(57)【要約】  本発明は、移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得手段と、動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得手段と、移動体の周囲映像情報を取得する周囲映像情報取得手段と、タッチ操作によって選択操作が可能なタッチパネルを有するディスプレイと、ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成手段とを有し、画像生成手段が生成する表示画像情報には、動揺情報、及び、測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、タッチ操作によって選択された測定時刻に取得された周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域を含む携帯動揺計を提供する。  移動体に載置して動揺値を容易に計測し、動揺値が大きい位置や、動揺の原因を簡便に特定することが可能な携帯動揺計および動揺測定プログラムを提供する。
2018110553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と
前記移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得手段と、
前記動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得手段と、
前記移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を取得する周囲映像情報取得手段と、
操作者が行うタッチ操作によって選択操作が可能なタッチパネルを有するディスプレイと、
前記ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成手段と
を有し、
前記画像生成手段が生成する前記表示画像情報には、
前記動揺情報、及び、前記測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、
前記操作者が行うタッチ操作によって選択された前記測定時刻に取得された前記周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域と、
を含む携帯動揺計。
【請求項２】
前記動揺情報と所定の閾値情報を比較する比較手段をさらに備え、
前記比較手段により前記動揺情報と前記所定の閾値情報を比較して、前記閾値情報を超過している前記動揺情報、及び、前記測定時刻が、前記動揺情報表示区域に表示されることを特徴とする請求の範囲１に記載の携帯動揺計。
【請求項３】
一方の軸が前記測定時刻であり、且つ、他方の軸が前記動揺情報である動揺波形が、前記動揺情報表示区域に表示されることを特徴とする請求の範囲１または請求の範囲２に記載の携帯動揺計。
【請求項４】
前記位置情報取得手段は、測位衛星信号を取得して前記移動体の位置を算出することを特徴とする請求の範囲１から請求の範囲３のうちのいずれかに記載の携帯動揺計。
【請求項５】
前記画像生成手段が生成する前記表示画像情報には、前記測定時刻における前記移動体の前記位置情報を表示する位置情報表示区域をさらに含むことを特徴とする請求の範囲１から請求の範囲４のうちのいずれかに記載の携帯動揺計。
【請求項６】
前記移動体は鉄道車両であり、前記位置情報から、軌道上の所定の位置からの距離であるキロ程を算出するキロ程算出手段を備え、前記位置情報表示区域に前記移動体の前記キロ程を表示することを特徴とする請求の範囲５に記載の携帯動揺計。
【請求項７】
前記動揺情報取得手段は、別装置に内蔵される加速度センサからの加速度情報を受信する無線通信手段であることを特徴とする請求の範囲１から請求の範囲６のうちのいずれかに記載の携帯動揺計。
【請求項８】
前記移動体の移動する平面をＸＹ平面、前記移動体の進行方向をＸ軸方向正の向きと定義し、前記ＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸方向と定義するときに、
前記動揺情報は、Ｙ軸方向の加速度である左右動揺値と、Ｚ軸方向の加速度である上下動揺値であることを特徴とする請求の範囲１から請求の範囲７のうちのいずれかに記載の携帯動揺計。
【請求項９】
移動体の位置情報を取得する位置情報取得機能と
前記移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得機能と、
前記動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得機能と、
前記移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を取得する周囲映像情報取得機能と、
操作者が行うタッチ操作によって選択操作が可能なタッチパネルを有するディスプレイ
に表示される表示画像情報を生成する画像生成機能を有し、
前記画像生成機能が生成する前記表示画像情報には、
前記動揺情報、及び、前記測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、
前記操作者が行うタッチ操作によって選択された前記測定時刻に取得された前記周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域と、
を含むことをコンピュータに実行させるための動揺測定プログラム。
【請求項１０】
前記動揺情報取得機能は、別装置に内蔵される加速度センサからの加速度情報を受信する無線通信機能であることをコンピュータに実行させるための、請求の範囲９に記載の動揺測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄道車両等の移動体走行時における動揺値を測定する携帯動揺計および動揺測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両における振動、動揺は、輸送品質を表す指標として極めて重要である。ロングレールの導入等により軌条（レール）の継ぎ目は大幅に減り、継ぎ目を原因とする動揺も少なくなってきている。しかしながら、経年劣化によるレールの摩耗や、気温の変化や事故によるレールの変形を原因として、レール上を走る車両に動揺が生じることがありえる。このため、鉄道会社は、レールの歪み等を検測しながら走行する試験用の特別車両を用意しており、定期的に管理をおこなっている。【０００３】
さて定期的な管理以外にも、例えば比較的大きな地震が起こった場合には、その直後にレールの状況を検査したい状況が生じる。このようなときには、わざわざ試験用の特別車両を走らせることは面倒であり現実的ではない。またすべての編成に動揺計を常設させるわけにもいかない。そこでこのような緊急事態や、簡便にレールの状況等を把握するために、可搬型の動揺測定システムが用いられてきた（例えば、特開２０１５−２３３７０号公報参照）。【０００４】
図１３に移動体２５０に載置される従来の可搬型動揺測定システム３００の説明図を示す。従来の可搬型動揺測定システム３００は、左右方向、上下方向の動揺値（加速度）を測定する動揺計２７０と、移動体２５０自身の速度を測定する速度発電機２６０と、走行する移動体２５０の周囲映像を記録するビデオカメラ２８０、および、これらの測定装置からの情報を統合するプログラムを実行して、動揺値の測定時刻における周囲映像を再生することのできるＰＣ２９０から構成される。測定時刻に紐付けられた動揺値、速度、周囲映像から、動揺値が大きくなる位置とその原因を特定し、危険があれば修繕し、問題が無ければ検査後、通常通りに後続列車を走行させることとなる。なお動揺値が大きくなる場所の特定のため、移動体の速度や緯度経度情報等から、予め鉄道会社が把握しているキロ程、すなわち所定の起点からの距離へ変換する技術は、すでに知られている（例えば、特開２００８−３７２７０号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２３３７０号公報
【特許文献２】特開２００８−３７２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１３に示すような可搬型動揺測定システム３００は、可搬と称してはいるものの複雑、且つ、大規模なシステムであり、高価であるため、多数用意して必要なときにすぐ使用できるようにすることは極めて困難である。【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、動揺値を容易に計測し、動揺値が大きい位置や、動揺の原因を簡便に特定することができる携帯動揺計および動揺測定プログラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と前記移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得手段と、前記動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得手段と、前記移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を取得する周囲映像情報取得手段と、操作者が行うタッチ操作によって選択操作が可能なタッチパネルを有するディスプレイと、前記ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成手段とを有し、前記画像生成手段が生成する前記表示画像情報には、前記動揺情報、及び、前記測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、前記操作者が行うタッチ操作によって選択された前記測定時刻に取得された前記周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域とを含む携帯動揺計を提供する。【０００９】
上記（１）に記載する発明によれば、動揺情報を測定した時刻である測定時刻に紐付けられた情報、すなわち動揺測定をおこなった位置情報と、移動体の振動の程度を表す動揺情報と、移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を略同時刻に取得することができる。そして取得した情報を本発明に係る携帯動揺計が備えるタッチパネルを有するディスプレイに表示することで、操作者が知りたい情報、すなわち動揺値の大きな時刻の情報等に、指先のタッチ操作という容易な方法でアクセスし、ディスプレイに結果を表示させることができるという極めて優れた効果を奏する。【００１０】
（２）本発明は、前記動揺情報と所定の閾値情報を比較する比較手段をさらに備え、前記比較手段により前記動揺情報と前記所定の閾値情報を比較して、前記閾値情報を超過している前記動揺情報、及び、前記測定時刻が、前記動揺情報表示区域に表示されることを特徴とする上記（１）に記載の携帯動揺計を提供する。【００１１】
動揺計の操作者は、動揺情報を測定した後に動揺値（加速度）の大きな地点の位置や動揺が生じた原因の特定をおこなう。上記（２）に記載する発明によれば、操作者が予め決めた所定の閾値情報と動揺情報を比較する比較手段を有するので、操作者が重要な動揺値の変化であると認識する境目である閾値情報以上に動揺情報がなった場合に、その動揺情報、及び、測定時刻をディスプレイ上の動揺情報表示区域に表示できる。したがって操作者にとって関心のある動揺値を測定した地点の位置が特定でき、また周囲映像情報にもアクセスが容易であるため、動揺の原因を特定することが容易にできるという優れた効果を奏する。【００１２】
（３）本発明は、一方の軸が前記測定時刻であり、且つ、他方の軸が前記動揺情報である動揺波形が、前記動揺情報表示区域に表示されることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の携帯動揺計を提供する。【００１３】
上記（３）に記載する発明によれば、単なる数値情報ではなく、動揺情報の時間変化を図示することで、操作者が一目で動揺の大きな位置の測定時刻を認識できる効果を奏する。またディスプレイはタッチパネルを備えるので、動揺の大きな時刻を指先によるタッチ操作で指定して、その測定時刻における動揺情報、位置情報、周囲映像情報に容易にアクセスできるという優れた効果を奏する。【００１４】
（４）本発明は、前記位置情報取得手段が、測位衛星信号を取得して前記移動体の位置を算出することを特徴とする上記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の携帯動揺計を提供する。【００１５】
鉄道車両の場合、その位置を特定する手段としては、従来キロポストと呼ばれる所定の起点からの距離を示す標識を目視して確認する方法や、車軸の回転速度を測定して距離を算出する速度発電機による確認方法が知られている。ところがキロポストを使用する方法では、キロポスト自体が、冬期には雪により隠されてしまう場合があり、また夏は雑草に覆われてしまうことも考えられることから、緊急事態において動揺値の大きな位置の正確な位置を知ることができない事態が考えられる。また速度発電機により移動体の速度を測定する方法においては、動揺計を載置した車両の車輪の摩耗程度を常に管理していないと、速度から正確な距離を算出することができず、緊急事態において動揺値の大きな位置の正確な位置をすぐに知ることができない事態が考えられる。【００１６】
上記（４）に記載する発明によれば、位置情報取得手段として測位衛星からの信号を利用したいわゆるＧＰＳを有しているので、周囲の状況や車輪の摩耗などによらず、動揺情報を取得した測定時刻における移動体の正確な位置を取得することができるという優れた効果を奏する。【００１７】
（５）本発明は、前記画像生成手段が生成する前記表示画像情報には、前記測定時刻における前記移動体の前記位置情報を表示する位置情報表示区域をさらに含むことを特徴とする上記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の携帯動揺計を提供する。【００１８】
上記（５）に記載する発明によれば、操作者にとって関心のある動揺情報を測定した測定時刻における移動体の位置情報が、動揺情報、及び、周囲画像情報とともにディスプレイに表示されるので、大きな動揺を生じさせた位置の正確な特定が容易になるという優れた効果を奏する。【００１９】
（６）本発明は、前記移動体が鉄道車両であり、前記位置情報から、軌道上の所定の位置からの距離であるキロ程を算出するキロ程算出手段を備え、前記位置情報表示区域に前記移動体の前記キロ程を表示することを特徴とする上記（５）に記載の携帯動揺計を提供する。【００２０】
上記（６）に記載する発明によれば、所定の場所からの距離であるキロ程を、位置取得手段によって取得された位置情報から算出することができるので、軌条における移動体の正確な位置の特定が容易になるという極めて優れた効果を奏する。【００２１】
（７）本発明は、前記動揺情報取得手段が、別装置に内蔵される加速度センサからの加速度情報を受信する無線通信手段であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の携帯動揺計を提供する。【００２２】
上記（７）に記載する発明によれば、本発明に係る携帯動揺計が、動揺情報を取得する加速度センサを有していない場合であっても、携帯動揺計以外の装置に内蔵される加速度センサが測定した加速度情報を無線通信手段によって受信でき、動揺情報が取得できるという極めて優れた効果を有する。【００２３】
（８）本発明は、前記移動体の移動する平面をＸＹ平面、前記移動体の進行方向をＸ軸方向正の向きと定義し、前記ＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸方向と定義するときに、前記動揺情報が、Ｙ軸方向の加速度である左右動揺値と、Ｚ軸方向の加速度である上下動揺値であることを特徴とする上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の携帯動揺計を提供する。【００２４】
上記（８）に記載する発明によれば、移動体の移動する平面をＸＹ平面、移動体の進行方向をＸ軸方向、移動体の進行方向と垂直な方向をＹ軸方向、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向と定義し、動揺情報を測定する装置が有する多軸の加速度センサの方向を合わせることで、正確な動揺情報が得られるという優れた効果を有する。【００２５】
（９）本発明は、移動体の位置情報を取得する位置情報取得機能と前記移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得機能と、前記動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得機能と、前記移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を取得する周囲映像情報取得機能と、操作者が行うタッチ操作によって選択操作が可能なタッチパネルを有するディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成機能を有し、前記画像生成機能が生成する前記表示画像情報には、前記動揺情報、及び、前記測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、前記操作者が行うタッチ操作によって選択された前記測定時刻に取得された前記周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域と、を含むことをコンピュータに実行させるための動揺測定プログラムを提供する。【００２６】
近年、性能を著しく高めた携帯電子情報端末、すなわちスマートフォンやタブレット型コンピュータは、ＧＰＳ信号から位置情報が取得可能であり、またＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格により他の装置からの情報取得も可能であり、動画や静止画を撮像可能なカメラも内蔵することが多い。上記（９）に記載する発明に係る動揺測定プログラムを、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等に実行させることで、安価且つ汎用性の高い携帯動揺計を実現することができるという極めて優れた効果を奏する。【００２７】
（１０）本発明は、前記動揺情報取得機能が、別装置に内蔵される加速度センサからの加速度情報を受信する無線通信機能であることをコンピュータに実行させるための、上記（９）に記載の動揺測定プログラムを提供する。【００２８】
携帯電子情報端末、すなわちスマートフォンやタブレット型コンピュータは、多軸の加速度センサを内蔵している場合がある。したがって携帯電子情報端末に上記（９）に係るプログラムを備えるだけで、携帯動揺計を構成することも考えられる。しかし周囲映像を取得することが難しい載置条件の場合も考えられ、またタッチ操作をする際に携帯電子情報端末の方向が変化すると、動揺計としての性能が劣化してしまう。上記（１０）に記載する発明に係る動揺測定プログラムによれば、動揺情報を測定する別装置を用意して、無線通信機能によって動揺情報をその別装置から取得することで、載置条件によらず正確な動揺情報等の取得が携帯電子情報端末等に実現できるという優れた効果を奏する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る携帯動揺計および動揺測定プログラムによれば、移動体における動揺値を容易に計測し、動揺値が大きい位置や、動揺の原因を周囲の映像を取得した周囲映像情報等から簡便に特定することが可能になるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る携帯動揺計と、動揺情報を測定する動揺情報測定装置により構成される動揺測定システムを説明する説明図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る携帯動揺計の構成を示す構成図である。
【図３】携帯動揺計の制御ユニットによって実現される機能についての機能ブロック図である。
【図４】ディスプレイ内に測定開始準備が整った状態を示す初期画像が表示されている例である。
【図５】所定の閾値情報以上に動揺情報がなった場合のデータを呼び出すために、ディスプレイ内の測定済み情報表示区域に測定時間等を表示した画像の例である。
【図６】ディスプレイ内に周囲映像表示区域、動揺情報表示区域、位置情報表示区域が設けられた再生画像の例である。
【図７】測定済みデータを確認するために、過去の測定情報を選択する操作を説明する説明図である。
【図８】動揺情報等を記録する動揺測定プログラムのフローチャートである。
【図９】記録された動揺情報等を確認する再生プログラムのフローチャートである。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る携帯動揺計において、ディスプレイ内の動揺情報表示区域に、動揺波形が表示される場合の操作を説明する説明図である。
【図１１】本発明の第三実施形態に係る携帯動揺計の制御ユニットによって実現される機能についての機能ブロック図である。
【図１２】本発明の第三実施形態に係る携帯動揺計において、ディスプレイ内の位置情報表示区域にキロ程が表示された再生画像の例である。
【図１３】従来の可搬型動揺測定システムの構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本考案の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３２】
図１〜図１２は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。
【００３３】
図１に、発明の第一実施形態に係る携帯動揺計１と、動揺情報を測定する動揺情報測定装置５により構成される動揺測定システム２の説明図を示す。動揺情報測定装置５は略直方体であり、移動体の窓や運転台に固定する固定手段を有する（図示省略）。動揺情報測定装置５の裏面４は、運転台等の略水平部分に安定して載置できるよう平面部を有する。携帯動揺計５の大きさは、掌中に収まる程度であり高さは１５０ｍｍ以下、幅は７０ｍ以下、厚みは３０ｍｍ以下と極めて小型である。振動により変形等が生じないように動揺情報測定装置５を構成する筐体は樹脂や金属等の剛性の高い材料で製造されており、動揺情報測定装置５の重量は、携帯性を考慮して２００ｇ以下と軽量である。
【００３４】
動揺情報測定装置５の内部には多軸の加速度センサが内蔵され、図１に示された進行方向を示す上向き矢印を移動体の進行方向（Ｘ軸方向正の向き）に合わせ、裏面４側を移動体の床面に向け、動揺情報測定装置５を設置することで、正確な動揺情報、すなわちＹ軸方向の左右動揺値（左右加速度）、及び、Ｚ軸方向の上下動揺値（上下加速度）が測定される。
【００３５】
言い換えれば、移動体の移動する平面をＸＹ平面、移動体の進行方向をＸ軸方向正の向きと定義し、ＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸方向と定義するときに、動揺情報は、Ｙ軸方向の加速度である左右動揺値と、Ｚ軸方向の加速度である上下動揺値である。
【００３６】
ディスプレイ６には、測定された動揺情報が即時的に表示される。また動揺情報測定装置５には無線通信手段が内蔵され、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格に則って、他の通信機器と情報の授受を随時おこなう。
【００３７】
図１において、携帯動揺計１は携帯電子情報端末、いわゆるスマートフォンである場合の例を示す。携帯動揺計１は、略直方体の形状を有し、掌中に収まる程度の大きさと片手で容易に運べる程度の重量を有する。液晶画面や有機ＥＬパネル等で構成されたディスプレイ７を備え、さらにディスプレイ７は、操作者９が行うタッチ操作によって、選択操作が可能なタッチパネル８を有する。携帯動揺計１は、いわゆるアプリと呼ばれるプログラムを、無線通信手段等を通じてインストールして各種機能を実現することが可能である。また携帯動揺計１は、測位衛星からの測位電波（ＧＰＳ信号）を捉えるアンテナを内蔵し（図示省略）、ＧＰＳ信号から携帯動揺計１の正確な位置をあらわす位置情報を取得することができる。
【００３８】
また携帯動揺計１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格に則った通信手段を有し、動揺情報測定装置５と情報の授受が可能である。特に、携帯動揺計１は、動揺情報測定装置５からＹ軸方向の左右動揺値（左右加速度）、及び、Ｚ軸方向の上下動揺値（上下加速度）を取得することが可能である。
【００３９】
図２は、携帯動揺計１の構成を示す構成図である。携帯動揺計１は移動体に載置され、携帯動揺計１全体の制御を行う制御ユニット１０と、バスライン６０を有し、バスライン６０には、液晶等の画面を有して画像を表示するディスプレイ３０（操作者９が行うタッチ操作により選択操作が可能なタッチパネル２０を有する）と、移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段４０と、移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得手段５０と、動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得手段６５と、移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を取得する周囲映像情報取得手段７０と、記録装置８０が接続される。
【００４０】
記録装置８０は、ハードディスクやＳＳＤ（半導体メモリを用いた記憶装置：Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）であり、プログラム等記録領域１２０と、動揺情報記録領域１３０と、位置情報記録領域１４０と、周囲映像記録領域１５０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ９０、ＲＡＭ１００、及び、ＲＯＭ１１０などから構成され、各種制御を実行する。
【００４１】
ＣＰＵ９０はいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭ１００は、ＣＰＵ９０の作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭ１１０は、ＣＰＵ９０で実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。
【００４２】
位置情報取得手段４０は、測位衛星４５からの測位衛星信号を取得して移動体の位置を算出する。また、本実施形態において、動揺情報取得手段５０は、別装置である動揺情報測定装置５に内蔵される多軸加速度センサからの加速度情報を受信する無線通信手段である。
【００４３】
図３は、携帯動揺計１において制御ユニット１０によって実現される機能についての機能ブロック図である。制御ユニット１０により実現されるのは、動揺情報を測定した時刻である測定時刻を取得する測定時刻取得機能１５１と、移動体の位置情報を取得する位置情報取得機能１５２と、移動体の振動の程度を表す動揺情報を取得する動揺情報取得機能１５３と、移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を取得する周囲映像取得機能１５４と、ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成機能１５５と、動揺情報と所定の閾値情報を比較する比較機能１５６である。
【００４４】
これらの機能は、記録装置８０のプログラム等記録領域１２０に記憶されたプログラムを制御ユニット１０が実行し、ハードウェアが協働することで、測定時刻取得手段６５、位置情報取得手段４０、動揺情報取得手段５０、周囲映像取得手段７０、画像生成手段１６０を構成する。
【００４５】
図４は、携帯動揺計１のディスプレイ７内に、測定開始準備が整っている状態を示す初期画像が表示されている例である。携帯動揺計１には動揺情報表示区域１９０と、周囲映像表示区域２００と、位置情報表示区域２１０と、測定開始ボタン１８５が設けられている。周囲映像表示区域２００には、周囲映像取得手段７０で取得されている映像が表示されているが、測定開始ボタン１８５を操作しない限り、録画は始まらない。位置情報表示区域２１０には、位置情報取得手段４０（図２参照）により取得される位置情報が表示される。そして動揺情報表示区域１９０には、動揺情報の測定時刻２２０が表示される。
【００４６】
操作者９が、測定開始ボタン１８５をタッチ操作すると、無線通信手段（図示省略）を通じて測定開始の信号が、動揺情報測定装置５（図示省略）へ送られ動揺測定が開始される。そして動揺情報取得手段５０（図２参照）を通じて動揺情報が取得され、動揺情報表示区域１９０へ、測定時刻における動揺情報（左右加速度、及び、上下加速度）が表示されるとともに、周囲映像取得手段７０（図２参照）により周囲画像が取得され、表示され、周囲映像記録領域１５０（図２参照）に記録される。同時に測定時刻に紐付けられた形式で、動揺情報が動揺情報記録領域１３０（図２参照）に記録され、位置情報は位置情報記録領域１４０（図２参照）に記録される。なお測定が開始すると、測定開始ボタンの機能が、測定停止の機能に変わり、表示が「測定停止」となる(図示省略)。操作者９が動揺測定を停止したいときには、測定停止ボタンをタッチ操作すると、動揺測定が終了され情報の記録も停止する。
【００４７】
図５は、動揺情報が、所定の閾値情報以上になった場合のデータを呼び出すために、ディスプレイ内の測定済み情報表示区域に、測定時間等を表示した画像の例である。携帯動揺計１のディスプレイ７には、動揺情報表示区域１９０が設けられ、測定時間（発生時間）、動揺情報（左右加速度、及び、上下加速度）の表が、超過リスト表示として表示される。
【００４８】
超過リストの画像は、次のように作成される。設定画面（図示省略）において、操作者が所定の閾値情報を予め入力しておく。測定された動揺情報と閾値情報を比較手段が比較し、閾値情報を超過している動揺情報を選び出し、その超過している動揺情報に紐付けられた測定時間（発生時間）、動揺情報（左右加速度、及び、上下加速度）の組み合わせのリスト（超過リスト）を作成する。最後に画像生成手段が、測定時間（発生時間）、動揺情報（左右加速度、及び、上下加速度）の組み合わせのリストを表示する表示画像情報を生成して、最終的に動揺情報表示区域１９０内に表示する。
【００４９】
さてディスプレイ７はタッチパネル８を有するので、操作者９がタッチ操作を図４のようにおこなうと、タッチされた動揺情報（この場合Ｎｏ．１０の情報）が選択され、移動体の周囲映像が表示される図６の画面へ遷移する。具体的には制御ユニット１０の画像生成機能が、動揺情報、及び、測定時刻を表示する動揺情報表示区域１９０と、操作者９が行うタッチ操作によって選択された測定時刻に取得された周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域２００、位置情報表示区域２１０を含む表示画像情報を生成する。
【００５０】
図６は、ディスプレイ７内に動揺情報表示区域１９０、周囲映像表示区域２００、位置情報表示区域２１０が設けられた再生画像の例である。周囲映像表示区域２００には、図５で選択された動揺情報が測定された測定時刻を含む時間帯、例えば、特に動揺値の大きい測定時刻前後５分間程度の時間において取得された周囲映像が再生表示され、動揺情報表示区域１９０には、測定時刻２２０、及び、動揺情報が表示され、位置情報表示区域２１０には、位置情報が表示される。操作者９が再生開始ボタン１８７をタッチ操作すると、ディスプレイ７には、時間変化に伴う動揺情報と、位置情報、周囲映像が時間的に連続して表示される。
【００５１】
このような画像表示によって、操作者９にとって関心のある大きな動揺値を測定した地点の位置が特定でき、また周囲映像情報にもアクセスが容易であるため、動揺の原因を特定することができるという優れた効果を奏する。例えば、超過リストの中で、閾値よりも大きな動揺値を記録した場所であっても、周囲映像を見ることによって線路の切替部分で動揺が生じていることがわかったならば、レール等の異常ではないことが一目でわかることになる。
【００５２】
なおディスプレイ７上には、スライドバー１８９が設けられており、タッチ操作で操作者９が好む測定時間に関する情報の再生へ素早く移動させることが可能である。
【００５３】
図７は、測定済みデータを確認するために、過去の測定情報を選択する操作を説明する説明図である。ディスプレイ７には測定済み情報表示区域２３０が設けられ、動揺測定をおこなった測定日時、及び、測定に要した時間が表示される。この場合にもディスプレイ７がタッチパネル８を有するので、操作者９がタッチ操作をすることで、確認したい測定済みデータを選択して図６の表示画像情報を生成、表示させることができる。
【００５４】
次に上記した実施の形態の動作を図８、及び、図９で説明する。
【００５５】
図８は、制御ユニット１０で実行される、動揺情報を記録する動揺測定プログラムのフローチャートを示す。
【００５６】
まず制御ユニット１０は、画像生成機能１５５によって初期画像（図４参照）を生成する（ステップＳ１）。続いて初期画像を表示する（ステップＳ２）。このとき、画像生成機能１５５が生成する表示画像情報には、動揺情報、及び、測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、操作者が行うタッチ操作によって選択された測定時刻に取得された周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域が含まれる。制御ユニット１０は、動揺情報測定装置５との無線接続状態を確認する（ステップＳ３）。制御ユニット１０は、測位衛星４５からの測位電波の受信状態を確認する（ステップＳ４）。ステップＳ４での受信状態が良好であれば、制御ユニット１０は、位置情報取得機能により、位置情報の取得を開始する(図示省略)。ステップＳ４での受信状態によらず、ステップＳ３での受信状態が良好であれば、測定可能と判断し、操作者から測定開始ボタン１８５を押されるまで待つ（ステップＳ５）。
【００５７】
測定開始ボタンが押されたならば、制御ユニット１０は、動揺情報測定装置５へ動揺情報測定開始の命令を送り、測定時間に紐付けられた情報、すなわち、位置情報、動揺情報、周囲映像情報を取得し、それぞれ記録装置８０（図２参照）の位置情報記録領域１４０、動揺情報記録領域１３０、周囲映像記録領域１５０に記録する(ステップＳ６)。ここで
ステップＳ４での受信状態が不良であり、位置情報が取得されていない場合にも、測定時間に紐付けられた情報として、動揺情報、周囲映像情報を取得し、それぞれ記録装置８０（図２参照）の動揺情報記録領域１３０、周囲映像記録領域１５０に記録する。測定停止ボタンが押されたならば、制御ユニット１０は、動揺情報測定装置５へ動揺情報測定停止の命令を送り、上記の測定時間に紐付けられた情報、すなわち、位置情報、動揺情報、周囲映像情報について記録ファイルを作成し(ステップＳ８)、プログラムを終了する。なおステップＳ４での受信状態が不良であり、位置情報が取得されていない場合には、上記の測定時間に紐付けられた動揺情報、周囲映像情報について記録ファイルを作成する。
【００５８】
図９は、制御ユニット１０で実行される、動揺情報を再生する再生プログラムのフローチャートを示す。
【００５９】
まず制御ユニット１０は、画像生成機能１５５によって再生初期画像（図６参照）を生成する（ステップＴ１）。続いて再生初期画像を表示する（ステップＴ２）。このとき、画像生成機能１５５が生成する表示画像情報には、動揺情報、及び、測定時刻を表示する動揺情報表示区域と、操作者が行うタッチ操作によって選択された測定時刻に取得された周囲映像情報を表示する周囲映像情報表示区域が含まれる。制御ユニット１０は、再生開始ボタンが押されるまで待つ（ステップＴ３）。再生開始ボタンが押されたならば、測定時間に紐付けられた情報、すなわち、位置情報、動揺情報、周囲映像情報を、それぞれ記録装置８０（図２参照）の位置情報記録領域１４０、動揺情報記録領域１３０、周囲映像記録領域１５０から呼び出し再生する(ステップＴ４)。そして再生停止ボタンが押されたならば (ステップＴ５)、プログラムを終了する。
【００６０】
以上、上述した携帯動揺計、及び、動揺測定プログラムによれば、動揺情報を測定した時刻である測定時刻に紐付けられた情報、すなわち動揺測定をおこなった位置情報と、移動体の振動の程度を表す動揺情報と、移動体の周囲の映像の情報である周囲映像情報を略同時刻に取得することができる。そして取得した情報を本発明に係る携帯動揺計が備えるタッチパネルを有するディスプレイに表示することで、操作者が自らの知りたい情報、すなわち動揺値の大きな時刻の情報に、指先のタッチ操作という容易な方法でアクセスし、表示させることができるという極めて優れた効果を奏する。
【００６１】
動揺計の操作者は、動揺情報を測定した後に動揺値（加速度）の大きな地点の位置や動揺が生じた原因の特定をおこなう。本発明の第一実施形態によれば、操作者が予め決めた所定の閾値情報と動揺情報を比較する比較手段を有するので、操作者が重要な動揺値の変化であると認識する境目である閾値情報以上に動揺情報がなった場合に、その動揺情報、及び、測定時刻をディスプレイ上の動揺情報表示区域に表示できる。したがって操作者にとって関心のある動揺値を測定した地点の位置が特定でき、また周囲映像情報にもアクセスが容易であるため、動揺の原因を特定することが容易にできるという優れた効果を奏する。
【００６２】
鉄道車両の場合、その位置を特定する手段としては、従来キロポストと呼ばれる所定の起点からの距離を示す標識を目視して確認する方法や、車軸の回転速度を測定して距離を算出する速度発電機による確認方法が知られている。ところがキロポストを使用する方法では、キロポスト自体が、冬期には雪により隠されてしまう場合があり、また夏は雑草に覆われてしまうことも考えられることから、緊急事態において動揺値の大きな位置の正確な位置を知ることができない事態が考えられる。また速度発電機により移動体の速度を測定する方法においては、動揺計を載置した車両の車輪の摩耗程度を常に管理していないと、速度から正確な距離を算出することができず、緊急事態において動揺値の大きな位置の正確な位置をすぐに知ることができない事態が考えられる。本発明の第一実施形態によれば、位置情報取得手段として測位衛星からの信号を利用したいわゆるＧＰＳを有しているので、周囲の状況や車輪の摩耗などによらず、動揺情報を取得した測定時刻における移動体の正確な位置を取得することができるという優れた効果を奏する。
【００６３】
本発明の第一実施形態によれば、操作者にとって関心のある動揺情報を測定した測定時刻における移動体の位置情報が、動揺情報、及び、周囲画像情報とともにディスプレイに表示されるので、大きな動揺を生じさせた位置の正確な特定が容易になるという優れた効果を奏する。
【００６４】
本発明の第一実施形態においては、動揺情報取得手段が、別装置に内蔵される加速度センサからの加速度情報を受信する無線通信手段である。
【００６５】
本発明の第一実施形態によれば、携帯動揺計が、動揺情報を取得する加速度センサを有していない場合であっても、携帯動揺計以外の装置に内蔵される加速度センサが測定した加速度情報を無線通信手段によって受信でき、動揺情報が取得できるという極めて優れた効果を有する。
【００６６】
また移動体の移動する平面をＸＹ平面、移動体の進行方向をＸ軸方向、移動体の進行方向と垂直な方向をＹ軸方向、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向と定義し、動揺情報を測定する装置が有する多軸の加速度センサの方向を合わせることで、正確な動揺情報が得られるという優れた効果を有する。
【００６７】
さらに近年、性能を著しく高めた携帯電子情報端末、すなわちスマートフォンやタブレット型コンピュータは、ＧＰＳ信号から位置情報が取得可能であり、またＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格により他の装置からの情報取得も可能であり、動画や静止画を撮像可能なカメラも内蔵することが多い。本発明に係る動揺測定プログラムを、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等に実行させることで、安価且つ汎用性の高い携帯動揺計を実現することができるという極めて優れた効果を奏する。
【００６８】
なお携帯電子情報端末、すなわちスマートフォンやタブレット型コンピュータは、多軸の加速度センサを内蔵している場合がある。したがって携帯電子情報端末に本発明に係るプログラムを備えるだけで、携帯動揺計を構成することも考えられる。しかし周囲映像を取得することが難しい載置条件の場合も考えられ、またタッチ操作をする際に携帯電子情報端末の方向が変化すると、動揺計としての性能が劣化してしまう可能性がある。本発明に係る動揺測定プログラムによれば、動揺情報を測定する別装置を用意して、無線通信機能によって動揺情報をその別装置から取得することで、載置条件によらず正確な動揺情報等の取得が携帯電子情報端末等に実現できるという優れた効果を奏する。
【００６９】
図１０は、本発明の第二実施形態に係る携帯動揺計１において、ディスプレイ７内の動揺情報表示区域１９０に、動揺波形２４０が表示される場合の操作を説明する説明図である。図５に示した超過リストから、予め設定した所定の閾値以上になった動揺情報を選択して、周囲映像情報等の再生により動揺の原因を特定するのも優れた方法ではあるが、第二実施形態に係る携帯動揺計においては、測定済みデータに関して超過リストを示す代わりに、測定を行った期間全体における左右方向動揺値（加速度）の時間変化、及び、上下方向動揺値（加速度）の時間変化のグラフを示して、その中から操作者９が知りたい測定時刻の情報を選択できる。具体的には次のような操作をする。
【００７０】
携帯動揺計１のディスプレイ７には、動揺情報表示区域１９０が設けられ、その中に動揺波形２４０が表示される。動揺波形２４０は、横軸に測定時刻、縦軸に左右方向加速度を示した左右方向加速度の動揺波形２４０Ａと、横軸に測定時刻、縦軸に上下方向加速度を示した上下方向加速度の動揺波形２４０Ｂが含まれる。すなわち一方の軸が測定時刻であり、且つ、他方の軸が動揺情報である動揺波形が、動揺情報表示区域１９０に表示される。ここで操作者９が、動揺波形２４０Ｂにおける時刻Ａの波形に注目して、その前後の周囲映像情報等を再生したい場合には、ディスプレイ７の時刻Ａの部分をタッチして再生時刻を確定し、ディスプレイ７に設けられた再生開始ボタンを押すことで、再生画像に遷移する（図６参照）。
【００７１】
本第二実施形態に係る携帯動揺計によれば、単なる数値情報ではなく、動揺情報の時間変化を図示することで、操作者が一目で動揺の大きな位置の測定時刻を認識できる効果を奏する。またディスプレイはタッチパネルを備えるので、動揺の大きな時刻を指先によるタッチ操作で指定して、その測定時刻における動揺情報、位置情報、周囲映像情報に容易にアクセスできるという優れた効果を奏する。
【００７２】
図１１は、本発明の第三実施形態に係る携帯動揺計の制御ユニットによって実現される機能についての機能ブロック図である。図３に示した機能ブロック図との違いは、キロ程算出機能１５７が追加されていることである。キロ程とは予め決まった起点からの軌条の実測距離のことであり、鉄道会社はキロ程と位置の関係を把握しているため、キロ程がわかれば、レールの異常位置を特定することが容易になる。そこで本第三実施形態においては、位置情報からキロ程を算出するキロ程算出機能１５７を設けることで、異常位置の把握を容易にしている。具体的には、図１２で示す再生表示において、位置情報表示区域２１０にキロ程算出機能１５７で算出したキロ程を、発生キロ程として表示する。同様に図４で示した測定開始準備が整った状態を示す初期画像においても、位置情報表示区域２１０にキロ程算出機能１５７で算出したキロ程を表示してもよい（図示省略）。
【００７３】
すなわち本発明に係る実施形態によれば、所定の場所からの距離であるキロ程を、位置取得手段によって取得された位置情報から算出することができるので、軌条における移動体の正確な位置の特定が容易になるという極めて優れた効果を奏する。
【００７４】
尚、本発明の携帯動揺計及び動揺測定プログラムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７５】
例えば、１台の携帯動揺計１が、複数の動揺測定装置５から同時に動揺情報を取得しても良い。一つの車両の中に複数の動揺測定装置５をおいて、それぞれの動揺値を同時刻測定できれば、レールの異常により実際の車両でどのような乗り心地の変化が生じるか詳細に検討することが可能になる。また鉄道車両の一つの編成は、新幹線であれば１両２５ｍで１６両、合計で４００ｍという長大なものである。編成の各所に動揺測定装置５を載置して、それぞれの動揺値を同時刻測定できれば、一つのレール異常が、編成全体に対してどのような影響を与えるかについても、詳細な解析が可能になるという優れた効果を有する。通常の有線の動揺計を複数用意して同様の計測を行おうとすると、データを収集するためのケーブルを準備するだけでも大変な手間がかかり、またデータの解析についても煩雑な手続が必要になってくるが、本変形実施例によれば、極めて簡単に多数の動揺測定装置からの同時刻測定データを収集することができ、また異常動揺が生じた時刻の情報にアクセスすることも容易である。
【００７６】
また別の変形実施例としては、携帯動揺計１が音声録音手段を備えても良い。レールの異常や、障害物が車両の走行を妨げる事故では、異音を生じることがあり、音声情報もレールの状態を知る重要な手がかりとなる。そこで携帯動揺計１にマイクロフォンを備えて、周囲映像情報と同時に音声情報を記録して、再生可能にすることで、異常位置のチェックが容易になるという優れた効果を奏する。マイクロフォンは携帯動揺計１に内蔵されていても良く、外部装置に含まれていても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１    携帯動揺計
２    動揺測定システム
４    裏面
５    動揺情報測定装置
６    ディスプレイ
７    ディスプレイ
８    タッチパネル
９    操作者
１０    制御ユニット
２０    タッチパネル
３０    ディスプレイ
４０    位置情報取得手段
４５    測位衛星
５０    動揺情報取得手段
６０    バスライン
６５    測定時刻取得手段
７０    周囲映像取得手段
８０    記録装置
９０    ＣＰＵ
１００    ＲＡＭ
１１０    ＲＯＭ
１２０    プログラム等記録領域
１３０    動揺情報記録領域
１４０    位置情報記録領域
１５０    周囲映像記録領域
１５１    測定時刻取得機能
１５２    位置情報取得機能
１５３    動揺情報取得機能
１５４    周囲映像取得機能
１５５    画像生成機能
１５６    比較機能
１５７    キロ程算出機能
１６０    画像生成手段
１７０    比較手段
１８０    キロ程算出手段
１８５    測定開始ボタン
１８７    再生開始ボタン
１８９    スライドバー
１９０    動揺情報表示区域
２００    周囲映像表示区域
２１０    位置情報表示区域
２２０    測定時刻
２３０    測定済み情報表示区域
２４０    動揺波形
２５０    移動体
２６０    速度発電機
２７０    動揺計
２８０    ビデオカメラ
２９０    ＰＣ
３００    従来の可搬型動揺測定システム
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018110553.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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