(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールの振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置の発電量を取得し、該発電量に基づき前記レールの異常の有無を判定する判定手段を備える
ことを特徴とする異常判定装置。
【請求項２】
所定の規則に従い定まる期間にわたって前記発電量を積算する積算手段を備え、
前記判定手段は、前記積算手段により積算された積算値に基づき前記異常の有無を判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項３】
前記発電量のピークの数を計数する計数手段を備え、
前記積算手段は、前記計数手段により計数された前記ピークの数に基づき定まる前記期間にわたって前記発電量を積算する
ことを特徴とする請求項２に記載の異常判定装置。
【請求項４】
前記発電量が所定の条件を満たす間に、前記判定した異常の有無を示すデータを送信する送信手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異常判定装置。
【請求項５】
前記発電装置により発生された電力を消費して動作する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の異常判定装置。
【請求項６】
レールの振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置の発電量を取得し、所定の規則に従い定まる期間にわたって前記発電量を積算する積算手段と、
前記積算手段により積算された積算値を示すデータを、該データが示す前記積算値に基づき前記レールの異常の有無を判定する異常判定装置に送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項７】
前記発電量のピークの数を計数する計数手段を備え、
前記積算手段は、前記計数手段により計数された前記ピークの数に基づき定まる前記期
間にわたって前記発電量を積算する
ことを特徴とする請求項６に記載のデータ送信装置。
【請求項８】
前記送信手段は、前記発電量が所定の条件を満たす間に、前記積算値を示すデータを送信する
ことを特徴とする請求項６または７に記載のデータ送信装置。
【請求項９】
前記発電装置により発生された電力を消費して動作する
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のデータ送信装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のデータ送信装置と、
前記データ送信装置から送信される前記積算値を示すデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータが示す積算値に基づき前記レールの異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置と、
を備える異常判定システム。
【請求項１１】
前記異常判定装置は、前記期間に前記レールを通過した車両の情報を取得し、当該情報に基づいて前記異常の有無を判定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の異常判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車が走行するレールに破断などの異常が生じているか否かを判定する異常判定装置および異常判定システム、並びに異常判定システムにおいて異常判定装置に対し、判定に用いられるデータを送信するデータ送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レールの振動を測定する振動センサからの出力に基づいて、レール振動の振動強度がピークを示すピーク周波数を算出し、算出されたそのピーク周波数が予め定める許容範囲外のときに、レールは破断していると判定するレール破断検知装置が記載されている。
特許文献２には、直流電化区間において軌道回路信号の迂回路が存在する場合のレール破断を検知するためのレール破断検知方法であって、軌道回路の送信器が２次巻線及び３次巻線のうちの一方の巻線に接続されたインピーダンスボンドの他方の巻線に生じる他方巻線電圧を検出し、この軌道回路の在線検知対象区間でレール破断が発生した状態で帰線電流が流れた場合に生じる他方巻線電圧の電圧低下に基づいて定められた低電圧条件を、検出された他方巻線電圧が満たすか否かを判定することにより、軌道回路が在線を検知していない場合にレール破断が発生していることを検知するレール破断検知方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５８９１９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８８００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、レールが異常であるか否か判定するためにピーク周波数分析が必要になる。
特許文献２に記載の技術では、軌道回路がない場合にレール破断を検知することができない。
【０００５】
本発明は、軌道回路を使わず、かつピーク周波数分析を行わずにレールに異常が生じているか否かを判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、レールの振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置の発電量を取得し、該発電量に基づき前記レールの異常の有無を判定する判定手段を備えることを特徴とする異常判定装置を、第１の態様として提供する。
【０００７】
第１の態様の異常判定装置によれば、軌道回路を使わず、かつピーク周波数分析を行わずにレールに異常が生じているか否かを判定することができる。
【０００８】
第１の態様の異常判定装置において、所定の規則に従い定まる期間にわたって前記発電量を積算する積算手段を備え、前記判定手段は、前記積算手段により積算された積算値に基づき前記異常の有無を判定する、という構成が第２の態様として採用されてもよい。
【０００９】
第２の態様の異常判定装置によれば、積算値を用いずにレールの異常の有無を判定する場合に比べて、判定の精度を向上させることができる。
【００１０】
第２の態様の異常判定装置において、前記発電量のピークの数を計数する計数手段を備え、前記積算手段は、前記計数手段により計数された前記ピークの数に基づき定まる前記期間にわたって前記発電量を積算する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【００１１】
第３の態様の異常判定装置によれば、例えば、レールを通過する車軸の数によって、レールの異常の有無を判定する期間を定めることができる。
【００１２】
第１乃至３のいずれかの態様の異常判定装置において、前記発電量が所定の条件を満たす間に、前記判定した異常の有無を示すデータを送信する送信手段を備える、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【００１３】
第４の態様の異常判定装置によれば、発電量が条件を満たすか否かに関わらず判定した異常の有無を示すデータを送信する態様に比べて、送信による電力消費を抑制することができる。
【００１４】
第１乃至４のいずれかの態様の異常判定装置において、前記発電装置により発生された電力を消費して動作する、という構成が第５の態様として採用されてもよい。
【００１５】
第５の態様の異常判定装置によれば、外部から電力を供給される必要がない。
【００１６】
本発明は、レールの振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置の発電量を取得し、所定の規則に従い定まる期間にわたって前記発電量を積算する積算手段と、前記積算手段により積算された積算値を示すデータを、該データが示す前記積算値に基づき前記レールの異常の有無を判定する異常判定装置に送信する送信手段と、を備えることを特徴とするデータ送信装置を、第６の態様として提供する。
【００１７】
第６の態様のデータ送信装置によれば、軌道回路を使わず、かつピーク周波数分析を行わずにレールに異常が生じているか否かを送信先の装置に判定させることができる。
【００１８】
第６の態様のデータ送信装置において、前記発電量のピークの数を計数する計数手段を備え、前記積算手段は、前記計数手段により計数された前記ピークの数に基づき定まる前記期間にわたって前記発電量を積算する、という構成が第７の態様として採用されてもよい。
【００１９】
第７の態様のデータ送信装置によれば、例えば、レールを通過する車軸の数によって、送信先の装置にレールの異常の有無を判定させる期間を定めることができる。
【００２０】
第６または第７の態様のデータ送信装置において、前記送信手段は、前記発電量が所定の条件を満たす間に、前記積算値を示すデータを送信する、という構成が第８の態様として採用されてもよい。
【００２１】
第８の態様のデータ送信装置によれば、発電量が条件を満たすか否かに関わらず判定した異常の有無を示すデータを送信する態様に比べて、送信による電力消費を抑制することができる。
【００２２】
第６乃至８のいずれかの態様のデータ送信装置において、前記発電装置により発生された電力を消費して動作する、という構成が第９の態様として採用されてもよい。
【００２３】
第９の態様のデータ送信装置によれば、外部から電力を供給される必要がない。
【００２４】
本発明は、第６乃至９のいずれかの態様のデータ送信装置と、前記データ送信装置から送信される前記積算値を示すデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータが示す積算値に基づき前記レールの異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置と、を備える異常判定システムを、第１０の態様として提供する。
【００２５】
第１０の態様の異常判定システムによれば、軌道回路を使わず、かつピーク周波数分析を行わずにレールに異常が生じているか否かを判定することができる。
【００２６】
第１０の態様の異常判定システムにおいて、前記異常判定装置は、前記期間に前記レールを通過した車両の情報を取得し、当該情報に基づいて前記異常の有無を判定する、という構成が第１１の態様として採用されてもよい。
【００２７】
第１１の態様の異常判定システムによれば、事故、災害などによって運転状況が変化したとしても、変化した運転状況に応じてレールの異常の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る異常判定システム９の主要構成を示す図。
【図２】枕木４の長手方向に沿って異常判定システム９を見たときの概略図。
【図３】発電装置２の構成を示す図。
【図４】発電ユニット２１を示す概略図。
【図５】発電ユニット２１の発電効率を説明するための図。
【図６】異常判定装置１の構成を示す図。
【図７】基準範囲を説明するための図。
【図８】異常判定装置１の動作を示すフローチャート。
【図９】データ送信装置６と異常判定装置１ａとを有する異常判定システム９ａを説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
１．実施形態
１−１．異常判定システムの全体構成
以下、本発明の一実施形態に係る異常判定システム９を説明する。図において、異常判定システム９の各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。図に示す座標記号のうち、円の中に点を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表す。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る異常判定システム９の主要構成を示す図である。異常判定システム９は、異常判定装置１を有するほか、図１に示す例では、発電装置２を有する。図１において異常判定装置１は、発電装置２から電力および信号がそれぞれ供給されるように発電装置２と接続されている。
【００３１】
発電装置２は、振動を電力に変換するとともに発電した電力の量（発電量という）を計測する装置であって、レール３の底面に固定されている。レール３は、決められた間隔で配置された枕木４の上に設置されている。図１において、枕木４はｘ軸方向に、レール３はｙ軸方向に沿ってそれぞれ設置されている。＋ｚ方向は重力方向における上である。
【００３２】
発電装置２が固定される箇所はレール３の底面であって隣り合う２本の枕木４の間であればどこでもよいが、これら２本の枕木４間における中央部分に近いことが望ましい。
【００３３】
図２は、枕木４の長手方向、すなわち、ｘ軸方向に沿って異常判定システム９を見たときの概略図である。図２における左側（−ｙ方向の側）の枕木４により、レール３上の位置Ｐ１は支持されている。また、図２における右側（＋ｙ方向の側）の枕木４により、レール３上の位置Ｐ２は支持されている。
【００３４】
レール３の、位置Ｐ１から位置Ｐ２までの区間には、下方（−ｚ方向）に枕木４がない。したがって、この区間は、位置Ｐ１および位置Ｐ２を支点にして支えられている。そして、車軸Ａｗが位置Ｐ１を超えて、列車の進行方向Ｄ１（＋ｙ方向）に進行すると、この区間のレール３が上下方向Ｄ２（＋ｚ方向および−ｚ方向）に振動する。
【００３５】
ひびや破断などのない正常なレール３は、上述した区間を車軸Ａｗが通過するとき、この区間の距離Ｌや、レール３の材質、断面の形状などによって決まる固有振動数で振動する。
【００３６】
図３は、発電装置２の構成を示す図である。発電装置２は、発電ユニット２１、電力計２２、端子２３、充電回路２４、および二次電池２５を有する。発電ユニット２１は、レール３が、その固有振動数で図２に示した上下方向Ｄ２に振動することにより、発電する振動発電機である。
【００３７】
図４は、発電ユニット２１を示す概略図である。発電ユニット２１は、発電素子２１１、バネ２１２、および重錘２１３を有する。バネ２１２は、決められたヤング率を有する弾性体である。重錘２１３は、決められた質量のおもりである。発電素子２１１は、振動荷重が加わることで変形する素子であり、この変形に伴って磁界に歪が生じることにより、コイルに電流が流れ発電する。
【００３８】
レール３の底面から吊り下げられたバネ２１２の下方に重錘２１３を取り付け、これらと発電素子２１１とを連動させることによって、レール３が固有振動数で加振されたときに最も効率よく発電する構造となっている。
【００３９】
図５は、発電ユニット２１の発電効率を説明するための図である。図５において、横軸がレール３の振動数を、縦軸が発電ユニット２１の発電量をそれぞれ示している。発電ユニット２１の発電量は、振動数に依存しており、振動数の変化に対する発電量の変化の割合が大きい。正常なレール３が固有振動数ｆ１で振動する場合、固有振動数ｆ１で加振された発電ユニット２１の発電量は、最大のＥ１になる。
【００４０】
一方、ひびや破断のある異常なレール３は、例えば、固有振動数ｆ２で振動する。このとき、この固有振動数ｆ２で加振された発電ユニット２１の発電量は、Ｅ１と比べてはるかに低いＥ２となる。このように、レール３に異常が生じると、発電ユニット２１の発電量が大きく変化するため、この発電量を観察することにより、異常判定システム９はレール３に生じた異常を検知することができる。
【００４１】
図３の説明に戻る。電力計２２は、発電ユニット２１の発電量を計測し、この発電量に応じた信号を、端子２３を介して異常判定装置１に出力する。
【００４２】
充電回路２４は、発電ユニット２１により発生した電力を充電するための回路である。充電回路２４を経た電力は、二次電池２５に蓄積される。二次電池２５は、例えばリチウムイオン二次電池などであり、充電回路２４から供給される電力を蓄積するとともに、異常判定装置１へ電力を供給して、これを稼働させる。
【００４３】
図６は、異常判定装置１の構成を示す図である。異常判定装置１は、制御部１１、端子１２、送信部１３、および電源インターフェイス（Interface：図において「ＩＦ」と表記する）１４を有する。電源インターフェイス１４は、発電装置２によって発生した電力を受けて異常判定装置１の各部に供給する。すなわち、異常判定装置１は、発電装置２により発生された電力を消費して動作する。
【００４４】
端子１２は、発電装置２において出力された信号を受け取り、制御部１１に供給する。送信部１３は、制御部１１の制御の下、発電装置２の発電量が例えば予め定められた閾値を超えているなど、所定の条件を満たす間に、レール３に異常が生じたか否かについて制御部１１が判定した判定結果を示す信号を、通信回線５を介して外部の装置へ送信する。
【００４５】
制御部１１は、異常判定装置１の各部の動作を制御する手段である。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置を備え、これら記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。
【００４６】
また、制御部１１は、上述のプログラムを実行することにより、取得部１１１、積算部１１２、計数部１１３、および判定部１１４として機能する。取得部１１１は、発電装置２で計測された発電量に応じた信号を、端子１２から取得する。すなわち、取得部１１１は、レール３の振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置２の発電量を取得する。
【００４７】
積算部１１２は、所定の規則に従い定まる期間にわたって、取得部１１１が取得した発電量を積算する。そして、積算部１１２は、発電量の積算値（発電量積算値という）を判定部１１４に伝える。
【００４８】
図６に示す積算部１１２は、所定の規則として、レール３における発電装置２が固定された箇所を列車の車軸Ａｗが通過した数（車軸通過数という）、が予め定められた数（規定数）に達するまで、とする。つまり、図６に示す積算部１１２は、車軸通過数が規定数に達するまでの期間にわたって、取得部１１１が取得した発電量を積算する。
【００４９】
計数部１１３は、取得部１１１が取得した発電量の変化を解析することで、この発電量のピークを検知し、検知したピークの数を計数することによって、車軸通過数を特定する。車軸Ａｗが発電ユニット２１の上部を通過するとき、発電量はピークになるから、発電量のピークの数は、すなわち、車軸Ａｗが発電ユニット２１の上部を通過した回数になるからである。なお、発電量に生じるノイズの影響を低減させるため、計数部１１３は、発電量の移動平均値を算出して、この移動平均値のピークを計数してもよい。
【００５０】
判定部１１４は、積算部１１２により伝えられた発電量積算値に基づき、レール３の異常の有無を判定する。具体的に、判定部１１４は、積算部１１２により積算された発電量積算値と、制御部１１のＲＯＭやＲＡＭに記憶された基準範囲とを比較して、この積算値が基準範囲に入っている場合には、レール３に異常が生じていないと判定し、この積算値が基準範囲に入っていない場合には、レール３に異常が生じていると判定する。
【００５１】
図７は、基準範囲を説明するための図である。制御部１１の記憶装置には、基準範囲が下限発電量Ｅｈ［Ｗｈ］以上であることが記憶されている。積算部１１２は、計数部１１３によって計数された車軸通過数が規定数Ｎに達するまでの期間にわたって、発電装置２から送信される信号が示す発電量を積算する。そして、判定部１１４は、積算部１１２が積算した積算値が、基準範囲に入っているか否かを調べ、これによりレール３に異常が生じているか否かを判定する。
【００５２】
例えば、レール３が正常のとき、異常判定装置１により算出される発電量積算値は、ＣＡＳＥ１の線に沿って変化するため、車軸通過数が規定数Ｎに達した時に、下限発電量Ｅｈ［Ｗｈ］を超えている。
【００５３】
一方、レール３に破断などが生じていて異常のとき、異常判定装置１により算出される発電量積算値は、ＣＡＳＥ２の線に沿って変化する。このため、車軸通過数が規定数Ｎに達した時に、発電量積算値は、下限発電量Ｅｈ［Ｗｈ］を下回っている。これは、破断などによりレール３が正常時の固有振動数ｆ１と異なる振動数（例えば固有振動数ｆ２）で振動するため、正常時に比べて発電量が低下したからである。
【００５４】
また、レール３が正常であるものの、列車の運行状況が通常と異なる場合、例えば、通常よりも多く徐行運転が行われた場合、異常判定装置１により算出される発電量積算値は、ＣＡＳＥ３の線に沿って変化する。このとき、徐行によって、振動により発電ユニット２１に与えられるエネルギーの総量が低減されるから、発電量積算値は、ＣＡＳＥ１に比べて低くなる。しかし、正常であるからレール３は固有振動数ｆ１で振動する。そのため、レール３に異常が生じていて、例えば固有振動数ｆ２など、固有振動数ｆ１と異なる振動数で振動させられる場合に比べて、ＣＡＳＥ３のときの、発電ユニット２１の発電量は高く、車軸通過数が規定数Ｎに達した時には、下限発電量Ｅｈ［Ｗｈ］を超えている。この判定がなされるようにするため、下限発電量Ｅｈ［Ｗｈ］は、起こりうる徐行運転の際の発電量積算値を基準に定められていればよい。
【００５５】
なお、発電量積算値は発電装置２の発電量に基づいて生成された値であるから、判定部１１４は、レールの振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置の発電量に基づきレールの異常の有無を判定する判定手段の一例である。
【００５６】
図８は、異常判定装置１の動作を示すフローチャートである。制御部１１は、例えば、発電装置２から送信される信号が示す発電量が、予め定められた閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
発電量が、この閾値を超えていないと判定する間（ステップＳ１０１；ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１０１の判定を続ける。発電量が、この閾値を超えたと判定すると（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、制御部１１は、車軸通過数をリセットするとともに、発電量の積算を開始する（ステップＳ１０２）。車軸通過数は、例えば、制御部１１のＲＡＭに記憶されている。
【００５７】
制御部１１は、発電量の変化を監視することにより、発電量のピークを検知したか否かを判定する（ステップＳ１０３）、ピークが検知されない間（ステップＳ１０３；ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１０３の判定を続ける。ピークが検知されると、（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、制御部１１は、車軸通過数に１を加算し（ステップｓ１０４）、加算後の車軸通過数が規定数Ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００５８】
加算後の車軸通過数が規定数Ｎに達していないと判定するとき（ステップＳ１０５；ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ１０３に戻す。加算後の車軸通過数が規定数Ｎに達したと判定するとき（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、制御部１１は、積算値を基準範囲と比較して（ステップＳ１０６）、積算値が基準範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５９】
積算値が基準範囲内にあると判定する場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、制御部１１は、レール３は正常であると判定する。積算値が基準範囲内にないと判定する場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）、制御部１１は、レール３に異常が発生していると判定する。
【００６０】
この構成により、異常判定システム９は、軌道回路がない場合であっても、ピーク周波数分析を行わずにレールに異常が生じているか否かを判定することができる。
【００６１】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００６２】
２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
【００６３】
２−１．変形例１
上述した実施形態において、異常判定装置は、発電装置から電力および信号がそれぞれ供給されるように発電装置と接続されていたが、発電装置と物理的に接続されていなくてもよい。この場合、発電装置から電力および信号が供給されるデータ送信装置を設け、データ送信装置から異常判定装置に向けて、レールに異常が発生しているか否かを判定するための情報を送信させてもよい。
【００６４】
図９は、データ送信装置６と、異常判定装置１ａとを有する異常判定システム９ａを説明するための図である。
【００６５】
データ送信装置６は、制御部６１、端子６２、送信部６３、および電源インターフェイス６４を有する。電源インターフェイス６４は、発電装置２によって発生した電力を受けてデータ送信装置６の各部に供給する。すなわち、データ送信装置６は、発電装置２により発生された電力を消費して動作する。
【００６６】
端子６２は、発電装置２において出力された信号を受け取り、制御部６１に供給する。送信部６３は、制御部６１の制御の下、発電装置２の発電量が例えば予め定められた閾値を超えているなど、所定の条件を満たす間に、発電装置２の発電量を積算した発電量積算値を示すデータを、通信回線５を介して異常判定装置１ａへ送信する。
【００６７】
制御部６１は、データ送信装置６の各部の動作を制御する手段である。制御部６１は、ＣＰＵなどの演算処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置を備え、これら記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。
【００６８】
また、制御部６１は、上述のプログラムを実行することにより、取得部６１１、積算部６１２、および計数部６１３として機能する。取得部６１１は、発電装置２で計測された発電量に応じた信号を、端子６２から取得する。すなわち、取得部６１１は、レール３の振動に伴い振動して電力を発生させる発電装置２の発電量を取得する。
【００６９】
計数部６１３は、取得部６１１が取得した発電量の変化を解析することで、この発電量のピークを検知し、検知したピークの数を計数することによって、車軸通過数を特定する。なお、発電量に生じるノイズの影響を低減させるため、計数部６１３は、発電量の移動平均値を算出して、この移動平均値のピークを計数してもよい。
【００７０】
積算部６１２は、所定の規則に従い定まる期間にわたって、取得部６１１が取得した発電量を積算する。図９に示す積算部６１２は、計数部６１３により特定された車軸通過数が規定数に達するまでの期間にわたって、取得部６１１が取得した発電量を積算する。
【００７１】
積算部６１２により積算された発電量積算値を示すデータは、発電装置２の発電量が所定の条件を満たす間に、送信部６３および通信回線５を介して異常判定装置１ａへ送信される。
【００７２】
異常判定装置１ａは、ＣＰＵなどの演算処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置を備え、これら記憶装置に記憶されたプログラムを実行する制御部１１ａと、通信インターフェイスである受信部１５とを有する。受信部１５は、データ送信装置６から送信される積算値を示すデータを受信する。制御部１１ａは、プログラムを実行することにより、取得部１１１ａ、判定部１１４ａ、および車両情報取得部１１５として機能する。
【００７３】
取得部１１１ａは、受信部１５が受信した積算値を示すデータを取得して、判定部１１４ａに供給する。判定部１１４ａは、受信部１５が受信した積算値に基づきレール３の異常の有無を判定する。
【００７４】
ここで、判定部１１４ａは、受信部１５が受信した積算値を示すデータのみから、レール３の異常の有無を判定してもよいが、レール３を通過した車両についての情報である車両情報を用いて、レール３の異常の有無を判定してもよい。
【００７５】
車両情報提供装置７は、車両情報を収集し、通信回線５を介して外部の装置へ提供するサーバ装置である。車両情報提供装置７は、例えば、駅係員などによって操作され、駅係員が収集した車両情報が入力されることにより、この車両情報を外部の装置へ提供する。
【００７６】
ここで、車両情報とは、例えば、実際に列車を運行させた時刻や本数、また、その列車に乗車していた人数などを示した運行情報などである。この車両情報は、事故、災害などによって運転状況が変化した場合にも、車両情報提供装置７において随時、更新される。その結果、通信回線５を介して異常判定装置１ａに提供される車両情報は、変化した運転状況を示すものとなる。
【００７７】
車両情報取得部１１５は、積算部６１２が積算した期間、すなわち、所定の規則に従い定まる期間に車両情報を、通信回線５を介して車両情報提供装置７から取得し、判定部１１４ａに供給する。判定部１１４ａは、受信部１５により受信され、取得部１１１ａから供給された積算値と、車両情報取得部１１５から供給された車両情報とに基づいてレール３の異常の有無を判定する。これにより、異常判定システム９ａは、事故、災害などによって運転状況が変化した場合であっても、変化した運転状況に応じてレール３の異常の有無を判定する。
【００７８】
２−２．変形例２
上述した実施形態において、異常判定装置１は、発電量積算値に基づきレール３の異常の有無を判定していたが、発電量積算値以外に基づいてレール３の異常の有無を判定してもよい。異常判定装置１は、例えば決められた期間内の最大発電量や、閾値を超える発電量を示した時間の合計などに基づいてレール３の異常の有無を判定してもよい。
【００７９】
２−３．変形例３
上述した実施形態において、積算部１１２や積算部６１２は、計数部１１３や計数部６１３によって計数された車軸通過数が規定数Ｎに達するまでの期間にわたって、発電装置２から送信される信号が示す発電量を積算していたが、これらの積算部が発電量を積算する期間はこれに限られない。例えば、積算部は、決められた開始時刻から終了時刻までの期間にわたって、発電量を積算してもよい。また、積算部は、例えば発電量が決められた範囲内にある期間にわたって、発電量を積算してもよい。
【００８０】
２−４．変形例４
上述した実施形態において、異常判定装置１は、送信部１３により、所定の条件を満たす間に、レール３に異常が生じたか否かについて判定した判定結果を示す信号を外部の装置へ送信していたが、この信号を外部の装置へ送信しなくてもよい。異常判定装置１は、例えば、表示装置や警報装置などを備え、これらによって判定結果を周囲にいる人に向けて報知してもよい。
【００８１】
また、上述した変形例１において、送信部６３は、制御部６１の制御の下、発電装置２の発電量が所定の条件を満たす間に、この発電量を積算した発電量積算値を示すデータを異常判定装置１ａへ送信していたが、発電量がどのような値であるかに関わらず、積算値を示すデータを送信するようにしてもよい。
【００８２】
２−５．変形例５
上述した実施形態または変形例１において、異常判定装置１、またはデータ送信装置６は、発電装置２により発生された電力を消費して動作していたが、発電装置２とは別に電源を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１…異常判定装置、１１…制御部、１１１…取得部、１１２…積算部、１１３…計数部、１１４…判定部、１１５…車両情報取得部、１２…端子、１３…送信部、１４…電源インターフェイス、１５…受信部、２…発電装置、２１…発電ユニット、２１１…発電素子、２１２…バネ、２１３…重錘、２２…電力計、２３…端子、２４…充電回路、２５…二次電池、３…レール、４…枕木、５…通信回線、６…データ送信装置、６１…制御部、６１１…取得部、６１２…積算部、６１３…計数部、６２…端子、６３…送信部、６４…電源インターフェイス、７…車両情報提供装置、９…異常判定システム。
【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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