(57)【要約】【課題】簡単な構成でトンネル内や地下鉄でも使用可能な線路管理支援システムを提供する。【解決手段】車両１の車輪の回転に伴って発電された電力によって台車１０に設けた検出装置100内の３次元加速度センサと検出データ送信機等を駆動する。また、運転席近傍に設けられた監視装置200において、検出装置100からの送信電波を受信し、車輪の回転数を検出して車両１の走行距離を算出し、加速度センサによって検出された互いに直交する３方向のそれぞれに発生する検出加速度と予め計測されている基準となる加速度情報とを比較して線路の異常を検出する。【選択図】図２
2008100669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定路線の線路上を走行する車両の車軸の回転に同期して回転し、回転軸に直交する方向の等距離に配置され且つ回転方向に等間隔に配置された複数の磁石と、
前記磁石の近傍に車両に固定して設けられ、鉄心に巻回された第１コイルと該第１コイルに発生する起電力を整流して蓄電する蓄電部とからなり、該蓄電した電力を外部に供給する電力供給装置と、
前記車両のサスペンション機構よりも下側に設けられ、前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、互いに直交する３方向のそれぞれに発生する加速度を検出して該加速度に対応する電気信号を出力する加速度センサと、
前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、車両に固定して設けられた第２コイルに前記磁石によって発生する起電力パルスの数を計数して該計数値に基づく走行距離情報を生成すると共に前記加速度センサから出力される電気信号に基づいて検出加速度情報を生成する演算処理部と、
前記走行距離情報と検出加速度情報を送信する検出データ送信手段と、
前記検出データ送信手段から送信された走行距離情報と検出加速度情報とを受信する検出データ受信手段と、
前記車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が該路線の運行開始位置からの距離に対応させて記憶されている記憶媒体と、
前記検出データ受信手段によって受信した前記走行距離情報に基づく距離に対応して前記記憶媒体に記憶されている加速度情報と前記検出加速度情報とを比較し、前記３方向に発生する加速度毎に加速度値の差を求め、これら３つの差の値のうちの１つ以上が所定の許容範囲以上となったときに異常状態であることを報知する異常報知手段とを備えている
ことを特徴とする線路管理支援システム。
【請求項２】
所定路線の線路上を走行する車両の車軸の回転に同期して回転し、回転軸に直交する方向の等距離に配置され且つ回転方向に等間隔に配置された複数の磁石と、
前記磁石の近傍に車両に固定して設けられ、鉄心に巻回された第１コイルと該第１コイルに発生する起電力を整流して蓄電する蓄電部とからなり、該蓄電した電力を外部に供給する電力供給装置と、
前記車両のサスペンション機構よりも下側に設けられ、前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、互いに直交する３方向のそれぞれに発生する加速度を検出して該加速度に対応する電気信号を出力する加速度センサと、
前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、車両に固定して設けられた第２コイルに前記磁石によって発生する起電力パルスの数を計数して所定パルス数毎に、前記加速度センサから出力される電気信号に基づいて検出加速度情報を生成して該加速度情報を送信する検出データ送信手段と、
前記検出データ送信手段から送信された検出加速度情報を受信する検出データ受信手段と、
前記検出データ受信手段によって受信した検出加速度情報を入力し、該検出加速度情報が送信された位置の前記運行開始位置からの距離を算出する距離算出手段と、
前記車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が該路線の運行開始位置からの距離に対応させて記憶されている記憶媒体と、
前記算出した距離に対応して前記記憶媒体に記憶されている加速度情報と前記検出加速度情報とを比較し、前記３方向に発生する加速度毎に加速度値の差を求め、これら３つの差の値のうちの１つ以上が所定の許容範囲以上となったときに異常状態であることを報知する異常報知手段とを備えている
ことを特徴とする線路管理支援システム。
【請求項３】
前記検出データ受信機と、前記距離演算手段と、前記記憶媒体と、前記異常報知手段とが前記車両の運転席近傍に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の線路管理支援システム。
【請求項４】
前記検出データ受信装置によって受信した検出加速度情報と、前記距離算出手段によって算出した距離の値の情報とを所定周波数の電波によって送信する転送情報送信手段と、
前記転送情報送信手段から送信された検出加速度情報と距離の値の情報とを受信する転送情報受信手段とを備え、
前記検出データ受信手段と、前記距離演算手段と、前記転送情報送信手段は、前記車両に設けられ、
前記転送情報受信手段と、前記記憶媒体と、前記異常報知手段は、前記車両の管理センターに設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の線路管理支援システム。
【請求項５】
前記磁石が車両の駆動輪以外の車輪の回転に同期して回転するように設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の線路管理支援システム。
【請求項６】
前記検出データ送信機と前記検出データ受信機は所定周波数の電波によって情報通信を行う手段を有し、
前記検出データ送信手段から送信される電波の周波数と、前記転送情報送信手段から送信される電波の周波数が異なる周波数に設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の線路管理支援システム。
【請求項７】
前記路線の運行開始位置からの距離を横軸として縦軸を前記検出加速度値とした波形と、前記路線の運行開始位置からの距離を横軸として縦軸を前記記憶媒体に記憶されている加速度値とした波形を表示する表示装置が前記車両の運転席近傍に設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の線路管理支援システム。
【請求項８】
前記路線の運行開始位置からの距離を横軸として縦軸を前記検出加速度値とした波形と、前記路線の運行開始位置からの距離を横軸として縦軸を前記記憶媒体に記憶されている加速度値とした波形を表示する表示装置が前記管理センターに設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の線路管理支援システム。
【請求項９】
前記磁石の回転方向に前記第２コイルに並べて配置された第３コイルと、
第２コイルに前記磁石によって発生する起電力パルスと前記第３コイルに前記磁石によって発生する起電力パルスが所定時間内に発生する順序に基づいて、車両の前進と後進を判別して、前進のときは前記起電力パルスの計数値を増加し、後進のときは前記計数値を減らす手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の線路管理支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路を走行する車両に発生する異なる３方向以上の加速度を検出して基準データと比較することにより線路の状態を管理して異常を早期発見可能な線路管理支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の線路管理支援システムに関連する技術としては、列車に搭載された計測装置を遠隔地から制御でき、計測装置を遠隔地において監視できる、オペレータ不要の列車計測システム（特開平１０−１１９７８０号公報:特許文献１）や、軌道の状態を車両の振動から把握するシステムとして、簡便かつ安価なものであり、また、自動化が容易であり、しかも設置スペースが小さくてもすむ軌道モニタリング装置（特開２００５−２３１４２７号公報:特許文献２）、ニューラルネットワークを用い、簡便な操作により軌道の異常をリアルタイムに検知できる鉄道用軌道の異常検知装置（特許第３６２４３９０号公報:特許文献３）などが知られている。
【特許文献１】特開平１０−１１９７８０号公報
【特許文献２】特開２００５−２３１４２７号公報
【特許文献３】特許第３６２４３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来例のシステムでは、装置構成が複雑でコスト高になったり、ＧＰＳを用いたものにあってはＧＰＳ電波の届かないトンネル内や地下鉄での使用ができないという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でトンネル内や地下鉄でも使用可能な線路管理支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、所定路線の線路上を走行する車両の車軸の回転に同期して回転し、回転軸に直交する方向の等距離に配置され且つ回転方向に等間隔に配置された複数の磁石と、前記磁石の近傍に車両に固定して設けられ、鉄心に巻回された第１コイルと該第１コイルに発生する起電力を整流して蓄電する蓄電部とからなり、該蓄電した電力を外部に供給する電力供給装置と、前記車両のサスペンション機構よりも下側に設けられ、前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、互いに直交する３方向のそれぞれに発生する加速度を検出して該加速度に対応する電気信号を出力する加速度センサと、前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、車両に固定して設けられた第２コイルに前記磁石によって発生する起電力パルスの数を計数して該計数値に基づく走行距離情報を生成すると共に前記加速度センサから出力される電気信号に基づいて検出加速度情報を生成する演算処理部と、前記走行距離情報と検出加速度情報を送信する検出データ送信手段と、前記検出データ送信手段から送信された走行距離情報と検出加速度情報とを受信する検出データ受信手段と、前記車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が該路線の運行開始位置からの距離に対応させて記憶されている記憶媒体と、前記検出データ受信手段によって受信した前記走行距離情報に基づく距離に対応して前記記憶媒体に記憶されている加速度情報と前記検出加速度情報とを比較し、前記３方向に発生する加速度毎に加速度値の差を求め、これら３つの差の値のうちの１つ以上が所定の許容範囲以上となったときに異常状態であることを報知する異常報知手段とを備えている線路管理支援システムを提案する。
【０００６】
本発明の線路管理支援システムによれば、電力供給装置によって発電された電力によって加速度センサと検出データ送信手段が駆動される。また、コイルに発生する起電力パルス数を計数することにより、車輪の回転数を検出して車両の走行距離が算出される。さらに、互いに直交する３方向のそれぞれに発生する加速度が検出され、各方向の検出加速度情報が予め計測されている基準となる加速度情報と比較されて線路の異常が検出される。
【０００７】
また、本発明は前記目的を達成するために、所定路線の線路上を走行する車両の車軸の回転に同期して回転し、回転軸に直交する方向の等距離に配置され且つ回転方向に等間隔に配置された複数の磁石と、前記磁石の近傍に車両に固定して設けられ、鉄心に巻回されたコイルと該コイルに発生する起電力を整流して蓄電する蓄電部とからなり、該蓄電した電力を外部に供給する電力供給装置と、前記車両のサスペンション機構よりも下側に設けられ、前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、互いに直交する３方向のそれぞれに発生する加速度を検出して該加速度に対応する電気信号を出力する加速度センサと、前記電力供給装置から出力される電力によって動作し、前記コイルに発生する起電力パルスの数を計数して所定パルス数毎に、前記加速度センサから出力される電気信号に基づいて検出加速度情報を生成して該加速度情報を所定周波数の電波によって送信する検出データ送信手段と、前記検出データ送信手段から送信された検出加速度情報を受信する検出データ受信手段と、前記検出データ受信手段によって受信した検出加速度情報を入力し、該検出加速度情報が送信された位置の前記運行開始位置からの距離を算出する距離算出手段と、前記車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が該路線の運行開始位置からの距離に対応させて記憶されている記憶媒体と、前記算出した距離に対応して前記記憶媒体に記憶されている加速度情報と前記検出加速度情報とを比較し、前記３方向に発生する加速度毎に加速度値の差を求め、これら３つの差の値のうちの１つ以上が所定の許容範囲以上となったときに異常状態であることを報知する異常報知手段とを備えている線路管理支援システムを提案する。
【０００８】
本発明の線路管理支援システムによれば、電力供給装置によって発電された電力によって加速度センサと検出データ送信手段が駆動される。また、コイルに発生する起電力パルス数を計数することにより、車輪の回転数を検出して車両の走行距離が算出される。さらに、互いに直交する３方向のそれぞれに発生する加速度が検出され、各方向の検出加速度情報が予め計測されている基準となる加速度情報と比較されて線路の異常が検出される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の線路管理支援システムによれば、従来、人の感覚で行っていた不具合個所の検知を加速度センサを用いて行うことにより、点検作業員の体調や経験によるバラツキを減らし、効率的に保守管理を行うことができるようになる。また、発電装置を備えているので電源を取る必要がなく、かつ回転検出用のコイルを発電用のコイルと兼用し、コイルに誘起する起電力パルスにより車輪の回転を検知することができるのでＧＰＳを使用せずに不具合個所の位置を特定することができる。このため、ＧＰＳ信号の届かないトンネルや地下鉄などでも利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１１】
図１乃至図５は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は第１実施形態における鉄道車両を示す外観図、図２は第１実施形態における車両への装置設置位置を示す図、図３及び図４は第１実施形態における車両の台車への装置設置位置を示す図、図５は第１実施形態における回転検出及び発電に係る構成を説明する図である。
【００１２】
図において、１は線路２を走行する車両で、その台車１０に検出装置100が設けられ、運転席近傍に監視装置200が設置されている。
【００１３】
台車１０は、電動機が装着されていない非駆動輪１２を備えたもので、そのサスペンション機構すなわち車輪１２からの振動が車体に直接伝達するのを防ぐためのまくらばね（空気ばね）１３よりも下側に固定部材１５によって検出装置100が台車１０に固定され、線路２からの振動を直接検知できるようになっている。
【００１４】
また、車輪１２の回転軸１１には回転軸１１を軸とする円板１４が固定され、円板１４は回転軸１１と共に回転するようになっている。さらに、円板１４の周縁部には回転軸１１から等距離の位置に回転方向に所定の等間隔をあけて複数の磁石２１が装着されている。また、上記検出装置100に内蔵される検出コイル101と発電コイル121がその軸が磁石２１に直交するように配置されている。尚、磁石２１を回転軸１１の周囲に、回転方向に所定の等間隔をあけて複数配置しても良い。例えば、図６に示すようにＮ極とＳ極が回転軸１１に平行になるように磁石２１を配置しても良いし、図７に示すようにＮ極とＳ極が回転軸１１の径方向に放射状になるように磁石２１を配置しても良い。
【００１５】
コイル101は鉄芯101aに巻回されたもので、コイル101の近傍を磁石１４が通過したときのコイル101内の磁束密度変化によってコイル101に図８に示すような誘導起電力パルスａが発生する。発電コイル121は鉄芯121aに巻回されたもので、発電コイル121の近傍を磁石１４が通過したときのコイル内の磁束密変化によってコイル121に誘導起電力が発生する。
【００１６】
図９は第１実施形態における検出装置100と監視装置200の電気系回路を示すブロック図である。
【００１７】
検出装置100は、検出コイル101と、半波整流回路102、レベル調整回路103、３次元加速度センサ104、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路105、演算処理部106、送信機107、アンテナ108、発電コイル121、全波整流回路122、蓄電回路123から構成されている。
【００１８】
検出コイル101は前述したように鉄芯101aに巻回されて円板１４に設けられた磁石２１に対向するように配置されている。この検出コイル101を用いた磁気センサは、一般的な磁気センサ（MR素子，ホール素子）とは違い、大バルクハウゼン効果による磁化反転を利用したもので、その一例として、商品名「パルスパームセンサ」（ニッコーシ株式会社）として市販されている（ http://www.mrsensor.com/ppsprinciple.html ）ものを挙げることができる。この特徴は、磁界の反転が無限に遅くなっても検出できることで、これにより車輪の動き出し時などの極端に遅い回転においても、回転を検出することができる。
【００１９】
半波整流回路102は、検出コイル101に誘起される誘導起電力パルスを半波整流して正の電力のみを通過させる。
【００２０】
レベル調整回路103は、図８に示すように、検出コイル101から出力されたパルス信号ａを半波整流回路102によって整流したパルス信号ｂを所定電圧値の矩形波パルス信号ｃに整形して演算処理部106に出力する。
【００２１】
３次元加速度センサ104は、図１に示すように、車両１の進行方向をＸ軸、Ｘ軸に対して互いに直交するＹ軸（車両の横方向の軸）とＺ軸（車両の上下方向の軸）のそれぞれの方向に発生する加速度を検出してこの加速度の値を表すアナログ電気信号を出力する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換回路105は、３次元加速度センサ104から出力されるＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応するアナログ信号の値をディジタル値に変換して出力する。
【００２３】
演算処理部106は、例えば周知のＣＰＵを主体として構成され、図８に示すように、レベル調整回路103からパルス信号ｃを入力し、このパルス信号ｃの数を計数してこの計数値と予め動作プログラムに設定されている車輪１２の半径の値とを用いて、運行開始位置からの走行距離を算出する。さらに、Ａ／Ｄ変換回路105からＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応する加速度のディジタル値を入力し、これらのディジタル値と上記算出した走行距離の値を含む所定フォーマットの加速度情報を生成して、この加速度情報を送信機107を介して所定周波数の電波によってアンテナ108から送信する。
【００２４】
発電コイル121は、前述したように鉄芯121aに巻回されて円板１４に設けられた磁石２１に対向するように配置されている。
【００２５】
全波整流回路122は、発電コイル121から出力される誘導起電力パルスを全波整流して出力する。
【００２６】
蓄電回路123は、全波整流回路122から出力されたパルス信号を平滑すると共に所定の電圧値に変換して蓄電器或いは蓄電池に蓄電し、該蓄電した電力を検出装置100内の各回路に駆動電力として供給する。
【００２７】
監視装置200は、アンテナ201と、受信機202、演算処理部203、記憶部204、表示部205から構成されている。
【００２８】
受信機202は、アンテナ201を介して検出装置100から送信された加速度情報を受信し、ディジタルデータとして演算処理部203に出力する。
【００２９】
演算処理部203は、例えば周知のＣＰＵを主体として構成され、後述するように、受信機202から加速度情報を入力したときに、入力した走行距離の値に対応させてＸＹＺ軸の各方向の加速度の値を記憶部204の記憶媒体に記憶する。
【００３０】
さらに、演算処理部203は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれに対応させて、横軸を運行開始位置を基点とした距離として、記憶部204に予め記憶されている加速度の基準データと、受信機202を介して受信した加速度値をそれぞれ表示部205に波形表示する。
【００３１】
さらにまた、演算処理部203は、記憶部204の記憶媒体に予め記憶されている基準データと受信機202から入力した検出加速度とを比較し、検出加速度の値が基準データの値よりも許容範囲以上になったときに表示部205に異常警告を表示する。
【００３２】
記憶部204は、書き換え可能な不揮発性のメモリや磁気ディスク装置などの所定の記憶媒体を有し、この記憶媒体には、車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が路線の運行開始位置からの距離に対応させて予め記憶されている。
【００３３】
次に、上記構成よりなる検出装置100および監視装置200の動作を、図１０乃至図１２に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図１０は検出装置100における演算処理部106の動作を説明するフローチャートであり、図１１は検出装置100の演算処理部106における速度及び距離などの算出手順を説明するフローチャート、図１２は監視装置200における演算処理部203の動作を説明するフローチャートである。
【００３４】
検出装置100の演算処理部106は、動作を開始すると、初期化を行う（ＳＡ１）。この初期化では、計時用タイマーをセットすると共に、送信用の加速度情報を初期化し、さらに入力したパルス信号ｃの計数を開始する。次いで、演算処理部106は、タイマーの計時時間が所定の情報送信周期の時間になったか否かを監視し（ＳＡ２）、タイマーの計時時間が前記所定時間になったときに、タイマーをリセットし（ＳＡ３）、この後に、Ａ／Ｄ変換回路105からＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応する加速度のディジタル値を入力すると共に、上記パルス信号ｃの計数値を用いて運行開始位置からの走行距離を算出し（ＳＡ４）、これらのディジタル値を含む所定フォーマットの加速度情報を送信データとして生成して（ＳＡ５）、この送信データを送信機107を介して所定周波数の電波によってアンテナ108から送信する（ＳＡ６）。
【００３５】
演算処理部106は上記の走行距離などを算出する際には図１１に示す手順にて計算を行う。すなわち、演算処理部106は、レベル調整回路103から１つのパルス信号ｃを入力（ＳＢ１）した後に、時間カウントを開始する（ＳＢ２）と共に次のパルス信号ｃが入力されたか否かを監視し（ＳＢ３）、パルス信号ｃが入力されないときはＳＢ２の処理でカウントを開始した時間が規定値よりも大きくなったか否かを判定する（ＳＢ４）。この判定の結果、カウント時間が規定値以下のときは前記ＳＢ２の処理に移行し、カウント時間が規定値よりも大きいときは車両が停止しているものと判断する（ＳＢ５）と共に前記ＳＢ１の処理に移行する。尚、上記規定値は磁石の個数と車輪径により適宜決定することが好ましい。
【００３６】
上記ＳＢ３の監視の結果、パルス信号ｃが入力されたときは、速度Ｖおよび回転周期Ｔを算出すると共にカウント時間を０にリセットし（ＳＢ６）、この後、速度Ｖまたは回転周期Ｔの算出結果を用いて走行距離を算出する（ＳＢ７）。
【００３７】
尚、本実施形態では、次の（１）式を用いてにより速度Ｖを算出し、次の（２）式を用いて回転周期Ｔを算出している。
【００３８】
Ｖ＝（Ｒπ）／（Ｍｔ）  …（１）
Ｔ＝Ｍｔ  …（２）
ここで、Ｖは速度、Ｔは回転周期、Ｍは磁石の数、Ｒは車輪の直径、ｔはパルス信号ｃ間の時間である。
【００３９】
また、演算処理部106は、走行距離の算出時には、速度Ｖから走行距離を計算する、もしくは予め記憶している車輪の直径Ｒと回転周期Ｔとから速度Ｖと走行距離を算出している。
【００４０】
監視装置200の演算処理部203は、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＣ１）。この初期化設定では、走行距離データを０に設定すると共に検出加速度データを記憶しておく記憶領域内のデータを全て消去する。
【００４１】
次に演算処理部203は、検出装置100からデータを受信したか否かを判定し（ＳＣ２）、データを受信したときに車両１の運行開始位置（基点）からの走行距離を取得し、この走行距離に対応させて受信した検出加速度のデータを記憶部204の記憶媒体に記憶する（ＳＣ３）。
【００４２】
この後、演算処理部203は、受信した検出加速度のデータと記憶部204に予め記憶されている基準データとを比較する（ＳＣ４）と共に、これらのデータを図１３及び図１４に示すように、表示部205に波形表示する（ＳＣ５）。図１３及び図１４において、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、Ｚ軸方向の加速度のそれぞれが個別に表示され、それぞれについて上側に基準データの加速度の波形が表示され、下側に検出した加速度の波形が表示されている。また、正常時には図１３に示すように、画面下部に「異常警告：なし」の文字が表示され、後述するように、異常を検出したときは、図１４に示すように画面下部に異常を生じている箇所の位置を示す起点からの距離と「異常警告：あり」の文字が表示されると共に異常を生じている範囲210の波形の背景色が他の部分とは異なる色で表示される。
【００４３】
次いで、演算処理部203は、上記ＳＣ４の比較の結果、記憶部204の記憶媒体に予め記憶されている基準データの値よりも受信機202から入力した検出加速度の値が許容範囲以上になったか否かを判定し（ＳＣ６）、許容範囲以上になったときに、この異常箇所を記憶部204の記憶媒体に記録する（ＳＣ７）と共に表示部205に前述したように異常警告を表示する（ＳＣ８）。
【００４４】
このように、本実施形態では、管理用車両または一般車両に３次元加速度センサ104を取り付け、鉄道車両１が走行するときの振動によって発生する加速度を収集し、基準データの加速度と比較しているので、この加速度から線路２の不具合箇所を容易に検出することができる。
【００４５】
また、加速度センサ104を空気ばね１３よりも下部の車輪１２付近に取り付けているので、振動をより詳細に取得することができる。
【００４６】
さらに、車輪１２の回転を利用して電磁誘導により発生する電力を検出装置100に供給するのと同時に、誘導起電力パルスの波形から車輪１２の回転を検出し、これより車両１の走行距離（現在位置）を算出しているので、従来例のようにＧＰＳを使わずとも不具合個所の場所を特定できるため、非常に安価なシステムを構築することができると共に、ＧＰＳ信号の届かないトンネル内や地下鉄などでも利用することができる。
【００４７】
また、車輪回転数検出用の円板１４を駆動輪以外の車輪に取り付けているので、駆動輪に多々生じるスリップによる計測距離の誤差発生を防止でき、正確な走行距離の計測を行うことができる。
【００４８】
従って、従来、人の感覚で行っていた線路２の不具合個所の検知を検出装置100と監視装置200によって行うことができるので、点検作業員の体調や経験による異常箇所発見のバラツキを減らすことができ、効率的に保守管理を行うことができるようになる。
【００４９】
また、本実施形態では、検出装置100には発電装置を備えているので、検出装置100の電源の保守点検を簡易化することができる。
【００５０】
尚、加速度信号はそのまま使用しても良いが、正常時の波形をデータベースとして保有し、これと比較することにより、より精密なデータ収集と解析が可能となる。さらに、ＦＦＴなどを用いて、線路２の不具合による特徴的な周波数（例えば傷や陥没によるパルス状波形）を抜き出すと、より細かな異常検出を行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態では検出装置100と監視装置200との間の情報通信を電波を用いたワイヤレスで行ったが、検出装置100と監視装置200とをケーブルで接続し、このケーブルを介して情報通信を行うようにしても良い。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００５３】
図１５は本発明の第２実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図である。図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【００５４】
また、第２実施形態と第１実施形態との相違点は、第２実施形態では送信機206及び送信処理を行える演算処理部203Bを備えた監視装置200Bを設けると共に、運行管理センタに配置される管理装置300を設けたことである。
【００５５】
演算処理部203Bは、第１実施形態で説明した処理に加えて、受信機202から入力した加速度情報を送信機206及びアンテナ207を介して管理装置300に送信する処理を行う。
【００５６】
管理装置300は、アンテナ301と、受信機302、演算処理部303、記憶部304、表示部305から構成されている。
【００５７】
受信機302は、アンテナ301を介して監視装置200Bから送信された加速度情報を受信し、ディジタルデータとして演算処理部303に出力する。
【００５８】
演算処理部303は、例えば周知のＣＰＵを主体として構成され、後述するように、受信機302から加速度情報を入力したときに車両１の運行開始位置からの距離の値を取得すると共にこの距離の値と共に距離に対応させてＸＹＺ軸の各方向の加速度の値を記憶部304の記憶媒体に記憶する。
【００５９】
さらに、演算処理部303は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれに対応させて、横軸を運行開始位置を基点とした距離として、記憶部304に予め記憶されている加速度の基準データと、受信機302を介して受信した加速度値をそれぞれ表示部305に波形表示する。
【００６０】
さらにまた、演算処理部303は、記憶部304の記憶媒体に予め記憶されている基準データと受信機302から入力した検出加速度とを比較し、検出加速度の値が基準データの値よりも許容範囲以上になったときに表示部305に異常警告を表示する。
【００６１】
記憶部304は、書き換え可能な不揮発性のメモリや磁気ディスク装置などの所定の記憶媒体を有し、この記憶媒体には、車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が路線の運行開始位置からの距離に対応させて予め記憶されている。
【００６２】
前述の構成よりなる監視装置200Bにおける演算部203Bの処理動作は、図１６のフローチャートに示すとおりである。すなわち、演算処理部203Bは、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＤ１）。この初期化設定では、走行距離データを０に設定すると共に検出加速度データを記憶しておく記憶領域内のデータを全て消去する。
【００６３】
次に演算処理部203は、検出装置100からデータを受信したか否かを判定し（ＳＤ２）、データを受信したときに車両１の運行開始位置（基点）からの走行距離の値を取得し、この走行距離に対応させて受信した検出加速度のデータを記憶部204の記憶媒体に記憶する（ＳＤ３）と共に、この受信した検出加速度のデータを送信機206及びアンテナ207を介して管理装置300に送信する（ＳＤ４）。尚、送信機206が使用する送信電波の周波数は検出装置100の送信機107が使用する送信電波の周波数とは異なるものである。
【００６４】
この後、演算処理部203は、受信した検出加速度のデータと記憶部204に予め記憶されている基準データとを比較する（ＳＤ５）と共に、これらのデータを図１３及び図１４に示したように、表示部205に波形表示する（ＳＤ６）。
【００６５】
次いで、演算処理部203は、上記ＳＤ５の比較の結果、記憶部204の記憶媒体に予め記憶されている基準データの値よりも受信機202から入力した検出加速度の値が許容範囲以上になったか否かを判定し（ＳＤ７）、許容範囲以上になったときに、この異常箇所を記憶部204の記憶媒体に記録する（ＳＤ８）と共に表示部205に前述したように異常警告を表示する（ＳＤ９）。
【００６６】
また、管理装置300における演算処理部303の処理動作は図１７のフローチャートに示すとおりである。すなわち、
管理装置300の演算処理部303は、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＥ１）。この初期化設定では、走行距離データを０に設定すると共に検出加速度データを記憶しておく記憶領域内のデータを全て消去する。
【００６７】
次に演算処理部303は、監視装置200Bからデータを受信したか否かを判定し（ＳＥ２）、データを受信したときに車両１の運行開始位置（基点）からの走行距離の値を取得し、この走行距離に対応させて受信した検出加速度のデータを記憶部304の記憶媒体に記憶する（ＳＥ３）。
【００６８】
この後、演算処理部303は、受信した検出加速度のデータと記憶部304に予め記憶されている基準データとを比較する（ＳＥ４）と共に、これらのデータを図１３及び図１４に示したと同様に、表示部305に波形表示する（ＳＥ５）。図１３及び図１４に示したように、表示部305には、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、Ｚ軸方向の加速度のそれぞれが個別に表示され、それぞれについて上側に基準データの加速度の波形が表示され、下側に検出した加速度の波形が表示されている。また、正常時には図１３に示したと同様に、画面下部に「異常警告：なし」の文字が表示され、後述するように、異常を検出したときは、図１４に示したと同様に画面下部に異常を生じている箇所の位置を示す起点からの距離と「異常警告：あり」の文字が表示されると共に異常を生じている範囲210の波形の背景色が他の部分とは異なる色で表示される。
【００６９】
次いで、演算処理部303は、上記ＳＥ４の比較の結果、記憶部304の記憶媒体に予め記憶されている基準データの値よりも受信機302から入力した検出加速度の値が許容範囲以上になったか否かを判定し（ＳＥ６）、許容範囲以上になったときに、この異常箇所を記憶部304の記憶媒体に記録する（ＳＥ７）と共に表示部305に前述したように異常警告を表示する（ＳＥ８）。
【００７０】
このように、本実施形態では、車両１の運転席において加速度の状態および異常検出結果を確認できると共に運行管理センタにおいても同様に車両１の加速の状態及び異常検出結果を確認することができるので、運行管理センタにおいては複数の車両１における検出結果等を集中して管理することができる。
【００７１】
また、第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を得られることは言うまでもないことである。
【００７２】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
【００７３】
図１８及び図１９は第３実施形態のシステム構成示す図で、図１８は第３実施形態における車両への装置設置位置を示す図、図１９は第３実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図である。図において、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第３実施形態と第２実施形態との相違点は、第３実施形態では第２実施形態における監視装置200Bに代えて中継装置400を設けたことである。
【００７４】
中継装置400は、受信用アンテナ401と、受信機402、送信機402、送信用アンテナ404から構成されている。
【００７５】
受信機402は受信用アンテナ401を介して検出装置100から送信された加速度情報を受信し、ディジタルデータとして送信機403に出力する。
【００７６】
送信機403は、受信機402から入力した加速度情報のディジタルデータを送信用アンテナ404を介して管理装置300に送信する。
【００７７】
上記構成により、車両１において検出した検出加速度の情報および異常警告を運行管理センタのみで管理することができる。この場合も、前述した第１実施形態と同様の効果を得られることはいうまでもない。
【００７８】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
【００７９】
図２０は第４実施形態における検出装置100Bと監視装置200Bの電気系回路を示すブロック図である。図において、前述した第１乃至第３実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【００８０】
検出装置100Bは、検出コイル101と、半波整流回路102、計数回路109、３次元加速度センサ104、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路105、送信情報生成部111、送信機107、アンテナ108から構成されている。
【００８１】
計数回路109は、図２１に示すように、半波整流回路102から出力されたパルス信号ｂを矩形波パルス信号ｃに整形すると共に、このパルスの数をカウントし、カウント値がｎ（ｎは所定の自然数）になったときに所定パルス幅の送信パルス信号ＴＸｐを出力する。さらに、計数回路103は、送信パル信号ＴＸｐを出力してから所定時間ｔa経過した後にリセット信号ＣＬｐを出力してカウント値を０にリセットする。尚、時間ｔaは送信パルス信号ＴＸｐのパルス幅程度に設定されている。
【００８２】
送信情報生成部111は、例えばプログラム動作するマイクロコンピュータ或いは純ハードウェアによって構成され、計数回路109から送信パルス信号を入力したときに、Ａ／Ｄ変換回路105からＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応する加速度のディジタル値を入力し、これらのディジタル値を含む所定フォーマットの加速度情報を生成して、この加速度情報を送信機107を介して所定周波数の電波によってアンテナ108から送信する。
【００８３】
監視装置200Bは、アンテナ201と、受信機202、演算処理部203B、記憶部204、表示部205から構成されている。
【００８４】
演算処理部203Bは、例えば周知のＣＰＵを主体として構成され、後述するように、受信機202から加速度情報を入力したときに車両１の運行開始位置からの距離を算出すると共にこの距離の値と共に距離に対応させてＸＹＺ軸の各方向の加速度の値を記憶部204の記憶媒体に記憶する。
【００８５】
さらに、演算処理部203Bは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれに対応させて、横軸を運行開始位置を基点とした距離として、記憶部204に予め記憶されている加速度の基準データと、受信機202を介して受信した加速度値をそれぞれ表示部205に波形表示する。
【００８６】
さらにまた、演算処理部203Bは、記憶部204の記憶媒体に予め記憶されている基準データと受信機202から入力した検出加速度とを比較し、検出加速度の値が基準データの値よりも許容範囲以上になったときに表示部205に異常警告を表示する。
【００８７】
記憶部204は、書き換え可能な不揮発性のメモリや磁気ディスク装置などの所定の記憶媒体を有し、この記憶媒体には、車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が路線の運行開始位置からの距離に対応させて予め記憶されている。さらに記憶部204には、検出装置100Bから加速度情報が送信されてから次の加速度情報が送信されるまでの間の走行距離の値が記憶されている。
【００８８】
次に、上記構成よりなる検出装置100Bおよび監視装置200Bの動作を、図２２及び図２３に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図２２は検出装置100Bにおける送信情報生成部111の動作を説明するフローチャートであり、図２３は監視装置200Bにおける演算処理部203Bの動作を説明するフローチャートである。
【００８９】
検出装置100Bの送信情報生成部111は、動作を開始すると、計数回路109から送信パルス信号ＴＸｐを入力したか否かを監視し（ＳＦ１）、送信パルス信号ＴＸｐを入力したときにＡ／Ｄ変換回路105からＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応する加速度のディジタル値を入力し（ＳＦ２）、これらのディジタル値を含む所定フォーマットの加速度情報を送信データとして生成して（ＳＦ３）、この送信データを送信機107を介して所定周波数の電波によってアンテナ108から送信する（ＳＦ４）。
【００９０】
監視装置200Bの演算処理部203Bは、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＧ１）。この初期化設定では、走行距離データを０に設定すると共に検出加速度データを記憶しておく記憶領域内のデータを全て消去する。
【００９１】
次に演算処理部203Bは、検出装置100Bからデータを受信したか否かを判定し（ＳＧ２）、データを受信したときに車両１の運行開始位置（基点）からの走行距離を算出し、この走行距離に対応させて受信した検出加速度のデータを記憶部204の記憶媒体に記憶する（ＳＧ３）。
【００９２】
この後、演算処理部203Bは、受信した検出加速度のデータと記憶部204に予め記憶されている基準データとを比較する（ＳＧ４）と共に、これらのデータを前述したと同様に、表示部205に波形表示する（ＳＧ５）。
【００９３】
次いで、演算処理部203Bは、上記ＳＧ４の比較の結果、記憶部204の記憶媒体に予め記憶されている基準データの値よりも受信機202から入力した検出加速度の値が許容範囲以上になったか否かを判定し（ＳＧ６）、許容範囲以上になったときに、この異常箇所を記憶部204の記憶媒体に記録する（ＳＧ７）と共に表示部205に前述したように異常警告を表示する（ＳＧ８）。
【００９４】
このように、本実施形態では、管理用車両または一般車両に３次元加速度センサ104を取り付け、鉄道車両１が走行するときの振動によって発生する加速度を収集し、基準データの加速度と比較しているので、この加速度から線路２の不具合箇所を容易に検出することができる。
【００９５】
また、加速度センサ104を空気ばね１３よりも下部の車輪１２付近に取り付けているので、振動をより詳細に取得することができる。
【００９６】
さらに、車輪１２の回転を利用して電磁誘導により発生する電力を検出装置100に供給するのと同時に、誘導起電力パルスの波形から車輪１２の回転を検出し、これより車両１の走行距離（現在位置）を算出しているので、従来例のようにＧＰＳを使わずとも不具合個所の場所を特定できるため、非常に安価なシステムを構築することができると共に、ＧＰＳ信号の届かないトンネル内や地下鉄などでも利用することができる。
【００９７】
また、車輪回転数検出用の円板１４を駆動輪以外の車輪に取り付けているので、駆動輪に多々生じるスリップによる計測距離の誤差発生を防止でき、正確な走行距離の計測を行うことができる。
【００９８】
従って、従来、人の感覚で行っていた線路２の不具合個所の検知を検出装置100と監視装置200によって行うことができるので、点検作業員の体調や経験による異常箇所発見のバラツキを減らすことができ、効率的に保守管理を行うことができるようになる。
【００９９】
また、本実施形態では、検出装置100Bには発電装置を備えているので、検出装置100Bの電源の保守点検を簡易化することができる。
【０１００】
尚、加速度信号はそのまま使用しても良いが、正常時の波形をデータベースとして保有し、これと比較することにより、より精密なデータ収集と解析が可能となる。さらに、ＦＦＴなどを用いて、線路２の不具合による特徴的な周波数（例えば傷や陥没によるパルス状波形）を抜き出すと、より細かな異常検出を行うことができる。
【０１０１】
また、送信情報生成部111において、運行開始位置からの情報を送信する毎に情報送信回数をカウントし、送信情報中にこのカウント値を含めるようにすれば、監視装置200Bにおいてこのカウント値に基づいて運行開始位置からの走行距離を算出することができ、情報の未受信による距離算出誤差の発生を防止することができる。
【０１０２】
また、第４実施形態では、送信情報生成部111をハードウェアのみによって構成することができるので、検出装置100Bの構成を簡略化することができ、コストの削減を図ることができる。送信情報生成部111をハードウェアのみによって構成する際には、Ａ／Ｄ変換回路の出力データをラッチするラッチ回路と、このラッチ回路の出力であるパラレルデータをシリアルデータに変換して送信機107に出力するパラレル／シリアル変換回路とを備えればよい。また、送信回数を情報として送信する際にはカウンタ回路を設け、このカウンタ回路から出力されるパラレルデータを上記のラッチ回路の出力に加えて上記パラレル／シリアル変換回路に入力すればよい。
【０１０３】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
【０１０４】
図２４は本発明の第５実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図である。図において、前述した第１乃至第４実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【０１０５】
また、第５実施形態と第４実施形態との相違点は、第５実施形態では送信機206及び送信処理を行える演算処理部203Cを備えた監視装置200Cを設けると共に、運行管理センタに配置される管理装置300Bを設けたことである。
【０１０６】
演算処理部203Cは、第４実施形態で説明した処理に加えて、受信機202から入力した加速度情報を送信機206及びアンテナ207を介して管理装置300Bに送信する処理を行う。
【０１０７】
管理装置300Bは、アンテナ301と、受信機302、演算処理部303B、記憶部304、表示部305から構成されている。
【０１０８】
演算処理部303Bは、例えば周知のＣＰＵを主体として構成され、後述するように、受信機302から加速度情報を入力したときに車両１の運行開始位置からの距離を算出すると共にこの距離の値と共に距離に対応させてＸＹＺ軸の各方向の加速度の値を記憶部304の記憶媒体に記憶する。
【０１０９】
さらに、演算処理部303Bは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれに対応させて、横軸を運行開始位置を基点とした距離として、記憶部304に予め記憶されている加速度の基準データと、受信機302を介して受信した加速度値をそれぞれ表示部305に波形表示する。
【０１１０】
さらにまた、演算処理部303Bは、記憶部304の記憶媒体に予め記憶されている基準データと受信機302から入力した検出加速度とを比較し、検出加速度の値が基準データの値よりも許容範囲以上になったときに表示部305に異常警告を表示する。
【０１１１】
記憶部304は、書き換え可能な不揮発性のメモリや磁気ディスク装置などの所定の記憶媒体を有し、この記憶媒体には、車両が運行する路線において予め計測された加速度情報が路線の運行開始位置からの距離に対応させて予め記憶されている。さらに記憶部304には、検出装置100Bから加速度情報が送信されてから次の加速度情報が送信されるまでの間の走行距離の値が記憶されている。
【０１１２】
前述の構成よりなる監視装置200Cにおける演算部203Cの処理動作は、図２５のフローチャートに示すとおりである。すなわち、演算処理部203Cは、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＨ１）。この初期化設定では、走行距離データを０に設定すると共に検出加速度データを記憶しておく記憶領域内のデータを全て消去する。
【０１１３】
次に演算処理部203Cは、検出装置100Bからデータを受信したか否かを判定し（ＳＨ２）、データを受信したときに車両１の運行開始位置（基点）からの走行距離を算出し、この走行距離に対応させて受信した検出加速度のデータを記憶部204の記憶媒体に記憶する（ＳＨ３）と共に、この受信した検出加速度のデータを送信機206及びアンテナ207を介して管理装置300Bに送信する（ＳＨ４）。尚、送信機206が使用する送信電波の周波数は検出装置100Bの送信機107が使用する送信電波の周波数とは異なるものである。
【０１１４】
この後、演算処理部203Cは、受信した検出加速度のデータと記憶部204に予め記憶されている基準データとを比較する（ＳＨ５）と共に、これらのデータを前述したと同様に、表示部205に波形表示する（ＳＨ６）。
【０１１５】
次いで、演算処理部203Cは、上記ＳＨ５の比較の結果、記憶部204の記憶媒体に予め記憶されている基準データの値よりも受信機202から入力した検出加速度の値が許容範囲以上になったか否かを判定し（ＳＨ７）、許容範囲以上になったときに、この異常箇所を記憶部204の記憶媒体に記録する（ＳＨ８）と共に表示部205に前述したように異常警告を表示する（ＳＨ９）。
【０１１６】
また、管理装置300Bにおける演算処理部303Bの処理動作は図２６のフローチャートに示すとおりである。すなわち、管理装置300Bの演算処理部303Bは、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＩ１）。この初期化設定では、走行距離データを０に設定すると共に検出加速度データを記憶しておく記憶領域内のデータを全て消去する。
【０１１７】
次に演算処理部303Bは、監視装置200Cからデータを受信したか否かを判定し（ＳＩ２）、データを受信したときに車両１の運行開始位置（基点）からの走行距離を算出し、この走行距離に対応させて受信した検出加速度のデータを記憶部304の記憶媒体に記憶する（ＳＩ３）。
【０１１８】
この後、演算処理部303Bは、受信した検出加速度のデータと記憶部304に予め記憶されている基準データとを比較する（ＳＩ４）と共に、これらのデータを前述したと同様に、表示部305に波形表示する（ＳＩ５）。
【０１１９】
次いで、演算処理部303Bは、上記ＳＩ４の比較の結果、記憶部304の記憶媒体に予め記憶されている基準データの値よりも受信機302から入力した検出加速度の値が許容範囲以上になったか否かを判定し（ＳＩ６）、許容範囲以上になったときに、この異常箇所を記憶部304の記憶媒体に記録する（ＳＩ７）と共に表示部305に前述したように異常警告を表示する（ＳＩ８）。
【０１２０】
このように、本実施形態では、車両１の運転席において加速度の状態および異常検出結果を確認できると共に運行管理センタにおいても同様に車両１の加速の状態及び異常検出結果を確認することができるので、運行管理センタにおいては複数の車両１における検出結果等を集中して管理することができる。
【０１２１】
また、第５実施形態においても、前述した第４実施形態と同様の効果を得られることは言うまでもないことである。
【０１２２】
次に、本発明の第６実施形態を説明する。
【０１２３】
図２７及び図２８は第６実施形態のシステム構成示す図で、図２７は第６実施形態における車両への装置設置位置を示す図、図２８は第６実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図である。図において、前述した第１乃至第５実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第６実施形態と第５実施形態との相違点は、第６実施形態では第５実施形態における監視装置200Cに代えて中継装置400を設けたことである。
【０１２４】
中継装置400は、受信用アンテナ401と、受信機402、送信機402、送信用アンテナ404から構成されている。
【０１２５】
受信機402は受信用アンテナ401を介して検出装置100から送信された加速度情報を受信し、ディジタルデータとして送信機403に出力する。
【０１２６】
送信機403は、受信機402から入力した加速度情報のディジタルデータを送信用アンテナ404を介して管理装置300Bに送信する。
【０１２７】
上記構成により、車両１において検出した検出加速度の情報および異常警告を運行管理センタのみで管理することができる。この場合も、前述した第１及び第４実施形態と同様の効果を得られることはいうまでもない。
【０１２８】
次に、本発明の第７実施形態を説明する。
【０１２９】
図２９乃至図３１は本発明の第７実施形態の線路管理支援システムを示すもので、図２９は第７実施形態における回転検出及び発電に係る構成を説明する図、図３０は第７実施形態における車両への装置設置位置を示す図、図３１は第７実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図である。図において、前述した第１及び第４実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【０１３０】
また、第７実施形態と第４実施形態との相違点は、第７実施形態では、車両１の停車位置修正等によって車輪１２が逆回転したときに発生する走行距離の誤差を低減できるようにしたことである。
【０１３１】
第７実施形態における検出装置100Cは、図３１に示すように、２つの検出コイル101A,101Bと、２つの半波整流回路102A,102B、２つのレベル調整回路103A,103B、３次元加速度センサ104、Ａ／Ｄ変換回路105、送信情報生成部111B、送信機107、アンテナ108、発電コイル121、全波整流回路122、蓄電回路123から構成されている。
【０１３２】
検出コイル101A,101Bは、図２９に示すように、隣接して軸が平行になるように配置されている。
【０１３３】
半波整流回路102Aは、検出コイル101Aに誘起される誘導起電力パルスを半波整流して正の電力のみを通過させる。
【０１３４】
半波整流回路102Bは、検出コイル101Bに誘起される誘導起電力パルスを半波整流して正の電力のみを通過させる。
【０１３５】
レベル調整回路103Aは、図３２に示すように、検出コイル101Aから出力されたパルス信号Aを半波整流回路102Aによって整流したパルス信号Cを所定電圧値の矩形波パルス信号PAに整形して送信情報生成部111に出力する。
【０１３６】
レベル調整回路103Bは、図３２に示すように、検出コイル101Bから出力されたパルス信号Bを半波整流回路102Bによって整流したパルス信号Dを所定電圧値の矩形波パルス信号PBに整形して送信情報生成部111に出力する。
【０１３７】
送信情報生成部111Bは、例えば周知のＣＰＵを主体として構成され、図３１に示すように、レベル調整回路103A,103Bからパルス信号PA,PBを入力し、このパルス信号PA,PBの入力される順序によって回転方向を判別しながらパルス数を計数して基点（車両の運行開始位置）からの走行距離を算出すると共に、パルス数の計数値が所定値になる毎に、Ａ／Ｄ変換回路105からＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応する加速度のディジタル値を入力し、これらのディジタル値を含む所定フォーマットの加速度情報を生成して、この加速度情報を送信機107を介して所定周波数の電波によってアンテナ108から送信する。
【０１３８】
なお、パルス信号PAの発生間隔t2に比べてパルス信号PAとパルス信号PBの発生間隔が十分に小さくなるように、検出コイル101A,101Bの間隔および磁石２１の配置間隔が設定されている。
【０１３９】
次に、上記構成よりなる検出装置100Cの動作を、図３３に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図３３は検出装置100Cにおける送信情報生成部111の動作を説明するフローチャートである。尚、監視装置200Bの動作は前述した第４実施形態と同じである。
【０１４０】
検出装置100Cにおける送信情報生成部111は、動作を開始すると、初期化設定を行う（ＳＪ１）。この初期化設定では、カウント値を０に設定する。
【０１４１】
次に、送信情報生成部111は、レベル調整回路103A,103Bからパルス信号PAが入力された直後にパルス信号PBが入力されたか否かを判定する（ＳＪ２）と共にパルス信号PBが入力された直後にパルス信号PAが入力されたか否かを判定し（ＳＪ３）、パルス信号PAが入力された直後にパルス信号PBが入力されたときは車両１が前進しているものとしてカウント値に１を加算し（ＳＪ４）、パルス信号PBが入力された直後にパルス信号PAが入力されたときは車両１が後進しているものとしてカウント値から１を減算する（ＳＪ５）。
【０１４２】
この後、送信情報生成部111は、カウント値が所定値になったか否かを判定し（ＳＪ６）、所定値にならないときは上記ＳＪ２の処理に移行し、カウント値が所定値になったときに、カウント値を０にリセットする（ＳＪ７）と共に、Ａ／Ｄ変換回路105からＸＹＺの３つの軸のそれぞれに対応する加速度のディジタル値を入力し（ＳＪ８）、これらのディジタル値を含む所定フォーマットの加速度情報を送信データとして生成して（ＳＪ９）、この送信データを送信機107を介して所定周波数の電波によってアンテナ108から送信する（ＳＪ１０）。
【０１４３】
上記の処理によって、車両１が後進した場合も考慮してパルス信号のカウント値を増減して走行距離を算出し、所定の走行距離毎に検出加速度のデータを送信することができる。
【０１４４】
また、第７実施形態においても、前述した第１及び第４実施形態と同様の効果を得られることは言うまでもないことである。
【０１４５】
尚、上記各実施形態の構成は本発明の一具体例であって本発明が上記具体例の構成のみに限定されることはない。各実施形態における構成を組み合わせたシステムを構成することも可能である。
【０１４６】
また、本実施形態では検出装置100,100Bと監視装置200,200B,200Cとの間の情報通信を電波を用いたワイヤレスで行ったが、これらの間をケーブルで接続し、このケーブルを介して情報通信を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の第１実施形態における鉄道車両を示す外観図
【図２】本発明の第１実施形態における車両への装置設置位置を示す図
【図３】本発明の第１実施形態における車両の台車への装置設置位置を示す図
【図４】本発明の第１実施形態における車両の台車への装置設置位置を示す図
【図５】本発明の第１実施形態における回転検出及び発電に係る構成を説明する図
【図６】本発明の第１実施形態における磁石配置の一例を示す図
【図７】本発明の第１実施形態における磁石配置の他の例を示す図
【図８】本発明の第１実施形態におけるパルス信号のタイミングを説明する図
【図９】本発明の第１実施形態における検出装置と監視装置の電気系回路を示すブロック図
【図１０】本発明の第１実施形態における検出装置の動作を説明するフローチャート
【図１１】本発明の第１実施形態における検出装置による速度などの算出方法を説明するフローチャート
【図１２】本発明の第１実施形態における監視装置の動作を説明するフローチャート
【図１３】本発明の第１実施形態における検出結果の表示例を説明する図
【図１４】本発明の第１実施形態における検出結果の表示例を説明する図
【図１５】本発明の第２実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図
【図１６】本発明の第２実施形態における監視装置の動作を説明するフローチャート
【図１７】本発明の第２実施形態における管理装置の動作を説明するフローチャート
【図１８】本発明の第３実施形態における車両への装置設置位置を示す図
【図１９】本発明の第３実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を
【図２０】本発明の第４実施形態における検出装置と監視装置の電気系回路を示すブロック図
【図２１】本発明の第４実施形態におけるパルス信号のタイミングを説明する図
【図２２】本発明の第４実施形態における検出装置の動作を説明するフローチャート
【図２３】本発明の第４実施形態における監視装置の動作を説明するフローチャート
【図２４】本発明の第５実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図
【図２５】本発明の第５実施形態における監視装置の動作を説明するフローチャート
【図２６】本発明の第５実施形態における管理装置の動作を説明するフローチャート
【図２７】本発明の第６実施形態における車両への装置設置位置を示す図
【図２８】本発明の第６実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図
【図２９】本発明の第７実施形態における回転検出及び発電に係る構成を説明する図
【図３０】本発明の第７実施形態における車両への装置設置位置を示す図
【図３１】本発明の第７実施形態における線路管理支援システムの電気系回路構成を示すブロック図
【図３２】本発明の第７実施形態におけるパルス信号のタイミングを説明する図
【図３３】本発明の第７実施形態における検出装置の動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
【０１４８】
１…車両、２…線路、１０…台車、１１…回転軸、１２…車輪、１３…まくらばね（空気ばね）、１４…円板、１５…支持部材、２１…磁石、100…検出装置、101,101A,101B…検出コイル、101a…鉄芯、102,102A,102B…半波整流回路、103,103A,103B…レベル調整回路、104…３次元加速度センサ、105…Ａ／Ｄ変換回路、106…演算処理部、107…送信機、108…アンテナ、109…計数回路、111…送信情報生成部、121…発電コイル、122…全波整流回路、123…蓄電回路、200,200B,200C…監視装置、201…アンテナ、202…受信機、203,203B,203C…演算処理部、204…記憶部、205…表示部、300,300B…管理装置、301…アンテナ、302…受信機、303,303B…演算処理部、304…記憶部、305…表示部、400…中継装置、401…受信用アンテナ、402…受信機、403…送信機、404…送信用アンテナ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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