(57)【要約】      （修正有）【課題】トロリ線とパンタグラフの摺り板との接触力等の接触状態を簡単な構成で測定できる、パンタグラフ用測定システムを提供する。【解決手段】パンタグラフ用測定システム１０１は、パンタグラフ５１において、トロリ線２とパンタグラフの摺り板１２との接触により生ずる音を検出する音検出部３と、音検出部により検出された音のレベルに基づいて、トロリ線と摺り板との接触力等の接触状態を推定する接触力推定部６１を有する推定部６０と、を備える。音検出部は、摺り板に対しトロリ線が位置する側とは反対側に位置し、摺り板部１２１〜１３２の長手方向に沿って配列された複数のマイクロフォン３１〜４２を有する。【選択図】図１
2020108201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロリ線とパンタグラフの摺り板との接触により生ずる音を検出する音検出部と、
前記音検出部により検出された音のレベルに基づいて、前記トロリ線と前記摺り板との接触状態を推定する推定部とを備える、パンタグラフ用測定システム。
【請求項２】
前記推定部は、前記音検出部により検出された音のレベルに基づいて、前記トロリ線と前記摺り板との接触力を推定する、請求項１に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項３】
前記推定部は、前記音検出部により検出された音のレベルに基づいて、前記トロリ線と前記摺り板との間の摩擦力を算出し、前記摩擦力の算出値と、前記トロリ線と前記摺り板との間の摩擦係数とに基づいて、前記接触力を推定する、請求項２に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項４】
前記接触力をＦｃ、係数をα、前記音検出部により検出された音のレベルをＶｍ、Ｖｍを二階微分した値をＶｍ''とするとき、
前記推定部は、
Ｆｃ＝α・Ｖｍ''
に基づいて、前記接触力を算出する、請求項２に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項５】
前記推定部は、前記音検出部により検出された音の発生位置に基づいて、前記トロリ線の偏位を推定する、請求項１から４のいずれか一項に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項６】
前記音検出部は、前記摺り板に対し前記トロリ線が位置する側とは反対側に位置する、請求項１から５のいずれか一項に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項７】
前記音検出部は、前記摺り板に設置される、請求項６に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項８】
前記音検出部は、前記摺り板を支持する支持部に設置される、請求項６に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項９】
前記音検出部は、前記摺り板の長手方向に沿って配列された複数のマイクロフォンを有する、請求項６から８のいずれか一項に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項１０】
前記推定部は、前記複数のマイクロフォンにより検出された音のレベルの各々から、前記複数のマイクロフォンにより検出された前記音のレベルのうちで最小のレベルを減算することで複数の相対値を算出し、前記複数の相対値に基づいて、前記接触状態を推定する、請求項９に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項１１】
音を検出する検出部を更に備え、
前記推定部は、前記複数のマイクロフォンにより検出された音のレベルの各々から、前記検出部により検出された音のレベルを減算することで複数の相対値を算出し、前記複数の相対値に基づいて、前記接触状態を推定する、請求項９に記載のパンタグラフ用測定システム。
【請求項１２】
前記摺り板は、前記長手方向に沿って配列された複数の摺り板部を有し、
前記複数のマイクロフォンは、前記複数の摺り板部のうち対応する摺り板部に対してそれぞれ設けられる、請求項９から１１のいずれか一項に記載のパンタグラフ用測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンタグラフ用測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、舟体変形測定用の歪ゲージにより検出される歪量と、舟体揚力測定用の歪ゲージにより検出される歪量と、加速度センサにより検出される舟体の加速度とを用いて、トロリ線と摺り板との間の接触力を算出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１‐１３６８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、加速度や歪量などの複数の種類の検出項目が接触力の算出に必要となるので、接触力を算出する構成が煩雑になりやすい。
【０００５】
そこで、本開示は、トロリ線とパンタグラフの摺り板との接触力等の接触状態を簡単な構成で測定できる、パンタグラフ用測定システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
トロリ線とパンタグラフの摺り板との接触により生ずる音を検出する音検出部と、
前記音検出部により検出された音のレベルに基づいて、前記トロリ線と前記摺り板との接触状態を推定する推定部とを備える、パンタグラフ用測定システムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の技術によれば、音検出部により検出された音のレベルに基づいて、トロリ線と摺り板との接触状態を推定するので、トロリ線と摺り板との接触状態を簡単な構成で測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】パンタグラフ用測定システムの第１の構成例を示す図である。
【図２】トロリ線と摺り板との接触力を測定する方法の第１の例を示す図である。
【図３】音のレベルと接触力との対応関係の一例を示す図である。
【図４】パンタグラフ用測定システムの第２の構成例を示す図である。
【図５】トロリ線と摺り板との接触力を測定する方法の第２の例を示す図である。
【図６】パンタグラフ用測定システムの第３の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。
【００１０】
図１は、パンタグラフ用測定システムの第１の構成例を示す図である。図１に示すパンタグラフ用測定システム１０１は、トロリ線２とパンタグラフ５１の摺り板１２との接触力と、トロリ線２のＸ軸方向の偏位とを測定するシステムである。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、パンタグラフ５１が設置される車体の幅方向（車幅方向）、車体の前後方向（車両が通る軌道の延びる方向）、車体の上下方向を表す。
【００１１】
パンタグラフ５１は、Ｘ軸方向が長手方向の細長の舟体１を有する。舟体１は、Ｘ軸方向が長手方向の細長の摺り板１２を支持する。舟体１は、トロリ線２が接触する摺り板１２と、摺り板１２をＺ軸方向に移動可能に弾性的に支持する支持部１１とを有する。摺り板１２は、例えば、Ｘ軸方向に沿って配列された撓み式の複数の摺り板部１２１〜１３２を有する。摺り板部１２１〜１３２は、それぞれ、Ｚ軸方向に移動可能に弾性的に支持部１１によって支持されている。摺り板部の個数は、図示の構成に限られない。
【００１２】
トロリ線２は、摺り板１２の偏摩耗防止のため、Ｚ軸方向での平面視で、軌道の中心線に対してジグザグに設置されている。トロリ線２がこのようにジグザグに設置されることによって、パンタグラフ５１が搭載された車両が軌道上を走行すると、トロリ線２と摺り板１２との接触点の位置は、車体の車幅方向の中心線５に対してＸ軸方向に（左右に）変化する。以下、トロリ線２と摺り板１２との接触点を、"接触点Ｐ"とも称する。
【００１３】
トロリ線２と摺り板１２とが図１のように接触する状況では、トロリ線２に直接に接触している摺り板部１２４は、下方向の撓みが大きくなる。撓みは、言い換えれば、移動量を表す。一方、摺り板部１２４上の接触点Ｐから離れている摺り板部１２３，１２２，１２１は、下方向の撓みが摺り板部１２４に比べて小さくなる。つまり、複数の摺り板部１２１〜１３２のうち、接触点ＰからのＸ軸方向の距離が長い摺り板部ほど、下方向の撓みは小さくなる。接触点ＰからＸ軸方向に十分に離れた一つ又は複数の摺り板部（例えば、摺り板部１３１，１３２等）は、下方向の撓みが略零になる。
【００１４】
パンタグラフ用測定システム１０１は、音検出部３を備える。音検出部３は、トロリ線２とパンタグラフ５１の摺り板１２との接触により生ずる音（接触音）を検出する。音検出部３は、例えば、摺り板１２の長手方向に沿って配列された複数のマイクロフォン３１〜４２を有し、トロリ線２とパンタグラフ５１との接触音を複数のマイクロフォン３１〜４２により検出する。マイクロフォンは、検出された音を電気信号に変換して出力するデバイスである。
【００１５】
複数のマイクロフォン３１〜４２を摺り板１２の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って配列することで、後述の推定部６０は、音検出部３により検出される接触音のＸ軸方向の発生位置を容易に検出できる。言い換えれば、推定部６０は、接触点ＰのＸ軸方向における位置を容易に検出できる。複数のマイクロフォン３１〜４２は、複数の摺り板部１２１〜１３２のうち対応する摺り板部に対してそれぞれ設けられることが好ましい。これにより、推定部６０は、複数の摺り板部１２１〜１３２のうちどの摺り板部に接触点Ｐが位置するのかを容易に検出できる。
【００１６】
音検出部３は、トロリ線２との接触を防ぐため、図１に示すように、摺り板１２に対しトロリ線２が位置する側とは反対側に位置することが好ましい。図１に示す形態では、摺り板１２の下面と支持部１１の上面１１ａとの間に形成された空間に、マイクロフォン３１〜４２が配置されている。図１に示す形態は、複数の摺り板部１２１〜１３２のそれぞれの下面にマイクロフォン３１〜４２が設置され、トロリ線２と摺り板１２との接触により生ずる音のレベルと音の発生位置を検出できるように構成されている。トロリ線２と摺り板部１２１〜１３２の各々との接触状態を精度良く検出するため、複数のマイクロフォン３１〜４２は、複数の摺り板部１２１〜１３２のうち対応する摺り板部の下側に設置されていることが好ましい。
【００１７】
パンタグラフ用測定システム１０１は、推定部６０を備える。推定部６０は、音検出部３により検出された音のデータに基づいて、トロリ線２と摺り板１２との接触状態を推定する。推定部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を内蔵するマイクロコンピュータを備える演算装置である。
【００１８】
推定部６０は、接触力推定部６１と、偏位推定部６２とを有する。接触力推定部６１は、音検出部３により検出された接触音のレベルに基づいて、トロリ線２と摺り板１２との接触力を推定する。偏位推定部６２は、音検出部３により検出された接触音の発生位置に基づいて、トロリ線２の偏位を推定する。接触力推定部６１及び偏位推定部６２の機能は、例えば、メモリに読み出し可能に記憶されるプログラムによってＣＰＵが動作することにより実現される。
【００１９】
推定部６０は、パンタグラフ５１に設置されてもよいし、パンタグラフ５１を搭載する車両の内部に設置されてもよいし、当該車両の外部に配備される外部施設に設置されてもよい。推定部６０が当該車両の内部又は外部施設に設置されている形態では、パンタグラフ５１に設置される音検出部３により検出された音のデータは、有線通信又は無線通信を介して、当該車両の内部又は外部施設に設置される推定部６０に伝送される。推定部６０により推定された接触力や偏位などの接触状態を表すデータは、有線通信又は無線通信を介して、当該車両の内部又は外部施設に搭載される解析コンピュータに伝送される。解析コンピュータは、例えば、推定部６０により推定された接触力や偏位などの接触状態を表すデータに基づいて、トロリ線２と摺り板１２との接触状態の異常診断などを行う。
【００２０】
図２は、トロリ線と摺り板との間に作用する接触力を測定する方法の第１の例を示すフローチャートである。図１，２を参照して、接触力の測定方法について以下説明する。
【００２１】
周知の通り、物が振動すると音が出る。トロリ線２と摺り板１２とが接触している状態で車両が走行する場合、トロリ線２と摺り板１２との間に摩擦が起こる。トロリ線２と摺り板１２との間に摩擦力Ｆｆが生ずると（ステップＳ１０１）、摩擦力Ｆｆによる振動が摺り板１２に起こる（ステップＳ１０２）。摺り板１２の振動によって音Ｓが発生すると（ステップＳ１０３）、音Ｓによる音圧Ｆｓが発生する（ステップＳ１０４）。音圧Ｆｓは、マイクロフォン３１〜４２のうちの少なくとも一つのマイクロフォンの振動膜に加わる（ステップＳ１０４）。音圧Ｆｓは、マイクロフォンの振動膜を振動させる（ステップＳ１０５）。マイクロフォンの振動膜の振動により、マイクロフォンの振動膜は変位する（ステップＳ１０６）。振動膜の変位によって、マイクロフォンからマイクロフォン電圧Ｖｍが出力される（ステップＳ１０７）。マイクロフォン電圧Ｖｍは、音検出部３により検出された接触音のレベルの一例である。
【００２２】
ここで、マイクロフォン電圧Ｖｍは、マイクロフォンの振動膜の変位量Ｓｍに比例するので、下記の式（１）が成立する。
【００２３】
Ｓｍ＝ｋ１・Ｖｍ                          （１）
ただし、ｋ１は、変換係数（比例係数）である。
【００２４】
接触力推定部６１は、マイクロフォンの振動膜の変位量Ｓｍを二階の時間微分することによって、マイクロフォンの振動膜の加速度ａｍを算出する（ステップＳ１０８）。
【００２５】
ａｍ＝Ｓｍ''                        （２）
ただし、Ｓｍ''は、マイクロフォンの振動膜の変位量Ｓｍを二階の時間微分した値である。
【００２６】
一方、マイクロフォンの振動膜に加わる音圧Ｆｓと、音圧Ｆｓが加わる振動膜の加速度ａｍとの関係は、以下の式（３）を満たす。
【００２７】
Ｆｓ＝ｍ・ａｍ                      （３）
ただし、ｍは、マイクロフォンの振動膜の質量である。
【００２８】
接触力推定部６１は、ステップＳ１０８で算出された加速度ａｍを式（３）に代入することによって、音圧Ｆｓを算出する（ステップＳ１０９）。
【００２９】
音圧Ｆｓは、トロリ線２と摺り板１２との間に生する摩擦力Ｆｆに比例するので、以下の式４（（４ａ）（４ｂ））が成立する。
【００３０】
Ｆｓ＝ｋ２・Ｆｆ                                      （４ａ）
Ｆｆ＝Ｆｓ／ｋ２                                      （４ｂ）
ただし、ｋ２は、変換係数（比例係数）である。
【００３１】
接触力推定部６１は、ステップＳ１０９で算出された音圧Ｆｓを式（４ｂ）に代入することによって、摩擦力Ｆｆを算出する（ステップＳ１１０）。
【００３２】
また、トロリ線２と摺り板１２との間の摩擦力Ｆｆと、トロリ線２と摺り板１２との間の接触力Ｆｃは、以下の式５（（５ａ）（５ｂ））が成立する。
【００３３】
Ｆｆ＝μ・Ｆｃ                                        （５ａ）
Ｆｃ＝Ｆｆ／μ                                        （５ｂ）
ただし、μは、トロリ線２と摺り板１２との間の摩擦係数である。
【００３４】
接触力推定部６１は、ステップＳ１１０で算出された摩擦力Ｆｆを式（５ｂ）に代入することによって、トロリ線２に対する摺り板１２の接触力Ｆｃを算出（推定）する（ステップＳ１１１）。
【００３５】
したがって、接触力推定部６１は、マイクロフォン３１〜４２の各々のマイクロフォン電圧Ｖｍに基づいて、式（１）〜（５）を用いることによって、トロリ線２に対する摺り板部１２１〜１３２の各々の接触力Ｆｃを算出できる。
【００３６】
ところで、上記の式（１）〜（５）をまとめると、接触力Ｆｃは、以下の式６（（６ａ）（６ｂ））によって表すことができる。
【００３７】
Ｆｃ＝（ｋ１／（μ・ｋ２））・ｍ・Ｖｍ''                        （６ａ）
Ｆｃ＝α・Ｖｍ''                                                （６ｂ）
ただし、α（＝（ｋ１／（μ・ｋ２））・ｍ）は、正の係数とする。式６は、接触音のレベルと接触力Ｆｃとの対応関係を定めた演算式を表す。
【００３８】
つまり、接触力推定部６１は、摩擦力Ｆｆ等を上述のように逐一算出しなくても、マイクロフォン３１〜４２の各々のマイクロフォン電圧Ｖｍを式（６）に代入することによって、トロリ線２に対する摺り板部１２１〜１３２の各々の接触力Ｆｃを直接算出できる。なお、α（又は、ｋ１、ｋ２、μのうちの少なくとも一つ）は、一定でもよいが、パンタグラフ５１の使用環境の変化に応じて可変としてもよい。
【００３９】
あるいは、接触力推定部６１は、上述の演算式ではなく、接触音のレベルと接触力Ｆｃとの対応関係を定めたテーブルデータに従って、接触力Ｆｃを算出してもよい。図３は、接触音のレベルと接触力Ｆｃとの対応関係を定めたテーブルデータを示した図である。上記の式（６）で表されるように、接触音のレベルと接触力Ｆｃとの間には、或る対応関係が成立する。例えば、音のレベルＶｍａ，Ｖｍｂ，Ｖｍｃに対応する接触力Ｆｃは、それぞれ、Ｆｃ１，Ｆｃ２，Ｆｃ３となる。したがって、当該テーブルデータを推定部６０内の記憶装置に予め記憶させておく。これにより、接触力推定部６１は、当該記憶装置から読み出した当該テーブルデータに従って、音検出部３により検出された接触音のレベルに対応する接触力Ｆｃを算出できる。つまり、接触力推定部６１は、マイクロフォン３１〜４２の各々のマイクロフォン電圧Ｖｍを、図３に示すようなテーブルデータと対比することによって、トロリ線２に対する摺り板部１２１〜１３２の各々の接触力Ｆｃを直接算出できる。
【００４０】
また、偏位推定部６２は、音検出部３により検出された接触音のレベルに基づいて、音検出部３により検出された接触音の発生位置を検出し、検出された接触音の発生位置に基づいて、中心線５に対するトロリ線２のＸ軸方向での偏位を推定する。例えば、偏位推定部６２は、マイクロフォン３１〜４２のうち最大のレベルの接触音を検出したマイクロフォンに最も近接する摺り板部に接触点Ｐが存在すると検出する。あるいは、偏位推定部６２は、一つのマイクロフォンにより検出された音のレベルを、音のレベルと接触点Ｐの位置との対応関係を定めたデータと対比することによって、接触点Ｐの位置を検出してもよい。接触点Ｐの位置がマイクロフォンに近いほど、音のレベルは大きくなるからである。接触点Ｐの位置を検出するために使用する一つのマイクロフォンは、マイクロフォン３１〜４２のうちいずれでもよい。
【００４１】
このように、パンタグラフ用測定システム１０１は、音検出部３により検出された音のレベルに基づいて、トロリ線２と摺り板１２との接触状態を推定するので、トロリ線２と摺り板１２との接触状態を簡単な構成で測定できる。つまり、音という一種類の検出項目だけでも、接触力と偏位を一緒に推定できるので、接触力と偏位を推定する構成を簡素化できる。
【００４２】
図４は、パンタグラフ用測定システムの第２の構成例を示す図である。上述の構成例と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図１に示すパンタグラフ用測定システム１０１では、マイクロフォン３１〜４２等の音検出部３は、摺り板１２に設置され、より具体的には、複数の摺り板部１２１〜１３２のそれぞれに設置されている。これに対し、図４に示すパンタグラフ用測定システム１０２では、マイクロフォン３１〜４２等の音検出部３は、パンタグラフ５２の支持部１１に設置されている。この場合、図１に示す構成例に対して、上述のｋ１、ｋ２が異なっている。推定部６０は、上述と同様の方法で、接触力や偏位などの接触状態を推定できる。
【００４３】
図４の場合、複数のマイクロフォン３１〜４２は、複数の摺り板部１２１〜１３２のうち対応する摺り板部に対してそれぞれ設けられているが、対応する摺り板部に直接設置されているのではなく、支持部１１の下面１１ｂに設置されている。なお、マイクロフォン３１〜４２等の音検出部３は、支持部１１の上面１１ａに設置されてもよいし、支持部１１に内蔵されても（埋め込まれても）よい。
【００４４】
図５は、トロリ線と摺り板との間に作用する接触力を測定する方法の第２の例を示すフローチャートである。図１，４，５を参照して、接触力の測定方法について以下説明する。
【００４５】
ステップＳ２０１にて、接触力推定部６１は、複数のマイクロフォン３１〜４２の各々のマイクロフォン電圧Ｖｍ（Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３，・・・，Ｖｍ１２）を取得する。マイクロフォン電圧Ｖｍは、音のレベルの一例である。
【００４６】
ステップＳ２０２にて、接触力推定部６１は、ステップＳ２０１で取得した複数のマイクロフォン電圧Ｖｍ（Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３，・・・，Ｖｍ１２）のうちで最小のマイクロフォン電圧Ｖｍｉｎを抽出する。
【００４７】
ステップＳ２０３にて、接触力推定部６１は、ステップＳ２０１で取得した複数のマイクロフォン電圧Ｖｍの各々から、最小のマイクロフォン電圧Ｖｍｉｎを減算することによって、マイクロフォン３１〜４２の各々の相対出力値Ｖｒｅ１〜Ｖｒｅ１２を算出する。例えば、相対出力値Ｖｒｅ１は、マイクロフォン３１により検出されたマイクロフォン電圧Ｖｍ１からマイクロフォン電圧Ｖｍｉｎを減算して得られる値（マイクロフォン電圧Ｖｍｉｎに対する相対値）に相当する。他の相対出力値Ｖｒｅ２〜Ｖｒｅ１２ｎについても同様である。
【００４８】
ステップＳ２０４にて、接触力推定部６１は、複数の相対出力値Ｖｒｅ１〜Ｖｒｅ１２に基づいて、例えば上述の式（１）〜（５）又は式（６）を用いることによって、トロリ線２に対する摺り板部１２１〜１３２の各々の接触力Ｆｃを算出できる。また、偏位推定部６２は、複数の相対出力値Ｖｒｅ１〜Ｖｒｅ１２のうち最大の相対出力値が検出されるマイクロフォンに最も近接する摺り板部に接触点Ｐが存在すると検出できる。
【００４９】
このように、推定部６０は、上述と同様の方法で、接触力や偏位などの接触状態を推定できる。また、ステップＳ２０３のような減算処理をすることによって、マイクロフォン電圧Ｖｍの各々に含まれるノイズをキャンセルできる。つまり、当該ノイズによって接触力や偏位等の算出値に生じる誤差を、抑制できる。
【００５０】
図６は、パンタグラフ用測定システムの第３の構成例を示す図である。上述の構成例と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図６に示すパンタグラフ用測定システム１０３は、図１に示す構成例に対して、音を検出する検出部４を更に備える。検出部４は、パンタグラフ５３の支持部１１の下面１１ｂに設置され、より具体的には、下面１１ｂのＸ軸方向における一方の端部に設置されている。検出部４は、例えば、マイクロフォン３１等と同じ機能を有するマイクロフォンである。なお、検出部４は、支持部１１の上面１１ａ又は側面に設置されてもよいし、支持部１１に内蔵されても（埋め込まれても）よい。
【００５１】
接触力推定部６１は、マイクロフォン３１〜４２により検出されたマイクロフォン電圧Ｖｍの各々から、検出部４により検出されたマイクロフォン電圧Ｖｍｏを減算することによって、マイクロフォン３１〜４２の各々の相対出力値Ｖｒｅ１〜Ｖｒｅ１２を算出する。例えば、相対出力値Ｖｒｅ１は、マイクロフォン３１により検出されたマイクロフォン電圧Ｖｍ１からマイクロフォン電圧Ｖｍｏを減算して得られる値（マイクロフォン電圧Ｖｍｏに対する相対値）に相当する。他の相対出力値Ｖｒｅ２〜Ｖｒｅ１２ｎについても同様である。
【００５２】
接触力推定部６１は、複数の相対出力値Ｖｒｅ１〜Ｖｒｅ１２に基づいて、例えば上述の式（１）〜（５）又は式（６）を用いることによって、トロリ線２に対する摺り板部１２１〜１３２の各々の接触力Ｆｃを算出できる。また、偏位推定部６２は、複数の相対出力値Ｖｒｅ１〜Ｖｒｅ１２のうち最大の相対出力値が検出されるマイクロフォンに最も近接する摺り板部に接触点Ｐが存在すると検出できる。
【００５３】
このように、推定部６０は、上述と同様の方法で、接触力や偏位などの接触状態を推定できる。また、マイクロフォン電圧Ｖｍの各々からマイクロフォン電圧Ｖｍｏを減算する処理をすることによって、マイクロフォン電圧Ｖｍの各々に含まれるノイズをキャンセルできる。つまり、当該ノイズによって接触力や偏位等の算出値に生じる誤差を、抑制できる。
【００５４】
以上、パンタグラフ用測定システムを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【００５５】
例えば、マイクロフォン等の音検出部は、摺り板（具体的には、複数の摺り板部のそれぞれ）に内蔵されてもよい。また、音検出部は、複数の摺り板部の全てに設置されるのではなく、複数の摺り板部の一部のみに（例えば、一つ又は複数個おきに）設置されてもよい。
【００５６】
また、例えば、推定部６０が音検出部３により検出された音のレベルに基づいて推定する接触状態は、上述の接触力や偏位に限られず、トロリ線２と摺り板１２との間の摩擦力Ｆｆでもよい。また、接触力推定部６１と偏位推定部６２は、同じ演算装置に備えられてもよいし、異なる演算装置に別々に備えられてもよい。
【００５７】
また、例えば、音検出部が設置されるパンタグラフを搭載する移動体は、鉄道車両に限られず、トロリーバス、台車、搬送機械などでもよい。
【００５８】
また、トロリ線が接触する摺り板は、上下方向に移動可能に分割された複数の摺り板部を有する形態に限られず、上下方向に移動可能に支持された一つの板材でもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  舟体
２  トロリ線
３  音検出部
３１〜４２  マイクロフォン
４  検出部
５  中心線
１１  支持部
１２  摺り板
１２１〜１３２  摺り板部
５１，５２，５３  パンタグラフ
６０  推定部
６１  接触力推定部
６２  偏位推定部
１０１，１０２，１０３  パンタグラフ用測定システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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