(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄道車両の床外面及び車軸へのバラスの吹き飛びを検知及び監視する方法を提供する。【解決手段】鉄道車両２の床内面に配置された複数の振動センサ１１ａ〜１１ｄと、鉄道車両２に搭載されたデータ処理ユニットと、鉄道車両２の床外面に搭載された複数のビデオ記録カメラを備える。振動センサ１１ａ〜１１ｄによってバラス３の衝撃が検知された場合、データ処理ユニットは作動させるべきビデオ記録カメラを判定する。例えば、バラス３の吹き飛びの撮影に適したビデオ記録カメラ１７ａ、１７ｂが作動されビデオ記録の視覚化が容易となる。【選択図】図１
2010120635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車両（２）の監視区域（２１ａ〜２１ｃ）に与えられる、当該車両の走行速度に起因して飛び出す物体により生じる衝撃を検知する方法において、
複数の振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）を、走行車両（２）の監視区域（２１ａ〜２１ｃ）と直接接触させて配置することと、
振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）によって提供されるそれぞれの振動信号（１１０）について、衝撃係数（Ｃｉ）を計測することと、
各衝撃係数（Ｃｉ）を一つの所定閾値（Ｖｓ）と比較することと、を備え、
衝撃係数（Ｃｉ）が所定閾値（Ｖｓ）を超えたときに衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）を発信し、衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）は当該衝撃を受けた監視区域（２１ａ〜２１ｃ）の参照を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
振動信号（１１０）の衝撃係数（Ｃｉ）を、所定時間の時間窓（Ｔ）において計測する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
衝撃係数（Ｃｉ）は、振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）によって供与される振動信号（１１０）のピークピーク値（Ｖｃｃ）に対応する、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
閾値（Ｖｓ）は走行車両（２）の監視区域（２１ａ〜２１ｃ）に依存する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
各監視区域（２１ａ〜２１ｃ）が、当該区域（２１ａ〜２１ｃ）を撮影することができる少なくとも一つのビデオ記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）に関連付けられており、
衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）から、当該衝撃を受けた監視区域（２１ａ〜２１ｃ）の参照を抽出することと、
当該監視区域（２１ａ〜２１ｃ）の参照に関連付けられたビデオ記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）のみを作動させることと、を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
走行車両（２）の監視区域（２１ａ〜２１ｃ）に与えられる、当該車両の走行速度に起因して飛び出す物体により生じる衝撃を検知する装置であって、
走行車両（２）の監視区域（２１ａ〜２１ｃ）と直接接触させて配置される複数の振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）と、
複数の振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）に接続された一つのデータ処理ユニット（１２）であって、
複数の振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）により供与される振動信号（１１０）を受信することと、
当該振動信号（１１０）の中から、走行車両（２）の監視区域（２１ａ〜２１ｃ）のそれぞれについて衝撃信号を検知することとのために構成されたデータ処理ユニット（１２）とを備えた装置において、
当該装置は、同処理ユニット（１２）が、
各振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）について、当該振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）が配置されている監視区域（２１ａ〜２１ｃ）を関連付ける対応表（１２３）と、
対応表（１２３）に接続された識別モジュール（１２１）であって、
振動センサ（１１ａ〜１１ｄ）によって供与される各振動信号（１１０）について一つの衝撃係数（Ｃｉ）を計測することと、
当該衝撃係数（Ｃｉ）を所定閾値（Ｖｓ）と比較することと、
衝撃係数（Ｃｉ）が所定閾値（Ｖｓ）を超えたときに衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）を発信することであって、同衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）は、当該衝撃を受けた監視区域（２１ａ〜２１ｃ）の参照を含むこととのために構成された識別モジュール（１２１）とを有することを特徴とする装置。
【請求項７】
処理ユニット（１２）が、入力が識別モジュール（１２１）に接続されるとともに出力が複数のビデオ記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）に接続されたビデオ管理モジュール（１２２）を備えており、ビデオ管理モジュール（１２２）は、識別モジュール（１２１）によって発信された衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）に応じて、複数のビデオ記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）に指令するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ビデオ管理ユニット（１２２）が、走行車両（２）のそれぞれの監視区域（２１ａ〜２１ｃ）を当該区域（２１ａ〜２１ｃ）を撮影することができる少なくとも一つのビデオ記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）に関連付ける位置特定表（１２４）に接続されており、ビデオ管理モジュール（１２２）は、
識別モジュール（１２１）の衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）を受信することと、
当該衝撃検知メッセージ（Ｍｉ）から、当該衝撃を受けた監視区域（２１ａ〜２１ｃ）の参照を抽出することと、
監視区域（２１ａ〜２１ｃ）の当該参照を位置特定表（１２４）に送信することであって、同位置特定表（１２４）は、それに応答して、当該監視区域（２１ａ〜２１ｃ）に関連付けられた記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）の参照を返信することと、
提供された当該カメラの参照に対応する記録カメラ（１７ａ〜１７ｄ）の作動のみを指令することとのために構成されている、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中の車両に加わる衝撃、特に、高速走行中の鉄道車両に対するバラスの衝撃の監視の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両における走行中の車両は、その性質上、線路上を移動する際、バラス上に位置する鉄道レールなどの外的環境にさらされる。
【０００３】
バラスとは、レールを支える石や砂利の層である。バラスの役割は、鉄道車両の通行によって生じる応力を、地面が圧縮によって変形することのないような態様で地面に伝達することである。バラスの別の役割は、長さ方向の変形への抵抗を確保するようにレールを埋設することである。
【０００４】
鉄道車両が走行する際、車両と走行中の線路との間に、車両の走行速度に応じた吸引力が生じる。この吸引力のために、バラスはバラスが敷かれている地面から離間し、車両又は線路近傍に向けて高速で吹き飛ばされる。同バラスは、鉄道車両の床又は車軸に衝突する。このような衝撃は有害であり、鉄道設備の寿命を縮める。また、このようなバラスの飛び出しによって、線路の近傍に配置された保守技術員に傷害が生じる可能性もある。従来、この現象を「バラス吹き飛び」と呼ぶ。
【０００５】
既によく知られているこの現象は、レールを走行する鉄道車両の走行速度がますます高速化していることから、鉄道業従事者にとって一層大きな問題となりつつある。この現象をより深く理解するために、バラス吹き飛びを測定及びモデリングすることが提案されている。
【０００６】
鉄道車両走行時のバラスの飛び出しを測定する方法は既に使用されているが、満足のいく結果を得るには至っていない。
【０００７】
例えば、車両床外面への異なる衝撃の音を検知できるように、鉄道車両の内部にて床の近傍にマイクロフォンを設置することが知られている。残念ながら、バラスによる衝撃音と、バックグラウンド・ノイズ、特に、線路を走行する際の鉄道車両の振動音とを区別することは困難である。このような方法によって得られる結果は不精確であり、満足のゆく結論を引き出すには至っていない。
【０００８】
この方法の別の不利な点としては、マイクロフォンによって衝撃が検知されたときに、その衝撃を地理的に位置特定することができないという点がある。換言すれば、バラスが床に衝突した際の鉄道車両床における衝突部位を特定することはできない。実際のところ、衝撃音はマイクロフォンの集合体全体によってほぼ同時に検知され、そのため、車両床において損傷を受けた部位を精確に判断することは不可能である。
【０００９】
このような不利を改善すべく、衝撃を撮影するために、車両床の外面を撮影するビデオ記録カメラを設置することが提案されている。バラスが車両床に対して吹き飛ばされた際のバラス速度は高速であるため、１秒あたりに撮影可能な画像数の多い、いわゆる「高速」カメラを使用することが適切である。例えば、従来のカメラと比較して、高速カメラは、同等の時間において圧倒的多数のデータを記録することができるうえに、吹き飛ぶ際のバラスの軌道をも捕捉することができる。
【００１０】
鉄道車両の行程における実際の条件下での試験には、高速カメラの保存メモリ容量は限られており、試験実施期間を通して継続的にバラスの衝撃を撮影することはできない。
【００１１】
このような問題を防止するため、一つの解決策として、継続的に撮影を行うものの、衝撃発生時、即ち、マイクロフォンによる衝撃音検知時にのみビデオ記録を取得するということがある。衝撃を視覚化すべく、カメラは、コマンド・メッセージの受信時に衝撃以前の記録の取得を許容するプレトリガー装置に接続されている。
【００１２】
このため、プレトリガー装置は、記録時の最後の数秒間にカメラによって撮影されたデータを有するバッファメモリ、即ち、揮発性メモリを備える。従来どおり、カメラのバッファメモリは、最後の５〜１０秒間に記録されたデータを備える。衝撃が検知されたとき、バッファメモリの内容は保存メモリ（ＲＯＭとも呼ばれる不揮発性メモリ）に保存され、衝撃の画像は保存メモリに記憶される。
【００１３】
このような衝撃の検知及び視覚化方法では、衝撃検知のたびにビデオ記録を開始させるべくオペレータが必要になる。バックグラウンド・ノイズ及びオペレータの主観性のために、衝撃の検知は極めて不確実になり、多くの衝撃が検知されない一方で、誤警告が発信されることになる。
【００１４】
この問題のため、誤った検知警告の結果として生じる不適切な記録を除くべく、記録装置全体を視覚化する必要がある。更に、全ての記録カメラにおいてこのステップを更新する必要がある。従って、この方法は使用が困難であり、同方法によって、信頼性をもって利用し得る結果を得ることはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述した問題のうち少なくともいくつかを解決するために、本出願人は、走行中の車両における監視区域にて、車両の走行速度に起因して吹き飛ばされた物体による衝撃を検知する方法であって、複数の振動センサを走行車両の監視区域と直接接触するように設置し、衝撃を検知すべく振動センサの信号を解析する方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、鉄道車両に対するバラスの衝撃により生じるダメージの発見によってなされたものであるが、走行速度に起因して物体（バラス、小石等）を吹き飛ばす可能性のあるあらゆる種類の走行車両（自動車、離着陸時の航空機等）に本発明を適用可能であることはいうまでもない。
【００１７】
好ましくは、振動センサによって供与される振動信号のそれぞれについて衝撃係数を計測し、それぞれの衝撃係数を所定の閾値と比較して、衝撃係数が同所定の閾値を越えた場合に衝撃検知メッセージを発信する。
【００１８】
振動信号ごとに一つの衝撃係数を計測することによって、車両走行時に振動センサによって検知される走行車両の振動を抑えることができる。実際のところ、ニューロン・ネットワークを用いて、センサによって測定された振動信号が衝撃信号であるか否かを判断することも可能である。しかし、このようなニューロン・ネットワークはノイズや車両自体の振動をも感知するため、満足のいく結果はもたらされない。
【００１９】
また、好ましくは、当該振動信号の衝撃係数を、所定時間の時間窓において計測する。
【００２０】
時間窓において衝撃を計測することによって、一方では、衝撃係数を算出するために考慮すべき振動信号データの数を減らし、このことによって、リアルタイムでの衝撃の検知を許容することができる。また一方では、時間窓において衝撃を計測することにより、一定時間の時間窓において、衝撃を極めて微細に検知することができ、このことによって衝撃の瞬間を精確に判定することができる。
【００２１】
好ましくは、前記窓の長さは、監視区域における衝撃後の振動持続時間に応じて決定される。
【００２２】
また、好ましくは、衝撃検知後、当該振動信号の衝撃係数が前記閾値より小さくならない間は、衝撃の検知がロックされる。
【００２３】
また、好ましくは、衝撃係数は、振動センサによって提供された振動信号のピークピーク値に対応する。
【００２４】
従来の解決策では、信号の有効値を閾値と比較するであろう。しかしながら、この方法ではノイズをも感知する。衝撃は（衝撃から間もない）極めて短時間だけ大きな振動を生じさせることを鑑みれば、ピークピーク値によって、振動信号における衝撃を、迅速かつ信頼性をもって特徴づけることが可能である。
【００２５】
実際、衝撃信号は、平均レベルは低いがピークピークレベルは高い衝撃音に対応している。更に、このような測定値は算出が容易であり、迅速に求めることができる。この測定値を用いることで、衝撃をリアルタイムで検知することが可能になる。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、閾値は走行車両の監視区域に依存して決定される。
【００２７】
本発明の衝撃検知方法の実施形態における適応閾値の使用によって、例えば、監視区域の性質（材質、密度、表面）と同区域による振動における応答とに応じて、検知を適合させることが可能になる。したがって、鋳鉄製とアルミニウム製の監視区域とでは閾値は同一ではなく、衝撃は、振動センサが配置された区域に特有の条件下で検知される。
【００２８】
好ましくは、衝撃検知メッセージは、衝撃を受けた監視区域の参照を含む。
【００２９】
このことによって、好ましいことに、検知された衝撃のそれぞれについて、衝撃を検知した走行車両の監視区域の位置を特定することができる。そのうえ、走行車両における衝撃の位置特定マップを得ることができ、バラス吹き飛びを適切にモデリングすることもできる。
【００３０】
本発明の一実施形態においては、個々の監視区域は、当該区域の撮影を行うことができる少なくとも一つのビデオ記録カメラに関連付けられている。衝撃検知メッサージから、衝撃を受けた監視区域の参照を抽出し、当該監視区域の参照に関連付けられたビデオ記録カメラのみを作動させる。
【００３１】
このことによって、好ましいことに、車両に対する物体の飛び出しを視覚化することができるビデオ記録カメラだけを作動することができ、このことから、全ての記録装置についてのシステマティックな調査を行うことを回避できる。従って、記録されたデータの処理が容易になる。
【００３２】
本発明は、また、走行車両の監視区域に対する、走行速度に起因して吹き飛ばされた物体によって生じる衝撃の検知装置に関する。この装置は、走行車両の監視区域に直接接触する複数の振動センサと、複数の振動センサに接続されるデータ処理ユニットであって、複数の振動センサによって供与された振動信号を受け取り、且つ、当該振動信号の中から、走行車両の個々の監視区域について衝撃信号を検出すべく構成されたデータ処理ユニットとを備える。
【００３３】
好ましくは、処理ユニットは、
―振動センサによって供与される個々の振動信号について衝撃係数を計測し、
―当該衝撃係数を所定閾値と比較し、
―同衝撃係数が当該所定閾値を越える場合は、衝撃検知メッセージを発信するように構成された識別モジュールを備える。
【００３４】
また、好ましくは、処理ユニットは、識別モジュールに接続されるとともに、個々の振動センサについて当該振動センサが配置された監視区域を関連付ける対応表を備える。
【００３５】
対応表を備えることによって、このように、センサによる参照をセンサの位置特定と関連付けることが可能になる。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、処理ユニットは、入力が識別モジュールに接続されるとともに、出力が複数のビデオ記録カメラに接続されたビデオ管理モジュールを備え、ビデオ管理モジュールは、識別モジュールによって発信された衝撃検知メッセージに応じて、複数のビデオ記録カメラに指令するように構成されている。
【００３７】
好ましくは、ビデオ管理モジュールは、走行車両の個々の監視区域を、当該区域の撮影を行うことができる少なくとも一つのビデオ記録カメラに関連付けている位置特定表に接続されており、ビデオ管理モジュールは、識別モジュールからの衝撃検知メッセージを受信し、当該衝撃検知メッセージから衝撃を受けた監視区域の参照を抽出し、当該監視区域の参照を位置特定表に転送し、それに応答して当該位置特定表は当該監視区域に関連付けられた記録カメラの参照を返信し、供与された当該カメラの参照に対応する記録カメラの作動のみを指令するように構成されている。
【発明の効果】
【００３８】
この検知装置によって、好ましいことに、走行車両の監視区域への衝撃によって生じる振動を直接測定しつつ、同衝撃を精確に検知することができる。また、振動センサにより検知された衝撃は走行車両内での位置特定が可能であり、このことにより、バラス吹き飛び現象をモデリングすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】監視装置の振動センサが鉄道車両の床に固定された本発明の監視装置を備える鉄道車両を示す断面図。
【図２】図１の概略側面図。
【図３】図１及び図２における監視装置の概略図。
【図４】横軸に時間を秒単位で示し、縦軸に鉛直方向において測定された振動の数値（ｍ／ｓ２）を示す、本発明の監視装置における振動センサによって計測された信号を示すグラフ。
【図５】閾値が示された、本発明の監視装置における振動センサによって計測された別の信号を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明における走行車両に対する衝撃を検知及び監視するための装置を、鉄道車両について説明する。本発明は、特に自動車等、その他の走行車両についても適用可能であることは自明である。
【００４１】
本例では、装置は、鉄道車両、特に、同車両の床外面及び車軸へのバラスの吹き飛びを検知及び監視するために配備される。本発明は、走行速度に起因して車両に対して吹き飛ばされるあらゆる種類の物体（バラス、小石等）に適用可能である。
【００４２】
図１に示すように、バラス吹き飛び検知監視装置１は、バラス３に埋設された長手方向に延びるレール上を走行する鉄道車両２に設置されている。バラス３は、直径５ｃｍから１０ｃｍの砂利の形態をとる。
【００４３】
前述のように、バラス３とは、レールを支える石や砂利の層である。その役割は、鉄道車両の通行によって生じる応力を、地面が圧縮を受けて変形しないような態様で地面に伝達することである。また、バラス３の別の役割としては、長さ方向の変形に対する抵抗を確保するために、レールを埋設することがある。
【００４４】
本例では、レール上に支持される車輪が装着された車軸を有する床２１を備えた鉄道車両２について記載する。床２１は、鉄道車両２の内部に対向する内面と、地面及びバラス３に対向する外面とを備える。
【００４５】
図１及び図２に示すように、監視装置１は、鉄道車両２の床２１の内面に直接配置された複数の振動センサ１１ａ〜１１ｄと、鉄道車両２に搭載されたデータ処理ユニット１２とを有する。複数の振動センサ１１ａ〜１１ｄに接続されたデータ処理ユニット１２は、振動センサ１１ａ〜１１ｄによって提供された振動信号を受信するように構成されている。ここでは、振動センサ１１ａ〜１１ｄは、処理ユニット１２に有線接続されているが、無線接続でもかまわないことはいうまでもない。
【００４６】
振動センサ１１ａ〜１１ｄは、鉛直方向、即ち、鉄道車両２の床２１が延びる平面に対して直交する方向における、鉄道車両２の床２１の振動を検知するように、鉄道車両２に搭載されている。振動センサ１１ａ〜１１ｄによる振動測定方向を、図２に方向Ｚとして示す。
【００４７】
本例では、鉄道車両２の床２１は、床２１を形成する複数の保持構造プレート２１ａ〜２１ｃ、即ち、保持鋼板を備える。一つのプレート２１ａ〜２１ｃの一部にバラス３の衝撃が加わると当該プレートの全体が振動することから、各プレート２１ａ〜２１ｃは一つの振動ユニットを形成している。換言すれば、一つのプレート２１ａ〜２１ｃに付与されたバラス３の衝撃によって生じる振動は、当該衝撃を受けたプレート２１ａ〜２１ｃに隣接するプレート２１ａ〜２１ｃには伝達されない。
【００４８】
振動センサ１１ａ〜１１ｄは、ここでは、加速度計の形態をとる。本例では、振動センサ１１ａ〜１１ｄは、振動センサ１１の飽和を回避するために、床２１の一つのプレート２１ａ〜２１ｃへの衝撃によって生じる振動を測定できるように選択される。センサの周波数の範囲は、ここでは、５Ｈｚから１ｋＨｚである。
【００４９】
振動センサ１１ａ〜１１ｄは、本例では、鉄道車両２の床２１における複数の監視区域に分配されており、同監視区域は、床２１の保持構造プレート２１ａ〜２１ｃに対応する。
【００５０】
過去にマイクロフォンを用いて実現されたような音測定とは対照的に、保持構造プレート２１ａ〜２１ｃに直接配置された一つ又は複数の振動センサ１１ａ〜１１ｄを用いる振動の測定によれば、処理ユニット１２により検知された個々の衝撃について、バラス３の吹き飛びを受けたプレート２１ａ〜２１ｃを関連付けることができる。各プレート２１ａ〜２１ｃが一つの振動ユニットを形成していることを鑑みると、振動センサ１１による衝撃の検知によって、衝撃を受けたプレート２１ａ〜２１ｃを推定することができる。
【００５１】
本発明の検知監視装置１によって、バラスの衝撃を算出するのみならず、衝撃を受けた位置をリアルタイムで特定することもできる。従って、本発明の装置を、衝撃位置特定検知装置と規定することができる。
【００５２】
監視装置１の処理ユニット１２は、好ましくは、鉄道車両２に搭載され、鉄道車両２の床２１の異なる保持プレート２１ａ〜２１ｃに分配された振動センサ１１ａ〜１１ｄに接続される。図１に示すように、処理ユニット１２は、鉄道車両２の鉛直壁に搭載されているが、鉄道車両２の床２１の内面に配置されてもよい。
【００５３】
ここでは、処理ユニット１２は、コンピュータ又はサーバのような計算装置の集合体であるが、単独且つ単一の計算装置をも適用可能であることはいうまでもない。
【００５４】
図３に示すように、処理ユニット１２は、振動センサ１１ａ〜１１ｄによって供与された異なる振動信号を収集し、これらの信号のなかからバラス３の衝撃を検知することを主な機能とする識別モジュール１２１を具備する。換言すると、識別モジュール１２１の役割は、振動センサによって発信される総体的な振動信号から、バラス３の衝撃による特徴を備えた振動信号を抽出することである。
【００５５】
このため、図４に示すように、識別モジュール１２１は、振動信号１１０を受信し、所定時間の時間窓Ｔにてリアルタイムで同信号を解析するように構成されている。換言すれば、個々の振動信号１１０は、所定時間Ｔの信号部分に、順次分割される。振動信号１１０のそれぞれの部分は、次に、バラス衝撃による特徴を備えた信号を識別すべく、識別モジュール１２１によって解析される。
【００５６】
図３に示すように、振動信号１１０の部分の解析における最初のステップでは、この場合、振動信号１１０のピークピーク値Ｖｃｃに対応する衝撃指数Ｃｉを、所定期間、測定する。次に、衝撃指数Ｃｉを、所定閾値Ｖｓ、即ち、閾値Ｖｓと比較する。予め算出された閾値Ｖｓは、監視区域２１ａ〜２１ｃの材質、密度、振動に対する応答、又は振動面等の、複数のパラメータに依存する。
【００５７】
鉄道車両２の床２１の異なる監視区域２１ａ〜２１ｃにおける振動センサ１１ａ〜１１ｄの位置は、図３に示すように、処理ユニット１２に保存された対応表１２３に参照されている。対応表１２３（即ち、下図）において、異なる閾値Ｖｓが、床２１の異なる監視区域２１ａ〜２１ｃに関連付けられている。
【００５８】
【表１】
2010120635.tif 000003
【００５９】
図３に示すように、鉄道車両２は３つの監視区域２１ａ〜２１ｃを有し、各区域について一つの閾値Ｖｓが予め算出されている。振動閾値Ｖｓは、従来どおり、監視区域のそれぞれの種類（鋼鉄製の構造プレート、鋳鉄製の構造プレート）に応じて経験的に定義される。例えば、前述の図１に示すように、監視区域２１ｃは、監視区域２１ａ及び２１ｂの閾値とは異なる閾値Ｖｓ２を備えている。本例では、監視区域２１ｃに対応する保持構造プレートは、監視区域２１ａ及び２１ｂに対応する保持構造プレートとは異なる材質で形成されている。
【００６０】
床２１の監視区域２１ｂに搭載された振動センサ１１ｂにより発信された振動信号を示す図４の例に示すように、当該監視区域２１ｂにおける振動信号１１０の閾値Ｖｓ１は、３００ｍ／ｓ２に等しい。
【００６１】
識別モジュール１２１によって受信された個々の振動信号１１０について、識別モジュール１２１は、当該振動信号１１０の発信元である振動センサ１１ａ〜１１ｄを判定する。識別モジュール１２１が接続されている対応表１２３を参照することで、識別モジュール１２１は、解析中の振動信号１１０に対応する振動センサ１１ａ〜１１ｄの配置された監視区域２１ａ〜２１ｃを判定する。このようにして、バラス３による衝撃が検知された際、識別モジュール１２１は直ちにバラス３が衝突した監視区域２１ａ〜２１ｃを提供する。
【００６２】
比較ステップの際、図４では、時間窓Ｔ１において、衝撃指数Ｃｉは監視区域２１ｂの閾値Ｖｓ１より大きい。識別モジュール１２１は衝撃を検知し、衝撃を受けた監視区域及びバラス３による衝撃の検知時間を特定しつつ、衝撃が突発した旨を示す検知メッセージＭｉを処理ユニット１２に返送する。ここでは、検知メッセージＭｉは、監視区域２１ｂにおいて時間ｔ１に衝撃が突発したことを示す。
【００６３】
対照的に、図４に示すように、時間窓Ｔ２においては衝撃指数Ｃｉは閾値Ｖｓ１よりも小さく、識別モジュール１２１によって検知される衝撃は存在せず、検知メッセージＭｉも送信されない。
【００６４】
各監視区域２１ａ〜２１ｄについて適応される閾値Ｖｓをもってパラメータが定義される識別モジュール１２１によって、鉄道車両２の床２１に対するバラスの衝撃を精確に検知することができる。
【００６５】
適応閾値Ｖｓにより、走行車両２がレール上を走行する際に生じる走行車両２の振動からなるバックグラウンド・ノイズを除去することができ、このような監視検知装置１によって、好ましいことに、誤警告の発信数を減らすことができる。
【００６６】
本発明の一実施形態において、識別モジュール１２１は、連続する２つの衝撃を識別するように構成されている。この目的のため、識別モジュール１２１は、衝撃指数Ｃｉが閾値Ｖｓを超えた最初の時間窓において、衝撃を記録するようにパラメータを定義されている。当該最初の時間窓の後、次の時間窓にて衝撃指数Ｃｉが閾値Ｖｓより低くならない間は、別の衝撃の記録は許可されない。このようなロック機構によって、監視検知装置１によって同一の衝撃が複数回に及んで記録されることを回避することができる。
【００６７】
図５では、ピークピーク値Ｖｃｃに対応する衝撃指数Ｃｉは、時間窓Ｔ’１，Ｔ’２及びＴ’３において閾値Ｖｓを超えている。時間窓Ｔ’１において衝撃を検知した後、ロック信号が生成され、時間窓Ｔ’２及びＴ’３において新たな衝撃を記録されることが阻止される。
【００６８】
ピークピーク値Ｖｃｃが閾値Ｖｓより低くなる時間窓Ｔ’４において、ロック信号の生成は終了する。このことによって、好ましいことに、時間窓Ｔ’１２において新たな衝撃を検知することが可能になる。
【００６９】
衝撃検知監視装置１を、位置特定装置及びマッピングに接続してもよい。鉄道車両の走行行程の間、検知装置は検知した衝撃の数及び車両における衝撃の発生部位を伝達する。これらの情報は位置特定装置に送信され、位置特定装置は走行した区域を示すマップに受けた衝撃の数を再現する。このようにすれば、行程のどの部分において衝撃の数が最も多いか検知することができる。
【００７０】
好ましいことに、バラス吹き飛びを起こしやすい行程の区域を、マップ上に示すことができる。例えば、バラス吹き飛びを起こしやすい行程の区域を赤色で示す。このように彩色されたマップは保線作業員の手に渡り、これにより、保線作業員はバラス吹き飛び現象を低減すべく線路を整備することができる。
【００７１】
本発明の一実施形態において、検知監視装置１は、鉄道車両２の監視区域２１ａ〜２１ｃのうちの一つ又は複数の区域を視覚化することができるように鉄道車両２に搭載された、複数のビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄを備える。
【００７２】
それぞれのビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄは、ここでは、鉄道車両２における少なくとも一つの監視区域２１ａ〜２１ｄが、ビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄのうちの一つの視野に入るように、鉄道車両２の床２１の外面に搭載されている。
【００７３】
本願の前文に記載のように、用いられるビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄは、一秒あたりに撮影できる画像の数が多い（一秒あたり１００〜２５０画像）ことから、いわゆる「高速」カメラである。
【００７４】
それぞれのビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄは、検知メッセージＭｉを受信した際に衝撃の前後のビデオ記録を取得させるプレトリガー装置に接続されている。
【００７５】
このため、プレトリガー装置は、記録時の最後の数秒間にカメラが撮影したデータを有するバッファメモリ、即ち、揮発性メモリを備える。従来どおり、カメラのバッファメモリは、最後の５〜１０秒間に記録されたデータを有する。衝撃が検知されたとき、バッファメモリの内容は保存メモリ（不揮発性メモリ）に保存され、当該保存メモリが衝撃の画像を記憶する。
【００７６】
実際に、プレトリガー装置は、床２１に付与されるバラス３の衝撃の前後それぞれ５秒間に撮影されたデータを記憶するように構成されている。
【００７７】
図１及び図２に示すように、ビデオ記録カメラ１７ａ，１７ｂは、鉄道車両２の床２１における異なる位置に搭載されており、処理ユニット１２に接続されている。同図には、ビデオ記録カメラ１７ｃ，１７ｄの図示はない。ここでは、カメラ１７ａ〜１７ｄは有線で接続されているが、無線接続であってもよいことはいうまでもない。
【００７８】
以下の表２に示す位置特定表１２４は、走行車両２の監視区域２１ａ〜２１ｃのそれぞれについて、当該区域２１ａ〜２１ｃ、即ち、ビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄの視野に入る監視区域２１ａ〜２１ｃの撮影が可能な少なくとも一つの当該ビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄを関連付ける。
【００７９】
【表２】
2010120635.tif 000004
【００８０】
例えば、図１に示すビデオ記録カメラ１７ａは、保持構造プレート２１ａ及び２１ｂを撮影するが、ビデオ記録カメラ１７ｂは保持構造プレート２１ｂしか撮影しない。
【００８１】
図３に示すように、監視装置１の処理ユニット１２は、更に、識別モジュール１２１によって送信された検知メッセージＭｉに応じて、異なるビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄに指令するように構成された管理モジュール１２２を備える。このため、管理モジュール１２２は、入力が識別モジュール１２１の出力に接続され、出力がビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄに接続されている。管理モジュール１２２もまた位置特定表１２４と通信可能である。
【００８２】
前述のように、振動センサ１１によって衝撃が検知されたとき、識別モジュール１２１は、一定の瞬間に一定の監視区域２１ａ〜２１ｃにて衝撃が突発したことを示す検知メッセージＭｉを発信する。当該検知メッセージＭｉは処理ユニット１２の管理モジュール１２２に送信され、管理モジュール１２２は、検知メッセージＭｉから衝撃の発生時間及び衝撃を受けた監視区域２１ａ〜２１ｃを抽出する。当該区域２１ａ〜２１ｃの参照は続いて位置特定表１２４に送信され、位置特定表１２４はそれに応答して、当該監視区域２１ａ〜２１ｄを指向するビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄの参照を返信する。
【００８３】
前述の例においても記載したが、このように、振動センサ１１ｂによってバラス３の衝撃が検知された場合、処理ユニット１２の識別モジュール１２１は、保持構造プレート２１ｂが衝撃を受けたことを特定して、検知メッセージＭｉを発信する。ビデオ管理モジュール１２２は検知メッセージＭｉを受信し、作動させるべきビデオ記録カメラを判定するために位置特定表１２４を参照する。ここでは、保持構造プレート２１ｂが衝撃を受けたことから、ビデオ記録カメラ１７ａ及び１７ｂが作動される（表２参照）。
【００８４】
このようにして、バラス３の吹き飛びの撮影に適したビデオ記録カメラ１７ａ，１７ｂのみが作動する。従って、ビデオ記録の視覚化が容易になり、誤警告（誤検知）に対応する記録の数は極めて限定的になる。
【００８５】
本例においては、処理ユニットの管理モジュール１２２は、図示はないものの、ビデオ記録カメラ１７ａ〜１７ｄによって記録された異なるビデオ記録を保存するビデオ記録のデータベースを備える。
【００８６】
本明細書では加速度計の形態をとる振動センサについて記載したが、ひずみゲージもまた適用可能であることは自明である。
【００８７】
更に、床の内面に搭載された振動センサについて記載したが、振動センサは外面にも搭載可能であることはいうまでもない。この場合、外的条件（雨、結氷等）のみならずバラスに関連する衝撃からもセンサを保護する必要がある。
【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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【外国語明細書】
2010120635000001.pdf