JP2008265638A - 車両用ドア駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】列車が停車駅に到着した後に開動作スイッチを操作することなく、半自動ドアを自動的に開かせる。
【解決手段】フラグ設定手段２２は、ドア開閉動作スイッチ６の操作に基づいて各ドア１についての半自動開ラッチフラグ２１を設定し、半自動状態判別手段２３は、半自動指令Ｐ３に基づいてドア１が半自動状態かどうかを判別し、ドア開手段２４は、半自動状態判別手段２３にて半自動状態と判別された場合、半自動開ラッチフラグ２２が設定され、次の停車駅で開く側のドア１を開かせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用ドア駆動制御装置に関し、特に、開閉動作が半自動化された車両用ドアの駆動制御方法に適用して好適なものである。

鉄道車両においては、乗務員の操作により編成中の全てのドアが一斉に開閉されることが通常行なわれている。一方、乗降客の少ない路線や寒冷地では、ドアの開閉動作が半自動化されることがある。
ドアの開閉動作が半自動化されると、乗降客がドアを手動で開放するか、あるいはドアの付近に設置された開動作スイッチを操作することで、個別のドアのみを開放することができる。

この場合、列車が停車駅に着くと、乗務員はドアの半自動開操作を行い、ドアのロックを解除することで、乗降客は個別にドアを任意に開放することができる。また、発車の際には、乗務員がドアの閉操作を行うことで、開いているドアを一斉に閉じることができる。
また、ドアの開閉動作スイッチが点灯することで、ドアが半自動状態になったことを乗降客が認識することができる。

このような半自動方式として、例えば、特許文献１には、乗務員により開指令が出されても、半自動回路にて乗降者のある扉のみを開き、また、必要に応じて乗務員の閉操作によることなく、乗降者のスイッチ操作により各扉ごとに閉操作を行う開閉装置が開示されている。
また、近年では、ドアの上部などに表示器を設けて、次の停車駅を案内したり、停車駅で開くドアを案内したりすることが行われている。

このような表示方式として、例えば、特許文献２には、列車内の乗客に対して適切な案内を提供するために、列車の運行状況を示すデータを無線で受信し、列車の運行状況を示すデータを車内の表示器に表示する方法が開示されている。
また、例えば、特許文献３には、運行スケジュールに従って開閉ドアの方向を駅ごとに判別し、降車ドアの方向を前もって乗客に知らせる方法が開示されている。

このような機構が組み込まれた列車においては、乗客は停車駅が近づくと、表示器に表示された内容を確認して次の停車駅で開くドアの方向に向かうことができる。そして、列車が停車駅に到着し、ドアが半自動状態になってからドア付近に設置されている開動作スイッチを操作することで、乗客はドアを開いて降車することができ、降車を円滑に行うことができる。
特公平１−３３３７９号公報 特開２００２−８７２６８号公報 特開平１−２９７７９０号公報

しかしながら、従来のドアの半自動方式では、次の停車駅で降車する乗客が予め開くドアを認識し、そのドアの前で待機している場合においても、そのドアが自動的には開くことはなく、そのドアを開くには開動作スイッチを操作する必要がある。このため、重量物や多くの荷物を持っている乗客にとっては、それらの荷物を一旦床に置いて開動作スイッチを操作した後にそれらの荷物を再び持ってから降車する必要があり、動作が煩わしいという問題があった。
また、表示器が車内に設置されていない場合や、乗客が表示器に気が付かない場合などで次の停車駅で開くドアが予め認識できないと、停車駅に到着して初めてどのドアが開いたかが判るため、慌ててそのドアの方向に向かう必要があることから、降車に手間取るという問題があった。

さらに、ワンマン運転や列車の停車ホームが短い場合などにおいて、次の停車駅で開くドアのない車両に乗車している場合には、次の停車駅で開くドアが予め認識できないと、列車の停車後にその停車駅で開くドアのある車両に移動する必要があり、降車動作が非常に慌ただしくなるだけでなく、車両運行面から見ても乗降時間がかかるため、運行ダイヤに乱れが発生するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、列車が停車駅に到着した後に開動作スイッチを操作することなく、半自動ドアを自動的に開かせることが可能な車両用ドア駆動制御装置を提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の車両用ドア駆動制御装置によれば、ドアの付近に設置されている開動作スイッチの操作に基づいて前記ドアについての半自動開ラッチフラグを設定するフラグ設定手段と、前記ドアが半自動状態かどうかを判別する半自動状態判別手段と、前記半自動状態判別手段にて半自動状態と判別された場合、前記半自動開ラッチフラグが設定され、次の停車駅で開く側のドアを開かせるドア開手段とを備えることを特徴とする。

これにより、乗客による開動作スイッチの操作を記憶することが可能となり、列車が停車駅に到着する前の開動作スイッチの操作を列車が停車駅に到着した後に有効にすることができる。このため、列車が停車駅に到着した後に乗客が開動作スイッチを操作することなく、半自動ドアを自動的に開かせることが可能となり、乗客が多くの荷物を持っている場合においても、降車を円滑に行うことができる。

また、請求項２記載の車両用ドア駆動制御装置によれば、前記半自動開ラッチフラグが設定されているドアが次の停車駅で開く場合、そのドアが開くことを通知させる通知手段をさらに備えることを特徴とする。
これにより、列車が停車駅に到着する前に乗客が開動作スイッチを操作することで、その開動作スイッチが設置されているドアが開くかどうかを認識することができる。このため、列車が停車駅に到着する前に次の停車駅で開くドアの前で待機することができ、降車を円滑に行うことができる。

また、請求項３記載の車両用ドア駆動制御装置によれば、前記半自動開ラッチフラグが設定されているドアが次の停車駅で開かない場合、そのドアとは異なるドアが開くことを通知させる通知手段をさらに備えることを特徴とする。
これにより、列車が停車駅に到着する前に乗客が開動作スイッチを操作することで、その開動作スイッチが設置されているドアが開かないことを認識することができる。このため、列車が停車駅に到着した後に開いたドアの方向に慌てて向かう必要がなくなることから、降車に手間取るのを防止することが可能となるとともに、車両運行面から見ても乗降に時間がかかるのを防止することができ、運行ダイヤの乱れを防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、列車が停車駅に到着した後に乗客が開動作スイッチを操作することなく、半自動ドアを自動的に開かせることが可能となり、乗客が多くの荷物を持っている場合においても、降車を円滑に行うことができる。

以下、本発明の実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、鉄道車両には、乗降客が乗降する際に開閉するドア１、ドア１を駆動するリニアモータ２、ドア１とリニアモータ２とを連結する連結部３、ドア１の位置を検出する位置検出部５、乗務員が車両の運転操作を行う運転台２０、ドア１の駆動制御を行うドア駆動制御装置１０が設けられている。そして、乗降客がドア１の開閉操作を行う開閉動作スイッチ６が設置されている。

ここで、ドア駆動制御装置１０には、運転指令演算器１１、速度制御器１３および電力変換器１５が設けられ、電力変換器１５の出力側には、リニアモータ２に供給されるモータＵ相電流およびモータＷ相電流を検出する出力電流検出部４が設けられている。
そして、運転指令演算器１１は、運転台２０から出力される開指令Ｐ１、閉指令Ｐ２または半自動指令Ｐ３、ドア開閉動作スイッチ６による操作に基づいて出力される半自動開指令Ｐ１０または半自動閉指令Ｐ１１、位置検出部５から出力される位置検出値Ｐ９などに基づいて、速度指令値Ｐ５を算出することができる。

速度制御器１３は、運転指令演算器１１から出力される速度指令値Ｐ５、出力電流検出部４から出力されるモータＵＷ相電流値Ｐ７および位置検出部５から出力される位置検出値Ｐ９に基づいて、電圧指令値Ｐ６を算出することができる。
電力変換器１５は、速度制御器１３から出力される電圧指令値Ｐ６に基づいて、リニアモータ２を駆動制御することができる。
また、運転指令演算器１１には、ドア開閉動作スイッチ６が操作されたかどうかを示す半自動開ラッチフラグ２１が保持されるとともに、フラグ設定手段２２、半自動状態判別手段２３およびドア開手段２４が設けられている。

ここで、フラグ設定手段２２は、ドア開閉動作スイッチ６の操作に基づいて各ドア１についての半自動開ラッチフラグ２１を設定することができる。半自動状態判別手段２３は、半自動指令Ｐ３に基づいてドア１が半自動状態かどうかを判別することができる。ドア開手段２４は、半自動状態判別手段２３にて半自動状態と判別された場合、半自動開ラッチフラグ２２が設定され、次の停車駅で開く側のドア１を開かせることができる。

そして、乗務員がドア１を開く場合、乗務員が運転台２０を操作することにより、開指令Ｐ１が運転指令演算器１１に出力され、乗務員がドア１を閉じる場合、乗務員が運転台２０を操作することにより、閉指令Ｐ２が運転指令演算器１１に出力される。そして、運転指令演算器１１は、開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２を受け取ると、開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２に基づいて速度指令値Ｐ５を算出し、速度制御器１３に出力する。また、位置検出部５にて検出されたドア１の位置検出値Ｐ９は運転指令演算器１１および速度制御器１３に出力されるとともに、出力電流検出部４にて検出されたモータＵＷ相電流値Ｐ７は速度制御器１３に出力される。

そして、速度制御器１３は、運転指令演算器１１から出力される速度指令値Ｐ５、出力電流検出部４にて検出されたモータＵＷ相電流値Ｐ７および位置検出部５にて検出されたドア１の位置検出値Ｐ９に基づいて電圧指令値Ｐ６を算出し、電力変換器１５に出力する。そして、電力変換器１５は、速度制御器１３から出力される電圧指令値Ｐ６に基づいて、リニアモータ２を駆動制御することにより、車両に設置された全てのドア１を一斉に開動作させたり、閉動作させたりすることができる。
また、乗客が半自動でドア１を開くことができるようにする場合、乗務員が運転台２０を操作することにより、半自動指令Ｐ３が出力されると、運転指令演算器１１は、車両のドア１は開かないが、ドア１のロックが解除された状態（半自動状態）にすることができる。

そして、ドア１が半自動状態になると、乗降客がドア開閉動作スイッチ６にて開操作することにより、半自動開指令Ｐ１０が運転指令演算器１１に出力され、乗降客がドア開閉動作スイッチ６にて閉操作することにより、半自動閉指令Ｐ１１が運転指令演算器１１に出力される。そして、運転指令演算器１１は、半自動開指令Ｐ１０または半自動閉指令Ｐ１１を受け取ると、半自動開指令Ｐ１０または半自動閉指令Ｐ１１に基づいて速度指令値Ｐ５を算出し、速度制御器１３に出力する。

また、位置検出部５にて検出されたドア１の位置検出値Ｐ９は運転指令演算器１１および速度制御器１３に出力されるとともに、出力電流検出部４にて検出されたモータＵＷ相電流値Ｐ７は速度制御器１３に出力される。そして、速度制御器１３は、運転指令演算器１１から出力される速度指令値Ｐ５、出力電流検出部４にて検出されたモータＵＷ相電流値Ｐ７および位置検出部５にて検出されたドア１の位置検出値Ｐ９に基づいて電圧指令値Ｐ６を算出し、電力変換器１５に出力する。そして、電力変換器１５は、速度制御器１３から出力される電圧指令値Ｐ６に基づいて、リニアモータ２を駆動制御することにより、車両に設置された全てのドア１を個別に開動作させたり、閉動作させたりすることができる。

また、ドア１が半自動状態になる前に、乗降客がドア開閉動作スイッチ６にて開操作すると、半自動開指令Ｐ１０が運転指令演算器１１に出力される。そして、運転指令演算器１１が半自動開指令Ｐ１０を受け取るとともに、ドア１が開く側を示すドア開側信号Ｐ４が出力されると、フラグ設定手段２２は、ドア開閉動作スイッチ６にて開操作されたドア１が次の停車駅で開く側のドア１かどうかを判断し、ドア開閉動作スイッチ６にて開操作されたドア１が次の停車駅で開く側のドア１である場合、そのドア１についての半自動開ラッチフラグ２１を設定する。

そして、列車が次の停車駅に停車し、乗務員が運転台２０を操作することにより、半自動指令Ｐ３が出力されるとともに、半自動状態判別手段２３にてドア１が半自動状態である判別される。そして、ドア開手段２４は、半自動状態判別手段２３にて半自動状態と判別されると、半自動開ラッチフラグ２１が設定されているドア１について開くように指示する。そして、半自動開ラッチフラグ２１が設定されているドア１について開くように指示されると、運転指令演算器１１は、そのドア１についての速度指令値Ｐ５を算出し、速度制御器１３に出力する。

また、位置検出部５にて検出されたドア１の位置検出値Ｐ９は運転指令演算器１１および速度制御器１３に出力されるとともに、出力電流検出部４にて検出されたモータＵＷ相電流値Ｐ７は速度制御器１３に出力される。そして、速度制御器１３は、運転指令演算器１１から出力される速度指令値Ｐ５、出力電流検出部４にて検出されたモータＵＷ相電流値Ｐ７および位置検出部５にて検出されたドア１の位置検出値Ｐ９に基づいて電圧指令値Ｐ６を算出し、電力変換器１５に出力する。そして、電力変換器１５は、速度制御器１３から出力される電圧指令値Ｐ６に基づいて、リニアモータ２を駆動制御することにより、半自動開ラッチフラグ２１が設定されているドア１を開動作させることができる。

これにより、乗客によるドア開閉動作スイッチ６の操作を記憶することが可能となり、列車が停車駅に到着する前の開閉動作スイッチ６の操作を列車が停車駅に到着した後に有効にすることができる。このため、列車が停車駅に到着した後に乗客が開閉動作スイッチ６を操作することなく、半自動化されたドア１を自動的に開かせることが可能となり、乗客が多くの荷物を持っている場合においても、降車の直前にその荷物を置いたり持ったりする必要がなくなることから、降車を円滑に行うことができる。

図２は、図１の車両用ドア駆動制御装置の半自動状態における開動作を示すフローチャートである。
図２において、ドア開手段２４は、半自動開ラッチフラグ２２がセットされているかどうかを判断し（ステップＳ１）、半自動開ラッチフラグ２２がセットされていない場合、フラグ設定手段２２は、ドア開閉動作スイッチ６が押下されているかどうかを判断する（ステップＳ２）。そして、フラグ設定手段２２は、ドア開閉動作スイッチ６が押下されている場合、そのドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が次の停車駅（停車中のならば現在の停車駅）で開く側かどうかを判断する（ステップＳ３）。そして、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が次の停車駅で開く側である場合、フラグ設定手段２２は半自動開ラッチフラグ２２をセットする（ステップＳ４）。

一方、半自動開ラッチフラグ２２がセットされている場合（ステップＳ１）、半自動状態判別手段２３は、ドア１が半自動状態になっているかどうかを判断する（ステップＳ５）。そして、列車が走行中の場合や、列車が停車したが乗務員による操作がない場合などでドア１が半自動状態になっていない場合、処理を終了する。
一方、ドア開手段２４は、半自動状態判別手段２３にて半自動状態と判別された場合、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が全開位置にあるかどうかを判断し（ステップＳ６）、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が全開位置にある場合、そのドア１についての自動開ラッチフラグ２２をリセットする。なお、開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２が運転指令演算器１１に出力された場合や、ドア開側信号Ｐ４にてドア１が開く側が変わったと判断された場合にも、自動開ラッチフラグ２２をリセットすることができる（ステップＳ７）。

一方、ドア開手段２４は、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が全開位置にない場合、そのドア１が開くように指示することができる（ステップＳ８）。
なお、図２の処理において、乗務員が運転台２０を操作することにより開指令Ｐ１または閉指令Ｐ２が出力された場合、この操作による指令を優先させることができる。
また、上述した実施形態では、ドア１が開く側を判断するために、ドア開側信号Ｐ４を用いる方法について説明したが、ドア開側信号Ｐ４を用いることなく、ドア開閉動作スイッチ６による開操作を記憶し、停車駅でドア１が半自動状態になった時にその開操作が記憶されているならば、そのドア１が開くようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、ドア開閉動作スイッチ６による開操作をドア駆動制御装置１０に記憶させる方法について説明したが、ドア開閉動作スイッチ６による開操作を記憶する機能をドア開閉動作スイッチ６に持たせるようにしてもよい。
ここで、ドア開閉動作スイッチ６による開操作をドア駆動制御装置１０に記憶させるか、ドア開閉動作スイッチ６による開操作を記憶する機能をドア開閉動作スイッチ６に持たせるかは、現在運用されている車両の付加機能として本発明を使用する場合には、現在備え付けられているドア開閉装置の改良の容易性などに基づいて適宜選択することができる。

図３は、本発明の第２実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
図３において、車両には、図１の構成に加え、次の停車駅でドア１が開くかどうかを表示する表示器１６が各ドア１の付近に設けられるとともに、運転指令演算器１１には、図１の構成に加え、次の停車駅でドア１が開くかどうかを通知する通知手段２５が設けられている。
そして、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が次の停車駅で開く場合、通知手段２５はそのドア１が開くことを表示するように表示器１６に表示データＰ１２を送出することができる。そして、表示器１６は、ドア１が開くことを表示するための表示データＰ１２を受け取ると、例えば、「次の停車駅でこのドア１が開きます。」というメッセージを表示することができる。

図４は、図３の車両用ドア駆動制御装置の半自動状態における開動作を示すフローチャートである。
図４において、この第２実施形態では図２の処理に加え、ステップＳ９の処理が追加されている。そして、半自動開ラッチフラグ２２がセットされると（ステップＳ４）、通知手段２５はそのドア１が開くことを表示するように表示器１６に指示し、表示器１６はそのドア１が開くことを表示することができる（ステップＳ９）。

これにより、列車が停車駅に到着する前に乗客がドア開閉動作スイッチ６を操作することで、そのドア開閉動作スイッチ６が設置されているドア１が開くかどうかを認識することができる。このため、乗客は、列車が停車駅に到着する前に次の停車駅で開くドア１の前で待機することができ、降車を円滑に行うことができる。
また、表示器１６を設置することで、他の乗客にとっても、列車が停車駅に到着する前にドア開閉動作スイッチ６を操作することでドア１を開けられるということを認識することができ、次回以降の降車時に有効活用することが可能となる。

なお、上述した実施形態では、ドア開閉動作スイッチ６とは別個に表示器１６を設ける方法について説明したが、表示器１６はドア開閉動作スイッチ６と一体的に設けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、次の停車駅でどのドア１が開くかを乗客に知らせるために、次の停車駅で開くドア１が判るように表示器１６に表示する方法について説明したが、次の停車駅でどのドア１が開くかを音声などで乗客に知らせるようにしてもよい。

図５は、本発明の第３実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置の半自動状態における開動作を示すフローチャートである。
図５において、この第３実施形態では図４の処理に加え、ステップＳ１０の処理が追加されている。そして、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が次の停車駅で開く側でない場合（ステップＳ３）、通知手段２５はそのドア１が開かないことを表示するように表示器１６に指示し、表示器１６はそのドア１が開かないことを表示することができる（ステップＳ１０）。

これにより、列車が停車駅に到着する前に乗客がドア開閉動作スイッチ６を操作することで、そのドア開閉動作スイッチ６が設置されているドア１が開かないことを認識することができる。このため、列車が停車駅に到着した後に開いたドア１の方向に慌てて向かう必要がなくなることから、降車に手間取るのを防止することが可能となるとともに、車両運行面から見ても乗降に時間がかかるのを防止することができ、運行ダイヤの乱れを防止することができる。
なお、上述した実施形態では、ドア開閉動作スイッチ６が押下されたドア１が次の停車駅で開かないことを表示器１６に表示する方法について説明したが、次の停車駅で車両のどのドア１が開くか（ドア開閉動作スイッチ６を押下したドア１と反対側のドア、Ｘ号車のドアなど）の情報があれば、その情報を表示器１６に表示させるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図１の車両用ドア駆動制御装置の半自動状態における開動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図３の車両用ドア駆動制御装置の半自動状態における開動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る車両用ドア駆動制御装置の半自動状態における開動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ドア
２ リニアモータ
３ 連結部
４ 出力電流検出部
５ 位置検出部
６ 開閉動作スイッチ
１０ ドア駆動制御装置
１１ 運転指令演算器
１３ 速度制御器
１５ 電力変換器
１６ 表示器
２０ 運転台
２１ 半自動開ラッチフラグ
２２ フラグ設定手段
２３ 半自動状態判別手段
２４ ドア開手段
２５ 通知手段

Claims (3)

1. ドアの付近に設置されている開動作スイッチの操作に基づいて前記ドアについての半自動開ラッチフラグを設定するフラグ設定手段と、
   前記ドアが半自動状態かどうかを判別する半自動状態判別手段と、
   前記半自動状態判別手段にて半自動状態と判別された場合、前記半自動開ラッチフラグが設定され、次の停車駅で開く側のドアを開かせるドア開手段とを備えることを特徴とする車両用ドア駆動制御装置。
2. 前記半自動開ラッチフラグが設定されているドアが次の停車駅で開く場合、そのドアが開くことを通知させる通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の車両用ドア駆動制御装置。
3. 前記半自動開ラッチフラグが設定されているドアが次の停車駅で開かない場合、そのドアとは異なるドアが開くことを通知させる通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の車両用ドア駆動制御装置。

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