(57)【要約】【課題】この発明の課題は、レール等の鉄道設備の異常を診断する異常診断計測システムを提供することである。【解決手段】パンタグラフ上に設けられ、車両の走行中に前記車両と電線間の距離変化に追従して動き、垂直方向加速度を計測する加速度取得手段と、前記加速度取得手段で予め計測した特定区間における加速度の変化を示す基準となる加速度分布情報を記録する記憶手段と、前記記憶手段に記録されている前記基準加速度分布情報と、前記加速度取得手段が計測している加速度とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記電線または前記パンタグラフに異常があるか否かを判断する判断手段とを有する。【選択図】    図４
2008285118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンタグラフ上に設けられ、車両の走行中に前記車両と電線間の距離変化に追従して動き、垂直方向加速度を計測する加速度取得手段と、
前記加速度取得手段で予め計測した特定区間における加速度の変化を示す基準となる加速度分布情報を記録する記憶手段と、
前記記憶手段に記録されている前記基準加速度分布情報と、前記加速度取得手段が計測している加速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記電線または前記パンタグラフに異常があるか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする鉄道設備の異常診断計測システム。
【請求項２】
車輪に設けられ、車両の走行中にレールの継ぎ目に追従して動き、垂直方向加速度を計測する加速度取得手段と、
前記加速度取得手段で予め計測した特定区間における加速度の変化を示す基準となる基準加速度分布情報を記録する記憶手段と、
前記記憶手段に記録されている前記基準加速度分布情報と、前記加速度取得手段が計測している加速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記レールまたは前記車輪に異常があるか否かを判断する判断手段と、 
を有することを特徴とする鉄道設備の異常診断計測システム。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記基準加速度分布情報として前記車両に乗客を乗せていない状態、外乱を受けない状態、または始発のいずれかの走行で取得した加速度分布情報を記録することを特徴とする請求項１または２記載の異常診断計測システム。
【請求項４】
前記判断手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて乗客もしくは外乱の影響を判断することを特徴とする請求項３記載の異常診断計測システム。
【請求項５】
列車の各車両に設けられた横方向加速度を計測する加速度センサと、
前記加速度センサで予め計測したカーブにおける加速度の変化を示す基準となる基準加速度分布情報を記録する記憶手段と、
前記列車がカーブを走行する場合に、前記記憶手段に記録されている前記基準加速度分布情報と、前記加速度センサが計測している加速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記車両ごとカーブを抜けたか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の異常診断計測システム。
【請求項６】
列車の各車両に設けられた横方向加速度を計測する加速度取得手段と、
前記加速度取得手段で予め計測したカーブにおける加速度の変化を示す基準となる基準加速度分布情報を記録する記憶手段と、
前記列車がカーブを走行する場合に、前記記憶手段に記録されている前記基準加速度分布情報と、前記加速度取得手段が計測している加速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記車両ごとカーブを抜けたか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする計測システム。
【請求項７】
パンタグラフ上に設けられ、車両の走行中に前記車両と電線間の距離変化に追従して動く加速度センサにより、垂直方向加速度を計測し、
路線の特定区間における加速度の変化を示す基準となる基準加速度分布情報を記録し、
前記記録された基準加速度分布情報と、前記計測された垂直方向加速度とを比較し、
前記比較の比較結果に基づいて、前記電線または前記パンタグラフに異常があるか否かを判断する
ことを特徴とする鉄道設備の異常診断計測方法。
【請求項８】
車輪に設けられ、車両の走行中にレールの継ぎ目に追従して動く加速センサにより、垂直方向加速度を計測し、
路線の特定区間における加速度の変化を示す基準となる基準加速度分布情報を記録し、
前記記録された基準加速度分布情報と、前記計測した加速度とを比較し、
前記比較の比較結果に基づいて、前記レールまたは前記車輪に異常があるか否かを判断する
ことを特徴とする鉄道設備の異常診断計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、列車の走行に必要な設備の異常を検知する異常診断計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
列車が正確に運行していることを把握し、列車が遅延した際には、どの位置を走行しているのかを正確に把握することで、乱れたダイヤの正常化および利用客に対して適切な対応をとることができる。そのため、列車を制御する上では、列車の詳細な位置、速度が計測できれば、より正確な制御が可能となる。
【０００３】
従来、列車の位置検出は、列車にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：衛星測位システム）受信機を搭載し、衛星がＧＰＳ情報を受信することで位置を検出する方法がある。また、線路にＡＴＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｉｎ  Ｓｔｏｐ  自動列車停車装置）等を設置することで、ＡＴＳの設置位置を基準位置として、列車の車輪の回転数から走行距離を判断し、列車の位置を検出する方法も用いられている。また、距離センサによって列車の走行距離を、方位センサによって列車の走行方位を時系列的に観測し、列車の走行位置を推測する推測航法も用いられている。
【０００４】
特許文献１には、列車最前部に推測航法演算装置が設置され、列車最前部と列車最後部にはＧＰＳ受信機が搭載されている。推測航法演算装置は、それぞれのＧＰＳ受信機で受信したＧＰＳ情報から得られる位置情報から列車の軌跡を算出し、記憶部が記録する。そして、列車最前部と列車最後部に搭載されたいずれかのＧＰＳ受信機が通信不能となった場合には、記憶部が記録している列車の軌跡に基づいて、推測航法演算装置は、通信不能となったＧＰＳ受信機が搭載された位置情報を補正する構成が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、衛星からＧＰＳ情報から受信する受信手段と、緯度、経度と、既知である線路の曲率と、線路長とを関係付けたデータベースを記録する記憶手段と、情報処理手段とを有し、情報処理手段は、ＧＰＳ情報を受信したときに受信信頼度を演算し、信頼度が高ければ、ＧＰＳ情報により列車走行位置を特定し、それ以外の場合は、車軸の回転数等から曲率を算出し、記憶手段で記録している曲率と比較し、列車走行位置を特定する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２９４６２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２９４８２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２は、ＧＰＳ情報や電波強度による位置検知を用いており、列車に搭載されたＧＰＳ受信機は、常に衛星や電波を捉えている必要がある。そのため、列車がトンネルを通過する場合または地下鉄では、位置を検知することは困難である。また、いずれの場合も、衛星によるＧＰＳ情報が得られない場合は、演算によって位置を算出しているが、測定区間の累積加算により位置を検知しているため累積誤差が生じる可能性がある。
【０００７】
また、衛星からのＧＰＳ情報を用いないＡＴＳ等の補助装置を線路側に設ける方法では、設備を線路側につけるコストの問題がある。ＡＴＳ等の補助装置は、常に列車の位置を検知するための用途ではない。さらに、レールおよび列車の車輪は、金属製である。そのため、車輪が磨耗し、車輪径が変化することや、車輪が空転することが起こり得る。そのため、ＡＴＳを用いた方法では、列車の車輪の回転数から走行距離を判断し、列車の位置、または速度を検知するのは必ずしも正確とはいえない。
【０００８】
この発明の目的は、列車の位置を正確に計測すると共に、計測結果を用いて列車の走行に係る設備の異常を判定する異常診断計測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
パンタグラフ上に設けられ、列車の走行中に前記列車と電線間の距離変化に追従して動き、垂直方向加速度を計測する加速度取得手段と、前記加速度取得手段で予め計測した特定区間における加速度の変化を示す基準となる加速度分布情報を記録する記憶手段と、前記記憶手段に記録されている前記基準加速度分布情報と、前記加速度取得手段が計測している加速度とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記電線または前記パンタグラフに異常があるか否かを判断する判断手段とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、レールまたは電線の経年劣化や、レールの置石、車輪またはパンタグラフの異常、列車の走行に係る設備の異常などを、特別な設備を設けることなく、判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、この発明の第１実施例に係る列車位置検知システムについて説明する。図１は、本発明が適用される列車の構造を示す外観図である。列車１は、レール２に沿って走行する。またレール２に沿って、電線３が中空に敷かれている。電線３は、任意の間隔で設置された支持点４によってある程度の張力を有して固定されている。駅と駅との間では、複数の支持点４が設けられている。
【００１２】
また、列車１はレール２からの振動、車輪６とレールとの左右方向のすべり、駆動系の振動、風圧などによって、様々な方向から走行中に振動を受ける。列車１は、これらの振動を抑制するために、台車５が設けられている。図２に、列車１に設けられる台車５の構造を示す。台車５は、図示しない駆動装置および制動装置、車輪５３、車軸５４を有している。台車５には、レール２および図示しない駆動装置からの振動を抑制するために、車輪５３および車軸５４が１次緩衝装置(サスペンション）５２を介して設けられている。また、台車５と列車１は、２次緩衝装置５１を介して設けられている。２次緩衝装置５１も、車体での乗り心地を良くするためのものである。
【００１３】
ここで、車軸５４にはセンサ５５が設けられている。車軸５４に設けられるセンサ５５としては、例えば３次元加速度センサまたはジャイロセンサが用いられる。車輪５４が図２に示すように、レール２とレール２の継ぎ目５６を通過するとき、車軸５４に設けられたセンサ５５は車軸５４の上下運動に追従して動作し、車軸５４の加速度を検知する。この加速度に基づいてレールの継ぎ目が検出される。レール２の継ぎ目の箇所は、レール２を取り替えない限り固定である。尚、レールの継ぎ目を検出するためのセンサとしては、ストロークセンサを用いることもできる。ストロークセンサは図２の一次サスペンション５２に設けられ、一次サスペンション５２の伸縮のストロークを検知する。この場合継ぎ目の検出は、ストロークの大きさ、またはストロークを２回微分して得られる加速度の大きさに基づいて行われる。
【００１４】
例えば、Ａ駅からＢ駅の間に、レール２とレール２の継ぎ目が８箇所設けられているとする。図３は、列車１がＡ駅からＢ駅間を走行する際にセンサ５５が検知したデータを示す図である。図３の横軸は、駅Ａから駅Ｂ間におけるレール２の継ぎ目位置を示している。縦軸は、センサ５５が検知した加速度またはストロークデータを示している。
【００１５】
本実施例のように、車軸５４にセンサ５５を設けることで、列車１の上下動に従ってセンサ５５が車軸５４の加速度またはストロークを検知する。センサ５５は、車輪５３がレール２とレール２の継ぎ目を通過するとき、継ぎ目以外を走行しているときよりも突出した縦(垂直）方向の加速度またはストロークデータを検知することとなる。
【００１６】
次に、センサ５５として加速度センサを用い、センサ５５が取得した加速度に基づいて、列車１の位置を検知するシステムについて図４に示す列車位置検知システムのブロック図を用いて詳細に説明する。
【００１７】
本実施例に係る列車位置検知システムは、センサ５５、データロガー１００、処理装置１０１、記憶装置１０２を有している。データロガー１００は、センサ５５が取得した加速度またはストロークデータをデジタル値に変換し、時間ごとのデータに変換する。記憶手段としての記録装置１０２は、駅と駅の間に存在するレールとレールの継ぎ目の数と、それぞれの継ぎ目が駅からどの位置に存在するのかを対応付けて予め記録している。また、記録装置１０２は、レール２の各継ぎ目を車輪５３が通過する際にセンサ５５が検知した加速度の過去の履歴などのデータを記録している。
【００１８】
処理装置１０１は、計算部１０１１、比較部１０１２、判断部１０１３を有している。計算部１０１１は、データロガー１００を介した加速度またはストロークデータを３次元に分解する。また、計算部１０１１は、センサ５５が検知した加速度から、車輪５３の上下（垂直）方向速度及び移動距離を算出する。比較部１０１２は、センサ５５が検知した加速度の大きさと規定値とを比較し、比較結果を提供する。判断部１０１３は、車輪５３がレール２の継ぎ目を通過したか否かを判断する。
【００１９】
ここで、図３のように列車１が駅Ａと駅Ｂ間を走行する場合を例として本実施形態の動作を説明する。
【００２０】
はじめに、列車１が駅Ａを出発し、センサ５５が上下方向の加速度を検知すると、処理装置１０１の比較部１０１２は、検知した加速度の大きさと規定値とを比較し比較結果を提供する。この規定値は記憶装置１０２に記録されている値である。また規定値は予め設定されたものであり、車輪５３がレール２の継ぎ目を通過するときにセンサ５５が検知する加速度の大きさ、または加速度を３次元分解したパターンである。判断部１０１３は、センサ５５が検知した加速度が規定値以上であり、加速度の３次元分解したパターンも所定範囲で照合すると判断すると、車輪５３がレール２の継ぎ目を通過したと判断する。
【００２１】
記憶装置１０２は、例えば駅Ａと駅Ｂ間には、８つのレール２の継ぎ目が設けられている旨の情報を有している。判断部１０１３は、駅Ａから駅Ｂ間で、車輪５３がレール２の継ぎ目を通過したと判断すると、列車１が、駅Ａから１つ目のレール２の継ぎ目の位置を走行したことを示す情報を記憶装置１０２に記録する。
【００２２】
次に、センサ５５が上下方向の加速度を検知して、判断部１０１３が車輪５３はレール２の継ぎ目を通過したと再び判断すると、判断部１０１３は、記憶装置１０２から列車１が駅Ａと駅Ｂ間で駅Ａから１つ目のレール２の継ぎ目を通過した旨の情報を読み出し、列車１が駅Ａから２つ目のレール２の継ぎ目の位置を走行している旨を示す情報を出力する。そして、判断部１０１３は記憶装置１０２に、駅Ａから２つ目のレール２の継ぎ目を通過した旨を示す情報を記録する。
【００２３】
センサ５５は、例えば３次元加速度センサであり、列車１がレール２の継ぎ目を通過しないときであっても、進行方向の加速度を計測する。そのため、列車１が駅Ｂに到着し、センサ５５がおおよそゼロの加速度を検知し、列車１の車輪の回転が停止したとき、判断部１０１３は、駅Ａと駅Ｂ間の列車位置検知は終了したと判断する。また、列車１が駅Ｂを出発し、センサ５５が上下方向の加速度を検知して、判断部１０１３が、車輪５３はレール２の継ぎ目を通過したと判断すると、判断部１０１３は、駅Ｂから１つ目のレール２の継ぎ目を通過した旨を示す情報を出力するとともに、記憶装置１０２に記録する。
【００２４】
レール２の継ぎ目の位置は既知情報である。そのため、本実施例により、レール２の継ぎ目を列車が通過したことが分かれば、どの駅から駅までの区間におけるどのレール２の継ぎ目の位置を列車１が走行しているのか正確に特定することができる。
【００２５】
また、記録装置１０２は、図３に示す駅と駅との間でセンサ５５が取得する加速度データの分布（加速度分布）を記録する。記録装置１０２はまた、基準となる基準加速度分布を記録している。この基準加速度分布は、例えば、乗客の乗っていない列車１がレール２上を走行した場合、もしくは、数日に１度または毎朝の始発列車でセンサ５５が取得した加速度分布を用いることができる。
【００２６】
通常、基準加速度分布は図３に示すように、センサ５５がレール２とレール２の継ぎ目５６で取得した加速度、及びレール２上では計測誤差程度しか取得しない加速度の分布である。
【００２７】
例えば、列車１が駅Ａと駅Ｂとの間を走行し、レール２とレール２の継ぎ目５６以外でセンサ５５が縦方向の加速度を取得したとする。比較部１０１２は、駅Ａと駅Ｂとの間の基準となる加速度分布と列車１が取得した加速度分布とを比較する。判断部１０１３は、例えば、駅Ａから３つ目のレールの継ぎ目と４つ目の継ぎ目の間に基準となる加速度分布にはない縦方向の加速度が得られていた場合、異常である旨を出力する。
【００２８】
判断部１０１３は、レール２とレール２の継ぎ目５６の位置は把握できるため、異常な加速度を取得した場合、どの継ぎ目５６と継ぎ目５６の間にレールの異常があるのかを容易に判別することができる。
【００２９】
レール２の継ぎ目以外で発生する縦方向の加速度は、例えば、レール２上に置かれた置石等の障害物、レール２の経年劣化による変化等によるものである。
【００３０】
そのため、基準となる加速度分布をレール２を設けた時点の加速度分布とした場合に、比較部１０１２が、基準となる加速度分布と列車１がレール２上を走行するごとにセンサ５５が取得した加速度分布と比較することで、判断部１０１３は、レール２の経年劣化を判別できる。基準となる加速度分布を毎朝の始発列車が取得した加速度分布とした場合に、比較部１０１２が、基準となる加速度分布と列車１がレール２上を走行するごとにセンサ５５が取得した加速度分布と比較することで、判断部１０１３は、レール２に置かれた障害物や、その日のうちにレール２上に発生した事象を判別できる。
【００３１】
判断部１０１３は、レール２の経年劣化が発生した場所を容易に特定できるため、同じ箇所で繰り返し異常と判断した場合は、劣化の原因が地盤であると判断することもできる。
【００３２】
ここで、センサ５５には３次元加速度センサが用いられている。そのため、列車１がカーブを通過する際には、センサ５５が横方向の加速度を検知するので、列車１がレール２の継ぎ目を通過する場合にセンサ５５が取得する加速度パターンとは異なる加速度パターンが得られる。このようにして、レール２の継ぎ目以外の箇所でも列車１の位置を特定することができる。
【００３３】
このように、基準となる加速度分布を列車１に乗客が乗車しておらず、風等の外乱の影響を受けない条件での３次元加速度分布とする。この加速度分布は、縦方向の加速度のみならずカーブ等で発生する横方向の加速度も含めた分布である。
【００３４】
例えば列車１が走行中、判断部１０１３が、記憶装置１０２に基準となる加速度分布として記録されている横方向の加速度以上の加速度をセンサ５５が取得したと判断すると、異常である旨を示す情報を出力する。この場合の異常は、混雑時の乗客過多、もしくは風の影響である。
【００３５】
従って、風の影響のない混雑時、もしくは風の影響がある空席時では、列車１の走行に影響を及ぼしている要因を知ることができる。このとき加速度の大きさもわかるので、混雑状況、外乱条件によって運行の危険度を判別することができる。また、判断部１０１３がリアルタイムに、基準となる加速度分布として記録されている横方向の加速度以上の加速度をセンサ５５が取得したと判断した場合、異常である旨および加速度の大きさ（基準に対する割合など）を示す情報を、運転士が視認できる図示しないモニタに出力することで、運転士は列車１を例えば徐行運転することができる。
【００３６】
次に、センサ５５を列車１の各車両に設置し、列車１がカーブを走行した場合、最後尾車両がカーブを抜けたか否か判断する実施例について説明する。
【００３７】
例えば、列車１が駅Ａと駅Ｂとの間のカーブを走行したとき、センサ５５は、徐々に大きくなる横方向加速度を計測し、抜ける手前では徐々に減少する横方向加速度を計測する。
【００３８】
はじめに、比較部１０１２は、先頭車両のセンサ５５が取得したカーブに入ったときから抜けるまでの加速度の変化を検出する。判断部１０１３は、横方向の加速度をセンサ５５が取得しないようになったと判断した場合、横方向の加速度がほぼゼロである旨を示す情報を運転士が視認できる図示しないモニタに出力する。
【００３９】
判断部１０１３が、横方向の加速度がほぼゼロとなった旨を示す情報を、車両ごとのセンサ５５で計測した加速度について出力することで、運転士は、どの車両までがカーブを抜けたかを容易に判断できる。
【００４０】
カーブを列車１が走行している場合、運転士は、列車１の先頭車両がカーブを抜けたことは把握できるが、多数車両が連結されている場合は、最後尾車両がカーブを抜けたかどうかは容易に把握できない。上記構成により、車両ごとに取得された加速度を比較することで運転士は最後尾車両がカーブを抜けたことを容易に把握することができる。そのため、運転士は、列車１の最後尾車両がカーブを完全に抜けたことを確認した後に列車１を加速することができる。従って、列車１の最後尾車両がカーブを抜ける前に加速することで遠心力が加わり、揺れが激しくなり、乗り心地が悪くなることを回避することができる。
【００４１】
上記説明した列車１の最後尾車両がカーブを抜けたか否か判断する動作について図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
はじめに、列車１がカーブを走行中しているとき、各車両のセンサ５５は、加速度を計測する（ステップＳ１００）。
【００４３】
判断部１０１３は、センサ５５が横方向の加速度を検出している車両を判断する（ステップＳ１０１）。そして、車両ごとにカーブを通過中であることを示す情報を図示しない表示部に出力する。
【００４４】
判断部１０１３は、各車両に設けられたセンサ５５が横方向の加速度をほとんど計測しなくなれば、当該車両は、カーブを抜けたと判断する（ステップＳ１０２）。更に、全ての車両がカーブを抜けたか判断し、その情報を表示部に出力する（ステップＳ１０３）。
【００４５】
次に、第２実施例について説明する。列車１の屋根には、パンタグラフ１１が設けられている。パンタグラフ１１は、列車１の走行の動力として、電線３から電力を受け取っている。図６を用いて、パンタグラフ１１の構造について説明する。図６（ａ）は、パンタグラフ１１を列車１の側面側から見た図である。また、図６（ｂ）は、パンタグラフ１１を列車１の正面側から見た図である。パンタグラフ１１は、主として枠１１１、ダンパー１１２、すり板体１１３で構成されている。枠１１１は、すり板体１１３を電線３に接触する位置に上下移動させるものである。枠１１１は、折りたたんだ状態からリンク機構とばねや空気シリンダによってすり板体１１３を上昇させる。パンタグラフ１１を構成する枠１１１は、例えば図２（ａ）に示すように、側面形状が菱形のものである。
【００４６】
すり板体１１３は、枠１１１の上部に設置されている。そして、すり板体１１３は、電線３と接触する位置まで枠１１１によって上昇される。すり板体１１３は、図２（ａ）に示すように、１つのパンタグラフ１１に例えば２つ設けられている。すり板体１１３には、電線３と接触する部分としてすり板が設けられている。すり板体の材料は、磨耗しにくく電気伝導性の良いカーボン系が用いられる。すり板体１１３は、電線３と高速で接触しながら電力を受け取るものである。
【００４７】
ダンパー１１２は、すり板体１１３が自由に上下運動できるように、枠１１１とすり板体１１３の間に設けられている。またダンパー１１２は、上下動を緩和する弾性体（例えば復元バネ）を有している。すり板体１１３は、電線３と常に接触するように押し付けられている。列車１が高速で走行しているときに生じる上下動に対しても、すり板体１１３を電線３から離れないように、ダンパー１１２が列車１の上下動に追従して上下動する。つまりダンパー１１２は、電線３と接触するすり板体１１３の平行や円滑な上下動を保ち、すり板体１１３への電線３に対する追従性を向上させる。
【００４８】
支持点４は、電線３を固定するものであるため、電線３とは異なり突き出た硬点である。そのため、列車１の走行に伴って、パンタグラフ１１が、すり板体１１３を電線に対して押し付けた状態で支持点４を通過するとき、支持点４は、パンタグラフ１１を下方に押し付ける。ダンパー１１２は、支持点４による押し付けに追従して縮む。パンタグラフ１１が支持点４を通過すると、縮んだダンパー１１２は元の高さまですり板体１１３を上方向に押し戻す。
【００４９】
ダンパー１１２には、センサ１１４が設けられている。ダンパー１１４に設けられるセンサ１１４としては、例えば３次元加速度センサ（またはジャイロセンサ）もしくはストロークセンサである。センサ１１４が例えば加速センサの場合、パンタグラフ１１が支持点４を通過してダンパー１１２が伸縮すると、センサ１１４は追従して移動し、すり板体１１３の垂直方向加速度を検知する。またセンサ１１４がストロークセンサの場合、ダンパーの伸縮のストロークが検知される。
【００５０】
図７は、第２実施例に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。この位置検知システムは、図４に示した位置検知システムの第１実施例と同様な構成であるが、パンタグラフに設けられたセンサ１１４が追加されている。
【００５１】
第２実施例に係る位置検知システムは、車軸５４上の加速度センサ５５から得られる加速度情報に基づき列車位置を算出する処理と並行して、パンタグラフ１１に設けられた加速度センサ１１４から得られる加速度情報に基づき列車位置を算出する。両センサから得られる加速度情報に基づいて算出される列車位置情報を用いて、列車位置をより正確に判断することができる。
【００５２】
車軸５４にセンサ５５を設けることでレール２の状態を診断するのと同様に、パンタグラフ１１にセンサ１１４を設けることで電線３の状態を診断することができる。また、各車両のパンタグラフ１１にセンサ１１４を設けることで、パンタグラフ１１の状態も診断することができる。
【００５３】
また、例えば地下鉄の場合は、電線３が設置できないため、パンタグラフ１１は設けられていない。しかし、レール２と平行にサイドレールが設けられ、列車１には、サイドレールから電力を受けるためのパンタグラフ１１と同様の機構が列車１の下部に設けられている。サイドレールには、電線３に設けられた支持点４と同様に、サイドレールを支持するための支持点が設けられている。そのため、地下鉄等のパンタグラフ１１が設けられていない列車でも、上記説明した場合と同様に位置検出が可能である。またセンサ１１４は列車１に設けているが、支持点４に設けても同様である。
【００５４】
次に、車輪５４に設けられたセンサ５５またはパンタグラフ１１に設けられたセンサ１１４によるレール２または電線３の異常診断について図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
センサ５５またはセンサ１１４は、列車１の走行に追従して特定区間（例えば駅間）の加速度分布を計測する（ステップＳ２００）。記憶装置１０２は、センサ５５またはセンサ１１４が計測した加速度分布を記録する。
【００５６】
また、記憶装置１０２は、予め基準となる加速度分布を記録している。
【００５７】
比較部１０１２は、センサ５５またはセンサ１１４が計測した加速度分布と記憶装置１０２から読み出した基準となる加速度分布とを比較する（ステップＳ２０１）。
【００５８】
比較部１０１２が、基準となる加速度分布とある程度の範囲でマッチングすると判断すれば（ステップＳ２０１、ＹＥＳ）、判断部１０１３は、特定区間におけるレール２、電線３、車軸５４、パンタグラフ１１に異常がないと判断し、その旨を示す情報を出力する（ステップＳ２０２）。
【００５９】
比較部１０１２が、基準となる加速度分布と異なる加速度が計測されていると判断すれば（ステップＳ２０１、ＮＯ）、判断部１０１３は、電線３または車軸５４またはパンタグラフ１１に異常があると判断する（ステップＳ２０３）。
【００６０】
そして、判断部１０１３は、センサ５５またはセンサ１１４のいずれのセンサで計測した加速度分布に異常があったかを判断する（ステップＳ２０４）。判断部１０１３は、レール２の継ぎ目５６または支持点４の位置と、異常があった加速度分布からどの地点に異常があるかを特定して出力する（ステップＳ２０５）。
【００６１】
上記説明したように、列車１に特別な設備を設けることなく、列車の走行に必要な設備に劣化等の異常が発生した場合に、異常を生じた位置を容易に検出することができる。
【００６２】
尚、この発明は前述した実施例の形態に限定されるものではなく、現在または将来の実施段階では、その時点で利用可能な技術に基づき、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る列車の外観を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る列車の車輪の外観を示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係るセンサによる測定データを示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る異常診断計測システムを示すブロック図。
【図５】本発明の一実施形態に係る異常診断計測システムを説明するフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る列車のパンタグラフの外観を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る異常診断計測システムを示すブロック図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る異常診断計測システムによる異常検知を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００６４】
１…列車、２…レール、３…電線、４…支持点、５…台車、１１…パンタグラフ、５５…センサ、１１４…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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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