JP7323334B2 - 異常判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、可動式ホーム柵の異常判定装置に関する。

従来から、鉄道駅のプラットホームに設置され、ホーム上を軌道側から仕切る可動式ホーム柵が知られている。可動式ホーム柵は、戸袋部が扉部を支持して開閉駆動する構成を有しており、開扉動作時には扉部を戸袋部に収納し、閉扉動作時には扉部を戸袋部から進出させることによって、旅客の列車への乗降口を開閉する。

一方で、異常の発生を検出する手段を備えた可動式ホーム柵が知られている。例えば特許文献１には、異常検出センサによって扉部（開閉扉）の異常が検出された場合に異常が発生した扉部を表示し、駅務員等に報知する構成が開示されている。この特許文献１の技術では、扉部の誤動作や過負荷等が異常として検出される。

特開２００６－８８９６３号公報

可動式ホーム柵の構成の１つに、直動案内部によって扉部の荷重の支持および扉部の開閉方向への移動の案内を行う構成がある。直動案内部は、主にガイドレールとブロックとの２つの部材で構成され、ブロックの設置位置に対してガイドレールが相対的にスライドする直動機構（リニアガイドとも言われる）で実現される。すなわち、戸袋部および扉部のうちの一方において扉部の開閉方向に沿ってガイドレールが取り付けられ、他方にブロックが取り付けられて、扉部の荷重の支持及び移動の案内を行う構成である。

本構成の可動式ホーム柵において生じ得る異常として、ブロック部分の劣化に起因する扉部の支持状態の異常が挙げられる。例えば、直動案内部として転がり方式のリニアガイドを用いる場合であれば、ブロックに内蔵されたボールベアリングが使用によって摩耗・劣化する。そして、劣化が進むと扉部を正常に支持することができなくなり、開閉時のガタつきやそれに伴う開閉不良等の発生が問題となる。しかし、特許文献１の技術では、ブロック部分の劣化によって実際に開閉不良が生じた場合にそれを検出することはできても、それが扉部の支持状態の異常によるものかどうかを判別するのは難しい。

なお、転がり方式のリニアガイドに限らず、すべり方式のリニアガイドを用いた場合でも、使用により案内面に劣化が生じると同様の問題が生じ得る。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、扉部を開閉方向へと案内する直動案内部によって扉部の荷重を支持する構成の可動式ホーム柵において、直動案内部による扉部の支持状態の異常を判定することができる技術の提供を目的とする。

上記課題を解決するための第１の発明は、
戸袋部および扉部のうちの一方に前記扉部の開閉方向に沿った単一直線状にガイドレールが取り付けられ、他方に前記ガイドレールと摺動自在に係合するブロックが取り付けられた直動案内部によって前記扉部の荷重の支持および前記扉部の開閉方向の案内が行われる可動式ホーム柵の異常判定装置であって、
前記扉部の開閉動作時の振動を検知する振動検知部と、
前記扉部が動作する動作開始時および動作終了時を除く動作中程の中途期間に前記振動検知部が検知した振動データに基づいて、前記直動案内部による前記扉部の支持状態の異常判定を行う異常判定部と、
を備えた異常判定装置である。

第１の発明によれば、直動案内部によってその荷重が支持される扉部の開閉動作時の振動を検知し、当該開閉動作の動作中程の中途期間における振動データを用いて、直動案内部による扉部の支持状態が異常か否かを判定することが可能となる。

また、第２の発明として、
前記異常判定部は、
前記扉部の開閉動作の開始を検出する動作開始検出手段と、
前記動作開始検出手段の検出タイミングに基づく所定の時間範囲を前記中途期間と判定する中途期間判定手段と、
前記振動検知部の検知結果のうち、前記中途期間のデータを取り出すことで、前記中途期間に前記振動検知部が検知した振動データを取得するデータ取得手段と、
を有する、
第１の発明の異常判定装置を構成してもよい。

第２の発明によれば、扉部の開閉動作開始のタイミングに基づいて、検知部によって検知された振動データから、当該開閉動作の中途期間における振動データを取り出して取得することができる。

また、第３の発明として、
前記異常判定部は、前記振動検知部が検知した前記扉部の厚さ方向の振動データ、および／又は、上下方向の振動データに基づいて、前記異常判定を行う、
第１又は第２の発明の異常判定装置を構成してもよい。

第３の発明によれば、扉部の振動データのうち、当該扉部の厚さ方向の振動データおよび／又は当該扉部の上下方向の振動データから、扉部の支持状態の異常判定を行うことができる。

また、第４の発明として、
前記異常判定部は、前記振動データを周波数解析し、所定の周波数帯の信号レベルに基づいて、前記異常判定を行う、
第１～第３の何れかの発明の異常判定装置を構成してもよい。

第４の発明によれば、振動データの所定の周波数帯の信号レベルに基づいて、扉部の支持状態の異常判定を行うことができる。

また、第５の発明として、
前記可動式ホーム柵は、テスト動作モードを備えており、
前記異常判定部は、前記テスト動作モード中に前記振動検知部が検知した振動データに基づいて前記異常判定を行う、
第１～第４の何れかの発明の異常判定装置を構成してもよい。

第５の発明によれば、列車への旅客の乗り降りによる影響を受けることなく、扉部の支持状態の異常判定を行うことができる。

また、第６の発明として、
前記異常判定部は、前記可動式ホーム柵から離れた設置位置に設けられ、遠隔で前記異常判定を行う、
第１～第５の何れかの発明の異常判定装置を構成してもよい。

第６の発明によれば、可動式ホーム柵から離れて設置された異常判定部によって、可動式ホーム柵における扉部の支持状態を遠隔監視することが可能となる。

可動式ホーム柵のプラットホームへの設置例を示した図。 全開状態における可動式ホーム柵の内部構造例を示した断面図。 全閉状態における可動式ホーム柵の内部構造例を示した断面図。 異常判定部の機能構成例を示すブロック図である。 「新品時」の上下方向の振動データ例を示すグラフ。 ブロックの劣化状況が「Ｌｖ１」の場合の上下方向の振動データ例を示すグラフ。 ブロックの劣化状況が「Ｌｖ２」の場合の上下方向の振動データ例を示すグラフ。 ブロックの劣化状況が「Ｌｖ３」の場合の上下方向の振動データ例を示すグラフ。 図５の動作開始時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図６の動作開始時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図７の動作開始時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図８の動作開始時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図５の中途期間の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図６の中途期間の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図７の中途期間の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図８の中途期間の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図５の動作終了時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図６の動作終了時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図７の動作終了時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 図８の動作終了時の振動データの周波数解析結果を示すグラフ。 異常判定部が行う処理の流れを示すフローチャート。 変形例１における可動式ホーム柵の内部構造例を示した断面図。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。

図１は、本実施形態の異常判定装置１７（図２等を参照）が適用される可動式ホーム柵１０のプラットホームへの設置例を示した図である。また、図２および図３は、１つの可動式ホーム柵１０について戸袋部１１のプラットホーム側の側面を省いて内部構造例を示した断面図であり、図２は、扉部１２の全開状態における断面、図３は、扉部１２の全閉状態における断面をそれぞれ示している。

［可動式ホーム柵の構成］
可動式ホーム柵１０は、プラットホームの軌道側端縁においてその長手方向に沿って複数配列されて設置され、プラットホーム上を軌道側と仕切る。個々の可動式ホーム柵１０は、戸袋部１１が左右の何れか一方に１つの扉部１２を支持して開閉駆動する構成を有しており、列車Ｔの到着に合わせて扉部１２を開閉方向であるプラットホームの長手方向に沿って進退移動させることで、列車Ｔへの乗降口を開閉する。

具体的には、可動式ホーム柵１０は、プラットホームの床面９に固定された戸袋部１１の上部において扉部１２の開閉方向に沿って設置された直動案内部１３と、戸袋部１１の下部において扉部１２の開閉方向に沿って設置されて扉部１２の揺動（より詳細には、扉部１２の下端のプラットホーム側および軌道側への横揺れ）を抑制する規制ガイド１４と、扉部１２を駆動して進退移動させる扉駆動部１５と、外部の制御装置（不図示）からの制御信号に従って扉駆動部１５の駆動を含む当該可動式ホーム柵１０に係る制御を行う制御部１６とを備える。

ここで、図２に示すように、扉部１２の開閉方向（図２の左右方向）をＸ軸方向、扉部１２の上下方向（高さ方向）をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の直交方向である扉部１２の厚さ方向をＺ軸方向と定義する。また、乗降口を閉じるべく扉部１２を戸袋部１１から進出させる向きであるＸ軸方向の正の向き（図２では右方）を「前方」、乗降口を開けるべく扉部１２を戸袋部１１に退避・収納させる向きであるＸ軸方向の負の向き（図２では左方）を「後方」とする。

戸袋部１１は、内部に扉部１２の収納空間を備えており、閉扉動作時には扉部１２が戸袋部１１の開口１１１から前方に移動（進出）し、隣り合う可動式ホーム柵１０の扉部１２と戸先を突き合わせて乗降口を閉じる（全閉状態）。全閉状態時に進出させる扉部１２の進出位置（図３の全閉位置）は、例えば、隣り合う可動式ホーム柵１０の扉部１２と戸先同士が当接する位置として予め設定される。なお、当接せずに近接する位置としてもよい。その場合であっても全閉の位置は予め設定される。一方、開扉動作時には、扉部１２が閉扉動作時とは逆向きに後方へと動いて戸袋部１１に収納され、乗降口を開ける（図２の全開状態）。

なお、戸袋部１１は、収納空間を備えて戸袋部１１内に扉部１２を収納する構成に限らず、プラットホーム側の旅客にとって戸袋として機能する構成であればよい。例えば、軌道側の側面部の全部又は一部を省略して軌道側を露出することとし、プラットホーム側から衝立のように見える構成としてもよい。

直動案内部１３は、ブロック１３３の設置位置に対して相対的にガイドレール１３１がスライドする直動機構（リニアガイド）であり、この直動案内部１３によって扉部１２の荷重が支持されるとともに、扉部１２の開閉方向への進退移動が案内される。本実施形態では、直動案内部１３は、扉部１２の上部において、開閉方向に沿った単一直線状にガイドレール１３１が取り付けられ、戸袋部１１の上部において、ガイドレール１３１と摺動自在に係合する２つのブロック１３３（１３３ａ，１３３ｂ）が取り付けられて構成される。２つのブロック１３３ａ，１３３ｂは、戸袋部１１の上部においてその開口１１１寄りに所定の間隔を置いて取り付けられ、異なる箇所でガイドレール１３１と係合する。具体的には、各ブロック１３３ａ，１３３ｂは、例えば、その中心間距離が予め定められる規定値となるように取り付け位置が調整されて、戸袋部１１の軌道側の内側面上部に固定される。

ここで、直動案内部１３には、例えば転がり方式のリニアガイドを用いることができ、２つのブロック１３３ａ，１３３ｂには、ガイドレール１３１との間に介在してその摺動時に転動するボールベアリング（不図示）が内蔵される。

扉駆動部１５は、例えばベルト駆動方式の駆動機構によって実現され、扉部１２の後方に配置されたモータ１５１と、減速機構部１５２を介してモータ１５１の出力軸に連結された駆動プーリ１５３と、駆動プーリ１５３よりも前方（戸先側）に配置された従動プーリ１５４と、これらプーリ１５３，１５４間に張設されたタイミングベルト１５５と、扉部１２の戸尻側の所定位置に設けられてタイミングベルト１５５の所定位置と扉部１２とを接続・固定するベルトクランプ１５６とを備える。各プーリ１５３，１５４の軸間距離は、扉部１２の進出距離に応じて設定される。また、モータ１５１には、その出力軸の累積回転角を検出するエンコーダが設けられている。なお、モータ１５１としてブレーキ付きモータやサーボモータ等を用いることで、停止精度を高めることができる。

制御部１６は、扉部１２の開扉動作に際しては、駆動プーリ１５３が時計回りに回転するようにモータ１５１を制御し、扉部１２を後方に移動させる。そして、エンコーダが検出している当該開扉動作の開始時からの累積回転角を監視し、扉部１２を戸袋部１１に収納させるのに必要な所定値に達したらモータ１５１を停止させる。一方、扉部１２の閉扉動作に際しては、制御部１６は、駆動プーリ１５３が反時計回りに回転するようにモータ１５１を制御し、扉部１２を前方に移動させる。そして、エンコーダが検出している当該閉扉動作の開始時からの累積回転角を監視し、扉部１２を戸袋部１１から全閉位置まで進出させるのに必要な所定値に達したらモータ１５１を停止させる。また、制御部１６は、その開閉動作（開扉動作および／又は閉扉動作）の開始時および終了時においてその旨の各通知を後述する異常判定装置１７の異常判定部１８へ出力するとともに、各動作の間、当該動作の開始時からのモータ１５１の累積回転角を異常判定部１８へ出力する。

また、本実施形態の可動式ホーム柵１０は、同じプラットホームの側端部に設置された可動式ホーム柵全体を統括する外部の制御装置から入力される所定の実行指示に応じて扉部１２を開閉動作（開扉動作および閉扉動作）させるテスト動作モードを備えており、始業前の動作確認等に利用されている。制御部１６は、当該実行指示に応じて扉部１２を開扉動作させ、その後閉扉動作させるようにテスト動作モードを制御する。このテスト動作モードにおいても、制御部１６は、開扉動作および閉扉動作の開始通知や終了通知、各動作の間のモータ１５１の累積回転角を異常判定部１８へ出力する。また、テスト動作モードの実行指示が入力された場合に、その実行開始および実行終了の通知を異常判定部１８へ出力する。なお、テスト動作モードの実行時期や実行頻度は特に限定されるものではないが、本実施形態では、１日に１回、始業前に実行されるものとする。

［異常判定装置の構成］
本実施形態の異常判定装置１７は、各可動式ホーム柵１０に設けられて、その可動式ホーム柵１０を構成する直動案内部１３による扉部１２の支持状態の異常を判定する。具体的には、この異常判定装置１７が設けられる可動式ホーム柵１０は、上記のように直動案内部１３が扉部１２の荷重を支持する構成となっており、ブロック１３３に内蔵されるボールベアリングが使用により摩耗してその劣化が進むと、扉部１２がガタついてその振動の傾向が設置当初（直動案内部１３の新品時）とは異なる傾向を示すようになる。そこで、異常判定装置１７は、扉部１２の振動データを解析することで、扉部１２の支持状態が異常か否かの判定を行う。

この異常判定装置１７は、扉部１２の開閉動作時の振動を検知する振動検知部１７１と、振動検知部１７１によって検知された振動データに基づいて、扉部１２の支持状態の異常判定（扉支持異常判定）を行う異常判定部１８と、を備える。

本実施形態では、異常判定装置１７は、上記したテスト動作モード時において開扉動作時の振動と閉扉動作時の振動を検知し、扉支持異常判定を行う。したがって、１日に１回、開扉動作および閉扉動作の各動作に係る振動データを用いて動作毎に扉支持異常判定を行う。ただし、列車の運行中、旅客の乗り降りに伴う扉部１２の開閉動作時に検知した振動データを用い、扉支持異常判定を行うこととしてもよい。また、開扉動作および閉扉動作の何れか一方を対象に扉支持異常判定を行う構成としてもよい。

振動検知部１７１は、ブロック１３３の近傍に配置された加速度センサを有して構成される。例えば、振動検知部１７１を一方のブロック１３３（図２等ではブロック１３３ａ）に取り付けることにより、加速度センサがブロック１３３の近傍に配置される。加速度センサ自体は、直交する３軸別の加速度を計測し、計測値に応じた信号を出力する公知の３軸加速度センサで構成される。そして、振動検知部１７１は、加速度センサの各軸が扉部１２の開閉方向（Ｘ軸方向）、上下方向（Ｙ軸方向）、および厚さ方向（Ｚ軸方向）と一致する向きで、例えばブロック１３３ａに取り付けられる。この振動検知部１７１は、例えば、テスト動作モードの実行開始時に異常判定部１８によって起動され、当該テスト動作モード中に加速度センサが計測した加速度の時系列データを、扉部１２の開閉動作時の振動データとして異常判定部１８へ出力する。

異常判定部１８は、扉部１２が動作する動作開始時および動作終了時を除く動作中程の期間を中途期間とし、振動検知部１７１から入力された振動データのうちの中途期間において振動検知部１７１が検知した振動データに基づいて、扉支持異常判定を行う。またそのために、異常判定部１８は、扉支持異常判定に先立ち異常判定対象データ抽出処理を行って、振動検知部１７１から入力された振動データ（テスト動作モード中に加速度センサが計測した加速度の時系列データ）から、中途期間の振動データを取得する。

具体的には、図４に示すように、異常判定部１８は、動作開始検出手段としての動作開始検出部１８１と、中途期間判定手段としての中途期間判定部１８３と、データ取得手段としてのデータ取得部１８５と、振動データ解析部１８７と、扉支持異常判定部１８９とを備える。そして、動作開始検出部１８１と、中途期間判定部１８３と、データ取得部１８５とによって異常判定対象データ抽出処理が実現される。

動作開始検出部１８１は、扉部１２の開閉動作の開始を検出する。本実施形態では、制御部１６からテスト動作モードの実行開始が通知された後、開扉動作の開始通知が入力されたときと、閉扉動作の開始通知が入力されたときとをそれぞれ開閉動作開始のタイミングとして検出する。開扉動作のみを対象に扉支持異常判定を行う場合は開扉動作の開始通知が入力されたときを開閉動作開始のタイミングとし、閉扉動作のみを対象に扉支持異常判定を行う場合であれば閉扉動作の開始通知が入力されたときを開閉動作開始のタイミングとすればよい。

中途期間判定部１８３は、動作開始検出部１８１の検出タイミング（開閉動作開始のタイミング）に基づいて、中途期間を判定する。本実施形態では、開閉動作開始のタイミングから所定時間後のタイミングを始期とする所定の時間範囲を、中途期間として判定する。例えば、後で参照する図５等の横軸は、ある開閉動作（図５等の例では開扉動作）の開始Ｔ０から終了Ｔ３までの期間を示しており、中途期間判定部１８３によってＴ１からＴ２の時間範囲が中途期間とされる。すなわち、中途期間判定部１８３は、動作開始検出部１８１によって検出された開閉動作開始のタイミングであるＴ０から所定時間経過後のタイミングＴ１を中途期間の始期とし、そこから所定の時間範囲となる所定時間経過後のタイミングＴ２を中途期間の終期とすることで、当該開閉動作の動作開始時Ｔ０～Ｔ１と動作終了時Ｔ２～Ｔ３を除いた中途期間を判定する。動作開始時Ｔ０～Ｔ１の時間長や、所定の時間範囲であるＴ１からＴ２までの時間長は、実際の扉部１２の開扉動作や閉扉動作に要する時間長に応じて予め定めておくことができる。より詳細には、扉部１２の動き始めの期間や減速して停止する期間を除外して、扉部１２が定速或いは略定速で動作する期間を中途期間として取り出せるように、各時間長が予め設定される。

データ取得部１８５は、振動検知部１７１から入力された振動データ（テスト動作モードにおける開閉動作中の加速度の時系列データ）から、中途期間判定部１８３により判定された中途期間のデータを取り出すことで、中途期間に振動検知部１７１が検知した振動データを取得する。

振動データ解析部１８７は、異常判定対象データ抽出処理で取得した中途期間の振動データを軸毎（進行方向、上下方向、および厚さ方向の方向毎）に解析して、所定の評価値を算出する。本実施形態では、振動データ解析部１８７は、中途期間の各方向の振動データについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）による周波数解析を行い、周波数スペクトルを算出する。そして、所定の周波数帯の信号レベルを評価値として得る。

扉支持異常判定部１８９は、振動データ解析部１８７によって算出された評価値に基づいて、扉支持異常判定を行う。本実施形態では、予め設定される判定用閾値を用い、例えば、求めた評価値が判定用閾値を超えたことを異常条件として、異常条件を満たした場合に直動案内部１３による扉部１２の支持状態を異常と判定する。

図５～図２０は、開閉動作時の扉部１２の振動データと、その周波数解析結果の例を示す図である。各図では、ブロック１３３（詳細にはボールベアリング）の劣化の進行レベルを例えば４段階（低い方から順に「新品時」「Ｌｖ１」「Ｌｖ２」「Ｌｖ３」とする）に分けた各劣化状況下で得られた開扉動作時の幅方向の振動データと、その周波数解析結果とを示している。具体的には、図５～図８は、新品時およびＬｖ１～Ｌｖ３の各劣化状況における振動データを示す図である。そして、図９～図１２は、図５～図８にそれぞれ示す動作開始時Ｔ０～Ｔ１の振動データの周波数解析結果を示す図であり、図９は、図５の新品時に係る動作開始時Ｔ０～Ｔ１の振動データの周波数解析結果を示し、図１０は、図６のＬｖ１に係る動作開始時Ｔ０～Ｔ１の振動データの周波数解析結果を示し、図１１は、図７のＬｖ２に係る動作開始時Ｔ０～Ｔ１の振動データの周波数解析結果を示し、図１２は、図８のＬｖ３に係る動作開始時Ｔ０～Ｔ１の振動データの周波数解析結果を示す。同様に、図１３～図１６は、図５～図８にそれぞれ示す各劣化状況に係る中途期間Ｔ１～Ｔ２の振動データの周波数解析結果をそれぞれ示し、図１７～図２０は、図５～図８にそれぞれ示す各劣化状況に係る動作終了時Ｔ２～Ｔ３の振動データの周波数解析をそれぞれ示す。

上記したように、本実施形態で実際に振動データ解析部１８７が周波数解析の対象とするのは中途期間Ｔ１～Ｔ２の振動データであるが、その周波数解析結果（図１３～図１６）に着目すると、各図において破線で囲って示すように、ブロック１３３の劣化が進むにつれて、所定の周波数帯（以下、「注目周波数帯」という）の信号レベルが他の周波数帯と比べて高くなっている。したがって、注目周波数帯の信号レベルから、支持状態が異常か否かの判定を行うことが可能である。

一方で、動作開始時Ｔ０～Ｔ１の周波数解析結果（図９～図１２）や動作終了時Ｔ２～Ｔ３の周波数解析結果（図１７～図２０）をみると、Ｌｖ３まで劣化が進めば、他と比べて比較的信号レベルが高い周波数帯は存在する。しかし、中途期間Ｔ１～Ｔ２の場合のように、特定の周波数帯の信号レベルが劣化の進行に応じて段階的に高くなるような規則的な変化は確認できない。

したがって、上記の要領で動作開始時Ｔ０～Ｔ１や動作終了時Ｔ２～Ｔ３の振動データを除いた中途期間Ｔ１～Ｔ２の振動データを周波数解析することにより、支持状態の異常判定を適切に行うことが可能となる。具体的には、振動データ解析部１８７は、上下方向および／又は厚さ方向の振動データについて周波数解析を行い、各々の注目周波数帯の信号レベルを評価値として得る。そして、扉支持異常判定部１８９は、対応する方向用の判定用閾値を用いて各評価値を閾値判定し、扉部１２の支持状態が異常か否かの扉支持異常判定を行う。

より詳細には、周波数解析は、進行方向、上下方向、および厚さ方向の各方向のうち、上下方向および／又は厚さ方向の振動データを用いて行うと好適である。ブロック１３３の各劣化状況下で得られた厚さ方向および進行方向の各振動データについても周波数解析をしたところ、厚さ方向に係る周波数解析結果には、図１３～図１６に示した上下方向に係る周波数解析結果と同様に、所定の周波数帯の信号レベルについて段階的に高くなる傾向がみられたのに対し、進行方向に係る周波数解析結果には、他の方向に比べてそのような傾向が明確には現れ難いことがわかったためである。

注目周波数帯（所定の周波数帯）は、直動案内部１３として使用する部品（リニアガイド）の種類毎に、各方向について予め設定しておく。すなわち、新品時から故障に至るまでの各劣化状況における振動データを事前に取得する。そして、上下方向および／又は厚さ方向の振動データを周波数解析し、信号レベルに変化が現れる周波数帯を特定して、各々の注目周波数帯として設定しておく。

判定用閾値については、特定した注目周波数における各劣化状態での信号レベルの変化をもとに、予め設定しておく。本実施形態では、周波数解析を行う上下方向および厚さ方向の方向毎に判定用閾値を設定しておく。この判定用閾値は、何れの劣化状態を異常とするのかに応じて設定することができる。例えば、劣化の進行レベルが比較的低い劣化状態での信号レベルに基づいて判定用閾値を設定しておけば、突発的な故障を防止し、余裕をもって交換等のメンテナンスを実施できる。

［処理の流れ］
図２１は、異常判定部１８が行う処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、テスト動作モード中に振動検知部１７１が検知した振動データに基づいて扉支持異常判定を行う。そのため、異常判定部１８は、図２１に示すように、制御部１６からのテスト動作モードの実行開始通知を待機する。

そして、テスト動作モードの実行開始通知が入力されたならば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部１６からの開閉動作（開扉動作および閉扉動作）の開始通知を待機する。そして、制御部１６から開閉動作の開始通知が入力された場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、動作開始検出部１８１が、当該タイミングを開閉動作開始のタイミングとして検出し、記録する（ステップＳ５）。また、当該開始された開閉動作の実行終了通知の入力があるまで振動検知部１７１に加速度の計測を行わせ、当該テスト動作モードにおける開閉動作中の加速度の時系列データを取得する（ステップＳ７）。開始された開閉動作が開扉動作であれば当該開扉動作中の加速度の時系列データを取得し、閉扉動作であれば当該閉扉動作中の加速度の時系列データを取得する。

そして、異常判定部１８は、テスト動作モードの実行終了通知が入力されたならば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、異常判定対象データ抽出処理を行い、実行したテスト動作モード中の開閉動作（開扉動作および閉扉動作）の中途期間において振動検知部１７１が検知した振動データを取得する（ステップＳ１１）。具体的には、先ず動作開始検出部１８１が、扉部１２の開閉動作開始のタイミングを検出し、続いて中途期間判定部１８３が、当該開閉動作開始のタイミングから中途期間を判定し、その後データ取得部１８５が、振動検知部１７１からの加速度の時系列データから中途期間のデータを取り出す。

続いて、振動データ解析部１８７が、ステップＳ１１で取得した中途期間の振動データを周波数解析し、注目周波数帯の信号レベルを評価値として得る（ステップＳ１３）。

そして、扉支持異常判定部１８９が、ステップＳ１３で求めた評価値に基づいて、扉支持異常判定を行う（ステップＳ１５）。具体的には、当該評価値を判定用閾値と比較し、例えば判定用閾値を超えていれば、支持状態を異常と判定する。そして、異常と判定した場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、その旨の通知を外部出力する（ステップＳ１９）。例えば、駅構内等の適所に設置された外部の表示装置に出力して、該当する可動式ホーム柵１０の直動案内部１３について点検や交換等のメンテナンスを促す警告表示を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、直動案内部１３によってその荷重が支持される扉部１２の開閉動作時の振動データからその動作中程の中途期間における振動データを取り出して用い、直動案内部１３による扉部１２の支持状態が異常か否かを判定することができる。より詳細には、内蔵するボールベアリングの摩耗等のブロック１３３の劣化に起因して生じた支持状態の異常を判定することができる。これによれば、直動案内部１３の点検や交換等のメンテナンスを適切に実施することができるので、過度な部品交換を防止でき、メンテナンス費用の低減が図れる。

また、始業前にテスト動作モードを実行することとし、異常判定部１８は、このテスト動作モード中に振動検知部１７１が検知した振動データに基づいて扉支持異常判定を行うことができる。これによれば、列車Ｔへの旅客の乗り降りによって生じる振動に影響されることなく、扉部１２の支持状態の異常判定を適正に行うことができる。

なお、本発明を適用可能な形態は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

［変形例１］
例えば、実施形態の異常判定装置１７が適用される可動式ホーム柵１０の構成は、上記実施形態の構成に限定されない。図２２は、本変形例における可動式ホーム柵１０Ａの内部構造例を示した断面図であり、図３と同様に、戸袋部１１のプラットホーム側の側面を省いて扉部１２の全閉状態における断面を示している。図２２中、上記実施形態と同様の構成には、同一の符号を付す。

図２２に示すように、本変形例の可動式ホーム柵１０Ａでは、直動案内部１３Ａは、戸袋部１１の上部において、扉部１２の開閉方向に沿った単一直線状にガイドレール１３２が取り付けられ、扉部１２の上部において、ガイドレール１３２と摺動自在に係合する２つのブロック１３４（１３４ａ，１３４ｂ）が取り付けられて構成される。

そして、各ブロック１３４ａ，１３４ｂは、扉部１２の上部においてその戸尻側に所定の間隔を置いて取り付けられ、異なる箇所でガイドレール１３２と係合する。具体的には、各ブロック１３４ａ，１３４ｂは、上記実施形態と同様に、例えばその中心間距離が予め定められる規定値となるように取り付け位置が調整されて、扉部１２の軌道側の側面上部に固定される。本変形例においても、例えばブロック１３３に加速度センサを有する振動検知部１７１を配置して、扉部１２の開閉動作時の振動を検知する。そして、異常判定部１８は、開扉動作の中途期間における扉部１２の振動データに基づいて、扉支持異常判定を行う。

本変形例の場合も、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

［変形例２］
また、上記実施形態では、可動式ホーム柵１０のそれぞれが異常判定装置１７を備える構成を例示した。これに対し、各可動式ホーム柵１０にはその直動案内部１３のブロック１３３の近傍に振動検知部１７１を設ける一方、各々の制御部１６とネットワークを介して通信接続された処理装置を異常判定部として駅構内等の適所に設置し、異常判定装置を構成することもできる。

その場合には、制御部１６は、振動検知部１７１によって検知された振動データ（加速度の時系列データ）を随時異常判定部（処理装置）へ出力するとともに、テスト動作モードの実行開始通知や実行終了通知、開閉動作の開始通知や終了通知、当該開閉動作の間のモータ１５１の累積回転角を随時異常判定部へ出力する。そして、異常判定部は、各可動式ホーム柵１０について扉支持異常判定を行い、異常と判定された扉部１２があればそのメンテナンスを促す警告表示を行う。

本変形例によれば、可動式ホーム柵１０から離れた場所に設置された異常判定部によって、各可動式ホーム柵１０における直動案内部１３による扉部１２の支持状態をまとめて遠隔監視し、その異常判定を行うことができる。

［その他の変形例］
また、上記実施形態では、振動データを周波数解析して得た注目周波数帯の信号レベルを評価値として例示したが、中途期間の振動データ（加速度の時系列データ）の実効値（ＲＭＳ（Root Mean Square）値）を評価値として用いることもできる。その場合は、事前に取得した新品時から故障に至るまでの各劣化状況における振動データから実効値を求め、各方向の注目周波数帯や判定用閾値を予め設定しておけばよい。

また、上記実施形態では、直動案内部１３としてボールベアリングを有する転がり方式のリニアガイドを例示したが、すべり方式のリニアガイドで構成した場合にも、同様に適用できる。また、ブロックを２つ備えた構成の直動案内部１３を例示したが、ブロックの数は２つに限らず、１つであっても構わない。

１０，１０Ａ 可動式ホーム柵、１１ 戸袋部、１１１ 開口、１２ 扉部、１３，１３Ａ 直動案内部、１３１，１３２ ガイドレール、１３３（１３３ａ，１３３ｂ），１３４（１３４ａ，１３４ｂ） ブロック、１４ 規制ガイド、１５ 扉駆動部、１６ 制御部、１７ 異常判定装置、１７１ 振動検知部、１８ 異常判定部、１８１ 動作開始検出部、１８３ 中途期間判定部、１８５ データ取得部、１８７ 振動データ解析部、１８９ 扉支持異常判定部

Claims (6)

1. 戸袋部および扉部のうちの一方に前記扉部の開閉方向に沿った単一直線状にガイドレールが取り付けられ、他方に前記ガイドレールと摺動自在に係合するブロックが取り付けられた直動案内部によって前記扉部の荷重の支持および前記扉部の開閉方向の案内が行われる可動式ホーム柵の異常判定装置であって、
   前記扉部の開閉動作時における前記扉部の厚さ方向の振動を検知する振動検知部と、
   前記扉部が動作する動作開始時および動作終了時を除く動作中程の中途期間に前記振動検知部が検知した前記扉部の厚さ方向の振動データに基づいて、前記直動案内部による前記扉部の支持状態の異常判定を行う異常判定部と、
   を備えた異常判定装置。
2. 戸袋部および扉部のうちの一方に前記扉部の開閉方向に沿った単一直線状にガイドレールが取り付けられ、他方に前記ガイドレールと摺動自在に係合するブロックが取り付けられた直動案内部によって前記扉部の荷重の支持および前記扉部の開閉方向の案内が行われる可動式ホーム柵の異常判定装置であって、
   前記扉部の開閉動作時における前記扉部の上下方向の振動を検知する振動検知部と、
   前記扉部が動作する動作開始時および動作終了時を除く動作中程の中途期間に前記振動検知部が検知した前記扉部の上下方向の振動データに基づいて、前記直動案内部による前記扉部の支持状態の異常判定を行う異常判定部と、
   を備えた異常判定装置。
3. 前記異常判定部は、
   前記扉部の開閉動作の開始を検出する動作開始検出手段と、
   前記動作開始検出手段の検出タイミングに基づく所定の時間範囲を前記中途期間と判定する中途期間判定手段と、
   前記振動検知部の検知結果のうち、前記中途期間のデータを取り出すことで、前記中途期間に前記振動検知部が検知した振動データを取得するデータ取得手段と、
   を有する、
   請求項１又は２に記載の異常判定装置。
4. 前記異常判定部は、前記振動データを周波数解析し、所定の周波数帯の信号レベルに基づいて、前記異常判定を行う、
   請求項１～３の何れか一項に記載の異常判定装置。
5. 前記可動式ホーム柵は、テスト動作モードを備えており、
   前記異常判定部は、前記テスト動作モード中に前記振動検知部が検知した振動データに基づいて前記異常判定を行う、
   請求項１～４の何れか一項に記載の異常判定装置。
6. 前記異常判定部は、前記可動式ホーム柵から離れた設置位置に設けられ、遠隔で前記異常判定を行う、
   請求項１～５の何れか一項に記載の異常判定装置。

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