(57)【要約】【課題】装置部品の劣化を検知することで、軌道走行電動車両の故障を未然に防ぐこと。【解決手段】劣化検知装置３０は、走行中に軌道走行電動車両１０の部品に係る検出データを繰り返し取得する検出データ取得部２１と、軌道上の各位置に対応する検出データの正常範囲内から、同じ位置で検出された検出データが逸脱しているか否かを判定する正常範囲判定部２４と、正常範囲を更新する正常範囲更新部２５と、正常範囲が所定の閾値にまでシフトした際に部品が劣化したことを検知する劣化検知部２６と、を備える。正常範囲判定部２４は、検出データが正常範囲から逸脱している場合に逸脱フラグを立て、所定の期間だけ待機しながら検出データを取得する。正常範囲更新部２５は、正常範囲判定部２４による待機中に検出データが正常範囲から再び逸脱すれば、逸脱フラグを立てた際の検出データにより正常範囲を更新する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道を走行する軌道走行電動車両の劣化検知装置であって、
前記軌道を走行中に、前記軌道走行電動車両が備える部品に係る物理量の検出データを繰り返し取得する検出データ取得部と、
前記軌道上の各位置における前記検出データを蓄積することで規定された前記検出データの正常範囲から、同じ位置で検出された前記検出データが逸脱しているか否かを判定する正常範囲判定部と、
前記正常範囲を更新する正常範囲更新部と、
前記正常範囲が所定の閾値にまでシフトした際に前記部品が劣化したことを検知する劣化検知部と、を備え、
前記正常範囲判定部は、
前記検出データが前記正常範囲から逸脱している場合に逸脱フラグを立て、所定の期間だけ待機しながら前記検出データを取得し、
前記正常範囲更新部は、
前記正常範囲判定部による待機中に前記検出データが前記正常範囲から再び逸脱すれば前記逸脱フラグを立てた際の前記検出データにより前記正常範囲を更新する、
ことを特徴とする軌道走行電動車両の劣化検知装置。
【請求項２】
軌道を走行する軌道走行電動車両の劣化検知装置であって、
前記軌道を走行中に、前記軌道走行電動車両が備える部品に係る物理量の検出データを繰り返し取得する検出データ取得部と、
前記軌道上の各位置に定められた所定の劣化閾値に対して、同じ位置で検出された前記検出データが超えているか否かを判定する閾値判定部と、
前記部品が劣化したことを検知する劣化検知部と、を備え、
前記閾値判定部は、
前記検出データが前記劣化閾値を超えている場合に待機フラグを立て、所定の期間だけ待機しながら前記検出データを取得し、
前記劣化検知部は、
前記閾値判定部による待機中に前記検出データが前記劣化閾値を所定の回数だけ超えれば前記部品が劣化したことを検知する、
ことを特徴とする軌道走行電動車両の劣化検知装置。
【請求項３】
外気の温度を取得する外気温取得部と、
前記正常範囲の上限下限、または前記劣化閾値を外気温度に応じて補正可能な正常範囲補正部と、を備える、
請求項１または２に記載の軌道走行電動車両の劣化検知装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の劣化検知装置を備える、
ことを特徴とする軌道走行電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータで車輪を駆動することによって軌道を走行する軌道走行電動車両の部品の劣化を検知する劣化検知装置、および軌道走行電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道走行電動車両は、軌条の内側に設けられたパワーレールからモータに給電して走行する（特許文献１）。このような軌道走行電動車両は、ＡＰＭ（Automated People Mover）とも呼ばれ、電車とバスの中間の規模の交通システムとして、主に都市部の交通機関の一翼を担う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２８３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軌道走行電動車両は、パワーレールから受電する受電部、受電した直流を交流に変換するインバータ、インバータから給電されるモータ、モータから動力が伝達される車輪等の種々の装置を構成するコンポーネント（部品）と、各コンポーネントを用いて車両の走行を制御するコントローラとを備えている。
コントローラは、各コンポーネントから、電圧、電流、周波数、温度、回転数等の検出データを受け取り、それらの検出データに基づいてコンポーネントに指令を出すことで軌道走行電動車両の走行を制御する。
このコントローラは、受け取った検出データが所定の閾値を超えているか否かに基づいて故障を検知し、故障が発生すると車両を非常停止させる。
また、コントローラは、検出データを記録するログ機能を有しており、そのログはメンテナンス時に参照される。故障に繋がると判断可能な値がログに記録されていれば、部品の交換、修理が行われる。
【０００５】
しかし、部品の経年劣化が想定よりも速く進むことで、次のメンテナンス時期が到来するよりも前に、故障が発生する可能性がある。劣化の進み具合は、使用環境に応じて変わるので、現場に納入された軌道走行電動車両の初回のメンテナンス時期を適切に設定することが難しい。
そこで、本発明は、軌道走行電動車両の装置部品の劣化を検知することで、軌道走行電動車両の故障を未然に防ぐことが可能な劣化検知装置、および軌道走行電動車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の軌道走行電動車両の劣化検知装置は、軌道を走行する軌道走行電動車両の劣化検知装置であって、軌道を走行中に、軌道走行電動車両が備える部品に係る物理量の検出データを繰り返し取得する検出データ取得部と、軌道上の各位置における検出データを蓄積することで規定された検出データの正常範囲内から、同じ位置で検出された検出データが逸脱しているか否かを判定する正常範囲判定部と、正常範囲を更新する正常範囲更新部と、正常範囲が所定の閾値にまでシフトした際に部品が劣化したことを検知する劣化検知部と、を備え、正常範囲判定部は、検出データが正常範囲から逸脱している場合に逸脱フラグを立て、所定の期間だけ待機しながら検出データを取得し、正常範囲更新部は、正常範囲判定部による待機中に検出データが正常範囲から再び逸脱すれば、逸脱フラグを立てた際の検出データにより正常範囲を更新することを特徴とする。
【０００７】
本発明の劣化検知装置によれば、部品の劣化の進行に伴ってシフトする正常範囲が、メンテナンスが望まれる閾値にまでシフトした際に部品の劣化が検知される。
検出データの正常範囲は、運行時に検出された検出データにより更新される。ここで、正常範囲から検出データが逸脱していても正常範囲をすぐには更新せずに待機する。そして、待機中に再び逸脱が生じれば、経年劣化によって逸脱が生じたものと判断して、逸脱した検出データを用いて正常範囲を更新するようにしている。こうすることで、経年劣化ではなく外乱等により生じた異常値により正常範囲を更新することを避けることができる。
こうして、正常範囲を部品劣化の進行度合に対応する状態に保ち、閾値にまで正常範囲がシフトしたかどうかによって劣化を検知することで、誤検知を抑制して部品の劣化を精度よく検知することができる。
本発明により部品の劣化が検知されると、メンテナンスを実施し、部品の修理、交換等の対応をとることができるので、運行中の故障発生を未然に防ぐことができる。
【０００８】
本発明は、軌道を走行する軌道走行電動車両の劣化検知装置であって、軌道を走行中に、軌道走行電動車両が備える部品に係る物理量の検出データを繰り返し取得する検出データ取得部と、軌道上の各位置に定められた所定の劣化閾値に対して、同じ位置で検出された検出データが超えているか否かを判定する閾値判定部と、部品が劣化したことを検知する劣化検知部と、を備え、閾値判定部は、検出データが劣化閾値を超えている場合に待機フラグを立て、所定の期間だけ待機しながら検出データを取得し、劣化検知部は、閾値判定部による待機中に検出データが劣化閾値を所定の回数だけ超えれば部品が劣化したことを検知することを特徴とする。
【０００９】
本発明の劣化検知装置によれば、軌道上の各位置に対応する劣化閾値を、同じ位置で検出された検出データが所定の回数だけ超えると、部品の劣化が検知される。
検出データが劣化閾値を超えていても、経年劣化したとすぐには判断せずに待機する。そして、待機中に検出データが劣化閾値を再び超えれば、経年劣化したものと判断するようにしている。こうすることで、経年劣化ではなく外乱等により生じた異常値により誤って劣化を検知することを避けることができる。
本発明により部品の劣化が検知されると、メンテナンスを実施し、部品の修理、交換等の対応をとることができるので、運行中の故障発生を未然に防ぐことができる。
【００１０】
本発明の劣化検知装置は、外気の温度を取得する外気温取得部と、正常範囲の上限下限、または劣化閾値を外気温度に応じて補正可能な正常範囲補正部と、を備えることが好ましい。
そうすることで、外気温度の変化に起因する誤検出を抑制することができる。
【００１１】
本発明の軌道走行電動車両は、上述の劣化検知装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軌道走行電動車両の装置部品の劣化を検知することで、軌道走行電動車両の故障を未然に防ぐことが可能な劣化検知装置、および軌道走行電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る軌道走行電動車両の構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、軌道走行電動車両の軌道上の位置と速度との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、軌道走行電動車両の軌道上の位置と消費電力との関係を示すグラフである。
【図３】正常範囲が要メンテナンス閾値に次第に近づくことを説明するための図である。
【図４】コントローラの構成を示す図である。
【図５】劣化検知の処理の流れを示す図である。
【図６】本発明の変形例において、外気温度を用いて正常範囲を補正することを説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る軌道走行電動車両が備えるコントローラの構成を示す図である。
【図８】劣化検知の処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示す軌道走行電動車両１０は、モータ１４を動力源として図示しない軌道を走行するもので、ＡＰＭと呼ばれる。
軌道走行電動車両１０は、遠隔監視下、軌条に沿って無人で自動運行される。
軌道走行電動車両１０は、大略、軌条の内側に設けられたパワーレール１１（架線）から受電するパンタグラフ１２と、パンタグラフ１２により受電した直流電力を交流電力に変換するインバータ装置１３と、インバータ装置１３により交流電力が印加されるモータ１４と、モータ１４が発生した動力により駆動される駆動輪１５と、軌道走行電動車両１０の運転を制御するコントローラ２０とを備える。
なお、本実施形態では、２つのモータ１４により駆動輪１５を個別に駆動するが、１つのモータ１４により２つの駆動輪１５の双方を駆動することもできる。
【００１５】
パンタグラフ１２、インバータ装置１３、モータ１４、および駆動輪１５等、軌道走行電動車両１０が備える種々の装置はそれぞれ、複数のコンポーネント（部品）により構成される。
例えば、インバータ装置１３は、モータ１４に印加する電流からノイズを除去するためのコンデンサおよびコイルを含む多くの回路素子から構成される。
また、駆動輪１５は、ゴムタイヤ、ホイール、回転数を検出するエンコーダ等から構成される。
【００１６】
コントローラ２０は、インバータ装置１３、モータ１４、および駆動輪１５等において検出された各種の検出データを受け取り、検出データに基づいてコンポーネントに指令を出すことで軌道走行電動車両１０の運転を制御する。
検出データとしては、例えば、インバータ装置１３に入力される電圧および電流、インバータ装置１３から出力される電圧、電流、および周波数、モータ１４，１４の各々の温度、駆動輪１５の各々の回転速度等、各種の物理量が挙げられる。
コントローラ２０は、内蔵するプログラムと、遠隔制御によって動作する。
【００１７】
ところで、インバータ装置１３やモータ１４における短絡や断線、タイヤのパンク、軸受の異常等の故障が発生しうる。こういった故障を検知して軌道走行電動車両１０を非常停止させるために、コントローラ２０は、各検出データに対して故障判定に用いる故障閾値を設定している。
例えば、タイヤがパンクした場合は、軌条との摩擦の増加によりモータ１４の電流が増加するので、モータ１４の電流の検出データが故障閾値を上回った際に故障と判定すればよい。
その他の検出データに対しても故障閾値が設定される。
【００１８】
また、コントローラ２０は、メンテナンス時に参照できるように、検出データを記録するログ機能を有する。ログに記録された値と、予め定められた閾値とに基づいて、部品の修理、交換の要否が判断される。例えば、タイヤの摩耗、空気圧の低下により、車輪の回転数は次第に増加するが、規定の回転数（閾値）を下回っていればタイヤの交換を行わず、規定の回転数を上回っていればタイヤを交換する。
【００１９】
各検出データに設定される閾値、および軌道走行電動車両１０のメンテナンスの頻度は、各部品の経年劣化の進行の度合を予測して適切に設定することが好ましい。しかし、周囲の温度や湿度などの使用環境によって変化する劣化の進行度合を予測することは難しいので、適切な閾値、適切なメンテナンス頻度を定めることが困難である。
【００２０】
したがって、メンテナンスとメンテナンスとの間に部品の経年劣化が想定よりも速く進むことで、運行中に故障が発生する可能性がある。
そこで、故障発生を確実に防止するために、故障に繋がる部品の劣化を運行中に検知する。
コントローラ２０は、軌道走行電動車両１０が軌道を走行するために、所定の速度、電流等のパターンで走行することを利用して、部品の劣化を検知する。
軌道に沿って運転される軌道走行電動車両１０では、走行速度や消費電力などのパターンが、走行する軌道に応じて定まる。つまり、軌道上の同じ位置では、走行速度や消費電力、トルクなどが理論的には同じ筈である。
【００２１】
図２（ａ）は、軌道の一部の区間における軌道走行電動車両１０の軌道上の位置に対する速度のパターンを示す。Ａ駅から隣のＢ駅までに相当するこの区間では、Ａ駅に停止した状態から始動する際には加速し、一定速度で巡行した後、減速してＢ駅に停車する。
図２（ｂ）は、図２（ａ）と同じ区間における軌道走行電動車両１０の軌道上の位置に対する消費電力のパターンを示す。始動時は、始動に必要なトルクに見合う大きな電力が消費されるが、巡行時は始動時に比べて消費電力が小さく、減速時にはモータ１４により発電された回生電力が蓄電池に蓄えられるために消費電力がマイナスに転じる。
速度、消費電力のいずれも、軌道走行電動車両１０の同じ位置では、理論的には同一である。その他、モータ１４の出力トルク、モータ１４の巻線を流れる電流、インバータ装置１３の電圧、電流、周波数、駆動輪１５の回転数等についても、同じ車両位置では理論的には同一である。
【００２２】
しかし、部品が劣化すると、同じ車両位置では一定範囲の値を示していた検出データが、当初の値の範囲から次第にシフトする。このことを捉えることで、部品の劣化を検知することができる。
【００２３】
コントローラ２０は、各車両位置において検出された車両速度、消費電力、モータ１４の出力トルク、モータ１４の巻線を流れる電流、インバータ装置１３の電圧、電流、周波数、駆動輪１５の回転数等から任意に選択された１つ以上の検出データをメモリに蓄積することができる。
軌道の走行試験を行うことにより、あるいは車両走行の解析によって検出データを蓄積すると、軌道上の各位置に応じた検出データが示す正常な値の範囲（正常範囲）を決定する。
部品が次第に劣化するのに伴って検出データは次第に当初の値の範囲から一方向にシフトする。図３では、インバータ装置１３に備わる電解コンデンサの温度の正常範囲の値が次第に上昇し、故障閾値に向けてシフトすることを示している。
なお、図３では、正常範囲の値が一定に、簡略化して示されているが、実際には、車両位置に応じて正常範囲がとる値は変化する。また、劣化の指標に用いる検出データによっては、当初の値の範囲から次第に低下する。
【００２４】
ここで、運行中に検出されたデータが試験走行時に作成した当初の正常範囲から逸脱すれば劣化したと検知することも可能であるが、本実施形態では、運行時に検出した新しいデータにより正常範囲を随時更新し、正常範囲が、故障に繋がると判断可能な値（要メンテナンス閾値）にまでシフトした際に劣化を検知する。要メンテナンス閾値は、故障閾値よりも手前（正常範囲と故障閾値との間）に設定される。このように正常範囲を最新の状態に保ち、要メンテナンス閾値にまで正常範囲がシフトしたかどうかによって劣化を検知することで、誤検知を抑制して部品の劣化を精度よく検知することができる。
【００２５】
検出データを蓄積する際は、部品が新しい、あるいは部品修理がなされた軌道走行電動車両１０を軌道全体に亘って走行させ、例えば１ｍおきに、検出されたデータをメモリに保存する。同じ軌道を複数回（例えば１００回）走行させることで、各車両位置に対応する検出データを蓄積する。
軌道走行電動車両１０の車両位置は、コントローラ２０により、駆動輪１５の回転数Ｎと、駆動輪１５のタイヤの外周の長さＬとの積に基づいて検出される。回転数Ｎは、駆動輪１５，１５の車軸の一方または双方に設けられるロータリエンコーダにより検出される。
回転数Ｎは、始発駅を起点としてカウントされるとともに、途中の各駅においてゼロにリセットされる。つまり、軌道走行電動車両１０の位置は、既知である各駅の位置に、ＮとＬとの積を加えた値として検出される。これにより、回転数Ｎの累積誤差を解消できるので、車両位置の精度が保たれる。
【００２６】
検出データが蓄積されると、蓄積されたデータから異常値を除いて、各車両位置に対応する上限および下限を定めることにより、正常範囲を決定する。その正常範囲と、故障閾値との間に、要メンテナンス閾値を設定する。
なお、軌道走行電動車両１０が終着駅に到達すると、車両の進行方向が転回される。軌道の往路と復路とでは、軌道上の各位置における速度や消費電力のパターンが相違するので、検出データの蓄積および正常範囲の決定は、往路、復路の各々に対して行う。
以上により、正常範囲が決定されると、運行の準備が整う。
【００２７】
上述した故障発生時の非常停止機能、検出データのログ機能、および劣化検知機能を実現するために、コントローラ２０は、図４に示すように、検出データ取得部２１と、非常停止させる機能を担う非常停止部２２と、検出データが記録されたログを作成するログ作成部２３と、正常範囲内・逸脱判定部２４と、正常範囲更新部２５と、劣化検知部２６と、劣化報知部２７と、メモリ２８とを備える。
検出データ取得部２１と、正常範囲内・逸脱判定部２４と、正常範囲更新部２５と、劣化検知部２６と、劣化報知部２７と、メモリ２８とによって劣化検知装置３０が構成される。
【００２８】
以下、図５を参照しながら、劣化検知装置３０により、軌道走行電動車両１０の部品の劣化を検知するステップについて説明する。
コントローラ２０の検出データ取得部２１は、正常範囲を定めるのに用いた検出データに対応する各車両位置で、部品劣化の指標に用いる検出データを取得する（検出データ取得ステップＳ１１）。
そして、正常範囲内・逸脱判定部２４は、検出データが、対応する車両位置における正常範囲内に納まっているか、それとも逸脱しているかを判定する（正常範囲内・逸脱判定ステップＳ１２）。
検出データが正常範囲内に納まっていれば（Ｓ１２でＮ）、劣化検知処理を中断する。処理は、検出データを取得するステップＳ１１に戻る。
【００２９】
一方、正常範囲から検出データが逸脱していれば（Ｓ１２でＹ）、正常範囲内・逸脱判定部２４は、それが経年劣化によるものなのか、それとも外乱によるのかを判断するために、先ずは、逸脱したことを示すフラグを立てて、その検出データによる正常範囲の更新を保留する。（逸脱フラグセットステップＳ１３）。フラグはメモリ２８に保持される。
【００３０】
その後、所定の時間、あるいは所定の区間（例えば、次の駅まで）の間だけ、正常範囲内・逸脱判定部２４は、検出データを取得しながら待機する（待機ステップＳ１４）。
待機中は、検出データが正常範囲から再び逸脱するか否かを判定する（再逸脱確認ステップＳ１５）。
待機期間を通じて、検出データが正常範囲を逸脱することなく（ステップＳ１５でＮ）、待機が終了すれば（ステップＳ１６でＹ）、先に正常範囲から逸脱した検出データは外乱による異常値であると判断できるので、その検出データによる正常範囲の更新は行わない。正常範囲内・逸脱判定部２４は、逸脱フラグをリセットする（逸脱フラグリセットステップＳ１７）。外乱が起こったことを（ステップＳ１５でＮ）、必要に応じて、車両の操作卓への表示やアラーム音などによって報知することもできる。また、必要に応じて、外乱が生じた車両位置や時刻等の情報をログに記録してもよい。
ここで説明する劣化検知の処理と並行して、故障検知による非常停止、および各検出データのログに係る処理も行われているので、大きな外乱が生じた場合の車両の非常停止の機能は担保されている。
【００３１】
一方、待機中に、検出データが再び正常範囲を逸脱したならば（ステップＳ１５でＹ）、先に正常範囲から逸脱した検出データ、および今回逸脱した検出データは経年劣化により生じたものと判断できる。その経年劣化を正常範囲に反映させるため、正常範囲更新部２５は、それらの検出データを参照して正常範囲を更新する（正常範囲更新ステップＳ１８）。具体的に、検出データが正常範囲の上限を上回っていれば正常範囲の上限をその検出データで更新し、正常範囲の下限を下回っていれば正常範囲の下限をその検出データで更新する。
【００３２】
正常範囲更新ステップＳ１８に続いて、劣化検知部２６は、更新された正常範囲が要メンテナンス閾値にまでシフトしているか否かを判定することにより、部品の劣化を検知する（劣化検知ステップＳ１９）。
ここでの判定基準は任意に定めることができるが、例えば、正常範囲の上限と下限との中心値が要メンテナンス閾値にまで到達している場合に、部品が劣化していると検知することができる。
劣化検知ステップＳ１９で部品劣化が検知されると、劣化報知部２７は、その旨を車両の操作卓に表示したり、アラームを鳴らすことなどによって報知する（劣化報知ステップＳ２０）。この報知により、停車駅で点検したり、早期のメンテナンスを要請するなどの然るべき対応をとることができる。
【００３３】
本実施形態によれば、上述のように、部品の物理量の検出値が当初の正常な値の範囲から次第にシフトする部品の劣化を正確に捉えて検知することができる。それによってメンテナンスを実施し、部品の修理、交換等の対応をとることができるので、運行中の故障発生を未然に防ぐことに貢献できる。
【００３４】
劣化検知装置３０は、検出データの正常範囲を補正する機能を有していることが好ましい。
例えば、図６（ｂ）に示すように、正常範囲の上限に定量αを加算または減算し、正常範囲の下限に定量βを加算または減算することができる。このように補正することで、誤検知を防止することができる。
特に、軌道走行電動車両１０の走行中、周囲環境に応じて変動する検出データを用いて部品劣化を検知する場合に、正常範囲を補正することが有効である。
【００３５】
例えば、外気の温度に応じて変化する検出データを用いる場合は、必要に応じて、正常範囲の上限および下限を外気温度に応じて補正することが好ましい。
その場合、図６（ａ）に示すように、劣化検知装置３０に、外気の温度を取得する外気温取得部３１と、データを検出する部品の温度を取得する部品温度取得部３２と、正常範囲を補正する正常範囲補正部３３とを設けることができる。
外気温度が上昇（または下降）すると、部品温度が上昇（または下降）する、そして、部品温度の変化に伴って当該部品の検出データが示す値が変化する。したがって、取得した外気温度と、部品温度と、検出データとの相関に基づいて、適切な値に正常範囲を補正するとよい。そうすることで、検出データに与える外気温度の影響を低減することができるので、劣化検知の精度を向上させることができる。
【００３６】
〔第２実施形態〕
次に、図７および図８を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。第１実施形態の構成と同様の構成には同じ符号を付している。
第２実施形態では、軌道上の各位置に予め定められた劣化閾値を用いて部品の経年劣化を検知する。
部品が劣化すると、同じ車両位置では同様の値を示していた検出データが次第にシフトする。このことを捉えることで部品の劣化を検知することは、第１実施形態と同様である。
【００３７】
本実施形態の軌道走行電動車両は、図７に示すコントローラ２０に内蔵された劣化検知装置４０を備える。
劣化検知装置４０は、閾値判定部４１と、劣化検知部４２とを備える。
【００３８】
閾値判定部４１は、軌道走行中に検出データ取得部２１により繰り返し取得される検出データが、同じ軌道位置に対応する劣化閾値を超えているか否かを判定する。
ここで、部品が次第に劣化するのに伴って検出データは次第に一方向にシフトする。インバータ装置１３に備わる電解コンデンサの温度を例にとると、検出データの値は次第に上昇する。車輪の回転数を例にとると、タイヤの摩耗や空気圧の低下により検出データの値は次第に低下する。つまり、各検出データに応じて劣化閾値を超える向きが定まる。
軌道の走行試験を行うことにより、あるいは車両走行の解析により、軌道上の各位置に応じた検出データが示す正常な値に対して、定められた向きにシフトした劣化閾値を決定する。
そして、閾値判定部４１は、検出データが劣化閾値を定められた向きに超えているか否かを判定する。
また、閾値判定部４１は、検出データが劣化閾値を超えている場合に待機フラグを立て、所定の期間だけ待機しながら前記検出データを取得する。
【００３９】
劣化検知部４２は、閾値判定部４１による待機中に検出データが劣化閾値を再び超えれば部品が劣化したことを検知する。
【００４０】
以下、図８を参照しながら、劣化検知装置４０により、軌道走行電動車両の部品の劣化を検知するステップについて説明する。
コントローラ２０の検出データ取得部２１は、劣化閾値を定めるのに用いた検出データに対応する各車両位置で、部品劣化の指標に用いる検出データを取得する（検出データ取得ステップＳ１１）。
そして、閾値判定部４１は、検出データが、対応する車両位置における劣化閾値を超えているか否かを判定する（閾値判定ステップＳ２１）。
検出データが劣化閾値を超えていなければ（Ｓ２１でＮ）、劣化検知処理を中断する。処理は、検出データを取得するステップＳ１１に戻る。
【００４１】
一方、検出データが劣化閾値を超えていれば（Ｓ２１でＹ）、閾値判定部４１は、それが経年劣化によるものなのか、それとも外乱によるのかを判断するために、先ずは、劣化閾値を超えたことを示す待機フラグを立てて判断を保留する。（待機フラグセットステップＳ２２）。待機フラグはメモリ２８に保持される。
【００４２】
その後、所定の時間、あるいは所定の区間（例えば、次の駅まで）の間だけ、閾値判定部４１は、検出データを取得しながら待機する（待機ステップＳ１４）。
待機中は、検出データが劣化閾値を再び超えるか否かを判定する（再度オーバー確認ステップＳ２３）。
待機期間を通じて、検出データが劣化閾値を超えることなく（ステップＳ２３でＮ）、待機が終了すれば（ステップＳ１６でＹ）、先に劣化閾値を超えた検出データは外乱による異常値であると判断できるので、劣化したとは判断しない。閾値判定部４１は、待機フラグをリセットする（待機フラグリセットステップＳ２４）。
【００４３】
一方、待機中に、検出データが再び劣化閾値を超えたならば（ステップＳ２３でＹ）、劣化検知部４２は、経年劣化が生じたものと判断して部品の劣化を検知する（劣化検知ステップＳ２５）。
なお、待機中に、検出データが所定の回数だけ、例えば、２回あるいは３回と劣化閾値を超えた場合に経年劣化が生じたものと判断するようにしてもよい。
劣化検知ステップＳ２５で部品劣化が検知されると、劣化報知部２７は、その旨を車両の操作卓に表示したり、アラームを鳴らすことなどによって報知する（劣化報知ステップＳ２０）。
それにより、メンテナンスを実施し、部品の修理、交換等の対応をとることができるので、運行中の故障発生を未然に防ぐことに貢献できる。
【００４４】
本実施形態の劣化検知装置４０は、劣化閾値を補正する機能を有していることが好ましい。
例えば、外気の温度に応じて変化する検出データを用いる場合は、必要に応じて、劣化閾値を外気温度に応じて補正することが好ましい。
走行中に取得した外気温度と、部品温度と、検出データとの相関に基づいて、適切な値に劣化閾値を補正することで、検出データに与える外気温度の影響を低減することができるので、劣化検知の精度を向上させることができる。
【００４５】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０      軌道走行電動車両
１１      パワーレール
１２      パンタグラフ
１３      インバータ装置
１４      モータ
１５      駆動輪
２０      コントローラ
２１      検出データ取得部
２２      非常停止部
２３      ログ作成部
２４      正常範囲内・逸脱判定部
２５      正常範囲更新部
２６      劣化検知部
２７      劣化報知部
２８      メモリ
３０，４０      劣化検知装置
４１      閾値判定部
４２      劣化検知部
Ｓ１１    検出データ取得ステップ
Ｓ１２    正常範囲内・逸脱判定ステップ（正常範囲判定ステップ）
Ｓ１３    逸脱フラグセットステップ
Ｓ１４    待機ステップ
Ｓ１５    再逸脱確認ステップ
Ｓ１７    逸脱フラグリセットステップ
Ｓ１８    正常範囲更新ステップ
Ｓ１９    劣化検知ステップ
Ｓ２０    劣化報知ステップ
【図１】
2015156766.tif 000003
【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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【図７】
2015156766.tif 000009
【図８】
2015156766.tif 000010