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(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】2024-08-29
(45)【発行日】2024-09-06
(54)【発明の名称】ブレーキ制御装置、ブレーキ制御装置の検査方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B60T 17/18 20060101AFI20240830BHJP
B60T 13/68 20060101ALI20240830BHJP
B60T 13/66 20060101ALI20240830BHJP
B60T 13/36 20060101ALI20240830BHJP
B60T 15/36 20060101ALI20240830BHJP
B60T 8/88 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
B60T17/18
B60T13/68
B60T13/66 A
B60T13/36
B60T15/36 A
B60T8/88
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021059282
(22)【出願日】2021-03-31
(65)【公開番号】P2022155855
(43)【公開日】2022-10-14
【審査請求日】2023-12-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(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
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】染谷 貴司
(72)【発明者】
【氏名】小林 学志
(72)【発明者】
【氏名】西垣 亮
(72)【発明者】
【氏名】高原 一郎
【審査官】杉山 豊博
(56)【参考文献】
【文献】特表２０２２－５０８４４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／２３８１３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０８－２９０７６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２０９４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０８０８３７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｔ １７／１８
Ｂ６０Ｔ １３／６８
Ｂ６０Ｔ １３／６６
Ｂ６０Ｔ １３／３６
Ｂ６０Ｔ １５／３６
Ｂ６０Ｔ ８／８８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブレーキ指令信号を出力する制御部と、圧縮空気が貯められた空気タンクに接続され、前記圧縮空気を、所定の指令圧力に応じた圧力でブレーキシリンダに出力する中継弁と、
前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を前記ブレーキ指令信号に応じた前記指令圧力で前記中継弁に出力する指令圧力出力回路と、
を備え、
前記指令圧力出力回路は、
前記空気タンクに接続されたメイン系回路と、
前記空気タンクに、前記メイン系回路と並列に接続されたバックアップ系回路と、
前記メイン系回路の出力、及び、前記バックアップ系回路の出力のうちの何れか一方を前記中継弁に出力する切替電磁弁と、
前記切替電磁弁と前記中継弁との間に設けられた圧力センサである指令圧力センサと、
を備え、
前記メイン系回路及び前記バックアップ系回路は、それぞれ、
前記空気タンクと前記切替電磁弁との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用給気電磁弁と、
前記ブレーキ指令用給気電磁弁及び前記切替電磁弁を接続する流路と、外気との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用排気電磁弁と、
を有し、
前記制御部は、前記メイン系回路の異常を検知した場合に、前記切替電磁弁を制御して、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替えて、
運転者の操作に応じた目標値と、前記指令圧力センサの検出値と、に基づいて前記ブレーキ指令信号を出力する
ブレーキ制御装置。
【請求項2】
前記指令圧力出力回路は、更に、前記バックアップ系回路と前記切替電磁弁との間に設けられた圧力センサであるバックアップ系圧力センサを備え、
前記制御部は、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替えた場合に、前記目標値と、前記バックアップ系圧力センサの検出値と、に基づいて前記ブレーキ指令信号を出力する
請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、更に、前記バックアップ系圧力センサの検出値が前記目標値に一致し、かつ、前記指令圧力センサの検出値が前記目標値から外れていることを条件の一つとして、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替える請求項２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項4】
前記中継弁と前記ブレーキシリンダとを接続する流路、及び、前記ブレーキシリンダと外気とを接続する流路をそれぞれ開閉可能な滑走防止弁と、所定の滑走防止指令信号の入力に応じて閉動作することにより、前記中継弁と前記ブレーキシリンダとを接続する流路を閉塞させる滑走防止用給気電磁弁と、
前記滑走防止指令信号の入力に応じて開動作することにより、前記ブレーキシリンダと外気とを接続する流路を開放させる滑走防止用排気電磁弁と、
前記滑走防止弁と前記ブレーキシリンダとの間に設けられた圧力センサであるＢＣ圧力センサと、
を備え、
前記制御部は、滑走を検知した場合に、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁に前記滑走防止指令信号を出力する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項5】
前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を緊急停止用圧力に変換して出力する圧力調整部と、前記圧力調整部と前記中継弁との間に設けられ、所定の緊急停止指令信号の入力に応じて開動作する緊急停止用電磁弁と、
前記緊急停止用電磁弁と前記中継弁との間に設けられた圧力センサである緊急停止用圧力センサと、
を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項6】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のブレーキ制御装置の検査方法であって、前記メイン系回路に属する前記ブレーキ指令用給気電磁弁と前記ブレーキ指令用排気電磁弁とを閉塞させるステップと、
前記指令圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記メイン系回路、及び、前記中継弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、
を有するブレーキ制御装置の検査方法。
【請求項7】
請求項２又は請求項３に記載のブレーキ制御装置の検査方法であって、前記指令圧力センサの検出値と、前記バックアップ系圧力センサの検出値と、の対比の結果に基づいて、前記指令圧力センサ及び前記バックアップ系圧力センサのうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップを有する
ブレーキ制御装置の検査方法。
【請求項8】
請求項４に記載のブレーキ制御装置の検査方法であって、前記滑走防止用給気電磁弁と前記滑走防止用排気電磁弁とを閉塞させるステップと、
前記ＢＣ圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記滑走防止弁、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、
を有するブレーキ制御装置の検査方法。
【請求項9】
請求項５に記載のブレーキ制御装置の検査方法であって、前記緊急停止用電磁弁を開放させるステップと、
前記緊急停止用圧力センサの検出値に基づいて、前記圧力調整部及び前記緊急停止用電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、
を有するブレーキ制御装置の検査方法。
【請求項10】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記メイン系回路に属する前記ブレーキ指令用給気電磁弁と前記ブレーキ指令用排気電磁弁とを閉塞させる電磁弁制御指令部、
前記指令圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記メイン系回路、及び、前記中継弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部、
として機能させるプログラム。
【請求項11】
請求項２又は請求項３に記載のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記指令圧力センサの検出値と、前記バックアップ系圧力センサの検出値と、の対比の結果に基づいて、前記指令圧力センサ及び前記バックアップ系圧力センサのうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部として機能させる
プログラム。
【請求項12】
請求項４に記載のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記滑走防止用給気電磁弁と前記滑走防止用排気電磁弁とを閉塞させる電磁弁制御指令部、
前記ＢＣ圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記滑走防止弁、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部、
として機能させるプログラム。
【請求項13】
請求項５に記載のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記緊急停止用電磁弁を開放させる電磁弁制御指令部、
前記緊急停止用圧力センサの検出値に基づいて、前記圧力調整部及び前記緊急停止用電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部、
として機能させるプログラム。
【請求項14】
ブレーキ指令信号を出力する制御部と、
圧縮空気が貯められた空気タンクに接続され、前記圧縮空気を、所定の指令圧力に応じた圧力でブレーキシリンダに出力する中継弁と、
前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を前記ブレーキ指令信号に応じた前記指令圧力で前記中継弁に出力する指令圧力出力回路と、
を備え、
前記指令圧力出力回路は、
前記空気タンクに接続されたメイン系回路と、
前記空気タンクに、前記メイン系回路と並列に接続されたバックアップ系回路と、
前記メイン系回路の出力、及び、前記バックアップ系回路の出力のうちの何れか一方を前記中継弁に出力する切替電磁弁と、
前記中継弁と前記ブレーキシリンダとを接続する流路、及び、前記ブレーキシリンダと外気とを接続する流路をそれぞれ開閉可能な滑走防止弁と、
所定の滑走防止指令信号の入力に応じて閉動作することにより、前記中継弁と前記ブレーキシリンダとを接続する流路を閉塞させる滑走防止用給気電磁弁と、
前記滑走防止指令信号の入力に応じて開動作することにより、前記ブレーキシリンダと外気とを接続する流路を開放させる滑走防止用排気電磁弁と、
前記滑走防止弁と前記ブレーキシリンダとの間に設けられた圧力センサであるＢＣ圧力センサと、
を備え、
前記メイン系回路及び前記バックアップ系回路は、それぞれ、
前記空気タンクと前記切替電磁弁との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用給気電磁弁と、
前記ブレーキ指令用給気電磁弁及び前記切替電磁弁を接続する流路と、外気との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用排気電磁弁と、
を有し、
前記制御部は、前記メイン系回路の異常を検知した場合に、前記切替電磁弁を制御して、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替えて、
前記制御部は、滑走を検知した場合に、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁に前記滑走防止指令信号を出力する
ブレーキ制御装置。
【請求項15】
ブレーキ指令信号を出力する制御部と、
圧縮空気が貯められた空気タンクに接続され、前記圧縮空気を、所定の指令圧力に応じた圧力でブレーキシリンダに出力する中継弁と、
前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を前記ブレーキ指令信号に応じた前記指令圧力で前記中継弁に出力する指令圧力出力回路と、
前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を緊急停止用圧力に変換して出力する圧力調整部と、
前記圧力調整部と前記中継弁との間に設けられ、所定の緊急停止指令信号の入力に応じて開動作する緊急停止用電磁弁と、
前記緊急停止用電磁弁と前記中継弁との間に設けられた圧力センサである緊急停止用圧力センサと、
を備え、
前記指令圧力出力回路は、
前記空気タンクに接続されたメイン系回路と、
前記空気タンクに、前記メイン系回路と並列に接続されたバックアップ系回路と、
前記メイン系回路の出力、及び、前記バックアップ系回路の出力のうちの何れか一方を前記中継弁に出力する切替電磁弁と、
を備え、
前記メイン系回路及び前記バックアップ系回路は、それぞれ、
前記空気タンクと前記切替電磁弁との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用給気電磁弁と、
前記ブレーキ指令用給気電磁弁及び前記切替電磁弁を接続する流路と、外気との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用排気電磁弁と、
を有し、
前記制御部は、前記メイン系回路の異常を検知した場合に、前記切替電磁弁を制御して、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替える、
ブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ブレーキ制御装置、ブレーキ制御装置の検査方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
鉄道車両（電気車）におけるブレーキ装置には、機械式ブレーキが使用されている場合がある。また、機械式ブレーキとしては、一般に、ブレーキシリンダを通じて空気力で車輪に制輪子を抑圧し、その摩擦力で減速させる空気ブレーキが使用されている。
【0003】
機械式ブレーキ（空気ブレーキ）を制御するブレーキ制御装置には、所定の圧力で圧縮された圧縮空気を空気タンクからブレーキシリンダに向けて送出する際に、運転者のブレーキ操作に応じた圧力で送出する電空変換弁が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００１－０１８７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来、鉄道車両は、予め規定されたダイヤ（運行規則）どおりに運行することが強く求められている。その一方で、鉄道車両における空気ブレーキの機械系統には冗長性がなく、何らかの異常が生じた場合には即運行不能となり得る。
【0006】
本発明の目的は、鉄道車両の信頼性を高めることができるブレーキ制御装置、ブレーキ制御装置の検査方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様によれば、ブレーキ制御装置は、ブレーキ指令信号を出力する制御部と、圧縮空気が貯められた空気タンクに接続され、前記圧縮空気を、所定の指令圧力に応じた圧力でブレーキシリンダに出力する中継弁と、前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を前記ブレーキ指令信号に応じた前記指令圧力で前記中継弁に出力する指令圧力出力回路と、を備える。また、前記指令圧力出力回路は、前記空気タンクに接続されたメイン系回路と、前記空気タンクに、前記メイン系回路と並列に接続されたバックアップ系回路と、前記メイン系回路の出力、及び、前記バックアップ系回路の出力のうちの何れか一方を前記中継弁に出力する切替電磁弁と、を備える。また、前記メイン系回路及び前記バックアップ系回路は、それぞれ、前記空気タンクと前記切替電磁弁との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用給気電磁弁と、前記ブレーキ指令用給気電磁弁及び前記切替電磁弁を接続する流路と外気との間に設けられ、前記ブレーキ指令信号に従って開閉動作するブレーキ指令用排気電磁弁と、を有している。そして、前記制御部は、前記メイン系回路の異常を検知した場合に、前記切替電磁弁を制御して、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替える。
このようにすることで、メイン系回路に異常が生じた場合であっても、中継弁への出力が、直ちに、バックアップ系回路に切り替わるので、鉄道車両は運行を継続することができる。
したがって、鉄道車両の信頼性を高めることができる。
このようにすることで、メイン系回路に異常が生じた場合であっても、中継弁への出力が、直ちに、バックアップ系回路に切り替わるので、鉄道車両は運行を継続することができる。
したがって、鉄道車両の信頼性を高めることができる。
【0008】
また、本発明の一態様によれば、前記指令圧力出力回路は、更に、前記切替電磁弁と前記中継弁との間に設けられた圧力センサである指令圧力センサを備え、前記制御部は、前記運転者の操作に応じた目標値と、前記指令圧力センサの検出値と、に基づいて前記ブレーキ指令信号を出力する。
このようにすることで、指令圧力センサの検出値に応じて、各種電磁弁（ブレーキ指令用給気電磁弁、ブレーキ指令用排気電磁弁）の開閉動作をフィードバック制御するので、中継弁に印加される圧力を、運転者の操作に応じた目標値に迅速かつ精度良く一致させることができる。
このようにすることで、指令圧力センサの検出値に応じて、各種電磁弁（ブレーキ指令用給気電磁弁、ブレーキ指令用排気電磁弁）の開閉動作をフィードバック制御するので、中継弁に印加される圧力を、運転者の操作に応じた目標値に迅速かつ精度良く一致させることができる。
【0009】
また、本発明の一態様によれば、前記指令圧力出力回路は、更に、前記バックアップ系回路と前記切替電磁弁との間に設けられた圧力センサであるバックアップ系圧力センサを備え、前記制御部は、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替えた場合に、前記目標値と、前記バックアップ系圧力センサの検出値と、に基づいて前記ブレーキ指令信号を出力する。
このようにすることで、指令圧力センサに異常が生じていた場合であっても、バックアップ系回路及びバックアップ系圧力センサにて正常なフィードバック制御を継続することができる。
このようにすることで、指令圧力センサに異常が生じていた場合であっても、バックアップ系回路及びバックアップ系圧力センサにて正常なフィードバック制御を継続することができる。
【0010】
また、本発明の一態様によれば、前記制御部は、更に、前記バックアップ系圧力センサの検出値が前記目標値に一致し、かつ、前記指令圧力センサの検出値が前記目標値から外れていることを条件の一つとして、前記メイン系回路の出力から前記バックアップ系回路の出力に切り替える。
このようにすることで、メイン系回路の出力からバックアップ系回路の出力に切り替えた際に、より確実に正規の運転に復帰することができる。
このようにすることで、メイン系回路の出力からバックアップ系回路の出力に切り替えた際に、より確実に正規の運転に復帰することができる。
【0011】
また、本発明の一態様によれば、前記中継弁と前記ブレーキシリンダとを接続する流路、及び、前記ブレーキシリンダと外気とを接続する流路をそれぞれ開閉可能な滑走防止弁と、所定の滑走防止指令信号の入力に応じて閉動作することにより、前記中継弁と前記ブレーキシリンダとを接続する流路を閉塞させる滑走防止用給気電磁弁と、前記滑走防止指令信号の入力に応じて開動作することにより、前記ブレーキシリンダと外気とを接続する流路を開放させる滑走防止用排気電磁弁と、前記滑走防止弁と前記ブレーキシリンダとの間に設けられた圧力センサであるＢＣ圧力センサと、を備え、前記制御部は、滑走を検知した場合に、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁に前記滑走防止指令信号を出力する。
このようにすることで、鉄道車両の滑走が生じたときに、直ちに、当該滑走が抑制されるようにブレーキが解除される。また、検査時において、ＢＣ圧力センサの検出値をモニタリングすることで、滑走防止弁、滑走防止用給気電磁弁及び滑走防止用排気電磁弁が正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
このようにすることで、鉄道車両の滑走が生じたときに、直ちに、当該滑走が抑制されるようにブレーキが解除される。また、検査時において、ＢＣ圧力センサの検出値をモニタリングすることで、滑走防止弁、滑走防止用給気電磁弁及び滑走防止用排気電磁弁が正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
【0012】
また、本発明の一態様によれば、ブレーキ制御装置は、前記空気タンクに接続され、前記圧縮空気を緊急停止用圧力に変換して出力する圧力調整部と、前記圧力調整部と前記中継弁との間に設けられ、所定の緊急停止指令信号の入力に応じて開動作する緊急停止用電磁弁と、前記緊急停止用電磁弁と前記中継弁との間に設けられた圧力センサである緊急停止用圧力センサと、を備える。
このようにすることで、緊急停止を実施すべき状況において、より確実に鉄道車両を停止することができる。また、検査時において、緊急停止用圧力センサの検出値をモニタリングすることで、圧力調整部、緊急停止用電磁弁が正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
このようにすることで、緊急停止を実施すべき状況において、より確実に鉄道車両を停止することができる。また、検査時において、緊急停止用圧力センサの検出値をモニタリングすることで、圧力調整部、緊急停止用電磁弁が正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
【0013】
また、本発明の一態様によれば、ブレーキ制御装置の検査方法は、前記メイン系回路に属する前記ブレーキ指令用給気電磁弁と前記ブレーキ指令用排気電磁弁とを閉塞させるステップと、前記指令圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記メイン系回路、及び、前記中継弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、を有する。
このようにすることで、指令圧力出力回路及び中継弁における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、指令圧力出力回路及び中継弁における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0014】
また、本発明の一態様によれば、上述のブレーキ制御装置の検査方法は、前記指令圧力センサの検出値と、前記バックアップ系圧力センサの検出値と、の対比の結果に基づいて、前記指令圧力センサ及び前記バックアップ系圧力センサのうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップを有する。
このようにすることで、指令圧力センサ、バックアップ系圧力センサにおける不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、指令圧力センサ、バックアップ系圧力センサにおける不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0015】
また、本発明の一態様によれば、上述のブレーキ制御装置の検査方法は、前記滑走防止用給気電磁弁と前記滑走防止用排気電磁弁とを閉塞させるステップと、前記ＢＣ圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記滑走防止弁、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、を有する。
このようにすることで、滑走防止用回路（滑走防止弁、滑走防止用給気電磁弁及び滑走防止用排気電磁弁を有する回路）における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、滑走防止用回路（滑走防止弁、滑走防止用給気電磁弁及び滑走防止用排気電磁弁を有する回路）における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0016】
また、本発明の一態様によれば、上述のブレーキ制御装置の検査方法は、前記緊急停止用電磁弁を開放させるステップと、前記緊急停止用圧力センサの検出値に基づいて、前記圧力調整部及び前記緊急停止用電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、を有する。
このようにすることで、緊急停止用回路（圧力調整部、緊急停止用電磁弁を有する回路）における不具合を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、緊急停止用回路（圧力調整部、緊急停止用電磁弁を有する回路）における不具合を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0017】
また、本発明の一態様によれば、プログラムは、上述のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記メイン系回路に属する前記ブレーキ指令用給気電磁弁と前記ブレーキ指令用排気電磁弁とを閉塞させる電磁弁制御指令部、前記指令圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記メイン系回路、及び、前記中継弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部、として機能させる。
【0018】
また、本発明の一態様によれば、プログラムは、上述のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記指令圧力センサの検出値と、前記バックアップ系圧力センサの検出値と、の対比の結果に基づいて、前記指令圧力センサ及び前記バックアップ系圧力センサのうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部として機能させる。
【0019】
また、本発明の一態様によれば、プログラムは、上述のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記滑走防止用給気電磁弁と前記滑走防止用排気電磁弁とを閉塞させる電磁弁制御指令部、前記ＢＣ圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記滑走防止弁、前記滑走防止用給気電磁弁及び前記滑走防止用排気電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部、として機能させる。
【0020】
また、本発明の一態様によれば、プログラムは、上述のブレーキ制御装置の検査に用いるコンピュータを、前記緊急停止用電磁弁を開放させる電磁弁制御指令部、前記緊急停止用圧力センサの検出値に基づいて、前記圧力調整部及び前記緊急停止用電磁弁のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する異常判定部、として機能させる。
【発明の効果】
【0021】
上述のブレーキ制御装置、ブレーキ制御装置の検査方法及びプログラムによれば、鉄道車両の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の全体構成を示す図である。
【図2】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の機能構成を示す図である。
【図3】第１の実施形態に係るＢＣＵのブレーキ制御用の処理フローを示す図である。
【図4】第１の実施形態に係るＢＣＵの出力切替用の処理フローを示す図である。
【図5】第１の実施形態に係るＢＣＵの、回路切替後におけるブレーキ制御用の処理フローを示す図である。
【図6】第１の実施形態に係るＢＣＵの滑走防止用の処理フローを示す図である。
【図7】第１の実施形態に係るＢＣＵの緊急停止用の処理フローを示す図である。
【図8】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第１の処理フローを示す図である。
【図9】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第２の処理フローを示す図である。
【図10】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第３の処理フローを示す図である。
【図11】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第３の処理フローを示す図である。
【図12】第２の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査システムの全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
【0024】
（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の全体構成を示す図である。
図１に示すブレーキ制御装置１は、鉄道車両（例えば、新幹線等の電気車）に搭載されている。ブレーキ制御装置１は、同じ鉄道車両に搭載された空気タンクＴからブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２への、圧縮空気の送出を制御する。
図１は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の全体構成を示す図である。
図１に示すブレーキ制御装置１は、鉄道車両（例えば、新幹線等の電気車）に搭載されている。ブレーキ制御装置１は、同じ鉄道車両に搭載された空気タンクＴからブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２への、圧縮空気の送出を制御する。
【0025】
図１に示すように、ブレーキ制御装置１は、ＢＣＵ（Break Control Unit）１０と、中継弁２と、指令圧力出力回路３と、滑走防止用回路４と、緊急停止用回路５と、を備えている。
【0026】
ＢＣＵ１０は、ブレーキ制御装置１の動作全体を司る制御ユニットである。
ＢＣＵ１０は、図示しない運転室の操作用コントローラを通じて、運転者によるブレーキ操作を受け付ける。そして、ＢＣＵ１０は、運転者によるブレーキ操作に応じて、所定の電気信号であるブレーキ指令信号を指令圧力出力回路３に出力する。
ＢＣＵ１０は、図示しない運転室の操作用コントローラを通じて、運転者によるブレーキ操作を受け付ける。そして、ＢＣＵ１０は、運転者によるブレーキ操作に応じて、所定の電気信号であるブレーキ指令信号を指令圧力出力回路３に出力する。
【0027】
中継弁２は、空気タンクＴに接続された圧縮空気を、所定の指令圧力に応じた圧力でブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に向けて出力するパイロット式の弁である。
図１に示すように、中継弁２の一次側には、圧縮空気が貯められた空気タンクＴが接続される。また、中継弁２の二次側には、後述する滑走防止用回路４を経て、複数のブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２が接続される。中継弁２は、指令圧力出力回路３から所定の指令圧力となった圧縮空気を中継弁２内部の指令室（図示せず）に受け付けて、二次側が当該指令圧力に応じた圧力となるように圧縮空気を出力する。また、中継弁２は、緊急停止用回路５から所定の緊急停止用圧力となった圧縮空気を中継弁２内部の別の指令室（図示せず）に受け付けて、二次側が当該緊急停止用圧力に応じた圧力となるように圧縮空気を出力する。
図１に示すように、中継弁２の一次側には、圧縮空気が貯められた空気タンクＴが接続される。また、中継弁２の二次側には、後述する滑走防止用回路４を経て、複数のブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２が接続される。中継弁２は、指令圧力出力回路３から所定の指令圧力となった圧縮空気を中継弁２内部の指令室（図示せず）に受け付けて、二次側が当該指令圧力に応じた圧力となるように圧縮空気を出力する。また、中継弁２は、緊急停止用回路５から所定の緊急停止用圧力となった圧縮空気を中継弁２内部の別の指令室（図示せず）に受け付けて、二次側が当該緊急停止用圧力に応じた圧力となるように圧縮空気を出力する。
【0028】
指令圧力出力回路３は、空気タンクＴに接続され、その圧縮空気を、ＢＣＵ１０から入力するブレーキ指令信号に応じた指令圧力で中継弁２に出力する。
図１に示すように、指令圧力出力回路３は、メイン系回路３０と、バックアップ系回路３１と、切替電磁弁３２と、指令圧力センサＰＳ１と、バックアップ系圧力センサＰＳ２と、を有している。
また、メイン系回路３０は、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを有してなる。また、バックアップ系回路３１は、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを有してなる。
図１に示すように、指令圧力出力回路３は、メイン系回路３０と、バックアップ系回路３１と、切替電磁弁３２と、指令圧力センサＰＳ１と、バックアップ系圧力センサＰＳ２と、を有している。
また、メイン系回路３０は、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを有してなる。また、バックアップ系回路３１は、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを有してなる。
【0029】
図１に示すように、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１は、空気タンクＴに並列に接続されている。
メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、及び、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａは、空気タンクＴと切替電磁弁３２との間に設けられ、ブレーキ指令信号に従って開閉動作する。
また、メイン系回路３０のブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒは、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及び切替電磁弁３２を接続する流路（空気配管）と、外気との間に設けられ、ブレーキ指令信号に従って開閉動作する。また、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒは、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及び切替電磁弁３２を接続する流路（空気配管）と、外気との間に設けられ、ブレーキ指令信号に従って開閉動作する。
切替電磁弁３２は、ＢＣＵ１０からの指令信号（後述する回路切替指令信号）に応じて、メイン系回路３０の出力、及び、バックアップ系回路３１の出力のうちの何れか一方を選択して中継弁２に出力する。なお、選択されない方の出力は、切替電磁弁３２にて閉塞される。
指令圧力センサＰＳ１は、切替電磁弁３２と中継弁２との間に設けられた圧力センサであって、指令圧力出力回路３が中継弁２に向けて出力する圧縮空気の圧力（指令圧力）を検出する。
バックアップ系圧力センサＰＳ２は、バックアップ系回路３１と切替電磁弁３２との間に設けられた圧力センサである。バックアップ系圧力センサＰＳ２は、切替電磁弁３２がメイン系回路３０の出力を選択している場合であっても、バックアップ系回路３１が出力する圧縮空気の圧力を検出することができる。
メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、及び、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａは、空気タンクＴと切替電磁弁３２との間に設けられ、ブレーキ指令信号に従って開閉動作する。
また、メイン系回路３０のブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒは、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及び切替電磁弁３２を接続する流路（空気配管）と、外気との間に設けられ、ブレーキ指令信号に従って開閉動作する。また、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒは、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及び切替電磁弁３２を接続する流路（空気配管）と、外気との間に設けられ、ブレーキ指令信号に従って開閉動作する。
切替電磁弁３２は、ＢＣＵ１０からの指令信号（後述する回路切替指令信号）に応じて、メイン系回路３０の出力、及び、バックアップ系回路３１の出力のうちの何れか一方を選択して中継弁２に出力する。なお、選択されない方の出力は、切替電磁弁３２にて閉塞される。
指令圧力センサＰＳ１は、切替電磁弁３２と中継弁２との間に設けられた圧力センサであって、指令圧力出力回路３が中継弁２に向けて出力する圧縮空気の圧力（指令圧力）を検出する。
バックアップ系圧力センサＰＳ２は、バックアップ系回路３１と切替電磁弁３２との間に設けられた圧力センサである。バックアップ系圧力センサＰＳ２は、切替電磁弁３２がメイン系回路３０の出力を選択している場合であっても、バックアップ系回路３１が出力する圧縮空気の圧力を検出することができる。
【0030】
滑走防止用回路４は、中継弁２を通じて上記指令圧力に応じた圧力で出力された圧縮空気をブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に向けて出力する。通常時においては、中継弁２から出力された圧縮空気は、滑走防止用回路４を経て、そのままブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に入力されることで、所望する度合いでブレーキが作動する。しかし、ＢＣＵ１０によって鉄道車両の“滑走”が検知された場合は、直ちに、滑走防止用回路４が中継弁２からブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に向けて出力される圧縮空気を遮断してブレーキを解除する。これにより、鉄道車両の“滑走”を抑止することができる。
【0031】
図１に示すように、滑走防止用回路４は、複数のブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２の各々に対応して、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ、及び、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５を備えている。
【0032】
滑走防止弁４０Ｎは、中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路、及び、ブレーキシリンダＢＣ１と外気とを接続する流路を有し、それぞれ独立に開閉可能とする。
滑走防止弁４０Ｎは、滑走防止用給気電磁弁４０Ａを通じて内部の指令室（図示せず）に印加される圧力に従い、中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路を開閉するパイロット式の弁である。
滑走防止用給気電磁弁４０Ａは、所定の滑走防止指令信号の入力に応じて閉動作することにより、滑走防止弁４０Ｎにおける、上記中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路を閉塞させる。
滑走防止用排気電磁弁４０Ｒは、所定の滑走防止指令信号の入力に応じて開動作することにより、滑走防止弁４０Ｎにおける、上記ブレーキシリンダＢＣ１と外気とを接続する流路を開放させる。
なお、滑走防止弁４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４１Ｒ及びブレーキシリンダＢＣ２についての構成は、上述の滑走防止弁４０Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ及びブレーキシリンダＢＣ１と同様であるため説明を省略する。
滑走防止弁４０Ｎは、滑走防止用給気電磁弁４０Ａを通じて内部の指令室（図示せず）に印加される圧力に従い、中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路を開閉するパイロット式の弁である。
滑走防止用給気電磁弁４０Ａは、所定の滑走防止指令信号の入力に応じて閉動作することにより、滑走防止弁４０Ｎにおける、上記中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路を閉塞させる。
滑走防止用排気電磁弁４０Ｒは、所定の滑走防止指令信号の入力に応じて開動作することにより、滑走防止弁４０Ｎにおける、上記ブレーキシリンダＢＣ１と外気とを接続する流路を開放させる。
なお、滑走防止弁４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４１Ｒ及びブレーキシリンダＢＣ２についての構成は、上述の滑走防止弁４０Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ及びブレーキシリンダＢＣ１と同様であるため説明を省略する。
【0033】
また、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５は、滑走防止弁４０Ｎ、４１ＮとブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２との間にそれぞれ設けられた圧力センサである。ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５は、それぞれ、ブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に印加される圧力（即ち、実際に係るブレーキの度合いを示す圧力）を検出する。
【0034】
緊急停止用回路５は、中継弁２への指令圧力を出力する回路であって、指令圧力出力回路３とは別系統に設けられた保安用の回路である。
図１に示すように、緊急停止用回路５は、圧力調整部５０と、緊急停止用電磁弁５１と、緊急停止用圧力センサＰＳ６と、を有している。また、圧力調整部５０は、圧力調整用電磁弁５０ａと、２段圧力調整弁５０ｂと、を有している。
図１に示すように、緊急停止用回路５は、圧力調整部５０と、緊急停止用電磁弁５１と、緊急停止用圧力センサＰＳ６と、を有している。また、圧力調整部５０は、圧力調整用電磁弁５０ａと、２段圧力調整弁５０ｂと、を有している。
【0035】
圧力調整部５０は、空気タンクＴに接続され、当該空気タンクＴに溜められている圧縮空気を緊急停止用圧力に変換して出力する。ここで、「緊急停止用圧力」とは、鉄道車両に対し緊急停止指令が発せられた場合に、緊急停止を実現するために中継弁２に特別に印加される圧力である。圧力調整部５０は、緊急停止が行われる前（通常運転時）の段階で予め緊急停止用圧力とされた圧縮空気を生成しておく。
２段圧力調整弁５０ｂは、空気タンクＴから供給された圧縮空気を予め規定された圧力で出力する圧力調整弁であって、圧力調整用電磁弁５０ａを通じて印加される圧力に応じて動作するパイロット式の弁である。
緊急停止用電磁弁５１は、圧力調整部５０と中継弁２との間に設けられ、ＢＣＵ１０からの所定の緊急停止指令信号の入力に応じて開動作する。これにより、圧力調整部５０が生成した緊急停止用圧力が中継弁２の指令室に印加され、緊急停止のためのブレーキが作動する。
２段圧力調整弁５０ｂは、空気タンクＴから供給された圧縮空気を予め規定された圧力で出力する圧力調整弁であって、圧力調整用電磁弁５０ａを通じて印加される圧力に応じて動作するパイロット式の弁である。
緊急停止用電磁弁５１は、圧力調整部５０と中継弁２との間に設けられ、ＢＣＵ１０からの所定の緊急停止指令信号の入力に応じて開動作する。これにより、圧力調整部５０が生成した緊急停止用圧力が中継弁２の指令室に印加され、緊急停止のためのブレーキが作動する。
【0036】
緊急停止用圧力センサＰＳ６は、緊急停止用電磁弁５１と中継弁２との間に設けられた圧力センサであって、緊急停止指令信号が出力された際に、圧力調整部５０から中継弁２に向けて出力される圧縮空気の圧力を検出する。
【0037】
また、中継弁出力圧力センサＰＳ３は、中継弁２と滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ等の間に設けられ、中継弁２からブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に向けて出力される圧縮空気の圧力を検出する。
【0038】
（機能構成）
図２は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の機能構成を示す図である。
図２に示すように、ＢＣＵ１０は、指令圧力出力回路３の各種電磁弁（ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、３１Ｒ）及び切替電磁弁３２に向けて動作制御用の電気信号を出力し、開閉動作、切替動作を制御する。また、ＢＣＵ１０は、指令圧力出力回路３の指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２から圧力の検出値を取得する。
同様に、ＢＣＵ１０は、滑走防止用回路４の各種電磁弁（滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ）に向けて動作制御用の電気信号を出力し、開閉動作を制御する。また、滑走防止用回路４のＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５から圧力の検出値を取得する。
同様に、ＢＣＵ１０は、緊急停止用回路５の緊急停止用電磁弁５１に向けて動作制御用の電気信号を出力し、開閉動作を制御する。また、緊急停止用回路５の緊急停止用圧力センサＰＳ６から圧力の検出値を取得する。
図２は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の機能構成を示す図である。
図２に示すように、ＢＣＵ１０は、指令圧力出力回路３の各種電磁弁（ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、３１Ｒ）及び切替電磁弁３２に向けて動作制御用の電気信号を出力し、開閉動作、切替動作を制御する。また、ＢＣＵ１０は、指令圧力出力回路３の指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２から圧力の検出値を取得する。
同様に、ＢＣＵ１０は、滑走防止用回路４の各種電磁弁（滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ）に向けて動作制御用の電気信号を出力し、開閉動作を制御する。また、滑走防止用回路４のＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５から圧力の検出値を取得する。
同様に、ＢＣＵ１０は、緊急停止用回路５の緊急停止用電磁弁５１に向けて動作制御用の電気信号を出力し、開閉動作を制御する。また、緊急停止用回路５の緊急停止用圧力センサＰＳ６から圧力の検出値を取得する。
【0039】
ＢＣＵ１０は、例えばマイクロプロセッサ等であって、主の記録領域（メモリ）等に読み込まれた専用のプログラムに基づいて動作を行う。
本実施形態に係るＢＣＵ１０は、図２に示すように、操作受付部１００、フィードバック制御部１０１、ブレーキ指令出力部１０２、回路切替部１０３、滑走防止指令出力部１０４、緊急停止指令出力部１０５及び状態監視部１０６としての機能を発揮する。
本実施形態に係るＢＣＵ１０は、図２に示すように、操作受付部１００、フィードバック制御部１０１、ブレーキ指令出力部１０２、回路切替部１０３、滑走防止指令出力部１０４、緊急停止指令出力部１０５及び状態監視部１０６としての機能を発揮する。
【0040】
操作受付部１００は、運転室に備えられたブレーキ操作手段（ブレーキレバー等）に対する運転者のブレーキ操作（１ノッチ、２ノッチ、・・・等）を受け付ける。
フィードバック制御部１０１は、指令圧力センサＰＳ１の検出値をモニタリングしながら、当該検出値を、操作受付部１００が受け付けた運転者のブレーキ操作に対応する目標値に近づけるためのフィードバック制御を行う。具体的には、フィードバック制御部１０１は、指令圧力センサＰＳ１の検出値と、ブレーキ操作に対応する目標値と、の差圧を計測する。ブレーキ指令出力部１０２は、フィードバック制御部１０１の測定結果に基づいて、ブレーキ指令信号を指令圧力出力回路３に出力する。
回路切替部１０３は、指令圧力出力回路３におけるメイン系回路３０の異常を検知した場合に、切替電磁弁３２に所定の回路切替指令信号を出力して、中継弁２への圧縮空気の出力をメイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替える。
滑走防止指令出力部１０４は、鉄道車両の滑走を検知した場合に、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒに滑走防止指令信号を出力する。
緊急停止指令出力部１０５は、運転中の鉄道車両に対して緊急停止指令が発せられた場合に、緊急停止用電磁弁５１に向けて緊急停止指令信号を出力する。
状態監視部１０６は、鉄道車両の運転中において、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２、中継弁出力圧力センサＰＳ３（図１）、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値をモニタリングして、一定時間ごとに、図示しない記録媒体にログとして記録する。
フィードバック制御部１０１は、指令圧力センサＰＳ１の検出値をモニタリングしながら、当該検出値を、操作受付部１００が受け付けた運転者のブレーキ操作に対応する目標値に近づけるためのフィードバック制御を行う。具体的には、フィードバック制御部１０１は、指令圧力センサＰＳ１の検出値と、ブレーキ操作に対応する目標値と、の差圧を計測する。ブレーキ指令出力部１０２は、フィードバック制御部１０１の測定結果に基づいて、ブレーキ指令信号を指令圧力出力回路３に出力する。
回路切替部１０３は、指令圧力出力回路３におけるメイン系回路３０の異常を検知した場合に、切替電磁弁３２に所定の回路切替指令信号を出力して、中継弁２への圧縮空気の出力をメイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替える。
滑走防止指令出力部１０４は、鉄道車両の滑走を検知した場合に、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒに滑走防止指令信号を出力する。
緊急停止指令出力部１０５は、運転中の鉄道車両に対して緊急停止指令が発せられた場合に、緊急停止用電磁弁５１に向けて緊急停止指令信号を出力する。
状態監視部１０６は、鉄道車両の運転中において、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２、中継弁出力圧力センサＰＳ３（図１）、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値をモニタリングして、一定時間ごとに、図示しない記録媒体にログとして記録する。
【0041】
（ＢＣＵのブレーキ制御用の処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係るＢＣＵのブレーキ制御用の処理フローを示す図である。
図３に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の操作受付部１００、フィードバック制御部１０１及びブレーキ指令出力部１０２によって実行される。なお、図３に示される処理フローにおいては、終始、切替電磁弁３２により、メイン系回路３０の出力が選択されているものとする。
図３は、第１の実施形態に係るＢＣＵのブレーキ制御用の処理フローを示す図である。
図３に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の操作受付部１００、フィードバック制御部１０１及びブレーキ指令出力部１０２によって実行される。なお、図３に示される処理フローにおいては、終始、切替電磁弁３２により、メイン系回路３０の出力が選択されているものとする。
【0042】
鉄道車両の運行中において、運転者は、当該鉄道車両の運転室に備えられたブレーキレバーを所望に操作する。操作受付部１００は、このブレーキレバーを通じて運転者の操作を受け付ける（ステップＳ００）。
フィードバック制御部１０１は、まず、ステップＳ００で受け付けた操作が、走行中の鉄道車両にかけるブレーキの度合いを強める「ブレーキ操作」か、ブレーキの度合いを弱める「ブレーキ解除操作」か、のいずれであるかを判定する（ステップＳ０１）。
フィードバック制御部１０１は、まず、ステップＳ００で受け付けた操作が、走行中の鉄道車両にかけるブレーキの度合いを強める「ブレーキ操作」か、ブレーキの度合いを弱める「ブレーキ解除操作」か、のいずれであるかを判定する（ステップＳ０１）。
【0043】
受け付けた操作が「ブレーキ操作」であった場合（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、ブレーキを効かせるために、中継弁２の指令室は、現時点よりも高い圧力となる必要がある。そこで、フィードバック制御部１０１は、ブレーキ操作（１ノッチ、２ノッチ、・・・）に対応する目標値と、指令圧力センサＰＳ１の検出値（現時点の指令圧力）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０２）。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａに出力する（ステップＳ０３）。これにより、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａが開放されて、空気タンクＴの圧縮空気がブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及び切替電磁弁３２を通じて中継弁２の指令室に流入し、より高い圧力が印加される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０２）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ０２：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ０４）、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａを閉塞して処理を終了する。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａに出力する（ステップＳ０３）。これにより、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａが開放されて、空気タンクＴの圧縮空気がブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及び切替電磁弁３２を通じて中継弁２の指令室に流入し、より高い圧力が印加される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０２）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ０２：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ０４）、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａを閉塞して処理を終了する。
【0044】
なお、本実施形態に係るブレーキ指令出力部１０２は、ステップＳ０３において、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａに出力するブレーキ指令信号を、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａにも同時に出力する。また、ブレーキ指令出力部１０２は、ステップＳ０４において、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａへのブレーキ指令信号の停止と同時に、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａへのブレーキ指令信号も停止する。これにより、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａと、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａとは、フィードバック制御（ステップＳ０２～Ｓ０４の処理）において、常に同じタイミングで開閉する。
【0045】
他方、受け付けた操作が「ブレーキ解除操作」であった場合（ステップＳ０１：ＮＯ）、ブレーキを緩めるために、中継弁２の指令室は、現時点よりも低い圧力となる必要がある。そこで、フィードバック制御部１０１は、ブレーキ操作（１ノッチ、２ノッチ、・・・）に対応する目標値と、指令圧力センサＰＳ１の検出値（現時点の指令圧力）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０５）。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒに出力する（ステップＳ０６）。これにより、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒが開放されて、中継弁２の指令室に留まっていた圧縮空気が切替電磁弁３２及びブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを通じて外気へと流出し、中継弁２の指令室の圧力が低減される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０５）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ０５：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ０７）、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを閉塞して処理を終了する。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒに出力する（ステップＳ０６）。これにより、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒが開放されて、中継弁２の指令室に留まっていた圧縮空気が切替電磁弁３２及びブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを通じて外気へと流出し、中継弁２の指令室の圧力が低減される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０５）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ０５：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ０７）、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを閉塞して処理を終了する。
【0046】
なお、本実施形態に係るブレーキ指令出力部１０２は、ステップＳ０６において、メイン系回路３０のブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒに出力するブレーキ指令信号を、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒにも同時に出力する。また、ブレーキ指令出力部１０２は、ステップＳ０７において、メイン系回路３０のブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒへのブレーキ指令信号の停止と同時に、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒへのブレーキ指令信号も停止する。これにより、メイン系回路３０のブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒと、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒとは、フィードバック制御（ステップＳ０５～Ｓ０７の処理）において、常に同じタイミングで開閉する。
【0047】
（ＢＣＵの回路切替用の処理フロー）
図４は、第１の実施形態に係るＢＣＵの回路切替用の処理フローを示す図である。
図４に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の回路切替部１０３によって実行される。なお、図４に示される処理フローの初期においては、切替電磁弁３２により、メイン系回路３０の出力が選択されているものとする。
図４は、第１の実施形態に係るＢＣＵの回路切替用の処理フローを示す図である。
図４に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の回路切替部１０３によって実行される。なお、図４に示される処理フローの初期においては、切替電磁弁３２により、メイン系回路３０の出力が選択されているものとする。
【0048】
図３に示す処理フローにおいて、フィードバック制御部１０１及びブレーキ指令出力部１０２は、メイン系回路３０に対し、フィードバック制御で各種電磁弁を開閉させるように指令信号を出力するものとして説明した（ステップＳ０２～Ｓ０４、ステップＳ０５～Ｓ０７）。回路切替部１０３は、この処理中において、指令圧力センサＰＳ１の検出値が目標値に到達しないまま、予め規定された一定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【0049】
フィードバック制御において、上記一定の時間が経過する前に指令圧力センサＰＳ１の検出値が目標値に到達した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、回路切替部１０３は、メイン系回路３０が正常に動作しているものとみなし、特別な処理を行うことなく処理を終了する。
他方、指令圧力センサＰＳ１の検出値が目標値に到達しない状態が上記一定の時間だけ継続した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、フィードバック制御が想定の通りには実行されていないことから、メイン系回路３０における不具合が疑われる。したがって、この場合、回路切替部１０３は、メイン系回路３０の異常を検知する。
次いで、回路切替部１０３は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値を取得し（ステップＳ１２）、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と目標値とが一致しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
ここで、上述したように、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒと、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒとは、同一のブレーキ指令信号に基づいて、それぞれ、互いに同じタイミングで開閉動作する。したがって、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１の両方が正常に動作している場合は、指令圧力センサＰＳ１の検出値とバックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値とは同じ指令圧力を示している。しかしながら、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１のいずれか一方に不具合が発生した場合、指令圧力センサＰＳ１の検出値とバックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値とは互いに異なる圧力値を示す。
他方、指令圧力センサＰＳ１の検出値が目標値に到達しない状態が上記一定の時間だけ継続した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、フィードバック制御が想定の通りには実行されていないことから、メイン系回路３０における不具合が疑われる。したがって、この場合、回路切替部１０３は、メイン系回路３０の異常を検知する。
次いで、回路切替部１０３は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値を取得し（ステップＳ１２）、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と目標値とが一致しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
ここで、上述したように、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒと、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒとは、同一のブレーキ指令信号に基づいて、それぞれ、互いに同じタイミングで開閉動作する。したがって、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１の両方が正常に動作している場合は、指令圧力センサＰＳ１の検出値とバックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値とは同じ指令圧力を示している。しかしながら、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１のいずれか一方に不具合が発生した場合、指令圧力センサＰＳ１の検出値とバックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値とは互いに異なる圧力値を示す。
【0050】
バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と目標値とが一致している場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、バックアップ系回路３１は正常に動作しているものと判断される。したがって、回路切替部１０３は、切替電磁弁３２に対し回路切替指令信号を出力して、中継弁２への出力をメイン系回路３０からバックアップ系回路３１へと切り替える（ステップＳ１４）。これにより、メイン系回路３０からの出力は遮蔽され、代わりに、バックアップ系回路３１からの出力が中継弁２に送出される。
他方、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と目標値とが一致していない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）は、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１の両方が故障しているか、或いは、メイン系回路３０、バックアップ系回路３１とは異なる部分で不具合が生じていることが想定される。したがって、この場合、回路切替部１０３は、正規の運転を継続することができない旨を示す異常通知信号を運転者等に向けて出力する（ステップＳ１５）。
他方、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と目標値とが一致していない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）は、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１の両方が故障しているか、或いは、メイン系回路３０、バックアップ系回路３１とは異なる部分で不具合が生じていることが想定される。したがって、この場合、回路切替部１０３は、正規の運転を継続することができない旨を示す異常通知信号を運転者等に向けて出力する（ステップＳ１５）。
【0051】
（ＢＣＵの、回路切替後におけるブレーキ制御用の処理フロー）
図５は、第１の実施形態に係るＢＣＵの、回路切替後におけるブレーキ制御用の処理フローを示す図である。
図５に示す処理フローは、鉄道車両の運行中であって、かつ、ＢＣＵ１０の回路切替部１０３による処理（図４）に基づき、切替電磁弁３２にて、中継弁２への出力がメイン系回路３０からバックアップ系回路３１に切り替えられた後において、操作受付部１００、フィードバック制御部１０１及びブレーキ指令出力部１０２によって実行される。
図５は、第１の実施形態に係るＢＣＵの、回路切替後におけるブレーキ制御用の処理フローを示す図である。
図５に示す処理フローは、鉄道車両の運行中であって、かつ、ＢＣＵ１０の回路切替部１０３による処理（図４）に基づき、切替電磁弁３２にて、中継弁２への出力がメイン系回路３０からバックアップ系回路３１に切り替えられた後において、操作受付部１００、フィードバック制御部１０１及びブレーキ指令出力部１０２によって実行される。
【0052】
操作受付部１００は、図３のステップＳ００と同様に、ブレーキレバーを通じて運転者の操作を受け付ける（ステップＳ２０）。そして、フィードバック制御部１０１は、ステップＳ２０で受け付けた操作が、走行中の鉄道車両にかけるブレーキの度合いを強める「ブレーキ操作」か、ブレーキの度合いを弱める「ブレーキ解除操作」か、のいずれであるかを判定する（ステップＳ２１）。
【0053】
受け付けた操作が「ブレーキ操作」であった場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、フィードバック制御部１０１は、ブレーキ操作に対応する目標値と、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値（現時点の指令圧力）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２２）。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をバックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａに出力する（ステップＳ２３）。これにより、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａが開放されて、空気タンクＴの圧縮空気がブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及び切替電磁弁３２を通じて中継弁２の指令室に流入し、より高い圧力が印加される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値（検出値はバックアップ系圧力センサＰＳ２によるもの）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２２）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ２４）、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａを閉塞して処理を終了する。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をバックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａに出力する（ステップＳ２３）。これにより、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａが開放されて、空気タンクＴの圧縮空気がブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及び切替電磁弁３２を通じて中継弁２の指令室に流入し、より高い圧力が印加される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値（検出値はバックアップ系圧力センサＰＳ２によるもの）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２２）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ２４）、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａを閉塞して処理を終了する。
【0054】
他方、受け付けた操作が「ブレーキ解除操作」であった場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、フィードバック制御部１０１は、ブレーキ操作に対応する目標値と、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値（現時点の指令圧力）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をバックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒに出力する（ステップＳ２６）。これにより、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒが開放されて、中継弁２の指令室に留まっていた圧縮空気が切替電磁弁３２及びブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを通じて外気へと流出し、中継弁２の指令室の圧力が低減される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値（検出値はバックアップ系圧力センサＰＳ２によるもの）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ２７）、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを閉塞して処理を終了する。
目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値以上であった場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号をバックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒに出力する（ステップＳ２６）。これにより、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒが開放されて、中継弁２の指令室に留まっていた圧縮空気が切替電磁弁３２及びブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを通じて外気へと流出し、中継弁２の指令室の圧力が低減される。
続いて、フィードバック制御部１０１は、再度、目標値と検出値（検出値はバックアップ系圧力センサＰＳ２によるもの）との差圧を測定し、当該差圧の測定結果が所定の判定閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。目標値と検出値との差圧の測定結果が上記判定閾値よりも小さかった場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、ブレーキ指令出力部１０２は、ブレーキ指令信号の出力を停止し（ステップＳ２７）、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを閉塞して処理を終了する。
【0055】
このように、ＢＣＵ１０は、切替電磁弁３２を通じてメイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替えた場合に、運転者の操作に対応する目標値と、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と、に基づいてブレーキ指令信号を出力する。
【0056】
（ＢＣＵの滑走防止用の処理フロー）
図６は、第１の実施形態に係るＢＣＵの滑走防止用の処理フローを示す図である。
図６に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の滑走防止指令出力部１０４によって実行される。
図６は、第１の実施形態に係るＢＣＵの滑走防止用の処理フローを示す図である。
図６に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の滑走防止指令出力部１０４によって実行される。
【0057】
図６に示すように、滑走防止指令出力部１０４は、鉄道車両の運行中において、車輪がレール上を滑る“滑走”の発生の監視を行いながら（ステップＳ３１）、“滑走”が発生したか否かを判定する（ステップＳ３２）。滑走防止指令出力部１０４は、“滑走”の発生を検知しない場合は（ステップＳ３２：ＮＯ）、“滑走”の監視を継続する。
ここで、例えば、滑走防止指令出力部１０４は、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、車体の移動速度を計測する車体速度計測手段と、を用いて“滑走”の発生を検知する。具体的には、滑走防止指令出力部１０４は、車輪回転速度検出手段を通じて得られた車輪の回転速度から算出された走行速度と、車体速度計測手段を通じて直接的に計測された車体速度と、の間に所定値以上のずれが生じた場合は、“滑走”が発生したものと判断することができる。
ここで、例えば、滑走防止指令出力部１０４は、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、車体の移動速度を計測する車体速度計測手段と、を用いて“滑走”の発生を検知する。具体的には、滑走防止指令出力部１０４は、車輪回転速度検出手段を通じて得られた車輪の回転速度から算出された走行速度と、車体速度計測手段を通じて直接的に計測された車体速度と、の間に所定値以上のずれが生じた場合は、“滑走”が発生したものと判断することができる。
【0058】
“滑走”の発生を検知した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、滑走防止指令出力部１０４は、直ちに、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、及び、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒに滑走防止指令信号を出力する（ステップＳ３３）。
滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａは、滑走防止指令信号を受けて閉塞し、また、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒは、滑走防止指令信号を受けて開放する。これにより、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎにおける、中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路が閉塞されるとともに、ブレーキシリンダＢＣ１と外気とを接続する流路が開放される。そうすると、ブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に印加される圧力が急速に低減され、ブレーキが緩められる。これにより、滑走していた車輪が再び回転し始める。
滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａは、滑走防止指令信号を受けて閉塞し、また、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒは、滑走防止指令信号を受けて開放する。これにより、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎにおける、中継弁２とブレーキシリンダＢＣ１とを接続する流路が閉塞されるとともに、ブレーキシリンダＢＣ１と外気とを接続する流路が開放される。そうすると、ブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に印加される圧力が急速に低減され、ブレーキが緩められる。これにより、滑走していた車輪が再び回転し始める。
【0059】
（ＢＣＵの緊急停止用の処理フロー）
図７は、第１の実施形態に係るＢＣＵの緊急停止用の処理フローを示す図である。
図７に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の緊急停止指令出力部１０５によって実行される。
図７は、第１の実施形態に係るＢＣＵの緊急停止用の処理フローを示す図である。
図７に示す処理フローは、鉄道車両の運行中において、ＢＣＵ１０の緊急停止指令出力部１０５によって実行される。
【0060】
図７に示すように、緊急停止指令出力部１０５は、鉄道車両の運行中において、当該鉄道車両に対し緊急停止指令が発せられたか否かの監視を行いながら（ステップＳ４１）、緊急停止指令が発せられたか否かを判定する（ステップＳ４２）。緊急停止指令出力部１０５は、緊急停止指令を検知しない場合は（ステップＳ４２：ＮＯ）、緊急停止指令の監視を継続する。
ここで、鉄道車両に対する緊急停止指令は、例えば、外部の保安系システムから専用の通信ネットワークを経由して発せられる場合、又は、鉄道車両を運転する運転者自身の操作により発せられる場合がある。このような緊急停止指令を受け付けた場合には（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、緊急停止指令出力部１０５は、直ちに、緊急停止用電磁弁５１に緊急停止指令信号を出力する（ステップＳ４３）。これにより、緊急停止用電磁弁５１が開放され、圧力調整部５０によって緊急停止用圧力に調節された圧縮空気が中継弁２の指令室に送出される。そうすると、中継弁２を通じて、ブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に対し、上記緊急停止用圧力に応じた圧力が印加される。これにより、鉄道車両において、緊急停止ブレーキがかけられる。
ここで、鉄道車両に対する緊急停止指令は、例えば、外部の保安系システムから専用の通信ネットワークを経由して発せられる場合、又は、鉄道車両を運転する運転者自身の操作により発せられる場合がある。このような緊急停止指令を受け付けた場合には（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、緊急停止指令出力部１０５は、直ちに、緊急停止用電磁弁５１に緊急停止指令信号を出力する（ステップＳ４３）。これにより、緊急停止用電磁弁５１が開放され、圧力調整部５０によって緊急停止用圧力に調節された圧縮空気が中継弁２の指令室に送出される。そうすると、中継弁２を通じて、ブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に対し、上記緊急停止用圧力に応じた圧力が印加される。これにより、鉄道車両において、緊急停止ブレーキがかけられる。
【0061】
【0062】
（ブレーキ制御装置の検査時における第１の処理フロー）
図８は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第１の処理フローを示す図である。
図８に示す処理フローは、検査作業員によって定期的（例えば、一日の運行終了前後など）に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、ブレーキ制御装置１の指令圧力出力回路３周辺における異常の有無を検査する。
図８は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第１の処理フローを示す図である。
図８に示す処理フローは、検査作業員によって定期的（例えば、一日の運行終了前後など）に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、ブレーキ制御装置１の指令圧力出力回路３周辺における異常の有無を検査する。
【0063】
まず、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１の検出値を確認しながらブレーキレバー等を操作して、事前圧力調整を行う（ステップＳ５１）。ここで、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１の検出値が、空気タンクＴに貯められた圧縮空気の圧力と大気圧との間の圧力値となるように調整する。また、検査作業員は、メイン系回路３０の出力が選択される（中継弁２に送出される）ように切替電磁弁３２を操作する。
次に、検査作業員は、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを閉塞させる操作を行う（ステップＳ５２）。これにより、メイン系回路３０から、切替電磁弁３２を経由して中継弁２までに渡る閉回路が形成される。
次に、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１の検出値を確認し、当該検出値が変動しているか否かを確認する（ステップＳ５３）。
指令圧力センサＰＳ１の検出値が変動していない場合（ステップＳ５３：一定）、検査作業員は、閉回路を構成するブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ及び中継弁２に対し「異常なし」と判定する。
また、指令圧力センサＰＳ１の検出値が増加している場合（ステップＳ５３：増加）、閉塞状態にあるはずのブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａを通じて、空気タンクＴから中継弁２にかけて圧縮空気が流入していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ５５）、異常が疑われるブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａの点検を行う。
他方、指令圧力センサＰＳ１の検出値が減少している場合（ステップＳ５３：減少）、閉塞状態にあるはずのブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、又は、中継弁２の指令室から外気にかけて圧縮空気が流出していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ又は中継弁２に異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ５６）、異常が疑われるブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、中継弁２の点検を行う。
次に、検査作業員は、メイン系回路３０のブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを閉塞させる操作を行う（ステップＳ５２）。これにより、メイン系回路３０から、切替電磁弁３２を経由して中継弁２までに渡る閉回路が形成される。
次に、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１の検出値を確認し、当該検出値が変動しているか否かを確認する（ステップＳ５３）。
指令圧力センサＰＳ１の検出値が変動していない場合（ステップＳ５３：一定）、検査作業員は、閉回路を構成するブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ及び中継弁２に対し「異常なし」と判定する。
また、指令圧力センサＰＳ１の検出値が増加している場合（ステップＳ５３：増加）、閉塞状態にあるはずのブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａを通じて、空気タンクＴから中継弁２にかけて圧縮空気が流入していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ５５）、異常が疑われるブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａの点検を行う。
他方、指令圧力センサＰＳ１の検出値が減少している場合（ステップＳ５３：減少）、閉塞状態にあるはずのブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、又は、中継弁２の指令室から外気にかけて圧縮空気が流出していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ又は中継弁２に異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ５６）、異常が疑われるブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、中継弁２の点検を行う。
【0064】
なお、検査作業員は、上述のステップＳ５２にて、更に、バックアップ系回路３１のブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ及びブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒを閉塞させる操作を行うことで、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒ及び切替電磁弁３２からなる閉回路を形成してもよい。
この場合、更に、検査作業員は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値の変動を確認して、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒ及び切替電磁弁３２の少なくとも何れか一つにおいて異常があるか否かの判定を行ってもよい。例えば、検査作業員は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が増加している場合、「ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａに異常の可能性あり」と判定することができる。また、検査作業員は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が減少している場合、「ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒ又は切替電磁弁３２に異常の可能性あり」と判定することができる。
この場合、更に、検査作業員は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値の変動を確認して、ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａ、ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒ及び切替電磁弁３２の少なくとも何れか一つにおいて異常があるか否かの判定を行ってもよい。例えば、検査作業員は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が増加している場合、「ブレーキ指令用給気電磁弁３１Ａに異常の可能性あり」と判定することができる。また、検査作業員は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が減少している場合、「ブレーキ指令用排気電磁弁３１Ｒ又は切替電磁弁３２に異常の可能性あり」と判定することができる。
【0065】
（ブレーキ制御装置の検査時における第２の処理フロー）
図９は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第２の処理フローを示す図である。
図９に示す処理フローは、図８に示す処理フローと同様に、検査作業員によって定期的に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、指令圧力出力回路３の圧力センサにおける異常の有無を検査する。
図９は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第２の処理フローを示す図である。
図９に示す処理フローは、図８に示す処理フローと同様に、検査作業員によって定期的に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、指令圧力出力回路３の圧力センサにおける異常の有無を検査する。
【0066】
検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値を確認しながらブレーキレバー等を操作して、事前圧力調整を行う（ステップＳ６１）。次に、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２のそれぞれの検出値が同じか否かを判定する（ステップＳ６２）。ここで、上述したように、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１の各種電磁弁は、それぞれ、同一のブレーキ指令信号に基づいて動作するので、指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２は、常に同じ検出値を示すはずである。
したがって、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２のそれぞれの検出値が同一であった場合は（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２に対し「異常なし」と判定する（ステップＳ６３）。
他方、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２のそれぞれの検出値が異なっていた場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、検査作業員は、「指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２の何れかに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ６４）、異常が疑われる各圧力センサの点検を行う。
したがって、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２のそれぞれの検出値が同一であった場合は（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、検査作業員は、指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２に対し「異常なし」と判定する（ステップＳ６３）。
他方、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２のそれぞれの検出値が異なっていた場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、検査作業員は、「指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２の何れかに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ６４）、異常が疑われる各圧力センサの点検を行う。
【0067】
（ブレーキ制御装置の検査時における第３の処理フロー）
図１０は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第３の処理フローを示す図である。
図１０に示す処理フローは、図８、図９に示す処理フローと同様に、検査作業員によって定期的に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、ブレーキ制御装置１の滑走防止用回路４周辺における異常の有無を検査する。
図１０は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第３の処理フローを示す図である。
図１０に示す処理フローは、図８、図９に示す処理フローと同様に、検査作業員によって定期的に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、ブレーキ制御装置１の滑走防止用回路４周辺における異常の有無を検査する。
【0068】
まず、検査作業員は、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値を確認しながらブレーキレバー等を操作して、事前圧力調整を行う（ステップＳ７１）。ここで、検査作業員は、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が、空気タンクＴに貯められた圧縮空気の圧力と大気圧との間の圧力値となるように調整する。
【0069】
次に、検査作業員は、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒを閉塞させる操作を行う（ステップＳ７２）。これにより、滑走防止弁４０Ｎ、４１ＮからブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２までに渡る閉回路が形成される。
次に、検査作業員は、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値を確認し、当該検出値が変動しているか否かを確認する（ステップＳ７３）。
ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が変動していない場合（ステップＳ７３：一定）、検査作業員は、閉回路を構成する滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ及びブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に対し「異常なし」と判定する。
また、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が増加している場合（ステップＳ７３：増加）、閉塞状態にあるはずの滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎを通じて、空気タンクＴからブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２にかけて圧縮空気が流入していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ又は滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ７５）、異常が疑われる滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎの点検を行う。
他方、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が減少している場合（ステップＳ７５：減少）、閉塞状態にあるはずの滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ、又は、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎから外気にかけて圧縮空気が流出していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ又は滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ７６）、異常が疑われる滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎの点検を行う。
次に、検査作業員は、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値を確認し、当該検出値が変動しているか否かを確認する（ステップＳ７３）。
ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が変動していない場合（ステップＳ７３：一定）、検査作業員は、閉回路を構成する滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ及びブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２に対し「異常なし」と判定する。
また、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が増加している場合（ステップＳ７３：増加）、閉塞状態にあるはずの滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎを通じて、空気タンクＴからブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２にかけて圧縮空気が流入していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ又は滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ７５）、異常が疑われる滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎの点検を行う。
他方、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値が減少している場合（ステップＳ７５：減少）、閉塞状態にあるはずの滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ、又は、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎから外気にかけて圧縮空気が流出していることが考えられる。したがって、検査作業員は、「滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ又は滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎに異常の可能性あり」と判定し（ステップＳ７６）、異常が疑われる滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒ、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎの点検を行う。
【0070】
（ブレーキ制御装置の検査時における第４の処理フロー）
図１１は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第４の処理フローを示す図である。
図１１に示す処理フローは、図８～図１０に示す処理フローと同様に、検査作業員によって定期的に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、ブレーキ制御装置１の緊急停止用回路５周辺における異常の有無を検査する。
図１１は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査時における第４の処理フローを示す図である。
図１１に示す処理フローは、図８～図１０に示す処理フローと同様に、検査作業員によって定期的に行われるブレーキ制御装置１に対する検査の処理の流れの一つを示している。検査作業員は、この処理フローに従い、ブレーキ制御装置１の緊急停止用回路５周辺における異常の有無を検査する。
【0071】
まず、検査作業員は、圧力調整用電磁弁５０ａを制御して、２段圧力調整弁５０ｂにて緊急停止用の圧力からなる圧縮空気を生成する（ステップＳ８１）。
次に、検査作業員は、緊急停止用電磁弁５１を開放させる操作を行う（ステップＳ８２）。これにより、ステップＳ８１で生成された圧縮空気が中継弁２へと流入する。
次に、検査作業員は、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値が正規の緊急停止用圧力を示しているか否かを判定する（ステップＳ８３）。
緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値が正規の緊急停止用圧力を示している場合（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、検査作業員は、圧力調整部５０及び緊急停止用電磁弁５１中継弁２に対し「異常なし」と判定する（ステップＳ８４）。
他方、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値が正規の緊急停止用圧力を示していない場合（ステップＳ８３：ＮＯ）、圧力調整部５０で生成された圧縮空気が正規の緊急停止用圧力となっていないか、緊急停止用電磁弁５１の開閉動作に異常があると考えられる。したがって、検査作業員は、「圧力調整部５０又は緊急停止用電磁弁５１に異常の可能性あり」と判定する（ステップＳ８５）。
次に、検査作業員は、緊急停止用電磁弁５１を開放させる操作を行う（ステップＳ８２）。これにより、ステップＳ８１で生成された圧縮空気が中継弁２へと流入する。
次に、検査作業員は、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値が正規の緊急停止用圧力を示しているか否かを判定する（ステップＳ８３）。
緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値が正規の緊急停止用圧力を示している場合（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、検査作業員は、圧力調整部５０及び緊急停止用電磁弁５１中継弁２に対し「異常なし」と判定する（ステップＳ８４）。
他方、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値が正規の緊急停止用圧力を示していない場合（ステップＳ８３：ＮＯ）、圧力調整部５０で生成された圧縮空気が正規の緊急停止用圧力となっていないか、緊急停止用電磁弁５１の開閉動作に異常があると考えられる。したがって、検査作業員は、「圧力調整部５０又は緊急停止用電磁弁５１に異常の可能性あり」と判定する（ステップＳ８５）。
【0072】
（作用・効果）
以上の通り、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、指令圧力出力回路３において空気タンクＴに並列に接続されたメイン系回路３０及びバックアップ系回路３１と、メイン系回路３０の出力、及び、バックアップ系回路３１の出力のうちの何れか一方を中継弁２に出力する切替電磁弁３２と、を備える構成とされている。
そして、ＢＣＵ１０は、鉄道車両の運行中においてメイン系回路３０の異常を検知した場合に、切替電磁弁３２を制御して、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替える。
このようにすることで、メイン系回路３０に異常が生じた場合であっても、中継弁２への出力が、直ちに、バックアップ系回路３１に切り替わるので、鉄道車両は運行を継続することができる。
したがって、鉄道車両の信頼性を高めることができる。
以上の通り、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、指令圧力出力回路３において空気タンクＴに並列に接続されたメイン系回路３０及びバックアップ系回路３１と、メイン系回路３０の出力、及び、バックアップ系回路３１の出力のうちの何れか一方を中継弁２に出力する切替電磁弁３２と、を備える構成とされている。
そして、ＢＣＵ１０は、鉄道車両の運行中においてメイン系回路３０の異常を検知した場合に、切替電磁弁３２を制御して、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替える。
このようにすることで、メイン系回路３０に異常が生じた場合であっても、中継弁２への出力が、直ちに、バックアップ系回路３１に切り替わるので、鉄道車両は運行を継続することができる。
したがって、鉄道車両の信頼性を高めることができる。
【0073】
また、従来の鉄道車両においては、指令圧力出力回路３として、入力された電流値（運転者の操作に対応する電流値）に応じた圧力で圧縮空気を出力する機能を有する電空変換弁を用いるのが一般的である。これに対し、第１の実施形態に係るメイン系回路３０及びバックアップ系回路３１は、それぞれ、空気タンクＴと切替電磁弁３２との間に設けられたブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ、３１Ａと、切替電磁弁３２と外気との間に設けられたブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ、３１Ｒと、で構成される。
ここで、上述の電空変換弁は、装置構成が複雑であるため、一般的な電磁弁と比較して筐体サイズが極めて大きく、価格も高価となる。そのため、このような電空変換弁を２つ搭載させて指令圧力出力回路３にバックアップ機能を持たせることは、ブレーキ制御装置として求められる構成サイズ、製造コストの観点から現実的ではなかった。
しかしながら、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１によれば、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１は、上述の一般的な電磁弁のみで構成される。これにより、構成サイズ、製造コストの増加を抑えつつ、上述のようなバックアップ機能を持たせることができる。
ここで、上述の電空変換弁は、装置構成が複雑であるため、一般的な電磁弁と比較して筐体サイズが極めて大きく、価格も高価となる。そのため、このような電空変換弁を２つ搭載させて指令圧力出力回路３にバックアップ機能を持たせることは、ブレーキ制御装置として求められる構成サイズ、製造コストの観点から現実的ではなかった。
しかしながら、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１によれば、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１は、上述の一般的な電磁弁のみで構成される。これにより、構成サイズ、製造コストの増加を抑えつつ、上述のようなバックアップ機能を持たせることができる。
【0074】
また、第１の実施形態に係る指令圧力出力回路３は、更に、切替電磁弁３２と中継弁２との間に設けられた指令圧力センサＰＳ１を備えている。そして、ＢＣＵ１０は、運転者の操作に応じた目標値と、指令圧力センサＰＳ１の検出値と、に基づいてブレーキ指令信号を出力する。
このようにすることで、指令圧力センサＰＳ１の検出値に応じて、指令圧力出力回路３を構成する各種電磁弁の開閉動作をフィードバック制御するので、中継弁２に印加される圧力を、運転者の操作に応じた目標値に迅速かつ精度良く一致させることができる。
このようにすることで、指令圧力センサＰＳ１の検出値に応じて、指令圧力出力回路３を構成する各種電磁弁の開閉動作をフィードバック制御するので、中継弁２に印加される圧力を、運転者の操作に応じた目標値に迅速かつ精度良く一致させることができる。
【0075】
また、第１の実施形態に係る指令圧力出力回路３は、更に、バックアップ系回路３１と切替電磁弁３２との間に設けられたバックアップ系圧力センサＰＳ２を備えている。そして、ＢＣＵ１０は、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替えた場合に、目標値と、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と、に基づいてブレーキ指令信号を出力する。換言すると、ＢＣＵ１０は、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替えた場合に、フィードバック制御のために参照する検出値を、指令圧力センサＰＳ１の検出値からバックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値に切り替える。
このようにすることで、指令圧力出力回路３の指令圧力センサＰＳ１に異常が生じていた場合であっても、バックアップ系回路３１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２にて正常なフィードバック制御を継続することができる。
このようにすることで、指令圧力出力回路３の指令圧力センサＰＳ１に異常が生じていた場合であっても、バックアップ系回路３１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２にて正常なフィードバック制御を継続することができる。
【0076】
また、第１の実施形態に係る指令圧力出力回路３によれば、バックアップ系圧力センサＰＳ２は、切替電磁弁３２の一次側（バックアップ系回路３１と切替電磁弁３２との間）に設けられ、かつ、指令圧力センサＰＳ１は、切替電磁弁３２の二次側（切替電磁弁３２と中継弁２との間）に設けられている。
これにより、バックアップ系回路３１を用いて運行している間、バックアップ系圧力センサＰＳ２、指令圧力センサＰＳ１の両方で同一の圧力（中継弁２に入力する圧縮空気の圧力）を検出する。したがって、バックアップ系圧力センサＰＳ２、指令圧力センサＰＳ１の各々をモニタリングして対比することで、運行中においても、指令圧力センサＰＳ１又はバックアップ系圧力センサＰＳ２のいずれかで生じた不具合を直ちに把握することができる。
これにより、バックアップ系回路３１を用いて運行している間、バックアップ系圧力センサＰＳ２、指令圧力センサＰＳ１の両方で同一の圧力（中継弁２に入力する圧縮空気の圧力）を検出する。したがって、バックアップ系圧力センサＰＳ２、指令圧力センサＰＳ１の各々をモニタリングして対比することで、運行中においても、指令圧力センサＰＳ１又はバックアップ系圧力センサＰＳ２のいずれかで生じた不具合を直ちに把握することができる。
【0077】
また、第１の実施形態に係るＢＣＵ１０は、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が目標値に一致し、かつ、指令圧力センサＰＳ１の検出値が目標値から外れていることを条件の一つとして、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替える（図４の処理フローを参照）。
ここで、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が目標値に一致していることは、バックアップ系回路３１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２が正常に機能していることを意味している。したがって、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替えた際に、より確実に正規の運転に復帰することができる。
ここで、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値が目標値に一致していることは、バックアップ系回路３１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２が正常に機能していることを意味している。したがって、メイン系回路３０の出力からバックアップ系回路３１の出力に切り替えた際に、より確実に正規の運転に復帰することができる。
【0078】
また、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、更に、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒを備えている。また、ブレーキ制御装置１は、前記滑走防止弁４０Ｎ、４１ＮとブレーキシリンダＢＣ１、ＢＣ２との間に設けられたＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５を備えている。
そして、ＢＣＵ１０は、滑走を検知した場合に、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒに滑走防止指令信号を出力する。
このようにすることで、鉄道車両の滑走が生じたときに、直ちに、当該滑走が抑制されるようにブレーキが解除される。また、検査時において、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値をモニタリングすることで、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒが正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
そして、ＢＣＵ１０は、滑走を検知した場合に、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒに滑走防止指令信号を出力する。
このようにすることで、鉄道車両の滑走が生じたときに、直ちに、当該滑走が抑制されるようにブレーキが解除される。また、検査時において、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値をモニタリングすることで、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒが正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
【0079】
また、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、更に、圧力調整部５０と、緊急停止用電磁弁５１と、を備えている。また、ブレーキ制御装置１は、緊急停止用電磁弁５１と中継弁２との間に設けられた緊急停止用圧力センサＰＳ６を備えている。
このようにすることで、緊急停止を実施すべき状況において、より確実に鉄道車両を停止することができる。また、検査時において、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値をモニタリングすることで、圧力調整部５０、緊急停止用電磁弁５１が正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
このようにすることで、緊急停止を実施すべき状況において、より確実に鉄道車両を停止することができる。また、検査時において、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値をモニタリングすることで、圧力調整部５０、緊急停止用電磁弁５１が正常に機能しているか否かを容易に判断することができる。
【0080】
また、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１の検査方法は、メイン系回路３０に属するブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａとブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒとを閉塞させるステップを有している。また、ブレーキ制御装置１の検査方法は、指令圧力センサＰＳ１の検出値の変動に基づいて、メイン系回路３０、及び、中継弁２のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップを有している（図８の処理フローを参照）。換言すると、検査方法は、第１のステップで電磁弁を閉塞して指令圧力出力回路３内に閉回路を形成し、第２のステップで当該閉回路内部における圧力の変化を観察する。
このようにすることで、指令圧力出力回路３及び中継弁２における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、指令圧力出力回路３及び中継弁２における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0081】
また、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１の検査方法は、指令圧力センサＰＳ１の検出値と、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と、の対比の結果に基づいて、指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップを有する（図９の処理フローを参照）。
このようにすることで、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、指令圧力センサＰＳ１、バックアップ系圧力センサＰＳ２における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0082】
また、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１の検査方法は、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａと滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒとを閉塞させるステップを有している。また、ブレーキ制御装置１の検査方法は、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値の変動に基づいて、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒのうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップを有している（図１０の処理フローを参照）。換言すると、検査方法は、第１のステップで電磁弁を閉塞して滑走防止用回路４内に閉回路を形成し、第２のステップで当該閉回路内部における圧力の変化を観察する。
このようにすることで、滑走防止用回路４における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、滑走防止用回路４における不具合の有無を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0083】
また、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１の検査方法は、緊急停止用電磁弁５１を開放させるステップと、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値に基づいて、圧力調整部５０及び緊急停止用電磁弁５１のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定するステップと、を有している。
このようにすることで、緊急停止用回路５における不具合を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
このようにすることで、緊急停止用回路５における不具合を簡素かつ精度良く特定することができる。したがって、ブレーキ制御装置１のメンテナンスに必要な労力を大幅に低減することができる。
【0084】
以上、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１及びブレーキ制御装置１の検査方法について詳細に説明したが、ブレーキ制御装置１及びブレーキ制御装置１の検査方法の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【0085】
例えば、第１の実施形態に係るＢＣＵ１０は、ブレーキを効かせる場合には、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ（３１Ａ）を開閉させて指令圧力のフィードバック制御を行うものとして説明した。また、第１の実施形態に係るＢＣＵ１０は、ブレーキを緩める場合には、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ（３１Ｒ）を開閉させて指令圧力のフィードバック制御を行うものとして説明した。
他の実施形態においては、ＢＣＵ１０は、ブレーキを効かせる場合及びブレーキを緩める場合のそれぞれにおいて、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ（３１Ａ）とブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ（３１Ｒ）との両方を開閉させながらフィードバック制御を行う態様であってもよい。
例えば、ＢＣＵ１０は、ブレーキを効かせる目的でブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａを開放した結果、指令圧力が目標値を超えて上昇した（オーバーシュートした）場合には、次いで、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを微小時間だけ開放して指令圧力を低減させて目標値に一致させるようにしてもよい。
他の実施形態においては、ＢＣＵ１０は、ブレーキを効かせる場合及びブレーキを緩める場合のそれぞれにおいて、ブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａ（３１Ａ）とブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒ（３１Ｒ）との両方を開閉させながらフィードバック制御を行う態様であってもよい。
例えば、ＢＣＵ１０は、ブレーキを効かせる目的でブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａを開放した結果、指令圧力が目標値を超えて上昇した（オーバーシュートした）場合には、次いで、ブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒを微小時間だけ開放して指令圧力を低減させて目標値に一致させるようにしてもよい。
【0086】
また、他の実施形態に係るブレーキ制御装置１においては、第１の実施形態で説明した指令圧力出力回路３、滑走防止用回路４及び緊急停止用回路５の構成を必ずしも具備する態様でなくともよい。
例えば、他の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、指令圧力出力回路３のみを具備し、滑走防止用回路４、緊急停止用回路５の両方を備えていない態様であってもよい。
また、他の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１のうちのいずれか一方又は両方が、従来の電空変換弁で構成される態様であってもよい。
以上のような変形例に係るブレーキ制御装置１に対しても、図８～図１１で説明した各種検査方法は、適宜、適用可能である。
例えば、他の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、指令圧力出力回路３のみを具備し、滑走防止用回路４、緊急停止用回路５の両方を備えていない態様であってもよい。
また、他の実施形態に係るブレーキ制御装置１は、メイン系回路３０及びバックアップ系回路３１のうちのいずれか一方又は両方が、従来の電空変換弁で構成される態様であってもよい。
以上のような変形例に係るブレーキ制御装置１に対しても、図８～図１１で説明した各種検査方法は、適宜、適用可能である。
【0087】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査システムについて、図１２を参照しながら説明する。
次に、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査システムについて、図１２を参照しながら説明する。
【0088】
図１２は、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置の検査システムの全体構成を示す図である。
図１２に示すように、ブレーキ制御装置検査システム９０は、コンピュータ９００を備えている。
また、コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備えている。
図１２に示すように、ブレーキ制御装置検査システム９０は、コンピュータ９００を備えている。
また、コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備えている。
【0089】
第２の実施形態に係るブレーキ制御装置検査システム９０は、第１の実施形態で説明した各種検査の処理フロー（図８～図１１）を自動的に実行する。
具体的には、上述した各検査の処理フローが、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
具体的には、上述した各検査の処理フローが、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【0090】
具体的には、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って動作することにより、電磁弁制御指令部９０１０、異常判定部９０１１として機能する。なお、ＣＰＵ９０１は、通信インタフェース９０５を介して、ＢＣＵ１０に制御用の信号を出力し、間接的にブレーキ制御装置１の動作を制御する。
【0091】
電磁弁制御指令部９０１０は、ＢＣＵ１０を通じて、メイン系回路３０に属するブレーキ指令用給気電磁弁３０Ａとブレーキ指令用排気電磁弁３０Ｒとを閉塞させる。そして、異常判定部９０１１は、指令圧力センサＰＳ１の検出値の変動に基づいて、メイン系回路３０、及び、中継弁２のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する。
【0092】
また、異常判定部９０１１は、指令圧力センサＰＳ１の検出値と、バックアップ系圧力センサＰＳ２の検出値と、の対比の結果に基づいて、指令圧力センサＰＳ１及びバックアップ系圧力センサＰＳ２のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する。
【0093】
また、電磁弁制御指令部９０１０は、ＢＣＵ１０を通じて、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａと滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒとを閉塞させる。そして、異常判定部９０１１は、ＢＣ圧力センサＰＳ４、ＰＳ５の検出値の変動に基づいて、滑走防止弁４０Ｎ、４１Ｎ、滑走防止用給気電磁弁４０Ａ、４１Ａ及び滑走防止用排気電磁弁４０Ｒ、４１Ｒのうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する。
【0094】
また、電磁弁制御指令部９０１０は、ＢＣＵ１０を通じて、緊急停止用電磁弁５１を開放させる。そして、異常判定部９０１１は、緊急停止用圧力センサＰＳ６の検出値に基づいて、圧力調整部５０及び緊急停止用電磁弁５１のうちの少なくとも何れか一つに異常があると判定する。
【0095】
なお、第２の実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、入出力インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。
【0096】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【0097】
また、ブレーキ制御装置検査システム９０は、１台のコンピュータ９００で構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。
【0098】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【0099】
１ ブレーキ制御装置
１０ ＢＣＵ（制御部）
１００ 操作受付部
１０１ フィードバック制御部
１０２ ブレーキ指令出力部
１０３ 回路切替部
１０４ 滑走防止指令出力部
１０５ 緊急停止指令出力部
１０６ 状態監視部
２ 中継弁
３ 指令圧力出力回路
３０ メイン系回路
３１ バックアップ系回路
３０Ａ、３１Ａ ブレーキ指令用給気電磁弁
３０Ｒ、３１Ｒ ブレーキ指令用排気電磁弁
３２ 切替電磁弁
４ 滑走防止用回路
４０Ｎ、４１Ｎ 滑走防止弁
４０Ａ、４１Ａ 滑走防止用給気電磁弁
４０Ｒ、４１Ｒ 滑走防止用排気電磁弁
５ 緊急停止用回路
５０ 圧力調整部
５０ａ 圧力調整用電磁弁
５０ｂ ２段圧力調整弁
５１ 緊急停止用電磁弁
９０ ブレーキ制御装置検査システム
９００ コンピュータ
９０１ ＣＰＵ
９０１０ 電磁弁制御指令部
９０１１ 異常判定部
９０２ 主記憶装置
９０３ 補助記憶装置
９０４ 入出力インタフェース
９０５ 通信インタフェース
Ｔ 空気タンク
ＢＣ１、ＢＣ２ ブレーキシリンダ
ＰＳ１ 指令圧力センサ
ＰＳ２ バックアップ系圧力センサ
ＰＳ３ 中継弁出力圧力センサ
ＰＳ４、ＰＳ５ ＢＣ圧力センサ
ＰＳ６ 緊急停止用圧力センサ
１０ ＢＣＵ（制御部）
１００ 操作受付部
１０１ フィードバック制御部
１０２ ブレーキ指令出力部
１０３ 回路切替部
１０４ 滑走防止指令出力部
１０５ 緊急停止指令出力部
１０６ 状態監視部
２ 中継弁
３ 指令圧力出力回路
３０ メイン系回路
３１ バックアップ系回路
３０Ａ、３１Ａ ブレーキ指令用給気電磁弁
３０Ｒ、３１Ｒ ブレーキ指令用排気電磁弁
３２ 切替電磁弁
４ 滑走防止用回路
４０Ｎ、４１Ｎ 滑走防止弁
４０Ａ、４１Ａ 滑走防止用給気電磁弁
４０Ｒ、４１Ｒ 滑走防止用排気電磁弁
５ 緊急停止用回路
５０ 圧力調整部
５０ａ 圧力調整用電磁弁
５０ｂ ２段圧力調整弁
５１ 緊急停止用電磁弁
９０ ブレーキ制御装置検査システム
９００ コンピュータ
９０１ ＣＰＵ
９０１０ 電磁弁制御指令部
９０１１ 異常判定部
９０２ 主記憶装置
９０３ 補助記憶装置
９０４ 入出力インタフェース
９０５ 通信インタフェース
Ｔ 空気タンク
ＢＣ１、ＢＣ２ ブレーキシリンダ
ＰＳ１ 指令圧力センサ
ＰＳ２ バックアップ系圧力センサ
ＰＳ３ 中継弁出力圧力センサ
ＰＳ４、ＰＳ５ ＢＣ圧力センサ
ＰＳ６ 緊急停止用圧力センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】