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

Description

本発明は、ホームドアの状態診断システムおよびホームドアの状態診断方法に関する。

特許文献１には、プラットホームドアシステムの動作異常を検出するホームドア動作異常検出システムが記載されている。特許文献１に記載のシステムは、システムを制御する制御系の動作ログを収集し、制御系の正常動作を規定した設計知識情報との比較対照に基づきシステムの動作異常を検出する。

特開２００８－０９４２９９号公報

本発明者は、プラットホームで扉を開閉するホームドアについて以下の認識を得た。
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。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動機構の劣化状態を精度よく診断することが可能なホームドアの状態診断技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のホームドアの状態診断システムは、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、取得部によって取得された振動情報をもとに保守の要否を判定する判定部とを備える。

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、駆動機構の劣化状態を精度よく診断することが可能なホームドアの状態診断技術を提供することができる。

第１実施形態に係るホームドアの状態診断システムの構成を概略的に示す構成図である。 図１の状態診断システムを概略的に示すブロック図である。 図１の状態診断システムの動作の一例を示すフローチャートである。

本発明者は、鉄道駅などで旅客の乗降を行うプラットホームに設置されたプラットホームドア装置（以下、本明細書において「ホームドア」という）について研究し、以下の知見を得た。

ホームドアでは、扉の移動を支持するリニアガイドなどの構成要素（以下、総称して「リニアガイド等」という）を用いた駆動機構により扉を開閉動作させることが考えられる。ホームドアが大開口化すると扉の質量が増加する。扉が重く、開閉頻度が高い場合にリニアガイド等は、摩耗や変形などの損傷を受けやすい。特に、片持ち構造の場合には摩耗が早く進行する傾向もある。また、プラットホームは、電車の振動を受けて歪みを生じやすく、平坦でない場合もあるためリニアガイド等が傷みやすいという問題がある。

リニアガイド等が故障すると、ホームドアは開閉できなくなるので、鉄道運行に影響を及ぼす可能性がある。このため、リニアガイド等が故障する前にリニアガイド等の故障の予兆を精度よく把握し、事前に交換等の対応をすることが望ましい。これらから、本発明者は、リニアガイド等が摩耗や変形などをしたときに、それらを含む駆動機構の振動が変化することに着目し、駆動機構の振動を直接または空気振動（騒音）として検知し、その検知結果に基づいて、駆動機構の劣化状態を診断する技術を見出した。以下、その応用例を実施形態に基づいて説明する。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、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ものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
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。

［第１実施形態］
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。

この状態診断システム１は、ホームドア１００について、保守に関する支援を行うシステムである。特に、このシステムは、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に応じて駆動機構８の状態診断を行う。

図２に示す各機能ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする電子素子や機械部品などで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

図１、図２に示すように、ホームドアの状態診断システム１は、ホームドア１００と、総合制御部４０と、管理装置５０とを備える。ホームドア１００は、プラットホームＰｆに１または複数設けられる。ホームドア１００は、モータ２４によって駆動される駆動機構８によって扉１２を開閉動作させる。総合制御部４０は、情報を伝送する伝送路４０ｄを介して、１または複数のホームドア１００を統括して制御する。伝送路４０ｄは、ＬＡＮ（Local Area Network）であってもよいが、本実施形態の伝送路４０ｄは、データバスである。ホームドア１００および総合制御部４０は、バス接続手段４０ａによって伝送路４０ｄに接続される。

総合制御部４０は、操作者の操作に応じて、ホームドア１００の扉の開閉を制御する。例えば、駅務員が操作する操作部４０ｓからの操作情報に応じて扉１２の開閉指令信号を各ホームドア１００に送信する。また、総合制御部４０は、ホームドア１００から、扉の開閉に関する情報、異常の有無に関する情報など所定の情報を取得する。例えば、１車両に４つのドアを有する１０両編成の列車に対応するプラットホームＰｆには、４０台のホームドア１００と１台の総合制御部４０とが連設される。この場合、総合制御部４０は、４０台のホームドア１００を開閉制御するとともに、これらから所定の情報を取得する。これらの意味で、総合制御部４０は総合制御盤と称されることもある。

各ホームドア１００には、それぞれを識別するためのＩＤコードが付与される。図１、図２の例では、各ホームドア１００には、Ａ、Ｂ、ＣなどのアルファベットからなるＩＤコードが割り当てられている。総合制御部４０は、情報を送信する場合、対象のホームドア１００のＩＤコードを同時に送信する。各ホームドア１００は、送信されたＩＤコードが自身のものである場合にのみ送信情報を受信する。各ホームドア１００は、情報を送信する場合、自身のＩＤコードを同時に送信する。総合制御部４０は、ホームドア１００から送信された送信情報をＩＤコードとともに一体的に受信して一体的に処理する。以下の説明では、特に断りのない限り、各種情報はＩＤコードと一体的に送受信され、一体的に処理されるものとする。

なお、各ホームドア１００やその構成要素を区別するために、符号の末尾に「－Ｂ」、「－Ｃ」、「－Ｄ」のようにハイフォンとＩＤコードを付加して表記することがある。

また、総合制御部４０は、ホームドア１００から駆動機構８の振動に関する所定の情報を取得し、この取得結果に基づいてホームドア１００の状態診断を行う。総合制御部４０については後に詳述する。

管理装置５０は、監視用コンピュータを含み、各ホームドア１００の開閉状況や異常の有無に関する情報をリアルタイムに監視する。本実施形態の管理装置５０は、管理センタ５０ｃに設けられる。管理装置５０は、ネットワークＮＷを介して総合制御部４０と通信し、総合制御部４０から駆動機構８の保守に関する情報（以下、「保守情報」という）を取得する。例えば、管理装置５０は、保守情報を記憶し、保守情報を表示デバイスに表示することができる。管理装置５０は、プリンタ、他の情報端末などの外部機器に保守情報を出力できる。この外部機器はデスクトップ型であってもよいし、携帯型であってもよい。

（ホームドア）
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。

ドアエンジン１０は、モータ２４と、モータ２４の回転に基づき駆動プーリ１６を回転駆動する歯車機構（不図示）とを有する。ドアエンジン１０は、モータ２４の駆動力によって扉１２を開閉動作させる動力源として機能する。モータ２４は、後述するエンジン駆動部２８に設けられたＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）によって駆動される。モータ２４は、公知の様々な原理に基づくモータであってもよい。本実施形態のモータ２４は、ホールＩＣを用いたエンコーダ２４ｅを有するブラシレスモータである。

従動プーリ１８は、駆動プーリ１６から可動方向に離隔して設けられる。ベルト１４は、駆動プーリ１６及び従動プーリ１８の外周にループ状に巻き掛けられる。ベルト１４は、駆動プーリ１６の回転に伴って従動プーリ１８を回転させる。ベルト１４は、歯付きタイミングベルトであってもよい。

リニアガイド２０は、扉１２の上方において扉１２を案内するためのレール部材であり、扉１２の可動方向に延在する。懸架部２２は、扉１２をリニアガイド２０に懸架するための機構であり、扉１２の上部に設けられる。懸架部２２は、リニアガイド２０を転動する戸車２２ｃを有し、戸車２２ｃを介してリニアガイド２０に支持される。扉１２は、連結部材１２ｊを介してベルト１４に連結される。

コントローラ３０は、総合制御部４０からの開閉指令信号に基づき扉１２の開閉動作を制御するとともに、ホームドア１００の所定の情報を総合制御部４０に提供する個別制御装置として機能する。コントローラ３０は、エンジン駆動部２８と、制御部２６と、取得部３４と、情報通信部３０ｃと、情報記憶部３０ｍと、出力部３２とを含む。エンジン駆動部２８は、ドアエンジン１０のモータ２４を駆動する駆動回路として機能する。制御部２６は、エンジン駆動部２８を介して扉１２の開閉動作を制御する。

振動検知部３８は、駆動機構８の振動を直接または空気を介して空気振動として検知し、その検知結果を振動に関する情報（以下、「振動情報Ｌｉ」という）として取得部３４に与える。なお、この空気振動は騒音として検知されることがある。取得部３４は、振動検知部３８から駆動機構８の振動情報Ｌｉを取得する。

情報通信部３０ｃは、伝送路４０ｄを介して総合制御部４０と通信し、総合制御部４０からの開閉指令信号を受信する。また、情報通信部３０ｃは、所定の情報を総合制御部４０に送信する。この意味で、情報通信部３０ｃは、取得部３４の取得結果を外部に出力する出力部としても機能する。情報記憶部３０ｍは所定の情報を記憶する。出力部３２は、取得部３４の取得結果を外部に出力する。

このように構成されたホームドア１００では、モータ２４が駆動プーリ１６を回転駆動すると、駆動プーリ１６と従動プーリ１８とが回転し、ベルト１４はループ状に移動する。ベルト１４が移動すると、連結部材１２ｊを介してベルト１４に懸架された懸架部２２がリニアガイド２０上を可動方向に移動する。扉１２は、懸架部２２と共に可動方向に移動して開閉動作を行う。ホームドア１００は、総合制御部４０からの開扉指令信号に基づき扉１２を開動作させ、閉扉指令信号に基づき扉１２を閉動作させる。

上述の構成により、扉１２の速度（以下、「扉速度」という）は、モータ２４の回転速度と比例する。したがって、制御部２６は、エンコーダ２４ｅの出力パルスの周波数または周期により扉速度を取得できる。制御部２６は、エンコーダ２４ｅの出力パルスをカウントすることにより扉１２の位置（以下、「扉位置」という）を取得することができる。制御部２６は、扉速度と扉位置とに応じて、扉１２の移動を下記のように制御する。

（開動作）
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。

停止動作では、扉１２をストッパ１２ｓに当てて停止させる。この動作では、反動で扉１２が移動しないように、モータ２４に通電して扉１２をストッパ１２ｓに押し付ける動作（以下、「開動作押付」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。

（閉動作）
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。

（振動検知部）
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。

（カバー部材）
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。

振動検知部３８は、駆動機構８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んでもよい。本実施形態では、振動検知部３８は、ドアエンジン１０に対応するセンサ３８ｂと、リニアガイド２０に対応するセンサ３８ｃと、扉１２に対応するセンサ３８ｄと、従動プーリ１８に対応するセンサ３８ｅとを含む。

センサ３８ｂは、ドアエンジン１０に装着される振動センサであってもよいし、ドアエンジン１０の近傍に配置されるマイクであってもよい。センサ３８ｃは、リニアガイド２０に装着される振動センサであってもよいし、リニアガイド２０の近傍に配置されるマイクであってもよい。センサ３８ｄは、扉１２の近傍に配置されるマイクであってもよいし、扉１２または戸袋５２に装着される振動センサであってもよい。センサ３８ｅは、従動プーリ１８の近傍に配置されるマイクであってもよいし、従動プーリ１８を支持する支持部材に装着される振動センサであってもよい。

振動検知部３８がマイクを含む場合、マイクは、その集音方向を対応する要素に向けて配置されることが望ましく、またマイクは単一指向性が望ましい。

次に、コントローラ３０の情報処理関係の動作を説明する。取得部３４は、振動検知部３８から駆動機構８の振動情報Ｌｉを取得する。情報記憶部３０ｍは、振動情報Ｌｉに所定の付加情報を付加した統合化情報を記憶する。付加情報に制限はないが、付加情報は、扉位置（ドアストローク）、扉速度、ステータス情報、扉の入出力データ、取得日時などに関する情報を含んでもよい。ステータス情報は、扉１２の開閉に関する情報や、扉１２の動作の異常の有無に関する情報などを含んでもよい。この例では、情報記憶部３０ｍは、振動情報Ｌｉおよび扉速度を扉位置に対応づけした統合化情報に取得日時を付加して時系列的に記憶する。

情報通信部３０ｃは、情報記憶部３０ｍに記憶された統合化情報を総合制御部４０に送信する。情報記憶部３０ｍは、総合制御部４０に統合化情報を送信した後に、記憶情報を消去してもよい。情報通信部３０ｃは、ホームドア１００から、ステータス情報を総合制御部４０に送信する。以上が、ホームドア１００の説明である。

（総合制御部）
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。

内部通信部４０ｃは、伝送路４０ｄを介して情報通信部３０ｃと通信し、操作情報に基づく扉１２の開閉指令信号をホームドア１００に送信する。また、内部通信部４０ｃは、ホームドア１００から、扉１２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を受信する。また、内部通信部４０ｃは、ホームドア１００から振動情報Ｌｉおよび扉速度を扉位置に対応づけた統合化情報を受信する。

（判定部）
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。

基準値Ｌｓは、設計により設定された値であってもよいし、当該ホームドア１００に関して、設置時や保守時など以前に取得された振動情報であってもよい。また、基準値Ｌｓは、当該ホームドア１００に関する、昨月、昨週、昨日など過去に取得された振動情報であってもよい。また、基準値Ｌｓは、当該ホームドア１００と、同種または類似するホームドアに関する振動情報であってもよい。基準値Ｌｓおよび閾値Ｌｔは、所定の時期ごとに変更されてもよい。基準値Ｌｓおよび閾値Ｌｔは、記憶部４０ｍに記憶される。

判定部４２は、閾値Ｌｔに基づいて振動情報Ｌｉを複数の区分に分類する。閾値Ｌｔは１つであってもよい。例えば、振動情報Ｌｉが閾値Ｌｔ以下の場合には保守不要と判定し、閾値Ｌｔを超える場合には保守必要と判定してもよい。

閾値Ｌｔは２以上の閾値を含んでもよい。本実施形態の判定部４２では、閾値Ｌｔは第１閾値Ｌｔ１と第２閾値Ｌｔ２とを含む。例えば、振動情報Ｌｉが第１閾値Ｌｔ１以下の場合には保守不要と判定し、第１閾値Ｌｔ１を超え第２閾値Ｌｔ２以下の場合には所定期間内に保守必要と判定し、第２閾値Ｌｔ２を超える場合には速やかに保守必要と判定してもよい。複数の閾値Ｌｔ１、Ｌｔ２を用いることにより、より適切な判定結果を得られる。

判定部４２の判定頻度を説明する。判定部４２は、随時判定処理を実行してもよい。本実施形態の判定部４２は、毎日の始業前または終業後に判定処理を実行する。この場合、随時実行する場合と比べて判定部４２の処理負担が減り、処理能力の低い処理装置でも処理が可能となり、低コスト化や小型化を容易に実現できる。また、始業前または終業後に実行することによって、保守必要と判断された場合に、直ちに駆動機構８の保守作業を行うことができるので、通常稼働への影響を最小限に抑制できる。

判定部４２の判定を行うタイミングを説明する。判定部４２は、開動作または閉動作における、加速動作、速度制御動作、減速動作、接近動作、停止動作または押付動作のいずれか１つまたは複数の動作を行う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。以下、判定タイミングの例を説明する。

（第１の例）
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。

（第２の例）
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。

（第３の例）
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。

（第４の例）
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。

次に、判定部４２の判定結果の処理動作を説明する。判定部４２は、その判定結果に基づき保守情報を生成する。本実施形態の判定部４２は、所定期間内に保守必要と判定された場合および速やかに保守必要と判定された場合に、その判定結果を示す保守情報を生成する。

（影響特定部）
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。

例えば、扉１２が全閉位置にあり、モータ２４が非通電状態にあるときに、振動情報Ｌｉが急激に立ち上がってから減少するとき、この振動は列車がプラットホームＰｆに進入した外乱振動として特定できる。この場合、総合制御部４０は、保守情報を生成しないように判定部４２を制御してもよい。

また、総合制御部４０は、列車がプラットホームＰｆに進入したときの外乱振動を事前に収集分析して特徴を抽出し、その特徴を記憶部４０ｍに記憶しておき、振動情報Ｌｉが記憶された外乱振動の特徴と合致または類似する場合に、その振動を外乱振動として特定してもよい。この場合に、判定部４２は、振動情報Ｌｉから特定された外乱振動を差し引いた結果に基づいて駆動機構８の状態診断や駆動機構８の保守の要否を判定してもよい。また、この場合に、総合制御部４０は、保守情報を生成しないように判定部４２を制御してもよい。

（成分特定部）
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、総合制御部４０の情報処理関係の動作を説明する。外部通信部４０ｅは、ネットワークＮＷを介して管理装置５０と通信し、ホームドア１００の開閉状況や異常の有無に関する情報を管理装置５０に送信する。本実施形態の外部通信部４０ｅは、ホームドア１００の判定部４２の判定結果または保守情報を管理装置５０にリアルタイムに送信する。

また、外部通信部４０ｅは判定部４２の振動情報Ｌｉ、判定結果および保守情報を外部に出力する外部出力部としても機能する。例えば、外部通信部４０ｅは、インターネットを介してこれらの情報を保守要員等が所持する情報端末に送信してもよい。

記憶部４０ｍは、振動情報Ｌｉ、基準値Ｌｓ、閾値Ｌｔ、判定部４２の判定結果および保守情報をホームドア１００のＩＤに対応づけて記憶する。記憶部４０ｍは、これらの情報を取得日時と合せて時系列的に記憶する。

（状態診断方法）
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。

処理Ｓ８０が開始されると、総合制御部４０は、管理下のすべてのホームドアに振動情報Ｌｉを取得するように取得指令信号を送信する（ステップＳ８１）。このステップで、総合制御部４０は、ホームドア１００のコントローラ３０に取得指令信号を送信する。

取得指令信号を受信したら、コントローラ３０は、振動情報Ｌｉを取得する（ステップＳ８２）。このステップで、コントローラ３０は、取得結果を情報記憶部３０ｍに記憶する。情報記憶部３０ｍは、上述したように振動情報Ｌｉに付加情報や取得日時を統合した統合化情報を記憶する。

取得結果を記憶したら、コントローラ３０は、情報記憶部３０ｍに記憶した振動情報Ｌｉを含む統合化情報を総合制御部４０に送信する（ステップＳ８３）。このステップで、コントローラ３０は、ＩＤコードと統合化情報とを総合制御部４０に送信する。

振動情報Ｌｉを含む統合化情報を受信したら、総合制御部４０は、振動情報Ｌｉを含む統合化情報を記憶部４０ｍに記憶する（ステップＳ８４）。このステップで、記憶部４０ｍは、受信した統合化情報を送信元のＩＤコードごとに分類して記憶する。

振動情報Ｌｉを含む統合化情報を記憶したら、総合制御部４０は、振動情報Ｌｉに基づいて駆動機構８の状態診断を行い保守が必要か否かを判定する（ステップＳ８５）。このステップで、総合制御部４０は、閾値Ｌｔに基づいて振動情報Ｌｉを複数の区分に分類する。実施の形態では、振動情報Ｌｉが第１閾値Ｌｔ１以下の場合には保守不要と判定し、第１閾値Ｌｔ１を超え第２閾値Ｌｔ２以下の場合には所定期間内に保守必要と判定し、第２閾値Ｌｔ２を超える場合には速やかに保守必要と判定する。

保守が必要でない（不要）と判定された場合（ステップＳ８５のＮ）、総合制御部４０は、処理Ｓ８０を終了する。この場合、保守情報は生成されない。

所定期間内または速やかに保守必要と判定された場合（ステップＳ８５のＹ）、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する（ステップＳ８６）。このステップで、総合制御部４０は、判定結果に基づき保守情報を生成する。

保守情報を生成したら、総合制御部４０は、保守情報を管理装置５０に送信する（ステップＳ８７）。

保守情報を送信したら、総合制御部４０は、処理Ｓ８０を終了する。この処理Ｓ８０はあくまでも一例であり、他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。

上記の説明では、当該ホームドア１００を判定対象として保守の要否判定が実行される例を示したが、この要否判定は、ホームドアの状態診断システム１に含まれる各ホームドアを判定対象として順次実行されてもよい。

次に、本実施形態のホームドアの状態診断システム１の作用・効果を説明する。

ホームドアの状態診断システム１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を取得する取得部３４と、取得部３４によって取得された振動情報をもとに保守の要否を判定する判定部４２とを備える。この構成によれば、振動情報Ｌｉに基づいてホームドア１００の異常振動や異音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てホームドア１００の故障を予防できるので、運行障害を抑制することが可能になり、保守費も削減できる。

ホームドア１００は、駆動機構８の少なくとも一部を覆うカバー部材と、カバー部材に覆われる領域に配置され、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振動検知部３８と、を有してもよく、取得部３４は、振動情報Ｌｉとして振動検知部３８の検知結果を取得してもよい。この場合、カバー部材によって外部からの騒音や振動等を減衰させることができるので、振動検知部３８のＳ／Ｎ比を向上させることができる。また、ホームドアが屋外の雨ざらしの環境に設置される場合でも、外乱の影響を低減し、高い信頼性を確保することができる。

振動検知部３８は、駆動機構８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３８ｂ～３８ｅを含んでもよい。この場合、複数のセンサ３８ｂ～３８ｅが、駆動機構８の各要素に対応して設けられるので、どのセンサの信号が大きいかに応じて、故障の兆候を有する要素を判別できる。

本状態診断システム１は、振動情報Ｌｉに基づいて駆動機構８の保守の要否を判定する判定部４２をさらに備え、判定部４２は、取得部３４の取得結果と予め設定された基準値Ｌｓに基づいて駆動機構８の保守の要否を判定してもよい。この場合、振動情報Ｌｉに基づいて駆動機構８の保守の要否を把握できる。基準値Ｌｓとの相対評価により判定するので誤判定を減らすことができる。

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まで移動する間に取得された振動情報Ｌｉに基づいて保守の要否を判定してもよい。この場合、リニアガイド２０の端近傍で異音や異常振動を検知できるので、傷みやすいリニアガイド２０の端部の破損の予兆を容易に把握できる。

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に基づいて保守の要否を判定してもよい。この場合、閉位置または開位置で停止しているときに、扉１２がストッパ１２ｓ等に押しつけられた状態での異音や異常振動を検知できるので、リニアガイド２０の端部付近を注意深く評価できる。

本状態診断システム１は、列車の進行による影響を特定する影響特定部４４をさらに含み、判定部４２は影響特定部４４の特定結果を差し引いて保守の要否を判定してもよい。この場合、列車がプラットホームＰｆに進入した際の外乱振動による誤判定を減らすことができる。

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を含み、判定部４２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くてもよい。この場合、外乱振動を定量化してその特徴を高精度で把握できるので、外乱振動による誤判定を一層減らすことができる。また、振動情報Ｌｉの成分を特定するので、各成分の比率や大きさにより振動発生源を絞ることができる。

以下に、本発明の第２～第４実施形態を説明する。この説明では、第１実施形態と共通する用語には、第１実施形態でした用語の説明が適用される。

［第２実施形態］
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。

［第３実施形態］
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。

［第４実施形態］
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。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。

［変形例］
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。

実施形態の説明では、カバー部材が駆動機構８全体を覆うヘッダボックス６０である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、カバー部材は、駆動機構の一部を覆うものであってもよい。また、カバー部材と振動検知部３８との間に吸音性を有する吸音部材が設けられてもよい。

実施形態の説明では、判定部４２が基準値Ｌｓと閾値Ｌｔとを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、判定部は基準値Ｌｓのみを用いるものであってもよい。また、閾値Ｌｔは基準値Ｌｓにマージンを加えた値である例を示したが、閾値Ｌｔは、基準値Ｌｓに所定の演算を行って求めてもよいし、基準値Ｌｓをキーとしてテーブル処理によって求めてもよい。つまり、閾値Ｌｔは、基準値Ｌｓと所定の関係を有するものであってもよい。

実施形態の説明では、ホームドアが、その扉の高さが人の背丈またはそれ以上のフルハイトタイプである例を示したが、本発明はこれに限定されない。ホームドアは、その扉の高さが人の背丈より低いハーフハイトタイプであってもよい。このようなホームドアは、可動式ホーム柵と称されることがある。

実施形態の説明では、外部通信部４０ｅが所定の情報をネットワークサーバや情報端末に送信する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、外部通信部４０ｅは、判定結果を電子メールとして外部に送信するものであってもよい。この場合、幅広い相手に判定結果を送信できる。

人が覚知可能な態様で情報を提示する提示部を各ホームドアに設け、総合制御部４０は、判定結果を各ホームドアの提示部に出力するようにしてもよい。例えば、提示部は判定結果に応じて異なる色の光を発するＬＥＤを含んでもよい。この場合、プラットホームＰｆに居る駅務員等は、容易にホームドアのベルトの異常を覚知することができる。また、多数のホームドアの中から、駆動機構８の異常を有するホームドアを容易に特定できる。

上述の変形例は、第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。

上述した実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１・・状態診断システム、 ８・・駆動機構、 １０・・ドアエンジン、 １２・・扉、 ２０・・リニアガイド、 ２８・・エンジン駆動部、 ３０・・コントローラ、 ３２・・出力部、 ３４・・取得部、 ３８・・振動検知部、 ４０・・総合制御部、 ４２・・判定部、 ４４・・影響特定部、 ４６・・成分特定部、 ５０・・管理装置、 ５２・・戸袋、 ６０・・ヘッダボックス、 １００・・ホームドア。

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
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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