JP6767172B2 - ダンパ制御装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、建物の各階または列車の各車両に設置されたダンパを制御するダンパ制御装置及びプログラムに関する。

従来から、鉄道列車においては、走行時における車両の振動を抑制するためのダンパ（制振装置）が各車両に設けられており、当該ダンパによる振動の抑制をより効果的に実行するために、ダンパの減衰力を可変とし、例えば加速度センサ等から出力される振動情報に基づいて、ダンパに出力させる制御力を制御するための制御装置も上記ダンパ毎（車両毎）に設けられている（例えば、下記特許文献１参照）。

また、複数階からなる建物においても、地震や強風の際に建物の振動を抑制するためのダンパが各階に設けられており、上記と同様、各ダンパを制御する制御装置が上記ダンパ毎（階毎）に設けられている。

そして、これらのダンパ及びその制御装置においては、ダンパの作動履歴やエラー発生状況、その他の動作状況を定期的に点検したり、制御装置にインストールされたソフトウェアのアップデートを行ったりするために、制御装置にメンテナンス用のＰＣ（Personal Computer）を接続して、制御装置から情報を読み出す必要があった。

特開２００９−１８６４１号公報

しかしながら、従来は、上記制御装置からＰＣに情報を読み出すためには、鉄道車両においては、作業員が、無加圧状態（パンタグラフから電源が供給されていない状態）において車両下に潜り、持参した電源を制御装置に接続した上で、制御装置の蓋を開け、有線ケーブル（RS232C等のシリアル通信ケーブル等）を制御装置に接続する必要があり、しかもそれを車両毎に行う必要があった。

また、建物においても、情報の読み出しのためには、作業員が各階の壁の中に設置された制御装置用の扉を開け、上記有線ケーブルを制御装置に接続する作業を各階へ移動して都度行う必要があった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、建物の各階または列車の各車両に設置された振動抑制用のダンパの各制御装置の情報に効率的にアクセスすることが可能なダンパ制御装置及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るダンパ制御装置は、複数階からなる建物の各階または複数の車両で編成された列車の各車両にそれぞれ設置された振動抑制用のダンパを制御するために上記各階または上記各車両に設けられる複数のダンパ制御装置のうち１つのダンパ制御装置であって、第１の通信部と、記憶部と、第２の通信部と、制御部とを有する。上記第１の通信部は、当該ダンパ制御装置と同じ階または車両に設置されたダンパから、当該ダンパの動作状況に関する第１のデータを受信する。上記記憶部は、上記受信された第１のデータを記憶する。上記第２の通信部は、外部のコンピュータと無線通信可能であるとともに、他の階または他の車両に設けられた他のダンパ制御装置が有する他の無線モジュールと無線通信可能な無線モジュールを有する。上記制御部は、上記他の無線モジュールを介して、上記他のダンパ制御装置に記憶された、他の階または他の車両に設置されたダンパの動作状況に関する第２のデータを受信し、上記記憶された第１のデータ及び上記受信された第２のデータを上記コンピュータへ無線送信するように上記第２の通信部を制御する。

これによりダンパ制御装置は、同一階または同一車両に存在するダンパからその動作状況データを受信するとともに、他の階または他の車両に存在する他のダンパ制御装置から、当該他のダンパ制御装置によって制御されるダンパの動作状況データも無線により受信し、それらの動作状況データをまとめて無線により外部のコンピュータへ送信することができるため、コンピュータを操作する作業員の手動による配線処理や各階または各車両への移動を必要とすることなく、各階または各車両に存在するダンパ用の各制御装置の情報に効率的にアクセスすることができる。ここで、第２の通信部の無線モジュールは、ダンパ制御装置に内蔵されていてもよいし、所定のインタフェースを介して外部接続されていてもよい。また同様に、外部のコンピュータは、内蔵または外部接続された無線モジュールによって上記第１及び第２のデータを受信することができる。ダンパの動作状況に関するデータには、ダンパのストローク回数や、エラー発生状況に関するデータ等が含まれるが、これらに限られない。また、他の階または他の車両は、典型的には複数存在し、それに応じて第２のデータも複数階または複数車両毎に受信されるが、他の階または他の車両が単数であってもよい。

上記制御部は、上記第１のデータ及び上記第２のデータを示す表示情報を生成し、当該生成した表示情報を上記コンピュータへ送信するように上記第２の通信部を制御してもよい。

これによりダンパ制御装置は、作業員による各階または各車両への移動を必要とすることなく、各階または各車両のダンパの動作状況を視覚的に作業員に把握させることができる。

上記制御部は、同一の階または同一の車両に設けられた振動センサから受信した当該振動センサの出力データ及び他の階または他の車両に設けられた他の振動センサから上記他の無線モジュールを介して上記第２の通信部により受信した上記他の振動センサの出力データによって示される各階または各車両の振動状況に基づいて、建物全体または列車全体としての振動を抑制するように各階または各車両の各ダンパの減衰力を制御する制御信号を、各階または各車両の上記他の制御装置毎に生成してもよい。さらに制御部は、上記生成した制御信号を上記他の制御装置へそれぞれ送信するように上記第２の通信部を制御してもよい。

これによりダンパ制御装置は、同一階の振動センサから受信した出力データ及び他の階の他の振動センサから他のダンパ制御装置を介して受信した出力データを基に、建物全体または列車全体の揺れを抑えるための制御信号を階毎または車両毎に生成して無線送信することで、各階または各車両の他の制御装置を協調動作させることができる。

本発明の他の形態に係るプログラムは、複数階からなる建物の各階または複数の車両で編成された列車の各車両にそれぞれ設置された振動抑制用のダンパを制御するために上記各階または上記各車両に設けられる複数のダンパ制御装置のうち１つのダンパ制御装置に、
上記ダンパ制御装置と同じ階または車両に設置されたダンパから、当該ダンパの動作状況に関する第１のデータを受信するステップと、
上記受信された第１のデータを記憶するステップと、
他の階または他の車両に設けられた他のダンパ制御装置から、当該他のダンパ制御装置に記憶された、他の階または他の車両に設置されたダンパの動作状況に関する第２のデータを無線により受信するステップと、
上記記憶された第１のデータ及び上記受信された第２のデータを外部のコンピュータへ無線により送信するステップとを実行させる。

本発明によれば、建物の各階または列車の各車両に設置された振動抑制用のダンパの各制御装置の情報に効率的にアクセスすることができる。しかし、当該効果は本発明を限定するものではない。

本発明の一実施形態における建物制振システムの概要を示す図である。 上記建物制振システムが有するダンパ制御装置のハードウェア構成を示したブロック図である。 上記建物制振システムのダンパ制御装置による各階のダンパの動作状況データの受信及び送信処理の流れを示したフローチャートである。 上記建物制振システムのダンパ制御装置による各階のダンパの協調制御処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態における列車制振システムの概要を示す図である。 上記列車制振システムのダンパ制御装置による各車両のダンパの動作状況データの受信及び送信処理の流れを示したフローチャートである。 上記列車制振システムのダンパ制御装置による各車両のダンパの協調制御処理の流れを示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係るダンパ制御装置が建物の制振システムに用いられた場合について説明する。

［システムの概要］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る建物制振システムの構成を示した図である。

同図に示すように、本システムは、ビルＢの各階Ｆに設けられたダンパ１（１ａ，１ｂ）と、各ダンパ１にそれぞれ接続されたダンパ制御装置１００（１００ａ，１００ｂ）と、いずれかのダンパ制御装置１００（１００ａ）に接続されたＰＣ２００とで構成される。

ビルＢは、例えばオフィスビル、商業ビル、マンション、戸建て住宅等であり、同図では、ビルＢとして７階建のものが示されているが、階数はこれに限られず、２階建以上であれば何階建でもよい。

各階Ｆに設けられたダンパ１は、地震発生時や強風時において、減衰力により建物の振動を抑制するための制振装置である。同図の例では、ダンパ１はオイルダンパであるが、ガスダンパ等の他のダンパ（ショックアブソーバー）であってもよい。

各ダンパ１には、各ダンパ１内の圧力を検出する圧力センサや各ダンパ１のストロークを検出するストロークセンサ等の各種センサが設けられてもよい。

また、各階Ｆの例えばダンパ１の近傍には、建物Ｆの振動（上下方向、横方向および前後方向の振動加速度）を感知するための加速度センサ５（５ａ，５ｂ）がそれぞれ設けられている。なお、加速度センサ５は振動センサの一例であり、加速度センサ５に代えて、例えば速度検出センサや変位検出センサが用いられてもよい。

各ダンパ制御装置１００は、上記ダンパ１に例えば１対１で対応して各階Ｆに設けられ、ダンパ１と例えば有線により接続されている。またダンパ制御装置１００は、各階Ｆの加速度センサ５とも接続されている。

各ダンパ制御装置１００は、ダンパ１による振動の抑制をより効果的に実行するために、上記加速度センサ５から出力される振動情報に基づいて、上記ダンパ１の減衰力（ダンパ１に出力させる制御力）を可変制御する。

また各ダンパ制御装置１００は、例えばストローク回数、圧力変位、油量等のダンパ１の作動履歴やエラー発生状況、その他のダンパ１の動作状況に関する動作状況データを記憶している。

また各ダンパ制御装置１００には、無線機１０（１０ａ，１０ｂ）が接続されている。各無線機１０は、例えばアンテナ、ＲＦ（Radio Frequency）部、ベースバンド部等を有し、他の階Ｆに設けられた他のダンパ制御装置１００が有する他の無線機１０と無線通信可能である。無線技術としては、例えばWi-FiやBluetooth（登録商標）等が挙げられるが、これらに限られない。

なお、無線機１０は、各ダンパ制御装置１００が有する無線モジュールの一例であり、各ダンパ制御装置１００に外部接続された無線機１０に代えて、各ダンパ制御装置１００に同様の機能を有する無線モジュールが内蔵されていてもよい。

各ダンパ制御装置１００は、上記無線機１０を介して、他のダンパ制御装置１００に記憶された、他の階Ｆに設置されたダンパ１の動作状況データを無線により受信可能である。

さらに各ダンパ制御装置１００は、無線機１０を介して、例えばダンパ制御装置１００の定期点検やメンテナンス等を行う作業員が操作するＰＣ２００の無線機２１と通信可能である。

なお、無線機２１も、ＰＣ２００が有する無線モジュールの一例であり、ＰＣ２００に外部接続された無線機２１に代えて、ＰＣ２００に同様の機能を有する無線モジュールが内蔵されていてもよい。

ＰＣ２００は、各階Ｆのダンパ制御装置１００のうち１つのダンパ制御装置（例えば１階に存在するダンパ制御装置１００ａ）と通信する。

本実施形態では、各階Ｆのダンパ制御装置１００のうち、ＰＣ２００と通信するダンパ制御装置１００をダンパ制御装置１００ａ、その他のダンパ制御装置１００をダンパ制御装置１００ｂとして説明する。同様に、ダンパ制御装置１００ａに対応するダンパ１、加速度センサ５及び無線機１０を、ダンパ１ａ、加速度センサ５ａ、無線機１０ａとし、ダンパ制御装置１００ｂに対応するダンパ１、加速度センサ５及び無線機１０を、ダンパ１ｂ、加速度センサ５ｂ、無線機１０ｂとする。しかし、各階Ｆのダンパ制御装置１００は、いずれも、ダンパ制御装置１００ａとして機能することもできるし、ダンパ制御装置１００ｂとして機能することもでき、各階Ｆのダンパ制御装置１００間にハードウェア上の相違があるわけではない。

ダンパ制御装置１００ａは、同一の階Ｆのダンパ１ａから受信した動作状況データと、上記他の階のダンパ制御装置１００ｂから無線機１０ｂ及び無線機１０ａを介して受信した他の階Ｆのダンパ１ｂの動作状況データとをまとめて、無線機１０ａを介して、ＰＣ２００（無線機２１）へ無線送信可能である。

この場合、他の階のダンパ制御装置１００ｂの無線機１０ｂは、それぞれ直接ダンパ制御装置１００ａの無線機１０ａへ動作状況データを送信してもよいし、例えば上層階のダンパ制御装置１００ｂの無線機１０ｂから下層階のダンパ制御装置１００ｂの無線機１０ｂへ向けて、各ダンパ制御装置１００ｂが、上層のダンパ制御装置１００ｂから受け取った動作状況データに自身が記憶する動作状況データを加えて下層のダンパ制御装置１００ｂへ順次伝送していき、最終的にダンパ制御装置１００ａの無線機１０ａへ送信してもよい。

またダンパ制御装置１００ａは、上記ダンパ１ａ及びダンパ１ｂの動作状況データを示す表示情報を生成して、ＰＣ２００へ無線送信し、ＰＣ２００のディスプレイに表示させることも可能である。表示情報は、例えば動作状況（各センサの出力値等）の経時変化やエラー発生時刻等を示すグラフ等であってもよい。

ＰＣ２００の作業員は、ＰＣ２００によって受信した上記動作状況データを基に動作状況の分析やダンパ制御装置１００及びダンパ１の点検を行うことができ、また上記表示情報を閲覧することで、上記分析や点検を効率化するとともに、ダンパ１のリアルタイムの動作状況を確認し、それに応じて必要な措置を講じることもできる。

さらにダンパ制御装置１００ａは、上記ダンパ１ａ及びダンパ１ｂの動作状況データによって示される各階Ｆの振動状況に基づいて、建物Ｂの全体としての振動を抑制するように、各階Ｆの各ダンパ１の減衰力を制御する制御信号を、各階Ｆの他の制御装置１００ｂ毎に生成し、当該制御信号を、無線機１０ａを介して他の制御装置１００ｂへそれぞれ送信することで、各階Ｆのダンパ１を協調制御することも可能である。この場合、ダンパ制御装置１００ａがマスター機器、他のダンパ制御装置１００ｂがスレーブ機器として機能する。

［ダンパ制御装置の構成］
図２は、上記ダンパ制御装置１００（１００ａ）のハードウェア構成を示した図である。同図に示すように、ダンパ制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入出力インタフェース１５、及び、これらを互いに接続するバス１４を備える。

ＣＰＵ１１は、必要に応じてＲＡＭ１３等に適宜アクセスし、各種演算処理を行いながらダンパ制御装置１００の各ブロック全体を統括的に制御する。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１に実行させるＯＳ、プログラムや各種パラメータなどのファームウェアが固定的に記憶されている不揮発性のメモリである。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の作業用領域等として用いられ、ＯＳ、実行中の各種アプリケーション、処理中の各種データを一時的に保持する。

入出力インタフェース１５には、表示部１６、操作受付部１７、記憶部１８、ダンパ通信部１９、無線インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０等が接続される。

表示部１６は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic ElectroLuminescence Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等を用いた表示デバイスである。

操作受付部１７は、例えばマウス等のポインティングデバイス、キーボード、タッチパネル、その他の入力装置である。操作受付部１７がタッチパネルである場合、そのタッチパネルは表示部１６と一体となり得る。

記憶部１８は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。当該記憶部１８には、上記ＯＳや各種アプリケーション、各種データに加えて、本実施形態におけるダンパ動作状況送受信処理及びダンパ制御処理に必要なソフトウェアプログラム及びデータが記憶される。

また、記憶部１８には、無線機１０ａが、同一階Ｆのダンパ１ａから受信した動作状況データ及び他の階Ｆのダンパ制御装置１００ｂから無線機１０ｂを介して受信した動作状況データも記憶されている。

ダンパ通信部１９は、同一階Ｆのダンパ１ａと例えばシリアルケーブルやＬＡＮケーブル等の有線ケーブルを介して接続するためのインタフェースであり、ダンパ１ａ（及び各種センサ）から上記動作状況データを受信可能なほか、ダンパ１ａに減衰力を可変させる制御信号を送信することが可能である。

無線Ｉ／Ｆ２０は、無線機１０ａと接続するためのインタフェースであり、当該無線機１０と協働して、上記他の階Ｆのダンパ制御装置１００ｂ（無線機１０ｂ）及びＰＣ２００（無線機２１）との間の無線通信処理を担う。

なお、図示しないが、ダンパ制御装置１００ａは、加速度センサ５ａと接続するためのインタフェースも有する。このインタフェースは、上記ダンパ通信部２０と同様に有線ケーブルであってもよいし、上記無線Ｉ／Ｆ２０が無線機１０ａを介して加速度センサ５ａと無線接続されていてもよい。

［ダンパ制御装置の動作］
次に、以上のように構成されるダンパ制御装置１００ａの動作について説明する。以降の説明においては、ダンパ制御装置１００ａのＣＰＵ１１を主な動作主体として説明するが、その動作は、ＣＰＵ１１の制御下において実行されるプログラムとも協働して行われる。

（ダンパ動作状況送受信処理）
まず、ダンパ制御装置１００ａによるダンパ動作状況の送受信処理について説明する。図３は、上記ダンパ制御装置１００ａによる各階Ｆのダンパの動作状況データの受信及び送信処理の流れを示したフローチャートである。当該動作は、例えば、作業員によるダンパ１及びダンパ制御装置１００の定期点検時に実行される。

同図に示すように、まず、ダンパ制御装置１００ａのＣＰＵ１１は、無線機１０ａを介して接続されたＰＣ２００から、ダンパ動作状況データの取得要求を受信したか否かを判断する（ステップ３１）。なお、当該ＰＣ２００からのダンパ動作取得要求は、ＰＣ２００がダンパ制御装置１００ａと接続され、所定のアプリケーションが起動され所定の操作が入力されることで送信される。

ダンパ動作状況データの取得要求を受信したと判断した場合（Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、他の階のダンパ制御装置１００ｂへ、他の階のダンパ１ｂの動作状況データの送信要求を送信する（ステップ３２）。

続いてＣＰＵ１１は、他の階Ｆのダンパ制御装置１００ｂから、無線機１０ｂを介して動作状況データを受信したか否かを判断する（ステップ３３）。

他の階のダンパ制御装置１００ｂから動作状況データを受信したと判断した場合（Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、当該受信した動作状況データを記憶部１８に記憶する（ステップ３４）。

続いてＣＰＵ１１は、全ての階Ｆのダンパ制御装置１００ｂから動作状況データを受信したか否かを判断する（ステップ３５）。

全ての階Ｆのダンパ制御装置１００ｂから動作状況を受信したと判断した場合（Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、各階Ｆのダンパ１の動作状況データ、すなわち、上記他の階Ｆのダンパ制御装置１００ｂから受信した各動作状況データと、ダンパ制御装置１００ａがダンパ１ａから受信した動作状況データとをまとめて示す表示情報を生成する（ステップ３６）。

そしてＣＰＵ１１は、上記各階Ｆのダンパ１の動作状況データと、上記表示情報とを、上記要求元のＰＣ２００へ、無線機１０ａを介して送信する（ステップ３７）。

以上の動作により、ダンパ制御装置１００ａは、同一階Ｆに存在するダンパ１ａからその動作状況データを受信するとともに、他の階Ｆに存在する他のダンパ制御装置１００ｂから、当該他のダンパ制御装置１００ｂによって制御されるダンパ１ｂの動作状況データも無線により受信し、それらの動作状況データをまとめて無線により外部のＰＣ２００へ送信することができるため、ＰＣ２００を操作する作業員の手動による配線処理や各階Ｆへの移動を必要とすることなく、各階Ｆの各ダンパ制御装置１００ｂの情報に効率的にアクセスすることができる。

また、ダンパ制御装置１００ａは、上記動作状況データを表示情報としてＰＣ２００へ送信することで、作業員による各階Ｆへの移動を必要とすることなく、ダンパ１ａの動作状況と併せて他の階Ｆのダンパ１ｂの動作状況を視覚的に作業員に把握させることができる。

（ダンパ協調制御処理）
次に、ダンパ制御装置１００ａによる各階Ｆのダンパ１の協調制御処理について説明する。図４は、当該ダンパ１の協調制御処理の流れを示したフローチャートである。同外動作は、例えば地震や強風により建物Ｂに大きな揺れが発生したと推定される際に実行される。

同図に示すように、まず、ＣＰＵ１１は、各階Ｆの加速度センサ５から、加速度の出力データを受信する（ステップ４１）。すなわち、ＣＰＵ１１は、ダンパ制御装置１００ａと同一階Ｆの加速度センサ５ａから出力データを直接受信するとともに、無線機１０ａを介して、他の階Ｆのダンパ制御装置１００ｂが有する無線機１０ｂから、他の階Ｆの加速度センサ５ｂから出力データを受信する。

続いてＣＰＵ１１は、上記受信した各加速度センサ５の出力データに基づいて、加速度センサ５に異常があるか否か（出力値がエラー値か否か）を判断する（ステップ４２）。

いずれかの加速度センサ５に異常があると判断した場合（Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、加速度センサ５の出力値は異常値として無視し、異常処理を行う（ステップ４７）。

加速度センサ５に異常がないと判断した場合（Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、上記各加速度センサ５の出力データに基づいて、建物Ｂの全体の揺れ状況を推定する（ステップ４３）。すなわち、ＣＰＵ１１は、建物Ｂのどの部分（階）がどの程度揺れているかを上記各出力データから推定する。

続いてＣＰＵ１１は、上記推定した揺れ状況を基に、建物Ｂの全体としての振動を抑制するように、各階Ｆのダンパ制御装置１００ｂから各ダンパ１ｂへ出力されるべき出力値（各ダンパ１ｂに出力させる制御力）を演算する（ステップ４４）。当該出力値の演算には、例えば、スカイフック減衰係数等のパラメータが用いられてもよい。またＣＰＵ１１は、同一階Ｆのダンパ１ａへ出力させるべき出力値も演算する。

続いてＣＰＵ１１は、各ダンパ制御装置１００ｂ（無線機１０ｂ）へ、上記演算した出力値により各ダンパ１ｂを制御するよう指令する制御信号を、無線機１０ａを介して送信する（ステップ４５）。

これにより各ダンパ制御装置１００ｂは、各ダンパ１ｂの減衰力を、上記制御信号により示された出力値に従って制御する。またＣＰＵ１１は、同一階Ｆのダンパ１ａの出力値をダンパ１ａへ出力し、ダンパ１ａの減衰力を制御する。

続いてＣＰＵ１１は、各加速度センサ５の出力データを再度受信し、当該出力データに異常があるか否かを判断する（ステップ４６）。

いずれかの加速度センサ５に異常があると判断した場合（Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、加速度センサ５の出力値は異常値として無視し、異常処理を行う（ステップ４８）。

加速度センサ５に異常がないと判断した場合（Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、上記ステップ４１へ戻り、それ以降のステップの各処理を、建物Ｂの揺れが収まるまで実行する。

以上の処理により、ダンパ制御装置１００ａは、同一階Ｆの加速度センサ５ａから受信した出力データ及び他の階Ｆの加速度センサ５ｂから他のダンパ制御装置１００ｂを介して無線機１０ａにより受信した出力データを基に、建物Ｂの全体の揺れを抑えるための制御信号を階Ｆ毎に生成して無線送信することで、各階Ｆのダンパ制御装置１００を協調動作させることができる。

例えば、ダンパ制御装置１００ａは、上記各加速度センサ５の出力値に応じて、各階Ｆのダンパ１が同一の減衰力となるよう制御信号を生成してもよいし、例えば上層階のダンパ１ほど減衰力が強くなるように制御信号を生成してもよい。

なお、ダンパ制御装置１００ａが生成した制御信号を各ダンパ制御装置１００ｂに送るのではなく、各加速度センサ５（５ａ，５ｂ）の出力を各ダンパ制御装置１００（１００ａ，１００ｂ）で共有して、各ダンパ制御装置１００がそれぞれ対応するダンパ１（１ａ，１ｂ）用の制御信号を生成してもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係るダンパ制御装置が鉄道列車の制振システムに用いられた場合について説明する。本実施形態において、上記第１の実施形態と同一の構造または機能を有する部分には同一の符号を付し、説明を簡略化または省略する。

［システムの概要］
図５は、本実施形態における列車制振システムの概要を示す図である。

同図に示すように、本システムは、列車Ｔの各車両Ｃに設けられたダンパ１（１ａ，１ｂ）と、各ダンパ１にそれぞれ接続されたダンパ制御装置１００（１００ａ，１００ｂ）と、いずれかのダンパ制御装置１００（１００ａ）に接続されたＰＣ２００とで構成される。

同図では、列車Ｔを編成する車両Ｃとして、３両のみが示されているが、車両Ｃは４両以上あってもよいし、２両であってもよい。

各ダンパ１は、各車両Ｃの車体と台車との間に設置され、各ダンパ制御装置１００は、各車両Ｃの例えば車体の底部に設置される。また各加速度センサ５は、各車両Ｃの車体または台車に設置される。

その他の構成は、上記第１の実施形態における建物Ｂの各階Ｆが列車Ｔの各車両Ｃに置き換わった以外、上記第１の実施形態と同様である。

すなわち、複数の車両Ｃのうち１つの車両Ｃのダンパ制御装置１００ａは、ＰＣ２００と接続され、無線機１０ａを介して、他の車両Ｃのダンパ制御装置１００ｂ（無線機１０ｂ）から、他の車両Ｃのダンパ１ｂの動作状況データを受信可能である。

ＰＣ２００と接続するダンパ制御装置１００ａは、典型的には、後方の車両Ｃに設けられたダンパ制御装置１００である。

また、ダンパ制御装置１００ａは、同一の車両Ｃのダンパ１ａから受信した動作状況データと、他の車両Ｃのダンパ制御装置１００ｂから無線機１０ｂ及び無線機１０ａを介して受信した他の車両Ｃのダンパ１ｂの動作状況データとをまとめて、無線機１０ａを介して、ＰＣ２００（無線機２１）へ無線送信可能である。

［ダンパ制御装置の動作］
図６は、上記列車制振システムのダンパ制御装置１００ａによる各車両Ｃのダンパの動作状況データの受信及び送信処理の流れを示したフローチャートである。

同図に示すように、本実施形態における各車両Ｃのダンパの動作状況データの受信及び送信処理は、上記第１の実施形態における建物Ｂの各階Ｆが列車Ｔの各車両Ｃに置き換わった以外、上記第１の実施形態と同様である。

同図のステップ６１〜６７に示した処理により、ダンパ制御装置１００ａは、同一車両Ｃに存在するダンパ１ａからその動作状況データを受信するとともに、他の車両Ｃに存在する他のダンパ制御装置１００ｂから、当該他のダンパ制御装置１００ｂによって制御されるダンパ１ｂの動作状況データも無線により受信し、それらの動作状況データをまとめて無線により外部のＰＣ２００へ送信することができるため、ＰＣ２００を操作する作業員が車体下に潜り込んで行うような配線処理や各車両Ｃへの移動を必要とすることなく、各車両Ｃの各ダンパ制御装置１００ｂの情報に効率的にアクセスすることができる。

しかも当該処理は、無線を用いることで、列車Ｔにパンタグラフ（図示せず）から電源が供給された状態でも実行可能なため、例えば作業員はいずれかの車両Ｃに乗り込んで、列車Ｔの走行中に、シートに着席した状態で上記ダンパ動作状況データを確認・閲覧することができる。

図７は、上記列車制振システムのダンパ制御装置１００ａによる各車両Ｃのダンパ１の協調制御処理の流れを示したフローチャートである。

同図に示すように、本実施形態における各車両Ｃのダンパ１の協調制御処理も、上記第１の実施形態における建物Ｂの各階Ｆが列車Ｔの各車両Ｃに置き換わった以外、上記第１の実施形態と同様である。

同図のステップ７１〜７８に示した処理により、ダンパ制御装置１００ａは、同一車両Ｃの加速度センサ５ａから受信した出力データ及び他の車両Ｃの加速度センサ５ｂから他のダンパ制御装置１００ｂを介して無線機１０ａにより受信した出力データを基に、列車Ｔの全体の揺れを抑えるための制御信号を車両Ｃ毎に生成して無線送信することで、各車両Ｃのダンパ制御装置１００を協調動作させることができる。

なお、列車Ｔが例えばトンネルに進入した際や、他の列車とすれ違った際には、先頭の車両Ｃから揺れが発生し、続いて後方の車両Ｃに揺れが発生することになる。したがって、ＰＣ２００と接続するダンパ制御装置１００ａが上記各加速度センサ５ｂの出力データに基づいて適切な協調制御を行うには、ダンパ制御装置１００ａは後方の車両に存在するダンパ制御装置１００であるのが好ましい。

また、ダンパ制御装置１００ａは、後方の車両Ｃの加速度センサ５の出力値が前方の車両Ｃの加速度センサ５の出力値よりも小さい場合、すなわち、後方の車両Ｃの揺れが始まっていない場合に、上記前方の車両Ｃの加速度センサ５の出力値に基づいて、予め後方の車両Ｃのダンパ１の減衰力を強めるように制御してもよい。

また、一般的に、列車Ｔの先頭の車両Ｃや最後尾の車両Ｃに比べて、中間の車両Ｃが大きく揺れる。そこでダンパ制御装置１００ａは、先頭の車両Ｃの加速度センサ５からの出力値に基づいて、先頭または後方の車両Ｃのダンパ１の減衰力よりも中間の車両Ｃのダンパ１の減衰力が大きくなるように制御してもよい。

また、最後尾の車両は、ほかの車両と逆位相で揺れることが知られている。そこで、ダンパ制御装置１００は、最後尾以外の車両Ｃの加速度センサからの出力値に基づいて、最後尾の車両Ｃのダンパ１を、最後尾以外の車両Ｃの揺れを抑制する方向とは逆方向に制御してもよい。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の各実施形態では、ダンパ制御装置１００ａは、ダンパ動作状況データと表示情報とを併せてＰＣ２００へ無線送信したが、例えば、作業員が選択可能なモード別に、ダンパ動作状況データと表示情報のいずれかを送信してもよい。

上述の実施形態では、ダンパ制御装置１００ａは、加速度センサ５の出力データを基に各階Ｆまたは各車両Ｃのダンパ１を協調制御したが、加速度センサ５の出力データに代えて、各階Ｆまたは各車両Ｃのダンパ制御装置１００から受信したダンパ動作状況データに基づいてダンパ１を協調制御してもよい。

上述の各実施形態では、各階Ｆまたは各車両Ｃにおいて、ダンパ１とダンパ制御装置１００は１つずつ設けられたが、各階Ｆまたは各車両Ｃにダンパ１が複数設けられ、それを１つのダンパ制御装置１００が制御してもよい。また、各階Ｆまたは各車両Ｃにそれぞれ複数のダンパ１と複数のダンパ制御装置１００が設けられ、それらが各階または各車両においてそれぞれ１対１で対応していてもよい。

上記第２の実施形態では本発明が鉄道列車の制振システムに用いられた例が示されたが、本発明は、例えば多連トレーラー等、鉄道列車以外の複数の車両で編成された列車の制振システムにも同様に適用可能である。

１…ダンパ
５…加速度センサ
１０、２１…無線機
１１…ＣＰＵ
１８…記憶部
２０…無線Ｉ／Ｆ
１００…ダンパ制御装置
２００…ＰＣ
Ｂ…建物
Ｆ…階
Ｔ…列車
Ｃ…車両

Claims (4)

1. 複数階からなる建物の各階または複数の車両で編成された列車の各車両にそれぞれ設置された振動抑制用のダンパを制御するために前記各階または前記各車両に設けられる複数のダンパ制御装置のうち１つのダンパ制御装置であって、
   当該ダンパ制御装置と同じ階または車両に設置されたダンパから、当該ダンパの動作状況に関する第１のデータを受信する第１の通信部と、
   前記受信された第１のデータを記憶する記憶部と、
   外部のコンピュータと無線通信可能であるとともに、複数の他の階または複数の他の車両に設けられた他のダンパ制御装置が有する他の無線モジュールと無線通信可能な無線モジュールを有する第２の通信部と、
   前記他の無線モジュールを介して、前記他のダンパ制御装置に記憶された、他の階または他の車両に設置されたダンパの動作状況に関する第２のデータを受信し、全ての他の階または全ての他の車両について当該第２のデータを受信したか否かを判断し、受信したと判断した場合に、前記記憶された第１のデータ及び前記受信された第２のデータを前記コンピュータへ無線送信するように前記第２の通信部を制御する制御部と
   を具備するダンパ制御装置。
2. 請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
   前記制御部は、同一の階または同一の車両に設けられた振動センサから受信した当該振動センサの出力データ及び他の階または他の車両に設けられた他の振動センサから前記他の無線モジュールを介して前記第２の通信部により受信した前記他の振動センサの出力データによって示される、各階または各車両の振動状況に基づいて、建物全体または列車全体としての振動を抑制するように各階または各車両の各ダンパの減衰力を制御する制御信号を、各階または各車両の前記他のダンパ制御装置毎に生成し、
   前記生成した制御信号を前記他のダンパ制御装置へそれぞれ送信するように前記第２の通信部を制御する
   ダンパ制御装置。
3. 複数階からなる建物の各階または複数の車両で編成された列車の各車両にそれぞれ設置された振動抑制用のダンパを制御するために前記各階または前記各車両に設けられる複数のダンパ制御装置のうち１つのダンパ制御装置であって、
   当該ダンパ制御装置と同じ階または車両に設置されたダンパから、当該ダンパの動作状況に関する第１のデータを受信する第１の通信部と、
   前記受信された第１のデータを記憶する記憶部と、
   外部のコンピュータと無線通信可能であるとともに、他の階または他の車両に設けられた他のダンパ制御装置が有する他の無線モジュールと無線通信可能な無線モジュールを有する第２の通信部と、
   前記他の無線モジュールを介して、前記他のダンパ制御装置に記憶された、他の階または他の車両に設置されたダンパの動作状況に関する第２のデータを受信し、前記記憶された第１のデータ及び前記受信された第２のデータを前記コンピュータへ無線送信するように前記第２の通信部を制御するとともに、前記第１のデータ及び前記第２のデータを示す表示情報を生成し、当該生成した表示情報を前記コンピュータへ送信するように前記第２の通信部を制御する制御部と
   を具備するダンパ制御装置。
4. 複数階からなる建物の各階または複数の車両で編成された列車の各車両にそれぞれ設置された振動抑制用のダンパを制御するために前記各階または前記各車両に設けられる複数のダンパ制御装置のうち１つのダンパ制御装置に、
   前記ダンパ制御装置と同じ階または車両に設置されたダンパから、当該ダンパの動作状況に関する第１のデータを受信するステップと、
   前記受信された第１のデータを記憶するステップと、
   複数の他の階または複数の他の車両に設けられた他のダンパ制御装置から、当該他のダンパ制御装置に記憶された、他の階または他の車両に設置されたダンパの動作状況に関する第２のデータを無線により受信するステップと、
   全ての他の階または全ての他の車両について前記第２のデータを受信したか否かを判断し、受信したと判断した場合に、前記記憶された第１のデータ及び前記受信された第２のデータを外部のコンピュータへ無線により送信するステップと
   を実行させるプログラム。

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