(57)【要約】【課題】この発明は、簡易な判定条件に基づき、車体の対角アンバランスに基づく空気ばねの異常判定を正確に行うことができる鉄道車両用空気ばねの異常検出方法及び異常検出装置を提供する。【解決手段】鉄道車両１００の車体１の前側に位置する前側台車２及び当該車体１の後側に位置する後側台車３のそれぞれ左右に設けられ、かつこれら車体１と台車２，３との間隔を調整する空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力をそれぞれ測定する測定工程と、対角線上に配置された空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の対角アンバランス値（Ａ）について車体１の所定距離毎の移動平均を演算する演算工程と、演算された移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の異常の有無を判定する判定工程と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車体の前側に位置する前側台車及び当該車体の後側に位置する後側台車のそれぞれ左右に設けられ、かつこれら台車と車体との間隔を調整する空気ばねの圧力をそれぞれ測定する測定工程と、
対角線上に配置された前記空気ばねの対角アンバランス値について前記車体の所定距離毎の移動平均を演算する演算工程と、
演算された移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、前記空気ばねの異常の有無を判定する判定工程と、を有することを特徴とする鉄道車両用空気ばねの異常検出方法。
【請求項２】
前記演算工程では、
予め定められた最小距離単位毎に、前記空気ばねの圧力値に基づき計算されかつ平滑化された対角アンバランス値を格納する第１工程と、
前記第１工程で格納した対角アンバランス値から、予め定められかつ軌道の状態が平準化される判定距離毎に移動平均値を算出する第２工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用空気ばねの異常検出方法。
【請求項３】
前記最小距離単位及び判定距離は、代表的な急曲線の緩和曲線長さに基づき決定されることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両用空気ばねの異常検出方法。
【請求項４】
前記演算工程の対角アンバランス値は、対角に位置する各対の空気ばねにおける圧力平均値の差を、全空気ばねの圧力平均値の総和で除することにより計算されることを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の鉄道車両用空気ばねの異常検出方法。
【請求項５】
前記対角アンバランス値は、測定対象となる車両及び台車固有の誤差を、車両毎に予め定められたオフセット値により補正することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の鉄道車両用空気ばねの異常検出方法。
【請求項６】
前記空気ばねの圧力値に代えて、該空気ばねの高さを測定した計測値に基づき前記対角アンバランス値を計算することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鉄道車両用空気ばねの異常検出方法。
【請求項７】
鉄道車両の車体の前側に位置する前側台車及び該車体の後側に位置する後側台車それぞれの左右に設けられ、かつこれら台車と車体との間隔をそれぞれ調整する空気ばねと、
これらの空気ばねの圧力をそれぞれ測定する圧力センサと、
これらの圧力センサにより測定された圧力によって前記各空気ばねの異常を判定する異常判定部と、を備え、
前記異常判定部は、複数の空気ばねの内、対角線上に配置された空気ばねの対角アンバランス値について前記車体の所定距離毎の移動平均を演算し、演算された移動平均と基準値との比較結果によって前記空気ばねの異常の有無を判定する、ことを特徴とする鉄道車両用空気ばねの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用空気ばねの異常検出方法及び異常検出装置に係り、特に、緩和曲線での停車による誤検出や誤判定の防止に有効な異常検出方法及び異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の前側台車の左右にそれぞれ設けられた空気ばね、及び後側台車の左右にそれぞれに設けられた空気ばねの圧力を測定し、測定された圧力を用いて、空気ばねの異常から、鉄道車両の傾きおよびこの傾きに対応して走行速度が適切であるか否かを判断して走行の安全を担保する方法が特許文献１及び２に示されている。
【０００３】
特許文献１に示される鉄道車両安全走行システムでは、鉄道車両の速度が初期値以上で走行中に、前側台車又は後側台車の左右の車輪に加わる走行輪重差を算出するとともに、鉄道車両の速度及び線路の状態に基づいて、鉄道車両の走行位置において、前側台車又は後側台車の左右の車輪に加わるであろう推定輪重差を算出する。
さらに、この鉄道車両安全走行システムでは、前述の推定輪重差から、鉄道車両における危険率を算出し、当該危険率が所定の危険率以上となった場合に、鉄道車両の速度を低下させる処理を行う。
【０００４】
ところが、特許文献１は、各台車（前側台車、後側台車）の左右に位置する一対の空気ばねの圧力差に基づき危険率を算出するシステムであるので、カントが変化する緩和曲線に車両が停止し、車体にねじれが生じている場合の不具合まで把握することはできない。
さらに、特許文献１では、カント超過、カント不足の状態で走行中、又は停車中に、空気ばねが正常であるにもかかわらず、異常と判断してしまうという不具合も発生していた。
【０００５】
そして、以上のような不具合を防止するために、特許文献２では、空気ばねの対角アンバランスを用い、かつこれを左右アンバランスと組み合わせることで、より的確に空気ばねの異常状態を判定する手法が提案されている。
具体的には、特許文献２は、車体の前側に配置された前側台車及び車体の後側に配置された後側台車のそれぞれの左右に設けられた空気ばねの異常を検知する空気ばね異常検知システムであって、車体の対角方向のアンバランスが大きいか否か判断する第一判断手段と、車体の左右方向のアンバランスが大きいか否か判断する第二判断手段と、空気ばねが異常であるか否か判定する異常判定手段とを有する。
【０００６】
そして、この特許文献２では、異常判定手段にて、例えば、中高速域で走行中に、対角方向のアンバランスが大きくかつ所定時間（具体例として１０秒以上）継続し、かつ左右方向のアンバランスが小さい場合に、空気ばねが異常であると判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５５８２８９２号公報
【特許文献２】特開２０１６‐１５９６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
鉄道車両では、地形上、緩和曲線上に駅が存在している場合、信号の指示により、あるいは非常停止が必要な場合に、カントのある緩和曲線上に停車せざるを得ない場合がある。このカントのある緩和曲線上に鉄道車両が停車しているとき、前側台車位置でのカントと、後側台車位置でのカントに差があるため、遠心力等の影響を受けない停車状態では、前後の台車がそのカントに応じて傾斜するため、車体がねじられた状態になることが避けられない。
このねじれは、前側台車及び後側台車の左右に設けられた合計４個の空気ばねが、それぞれ異なる高さとなることで吸収される。
すなわち、個々の空気ばねは、併設された自動高さ調整弁により、個々高さが所定の高さ範囲に収まるまで給排気を行うことで、各空気ばねの圧力にアンバランスが生じ、特に、車体の対角方向に位置する空気ばねに対角アンバランスが大きくなることがわかっている。
【０００９】
そして、特許文献２に示される空気ばね異常検知システムでは、各空気ばねの圧力を検出する圧力センサの検出データを時間毎に測定し、それら検出データから算出された車体の対角アンバランスに基づき、空気ばねが異常であるか否かの異常判定を行うようにしている。
しかしながら、特許文献２では、空気ばねの異常を検出する際の判定基準として、対角アンバランスとともに、左右アンバランスの大きさ、対角アンバランスの継続時間、走行速度などの条件が複雑に絡むことで、空気ばねの異常判定に支障が生じていた。
【００１０】
現実の鉄道車両では、ダイヤの乱れ等により、ねじれの大きな緩和曲線上に意図せず長時間在線することがあり、このとき、特許文献２では、一時的に大きくなった対角アンバランス（最大１.０程度）が、運転再開後も通常のアンバランス値に戻るまでに存外の時間を要し、正常な空気ばねに対して、異常が生じていると誤判定することがある。
特許文献２では、このような状態を判定から除外するために、対角アンバランスの継続時間を考慮したり、ある速度以上でのみの判定を実施するなどの条件が設定されている。しかしこの場合、処理内容が複雑になったり、存外に長い継続時間や高い走行速度を設定せざるを得ない場合があり、異常判定を行えない時間が長くなると言う課題がある。
【００１１】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な判定条件に基づき、車体の対角アンバランスに基づく空気ばねの異常判定を正確に行うことができる鉄道車両用空気ばねの異常検出方法及び異常検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１の形態に示す鉄道車両用空気ばねの異常検出方法では、鉄道車両の車体の前側に位置する前側台車及び当該車体の後側に位置する後側台車のそれぞれ左右に設けられ、かつこれら台車と車体との間隔を調整する空気ばねの圧力をそれぞれ測定する測定工程と、対角線上に配置された前記空気ばねの対角アンバランス値について前記車体の所定距離毎の移動平均を演算する演算工程と、演算された移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、前記空気ばねの異常の有無を判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の形態に示す鉄道車両用空気ばねの異常検出装置では、鉄道車両の車体の前側に位置する前側台車及び該車体の後側に位置する後側台車それぞれの左右に設けられ、かつこれら台車と車体との間隔をそれぞれ調整する空気ばねと、これらの空気ばねの圧力をそれぞれ測定する圧力センサと、これらの圧力センサにより測定された圧力によって前記各空気ばねの異常を判定する異常判定部と、を備え、前記異常判定部は、複数の空気ばねの内、対角線上に配置された空気ばねの対角アンバランス値について前記車体の所定距離毎の移動平均を演算し、演算された移動平均と基準値との比較結果によって前記空気ばねの異常の有無を判定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、対角線上に配置された空気ばねの対角アンバランス値について鉄道車両の所定距離毎の移動平均を演算し、当該移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、空気ばねの異常の有無を判定するようにした。
これにより、本発明では、空気ばねの対角アンバランス値について鉄道車両の所定距離毎の移動平均を演算しているので、ダイヤの乱れ等により、カントが変化するねじれの大きな緩和曲線上に車両が長時間在線したか、あるいは、短時間しか在線しなかったかにかかわらず、対角アンバランス値の移動平均が極端に大きな値となることがない。
すなわち、本発明では、空気ばねの対角アンバランス値について、鉄道車両の一定時間の経過毎ではなく、所定距離を走行する毎に移動平均を演算するという方式を採用することにより、鉄道車両の運行状況の変化の影響を受けることなく、車体の対角アンバランスに基づく空気ばねの異常判定を正確に行うことができる。
また、本発明では、空気ばねの対角アンバランス値の移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、空気ばねの異常の有無を判定できるので、従来における空気ばねの異常判定のような複雑な判定条件を必要とせず、効率の良い異常判定ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の鉄道車両の側面図である。
【図２】図１を正面から視た図である。
【図３】図１及び図２の鉄道車両における空気ばね（ＡＳ１〜ＡＳ４）の位置を示す平面図である。
【図４】鉄道車両１００の走行時に異常判定部にて実行される空気ばね異常検知処理に係るフローチャートである。
【図５】空気ばねの異常判定状況を距離毎に表したグラフであって、（Ａ）は空気ばね（ＡＳ１〜ＡＳ４）の圧力変化、（Ｂ）は空気ばねの圧力から計算した対角アンバランス値の変化、（Ｃ）は走行速度の変化を、位置毎（グラフでは１ｋｍ目盛単位）で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に適用される鉄道車両１００における空気ばねの異常検出方法及び異常検出装置について図１〜図５を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の鉄道車両１００を示す側面図であり、図２は図１を正面から視た図である。図３は、図１及び図２の車体１における空気ばね（ＡＳ１〜ＡＳ４）の位置を示す平面図である。
【００１８】
なお、図１〜図３において、軌道に沿った鉄道車両１００の進行方向となる、前後方向を「矢印ａ１-ａ２方向」とし、高さ方向となる上下方向を「矢印ｂ１-ｂ２方向」とし、前後方向及び上下方向のそれぞれに直交する左右方向を「矢印ｃ１-ｃ２方向」として示す。
【００１９】
本実施形態に示される鉄道車両１００は、図１〜図３に示されるように、車体１と、車体１の前側に配置された前側台車２と、車体１の後側に配置された後側台車３と、前側台車２及び後側台車３のそれぞれの左右に設けられた空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４と、これら空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の各圧力を検知する圧力センサＰ１〜Ｐ４と、これら圧力センサＰ１〜Ｐ４の検出値に基づき、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の異常を検出する異常判定部１０と、を有する。
【００２０】
なお、図１〜図３に示される構成において、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４、圧力センサＰ１〜Ｐ４及び異常判定部１０により、本実施形態に係る異常検出装置１０１（図２参照）が構成される。
また、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４として、進行方向に沿う車両中心から見た場合に、１つの車体１に、前側台車２の右空気ばねとなる前右空気ばねＡＳ１と、前側台車２の左空気ばねとなる前左空気ばねＡＳ２と、後側台車３の右空気ばねとなる後右空気ばねＡＳ３と、後側台車３の左空気ばねとなる後左空気ばねＡＳ４と、を備えている。
また、圧力センサＰ１〜Ｐ４としては、例えばブレーキ制御のため空気ばねの内圧を測定するために既設されている圧力センサを用いることができる。
【００２１】
また、鉄道車両１００の各車体１には、高さ調整機構２０がさらに設けられている。
前記高さ調整装置２０としては、図１に示されるように、コンプレッサ等により発生した圧縮空気が逐次貯留される元空気溜め２１と、自動高さ調整弁ＬＶを途中に有し、かつ元空気溜め２１に貯留された圧縮空気を空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４にそれぞれ供給、および空気ばね内部の圧縮空気を排出する分岐配管２２とが設けられている（なお図１では、空気ばねＡＳ１、ＡＳ３に接続される分岐配管２２のみ記載した）。
これら自動高さ調整弁ＬＶは、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の高さが所定より低ければ元空気だめ２１から給気し、所定より高ければ空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の内部空気を大気に排気する。
【００２２】
元空気溜め２１に貯留される圧縮空気は、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の高さを伸縮させる作動流体として作用する。
そして、これら自動高さ調整弁ＬＶでは、各空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４が所定高さを保つように、車体１と前側台車２、後側台車３との間隔に対応して、各空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４への給排気を行うようにする。
ここで、自動高さ調整弁ＬＶでは、カントが変化する軌道を車両１００が走行しているときには、台車２，３の各部から車体１の各部までの高さが４箇所で不揃いになるが、このとき、各空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４への給排気を調整することで、各空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の高さをすべて同じ高さに調整する。
その結果、車両１００では、車体１に対してはねじり方向の力が負荷されて、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の内部圧力にアンバランスが生じて、対角アンバランス値が大きくなり、これにより台車２，３の輪重変動が大きくなる。
【００２３】
異常判定部１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピュータにより構成される。ＲＯＭには、各種データ及びプログラムが記憶されている。ＣＰＵでは、指定されたプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに基づく異常判定処理を行う。
【００２４】
具体的には、異常判定部１０は、車体１の走行時に、例えば図４のフローチャートに示される空気ばね異常検知処理を行う。
なお、以下の処理フローは、列車出発時とともに、列車の一時停車中にも継続して行われる。すなわち、図４の処理フローは、車両の移動とともに実行される。
《ステップＳ１》
鉄道車両１００が走行を開始すると同時に、車両のモニタ装置などから取得する走行位置データ(キロ程データ)に基づき走行距離の測定を開始する。
【００２５】
《ステップＳ２》
車体１に４個配置された空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４において、内部圧力を検出する圧力センサＰ１〜Ｐ４から圧力データを取り込み、メモリに格納する。
【００２６】
《ステップＳ３》
ステップＳ２で格納した空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力データＡＳ１〜ＡＳ４を読み出し、これら圧力データＡＳ１〜ＡＳ４の平滑化を行う。
このときの平滑化は、ノイズ除去を主目的としたものであるので、時間ベースの平滑化を用いる。なお、この平滑化は、電気的ノイズを除去する上では必要になるものであるが、ノイズの少ない環境であれば必ずしも実施する必要はなく、本ステップＳ４を省略しても良い。
【００２７】
《ステップＳ４》
空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力データＡＳ１〜ＡＳ４を入力値として数式１により対角アンバランス値（Ａ）を計算する。
対角アンバランス値（Ａ）＝((AS1＋AS4)−(AS2＋AS3))／(AS1＋AS2＋AS3＋AS4)
……数式１
【００２８】
このステップＳ４では、数式１に示すように、前右空気ばねＡＳ１の内圧と後左空気ばねＡＳ４の内圧との和と、前左空気ばねＡＳ２の内圧と後右空気ばねＡＳ３の内圧との和との差である対角圧力差を、これら４つの内圧の総和で除することにより、対角アンバランス値（Ａ）を計算する。
【００２９】
《ステップＳ５》
ステップＳ１での測定値に基づき、車体１の走行距離の計測値が最小距離単位となる１００ｍに到達したか否かを判断し、ＹＥＳの場合に次のステップＳ６に進み、ＮＯの場合に先のステップＳ２に戻る。
なお、ステップＳ５では、車両のモニタ装置などから取得する走行位置データ(キロ程データ)に基づき走行距離を把握しているが、これに限定されず、走行位置データそのものではなく、走行速度を積分することによって得られる距離データを用いてもよい。
【００３０】
《ステップＳ６》
ステップＳ５で計算した対角アンバランス値（Ａ）をメモリに格納する。
すなわち、上述したステップＳ２〜Ｓ６の処理を順次行うことにより、車体１が所定測定距離（実施形態では１００ｍ）を走行する毎にステップＳ６にて対角アンバランス値（Ａ）をメモリに記憶する。
【００３１】
《ステップＳ７》
ステップ６でメモリに格納された直近のデータ１００点で移動平均値を算出する。ここでメモリデータ１００点は、走行距離１０ｋｍ分に相当する。
すなわち、上述したステップＳ２〜Ｓ７の処理を鉄道車両の走行とともに順次行うことにより、車体１が１００ｍ走行する毎にステップＳ８にて対角アンバランス値（Ａ）の１０ｋｍ分について移動平均値を算出する。
【００３２】
《ステップＳ８》
ステップＳ７で算出した対角アンバランス値（Ａ）が、予め定めた閾値Ｔｈ（例えば、０.２程度）を越えたか否かを判断し、ＮＯの場合に空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４が正常に作動しているとして、先のステップＳ２に戻り、ＹＥＳの場合に次のステップＳ９に進む。
【００３３】
《ステップＳ９》
判断の結果、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４に異常が発生しているとして運転台のモニタ装置等に異常を報知するアラーム信号を出力し、先のステップＳ２に戻る。
【００３４】
なお、上記フローチャートに示される異常判定のための一連の処理工程において、ステップＳ１及びＳ２は測定工程に、ステップＳ３〜Ｓ７は演算工程に、ステップＳ８及びＳ９は判定工程にそれぞれ対応している。
さらに、演算工程（ステップＳ３〜Ｓ７）では、予め定められた最小距離単位（実施形態の場合は１００ｍ）毎に、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力値に基づき計算され、かつ平滑化された対角アンバランス値（Ａ）を格納する第１工程（ステップＳ６）と、第１工程で格納した対角アンバランス値（Ａ）から、予め定められかつ軌道の状態が平準化される判定距離（１０ｋｍ）毎に移動平均値を算出する第２工程（ステップＳ７）と、を有している。
【００３５】
次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、図４で示すフローチャートの処理内容に基づく空気ばねの異常判定の具体例について説明する。
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるグラフは、車体１が軌道にねじれがある緩和曲線上の駅を通過した場合における、（Ａ）空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力変化、（Ｂ）空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力から計算した対角アンバランス値（Ａ）の変化、及び（Ｃ）走行速度の変化を位置毎（グラフでは１ｋｍ目盛単位で記載）に示したものである。
【００３６】
まず、図５（Ｃ）に符号Ｍ１で示される位置にて、車体１００が緩和曲線などの軌道にねじれのある駅（カントが一定でない区間の途中にある駅）に停車した場合に、対応する位置での空気ばね内圧は、図５（Ａ）に符号Ｍ２で示されるように、対角に位置するＡＳ１とＡＳ４が下降し、ＡＳ２とＡＳ３は上昇することがある。
このような現象が生じる理由は、緩和曲線路にカントが設けられており、緩和曲線のカーブに向けて徐々にカント量が増加して行くことにより、軌道がねじれているためである。このような状態の軌道では、たとえ４つの空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４が正常であっても、緩和曲線走行中や緩和曲線停車中は、車体１の対角方向のバランスが崩れることになる。
【００３７】
このとき、図５（Ｂ）に符号Ｍ３で示されるように、一定時間毎の時間ベースの移動平均により対角アンバランス値Ａ´（絶対値）を求めた場合には、当該対角アンバランス値Ａ´は一時的に大きく増大することがある。
その後、図５（Ｂ）に符号Ｍ４で示されるように、停止した車両１００の走行が再開され、軌道にねじれのある区間を抜けた後も、対角アンバランス値Ａ´が平常値に戻るまでに長い時間(距離）を要している。
このとき、対角アンバランス値の異常判定に用いる閾値Ｔｈを「±０.２」とした場合には、軌道にねじれのある区間に車両１００が長時間停車した際の対角アンバランス値Ａ´の急激な変化により、正常な状態であるにもかかわらず、異常判定をしてしまうことがある。
【００３８】
これに対し、図５（Ｂ）に符号Ｍ５で示されるように、本発明に係る走行距離をベースとして平滑化した測定値を用いた対角アンバランスＡでは、駅停車時もほとんど変化が見られない。これにより、軌道にねじれのある区間に車体１００が長時間停車した場合であっても、対角アンバランス値Ａがあまり変化せず、正常な状態であるにもかかわらず、異常であるとの判定をすることを未然に防止することができる。
以上のように、従来の空気ばね異常判定における時間ベースの平滑化では、低速時や停車時には対角アンバランス値（Ａ´）に基づく異常判定をしないなどの処置が必要であるが、距離ベースの平滑化ではその必要がない。よって、本手法によれば、判定できない時間や区間の制限なく、効果的に異常判定を行うことが可能となる。
【００３９】
以上詳細に説明したように本発明の実施形態に示す鉄道車両用空気ばねの異常検出方法及び異常検出装置１０１によれば、対角線上に配置された空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の対角アンバランス値（Ａ）について車体１の所定距離毎の移動平均を演算し、当該移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の異常の有無を判定するようにした。
これにより、本実施形態では、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の対角アンバランス値（Ａ）について車体１の所定距離毎の移動平均を演算しているので、ダイヤの乱れ等により、カントが変化するねじれの大きな緩和曲線上に車両が長時間在線したとしても、又は短時間しか在線しなかったかにかかわらず、対角アンバランス値（Ａ）の移動平均が極端に大きな値とならない。
【００４０】
すなわち、本実施形態では、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の対角アンバランス値（Ａ）について、車体１の一定時間毎ではない、所定距離毎の移動平均を演算するという簡易な方式を採用することにより、車体の対角アンバランスに基づく空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の異常判定を正確に行うことができる。
また、本実施形態では、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の対角アンバランス値（Ａ）の移動平均と予め設定した基準値との比較結果によって、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の異常の有無を判定できるので、従来における空気ばねの異常判定のような複雑な判定条件を必要とせず、効率の良い空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の異常判定ができる。
【００４１】
なお、上記実施形態の演算工程（ステップＳ３〜Ｓ７）にて、最小距離単位となる１００ｍ毎に、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力値に基づく平滑化された対角アンバランス値（Ａ）を計算し（ステップＳ６）、その後、直近の判定距離（１０ｋｍ）の対角アンバランス値（Ａ）から、軌道の状態が平準化された移動平均値を算出するようにした（ステップＳ７）。
このとき、ステップＳ６で設定した最小距離単位となる１００ｍ、ステップＳ７で設定した判定距離となる１０ｋｍは、異常判定の条件により適宜、設定変更可能である。
【００４２】
最小距離単位のおおよその目安としては、アンバランス値の変動要因となる緩和曲線ではあるが、この間の値も判定に加える必要があることを踏まえると、１個所の緩和曲線につき５点程度は必要になると考えられる。すなわち、本手法を適用する線区に存在する代表的な急曲線（急曲線は一般にカントが大きく緩和曲線でのアンバランスも大きくなりやすい）の緩和曲線長さに対し、これの２０％程度の長さを最小距離単位とするとよい。
判定距離のおおよその目安としては、緩和曲線での値の変動が判定に大きな影響を及ぼすことを避けるため、１個所の緩和曲線長さを、判定距離の５％程度に収めるとよい。すなわち、適用線区の急曲線の代表的な緩和曲線長さの２０倍程度を判定距離とするとよい。 
また、ステップＳ９にて基準値として設定した閾値Ｔｈ（例えば、０.２程度）は、線路の状態等に応じて適宜、設定変更が可能である。
【００４３】
また、上記実施形態では、ステップＳ４で求めた対角アンバランス値（Ａ）について、測定対象となる車両及び台車固有の誤差を考慮して、車両毎に予め定められたオフセット値により補正することが好ましい。
【００４４】
また、上記実施形態では、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力値に基づき対角アンバランス値（Ａ）を計算したが、これに限定されず、空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力値に代えて、該空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の高さを測定した計測値に基づき対角アンバランス値（Ａ）を計算しても良い。
【００４５】
また、上記実施形態では、平滑化の手法として移動平均を用いているが、平滑化の手法はこれに限られるものではない（例えば、種々のローパスフィルタを使用できる）。
また、数式1で、分母を空気ばねＡＳ１〜ＡＳ４の圧力値の総和としているが、例えば、ブレーキ制御に用いられている４個所の空気ばね内圧平均値相当の値を４倍したものも用いることができる（実際の使用においては、逐次、和を求めるのではなく、４個所の空気ばね内圧平均値相当の値を４倍したものを用いることもできる）。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、鉄道車両用空気ばねに適用される異常検出方法及び異常検出装置に関する。
【符号の説明】
【００４８】
１  車体
２  前側台車
３  後側台車
１０  異常判定部
２０  高さ調整装置
２１  元空気溜め
２２  分岐配管
１００  鉄道車両
１０１  異常検出装置
Ａ  対角アンバランス値
ＡＳ１〜ＡＳ４  空気ばね
Ｐ１〜Ｐ４  圧力センサ
【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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