(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の側扉の開閉を制御するための装置であって、
前記側扉を作動させるための扉動作指令信号を入力して、複数の扉動作指令信号に多重化し出力する入力変換回路と、
前記側扉を駆動するための電動モータに駆動電流を供給するための駆動手段と、
前記入力変換回路からの多重化した複数の扉動作指令信号を入力して、その入力した複数の扉動作指令信号に従って、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から所定の設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、前記少なくとも１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がり、または前記残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がりに基づいて、前記電動モータを駆動するための制御信号を駆動手段に出力する、
ことを特徴とする鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から前記設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知し、さらにその残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号が前記設定時間以降の時点でＯＮ状態に変化し、その後にＯＦＦ状態に変化したことを検知した場合、ＯＮ状態が保持されるＯＮ保持故障が前記少なくとも１つの扉動作指令信号の信号系に生じたと判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から前記設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知し、さらに前記少なくとも１つの扉動作指令信号が前記設定時間以降の時点でＯＦＦ状態に変化したことを検知した場合、ＯＦＦ状態が保持されるＯＦＦ保持故障が前記残りの扉動作指令信号の信号系に生じたと判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＯＮ保持故障または前記ＯＦＦ保持故障を生じたと判断した信号系と、その判断した故障の内容とを少なくとも含んだ故障情報をメモリに記録する、
ことを特徴とする請求項２または３記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から前記設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、前記残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号が前記設定時間以降の時点でＯＮ状態に変化し、その後に前記いずれか１つの扉動作指令信号がＯＦＦ状態に変化することを検知するまでの間、前記制御信号の出力を禁止する、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項６】
前記駆動手段と前記電動モータとの間に設けられ、前記電動モータを短絡するためのＳＣＲリレーを有するモータ短絡回路をさらに備え、
前記モータ短絡回路は、前記鉄道車両が所定の速度に達しているか否かを示す所定速度検知信号を入力して、前記鉄道車両が所定の速度以上で走行している場合に前記ＳＣＲリレーを動作して前記電動モータを短絡し、さらに前記ＳＣＲリレーの動作状態を示す複数の信号を、それぞれ複数のフィードバック信号として前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記所定速度検知信号を入力し、その入力した所定速度検知信号と、前記モータ短絡回路からの複数の各フィードバック信号とに基づいて、前記制御信号の出力を禁止する、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、入力した所定速度検知信号と、前記複数の各フィードバック信号による前記ＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれているか否かについて判別して、整合がとれていないことを検知した場合、その検知した時点から所定の時間が経過した経過時点で、前記所定速度検知信号または前記ＳＣＲリレーに異常が生じたと判断する、
ことを特徴とする請求項６記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記所定速度検知信号が前記経過時点からＯＦＦ状態に変化するまでの時点の間、前記制御信号の出力を禁止する、
ことを特徴とする請求項７記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記経過時点から前記複数のフィードバック信号のうち、過半数を越える数のフィードバック信号がＯＮ状態に変化し、さらにそのＯＮ状態に変化したいずれか１つのフィードバック信号がＯＦＦ状態に変化するまでの時点の間に、前記所定速度検知信号がＯＦＦ状態に変化しないことを検知した場合、ＯＮ状態が保持されるＯＮ保持故障が前記所定速度検知信号の信号系に生じたと判断する、
ことを特徴とする請求項７記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記経過時点から前記所定速度検知信号がＯＦＦ状態に変化するまでの時点の間に、全ての前記フィードバック信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、前記ＳＣＲリレーに故障が生じたと判断する、
ことを特徴とする請求項７記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記所定速度検知信号の信号系にＯＮ保持故障を生じたと判断したとき、または前記ＳＣＲリレーに故障が生じたと判断したとき、その判断した故障の内容を少なくとも含んだ故障情報をメモリに記録する、
ことを特徴とする請求項９または１０記載の鉄道車両用側扉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の側扉の開閉を制御するための鉄道車両用側扉制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の側面に設けられた乗客乗降口は、鉄道車両用側扉装置によって開閉される。このような側扉装置では、空気圧によって側扉の作動力を得る在来の空気式のものが一般的であったが、最近では、低コスト、メンテナンスフリー及び艤装の簡素化等のメリットから、電気式ドアエンジン、例えば電動モータを用いたものが普及している。
【０００３】
上記のような電気式の側扉の開閉を制御する、従来の制御装置として、特開平９−３０１１６１号公報に開示された鉄道車両用側扉制御装置がある。この従来の鉄道車両用側扉制御装置は、当該制御装置のマイコン化により、その機能を高度化していた。さらに、この従来の鉄道車両用側扉制御装置は、各種の指令及び検出信号を多重化することにより、マイクロコンピュータの誤動作による側扉の誤作動を防止して乗客に対する安全性を確保していた。具体的には、この従来の鉄道車両用側扉制御装置では、例えば側扉の開閉指令信号を二重系として、一方の系と他方の系とのそれぞれの開閉指令信号が一致した場合にのみ、有効な指令であると判断し、電動モータを駆動して側扉を開成又は閉成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の鉄道車両用側扉制御装置では、二重系とした開閉指令信号が互いに一致しない場合、当該制御装置に故障が生じていると判断し、電動モータへの給電を禁止していた。このため、この従来の鉄道車両用側扉制御装置では、二重系とした開閉指令信号が互いに不一致な状態である場合は、制御対象の側扉が開閉されずに、乗客は他の側扉に迂回することを余儀なくされた。このような乗客に対する不便やサービスの低下（車両の運行阻害）を解消するために、この従来の鉄道車両用側扉制御装置では、電動モータへの給電を禁止した制御装置に代えて、例えば隣接する他の側扉用の制御装置を用いて、両方の側扉を制御することも提案している。しかし、他の制御装置が故障を生じたものに代わって制御するためには、それら互いに故障発生時に代替し合う制御装置の間を故障発生時のための信号線で接続する必要がある。また、乗客の安全性を確保するためには、故障側のドア状態を他の正常な制御装置が検知するための信号線をもそれらの制御装置間に設ける必要があり、より複雑化してしまう。
【０００５】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、多重系としたいくつかの信号系に故障が生じた場合でも、側扉の作動を確保して車両の運行を阻害しない鉄道車両用側扉制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の鉄道車両用側扉制御装置は、鉄道車両の側扉の開閉を制御するための装置であって、前記側扉を作動させるための扉動作指令信号を入力して、複数の扉動作指令信号に多重化し出力する入力変換回路と、前記側扉を駆動するための電動モータに駆動電流を供給するための駆動手段と、前記入力変換回路からの多重化した複数の扉動作指令信号を入力して、その入力した複数の扉動作指令信号に従って、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から所定の設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、前記少なくとも１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がり、または前記残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がりに基づいて、前記電動モータを駆動するための制御信号を駆動手段に出力するものである（請求項１）。
【０００７】
上記のように構成された鉄道車両用側扉制御装置（請求項１）では、複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から所定の設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、制御手段は少なくとも１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がり、または前記残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がりに基づいて、電動モータを駆動するための制御信号を駆動手段に出力している。これにより、制御手段は、少なくとも１つの扉動作指令信号、または残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化することを検知して、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化しない信号系に故障が生じたと判断することができる。
【０００８】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項１）において、前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から前記設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知し、さらにその残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号が前記設定時間以降の時点でＯＮ状態に変化し、その後にＯＦＦ状態に変化したことを検知した場合、ＯＮ状態が保持されるＯＮ保持故障が前記少なくとも１つの扉動作指令信号の信号系に生じたと判断してもよい。（請求項２）。
この場合、制御手段は、上記ＯＮ保持故障を生じたと判断した信号系の扉動作指令信号を除いて、他の正常な信号系の扉動作指令信号により、側扉を制御することができる。
【０００９】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項１）において、前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から前記設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知し、さらに前記少なくとも１つの扉動作指令信号が前記設定時間以降の時点でＯＦＦ状態に変化したことを検知した場合、ＯＦＦ状態が保持されるＯＦＦ保持故障が前記残りの扉動作指令信号の信号系に生じたと判断してもよい（請求項３）。
この場合、制御手段は、上記ＯＦＦ保持故障を生じたと判断した信号系の扉動作指令信号を除いて、他の正常な信号系の扉動作指令信号により、側扉を制御することができる。
【００１０】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項２または３）において、前記制御手段は、前記ＯＮ保持故障または前記ＯＦＦ保持故障を生じたと判断した信号系と、その判断した故障の内容とを少なくとも含んだ故障情報をメモリに記録してもよい（請求項４）。
この場合、故障を生じたと判断した信号系を判別して、その信号系の故障を作業員等が事後確認することができる。
【００１１】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項１）において、前記制御手段は、前記複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から前記設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、前記残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号が前記設定時間以降の時点でＯＮ状態に変化し、その後に前記いずれか１つの扉動作指令信号がＯＦＦ状態に変化することを検知するまでの間、前記制御信号の出力を禁止してもよい（請求項５）。
この場合、制御手段は、上記少なくとも１つの扉動作指令信号の信号系にＯＮ保持故障が生じた場合でも、残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号の信号系に故障が生じていないことを確認して、側扉を制御することができる。
【００１２】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項１）において、前記駆動手段と前記電動モータとの間に設けられ、前記電動モータを短絡するためのＳＣＲリレーを有するモータ短絡回路をさらに備え、
前記モータ短絡回路は、前記鉄道車両が所定の速度に達しているか否かを示す所定速度検知信号を入力して、前記鉄道車両が所定の速度以上で走行している場合に前記ＳＣＲリレーを動作して前記電動モータを短絡し、さらに前記ＳＣＲリレーの動作状態を示す複数の信号を、それぞれ複数のフィードバック信号として前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記所定速度検知信号を入力し、その入力した所定速度検知信号と、前記モータ短絡回路からの複数の各フィードバック信号とに基づいて、前記制御信号の出力を禁止してもよい（請求項６）。
この場合、制御手段は、上述の所定速度検知信号及び複数の各フィードバック信号の妥当性について、相互に検証することができ、それらの信号に異常が生じていないかどうかについて判別して、電動モータへの給電を禁止することができる。
【００１３】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項６）において、前記制御手段は、入力した所定速度検知信号と、前記複数の各フィードバック信号による前記ＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれているか否かについて判別して、整合がとれていないことを検知した場合、その検知した時点から所定の時間が経過した経過時点で、前記所定速度検知信号または前記ＳＣＲリレーに異常が生じたと判断してもよい（請求項７）。
この場合、制御手段は、所定速度検知信号とＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていない場合に、異常が所定速度検知信号またはＳＣＲリレーに生じたと判断して、電動モータへの給電を禁止することができる。
【００１４】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項７）において、前記制御手段は、前記所定速度検知信号が前記経過時点からＯＦＦ状態に変化するまでの時点の間、前記制御信号の出力を禁止してもよい（請求項８）。
この場合、所定速度検知信号またはＳＣＲリレーに異常が生じた場合に、電動モータへの給電を禁止して、乗客に対する安全性を維持することができる。
【００１５】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項７）において、前記制御手段は、前記経過時点から前記複数のフィードバック信号のうち、過半数を越える数のフィードバック信号がＯＮ状態に変化し、さらにそのＯＮ状態に変化したいずれか１つのフィードバック信号がＯＦＦ状態に変化するまでの時点の間に、前記所定速度検知信号がＯＦＦ状態に変化しないことを検知した場合、ＯＮ状態が保持されるＯＮ保持故障が前記所定速度検知信号の信号系に生じたと判断してもよい（請求項９）。
この場合、制御手段は、上記所定速度検知信号の信号系に生じたＯＮ保持故障を検知して、その検知したＯＮ保持故障を車掌等の鉄道車両の乗務員に通知することができる。
【００１６】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項７）において、前記制御手段は、前記経過時点から前記所定速度検知信号がＯＦＦ状態に変化するまでの時点の間に、全ての前記フィードバック信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、前記ＳＣＲリレーに故障が生じたと判断してもよい（請求項１０）。
この場合、制御手段は、故障を生じたと判断したＳＣＲリレーによる誤動作の発生を防止して、側扉を適切に制御することができる。
【００１７】
また、上記鉄道車両用側扉制御装置（請求項９または１０）において、前記制御手段は、前記所定速度検知信号の信号系にＯＮ保持故障を生じたと判断したとき、または前記ＳＣＲリレーに故障が生じたと判断したとき、その判断した故障の内容を少なくとも含んだ故障情報をメモリに記録してもよい（請求項１１）。この場合、故障を生じたと判断した所定速度検知信号の信号系またはＳＣＲリレーを判別して、その判別した故障を作業員等が事後確認することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の鉄道車両用側扉制御装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用側扉制御装置が適用された鉄道車両での側扉を制御するための制御系の具体的な構成例を示す説明図である。図１において、鉄道車両では、乗客の乗降口毎に、ローカルコントロールユニット（ＬＣＵ：Ｌｏｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１、前記ローカルコントロールユニット１によって駆動制御される電動モータ２、及び前記電動モータ２により駆動される側扉（図示せず）を含んだドア装置３が設けられている。尚、乗降口は、例えば鉄道車両の側面に形成され、上記側扉の開閉動作によって開成または閉成される。また、具体的な側扉には、車両側面と平行な方向にスライド可能に構成され、かつ互いに反対方向に作動する二枚の扉により構成されたものがある。
【００２０】
ローカルコントロールユニット１は、ＣＰＵを含んで構成され、本実施形態の鉄道車両用側扉制御装置により構成されている。ローカルコントロールユニット１は、各種の指令信号及び検出信号を入力して、これらの信号に基づいて、例えば直流モータにより構成された電動モータ２を駆動し側扉を開閉する。具体的な指令信号及び検出信号には、例えば扉動作指令信号としての開信号及び閉信号、非常時に側扉をわずかに開くための一斉解錠信号、全閉していない側扉のみを再度開閉動作させるための再開閉信号、及び鉄道車両の走行速度が所定の速度に達したことを示す所定速度検知信号としての５ｋｍ／ｈ検知信号が入力されている。これらの開信号、閉信号、一斉解錠信号、及び再開閉信号は、例えば車掌の操作に応じて出力されるものであり、全ての車両を引通された車両引通し線によって伝達される。また、ローカルコントロールユニット１には、ドア装置３に含まれたドアロックスイッチ（以下、”ＤＬＳ”（ＤＬＳ：Ｄｏｏｒ  Ｌｏｃｋ  Ｓｗｉｔｃｈ）ともいう）から後述のドアロック接点信号が入力されている。
【００２１】
また、ローカルコントロールユニット１には、当該ローカルコントロールユニット１が、後に詳述するように、ＯＮ保持故障等の故障を検知したときに点灯する故障表示ランプ４が接続されている。この故障表示ランプ４を設けることにより、例えば定期点検作業において、作業員等の点検作業を容易なものとすることができる。
尚、上記の説明以外に、例えば鉄道車両の運転台とローカルコントロールユニット１とを双方向のデータ通信線で接続する構成でもよい。
【００２２】
図２は、上記ローカルコントロールユニット１の具体的な構成を示すブロック図である。
図２において、ローカルコントロールユニット１は、マイコン制御方式のものであって、所定のプログラムに従って動作する制御手段としてのＣＰＵ５と、各種の指令信号及び検出信号をＣＰＵ５に入力するための入力変換回路６及びドアロックスイッチ入力変換回路（以下、”ＤＬＳ入力変換回路”という）７とを備えている。ＣＰＵ５には、上述のプログラム及び入力した信号に基づいて、所定の機能を実行する機能部５ａと、入力信号に所定の論理判定を行う判定論理部５ｂ及びＤＬＳ判定論理部５ｃとが設けられている。尚、上述のプログラムは、メモリまたは類似の記録媒体（図示せず）に格納されている。
【００２３】
ローカルコントロールユニット１には、電動モータ２に駆動電力を供給するための出力ドライバ８、ＣＰＵ５と出力ドライバ８との間に設けられたプログラマブルロジックデバイス（以下、”ＰＬＤ”（ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）という）９、上記出力ドライバ８に接続されたチョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０、及びチョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０と電動モータ２との間に接続されたモータ短絡回路１１が設けられている。上記の出力ドライバ８、ＰＬＤ  ９、及びチョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０は、電動モータ２に駆動電流を供給するための駆動手段を構成している。モータ短絡回路１１には、電動モータ２を短絡するためのＳＣＲリレーが設けられている。
【００２４】
ローカルコントロールユニット１は、上記チョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０に接続されたモータ電流検出回路１２、モータ過電流検出回路１３、及びモータ電圧検出回路１４と、これらの検出回路とＣＰＵ５との間に設けられたＡ／Ｄコンバータ１５と、後述の電源手段とチョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０との間に接続された開回路遮断回路１６と、開回路遮断回路１６を制御するための開回路遮断制御回路１７とを具備している。開回路遮断回路１６には、例えばＣＰＵ５の暴走により、側扉が不用意に開成することを防止するためのフェイルセーフリレー（ＦＳＲ）が設けられている。
【００２５】
また、ローカルコントロールユニット１には、各部に供給すべき電源電圧を発生するための電源手段としてのフィルタ回路１８及びＤＣ−ＤＣコンバータを含んだ定電圧回路１９と、ＣＰＵ５に接続されたチャイム出力回路２０及び通信回路２１とが設けられている。チャイム出力回路２０及び通信回路２１には、表示器２２及び外部端末装置にそれぞれ接続するためのインターフェース（図示せず）が設けられている。尚、表示器２２は、例えばＬＥＤディスプレイにより構成され、鉄道車両の内部に設けられて、ローカルコントロールユニット１からの指示信号に従って、行き先情報や次の駅名などのような各種の案内情報を表示する。また、上記外部端末装置は、例えばノート型パソコンを含んだ携帯情報端末であり、鉄道車両の定期点検作業時などにおいて、当該制御装置に接続されて作業員等の点検作業に使用される。上記通信回路２１を内蔵することにより、ローカルコントロールユニット１は、例えばＲＳ２３２Ｃに準拠したケーブルを介して外部のコンピュータ機器に接続可能となり、双方向のデータ通信を行うことができる。
【００２６】
ここで、図３を用いて、ＣＰＵ５、入力変換回路６、及びＤＬＳ入力変換回路７について、具体的に説明する。
図３は、図２に示したＣＰＵ５、入力変換回路６、及びＤＬＳ入力変換回路７の詳細な構成を示すブロック図である。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、ＣＰＵ５が二重化された入力信号を処理する構成を例示して説明する。
図３に示すように、ＣＰＵ５の機能部５ａが実行する機能には、例えば故障検知機能、モータ制御機能、戸挟み検知機能、及びドア位置検出機能がある。上記故障検知機能には、当該ローカルコントロールユニット１の自己診断（モニタリング）機能が含まれている。また、この故障検知機能には、入力変換回路６やＤＬＳ入力変換回路７から入力される二重系とした２つの入力信号を相互に検証して、各入力信号の妥当性を判断し異常を生じた信号を判別することも含まれている（詳細は後述）。モータ制御機能には、電動モータ２の回転方向を検出するモータ回転方向検出機能、電動モータ２への供給電圧を設定するモータ電圧設定機能、及び電動モータ２の回転数を可変にして、側扉の開閉速度を変更するためのクッション制御機能が含まれている。
【００２７】
判定論理部５ｂには、入力変換回路６から入力される入力信号に応じて、論理判定を行う５ｋｍ／ｈ信号判定論理部５ｂ１、開信号判定論理部５ｂ２、一斉解錠判定論理部５ｂ３、再開閉信号判定論理部５ｂ４、及び閉信号判定論理部５ｂ５が設けられている。
判定論理部５ｂとＤＬＳ判定論理部５ｃとは、各々二重化された入力信号を少なくとも入力して、それらの入力信号の状態が一致しているか否かについて判断し、その判断結果を示す信号を機能部５ａに出力している。これらの判定論理部５ｂ及びＤＬＳ判定論理部５ｃには、図示を省略したフィルタ手段が設けられて、入力信号のチャタリングをカットしている。詳細には、上記フィルタ手段は、入力信号のＯＮ状態またはＯＦＦ状態が所定の時間（例えば、５０ｍｓｅｃ）の間持続しない場合、その入力信号はチャタリングであると判断しカットして、機能部５ａに出力しない。
【００２８】
判定論理部５ｂに含まれた各判定論理部のうち、所定の判定論理部、具体的には、５ｋｍ／ｈ信号判定論理部５ｂ１、開信号判定論理部５ｂ２、及び閉信号判定論理部５ｂ５は、入力信号の状態が不一致になった場合、入力信号をそのまま機能部５ａに出力している。機能部５ａは、後に詳述するように、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化する入力信号を判別し、正常であると判断した信号系の入力信号を用いて側扉を制御する。
一方、一斉解錠判定論理部５ｂ３、再開閉信号判定論理部５ｂ４、またはＤＬＳ判定論理部５ｃに入力した２つの入力信号の状態が不一致になった場合、機能部５ａはその入力信号の信号系に故障が生じたと判断して、以後の入力信号を無効とする。さらに、機能部５ａは、故障が生じたと判断した信号系を含む故障情報を生成してメモリに記録する。これにより、故障を生じたと判断した信号系を判別して、その信号系の故障を容易に解消することができる。
【００２９】
入力変換回路６は、例えば複数のフォトカプラを含んで構成され、電気的絶縁状態を保ちつつ、入力信号をＣＰＵ５に入力できる構成になっている。この入力変換回路６には、上述の５ｋｍ／ｈ検知信号、開信号、閉信号、一斉解錠信号、及び再開閉信号が入力されている。これらの入力信号は、上述したように、例えば車掌の操作に応じて伝達されたものであり、当該入力変換回路６によって二重化されて２つの信号としてＣＰＵ５に出力されている。さらに、この入力変換回路６には、モータ短絡回路１１（図２）からＳＣＲリレーの動作状態を示す複数、例えば２つの信号が上記のＳＣＲリレーのフィードバック信号１，２としてそれぞれ入力されている。尚、これらのフィードバック信号１，２は、上記モータ短絡回路１１内に設けた後述の検出手段によって検出したフィードバック信号を二重化したものである。また、これ以外に、二つの検出手段を上記モータ短絡回路１１内に設けて、フィードバック信号１，２を互いに独立して入力変換回路６に出力してもよい。
【００３０】
具体的には、入力変換回路６には、図３に示すように、ＳＣＲ１入力変換回路６ａと、ＳＣＲ２入力変換回路６ｂと、５ｋｍ／ｈ入力変換回路６ｃと、開信号用の１系入力変換回路６ｄ及び２系入力変換回路６ｅと、一斉解錠信号用の１系入力変換回路６ｆ及び２系入力変換回路６ｇと、再開閉信号用の１系入力変換回路６ｈ及び２系入力変換回路６ｉと、閉信号用の１系入力変換回路６ｊ及び２系入力変換回路６ｋとが設けられている。ＳＣＲ１入力変換回路６ａ、ＳＣＲ２入力変換回路６ｂ、及び５ｋｍ／ｈ入力変換回路６ｃは５ｋｍ／ｈ信号判定論理部５ｂ１に接続され、開信号用の１系入力変換回路６ｄ及び２系入力変換回路６ｅは開信号判定論理部５ｂ２に接続されている。一斉解錠信号用の１系入力変換回路６ｆ及び２系入力変換回路６ｇは一斉解錠判定論理部５ｂ３に接続され、再開閉信号用の１系入力変換回路６ｈ及び２系入力変換回路６ｉは再開閉信号判定論理部５ｂ４に接続され、閉信号用の１系入力変換回路６ｊ及び２系入力変換回路６ｋは閉信号判定論理部５ｂ５に接続されている。
【００３１】
ＤＬＳ入力変換回路７は、例えば複数のフォトカプラを含んで構成され、電気的絶縁状態を保ちつつ、側扉毎に設けられたドアロックスイッチ（ＤＬＳ）３ａからのドアロック接点信号をＣＰＵ５に入力できる構成になっている。詳細には、ＤＬＳ入力変換回路７には、図３に示すように、２つのＤＬＳ入力変換回路７ａ、７ｂが設けられ、ドアロックスイッチ３ａからのドアロック接点信号がそれぞれ二重化され、ＣＰＵ５のＤＬＳ判定論理部５ｃに出力されている。上記ドアロックスイッチ３ａは、例えばリミットスイッチにより構成されたものであり、側扉が全閉状態になったときに作動し、その全閉状態を保持するためのロック機構（図示せず）に付随して設けられている。このロック機構が施錠状態になると、ドアロックスイッチ３ａは側扉が全閉状態でロックされたことを示すロック検知信号をドアロック接点信号としてＤＬＳ入力変換回路７に出力する。尚、上記のロック機構は、側扉を開成する方向に電動モータ２を駆動することによって解錠されるように構成されている。
【００３２】
図２に戻って、出力ドライバ８には、ＰＬＤ  ９を介して、電動モータ２を駆動するための制御信号がＣＰＵ５から入力される。具体的には、側扉を開成する場合、出力ドライバ８にはＣＰＵ５から電動モータ２を正転させるための制御信号が入力される。逆に、側扉を閉成する場合、出力ドライバ８にはＣＰＵ５から電動モータ２を逆転させるための制御信号が入力される。ＣＰＵ５からＰＬＤ  ９を介して出力ドライバ８に出力される信号には、その出力ドライバ８及びＰＬＤ  ９をリセットするためのリセット信号がある。
【００３３】
電動モータ２に流れる電流の方向及び大きさは、上記のモータ電流検出回路１２によって検出され、その検出信号はＡ／Ｄコンバータ１５によってデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ５にフィードバックされている。同様に、電動モータ２に印加された電圧は、上記のモータ電圧検出回路１４によって検出され、その検出信号はＡ／Ｄコンバータ１５によってデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ５にフィードバックされている。ＣＰＵ５は、上記のフィードバックされた検出信号に基づいて、制御信号のパルス幅またはデューティ比を所望のモータ回転速度に対応するように変更し出力して、所望のモータ制御機能を行う。
【００３４】
モータ短絡回路１１に設けられたＳＣＲリレーは、５ｋｍ／ｈ検知信号に基づいて励磁されるＳＣＲリレーコイル、及び前記ＳＣＲリレーコイルによって開閉するリレー接点を備えている（図示せず）。ＳＣＲリレーは、上記ＳＣＲリレーコイルの働きにより、チョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０からの電流を電動モータ２に供給する通電位置と、電動モータ２を短絡してその動作を禁止するとともにブレーキをかける短絡位置とをとることができる。つまり、鉄道車両の速度が所定の速度である５ｋｍ／ｈ以上になると、ＳＣＲリレーコイルは短絡位置に制御され、電動モータ２の回転を禁止する。したがって、鉄道車両が５ｋｍ／ｈ以上で走行している期間に側扉が開成されることはない。また、５ｋｍ／ｈ検知信号（所定速度検知信号）は、ＣＰＵ５に対して制御信号の出力を禁止するから、５ｋｍ／ｈ以上での走行中には、出力ドライバ８に電動モータ２を駆動するための制御信号が入力されることもない。
【００３５】
チョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０の電源側には、フェイルセーフリレー（ＦＳＲ）を有する開回路遮断回路１６が接続されている。このフェイルセーフリレーは、開回路遮断制御回路１７からの制御信号によって励磁されるリレーコイル、及び上記チョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０のＨブリッジ回路に設けられ、リレーコイルによって開閉するリレー接点を備えている（図示せず）。開回路遮断制御回路１７は、５ｋｍ／ｈ検知信号、開信号、または一斉解錠信号に従って、フェイルセーフリレーを作動するための制御信号を生成し出力する。
フェイルセーフリレーは、そのリレーコイルの働きにより、上記電源手段からの電力供給を制御して、チョッパ回路／Ｈブリッジ回路１０からモータ短絡回路１１への電動モータ２の駆動電力の供給を制御する。これにより、例えばＣＰＵ５の暴走などによって電動モータ２を回転させるための制御信号が誤って出力されていた場合でも、フェイルセーフリレーによって電動モータ２への駆動電力の供給を行わずに、不用意に側扉が開成されることを防止することができる。
開回路遮断回路１６及び開回路遮断制御回路１７は、ＦＳＲ接点フィードバック信号及びＦＳＲ自己保持信号をＣＰＵ５にそれぞれ出力して、フェイルセーフリレーの動作状態をＣＰＵ５に通知している。
【００３６】
以下、図４に示すフローチャートを用いて、二重系とした２つの入力信号を処理するＣＰＵ５の処理動作について、具体的に説明する。尚、以下の説明では、二重系とした開信号及び閉信号のうち、開信号を処理する処理動作を例示して説明し、その処理動作と同様な処理動作を行う閉信号のものについては省略する。図４に示すように、ＣＰＵ５は、まず１系入力変換回路６ｄからの１系の開信号がＯＮ状態かどうかについて判別して（ステップＳ１）、１系の開信号がＯＮ状態である場合、２系入力変換回路６ｅからの２系の開信号がＯＮ状態かどうかについて判別する（ステップＳ２）。
２系の開信号がＯＮ状態である場合、ＣＰＵ５は側扉の開成を指示する開指令をＯＮ状態として制御信号に含めて出力する（ステップＳ３）。
【００３７】
一方、上記ステップＳ１において、１系の開信号がＯＮ状態でない場合、つまりＯＦＦ状態である場合、ＣＰＵ５は２系の開信号がＯＮ状態かどうかについて判別する（ステップＳ４）。
２系の開信号がＯＮ状態である場合、ＣＰＵ５は１系及び２系の開信号が不一致な状態であることを検知して、それらの開信号が不一致な状態である時間を計測する。そして、ＣＰＵ５は、計測している時間が予め設定された所定の設定時間（例えば、５０ｍｓｅｃ）を越えるかどうかについて調べる（ステップＳ５）。
そして、計測している時間が上記の設定時間を越えたとき、ＣＰＵ５は１系または２系の開信号がＯＦＦ状態かどうかについて判別して（ステップＳ６）、いずれかの開信号がＯＦＦ状態である場合、ＣＰＵ５は上記開指令を生成し、制御信号に含めて出力する（ステップＳ７）。また、いずれかの開信号もＯＦＦ状態でない場合、ＣＰＵ５はいずれかの開信号がＯＦＦ状態となるまで、ステップＳ６の判別処理を繰り返し行う。
【００３８】
また、上記ステップＳ２において、２系の開信号がＯＦＦ状態である場合、１系の開信号はＯＮ状態であるので、ＣＰＵ５は１系及び２系の開信号の状態が不一致な状態であると判断する。そして、ＣＰＵ５は、上述のステップＳ５、Ｓ６、及びＳ７に示した処理動作を行う。
また、上記ステップＳ４において、２系の開信号がＯＦＦ状態である場合、１系及び２系の開信号はともにＯＦＦ状態であるので、ＣＰＵ５は開指令をＯＦＦ状態として制御信号に含めて出力する（ステップＳ７）。同様に、上記ステップＳ５において、計測している時間が設定時間を超えずに、１系及び２系の開信号が一致した場合も、１系及び２系の開信号はともにＯＦＦ状態であり、ＣＰＵ５は上記ステップＳ７に示した処理動作を行う。
【００３９】
ここで、図５乃至図７を用いて、ＣＰＵ５での二重系とした入力信号、例えば２つの開信号を相互に検証して、各開信号の妥当性を判断し異常を生じた開信号を判別する処理動作について、詳細に説明する。
図５は、図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系に異常が生じていない場合の動作例を示すタイミングチャートである。図６は、図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系の一方の信号系にＯＦＦ保持故障が生じている場合の動作例を示すタイミングチャートである。図７は、図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系の一方の信号系にＯＮ保持故障が生じている場合の動作例を示すタイミングチャートである。
図５に示すように、１系の開信号が時点Ｔ０でＯＮ状態に変化すると、ＣＰＵ５は１系及び２系の開信号が不一致な状態であることを検知して、不一致な状態である時間を時点Ｔ０から計測する。そして、上記の設定時間以内の時点Ｔ１で２系の開信号がＯＮ状態となると、ＣＰＵ５は１系及び２系の開信号が正常な信号であると判断して、開指令を直ちにＯＮ状態として出力する。その後、ＣＰＵ５は、１系の開信号がＯＦＦ状態に立ち下がった時点Ｔ２で、開指令をＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化させる。これにより、側扉が開成される。
【００４０】
また、図６に示すように、ＯＦＦ状態が保持されるＯＦＦ保持故障が、例えば１系の開信号に生じている場合、２系の開信号が時点Ｔ３でＯＮ状態に変化すると、ＣＰＵ５は１系及び２系の開信号が不一致な状態であることを検知して、不一致な状態である時間を時点Ｔ３から計測する。そして、上記の設定時間を越えた時点Ｔ４で２系の開信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に立ち下がると、ＣＰＵ５は上記のように状態が変化した２系の開信号は正常な信号であると判断して、開指令を直ちにＯＮ状態として出力する。さらに、ＣＰＵ５は、ＯＦＦ状態から変化しなかった１系の開信号にＯＦＦ保持故障が生じていると判断する。そして、ＣＰＵ５は、ＯＦＦ保持故障が生じていると判断した信号系（開信号の１系）と、故障の内容（ＯＦＦ保持故障）を含んだ故障情報を作成しメモリに記録する。その後、ＣＰＵ５は、例えば０．５ｓｅｃの間、開指令をＯＮ状態で維持し時点Ｔ５でＯＦＦ状態に変化させる。このように、ＣＰＵ５は、ＯＦＦ保持故障を生じたと判断した１系の開信号を除いて、正常な２系の開信号により、側扉を開成することができる。さらに、上記のような故障情報を記録しているので、例えば鉄道車両の定期点検作業時において、作業員等は故障を生じた開信号の１系を判別し事後確認することができ、その１系の故障を容易に解消することができる。尚、ＯＦＦ保持故障を検知した時刻（時点Ｔ４）などの時間情報を故障情報に含めて記録しても良い。
【００４１】
また、図７に示すように、例えば１系の開信号が時点Ｔ６でＯＮ状態に変化しそのＯＮ状態が保持されるＯＮ保持故障が生じている場合、ＣＰＵ５はその時点Ｔ６で１系及び２系の開信号が不一致な状態であることを検知して、不一致な状態である時間の計測を開始する。そして、上記の設定時間を越えた時点Ｔ７で２系の開信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に立ち上がり、時点Ｔ８でＯＮ状態からＯＦＦ状態に立ち下がると、ＣＰＵ５は上記のように状態が変化した２系の開信号は正常な信号であると判断して、開指令を直ちにＯＮ状態として出力する。さらに、ＣＰＵ５は、ＯＮ状態から変化しなかった１系の開信号にＯＮ保持故障が生じていると判断する。そして、ＣＰＵ５は、ＯＮ保持故障が生じていると判断した信号系（開信号の１系）と、故障の内容（ＯＮ保持故障）を含んだ故障情報を作成しメモリに記録する。その後、ＣＰＵ５は、例えば０．５ｓｅｃの間、開指令をＯＮ状態で維持し時点Ｔ９でＯＦＦ状態に変化させる。このように、ＣＰＵ５は、ＯＮ保持故障を生じたと判断した１系の開信号を除いて、正常な２系の開信号により、側扉を開成することができる。さらに、上記のような故障情報を記録しているので、例えば鉄道車両の定期点検作業時において、作業員等は故障を生じた開信号の１系を判別し事後確認することができ、その１系の故障を容易に解消することができる。尚、ＯＮ保持故障を検知した時刻（時点Ｔ８）などの時間情報を故障情報に含めて記録しても良い。
【００４２】
以上のように、ＣＰＵ５は、二重系とした２つの開信号を相互に検証して、各入力信号の妥当性を判断し異常を生じた開信号を判別している。その結果、ＣＰＵ５は、二重系とした一方の信号系に故障が生じた場合でも、側扉の作動を確保して鉄道車両の運行を阻害することなく、他方の信号系の開信号を用いて側扉を開成することができる。
【００４３】
尚、上述の説明では、二重系とした２つの入力信号（開信号）に対する処理動作を説明したが、本実施形態の鉄道車両用側扉制御装置はこれに限定されるものではなく、三重系以上に多重化された複数の扉動作指令信号にも適応することができる。具体的には、ＣＰＵ５が複数の扉動作指令信号のうち、少なくとも１つの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化した時点から所定の設定時間以内に、残りの扉動作指令信号がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、ＣＰＵ５は少なくとも１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がり、または上記残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号のＯＮ状態からＯＦＦ状態への立ち下がりに基づいて、電動モータ２を駆動するための制御信号を出力すればよい。これにより、ＣＰＵ５は、少なくとも１つの扉動作指令信号、または残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化することを検知してその信号系に故障が生じていないと判断し、さらにＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化しない信号系に故障が生じたと判断することができる。したがって、本実施形態の鉄道車両用側扉制御装置では、多重系とした複数の信号のうち正常な信号だけを検知して、その正常な信号を用いて当該制御装置の機能を低下することなく、側扉の制御を行えるという、冗長性を向上した制御装置を実現することができる。
【００４４】
次に、ＣＰＵ５での５ｋｍ／ｈ検知信号（所定速度検知信号）とＳＣＲリレーの各フィードバック信号１，２とを用いた故障検知機能の処理動作について、具体的に説明する。
５ｋｍ／ｈ検知信号とフィードバック信号１，２の各状態の組み合わせは、下記の表１に示す状態１から状態８の８つの状態がある。尚、表１において、ＣＰＵ５にデジタル入力される５ｋｍ／ｈ検知信号のＯＮ状態とは鉄道車両が５ｋｍ／ｈ以上の速度で走行している場合を示し、同検知信号のＯＦＦ状態とは鉄道車両が５ｋｍ／ｈ未満の速度で走行している場合を示している。また、表１において、ＳＣＲリレーの各フィードバック信号１，２のＯＮ状態とはＳＣＲリレーのリレー接点が閉じられている場合を示し、各フィードバック信号１，２のＯＦＦ状態とは上記のリレー接点が開かれている場合を示している。
【００４５】
【表１】
0003634236.tif 000002
【００４６】
表１の状態１に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号１，２が全てＯＮ状態である場合、ＣＰＵ５は５ｋｍ／ｈ検知信号と、各フィードバック信号１，２によるＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていると判断して、５ｋｍ／ｈ検知信号の信号系及びＳＣＲリレーに故障が生じていないと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
また、表１の状態２に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号１がＯＮ状態であり、フィードバック信号２がＯＦＦ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号は整合がとれていないと判断して、その判断した時点から所定の時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）を経過した時点で、フィードバック信号２に異常が生じたと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
【００４７】
また、表１の状態３に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号２がＯＮ状態であり、フィードバック信号１がＯＦＦ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号は整合がとれていないと判断して、その判断した時点から上記所定の時間を経過した時点で、フィードバック信号１に異常が生じたと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
また、表１の状態４に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号１，２が全てＯＦＦ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号に整合がとれていると判断して、５ｋｍ／ｈ検知信号の信号系及びＳＣＲリレーに故障が生じていないと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が無しと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を認める。
【００４８】
また、表１の状態５に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号２がＯＦＦ状態であり、フィードバック信号１がＯＮ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号は整合がとれていないと判断して、その判断した時点から上記所定の時間を経過した時点で、フィードバック信号１に異常が生じたと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が無しと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を認める。
また、表１の状態６に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号１がＯＦＦ状態であり、フィードバック信号２がＯＮ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号は整合がとれていないと判断して、その判断した時点から上記所定の時間を経過した時点で、フィードバック信号２に異常が生じたと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が無しと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を認める。
【００４９】
また、表１の状態７に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号がＯＮ状態であり、フィードバック信号１，２がＯＦＦ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号は整合がとれていないと判断して、その判断した時点から上記所定の時間を経過した時点で、５ｋｍ／ｈ検知信号またはＳＣＲリレーに異常が生じたと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、５ｋｍ／ｈ検知信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するまでの間、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
また、表１の状態８に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号がＯＦＦ状態であり、全てのフィードバック信号１，２がＯＮ状態である場合、ＣＰＵ５はそれらの信号は整合がとれていないと判断して、その判断した時点から上記所定の時間を経過した時点で、５ｋｍ／ｈ検知信号に異常が生じたと判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
【００５０】
上記の説明から明らかなように、状態７の場合では、他の状態１〜６及び状態８の場合と異なり、ＣＰＵ５は入力した５ｋｍ／ｈ検知信号及びフィードバック信号１，２の状態による多数決の論理を用いていない。詳細には、状態２，３，５，６，８の各状態では、ＣＰＵ５は上記３つの入力信号による多数決によって５ｋｍ／ｈ検知信号の有無を判断している。これに対して、状態７の場合では、ＣＰＵ５は５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止している。つまり、状態７では、５ｋｍ／ｈ検知信号のＯＮ保持故障またはリレーコイルの断線を含むＳＣＲリレーの故障を想定して、上記制御信号の出力を禁止している。これにより、状態７では、電動モータ２の駆動を確実に防いで、乗客に対する安全性を確保することができる。
【００５１】
ここで、図８及び図９を用いて、上記状態７での５ｋｍ／ｈ検知信号またはＳＣＲリレーの故障を判別する処理動作について、詳細に説明する。
図８は、図２に示したＣＰＵ５における、表１の状態７に含まれる故障に対する動作例を示すタイミングチャートである。図９は、図２に示したＣＰＵ５における、表１の状態７に含まれる別の故障に対する動作例を示すタイミングチャートである。
図８に示すように、デジタル入力された５ｋｍ／ｈ検知信号が時点Ｔ１０でＯＮ状態に変化しそのＯＮ状態が保持されるＯＮ保持故障が生じている場合、ＣＰＵ５はその時点Ｔ１０で５ｋｍ／ｈ検知信号と、各フィードバック信号１，２によるＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていないことを検知して、整合がとれていない時間の計測を開始する。そして、ＣＰＵ５は、上記の時間を経過した経過時点Ｔ１１で５ｋｍ／ｈ検知信号またはＳＣＲリレーに異常が生じたと判断して、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
【００５２】
その後、各フィードバック信号１，２が時点Ｔ１２でＯＦＦ状態からＯＮ状態に共に立ち上がり、いずれかのフィードバック信号、例えばフィードバック信号１が時点Ｔ１３でＯＮ状態からＯＦＦ状態に立ち下がると、ＣＰＵ５は上記のように状態が変化したフィードバック信号１は正常な信号であると判断する。さらに、ＣＰＵ５は、ＯＮ状態から変化しなかった５ｋｍ／ｈ検知信号の信号系にＯＮ保持故障が生じていると判断する。このとき、ＣＰＵ５は、乗客に対する安全性を優先して、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。尚、この制御信号の出力の禁止は、５ｋｍ／ｈ検知信号がＯＦＦ状態に変化するまで継続される。
【００５３】
また、上記時点Ｔ１３において、ＯＮ保持故障が５ｋｍ／ｈ検知信号の信号系に生じていると判断したとき、ＣＰＵ５はその信号系でのＯＮ保持故障を検知したことを故障表示ランプ４を点灯させることで作業員等に通知する。尚、ＣＰＵ５が検知したＯＮ保持故障を、例えば運転台に即座に通知して車掌等の鉄道車両の乗務員に通知するよう構成してもよい。さらに、ＣＰＵ５は、ＯＮ保持故障が生じていると判断した信号系（５ｋｍ／ｈ検知信号）と、故障の内容（ＯＮ保持故障）を含んだ故障情報を作成しメモリに記録する。これにより、例えば鉄道車両の定期点検作業時において、作業員等はＯＮ保持故障を生じた５ｋｍ／ｈ検知信号を判別し事後確認することができ、その５ｋｍ／ｈ検知信号の故障を容易に解消することができる。尚、ＣＰＵ５は、故障の内容を特定できるまでは故障情報を生成し記録しない。つまり、ＣＰＵ５は、同図に示すように、時点Ｔ１０から時点Ｔ１３までの間は故障が生じていると認識しない。また、ＯＮ保持故障を検知した時刻（時点Ｔ１３）などの時間情報を故障情報に含めて記録しても良い。
【００５４】
また、図９に示すように、５ｋｍ／ｈ検知信号だけが時点Ｔ１４でＯＮ状態に変化した場合、ＣＰＵ５はその時点Ｔ１４で５ｋｍ／ｈ検知信号と、各フィードバック信号１，２によるＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていないことを検知して、整合がとれていない時間の計測を開始する。そして、ＣＰＵ５は、上記の時間を経過した経過時点Ｔ１５で５ｋｍ／ｈ検知信号またはＳＣＲリレーに異常が生じたと判断して、５ｋｍ／ｈ検知信号が有りと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を禁止する。
その後、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が時点Ｔ１６でＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化したことを検知すると、ＣＰＵ５はこのように状態が変化した５ｋｍ／ｈ検知信号は正常な信号であると判断する。そして、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号が無しと認識して、電動モータ２を駆動するための制御信号の出力を認める。
【００５５】
さらに、ＣＰＵ５は、上記経過時点Ｔ１５から時点Ｔ１６の間に、全てのフィードバック信号１，２がＯＮ状態に変化しないことを検知した場合、ＳＣＲリレーに故障が生じていると判断する。そして、ＣＰＵ５は、故障が生じていると判断したＳＣＲリレーと、故障の内容（ＯＦＦ保持故障）を含んだ故障情報を作成しメモリに記録する。これにより、ＣＰＵ５は、故障を生じたと判断したＳＣＲリレーによる誤動作の発生を防止して、側扉を適切に制御することができる。さらに、上記のような故障情報を記録しているので、例えば鉄道車両の定期点検作業時において、作業員等は故障を生じたＳＣＲリレーを判別し事後確認することができ、そのＳＣＲリレーの故障を容易に解消することができる。尚、ＣＰＵ５は、図８に示した場合と同様に、時点Ｔ１４から時点Ｔ１６までの間は故障が生じていると認識せずに、故障の内容が特定できたあと、故障情報を生成し記録する。また、故障を検知した時刻（時点Ｔ１６）などの時間情報を故障情報に含めて記録しても良い。
【００５６】
また、上述の状態３及び状態５において、ＣＰＵ５がフィードバック信号１に異常が生じたと判断したとき、ＣＰＵ５はフィードバック信号１の信号系に故障が生じたことを含む故障情報を生成してメモリに記録する。同様に、状態２及び状態６において、ＣＰＵ５がフィードバック信号２に異常が生じたと判断したとき、ＣＰＵ５はフィードバック信号２の信号系に故障が生じたことを含む故障情報を生成してメモリに記録する。同様に、上記状態８において、ＣＰＵ５が５ｋｍ／ｈ検知信号に異常が生じたと判断したとき、ＣＰＵ５は５ｋｍ／ｈ検知信号の信号系に故障が生じたことを含む故障情報を生成してメモリに記録する。これにより、例えば鉄道車両の定期点検作業時において、作業員等は故障を生じたフィードバック信号１，２及び５ｋｍ／ｈ検知信号の信号系を判別し事後確認することができ、その信号系の故障を容易に解消することができる。
【００５７】
以上のように、ＣＰＵ５は、５ｋｍ／ｈ検知信号と各フィードバック信号１，２とを入力して、入力した５ｋｍ／ｈ検知信号と各フィードバック信号１，２の妥当性について相互に検証し異常が生じていないかどうかについて判別して、電動モータ２への給電を禁止することができる。その結果、ＣＰＵ５は、異常を生じた５ｋｍ／ｈ検知信号またはＳＣＲリレーによる側扉の開成動作を確実に防止することができ、乗客に対する安全性を向上することができる。
【００５８】
尚、上述の説明では、５ｋｍ／ｈ検知信号（所定速度検知信号）と２つのフィードバック信号１，２とを用いた処理動作を説明したが、本実施形態の鉄道車両用側扉制御装置はこれに限定されるものではなく、３つ以上の複数のフィードバック信号を用いることもできる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、少なくとも１つの扉動作指令信号、または残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化することを検知して、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化しない信号系に故障が生じたと判断することができる。その結果、制御手段は、多重系としたいくつかの信号系に故障が生じた場合でも、側扉の作動を確保して車両の運行を阻害することなく、残りの信号系の扉動作指令信号を用いて側扉を制御することができる。
【００６０】
請求項２の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、上記ＯＮ保持故障を生じたと判断した信号系の扉動作指令信号を除いて、他の正常な信号系の扉動作指令信号により、側扉を制御することができる。
請求項３の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、上記ＯＦＦ保持故障を生じたと判断した信号系の扉動作指令信号を除いて、他の正常な信号系の扉動作指令信号により、側扉を制御することができる。
【００６１】
請求項４の鉄道車両用側扉制御装置によれば、故障を生じたと判断した信号系を判別して、その信号系の故障を作業員等が事後確認することができる。
請求項５の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、上記少なくとも１つの扉動作指令信号の信号系にＯＮ保持故障が生じた場合でも、残りの扉動作指令信号に含まれたいずれか１つの扉動作指令信号の信号系に故障が生じていないことを確認して、側扉を制御することができる。
【００６２】
請求項６の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、上述の所定速度検知信号とＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていない場合に、それらの所定速度検知信号及び複数の各フィードバック信号の妥当性について相互に検証して、所定速度検知信号またはＳＣＲリレーに生じた異常を検知することができる。そして、所定速度検知信号とＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていなければ、制御信号の出力が禁止されるので、所定速度検知信号またはＳＣＲリレーに異常が生じている場合には、電動モータへの給電を確実に禁止することができる。
【００６３】
請求項７の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、所定速度検知信号とＳＣＲリレーの動作状態とに整合がとれていない場合に、異常が所定速度検知信号またはＳＣＲリレーに生じたと判断して、電動モータへの給電を禁止することができる。
請求項８の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、所定速度検知信号またはＳＣＲリレーに異常が生じた場合に、電動モータへの給電を禁止して、乗客に対する安全性を維持することができる。
【００６４】
請求項９の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、上記所定速度検知信号の信号系に生じたＯＮ保持故障を検知して、その検知したＯＮ保持故障を車掌等の鉄道車両の乗務員に通知することができる。
請求項１０の鉄道車両用側扉制御装置によれば、制御手段は、故障を生じたと判断したＳＣＲリレーによる誤動作の発生を防止して、側扉を適切に制御することができる。
請求項１１の鉄道車両用側扉制御装置によれば、故障を生じたと判断した所定速度検知信号の信号系またはＳＣＲリレーを判別して、その判別した故障を作業員等が事後確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用側扉制御装置が適用された鉄道車両での側扉を制御するための制御系の具体的な構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるローカルコントロールユニット１の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＣＰＵ５、入力変換回路６、及びＤＬＳ入力変換回路７の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系の信号に対する処理動作を示すフローチャートである。
【図５】図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系に異常が生じていない場合の動作例を示すタイミングチャートである。
【図６】図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系の一方の信号系にＯＦＦ保持故障が生じている場合の動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】図２に示したＣＰＵ５での二重系とした信号系の一方の信号系にＯＮ保持故障が生じている場合の動作例を示すタイミングチャートである。
【図８】図２に示したＣＰＵ５における、表１の状態７に含まれる故障に対する動作例を示すタイミングチャートである。
【図９】図２に示したＣＰＵ５における、表１の状態７に含まれる別の故障に対する動作例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  ローカルコントロールユニット
４  電動モータ
５  ＣＰＵ（制御手段）
８  出力ドライバ
９  ＰＬＤ
１０  チョッパ回路／Ｈブリッジ回路
１１  モータ短絡回路
【図１】
0003634236.tif 000003
【図２】
0003634236.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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