TW202116590A - 鐵道用狀態監視裝置、鐵道車輛之台車、鐵道車輛、鐵道用煞車控制裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的之一在於提供一種可提高泛用性之鐵道用狀態監視裝置。 本發明之鐵道用狀態監視裝置20具備：取得部30，其安裝於鐵道車輛100之台車，取得與振動、速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑中一者以上之狀態相關之狀態資訊；判定部44，其安裝於台車，基於由取得部30取得之狀態資訊，進行供台車行駛之軌道8之狀態或台車10之狀態之判定，並提供其判定結果；發送部48，其安裝於台車，將判定結果發送至台車之外部；及電力供給部70，其安裝於台車，對取得部30及發送部48供給電力。

Description

鐵道用狀態監視裝置、鐵道車輛之台車、鐵道車輛、鐵道用煞車控制裝置

本發明係關於一種鐵道用狀態監視裝置、鐵道車輛之台車、鐵道車輛及鐵道用刹車控制裝置。

業已知悉檢測車輪之漏氣磨損等之檢測裝置(例如，專利文獻1)。專利文獻1所記載之檢測裝置沿軌道之長度方向具備：空開一定之距離而設置之車輪檢測器與衝擊振動檢測元件、及處理車軸檢測器與衝擊振動檢測元件之輸出信號之處理部。處理部根據衝擊振動檢測元件之振動信號之大小及衝擊振動連續之時間，判定漏氣磨損之存在及剝離之存在。又，處理部處理車輪檢測器之輸出信號，而特定漏氣磨損或剝離所存在之車輪或台車。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開昭60-000311號公報

[發明所欲解決之問題]

本發明人等針對鐵道之軌道或車輪等之狀態檢測機構，獲得以下之認知。若鐵道之軌道或車輪等磨耗而導致故障，則有對運行造成影響之虞。基於減少該等故障之觀點，考量縮短保養維修間隔，以可於發生故障前進行更換等保養維修。此情形下，耗費額外之保養維修之工時或更換資材，而就成本而言為不利。另一方面，若增長保養維修間隔，則於磨耗進展快於預期之情形下導致故障之可能性變高。因此，較理想為檢測軌道或車輪等之狀態，並以該檢測結果為參考，決定保養維修之時期。

軌道或車輪等之狀態檢測機構較理想為泛用性較高。專利文獻1所記載之檢測裝置由於使用空開與車輛間距離相關聯之一定之距離而設置於軌道之車輪檢測器與衝擊振動檢測元件之輸出信號，故僅能夠在設置有其等之軌道上進行檢測，而無法稱得上泛用性較高。

本發明係鑒於如以上之問題而完成者，其目的之一在於提供一種可提高泛用性之鐵道用狀態監視裝置。 [解決問題之技術手段]

為了解決上述問題，而本發明之某一態樣之鐵道用狀態監視裝置具備：取得部，其安裝於鐵道車輛之台車，取得與振動、速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑中一者以上之狀態相關之狀態資訊；判定部，其安裝於台車，基於由取得部取得之狀態資訊，進行供台車行駛之軌道之狀態或台車之狀態之判定，並提供其判定結果；發送部，其安裝於台車，將判定結果發送至台車之外部；及電力供給部，其安裝於台車，對取得部及發送部供給電力。

此外，將以上之任意之組合、或本發明之構成要素或表現在方法、裝置、程式、記錄程式之暫時性或非暫時性記憶媒體、系統等之間相互置換者，作為本發明之態樣亦為有效。 [發明之效果]

根據本發明，能夠提供一種可提高泛用性之鐵道用狀態監視裝置。

以下，基於較佳之實施形態，一面參照各圖式，一面說明本發明。於實施形態及變化例中，對於同一或同等之構成要素、構件賦予同一符號，且適宜地省略重複之說明。又，各圖式之構件之尺寸為了便於理解，適宜地放大、縮小而顯示。又，於各圖式中省略在說明實施形態上並不重要之構件之一部分而顯示。

又，包含第1、第2等之序數之用語係為了說明多種構成要素而使用，但該用語僅出於將一個構成要素與其他構成要素區別之目的而使用，並非係藉由該用語限定構成要素者。

[第1實施形態] 參照圖1～圖5，說明本發明之第1實施形態之鐵道用狀態監視裝置20(以下，有簡稱為「狀態監視裝置20」之情形)、及鐵道用刹車控制裝置80(以下，有簡稱為「刹車控制裝置80」之情形)。圖1係顯示鐵道車輛100之前視示意圖。圖2係顯示鐵道車輛100之側視示意圖。圖3係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。尤其是，狀態監視裝置20搭載於鐵道車輛100之台車10。

包含圖3之本發明之各圖所示之各功能區塊可在硬體上由以電腦之CPU為首之電子元件或機械零件等実現，在軟體上由電腦程式等實現，此處描繪藉由其等之協作而實現之功能區塊。因此，本領域技術人員當可理解該等功能區塊能夠藉由硬體、軟體之組合，以各種形式實現。

以下，將車輛100之前後方向簡稱為前後方向，將車輛100之寬度方向簡稱為寬度方向。車輛100包含：車體2、台車10、刹車18、狀態監視裝置20、及刹車控制裝置80。狀態監視裝置20包含：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82。又，刹車控制裝置80包含：取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、發送控制部42、及模式產生部45。刹車18係由接觸刹車18d、及再生刹車18e構成。

車體2經由空氣彈簧12s受複數個台車10支持，且藉由牽引裝置12p與各台車10連結。車體2具有駕駛台2d。車輛100具備馬達(未圖示)而作為原動機，藉由該馬達，驅動設置於台車10之車輪16並使其於軌道8行駛。本實施形態之車輛100具備於前後分開而配置之2個台車10。

台車10包含：台車框12、軸彈簧12j、及彈簧下部14。台車框12於上方支持車體2。彈簧下部14自台車框12經由軸彈簧12j受支持。軸彈簧12j為於寬度方向分開而設置2個之螺旋彈簧。軸彈簧12j可包含與螺旋彈簧為不同種類之彈簧。

彈簧下部14包含：軸箱14b、軸承14c、車輪16、車軸16s、及接觸刹車18d。軸箱14b與軸彈簧12j之2個螺旋彈簧對應地設置2個。軸箱14b為經由軸彈簧12j自上方受台車框12支持之箱狀。軸承14c被收容於軸箱14b，可旋轉地支持車軸16s。螺旋彈簧之數目行不限定於2，可為2以上。

車輪16於寬度方向分開而設置2個，於中心設置車軸16s。車輪16具有：於軌道8上滾動之圓筒狀或圓錐狀之踏面16b、及凸緣16c。車軸16s貫通車輪16之中心，朝車輪16之寬度方向外側突出之部分於軸箱14b內受軸承14c支持。接觸刹車18d具有：致動器18a、及煞車塊18b。藉由刹車驅動用之氣壓之作用，驅動致動器18a，藉由煞車塊18b被按壓於踏面16b，而對車輪16產生制動力。

(刹車控制裝置) 本實施形態之車輛100除具備接觸刹車18d以外，還具備再生刹車18e。刹車控制裝置80基於來自狀態監視裝置20及其他控制單元之控制資訊，改變刹車18之施加方式。尤其是，刹車控制部60若接收到相應於判定結果E1而發送之刹車控制信號Bc，則變更接觸刹車18d與再生刹車18e之作動時序。刹車控制部60配置於車輛100之駕駛台2d。

(狀態監視裝置) 說明狀態監視裝置20。如上述般，狀態監視裝置20包含：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82，資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、發送控制部42、及模式產生部45。

資訊處理部40安裝於台車10。於本例中，資訊處理部40固定於台車框12。此情形下，能夠減輕車輪16之振動之影響。取得部30取得與振動、速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑中一者以上之狀態相關之狀態資訊J1。判定部44如後述般，基於由取得部30取得之狀態資訊J1，判定狀態資訊J1是否滿足預設之條件。位置資訊取得部82取得與車輛100相關之位置資訊Jp。

(電力供給部) 說明電力供給部70。電力供給部70對狀態監視裝置20、取得部30供給電力。換言之，對取得部30及資訊處理部40，自電力供給部70供給電力。電力供給部70可對位置資訊取得部82供給電力。電力供給部70具有：發電機70g、電池70b、及電力控制部70m。發電機70g供給發電電力。作為一例，發電機70g可包含能夠將台車10之振動能量及車輪16之旋轉能量等物理性能量轉換為電力之器件(包含發電元件)而構成。

本實施形態之發電機70g構成為基於電磁原理，自藉由車輪16之旋轉而產生之渦流供給電力。藉由設置發電機70g，而能夠省略與車體2之間之電力供給用之配線，能夠削減配線用之空間、構件、配置工時等。又，僅憑藉安裝於台車10之裝置，便能夠取得資訊，並朝外部發送。此外，電力供給部70可對狀態監視裝置20供給自車體2經由配線給送而來之車體電力。此情形下，電力供給部70可併用發電機70g，亦可不併用。

(電池) 有因空間限制、重量限制等要因，而發電機70g之發電電力受限制之情形。又，狀態監視裝置20之消耗電力經時地大幅度變動。若發電機70g之發電電力小於狀態監視裝置20之峰值消耗電力，則狀態監視裝置20有可能因電力不足而誤動作。為此，本實施形態之電力供給部70具有藉由發電機70g之發電電力或車體電力而充電之電池70b。此情形下，由於即便於發電機70g之發電電力較微弱之情形下，藉由對電池70b充電，亦能夠於一定期間，供給大電力，故於發電機70g之發電電力小於狀態監視裝置20之峰值消耗電力之情形下，亦能夠抑制誤動作。

(電力控制部) 資訊處理部40在後述之發送部48發送特定之資訊時，消耗大量電力。於電池70b之蓄電餘量較少之情形下，發送部48有因發送中之電力不足而誤發送之情形。為此，本實施形態之電力供給部70具有監視電池70b之蓄電餘量、發電機70g之發電電力等之電力控制部70m。電力控制部70m基於與台車10之電力相關之資訊、台車10之位置資訊Jp等，判斷於發送部48之發送中是否產生電力不足，將判定結果作為電力資訊Je提供給資訊處理部40。作為與台車10之電力相關之資訊，可舉出：發電機70g之發電電力、電池70b之蓄電餘量、發送部48之發送排程等。電力控制部70m之判定結果可包含有無發送中之電力不足、能夠供給充分電力之時期等資訊。電力資訊Je可包含電池70b之蓄電餘量、發電機70g之發電電力等。

(位置資訊取得部) 說明位置資訊取得部82。如上述般，位置資訊取得部82取得與車輛100之位置相關之位置資訊Jp。位置資訊Jp可藉由下述方法而取得，即：藉由利用全球定位系統(Global Positioning System)等人工衛星之位置資訊計測系統而取得之方法、根據表示距鐵道之起點之里程(距離)之標識而取得之方法、將車輛之速度積分而取得之方法、或將其等組合而成之方法。本實施形態之位置資訊取得部82利用全球定位系統取得位置資訊Jp。位置資訊取得部82將所取得之位置資訊Jp發送至資訊處理部40。位置資訊Jp記憶於記憶部46。

(取得部) 說明取得部30。於取得部30中，與振動相關之振動資訊係藉由基於周知之原理之振動感測器30b而取得。振動感測器30b可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之振動感測器30b設置於軸箱14b，取得台車10之振動。獲得振動資訊之對象無限定，但於本實施形態中，可以車輪16、車軸16s或軸箱14b為對象。基於振動資訊，能夠掌握對象之磨耗、變形(包含剝離。以下相同)、表面粗糙度等表面狀態。

基於易於比較之觀點，振動資訊較理想為在車輛速度處於預設之狀態時取得。於車輛速度之該狀態中，例如，包含：車輛為預設之加速狀態之加速階段、維持預設之速度之定速運轉階段(包含滑行)、車輛為預設之減速狀態之減速階段等。此外，不僅振動資訊，針對與速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑之狀態相關之狀態資訊J1亦同樣。

於取得部30中，與速度相關之速度資訊係藉由基於周知之原理之速度感測器30c而取得。速度感測器30c可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之速度感測器30c設置於軸箱14b，取得與台車10之前後方向之速度相關之資訊。基於速度資訊之履歷，能夠掌握對台車10及其構成構件施加之壓力之蓄積狀態(以下，稱為「壓力狀態」)。

於取得部30中，與加速度相關之加速度資訊係藉由基於周知之原理之加速度感測器30d而取得。加速度感測器30d可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之加速度感測器30d設置於軸箱14b，取得與台車10之前後方向之加速度相關之資訊。基於加速度資訊之履歷，能夠掌握壓力狀態。

於取得部30中，與聲音相關之聲音資訊係藉由基於周知之原理之聲音感測器30e而取得。聲音感測器30e可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之聲音感測器30e設置於軸箱14b，取得與台車10之聲音相關之資訊。獲得聲音資訊之對象無限定，但於本實施形態中，以軌道8或車輪16之周圍空間為對象。基於聲音資訊，能夠掌握對象之磨耗、變形、表面粗糙度等表面狀態。聲音感測器30e可為麥克風。

於取得部30中，與反射光相關之反射光資訊係藉由基於周知之原理之光感測器30f而取得。光感測器30f可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之光感測器30f設置於台車框12，取得與台車10之反射光相關之資訊。光感測器30f可朝對象照射太陽光或外部照明光等外部光，並檢測其反射光。本實施形態之光感測器30f為了獲得反射光，而自設置於台車10之光照射部32朝對象物照射雷射等之光，並檢測其反射光。獲得反射光之對象無限定，但於本實施形態中，以軌道8之上表面或車輪16之踏面16b為對象。基於反射光資訊，能夠掌握對象之磨耗、變形等表面狀態。

於取得部30中，與圖像相關之圖像資訊係藉由基於周知之原理之圖像感測器30g而取得。圖像感測器30g可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之圖像感測器30g設置於台車框12，取得與台車10之圖像相關之資訊。圖像感測器30g可朝對象照射太陽或外部照明等之外部光，並檢測該對象之圖像。本實施形態之圖像感測器30g為了獲得圖像，而朝對象物照射來自設置於台車10之光照射部32之光，並檢測該對象之圖像。獲得圖像之對象無限定，但於本實施形態中，以軌道8之上表面或車輪16之踏面16b為對象。基於圖像資訊，能夠掌握對象之磨耗、變形等表面狀態。

於取得部30中，與溫度相關之溫度資訊係藉由基於周知之原理之溫度感測器30h而取得。溫度感測器30h可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之溫度感測器30h設置於軸箱14b，取得與台車10之溫度相關之資訊。獲得溫度資訊之對象無限定，但於本實施形態中，以軌道8或車輪16之溫度或其氣體環境溫度為對象。基於溫度資訊，能夠掌握對象之壓力狀態。基於溫度資訊，能夠掌握對象之熱膨脹之狀態。基於溫度資訊之履歷，能夠掌握對象之累積壓力狀態。

於取得部30中，與濕度相關之濕度資訊係藉由基於周知之原理之濕度感測器30j而取得。濕度感測器30j可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之濕度感測器30j設置於台車框12，取得與台車10之濕度相關之資訊。取得濕度資訊之對象無限定，但於本實施形態中，以軌道8或車輪16之氣體環境濕度為對象。基於濕度資訊，能夠掌握對象之摩擦係數之狀態。基於濕度資訊之履歷，能夠掌握對象之生銹狀態。

於取得部30中，與車輪16之半徑相關之輪徑資訊係藉由基於周知之原理之距離感測器30k而取得。距離感測器30k可設置於台車框12或彈簧下部14。本實施形態之距離感測器30k設置於台車框12，基於紅外線、雷射光等之反射光取得台車框12至車輪16之踏面16b之距離，而作為輪徑資訊。由於根據輪徑，而制動力變化，故基於輪徑資訊，能夠掌握制動力之狀態。基於所掌握之制動力，能夠調整煞車塊18b之按壓力及接觸刹車18d之作動時序，以獲得更適切之制動力。

各感測器30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30j、30k之資訊取得時序無限制。本實施形態之各感測器30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30j、30k可於在車輛100未載置乘客或貨物之非營業狀態下，取得資訊。此情形下，能夠減輕由乘客或貨物造成之對取得資訊之影響。

取得部30可常時取得狀態資訊J1，但於本例中，在處於預設之時序、預設之狀態時，或在台車10位於預設之位置時，取得狀態資訊J1。此情形下，藉由以一定之時序或於一定之位置取得資訊，而能夠容易與過去之資訊進行比較，能夠抑制消耗電力。狀態資訊J1包含由因行駛路之條件之差異造成之影響所致之誤差。作為該行駛路之條件，可舉出：隧道、彎道、鐵道橋、匝道等。基於抑制因行駛路之條件之差異造成之影響之觀點，取得部30能夠基於位置資訊Jp於預設之位置取得狀態資訊J1。

(記憶部) 記憶部46暫時記憶由取得部30取得之狀態資訊J1。記憶部46能夠將狀態資訊J1與其取得時序建立關聯而記憶。此情形下，基於狀態資訊J1之履歷，能夠判定軌道8及台車10之狀態。記憶部46記憶後述之學習模式M1。記憶部46記憶與軌道8及台車10之狀態相關之判定部44之判定結果。記憶部46記憶自位置資訊取得部82發送之位置資訊Jp。記憶部46暫時記憶該等資訊。藉由如上述般，將資訊記憶於記憶部46，而能夠將資料彙總，並於適於發送之狀態下發送。

(判定部) 判定部44基於狀態資訊J1，判定軌道8及台車10之狀態。根據發明者之探討，發現在狀態資訊J1、與軌道8及台車10之狀態之間，存在一定之相關關係。藉由使用該相關關係，能夠根據狀態資訊J1，判定軌道8及台車10之狀態。判定部44可使用預設之基準值(以下，稱為「臨限值」)，判定軌道8及台車10之狀態。例如，判定部44可在狀態資訊J1為臨限值以下之情形下，判定為正常，在狀態資訊J1超過臨限值之情形下，判定為異常。判定部44可使用在過去取得之參考用之狀態資訊J1，判定軌道8及台車10之狀態。例如，判定部44可對參考用之狀態資訊J1添加特定之容限而設定臨限值，在狀態資訊J1為臨限值以下之情形下，判定為正常，在狀態資訊J1超過臨限值之情形下，判定為異常。

判定部44可使用記憶於記憶部46之學習模式M1，判定軌道8及台車10之狀態。以下，將該等判定部44之判定結果總稱為判定結果E1。判定部44可使用複數個臨限值，狀態資訊J1可根據複數個臨限值，分類為正常至異常之複數個類別。此情形下，判定結果E1可為分類後之類別。

判定部44可以隨機之時序判定軌道8及台車10之狀態，但於本例中，在處於預設之時序時、在處於預設之狀態時、或在台車10位於預設之位置時，判定軌道8及台車10之狀態。判定部44能夠基於位置資訊Jp於預設之位置判定軌道8及台車10之狀態。此情形下，能夠抑制因行駛路之條件之差異造成之影響。

(學習模式) 說明學習模式M1。本例之判定部44為了判定軌道8及台車10之狀態Ck，而使用學習模式M1。學習模式M1為基於預先取得之參考用狀態資訊、及與該參考用狀態資訊對應之軌道之狀態或台車之狀態之實測資料，藉由機器學習而產生之AI模式。藉由使用學習模式M1，而有利於資料處理之高速化，獲得較高之判定精度。圖4係示意性顯示學習模式M1之資料集Ds1之一例之圖。圖5係示意性顯示學習模式M1之圖。學習模式M1如圖5所示，基於所輸入之輸入資料，提供與該輸入資料對應之輸出資料。

學習模式M1例如可使用支援向量機、類神經網路(包含深度學習)、隨機森林等周知之機器學習方法而產生。學習模式M1儲存於記憶部46。學習模式M1可基於針對同種類之其他台車在過去收集之實測資料而產生，但於本實施形態中，將針對判定對象之台車10本身所收集之實測資料設為資料集Ds1，藉由設置於台車10之模式產生部45而產生。

(模式產生部) 說明模式產生部45。模式產生部45基於軌道8及台車10之狀態Ck、及與該狀態Ck對應之狀態資訊J1，預先藉由機器學習，產生學習模式M1。於本例中，模式產生部45將事前取得之狀態Ck(Ck(0)、Ck(1)…)、與狀態資訊J1(J1(0)、J1(1)…)設為資料集Ds1，將該資料集Ds1設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。

此外，雖然於本說明中，顯示狀態資訊J1及狀態Ck分別為一維資料之例，但狀態資訊J1及狀態Ck可分別為多維資料。又，狀態資訊J1及狀態Ck可為以特定之單位經數值化之數值資料。

資料集Ds1之實測資料之收集條件雖然無限定，但於本例中，基於位置資訊Jp，於預設之位置，收集資料集Ds1之實測資料。此情形下，能夠抑制因行駛路之條件之差異造成之影響。

判定部44將重新取得之狀態資訊J1作為輸入資料輸入至學習模式M1，自學習模式M1獲得軌道8及台車10之狀態Ck，而作為輸出資料。判定部44將自學習模式M1獲得之軌道8及台車10之狀態Ck，作為判定結果E1輸出。

學習模式M1可於初始設定狀態下非更新而使用，但於本例中被更新。模式產生部45基於重新取得之新穎狀態資訊、及與該新穎狀態資訊對應之軌道之狀態或台車之狀態之實測資料，藉由機器學習，更新學習模式M1。此情形下，即便根據季節及使用年數等要因，而狀態資訊J1與軌道8及台車10之狀態Ck之關係變化，亦能夠維持判定精度。模式產生部45可以隨機之時序更新學習模式M1，但於本例中，在處於預設之狀態時，以預設之時序，更新學習模式M1。例如，模式產生部45能夠依照相應於季節而設定之排程，更新學習模式M1。

(發送部) 發送部48將判定結果E1發送至台車10之外部(以下，於本說明書中，有簡稱為「外部」之情形)。自發送部48發送之判定結果E1可由駕駛台2d接收，亦可由車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統接收。判定結果E1可顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48在判定結果E1滿足預設之條件時，將刹車控制信號Bc發送至刹車控制部60。例如，刹車控制部60相應於刹車控制信號Bc，變更接觸刹車18d與再生刹車18e之作動時序。

發送部48可經由使用有線或無線之匯流排線路、網路線路、專用線路或泛用線路發送資訊。發送部48可使用藍芽(註冊商標)：Bluetooth(註冊商標)或無線上網：Wi-Fi(註冊商標)等規範化之通訊方式，發送資訊。於本實施形態中，發送部48可使用無線，朝外部發送資訊。

(發送控制部) 發送部48之發送時序雖然無限定，但於本實施形態中，發送部48之發送時序受發送控制部42控制。作為一例，發送控制部42於後述之情形下，以發送判定結果E1之方式控制發送部48。發送部48在發送控制部42之控制下，發送判定結果E1。此情形下，與隨時發送之情形比較，能夠抑制發送資料量。

發送部48在判定部44之判定結果E1滿足預設之條件時，發送判定結果E1，在不滿足該條件時不發送。例如，發送部48可在判定結果E1表示正常時不發送，在判定結果E1表示異常時發送。又，發送部48可在判定結果E1相對於過去之判定結果變化之情形下發送。

發送部48在判定部44之判定結果E1為判定結果E1之資訊量大於預設之位準時，發送判定結果E1，在小於該位準時不發送。此情形下，能夠抑制總發送資料量。

發送部48在發電機70g之發電電力大於預設之位準時，發送判定結果E1，在小於該位準時不發送。又，發送部48在電池70b之蓄電餘量大於預設之位準時，發送判定結果E1，在小於該位準時不發送。此情形下，防止因發送中之電力不足引起之誤發送。具體而言，發送控制部42可基於電力控制部70m之電力資訊Je，控制發送部48。

發送部48基於位置資訊Jp，在台車10位於預設之發送位置時，發送判定結果E1。又，發送部48基於位置資訊Jp，在位於預先另設定之非發送位置時，不發送判定結果E1。作為非發送位置，可舉出成為隧道或山陰、建築物之陰影等成為發送之障礙之場所。

發送部48在與通訊對方之間之通訊狀態高於(優於)預設之位準時，發送判定結果E1，在低於(差於)該位準時不發送。例如，發送部48於因隧道或山陰、建築物之陰影等，通訊狀態較差之情形下不發送，在通訊狀態良好之情形下發送。例如，通訊狀態能夠相應於與地上指揮所84之相互通訊之通訊錯誤之產生率而判定。

發送部48以與預設之發送排程相應之發送時序，發送判定結果E1。作為該發送時序，可舉出早晨或深夜等外來之振動或噪音較少之時間段。此情形下，能夠減輕外來之振動或噪音之影響。又，藉由於一定時刻發送，而能夠減輕軌道8之溫度之不均之影響。又，發送部48於預先另設定之非發送時序，不發送判定結果E1。

發送部48在自駕駛台2d或地上指揮所84受到發送請求時，發送判定結果E1。例如，地上指揮所84在自前方車接收到表示異常之判定結果之情形下，能夠請求後方車於判定前方車為異常之位置發送判定結果E1。例如，地上指揮所84為了請求判定結果E1之發送，而能夠將發送請求信號(以下，簡稱為「發送請求信號」)發送至後方車輛。

(地上指揮所) 說明地上指揮所84之一例。地上指揮所84具備電腦84c，在與資訊處理部40之間能夠相互通訊。例如，電腦84c自資訊處理部40接收判定結果E1及狀態資訊J1，對資訊處理部40，發送請求判定結果E1及狀態資訊J1之發送之發送請求信號。電腦84c包含：再判定部84j、學習模式84m、及模式產生部84g。

再判定部84j基於自發送部48發送之狀態資訊J1，再判定軌道8及台車10之狀態。藉由進行再判定，而能夠確認由資訊處理部40進行之判定是否無誤。再判定部84j之構成無限定，但本例之再判定部84j基於狀態資訊J1，使用學習模式84m，再判定軌道8及台車10之狀態。

學習模式84m可與學習模式M1相同，但於本例中不同。電腦84c由於與資訊處理部40比較，可實現高速且大容量之資料處理，故模式產生部84g能夠基於在多數個車輛收集之軌道8及台車10之狀態及與其對應之狀態資訊，預先藉由機器學習，產生學習模式84m。學習模式84m可較學習模式M1更大規模。學習模式84m可於初始設定狀態非更新而使用，但於本例中被更新。模式產生部84g於預設之時期更新學習模式84m。

根據本實施形態，由於具備安裝於台車10且對取得部30及發送部48供給電力之電力供給部70，故能夠於自車體2不接收電力供給下，朝外部發送特定之資訊。又，本實施形態由於具備具有記憶部46，故能夠將資料彙總而發送，能夠選擇通訊狀態良好之時序而發送。又，本實施形態由於具備位置資訊取得部82，故能夠選擇通訊狀態良好之位置而發送。又，本實施形態由於在判定結果E1滿足預設之條件時，發送判定結果E1，故能夠抑制總通訊量。又，本實施形態由於相應於電池70b之蓄電餘量，發送判定結果E1，故能夠選擇蓄電餘量較大時而發送。

又，本實施形態由於相應於通訊狀態，發送判定結果E1，故能夠選擇通訊狀態良好時而發送。又，本實施形態由於使用學習模式M1進行判定，故判定精度較高。又，本實施形態由於具備模式產生部45，故能夠產生適於各個台車之學習模式M1。又，本實施形態由於更新學習模式M1，故能夠抑制因季節變動或經時變化引起之判定精度之降低。又，本實施形態由於發送部48固定於台車框12，故不易受車輪16之振動之影響。

其次，說明本發明之第2～第9實施形態。於第2～第9實施形態之圖式及說明中，對於與第1實施形態相同或同等之構成要素、構件賦予同一符號。適宜地省略與第1實施形態重複之說明，重點針對與第1實施形態不同之構成進行說明。因此，對與第2～第9實施形態之第1實施形態相同或同等之構成要素、構件，適用第1實施形態之說明。此外，於本說明之適用中，只要不產生矛盾，則第1實施形態之說明之符號J1、E1、M1換用為第2～第9實施形態之符號J2～J9、E2～E9、M2～M9之其他措辭。

[第2實施形態] 參照圖1、圖2、圖6～圖8，說明本發明之第2實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖6係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

如圖6所示，狀態監視裝置20包含：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82。又，刹車控制裝置80包含：取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。取得部30包含振動感測器30b及速度感測器30c。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。

本實施形態之狀態監視裝置20基於與台車10之振動相關之振動資訊Jv及車輛100之速度資訊Js，進行車輪16之踏面16b之漏氣產生狀態及凸緣16c之磨耗狀態之判定，並提供其判定結果。於將振動資訊Jv與速度資訊Js統稱時，稱為狀態資訊J2。於將車輪16之漏氣產生狀態及凸緣16c之磨耗狀態統稱時，稱為磨耗狀態Sw。磨耗狀態Sw包含車輪16之踏面16b之踏面剝離、熱龜裂等異常磨耗。即，狀態監視裝置20基於速度資訊Js，確認車輛100之速度是否為預設之速度(以下稱為「判定速度」)，在車輛100之速度為判定速度時，基於振動資訊Jv，判定磨耗狀態Sw。車輪16之漏氣為因與軌道8之摩擦而產生之車輪16之踏面16b之偏磨之一形態。

記憶部46暫時記憶由取得部30取得之振動資訊Jv。記憶部46能夠將振動資訊Jv與其取得時序建立關聯而記憶。又，記憶部46能夠將振動資訊Jv相應於其位準分類為複數個等級，並將該分類後之等級與取得時序建立關聯而記憶。又，記憶部46能夠基於位置資訊Jp，將取得振動資訊Jv之位置與振動資訊Jv建立關聯而記憶。發送部48能夠將記憶部46之記憶內容發送至外部。

取得部30安裝於台車10，取得與台車10之振動相關之振動資訊Jv、及車輛100之速度資訊Js。振動資訊Jv係由振動感測器30b取得，速度資訊Js係由速度感測器30c取得。振動感測器30b可安裝於台車框或軸箱。速度感測器30c只要可檢測車輛100之速度即可，例如，可為輸出與車軸之旋轉相應之數目之脈衝之編碼器。藉由計數編碼器之脈衝，而能夠算出車輛100之速度。又，速度感測器30c可為利用雷射反射之都蔔勒感測器。

說明判定部44。判定部44基於由取得部30取得之振動資訊Jv與速度資訊Js，進行台車10之車輪16之磨耗狀態Sw之判定，並提供其判定結果E2。

根據本發明人等之探討，明確知悉存在若車輪16之漏氣及凸緣16c之磨耗增加，則台車10之振動增加之關係。又，發現當車輛速度處於特定之狀態時，於台車10之振動資訊Jv、與車輪16之漏氣產生狀態或凸緣16c之磨耗狀態之間存在一定之相關關係。因此，能夠根據振動資訊Jv，判定車輪16之漏氣或凸緣16c之磨耗狀態。

判定部44可使用預設之臨限值、或對在過去(例如，出貨時、前一次保養維修時、當日、前一日、最近之一定期間等)取得之參考用之振動資訊添加特定之容限而設定之臨限值，判定車輪16之漏氣或凸緣16c之磨耗狀態。此情形下，能夠減小因車輛或台車之個體差異產生之誤差，提高判定精度。

例如，判定部44在所取得之振動資訊Jv為臨限值以下之情形下，判定為漏氣或凸緣16c之磨耗在容許範圍內，在超過臨限值之情形下，判定為漏氣或凸緣16c之磨耗超過容許範圍。預設之臨限值、在過去取得之振動資訊及漏氣之產生狀態或凸緣16c之磨耗狀態記憶於記憶部46。

又，藉由將振動資訊Jv與在過去取得之參考用之振動資訊進行比較，而能夠算出振動資訊之經時變化。基於該經時變化，能夠算出預測車輪16之漏氣或凸緣16c之將來之磨耗。

說明判定動作之第1例。本例使用預設之臨限值，判定磨耗狀態。 (1)首先，資訊處理部40於在車輛100為行駛狀態下取得之振動資訊Jv超過預設之臨限值之情形下，將該振動資訊Jv與經過時間一起記憶於記憶部46。該臨限值可為複數個。此外，車輛100之行駛狀態可為動力運轉之狀態，亦可為滑行之狀態，還可為制動之狀態。 (2)判定部44基於記憶部46之記憶結果，測定振動資訊Jv超過臨限值之時序之週期(以下，稱為「振動週期」)。 (3)判定部44在振動週期與車輛100之速度成反比例之情形下，判定為於車輪16之踏面16b產生漏氣、或產生踏面剝離、熱亀裂等異常磨耗。

判定部44在如上述般判定為於車輪16產生磨耗時，將振動資訊Jv相應於其位準分類為複數個等級，並將該分類後之等級作為判定結果E2而提供。判定結果E2記憶於記憶部46。

說明判定動作之第2例。本例使用藉由機器學習而產生之學習模式M2，判定磨耗狀態Sw。學習模式M2針對台車10，於特定之車輛速度下，基於預先取得之參考用之振動資訊Jv、及與該參考用振動資訊Jv對應之車輪16之漏氣產生狀態或凸緣16c之磨耗狀態之實測資料，藉由機器學習而產生。此情形下，因使用學習模式M2，而判定精度較高。學習模式M2可基於該判定對象之台車10本身之實測資料產生，亦可基於與判定對象之台車10不同之台車之實測資料產生。學習模式M2記憶於記憶部46。

於圖7中顯示學習模式M2之資料集Ds2之一例。於圖8中顯示學習模式M2之示意圖。學習模式M2如圖8所示般，基於所輸入之輸入資料，提供與該輸入資料對應之輸出資料。基於車輪16之磨耗狀態Sw、及與該磨耗狀態Sw對應之振動資訊Jv，預先藉由機器學習，產生學習模式M2。於本例中，將事前實測到之磨耗狀態Sw(Sw(0)、Sw(1)…)、與振動資訊Jv(Jv(0)、Jv(1)…)設為資料集Ds2，將該資料集Ds2設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)，產生學習模式M2。

此外，雖然於本說明中，顯示振動資訊Jv及磨耗狀態Sw分別為一維資料之例，但振動資訊Jv及磨耗狀態Sw可分別為多維資料。又，振動資訊Jv及磨耗狀態Sw可為以特定之單位經數值化之數值資料。

資料集Ds2之實測資料之收集條件雖然無限定，但於本例中，基於位置資訊Jp，於預設之位置收集資料集Ds2之實測資料。此情形下，能夠抑制因行駛路之條件之差異造成之影響。

說明判定動作之第3例。於第3例中，判定部44基於台車10之相互分開之複數個部位所取得之複數個振動資訊Jv，判定車輪16之漏氣產生狀態或凸緣16c之磨耗狀態。此情形下，由於能夠將複數個振動資訊Jv進行比較，故能夠去除同相成分，而提高判定精度。

具體而言，於在相同之車輛100之前後方向隔開之另外之車輪，設置取得振動資訊之另外之振動感測器，參照該另外之車輪之振動資訊，對判定對象之車輪16之磨耗狀態進行判定。例如，於車輪16之振動資訊Jv之峰值之時序、與另外之車輪之振動資訊之峰值之時序之時間差與將二個車輪之分開距離除以車速之時間大致相同之情形下，該峰值辨識為由因軌道之接縫、軌道之磨耗、軌道之破損等軌道之狀態引起之異常振動所致者，能夠自判定結果E2排除。此情形下，減少由因軌道之狀態引起之異常振動所致之誤判定。另外之車輪之數目並不限定於1個，可為在前後方向隔開之2個以上之車輪。此外，本發明之振動資訊Jv之峰值並不限定於最大值，包含振動資訊Jv超過臨限值而較大之區域。

說明判定動作之第4例。於第4例中，檢測產生振動資訊Jv之峰值之時序之車輪16之旋轉位置(以下，稱為「峰值位置」)，並基於峰值位置，判定磨耗位置。若複數個旋轉之各峰值位置為隨機，則能夠判定為振動起因於軌道之狀態，若各峰值位置大致一定，則能夠判定為振動起因於車輪16之磨耗。於各峰值位置大致一定之情形下，判定為在該位置於車輪16產生漏氣、踏面剝離、熱龜裂等異常磨耗。車輪16之旋轉位置能夠藉由計數速度感測器30c之編碼器之脈衝而取得。

於本實施形態中，振動資訊Jv係藉由安裝於台車10之台車框12或自台車框12藉由軸彈簧12j受支持之彈簧下部14之振動感測器30b取得。此情形下，由於能夠將振動感測器30b配置於車輪16之附近，故能夠高精度地取得振動。於本例中，振動感測器30b設置於軸箱14b，經由軸箱14b檢測車輪16之振動。振動感測器30b可設置於車軸16s，亦可設置於台車框12。

本實施形態之判定部44設置於台車框12或台車10之外部。此情形下，由於能夠將判定部44配置於振動較少之場所，故能夠緩和因振動造成之影響。於本例中，判定部44設置於台車框12。判定部44可設置於車體2之駕駛台2d或車輛100之外部。

判定部44可以隨機之時序判定磨耗狀態Sw，但於本例中，在處於預設之時序時、在處於預設之狀態時、或在台車10位於預設之位置時，判定磨耗狀態Sw。此情形下，能夠抑制因行駛路之條件之差異造成之影響。

發送部48將判定部44之判定結果E2發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部，利用判定結果E2。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。

於本例中，發送部48將判定結果E2發送至車體2之駕駛台2d，並顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48可將判定結果E2發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。駕駛台2d及車輛監視器2e例示接收判定部44之判定結果E2之裝置。發送部48在判定結果E2滿足預設之條件時，將刹車控制信號Bc發送至刹車控制裝置80之刹車控制部60。

刹車控制裝置80基於刹車控制信號Bc，改變刹車18之施加方式。尤其是，刹車控制部60若接收到刹車控制信號Bc，則變更接觸刹車18d與再生刹車18e之作動時序。刹車控制部60配置於車輛100之駕駛台2d。

發送控制部42控制發送判定結果E2之時序。發送部48在發送控制部42之控制下，能夠於以下之情形下，將判定結果E2發送至台車10之外部。 (1)發送部48在判定部44之判定結果E2滿足預設之條件時，發送判定結果E2，在不滿足該條件時不發送。 (2)發送部48在判定結果E2相對於過去之判定結果變化時發送，在不變化時不發送。 (3)發送部48在判定部44之判定結果E2之資訊量大於預設之位準時，發送判定結果E2，在小於該位準時不發送。 (4)發送部48基於位置資訊Jp，在台車10位於預設之發送位置時，發送判定結果E2，在位於預先另設定之非發送位置時不發送。 (5)發送部48在與通訊對方之間之通訊狀態高於預設之位準時，發送判定結果E2，在低於該位準時不發送。

發送部48在自駕駛台2d或地上指揮所84受到發送請求時，發送判定結果E2。例如，地上指揮所84為了請求判定結果E2之發送，而能夠將發送請求信號發送至資訊處理部40。

於本實施形態之台車10，安裝有振動感測器30b、及判定部44。此情形下，能夠於台車10上，進行振動資訊Jv之取得、及與車輪16之磨耗狀態相關之判定。

[第3實施形態] 參照圖1、圖2、圖9～圖12，說明本發明之第3實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖9係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

有在接觸刹車18d之作動時產生刹車嘯叫之情形。刹車嘯叫為在刹車時因煞車塊18b與制動構件18c接觸所致之來自摩擦面之振動經由煞車塊18b或制動構件18c經放大而產生之異音，有被稱為刹車噪音之情形。刹車嘯叫因煞車塊18b與制動構件18c之摩擦面之磨耗等而產生。在產生刹車嘯叫之情形下，若就此置之不理，則有煞車塊18b及制動構件18c受損傷之虞，較理想儘快進行更換等。若產生刹車嘯叫，則變更煞車塊18b之摩擦材之材料、摩擦材之曲率、煞車塊18b之壓抵力，能夠抑制刹車嘯叫。

根據本發明人等之探討，發現於由聲音感測器30e取得之聲音資訊(以下，稱為「聲音資訊Jn」)、或由振動感測器30b取得之振動資訊(以下，稱為「振動資訊Jv」)、與刹車嘯叫之產生狀態(以下，稱為「產生狀態Sn」)之間，顯示存在有一定之相關關係。因此，能夠根據聲音資訊Jn或振動資訊Jv，判定刹車嘯叫之產生狀態Sn。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、及電力供給部70。又，刹車控制裝置80具備：取得部30、資訊處理部40、刹車控制部60、及位置資訊取得部82。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。刹車18係由接觸刹車18d、及再生刹車18e構成。取得部30包含振動感測器30b與聲音感測器30e之至少一者。取得部30當在車輛100之台車10中將煞車塊18b壓抵於作為制動構件18c之車輪16之踏面16b而產生制動力時，取得與該台車10之聲音相關之聲音資訊Jn或與振動相關之振動資訊Jv。在將聲音資訊Jn與振動資訊Jv統稱時，記述為狀態資訊J3。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。

判定部44基於由取得部30取得之聲音資訊Jn或振動資訊Jv，判定煞車塊18b或制動構件18c之刹車嘯叫之產生狀態Sn，並提供其判定結果E3。判定結果E3為將刹車嘯叫之產生狀態Sn相應於其位準分類為複數個等級之結果。例如，判定結果E3為分類為是否實質上產生刹車嘯叫之2等級之結果，亦可為更詳細地分類為3個以上之等級之結果。因刹車嘯叫較小而能夠在實用上無視之情形不視為刹車嘯叫。刹車控制部60在判定部44判定為產生刹車嘯叫之情形下，以刹車嘯叫降低之方式，使制動力變化。本例之刹車控制部60相應於自資訊處理部40發送之刹車控制信號Bc，使制動力變化。

說明狀態監視裝置20。狀態監視裝置20當在台車10中將煞車塊18b壓抵於制動構件18c而產生制動力時，基於台車10之聲音資訊Jn或振動資訊Jv，檢測煞車塊18b或制動構件18c之刹車嘯叫。資訊處理部40之判定部44基於聲音資訊Jn或振動資訊Jv，判定刹車嘯叫之產生狀態，並提供其判定結果E3。

參照圖10，說明刹車控制裝置80之動作。圖10係顯示刹車控制裝置80之動作S110之流程圖。動作S110當刹車指令藉由駕駛員之操作而打開時開始(步驟S111)。

當刹車指令打開時，判定部44判定再生刹車18e是否作動(步驟S112)。取得部30在接觸刹車18d作動、且再生刹車18e不作動時，取得聲音資訊Jn或振動資訊Jv。

在再生刹車18e作動之情形下(步驟S112之是)，判定部44將處理返回步驟S112之最前頭，重複步驟S112直至再生刹車18e成為非作動為止。

在再生刹車18e不作動之情形下(非作動之情形下)(步驟S112之否)，取得部30取得聲音資訊Jn或振動資訊Jv(步驟S113)。由於若取得期間過短，則判定精度降低，故取得部30於預設之期間，連續或斷續地取得聲音資訊Jn或振動資訊Jv。記憶部46暫時記憶由取得部30取得之聲音資訊Jn與振動資訊Jv之至少一者。又，記憶部46能夠將聲音資訊Jn與振動資訊Jv之至少一者與其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46能夠將聲音資訊Jn與振動資訊Jv之至少一者與該取得之位置之位置資訊Jp建立關聯而記憶。

若取得聲音資訊Jn或振動資訊Jv，則判定部44基於由取得部30取得之聲音資訊Jn或振動資訊Jv，判定煞車塊18b或制動構件18c之刹車嘯叫之產生狀態。於本例中，判定部44判定是否產生刹車嘯叫(步驟S114)。於該步驟中，判定部44提供分類為是否產生刹車嘯叫之2等級之判定結果E3。

在產生刹車嘯叫之情形下(步驟S114之是)，判定部44將表示產生刹車嘯叫之判定結果E3提供給發送部48。被提供判定結果E3之發送部48將刹車控制信號Bc發送至刹車控制部60。

接收到刹車控制信號Bc之刹車控制部60以刹車嘯叫降低之方式，調整制動力(步驟S115)。於該步驟中，制動力之調整模式只要為降低刹車嘯叫者，則無限制。例如，刹車控制部60可減小制動力，亦可增大制動力，還可以預設之模式進行增減。藉由使將煞車塊18b按壓於制動構件18c之力變化，而能夠增加制動力。於該步驟中，於制動距離之變化不成為實用上問題之範圍內，設定制動力之變化量。

若調整制動力，則返回步驟S113之最前頭，重複步驟S113至步驟S115直至刹車嘯叫產生停止為止。可於該重複之期間，逐漸增加制動力之調整。

在未產生刹車嘯叫之情形下(步驟S114之否)，判定部44提供表示未產生刹車嘯叫之判定結果E3，動作S110結束。該動作S110終極而言僅為一例，可調換步驟之順序，追加、削除、變更一部分之步驟。藉由動作S110，能夠檢測刹車嘯叫，能夠抑制刹車嘯叫，且能夠對外部報知刹車嘯叫之產生狀態。

振動感測器30b安裝於能夠檢測煞車塊18b之振動之位置。聲音感測器30e安裝於能夠檢測煞車塊18b附近之聲音之位置。例如，振動感測器30b及聲音感測器30e安裝於台車10之台車框12或自台車框12經由彈簧受支持之部分。於本例中，聲音感測器30e或振動感測器30b設置於軸箱14b，經由軸箱14b檢測車輪16之聲音及振動。聲音感測器30e或振動感測器30b可設置於車軸16s，亦可設置於台車框12。振動感測器30b能夠檢測煞車塊18b之振動之頻率與振幅。聲音感測器30e能夠檢測接觸刹車18d之聲音之頻率與振幅。

本實施形態之判定部44設置於台車框12或台車10之外部。於本例中，判定部44設置於台車框12。判定部44可設置於車體2之駕駛台2d或車輛100之外部。

取得車速之速度感測器例如可為輸出與車軸之旋轉相應之數目之脈衝之編碼器。藉由計數編碼器之脈衝，而能夠算出車輛100之速度。又，速度感測器可為利用雷射反射之都蔔勒感測器。制動力能夠自接觸刹車18d之刹車指令器取得。此外，制動力可基於接觸刹車18d之刹車汽缸之壓力而取得。

說明判定部44之判定方法之第1例。於第1例中，判定部44在聲音資訊Jn或振動資訊Jv滿足預設之判定條件時，判定為產生刹車嘯叫。該判定例如能夠基於聲音資訊Jn或振動資訊Jv之頻譜、與預先解析之刹車嘯叫特有之頻譜之一致性。判定可在一定之車速下進行，亦可相應於車速將頻譜偏移而進行。刹車嘯叫之頻譜等判定條件能夠藉由實驗或模擬而設定。該判定條件記憶於記憶部46。

參照圖11、圖12，說明在判定部44使用學習模式M3之第2例。於第2例中，判定部44使用學習模式M3判定刹車嘯叫之產生狀態Sn，該學習模式M3基於參考用聲音資訊Jn或參考用振動資訊Jv與刹車嘯叫之產生狀態之實測資料，預先藉由機器學習而產生。參考用聲音資訊Jn或參考用振動資訊Jv為針對聲音資訊Jn或振動資訊Jv預先取得之實測資料。

圖11係示意性顯示學習模式M3之資料集Ds3之一例之圖。圖12係示意性顯示學習模式M3之圖。於本例中，將事前實測到之刹車嘯叫產生狀態Sn(Sn(0)、Sn(1)…)、聲音資訊Jn(Jn(0)、Jn(1)…)、及振動資訊Jv(Jv(0)、Jv(1)…)設為資料集Ds3，將表示該資料集Ds3設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)，產生學習模式M3。

此外，於本說明中，顯示聲音資訊Jn、振動資訊Jv及產生狀態Sn分別為一維資料之例，但其等可分別為多維資料。又，聲音資訊Jn、振動資訊Jv及產生狀態Sn可為以特定之單位經數值化之數值資料。

學習模式M3可基於該判定對象之台車10本身之實測資料產生，亦可基於與判定對象之台車10不同之台車之實測資料產生。學習模式M3記憶於記憶部46。

資料集Ds3之實測資料之收集條件無限定，但於本例中，基於後述之位置資訊Jp，於預設之位置，收集資料集Ds3之實測資料。此情形下，能夠抑制因行駛路之條件之差異造成之影響。

發現刹車嘯叫之產生狀態Sn受煞車塊18b之材料、煞車塊18b之形狀、煞車塊18b之壓抵力等影響。因此，學習模式M3可參照煞車塊18b之材料、煞車塊18b之形狀、煞車塊18b之壓抵力、車輛100之速度、煞車塊18b之振動頻率及制動力之至少一個之實測資料而產生。此情形下，藉由參照其等，而能夠提高判定精度。

此外，煞車塊18b因使用而產生磨耗，由於其形狀及固有振動頻率變動，而刹車嘯叫之頻譜變化。因此，判定部44之判定條件或學習模式M3可相應於煞車塊18b之磨耗，每隔一定期間更新。該更新期間可根據車輛100之重量、行駛速度、站間距離等條件而設定。此外，判定部44之判定條件或學習模式M3之初始設定可與煞車塊18b之製造時點之形狀相配對應地設定。於本實施形態中，當煞車塊18b磨耗至預設之程度時更新判定部44之判定條件或學習模式M3。經更新之判定條件或學習模式M3記憶於記憶部46。

進一步說明本實施形態之構成。記憶部46能夠基於位置資訊Jp，將聲音資訊Jn與振動資訊Jv之至少一個資訊、與取得該資訊之位置建立關聯而記憶。又，記憶部46將在過去取得之聲音資訊或振動資訊及過去之刹車嘯叫之產生狀態Sn分別建立關聯而記憶。發送部48能夠將記憶部46之記憶內容發送至外部。

判定部44藉由將聲音資訊Jn或振動資訊Jv與在過去取得之參考用之聲聲音資訊或振動資訊進行比較，而能夠算出刹車聲音之經時變化。判定部44能夠基於該經時變化，預測將來之刹車嘯叫之產生時期。

本實施形態具備將判定部44之判定結果E3發送至台車10之外部之發送部48。此情形下，能夠於外部利用判定結果E3。於本例中，發送部48將判定結果E3發送至車體2之駕駛台2d，並顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48可將判定結果E3發送至外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。

說明本實施形態之刹車控制裝置80之特徵。刹車控制裝置80由於在判定部44判定為產生刹車嘯叫之情形下，以刹車嘯叫降低之方式，使制動力變化，故能夠抑制刹車嘯叫。又，藉由使用判定條件進行判定，而判定精度較高。又，藉由使用學習模式M3進行判定，而可實現更高度之判定。又，藉由參照煞車塊18b之材料、煞車塊18b之形狀、煞車塊18b之壓抵力、車輛100之速度、煞車塊18b之振動數及制動力之任一者之實測資料，產生學習模式M3，而判定精度提高。又，藉由在再生刹車18e不作動時，取得聲音資訊Jn或振動資訊Jv，而不易受因再生刹車18e產生之聲音或振動之影響。

又，藉由在煞車塊18b磨耗至預設之程度時，更新學習模式M3，而能夠抑制因煞車塊18b之磨耗所致之判定精度之降低。又，藉由將取得部30安裝於台車10之台車框12或自台車框12經由彈簧受支持之部分，而能夠將感測器配置於車輪16之附近，能夠高精度地取得聲音或振動。又，藉由將判定部44設置於台車框12或台車10之外部，而能夠將判定部44配置於振動較少之場所，能夠減輕振動之影響。

說明本實施形態之刹車控制裝置80之變形例。在以刹車嘯叫降低之方式調整制動力時，可暫時使再生刹車18e作動。此情形下，能夠抑制制動距離之增加。

[第4實施形態] 參照圖1、圖2、圖13～圖15，說明本發明之第4實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖13係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

若台車10之擺動增加，則乘坐舒適性降低。作為台車10之擺動之要因，可舉出：車輪狀態之異常(以下，於本實施形態之說明中稱為「車輪異常」)、及軌道狀態之異常(以下，於本實施形態之說明中稱為「軌道異常」)。所謂車輪異常，意指與車輪之磨耗狀態相關之狀態(以下，於本實施形態之說明中稱為「車輪狀態」)較預設之基準為差之情形。本實施形態之說明之車輪異常為大於固定於車軸16s之寬度方向兩側之車輪16之輪徑之差(以下，於本實施形態之說明中稱為「輪徑差」)之情形下，主要因寬度方向兩側之車輪16之偏磨或不等磨耗而產生。因此，計測輪徑差，若輪徑差較大，則能夠評估為車輪異常。

所謂軌道異常，意指與軌道之寬度方向兩側之不等狀態相關之狀態(以下，於本實施形態之說明中稱為「軌道狀態」)較預設之基準為差之情形。本實施形態之說明之軌道異常為寬度方向兩側之軌道表面之不等變形(以下，於本實施形態之說明中稱為「軌道失衡」)，主要因寬度方向兩側之軌道表面之不等磨耗或不等之起伏而產生。因此，計測軌道失衡，若軌道失衡較大，則能夠評估為軌道異常。

輪徑差例如能夠計測車輛100在車輛基地停車時之各車輪之輪徑，並根據計測結果而算出。又，軌道失衡能夠基於軌道圖像及行駛車輛之振動之計測結果而進行評估。然而，針對輪徑差之計測及軌道失衡之計測，由於使用特別之計測裝置，進行特別之計測作業，故就成本而言為不利。

本實施形態使用在車輛100之通常行駛時計測到之計測資料，求得寬度方向兩側之車輪16之輪徑差，並根據該結果，評估車輪狀態。尤其是，本實施形態使用安裝於台車10之傾斜感測器之傾斜資訊，求得輪徑差，並評估車輪狀態。又，本實施形態基於該計測資料，求得軌道失衡，並評估軌道狀態。

根據本發明人等之探討，發現於由傾斜感測器取得之車軸相對於水平之傾斜資訊(以下，於本實施形態之說明中稱為「傾斜資訊Jm」)與車輪16之車輪狀態之間，存在一定之相關關係。因此，基於該相關關係，根據傾斜資訊Jm，能夠評估車輪狀態。又，發現於傾斜資訊Jm與軌道8之軌道狀態之間，存在一定之相關關係。因此，基於該相關關係，根據傾斜資訊Jm，能夠評估軌道狀態。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82。又，刹車控制裝置80包含：取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。取得部30包含：取得車軸16s相對於水平面之傾斜資訊Jm之傾斜感測器30m、及取得台車10之振動資訊Jv之振動感測器30b。取得部30將傾斜資訊Jm與振動資訊Jv，作為取得資訊J4，提供給資訊處理部40。

於本實施形態中，資訊處理部40自偏航阻尼器行程感測器34取得行程資訊Jq。又，資訊處理部40自另外之車軸傾斜感測器36取得與另外之車軸相關之另外之車軸傾斜資訊Jr。另外之車軸傾斜資訊Jr可為一個另外之車軸之傾斜資訊，亦可為複數個另外之車軸之傾斜資訊。針對另外之車軸傾斜感測器36，於後文敘述。

參照圖14，說明台車10之擺動。圖14係示意性顯示台車10之擺動之示意圖。該圖主要顯示自台車框12經由軸彈簧12j受支持之彈簧下部14。於該圖中，定義：在水平面朝前後方向延伸之X軸、在與X軸正交之水平面朝寬度方向延伸之Y軸、及與X軸及Y軸正交地朝上下方向延伸之Z軸。將以X軸為中心之擺動稱為翻滾，將以Y軸為中心之擺動稱為俯仰，將以Z軸為中心之擺動稱為偏擺。

說明偏航阻尼器行程感測器34。偏航阻尼器行程感測器34取得與偏航阻尼器裝置之行程相關之行程資訊Jq。偏航阻尼器裝置之一端安裝於車體2之端部，另一端安裝於台車10之側部，抑制台車10相對於車體2之偏擺。若偏擺較大，則行程資訊Jq變大，若偏擺較小，則行程資訊Jq變小。即，根據行程資訊Jq，能夠判定偏擺之大小。

說明傾斜感測器30m。傾斜感測器30m無限定，但本實施形態之傾斜感測器30m為基於周知之原理，檢測車軸16s相對於水平面之角度之角度感測器。傾斜感測器30m以距離感測器檢測車軸16s之寬度方向之複數個部位之上下方向距離，根據該距離之差，算出車軸16s之傾斜。於以下之說明中，顯示傾斜感測器30m為計測翻滾方向之傾斜角之感測器之例。

如圖14所示，本實施形態之傾斜感測器30m安裝於車軸16s之彈簧下部14之例如軸箱14b。另外之車軸傾斜感測器36安裝於另外之車軸16s(2)之例如軸箱14b(2)。傾斜感測器30m及另外之車軸傾斜感測器36可安裝於台車框12。振動感測器30b安裝於台車框12。

由於若傾斜資訊Jm與振動資訊Jv之取得期間過短，則判定精度降低，故取得部30於預設之期間連續或斷續地取得傾斜資訊Jm與振動資訊Jv。資訊處理部40之記憶部46暫時記憶由取得部30取得之傾斜資訊Jm與振動資訊Jv。記憶部46能夠將傾斜資訊Jm與振動資訊Jv跟其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46能夠將傾斜資訊Jm與振動資訊Jv跟該取得之位置之位置資訊Jp建立關聯而記憶。

判定部44基於由取得部30取得之傾斜資訊Jm，判定車輪16之車輪狀態或軌道8之軌道狀態，並提供其判定結果E4。判定結果E4為將車輪16之車輪狀態或軌道狀態相應於其位準分類為複數個等級之結果。例如，判定結果E4可為將車輪16之車輪狀態或軌道狀態分類為2等級之結果，亦可為更詳細地分類為3個以上之等級之結果。本實施形態之判定結果E4表示車輪16之車輪異常有或無、或軌道8之軌道異常有或無。

發送部48將判定部44之判定結果E4發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部利用判定結果E4。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。於本例中，發送部48將判定結果E4發送至車體2之駕駛台2d。判定結果E4可顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48可將判定結果E4發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。

發送部48於判定部44之判定結果E4表示車輪異常或軌道異常之情形下，對刹車控制部60發送刹車控制信號Bc，以調整制動力。刹車控制部60相應於自發送部48發送之刹車控制信號Bc，調整制動力。藉由如上述般動作，而取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60作為刹車控制裝置80發揮功能。

(第1例) 說明如上述般構成之本實施形態之狀態監視裝置20之判定部44之判定方法之第1例。於第1例中，判定部44於傾斜資訊Jm超過預設之臨限值之情形下，判定為輪徑差過大，為車輪異常。又，傾斜資訊Jm包含因軌道失衡與軌道之傾斜(以下，於本實施形態之說明中稱為「軌道要素」)引起之傾斜。因此，於該判定中，較理想為考量軌道要素而進行。此外，軌道之傾斜意指為了提高於彎道處之車輛之穩定性等而於設計上設置之寬度方向兩側之軌道之高低差。

說明減輕軌道要素之影響之例。例如，可將於複數個位置取得之傾斜資訊Jm平均化而使用。又，可於軌道要素較小之位置取得傾斜資訊Jm。根據該等方法，能夠減小因軌道要素引起之判定誤差。

又，可於軌道要素為已知之位置取得傾斜資訊Jm，自該傾斜資訊Jm，減去已知之軌道要素而使用。例如，預先收集與位置對應之軌道要素並製作資料庫，藉由將位置資訊Jp輸入至該資料庫，而能夠獲得已知之軌道要素。根據該方法，能夠減小因軌道要素引起之判定誤差。

(第2例) 參照圖15，說明判定部44之判定方法之第2例。圖15係示意性顯示車軸別地點別之傾斜資訊之一例、及地點別軌道之傾斜設計值之一例之圖。於該圖中，標準偏差S1、S2…Sn表示同一地點之縱向1行(以下，有簡稱為「行」之情形)之車軸資料之標準偏差，標準偏差Z1、Z2…Z20表示同一車軸之橫向1列(以下，有簡稱為「列」之情形)之車軸資料之標準偏差。

於第2例中，判定部44使用在複數個地點針對複數個車軸取得之與複數個車軸相關之傾斜資訊(以下，於本實施形態之說明中稱為「複數個車軸傾斜資訊Mt」)，判定車輪16之車輪狀態與軌道8之軌道狀態，並提供判定結果E4。判定結果E4包含車輪異常之有無、及軌道異常之有無。複數個車軸傾斜資訊Mt包含：後述之車軸編號1之傾斜資訊Jm、及後述之車軸編號2-20之另外之車軸傾斜資訊Jr。以下，在將傾斜資訊Jm、另外之車軸傾斜資訊Jr、及複數個車軸傾斜資訊Mt總稱時，簡單記述為傾斜資訊。

圖15顯示於5輛1編組中具有20軸(每1輛2台車、每1台車2軸)之車軸16s之列車取得於n地點之複數個車軸傾斜資訊Mt之資料。於地點編號1之地點針對各車軸16s取得之複數個車軸傾斜資訊Mt係由地點編號1之縱向1行之資料表示，於地點編號n之地點針對各車軸16s取得之傾斜資訊係由地點編號n之縱向1行之資料表示。

於該圖中，A1、A2…A20為因各車軸16s之車輪要素引起之傾斜之車輪成分，B1、B2…Bn為各地點之軌道要素引起之傾斜之軌道成分。如該圖所示，複數個車軸傾斜資訊Mt係作為車輪成分與軌道成分之和而取得。因此，車輪成分A1、A2…A20及軌道成分B1、B2…Bn無法個別地獲得。

因此，本發明者研究出使用根據測定到之n個地點中之1個或複數個地點之軌道之傾斜之設計值導出之傾斜D1、D2…Dn，推定車輪成分A1、A2…A20之方法。例如，於軌道之磨耗及變形較少、且軌道失衡較小之區域中，軌道成分B1、B2…Bn與傾斜D1、D2…Dn大致相等。因此，可將自複數個車軸傾斜資訊Mt減去傾斜D1、D2…Dn而算出之資料用作車輪成分A1、A2…A2。此外，可使用根據傾斜之目標值導出之傾斜，而取代傾斜之設計值。

於第2例中，判定部44在所算出之車輪成分A1、A2…A20超過預設之臨限值之情形下，判定為輪徑差過大，為車輪異常，在為臨限值以下之情形下，判定為並非車輪異常。此情形之判定結果E4為有無車輪異常。

又，對同一地點之縱向1行之各車軸之資料進行統計處理，於針對各車軸之資料與縱向1行之平均值之乖離(=資料-平均值)較大之情形下，可評估為該車軸之輪徑差大於其他車軸。例如，在將該乖離除以標準偏差S1、S2…Sn而規範化之結果超過預設之臨限值之情形下，可判定為輪徑差過大，為車輪異常，在為臨限值以下之情形下，可判定為並非車輪異常。

又，對同一車軸之橫向1列之車軸資料進行統計處理，於針對各地點之資料與橫向1列之平均值之乖離(=資料-平均值)較大之情形下，可評估為該地點之軌道失衡大於其他地點。例如，於將該乖離除以標準偏差Z1、Z2…Z20而規範化之結果超過預設之臨限值之情形下，可判定為軌道失衡過大，為軌道異常，在為臨限值以下之情形下，判定為非為軌道異常。

又，針對圖15之資料，可基於在過去取得並記憶之過去資料、與重新取得之新資料之比較結果，評估輪徑差或軌道失衡。若車軸編號2之車輪磨耗，而輪徑差增加，則對包含車輪成分A2之列之所有資料產生其影響。若於地點編號2處軌道失衡增加，則對包含軌道成分B2之行之所有資料產生其影響。

例如，針對新資料對於過去資料之變化量，於各列進行比較，在特定之列之變化量顯著大於其他之列之變化量之情形下，可判定為與該特定列對應之車軸之輪徑差，為車輪異常。

又，針對新資料對於過去資料之變化量，於各行進行比較，在特定之行之變化量顯著大於其他之行之變化量之情形下，可判定為軌道異常。

上述之判定部44之判定方法可進行各種變化。於上述之說明中，顯示基於單獨列車之複數個車軸傾斜資訊Mt之資料進行判定之例，但例如，可基於複數個列車之同一地點之複數個車軸傾斜資訊之資料，判定車輪異常或軌道異常。此情形下，各行之資料數增加，判定精度提高。

於上述之說明中，顯示基於在任意之地點(軌道位置)取得之傾斜資訊之資料進行判定之例，但可基於在視為基準之車站、車輛基地、基地等之特定之軌道位置取得之傾斜資訊之資料，進行判定。此情形下，減輕軌道要素之影響，判定精度提高。

於上述之說明中，顯示判定部44僅使用傾斜資訊進行判定之例，但判定部44可基於傾斜資訊與振動資訊Jv進行判定。例如，可預先特定輪徑差較大之情形之振動資訊Jv之特徵，使用該特徵進行判定。例如，可與特定之取得地點(軌道位置)無關地，於出現輪徑差較大之情形之振動資訊Jv之特徵之情形下，判定為車輪異常。又，可於僅在特定之取得地點(軌道位置)，出現振動資訊Jv之特徵之情形下，判定為該地點為軌道異常。此外，作為振動資訊Jv之特徵，可舉出：振動之頻譜、振動之振幅變動圖案等。

又，判定部44可基於傾斜資訊與行程資訊Jq，判定軌道異常。如上述般，行程資訊Jq係自偏航阻尼器行程感測器34取得。例如，針對同一取得地點(軌道位置)之行程資訊Jq，可於重新取得之新資料相對於在過去取得且記憶之過去資料之變化量超過預設之臨限值之情形下，判定為軌道失衡過大，為軌道異常。

於上述之說明中，顯示根據統計性分析，判定車輪狀態與軌道狀態之例，但並不限定於此。判定部44可使用預先藉由機器學習產生之學習模式M4，判定車輪狀態與軌道狀態。學習模式M4可將預先取得之參考用傾斜資訊與參考用振動資訊之實測資料、與車輪異常或軌道異常之產生狀況設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。此情形下，示教資料可包含參考用振動資訊之振動位準、振動之頻譜及振動之振幅之變動圖案之任一者。學習模式M4記憶於記憶部46。

於上述之說明中，顯示傾斜資訊之資料係於行駛中取得之例，但例如，可在停車於車站等中取得。傾斜資訊可於由速度感測器檢測到之車輛速度為零時取得。傾斜資訊可隨時取得，亦可於開始作業時、結束作業時等預設之時刻取得。

相應於台車10之行駛距離，而磨耗及變形進展，輪徑差及軌道失衡增加。若輪徑差變得過大，則存在對行駛帶來障礙之情形，較理想為於其前進行車輪16及軌道8之保養維修。因此，發送部48對外部報知判定結果E4。

於上述之說明中，顯示傾斜資訊為翻滾方向之傾斜(寬度方向之傾斜)之例，但傾斜資訊可包含俯仰方向之傾斜(前後方向之傾斜)。可藉由翻滾方向之傾斜，評估寬度方向兩側之車輪16之偏磨之程度之差。可藉由俯仰方向之傾斜，評估台車10之前後之車輪16之偏磨之程度之差。

於上述之說明中，顯示傾斜資訊為相對於水平面之傾斜之例，但傾斜資訊可為相對於路面之相對傾斜。例如，傾斜資訊可藉由在前後方向或寬度方向隔開而配置之2個距離感測器，基於路面或路面上之物體之2點之上下方向距離之計測結果(上下方向距離)之差而取得。

於上述之說明中，顯示傾斜資訊以角度感測器取得之例，但傾斜資訊可預先將相機設置於車輛基地近前等特定位置，根據自台車10或車輪16之車軸16s方向觀察到之圖像資料取得。

說明本實施形態之狀態監視裝置20之特徵。狀態監視裝置20由於基於傾斜資訊，判定車輪狀態或軌道狀態，故能夠以較少之工時掌握車輪狀態或軌道狀態，就成本而言為有利。

於本實施形態中，由於參照另外之車軸之傾斜資訊進行判定，故於複數個車軸之間之差異較大之情形下，可判定為車輪異常。於本實施形態中，由於能夠參照另外之地點之傾斜資訊進行判定，故於複數個地點之間之差異較大之情形下，可判定為車輪異常。於本實施形態中，由於參照在過去取得之過去之傾斜資訊進行判定，故在經時性變化較大之情形下，可判定為車輪異常。

於本實施形態中，由於參照先行或後續之另外之車輛之傾斜資訊進行判定，故於複數個車輛之間之差異較大之情形下，可判定為車輪異常。於本實施形態中，由於參照比較用之基準地點之傾斜資訊進行判定，故於對於基準地點之差異較大之情形下，可判定為車輪異常。

於本實施形態中，由於參照由振動感測器取得之振動資訊進行判定，故於出現輪徑差較大之情形之振動資訊之特徵之情形下，可判定為車輪異常。

[第5實施形態] 參照圖1、圖2、圖16～圖19，說明本發明之第5實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖16係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

伴隨著鐵道車輛之行駛，因磨耗、損傷、變形等所致之軌道面之凹凸增加，而軌道劣化。在與軌道面之凹凸相關之狀態(以下，於本實施形態之說明中稱為「軌道狀態」)較預設之基準更差之情形下(以下，於本實施形態之說明中稱為「軌道異常」)，台車10之擺動變大，乘坐舒適性降低。又，若對軌道異常置之不理，則軌道之劣化進一步進展，導致車輛運行之障礙。因此，重要的是儘快檢測軌道異常，並進行保養維修等。

為了檢測軌道異常，而考量使診斷用之專用裝置在軌道上行駛，計測軌道之劣化狀態。然而，此情形下，由於使用特別之專用裝置，進行特別之計測作業，故耗費額外之作業工時及成本。

因此，本實施形態使用在車輛100之通常行駛時計測到之台車之振動之計測資料，檢測軌道異常。例如，考量根據超過預設之臨限值之大小之振動(以下，於本實施形態之說明中稱為「異常振動」)，判定有無軌道異常。然而，異常振動由於除軌道異常之情形外，亦會因如夾著碎石等異物之暫時性要因而產生，故有可能進行誤判定。因此，於本實施形態中，使用在另外之時期取得之另外之振動資訊，排除因暫時性要因引起之異常振動而進行判定。此情形下，能夠降低作業工時及成本，提高有無軌道異常之判定精度。此處，另外之時期可為同一日之另外之時刻，亦可為另外之日。又，另外之振動資訊可由相同之台車、另外之台車、另外之車輛或另外之列車取得。

根據本發明人等之探討，發現於由振動感測器取得之與台車之振動相關之振動資訊(以下，於本實施形態之說明中稱為「振動資訊Jv」)、與軌道8之軌道狀態之間，存在一定之相關關係。因此，基於該相關關係，可根據振動資訊Jv，評估軌道狀態。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82。又，刹車控制裝置80包含：取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。取得部30包含取得與台車10之振動相關之振動資訊Jv之振動感測器30b。取得部30將振動資訊Jv與後述之圖像資訊Jg作為取得資訊J5，提供給資訊處理部40。

於本實施形態中，資訊處理部40自取得另外之台車11之振動資訊之另外之台車振動感測器35，取得與另外之台車11之振動相關之另外之台車振動資訊Jvb。又，資訊處理部40自位置資訊取得部82取得位置資訊Jp。另外之台車11可為台車10所屬之車輛100之另外之台車，亦可為車輛100所屬之列車之另外之車輛之台車。另外之台車振動感測器35可為與振動感測器30b相同之構成，可藉由與振動感測器30b相同之安裝構造安裝於另外之台車11。此外，於本實施形態之說明中，另外之台車11設為某一編組之列車中之後續於車輛100之另外之車輛101之台車。因此，台車10於較另外之台車11更早之時序，通過軌道8之同一地點。本實施形態之振動感測器30b與另外之台車振動感測器35設置於軸箱14b。

取得部30取得振動資訊Jv與另外之台車振動資訊Jvb，並提供給資訊處理部40。記憶部46暫時記憶由取得部30取得之振動資訊Jv與另外之台車振動資訊Jvb。記憶部46能夠將振動資訊Jv與另外之台車振動資訊Jvb跟其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46能夠將振動資訊Jv與另外之台車振動資訊Jvb跟該取得之軌道上之地點之位置資訊Jp建立關聯而記憶。

判定部44基於振動資訊Jv與另外之台車振動資訊Jvb，判定軌道8之軌道狀態，並提供其判定結果E5。判定結果E5為將軌道狀態相應於其位準分類為複數個等級之結果。例如，判定結果E5可為將軌道狀態分類為2等級之結果，亦可為更詳細地分類為3個以上之等級之結果。本實施形態之判定結果E5表示軌道8之軌道異常有或無。

發送部48將判定部44之判定結果E5發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部利用判定結果E5。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。於本例中，發送部48將判定結果E5發送至車體2之駕駛台2d。判定結果E5可顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48可將判定結果E5發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。即，發送部48能夠對台車10之外部報知判定結果E5。

發送部48於判定部44之判定結果E5表示軌道異常之情形下，對刹車控制部60以調整制動力之方式發送刹車控制信號Bc。刹車控制部60相應於自發送部48發送之刹車控制信號Bc，調整制動力。藉由如上述般動作，而取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60作為刹車控制裝置80發揮功能。

(第1例) 說明如上述般構成之本實施形態之狀態監視裝置20之判定部44之判定方法之第1例。於第1例中，在振動資訊Jv超過預設之臨限值之情形下，觀測到異常振動，判定為軌道異常。此外，於第1例中，由於因由異物等暫時性要因引起之異常振動，而有可能進行誤判定，故較理想為進行於同一地點之再測定及由目視進行之再確認。

(第2例) 參照圖17、圖18、圖19，說明判定部44之判定方法之第2例。該方法為了避免因暫時性要因引起之誤判定，而參照於另外之時期取得之另外之振動資訊進行判定。具體而言，判定部44在針對同一地點，基於振動資訊評估為於軌道狀態存在異常，且基於另外之振動資訊評估為於軌道狀態存在異常之情形下，判定為於該地點存在軌道異常。於圖17之例中，另外之振動資訊係藉由以後續之另外之台車11進行測定而取得。

圖17係示意性顯示台車10、與另外之台車11於地點P與地點Q處，因軌道面之凹凸部8p與軌道面之異物8q而受到振動之狀態之示意圖。如圖17(A)所示，台車10為先行之車輛100之前側之台車，另外之台車11為後續之另外之車輛101之前側之台車。車輛100與另外之車輛101連結而構成1編組之列車3。

凹凸部8p為因軌道8之劣化而產生者，即便台車10通過亦不消失。異物8q為因台車10之通過而消失之暫時性異物。

當列車3在行進方向行駛時，首先，如圖17(B)所示，台車10於地點P駛過凹凸部8p，檢測到異常振動。其次，如圖17(C)所示，另外之台車11於地點P駛過凹凸部8p，檢測到異常振動。其次，如圖17(D)所示，台車10於地點Q駛過異物8q，檢測到異常振動。此時，異物8q由車輪彈開而消失。其次，如圖17(E)所示，另外之台車11在通過地點Q時，未檢測到異常振動。

圖18係顯示台車10之振動資訊Jv、與另外之台車11之另外之台車振動資訊Jvb之圖。該圖之橫軸表示軌道上之位置(以下，於本實施形態中稱為「地點」)，縱軸表示振動位準。如圖18(A)所示，振動資訊Jv於地點P、Q觀測到異常振動。如圖18(B)所示，另外之台車振動資訊Jvb於地點P觀測到異常振動，但於地點Q未觀測到異常振動。

於在台車10與另外之台車11中一致地觀測到異常振動之地點P，可判定為存在軌道異常。於在台車10與另外之台車11中異常振動不一致之地點Q處，可判定為無軌道異常。

參照圖19，說明第2例之狀態監視裝置20之動作之一例。圖19係顯示狀態監視裝置20之動作S120之流程圖。該動作於列車3之行駛中執行。當開始動作S120時，檢測先行之台車10之異常振動(步驟S121)。於圖17之例中，狀態監視裝置20於地點P與地點Q檢測到台車10之異常振動。

其次，檢測後續之另外之台車11之異常振動(步驟S122)。於圖17之例中，狀態監視裝置20於地點P檢測到另外之台車11之異常振動。

其次，狀態監視裝置20針對台車10之異常振動、與另外之台車11之異常振動，判定地點是否一致(步驟S123)。

在台車10之異常振動、與另外之台車11之異常振動之檢測地點一致之情形下(步驟S123之是)，狀態監視裝置20對外部報知產生軌道異常(步驟S124)。於圖17之例中，台車10及另外之台車11由於在地點P一致地檢測到異常振動，故狀態監視裝置20將在地點P產生軌道異常之情況，作為判定結果E5，發送至外部。

於台車10之異常振動、與另外之台車11之異常振動之檢測地點不一致之情形下(步驟S123之否)，狀態監視裝置20結束動作S120。又，狀態監視裝置20在執行完步驟S124後，結束動作S120。該動作S120級而言僅為一例，可調換步驟之順序，或追加、削除、變更一部分之步驟。

上述之判定部44之判定方法可進行各種變化。於上述之說明中，顯示基於單獨之列車之複數個台車之振動資訊之資進行判定之例，但例如，可基於複數個列車之同一地點之振動資訊之資料，判定軌道異常。

於上述之說明中，顯示使用振動資訊Jv之大小(振動位準)進行判定之例，但可使用振動資訊Jv之特徵進行判定。例如，可預先記憶存在軌道異常之情形之振動資訊Jv之特徵，於實測到之振動資訊Jv之資料中出現該特徵之地點判定為軌道異常。此外，作為振動資訊Jv之特徵，可舉出：振動資訊Jv之頻譜(以下，於本實施形態之說明中稱為「能譜」)、振幅之變動圖案等。

例如，能譜係藉由將資料之時間軸波形予以傅立葉轉換而轉換為頻域而獲得。例如，將過去之軌道異常產生時之軌道狀態、與過去之實測資料之能譜設為示教資料，藉由機器學習，產生學習模式，藉由將新的實測資料之能譜輸入至該學習模式，而能夠掌握軌道狀態。

於上述之說明中，顯示根據振動資訊Jv，使用臨限值來判定軌道狀態之例，但並不限定於此。判定部44可使用預先藉由機器學習產生之學習模式M5，判定軌道狀態。學習模式M5可將預先取得之參考用振動資訊之實測資料與軌道異常之產生狀況設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。此情形下，示教資料可包含參考用振動資訊之振動位準、振動之能譜及振動之振幅之變動圖案之任一者。學習模式M5可記憶於記憶部46。

於上述之說明中，顯示基於振動感測器30b之振動資訊Jv，判定軌道狀態之例，但並不限定於此。例如，於台車10之台車框12設置取得軌道面之圖像並輸出圖像資訊Jg之圖像感測器30g，判定部44可基於由圖像感測器30g取得之圖像資訊Jg，判定軌道狀態。例如，於在軌道面之圖像資訊Jg中出現與該攝像區域之前後之圖像不同之圖像時，觀測到圖像異常，可判定為軌道異常。此情形下，由於亦考量因暫時性要因引起之誤判定，故較理想為進行於同一地點之再測定及由目視進行之再確認。

為了避免因暫時性要因引起之誤判定，而可參照於另外之時期取得之另外之振動資訊進行判定。例如，與圖像感測器30g不同地，於在列車內之行進方向隔開之另外之位置，另設置另外之圖像感測器，於藉由圖像感測器30g之圖像資訊進行之圖像異常之判定地點、與藉由另外之圖像感測器之圖像資訊進行之圖像異常之判定地點一致之情形下，可判定為軌道異常。

例如，判定部44在針對同一地點，基於圖像資訊評估為於軌道狀態存在異常，且基於另外之圖像資訊評估為於軌道狀態存在異常之情形下，可判定為於該地點存在軌道異常。

此外，於最前頭或最末尾之台車等外部光之入射光量較多之情形下，可能成為誤檢測之原因。此情形下，圖像感測器30g可配置於避開最前頭或最末尾之中間之台車。又，為了減輕外部光之入射光量之影響，而具備複數個圖像感測器30g，可使用由外部光之入射光量較少之圖像感測器30g取得之圖像資訊進行判定。又，為了獲得良好的圖像資訊，可具備照亮軌道8之光照射部32。

說明本實施形態之狀態監視裝置20之特徵。狀態監視裝置20由於基於在行駛中取得之振動或圖像之資訊，判定軌道狀態，故能夠以較少之工時掌握軌道狀態，就成本而言為有利。又，於本實施形態中，由於參照關於軌道8之同一地點，於另外之時期取得之另外之資訊，判定軌道狀態，故防止因暫時性要因引起之誤判定。

於本實施形態中，由於在針對同一地點，根據一個資訊與另外之資訊進行之軌道狀態之判斷一致之情形下，判定為於該地點存在軌道異常，故減少了誤判定。於本實施形態中，由於對台車之外部報知判定部之判定結果，故能夠利用判定結果儘快進行保養維修。於本實施形態中，由於使用由設置於台車之感測器取得之資訊，故能夠直接利用所取得之資訊。

於本實施形態中，由於藉由設置於同一列車之另外之車輛之另外之台車之感測器，取得另外之資訊，故能夠於列車內完成系統。於本實施形態中，由於取得部30安裝於台車框12或彈簧下部14，判定部44安裝於台車框12，故能夠縮短取得部30與判定部44之間之配線距離。

[第6實施形態] 參照圖1、圖2、圖20～圖24，說明本發明之第6實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖20係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

車輛100之刹車18藉由將所需之制動力分派至再生刹車18e與接觸刹車18d，而於特定之制動距離內停止。接觸刹車18d將煞車塊18b壓抵於車輪16之踏面16b，於其等之間產生摩擦力，藉由該摩擦力使車輛100減速、並停止。然而，當踏面16b之平滑狀態為較預設之基準更平滑之狀態(以下，於本實施形態之說明中稱為「過平滑狀態」)時，無法充分獲得摩擦力，而制動距離變長。由於若制動距離變長，則因超限等，導致車輛運行之妨礙，故重要的是檢測過平滑狀態並進行應對。

過平滑狀態例如於踏面16b之表面粗糙度過小之情形、及即便表面粗糙度為一定以上但踏面16b之表面鏡面化之情形下產生。因此，本實施形態之過平滑狀態包含：鏡面狀態、及非為鏡面但表面粗糙度過小之狀態。

根據本發明人等之探討，發現於由檢測踏面16b之反射光之光感測器30f取得之與踏面16b之表面性狀相關之踏面資訊(以下，於本實施形態之說明中稱為「踏面資訊J6」)、與踏面16b之平滑狀態之間，存在一定之相關關係。因此，基於該相關關係，可根據踏面資訊J6，評估踏面16b之平滑狀態。又，在由踏面資訊J6表示之踏面16b之平滑狀態較預設之基準更平滑之情形下，可判定為過平滑狀態。光感測器30f自設置於台車10之光照射部32朝踏面16b照射雷射，並取得其反射光。

進而，根據本發明人等之探討，明確知悉藉由將煞車塊18b強勁地壓抵於被判定為過平滑狀態之踏面16b，而踏面16b被粗糙化，能夠成為非過平滑之狀態(以下，於本實施形態之說明中稱為「非過平滑狀態」)。因此，在被判定為過平滑狀態之情形下，藉由進行增大煞車塊18b之壓抵力之控制，而能夠將踏面16b粗糙化，恢復摩擦力。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。如圖20所示，狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、刹車控制部60、電力供給部70、位置資訊取得部82、速度感測器30c、及光照射部32。又，刹車控制裝置80包含：取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。

於本實施形態中，資訊處理部40自速度感測器30c取得速度資訊Jc，自位置資訊取得部82取得位置資訊Jp。

取得部30包含在台車10中取得與踏面16b之表面性狀相關之踏面資訊J6之光感測器30f。取得部30對資訊處理部40提供踏面資訊J6。記憶部46暫時記憶由取得部30取得之踏面資訊J6。記憶部46可將踏面資訊J6與其取得時之速度資訊Jc建立關聯而記憶。記憶部46可將踏面資訊J6與其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46可將踏面資訊J6與該取得之軌道上之地點之位置資訊Jp建立關聯而記憶。

判定部44基於由取得部30取得之踏面資訊J6，判定踏面16b之平滑狀態，並提供其判定結果E6。判定結果E6為將平滑狀態相應於其位準分類為複數個等級之結果。例如，判定結果E6可為將平滑狀態分類為2等級之結果，亦可為更詳細地分類為3個以上之等級之結果。本實施形態之判定結果E6表示踏面16b為過平滑狀態。

發送部48將判定部44之判定結果E6發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部利用判定結果E6。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。於本例中，發送部48將判定結果E6發送至車體2之駕駛台2d。判定結果E6可顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48可將判定結果E6發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。即，發送部48能夠對台車10之外部報知判定結果E6。

發送部48於判定部44之判定結果E6表示過平滑狀態之情形下，對刹車控制部60以調整制動力之方式發送刹車控制信號Bc。刹車控制部60相應於自發送部48發送之刹車控制信號Bc，調整制動力。藉由如上述般動作，而取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60構成刹車控制裝置80。刹車控制裝置80之動作於後文敘述。

取得部30安裝於台車10。此情形下，可將取得部30與車輪16之位置關係設為一定，高精度地取得踏面資訊J6。判定部44與刹車控制部60設置於台車10或車體2。此情形下，由於將其等設置於振動較少之場所，故能夠緩和因振動造成之影響。

說明狀態監視裝置20之動作。判定部44於由以取得部30取得之踏面資訊J6表示之踏面16b之平滑狀態較預設之基準更平滑之情形下，判定為踏面16b為過平滑狀態。又，在該平滑狀態並不較該基準更平滑之情形下，判定為踏面16b為非過平滑狀態(並非過平滑狀態)。判定部44提供判定結果E6。

參照圖21、圖22、圖23、圖24，說明刹車控制裝置80之動作之一例。圖21係顯示刹車控制裝置80之動作S130之流程圖。圖22係顯示接觸刹車18d之制動力相對於刹車18之制動力之比率之一例之圖。該圖之圖形A表示在將通常動作時(非刹車控制時)之刹車18之所期望之制動力設為100%時之接觸刹車18d之制動力之比率(例如30%)。圖形B表示粗糙化動作時(刹車控制時)之接觸刹車18d之制動力之比率(例如40%)。圖23、圖24係示意性顯示接觸刹車18d之動作之圖。

該動作在車輛100之行駛中於刹車18之作動中執行。當開始動作S130時，判定再生刹車18e是否作動(步驟S131)。在再生刹車18e不作動之情形下(步驟S131之否)，刹車控制部60結束動作S130。即，在刹車18之制動力之100%為接觸刹車18d之制動力時，不執行刹車控制。此係緣於若接觸刹車18d之制動力過強，則有滑行之虞之故。

在再生刹車18e作動之情形下(步驟S131之是)，判定部44判定踏面16b是否為過平滑狀態(步驟S133)。於該步驟中，判定部44藉由上述之動作，將判定結果E6提供給刹車控制部60。

於踏面16b為過平滑狀態之情形下(步驟S133之是)，刹車控制部60增大接觸刹車18d之制動力，提高其比率(步驟S134)。於該步驟中，例如，如圖22之圖形B所示般，增大接觸刹車18d之制動力，將其比率增加至40%。此時，可減弱再生刹車18e之制動力，且將刹車18之制動力設為一定。

於踏面16b為過平滑狀態之情形下(步驟S133之是)，狀態監視裝置20可對外部報知產生過平滑狀態。

如圖23、圖24所示，若於步驟S134中提高接觸刹車18d之制動力，則煞車塊18b被強勁地壓抵於踏面16b，可使過平滑狀態之踏面16b粗糙化為非過平滑狀態。

若執行完步驟S134，則將處理返回步驟S131之最前頭，重複步驟S131～S134之循環。於包含步驟S134之執行中地重複該循環之期間，踏面16b之判定持續進行。

於在踏面16b之全域中消除過平滑狀態，成為非過平滑狀態之情形下(步驟S133之否)，刹車控制部60減小接觸刹車18d之制動力，返回通常動作時之制動力，結束動作S130。此時，接觸刹車18d之制動力之比率降低為通常動作時之比率。該動作S130級而言僅為一例，可調換步驟之順序，或追加、削除、變更一部分之步驟。

上述之刹車控制裝置80之動作可進行各種變化。於上述之說明中，顯示判定部44使用踏面資訊J6進行判定之例，但可使用踏面資訊J6之特徵進行判定。例如，可預先記憶為過平滑狀態之情形之踏面資訊J6之特徵，於在實測到之踏面資訊J6之資料中出現該特徵之情形下，判定為過平滑狀態。此外，作為踏面資訊J6之特徵，可舉出踏面資訊J6之變動圖案等。

於上述之說明中，顯示使用基準，根據踏面資訊J6判定踏面16b之平滑狀態之例，但並不限定於此。判定部44可使用預先藉由機器學習產生之學習模式M6，判定踏面16b之平滑狀態。學習模式M6可將過去之過平滑狀態產生時之踏面資訊J6之變動圖案設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。學習模式M6可記憶於記憶部46。

於上述之說明中，顯示狀態監視裝置20將光感測器30f之檢測結果用作踏面資訊J6，判定踏面16b之平滑狀態之例，但並不限定於此。例如，狀態監視裝置20可將拍攝踏面16b之圖像感測器30g之攝像結果用作踏面資訊J6，判定踏面16b之平滑狀態。例如，狀態監視裝置20可將由接觸式或非接觸式表面粗糙度測量儀取得之踏面16b之表面粗糙度用作踏面資訊J6，判定踏面16b之平滑狀態。

於上述之說明中，顯示在踏面16b為過平滑狀態之情形下，提高接觸刹車18d之制動力之例，但並不限定於此。例如，於踏面16b為過平滑狀態之情形下，刹車控制部60可將接觸刹車18d之作動開始時序提前。藉由將接觸刹車18d之作動時序提前，而煞車塊18b與踏面16b接觸之時間變長，能夠促進踏面16b之粗糙化。

摩擦力具有車輪16之圓周速度越大則變小之傾向。因此，刹車控制部60可參照車輛100之速度(速度資訊Jc)，使接觸刹車18d之制動力之比率、或接觸刹車18d與再生刹車18e之作動時序變化。

說明本實施形態之狀態監視裝置20之特徵。於狀態監視裝置20中，由於基於與踏面16b之表面性狀相關之踏面資訊J6，判定踏面16b之平滑狀態，故能夠以較少之工時掌握踏面16b之平滑狀態，就成本而言為有利。

說明本實施形態之刹車控制裝置80之特徵。於刹車控制裝置80中，由於基於與踏面16b之表面性狀相關之踏面資訊J6，判定踏面16b之平滑狀態，並基於該判定結果，使接觸刹車18d之制動力或作動時序變化，故能夠將踏面16b粗糙化，恢復制動力。

於本實施形態中，由於在所判定之平滑狀態較預設之基準更平滑之情形下，增大接觸刹車18d之制動力，故能夠將踏面16b粗糙化，恢復制動力。於本實施形態中，由於當使接觸刹車18d之制動力增加後，在平滑狀態變得並不較基準更平滑之情形下，減少接觸刹車18d之制動力，故將與再生刹車18e之制動力之平衡恢復為穩定狀態。

於本實施形態中，由於將光感測器30f之檢測結果或圖像感測器30g之攝像結果作為踏面資訊J6而提供，故低成本且有利於小型化。於本實施形態中，由於參照車輛速度，使接觸刹車18d之制動力或作動時序變化，故能夠相應於車輛速度更適切地進行控制。

[第7實施形態] 參照圖1、圖2、圖25～圖27，說明本發明之第7實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖25係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

若於軌道存在過度的磨耗(以下，於本實施形態中稱為「過磨耗」)，則乘坐舒適性變差。因此，重要的是特定軌道之磨耗位置，並進行保養維修。雖然為了檢測軌道之磨耗，而考量使用專用之軌道檢測車，但此情形下，軌道檢測車為高價，且亦耗費額外之作業工時。因此，重要的是監視磨耗狀態，以不會使軌道過度地磨耗。

因此，本實施形態之狀態監視裝置20具備：取得部30，其取得與供鐵道車輛100行駛之軌道8之磨耗相關之資訊(以下，於本說明書中稱為「軌道資訊J7」)；及發送部48，其發送由取得部30取得之軌道資訊J7。此情形下，基於軌道資訊J7，能夠監視軌道8之磨耗狀態。

又，根據本發明人等之探討，發現於接觸刹車18d之制動開始位置(以下，於本實施形態中簡稱為「制動開始位置」)，軌道之磨耗容易進展，若制動開始位置集中於相同之位置，則於該位置，磨耗容易進展。如此，於在特定之位置，較其他之位置，磨耗更快地進展之情形下，軌道之更換之頻度變高。因此，基於使磨耗位置分散，降低軌道之更換頻度之觀點，較理想為使制動開始位置朝前後分散。

因此，本實施形態之刹車控制裝置80藉由資訊取得部30x自軌道資訊提供裝置90取得與軌道8之磨耗相關之軌道資訊Jx，藉由位置資訊取得部82取得車輛100(本車輛)之位置資訊Jp，基於軌道資訊Jx與位置資訊Jp，決定接觸刹車18d之制動開始位置。此情形下，使制動開始位置分散，使磨耗之進展推遲，而使軌道之更換頻度降低。

軌道資訊Jx於軌道8中包含與一定以上之磨耗(以下，於本實施形態中稱為「特定磨耗」)、及該特定磨耗之位置(以下，於本實施形態中稱為「特定位置」)相關之資訊。此外，特定磨耗包含：過磨耗、及並非過磨耗但進展至一定以上之磨耗。

根據刹車控制裝置80，基於軌道資訊J7與車輛100本身之位置資訊Jp，使接觸刹車18d之制動開始位置朝特定位置之前後方向分散，謀求軌道8之磨耗之分散。又，可避開特定位置，設定接觸刹車18d之制動開始位置。藉由使磨耗位置分散，而可降低軌道8之更換頻度。

軌道資訊提供裝置90只要為可提供軌道資訊Jx者，則無限定，例如可舉出以下之裝置。 (1)拍攝軌道8之前方位置，可提供軌道資訊Jx之前方車輛 (2)拍攝軌道8之前方位置，可提供軌道資訊Jx之無人機等飛行器 (3)設置於軌道8之各處，根據取得與軌道8之變形相關之變形資訊之變形感測器之檢測結果，可提供軌道資訊Jx之地上設備 (4)設置於軌道8之各處，根據取得與軌道8之磨耗相關之圖像資訊之定點相機之攝像結果，可提供軌道資訊Jx之地上設備 (5)包含記憶由上述1～4提供之軌道資訊Jx之資料庫，且可提供軌道資訊Jx之地上設備

於本實施形態之說明中，說明軌道資訊提供裝置90為可提供軌道資訊Jx之前方車輛之例。軌道資訊提供裝置90(前方車輛)包含：圖像感測器90g、位置資訊取得部90p、磨耗判定部90j、及資訊發送部90x。

圖像感測器90g拍攝軌道8之前方位置，取得圖像資訊。具體而言，圖像感測器90g設置於前方車輛之台車，根據朝軌道8照射之光之反射光，取得與軌道8之磨耗狀態相關之圖像資訊。該圖像資訊可為靜畫，亦可為動畫。圖像感測器90g之構成與第1實施形態之圖像感測器30g相同。

位置資訊取得部90p取得與軌道資訊提供裝置90(前方車輛)之位置相關之位置資訊。位置資訊取得部90p之構成與第1實施形態之位置資訊取得部82相同。

磨耗判定部90j基於由圖像感測器90g取得之圖像資訊，判定有無特定磨耗。磨耗判定部90j根據由位置資訊取得部90p取得之位置資訊，對特定位置予以特定。資訊發送部90x將與有無特定磨耗相關之磨耗判定部90j之判定結果、與特定位置，作為軌道資訊Jx，發送至外部。

尤其是，資訊發送部90x在存在特定磨耗之情形下，於檢測到特定磨耗之位置(特定位置)，發送軌道資訊Jx。資訊發送部90x在自後方車輛等另外之車輛、地上指揮所84或其他之外部受到請求之情形下，發送軌道資訊Jx。資訊發送部90x可於未自外部受到請求之情形下亦自律發送軌道資訊Jx。

軌道資訊提供裝置90(前方車輛)可進行各種變化。例如，軌道資訊提供裝置90可具備接觸式或非接觸式表面粗糙度測量儀，而取代圖像感測器90g，將由該表面粗糙度測量儀取得之軌道8之表面粗糙度設為軌道資訊。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。如圖25所示，狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、位置資訊取得部82、及光照射部32。又，刹車控制裝置80具備：資訊取得部30x、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。

資訊取得部30x接收自軌道資訊提供裝置90發送之軌道資訊Jx，並提供給資訊處理部40。資訊取得部30x可對軌道資訊提供裝置90請求軌道資訊Jx之發送。位置資訊取得部82將位置資訊Jp提供給資訊處理部40。取得部30設置於台車10，包含取得與軌道8之磨耗相關之軌道資訊J7之圖像感測器30g。取得部30將軌道資訊J7提供給資訊處理部40。

記憶部46暫時記憶由取得部30取得之軌道資訊J7。記憶部46可將軌道資訊J7與其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46可將軌道資訊J7與該取得之軌道上之位置之位置資訊Jp建立關聯而記憶。記憶部46將軌道資訊Jx之特定磨耗之資訊與特定位置建立關聯而暫時記憶。

判定部44基於自軌道資訊提供裝置90(前方車輛)發送之軌道資訊Jx，判定在車輛100之進路上之軌道8是否存在特定磨耗。具體而言，判定判定部44判定軌道資訊Jx之特定位置是否存在於車輛100之進路上，並提供其判定結果E7。因此，本實施形態之判定結果E7表示在進路上是否存在特定磨耗。

發送部48將判定部44之判定結果E7發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部利用判定結果E7。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。於本例中，發送部48將判定結果E7發送至車體2之駕駛台2d。判定結果E7可顯示於駕駛台2d之車輛監視器2e。發送部48可將判定結果E7發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。即，發送部48能夠對台車10之外部報知判定結果E7。

發送部48於判定部44之判定結果E7表示存在特定磨耗之情形下，對刹車控制部60以控制制動開始位置之方式發送刹車控制信號Bc。刹車控制部60相應於自發送部48發送之刹車控制信號Bc，控制制動開始位置。刹車控制裝置80之動作於後文敘述。

判定部44與刹車控制部60設置於台車10或車體2。此情形下，由於將其等設置於振動較少之場所，故能夠緩和因振動造成之影響。

說明狀態監視裝置20之動作。判定部44根據由取得部30之圖像感測器30g取得之軌道資訊J7，判定有無特定磨耗。判定部44根據位置資訊取得部82之位置資訊Jp，對特定位置予以特定。發送部48在判定部44判定為存在特定磨耗之情形下，將特定磨耗之資訊與特定位置發送至外部。即，狀態監視裝置20對於後方車輛，作為軌道資訊提供裝置90(前方車輛)發揮功能，可適用軌道資訊提供裝置90之說明。

亦參照圖26、圖27，說明刹車控制裝置80之動作之一例。圖26係顯示刹車控制裝置80之動作S140之流程圖。圖27係示意性顯示刹車控制裝置80之動作S140之圖。該動作為控制制動開始位置之動作。動作S140之說明之「制動」如無特別異議，表示由接觸刹車18d進行之制動。又，軌道資訊提供裝置90為先行之另外之車輛101。該動作於車輛100之行駛中執行。

圖27(A)顯示在軌道8存在特定磨耗8d，於該軌道8上先行之另外之車輛101、與後續於另外之車輛101之車輛100於行進方向上行進之情形。如該圖所示，另外之車輛101在檢測到特定磨耗8d之情形下，於檢測到特定磨耗8d之位置(特定位置)發送軌道資訊Jx。車輛100接收軌道資訊Jx。

於未接收軌道資訊Jx之通常運轉下，如圖27之第1模式所示般，車輛100於預設之設定位置T開始制動。於自動運轉下，設定位置T每次均相同，於該位置有可能產生特定磨耗。設定位置T記憶於記憶部46。

當開始動作S140時，判定部44判定在路徑上之軌道8是否存在特定磨耗8d(步驟S141)。於該步驟中，判定部44基於自軌道資訊提供裝置90(先行之另外車輛101)發送之軌道資訊Jx之特定磨耗8d之有無進行判定。於無特定磨耗8d之情形下(步驟S141之否)，刹車控制部60結束動作S140。

在存在特定磨耗8d之情形下(步驟S141之是)，刹車控制部60判定特定磨耗8d存在之特定位置是否為車輛100之設定位置T(步驟S142)。於特定位置非為設定位置T之情形下(步驟S142之否)，刹車控制部60結束動作S140。

在特定位置為設定位置T之情形下(步驟S142之是)，刹車控制部60當在較特定位置更早之位置(更晚之位置)開始制動時，判定在不使用過度的制動下，車輛100是否能夠在容許停車範圍內停車(步驟S143)。例如，在由通常制動實現之制動距離短於至容許停車範圍之距離之情形下，可判定為能夠停車。

在車輛100能夠在容許停車範圍內停車可能之情形下(步驟S143之是)，刹車控制部60如圖27之第2模式所示般，在車輛100通過特定位置後開始制動(步驟S144)。若執行完步驟S144，則刹車控制部60結束動作S140。

在車輛100無法在容許停車範圍內停車之情形下(步驟S143之否)，刹車控制部60如圖27之第3模式所示般，於較特定位置更前之位置(更早之位置)開始制動(步驟S145)。

若開始制動，則刹車控制部60判定車輛100是否到達特定位置(步驟S146)。在車輛100未到達特定位置之情形下(步驟S146之否)，刹車控制部60將處理返回步驟S145之最前頭，且維持制動狀態。

在車輛100到達特定位置之情形下(步驟S146之是)，刹車控制部60停止制動(步驟S147)。此情形之制動停止包含：狹義之制動停止、及略微地產生制動力之實質性制動停止。

若停止制動，則刹車控制部60判定車輛100是否通過特定位置(步驟S148)。在車輛100未通過特定位置之情形下(步驟S148之否)，刹車控制部60將處理返回步驟S147之最前頭，且維持制動停止狀態。

在車輛100通過特定位置之情形下(步驟S148之是)，刹車控制部60再次啟動制動(步驟S149)。若執行完步驟S149，刹車控制部60結束動作S140。該動作S140級而言僅為一例，可調換步驟之順序，或追加、削除、變更一部分之步驟。如此，根據動作S140，可使制動開始位置朝特定位置之前後分散。藉此，可使磨耗之進展推遲，而使軌道之更換頻度降低。

刹車控制裝置80之動作可進行各種變化。例如，步驟S143之判定可使用預先藉由機器學習產生之學習模式M7進行判定。學習模式M7可將車輛速度、制動開始位置、及制動距離之過去之實測資料設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。學習模式M7可記憶於記憶部46。

刹車控制裝置80之動作針對自動運行之車輛，尤其有效，但針對由駕駛員運轉之非自動運行之車輛，亦可適用。此情形下，可設置對駕駛員報知制動開始位置之報知部(未圖示)。駕駛員可以報知部之報知時序，使接觸刹車18d作動。

說明本實施形態之狀態監視裝置20之特徵。於狀態監視裝置20中，取得部30包含安裝於車輛100之台車10之圖像感測器。於將圖像感測器30g安裝於台車10之情形下，可抑制來自台車10外部之異物之附著。於狀態監視裝置20中，取得部30可包含取得與軌道8之變形相關之變形資訊之變形感測器。此情形下，基於軌道8之變形，使制動開始位置分散，謀求磨耗之均一化。

[第8實施形態] 參照圖1、圖2、圖28～圖30，說明本發明之第8實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖28係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

於鐵道車輛中，由於加速及減速等運動特性因車輛重量而變化，故使用刹車接收器，相應於車輛重量，控制再生刹車、接觸刹車。因此，重要的是高精度地掌握車輛重量。例如，考量使用配置於台車10與車體2之間之空氣彈簧12s，基於空氣彈簧12s之變位與彈簧常數，算出車輛重量。然而，於該方法中，由於在空氣彈簧12s存在高度閥之死區、與檢測用之連桿裝置之鬆動等，故彈簧常數成為非線形，誤差變大。

由此，本發明人等著眼於配置於台車框12與彈簧下部14之間之軸彈簧12j，研究出基於軸彈簧12j之變位與彈簧常數，算出車輛重量之技術。

因此，本實施形態之狀態監視裝置20具備：取得部30，其取得與軌道8上之鐵道車輛100之台車10與軌道8之間之距離相關之資訊(以下，於本說明書中稱為「距離資訊J8」)；及判定部44，其基於由取得部30取得之距離資訊J8判定車輛100之重量。此情形下，基於距離資訊J8，能夠監視軌道8之車輛重量。於本技術中，與使用空氣彈簧12s之情形比較，能夠提高車輛重量之計算精度。又，本技術亦可適用於不具有空氣彈簧之車輛。

例如，能夠以乘客數為零之狀態之實測值為基準，根據軸彈簧12j之變位之變化份額，算出車輛重量(=乘客數之變化)。具體而言，由於相應於車輛重量之變化，而軸彈簧12j撓曲地朝上下伸縮，故藉由測定台車框12至軌道8之上下方向之距離，而可算出車輛重量。

圖29係示意性顯示自前方觀察到之台車10之圖。圖30係示意性顯示自側面觀察到之台車10之圖。如圖29所示，取得部30安裝於台車10之台車框12，包含分別計測寬度方向兩側之距軌道8之距離之複數個距離感測器30ka、30kb。由於使用複數個距離感測器30ka、30kb，故能夠減小車體2之重量平衡偏向寬度方向之一側之情形之誤差。本實施形態之距離感測器30ka、30kb分別安裝於寬度方向兩側之側樑12e、12f之下表面。

距離感測器30ka於一側樑12e之下表面中測定至軌道8之上表面(踏面)之距離Hka，距離感測器30kb於另一側樑12f之下表面中測定距軌道8之上表面(踏面)之距離Hkb。距離感測器30ka、30kb為基於照射之雷射之反射光取得分開距離之雷射式變位感測器。距離感測器30ka、30kb可為超音波感測器、光學感測器等周知之感測器，而取代雷射式變位感測器。距離Hka、Hkb之測定結果係作為距離資訊J8而被提供。

如圖30所示，複數個距離感測器30ka、30kb於台車10之前輪與後輪之間之中央位置計測距軌道之距離。於本實施形態中，中央位置並不限定於嚴密之中央位置，包含能夠以目視判定為中央位置之情形。由於在中央位置進行測距，故能夠減小車體2之重量平衡偏向前後之一側之情形之誤差。又，此情形下，由於在與車輪隔開之位置進行測距，故能夠減輕因車輪16與軌道7之接觸面之狀態造成之影響。此外，距離感測器30ka、30kb可配置於自中央位置偏向前後之位置。

於圖30之例中，側樑12e、12f於前後方向上，中央部位於較兩端部更下側。距離感測器30ka、30kb可設置於側樑12e、12f之位於較前後兩端部更下側之部分，亦可設置於最接近軌道8之部分。

如圖28所示，本實施形態具有將判定部44之判定結果E8發送至台車10之外部之發送部48。發送部48作為對外部報知判定結果E8之報知部發揮功能。

又，本實施形態如圖28所示般，包含相應於車輛重量之判定結果E8改變刹車18之施加方式之刹車控制裝置80。刹車控制裝置80具備：取得部30，其取得與軌道8上之鐵道車輛100之台車10與軌道8之間之距離相關之距離資訊J8；判定部44，其基於由取得部30取得之距離資訊J8判定車輛100之重量；及刹車控制部60，其基於判定部44之判定結果E8使車輛100之刹車18之制動力或作動時序變化。此情形下，可相應於距離資訊J8，改變刹車18之施加方式。針對刹車之控制動作，於後文敘述。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。如圖28所示，狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82。又，刹車控制裝置80具備：取得部30、資訊處理部40、判定部44、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：記憶部46、發送部48、及發送控制部42。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。

位置資訊取得部82將位置資訊Jp提供給資訊處理部40。取得部30設置於台車10之台車框12，將包含距離Hka、Hkb之距離資訊J8提供給資訊處理部40。

記憶部46暫時記憶由取得部30取得之距離資訊J8。記憶部46可將距離資訊J8與其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46可將距離資訊J8與該取得之軌道上之位置之位置資訊Jp建立關聯而記憶。記憶部46關於距離資訊J8，可記憶在過去取得之過去資料、製造時或保養維修時之初始資料及設計上之設計資料。

判定部44基於由取得部30取得之距離資訊J8，判定車輛重量，並提供其判定結果E8。具體而言，判定部44使用預設之臨限值，判定根據距離資訊J8算出之車輛重量。判定結果E8為將所算出之車輛重量相應於其位準分類為複數個等級之結果。例如，判定結果E8可為將距離資訊J8分類為2等級之結果，亦可為更詳細地分類為3個以上之等級之結果。本實施形態之判定結果E8表示車輛重量是否大於臨限值。

又，可對車輛重量不進行分級，相應於車輛重量，自動變更動力運轉控制與刹車控制之與車輛重量相關之參數。例如，可將車輛重量輸入至刹車接收器，該刹車接收器以發揮與刹車指令相應之一定之減速度之方式進行控制。刹車接收器相應於車輛重量，控制再生刹車、接觸刹車。

發送部48將判定部44之判定結果E8發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部利用判定結果E8。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。於本例中，發送部48將判定結果E8發送至車體2之駕駛台2d。發送部48可將判定結果E8發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。即，發送部48能夠對台車10之外部報知判定結果E8。

發送部48在判定部44之判定結果E8表示車輛重量大於臨限值之情形下，對刹車控制部60發送刹車控制信號Bc。刹車控制部60以相應於自發送部48發送之刹車控制信號Bc，增加接觸刹車18d之制動力、或將接觸刹車18d之制動開始時序提前之方式進行控制。刹車控制裝置80之動作於後文敘述。

判定部44與刹車控制部60設置於台車10或車體2。此情形下，由於將其等設置於振動較少之場所，故能夠緩和因振動造成之影響。

說明狀態監視裝置20之動作之一例。狀態監視裝置20就距離資訊J8，以乘客數為零之狀態之過去資料、初始資料及設計資料之任一者為基準值，且就距離資訊J8，根據與重新取得之距離資訊J8之差分，算出車輛重量。狀態監視裝置20判定所算出之車輛重量是否大於臨限值，並將該判定結果E8發送至台車10之外部。狀態監視裝置20之該動作可每隔一定時間執行。

基於減小誤差之觀點，較理想為狀態監視裝置20之動作於預設之特定位置執行。特定位置可為基準位置，例如可選擇軌道為水平之位置。狀態監視裝置20可基於位置資訊Jp而動作。

狀態監視裝置20之動作可於車輛100之停止中或行駛中執行。為了避免車輪16之局部磨耗之影響，提高測定精度，而可將對在使車輪16至少旋轉1次之期間取得之資料予以統計處理之值(例如平均值)設為距離資訊J8。此情形下，能夠抑制車輪16之局部磨耗之影響。

說明刹車控制裝置80之動作之一例。刹車控制裝置80將所算出之車輛重量輸入至刹車接收器，相應於車輛重量，算出所需之制動力。又，刹車控制裝置80朝外部發送所算出之車輛重量，將車輛重量設為控制參數，進行車輛之動力運轉控制與制動控制。刹車控制裝置80之該動作可每隔一定時間執行。

軸彈簧12j之變位與車輛重量之關係為非線形，存在難以根據距離感測器30ka、30kb之檢測結果算出車輛重量之情形。例如，車輛重量可使用預先藉由機器學習而產生之學習模式M8來算出。學習模式M8可將距離感測器30ka、30kb之檢測結果、與車輛重量之過去之實測資料設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。學習模式M8可記憶於記憶部46。

[第9實施形態] 參照圖1、圖2、圖31～圖34，說明本發明之第9實施形態之鐵道用狀態監視裝置20與鐵道用刹車控制裝置80。本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80搭載於鐵道車輛100。圖31係概略性顯示本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之方塊圖。

當鐵道車輛100之車輪16於軌道8行駛時，因與軌道8之摩擦、與煞車塊18b之摩擦、及由雨引起之滑行等要因，而車輪16之踏面16b磨耗(包含損傷)。此磨耗存在不均一地進展之情形，若磨耗過度進展，則乘坐舒適性變差，亦有可能對車輛100造成不良影響。因此，較理想為掌握車輪16之磨耗量，在磨耗過度進展之前，進行車輪鏇修等之車輪16之保養維修。

又，車輪16之踏面16b之直徑(以下，於本實施形態中稱為「輪徑」)設定為車輛100之動力運轉控制及刹車控制之重要之參數。因此，較理想為掌握輪徑，在輪徑過度變化之前，相應於輪徑之變化量，變更參數。

為了測定車輪16之磨耗量及輪徑變化量(以下，於本實施形態中總稱為「車輪形狀變化量」)，而考量於車庫中使用輪徑測定裝置等專用裝置，進行特別之測定作業。然而，該方法為了提高測定精度而需要複雜之計算，因使用大規模之專用裝置，而就成本而言為不利。

由此，本發明人等研究出根據重新實測到之台車10與軌道8之間之距離相對於台車10與軌道8之間之基準距離之變化份額，算出車輪形狀變化量。

因此，本實施形態之狀態監視裝置20具備：取得部30，其取得與軌道8上之鐵道車輛100之台車10與軌道8之間之距離相關之資訊(以下，於本說明書中稱為「距離資訊J9」)；及判定部44，其基於由取得部30取得之距離資訊J9、及預設之基準距離資訊Js，判定台車10之車輪16之形狀變化量。此情形下，基於距離資訊J9，能夠監視軌道8之車輪形狀變化量。

例如，基準距離資訊Js可為於在水平之軌道8上乘客數為零之空車狀態下，所實測或設定之台車10與軌道8之間之距離。基準距離資訊Js可為在過去實測到之過去資料、製造時或保養維修時之初始資料及在設計時設定之設計資料之任一者。本實施形態之基準距離資訊Js係基於製造時或保養維修時之初始資料設定。

圖32係示意性顯示自前方觀察到之台車10之圖。圖33係示意性顯示自一側面觀察到之台車10之圖。圖34係示意性顯示自另一側面觀察到之台車10之圖。如圖32所示，取得部30安裝於台車10之台車框12，且包含第1距離感測器30p與第2距離感測器30s，該第1距離感測器30p與第2距離感測器30s相互於寬度方向兩側分開而配置，分別計測距軌道8之距離。由於使用在寬度方向兩側隔開而配置之第1距離感測器30p與第2距離感測器30s，故能夠減小車體2之重量平衡偏向寬度方向之一側之情形之誤差。本實施形態之第1距離感測器30p、第2距離感測器30s分別安裝於寬度方向兩側之側樑12e、12f之下表面。

第1距離感測器30p包含在台車10之前輪16f與後輪16r之間於前後分開而配置之複數個(2個)感測器單元30pa、30pb。感測器單元30pa、30pb計測在一側樑12e之下表面中距軌道8之上表面(踏面)之距離Hpa、Hpb。第2距離感測器30s包含在台車10之前輪16f與後輪16r之間於前後分開而配置之複數個(2個)感測器單元30sa、30sb。感測器單元30sa、30sb計測在另一側樑12f之下表面中距軌道8之上表面(踏面)之距離Hsa、Hsb。

感測器單元30pa、30pb、30sa、30sb為基於照射之雷射之反射光取得分開距離之雷射式變位感測器。感測器單元30pa、30pb、30sa、30sb可為超音波感測器、光學感測器等周知之感測器，而取代雷射式變位感測器。距離Hpa、Hpb、Hsa、Hsb之測定結果係作為距離資訊J9而被提供。

如圖33、34所示，感測器單元30pa、30sa配置於較台車10之中央位置更偏靠前輪16f之位置，感測器單元30pb、30sb配置於較台車10之中央位置更偏靠後輪16r之位置。如此，藉由將感測器單元與4個車輪16各者對應地配置，而能夠測量4個車輪16各者之車輪形狀變化量。又，藉由將感測器單元靠近車輪16而配置，而能夠減小車輪形狀變化量之測定誤差。

此外，於圖33、圖34之例中，側樑12e、12f於前後方向上，中間部位於較兩端部更下側。感測器單元30pa、30pb、30sa、30sb可設置於側樑12e、12f之位於較前後兩端部更下側之部分，亦可設置於最接近軌道8之部分。

如圖31所示般，本實施形態具有將判定部44之判定結果E9發送至台車10之外部之發送部48。發送部48作為對外部報知判定結果E9之報知部發揮功能。

又，本實施形態如圖31所示般包含刹車控制裝置80，該刹車控制裝置80相應於車輪形狀變化量之判定結果E9，改變刹車18之施加方式。刹車控制裝置80具備：取得部30，其取得與軌道8上之鐵道車輛100之台車10與軌道8之間之距離相關之距離資訊J9；判定部44，其基於由取得部30取得之距離資訊J9、及預設之基準距離資訊Js，判定台車10之車輪16之形狀變化量；及刹車控制部60，其基於判定部44之判定結果，使車輛100之刹車18之制動力或作動時序變化。此情形下，能夠相應於距離資訊J9，改變刹車18之施加方式。針對刹車之控制動作，於後文敘述。

說明本實施形態之狀態監視裝置20與刹車控制裝置80之主要構成。如圖31所示，狀態監視裝置20具備：取得部30、資訊處理部40、電力供給部70、及位置資訊取得部82。又，刹車控制裝置80包含：取得部30、資訊處理部40、及刹車控制部60。資訊處理部40包含：判定部44、記憶部46、發送部48、及發送控制部42。該等各要素之構成及動作如無特別異議，適用第1實施形態之說明。

位置資訊取得部82將位置資訊Jp提供給資訊處理部40。取得部30設置於台車10之台車框12，將包含距離Hpa、Hpb、Hsa、Hsb之距離資訊J9提供給資訊處理部40。

記憶部46暫時記憶由取得部30取得之距離資訊J9。記憶部46能夠將距離資訊J9與其取得時序建立關聯而記憶。記憶部46能夠將距離資訊J9與該取得之軌道上之位置之位置資訊Jp建立關聯而記憶。記憶部46能夠記憶在過去取得之過去資料、製造時或保養維修時之初始資料及設計上之設計資料，而作為基準距離資訊Js。

判定部44基於由取得部30取得之距離資訊J9與基準距離資訊Js，判定車輪形狀變化量，並提供其判定結果E9。判定結果E9可為作為距離資訊J9與基準距離資訊Js之差分而算出之車輪形狀變化量。又，判定結果E9為使用預設之臨限值，將所算出之車輪形狀變化量分類為複數個等級之結果。例如，判定結果E9可為將距離資訊J9分類為2等級之結果，亦可為更詳細地分類為3個以上之等級之結果。

本實施形態之判定結果E9為針對車輪形狀變化量中之磨耗量，分類為「磨耗量較少」、「磨耗量為中等程度」、「磨耗量較多」之3個等級之結果。例如，於判定結果E9表示「磨耗量較少」之情形下，可預測為目前未到達保養維修時期。例如，於判定結果E9表示「磨耗量為中等程度」之情形下，可預測為在半年後到達車輪鏇修等之保養維修時期。例如，於判定結果E9表示「磨耗量較多」之情形下，可預測為在3個月以內到達車輪鏇修等之保養維修時期。

本實施形態之判定結果E9為針對車輪形狀變化量中之輪徑變化量，分類為「變化量較少」、「變化量為中等程度」、「變化量較多」之3個等級之結果。例如，於判定結果E9表示輪徑之「變化量為中等程度」或「變化量較多」之情形，可相應於該變化量，變更車輛100之動力運轉控制與刹車控制之與輪徑相關之參數。

又，可針對車輪形狀變化量中之輪徑變化量，不進行分級，相應於輪徑變化量，自動變更動力運轉控制與刹車控制之與輪徑相關之參數。例如，可將輪徑變化量輸入至刹車接收器，該刹車接收器以發揮與刹車指令相應之一定之減速度之方式進行控制。刹車接收器相應於輪徑變化量，控制再生刹車、接觸刹車。

發送部48將判定部44之判定結果E9發送至台車10之外部。此情形下，能夠於外部利用判定結果E9。於本例中，發送部48設置於台車框12。發送部48可設置於車體2。於本例中，發送部48將判定結果E9發送至車體2之駕駛台2d。發送部48可將判定結果E9發送至車輛100之外部之地上指揮所84之電腦84c或雲端系統。即，發送部48能夠對台車10之外部報知判定結果E9。

發送部48於判定部44之判定結果E9表示輪徑之「變化量為中等程度」或「變化量較多」之情形下，對刹車控制部60發送刹車控制信號Bc。刹車控制部60以相應於自發送部48發送之刹車控制信號Bc，增加接觸刹車18d之制動力、或將接觸刹車18d之制動開始時序提前之方式進行控制。

判定部44與刹車控制部60設置於台車10或車體2。此情形下，由於將其等設置於振動較少之場所，故能夠緩和因振動造成之影響。

說明狀態監視裝置20之動作之一例。狀態監視裝置20以每隔預設之期間取得距離資訊J9，基於所取得之距離資訊J9與基準距離資訊Js判定形狀變化量之方式動作。預設之期間可為1日、1週、1個月等。本實施形態每隔1日在開始作業時或結束作業時進行該動作。

基於減小誤差之觀點，較理想為狀態監視裝置20之動作於預設之特定位置執行。特定位置可為車庫(包含維修站、留置線)等基準位置，較理想為軌道為水平之位置。狀態監視裝置20可基於位置資訊Jp而動作。狀態監視裝置20之動作只要在水平之軌道上為空車，則可在車庫以外執行。

狀態監視裝置20之動作可於車輛100之停止中或行駛中執行。為了避免車輪16之局部磨耗之影響，提高測定精度，而可將對在使車輪16至少旋轉1次之期間取得之資料予以統計處理之值(例如平均值)設為距離資訊J9。此情形下，能夠抑制車輪16之局部磨耗之影響。

說明刹車控制裝置80之動作之一例。刹車控制裝置80可將所算出之車輪形狀變化量輸入至刹車接收器，並相應於車輪形狀變化量算出所需之制動力。又，將所算出之車輪形狀變化量發送至外部，將車輪形狀變化量設為控制參數，進行車輛之動力運轉控制與制動控制。刹車控制裝置80之該動作可每隔一定時間執行。

第1距離感測器30p、第2距離感測器30s之檢測結果、與車輪形狀變化量(磨耗量或輪徑變化量)之關係為非線形，有難以根據第1距離感測器30p、第2距離感測器30s之檢測結果，算出車輪形狀變化量之情形。例如，車輪形狀變化量可使用預先藉由機器學習產生之學習模式M9而算出。學習模式M9可將第1距離感測器30p、第2距離感測器30s之檢測結果、與車輪形狀變化量之過去之實測資料設為示教資料，藉由機器學習(有示教之學習)而產生。學習模式M9可記憶於記憶部46。

以上，針對本發明之實施形態之例詳細地進行了說明。上述之實施形態均僅為顯示實施本發明時之具體例者。實施形態之內容並非係限定本發明之技術性範圍者，在不脫離由申請專利範圍規定之發明之思想之範圍內，可進行構成要素之變更、追加、削除等諸多設計變更。在上述之實施形態中，關於可進行此設計變更之內容，賦予「實施形態之」「於實施形態中」等之記述而進行說明，但並非針對無此記述之內容不容許設計變更。

[變化例] 以下，針對變化例進行說明。在變化例之圖式及說明中，對於與實施形態相同或同等之構成要素、構件賦予同一符號。適宜地省略與實施形態重複之說明，重點針對與第1實施形態不同之構成進行說明。

於第1實施形態之說明中，顯示輪徑資訊基於台車框12至車輪16之踏面16b之距離而取得之例，但本發明並不限定於此。輪徑資訊可基於台車框12至軌道8之距離取得。藉由計測台車框12至軌道8之距離，而能夠檢測車輛100之重量之變化(=乘客數之變化)。藉由與乘客數為零之狀態下之測定值之差分，而能夠掌握車輛100之重量。

由於相應於車輛100之重量之變化，軸彈簧12j撓曲地朝上下伸縮，故藉由測定台車框12至軌道8之上下方向之距離，而可能夠車輛100之重量。台車框12至軌道8之上下方向之距離能夠以超音波感測器、光學感測器等測定。在車輛100之重量為一定之條件下，軸彈簧12j之撓曲為一定，台車框12至軌道8之距離相應於輪徑之變化而變化。因此，藉由在車輛100之重量為一定之條件下，測定台車框12至軌道8之距離，而能夠算出輪徑。

台車框12至軌道8之距離較理想為在台車框12之寬度方向中央及前後方向中央測定。此情形下，能夠抑制車軸16s之影響。又，藉由在車輛100之重量相同之條件下，將時間不同之2個時點之台車框12至軌道8之距離進行比較，求得與基準輪徑之差，而能夠掌握當前之輪徑。藉由將複數個車輪16間之輪徑進行比較，而能夠與最小輪徑相配對應地，對複數個車輪16進行鏇修，使輪徑一致。

上述之各實施形態顯示具備踏面刹車之例，但在與實施形態之說明不矛盾之範圍內，可具備煞車盤，為取代踏面刹車。

上述之變化例發揮與各實施形態同樣之作用、效果。

上述之實施形態與變化例之任意組合作為本發明之實施形態亦為有用。藉由組合而產生之新的實施形態兼具經組合之實施形態及變化例各者之效果。

2:車體 2d:駕駛台 2e:車輛監視器 3:列車 8:軌道 8d:特定磨耗 8p:凹凸部 8q:異物 10:台車 11:另外之台車 12:台車框 12e,12f:側樑 12j:軸彈簧 12p:牽引裝置 12s:空氣彈簧 14:彈簧下部 14b:軸箱 14c:軸承 16:車輪 16b:踏面 16c:凸緣 16f:前輪 16r:後輪 16s:車軸 18:刹車 18a:致動器 18b:煞車塊 18c:制動構件 18d:接觸刹車 18e:再生刹車 20:狀態監視裝置/鐵道用狀態監視裝置 30:取得部 30b:振動感測器/感測器 30c:速度感測器/感測器 30d:加速度感測器/感測器 30e:聲音感測器/感測器 30f:光感測器/感測器 30g:圖像感測器/感測器 30h:溫度感測器/感測器 30j:濕度感測器/感測器 30k,30ka,30kb,30p,30s:距離感測器/感測器 30m:傾斜感測器 30pa,30pb,30sa,30sb:感測器單元 30x:資訊取得部 32:光照射部 34:偏航阻尼器行程感測器 35:另外之台車振動感測器 36:另外之車軸傾斜感測器 40:資訊處理部 42:發送控制部 44:判定部 45,84g:模式產生部 46:記憶部 48:發送部 60:刹車控制部 70:電力供給部 70b:電池 70g:發電機 70m:電力控制部 80:刹車控制裝置/鐵道用刹車控制裝置 82,90p:位置資訊取得部 84:地上指揮所 84c:電腦 84j:再判定部 84m,M1～M9:學習模式 90:軌道資訊提供裝置 90g:圖像感測器 90j:磨耗判定部 90x:資訊發送部 100:車輛/鐵道車輛 101:車輛 A,B:圖形 A1~A20:車輪成分 B1~Bn:軌道成分 Bc:刹車控制信號 Ck,Ck(0)～Ck(2):狀態 D1~Dn:傾斜 Ds1,Ds2,Ds3:資料集 E1,E2,E3,E4,E5,E6,E7,E8,E9:判定結果 Hka,Hkb,Hpa,Hpb,Hsa,Hsb:距離 J1,J1(0)～J1(2),J2,J3:狀態資訊 J4,J5:取得資訊 J6:踏面資訊 J7,Jx:軌道資訊 J8,J9:距離資訊 Jc:速度資訊 Je:電力資訊 Jg:圖像資訊 Jm:傾斜資訊 Jn,Jn(0)～Jn(2):聲音資訊 Jp:位置資訊 Jq:行程資訊 Jr:車軸傾斜資訊 Js:速度資訊/基準距離資訊 Jv,Jv(0)～Jv(2):振動資訊 Jvb:另外之台車振動資訊 P,Q:地點 S1~Sn,Z1~Z20:標準偏差 Sn:產生狀態/刹車嘯叫之產生狀態/刹車嘯叫產生狀態 Sn(0)～Sn(2):刹車嘯叫產生狀態 Sw,Sw(0)～Sw(2):磨耗狀態 X,Y,Z:軸

圖1係概略性顯示鐵道車輛之前視示意圖。 圖2係概略性顯示圖1之鐵道車輛之側視示意圖。 圖3係概略性顯示第1實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖4係示意性顯示第1實施形態之狀態監視裝置之學習模式之資料集之一例的圖。 圖5係示意性顯示第1實施形態之狀態監視裝置之學習模式之圖。 圖6係概略性顯示第2實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖7係示意性顯示第2實施形態之狀態監視裝置之學習模式之資料集之一例的圖。 圖8係示意性顯示第2實施形態之狀態監視裝置之學習模式之圖。 圖9係概略性顯示第3實施形態之刹車控制裝置之方塊圖。 圖10係顯示第3實施形態之刹車控制裝置之動作之流程圖。 圖11係示意性顯示第3實施形態之刹車控制裝置之學習模式之資料集之一例之圖。 圖12係示意性顯示第3實施形態之刹車控制裝置之學習模式之圖。 圖13係概略性顯示第4實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖14係示意性顯示第4實施形態之台車之擺動之示意圖。 圖15係示意性顯示第4實施形態之車軸別地點別傾斜資訊之一例之圖。 圖16係概略性顯示第5實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖17(A)～(E)係顯示第5實施形態之台車通過軌道面之狀態之示意圖。 圖18(A)、(B)係顯示第5實施形態之台車與另一台車之振動資訊之圖。 圖19係顯示第5實施形態之狀態監視裝置之動作之流程圖。 圖20係概略性顯示第6實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖21係顯示第6實施形態之刹車控制裝置之動作之流程圖。 圖22係示意性顯示第6實施形態之接觸刹車之制動力之比率之圖。 圖23係示意性顯示第6實施形態之接觸刹車之動作之圖。 圖24係示意性顯示第6實施形態之接觸刹車之動作之圖。 圖25係概略性顯示第7實施形態之刹車控制裝置之方塊圖。 圖26係顯示第7實施形態之刹車控制裝置之動作之流程圖。 圖27(A)、(B)係示意性顯示第7實施形態之刹車控制裝置之動作之圖。 圖28係概略性顯示第8實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖29係顯示第8實施形態之台車之前視示意圖。 圖30係第8實施形態之台車之側視示意圖。 圖31係概略性顯示第9實施形態之狀態監視裝置之方塊圖。 圖32係顯示第9實施形態之台車之前視示意圖。 圖33係第9實施形態之台車之側視示意圖。 圖34係第9實施形態之台車之側視示意圖。

2e:車輛監視器

18:刹車

18d:接觸刹車

18e:再生刹車

20:狀態監視裝置/鐵道用狀態監視裝置

30:取得部

30b:振動感測器/感測器

30c:速度感測器/感測器

30d:加速度感測器/感測器

30e:聲音感測器/感測器

30f:光感測器/感測器

30g:圖像感測器/感測器

30h:溫度感測器/感測器

30j:濕度感測器/感測器

30k:距離感測器/感測器

32:光照射部

40:資訊處理部

42:發送控制部

44:判定部

45,84g:模式產生部

46:記憶部

48:發送部

60:刹車控制部

70:電力供給部

70b:電池

70g:發電機

70m:電力控制部

80:刹車控制裝置/鐵道用刹車控制裝置

82:位置資訊取得部

84:地上指揮所

84c:電腦

84j:再判定部

84m,M1:學習模式

100:車輛/鐵道車輛

Bc:刹車控制信號

E1:判定結果

J1:狀態資訊

Je:電力資訊

Jp:位置資訊

Claims (75)

1. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其安裝於鐵道車輛之台車，取得與振動、速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑中一者以上之狀態相關之狀態資訊； 判定部，其安裝於前述台車，基於由前述取得部取得之前述狀態資訊，進行供前述台車行駛之軌道之狀態或前述台車之狀態之判定，並提供其判定結果； 發送部，其安裝於前述台車，將前述判定結果發送至前述台車之外部；及 電力供給部，其安裝於前述台車，對前述取得部及前述發送部供給電力。
2. 如請求項1之鐵道用狀態監視裝置，其具有暫時記憶由前述取得部取得之資訊之記憶部。
3. 如請求項1或2之鐵道用狀態監視裝置，其具備取得與前述鐵道車輛之位置相關之位置資訊之位置資訊取得部；且 前述發送部基於由前述位置資訊取得部取得之前述位置資訊，在前述台車位於預設之位置時，將前述判定結果發送至前述台車之外部。
4. 如請求項1至3中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述發送部在前述判定結果滿足特定之條件時，將前述判定結果發送至前述台車之外部。
5. 如請求項1至4中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述電力供給部包含：安裝於前述台車之發電機、及由該發電機充電之電池；且 前述發送部在前述電池之蓄電餘量大於預設之位準時，將前述判定結果發送至前述台車之外部。
6. 如請求項1至5中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述發送部在與通訊對方之間之通訊狀態高於預設之位準時，將前述判定結果發送至前述台車之外部。
7. 如請求項1至6中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述發送部安裝於台車框，前述取得部安裝於自前述台車框經由彈簧受支持之彈簧下部。
8. 如請求項1至7中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部使用學習模式進行前述判定，該學習模式係基於預先取得之狀態資訊、及與該狀態資訊對應之軌道之狀態或台車之狀態，藉由機器學習而產生。
9. 如請求項8之鐵道用狀態監視裝置，其具備安裝於前述台車且產生前述學習模式之模式產生部；且 前述模式產生部基於重新取得之狀態資訊、及與該狀態資訊對應之軌道之狀態或台車之狀態更新前述學習模式。
10. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 取得部，其取得與振動、速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑中一者以上之狀態相關之狀態資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述狀態資訊，進行供本台車行駛之軌道之狀態或本台車之狀態之判定，並提供其判定結果； 發送部，其將前述判定結果發送至本台車之外部；及 電力供給部，其對前述取得部及前述發送部供給電力。
11. 一種鐵道車輛，其具備： 台車； 取得部，其安裝於前述台車，取得與振動、速度、加速度、聲音、反射光、圖像、溫度、濕度及輪徑中一者以上之狀態相關之狀態資訊； 判定部，其安裝於前述台車，基於由前述取得部取得之前述狀態資訊，進行供前述台車行駛之軌道之狀態或前述台車之狀態之判定，並提供其判定結果； 發送部，其安裝於前述台車，將前述判定結果發送至前述台車之外部；及 電力供給部，其安裝於前述台車，對前述取得部及前述發送部供給電力。
12. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其安裝於鐵道車輛之台車，取得與前述台車之振動相關之振動資訊與前述車輛之速度資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述振動資訊及前述速度資訊，進行前述台車之車輪之磨耗狀態之判定，並提供其判定結果。
13. 如請求項12之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部使用學習模式判定前述車輪之磨耗狀態，該學習模式係基於針對台車預先取得之參考用振動資訊、及與該參考用振動資訊對應之車輪之磨耗狀態之實測資料，藉由機器學習而產生。
14. 如請求項12或13之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部基於針對前述台車之相互隔開之複數個部位取得之複數個振動資訊，判定前述車輪之磨耗狀態。
15. 如請求項12至14中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述振動資訊係藉由感測器而取得，該感測器安裝於前述台車之台車框或自前述台車框經由彈簧受支持之部分。
16. 如請求項15之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部設置於前述台車框或前述台車之外部。
17. 如請求項12至16中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其具備將前述判定部之判定結果發送至前述台車之外部之發送部。
18. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 感測器，其取得與本台車之振動相關之振動資訊；及 判定部，其基於前述振動資訊與車輛之速度資訊，判定車輪之磨耗狀態。
19. 一種鐵道車輛，其具備： 台車； 感測器，其安裝於前述台車，取得與該台車之振動相關之振動資訊； 判定部，其基於前述振動資訊與車輛之速度資訊，判定車輪之磨耗狀態；及 車體，其設置有接收前述判定部之判定結果之裝置。
20. 一種鐵道用刹車控制裝置，其具備： 取得部，其當在鐵道車輛之台車中將制動構件壓抵於煞車塊而產生制動力時，取得與該台車之聲音相關之聲音資訊或與振動相關之振動資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述聲音資訊或前述振動資訊，判定前述煞車塊或前述制動構件之刹車嘯叫之產生狀態；及 刹車控制部，其在前述判定部判定為產生刹車嘯叫之情形下，以前述刹車嘯叫降低之方式，使前述制動力變化。
21. 如請求項20之鐵道用刹車控制裝置，其中前述判定部在前述聲音資訊或前述振動資訊滿足預設之判定條件時，判定為產生刹車嘯叫。
22. 如請求項20之鐵道用刹車控制裝置，其中前述判定部使用學習模式判定刹車嘯叫之產生狀態，該學習模式係基於參考用聲音資訊或參考用振動資訊與刹車嘯叫之產生狀態之實測資料，預先藉由機器學習而產生。
23. 如請求項22之鐵道用刹車控制裝置，其中前述學習模式除參照前述參考用聲音資訊或前述參考用振動資訊以外，亦參照前述煞車塊之材料、前述煞車塊之形狀、前述煞車塊之壓抵力、車輛之速度、前述煞車塊之振動數及制動力之任一者、與刹車嘯叫之產生狀態之實測資料，藉由機器學習而產生。
24. 如請求項22或23之鐵道用刹車控制裝置，其中當前述煞車塊磨耗至預設之程度時更新前述學習模式。
25. 如請求項20至24中任一項之鐵道用刹車控制裝置，其中前述鐵道車輛具備接觸刹車及再生刹車；且 前述取得部在前述接觸刹車作動、且前述再生刹車不作動時，取得前述聲音資訊或前述振動資訊。
26. 如請求項20至25中任一項之鐵道用刹車控制裝置，其中前述取得部安裝於自前述台車之台車框經由彈簧受支持之部分。
27. 如請求項20至26中任一項之鐵道用刹車控制裝置，其中前述判定部設置於前述台車之台車框或前述台車之外部。
28. 一種鐵道車輛之台車，其具備： 取得部，其當在本台車中將制動構件壓抵於煞車塊而產生制動力時，取得與該台車之聲音相關之聲音資訊或與振動相關之振動資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述聲音資訊或前述振動資訊，判定前述煞車塊或前述制動構件之刹車嘯叫之產生狀態；及 刹車控制部，其在前述判定部判定為產生刹車嘯叫之情形下，以前述刹車嘯叫降低之方式，使前述制動力變化。
29. 一種鐵道車輛，其具備： 台車； 取得部，其設置於前述台車，當在該台車中將制動構件壓抵於煞車塊而產生制動力時，取得與該台車之聲音相關之聲音資訊或與振動相關之振動資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述聲音資訊或前述振動資訊，判定前述煞車塊或前述制動構件之刹車嘯叫之產生狀態；及 刹車控制部，其在前述判定部判定為產生刹車嘯叫之情形下，以前述刹車嘯叫降低之方式，使前述制動力變化。
30. 一種鐵道用狀態監視裝置，其當在鐵道車輛之台車中將制動構件壓抵於煞車塊而產生制動力時，基於與該台車之聲音相關之聲音資訊或與振動相關之振動資訊，檢測前述煞車塊或前述制動構件之刹車嘯叫。
31. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其取得與軌道上之鐵道車輛之台車之車軸之傾斜相關之傾斜資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述傾斜資訊，判定與車輪之磨耗狀態相關之車輪狀態或與前述軌道之寬度方向兩側之不等狀態相關之軌道狀態。
32. 如請求項31之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部參照跟與前述車輛之前述車軸不同之車軸之傾斜相關之另外之傾斜資訊，判定前述車輪狀態或前述軌道狀態。
33. 如請求項31之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部參照於前述軌道之另外之地點取得之另外之地點之傾斜資訊，判定前述車輪狀態或前述軌道狀態。
34. 如請求項31之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部參照關於前述軌道之同一地點在過去取得之過去之傾斜資訊，判定前述車輪狀態或前述軌道狀態。
35. 如請求項31之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部參照關於前述軌道之同一地點由先行或後續之另外之車輛取得之另外之車輛之傾斜資訊，判定前述車輪狀態或前述軌道狀態。
36. 如請求項31之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部參照於前述軌道或另外之軌道之比較用之地點取得之比較用之傾斜資訊，判定前述車輪狀態或前述軌道狀態。
37. 如請求項31至36中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部參照由振動感測器取得之振動資訊，判定前述車輪狀態或前述軌道狀態，該振動感測器安裝於前述台車之台車框或自前述台車框經由彈簧受支持之部分。
38. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 取得部，其取得與本台車之車軸之傾斜相關之傾斜資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述傾斜資訊，判定與車輪之磨耗相關之車輪狀態或與軌道之寬度方向兩側之不等狀態相關之軌道狀態。
39. 一種鐵道車輛，其具備： 台車； 取得部，其安裝於前述台車，取得與該台車之車軸之傾斜相關之傾斜資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述傾斜資訊，判定與車輪之磨耗相關之車輪狀態或與軌道之寬度方向兩側之不等狀態相關之軌道狀態。
40. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其取得與在軌道上行駛時車輛之台車之振動相關之振動資訊或與前述軌道之圖像相關之圖像資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述振動資訊或前述圖像資訊，參照關於前述軌道之同一地點，於另外之時期取得之另外之振動資訊或另外之圖像資訊，判定與前述軌道之狀態相關之軌道狀態。
41. 如請求項40之鐵道用狀態監視裝置，其中前述判定部在針對同一地點，基於前述振動資訊或前述圖像資訊評估為於軌道狀態存在異常，且基於前述另外之振動資訊或前述另外之圖像資訊評估為於軌道狀態存在異常之情形下，判定為於該地點存在軌道異常。
42. 如請求項41之鐵道用狀態監視裝置，其更具備報知部，該報知部在前述判定部判定為存在軌道異常時，對前述台車之外部報知前述判定部之判定結果。
43. 如請求項40至42中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其中前述振動資訊或前述圖像資訊係由設置於前述台車之振動感測器或圖像感測器取得。
44. 如請求項43之鐵道用狀態監視裝置，其中前述另外之振動資訊或前述另外之圖像資訊係由設置於前述車輛所屬之列車之另外之車輛之另外之台車之振動感測器或圖像感測器取得。
45. 如請求項43或44之鐵道用狀態監視裝置，其中前述取得部安裝於前述台車之台車框或自前述台車框經由彈簧受支持之部分；且 前述判定部安裝於前述台車框。
46. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 取得部，其取得當在軌道上行駛時與本台車之振動相關之振動資訊或與前述軌道相關之圖像資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述振動資訊或前述圖像資訊，參照關於前述軌道之同一地點，於另外之時期取得之另外之振動資訊或另外之圖像資訊，判定與前述軌道之狀態相關之軌道狀態。
47. 一種鐵道車輛，其具備： 台車，其可在鐵道之軌道上行駛； 取得部，其安裝於前述台車，取得與在軌道上行駛時之前述台車之振動相關之振動資訊或與前述軌道相關之圖像資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述振動資訊或前述圖像資訊，參照關於前述軌道之同一地點，於另外之時期取得之另外之振動資訊或另外之圖像資訊，判定與前述軌道之狀態相關之軌道狀態。
48. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其在具有將煞車塊壓抵於踏面而產生制動力之接觸刹車及再生刹車之鐵道車輛之台車中，取得與前述踏面之表面性狀相關之踏面資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述踏面資訊，判定前述踏面之平滑狀態。
49. 一種刹車控制裝置，其具備： 取得部，其在具有將煞車塊壓抵於踏面而產生制動力之接觸刹車及再生刹車之鐵道車輛之台車中，取得與前述踏面之表面性狀相關之踏面資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述踏面資訊，判定前述踏面之平滑狀態；及 刹車控制部，其基於由前述判定部判定之前述平滑狀態，使前述接觸刹車之制動力或作動時序變化。
50. 如請求項49之刹車控制裝置，其中前述刹車控制部在由前述判定部判定之前述平滑狀態較預設之基準更平滑之情形下，增大前述接觸刹車之制動力。
51. 如請求項50之刹車控制裝置，其中前述刹車控制部在藉由增大前述接觸刹車之制動力，而前述平滑狀態並不較前述基準更平滑時，減小前述接觸刹車之制動力。
52. 如請求項49至51中任一項之刹車控制裝置，其中前述取得部將檢測來自前述踏面之反射光之光感測器之檢測結果或拍攝前述踏面之圖像感測器之攝像結果，作為前述踏面資訊而提供。
53. 如請求項49至52中任一項之刹車控制裝置，其中前述刹車控制部參照前述車輛之速度，使前述接觸刹車之制動力或作動時序變化。
54. 一種鐵道車輛之台車，其具有將煞車塊壓抵於踏面而產生制動力之接觸刹車及再生刹車；且 安裝有取得與前述踏面之表面性狀相關之踏面資訊之取得部。
55. 一種鐵道車輛，其具備： 台車，其可在鐵道之軌道上行駛； 將煞車塊壓抵於踏面而產生制動力之接觸刹車及再生刹車； 取得部，其安裝於前述台車，取得與前述踏面之表面性狀相關之踏面資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述踏面資訊，判定前述踏面之平滑狀態；及 刹車控制部，其基於由前述判定部判定之前述平滑狀態，使前述接觸刹車之制動力或作動時序變化。
56. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其取得與供鐵道車輛行駛之軌道之磨耗相關之軌道資訊；及 發送部，其發送由前述取得部取得之前述軌道資訊。
57. 如請求項56之鐵道用狀態監視裝置，其中前述取得部包含安裝於前述車輛之最前頭或前述車輛之台車之圖像感測器。
58. 如請求項56之鐵道用狀態監視裝置，其中前述取得部包含取得與前述軌道之變形相關之變形資訊之變形感測器。
59. 一種刹車控制裝置，其具備： 資訊取得部，其取得與供鐵道車輛行駛之軌道之磨耗相關之軌道資訊、及與前述車輛之位置相關之位置資訊，該鐵道車輛具有將煞車塊壓抵於踏面而產生制動力之接觸刹車及再生刹車；及 刹車控制部，其基於由前述資訊取得部取得之前述軌道資訊及前述位置資訊，決定前述接觸刹車之制動開始位置。
60. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 取得部，其取得與供鐵道車輛行駛之軌道之磨耗相關之軌道資訊；及 發送部，其將由前述取得部取得之前述軌道資訊發送至該取得部之外部。
61. 一種鐵道車輛，其具備： 接觸刹車，其將煞車塊壓抵於踏面而產生制動力； 再生刹車； 資訊取得部，其取得與供本車輛行駛之軌道之磨耗相關之軌道資訊；及 刹車控制部，其基於與本車輛之位置相關之位置資訊、及由前述資訊取得部取得之前述軌道資訊，決定前述接觸刹車之制動開始位置。
62. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其取得跟軌道上之鐵道車輛之台車與前述軌道之間之距離相關之距離資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述距離資訊，判定前述車輛之重量。
63. 如請求項62之鐵道用狀態監視裝置，其中前述取得部安裝於前述台車之台車框，且包含分別計測寬度方向兩側之距前述軌道之距離之複數個距離感測器。
64. 如請求項63之鐵道用狀態監視裝置，其中前述複數個距離感測器於前述台車之前輪與後輪之間之中央位置，計測距前述軌道之距離。
65. 如請求項62至64中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其具有將前述判定部之判定結果發送至前述台車之外部之發送部。
66. 一種刹車控制裝置，其具備： 取得部，其取得跟軌道上之鐵道車輛之台車與前述軌道之間之距離相關之距離資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述距離資訊，判定前述車輛之重量；及 刹車控制部，其基於前述判定部之判定結果，使前述車輛之刹車之制動力或作動時序變化。
67. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 取得部，其取得與距供行駛之軌道之距離相關之距離資訊；及 發送部，其將由前述取得部取得之前述距離資訊發送至該取得部之外部。
68. 一種鐵道車輛，其具備： 台車，其可在鐵道之軌道上行駛； 取得部，其取得跟前述台車與前述軌道之間之距離相關之距離資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述距離資訊，判定本車輛之重量。
69. 一種鐵道用狀態監視裝置，其具備： 取得部，其取得跟軌道上之鐵道車輛之台車與前述軌道之間之距離相關之距離資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述距離資訊、及預設之基準距離資訊，判定前述台車之車輪之形狀變化量。
70. 如請求項69之鐵道用狀態監視裝置，其中前述取得部安裝於前述台車之台車框，且包含第1距離感測器與第2距離感測器，該第1距離感測器與第2距離感測器相互在寬度方向兩側分開而配置，分別計測距前述軌道之距離。
71. 如請求項70之鐵道用狀態監視裝置，其中前述第1距離感測器及前述第2距離感測器包含複數個感測器單元，該等複數個感測器單元在前述台車之前後輪之間於前後分開而配置，計測距前述軌道之距離。
72. 如請求項69至71中任一項之鐵道用狀態監視裝置，其具有將前述判定部之判定結果發送至前述台車之外部之發送部。
73. 一種刹車控制裝置，其具備： 取得部，其取得跟軌道上之鐵道車輛之台車與前述軌道之間之距離相關之距離資訊； 判定部，其基於由前述取得部取得之前述距離資訊、及預設之基準距離資訊，判定前述台車之車輪之形狀變化量；及 刹車控制部，其基於前述判定部之判定結果，使前述車輛之刹車之制動力或作動時序變化。
74. 一種鐵道車輛之台車，其安裝有： 車輪； 取得部，其取得與距用於供前述車輪行駛之軌道之距離相關之距離資訊；及 發送部，其將由前述取得部取得之前述距離資訊發送至該取得部之外部。
75. 一種鐵道車輛，其具備： 台車，其具有車輪，可在鐵道之軌道上行駛； 取得部，其取得跟前述台車與前述軌道之間之距離相關之距離資訊；及 判定部，其基於由前述取得部取得之前述距離資訊、及預設之基準距離資訊，判定前述台車之車輪之形狀變化量。

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