JP7298015B2 - スマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム - Google Patents

Description

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本願は、２０１９年８月２０日に提出された、出願番号が２０１９１０７７０１０６２であり、発明の名称が「スマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム」である中国特許出願を引用し、その全体が参照により本願に組み込まれる。

本発明は、自動制御の技術分野に関し、具体的に、スマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムに関する。

高速列車のドアロジック制御回路では、リレーの数が多いため、シングルポイント障害によるシステム全体の障害のリスクが高くなると共に、ドアの数が多いため、車両の貫通ケーブルの構造が複雑である。現在、ドアロジック制御のリフォームを行う必要がある場合、既存の回路をベースに配線のリフォームを行う必要がある。このようなリフォームは、回路基板の廃棄及び再製造又は外部配線の変更に係わる可能性がある。次に、既存の車両ロジック制御の構成については、全てのプリント回路基板が焼損してしまうリスクが存在し、焼損を回避するための保護は全て空気遮断器側に集中している。問題が発生することで空気遮断器が遮断すると、ロジック制御回路の大規模な障害が発生する。従来技術ではすべての回路を保護するにはコストがかかり過ぎる。

本発明の実施形態は、従来技術における課題を解決、又は部分的に解決するために、スマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムを提供する。

本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムは、選択された車両に位置する第１のスマート制御ユニットと、残りの各車両に位置する第２のスマート制御ユニットと、各車両に位置するドアコントローラとを備え、この中で、前記第１のスマート制御ユニットは、複数のドア制御命令出力ポートを有し、前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットは、前記ドア制御命令出力ポートに対応する複数のドア制御命令入力ポートを有し、前記第１のスマート制御ユニットは、ドア制御操作情報を取得すると、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して対応するドア制御命令を出力し、前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットの対応する前記ドア制御命令入力ポートは、前記ドア制御命令を受信すると、対応するドアコントローラ制御ポートを駆動して、前記ドア制御命令を実行するように自車の前記ドアコントローラを制御する。

さらに、上記の実施形態において、前記ドア制御命令は、右ドア開命令、右ドア閉命令、右ドア解放命令、左ドア開命令、左ドア閉命令、及び左ドア解放命令を含み、対応する前記ドアコントローラ制御ポートは、それぞれ、右ドア開制御ポート、右ドア閉制御ポート、右ドア解放制御ポート、左ドア開制御ポート、左ドア閉制御ポート、及び左ドア解放制御ポートである。

さらに、上記の実施形態において、前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットは、それぞれ、第１の速度信号取得ポートと第２の速度信号取得ポートを介して、列車ブレーキ制御ユニットに接続されており、この中で、前記第１の速度信号取得ポートには、列車速度が第１のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第１のプリセット速度より高い場合に信号がなく、前記第２の速度信号取得ポートには、列車速度が第２のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第２のプリセット速度より高い場合に信号がなく、前記第２のプリセット速度は、前記第１のプリセット速度より高い。

さらに、上記の実施形態において、前記ドア制御操作情報が右ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令を出力し、前記ドア制御操作情報が左ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記左ドア解放命令を出力する。

さらに、上記の実施形態において、前記ドア制御操作情報が左ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、左ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記左ドア開命令を出力し、前記ドア制御操作情報が右ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、右ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア開命令を出力する。

さらに、上記の実施形態において、前記第１のスマート制御ユニット及び/又は前記第２のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ第２の速度信号取得ポートに信号があることを知った場合、自動ドア閉制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドア及び右ドアを自動的に閉じる。

さらに、上記の実施形態において、前記第１のスマート制御ユニット及び/又は前記第２のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ前記第２の速度信号取得ポートに信号がないことを知った場合、自動ドアロック制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドア及び右ドアを自動的にロックする。

さらに、上記の実施形態において、前記第１のプリセット速度は５ＫＭ／ｈであり、前記第２のプリセット速度は１０ＫＭ／ｈである。

さらに、上記の実施形態において、前記システムは、前記選択された車両に設けられた強制ゼロ速度スイッチを更に備え、緊急事態が発生する時に、前記強制ゼロ速度スイッチは、前記列車ブレーキ制御ユニットを短絡し、前記第１のスマート制御ユニットにドア解放許可信号を送信し、前記第１のスマート制御ユニットは、前記ドア解放許可信号を受信すると、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令及び前記左ドア解放命令を出力する。

さらに、上記の実施形態において、前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットは、自車の前記ドアコントローラによってフィードバックされるドアロック済み信号を受信するためのドア動作監視ポートを更に備え、前記ドア制御命令出力ポートと対応する前記ドア制御命令入力ポートとの間には、電流が予定の電流値を上回った場合に、対応する分岐路を遮断するための電流監視モジュールが設けられている。

本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムは、非接触制御システムを使用することによって、リレーロジック制御回路が複雑で、接点が異常に粘着し、回路基板が焼損してしまうなどの従来の高速列車の問題を解決した。高速列車の設計応用のリフォームのコスト、後期のメンテナンスのコストを節約し、スペアパーツのコストを削減することができる。高速列車のロジック制御回路の信頼性を高め、複雑な制御回路を簡略化し、後期のメンテナンス、リフォームの効率を向上させることができると共に、インテリジェント化の高速列車に新しい設計コンセプトと設計構想を提供する。

本発明の実施形態又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下、実施形態又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。勿論、以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施形態であり、当業者にとって、創造的な労働を要しない前提で、更にこれらの図面に基づいてその他の図面を得ることができる。
図１は、本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムの原理の模式図である。
図２は、本発明の他の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムの原理の模式図である。
図３は、本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムにおける第１のスマート制御ユニットのトポロジー構成図である。

本発明の実施形態の目的、技術案、及び利点をより明確にするために、本発明の実施形態における図面を参照しながら、本発明の実施形態における技術案を明確且つ完全に説明する。勿論、説明する実施形態がすべての実施形態ではなく、本発明の実施形態の一部に過ぎない。本発明における実施形態に基づいて創造的な労働をしない前提で当業者によって得られたすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲に含まれる。

図１は、本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムの原理の模式図である。図１に示すように、前記システムは、選択された車両に位置する第１のスマート制御ユニット１と、残りの各車両に位置する第２のスマート制御ユニット２と、各車両に位置するドアコントローラ３とを備え、この中で、前記第１のスマート制御ユニット１は、複数のドア制御命令出力ポート１０を有し、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２は、前記ドア制御命令出力ポート１０に対応する複数のドア制御命令入力ポート２０を有し、前記第１のスマート制御ユニット１は、ドア制御操作情報を取得すると、対応する前記ドア制御命令出力ポート１０を介して対応するドア制御命令を出力し、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２の対応する前記ドア制御命令入力ポート２０は、前記ドア制御命令を受信すると、対応するドアコントローラ制御ポート３０を駆動して自車の前記ドアコントローラ３を制御することで前記ドア制御命令を実行する。

上記のシステムは、選択された車両に位置する第１のスマート制御ユニット１と、残りの各車両に位置する第２のスマート制御ユニット２と、各車両に位置するドアコントローラ３とを備えている。この中で、第１のスマート制御ユニット１と第２のスマート制御ユニット２は、同じデバイスを使用することができ、例えば、両方ともロジック制御ユニットＬＣＵを使用する。しかし、第１のスマート制御ユニット１及び第２のスマート制御ユニット２のポートの設定や機能が異なる。第１のスマート制御ユニット１は、制御を容易にするために、通常、先頭車両に設置されており、編成全体のドア統合制御を容易に実現できるようになっている。勿論、実際のニーズに応じて、第１のスマート制御ユニット１は他の車両に設けられてもよい。各車両（先頭車両及びそれ以外の車両を含む）には、対応する車両のドア動作を駆動するためのドアコントローラ３が設けられている。

前記第１のスマート制御ユニット１は、複数のドア制御命令出力ポート１０を有し、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２は、前記ドア制御命令出力ポート１０に対応する複数のドア制御命令入力ポート２０を有する。前記第１のスマート制御ユニット１は、ドア制御操作情報を取得すると、対応する前記ドア制御命令出力ポート１０を介して対応するドア制御命令を出力する。前記ドア制御操作情報は、運転者がドア開操作ボタンを押した情報など、運転者のドア制御操作情報であってもよい。前記第１のスマート制御ユニット１は、ドア制御命令出力ポート１０を介して運転者ドア操作ボタンに接続することができ、運転者ドア操作ボタンは、例えば、図１のスイッチであってもよい。対応する運転者ドア操作ボタンが押されると、対応するドア制御命令出力ポート１０は信号を出力することができる。前記第１のスマート制御ユニット１は、複数のドア制御命令出力ポート１０を有する。図１では、表示の便宜上、１つのドア制御命令出力ポート１０のみが示されている。前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２の対応する前記ドア制御命令入力ポート２０は、前記ドア制御命令を受信すると、対応するドアコントローラ制御ポート３０を駆動して自車の前記ドアコントローラ３を制御することで前記ドア制御命令を実行する（ドアコントローラ制御ポート３０の駆動は、リレー構成により実現できる）。

ドア制御の要求に応じて、前記ドア制御操作情報は、右ドア開操作情報、右ドア閉操作情報、右ドア解放操作情報、左ドア開操作情報、左ドア閉操作情報、及び左ドア解放操作情報を含んでもよい。対応するドア制御命令出力ポート１０は、それぞれ、右ドア開制御命令出力ポート、右ドア閉制御命令出力ポート、右ドア解放制御命令出力ポート、左ドア開制御命令出力ポート、左ドア閉制御命令出力ポート、及び左ドア解放制御命令出力ポートである。対応するドア制御命令は、それぞれ、右ドア開命令、右ドア閉命令、右ドア解放命令、左ドア開命令、左ドア閉命令、及び左ドア解放命令である。対応するドア制御命令入力ポート２０は、それぞれ、右ドア開制御命令入力ポート、右ドア閉制御命令入力ポート、右ドア解放制御命令入力ポート、左ドア開制御命令入力ポートであり、左ドア閉制御命令入力ポート、及び左ドア解放制御命令入力ポートである。対応する前記ドアコントローラ制御ポートは、それぞれ、右ドア開制御ポート、右ドア閉制御ポート、右ドア解放制御ポート、左ドア開制御ポート、左ドア閉制御ポート、及び左ドア解放制御ポートである。

例えば、前記第１のスマート制御ユニット１は、右ドアを開けるというドア制御操作情報を取得すると、右ドア開制御命令出力ポートを介して、対応する右ドア開制御命令を出力し、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２の右ドア開制御命令入力ポート２０は、前記ドア制御命令を受信すると、右ドア開制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラ３を制御することで右ドア開制御命令を実行する。

本発明の実施形態は、スマート制御ユニットを核心として採用し、非接触制御システムを使用することによって、リレーのロジック制御回路が複雑で、接点が異常に粘着し、回路基板が焼損してしまうなどの従来の高速列車の問題を解決した。高速列車の設計応用のリフォームのコスト、後期のメンテナンスのコストを節約し、スペアパーツのコストを削減することができる。高速列車のロジック制御回路の信頼性を高め、複雑な制御回路を簡略化し、後期のメンテナンス、リフォームの効率を向上させことができると共に、インテリジェント化の高速列車に新しい設計コンセプトと設計構想を提供する。

さらに、上記の実施形態に基づいて、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２は、第１の速度信号取得ポートと第２の速度信号取得ポートを介して、それぞれ、列車ブレーキ制御ユニットに接続されている。この中で、前記第１の速度信号取得ポートには、列車速度が第１のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第１のプリセット速度より高い場合に信号がない。前記第２の速度信号取得ポートには、列車速度が第２のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第２のプリセット速度より高い場合に信号がない。前記第２のプリセット速度が前記第１のプリセット速度より高い。

前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２は、第１の速度信号取得ポートと第２の速度信号取得ポートを有し、前記第１の速度信号取得ポート及び前記第２の速度信号取得ポートは、それぞれ、列車ブレーキ制御ユニットＢＣＵに接続され、速度信号を取得するために用いられる。この中で、前記第１の速度信号取得ポートには、列車速度が第１のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第１のプリセット速度より高い場合に信号がない。前記第２の速度信号取得ポートには、列車速度が第２のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第２のプリセット速度より高い場合に信号がない。前記第２のプリセット速度は前記第１のプリセット速度より高い。

前記第２のプリセット速度と前記第１のプリセット速度の値は、実際のニーズに応じて設定することができる。前記第１のプリセット速度を５ＫＭ／ｈとし、前記第２のプリセット速度を１０ＫＭ／ｈとする場合を例とすると、前記第１の速度信号取得ポートには、列車速度が５ＫＭ／ｈより高くない場合に信号があり、列車速度が５ＫＭ／ｈより高い場合に信号がない。前記第２の速度信号取得ポートには、列車速度が１０ＫＭ／ｈより高くない場合に信号があり、列車速度が１０ＫＭ／ｈより高い場合に信号がない。

上記の実施形態に基づき、本発明の実施形態は、第１のスマート制御ユニット及び第２のスマート制御ユニットに第１の速度信号取得ポート及び第２の速度信号取得ポートを設けることにより、速度情報を使用してドア制御を行うための基礎を提供した。

さらに、上記の実施形態に基づき、前記ドア制御操作情報が右ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポート１０を介して前記右ドア解放命令を出力し、前記ドア制御操作情報が左ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポート１０を介して前記左ドア解放命令を出力する。

編成全体のドア解放が第１のスマート制御ユニット１により制御される場合には、ドア解放の車速情報を設定することができ、例えば、車速が５ＫＭ／ｈより高くない場合にドア解放が許可されるように設定することができる。車速が５ＫＭ／ｈより高くない情報は、第１の速度信号取得ポートの信号状況に基づいて取得可能である。例えば、前記第１のプリセット速度が５ＫＭ／ｈであり、前記第２のプリセット速度が１０ＫＭ／ｈである場合、第１の速度信号取得ポートに信号があることは、車速が５ＫＭ／ｈより高くないことを示す。

従って、前記ドア制御操作情報が右ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、右ドア解放制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令を出力し、前記ドア制御操作情報が左ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、左ドア解放制御命令出力ポートを介して前記左ドア解放命令を出力する。

上記実施の形態に基づき、本発明の実施形態は、ドア解放の速度条件を設定することにより、信頼性が高く且つ実用的なドア解放制御を実現するものである。

さらに、上記の実施形態に基づき、前記ドア制御操作情報が左ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、左ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポート１０を介して前記左ドア開命令を出力し、前記ドア制御操作情報が右ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、右ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポート１０を介して前記右ドア開命令を出力する。

編成全体のドア開け（左ドア開け及び右ドア開け）が第１のスマート制御ユニット１により制御される場合には、ドア開けの条件は、ドア解放の命令が送信されたことに設定することができ、即ち、ドアを解放してからドアを開けるように設定することができる。従って、前記ドア制御操作情報が左ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、左ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する左ドア開制御命令出力ポートを介して前記左ドア開命令を出力する。前記ドア制御操作情報が右ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニット１は、右ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、右ドア開制御命令出力ポートを介して前記右ドア開命令を出力する。

上記の実施形態に基づき、本発明の実施形態は、ドアを解放してからドアを開けるように設定することにより、ドア開の制御ロジックの正確性が確保される。

さらに、上記の実施形態に基づき、前記第１のスマート制御ユニット１及び/又は前記第２のスマート制御ユニット２は、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ前記第２の速度信号取得ポートに信号があることを知った場合、自動ドア閉制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドア及び右ドアを自動的に閉じる。

安全性を確保するために、各車両のスマート制御ユニット、即ち、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２はいずれも、ブレーキ制御ユニットＢＣＵの速度情報を取得するための第１の速度信号取得ポート及び第２の速度信号取得ポートが設けられている。前記第１のプリセット速度が５ＫＭ／ｈであり、前記第２のプリセット速度が１０ＫＭ／ｈである場合を例とすると、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ前記第２の速度信号取得ポートに信号があることは、車両速度が５～１０ＫＭ／ｈの間（１０ＫＭ／ｈを含む）であることを示し、この時、自動ドア閉制御ポート（ドアコントローラ制御ポートに属する）により自動ドア閉を制御する必要がある。

各列車は、独立に設置されたスマート制御ユニットによって速度情報に基づいて自動ドア閉を独立に制御する。先頭車両に前記第１のスマート制御ユニット１が設けられており、残りの車両に第２のスマート制御ユニット２が設けられている場合、先頭車両の第１のスマート制御ユニット１が、その第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ第２の速度信号取得ポートに信号があることを知った場合、自動ドア閉制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドアと右ドアを自動的に閉じる。残りの車両のいずれかにおける第２のスマート制御ユニット２が、その第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ第２の速度信号取得ポートに信号があることを知った場合、自動ドア閉制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドアと右ドアを自動的に閉じる。

上記の実施形態に基づき、本発明の実施形態は、各車両に設けられたスマート制御ユニットが第１の速度信号取得ポート及び第２の速度信号取得ポートの信号状況に応じて、自動ドア閉を制御することにより、安全性を向上させた。

さらに、上記の実施形態に基づき、前記第１のスマート制御ユニット１及び/又は前記第２のスマート制御ユニット２は、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ前記第２の速度信号取得ポートに信号がないことを知った場合に、自動ドアロック制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドア及び右ドアを自動的にロックする。

前記第１のプリセット速度が５ＫＭ／ｈであり、前記第２のプリセット速度が１０ＫＭ／ｈである場合を例とすると、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ前記第２の速度信号取得ポートに信号がないことは、車両速度が１０ＫＭ／ｈより高いことを示し、この時、自動ドアロック制御ポート（ドアコントローラ制御ポートに属する）によって自動ドアロックを制御する必要がある。

各列車は、独立に設置されたスマート制御ユニットによって速度情報に基づいて自動ドア閉を独立に制御する。先頭車両に前記第１のスマート制御ユニット１が設けられており、残りの車両に第２のスマート制御ユニット２が設けられている場合、先頭車両の第１のスマート制御ユニット１が、その第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ第２の速度信号取得ポートに信号がないことを知った場合、自動ドアロック制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドアと右ドアを自動的にロックする。残りの車両のいずれかにおける第２のスマート制御ユニット２が、その第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ第２の速度信号取得ポートに信号がないことを知った場合、自動ドアロック制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドアと右ドアを自動的にロックする。

上記の実施形態に基づき、本発明の実施形態は、各車両に設けられたスマート制御ユニットが第１の速度信号取得ポート及び第２の速度信号取得ポートの信号状況に応じて、自動ドアロックを制御することにより、安全性を向上させた。

さらに、上記の実施形態に基づき、前記システムは、前記選択された車両に設けられた強制ゼロ速度スイッチを更に備え、緊急事態が発生する時に、前記強制ゼロ速度スイッチは、前記列車ブレーキ制御ユニットを短絡し、前記第１のスマート制御ユニットにドア解放許可信号を送信し、前記第１のスマート制御ユニット１は、前記ドア解放許可信号を受信すると、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令及び前記左ドア解放命令を出力する。

前記システムは、前記選択された車両に設けられた強制ゼロ速度スイッチを更に備え、前記強制ゼロ速度スイッチは、緊急事態が発生する時に、前記列車ブレーキ制御ユニットを短絡する（即ち、速度信号をバイパスする）と共に、ドア解放許可信号を前記第１のスマート制御ユニット１に送信することは、この時点で緊急事態が発生し、ドア解放を強制的に許可し、５ＫＭ／ｈ以下の車両速度に制限されないことを示す。前記第１のスマート制御ユニット１は、前記ドア解放許可信号を受信すると、対応する右ドア解放命令出力ポート及び左ドア解放命令出力ポートを介して、前記右ドア解放命令及び前記左ドア解放命令を出力することで、右ドア及び左ドアの解放を許可する。

上記の実施形態に基づき、本発明の実施形態は、強制ゼロ速度スイッチを設置して緊急事態が発生する時に列車制御ユニットを短絡し、ドア解放を強制的に許可することにより、安全性を更に向上させた。

さらに、上記の実施形態に基づき、前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２は、自車の前記ドアコントローラ３によってフィードバックされるドアロック済み信号を受信するためのドア動作監視ポートを更に備える。前記ドア制御命令出力ポート１０と対応する前記ドア制御命令入力ポート２０との間には、電流が予定の電流値を上回った場合に、対応する分岐路を遮断するための電流監視モジュールが設けられている。

前記第１のスマート制御ユニット１及び前記第２のスマート制御ユニット２は、自車の前記ドアコントローラ３によってフィードバックされるドアロック済み信号を受信するためのドア動作監視ポートを更に備える。ドアコントローラ３は、ドアロック位置信号を監視するようにリレーモジュールを設けると共に、ドアロック済み信号をフィードバックするように、ドアロック済みの後、対応する接点により信号を自車のスマート制御ユニットのドア動作監視ポート、例えば、先頭車両の第１のスマート制御ユニット１や他の車両の第２のスマート制御ユニット２のドア動作監視ポートにフィードバックすることにより、安全を更に確保する。

第１のスマート制御ユニット１の前記ドア制御命令出力ポート１０は、各車両のスマート制御ユニットの前記ドア制御命令入力ポート２０に接続される。前記ドア制御命令出力ポート１０と対応する前記ドア制御命令入力ポート２０との間には、電流が予定の電流値を上回った場合に、対応する分岐路を遮断するための電流監視モジュールがそれぞれ設けられることにより、各分岐路の独立した保護を実現すると共に、いずれか１つの分岐路に問題が発生した場合、残りの分岐路の動作に影響を与えないようになっている。

上記の実施形態に基づき、本発明の実施形態は、第１のスマート制御ユニットと第２のスマート制御ユニットにドア動作監視ポートを設け、ドア制御命令出力ポートと対応するドア制御命令入力ポートとの間に電流監視モジュールを設けることにより、安全性を更に確保し、信頼性を向上させた。

図２は、本発明の他の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムの原理の模式図である。図２は、例えば１車、８車という先頭車両の接続経路を示している。次に、図２を参照しながら本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムの動作原理を更に説明する。

「右ドア開ボタン」は、運転者が右ドアを開ける制御スイッチを示し、それに接続された第１のスマート制御ユニットのドア制御命令出力ポートは、右ドア開制御命令出力ポートである。「右ドア閉ボタン」は、運転者が右ドアを閉める制御スイッチを示し、それに接続されたドア制御命令出力ポートは、右ドア閉制御命令出力ポートである。「右ドア解放ボタン」は、運転者が右ドアを解放する制御スイッチを示し、それに接続されたドア制御命令出力ポートは、右ドア解放制御命令出力ポートである。「左ドア開ボタン」は、運転者が左ドアを開ける制御スイッチを示し、それに接続されたドア制御命令出力ポートは、左ドア開制御命令出力ポートである。「左ドア閉ボタン」は、運転者が左ドアを閉める制御スイッチを示し、それに接続されたドア制御命令出力ポートは、左ドア閉制御命令出力ポートである。「左ドア解放ボタン」は、運転者が左ドアを解放する制御スイッチを示し、それに接続されたドア制御命令出力ポートは、左ドア解放制御命令出力ポートである。ドアコントローラは、第１のドアのスレーブドアコントローラと第２のドアのメインドアコントローラで構成される。なお、図２において、各スマート制御ユニットのドア制御命令入力ポート及び配線は図示していない。

ドア制御ボタンとその補助ボタンはリンクされており、例えば、「右ドア開ボタン」と「右ドア開ボタン補助接点」がリンクされ、「右ドア閉ボタン」と「右ドア閉ボタン補助接点」がリンクされ、「右ドア解放ボタン」と「右ドア解放ボタン補助接点」がリンクされ、「左ドア開ボタン」と「左ドア開ボタン補助接点」がリンクされ、「左ドア閉ボタン」と「左ドア閉ボタン補助接点」がリンクされ、「左ドア解放ボタン」と「左ドア解放ボタン補助接点」がリンクされている。

「右ドア開ボタン」が押されると、右ドア開制御命令出力ポートが信号を出力し、「右ドア開ボタン補助接点」が閉じ、右ドア開制御命令入力ポートが信号を受信すると、右ドア開制御ポート（図２に図示せず、「右ドア開制御」に接続されている）を駆動し、右ドアを開くようにドアコントローラを制御する。「右ドア閉ボタン」が押されると、右ドア閉制御命令出力ポートが信号を出力し、「右ドア閉ボタン補助接点」が閉じ、右ドア閉制御命令入力ポートが信号を受信すると、右ドア閉制御ポート（図２に図示せず、「右ドア閉制御」に接続されている）を駆動し、右ドアを閉じるようにドアコントローラを制御する。「右ドア解放ボタン」が押されると、右ドア解放制御命令出力ポートが信号を出力し、「右ドア解放ボタン補助接点」が閉じ、右ドア解放制御命令入力ポートが信号を受信すると、右ドア解放制御ポート（図２に図示せず、「右ドア解放制御」に接続されている）を駆動し、右ドアを解放するようにドアコントローラを制御する。

「左ドア開ボタン」が押されると、左ドア開制御命令出力ポートが信号を出力し、「左ドア開ボタン補助接点」が閉じ、左ドア開制御命令入力ポートが信号を受信すると、左ドア開制御ポート（図２に図示せず、「左ドア開制御」に接続されている）を駆動し、左ドアを開くようにドアコントローラを制御する。「左ドア閉ボタン」が押されると、左ドア閉制御命令出力ポートが信号を出力し、「左ドア閉ボタン補助接点」が閉じ、左ドア閉制御命令入力ポートが信号を受信すると、左ドア閉制御ポート（図２に図示せず、「左ドア閉制御」に接続されている）を駆動し、左ドアを閉じるようにドアコントローラを制御する。「左ドア解放ボタン」が押されると、左ドア解放制御命令出力ポートが信号を出力し、「左ドア解放ボタン補助接点」が閉じ、左ドア解放制御命令入力ポート（図２に図示せず、「左ドア解放制御」に接続されている）が信号を受信すると、左ドア解放制御ポートを駆動し、左ドアを解放するようにドアコントローラを制御する。

５Ｋｍ／ｈの速度信号取得ポート（第１の速度信号取得ポート、図２に図示せず）に信号がなく、１０ｋＭ／ｈの速度信号取得ポート（第２の速度信号取得ポート、図２に図示せず）に信号がある場合、列車速度が５～１０ｋＭ／ｈ（１０ｋＭ／ｈを含む）であることを示し、自動ドア閉制御ポート（図２に図示せず、「５Ｋｍ速度信号制御」に接続されている）を駆動して、自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドアと右ドアを自動的に閉じる。

５Ｋｍ／ｈの速度信号取得ポートに信号がなく、且つ１０ｋＭ／ｈの速度信号取得ポートに信号がない場合、速度が１０ｋＭ／ｈより高いことを示し、自動ドアロック制御ポート（図２に図示せず、「１０Ｋｍ速度信号制御」に接続されている）を駆動して、自車のドアコントローラを制御することで左ドアと右ドアを自動的にロックする。

ゼロ速度保護スイッチ（ＦＯＳＳ強制ゼロ速度スイッチ）が設置されている。ゼロ速度保護スイッチは、緊急事態が発生する時に、ＢＣＵを短絡し、第１のスマート制御ユニットにドア解放許可信号を送信し、第１のスマート制御ユニットは、前記ドア解放許可信号を受信すると、対応する前記ドア解放制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令及び前記左ドア解放命令を出力する。

ドアコントローラは、リレーがスマート制御ユニットにドアロック済み信号をフィードバックするように設置されている。

従来の列車では、ドア制御回路が複雑で、関連するリレーが多く、貫通ケーブルが多く、回路の複雑さが高いため、多くの制御ノードは、ハードワイヤ回路のインターロック、セルフロック又は条件付き出力などの機能を実行する必要がある。本発明の実施形態は、スマート制御ユニット（例えばＬＣＵ）を核心とするドアロジック制御回路を使用して、非接触制御システムによって、任意のハードウエアを変更することなく回路ロジックのリフォームとアップグレード作業を行うことができると共に、単一の回路に対する保護機能を実現することができ、ある回路に不具合が発生する時に他の回路の機能に影響を与えないようになっている。

本発明の実施形態は、スマート制御ユニットと既存の制御リレー構造を組み合わせたロジック制御構造を採用して、「シングルチャンネル、シングルボード、バイパス設計」という３レベルの安全構造を構築した。この安全構造は、車両の状態を豊かにし、様々な極端な動作状況で車両の機能がすべて実現できることを確保し、安全を確保する前提で、ドア回路全体の制御部分を大幅に簡略化して、コストを節約すると同時にいくつかの部品の障害によるドア制御回路全体の障害を減少させた。

本発明の実施形態は、現在の比較的先進的なＬＣＵを使用して、車両ドア回路のロジック制御を実現することができると共に、ドアは、ローカル手動ドア開閉隔離機能を有し、その手動の優先度は、ＬＣＵ制御より高いことで、車両ドアの安全性を確保する。主な代替機能とロジック判断は、下記通りである。
１.ＬＣＵにより、自車のドアに対してドア解放、ドア閉、ドア開の操作を行うと同時に、車両がドア開、ドア解放の条件を満たしているか否かをＬＣＵにより判断する。また、ＬＣＵのソフトロジックにより、列車のマスタ制御側の判断及び速度が５ｋｍ／ｈに達した時のドアの自動閉鎖機能を実現する。
２.運転者が運転室でドア開閉命令を出すと、ＬＣＵは、車両がドア開閉条件を満たしたことを確認してドア開閉命令をドアコントローラに送信すると共に、ドアが動作しているか否かを監視し、ドア実行回路の電流を監視する。

車両はＬＣＵ機能が障害した場合でもドア制御機能を実現できるようにするために、ローカル手動ドア開閉機能が保留されており、ＬＣＵ制御のドアロジックよりもその優先度が高い。

本発明の実施形態は、提供されたスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムの原理を、主に機能面から説明した。具体的な実現過程と回路は、既存の装置を用いて実現できる（例えば、リレーと接点を用いて駆動を実現し、フォトカプラダイオードを用いて信号のアクセスを実現するなど）。

図３は、本発明の実施形態に係るスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システムにおける第１のスマート制御ユニットのトポロジー構成図である。図３に示すように、このシステムは、従来のロジックに基づいて、データ収集、ソフトロジック制御、デュアルマシンホットスタンバイ冗長の制御コア、及びイベントレコーダなどの関連構造を追加したものである。上述したトポロジ構成において、メイン制御モジュール、イベント記録モジュール、ゲートウェイ、イーサネットスイッチングモジュール、ＧＩＯモジュール、ＡＩＯモジュール、ＰＷ５００、ＩＯメイン制御モジュール、ＤＩボード、ＤＯボード、ＭＶＢリレー等が含まれ得る。このロジック回路は、ソフトロジック監視、入出力点の過電流自己保護、入出力チャンネルレベルの冗長性、入出力信号監視自己診断、及び二次開発プラットフォームによるソフトロジックのリアルタイム修正などの機能を実現できる。この中で、デュアルマシンホットスタンバイ冗長の制御コアは、図３に示すように、ＰＷ５００、ＤＩボード、ＤＯボード等がすべて冗長設定されていることに反映される。ＤＯボードの出力は、１つの前記ドア制御命令出力ポート１０であり、他のドア制御命令出力ポート１０も同様に構成されている。

なお、本発明の実施形態における各要素やモジュールは、必要に応じて増減することができる。

なお、上述した装置の実施形態は単なる例示であって、分離部品として示したユニットは、物理的に分離されていてもよいし、分離されていなくてもよく、ユニットとして示した部品は、物理的なユニットであってもよいし、物理的なユニットでなくてもよく、一つの場所に位置していてもよく、又は複数のネットワークユニットに分布していてもよい。本実施形態の目的は、実際のニーズに応じて、その一部又は全部のモジュールを採用することにより達成することができる。当業者は、創造的な労働を要しない前提で、それを理解し、実施することができる。

以上の実施形態の説明により、当業者であれば、各実施形態がソフトウェアと必要な汎用ハードウェアプラットフォームを組み合わせた形態で実現可能であることは明らかであり、勿論、ハードウェアによっても実現可能である。このような理解に基づいて、上述の技術案は本質的に、或いは従来技術に寄与する部分は、ソフトウェア製品の形態で具現化することができ、該ソフトウェア製品は、例えばＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスクなどのコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶されてもよく、コンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワーク装置などであってもよい）に各実施形態又は実施形態の一部のいくつかの方法を実行させるための命令を含む。

なお、上記の実施形態は、本発明の技術案を説明するためのものに過ぎず、本発明の技術案を限定するためのものではない。前述の実施形態を参照して本発明を詳細説明したが、当業者であれば、前述の各実施形態に記載された技術案を修正し、又はその一部の技術的特徴を等価的に置き換えることができ、これらの修正又は置き換えが、対応する技術案の本質を本発明の各実施形態の技術案の趣旨及び範囲から逸脱させるものではないと理解できるはずである。

Claims (9)

1. 選択された車両に位置する第１のスマート制御ユニットと、残りの各車両に位置する第２のスマート制御ユニットと、各車両に位置するドアコントローラとを備え、
   前記第１のスマート制御ユニットは、複数のドア制御命令出力ポートを有し、前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットは、前記ドア制御命令出力ポートに対応する複数のドア制御命令入力ポートを有し、
   前記第１のスマート制御ユニットは、ドア制御操作情報を取得すると、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して対応するドア制御命令を出力し、前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットの対応する前記ドア制御命令入力ポートは、前記ドア制御命令を受信すると、対応するドアコントローラ制御ポートを駆動して、前記ドア制御命令を実行するように、自車の前記ドアコントローラを制御し、
   前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットは、それぞれ、第１の速度信号取得ポートと第２の速度信号取得ポートを介して、列車ブレーキ制御ユニットに接続されており、
   前記第１の速度信号取得ポートには、列車速度が第１のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第１のプリセット速度より高い場合に信号がなく、
   前記第２の速度信号取得ポートには、列車速度が第２のプリセット速度より高くない場合に信号があり、列車速度が前記第２のプリセット速度より高い場合に信号がなく、
   前記第２のプリセット速度は、前記第１のプリセット速度より高いことを特徴とするスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
2. 前記ドア制御命令は、右ドア開命令、右ドア閉命令、右ドア解放命令、左ドア開命令、左ドア閉命令、及び左ドア解放命令を含み、
   対応する前記ドアコントローラ制御ポートは、それぞれ、右ドア開制御ポート、右ドア閉制御ポート、右ドア解放制御ポート、左ドア開制御ポート、左ドア閉制御ポート、及び左ドア解放制御ポートであることを特徴とする請求項１に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
3. 前記ドア制御操作情報が右ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令を出力し、
   前記ドア制御操作情報が左ドア解放操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号があると判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記左ドア解放命令を出力することを特徴とする請求項２に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
4. 前記ドア制御操作情報が左ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、左ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記左ドア開命令を出力し、
   前記ドア制御操作情報が右ドア開操作情報であると、前記第１のスマート制御ユニットは、右ドア解放命令が出力されたと判断して知った場合のみ、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア開命令を出力することを特徴とする請求項３に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
5. 前記第１のスマート制御ユニット及び/又は前記第２のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ第２の速度信号取得ポートに信号があることを知った場合、自動ドア閉制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドア及び右ドアを自動的に閉じることを特徴とする請求項２に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
6. 前記第１のスマート制御ユニット及び/又は前記第２のスマート制御ユニットは、前記第１の速度信号取得ポートに信号がなく、且つ前記第２の速度信号取得ポートに信号がないことを知った場合、自動ドアロック制御ポートを駆動して自車の前記ドアコントローラを制御することで左ドア及び右ドアを自動的にロックすることを特徴とする請求項２記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
7. 前記第１のプリセット速度は５ＫＭ／ｈであり、前記第２のプリセット速度は１０ＫＭ／ｈであることを特徴とする請求項２に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
8. 前記システムは、前記選択された車両に設けられた強制ゼロ速度スイッチを更に備え、
   緊急事態が発生する時に、前記強制ゼロ速度スイッチは、前記列車ブレーキ制御ユニットを短絡し、前記第１のスマート制御ユニットにドア解放許可信号を送信し、前記第１のスマート制御ユニットは、前記ドア解放許可信号を受信すると、対応する前記ドア制御命令出力ポートを介して前記右ドア解放命令及び前記左ドア解放命令を出力することを特徴とする請求項２に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。
9. 前記第１のスマート制御ユニット及び前記第２のスマート制御ユニットは、自車の前記ドアコントローラによってフィードバックされるドアロック済み信号を受信するためのドア動作監視ポートを更に備え、
   前記ドア制御命令出力ポートと対応する前記ドア制御命令入力ポートとの間には、電流が予定の電流値を上回った場合に、対応する分岐路を遮断するための電流監視モジュールが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスマート制御ユニットに基づく列車ドアロジックスマート制御システム。

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