专利名称：铁道车辆用门控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来控制铁道车辆用的门的开闭的铁道车辆用门控制系统。
背景技术：
以往，作为用来控制铁道车辆用的门的开闭的门控制装置，已知有专利文献1所述的结构。该门控制装置是根据输入的两个门动作指令信号对门的开闭进行控制的装置。具体而言，在两个门动作指令信号中一方的门动作指令信号变化为要求门的开动作的信号状态后、在设定时间内另一方门动作指令信号没有变化为要求开动作的信号状态时，判断为开动作指令的异常，进行控制而使得不进行门的开动作。根据该结构，在门动作指令信号因噪声等的不良影响而不适当地变化的情况下也能够确保安全性以使门不打开。专利文献1 日本特开2007-1346号公报
发明内容
但是，在如专利文献1的门控制装置那样地、通过双路化的信号线输入的门动作指令信号相互一致时停止门的开动作的结构时，如果因故障等而不能接收两个门动作指令信号的一个，则以后不再能够进行门的开动作。在此情况下，乘客不再能利用该控制对象的门进行乘降、不方便，并且由于该控制对象的门的开动作被停止，所以阻碍车辆的运行。本发明鉴于上述情况而提出，目的是提供一种能够在确保安全性的同时继续进行门的开闭的铁道车辆用门控制系统。本发明的铁道车辆用门控制系统为了达到上述目的而具有以下这样的一些特征。 即，本发明的铁道车辆用门控制系统单独或适当组合地具备以下的特征。用来达到上述目的的本发明的铁道车辆用门控制系统的第一特征为一种铁道车辆用门控制系统，具备分别设于铁道车辆的多个门而控制该门的开闭的多个门控制装置、 和与上述多个门控制装置连接的通信线，基于从驾驶台向上述多个门控制装置一起发送的指令对门进行开闭，其中，上述门控制装置具备用来使门开闭的一个马达；能够基于来自上述驾驶台的指令控制上述马达的第一控制器及第二控制器，上述第二控制器为，当上述第一控制器进行上述马达的控制时，从上述通信线取得从上述第一控制器及其他门控制装置发送的控制信息，在上述第一控制器的控制信息与自身的控制信息及其他门控制装置的控制信息都不同时，将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制。这里所谓的“控制信息”，是控制器为了控制设在车辆中的设备(包括马达)而从外部输入并存储在该控制器内的信息。即，控制器基于该控制信息控制马达。根据该结构，例如在第一控制器故障、该第一控制器的控制信息为不适当的信息的情况下，停止由故障的第一控制器进行的马达的控制。由此，能够防止基于不适当的控制信息驱动马达，能够确保安全性。此外，在第一控制器的控制信息不适当时，将马达的控制从第一控制器立即切换为第二控制器的控制，所以能够进行门的继续使用。此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第二特征具备上述第一特征，并且，上述第一控制器构成为能够检测自身的故障，如果检测到自身的故障则中止自身进行的上述马达的控制、并将故障信息向上述通信线输出；上述第二控制器在从上述通信线取得了从上述第一控制器输出的故障信息时，将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制。根据该结构，第一控制器对自身的故障进行检测，将故障信息向通信线输出，所以对于能够由第一控制器自身进行检测的故障，第二控制器不需要对有关第一控制器的信息进行分析并判断。由此，第二控制器能够检测第一控制器的故障而不会过度增加从第一控制器发送的控制信息的内容。此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第三特征具备上述第一或第二特征，并且，上述第二控制器能够检测自身的故障，如果检测到自身的故障，则将故障信息向上述第一控制器通知；上述第一控制器构成为如果从上述第二控制器接到故障信息的通知，则将该故障信息向上述通信线输出。根据该结构，在第二控制器故障的情况下由第一控制器继续进行马达的控制、并对通信线输出不再有冗余度的状况。由此，能够进行门的继续的运行，并对与通信线连接的上位系统等通知不再有冗余度的状况。此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第四特征具备上述第一 三的任一项特征，并且，上述门控制装置具备第一输出线继电器，设于从上述第一控制器向上述马达的输出线；第二输出线继电器，设于从上述第二控制器向上述马达的输出线；供电线继电器， 设于对上述第一控制器供给来自电源的电力的供电线；上述第二控制器在取得了从上述第一控制器输出的故障信息时，将上述供电线继电器及上述第一输出线继电器打开，并将上述第二输出线继电器关闭。这里，所谓“将继电器打开”，是指将设有继电器的电线中的电流切断。此外，所谓 “将继电器关闭”，是指在设有继电器中的电线中有电流流过的状态。根据该结构，即使第一控制器的微型计算机失控等而变得不能控制，也能够可靠地将第一控制器切断以便不给第二控制器进行的门的控制带来不良影响。此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第五特征具备上述第一 四的任一项特征，并且，在上述马达中设有对上述第一控制器输出检测结果的第一编码器、和对上述第二控制器输出检测结果的第二编码器；上述第一控制器及上述第二控制器双方具备具有 CPU的控制部、能够对上述通信线输出来自上述控制部的信息并能够将来自上述通信线的信息输入至上述控制部的信息输入输出用电路、和用来对上述马达供给电力的马达输出用电路。根据该结构，通过共用故障的可能性比较低的零件(马达)，能够实现节省空间化，能够抑制成本的增加。另一方面，通过在各控制器中设置故障的可能性比较高的零件(编码器、控制部、 信息输入输出用电路、马达输出用电路)，能够提高冗余度。
此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第六特征具备上述第五特征，并且，在上述第一控制器进行上述马达的控制的情况下，停止向上述第二控制器中的上述马达输出用电路的供电。根据该结构，由于停止向在第一控制器的监视中不需要的马达输出用电路的供电，所以较节能，此外能够抑制向该马达输出用电路持续通电导致的劣化，所以能够减轻故障发生。此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第七特征为一种铁道车辆用门控制系统，具备分别设于铁道车辆的多个门而控制该门的开闭的多个门控制装置、和与上述多个门控制装置连接的通信线，其中，上述门控制装置具备用来使门开闭的一个马达；和第一控制器及第二控制器，其能够基于从驾驶台经由上述通信线向上述多个门控制装置一起发送的指令来控制上述马达，上述第二控制器为，当上述第一控制器进行上述马达的控制时， 从上述通信线取得从上述第一控制器及其他多个门控制装置发送的控制信息，基于该第一控制器的控制信息、上述第二控制器的控制信息、及上述其他多个门控制装置的控制信息， 将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制。根据该结构，不另外追加装置，能够更正确地进行第一控制器的控制信息是否适当的判断。由此，能够在确保安全性的同时继续进行门的开闭。此外，本发明的铁道车辆用门控制系统的第八特征具备上述第七特征，并且，上述第二控制器为，当上述第一控制器进行上述马达的控制时，从上述通信线取得从上述第一控制器及上述其他多个门控制装置发送的控制信息；在下述情况下将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制(a)上述第一控制器的控制信息、上述第二控制器的控制信息、及上述其他多个门控制装置的控制信息中的至少半数一致、并且 (b)该一致的控制信息与上述第一控制器的控制信息不同、并且(c)该一致的控制信息与上述第二控制器的控制信息一致。根据该结构，利用控制信息的简单的比较，能够更正确地判断第一控制器故障、并且第二控制器没有故障的情况。因此，能够防止马达的控制被切换给故障的第二控制器。根据本发明，能够在确保安全性的同时继续进行门的开闭。
图1是示意地表示设有本发明的实施方式的铁道车辆用门控制系统的铁道车辆的图。图2是表示图1所示的铁道车辆用门控制系统的框图。图3是表示图2所示的门控制装置的详细情况的框图。图4是表示用来说明第一控制器的动作的流程的图。图5是表示用来说明第二控制器的动作的流程(1)的图。图6是表示用来说明第二控制器的动作的流程O)的图。
具体实施例方式以下，参照附图对用来实施本发明的优选的方式进行说明。
<具有门控制系统的铁道车辆的概况>图1是示意地表示设有本发明的实施方式的铁道车辆用门控制系统的铁道车辆 100的图。如图1所示，在铁道车辆100中，在其侧面上每一个车辆设有八个的门101。并且， 对于各门101，设有用来对该门101进行开闭的门控制装置10。此外，在先头车辆的顶端位置处设有列车信息控制装置20 (驾驶台)。从列车信息控制装置20延伸出通过全部车辆的指令通信线30。指令通信线30例如使用RS485的串行通信线。该指令通信线30在各车辆内分支，在分支后的通信线的端部处设有通信终端31。从通信终端31延伸出本地通信线 32，该本地通信线32在八处分支，分支后的八个通信线分别与配置在车辆内的八个门控制装置10连接。另外，本地通信线32与指令通信线30同样，使用例如RS485的串行通信线。此外，从列车信息控制装置20延伸出通过全部车辆的信号线40。该信号线40在各车辆内在八处分支，分支后的八个信号线分别与门控制装置10连接。该信号线40存在多根，但在图1中仅表示一根而省略了其他信号线。驾驶员通过操作该列车信息控制装置20，能够将以下所示那样的各种信息向门控制装置10发送。具体而言，通过操作列车信息控制装置20，经由指令通信线30、通信终端31及本地通信线32将下述指令等的信息发送给全部的门控制装置10 (1)使门101向开方向动作的指令即开指令、(2)使门101向开方向动作的指令即闭指令、(3)仅使没有全开的门101 再次开闭动作的指令即再开闭指令。另外，与该指令通信线30及本地通信线32连接的设备(列车信息控制装置20、通信终端31、门控制装置10)构成为可通过所谓的广播方式相互通信，在从该设备经由这些通信线发送的信息中，附加确定其发信源的信息。此外，通过列车信息控制装置20的操作，经由多个信号线40，将下述信号向全部的门控制装置10发送(1)容许门101的开动作的开许可信号、(2)在门101不能全闭的情况下容许再次开闭动作的再开闭信号、(3)在紧急时容许将门101用手动打开的一齐解锁
信号等的信号。另外，这些信号是在容许门101的开动作的情况下为0N(在对应于各信号的信号线40中发生了既定的电压的状态)的触点信号，在该信号为OFF的情况下禁止门101的开动作。进而，经由多个信号线40中的一信号线从列车信息控制装置20自动地发送表示铁道车辆100的行驶速度达到了既定的速度(例如5km/h)的涨信号。另外，涨信号是在行驶速度为5km/h以下时为ON(在涨信号用的信号线40中发生了既定的电压的状态)、在超过5km/h时为OFF (在涨信号用的信号线40中没有发生既定的电压的状态)的触点信号，在该涨信号是OFF的情况下禁止门101的开动作。并且，门控制装置10基于⑴来自本地通信线32的信息、⑵来自信号线40的触点信号、(3)来自检测门101的状态的检测机构的检测结果、(4)来自检测马达50的驱动状态的检测机构的检测结果等对门进行开闭控制。作为上述(3)的检测门101的状态的检测机构有(a)设于将门101在全闭位置锁定的锁定装置而检测该锁定装置是否是锁定状态的限位开关(图3中的锁定检测机构
761)、(b)检测门101是否处于全闭位置的限位开关(图3中的全闭位置检测机构62)、(c) 检测是否是能够将门101的锁定以手动解锁的状态的限位开关(图3中的手动解锁检测机构63)等。此外，作为上述(4)的检测马达50的驱动状态的检测机构，有用来检测马达50的旋转信息的编码器(图3所示的使用霍尔元件M、55的编码器)等。如上述那样，本实施方式的铁道车辆用门控制系统是下述系统具有上述八个门控制装置10、和与这些门控制装置10连接的本地通信线32，基于经由该本地通信线32从列车信息控制装置20 —起发送的信息对门101进行开闭。图2是表示图1所示的铁道车辆用门控制系统1的框图。另外，经由本地通信线 32连接的八个门控制装置10及门101的结构全部是相同的，所以仅说明一个门控制装置 10及门101的结构，关于其他门控制装置10及门101的结构的说明省略。门101是通过齿轮齿条机构沿开闭方向移动的对开式的门，具备设于马达50的驱动轴的齿轮51、以啮合于该齿轮51的方式上下配置的一对齿条52、和经由挂钩分别悬挂于该一对齿条52的一对门扇53。并且，通过使该马达50正反旋转而对门101进行开闭。门控制装置10具备与本地通信线32连接的两个控制器(第一控制器11及第二控制器12)。另外，该两个控制器11、12分别经由继电器(第一继电器13及第二继电器14) 与马达50连接，在继电器关闭的状态(S卩，控制器与马达50电气连接的状态)下能够控制该马达50。另外，该两个继电器13、14与第二控制器12连接，根据来自该第二控制器12的指令而被开闭控制。两个控制器11、12与本地通信线32及信号线40连接，构成为基于经由该本地通信线32及信号线40输入的信息及信号等控制马达50。S卩，如果两个控制器11、12都正常 (不故障)、来自本地通信线32及信号线40等的输入相同，则这两个控制器11、12进行相同的动作(向外部进行相同的输出)。并且，基于与关闭的状态的继电器(第一继电器13 或第二继电器14)连接的控制器的输出来驱动马达50。在本实施方式中，通常第一继电器 13为闭、第二继电器14为开，主要用第一控制器11控制马达50。<门控制装置10的详细结构>图3是表示图2所示的门控制装置的详细情况的框图。门控制装置10中的第一控制器11及第二控制器12分别为微型计算机控制方式， 具备具有按照既定的程序进行动作的CPU及保存有该既定的程序的RAM (Random Access Memory)的控制部11a、12a、由用来将来自信号线40的信号输入到控制部11a、12a中的信号输入电路构成的信号输入部llb、12b、作为用来进行与本地通信线32之间的数据通信 (收发)的接口的传送部11c、12c、由用来对马达50供给驱动电力的马达驱动电路构成的驱动部lld、12d、和用来将从供电线21供给的电力(电压)变换而产生应向各部供给的电压的电源部lle、12e。传送部llc、12c接收从列车信息控制装置20朝向本地通信线32发送(广播)的指令信息，并将其输入到控制部lla、12a中。马达50构成为无刷马达，将流到马达线圈56中的电流的朝向不使用整流子地电气地切换。另外，旋转方向及速度的控制由驱动部lld、12d进行。在该马达50中，设有两个用来检测马达50的旋转信息的霍尔元件。并且，构成为向第一控制器11的控制部lla(以下称作第一控制部Ila)输入来自一方的霍尔元件M的输出、向第二控制器12的控制部 12a (以下称作第二控制部12a)输入来自另一方的霍尔元件55的输出。此外，构成为对控制部11a、1 双方输入来自上述的检测门101的状态的检测机构((a)锁定检测机构61、(b)全闭位置检测机构62、(c)手动解锁检测机构63)的输出。此外，在车辆中设有用来通知门101的开或闭动作的乐钟71、显示灯72等。该乐钟71及显示灯72与控制部1111 双方连接，构成为从两个控制部11a、12a中的哪个控制部都能够控制。第一控制器11和第二控制器12在以下的点中不同。(1)供电结构第一控制器11的电源部lie经由第三继电器15与用来对各车辆供给电力的供电线21连接。因而，在第三继电器15为开状态的情况下，不对电源部lie供给电力，对第一控制器11的各部也不供给电力。另一方面，第二控制器12的电源部12e总是与供电线21连接。(2)继电器驱动部第二控制器12还具备由用来驱动第一继电器13、第二继电器14、及第三继电器15 的继电器驱动电路构成的继电器驱动部12f。继电器驱动部12f基于来自第二控制部1 的指令，将继电器13、14、15切换为第一继电器13及第三继电器15为闭、第二继电器14为开的第一状态、和第一继电器13及第三继电器15为开、第二继电器14为闭的第二状态。(3)第二系统正常信号这里，第一控制器11的第一控制部Ila具有能够基于输入到该第一控制部Ila中的信息判别第一控制器11故障、以及具有霍尔元件M而构成的编码器故障的自我故障判别功能。同样，第二控制器12的第二控制部1 具有能够基于输入到该第二控制部1 中的信息判别第二控制器12故障、以及具有霍尔元件55而构成的编码器故障的自身故障判别功能。并且，第二控制器12基于该功能，在自身(包括霍尔元件55)中没有故障的情况下，总是对第一控制器11的第一控制部Ila输出表示第二控制器12正常的信号(第二系统正常信号)。另外，该正常信号的从第二控制部12a向第一控制部Ila的输出经由与本地通信线32不同的路径33进行。以下，对第一控制器11及第二控制器12的动作进行说明。〈第一控制器11的动作〉首先，对第一控制器11的动作进行说明。另外，后述的第二控制器12的动作与该第一控制器11的动作并行进行。图4是表示用来说明第一控制器的动作的流程的图。如图4所示，如果从列车信息控制装置20对本地通信线32发送(广播)开指令信息或闭指令信息(开闭指令信息)，则传送部Ilc接收开闭指令信息，从该传送部Ilc向第一控制部Ila输入该开闭指令信息(步骤101)。第一控制部Ila监视来自传送部Ilc的输入，如果从该传送部Ilc接收到该开闭指令信息，则接收来自信号输入部lib的信号(步骤102)。即，信号输入部lib将表示来自多个信号线40的触点信号(开许可信号、再开闭信号、一齐解锁指令信号、证信号等)分别是ON还是OFF的信息输入到第一控制部Ila中。此外，第一控制部Ila接收表示来自锁定检测机构61、全闭位置检测机构62、手动解锁检测机构63等的、检测门101的状态的检测机构的检测结果的触点信号(步骤103)。第一控制部Ila基于由步骤101、102、103得到的信息将存储在存储器(RAM等) 中的控制信息更新(步骤104)。另外，“控制信息”是控制器为了控制设在车辆中的设备(马达50、乐钟71、显示灯72等)而从外部输入并存储在该控制器内的信息，包括(1)开闭控制信息、和(2)控制
参数信息。(1)开闭控制信息“开闭控制信息”是表示之后使门101怎样动作的信息(例如“开动作”、“闭动作” 等)，基于下述控制参数信息更新。(2)控制参数信息“控制参数信息”是包括(a)从列车信息控制装置20发出的表示门开闭的指令的传送指令识别信息、(b)表示是否许可门的开动作的开许可信息、(c)表示设在车辆中的各种检测机构的检测结果的检测信息的信息。(a)基于从传送部Ilc输入的信息更新传送指令识别信息。(b)基于从信号输入部lib输入的信息更新开许可信息。(c)基于从各种限位开关(锁定检测机构61、全闭位置检测机构62、手动解锁检测机构63等)输入的触点信号更新检测信息。并且，将更新后的控制信息经由传送部Ilc向本地通信线32发送(步骤105)。即， 对第二控制器12及车辆内的其他全部的门控制装置10发送第一控制器11的控制信息。 另外，此时，在控制信息中添加自身的ID信息并发送。“ID信息”是用来将自身的门控制装置10与设置在车辆中的其他门控制装置10进行区别的信息(例如“门No. 1”、“门No. 2”
寸乂 O此外，第一控制部Ila基于该第一控制部Ila的更新后的控制信息，开始门101 的开闭动作，即开始马达50的驱动。同时，开始向显示灯72、乐钟71等的触点输出(步骤 106)。在开始马达50的驱动后，判断由第一控制器11及与其连接的既定的检测机构 (霍尔元件54)等构成的控制系统(以下称作第一系统)的故障的有无(步骤107)。该判断如以下这样进行。(1)在步骤106中，开始马达50的驱动，在马达50驱动的状态下，从霍尔元件M 将马达50的旋转信息反馈给第一控制部11a。在该旋转信息(例如转速等)与第一控制部 Ila想要使马达50旋转的旋转状态不同的情况下，看作第一系统的故障。(2)在驱动部Ild设置电流传感器，在由该电流传感器检测到过电流的情况下，看作驱动部Iid的故障、即第一系统的故障。
另外，并不限定于此，也可以基于其他故障检测机构的检测结果判断第一系统的故障。例如，也可以构成为检测第一控制部Ila中的RAM的异常，在检测到该RAM的异常的情况下看作第一系统的故障。在如上述那样地判断而看作第一系统故障的情况下(步骤107 :YES)，第一控制部 Ila将马达50的驱动停止，并且将向乐钟71、显示灯72等的触点输出停止(步骤110)。并且，第一控制部Ila将第一系统故障的第一系统故障信息经由传送部Ilc向本地通信线32发送(步骤111)。在没有检测到第一系统的故障的情况下(步骤107 :N0)，第一控制部Ila—边继续进行马达50的控制及触点输出，一边判断来自第二控制部1 的第二系统正常信号是否是ON (步骤108)。如果第二系统正常信号是0N(步骤108 =YES)，则回到步骤101，等待来自传送部 Ilc的新的指令。另一方面，在第二系统正常信号为OFF的情况下(步骤108 :N0)，第一控制部Ila 将第二系统故障的第二系统故障信息经由传送部Ilc向本地通信线32发送(步骤109)。 然后，回到步骤101，等待来自传送部Ilc的新的指令。〈第二控制器12的动作〉接着，对第二控制器12的动作进行说明。图5及图6是表示用来说明第二控制器的动作的流程的图。步骤201 204之前与第一控制器11的动作(图4参照)中的步骤101 104 是同样的，所以省略说明。在步骤204中，在将存储在第二控制部1 的存储器中的控制信息更新后，判断当前是否是后备动作中(步骤205)。所谓“后备动作中”，是指由第二控制器12进行向马达50、乐钟71及显示灯72等的电力供给的状态。是否是该后备动作中基于第一继电器13及第二继电器14的开闭状况判断。具体而言，在第一继电器13为开、第二继电器14为闭的情况下，判断是后备动作中。 不是后备动作中时(步骤205 =NO)在不是后备动作中时(步骤205 :N0)，判断由第二控制器12及与其连接的既定的检测机构(霍尔元件55)等构成的控制系统(以下称作第二系统)的故障的有无(步骤 206)。该判断如以下这样进行。(1)如果是马达50驱动的状态，则将马达50的旋转信息从霍尔元件55反馈给第二控制部12a，在发现不能接收来自该霍尔元件55的旋转脉冲等、霍尔元件55的异常的情况下，看作第二系统的故障。(2)在驱动部12d中设置电流传感器，在该电流传感器中检测到过电流的情况下， 看作驱动部12d的故障、即第二系统的故障。另外，并不限定于此，也可以基于其他故障检测机构的检测结果判断第二系统的故障。在如上述那样看作第二系统故障的情况下(步骤206 :YES)，第二控制部1 将向第一控制部Ila的第二系统正常信号设为OFF(步骤214)。
在没有检测到第二系统的故障的情况下(步骤206 :N0)，从传送部12c接收其他门的控制信息(从其他门控制装置10发送的控制信息)(步骤207)。此外，从传送部12c接收第一系统的控制信息(从第一控制器11发送的控制信息)(步骤208)。在步骤208中，在未从第一控制器11发送控制信息而不能接收该控制信息并经过了既定时间时(步骤209 :N0)，判断为第一系统故障，由继电器驱动部12f将继电器13、14、 15切换为第二状态(使第一继电器13及第三继电器15为开、使第二继电器14为闭)(步骤21；3)。由此，马达50的控制被从第一控制器11的控制切换为第二控制器12的控制。此外，第二控制部1 将第一系统故障的第一系统故障信息经由传送部12c向本地通信线32 发送(步骤213)。在能从第一控制器11在既定时间内接收到控制信息时(步骤209 :YES)，判断是否从第一控制器11发送了第一系统的故障信息(参照图4的步骤111)(步骤210)。如果第二控制部1 经由传送部12c接收到第一系统的故障信息(步骤210 YES)，则第二控制部1 借助继电器驱动部12f将继电器13、14、15切换为第二状态(使第一继电器13及第三继电器为开、使第二继电器14为闭)，将第一系统故障信息经由传送部 12c向本地通信线32发送(步骤213)。在没有从第一控制器11发送第一系统的故障信息的情况下(步骤210 :N0)，判断在步骤208中接收到的第一控制器11的控制信息(第一系统的控制信息)与第二控制器 12自身的控制信息(第二系统的控制信息)是否一致(步骤211)。具体而言，判断(1)开闭控制信息、⑵控制参数信息((a)传送指令识别信息、(b)开许可信息、(c)检测信息) 在第一系统和第二系统中是否相互一致。在第一系统和第二系统中控制信息一致的情况下(步骤211 =YES)，回到步骤201， 等待来自传送部Ilc的新的指令。另一方面，在第一系统和第二系统中控制信息不一致的情况下(步骤211 :N0)，判断该第一系统的控制信息与从其他门控制装置10发送的控制信息是否一致(步骤212)。在本实施方式中，第二控制部1 将该第一系统的控制信息与从连接于与具有该第二控制部12a的门控制装置10相同的本地通信线32的其他七个门控制装置10中的一个门控制装置10发送的控制信息进行比较。具体而言，在本地通信线32上，如果从接近于通信终端31的门控制装置10起依
次设为门控制装置10-1、门控制装置10-2.....门控制装置10-8，则门控制装置10-1的第
二控制部将该门控制装置10-1中的第一系统的控制信息与门控制装置10-2的控制信息进行比较。同样，门控制装置10-2、10_3.....10-7的第二控制部分别将自身的第一系统的
控制信息与门控制装置10-3、10-4.....10-8的控制信息进行比较。门控制装置10-8的第
二控制部将自身的第一系统的控制信息与门控制装置10-1的控制信息进行比较。另外，在该步骤中，与步骤211同样，判断⑴开闭控制信息、(2)控制参数信息 ((a)传送指令识别信息、(b)开许可信息、(c)检测信息)是否相互一致。在第一系统的控制信息与其他门控制装置10的控制信息一致的情况下(步骤 212 :YES)，判断为第二系统故障，将第二系统正常信号设为OFF (步骤214)。S卩，由于第一系统的控制信息与其他门控制装置10的控制信息一致、仅第二系统的控制信息不同，所以判断为第二系统的故障。在第一系统的控制信息与其他门控制装置10的控制信息不一致的情况下(步骤 212 =NO)，判断为第一系统故障，通过继电器驱动部12f将继电器13、14、15切换为第二状态 (使第一继电器13及第三继电器开、使第二继电器14闭)，将第一系统故障信息经由传送部12c向本地通信线32发送(步骤213)。S卩，由于第一系统的控制信息与其他门控制装置10的控制信息、以及第二控制部1 的控制信息的哪个都不同，所以判断为第一系统的故障。在步骤213中，将继电器13、14、15切换为第二状态、将第一系统故障信息经由传送部12c向本地通信线32发送后，如图6所示，与在步骤105中进行的动作同样，通过第二控制部1 将更新后的该第二控制部12a的控制信息经由传送部12c向本地通信线32发送(步骤215)。此外，第二控制部1 基于该第二控制部12a的更新后的控制信息，开始门101 的开闭动作、即开始马达50的驱动。同时，开始向显示灯72、乐钟71等的触点输出(步骤 216)。在开始马达50的驱动后，判断由第二控制器12及与其连接的既定的检测机构 (霍尔元件55)等构成的控制系统的故障的有无(步骤217)。该判断与第一控制器11的步骤107同样，基于(1)从霍尔元件55向第二控制部1 反馈的旋转信息是否与第二控制部1 要使马达50旋转的旋转状态一致的检测结果、(2)设于驱动部12d的电流传感器中的过电流的检测结果等进行。另外，并不限定于此，也可以基于其他故障检测机构的检测结果判断第二系统的故障。例如，也可以由传送部12c接收其他门控制装置10的控制信息、将该控制信息与自身(第二系统)的控制信息比较，来判断第二系统的故障的有无。在如上述那样看作第二系统故障的情况下(步骤217 :YES)，第二控制部1 将马达50的驱动停止，并且停止向乐钟71、显示灯72等的触点输出(步骤218)。并且，第二控制部1 将第二系统故障的第二系统故障信息经由传送部12c向本地通信线32发送。(步骤 219)。另一方面，在没有检测到第二系统的故障的情况下(步骤217 :N0)，第二控制部 12a 一边继续进行马达50的控制及触点输出，一边回到步骤201而等待来自传送部12c的新的指令。 是后备动作中的情况下(步骤205 =YES)在是后备动作中的情况下(步骤205 :YES)，第二控制部1 按照图6所示的步骤 215 步骤219动作。另外，关于该步骤215 步骤219，作为步骤213的后工序在上面叙述了，所以这里的说明省略。〈本实施方式的效果〉如以上说明，本实施方式的铁道车辆用门控制系统1起到以下的效果。(1)铁道车辆用门控制系统1是下述系统具备分别设在铁道车辆100的多个门101上而控制该门101的开闭的多个门控制装置10、和与多个门控制装置10连接的本地通信线 32，基于从驾驶台的列车信息控制装置20经由指令通信线30及信号线40向多个门控制装置10 —起发送的指令而将门101开闭。并且，多个门控制装置10的各门控制装置10具备用来使门101开闭的一个的马达50、和能够基于来自列车信息控制装置20的指令控制马达50的第一控制器11及第二控制器12。第二控制器12为，在第一控制器11进行马达50的控制时(即第一继电器13为闭、第二继电器14为开的状态时)，从本地通信线32取得从第一控制器11及其他门控制装置10发送的控制信息，在第一控制器11的控制信息与自身(第二控制器12)的控制信息及其他门控制装置10的控制信息的哪个都不同时，将马达50的控制从第一控制器11的控制切换为第二控制器12的控制(即，使第一继电器13为开、使第二继电器14为闭)。根据该结构，例如在第一控制器11故障、该第一控制器11的控制信息变为不适当的情况下，将故障的第一控制器11进行的马达50的控制停止。由此，能够防止基于不适当的控制信息驱动马达50，能够确保安全性。此外，在第一控制器11的控制信息不适当的情况下，将马达50的控制从第一控制器11切换为第二控制器12的控制，所以不会将控制对象的门101的动作长时间停止。由此，能够进行门101的继续使用。此外，由于各门控制装置10独立通过分散控制进行故障诊断及控制的切换，所以与经由列车信息控制装置20等的上位系统进行处理的情况相比，可以不受连结上位系统及车辆间的通信线的可靠性的影响。另外，在本实施方式中，作为在第一系统、第二系统、其他门控制装置之间进行比较的控制信息，使用开闭控制信息及控制参数信息(传送指令识别信息、开许可信息、及检测信息)，但并不限定于该情况。例如，也可以构成为仅将传送指令识别信息及开许可信息在第一系统、第二系统、其他门之间进行比较。此外，也可以构成为在第二系统的控制信息与其他门控制装置的控制信息不一致的情况下将马达50的控制从第一控制器11切换为第二控制器12。在该结构中，在第二系统的故障的可能性较高的情况下，防止向第二控制器12的切换。(2)第一控制器11能够检测自身(第一控制器11)的故障，构成为如果检测到自身的故障，则将自身进行的马达50的控制中止、并将故障信息向本地通信线32输出。第二控制器12在从本地通信线32取得从第一控制器11输出的故障信息的情况下，将马达50的控制从第一控制器11的控制切换为该第二控制器12的控制。根据该结构，第一控制器11检测自身的故障，将故障信息向本地通信线32输出， 所以对于能够由第一控制器11自身进行检测的故障，第二控制器12不需要对关于第一控制器11的信息进行分析并判断。因此，能够将从第一控制器11向本地通信线32输出的控制信息减少为用于第二控制器12判断自身不能判断的故障而需要的信息。由此，不会使从第一控制器11发送的控制信息的内容过度增加，第二控制器12能够检测第一控制器11的故障。(3)
第二控制器12能够检测自身的故障，如果检测到自身的故障，则将故障信息向第一控制器11通知。第一控制器11构成为，如果从第二控制器12接收到故障信息的通知，则将该故障信息向本地通信线32输出。根据该结构，在第二控制器12故障的情况下由第一控制器11继续马达50的控制，能够经由通信终端31向列车信息控制装置20通知不再有冗余度的状况。(4)门控制装置10具备设于从第一控制器11向马达50的输出线的第一继电器13 (第一输出线继电器)、设于从第二控制器12向马达50的输出线的第二继电器14(第二输出线继电器)、和设于对第一控制器11供给来自电源的电力的供电线21的第三继电器15 (供电线继电器)。第二控制器12在取得了从第一控制器11输出的故障信息的情况下，将第一继电器13及第三继电器15打开，并将第二继电器14关闭。另外，当没有从第一控制器11输出故障信息时，使第一继电器13及第三继电器15 为闭状态、使第二继电器14为开状态。根据该结构，即使第一控制器11失控，也能够可靠地将第一控制器11切断，以便不给第二控制器12带来不良影响。(5)在马达50中，设有对第一控制器11输出检测结果的霍尔元件54(第一编码器)、 和对第二控制器12输出检测结果的霍尔元件55 (第二编码器)。此外，第一控制器11及第二控制器12双方分别具备具有CPU的控制部lla、12a、 由用来将从列车信息控制装置20经由信号线40发送的信号输入给控制部IlaUh的电路构成的信号输入部lib、12b (信号输入用电路)、由能够对本地通信线32输出来自控制部 IlaUh的信息并能够将对本地通信线32发送的信息向控制部IlaUh输入的电路构成的传送部llc、12c(信息输入输出用电路)、和用来对马达50供给电力的由电路构成的驱动部 lld、12d(马达输出用电路)。根据该结构，共用故障的可能性较低的零件(马达50、锁定检测机构61、全闭位置检测机构62、手动解锁检测机构63、乐钟71、显示灯72)，从而能够实现节省空间化、抑制成本的增加。另一方面，通过在各控制器11、12中设置故障的可能性较高的零件(霍尔元件M、 55、控制部11a、12a、信号输入部lib、12b、传送部11c、12c、驱动部lid、12d)，能够提高冗余度。(6)另外，也可以构成为当继电器13、14、15为第一状态(第一继电器13及第三继电器15为闭、第二继电器14为开)时(即，用第一控制器11控制马达50时)，停止向第二控制器12的驱动部12d的供电，当该继电器13、14、15切换为第二状态(第一继电器13及第三继电器15为开、第二继电器14为闭)时开始向驱动部12d的供电。根据该结构，当将马达50用第一控制器11控制时，停止向第一控制器11的监视所不需要的驱动部12d的供电，所以能够减轻因该驱动部12d的劣化造成的故障发生。
(7)此外，铁道车辆用门控制系统1也可以如以下这样变形来实施。S卩，在上述铁道车辆用门控制系统1中，也可以如以下这样变更第二控制器12的动作。第二控制器12为，在第一控制器11进行马达50的控制时，从本地通信线32取得从第一控制器11及连接于相同的本地通信线32的其他七个门控制装置10发送的控制信息，在(a)第一控制器11的控制信息、第二控制器12的控制信息、及其他七个门控制装置 10的控制信息(合计九个控制信息)中的至少半数一致、并且(b)该一致的控制信息与第一控制器11的控制信息不同、并且(C)该一致的控制信息与第二控制器12的控制信息一致的情况下，将马达50等的控制从第一控制器11的控制切换为第二控制器12的控制。例如，在第一控制器11的控制信息与第二控制器12的控制信息不同的情况下、该第二控制器12的控制信息及其他四个门控制装置10的控制信息一致的情况下，马达50的控制切换为第二控制器12的控制。根据该结构，由于基于第一控制器11的控制信息、第二控制器12的控制信息、及其他七个门控制装置10的控制信息(合计九个控制信息)判断第一系统的故障的有无，所以能够不对铁道车辆用门控制系统1的结构另外追加装置而更正确地进行第一系统的故障的有无的判断。即，由于能够使用其他多个门控制装置10的控制信息和第二系统的控制信息判断第一系统的故障的有无，所以与使用其他一个门控制装置10的控制信息和第二系统的控制信息判断第一系统的故障的有无的情况相比，能够更正确地判断第一系统的故障的有无。此外，通过控制信息的简单的比较，能够更正确地判断第一控制器11故障、并且第二控制器12没有故障的情况。因此，能够防止马达50的控制被切换至发生了故障的第二控制器12。以上，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要在权利要求书中记载的，就能够进行各种变更而实施。(1)门101并不限于用齿轮齿条方式驱动，也可以是带型或滚珠丝杠型。(2)通信终端31并不限定于对连结着多个车辆的铁道车辆100的一个车辆设置一台的情况，也可以对多个车辆设置一台。即，也可以是本地通信线32跨越多个车辆而延伸。(3)也可以令第二控制器12接受各种信号时的软过滤器(〃 7卜7 O夕)的时间常数比第一控制器11长。由此，不易从第一控制器11受到噪声等的影响。(4)第一控制器11为了检测自身的故障，也可以如以下这样构成。另外，在第二控制器12检测自身的故障的情况下也能够同样构成。在第一控制器11在(al)从锁定检测机构61取得表示是在全闭位置锁定状态的信号、并且从全闭位置检测机构62没有取得表示门101处于全闭位置的信号的情况下、或 (a2)没有从锁定检测机构61取得表示是在全闭位置锁定状态的信号、并且从全闭位置检测机构62取得表示门101处于全闭位置的信号的情况下，如以下这样判断。第一控制器11取得第二控制器12的控制信息，基于该控制信息，当在该第二控制器12中从该锁定检测机构61及全闭位置检测机构62的信号的取得状态也与上述第一控制器11 一致的情况下，考虑为锁定检测机构61或全闭位置检测机构62的故障(限位开关的故障)，并不是仅借助来自该锁定检测机构61及全闭位置检测机构62的信号就看作第一控制器11的故障。另一方面，当在第二控制器12中，在来自该锁定检测机构61及全闭位置检测机构 62的信号的取得状态为以下的(bl)或(b2)的情况下，看作在第一系统中的信号的取得路径中发生了异常，看作第一系统的故障。(bl)从锁定检测机构61取得表示是在全闭位置锁定状态的信号，并且从全闭位置检测机构62取得表示门101处于全闭位置的信号。(b2)没有从锁定检测机构61取得表示是在全闭位置锁定状态的信号、并且从全闭位置检测机构62没有取得表示门101处于全闭位置的信号。根据该结构，通过将来自锁定检测机构61及全闭位置检测机构62的信号在第一系统和第二系统中比较，能够容易地检测控制器11、12的故障，并且还能够检测锁定检测机构61及全闭位置检测机构62的故障。工业实用性本发明能够为了控制铁道车辆用的门的开闭而使用。附图标记说明1铁道车辆用门控制系统10门控制装置11第一控制器12第二控制器13、14、15 继电器20列车信息控制装置30指令通信线32本地通信线40信号线50 马达54,55霍尔元件(编码器)100铁道车辆101 门
权利要求
1.一种铁道车辆用门控制系统，具备分别设于铁道车辆的多个门而控制该门的开闭的多个门控制装置、和连接于上述多个门控制装置的通信线，基于从驾驶台向上述多个门控制装置一起发送的指令对门进行开闭，其特征在于，上述门控制装置具备 用来使门开闭的一个马达；能够基于来自上述驾驶台的指令控制上述马达的第一控制器及第二控制器， 上述第二控制器为，在上述第一控制器进行上述马达的控制时，从上述通信线取得从上述第一控制器及其他门控制装置发送的控制信息，在上述第一控制器的控制信息与自身的控制信息及其他门控制装置的控制信息都不同的情况下，将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制。
2.如权利要求1所述的铁道车辆用门控制系统，其特征在于，上述第一控制器构成为能够检测自身的故障，如果检测到自身的故障，则中止自身进行的上述马达的控制、并将故障信息向上述通信线输出；上述第二控制器在从上述通信线取得了从上述第一控制器输出的故障信息的情况下， 将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制。
3.如权利要求1或2所述的铁道车辆用门控制系统，其特征在于，上述第二控制器能够检测自身的故障，如果检测到自身的故障，则将故障信息向上述第一控制器通知；上述第一控制器构成为，如果从上述第二控制器接到故障信息的通知，则将该故障信息向上述通信线输出。
4.如权利要求1 3中任一项所述的铁道车辆用门控制系统，其特征在于， 上述门控制装置具备第一输出线继电器，设于从上述第一控制器向上述马达的输出线； 第二输出线继电器，设于从上述第二控制器向上述马达的输出线； 供电线继电器，设于对上述第一控制器供给来自电源的电力的供电线， 上述第二控制器在取得了从上述第一控制器输出的故障信息的情况下，将上述供电线继电器及上述第一输出线继电器打开，并将上述第二输出线继电器关闭。
5.如权利要求1 4中任一项所述的铁道车辆用门控制系统，其特征在于，在上述马达中，设有对上述第一控制器输出检测结果的第一编码器、和对上述第二控制器输出检测结果的第二编码器；上述第一控制器及上述第二控制器的双方具备具有CPU的控制部、能够对上述通信线输出来自上述控制部的信息并能够将来自上述通信线的信息输入至上述控制部的信息输入输出用电路、和用来对上述马达供给电力的马达输出用电路。
6.如权利要求5所述的铁道车辆用门控制系统，其特征在于，在上述第一控制器进行上述马达的控制的情况下，停止向上述第二控制器中的上述马达输出用电路的供电。
7.一种铁道车辆用门控制系统，具备分别设于铁道车辆的多个门而控制该门的开闭的多个门控制装置、和连接于上述多个门控制装置的通信线，其特征在于，上述门控制装置具备用来使门开闭的一个马达；第一控制器及第二控制器，能够基于从驾驶台经由上述通信线向上述多个门控制装置一起发送的指令而对上述马达进行控制，上述第二控制器为，在上述第一控制器进行上述马达的控制时，从上述通信线取得从上述第一控制器及其他多个门控制装置发送的控制信息，基于该第一控制器的控制信息、 上述第二控制器的控制信息、及上述其他多个门控制装置的控制信息，将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制。
8.如权利要求7所述的铁道车辆用门控制系统，其特征在于，上述第二控制器为，在上述第一控制器进行上述马达的控制时，从上述通信线取得从上述第一控制器及上述其他多个门控制装置发送的控制信息；在下述情况下，将上述马达的控制从上述第一控制器的控制切换为该第二控制器的控制(a)上述第一控制器的控制信息、上述第二控制器的控制信息、及上述其他多个门控制装置的控制信息中的至少半数一致、并且(b)该一致的控制信息与上述第一控制器的控制信息不同、并且(c)该一致的控制信息与上述第二控制器的控制信息一致。
全文摘要
提供一种能够在确保安全性的同时继续进行门的开闭的铁道车辆用门控制系统。分别设于铁道车辆(100)的多个门(101)的多个门控制装置(10)的各门控制装置(10)具备用来使门(101)开闭的一个马达(50)、和能够基于来自列车信息控制装置(20)的指令对马达(50)进行控制的第一控制器(11)及第二控制器(12)。第二控制器(12)为，在第一控制器(11)进行马达(50)的控制时，从本地通信线(32)取得从第一控制器(11)及其他门控制装置(10)发送的控制信息，在第一控制器(11)的控制信息与自身的控制信息及其他门控制装置(10)的控制信息都不同的情况下，将马达(50)的控制从第一控制器(11)的控制切换为第二控制器(12)的控制。
文档编号B61D19/02GK102341288SQ20108001173
公开日2012年2月1日 申请日期2010年2月1日 优先权日2009年3月3日
发明者宇野博生, 长田和孝 申请人:纳博特斯克株式会社