特許 7160593 温度異常検出システム及び温度異常検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-17

(45)【発行日】2022-10-25

(54)【発明の名称】温度異常検出システム及び温度異常検出方法

(51)【国際特許分類】

   B61K 9/00 20060101AFI20221018BHJP

   G01K 7/00 20060101ALI20221018BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20221018BHJP

【ＦＩ】

B61K9/00

G01K7/00 321J

G01K7/00 311

G01K1/14 L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018149389

(22)【出願日】2018-08-08

(65)【公開番号】P2020023282

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】糸山 雅史

(72)【発明者】

【氏名】成田 武司

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 尚孝

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０７９９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１４６７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４９２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１０１７９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－０６２２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３８１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２４０４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｌ １／００－９９／００

Ｂ６１Ｋ ９／００－ ９／１２

Ｇ０１Ｊ ５／００－ ５／９０

Ｇ０１Ｋ １／００－１９／００

Ｆ１６Ｃ ４１／００－４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両が順に走行する地上の複数の地点において、各地点を通過する鉄道車両の床下機器の温度を測定する複数の測定部と、
前記複数の測定部が測定した温度のうち、第１温度Ｔ１と、前記第１温度Ｔ１の測定地点よりも後に前記鉄道車両が通過した地点の第２温度Ｔ２と、前記第２温度Ｔ２の測定地点よりも後に前記鉄道車両が通過した地点の第３温度Ｔ３とに基づいて、温度異常を判定する処理部と、
を備え、
前記処理部は、予め定められた複数の閾値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８を用い、下記条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）のいずれかが満たされる場合に、温度異常があると判定すると共に、前記複数の測定部から最新の測定温度を取得すると、直前の前記第２温度Ｔ２を新たな前記第１温度Ｔ１、直前の前記第３温度Ｔ３を新たな前記第２温度Ｔ２、前記最新の測定温度を新たな前記第３温度Ｔ３として温度異常を再判定する、温度異常検出システム。
（Ａ）Ｔ１＞Ａ０ 又は Ｔ２＞Ａ０ 又は Ｔ３＞Ａ０
（Ｂ）Ｔ１＞Ａ１ かつ （Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ 又は Ｔ２－Ｔ１＜０） かつ Ｔ２＞Ａ２ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｃ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｄ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ６）
（Ｅ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＜０ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ８）
（なお、Ａ１＜Ａ０、Ａ２＜Ａ０、Ａ３＜Ａ０である。）

【請求項2】

請求項１に記載の温度異常検出システムであって、
前記第１温度Ｔ１、前記第２温度Ｔ２及び前記第３温度Ｔ３は、それぞれ、前記鉄道車両の走行条件と、温度を測定した前記床下機器の前記鉄道車両における位置とを考慮して補正された温度である、温度異常検出システム。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の温度異常検出システムであって、
複数の閾値Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８は、それぞれ、前記複数の測定部によって測定された前記床下機器の温度に応じて選択される、温度異常検出システム。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の温度異常検出システムであって、
前記処理部は、前記再判定において、新たな前記第３温度Ｔ３が前記閾値Ａ３より大きい場合に温度異常があると判定する、温度異常検出システム。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の温度異常検出システムであって、
複数の閾値Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８のうち少なくとも１つは、前記第１温度Ｔ１、前記第２温度Ｔ２又は前記第３温度Ｔ３の関数である、温度異常検出システム。

【請求項6】

鉄道車両が順に走行する地上の複数の地点における鉄道車両の床下機器の温度のうち、第１温度Ｔ１と、前記第１温度Ｔ１の測定地点よりも後に前記鉄道車両が通過した地点の第２温度Ｔ２と、前記第２温度Ｔ２の測定地点よりも後に前記鉄道車両が通過した地点の第３温度Ｔ３と、予め定められた複数の閾値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８とを用い、下記条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）のいずれかが満たされる場合に、温度異常があると判定すると共に、最新の測定温度を取得すると、直前の前記第２温度Ｔ２を新たな前記第１温度Ｔ１、直前の前記第３温度Ｔ３を新たな前記第２温度Ｔ２、前記最新の測定温度を新たな前記第３温度Ｔ３として温度異常を再判定する、温度異常検出方法。
（Ａ）Ｔ１＞Ａ０ 又は Ｔ２＞Ａ０ 又は Ｔ３＞Ａ０
（Ｂ）Ｔ１＞Ａ１ かつ （Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ 又は Ｔ２－Ｔ１＜０） かつ Ｔ２＞Ａ２ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｃ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｄ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ６）
（Ｅ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＜０ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ８）
（なお、Ａ１＜Ａ０、Ａ２＜Ａ０、Ａ３＜Ａ０である。）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、温度異常検出システム及び温度異常検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の床下機器（つまり、台車に取り付けられた歯車や継手等の軸系の部品）の温度異常を検知するためのシステムが公知である（特許文献１参照）。このように床下機器の温度異常を検知することで、鉄道車両の台車の異常を走行中に間接的に検知することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２２４０４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

床下機器の温度異常の判定において、温度が閾値を越えた場合に異常と判定する方式では、閾値が高すぎると異常の検知が遅れるおそれがある。一方、閾値が低すぎると誤検知が多発するおそれがある。

【0005】

また、温度が測定される機器によって、異常発生時の故障モードによる温度変化、温度測定の精度等が異なるため、１つの地点での測定温度のみに基づく異常判定では、判定精度が不十分となる場合がある。

【0006】

本開示の一局面は、床下機器の温度異常を精度よく検知できる温度異常検出システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、鉄道車両が順に走行する地上の複数の地点において、各地点を通過する鉄道車両の床下機器の温度を測定する複数の測定部と、複数の測定部が測定した温度のうち、第１温度Ｔ１と、第１温度Ｔ１の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した地点の第２温度Ｔ２と、第２温度Ｔ２の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した地点の第３温度Ｔ３とに基づいて、温度異常を判定する処理部と、を備える温度異常検出システムである。処理部は、予め定められた複数の閾値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８を用い、下記条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）のいずれかが満たされる場合に、温度異常があると判定する。
（Ａ）Ｔ１＞Ａ０ 又は Ｔ２＞Ａ０ 又は Ｔ３＞Ａ０
（Ｂ）Ｔ１＞Ａ１ かつ （Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ 又は Ｔ２－Ｔ１＜０） かつ Ｔ２＞Ａ２ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｃ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｄ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ６）
（Ｅ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＜０ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ８）
（なお、Ａ１＜Ａ０、Ａ２＜Ａ０、Ａ３＜Ａ０である。）

【0008】

このような構成によれば、従来の閾値判定（Ａ）に加えて、条件（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）を用いて異常判定を行うので、誤検知を抑制しつつ、比較的速やかに温度異
常を検知できる。つまり、床下機器の温度異常を精度よく検知できる。

【0009】

つまり、条件（Ｂ）によれば、異常判定の絶対閾値であるＡ０よりも小さい閾値Ａ１，Ａ２，Ａ３を用いることで、各地点の温度が絶対閾値を越えなくても一定以上の温度が継続した場合に異常と判定できる。

【0010】

また、条件（Ｃ）によれば、第１地点で一定以上の温度が認められ、第１地点から第２地点までの温度変化量が一定量を越え、かつ第３地点においても一定以上の温度が認められた場合に異常と判定できる。

【0011】

さらに、条件（Ｄ）によれば、第１地点で一定以上の温度が認められ、第１地点から第２地点までの温度変化量が一定量を越え、かつ、第２地点から第３地点までの温度変化量、又は第１地点から第３地点までの温度変化量が一定量を越えた場合に異常と、判定できる。

【0012】

また、条件（Ｅ）によれば、第１地点で一定以上の温度が認められ、第１地点から第２地点の間で温度が低下し、かつ、第２地点から第３地点までの温度変化量、又は第１地点から第３地点までの温度変化量が一定量を越えた場合に異常と判定できる。

【0013】

本開示の一態様では、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３は、それぞれ、鉄道車両の走行条件と、温度を測定した床下機器の鉄道車両における位置とを考慮して補正された温度であってもよい。このような構成によれば、床下機器の位置や鉄道車両の走行条件（例えば走行継続距離、気候等）による温度の変動を補正できるので、温度異常の検知精度をより高められる。

【0014】

本開示の一態様では、複数の閾値Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８は、それぞれ、複数の測定部によって測定された床下機器の温度に応じて選択されてもよい。このような構成によれば、より的確に温度異常の判定ができる。つまり、床下機器の初期温度が低い状態では床下機器の温度変化も小さくなるので、床下機器の測定温度に基づいて温度変化における閾値Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８の値を決定することで、温度異常の検知精度を高めることができる。

【0015】

本開示の一態様では、処理部は、複数の測定部から最新の測定温度を入手すると、直前の第２温度Ｔ２を新たな第１温度Ｔ１、直前の第３温度Ｔ３を新たな第２温度Ｔ２、最新の測定温度を新たな第３温度Ｔ３として温度異常を再判定してもよい。このような構成によれば、走行中の鉄道車両に対し、床下機器の異常を監視し続けることができる。

【0016】

本開示の一態様では、処理部は、再判定において、新たな第３温度Ｔ３が閾値Ａ３より大きい場合に温度異常があると判定してもよい。このような構成によれば、温度異常の検知精度をさらに高めることができる。

【0017】

本開示の別の態様は、鉄道車両が順に走行する地上の複数の地点における鉄道車両の床下機器の温度のうち、第１温度Ｔ１と、第１温度Ｔ１の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した地点の第２温度Ｔ２と、第２温度Ｔ２の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した地点の第３温度Ｔ３と、予め定められた複数の閾値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８とを用い、下記条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）のいずれかが満たされる場合に、温度異常があると判定する、温度異常検出方法である。
（Ａ）Ｔ１＞Ａ０ 又は Ｔ２＞Ａ０ 又は Ｔ３＞Ａ０
（Ｂ）Ｔ１＞Ａ１ かつ （Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ 又は Ｔ２－Ｔ１＜０） かつ Ｔ２＞Ａ２ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｃ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｄ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ６）
（Ｅ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＜０ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ８）
（なお、Ａ１＜Ａ０、Ａ２＜Ａ０、Ａ３＜Ａ０である。）

【0018】

このような構成によれば、床下機器の温度異常を精度よく検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、実施形態における温度異常検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。

【図2】図２は、図１の温度異常検出システムにおける測定部の模式図である。

【図3】図３Ａは、複数の測定地点における測定温度の変化の一例を示すグラフであり、図３Ｂは、図３Ａとは異なる複数の測定地点における測定温度の変化の一例を示すグラフであり、図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂとは異なる複数の測定地点における測定温度の変化の一例を示すグラフである。

【図4】図４は、図１の処理部が実行する補正処理を概略的に示すフロー図である。

【図5】図５は、図１の処理部が実行する判定処理を概略的に示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す温度異常検出システム１は、例えば、台車の異常検知を目的として、鉄道車両の床下機器の温度異常を検出するシステムである。温度異常検出システム１は、複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅと、処理部３と、複数の表示部４Ａ，４Ｂ，４Ｃとを備える。

【0021】

＜測定部＞
複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅは、鉄道車両が順に走行する地上の複数の測定地点ごとに配置され、各地点を通過する鉄道車両の温度を測定する。複数の測定地点は、鉄道車両の走行方向に沿って並んでいる。

【0022】

図２に示すように、鉄道車両の床下には、主電動機１１と、車軸１２及び２つの車輪１３Ａ，１３Ｂを含む軸系の機器とが配置されている。車輪１３Ａ，１３Ｂの外側には軸箱１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ配置されている。また、主電動機１１の駆動力は、継手１５及び歯車箱１６を介して車軸１２に伝達される。

【0023】

軸箱１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ、車軸１２の軸受、潤滑装置等を収容した箱である。歯車箱１６は、歯車を収容した箱である。継手１５は、主電動機１１の駆動力を歯車に中継する。

【0024】

軸箱１４Ａ，１４Ｂ、継手１５及び歯車箱１６は、台車（図示省略）に取り付けられている。台車に歪等の異常が発生すると、車軸１２や主電動機１１の回転軸が傾くため、軸受、継手、歯車等に異常摩耗が発生する。そこで、軸箱１４Ａ，１４Ｂ、継手１５、歯車箱１６等の軸系の床下機器の温度を監視することで、台車の異常を間接的に監視できる。

【0025】

本実施形態では、測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅは、それぞれ、２つの第１温度計２１Ａ，２１Ｂと、第２温度計２２とを有する。第１温度計２１Ａ，２１Ｂ及び第２温
度計２２としては、それぞれ、赤外線放射温度計が使用できる。

【0026】

２つの第１温度計２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ、２つの軸箱１４Ａ，１４Ｂの温度を測定する。２つの第１温度計２１Ａ，２１Ｂは、車軸１２を挟むように配置され、２つの軸箱１４Ａ，１４Ｂを枕木方向（つまり、鉄道車両の走行方向と垂直な方向）の外側から測定する。

【0027】

第２温度計２２は、継手１５及び歯車箱１６の温度を測定する。第２温度計２２は、レールＲ及び枕木Ｓよりも下方に配置され、複数の枕木Ｓの間にて継手１５及び歯車箱１６を下方から測定する。

【0028】

測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅは、既存のレールＲに対する設置を容易にする観点から、橋梁に設置されることが好ましい。ただし、橋梁以外の場所においてレールＲ及び枕木Ｓの下方に空間を設け、この空間に第２温度計２２を配置してもよい。

【0029】

本実施形態では、５つの測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅが、鉄道車両の走行方向に離間した５つの地点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５（図３Ａ参照）に１つずつ配置されている。これら複数の地点の間隔は、必ずしも同じでなくてもよい。各地点間の距離が異なる場合は、後述する処理部３で用いる複数の閾値の少なくとも一部を距離に合わせて適宜補正することで、検知精度を向上できる。

【0030】

なお、鉄道車両は決められたレール上を走行するため、車両ではなく地上側に測定部を設けることで、車両側に測定部を搭載する必要が無い。また、地上に設けられた１つの測定部によって複数の車両を測定できるので、システムの導入コストが抑えられる。

【0031】

各測定部は、１つの車両ごとに少なくとも１つの床下機器の温度が測定できればよく、必ずしも車両ごとに２つ以上の床下機器の温度を測定しなくてもよい。ただし、検知精度を向上させる観点から、各車両に配置された複数の床下機器の温度を測定するとよい。

【0032】

複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅが測定した温度は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の無線通信回線を用いて、測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅから離れて設置された処理部３に送信される。

【0033】

＜処理部＞
処理部３は、複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅが測定した温度のうち、第１温度Ｔ１と、第１温度Ｔ１の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した地点の第２温度Ｔ２と、第２温度Ｔ２の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した地点の第３温度Ｔ３とに基づいて、温度異常を判定する。

【0034】

処理部３としては、例えば、演算を行うＣＰＵと、データを記憶するストレージとを備え、複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅと同じネットワークに接続されたサーバが用いられる。

【0035】

床下機器の測定温度は、鉄道車両の走行継続時間、走行パターン、走行時の気候、温度等の走行条件によってバラつきが生じる。例えば、走行時の季節によって最大６０℃程度の測定温度の変動が生じる。

【0036】

また、床下機器の測定温度は、測定対象の床下機器の鉄道車両における取付け位置によってもバラつきが生じる。例えば、先頭車両に設けられた床下機器は、他の車両に設けられた床下機器よりも温度が低くなる傾向がある。

【0037】

そのため、鉄道車両の走行条件や測定対象の床下機器の位置によって、温度異常の誤検知が発生する可能性や、逆に温度異常が検知されない可能性がある。そこで、処理部３は、複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅが測定した温度に対し、鉄道車両の走行条件と、温度を測定した床下機器の鉄道車両における位置とを考慮して補正した値を第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３とする。

【0038】

具体的には、例えば、大量のフィールドデータに基づいて、鉄道車両の走行条件及び床下機器の位置に対する測定温度の相関関係を公知の回帰分析によって求める。この相関関係に基づいた係数、関数等を用いて、測定温度の代表値（例えば中央値）を補正することで、補正された第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２又は第３温度Ｔ３が得られる。なお、測定温度のバラつきが小さい床下機器を測定対象とする場合、上記補正は行われなくてもよい。

【0039】

また、本実施形態のように複数の床下機器（つまり、軸箱１４Ａ，１４Ｂ、継手１５及び歯車箱１６）に対して温度を測定する場合は、床下機器ごとに、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３を取得することで、複数の床下機器の温度を監視することができる。

【0040】

鉄道車両が地点Ｐ３と地点Ｐ４との間を走行中の場合、図３Ａに示すように、第１温度Ｔ１は、地点Ｐ１での測定温度、第２温度Ｔ２は、地点Ｐ２での測定温度、第３温度Ｔ３は、地点Ｐ３での測定温度とされる。

【0041】

図３Ａでは、黒丸が異常のないときの測定パターンの例、白丸が異常のあるときの測定パターンの例を示している。また、図３Ａ，３Ｂ，３Ｃの横軸は走行距離Ｄ、縦軸は温度Ｔである。

【0042】

処理部３は、温度異常の判定後、複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅのいずれか１つから最新の測定温度を取得すると、直前の第２温度Ｔ２を新たな第１温度Ｔ１、直前の第３温度Ｔ３を新たな第２温度Ｔ２、最新の測定温度を新たな第３温度Ｔ３として温度異常を再判定する。

【0043】

例えば、図３Ａにおいて、第１温度Ｔ１が地点Ｐ１での測定温度、第２温度Ｔ２が地点Ｐ２での測定温度、第３温度Ｔ３が地点Ｐ３での測定温度である状態にて処理部３が判定を行った後、鉄道車両が第４地点Ｐ４を通過し、第４地点Ｐ４の測定温度が測定されると、第１温度Ｔ１は地点Ｐ２での測定温度、第２温度Ｔ２は地点Ｐ３での測定温度、第３温度Ｔ３は地点Ｐ４での測定温度に更新される。処理部３は、この更新後の第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３に基づいて温度異常を再判定する。

【0044】

なお、鉄道車両が同じレール上を往復走行する場合は、同じ地点で測定した温度が第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３に含まれ得る。例えば、第５地点Ｐ５を通過した鉄道車両が同じレールを折り返す場合は、第１温度Ｔ１を第４地点Ｐ４での１回目の測定温度、第２温度Ｔ２を第５地点Ｐ５での測定温度、第３温度Ｔ３を第４地点Ｐ４での２回目の測定温度として判定が行われる。

【0045】

処理部３は、予め定められた複数の閾値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８を用い、下記条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）のいずれかが満たされる場合に、温度異常があると判定する。
（Ａ）Ｔ１＞Ａ０ 又は Ｔ２＞Ａ０ 又は Ｔ３＞Ａ０
（Ｂ）Ｔ１＞Ａ１ かつ （Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ 又は Ｔ２－Ｔ１＜０） かつ Ｔ２＞Ａ２ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｃ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ Ｔ３＞Ａ３
（Ｄ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ６）
（Ｅ）Ｔ１＞Ａ１ かつ Ｔ２－Ｔ１＜０ かつ （Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７ 又は Ｔ３－Ｔ１＞Ａ８）
（なお、Ａ１＜Ａ０、Ａ２＜Ａ０、Ａ３＜Ａ０である。）

【0046】

条件（Ａ）は、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３の少なくとも１つが予め定められた一定の温度（つまり絶対閾値Ａ０）を超える場合に、異常と判定するためのものである。絶対閾値Ａ０は、例えば１Ｋ以上１００Ｋ以下である。

【0047】

なお、第１温度Ｔ１を取得した時点で、第１温度Ｔ１が絶対閾値Ａ０を超える場合は、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３の取得を待たずに異常を判定することができる。また、第２温度Ｔ２を取得した時点で、第２温度Ｔ２が絶対閾値Ａ０を超える場合は、第３温度Ｔ３の取得を待たずに異常を判定することができる。

【0048】

条件（Ｂ）は、例えば、図３Ｂに示すように、第１地点Ｐ１で測定された第１温度Ｔ１が第１閾値Ａ１を超え、第２地点Ｐ２で測定された第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が第４閾値Ａ４を超え、第２温度Ｔ２が絶対閾値Ａ０よりも低い第２閾値Ａ２を超え、さらに第３地点Ｐ３で測定された第３温度Ｔ３も絶対閾値Ａ０よりも低い第３閾値Ａ３を超える場合に、異常と判定するためのものである。

【0049】

ここで、第１閾値Ａ１は、異常判定を行うか否か判定するための指標値である。したがって、第１閾値Ａ１は、第２閾値Ａ２及び第３閾値Ａ３よりも十分に小さく、例えば絶対閾値Ａ０の１％以上９９％以下である。第２閾値Ａ２及び第３閾値Ａ３は、例えば絶対閾値Ａ０の１％以上９９％以下である。なお、第２閾値Ａ２及び第３閾値Ａ３は同じ値であっても異なる値であってもよい。また、第４閾値Ａ４は、正の値であり、例えば１Ｋ以上１００Ｋ以下である。

【0050】

条件（Ｂ）によれば、処理部３は、３つの地点での温度が絶対閾値Ａ０を超えない場合でも、絶対閾値Ａ０に近い温度が少なくとも２つの地点で継続した場合を異常と判定することができる。そのため、図３Ｂのように地点間の温度の変化が微小な場合にも異常が検知できる。

【0051】

なお、条件（Ｂ）によれば、第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が第４閾値Ａ４を超える替わりに、第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が負であり、残りの上記複数の条件を満たす場合、つまり、第１温度Ｔ１が第１閾値Ａ１よりも大きい一定値以上と想定される場合も異常と判定することができる。つまり、条件（Ｂ）は、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３が全て一定値以上であるような場合を異常と判定することができる。

【0052】

条件（Ｃ）は、例えば、図３Ａに示すように、第２地点Ｐ２で測定された第１温度Ｔ１が第１閾値Ａ１を超え、第３地点Ｐ３で測定された第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が第４閾値Ａ４を超え、さらに第４地点Ｐ４で測定された第３温度Ｔ３が第３閾値Ａ３を超える場合に、異常と判定するためのものである。

【0053】

条件（Ｃ）によれば、処理部３は、温度が絶対閾値Ａ０を超えない場合でも、２つの地点の間で一定量の温度上昇が認められ、その後絶対閾値Ａ０に近い温度に到達した場合を異常と判定することができる。

【0054】

条件（Ｄ）は、例えば、図３Ｃに示すように、第３地点Ｐ３で測定された第１温度Ｔ１
が第１閾値Ａ１を超え、さらに第４地点Ｐ４で測定された第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が第４閾値Ａ４を超え、かつ、第５地点Ｐ５で測定された第３温度Ｔ３と第２温度Ｔ２との差が第５閾値Ａ５を超える場合に、異常と判定するためのものである。第５閾値Ａ５は、正の値であり、例えば１Ｋ以上１００Ｋ以下である。

【0055】

また、条件（Ｄ）は、第１温度Ｔ１が指標値である第１閾値Ａ１を超え、さらに第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が第４閾値Ａ４を超え、かつ、第３温度Ｔ３と第１温度Ｔ１との差が第６閾値Ａ６を超える場合も含んでいる。第６閾値Ａ６は、正の値であり、例えば１Ｋ以上１００Ｋ以下である。

【0056】

条件（Ｅ）は、例えば、図３Ｃに示すように、第２地点Ｐ２で測定された第１温度Ｔ１が第１閾値Ａ１を超え、さらに第３地点Ｐ３で測定された第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が負であり、かつ、第４地点Ｐ４で測定された第３温度Ｔ３と第２温度Ｔ２との差が第７閾値Ａ７を超える場合に、異常と判定するためのものである。第７閾値Ａ７は、第５閾値Ａ５よりも大きい値である。第７閾値Ａ７は、例えば１Ｋ以上１００Ｋ以下である。

【0057】

また、条件（Ｅ）は、第１温度Ｔ１が指標値である第１閾値Ａ１を超え、さらに第２温度Ｔ２と第１温度Ｔ１との差が負であり、かつ、第３温度Ｔ３と第１温度Ｔ１との差が第８閾値Ａ８を超える場合も含んでいる。第８閾値Ａ８は、第６閾値Ａ６よりも大きい値である。第８閾値Ａ８は、例えば１Ｋ以上１００Ｋ以下である。

【0058】

したがって、条件（Ｄ）及び（Ｅ）によれば、処理部３は、温度が絶対閾値Ａ０を超えない場合でも、第３温度Ｔ３の第２温度Ｔ２に対する上昇量が一定量以上の場合、又は第３温度Ｔ３の第１温度Ｔ１に対する上昇量が一定量以上の場合も異常と判定することができる。

【0059】

さらに、処理部は、再判定の際に、新たな（つまり更新した）第３温度Ｔ３が第３閾値Ａ３より大きい場合に温度異常があると判定してもよい。これにより、温度異常の検知精度をさらに高めることができる。

【0060】

上記条件で用いられる第４閾値Ａ４、第５閾値Ａ５、第６閾値Ａ６、第７閾値Ａ７及び第８閾値Ａ８は、それぞれ、複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅによって測定された床下機器の温度に応じて選択される。

【0061】

例えば、第４閾値Ａ４、第５閾値Ａ５、第６閾値Ａ６、第７閾値Ａ７及び第８閾値Ａ８は、それぞれ、任意の地点において測定された床下機器の基準温度に応じて値が選択される関数又はテーブルとすることができる。基準温度は、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３のいずれか、又はこれ以外の測定温度とすることができる。

【0062】

床下機器の温度が低い場合は、温度の上昇値も小さくなる。そのため、第４閾値Ａ４、第５閾値Ａ５、第６閾値Ａ６、第７閾値Ａ７及び第８閾値Ａ８は、基準温度に合わせて線形的に小さくなる関数であるとよい。つまり、各閾値は、基準温度の一次関数であるとよい。

【0063】

また、基準温度の範囲ごとに第４閾値Ａ４、第５閾値Ａ５、第６閾値Ａ６、第７閾値Ａ７及び第８閾値Ａ８を決めてもよい。例えば、基準温度が一定値以上の場合は閾値を一定の値とし、基準温度が一定値未満の場合には閾値を無限大としてもよい。

【0064】

第４閾値Ａ４、第５閾値Ａ５、第６閾値Ａ６、第７閾値Ａ７及び第８閾値Ａ８の関数又はテーブルは、一定量の測定データが蓄積されるタイミングで適宜更新されてもよい。

【0065】

処理部３は、異常と判定した際は、表示部４Ａ，４Ｂ，４Ｃに異常を表示させる。なお、処理部３は、異常判定用の閾値とは別の警告用の閾値を有してもよい。処理部３は、第１温度Ｔ１等の値が警告用の閾を越えた場合に、表示部４Ａ，４Ｂ，４Ｃに警告を表示させてもよい。

【0066】

＜表示部＞
複数の表示部４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ、処理部３の判定結果を表示する。複数の表示部４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ異なる監視地点に配置され、ネットワークを通じて処理部３と接続されている。なお、温度異常検出システム１は、１つの表示部のみを備えてもよい。

【0067】

［１－２．処理］
以下では、図４のフロー図を参照しつつ、処理部３が実行する補正処理の一例について説明する。

【0068】

処理部３は、まず、温度測定の対象機器が軸箱か否か判定する（ステップＳ１０）。対象機器が軸箱の場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、処理部３は、車両ごとに複数の対象機器（つまり軸箱）の測定温度の中央値（以下、「第１中央値」という。）Ｍｃｏを求める（ステップＳ２０）。

【0069】

次に、処理部３は、複数の車両の軸系ごとに対象機器の測定温度の第１中央値Ｍｃｏからの乖離値ＤＭｃｏを計算する（ステップＳ３０）。その後、処理部３は、各車両の乖離値ＤＭｃｏを軸位でグループ化したデータの中央値（以下、「第２中央値」という。）ＤＭｃｉを求める（ステップＳ４０）。

【0070】

なお、ステップＳ４０では、先頭からの順番が奇数番目の車両と、偶数番目の車両とに分けて各軸位の第２中央値ＤＭｃｉを求める。また、先頭車両では、進行方向後方の台車における乖離値ＤＭｃｏの中央値から前方の台車における乖離値ＤＭｃｏの中央値を引いたものを第２中央値ＤＭｃｉとする。

【0071】

最後に、処理部３は、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２又は第３温度Ｔ３を下記式（１）により求める（ステップＳ５０）。式（１）中、ＴｎはＴ１、Ｔ２又はＴ３、Ｔ０は対象機器の測定温度、Ｃ１は第２中央値ＤＭｃｉと第１中央値Ｍｃｏとの関係から求めた回帰直線の傾き、Ｃ２はこの回帰直線の切片である。
Ｔｎ＝Ｔ０－Ｍｃｏ－（Ｄｍｃｉ×Ｃ１＋Ｃ２） ・・・（１）

【0072】

一方、対象機器が軸箱以外の不要な機器の場合（Ｓ１０：ＮＯ）、処理部３は、鉄道車両の編成全体での対象機器の測定温度の中央値（以下、「第３中央値」という。）ＯＭｃｏを求める（ステップＳ６０）。その後、処理部３は、上記ステップＳ５０にて、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２又は第３温度Ｔ３を下記式（２）により求める。
Ｔｎ＝Ｔ０－ＯＭｃｏ－Ｃ２ ・・・（２）

【0073】

次に、図５のフロー図を参照しつつ、処理部３が実行する判定処理について説明する。
処理部３は、まず、条件（Ａ）が満たされるか（つまり、Ｔ１＞Ａ０又はＴ２＞Ａ０又はＴ３＞Ａ０であるか）を判定する（ステップＳ１１０）。条件（Ａ）が満たされる場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、処理部３は、温度異常があると判定する（ステップＳ１７０）。

【0074】

一方、条件（Ａ）が満たされない場合、処理部３は、Ｔ１＞Ａ１であるか判定する（ステップＳ１２０）。Ｔ１がＡ１以下の場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、条件（Ｂ）、（Ｃ）、（
Ｄ）及び（Ｅ）がいずれも満たされないので、処理部３は、温度異常はないと判定して処理を終了する。

【0075】

ステップＳ１２０においてＴ１＞Ａ１の場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、処理部３は、続いて、（Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４又はＴ２－Ｔ１＜０）かつＴ２＞Ａ２かつＴ３＞Ａ３であるか判定する（ステップＳ１３０）。（Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４又はＴ２－Ｔ１＜０）かつＴ２＞Ａ２かつＴ３＞Ａ３である場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、条件（Ｂ）が満たされるので、処理部３は、温度異常があると判定する（ステップＳ１７０）。

【0076】

一方、ステップＳ１３０において、Ｔ２－Ｔ１が０以上Ａ４以下、Ｔ２がＡ２以下、又はＴ３がＡ３以下の場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、処理部３は、Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４かつＴ３＞Ａ３であるか判定する（ステップＳ１４０）。Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４かつＴ３＞Ａ３である場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、条件（Ｃ）が満たされるので、処理部３は、温度異常があると判定する（ステップＳ１７０）。

【0077】

一方、ステップＳ１４０においてＴ２－Ｔ１がＡ４以下、又はＴ３がＡ３以下の場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、処理部３は、Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４かつ（Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５又はＴ３－Ｔ１＞Ａ６）であるか判定する（ステップＳ１５０）。Ｔ２－Ｔ１＞Ａ４かつ（Ｔ３－Ｔ２＞Ａ５又はＴ３－Ｔ１＞Ａ６）である場合（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、条件（Ｄ）が満たされるので、処理部３は、温度異常があると判定する（ステップＳ１７０）。

【0078】

一方、ステップＳ１５０においてＴ２－Ｔ１がＡ４以下であるか、又はＴ３－Ｔ２がＡ５以下かつＴ３－Ｔ１がＡ６以下の場合（Ｓ１５０：ＮＯ）、処理部３は、Ｔ２－Ｔ１＜０かつ（Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７又はＴ３－Ｔ１＞Ａ８）であるか判定する（ステップＳ１６０）。Ｔ２－Ｔ１＜０かつ（Ｔ３－Ｔ２＞Ａ７又はＴ３－Ｔ１＞Ａ８）である場合（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、条件（Ｅ）が満たされるので、処理部３は、温度異常があると判定する（ステップＳ１７０）。

【0079】

一方、ステップＳ１６０においてＴ２－Ｔ１が０以上であるか、又はＴ３－Ｔ２がＡ７以下かつＴ３－Ｔ１がＡ８以下の場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）がいずれも満たされず、処理部３は、温度異常はないと判定して処理を終了する。

【0080】

なお、ステップＳ１３０からステップＳ１６０は、判定順序を入れ替えることができる。例えば、ステップＳ１２０においてＹＥＳと判定された後、ステップＳ１５０の判定をステップＳ１３０及びステップＳ１４０よりも先に行ってもよい。

【0081】

［１－３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）従来の閾値判定（Ａ）に加えて、条件（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）を用いて異常判定を行うので、誤検知を抑制しつつ、比較的速やかに温度異常を検知できる。つまり、床下機器の温度異常を精度よく検知できる。

【0082】

（１ｂ）第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３として、それぞれ、鉄道車両の走行条件と、温度を測定した床下機器の鉄道車両における位置とを考慮して補正された温度を用いるので、床下機器の位置や鉄道車両の走行条件（例えば走行継続距離、気候等）による温度の変動を補正できる。そのため、温度異常の検知精度をより高められる。

【0083】

（１ｃ）閾値Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８が、それぞれ複数の測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅによって測定された床下機器の温度に応じて選択されるので、より的確に温度異常の判定ができる。

【0084】

（１ｄ）処理部３は、測定部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅから最新の測定温度を取得すると、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３を更新して温度異常を再判定するので、走行中の鉄道車両に対し、床下機器の異常を監視し続けることができる。

【0085】

［２．第２実施形態］
［２－１．構成］
本開示の温度異常検出方法は、図１の温度異常検出システム１を用いて、鉄道車両の床下機器の温度異常を検出する方法である。

【0086】

当該温度異常検出方法は、検出対象の鉄道車両に対し、鉄道車両が順に走行する地上の複数の地点における鉄道車両の床下機器の温度測定と、条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）が満たされるかの演算とを繰り返す。

【0087】

なお、当該温度異常検出方法は、図１の温度異常検出システム１を用いる代わりに、手動で条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）が満たされるか判断し、温度異常を判定してもよい。

【0088】

［２－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）条件（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）を用いることで、床下機器の温度異常を精度よく検知できる。

【0089】

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0090】

（３ａ）上記実施形態の温度異常検出システム１において、閾値Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８は、必ずしも床下機器の温度に応じて選択される必要はなく、予め決められた一定値であってもよい。

【0091】

（３ｂ）上記実施形態の温度異常検出システム１において、処理部３は、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２及び第３温度Ｔ３に加えて、第３温度Ｔ３の測定地点よりも後に鉄道車両が通過した少なくとも１つの地点の測定温度をさらに用いて、温度異常の判定を行ってもよい。

【0092】

（３ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0093】

１…温度異常検出システム、２Ａ－２Ｅ…測定部、３…処理部、
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…表示部、１１…主電動機、１２…車軸、１３Ａ，１３Ｂ…車輪、
１４Ａ，１４Ｂ…軸箱、１５…継手、１６…歯車箱、２１Ａ，２１Ｂ…第１温度計、
２２…第２温度計。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】