JP7235499B2 - ホームドアの状態診断システム、ホームドアの状態診断方法 - Google Patents
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ホームドアは、モータに駆動される駆動機構により開閉動作するものがある。このようなホームドアでは、経時変化等による劣化により駆動機構が故障することがある。ホームドアの故障は利用者に大きな影響を与えるため、故障が発生する前に駆動機構の劣化状態を診断し、故障の予兆を捉え、故障を未然に防ぐことが望ましい。特許文献1に記載のシステムには、駆動機構の劣化状態を精度よく診断することは難しいという問題がある。
これらから、本発明者は、特許文献1に記載の技術には、ホームドアの駆動機構の劣化状態を精度よく診断する観点から、改善の余地があることを認識した。
また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
図1~図3を参照して、本発明の第1実施形態に係るホームドアの状態診断システム1の構成を説明する。図1は、第1実施形態に係るホームドアの状態診断システム1の構成を概略的に示す構成図である。図2は、ホームドアの状態診断システム1を概略的に示すブロック図である。
次に、ホームドア100の具体的な構成を説明する。図1に示すように、ホームドア100は、ドアエンジン10と、扉12と、ベルト14と、駆動プーリ16と、従動プーリ18と、リニアガイド20と、懸架部22と、コントローラ30と、振動検知部38とを主に含む。ドアエンジン10、ベルト14、駆動プーリ16、従動プーリ18、リニアガイド20および懸架部22は、ホームドア100の駆動機構8を構成する構成要素であり、例えばヘッダボックス60に設けられる。ホームドア100は、扉12を図1において左右方向(以下、「可動方向」という)に移動させることで所定の間口を開閉する。
次に、扉12の開動作を説明する。開動作は、閉位置で停止している扉12を、開位置まで移動させて停止させる動作である。開動作は、扉12を所定の速度まで加速する加速動作と、扉12を所定の速度に維持する速度制御動作と、扉12を減速する減速動作と、扉12を低速度で停止位置に近づける接近動作と、扉12を停止させる停止動作とを含む。加速動作では、扉12を加速して所定の速度に達したら速度制御動作に切替える。速度制御動作では、扉12の位置が所定の位置に達したら減速動作に切替える。減速動作では、扉12が接近用の速度に達したら接近動作に切替える。接近動作では扉12を開位置まで移動させる。
閉動作は、扉12を、開位置から閉位置まで移動させて停止させる動作であり、移動方向が逆である点で開動作と異なる。閉動作は、閉動作と同様に、加速動作と、速度制御動作と、減速動作と、接近動作と、停止動作とを含む。停止動作では、両方の扉12を互いに当接させて停止させる。この動作では、反動で扉12が移動しないように、モータ24に通電して両方の扉12を互いに押し付ける動作(以下、「閉動作押付」という)を行う。この押付動作は一時的なものであってもよいし、継続的なものであってもよい。なお、片開きの場合は、扉12を別設のストッパに当てて停止させる。
次に、図1を参照して、振動検知部38を説明する。上述したように、振動検知部38は、駆動機構8の振動を直接または空気振動として検知する検知要素として機能する。振動検知部38は、駆動機構8の震えを直接検知する振動センサまたは、駆動機構8の震えを空気振動として検知する音センサであってもよい。この例では、音センサはマイクロフォン(以下、「マイク」という)である。
ホームドア100に配置される振動検知部38は、外部騒音や外部振動などの外乱の影響を受けることが考えられる。このため、本実施形態は、駆動機構8の少なくとも一部を覆うカバー部材を有し、振動検知部38は、このカバー部材に覆われる領域に配置される。カバー部材は、開状態の扉12を収容する戸袋52や、駆動機構8を覆うヘッダボックス60であってもよい。本実施形態では、振動検知部38は、ヘッダボックス60の内側および戸袋52の内側に配置される。
次に、図2を参照して、総合制御部40について説明する。総合制御部40は、操作取得部40bと、内部通信部40cと、外部通信部40eと、判定部42と、影響特定部44と、記憶部40mとを含む。操作取得部40bは、操作部40sから操作者(駅務員)の操作情報を取得する。内部通信部40cはホームドア100と通信する。外部通信部40eは管理装置50など総合制御部40の外部と通信する。判定部42は駆動機構8の状態診断の要否を判定する。記憶部40mは所定の情報を記憶する。
次に、判定部42の動作を説明する。判定部42は、受信された振動情報Liに基づいて駆動機構8の状態診断の要否を判定する。特に、判定部42は、振動情報Liを予め設定された基準値Lsに照らし駆動機構8の状態診断の要否を判定してもよい。例えば、判定部42は、振動情報Liが基準値Lsにマージンを加えた閾値Ltを超えた場合に保守は必要と判定してもよい。基準値Lsや閾値Ltを用いることにより定量的な判定結果を得られる。
例えば、ホームドアの特性上、リニアガイド20の端部付近が変形や磨耗などの損傷を受けることが多い。このため、判定部42は、ホームドア100の扉12が閉位置近傍から閉位置に至るまで移動する間に取得された振動情報Liに基づいて駆動機構8の状態診断を行い、駆動機構8の保守の要否を判定してもよい。つまり、判定部42は、接近動作または停止動作を行うときに取得された振動情報Liに基づいて判定してもよい。この場合、リニアガイド20の端近傍の損傷状態を容易に把握できる。
リニアガイド20の端部付近を注意深く評価できることが望ましい。このため、判定部42は、ホームドア100の扉12が閉位置または開位置に停止しているときに取得された振動情報Liに基づいて駆動機構8の状態診断を行い、駆動機構8の保守の要否を判定してもよい。つまり、判定部42は、扉12が開位置に停止している状態で、扉12をストッパ12sに押し付ける動作を行うとき(開動作押付時)に取得された振動情報Liに基づいて判定してもよい。また、判定部42は、扉12が閉位置に停止している状態で、両方の扉12を互いに押し付ける動作を行うとき(閉動作押付時)に取得された振動情報Liに基づいて判定してもよい。
ホームドア100は、駆動機構8になんらかの不調があるとき、速度制御動作時に異常振動を発生することがある。このため、判定部42は、開動作で速度制御動作をしているときに取得された振動情報Liに基づいて駆動機構8の状態診断を行い、駆動機構8の保守の要否を判定してもよい。この場合、駆動機構8の不調を容易に診断できる。
ホームドア100では、駆動機構8に含まれるボールベアリング等の金属部品の表面がフレーキング(表面剥離)等の異常を有する場合、加速動作時に異常振動を発生することがある。このため、判定部42は、開動作で加速動作をしているときに取得された振動情報Liに基づいて駆動機構8の状態診断を行い、駆動機構8の保守の要否を判定してもよい。例えば、振動情報Liが閾値Ltよりも小さい場合であっても、振動情報Liが基準値Lsよりも高い状態が所定の日数(例えば、2日、3日)続いており、且つ、振動情報Liがそれ以前のレベルよりも高いときにはボールベアリング等の金属部品の表面が異常であると診断してもよい。
振動検知部38は、列車がプラットホームPfに進入したときに発生する外部騒音や外部振動(以下、「外乱振動」という)を含んだ振動を検知することが考えられる。この場合、外乱振動によって判定部42が誤判定することがある。本実施形態は、列車の進行による影響を特定する影響特定部44を有する。影響特定部44は、振動情報Liを分析して、列車の進行による外乱振動が含まれているか否かを特定し、判定部42は、影響特定部44の特定結果を差し引いて駆動機構8の状態診断を行い、駆動機構8の保守の要否を判定してもよい。
外乱振動の特徴としては、外乱振動の周期的または非周期的な成分それぞれの大きさや比率が考えられる。このため、影響特定部44は、振動情報Liの周期的または非周期的な成分を特定する成分特定部46を含んでもよい。例えば、成分特定部46は、振動情報Liをフーリエ分析して、各成分を特定することができる。総合制御部40は、成分特定部46の特定結果が予め設定された条件を満たすときは保守の要否を判定しないように判定部42を制御してもよい。例えば、総合制御部40は、列車の外乱振動の各成分の比率や大きさを予め記憶しておき、振動情報Liの各成分の比率や大きさが、その記憶と合致または類似する場合には、保守の要否を判定しないようにしてもよい。
次に、このように構成されたホームドアの状態診断システム1の動作を説明する。図3は、ホームドアの状態診断システム1の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、ホームドアの状態診断システム1において駆動機構8の状態診断を行い、保守の要否を判定する処理S80を示す。この処理は、タイマなどにより自動的に開始されてもよいし、駅務員等の操作者の操作に基づいて開始されてもよい。この例では、処理S80は毎日の始業前または終業後に実行される。
本発明の第2実施形態は、ホームドア100である。ホームドア100は、駆動機構8によって扉12が開閉されたときに当該駆動機構8の振動または騒音に関する振動情報Liを取得する取得部34と、取得部34の取得結果を外部に出力する出力部32と、を備える。この構成によれば、駆動機構8の劣化状態を外部から確認することができ、保守要員が現場に出向く手間を減らせる。出力部32は、統合化情報、扉の開閉に関する情報、異常の有無に関する情報などのステータス情報の一部または全部をインターネット等のネットワークを介してネットワークサーバや保守要員等が所持する情報端末に出力してもよい。
本発明の第3実施形態は、ホームドアの状態診断方法である。この状態診断方法は、駆動機構8によってホームドア100が開閉されたときに、当該駆動機構8の振動に関する振動情報Liを取得するステップS82と、取得された振動情報Liをもとに保守の要否を判定するステップS85と、を含む。このステップで保守必要と判定された場合、総合制御部40は、判定結果に基づき保守に関する情報を生成してもよい。この構成によれば、振動情報Liに基づいてホームドア100の異音や異常振動の有無を把握し故障の兆候を精度よく把握できる。故障の兆候を把握することにより、保守の要否を判定し、ホームドア100の故障を予防できる。
本発明の第4実施形態は、ホームドアの状態診断システムである。この状態診断システムは、ホームドア100を開閉する駆動機構8から取得する振動情報Liから列車の進行に伴うノイズ情報を差し引き、駆動機構8の保守に利用される情報を生成する。例えば、保守に利用される情報は振動情報Liに基づいて生成される保守情報であってもよい。この構成によれば、振動情報Liに基づいてホームドア100の異音や異常振動の有無を把握し故障の兆候を精度よく把握できる。故障の兆候を把握することにより、ホームドア100の故障を予防できる。
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第1実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
Claims (7)
- 駆動機構によってホームドアが開閉されたときに当該駆動機構の振動に関する振動情報を取得する取得部と、
前記ホームドアの扉が閉位置近傍から閉位置まで移動する間に前記取得部によって取得された前記振動情報と、予め設定された基準値とに基づいて前記駆動機構の保守の要否を判定する判定部と、
を備えるホームドアの状態診断システム。 - 前記ホームドアは、前記駆動機構の少なくとも一部を覆うカバー部材と、前記カバー部材に覆われる領域に配置され、前記駆動機構の振動を直接または空気振動として検知する振動検知部と、を有し、
前記取得部は、前記振動情報として前記振動検知部の検知結果を取得する請求項1に記載のホームドアの状態診断システム。 - 前記振動検知部は、前記駆動機構を構成する複数の要素にそれぞれ対応して配置される複数のセンサを含む請求項2に記載のホームドアの状態診断システム。
- 駆動機構によってホームドアが開閉されたときに当該駆動機構の振動に関する振動情報を取得する取得部と、
前記ホームドアの扉が閉位置または開位置に停止しているときに前記取得部によって取得された前記振動情報と、予め設定された基準値とに基づいて前記駆動機構の保守の要否を判定する判定部と、
を備えるホームドアの状態診断システム。 - 駆動機構によってホームドアが開閉されたときに当該駆動機構の振動に関する振動情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された振動情報と、予め設定された基準値とに基づいて保守の要否を判定する判定部と、
列車の進行による影響を特定する影響特定部と、
を備え、
前記判定部は前記影響特定部の特定結果を差し引いて保守の要否を判定するホームドアの状態診断システム。 - 前記影響特定部は、前記振動情報の周期的または非周期的な成分を特定する成分特定部を含み、
前記判定部は、前記成分特定部の特定結果が予め設定された条件を満たすときは保守の要否を判定しない請求項5に記載のホームドアの状態診断システム。 - 駆動機構によってホームドアが開閉されたときに、当該駆動機構の振動に関する振動情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで、前記ホームドアの扉が閉位置近傍から閉位置まで移動する間に取得された前記振動情報と、予め設定された基準値とに基づいて前記駆動機構の保守の要否を判定するステップと、
を含むホームドアの状態診断方法。
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