KR20110124786A

KR20110124786A - 철도 차량용 도어 제어 시스템

Info

Publication number: KR20110124786A
Application number: KR1020117022652A
Authority: KR
Inventors: 가즈타카 나가타; 히로키 우노
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-11-17
Also published as: TW201041768A; TWI378874B; JP5117614B2; CN102341288A; EP2404805A4; EP2404805A1; WO2010100988A1; EP2404805B1; CN102341288B; KR101268755B1; JPWO2010100988A1; HK1164806A1

Abstract

안전성을 확보하면서, 계속해서 도어의 개폐를 행하는 것이 가능한 철도 차량용 도어 제어 시스템을 제공한다. 철도 차량(100)의 복수의 도어(101)에 각각 설치되는 복수의 도어 제어 장치(10)의 각 도어 제어 장치(10)는, 도어(101)를 개폐시키기 위한 하나의 모터(50)와, 열차 정보 제어 장치(20)로부터의 지령에 기초하여 모터(50)를 제어 가능한 제1 콘트롤러(11) 및 제2 콘트롤러(12)를 구비한다. 제2 콘트롤러(12)는, 제1 콘트롤러(11)가 모터(50)의 제어를 행하고 있을 때, 제1 콘트롤러(11) 및 다른 도어 제어 장치(10)로부터 송신되는 제어 정보를 로컬 통신선(32)으로부터 취득하고, 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가, 자기의 제어 정보 및 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보의 어느 것과도 다른 경우는, 모터(50)의 제어를, 제1 콘트롤러(11)에 의한 제어로부터 제2 콘트롤러(12)에 의한 제어로 전환한다.

Description

철도 차량용 도어 제어 시스템{DOOR CONTROL SYSTEM FOR RAILROAD VEHICLE}

본 발명은, 철도 차량용의 도어의 개폐를 제어하기 위한 철도 차량용 도어 제어 시스템에 관한 것이다.

종래, 철도 차량용의 도어의 개폐를 제어하기 위한 도어 제어 장치로서, 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다.

이 도어 제어 장치는, 입력되는 2개의 도어 동작 지령 신호에 따라 도어의 개폐를 제어하는 것이다. 구체적으로는, 2개의 도어 동작 지령 신호 중 한쪽의 도어 동작 지령 신호가 도어의 열림 동작을 요구하는 신호 상태로 변화하고 나서 설정 시간 내에 다른쪽의 도어 동작 지령 신호가 열림 동작을 요구하는 신호 상태로 변화하지 않는 경우는 열림 동작 지령의 이상으로 판단하고, 도어의 열림 동작을 행하지 않도록 제어한다.

이 구성에 의하면, 도어 동작 지령 신호가 노이즈 등의 악영향에 의해 부적정하게 변화한 경우에서도 도어가 열리지 않도록 안전성을 확보할 수 있다.

일본국 특허 공개 2007-1346호 공보

그러나, 특허 문헌 1의 도어 제어 장치와 같이, 2중화한 신호선을 통해서 입력되는 도어 동작 지령 신호가 서로 일치하고 있지 않은 경우에 도어의 열림 동작을 정지하는 구성에서는, 고장 등에 의해, 2개의 도어 동작 지령 신호의 한쪽을 수신할 수 없게 되면, 이후, 도어의 열림 동작을 할 수 없게 되어 버린다. 이 경우, 승객은, 당해 제어 대상의 도어를 이용하여 승강할 수 없게 되어 버리고, 불편함과 더불어, 당해 제어 대상의 도어의 열림 동작이 정지되기 때문에, 차량의 운행이 저해된다.

본 발명은, 상기 실정을 감안함으로써, 안전성을 확보하면서, 계속해서 도어의 개폐를 행하는 것이 가능한 철도 차량용 도어 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템은, 상기 목적을 달성하기 위해서 이하와 같은 몇 개의 특징을 가지고 있다. 즉, 본 발명의 철도 차량용 도어 제어 시스템은, 이하의 특징을 단독으로, 혹은, 적절히 조합하여 구비하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제1 특징은, 철도 차량의 복수의 도어에 각각 설치되어 당해 도어의 개폐를 제어하는 복수의 도어 제어 장치와, 상기 복수의 도어 제어 장치가 접속된 통신선을 구비하고, 운전대로부터 상기 복수의 도어 제어 장치로 일괄하여 송신되는 지령에 기초하여 도어가 개폐되는, 철도 차량용 도어 제어 시스템으로서, 상기 도어 제어 장치는, 도어를 개폐시키기 위한 하나의 모터와, 상기 운전대로부터의 지령에 기초하여 상기 모터를 제어 가능한 제1 콘트롤러 및 제2 콘트롤러를 구비하고, 상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있을 때에, 상기 제1 콘트롤러 및 다른 도어 제어 장치로부터 송신되는 제어 정보를 상기 통신선으로부터 취득하고, 상기 제1 콘트롤러의 제어 정보가, 자기의 제어 정보 및 다른 도어 제어 장치의 제어 정보의 어느 것과도 다른 경우는, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는 것이다.

여기서, 「제어 정보」란, 콘트롤러가, 차량에 설치된 기기(모터를 포함한다)를 제어하기 위해서, 외부로부터 입력되어 당해 콘트롤러 내에 기억되는 정보이다. 즉, 콘트롤러는, 당해 제어 정보에 기초하여, 모터를 제어한다.

이 구성에 의하면, 예를 들면, 제1 콘트롤러가 고장나, 당해 제1 콘트롤러의 제어 정보가 부적절한 것으로 된 경우에는, 고장난 제1 콘트롤러에 의한 모터의 제어는 정지된다. 이로 인해, 부적절한 제어 정보에 기초하여 모터가 구동되는 것을 방지할 수 있고, 안전성을 확보할 수 있다.

또, 제1 콘트롤러의 제어 정보가 부적절한 경우는, 모터의 제어는, 제1 콘트롤러로부터 제2 콘트롤러에 의한 것으로 바로 전환되므로, 도어의 계속적인 운용이 가능해진다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제2 특징은, 상기 제1 특징을 구비함과 더불어, 상기 제1 콘트롤러는, 자기의 고장을 검지 가능하며, 자기의 고장을 검지하면, 자기에 의한 상기 모터의 제어를 중지함과 더불어, 고장 정보를 상기 통신선에 출력하도록 구성되고, 상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러로부터 출력된 고장 정보를 상기 통신선으로부터 취득한 경우는, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는 것이다.

이 구성에 의하면, 제1 콘트롤러는, 자기의 고장을 검지하여, 고장 정보를 통신선에 출력하므로, 제1 콘트롤러 자신이 검지 가능한 고장에 대해서는, 제2 콘트롤러가 제1 콘트롤러에 관한 정보를 해석하여 판단할 필요는 없다. 이로 인해, 제1 콘트롤러로부터 송신하는 제어 정보의 내용을 과도하게 늘리지 않고, 제1 콘트롤러의 고장을 제2 콘트롤러가 검지할 수 있게 된다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제3 특징은, 상기 제1 또는 2의 특징을 구비함과 더불어, 상기 제2 콘트롤러는, 자기의 고장을 검지 가능하며, 자기의 고장을 검지하면, 고장 정보를 상기 제1 콘트롤러에 통지하고, 상기 제1 콘트롤러는, 상기 제2 콘트롤러로부터 고장 정보가 통지되면, 당해 고장 정보를 상기 통신선에 출력하도록 구성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 제2 콘트롤러가 고장난 경우에도 제1 콘트롤러에서 모터의 제어를 계속하면서, 통신선에, 중복성이 없어진 것을 출력할 수 있다. 이로 인해, 도어의 계속적인 운용을 행하면서, 통신선에 접속되는 상위 시스템 등에 중복성이 없어진 것을 통지할 수 있다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제4 특징은, 상기 제1 내지 3 중 어느 하나의 특징을 구비함과 더불어, 상기 도어 제어 장치는, 상기 제1 콘트롤러로부터 상기 모터로의 출력선에 설치된 제1 출력선 릴레이와, 상기 제2 콘트롤러로부터 상기 모터로의 출력선에 설치된 제2 출력선 릴레이와, 상기 제1 콘트롤러에 대해서 전원으로부터의 전력을 공급하는 급전선에 설치된 급전선 릴레이를 구비하고, 상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러로부터 출력된 고장 정보를 취득한 경우는, 상기 급전선 릴레이 및 상기 제1 출력선 릴레이를 여는 것과 더불어, 상기 제2 출력선 릴레이를 닫는 것이다.

여기서, 「릴레이를 연다」란, 릴레이가 설치된 전선에 있어서의 전기의 흐름을 차단하는 것을 의미한다. 또, 「릴레이를 닫는다」란, 릴레이가 설치된 전선에 전기가 흐르는 상태로 하는 것을 의미한다.

이 구성에 의하면, 만일, 제1 콘트롤러의 마이크로 컴퓨터가 폭주하는 등 하여 제어 불능이 되었다고 해도, 제2 콘트롤러에 의한 도어의 제어에 악영향을 주지 않도록, 제1 콘트롤러를 확실히 분리할 수 있다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제5 특징은, 상기 제1 내지 4 중 어느 하나의 특징을 구비함과 더불어, 상기 모터에는, 상기 제1 콘트롤러에 검지 결과를 출력하는 제1 엔코더와, 상기 제2 콘트롤러에 검지 결과를 출력하는 제2 엔코더가 설치되어 있고, 상기 제1 콘트롤러 및 상기 제2 콘트롤러의 양쪽이, CPU를 가지는 제어부와, 상기 통신선에 상기 제어부로부터의 정보를 출력할 수 있음과 더불어 상기 통신선으로부터의 정보를 상기 제어부에 입력 가능한 정보 입출력용 전기 회로와, 상기 모터에 전력을 공급하기 위한 모터 출력용 전기 회로를 구비하고 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 고장의 가능성이 비교적 낮은 부품(모터)은 공용으로 함으로써, 공간절약화를 도모하고, 코스트의 증가를 억제할 수 있다.

한편, 고장의 가능성이 비교적 높은 부품(엔코더, 제어부, 정보 입출력용 전기 회로, 모터 출력용 전기 회로)은 각 콘트롤러에 설치함으로써, 중복성을 높일 수 있다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제6 특징은, 상기 제5 특징을 구비함과 더불어, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있는 경우는, 상기 제2 콘트롤러에 있어서의 상기 모터 출력용 전기 회로로의 급전이 정지되는 것이다.

이 구성에 의하면, 제1 콘트롤러의 감시에 불필요한 모터 출력용 전기 회로로의 급전이 정지되므로, 에너지가 절약되는 외에, 당해 모터 출력용 전기 회로에 계속해서 통전함에 따른 열화가 억제되므로 고장 발생을 경감할 수 있다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제7 특징은, 철도 차량의 복수의 도어에 각각 설치되어 당해 도어의 개폐를 제어하는 복수의 도어 제어 장치와, 상기 복수의 도어 제어 장치가 접속된 통신선을 구비하는 철도 차량용 도어 제어 시스템으로서, 상기 도어 제어 장치는, 도어를 개폐시키기 위한 하나의 모터와, 운전대로부터 상기 통신선을 통해 상기 복수의 도어 제어 장치로 일괄하여 송신되는 지령에 기초하여 상기 모터를 제어 가능한 제1 콘트롤러 및 제2 콘트롤러를 구비하고, 상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있을 때, 상기 제1 콘트롤러 및 다른 복수의 도어 제어 장치로부터 송신되는 제어 정보를 상기 통신선으로부터 취득하고, 당해 제1 콘트롤러의 제어 정보, 상기 제2 콘트롤러의 제어 정보, 및 상기 다른 복수의 도어 제어 장치의 제어 정보에 기초하여, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는 것이다.

이 구성에 의하면, 별도 장치를 추가하지 않고, 제1 콘트롤러의 제어 정보가 적절한 것인지의 여부의 판단을 보다 정확하게 행할 수 있다.

이로 인해, 안전성을 확보하면서, 계속해서 도어의 개폐를 행하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템에 있어서의 제8 특징은, 상기 제7 특징을 구비함과 더불어, 상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있을 때에, 상기 제1 콘트롤러 및 상기 다른 복수의 도어 제어 장치로부터 송신되는 제어 정보를 상기 통신선으로부터 취득하고, (a) 상기 제1 콘트롤러의 제어 정보, 상기 제2 콘트롤러의 제어 정보, 및 상기 다른 복수의 도어 제어 장치의 제어 정보 중 적어도 반수가 일치하고 있고, 또한, (b) 당해 일치하는 제어 정보와 상기 제1 콘트롤러의 제어 정보가 다르고, 또한, (c) 당해 일치하는 제어 정보와 상기 제2 콘트롤러의 제어 정보가 일치하는, 경우는, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는 것이다.

이 구성에 의하면, 제1 콘트롤러가 고장나 있고, 또한, 제2 콘트롤러가 고장나 있지 않은 경우를, 제어 정보의 간단하고 쉬운 비교에 의해, 보다 정확하게 판단할 수 있다. 그 때문에, 모터의 제어가, 고장난 제2 콘트롤러로 전환되어 버리는 것을 막을 수 있다.

본 발명에 의하면, 안전성을 확보하면서, 계속해서 도어의 개폐를 행하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템이 설치된 철도 차량을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 철도 차량용 도어 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 도어 제어 장치의 상세를 나타내는 블록도이다.
도 4는 제1 콘트롤러의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 콘트롤러의 동작을 설명하기 위한 플로우차트(1)를 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 콘트롤러의 동작을 설명하기 위한 플로우차트(2)를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

<도어 제어 시스템을 가지는 철도 차량의 개략>

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템이 설치된 철도 차량(100)을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 철도 차량(100)에는, 그 측면에 1개의 차량당 8개의 도어(101)가 설치되어 있다. 그리고, 각 도어(101)에는, 당해 도어(101)를 개폐하기 위한 도어 제어 장치(10)가 설치되어 있다. 또, 선두 차량의 선단 위치에는, 열차 정보 제어 장치(20)(운전대)가 설치되어 있다. 열차 정보 제어 장치(20)로부터는, 전차량을 통과하는 지령 통신선(30)이 연장되어 있다. 지령 통신선(30)은, 예를 들면, RS485의 시리얼 통신선이 이용된다. 당해 지령 통신선(30)은, 각 차량 내에서 분기하고 있고, 분기한 통신선의 단부에는 통신 단말(31)이 설치되어 있다. 통신 단말(31)로부터는 로컬 통신선(32)이 연장되어 있고, 당해 로컬 통신선(32)은 8개소에서 분기하고 있고, 분기한 8개의 통신선은 각각, 차량 내에 배치된 8개의 도어 제어 장치(10)에 접속되어 있다. 또한, 로컬 통신선(32)은, 지령 통신선(30)과 같이, 예를 들면, RS485의 시리얼 통신선이 이용된다.

또, 열차 정보 제어 장치(20)로부터는, 전차량을 통과하는 신호선(40)이 연장되어 있다. 당해 신호선(40)은, 각 차량 내에 있어서 8개소에서 분기하고 있고, 분기한 8개의 신호선은 각각 도어 제어 장치(10)에 접속되어 있다. 당해 신호선(40)은, 복수개 존재하고 있지만, 도 1에 있어서는, 1개만 나타내고 다른 신호선은 생략하고 있다.

운전수는, 당해 열차 정보 제어 장치(20)를 조작함으로써, 이하에 나타내는 바와 같은 여러가지 정보를 도어 제어 장치(10)에 보내는 것이 가능하다.

구체적으로는, 열차 정보 제어 장치(20)를 조작함으로써, 지령 통신선(30), 통신 단말(31) 및 로컬 통신선(32)을 통해, (1) 도어(101)를 열림 방향으로 동작시키는 지령인 열림 지령, (2) 도어(101)를 열림 방향으로 동작시키는 지령인 닫힘 지령, (3) 전체가 열리지 않은 도어(101)만을 재차 개폐 동작시키는 지령인 재개폐 지령, 등의 정보가, 모든 도어 제어 장치(10)에 송신된다.

또한, 당해 지령 통신선(30) 및 로컬 통신선(32)에 접속되는 기기(열차 정보 제어 장치(20), 통신 단말(31), 도어 제어 장치(10))는, 이른바 브로드캐스트 방식에 의해, 서로 통신 가능하게 구성되어 있고, 당해 기기로부터, 이들 통신선을 통해 송신되는 정보에는, 그 발신원을 특정하는 정보가 부가된다.

또, 열차 정보 제어 장치(20)의 조작에 의해, 복수의 신호선(40)을 통해, (1) 도어(101)의 열림 동작을 허용하는 열림 허가 신호, (2) 도어(101)가 전체가 닫히지 않는 경우에 재차 개폐 동작시키는 것을 허용하는 재개폐 신호, (3) 비상시에 도어(101)를 수동으로 여는 것을 허용하는 일제 잠금 해제 신호, 등의 신호가, 모든 도어 제어 장치(10)에 송신된다.

또한, 이들 신호는, 도어(101)의 열림 동작을 허용하는 경우에 ON(각 신호에 대응하는 신호선(40)에 소정의 전압이 발생한 상태)이 되는 접점 신호이며, 당해 신호가 OFF인 경우는, 도어(101)의 열림 동작이 금지된다.

또한, 복수의 신호선(40) 중 하나의 신호선을 통해, 열차 정보 제어 장치(20)로부터 자동적으로, 철도 차량(100)의 주행 속도가 소정의 속도(예를 들면 5㎞/h)에 이른 것을 나타내는 5K 신호가 송신된다. 또한, 5K 신호는, 주행 속도가 5㎞/h 이하인 경우에 ON(5K 신호용의 신호선(40)에 소정의 전압이 발생한 상태)이 되고, 5㎞/h를 넘은 경우에 OFF(5K 신호용의 신호선(40)에 소정의 전압이 발생하고 있지 않은 상태)가 되는 접점 신호이며, 당해 5K 신호가 OFF인 경우는, 도어(101)의 열림 동작이 금지된다.

그리고, 도어 제어 장치(10)는, (1) 로컬 통신선(32)으로부터의 정보, (2) 신호선(40)으로부터의 접점 신호, (3) 도어(101) 상태를 검지하는 검지 수단으로부터의 검지 결과, (4)모터(50)의 구동 상태를 검지하는 검지 수단으로부터의 검지 결과, 등에 기초하여, 도어를 개폐 제어한다.

상기(3)의 도어(101)의 상태를 검지하는 검지 수단으로서는, (a) 도어(101)를 전체 닫힘 위치에서 잠그는 락 장치에 설치되어, 당해 락 장치가 락 상태인지의 여부를 검지하는 리미트 스위치(도 3에 있어서의 락 검지 수단(61)), (b) 도어(101)가 전체 닫힘 위치에 있는지의 여부를 검지하는 리미트 스위치(도 3에 있어서의 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)), (c) 도어(101)의 락을 수동으로 잠금 해제할 수 있는 상태인지의 여부를 검지하는 리미트 스위치(도 3에 있어서의 수동 잠김 해제 검지 수단(63)) 등이 있다.

또, 상기(4)의 모터(50)의 구동 상태를 검지하는 검지 수단으로서는, 모터(50)의 회전 정보를 검출하기 위한 엔코더(도 3에 나타내는 홀 소자(54, 55)를 이용한 것) 등이 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템은, 상기 8개의 도어 제어 장치(10)와, 이들 도어 제어 장치(10)를 접속하는 로컬 통신선(32)를 가지며, 당해 로컬 통신선(32)을 통해 열차 정보 제어 장치(20)로부터 일괄하여 송신되는 정보에 기초하여 도어(101)가 개폐되는 시스템이다.

도 2는, 도 1에 나타내는 철도 차량용 도어 제어 시스템(1)을 나타내는 블록도이다. 또한, 로컬 통신선(32)을 통해 접속된 8개의 도어 제어 장치(10) 및 도어(101)의 구성은 모두 같기 때문에, 하나의 도어 제어 장치(10) 및 도어(101)의 구성만 설명하고, 다른 도어 제어 장치(10) 및 도어(101)의 구성에 대한 설명은 생략한다.

도어(101)는, 락 앤 피니언 기구로 개폐 방향으로 이동되는 양쪽 열림식 문이며, 모터(50)의 구동 축에 설치된 기어(51)와, 당해 기어(51)에 맞물리도록 상하 배치된 한 쌍의 락(52)과, 당해 한 쌍의 락(52)에 행거를 개재하여 각각 매달린 한 쌍의 도어 리프(53)를 구비하고 있다. 그리고, 당해 모터(50)를 정역회전함으로써, 도어(101)가 개폐된다.

도어 제어 장치(10)는, 로컬 통신선(32)에 접속된 2개의 콘트롤러(제1 콘트롤러(11) 및 제2 콘트롤러(12))를 구비하고 있다. 또한, 당해 2개의 콘트롤러(11, 12)는, 각각, 릴레이(제1 릴레이(13) 및 제2 릴레이(14))를 통해 모터(50)에 접속되어 있고, 릴레이가 닫힌 상태(즉, 콘트롤러와 모터(50)가 전기적으로 접속된 상태)에 있어서는, 당해 모터(50)를 제어하는 것이 가능하다.

또한, 당해 2개의 릴레이(13, 14)는, 제2 콘트롤러(12)에 접속되어 있고, 당해 제2 콘트롤러(12)로부터의 지령에 의해 개폐 제어된다.

2개의 콘트롤러(11, 12)는, 로컬 통신선(32) 및 신호선(40)에 접속되어 있고, 당해 로컬 통신선(32) 및 신호선(40)을 통해 입력된 정보 및 신호 등에 기초하여, 모터(50)를 제어하도록 구성되어 있다. 즉, 2개의 콘트롤러(11, 12)가 모두 정상적이고(고장나 있지 않고), 로컬 통신선(32) 및 신호선(40) 등으로부터의 입력이 같으면, 이들 2개의 콘트롤러(11, 12)는 동일한 움직임을 하게(외부에 동일한 출력을 하려고 하게) 된다. 그리고, 닫힌 상태의 릴레이(제1 릴레이(13) 또는 제2 릴레이(14))에 접속되어 있는 콘트롤러의 출력에 기초하여 모터(50)가 구동되게 된다. 본 실시 형태에서는, 통상, 제1 릴레이(13)는 닫힘, 제2 릴레이(14)는 열림으로 되어 있고, 주로 제1 콘트롤러(11)에서 모터(50)가 제어된다.

<도어 제어 장치(10)의 상세 구성>

도 3은, 도 2에 나타내는 도어 제어 장치의 상세를 나타내는 블록도이다.

도어 제어 장치(10)에 있어서의 제1 콘트롤러(11) 및 제2 콘트롤러(12)는, 각각, 마이크로 컴퓨터 제어 방식의 것이며, 소정의 프로그램에 따라 동작하는 CPU 및 당해 소정의 프로그램이 저장된 RAM(Random Access Memory)을 가지는 제어부(11a, 12a)와, 신호선(40)으로부터의 신호를 제어부(11a, 12a)에 입력하기 위한 신호 입력 회로로 이루어지는 신호 입력부(11b, 12b)와, 로컬 통신선(32)의 사이에서의 데이터 통신(송수신)을 위한 인터페이스로서의 전송부(11c, 12c)와, 모터(50)에 구동 전력을 공급하기 위한 모터 구동 회로로 이루어지는 드라이버부(11d, 12d)와, 급전선(21)으로부터 공급되는 전력(전압)을 변환하여, 각부에 공급해야 할 전압을 발생하기 위한 전원부(11e, 12e)를 구비하고 있다.

전송부(11c, 12c)는, 열차 정보 제어 장치(20)로부터 로컬 통신선(32)을 향해 송신(브로드캐스트)된 지령 정보를 수신하고, 제어부(11a, 12a)에 입력한다.

모터(50)는, 모터 코일(56)에 흐르게 하는 전류의 방향을 정류자를 이용하지 않고 전기적으로 전환하는 브러시리스 모터로서 구성되어 있다. 또한, 회전 방향이나 속도의 제어는, 드라이버부(11d, 12d)로 행해진다. 당해 모터(50)에는, 모터(50)의 회전 정보를 검출하기 위한 홀 소자가 2개 설치되어 있다. 그리고, 제1 콘트롤러(11)의 제어부(11a)(이하, 제1 제어부(11a)라고 한다)에, 한쪽의 홀 소자(54)로부터의 출력이 입력되고, 제2 콘트롤러(12)의 제어부(12a)(이하, 제2 제어부(12a)라고 한다)에, 다른쪽의 홀 소자(55)로부터의 출력이 입력되도록 구성되어 있다.

또, 제어부(11a, 12a)의 양쪽에, 상술한 도어(101)의 상태를 검지하는 검지 수단((a)락 검지 수단(61), (b)전체 닫힘 위치 검지 수단(62), (c)수동 잠김 해제 검지 수단(63))으로부터의 출력이 입력되도록 구성되어 있다.

또, 차량에는, 도어(101)의 열림 또는 닫힘 동작을 알리기 위한 차임(71), 표시등(72) 등이 설치되어 있다. 당해 차임(71) 및 표시등(72)은, 제어부(11a, 12a)의 양쪽에 접속되어 있고, 2개의 제어부(11a, 12a) 중 어느 하나의 제어부로부터도 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

제1 콘트롤러(11)와 제2 콘트롤러(12)는 이하의 점에서, 다르다.

(1) 급전 구성

제1 콘트롤러(11)의 전원부(11e)는, 각 차량에 전력을 공급하기 위한 급전선(21)에 제3 릴레이(15)를 통해 접속되어 있다. 따라서, 제3 릴레이(15)가 열림 상태인 경우는, 전원부(11e)에는 전력이 공급되지 않고, 제1 콘트롤러(11)의 각부에도 전력이 공급되지 않는다.

한편, 제2 콘트롤러(12)의 전원부(12e)는, 상시, 급전선(21)에 접속되어 있다.

(2) 릴레이 구동부

제2 콘트롤러(12)는, 제1 릴레이(13), 제2 릴레이(14), 및 제3 릴레이(15)를 구동하기 위한 릴레이 구동 회로로 이루어지는 릴레이 구동부(12f)를 더 구비하고 있다.

릴레이 구동부(12f)는, 제2 제어부(12a)로부터의 지령에 기초하여, 제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)가 닫힘, 제2 릴레이(14)가 열림인 제1 상태와, 제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)가 열림, 제2 릴레이(14)가 닫힘인 제2 상태로 릴레이(13, 14, 15)를 전환한다.

(3) 2계 정상 신호

여기서, 제1 콘트롤러(11)의 제1 제어부(11a)는, 당해 제1 제어부(11a)에 입력되는 정보에 기초하여, 제1 콘트롤러(11)가 고장난 것, 및, 홀 소자(54)를 가지고 구성되는 엔코더가 고장난 것을 판별할 수 있는 자기 고장 판별 기능을 가지고 있다.

마찬가지로 제2 콘트롤러(12)의 제2 제어부(12a)는, 당해 제2 제어부(12a)에 입력되는 정보에 기초하여, 제2 콘트롤러(12)가 고장난 것, 및, 홀 소자(55)를 가지고 구성되는 엔코더가 고장난 것을 판별할 수 있는 자기 고장 판별 기능을 가지고 있다.

그리고, 제2 콘트롤러(12)는, 당해 기능에 기초하여, 자기(홀 소자(55)를 포함한다)에게 고장이 없는 경우는, 항상 제1 콘트롤러(11)의 제1 제어부(11a)에 대해서, 제2 콘트롤러(12)가 정상적인 것을 나타내는 신호(2계 정상 신호)를 출력하고 있다.

또한, 당해 정상 신호의 제2 제어부(12a)로부터 제1 제어부(11a)로의 출력은, 로컬 통신선(32)과는 다른 경로(33)를 통해 행해진다.

이하, 제1 콘트롤러(11) 및 제2 콘트롤러(12)의 동작에 대해 설명한다.

<제1 콘트롤러(11)의 동작>

우선, 제1 콘트롤러(11)의 동작에 대해 설명한다. 또한, 후술하는 제2 콘트롤러(12)의 동작이, 당해 제1 콘트롤러(11)의 동작과 병행하여 행해진다.

도 4는, 제1 콘트롤러의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 나타내는 도면이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 열차 정보 제어 장치(20)로부터 로컬 통신선(32)에 열림 지령 정보 또는 닫힘 지령 정보(개폐 지령 정보)가 송신(브로드캐스트)되면, 전송부(11c)는, 개폐 지령 정보를 수신하고, 당해 전송부(11c)로부터 제1 제어부(11a)에 당해 개폐 지령 정보가 입력된다(단계 101).

제1 제어부(11a)는, 전송부(11c)로부터의 입력을 감시하고 있고, 당해 전송부(11c)로부터 당해 개폐 지령 정보를 수신하면, 신호 입력부(11b)로부터의 신호를 수신한다(단계 102). 즉, 신호 입력부(11b)는, 복수의 신호선(40)으로부터의 접점 신호(열림 허가 신호, 재개폐 신호, 일제 잠금 해제 지령 신호, 5k 신호 등)가, 각각, ON인지 OFF인지를 나타내는 정보를 제1 제어부(11a)에 입력한다.

또, 제1 제어부(11a)는, 락 검지 수단(61), 전체 닫힘 위치 검지 수단(62), 수동 잠김 해제 검지 수단(63) 등의, 도어(101)의 상태를 검지하는 검지 수단으로부터의 검지 결과를 나타내는 접점 신호를 수신한다(단계 103).

제1 제어부(11a)는, 단계 101, 102, 103에서 얻어진 정보에 기초하여, 메모리(RAM 등)에 기억되어 있는 제어 정보를 갱신한다(단계 104).

또한, 「제어 정보」는, 콘트롤러가, 차량에 설치된 기기(모터(50), 차임(71), 표시등(72) 등)를 제어하기 위해서, 외부로부터 입력되고 당해 콘트롤러 내에 기억되는 정보이며, (1) 개폐 제어 정보와, (2) 제어 파라미터 정보를 포함하고 있다.

(1) 개폐 제어 정보

「개폐 제어 정보」는, 지금부터 도어(101)를 어떻게 동작시키는지를 나타내는 정보(예를 들면, 「열림 동작」, 「닫힘 동작」 등)이며, 하기 제어 파라미터 정보에 기초하여 갱신된다.

(2) 제어 파라미터 정보

「제어 파라미터 정보」는, (a) 열차 정보 제어 장치(20)로부터 나온 도어 개폐의 지령을 나타내는 전송 지령 인식 정보, (b) 도어의 열림 동작을 허가하는지의 여부를 나타내는 열림 허가 정보, (c) 차량에 설치된 각종 검지 수단에 의한 검지 결과를 나타내는 검지 정보를 포함하는 정보이다.

(a) 전송 지령 인식 정보는, 전송부(11c)로부터 입력되는 정보에 기초하여 갱신된다.

(b) 열림 허가 정보는, 신호 입력부(11b)로부터 입력되는 정보에 기초하여 갱신된다.

(c) 검지 정보는, 각종 리미트 스위치(락 검지 수단(61), 전체 닫힘 위치 검지 수단(62), 수동 잠김 해제 검지 수단(63) 등)로부터 입력되는 접점 신호에 기초하여 갱신된다.

그리고, 갱신된 제어 정보는, 전송부(11c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신된다(단계 105). 즉, 제2 콘트롤러(12) 및 차량 내의 다른 모든 도어 제어 장치(10)에 대해서, 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가 송신된다. 또한, 이 때, 제어 정보에는, 자신의 ID 정보가 첨부되어 송신된다. 「ID 정보」는, 자신의 도어 제어 장치(10)를, 차량에 설치된 다른 도어 제어 장치(10)와 구별하기 위한 정보(예를 들면, 「도어 No. 1」, 「도어 No. 2」 등)이다.

또, 제1 제어부(11a)는, 당해 제1 제어부(11a)의 갱신된 제어 정보에 기초하여, 도어(101)의 개폐 동작을 개시, 즉, 모터(50)의 구동을 개시한다. 동시에, 표시등(72), 차임(71) 등으로의 접점 출력을 개시한다(단계 106).

모터(50)의 구동을 개시시킨 후, 제1 콘트롤러(11) 및 이것에 접속된 소정의 검지 수단(홀 소자(54)) 등으로 이루어지는 제어계(이하, 1계라고 한다)의 고장의 유무가 판단된다(단계 107). 당해 판단은, 이하와 같이 하여 행해진다.

(1) 단계 106에서 모터(50)의 구동을 개시하고, 모터(50)가 구동하고 있는 상태에서, 홀 소자(54)로부터 모터(50)의 회전 정보가 제1 제어부(11a)에 피드백된다. 당해 회전 정보(예를 들면, 회전수 등)가, 제1 제어부(11a)가 모터(50)를 회전하려고 의도하고 있던 회전 상태와는 다른 경우는, 1계의 고장으로 간주한다.

(2) 드라이버부(11d)에 전류 센서를 설치하고, 당해 전류 센서에서 과전류가 검지된 경우는, 드라이버부(11d)의 고장, 즉, 1계의 고장으로 간주한다.

또한, 이것에 한정하지 않고, 그 외의 고장 검지 수단의 검지 결과에 기초하여, 1계의 고장을 판단해도 된다.

예를 들면, 제1 제어부(11a)에 있어서의 RAM의 이상을 검지하도록 구성하고, 당해 RAM의 이상이 검지된 경우에, 1계의 고장으로 간주해도 된다.

상기와 같이 판단되어, 1계가 고장나 있다고 간주된 경우는(단계 107: YES), 제1 제어부(11a)는, 모터(50)의 구동을 정지함과 더불어, 차임(71), 표시등(72) 등으로의 접점 출력을 정지한다(단계 110).

그리고, 제1 제어부(11a)는, 1계가 고장났다는 1계 고장 정보를 전송부(11c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신한다.(단계 111).

1계의 고장이 검지되지 않은 경우(단계 107: NO)는, 제1 제어부(11a)는, 모터(50)의 제어 및 접점 출력을 계속해서 행하면서, 제2 제어부(12a)로부터의 2계 정상 신호가 ON인지의 여부를 판단한다(단계 108).

2계 정상 신호가 ON이면(단계 108: YES), 단계 101로 돌아와 전송부(11c)로부터의 새로운 지령을 기다리게 된다.

한편, 2계 정상 신호가 OFF로 되어 있는 경우(단계 108: NO)에 있어서는, 제1 제어부(11a)는, 2계가 고장났다는 2계 고장 정보를 전송부(11c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신한다(단계 109). 그 후, 단계 101로 돌아와, 전송부(11c)로부터의 새로운 지령을 기다리게 된다.

<제2 콘트롤러(12)의 동작>

다음에 제2 콘트롤러(12)의 동작에 대해 설명한다.

도 5 및 도 6은, 제2 콘트롤러의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 나타내는 도면이다.

단계 201~204까지는, 제1 콘트롤러(11)의 동작(도 4 참조)에 있어서의 단계 101~104와 같기 때문에 설명은 생략한다.

단계 204에서, 제2 제어부(12a)의 메모리에 기억된 제어 정보를 갱신한 후, 현재, 백업 동작 중인지의 여부가 판단된다(단계 205).

「백업 동작 중」이란, 모터(50), 차임(71) 및 표시등(72) 등으로의 전력 공급이 제2 콘트롤러(12)로부터 행해지는 상태를 말한다. 당해 백업 동작 중인지의 여부는, 제1 릴레이(13) 및 제2 릴레이(14)의 개폐 상황에 기초하여 판단된다. 구체적으로는, 제1 릴레이(13)가 열림으로, 제2 릴레이(14)가 닫힘으로 되어 있는 경우는, 백업 동작 중이라고 판단된다.

◆백업 동작중이 아닌 경우(단계 205:NO)

백업 동작 중이 아닌 경우는(단계 205:NO), 제2 콘트롤러(12) 및 이것에 접속된 소정의 검지 수단(홀 소자 55) 등으로 이루어지는 제어계(이하, 2계라고 한다)의 고장의 유무가 판단된다(단계 206). 당해 판단은, 이하와 같이 하여 행해진다.

(1)모터(50)가 구동하고 있는 상태이면, 모터(50)의 회전 정보가 홀 소자(55)로부터 제2 제어부(12a)에 피드백되지만, 당해 홀 소자(55)로부터의 회전 펄스를 수신할 수 없는 등, 홀 소자(55)의 이상이 발견된 경우는, 2계의 고장으로 간주한다.

(2)드라이버부(12d)에 전류 센서를 설치하고, 당해 전류 센서에서 과전류가 검지된 경우는, 드라이버부(12d)의 고장, 즉, 2계의 고장으로 간주한다.

또한, 이것에 한정하지 않고, 그 외의 고장 검지 수단의 검지 결과에 기초하여, 2계의 고장을 판단해도 된다.

상기와 같이 2계가 고장나 있다고 간주된 경우는(단계 206:YES), 제2 제어부(12a)는, 제1 제어부(11a)로의 2계 정상 신호를 OFF로 한다(단계 214).

2계의 고장이 검지되지 않은 경우(단계 206:NO)는, 전송부(12c)로부터 다른 도어의 제어 정보(다른 도어 제어 장치(10)로부터 송신된 제어 정보)를 수신한다(단계 207).

또, 전송부(12c)로부터 1계의 제어 정보(제1 콘트롤러(11)로부터 송신된 제어 정보)를 수신한다(단계 208).

단계 208에 있어서, 제1 콘트롤러(11)로부터 제어 정보가 송신되어 있지 않고, 당해 제어 정보를 수신하지 못하고 소정 시간 경과한 경우는(단계 209:NO), 1계가 고장나 있다고 판단하고, 릴레이 구동부(12f)에 의해, 릴레이(13, 14, 15)를 제2 상태(제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)를 열림, 제2 릴레이(14)를 닫힘)로 전환한다(단계 213). 이로 인해, 모터(50)의 제어는, 제1 콘트롤러(11)에 의한 제어로부터 제2 콘트롤러(12)에 의한 제어로 전환된다. 또, 제2 제어부(12a)는, 1계가 고장났다는 1계 고장 정보를 전송부(12c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신한다(단계 213).

제1 콘트롤러(11)로부터 제어 정보를 소정 시간 내에 수신할 수 있던 경우는(단계 209:YES), 제1 콘트롤러(11)로부터 1계의 고장 정보(도 4의 단계 111 참조)가 송신되어 있는지의 여부를 판단한다(단계 210).

제2 제어부(12a)가 전송부(12c)를 통해 1계의 고장 정보를 수신하고 있으면(단계 210:YES), 제2 제어부(12a)는, 릴레이 구동부(12f)에 의해, 릴레이(13, 14, 15)를 제2 상태(제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이를 열림, 제2 릴레이(14)를 닫힘)로 전환하고, 1계 고장 정보를 전송부(12c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신한다(단계 213).

제1 콘트롤러(11)로부터 1계의 고장 정보가 송신되어 있지 않은 경우는(단계 210:NO), 단계 208에서 수신한 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보(1계의 제어 정보)와, 제2 콘트롤러(12) 자신의 제어 정보(2계의 제어 정보)가 일치하는지의 여부를 판단한다(단계 211). 구체적으로는, (1) 개폐 제어 정보, (2) 제어 파라미터 정보((a) 전송 지령 인식 정보, (b) 열림 허가 정보, (c) 검지 정보)가, 1계와 2계에서 서로 일치하고 있는지의 여부가 판단된다.

1계와 2계에서 제어 정보가 일치하는 경우는(단계 211:YES), 단계 201로 돌아와, 전송부(11c)로부터의 새로운 지령을 기다린다.

한편, 1계와 2계에서 제어 정보가 일치하지 않는 경우는(단계 211:NO), 당해 1계의 제어 정보와, 다른 도어 제어 장치(10)로부터 송신된 제어 정보가 일치하는지의 여부를 판단한다(단계 212).

본 실시 형태에 있어서는, 제2 제어부(12a)는, 당해 1계의 제어 정보와, 당해 제2 제어부(12a)를 가지는 도어 제어 장치(10)와 같은 로컬 통신선(32) 상에 접속된 다른 7개의 도어 제어 장치(10)에 있어서의 1개의 도어 제어 장치(10)로부터 송신된 제어 정보를 비교한다.

구체적으로는, 로컬 통신선(32) 상에 있어서, 통신 단말(31)에 가까운 도어 제어 장치(10)로부터 순서대로, 도어 제어 장치(10-1), 도어 제어 장치(10-2),......, 도어 제어 장치(10-8), 로 하면, 도어 제어 장치(10-1)의 제2 제어부는, 당해 도어 제어 장치(10-1)에 있어서의 1계의 제어 정보와, 도어 제어 장치(10-2)의 제어 정보를 비교한다.

마찬가지로, 도어 제어 장치(10-2, 10-3,......, 10-7)의 제2 제어부는, 각각, 자신의 1계의 제어 정보와, 도어 제어 장치(10-3, 10-4,......, 10-8)의 제어 정보를 비교한다. 도어 제어 장치(10-8)의 제2 제어부는, 자신의 1계의 제어 정보와, 도어 제어 장치(10-1)의 제어 정보를 비교한다.

또한, 당해 단계에서는, 단계 211과 같이, (1)개폐 제어 정보, (2)제어 파라미터 정보((a)전송 지령 인식 정보, (b)열림 허가 정보, (c)검지 정보)가 서로 일치하고 있는지의 여부가 판단된다.

1계의 제어 정보와 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보가 일치하는 경우는(단계 212:YES), 2계가 고장나 있다고 판단하고, 2계 정상 신호를 OFF로 한다(단계 214). 즉, 1계의 제어 정보와 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보가 일치하고, 2계의 제어 정보만이 다르기 때문에, 2계의 고장으로 판단한다.

1계의 제어 정보와 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보가 일치하지 않는 경우는(단계 212:NO), 1계가 고장나 있다고 판단하고, 릴레이 구동부(12f)에 의해, 릴레이(13, 14, 15)를 제2 상태(제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이를 열림, 제2 릴레이(14)를 닫힘)로 전환하고, 1계 고장 정보를 전송부(12c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신한다(단계 213). 즉, 1계의 제어 정보는, 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보, 및 제2 제어부(12a)의 제어 정보의 어느 것과도 다르기 때문에, 1계의 고장으로 판단한다.

단계 213에서, 릴레이(13, 14, 15)가 제2 상태로 전환되고, 1계 고장 정보가 전송부(12c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신된 후, 도 6에 나타내는 바와 같이, 단계 105에서 행해지는 동작과 같이, 제2 제어부(12a)에 의해, 갱신된 당해 제2 제어부(12a)의 제어 정보가, 전송부(12c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신된다(단계 215).

또, 제2 제어부(12a)는, 당해 제2 제어부(12a)의 갱신된 제어 정보에 기초하여, 도어(101)의 개폐 동작을 개시, 즉, 모터(50)의 구동을 개시한다. 동시에, 표시등(72), 차임(71) 등으로의 접점 출력을 개시한다(단계 216).

모터(50)의 구동을 개시시킨 후, 제2 콘트롤러(12) 및 이것에 접속된 소정의 검지 수단(홀 소자(55)) 등으로 이루어지는 제어계의 고장의 유무가 판단된다(단계 217). 당해 판단은, 제1 콘트롤러(11)의 단계 107과 같이, (1)홀 소자(55)로부터 제2 제어부(12a)에 피드백되는 회전 정보가 제2 제어부(12a)가 모터(50)를 회전하려고 의도하고 있던 회전 상태와 일치하는지의 여부의 검지 결과, (2)드라이버부(12d)에 설치된 전류 센서에서의 과전류의 검지 결과, 등에 기초하여 이루어진다.

예를 들면, 전송부(12c)에서 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보를 수신하고, 당해 제어 정보와 자기(2계)의 제어 정보를 비교하여, 2계의 고장의 유무를 판단해도 된다.

상기와 같이 2계가 고장나 있다고 간주된 경우는(단계 217:YES), 제2 제어부(12a)는, 모터(50)의 구동을 정지함과 더불어, 차임(71), 표시등(72) 등으로의 접점 출력을 정지한다(단계 218). 그리고, 제2 제어부(12a)는, 2계가 고장났다는 2계 고장 정보를 전송부(12c)를 통해 로컬 통신선(32)에 송신한다.(단계 219).

한편, 2계의 고장이 검지되지 않은 경우는(단계 217:NO), 제2 제어부(12a)는, 모터(50)의 제어 및 접점 출력을 계속해서 행하면서, 단계 201로 돌아와 전송부(12c)로부터의 새로운 지령을 기다리게 된다.

◆백업 동작 중인 경우(단계 205:YES)

백업 동작 중인 경우(단계 205:YES)는, 제2 제어부(12a)는, 도 6에 나타내는 단계 215~단계 219에 따라 동작한다. 상, 당해 단계 215~단계 219에 대해서는, 단계 213의 후속 공정으로서 상술하고 있기 때문에, 여기에서의 설명은 생략한다.

<본 실시 형태의 효과>

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련되는 철도 차량용 도어 제어 시스템(1)은, 이하의 효과를 나타낸다.

(1)

철도 차량용 도어 제어 시스템(1)은, 철도 차량(100)의 복수의 도어(101)에 각각 설치되어 당해 도어(101)의 개폐를 제어하는 복수의 도어 제어 장치(10)와, 복수의 도어 제어 장치(10)가 접속된 로컬 통신선(32)을 구비하고, 운전대의 열차 정보 제어 장치(20)로부터 지령 통신선(30) 및 신호선(40)을 통해, 복수의 도어 제어 장치(10)로 일괄하여 송신되는 지령에 기초하여 도어(101)가 개폐되는 시스템이다.

그리고, 복수의 도어 제어 장치(10)의 각 도어 제어 장치(10)는, 도어(101)를 개폐시키기 위한 하나의 모터(50)와, 열차 정보 제어 장치(20)로부터의 지령에 기초하여 모터(50)를 제어 가능한 제1 콘트롤러(11) 및 제2 콘트롤러(12)를 구비한다.

제2 콘트롤러(12)는, 제1 콘트롤러(11)가 모터(50)의 제어를 행하고 있을 때(즉, 제1 릴레이(13)가 닫힘, 제2 릴레이(14)가 열림 상태일 때)에, 제1 콘트롤러(11) 및 다른 도어 제어 장치(10)로부터 송신되는 제어 정보를 로컬 통신선(32)으로부터 취득하고, 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가, 자기(제2 콘트롤러(12))의 제어 정보 및 다른 도어 제어 장치(10)의 제어 정보의 어느 것과도 다른 경우는, 모터(50)의 제어를, 제1 콘트롤러(11)에 의한 제어로부터 제2 콘트롤러(12)에 의한 제어로 전환한다(즉, 제1 릴레이(13)를 열림, 제2 릴레이(14)를 닫힘으로 한다).

이 구성에 의하면, 예를 들면, 제1 콘트롤러(11)가 고장나, 당해 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가 부적절한 것으로 된 경우에는, 고장난 제1 콘트롤러(11)에 의한 모터(50)의 제어는 정지된다. 이로 인해, 부적절한 제어 정보에 기초하여 모터(50)가 구동되는 것을 방지할 수 있고, 안전성을 확보할 수 있다.

또, 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가 부적절한 경우는, 모터(50)의 제어는, 제1 콘트롤러(11)로부터 제2 콘트롤러(12)에 의한 것으로 전환되므로, 제어 대상의 도어(101)의 동작을 장시간 정지하는 일은 없다. 이로 인해, 도어(101)의 계속된 운용이 가능해진다.

또, 각 도어 제어 장치(10)가, 독립하여 분산 제어에 의해 고장 진단 및 제어의 전환을 행하기 때문에, 열차 정보 제어 장치(20) 등의 상위 시스템을 통해 처리하는 경우에 비해, 상위 시스템이나 차량간을 연결하는 통신선의 신뢰성의 영향을 받지 않아도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 1계, 2계, 다른 도어 제어 장치와의 사이에서 비교하는 제어 정보로서, 개폐 제어 정보 및 제어 파라미터 정보(전송 지령 인식 정보, 열림 허가 정보, 및 검지 정보)를 이용하고 있지만, 이 경우로 한정되지 않는다. 예를 들면, 전송 지령 인식 정보 및 열림 허가 정보만을, 1계, 2계, 다른 도어와의 사이에서 비교하는 구성이어도 된다.

또, 2계의 제어 정보와 다른 도어 제어 장치의 제어 정보가 일치하지 않는 경우는, 모터(50)의 제어를 제1 콘트롤러(11)로부터 제2 콘트롤러(12)로 전환하지 않도록 구성해도 된다. 이 구성에서는, 2계의 고장의 가능성이 높은 경우는, 제2 콘트롤러(12)로의 전환이 방지된다.

(2)

제1 콘트롤러(11)는, 자기(제1 콘트롤러(11))의 고장을 검지 가능하며, 자기의 고장을 검지하면, 자기에 의한 모터(50)의 제어를 중지함과 더불어, 고장 정보를 로컬 통신선(32)에 출력하도록 구성되어 있다.

제2 콘트롤러(12)는, 제1 콘트롤러(11)로부터 출력된 고장 정보를 로컬 통신선(32)으로부터 취득한 경우는, 모터(50)의 제어를, 제1 콘트롤러(11)에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러(12)에 의한 제어로 전환한다.

이 구성에 의하면, 제1 콘트롤러(11)는, 자기의 고장을 검지하여, 고장 정보를 로컬 통신선(32)으로 출력하므로, 제1 콘트롤러(11) 자신이 검지 가능한 고장에 대해서는, 제2 콘트롤러(12)가 제1 콘트롤러(11)에 관한 정보를 해석하여 판단할 필요는 없다. 그 때문에, 제1 콘트롤러(11)로부터 로컬 통신선(32)에 출력되는 제어 정보는, 자기가 판단할 수 없는 고장을 제2 콘트롤러(12)가 판단하기 때문에 필요한 정보만으로 줄일 수 있다. 이로 인해, 제1 콘트롤러(11)로부터 송신하는 제어 정보의 내용을 과도하게 늘리지 않고, 제1 콘트롤러(11)의 고장을 제2 콘트롤러(12)가 검지할 수 있게 된다.

(3)

제2 콘트롤러(12)는, 자기의 고장을 검지 가능하며, 자기의 고장을 검지하면, 고장 정보를 제1 콘트롤러(11)에 통지한다.

제1 콘트롤러(11)는, 제2 콘트롤러(12)로부터 고장 정보가 통지되면, 당해 고장 정보를 로컬 통신선(32)에 출력하도록 구성되어 있다.

이 구성에 의하면, 제2 콘트롤러(12)가 고장난 경우에도 제1 콘트롤러(11)에서 모터(50)의 제어를 계속하면서, 통신 단말(31)을 통해 열차 정보 제어 장치(20)에, 중복성이 없어진 것을 통지할 수 있다.

(4)

도어 제어 장치(10)는, 제1 콘트롤러(11)로부터 모터(50)로의 출력선에 설치된 제1 릴레이(13)(제1 출력선 릴레이)와, 제2 콘트롤러(12)로부터 모터(50)로의 출력선에 설치된 제2 릴레이(14)(제2 출력선 릴레이)와, 제1 콘트롤러(11)에 대해서 전원으로부터의 전력을 공급하는 급전선(21)에 설치된 제3 릴레이(15)(급전선 릴레이)를 구비하고 있다.

제2 콘트롤러(12)는, 제1 콘트롤러(11)로부터 출력된 고장 정보를 취득한 경우는, 제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)를 여는 것과 더불어, 제2 릴레이(14)를 닫는다.

또한, 제1 콘트롤러(11)로부터 고장 정보가 출력되어 있지 않은 때는, 제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)는 닫힌 상태, 제2 릴레이(14)는 열린 상태로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 만일, 제1 콘트롤러(11)가 폭주했다고 해도, 제2 콘트롤러(12)에 악영향을 주지 않도록, 제1 콘트롤러(11)를 확실히 분리할 수 있다.

(5)

모터(50)에는, 제1 콘트롤러(11)에 검지 결과를 출력하는 홀 소자(54)(제1 엔코더)와, 제2 콘트롤러(12)에 검지 결과를 출력하는 홀 소자(55)(제2 엔코더)가 설치되어 있다.

또, 제1 콘트롤러(11) 및 제2 콘트롤러(12)의 양쪽이, 각각, CPU를 가지는 제어부(11a, 12a)와, 열차 정보 제어 장치(20)로부터 신호선(40)을 통해 송신되는 신호를 제어부(11a, 12a)에 입력하기 위한 전기 회로로 이루어지는 신호 입력부(11b, 12b)(신호 입력용 전기 회로)와, 로컬 통신선(32)에 제어부(11a, 12a)로부터의 정보를 출력할 수 있음과 더불어 로컬 통신선(32)에 송신된 정보를 제어부(11a, 12a)에 입력 가능한 전기 회로로 이루어지는 전송부(11c, 12c)(정보 입출력용 전기 회로)와, 모터(50)에 전력을 공급하기 위한, 전기 회로로 이루어지는 드라이버부(11d, 12d)(모터 출력용 전기 회로)를 구비하고 있다.

이 구성에 의하면, 고장의 가능성이 비교적 낮은 부품(모터(50), 락 검지 수단(61), 전체 닫힘 위치 검지 수단(62), 수동 잠김 해제 검지 수단(63), 차임(71), 표시등(72)은 공용으로 함으로써, 공간절약화를 도모하고, 코스트의 증가를 억제할 수 있다.

한편, 고장의 가능성이 비교적 높은 부품(홀 소자(54, 55), 제어부(11a, 12a), 신호 입력부(11b, 12b), 전송부(11c, 12c), 드라이버부(11d, 12d)는 각 콘트롤러(11, 12)에 설치함으로써, 중복성을 높일 수 있다.

(6)

또한, 릴레이(13, 14, 15)가 제1 상태(제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)가 닫힘, 제2 릴레이(14)가 열림)로 되어 있을 때(즉, 제1 콘트롤러(11)에서 모터(50)가 제어되어 있을 때)는, 제2 콘트롤러(12)의 드라이버부(12d)로의 급전을 정지하고, 당해 릴레이(13, 14, 15)가 제2 상태(제1 릴레이(13) 및 제3 릴레이(15)가 열림, 제2 릴레이(14)가 닫힘)로 전환될 때에, 드라이버부(12d)로의 급전이 개시되도록 구성해도 된다.

이 구성에 의하면, 모터(50)를 제1 콘트롤러(11)에서 제어하고 있을 때는, 제1 콘트롤러(11)의 감시에 불필요한 드라이버부(12d)로의 급전이 정지되므로, 당해 드라이버부(12d)의 열화에 의한 고장 발생을 경감할 수 있다.

(7)

또, 철도 차량용 도어 제어 시스템(1)은, 다음과 같이 변형하여 실시할 수도 있다.

즉, 상기 철도 차량용 도어 제어 시스템(1)에 있어서, 제2 콘트롤러(12)의 동작을 이하와 같이 변경해도 된다.

제2 콘트롤러(12)는, 제1 콘트롤러(11)가 모터(50)의 제어를 행하고 있을 때, 제1 콘트롤러(11) 및 같은 로컬 통신선(32)에 접속되는 다른 7개의 도어 제어 장치(10)로부터 송신되는 제어 정보를 로컬 통신선(32)으로부터 취득하고, (a)제1 콘트롤러(11)의 제어 정보, 제2 콘트롤러(12)의 제어 정보, 및 다른 7개의 도어 제어 장치(10)의 제어 정보(합계 9개의 제어 정보) 중 적어도 반수가 일치하고 있고, 또한, (b)당해 일치하는 제어 정보와 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가 다르고, 또한, (c)당해 일치하는 제어 정보와 제2 콘트롤러(12)의 제어 정보가 일치하는 경우는, 모터(50) 등의 제어를, 제1 콘트롤러(11)에 의한 제어로부터 제2 콘트롤러(12)에 의한 제어로 전환한다.

예를 들면, 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보가 제2 콘트롤러(12)의 제어 정보와 다른 경우이며, 당해 제2 콘트롤러(12)의 제어 정보 및 다른 4개의 도어 제어 장치(10)의 제어 정보가 일치하고 있는 경우에는, 모터(50)의 제어는 제2 콘트롤러(12)에 의한 제어로 전환된다.

이 구성에 의하면, 제1 콘트롤러(11)의 제어 정보, 제2 콘트롤러(12)의 제어 정보, 및 다른 7개의 도어 제어 장치(10)의 제어 정보(합계 9개의 제어 정보)에 기초하여, 1계의 고장의 유무가 판단되므로, 철도 차량용 도어 제어 시스템(1)의 구성에 대해서 별도 장치를 추가하지 않고, 1계의 고장의 유무의 판단을 보다 정확하게 행할 수 있다. 즉, 다른 복수의 도어 제어 장치(10)의 제어 정보와 2계의 제어 정보를 이용하여, 1계의 고장의 유무를 판단할 수 있기 때문에, 다른 하나의 도어 제어 장치(10)의 제어 정보와 2계의 제어 정보를 이용하여, 1계의 고장의 유무를 판단하는 경우에 비해, 보다 정확하게 1계의 고장의 유무를 판단할 수 있다.

또, 제1 콘트롤러(11)가 고장나 있고, 또한, 제2 콘트롤러(12)가 고장나 있지 않은 경우를, 제어 정보의 간단하고 쉬운 비교에 의해, 보다 정확하게 판단할 수 있다. 그 때문에, 모터(50)의 제어가, 고장난 제2 콘트롤러(12)로 전환되어 버리는 것을 막을 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시의 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허 청구의 범위에 기재한 한에 있어서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

(1) 도어(101)는, 락 앤 피니언 방식으로 구동하는 것에 한정하지 않고, 벨트 타입이나 볼 나사 타입이어도 된다.

(2) 통신 단말(31)은, 복수의 차량이 연결된 철도 차량(100) 중 하나의 차량에 대해서 1대 설치하는 경우로 한정하지 않고, 복수의 차량에 대해서 1대 설치해도 된다. 즉, 복수의 차량에 걸쳐 로컬 통신선(32)이 연장되어 있어도 된다.

(3) 제2 콘트롤러(12)가 각종 신호를 받을 때의 소프트 필터의 시정수를 제1 콘트롤러(11)보다 길게 설정해도 된다. 이로 인해, 노이즈 등의 영향을 제1 콘트롤러(11)보다도 받기 어렵게 할 수 있다.

(4) 제1 콘트롤러(11)가, 자기의 고장을 검지하기 때문에, 이하와 같이 구성해도 된다. 또한, 제2 콘트롤러(12)가 자기의 고장을 검지하는 경우도 이와 같이 구성할 수 있다.

제1 콘트롤러(11)가, (a1)락 검지 수단(61)으로부터, 전체 닫힘 위치에서 락 상태인 것을 나타내는 신호를 취득하고 있고, 또한, 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터 도어(101)가 전체 닫힘 위치에 있는 것을 나타내는 신호를 취득하고 있지 않은 경우, 또는(a2) 락 검지 수단(61)으로부터, 전체 닫힘 위치에서 락 상태인 것을 나타내는 신호를 취득하고 있지 않고, 또한, 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터 도어(101)가 전체 닫힘 위치에 있는 것을 나타내는 신호를 취득하고 있는 경우에는 다음과 같이 판단한다.

제1 콘트롤러(11)는, 제2 콘트롤러(12)의 제어 정보를 취득하고, 당해 제어 정보에 기초하여, 당해 제2 콘트롤러(12)에 있어서도, 당해 락 검지 수단(61) 및 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터의 신호의 취득 상태가, 상기 제1 콘트롤러(11)와 일치하는 경우는, 락 검지 수단(61) 또는 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)의 고장(리미트 스위치의 고장)으로 생각되고, 당해 락 검지 수단(61) 및 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터의 신호만에 의해 제1 콘트롤러(11)의 고장으로는 간주하지 않는다.

한편, 제2 콘트롤러(12)에 있어서, 당해 락 검지 수단(61) 및 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터의 신호의 취득 상태가, 다음의 (b1) 또는 (b2)가 되는 경우는, 1계에 있어서의 신호의 취득 경로에서 이상이 발생했다고 간주하고, 1계의 고장으로 간주한다.

(b1)락 검지 수단(61)으로부터, 전체 닫힘 위치에서 락 상태인 것을 나타내는 신호를 취득하고 있고, 또한, 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터 도어(101)가 전체 닫힘 위치에 있는 것을 나타내는 신호를 취득하고 있다.

(b2)락 검지 수단(61)으로부터, 전체 닫힘 위치에서 락 상태인 것을 나타내는 신호를 취득하고 있지 않고, 또한, 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터 도어(101)가 전체 닫힘 위치에 있는 것을 나타내는 신호를 취득하고 있지 않다.

이 구성에 의하면, 락 검지 수단(61) 및 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)으로부터의 신호를 1계와 2계에서 비교함으로써 용이하게 콘트롤러(11, 12)의 고장을 검지할 수 있음과 더불어, 락 검지 수단(61) 및 전체 닫힘 위치 검지 수단(62)의 고장도 검지할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명은, 철도 차량용의 도어의 개폐를 제어하기 위해서 이용할 수 있다.

1 : 철도 차량용 도어 제어 시스템 10 : 도어 제어 장치
11 : 제1 콘트롤러 12 : 제2 콘트롤러
13, 14, 15 : 릴레이 20 : 열차 정보 제어 장치
30 : 지령 통신선 32 : 로컬 통신선
40 : 신호선 50 : 모터
54, 55 : 홀 소자(엔코더) 100 : 철도 차량
101 : 도어

Claims

철도 차량의 복수의 도어에 각각 설치되어 당해 도어의 개폐를 제어하는 복수의 도어 제어 장치와, 상기 복수의 도어 제어 장치가 접속된 통신선을 구비하고, 운전대로부터 상기 복수의 도어 제어 장치로 일괄하여 송신되는 지령에 기초하여 도어가 개폐되는, 철도 차량용 도어 제어 시스템으로서,
상기 도어 제어 장치는,
도어를 개폐시키기 위한 하나의 모터와,
상기 운전대로부터의 지령에 기초하여 상기 모터를 제어 가능한 제1 콘트롤러 및 제2 콘트롤러를 구비하고,
상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있을 때에, 상기 제1 콘트롤러 및 다른 도어 제어 장치로부터 송신되는 제어 정보를 상기 통신선으로부터 취득하고, 상기 제1 콘트롤러의 제어 정보가, 자기의 제어 정보 및 다른 도어 제어 장치의 제어 정보의 어느 것과도 다른 경우는, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 콘트롤러는, 자기의 고장을 검지 가능하며, 자기의 고장을 검지하면, 자기에 의한 상기 모터의 제어를 중지함과 더불어, 고장 정보를 상기 통신선에 출력하도록 구성되고,
상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러로부터 출력된 고장 정보를 상기 통신선으로부터 취득한 경우는, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제2 콘트롤러는, 자기의 고장을 검지 가능하며, 자기의 고장을 검지하면, 고장 정보를 상기 제1 콘트롤러에 통지하고,
상기 제1 콘트롤러는, 상기 제2 콘트롤러로부터 고장 정보가 통지되면, 당해 고장 정보를 상기 통신선에 출력하도록 구성되어 있는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도어 제어 장치는,
상기 제1 콘트롤러로부터 상기 모터로의 출력선에 설치된 제1 출력선 릴레이와,
상기 제2 콘트롤러로부터 상기 모터로의 출력선에 설치된 제2 출력선 릴레이와,
상기 제1 콘트롤러에 대해서 전원으로부터의 전력을 공급하는 급전선에 설치된 급전선 릴레이를 구비하고,
상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러로부터 출력된 고장 정보를 취득한 경우는, 상기 급전선 릴레이 및 상기 제1 출력선 릴레이를 여는 것과 더불어, 상기 제2 출력선 릴레이를 닫는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터에는, 상기 제1 콘트롤러에 검지 결과를 출력하는 제1 엔코더와, 상기 제2 콘트롤러에 검지 결과를 출력하는 제2 엔코더가 설치되어 있고,
상기 제1 콘트롤러 및 상기 제2 콘트롤러의 양쪽이, CPU를 가지는 제어부와, 상기 통신선에 상기 제어부로부터의 정보를 출력할 수 있음과 더불어 상기 통신선으로부터의 정보를 상기 제어부에 입력 가능한 정보 입출력용 전기 회로와, 상기 모터에 전력을 공급하기 위한 모터 출력용 전기 회로를 구비하고 있는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있는 경우는, 상기 제2 콘트롤러에 있어서의 상기 모터 출력용 전기 회로로의 급전이 정지되는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
철도 차량의 복수의 도어에 각각 설치되어 당해 도어의 개폐를 제어하는 복수의 도어 제어 장치와, 상기 복수의 도어 제어 장치가 접속된 통신선을 구비하는 철도 차량용 도어 제어 시스템으로서,
상기 도어 제어 장치는,
도어를 개폐시키기 위한 하나의 모터와,
운전대로부터 상기 통신선을 통해 상기 복수의 도어 제어 장치로 일괄하여 송신되는 지령에 기초하여 상기 모터를 제어 가능한 제1 콘트롤러 및 제2 콘트롤러를 구비하고,
상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있을 때, 상기 제1 콘트롤러 및 다른 복수의 도어 제어 장치로부터 송신되는 제어 정보를 상기 통신선으로부터 취득하고, 당해 제1 콘트롤러의 제어 정보, 상기 제2 콘트롤러의 제어 정보, 및 상기 다른 복수의 도어 제어 장치의 제어 정보에 기초하여, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제 2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 콘트롤러는, 상기 제1 콘트롤러가 상기 모터의 제어를 행하고 있을 때에, 상기 제1 콘트롤러 및 상기 다른 복수의 도어 제어 장치로부터 송신되는 제어 정보를 상기 통신선으로부터 취득하고,
(a) 상기 제1 콘트롤러의 제어 정보, 상기 제2 콘트롤러의 제어 정보, 및 상기 다른 복수의 도어 제어 장치의 제어 정보 중 적어도 반수가 일치하고 있고, 또한,
(b) 당해 일치하는 제어 정보와 상기 제1 콘트롤러의 제어 정보가 다르고, 또한,
(c) 당해 일치하는 제어 정보와 상기 제2 콘트롤러의 제어 정보가 일치하는,
경우는, 상기 모터의 제어를, 상기 제1 콘트롤러에 의한 제어로부터 당해 제 2 콘트롤러에 의한 제어로 전환하는, 철도 차량용 도어 제어 시스템.