくとも１個の構成要素Ｔｔについて、差分Ｄｔと差分Ｄｐの差の絶対値が基準値を超える場合に、可動ホーム柵１に異常があると判断する。

また、可動ホーム柵１に異常があると判断する条件は、運用時トルク指令値列の少なくとも１個の構成要素Ｔｔについて、差分Ｄｔと差分Ｄｐの差の絶対値が基準値を超えることには限定されない。複数個の構成要素Ｔｔについて、差分Ｄｔと差分Ｄｐの差の絶対値が基準値を超えることを条件としても良い。

要するに、基準トルク指令値列は、運用時トルク指令値列に先行して取得されたデータであれば、十分であり、基準トルク指令値列の取得時期は限定されない。基準トルク指令値列は、運用時トルク指令値列が取得される日の前日に取得されたデータでも良いし、１週間あるいは１月前あるいは数月前に取得されたデータでも良い。あるいは、運用時トルク指令値列の取得に先行して取得された複数個のデータを平均したデータを基準トルク指令値列としても良い。運用時トルク指令値列の取得に先行する複数日に渉ってして取得された複数個のデータを平均したデータを基準トルク指令値列としても良い。あるいは、移動平均を行って、常に直近の複数日に渉って取得されたデータの平均を基準トルク指令値列とするようにしても良い。

初期トルク指令値列を取得する手段は、特に限定されない。専用の装置で初期トルク指令値列を取得して、その結果をハードディスク装置２２に書き込んでも良い。あるいは、トルク指令値列取得部２１で取得して、その結果をハードディスク装置２２に書き込んでも良い。

ハードディスク装置２２は、運用時トルク指令値列記憶手段と初期トルク指令値列記憶手段の具体例の例示である。運用時トルク指令値列記憶手段と初期トルク指令値列記憶手段は、ハードディスク装置２２には限定されない。各種の記憶装置を任意に選択して、運用時トルク指令値列記憶手段あるいは初期トルク指令値列記憶手段として使用することができる。

また、図８に示すように、総合制御盤４０にＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）４１を備えて、ＥＰＲＯＭ４１に初期トルク指令値｛Ｔi_１，Ｔi_２，‥‥Ｔi_Ｍ−１，Ｔi_Ｍ｝を記憶させるようにしても良い。つまり、総合制御盤４０が備えるＥＰＲＯＭ４１を初期トルク指令値列記憶手段として使用するようにしても良い。

ハードディスク装置２２を省いて、トルク指令値列取得部２１で取得された運用時トルク指令値列を診断部２３で、逐次、初期トルク指令値列と比較して、その結果を外部装置３０に出力するようにしても良い。

上記実施形態においては、トルク指令値列取得部２１と診断部２３を、それぞれ、別のハードウェアで構成する例を示したが、単一のハードウェアで、トルク指令値列取得部２１と診断部２３を構成するようにしても良い。健全性診断装置２０の設置場所は限定されない。健全性診断装置２０は、戸袋４ａの内部に配置されても良いし、可動ホーム柵１から離隔した場所に配置されても良い。あるいは、トルク指令値列取得部２１を戸袋４ａの内部に配置して、診断部２３を可動ホーム柵１から離隔した場所に配置するようにしても良い。また、健全性診断装置２０は総合制御盤４０と一体に構成されても良い。

上記実施形態においては、1台の健全性診断装置２０が複数台の可動ホーム柵１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎに接続される例を示したが、健全性診断装置２０と可動ホーム柵１は１対複数で配置されるものには限定されない。健全性診断装置２０と可動ホーム柵１を１対１で配置して、１台の健全性診断装置２０で、１台の可動ホーム柵１の健全性診断を行うようにしても良い。

初期トルク指令値列を取得する時期は、可動ホーム柵１の新設時には限定されない。可動ホーム柵１の工場出荷時に初期トルク指令値列を取得するようにしても良いし、あるいは、可動ホーム柵１の試作試験時に初期トルク指令値列を取得して、可動ホーム柵１の機種ごとに初期トルク指令値列を定めるようにしても良い。あるいは、可動ホーム柵１の重整備、つまり重要部品の交換がされる度に、初期トルク指令値列を取得するようにしても良い。

運用時トルク指令値列を取得する頻度は、限定されない。可動ホーム柵１が動作する度に運用時トルク指令値列を取得するようにしても良いし、可動ホーム柵１が１１回動作するごとに１回、運用時トルク指令値列を取得する。あるいは３０分に運用時トルク指令値列を取得するようにしても良い。

本発明は、可動ホーム柵の健全性診断装置に好適に利用することができる。

１，１_１，１_２，１_３，‥‥１_Ｎ 可動ホーム柵、１Ａ マスタ側の可動ホーム柵、１Ｂ スレーブ側の可動ホーム柵、２ 床面、３ 乗降通路、４ａ，４ｂ 戸袋、５ａ，５ｂ 扉体、６ 制御盤、７ａ，７ｂ 駆動用モータ、８ａ，８ｂ 駆動プーリ、９ａ，９ｂ 従動プーリ、１０ａ，１０ｂ 無端ベルト、１１ａ，１１ｂ ベルトクランプ、１２ 制御基板 、１３ａ，１３ｂ モータドライバ、２０ 健全性診断装置、２１ トルク指令値列取得部、２２ ハードディスク装置、２３ 診断部、３０ 外部装置、４０ 総合制御盤、４１ ＥＰＲＯＭ

Claims (7)

1. 可動ホーム柵の運用時において、前記可動ホーム柵の駆動用モータのドライバに指令されるトルク指令値を取得して、複数個のトルク指令値の配列である運用時トルク指令値列を作成する運用時トルク指令値列取得部と、
   前記運用時トルク指令値列取得部で作成された運用時トルク指令値列の各構成要素Ｔｏについて、構成要素Ｔｏと該構成要素Ｔｏに隣接する構成要素Ｔｏ’の差分Ｄｏと、予め求められている基準トルク指令値列において構成要素Ｔｏに対応する構成要素Ｔｓと構成要素Ｔｓに隣接する構成要素Ｔｓ’の差分Ｄｓの差の絶対値を基準値と比較し、前記運用時トルク指令値列のいずれかの構成要素Ｔｏについて、前記差分Ｄｏと前記差分Ｄｓの差の絶対値と前記基準値とが予め設定されている条件を満たす場合に、前記可動ホーム柵に異常があると判断する診断部と、を備える、
   可動ホーム柵の健全性診断装置。
2. 前記条件は、前記差分Ｄｏと前記差分Ｄｓの差の絶対値の少なくとも１個が前記基準値を超えることである、
   請求項１に記載の可動ホーム柵の健全性診断装置。
3. 前記運用時トルク指令値列取得部で作成された運用時トルク指令値列を記憶する運用時トルク指令値列記憶部を備えるとともに、
   前記診断部は、前記運用時トルク指令値列記憶部から運用時トルク指令値列を読み出して、当該読み出された運用時トルク指令値列について、以後の処理を行う、
   請求項１または請求項２に記載の可動ホーム柵の健全性診断装置。
4. 前記可動ホーム柵の初期状態において、前記可動ホーム柵の駆動用モータのドライバに指令されるトルク指令値を、前記駆動用モータが１回動作する間に一定の時間間隔で取得された複数個のトルク指令値の配列である初期トルク指令値列を記憶する初期トルク指令値列記憶部を備えるとともに、
   前記診断部は、前記初期トルク指令値列記憶部から初期トルク指令値列を読み出して、当該読み出された初期トルク指令値列を前記基準トルク指令値列として、以後の処理を行う、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可動ホーム柵の健全性診断装置。
5. 前記診断部は、前記運用時トルク指令値列記憶部から、前日及び当日に取得された運用時トルク指令値列を読み出して、当該前日に取得された運用時トルク指令値列を前記基準トルク指令値列として、当該当日に取得された運用時トルク指令値列について、以後の処理を行う、
   請求項３に記載の可動ホーム柵の健全性診断装置。
6. 前記診断部は、
   前記運用時トルク指令値列の定速度回転区間にある構成要素の中の最大値Ｔｏ_ｍａｘと最小値Ｔｏ_ｍｉｎを求め、最大値Ｔｏ_ｍａｘと最小値Ｔｏ_ｍｉｎの差Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎを基準値と比較して、差Ｔｏ_ｍａｘ−Ｔｏ_ｍｉｎが前記基準値を超える場合に、前記可動ホーム柵に軽微な異常があると判断する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の可動ホーム柵の健全性診断装置。
7. 前記診断部は、
   前記運用時トルク指令値列の全ての構成要素の中の最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎを求め、最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎの差Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎを基準値と比較して、差Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎが前記基準値を超える場合に、前記運用時トルク指令値列を、健全性診断の判断対象から除外する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の可動ホーム柵の健全性診断装置。
   
   
   

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