JP7090062B2 - 座席制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両等の移動体の室内に設置された座席を制御する座席制御装置に関する。

移動体として、例えば鉄道車両においては、客室内に乗客が着席する座席が設置されている。この種の座席は、座席の向きの回転、リクライニング、レッグレストの展開／収納等の操作をすることが可能となっている。そして、上述した座席の回転等の機能は経年劣化等により機構部品が消耗し動作に支障をきたすことがある。つまり、故障する。従来、座席の故障は、人手による目視や点検により確認していた。また、定期的に部品交換を行うことにより故障の予防を行っていた。

鉄道車両には、各車両あるいは編成列車の両端等に車両の状態や各機器の動作状態を収集するモニタ装置が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載のモニタ装置が収集する情報項目は、パンタグラフ、台車、ＡＴＣ、ブレーキ、主変換装置、電源電圧等の主に走行にかかわるものであり、故障の有無の情報も収集することができる。

特開２００３－１１８５７７号公報

特許文献１に記載された発明では、上述したように、主に鉄道車両の走行にかかわるものであり、座席については何ら考慮されていない。また、特許文献１に記載された発明では、故障時の情報を収集しているが、故障の予知までは考慮されていない。特に座席の故障は乗客サービスの低下につながることから故障を防止することが望まれている。

そこで、本発明は、人手による確認作業の負担を軽減し、さらに故障の予知をすることができる座席制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載された発明は、移動体の室内に設置されている座席が備える消耗部品に関する情報を収集する収集部と、前記収集部が収集した前記消耗部品に関する情報に基づいて、前記消耗部品の消耗度を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて当該消耗部品の故障予知に関する情報を出力する出力部と、を備え、前記消耗部品に関する情報は、前記消耗部品の周囲温度情報、前記消耗部品の作動回数情報、前記消耗部品の電流値情報、前記消耗部品としての発光素子の照度情報、のうち少なくともいずれか１以上を含み、前記収集部は、前記座席に前記消耗部品に関する情報の要求命令を送信し、前記座席から前記要求命令の応答として送信された前記消耗部品に関する情報を受信する、ことを特徴とする座席制御装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記収集部は、一定時間周期で前記要求命令を送信することを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２に記載された発明において、前記収集部は、前記消耗部品の近傍に設けられた温度検知部が検知した前記消耗部品の周囲温度情報を収集し、前記判定部は、前記収集部が収集した前記周囲温度情報に基づいて前記消耗部品の推定寿命を算出し、前記出力部は、前記判定部で算出された前記推定寿命に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、ことを特徴とする。

請求項４に記載された発明は、請求項１または２に記載された発明において、前記収集部は、前記消耗部品の作動回数を計測する作動回数計測部が測定した前記消耗部品の作動回数情報を収集し、前記判定部は、前記収集部が収集した前記作動回数情報に基づいて前記消耗部品の寿命を判定し、前記出力部は、前記判定部で判定された結果に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、を特徴とする。

請求項５に記載された発明は、請求項１または２に記載された発明において、前記収集部は、前記消耗部品に流れる電流値を検知する電流検知部が検知した前記消耗部品の電流値情報を収集し、前記判定部は、前記収集部が収集した前記電流値情報に基づいて前記消耗部品の劣化度を推定し、前記出力部は、前記判定部で推定された前記劣化度に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、ことを特徴とする。

請求項６に記載された発明は、請求項１または２に記載された発明において、前記収集部は、前記消耗部品としての発光素子の照度を検知する照度検知部が検知した前記発光素子の照度情報を収集し、前記判定部は、前記収集部が収集した前記照度情報に基づいて前記発光素子の劣化度を推定し、前記出力部は、前記判定部で推定された前記劣化度に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、ことを特徴とする。

請求項７に記載された発明は、請求項１から６のうちいずれか一項に記載された発明において、前記出力部は、前記故障予知に関する情報として、前記座席の利用を停止する旨の情報を含むことを特徴とする。

本実施例によれば、消耗部品に関する情報を収集して、消耗度を判定し、当該消耗部品の故障予知に関する情報を出力することができるので、自動的に故障の予知をすることができる。そのため、故障前に適切な措置をとることが可能となり、例えば部品交換を適切な時期に行うことができる。したがって、人手による確認作業の負担を軽減することができる。

本発明の一実施形態にかかる座席制御制御装置を備えるシステムの概略構成図である。 図１に示された制御基板の機能的構成図である。 モニタ装置で定期的に消耗部品情報を取得して蓄積する場合のシーケンス図である。 制御基板で消耗部品情報を蓄積する場合のシーケンス図である。 温度により故障予知情報を生成・出力する場合のフローチャートである。 電流により故障予知情報を生成・出力する場合のフローチャートである。 動作回数により故障予知情報を生成・出力する場合のフローチャートである。 照度により故障予知情報を生成・出力する場合のフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を、図１～図８を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる座席制御装置を備えるシステムの概略構成図である。図１に示されたシステムは、例えば鉄道車両等の移動体に設けられている。以下の説明では移動体として鉄道車両の例を説明するが、移動体としては航空機や船舶、自動車等であってもよい。

図１に示されたシステムは、座席２０と、モニタ装置３０と、地上側装置４０と、を備えている。

座席２０は、例えば鉄道車両の客室内に設置されている。座席２０は、例えば２人掛けや３人掛け等複数人が横に並んで着席することができる周知のものである（１人掛けでもよい）。また、座席２０は、乗客が進行方向あるいは逆方向に向かって着席できるように水平方向に回転させて向きを変更することができる。座席２０は、座部２１と、背ズリ２２と、レッグレスト２３と、を備えている。

背ズリ２２は、着座者の好みに合わせて角度を変化（リクライニング）させることができる。レッグレスト２３は、着座者の好みに合わせて展開や収納が可能となっている。

また、座席２０は、同一車両内の他の座席と通信線路Ｌ１に接続されている。図１の例では、座席２０－１、座席２０－２、座席２０－３が通信線路Ｌ１に接続されている。この通信線路Ｌ１は、有線でもよいし無線でもよい。また、通信線路Ｌ１のネットワーク・トポロジーは、バス形に限らず、スター形等他のトポロジーであってもよい。

通信線路Ｌ１には、モニタ装置３０が接続されている。モニタ装置３０は、鉄道車両内の各機器の状態等を収集し、後述する消耗部品の消耗度を判定し、当該消耗部品の故障予知に関する情報（故障予知情報）を出力する機器である。本実施形態では、モニタ装置３０は、通信線路Ｌ１を通じて座席２０が備える消耗部品に関する情報（消耗部品情報）を収集する。本実施形態では、モニタ装置３０は各車両に１台設置されている。即ち、図１に記載されているように、先頭車両（１両目）のモニタ装置３０－１は、座席２０－１、座席２０－２、座席２０－３の消耗部品情報を収集し、先頭車両に設置されている座席の故障予知情報を出力することができる。同様に、２両目のモニタ装置３０－２は、２両目に設置された座席２０の消耗部品情報を収集し、２両目に設置されている座席の故障予知情報を出力することができる。

また、先頭車両のモニタ装置３０－１は、同じ編成列車を構成する他の車両のモニタ装置３０の収集した故障予知情報を受信する。各車両のモニタ装置３０は、通信線路Ｌ２で接続されている。そして、モニタ装置３０－１は、無線により地上側装置４０と通信することが可能となっている。地上側装置４０は、車両基地や駅等に設けられており、モニタ装置３０－１から当該編成列車の消耗部品情報を取得することが可能となっている。

また、座席２０は、制御基板１０を備えている。制御基板１０は、後述する各消耗部品の動作制御やセンサ等の制御等を行っている。図２に制御基板１０と、消耗部品及びセンサの構成図を示す。

図２に示したように、制御基板１０は、中央制御部１１と、メモリ１２と、インターフェース回路１３と、制御回路１４と、検知回路１５と、を備えている。また、座席２０は、回転モータ２０ａと、電動アクチュエータ２０ｂと、シートヒータ２０ｃと、読書灯２０ｄと、コントロールパネル２０ｅと、位置センサ２０ｆ、２０ｇと、電流センサ２０ｈと、着座検知センサ２０ｉと、照度センサ２０ｊと、温度センサ２０ｋと、を備えている。

中央制御部１１は、後述するコントロールパネル２０ｅに対して行われた操作に基づいて、回転モータ２０ａ、電動アクチュエータ２０ｂ、シートヒータ２０ｃ、読書灯２０ｄ等の動作を制御回路１４を介して制御する。また、中央制御部１１は、位置センサ２０ｆ、２０ｇ、電流センサ２０ｈ、着座検知センサ２０ｉ、照度センサ２０ｊ、温度センサ２０ｋの検知結果をモニタ装置３０からの要求に応じて出力する。中央制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programable Gate Array）等で構成されている。

メモリ１２は、各センサから取得した検知結果（モニタリング結果）や通電時間等が格納される。メモリ１２は、例えば半導体メモリ等で構成される。

インターフェース回路１３は、中央制御部１１が出力した消耗部品情報をモニタ装置３０に出力する。また、インターフェース回路１３は、他の座席２０から出力された消耗部品情報を受信してモニタ装置３０に出力する。また、インターフェース回路１３は、モニタ装置３０から要求命令等を受信して中央制御部１１に出力する。

制御回路１４は、中央制御部１１からの制御により回転モータ２０ａ、電動アクチュエータ２０ｂ、シートヒータ２０ｃ、読書灯２０ｄ等の動作を制御する。

検知回路１５は、位置センサ２０ｆ、２０ｇ、電流センサ２０ｈ、着座検知センサ２０ｉ、照度センサ２０ｊ、温度センサ２０ｋの検知結果を取得し、中央制御部１１へ出力する。

回転モータ２０ａは、座席２０を水平方向に回転させるためのモータである。電動アクチュエータ２０ｂは、背ズリ２２のリクライニングを行うアクチュエータやレッグレスト２３の展開／収納等を行うアクチュエータを含むものである。

シートヒータ２０ｃは、例えば座部２１内にコード状ヒータが所定の蛇行形状で配設・固定されたものであり、座部２１を暖めて着座者の暖に供する。読書灯２０ｄは、座席２０自体または座席２０の近くに設けられ、照明のためのスポット光を着座者の手元に照射する。

コントロールパネル２０ｅは、複数の押しボタン等から構成されており、例えば座席２０の肘掛等に設けられている。コントロールパネル２０ｅは、構成する押しボタンを操作することにより、リクライニング角度の調整、レッグレスト２３の展開／収納、シートヒータ２０ｃのＯＮ／ＯＦＦ、読書灯２０ｄの点灯／消灯といった各種操作を行うことができる。

位置センサ２０ｆは、座席２０の回転時の向き（上り側／下り側等）を検知するセンサである。位置センサ２０ｆは、例えば、回転モータ２０ａの回転軸の回転位置を検知するポテンショメータ等のセンサで構成することができる。位置センサ２０ｇは、電動アクチュエータ２０ｂの位置を検知するセンサである。位置センサ２０ｇは、例えば当該電動アクチュエータ２０ｂを構成するアームの位置を検知するポテンショメータ等のセンサで構成することができる。

電流センサ２０ｈは、回転モータ２０ａや電動アクチュエータ２０ｂに流れる電流を検知する電流検知部である。電流センサ２０ｈは、例えばホール素子を用いたもの等周知の電流センサを用いることができる。着座検知センサ２０ｉは、座部２１に設けられ着座者の有無を検知する。着座検知センサ２０ｉは、例えば圧力センサ等で構成することができる。

照度センサ２０ｊは、読書灯２０ｄの照度を検知する照度検知部である。照度センサ２０ｊは、例えばフォトトランジスタ等で構成することができる。温度センサ２０ｋは、制御基板１０の近傍に設けられ、制御基板１０の周囲温度を検知する温度検知部である。温度センサ２０ｋは、サーミスタや熱電対あるいはＩＣ型等のセンサを構成することができる。なお、上述した各センサは、それぞれ記載した以外の周知の方式のセンサを用いてもよく特に限定されない。

ここで、本実施形態では、電流センサ２０ｈが検知した電流値、照度センサ２０ｊが検知した照度値、温度センサ２０ｋが検知した周囲温度が消耗部品情報となる。また、本実施形態では、消耗部品情報として、これらに加えて、座席２０の稼働時間、コントロールパネル２０ｅの各ボタンの操作回数、座席２０の回転動作の回数及びリクライニングやレッグレスト２３の動作回数も含む。座席２０の稼働時間は、中央制御部１１で電源投入時間を計時すればよい。ボタンの操作回数は、コントロールパネル２０ｅからの操作信号を中央制御部１１で計数すればよい。座席の回転回数は、位置センサ２０ｆが例えば上り方向に位置した回数を中央制御部１１で計数すればよい。リクライニングやレッグレスト２３の動作回数も位置センサ２０ｇが所定位置になった回数を中央制御部１１で計数すればよい。即ち、これらの回数も本実施形態における物理量に含み、中央制御部１１が作動回数計測部として機能する。

次に、上述した構成のシステムの動作を図３～図８を参照して説明する。まず、座席２０で収集した消耗部品情報をモニタ装置３０が収集する際の動作を図３及び図４を参照して説明する。即ち、モニタ装置３０が、消耗部品に関する情報を収集する収集部として機能する。

図３は、モニタ装置３０で定期的に消耗部品情報を取得して蓄積する場合のシーケンス図である。まず、中央制御部１１において、記録・演算処理として消耗部品情報を取得し（ｔ１１）、メモリ１２に送信用データとして格納する（ｔ１２）。ｔ１１で取得する消耗部品情報は、例えば、温度センサ２０ｋが検知した周囲温度情報、中央制御部１１で計数した作動回数情報、電流センサ２０ｈが検知した電流値情報、照度センサ２０ｊが検知した照度情報などがある。

次に、モニタ装置３０は、消耗部品情報の取得のタイミングとなると、消耗部品情報の要求命令を送信する（ｔ１３）。中央制御部１１は、モニタ装置３０からの消耗部品情報の要求命令を受信すると、メモリ１２に格納されている送信用データを要求命令の応答としてインターフェース回路１３を介してモニタ装置３０へ送信する（ｔ１４）。

次に、モニタ装置３０は、消耗部品情報の取得のタイミングとなると、消耗部品情報の要求命令を送信する（ｔ１５）。前回の消耗部品情報の取得のタイミング～今回の消耗部品情報の取得のタイミングは一定時間周期（ｔ）となっている。そして、中央制御部１１は、モニタ装置３０からの消耗部品情報の要求命令を受信すると、メモリ１２に格納されている送信用データを要求命令の応答としてインターフェース回路１３を介してモニタ装置３０へ送信する（ｔ１６）。

次に、中央制御部１１において、記録・演算処理として消耗部品情報を取得し（ｔ１７）、メモリ１２に送信用データとして格納する（ｔ１８）。前回の消耗部品情報の取得のタイミング～今回の消耗部品情報の取得のタイミングは一定時間周期（Ｔ）となっている。なお、図３の例ではｔ＜Ｔの関係となっているが、ｔ＝Ｔの関係でもよいし、ｔ＞Ｔの関係でもよい。但し、ｔの方が大きいとモニタ装置３０が要求命令を送信する間隔が長くなるので、メモリ１２の消耗部品情報を記憶するための領域を大きくする必要がある。

次に、モニタ装置３０は、消耗部品情報の取得のタイミングとなると、消耗部品情報の要求命令を送信する（ｔ１９）。中央制御部１１は、モニタ装置３０からの消耗部品情報の要求命令を受信すると、メモリ１２に格納されている送信用データを要求命令の応答としてインターフェース回路１３を介してモニタ装置３０へ送信する（ｔ２０）。

次に、モニタ装置３０は、消耗部品情報の取得のタイミングとなると、消耗部品情報の要求命令を送信する（ｔ２１）。そして、中央制御部１１は、モニタ装置３０からの消耗部品情報の要求命令を受信すると、メモリ１２に格納されている送信用データを要求命令の応答としてインターフェース回路１３を介してモニタ装置３０へ送信する（ｔ２２）。

次に、中央制御部１１において、記録・演算処理として消耗部品情報を取得し（ｔ２３）、メモリ１２に送信用データとして格納する（ｔ２４）。以降は、上述した動作を繰り返す。

図４は、座席２０（制御基板１０）で消耗部品情報を蓄積する場合のシーケンス図である。まず、中央制御部１１において、記録・演算処理として消耗部品情報を取得し、メモリ１２に蓄積する（ｔ３１）。この蓄積は図３と異なり、一定時間周期ではなく逐次行う。

モニタ装置３０は、消耗部品情報を取得したいタイミングとなると、消耗部品情報の要求命令を送信する（ｔ３２）。中央制御部１１は、モニタ装置３０からの消耗部品情報の要求命令を受信すると、メモリ１２に蓄積されている消耗部品情報を取得して（ｔ３３）、取得した消耗部品情報を要求命令の応答としてインターフェース回路１３を介してモニタ装置３０へ送信する（ｔ３４）。そして、モニタ装置３０は、受信した消耗部品情報に基づいて後述する故障予知情報を生成・出力する。

次に、モニタ装置３０は、消耗部品情報を取得したいタイミングとなると、消耗部品情報の要求命令を送信する（ｔ３５）。中央制御部１１は、モニタ装置３０からの消耗部品情報の要求命令を受信すると、メモリ１２に蓄積されている消耗部品情報を取得して（ｔ３６）、取得した消耗部品情報を要求命令の応答としてインターフェース回路１３を介してモニタ装置３０へ送信する（ｔ３７）。そして、モニタ装置３０は、受信した消耗部品情報に基づいて後述する故障予知情報を生成・出力する。

次に、図３又は図４のシーケンス図によって収集された消耗部品情報に基づいて故障予知情報を生成・出力する動作を図５～図８を参照して説明する。

図５は、温度により故障予知情報を生成・出力する場合である。図５のフローチャートは、１日毎、１週間毎、あるいは１か月毎等定周期に実行される。まず、モニタ装置３０は、上位装置から室内温度情報を受信し、内部に記録する（Ｓ１１）。上位装置とは、他のモニタ装置３０や編成列車のモニタ装置３０を総括する例えば先頭車両のモニタ装置３０－１等が挙げられる。室内温度とは、客室内の温度である。この室内温度は、客室内の温度を調整するエアコン用の温度センサ等が検知した温度や設定温度等を用いることができる。

次に、モニタ装置３０は、温度センサ２０ｋから制御基板１０の周囲温度を取得し、内部に記録する（Ｓ１２）。この周囲温度は、図３又は図４に示した方法で取得する。そして、モニタ装置３０は、フロー開始から１時間経過したか否かを判断し（Ｓ１３）、経過していない場合（Ｓ１３；Ｎ）はＳ１１に戻り、経過した場合（Ｓ１３；Ｙ）は取得した室内温度と周囲温度より制御基板１０のハンダや電解コンデンサ等の寿命を算出して記録する（Ｓ１４）。

ここで、寿命の算出方法について説明する。例えば、電子部品として電解コンデンサはメーカより１０５℃時の寿命が提示されており、１０℃下がるごとに寿命が２倍伸びる計算（アレニウスの方程式）となる。よって、制御基板１０や座席２０内の電源装置の周囲温度により、これらの基板や装置に実装された電子部品等の実使用環境における推定寿命を算出することが可能となる。

また、制御基板１０や電源装置のハンダの寿命は、室内温度の振り幅とハンダ部の温度の上昇値より実使用環境での温度サイクル状況を算出することができる（Ｓ１３で１時間経過させることで振り幅やハンダ部の温度の上昇値を測定可能）。さらに過去のハンダクラック事例からの実測データや温度サイクル試験の結果と照らし合わせることでハンダの推定寿命を算出することが可能となる。つまり、モニタ装置３０は、過去の実測データや温度サイクル試験の結果等寿命の算出に必要な式やパラメータ等を予め有している。

また、電動アクチュエータ２０ｂや回転モータ２０ａの寿命は、各メーカより機器温度による推定寿命が提示されている場合がある。該当部品の温度が分かれば、推定寿命を算出することが可能となる。さらに、シートヒータ２０ｃは、事前に測定した正常な場合における周囲温度に対する温度上昇と、座席２０毎で測定した温度データを比較することで機器の劣化・故障を判断することが可能となる。なお、本実施形態では、制御基板１０の周囲温度を検知しているので、電動アクチュエータ２０ｂや回転モータ２０ａの周囲温度は、検知した周囲温度を補正して使用すればよい。あるいは、事前に周囲温度の差が少ないことが判明している場合は検知した周囲温度をそのまま利用してもよい。

図５のフローチャートでは、上述したように、電解コンデンサ等の電子部品や電子回路基板のハンダ、電動アクチュエータ２０ｂや回転モータ２０ａ、シートヒータ２０ｃといった温度により寿命が変化する部品が対象とする消耗部品となる。

次に、Ｓ１４で算出した寿命及びこれまでの稼働時間から故障予知情報を生成し、通知（出力）する（Ｓ１５）。例えば、稼働時間と寿命に基づいて故障発生の可能性を高、中、低の３段階で判定し、判定結果を故障予知情報とすればよい。即ち、この判定結果が消耗度となる。勿論３段階に限らず他の表現方法であってもよい。あるいは稼働時間と寿命を故障予知情報としてもよい（この場合は稼働時間と寿命が消耗度であり故障予知情報でもある）。また、故障予知情報の出力先は、乗務員等に表示するための表示装置や図１に記載した地上側装置４０、２両目以降の場合は最終的に先頭車両へ送信するために隣接する車両とする。

また、故障予知情報には、上述した情報に加えて、対象とする座席２０の使用を停止する旨の情報を含ませてもよい。つまり、故障に至らなくても寿命が短い場合は座席２０の使用を停止させてもよい。

図６は、電流により故障予知情報を生成・出力する場合である。まず、コントロールパネル２０ｅを操作する等によりリクライニング動作を実行する（Ｓ２１）。そして、モニタ装置３０は、リクライニング動作時の電動アクチュエータ２０ｂの電流値を取得・記録する（Ｓ２２）。この電流値は、図３又は図４に示した方法で取得する。

次に、モニタ装置３０は、Ｓ２２で取得した電流値が規定範囲外か否かを判定し（Ｓ２３）、規定範囲内の場合（Ｓ２３；Ｎ）はＳ２１に戻り、規定範囲外の場合（Ｓ２３；Ｙ）は故障予知情報を通知（出力）する（Ｓ２４）。即ち、規格範囲外か否かを示す情報が消耗度（劣化度）となる。図６における故障予知情報は、例えば電流値が規格外となったことを示す情報や電流値そのものであってもよい。また、取得した電流値を判定するのではなく前回からの変化量を判定してもよい。

このような、電動アクチュエータ２０ｂ動作時の電流値を制御基板１０側にてモニタリングすることで、例えば急激に電流が増加する箇所があるなど通常時と異なる電流値が多発した場合に、機構部のゆがみや機材の劣化の兆候とみなし推定することができる。そして、部品の交換や修理実施の判定が可能となる。また、座席２０に利用されているガスダンパについても、張力の変化により電流値が変化するため、劣化状態の判定が可能となる。

また、図６の説明では、リクライニング動作（電動アクチュエータ２０ｂ）で説明したが、レッグレスト２３の展開／収納動作であってもよい。また、座席２０の回転動作時における回転モータ２０ａの電流値も同様にして機構部のゆがみ等の判断が可能である。

図６のフローチャートでは、上述したように、電動アクチュエータ２０ｂや回転モータ２０ａによって駆動される機構部といった電流によって動作する部品によって駆動される機械部品が対象とする消耗部品となる。

なお、機構部のゆがみや機材の劣化の兆候は、電流以外でもポテンショメータなどの位置センサ２０ｆ、２０ｇで回転モータ２０ａの回転位置や電動アクチュエータ２０ｂのアーム位置をモニタリングすることでも可能である。

図７は、動作回数により故障予知情報を生成・出力する場合である。まず、コントロールパネル２０ｅ等を操作して座席２０の回転動作を実行する（Ｓ３１）。そして、コントロールパネル２０ｅからの操作信号に応じて中央制御部１１が回転モータ２０ａに回転指示を行うとともに、動作回数をカウントするカウンタをインクリメント（＋１）して、記録する（Ｓ３２）。

次に、モニタ装置３０は、Ｓ３２で記録した動作回数を取得して、取得した動作回数が閾値以上であるか否か判定する（Ｓ３３）。閾値未満の場合（Ｓ３３；Ｎ）はＳ３１に戻り、閾値以上の場合（Ｓ３３；Ｙ）は故障予知情報を通知（出力）する（Ｓ３４）。即ち、閾値以上か否かを示す情報が消耗度となる。図７における故障予知情報は、動作回数が閾値以上となったことを示す情報や動作回数そのものであってもよい。

なお、図６の説明では、回転動作で説明したが、リクライニング動作やレッグレスト２３の展開／収納動作の回数であってもよい。また、コントロールパネル２０ｅの押しボタンの動作回数であってもよい。

アクチュエータやモータ、操作スイッチ（押しボタン）、リミットスイッチ、リレーなどの機構部品は、各メーカより機械的な寿命が使用回数にて提示されている。中央制御部１１にて、入力回数、動作回数をカウントすることで、時間ではなく使用回数での寿命予測が可能となる。つまり、上記した閾値以上か否かを判定することで、寿命を判定している。また、座部２１や背ズリ２２については、着座検知センサ２０ｉの動作回数によってクッション等を構成するウレタン等の材質の劣化度合いを推定することが可能である。

図７のフローチャートでは、上述したように、アクチュエータやモータ、操作スイッチ、リミットスイッチ、リレーなどの機械的な寿命が使用回数にて提示されている部品やクッション等の使用回数により劣化が進行する部品が対象とする消耗部品となる。

なお、動作回数を計測することにより、頻繁に使用される座席２０と、あまり使用されない座席２０のデータを収集することが可能となる。この情報を基に座席２０間で部品を交換することで、劣化の平均化が可能となる。

図８は、照度により故障予知情報を生成・出力する場合である。図８のフローチャートは、１日毎、１週間毎、あるいは１か月毎等定周期に実行される。まず、中央制御部１１は、照度センサ２０ｊから読書灯２０ｄの照度を測定（検知）・記録する（Ｓ４１）。そして、モニタ装置３０は、Ｓ４１で記録した照度を取得して、取得した照度が閾値以下であるか否か判定する（Ｓ４２）。即ち、閾値以下か否かを示す情報が消耗度（劣化度）となる。閾値を超える場合（Ｓ４２；Ｎ）はＳ４１に戻り、閾値以下の場合（Ｓ４２；Ｙ）は故障予知情報を通知（出力）する（Ｓ４３）。図８における故障予知情報は、照度が閾値以下となったことを示す情報や照度の値そのものであってもよい。

読書灯２０ｄに使用されるＬＥＤ等の発光素子は経年により徐々に光束の低下が発生していく。読書灯２０ｄを搭載した車両シートに照度センサ２０ｊを設けることで、読書灯２０ｄから一定距離における照度（輝度）を測定することができ、照度低下率により、劣化状態の推定が可能となる。

図８のフローチャートでは、上述したように、読書灯２０ｄといった照明装置等の発光素子を用いた部品が対象とする消耗部品となる。

また、上述したフローチャートによる故障予知情報を生成・出力方法以外に、経年時間により劣化状態を判定して、故障予知情報を出力する方法もある。例えば、シートヒータ２０ｃは、発熱体や配線の劣化が経年により進行するため、モニタ装置３０等で所定時間経過したことを判定し、故障予知情報を出力することができる。

以上の説明から明らかなように、モニタ装置３０は、移動体の室内に設置されている座席が備える消耗部品に関する情報を収集する収集部と、収集部が収集した消耗部品に関する情報に基づいて消耗部品の消耗度を判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて当該消耗部品の故障予知に関する情報を出力する出力部と、して機能する。即ち、モニタ装置３０は、座席制御装置として機能する。

本実施形態によれば、モニタ装置３０は、鉄道車両の客室内に設置されている座席２０が備える消耗部品情報を制御基板１０から収集し、収集した消耗部品情報に基づいて、消耗部品の寿命、ゆがみや劣化の兆候等を判定し、その判定結果に基づいて当該消耗部品の故障予知情報を出力する。このように構成されることにより、自動的に故障の予知をすることができる。そのため、故障前に適切な措置をとることが可能となり、例えば部品交換を適切な時期に行うことができる。したがって、人手による確認作業の負担を軽減することができる。

また、モニタ装置３０で消耗部品情報の収集し、消耗部品の寿命、ゆがみや劣化の兆候等の判定、故障予知情報の出力を行うので、単独の座席２０の消耗部品の状態に限らず、複数の座席２０の消耗部品の状態を把握することが可能となる。そのため、劣化の激しい車両は早期に点検するといった対処が可能となる。また、座席２０間で部品の交換といった措置をとることもでき、劣化の平均化が可能となる。

また、モニタ装置３０は、温度センサ２０ｋが検知した制御基板１０の周囲温度を収集し、収集した周囲温度に基づいて前記消耗部品の寿命を算出し、算出された寿命に基づいて故障予知情報を出力する。このようにすることにより、消耗部品の温度から、推定寿命を算出することが可能となる。したがって、温度が影響しやすい部品について故障に至る前の適切な時期に交換等の措置をとることができる。

また、モニタ装置３０は、中央制御部１１で計測した消耗部品の作動回数を収集し、収集した作動回数に基づいて消耗部品の寿命を判定し、判定された結果に基づいて故障予知情報を出力する。このようにすることにより、消耗部品の動作回数から、寿命に近づいているか否かを判定することが可能となる。したがって、動作回数が影響しやすい部品について故障に至る前の適切な時期に交換等の措置をとることができる。

また、モニタ装置３０は、電流センサ２０ｈが検知した消耗部品の電流値を収集し、収集した電流値に基づいて消耗部品の劣化状態を推定し、推定された劣化状態に基づいて故障予知情報を出力する。このようにすることにより、消耗部品に流れる電流値から、劣化状態を推定することが可能となる。したがって、電力によって駆動される部品について故障に至る前の適切な時期に交換等の措置をとることができる。

また、モニタ装置３０は、照度センサ２０ｊが検知した照度を収集し、収集した照度に基づいて読書灯２０ｄのＬＥＤ等の発光素子の劣化状態を推定し、推定された劣化度に基づいて故障予知情報を出力する。このようにすることにより、発光素子の照度から劣化状態を推定することが可能となる。したがって、ＬＥＤ等の発光素子について故障に至る前の適切な時期に交換等の措置をとることができる。

また、故障予知情報には、座席２０の利用を停止する旨の情報を含んでいるので、故障の予知結果だけでなく、その予知結果に応じて利用を停止させることを通知することができる。

なお、上述した実施形態では、座席２０の外部に別体として設けられたモニタ装置３０が座席制御装置として機能することで、寿命や劣化状態等の消耗度を判定し、故障予知情報を出力していたが、座席２０の制御基板１０（中央制御部１１）を座席制御装置として機能させてもよい。このようにすることにより、座席２０単独で故障予知情報を生成することができ、例えば通信線路Ｌ１に障害が発生した場合であっても故障の予知を行うことができる。通信線路Ｌ１に障害が発生した場合、故障予知情報は、通信線路Ｌ１とは別の通信線路（無線、有線）から出力できるようにすればよい。あるいは、ＵＳＢメモリ等を接続可能として、当該メモリに故障予知情報を転送できるようにすればよい。

この場合、図３及び図４に示したフローチャートによる消耗部品情報の送信は行われない。座席２０からは、モニタ装置３０に故障予知情報が出力され、例えばモニタ装置３０に接続されている表示装置等を介して乗務員等に通知する。あるいは、当該故障予知情報がモニタ装置３０により中継されて地上側装置４０に送信される。したがって、この場合は、検知回路１５が収集部、中央制御部１１が判定部、インターフェース回路１３が出力部として機能する。

さらには、モニタ装置３０と中央制御部１１の双方で判定部及び出力部の機能を備えてもよい。この場合双方が本実施形態で対象とする消耗部品全ての消耗度の判定及び故障予知情報の出力をできるようにしてもよいが、消耗度の特性に応じてモニタ装置３０で消耗度の判定及び故障予知情報の出力を行うものと、中央制御部１１で消耗度の判定及び故障予知情報の出力を行うものとを分けてもよい。

例えば、ハンダの寿命は、上述したように室内温度の振り幅とハンダ部の温度の上昇値や、過去のハンダクラック事例といった単独の消耗部品のデータではなく、他の消耗部品のデータや過去のデータから算出するため、モニタ装置３０で行った方がよい。その他の消耗部品は、単独で消耗度の判定が可能であり座席２０で行うことができる。

即ち、消耗部品や消耗度の特性に応じてモニタ装置３０で消耗度の判定を行う消耗部品と、中央制御部１１で消耗度の判定を行う消耗部品と、を分けてもよい。このようにすることにより、座席２０とモニタ装置３０として処理にかかる負荷を分散させることができる。また、判定方法に適した装置で処理を行うことが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の座席制御装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１０ 制御基板
１１ 中央制御部（判定部、作動回数計測部）
１２ メモリ
１３ インターフェース回路（出力部）
１４ 制御回路
１５ 検知回路（収集部）
２０ 座席
２０ａ 回転モータ（消耗部品）
２０ｂ 電動アクチュエータ（消耗部品）
２０ｃ シートヒータ（消耗部品）
２０ｄ 読書灯（消耗部品、発光素子）
２０ｅ コントロールパネル（消耗部品）
２０ｆ 位置センサ
２０ｇ 位置センサ
２０ｈ 電流センサ（電流検知部）
２０ｉ 着座検知センサ
２０ｊ 照度センサ（照度検知部）
２０ｋ 温度センサ（温度検知部）
３０ モニタ装置（収集部、判定部、出力部）
４０ 地上側装置
Ｌ１ 通信線路（ネットワーク）

Claims (7)

1. 移動体の室内に設置されている座席が備える消耗部品に関する情報を収集する収集部と、
   前記収集部が収集した前記消耗部品に関する情報に基づいて、前記消耗部品の消耗度を判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づいて当該消耗部品の故障予知に関する情報を出力する出力部と、を備え、
   前記消耗部品に関する情報は、前記消耗部品の周囲温度情報、前記消耗部品の作動回数情報、前記消耗部品の電流値情報、前記消耗部品としての発光素子の照度情報、のうち少なくともいずれか１以上を含み、
   前記収集部は、前記座席に前記消耗部品に関する情報の要求命令を送信し、前記座席から前記要求命令の応答として送信された前記消耗部品に関する情報を受信する、
   ことを特徴とする座席制御装置。
2. 前記収集部は、一定時間周期で前記要求命令を送信することを特徴とする請求項１に記載の座席制御装置。
3. 前記収集部は、前記消耗部品の近傍に設けられた温度検知部が検知した前記消耗部品の周囲温度情報を収集し、
   前記判定部は、前記収集部が収集した前記周囲温度情報に基づいて前記消耗部品の推定寿命を算出し、
   前記出力部は、前記判定部で算出された前記推定寿命に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の座席制御装置。
4. 前記収集部は、前記消耗部品の作動回数を計測する作動回数計測部が測定した前記消耗部品の作動回数情報を収集し、
   前記判定部は、前記収集部が収集した前記作動回数情報に基づいて前記消耗部品の寿命を判定し、
   前記出力部は、前記判定部で判定された結果に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の座席制御装置。
5. 前記収集部は、前記消耗部品に流れる電流値を検知する電流検知部が検知した前記消耗部品の電流値情報を収集し、
   前記判定部は、前記収集部が収集した前記電流値情報に基づいて前記消耗部品の劣化度を推定し、
   前記出力部は、前記判定部で推定された前記劣化度に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の座席制御装置。
6. 前記収集部は、前記消耗部品としての発光素子の照度を検知する照度検知部が検知した前記発光素子の照度情報を収集し、
   前記判定部は、前記収集部が収集した前記照度情報に基づいて前記発光素子の劣化度を推定し、
   前記出力部は、前記判定部で推定された前記劣化度に基づいて前記故障予知に関する情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の座席制御装置。
7. 前記出力部は、前記故障予知に関する情報として、前記座席の利用を停止する旨の情報を含むことを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の座席制御装置。

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