(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道上を走行する一編成の列車の各車両に設置される、当該車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を測定する３軸加速度センサーを含む複数の車両モジュールと、
運転室および／または車掌室に設置される、上記複数の車両モジュールの上記３軸加速度センサーにより測定される上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記複数の車両モジュールと接続された通信線を介してモニターする集中モニターユニットとを有し、
上記列車の各車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記３軸加速度センサーにより常時測定し、異常加速度が測定されない場合は、所定の設定時間毎の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を第１のメモリーに記憶し、異常加速度が測定された場合は、その測定時点の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形を一定時間、第２のメモリーに記憶するようにした
ことを特徴とする車両動揺収録および異常検知システム。
【請求項２】
上記第１のメモリーが所定の設定時間毎の上記上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を記憶する１個のリングメモリーからなり、上記第２のメモリーが上記上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形をそれぞれ記憶する３個のリングメモリーからなることを特徴とする請求項１記載の車両動揺収録および異常検知システム。
【請求項３】
軌道上を走行する一編成の列車の各車両に、当該車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を測定する３軸加速度センサーを含む複数の車両モジュールを設置し、
運転室および／または車掌室に、上記複数の車両モジュールの上記３軸加速度センサーにより測定される上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記複数の車両モジュールと接続された通信線を介してモニターする集中モニターユニットを設置し、
上記列車の各車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記３軸加速度センサーにより常時測定し、異常加速度が測定されない場合は、所定の設定時間毎の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を第１のメモリーに記憶し、異常加速度が測定された場合は、その測定時点の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形を一定時間、第２のメモリーに記憶するようにした
ことを特徴とする車両動揺収録および異常検知方法。
【請求項４】
上記第１のメモリーが所定の設定時間毎の上記上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を記憶する１個のリングメモリーからなり、上記第２のメモリーが上記上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形をそれぞれ記憶する３個のリングメモリーからなることを特徴とする請求項３記載の車両動揺収録および異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両動揺収録および異常検知システムならびに車両動揺収録および異常検知方法に関し、特に、鉄道車両の安全運行の実現に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の安全運行は乗客や乗務員の安全を確保する上で極めて重要である。鉄道車両の安全運行を実現する方法は従来より種々提案されている。
特開２００６−３２７５５１号公報（特許文献１）には、このような目的で車両運行管理システムならびにこれを用いた車両および軌道異常診断方法が提案されている。この車両運行管理システムは、列車の各車両の運行時における前後方向、左右方向、上下方向の加速度、車速および現在位置を検出するセンサー部と、このセンサー部で検出した信号を解析する解析部と、その車両の運行状態を表示する表示設定部と、上記解析部からの指令信号により運転者や車掌に警告を発する警報部と、上記解析部で解析したデータを車両の運行を監視する監視センターに無線送信する通信部とを含み、上記解析部は上記センサー部で検出した加速度または車速が現在の運行地点についてあらかじめ設定された上限値または下限値を超えた場合に上記警報部に指令信号を送信する。
【特許文献１】特開２００６−３２７５５１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、特許文献１の車両運行管理システムでは、列車の各車両の現在位置を検出するためにＧＰＳ（Global Positioning System)が必要であるため、システムが高価になってしまうばかりでなく、車両の外部にＧＰＳアンテナを設置しなければならないという問題がある。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、鉄道車両の安全運行を安価に実現することができる車両動揺収録および異常検知システムならびに車両動揺収録および異常検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、第１の発明は、
軌道上を走行する一編成の列車の各車両に設置される、当該車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を測定する３軸加速度センサーを含む複数の車両モジュールと、
運転室および／または車掌室に設置される、上記複数の車両モジュールの上記３軸加速度センサーにより測定される上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記複数の車両モジュールと接続された通信線を介してモニターする集中モニターユニットとを有し、
上記列車の各車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記３軸加速度センサーにより常時測定し、異常加速度が測定されない場合は、所定の設定時間毎の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値（Ｐ−Ｐ値はピーク・ツー・ピーク（peak to peak）値（波の変化幅）を意味する。以下同様。）を第１のメモリーに記憶し、異常加速度が測定された場合は、その測定時点の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形を一定時間、第２のメモリーに記憶するようにした
ことを特徴とする車両動揺収録および異常検知システムである。
【０００５】
第２の発明は、
軌道上を走行する一編成の列車の各車両に、当該車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を測定する３軸加速度センサーを含む複数の車両モジュールを設置し、
運転室および／または車掌室に、上記複数の車両モジュールの上記３軸加速度センサーにより測定される上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記複数の車両モジュールと接続された通信線を介してモニターする集中モニターユニットを設置し、
上記列車の各車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度を上記３軸加速度センサーにより常時測定し、異常加速度が測定されない場合は、所定の設定時間毎の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を第１のメモリーに記憶し、異常加速度が測定された場合は、その測定時点の上記車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形を一定時間、第２のメモリーに記憶するようにした
ことを特徴とする車両動揺収録および異常検知方法である。
【０００６】
第１および第２の発明において、第１のメモリーと第２のメモリーとは、同一のメモリーであっても別のメモリーであってもよい。第１のメモリーとしては、所定の設定時間毎の車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を記憶する１個のリングメモリーを用いることが好ましく、第２のメモリーとしては、異常加速度が測定された場合に車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形をそれぞれ記憶する３個のリングメモリーを用いることが好ましい。
【０００７】
また、第１および第２の発明においては、必要に応じて、車両モジュールの３軸加速度センサーにより測定される車両の前後方向の加速度をリアルタイムに演算して積分することにより得られる速度を第１のメモリーおよび／または第２のメモリーに記憶し、この速度を集中モニターユニットに表示するようにしてもよい。そして、例えば、異常加速度が測定された場合には、車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形の解析時に速度を表示することができる。また、異常加速度が測定されない場合は、所定の設定時間の最後に算出された速度を表示することができる。例えば、１０秒区間の車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値の場合、１０秒後の速度を表示する。
【０００８】
第１および第２の発明において、列車には、およそ軌道上を走行するものである限り全てのものが含まれ、電車（地下鉄電車を含む）、モノレール、新交通システム、ジェットコースター、リフト、ケーブルカー、エスカレーター、エレベーターなども含まれる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、車両の現在位置の測定のためにＧＰＳを用いる必要がないので、車両動揺収録および異常検知システムを安価に構成することができ、車両の外部にＧＰＳアンテナを設置する必要もない。また、異常加速度が測定された場合は、その測定時点の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形を一定時間、第２のメモリーに記憶するので、このデータに基づいて列車の脱線などの事故の発生前後の異常の解析を行うことができる。また、運転手が気づき難い後方車両の事故の場合、異常動揺発生と同時に警報を発するようにすることにより、減速や停止の判断を瞬時に行うことができる。さらに、正常運行時の各車両の動揺測定値も一定時間単位の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を第１のメモリーに記憶するので、その時間軸トレンドを解析することにより、車両独自の動揺か、軌道のどの付近から発生した動揺か、動揺が時系列的に増大しているか、などを把握することができ、車両または軌道の保守に活かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、この車両動揺収録／異常検知システムにおいては、Ｎ両（Ｎは２以上の整数）の車両Ｃ1 〜ＣN からなる一編成の列車の各車両にそれぞれ車両モジュール１１が設置されており、この車両モジュール１１により各車両の動揺を個別に測定することができるようになっている。先頭の車両Ｃ1 の運転室１２および最後部の車両ＣN の車掌室１３に、それぞれ集中モニターユニット１４、１５が設置されている。これらの集中モニターユニット１４、１５はＲＳ４８５通信線１６により各車両の車両モジュール１１と接続されており、各車両の動揺を集中して監視することができる。
【００１１】
図２は車両モジュール１１の構成を示す。図２に示すように、車両モジュール１１は、ケース２１内に、軌道上を走行する各車両の上下方向、左右方向、前後方向の加速度を測定するための３軸加速度センサー２２を有する。この３軸加速度センサー２２の各出力はそれぞれローパスフィルター２３ａ、２３ｂ、２３ｃに送られて例えばＤＣ〜８０Ｈｚの周波数成分以外がカットされた後、マイクロコンピューター（ＭＰＵ）内蔵のＡ／Ｄ変換器２４によりＡ／Ｄ変換される。こうしてＡ／Ｄ変換された加速度信号はマイクロコンピューター部に送られてデータ処理が行われる。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器２４は、Ａ／Ｄ変換された加速度データを記憶するメモリー部２５およびリアルタイムクロック信号を供給するリアルタイムクロック部２６と接続されている。これらのメモリー部２５およびリアルタイムクロック部２６にはバックアップ電池２７により電源が供給されるようになっている。リアルタイムクロック部２６は例えば３２７６８ｋＨｚの水晶発振器を内蔵しており、電源遮断時においてもバックアップ電池２７により計時される。
Ａ／Ｄ変換器２４はさらに、Ａ／Ｄ変換された加速度データを外部に送信するための通信部２８と接続されている。この通信部２８は、ＲＳ４８５通信線１６により他の車両モジュール１１および集中モニターユニット１４、１５と接続されるＲＳ４８５通信部２９を有する。
【００１３】
車両モジュール１１はＡ／Ｄ変換器２４およびマイクロコンピューターに電源を供給するための電源部３０を有し、この電源部３０に外部から例えば１２ＶのＤＣ電源が供給される。この電源部３０により充電式のバッテリー部３１が充電され、このバッテリー部３１によりＡ／Ｄ変換器２４およびマイクロコンピューターに電源が供給されるようになっている。Ａ／Ｄ変換器２４およびマイクロコンピューターに電源が供給されている時には電源ＬＥＤ３２が点灯するようになっており、この電源ＬＥＤ３２の点灯により電源が供給されていることを確認することができる。また、Ａ／Ｄ変換器２４には、動作チェック機能を併用したＣＡＬスイッチ３３も取り付けられている。
【００１４】
図３は集中モニターユニット１４、１５の構成を示す。図３に示すように、集中モニターユニット１４、１５は、ケース５１内に、車両モジュール１１と同様に、マイクロコンピューターを内蔵したＡ／Ｄ変換器５２、メモリー部５３、リアルタイムクロック部５４、バックアップ電池５５、通信部５６、電源部５７、バッテリー部５８および電源ＬＥＤ５９を有する。通信部５６は、ＲＳ４８５通信部６０に加えて、データ処理用のパーソナルコンピューターとの接続のためのＵＳＢ端子６１を有する。このＵＳＢ端子６１はＡ／Ｄ変換器５２と接続されている。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換器５２には液晶表示器６２が接続されており、この液晶表示器６２に車両の動揺測定の結果などを表示することができるようになっている。集中モニターユニット１４、１５は、Ｎ両の車両Ｃ1 〜ＣN に対応してＮ個のＬＥＤＬ1 〜ＬN からなる動作表示部６３を有する。ＬＥＤＬ1 〜ＬN はＡ／Ｄ変換器５２と接続されており、各車両の車両モジュール１１の動作状態に応じてこれらのＬＥＤＬ1 〜ＬN を点灯させることができるようになっている。
集中モニターユニット１４、１５には、「警報」を示すＬＥＤ６４、「注意」を示すＬＥＤ６５、「正常」を示すＬＥＤ６６、警報ブザー６７、警報停止スイッチ６８、テストスイッチ６９およびリスタートスイッチ７０が取り付けられている。
【００１６】
３軸加速度センサー２２の一例を挙げると、次のとおりである。
センサー方式          ３軸静電容量型ＩＣ加速度
測定方向              ３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
測定範囲              ±２Ｇ
直線性                ０．２％ＦＳ
周波数特性            ０（ＤＣ）〜１００Ｈｚ
ノイズ                ±０．５％ＦＳ
耐衝撃                ５００Ｇ
【００１７】
ローパスフィルター２３ａ、２３ｂ、２３ｃの一例を挙げると、次のとおりである。
周波数特性            ＤＣ〜８０Ｈｚ
減衰特性              −１２ｄＢ／ｏｃｔ
【００１８】
マイクロコンピューター内蔵のＡ／Ｄ変換器２４の一例を挙げると、次のとおりである。
分解能                １０ｂｉｔ／ＦＳ
精度                  ±２ｂｉｔ
サンプリング速度      ５ｍｓｅｃ
チャンネル数          ４ｃｈ（加速度３ｃｈ＋バッテリー電圧１ｃｈ）
マイクロコンピューターは１チップタイプとする。
ＭＰＵ型式            日立製作所製  ＳＨ−２
動作周波数            ５０ＭＨｚ
【００１９】
メモリー部２５の一例を挙げると、次のとおりである。
メモリー部２５は次の容量のデータを保存できるものとする。
電源遮断時において１ＭＢのデータをバックアップできるものとする。
・リアルタイムデータ  ３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の１分データ（リング式）を３データ分
（１分÷１０ｍｓ×３軸×２Ｂｙｔｅ×３データ＝１０８０００Ｂｙｔｅ）＋その他＝２１６０００Ｂｙｔｅ
・１分間の最大値  ３軸の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を１カ月分
（１カ月＝３１日）×２４時間×６０分×３軸×３種類×２Ｂｙｔｅ＝８０３５２０Ｂｙｔｅ
種類                    ＳＲＡＭ
容量                    １ＭＢｙｔｅ
バックアップ温度        −２０℃〜６０℃
【００２０】
リアルタイムクロック部２６の一例を挙げると、次のとおりである。
３２．７６８ｋＨｚ発振部を内蔵し、電源遮断時においてもメモリーバックアップ電池により計時するものとする。
発振要素                ３２．７６８ｋＨｚ水晶（内蔵）
割り込み点数            １
計時温度                −２０℃〜６０℃
【００２１】
通信部２８の一例を挙げると、次のとおりである。
集中モニターユニット１４、１５と各車両の車両モジュール１１との間の通信
インターフェース方式    ＲＳ４８５に準拠
接続方式                ねじ式端子台
接続信号                ＴＸ＋、ＴＸ−、ＲＸ＋、ＲＸ−
通信速度                適速
デバック通信
インターフェース方式    ＲＳ２３２Ｃ
接続方式                ねじ式端子台
接続信号                ＴＸ、ＲＸ、ＲＸ＋、ＲＸ−
通信速度                適速
【００２２】
電源部３０の一例を挙げると、次のとおりである。
電源は充電式バッテリーを内蔵したＤＣ電源とする。
電源電圧                ＤＣ１２Ｖ
接続方式                ねじ式端子台
接続信号                ＤＣ＋、ＤＣ−
バッテリータイプ        充電式
【００２３】
全体
使用温度                −５℃〜４５℃
寸法                    Ｗ５０ｍｍ×Ｈ３０ｍｍ×Ｄ８０ｍｍ
重量                    ２５０ｇ
【００２４】
集中モニターユニット１４、１５の表示部の一例を挙げると、次のとおりである。
液晶表示器６２は測定最大値、最大値持続時間などを表示する。
表示文字数          ２０文字２行
ＭＰＵとの接続      データ４ｂｉｔ＋制御ｂｉｔ
動作温度            −５℃〜４５℃
警報表示部の一例を挙げると、次のとおりである。
警報表示ＬＥＤ      ＬＥＤ６４は赤色の点灯により警報を示し、ＬＥＤ６５は黄
色の点灯により注意を示し、ＬＥＤ６６は緑色の点灯により
正常を示す。
警報                警報ブザーにより警報を鳴らす。
警報停止            停止スイッチにより警報を停止する。
機能確認部
再起動              リスタートスイッチ７０をオンして再起動する。
機能確認            テストスイッチ６９をオンして機能確認テストを行う。
各車両モジュール動作表示部
各車両モジュール１１の動作状態をモニター表示する。
表示用ＬＥＤ          １５個のＬＥＤを用いる。赤色の点灯により警報を示し、青
色の点灯により正常を示し、無点灯は未接続の車両モジュー
ル、接続された車両モジュールの場合は不良を示す。
表示に必要なデータは３０ｂｉｔ×２Ｓｔａｔｅ＝６０ｂｉｔである。
全体
使用温度            −５℃〜４５℃
外形寸法            Ｗ１５０ｍｍ×Ｈ２００ｍｍ×Ｄ７０ｍｍ
重量                １２５０ｇ
【００２５】
車両モジュール１１の外観の一例を図４に示す。また、集中モニターユニット１４、１５の外観の一例を図５に示す。車両モジュール１１の取り付け位置は乗客の邪魔にならない範囲で適宜選ばれるが、例えば各車両の内部の天井や側面などである。同様に、集中モニターユニット１４、１５はそれぞれ運転室１２および車掌室１３内の運転手および車掌の邪魔にならない位置、例えば運転室１２および車掌室１３の内部の側面などである。これらの車両モジュール１１および集中モニターユニット１４、１５の取り付け方法は、車両の構造などに応じて適宜決定することができる。
【００２６】
次に、この車両動揺収録／異常検知システムの使用方法について説明する。
一編成の列車の各車両に組み込まれた各車両モジュール１１と集中モニターユニット１４、１５とには、ＲＳ４８５通信線１６で信号線が接続され、電源ラインからＤＣ１２Ｖが供給されるようになっている。
各車両モジュール１１および集中モニターユニット１４、１５の電源を入れる。集中モニターユニット１４、１５のＵＳＢ端子６１にはパーソナルコンピューター（図示せず）を接続して測定条件などを設定しておく。通常このパーソナルコンピューターは、測定前の設定時およびデータ収録時に接続して使用される。
列車は軌道上を走行し、停車駅では停止する。その間、各車両モジュール１１の３軸加速度センサー２２により各車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度が常時測定される。各車両モジュール１１に収録された各車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の測定データはＲＳ４８５通信線１６を介して集中モニターユニット１４、１５に送られて監視される。
【００２７】
異常データが測定されない場合は、それぞれ設定時間毎の（あるいは設定時間間隔内の）加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値が各車両モジュール１１のメモリー部２５に記憶される。設定時間は例えば１〜９９９秒の範囲で設定することができ、１秒設定時は約半日、９９９秒設定時は約１年間の収録が可能である。この場合、メモリー部２５は４個のリングメモリーを含むように構成され、それらのうちの１個のリングメモリーに上記の設定時間毎の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値が記憶される。図６にこの記憶方法を示す。図６のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は３軸加速度センサー２２の３軸を示す。具体的には、例えば、１分間の３軸分の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を約１ヶ月分記憶する。このときの記憶データ量は（３１日×２４時間×６０分×３軸×３種類＝４０１７６０）×２Ｂｙｔｅ＝８０３５２０Ｂｙｔｅとなり、後述のリアルタイム波形も含めて、メモリー部２５の容量が１ＭＢｙｔｅあれば十分に記憶することができる。これらのデータは、車両モジュール１１のアドレスｋ（ｋ＝１〜Ｎ）とともに集中モニターユニット１４、１５の液晶表示器６２に表示される。運転手または車掌はこの液晶表示器６２の表示により各車両の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を知ることができる。また、１秒間の３軸分の加速度の最大値、最小値および最大Ｐ−Ｐ値を約半日分記憶し、トレンド表示をすることもできる。
【００２８】
車両モジュール１１の３軸加速度センサー２２により車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のいずれかに異常レベルが測定された場合は、その時点の前後の車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のリアルタイム波形を、メモリー部２５を構成する３個のリングメモリーにそれぞれ設定時間記憶する。このリアルタイム波形の記憶に必要なリアルタイムデータは、３軸の１分間データ（リング式）が３データ分である。例えば、サンプリング周波数が１００Ｈｚであるとすると、このデータ量は、（１００Ｈｚ×２×６０ｓ×３軸×２Ｂｙｔｅ×３データリング）＋その他＝２１６０００Ｂｙｔｅである。
【００２９】
上述のように、車両モジュール１１の３軸加速度センサー２２により車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のいずれかに異常レベルが測定された時の、車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度の記憶は上述の３個のリングメモリーによりそれぞれ行う。図７にこの記憶方法を示す。このリングメモリーでは、３回までの発生データを記憶することができ、４回目のデータは１回目のデータに上書きとなる。ただし、１個のリングメモリーはリアルタイム収録されているため、常時書き換え状態である。
【００３０】
異常レベルが測定されると、集中モニターユニット１４、１５の警報表示部の正常を示す青色発光のＬＥＤ６６が消灯して代わりに異常を示す赤色発光のＬＥＤ６４が点灯し、かつ、警報ブザー６７が鳴る。これによって、運転手または車掌は軌道または車両に異常が発生したことを知ることができる。
【００３１】
この車両動揺収録／異常検知システムにより実際に収録した加速度データの一例を図８および図９に示す。測定を行った列車は４両編成であり、各車両に車両モジュール１１を設置し、先頭車両に集中モニターユニット１４を設置して測定を行った。図８は１両目の車両の車両モジュール１１により測定された３軸の加速度の最大値および最小値、図９は４両目の車両の車両モジュール１１により測定された３軸の加速度のリアルタイム波形（１分間データ）である。
【００３２】
この第１の実施形態によれば、次のような種々の利点を得ることができる。すなわち、集中モニターユニット１４、１５の警報表示部の赤色発光のＬＥＤ６４の点灯と警報ブザー６７の鳴動とにより、運転手または車掌は軌道または車両に異常が発生したことを知ることができるので、その異常の発生を直ちに運転司令室に知らせて指示を仰ぐことができる。こうすることで異常に対して迅速に対処することができ、例えば列車を減速したり列車の運転を停止したりすることにより事故の発生を未然に防止することができ、万が一事故が発生してしまってもその被害を最小限に食い止めることができる。また、各車両モジュール１１で測定された各車両の異常動揺のリアルタイム波形を収録することができるので、集中モニターユニット１４、１５に接続されたパーソナルコンピューターによりこのリアルタイム波形を再生することで、異常の発生前後の動揺や速度波形を解析することができ、事故原因の究明に役立たせることができる。これは航空機に搭載されたフライトレコーダーの解析により事故原因の究明をする場合と同様である。例えば、列車の脱線時には、車両の上下方向の動揺と左右方向の動揺とに、列車が軌道上を運行している時にはない大きな動揺が連続して現れることから、車両の上下方向の動揺と左右方向の動揺とから、事故原因が脱線かどうかを判断することができる。また、列車が衝突した場合など、列車が急激に減速された場合には、前後方向に大きな加速度信号が発生し、乗客に大きな前後衝撃を与えるから、前後方向の動揺から、急激な減速を受けたかどうかを判断することができる。また、列車の走行中、踏切などで、先頭車両および最後部車両以外の中間車両への車などの接触や衝突の事故が発生したが、列車の脱線には至らないような場合でも、相当の出力が検出されるので、事故検出を行うことができ、運転手または車掌に衝撃の事故の発生を瞬時に迅速に知らせることができる。さらに、正常走行時の動揺値も記憶しているため、その時間軸トレンドを解析することにより、車両独自の動揺か、軌道のどの付近から発生した動揺か、動揺が時系列的に、かつ長期間において増大しているか、などを解析することができ、その結果を車両または軌道の保守管理に活かすことができる。言い換えると、列車の正常運行時の各車両の動揺値を時系列トレンドとして再生することができるため、それらを解析することができる。また、各車両の車両モジュール１１で一定時間遅れて順次測定される動揺ピークは、軌道のある地点を各車両が通過する時に発生するもので軌道側に起因する信号であり、一方、特定の車両のみに発生する周期的またはランダムなピークは車両側に起因する信号であると解析することができる。
【００３３】
加えて、事故などにより車両の相互の接続が切り離されると、各車両モジュール１１間の接続も切られ、電源部３０に電源が供給されなくなるが、充電式のバッテリー部３１により一定時間バックアップされるため、最新の異常信号は、リングメモリー１個分だけ記憶が継続される。その後、車両モジュール１１は電源が供給されなくなり、収録は終了されるが、測定データは保存される。その結果、３個のリングメモリーにリアルタイム波形が保存されている。また、切り離された車両モジュール１１も、その後回収し、パーソナルコンピューターに接続すると、ＲＳ４８５通信線１６を介して、異常波形を読み取ることができるので、原因の究明を行うことができる。これが、フライトレコーダーと同じ意味を持つ機能である。
【００３４】
次に、この発明の第２の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムについて説明する。
この車両動揺収録／異常検知システムにおいては、車両モジュール１１の３軸加速度センサー２２により車両の上下方向、左右方向および前後方向の加速度のいずれかに異常レベルが測定された場合、瞬時にその異常を運転手および車掌に知らせると同時に、無線により運転司令室（センター）に異常動揺信号を伝達し、司令室との交信により運転指示を仰ぐことができる。その他のことは第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムと同様である。
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００３５】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた仕様、数値、構成、機能などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる仕様、数値、構成、機能などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムを示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの車両モジュールを示すブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの集中モニターユニットを示すブロック図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの車両モジュールの外観の一例を示す略線図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの集中モニターユニットの外観の一例を示す略線図である。
【図６】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの車両モジュールの通常走行時の３軸の加速度の記憶方法を説明するための略線図である。
【図７】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムの車両モジュールの異常時の３軸の加速度のリアルタイム波形の記憶方法を説明するための略線図である。
【図８】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムによる動揺測定結果の例を示す略線図である。
【図９】この発明の第１の実施形態による車両動揺収録／異常検知システムによる動揺測定結果の例を示す略線図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１…車両モジュール、１２…運転室、１３…車掌室、１４、１５…集中モニターユニット、２２…３軸加速度センサー、２３ａ、２３ｂ、２３ｂ…ローパスフィルター、２４…Ａ／Ｄ変換器
【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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