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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】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】診断システム
(51)【国際特許分類】
G01M 99/00 20110101AFI20241126BHJP
F16H 1/00 20060101ALI20241126BHJP
G05B 23/02 20060101ALI20241126BHJP
G01M 13/023 20190101ALI20241126BHJP
【ＦＩ】
G01M99/00 Z
F16H1/00
G05B23/02 V
G01M13/023
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2023517181
(86)(22)【出願日】2022-03-28
(86)【国際出願番号】 JP2022014951
(87)【国際公開番号】W WO2022230530
(87)【国際公開日】2022-11-03
【審査請求日】2023-06-13
(31)【優先権主張番号】P 2021073845
(32)【優先日】2021-04-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】501397920
【氏名又は名称】旭光電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(72)【発明者】
【氏名】和田 貴志
(72)【発明者】
【氏名】安藤 清
(72)【発明者】
【氏名】白田 卓也
【審査官】福田 裕司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１４６８８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１６９０９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１５９５９７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２７９８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３３２７７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－３２５０９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１００７２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０２５６３３６１（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／０２５４３５７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０６－２８１５４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１１０４３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１３１９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０１５６０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４２８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０５９８２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３６０２５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１５６４２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ １３／００～１３／０２３
Ｇ０１Ｍ ９９／００
Ｆ１６Ｈ １／００
Ｇ０５Ｂ ２３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力伝達経路の上流に設置された第１センサの検知結果と、前記動力伝達経路の下流に設置された第２センサの検知結果とを取得するセンサデータ取得部と、前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間の前記動力伝達経路の状態を推定する推定部と、
アクチュエータ指令取得部と、
を備え、
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに設置され、
前記アクチュエータ指令取得部は、前記アクチュエータの動作を開始制御するアクチュエータ動作指令を取得し、
前記推定部は、前記アクチュエータ動作指令を取得したことに応じて、前記動力伝達経路の状態を推定し、
前記動力伝達経路は、バルブにより制御された流体が流れるパイプであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果と第２センサの検知結果とに基づいて、前記パイプの状態を推定する
診断システム。
【請求項2】
前記第１センサと前記第２センサのそれぞれは、センサ設置位置の振動、および、センサ設置位置の温度の少なくともいずれか１つを検知するためのセンサである請求項１に記載の診断システム。
【請求項3】
前記第１センサと前記第２センサのそれぞれは、センサ設置位置の前記パイプ内部に流れる流体の速度、および、センサ設置位置の前記パイプ内部に流れる流体の圧力、の少なくともいずれか１つを検知するためのセンサである請求項１または２に記載の診断システム。
【請求項4】
前記第１センサと前記第２センサは、前記パイプ内部に流れる流体の速度を検知するためのセンサであり、前記推定部は、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサ設置箇所の流体の速度と、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサ設置箇所の流体の速度とを比較することによって、前記パイプ内の状態を推定する
請求項３に記載の診断システム。
【請求項5】
前記第１センサと前記第２センサは、前記パイプ内の流体に向かって超音波または電波を照射して、当該流体による反射を取得するセンサである請求項４に記載の診断システム。
【請求項6】
前記推定部は、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサ設置箇所の振動、流体の速度、または、流体の圧力が、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサ設置箇所の振動、流体の速度、または、流体の圧力より小さい場合、前記第１センサと前記第２センサの間の前記パイプに詰まりまたは漏れがあると推定する請求項１から５のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項7】
前記推定部により前記パイプに詰まりまたは漏れがあると推定される場合に、前記パイプに流れる流体を制御するバルブの開き度合いを大きくするバルブ制御部をさらに備える請求項６に記載の診断システム。
【請求項8】
前記第１センサは、前記バルブに設置され、前記バルブが開放状態または閉鎖状態である場合の、前記第２センサの検知結果の正常値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果に基づいて、前記バルブが前記開放状態または前記閉鎖状態であるか否かを推定し、前記バルブが前記開放状態または前記閉鎖状態であると推定される場合、前記第２センサの検知結果の値と、前記記憶部に記憶された正常値とを比較することにより、前記第１センサと前記第２センサ間の前記パイプの状態を推定する
請求項１から７のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項9】
前記バルブを開放状態または閉鎖状態にするためのバルブ動作指令を取得するバルブ指令取得部をさらに備え、前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記推定部は、前記バルブ動作指令を取得したことに応じて、前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間のパイプの状態を推定する
請求項１から７のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項10】
前記流体は圧縮空気であり、前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記圧縮空気の圧力を駆動源として鉄道車両の車輪を制動する空気ブレーキシリンダに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記空気ブレーキシリンダの間の前記パイプの状態を推定する
請求項１から９のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項11】
前記流体は圧縮空気であり、前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記圧縮空気の圧力を駆動源として鉄道車両のドアを開閉するための空気式ドアに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記空気式ドアの間の前記パイプの状態を推定する
請求項１から９のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項12】
前記流体は作動油であり、前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記作動油の圧力により駆動される油圧アクチュエータに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記油圧アクチュエータ間の前記パイプの状態を推定する
請求項１から９のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項13】
動力伝達経路の上流に設置された第１センサの検知結果と、前記動力伝達経路の下流に設置された第２センサの検知結果とを取得するセンサデータ取得部と、前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間の前記動力伝達経路の状態を推定する推定部と、
アクチュエータ指令取得部と、
を備え、
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに設置され、
前記アクチュエータ指令取得部は、前記アクチュエータの動作を開始制御するアクチュエータ動作指令を取得し、
前記推定部は、前記アクチュエータ動作指令を取得したことに応じて、前記動力伝達経路の状態を推定し、
前記第１センサと前記第２センサは、センサ設置位置の振動を検知するセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサの設置位置の振動と、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサの設置位置の振動との差が所定の範囲内である場合、前記動力伝達経路全体で振動が発生していると推定し、前記動力伝達経路は正常であると推定する
診断システム。
【請求項14】
動力伝達経路の上流に設置された第１センサの検知結果と、前記動力伝達経路の下流に設置された第２センサの検知結果とを取得するセンサデータ取得部と、前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間の前記動力伝達経路の状態を推定する推定部と、
を備え、
前記第１センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに対して、上流側に設置され、
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに対して、下流側に設置され、
前記第１センサと前記第２センサは、前記動力伝達経路の温度を検知するセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果と、前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記アクチュエータの異常を推定し、前記第１センサの検知結果が示す温度が前記第２センサの検知結果が示す温度よりも高い場合に、前記アクチュエータが異常であると推定する
診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、データ処理技術に関し、特に診断システムに関する。
【背景技術】
【0002】
工作機械において、クーラントの吐出／停止情報、および、当該工作機械の各所に設置した温度センサの測定結果を利用して、温度センサを設置していないタレット（工具設置回転台）の温度を推定し、刃先位置を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１０３２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に記載の技術は、熱伝導に関する理論式でセンサ非設置箇所の温度を推定するものであり、動力伝達経路の状態を診断することへの適用は難しい。
【0005】
本発明は本発明者の上記課題認識に基づいてなされたものであり、１つの目的は、動力伝達経路の状態を効率的に診断する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の診断システムは、動力伝達経路の上流に設置された第１センサの検知結果と、動力伝達経路の下流に設置された第２センサの検知結果とを取得するセンサデータ取得部と、第１センサの検知結果と第２センサの検知結果とに基づいて、第１センサと第２センサ間の動力伝達経路の状態を推定する推定部と、を備える。
【0007】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、装置、方法、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図2】第１実施例のセンサ装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図3】第１実施例の診断装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図4】第２実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図5】第２実施例の診断装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図6】変形例の診断装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図7】第３実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図8】第４実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図9】第５実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図10】第５実施例の診断装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図11】第６実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図12】第６実施例の診断装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図13】第７実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図14】第８実施例の診断システムの構成を示す図である。
【図15】第９実施例の診断システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施例の概要を説明する。油圧、空圧、電力等を用いる動力伝達システムでは、半年等の期間を置いて定期的に、配管漏れ、フィルタ劣化、ベルト劣化等の有無を点検している。これまでも、動力伝達システムの出力を監視して、出力に異常がある場合にアラートを上げることは行われてきた。しかし、動力伝達システムのいずれの部位に異常があるかを判別するには、熟練したエンジニアによって分解調査する必要があり、多くのコストが掛かっていた。以下の実施例では、動力伝達経路の上流と下流のそれぞれに設置されたセンサの検知結果に基づいて、センサ間の動力伝達経路の状態を推定することにより、動力伝達経路の異常を効率的に診断する技術を提案する。
【0011】
＜第１実施例＞
図１は、第１実施例の診断システム１０の構成を示す。診断システム１０は、機器における動力伝達システムの状態を診断する。第１実施例および他の実施例の診断システム１０は、機器における動力伝達システムとは独立して構築された傍系のシステムであり、既存の動力伝達システムに対して後から付加することが可能である。
図１は、第１実施例の診断システム１０の構成を示す。診断システム１０は、機器における動力伝達システムの状態を診断する。第１実施例および他の実施例の診断システム１０は、機器における動力伝達システムとは独立して構築された傍系のシステムであり、既存の動力伝達システムに対して後から付加することが可能である。
【0012】
図１の動力伝達システムは、パイプ１２、バルブ１４、アクチュエータ１６、バルブ制御装置１８を備える。パイプ１２は、上流側のバルブ１４により制御された、動力伝達媒体としての流体が流れる動力伝達経路である。流体は、種々の液体または気体であってよく、例えば作動油であってもよく、圧縮空気であってもよい。バルブ１４は、パイプ１２を流れる流体の流量や圧力を調節するために、開閉状態が制御される電磁弁である。
【0013】
パイプ１２の下流側には、アクチュエータ１６が設置される。アクチュエータ１６は、動力伝達経路により伝達される動力によって動作する機械要素であり、第１実施例では、バルブ１４からパイプ１２を介して伝達された流体の圧力により駆動される機械要素である。バルブ制御装置１８は、アクチュエータ１６に実行させるべき動作態様に応じて、制御信号をバルブ１４へ送信してバルブ１４の開閉状態を制御することにより、パイプ１２を介して伝達される流体の圧力を制御する。
【0014】
診断システム１０は、第１センサ装置２０ａ、第２センサ装置２０ｂ、診断装置２２を備える。第１センサ装置２０ａは、動力伝達経路としてのパイプ１２の上流に設置されるセンサ装置である。第１実施例の第１センサ装置２０ａは、バルブ１４近傍のパイプ１２の表面に設置される。第２センサ装置２０ｂは、動力伝達経路としてのパイプ１２の下流に設置されるセンサである。第１実施例の第２センサ装置２０ｂは、アクチュエータ１６近傍のパイプ１２の表面に設置される。第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂを総称する場合、「センサ装置２０」と呼ぶ。
【0015】
診断装置２２は、不図示のアクセスポイントやスイッチ、ルータ等により構成される無線通信網および有線通信網を介して、第１センサ装置２０ａ、第２センサ装置２０ｂと接続される情報処理装置である。診断装置２２は、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、パイプ１２の状態を推定する。
【0016】
図２は、第１実施例のセンサ装置２０の機能ブロックを示すブロック図である。同図は、第１実施例のセンサ装置２０が備える機能ブロックの一例を示している。本明細書のブロック図で示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのプロセッサ、ＣＰＵ、メモリをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【0017】
センサ装置２０は、銘板として、所定の物理構造を有する物品（以下「対象物」とも呼ぶ。）の表面に取り付けられる。対象物は、様々な種類の電子機器、電気機器、機械装置、部品または完成品であってもよい。第１実施例の対象物は、動力伝達経路としてのパイプ１２である。センサ装置２０は、検知部３０、処理部３２、環境発電部３４、蓄電部３６、アンテナ３８を備える。
【0018】
センサ装置２０は、銘板として、外側の面（図２の印字面）に対象物に関する様々な情報を表示する。また、センサ装置２０において、図２に示す各機能ブロックに対応する部材はシート状に一体に設けられる。シート状とは、センサ装置２０の厚み方向の長さが、センサ装置２０の縦方向の長さと横方向の長さのいずれよりも短いことを意味する。例えばセンサ装置２０の縦方向の長さと横方向の長さが数センチメートルであるときに、センサ装置２０の厚み方向の長さが５ミリメートル以下である。また望ましくはセンサ装置２０の厚み方向の長さが１ミリメートル以下である。
【0019】
検知部３０は、対象物に接触または近接するよう設けられ、対象物に関する状態（物理量とも言える）を計測する。第１センサ装置２０ａの検知部３０は、パイプ１２における第１センサ装置２０ａ設置位置、すなわちパイプ１２におけるバルブ１４の近傍位置に関する物理状態を計測する。第２センサ装置２０ｂの検知部３０は、パイプ１２における第２センサ装置２０ｂ設置位置、すなわちパイプ１２におけるアクチュエータ１６の近傍位置に関する物理状態を計測する。第１実施例では、検知部３０は、センサ設置位置（センサ設置箇所とも言える）の振動を計測する。検知部３０は、計測結果（検知結果）に基づく信号（「検知信号」とも呼ぶ。）を処理部３２へ出力する。
【0020】
検知部３０により計測される対象物に関する状態は、対象物そのものの状態（対象物の内部または表面のいずれか一方または両方の状態）と対象物の周囲（言い換えれば対象物を取り巻く環境）の状態のいずれか一方、または両方であってもよい。また、対象物に関する状態は、１つの種類の物理的状態または物理量であってもよく、複数の種類の物理的状態または物理量の組合せであってもよい。例えば、対象物に関する状態は、振動（例えば３軸加速度）および／または温度であってもよい。また、対象物に関する状態は、パイプ１２内の流体の速度および／または圧力であってもよく、これらは、超音波または電波の反射強度をもとに計測されてもよい。
【0021】
処理部３２は、検知部３０の計測結果であり、実施例では検知部３０から出力された検知信号をもとにアンテナ３８から出力される情報（以下「センサデータ」とも呼ぶ。）を生成する。処理部３２は、検知部３０から出力された検知信号をもとに所定の演算（例えば各種フィルタ処理や、人工知能機能による異常診断処理等）を実行し、その演算結果を含むセンサデータを生成してもよい。
【0022】
アンテナ３８は、出力部として、検知部３０の計測結果に基づくデータであり、実施例では処理部３２が生成したセンサデータを外部へ出力する。アンテナ３８は、通信部として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy（登録商標））またはＮＦＣ（Near Field Communication）等を利用して、センサデータを外部装置へ送信してもよい。実施例では、センサ装置２０のアンテナ３８から送信されたセンサデータは、無線通信網および有線通信網を介して診断装置２２へ伝送される。
【0023】
環境発電部３４は、センサ装置２０の周囲の環境に存在するエネルギーを電力に変換（いわゆる環境発電）し、発電した電力を、センサ装置２０の各機能ブロックを動作させるための電力として供給する。環境発電部３４は、温度、湿度、Ｗｉ－Ｆｉ等の電波、センサ装置２０の周囲からの電磁波（放射線や宇宙線を含み、電動モータ等から発せされる電磁ノイズも含む）、振動、音（超音波含む）、光（可視光、赤外光、紫外線を含む）、流体や粉体の流れ（風や波など）のうち少なくとも１つのエネルギーをもとに公知の環境発電を行ってもよい。なお、アンテナ３８は、環境発電部３４の機能を含んでもよく、この場合、アンテナ３８は、データ通信と環境発電を時分割で実行してもよい。
【0024】
蓄電部３６は、環境発電部３４により発電された電気を蓄積し、蓄積した電力を、センサ装置２０の各機能ブロックを動作させるための電力として供給する。実施例では、センサ装置２０の検知部３０、処理部３２、アンテナ３８は、環境発電部３４から供給された電力をもとに動作可能であり、蓄電部３６から供給された電力によっても動作可能である。蓄電部３６は、キャパシタ（電気二重層コンデンサを含む）であってもよく、二次電池（例えばリチウムイオン電池、固体リチウムイオン電池、空気電池）であってもよい。
【0025】
図３は、第１実施例の診断装置２２の機能ブロックを示すブロック図である。診断装置２２は、制御部４０、記憶部４２、通信部４４を備える。制御部４０は、動力伝達経路の診断に関する各種データ処理を実行する。記憶部４２は、制御部４０により参照または更新されるデータを記憶する。通信部４４は、所定の通信プロトコルにしたがって外部装置と通信する。第１実施例では、制御部４０は、通信部４４を介して、バルブ１４、第１センサ装置２０ａ、第２センサ装置２０ｂとデータを送受信する。
【0026】
記憶部４２は、診断情報記憶部４６を含む。診断情報記憶部４６は、動力伝達経路（第１実施例ではパイプ１２）の状態に関する推定結果を示す診断情報を記憶する。診断情報は、診断結果としてのパイプ１２の状態を示す情報と、診断対象となったパイプ１２の位置を示す情報とを含む。パイプ１２の状態を示す情報は、正常または異常を示す情報であってもよい。診断対象となったパイプ１２の位置を示す情報は、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂの組み合わせにより識別される位置を示す情報であってもよく、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂの組を示す情報であってもよい。
【0027】
制御部４０は、センサデータ取得部５０、状態推定部５２、診断情報提供部５４、バルブ制御部５６を含む。これら複数の機能ブロックの機能が実装されたコンピュータプログラムは、所定の記録媒体に格納されてもよく、その記録媒体を介して診断装置２２のストレージにインストールされてもよい。また、上記コンピュータプログラムは、通信網を介してダウンロードされ、診断装置２２のストレージにインストールされてもよい。診断装置２２のＣＰＵは、上記コンピュータプログラムをメインメモリに読み出して実行することにより、各機能ブロックの機能を発揮してもよい。
【0028】
センサデータ取得部５０は、第１センサ装置２０ａから送信された、第１センサ装置２０ａの検知結果に関する第１センサデータを取得する。また、センサデータ取得部５０は、第２センサ装置２０ｂから送信された、第２センサ装置２０ｂの検知結果に関する第２センサデータを取得する。第１実施例の第１センサデータは、第１センサ装置２０ａの設置位置の振動の大きさ（言い換えれば振幅）を示す。第１実施例の第２センサデータは、第２センサ装置２０ｂの設置位置の振動の大きさ（言い換えれば振幅）を示す。
【0029】
状態推定部５２は、センサデータ取得部５０により取得された第１センサデータと第２センサデータとに基づいて、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間の動力伝達経路（第１実施例ではパイプ１２）の状態を推定する。
【0030】
第１実施例では、状態推定部５２は、第１センサデータをもとに、第１センサ装置２０ａの設置位置の振動の大きさを識別する。また、状態推定部５２は、第２センサデータをもとに、第２センサ装置２０ｂの設置位置の振動の大きさを識別する。
【0031】
状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの設置位置の振動が、第１センサ装置２０ａの設置位置の振動より小さい場合、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に異常があると推定する。具体的には、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２（典型的にはパイプ１２の内部）に詰まりまたは漏れがあると推定する。第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがある場合、第２センサ装置２０ｂの設置位置に該当するパイプ１２内部の流体の流量が、第１センサ装置２０ａの設置位置に該当するパイプ１２内部の流体の流量より小さくなり、その結果、第２センサ装置２０ｂの設置位置の振動が、第１センサ装置２０ａの設置位置の振動より小さくなるからである。
【0032】
なお、状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの設置位置の振動が、第１センサ装置２０ａの設置位置の振動より小さく、かつ、第１センサ装置２０ａの設置位置の振動の大きさと、第２センサ装置２０ｂの設置位置の振動の大きさとの差が所定の閾値以上の場合に、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定してもよい。この閾値は、診断システム１０の開発者の知見や、診断システム１０を用いた実験（例えば、詰まりまたは漏れがあるパイプ１２と、詰まりまたは漏れがないパイプ１２のそれぞれを用いた実験等）により適切な値が決定されてよい。
【0033】
状態推定部５２は、動力伝達経路（第１実施例ではパイプ１２）の状態の推定結果と、推定日時とを含む診断情報を診断情報記憶部４６に格納する。例えば、状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定した場合、そのことを示す内容を含む診断情報を診断情報記憶部４６に格納してもよい。診断情報提供部５４は、外部からの要求に対する応答として、または定期的に、診断情報記憶部４６に記憶された診断情報を不図示の外部装置（例えば保守者の端末等）へ送信する。
【0034】
バルブ制御部５６は、状態推定部５２による推定結果に応じて、バルブ１４の開閉状態を制御するための制御信号をバルブ１４へ送信する。第１実施例では、バルブ制御部５６は、状態推定部５２によりパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定された場合、バルブ１４の開き度合いを大きくすることにより、パイプ１２における流体の流量および圧力を増加させる。例えば、バルブ制御部５６は、バルブ１４の開き度合いを、パイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定された際の開き度合いより大きくしてもよい。また、バルブ制御部５６は、バルブ１４の開き度合いを予め定められた設定値以上に変更してもよく、または、バルブ１４の開き度合いを設定可能な最大値に変更してもよい。
【0035】
以上の構成による診断システム１０の動作を説明する。
第１センサ装置２０ａの検知部３０は、定期的に、パイプ１２における当該センサ設置位置の振動を検知する。第１センサ装置２０ａのアンテナ３８は、検知部３０による検知結果を示す第１センサデータを診断装置２２へ送信する。これと並行して、第２センサ装置２０ｂの検知部３０は、定期的に、パイプ１２における当該センサ設置位置の振動を検知する。第２センサ装置２０ｂのアンテナ３８は、検知部３０による検知結果を示す第２センサデータを診断装置２２へ送信する。
第１センサ装置２０ａの検知部３０は、定期的に、パイプ１２における当該センサ設置位置の振動を検知する。第１センサ装置２０ａのアンテナ３８は、検知部３０による検知結果を示す第１センサデータを診断装置２２へ送信する。これと並行して、第２センサ装置２０ｂの検知部３０は、定期的に、パイプ１２における当該センサ設置位置の振動を検知する。第２センサ装置２０ｂのアンテナ３８は、検知部３０による検知結果を示す第２センサデータを診断装置２２へ送信する。
【0036】
診断装置２２のセンサデータ取得部５０は、第１センサ装置２０ａから送信された第１センサデータと、第２センサ装置２０ｂから送信された第２センサデータとを取得する。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサデータが示す振動の値と、第２センサデータが示す振動の値とを比較して、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態（異常の有無）を推定する。診断装置２２のバルブ制御部５６は、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態に応じて、バルブ１４の開閉状態を制御する。診断装置２２の診断情報提供部５４は、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態を示す診断情報を外部装置へ提供する。
【0037】
第１実施例の診断システム１０によると、動力伝達経路上のセンサ未設置の箇所についても異常の有無等を把握することができ、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。また、診断システム１０によると、動力伝達経路としてのパイプ１２に詰まりがある場合に詰まりを解消することができ、また、パイプ１２に漏れがある場合に漏れの影響を低減することができる。
【0038】
変形例１－１：
第１実施例に関する変形例を説明する。第１実施例の第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、センサ設置位置の振動を検知したが、変形例として、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、振動に代えて、または振動とともに、センサ設置位置の温度（例えばパイプ１２の表面温度）を検知してもよい。
第１実施例に関する変形例を説明する。第１実施例の第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、センサ設置位置の振動を検知したが、変形例として、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、振動に代えて、または振動とともに、センサ設置位置の温度（例えばパイプ１２の表面温度）を検知してもよい。
【0039】
前提としてパイプ１２内の流体の温度がパイプ１２の周囲の温度より高い場合、診断装置２２の状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの設置位置の温度が、第１センサ装置２０ａの設置位置の温度より低い場合に、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に異常があると推定してもよく、具体的には、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定してもよい。第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがある場合、第２センサ装置２０ｂの設置位置に該当するパイプ１２内部の流体の圧力が、第１センサ装置２０ａの設置位置に該当するパイプ１２内部の流体の圧力より小さくなり、その結果、第２センサ装置２０ｂの設置位置の温度が、第１センサ装置２０ａの設置位置の温度より小さくなるからである。
【0040】
なお、状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの設置位置の温度が、第１センサ装置２０ａの設置位置の温度より低く、かつ、各センサの設置位置の温度差が所定の閾値以上の場合に、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定してもよい。
【0041】
変形例１－２：
第１変形例に関する別の変形例を説明する。第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、センサ設置位置のパイプ１２内部に流れる流体の速度、および、センサ設置位置のパイプ１２内部に流れる流体の圧力、の少なくともいずれか１つを検知してもよい。
第１変形例に関する別の変形例を説明する。第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、センサ設置位置のパイプ１２内部に流れる流体の速度、および、センサ設置位置のパイプ１２内部に流れる流体の圧力、の少なくともいずれか１つを検知してもよい。
【0042】
例えば、第１センサ装置２０ａの検知部３０と、第２センサ装置２０ｂの検知部３０は、パイプ１２内の流体に向かって超音波または電波を照射し、当該流体による超音波または電波の反射強度を計測するセンサであってもよい。第１センサ装置２０ａの処理部３２と、第２センサ装置２０ｂの処理部３２は、検知部３０により計測された反射強度に基づいて、公知の手法により、パイプ１２内の流体の速度と圧力の少なくとも一方を導出してもよい。
【0043】
診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果から得られた第１センサ装置２０ａの設置箇所の流体の速度（すなわち第１センサデータが示す流体の速度）と、第２センサ装置２０ｂの検知結果から得られた第２センサ装置２０ｂの設置箇所の流体の速度（すなわち第２センサデータが示す流体の速度）とを比較することによって、パイプ１２内の状態を推定してもよい。例えば、状態推定部５２は、第２センサデータが示す流体の速度が、第１センサデータが示す流体の速度より小さい場合、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定してもよい。
【0044】
同様に、診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果から得られた第１センサ装置２０ａの設置箇所の流体の圧力値と、第２センサ装置２０ｂの検知結果から得られた第２センサ装置２０ｂの設置箇所の流体の圧力値とを比較することによって、パイプ１２内の状態を推定してもよい。例えば、状態推定部５２は、第２センサデータが示す流体の圧力値が、第１センサデータが示す流体の圧力値より小さい場合、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定してもよい。
【0045】
変形例１-３：
第１実施例に関するさらに別の変形例を説明する。第１センサ装置２０ａの検知部３０と、第２センサ装置２０ｂの検知部３０は、センサ設置位置の振動を検知してもよい。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果から得られた第１センサ装置２０ａ設置位置の振動の値と、第２センサ装置２０ｂの検知結果から得られた第２センサ装置２０ｂ設置位置の振動の値との差が所定の範囲内である場合、動力伝達経路としてのパイプ１２全体で振動が発生していると推定してもよい。
第１実施例に関するさらに別の変形例を説明する。第１センサ装置２０ａの検知部３０と、第２センサ装置２０ｂの検知部３０は、センサ設置位置の振動を検知してもよい。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果から得られた第１センサ装置２０ａ設置位置の振動の値と、第２センサ装置２０ｂの検知結果から得られた第２センサ装置２０ｂ設置位置の振動の値との差が所定の範囲内である場合、動力伝達経路としてのパイプ１２全体で振動が発生していると推定してもよい。
【0046】
この場合、状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果が示す振動の値と、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す振動の値の少なくとも一方に基づいて、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態が異常であると推定される場合であっても、パイプ１２全体で振動が発生していると推定した場合には、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態は正常であると推定してもよい。すなわち、パイプ１２全体で生じている振動を加味して、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態の推定結果を変更してもよい。本変形例によると、動力伝達経路の異常の誤検知を回避でき、言い換えれば、動力伝達経路の状態の推定精度を高めることができる。
【0047】
＜第２実施例＞
本発明の第２実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第２実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第２実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第２実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第２実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第２実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0048】
図４は、第２実施例の診断システム１０の構成を示す。第２実施例の診断システム１０は、動力伝達経路の上流に設置される第１センサ装置２０ａが、パイプ１２ではなく、バルブ１４に設置される点で第１実施例の診断システム１０と異なる。
【0049】
図５は、第２実施例の診断装置２２の機能ブロックを示すブロック図である。第２実施例の診断装置２２は、第１実施例の診断装置２２の機能ブロックに加えて、正常値記憶部４８をさらに備える。
【0050】
正常値記憶部４８は、バルブ１４が開放状態または閉鎖状態である場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果の正常値を記憶する。第２実施例では、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、センサ設置位置の振動を検知する。そのため、第２実施例では、正常値記憶部４８は、バルブ１４が開放状態である場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果の正常値としての振動の値を記憶する。正常値としての振動の値は、振動の振幅と周波数の少なくとも一方の正常範囲であってもよい。なお、第１実施例とその変形例でも説明したように、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂのそれぞれは、振動以外の物理量を検知してもよい。正常値記憶部４８は、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂが検知する物理量の種類に関する正常値を記憶する。
【0051】
状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果（第１センサデータ）に基づいて、バルブ１４が開放状態であるか否かを推定する。例えば、記憶部４２は、バルブ１４が開放状態である場合の第１センサ装置２０ａ設置位置の振動の値（例えば振幅と周波数の少なくとも一方の範囲）を記憶してもよい。状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果が示す振動の値が、記憶部４２に記憶された、バルブ１４が開放状態である場合の第１センサ装置２０ａ設置位置の振動の値に整合する場合、バルブ１４が開放状態であると推定してもよい。
【0052】
状態推定部５２は、バルブ１４が開放状態と推定される場合に、第２センサ装置２０ｂの検知結果（第２センサデータ）の値と、正常値記憶部４８に記憶された正常値とを比較することにより、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態を推定する。状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す振動の値が、正常値記憶部４８に記憶された正常値に整合する場合に、パイプ１２の状態が正常であると推定してもよい。状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す振動の値が、正常値記憶部４８に記憶された正常値に不整合の場合、パイプ１２の状態が異常であると推定してもよい。
【0053】
また、正常値記憶部４８は、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがない場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果を正常値として記憶してもよい。状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す振動の値が、正常値記憶部４８に記憶された正常値に不整合の場合、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定してもよい。パイプ１２に詰まりまたは漏れがあると推定された場合、第１実施例と同様に、バルブ制御部５６は、バルブ１４の開き度合いを大きくしてもよい。
【0054】
第２実施例の診断システム１０によると、第１実施例の診断システム１０が奏する効果に加えて、動力伝達経路上のセンサ未設置の箇所についての異常の有無等を一層精度よく推定することができる。
【0055】
変形例２－１：
第２実施例に関する変形例を説明する。正常値記憶部４８は、バルブ１４が開放状態である場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果の正常値としての振動の値に代えて、またはその値とともに、バルブ１４が閉鎖状態である場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果の正常値としての振動の値を記憶してもよい。
第２実施例に関する変形例を説明する。正常値記憶部４８は、バルブ１４が開放状態である場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果の正常値としての振動の値に代えて、またはその値とともに、バルブ１４が閉鎖状態である場合の、第２センサ装置２０ｂの検知結果の正常値としての振動の値を記憶してもよい。
【0056】
状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果（第１センサデータ）に基づいて、バルブ１４が閉鎖状態であるか否かを推定する。例えば、記憶部４２は、バルブ１４が閉鎖状態である場合の第１センサ装置２０ａ設置位置の振動の値（例えば振幅と周波数の少なくとも一方の範囲）を記憶する。状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果が示す振動の値が、記憶部４２に記憶された、バルブ１４が閉鎖状態である場合の第１センサ装置２０ａ設置位置の振動の値に整合する場合に、バルブ１４が閉鎖状態であると推定してもよい。
【0057】
状態推定部５２は、バルブ１４が閉鎖状態と推定される場合に、第２センサ装置２０ｂの検知結果（第２センサデータ）の値と、正常値記憶部４８に記憶された正常値とを比較することにより、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態を推定する。状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す振動の値が、正常値記憶部４８に記憶された正常値に整合する場合に、パイプ１２の状態が正常であると推定してもよい。状態推定部５２は、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す振動の値が、正常値記憶部４８に記憶された正常値に不整合の場合、パイプ１２の状態が異常であると推定してもよい。この変形例の診断システム１０においても、第２実施例の診断システム１０と同様の効果を奏する。
【0058】
変形例２－２：
第２実施例に関する別の変形例を説明する。図６は、変形例の診断装置２２の機能ブロックを示すブロック図である。変形例の診断装置２２は、第１実施例の診断装置２２の機能ブロックに加えて、バルブ指令取得部５８をさらに備える。
第２実施例に関する別の変形例を説明する。図６は、変形例の診断装置２２の機能ブロックを示すブロック図である。変形例の診断装置２２は、第１実施例の診断装置２２の機能ブロックに加えて、バルブ指令取得部５８をさらに備える。
【0059】
診断装置２２のバルブ指令取得部５８は、バルブ制御装置１８からバルブ１４へ送信された制御信号であって、かつ、バルブ１４を開放状態または閉鎖状態にするための制御信号であるバルブ動作指令をバルブ１４から取得する。変形例として、バルブ指令取得部５８は、バルブ制御装置１８からバルブ１４へ送信されたパイプ動作指令を、バルブ制御装置１８から取得してもよく、バルブ制御装置１８とバルブ１４の通信を中継する中継装置（不図示）から取得してもよい。
【0060】
診断装置２２の状態推定部５２は、バルブ指令取得部５８によりバルブ動作指令が取得されたことに応じて、言い換えれば、バルブ動作指令が取得されたことを契機に、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間のパイプ１２の状態を推定する。本変形例の診断システム１０によると、バルブ制御装置１８からバルブ１４へバルブ動作指令が送信されたタイミングでパイプ１２の状態を診断する、これにより、動作伝達経路としてのパイプ１２が異常である場合に、そのことを精度よく検出することができる。
【0061】
＜第３実施例＞
本発明の第３実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第３実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第３実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第３実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第３実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第３実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0062】
図７は、第３実施例の診断システム１０の構成を示す。第３実施例の診断システム１０は、鉄道車両の動力伝達システムとしての鉄道ブレーキシステム６０の状態を診断する。鉄道ブレーキシステム６０は、パイプ１２、空気タンク６１、ブレーキ弁６２、空気ブレーキシリンダ６３、制輪子６４、ブレーキ制御装置６５を備える。
【0063】
空気タンク６１には、圧縮空気が充填され、圧縮空気を出力する。ブレーキ弁６２は、動力伝達経路としてのパイプ１２の上流側に設置され、パイプ１２内を流れる圧縮空気の流量を調整するバルブである。空気ブレーキシリンダ６３は、ブレーキ弁６２からパイプ１２を介して伝達された圧縮空気の圧力を駆動源として動作するアクチュエータである。空気ブレーキシリンダ６３には、制輪子６４が連結される。ブレーキ制御装置６５は、ブレーキ弁６２の開閉状態を制御してパイプ１２内を流れる圧縮空気の流量を調整することにより、空気ブレーキシリンダ６３および制輪子６４の動作を制御する。これにより、ブレーキ制御装置６５は、鉄道車両の車輪を制動する。
【0064】
第１センサ装置２０ａは、パイプ１２の上流に設置され、第３実施例では、ブレーキ弁６２に設置される。第２センサ装置２０ｂは、パイプ１２の下流に設置され、第３実施例では、空気ブレーキシリンダ６３に設置される。
【0065】
第３実施例の診断装置２２は、第１センサ装置２０ａ、第２センサ装置２０ｂ、ブレーキ弁６２と通信する。第３実施例の診断装置２２は、既述の実施例または変形例の診断装置２２が備える機能ブロックを備えてもよい。例えば、第３実施例の診断装置２２は、図３に示した第１実施例の診断装置２２の機能ブロックを備えてもよい。
【0066】
診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、ブレーキ弁６２と空気ブレーキシリンダ６３の間のパイプ１２の状態を推定する。状態推定部５２による推定方法と推定内容は、既述の実施例または変形例に記載した推定方法と推定内容が適用されてよい。第３実施例の診断システム１０によると、上記実施例の診断システム１０に対応する効果を奏し、例えば、鉄道ブレーキシステム６０における動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
【0067】
＜第４実施例＞
本発明の第４実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第４実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第４実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第４実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第４実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第４実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0068】
図８は、第４実施例の診断システム１０の構成を示す。第４実施例の診断システム１０は、鉄道車両のドアの開閉に関わる空気式ドアシステム７０の状態を診断する。空気式ドアシステム７０は、パイプ１２、空気タンク７１、電磁弁７２、空気式ドア７３、ドア制御装置７６を備える。空気式ドア７３は、開閉シリンダ７４とドアリーフ７５を含む。
【0069】
空気タンク７１には、圧縮空気が充填され、圧縮空気を出力する。電磁弁７２は、動力伝達経路としてのパイプ１２の上流側に設置され、パイプ１２内を流れる圧縮空気の流量を調整するバルブである。開閉シリンダ７４は、電磁弁７２からパイプ１２を介して伝達された圧縮空気の圧力を駆動源として動作するアクチュエータである。開閉シリンダ７４は、ドアリーフ７５を開放または閉鎖する。ドア制御装置７６は、電磁弁７２の開閉状態を制御してパイプ１２内を流れる圧縮空気の流量を調整することにより、開閉シリンダ７４の動作を制御する。これにより、ドア制御装置７６は、空気式ドア７３（ドアリーフ７５）の開閉を制御する。
【0070】
第１センサ装置２０ａは、パイプ１２の上流に設置され、第４実施例では、電磁弁７２に設置される。第２センサ装置２０ｂは、パイプ１２の下流に設置され、第４実施例では、空気式ドア７３の開閉シリンダ７４に設置される。
【0071】
診断装置２２は、第１センサ装置２０ａ、第２センサ装置２０ｂ、電磁弁７２と通信する。第４実施例の診断装置２２は、既述の実施例または変形例の診断装置２２が備える機能ブロックを備えてもよい。例えば、第４実施例の診断装置２２は、図３に示した第１実施例の診断装置２２の機能ブロックを備えてもよい。
【0072】
診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、電磁弁７２と空気式ドア７３（開閉シリンダ７４）間のパイプ１２の状態を推定する。状態推定部５２による推定方法と推定内容は、既述の実施例または変形例に記載した推定方法と推定内容が適用されてよい。第４実施例の診断システム１０によると、上記実施例の診断システム１０に対応する効果を奏し、例えば、空気式ドアシステム７０における動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
【0073】
＜第５実施例＞
本発明の第５実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第５実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第５実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第５実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第５実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第５実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0074】
図９は、第５実施例の診断システム１０の構成を示す。第５実施例の診断システム１０により診断対象となる動力伝達システムは、動力伝達経路としてのパイプ１２、バルブ１４、アクチュエータ１６、バルブ制御装置１８、アクチュエータ制御装置１９を備える。
【0075】
第５実施例では、パイプ１２内部を作動油が流れる。アクチュエータ１６は、バルブ１４からパイプ１２を介して伝達された作動油の圧力により駆動される油圧アクチュエータである。アクチュエータ制御装置１９は、アクチュエータ１６の動作を制御する装置であり、アクチュエータ１６の動作を開始または終了させるための制御信号（以下「アクチュエータ動作指令」とも呼ぶ。）をアクチュエータ１６へ送信する。
【0076】
第５実施例の診断システム１０では、第１センサ装置２０ａは、動力伝達経路（パイプ１２）の上流に設けられたバルブ１４に設置される。第２センサ装置２０ｂは、動力伝達経路の下流に設けられたアクチュエータ１６に設置される。
【0077】
図１０は、第５実施例の診断装置２２の機能ブロックを示すブロック図である。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、バルブ１４とアクチュエータ１６間のパイプ１２の状態を推定する。状態推定部５２による推定方法と推定内容は、既述の実施例または変形例に記載した推定方法と推定内容が適用されてよい。
【0078】
また、第５実施例の診断装置２２は、第１実施例の診断装置２２の機能ブロックに加えて、アクチュエータ指令取得部８０をさらに備える。アクチュエータ指令取得部８０は、アクチュエータ制御装置１９からアクチュエータ１６へ送信されたアクチュエータ動作指令をアクチュエータ１６から取得する。変形例として、アクチュエータ指令取得部８０は、アクチュエータ制御装置１９からアクチュエータ１６へ送信されたアクチュエータ動作指令をアクチュエータ制御装置１９から取得してもよく、アクチュエータ制御装置１９とアクチュエータ１６の通信を中継する中継装置（不図示）から取得してもよい。
【0079】
状態推定部５２は、アクチュエータ指令取得部８０によりアクチュエータ動作指令が取得されたことに応じて、言い換えれば、アクチュエータ動作指令が取得されたことを契機に、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂ間の動力伝達経路の状態を推定する。第５実施例では、状態推定部５２は、バルブ１４とアクチュエータ１６間のパイプ１２の状態を推定する。
【0080】
第５実施例の診断システム１０によると、アクチュエータ制御装置１９からアクチュエータ１６へアクチュエータ動作指令が送信されたタイミングでパイプ１２の状態を診断する、これにより、動作伝達経路としてのパイプ１２が異常である場合に、そのことを精度よく検出することができる。なお、アクチュエータ動作指令の取得を契機に、動力伝達経路の状態を診断する第５実施例の構成は、他の実施例または変形例と任意の組み合わせが可能である。
【0081】
＜第６実施例＞
本発明の第６実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第６実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第６実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第６実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第６実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第６実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0082】
図１１は、第６実施例の診断システム１０の構成を示す。第６実施例の診断システム１０により診断対象となる動力伝達システムは、動力伝達経路としてのパイプ１２、アクチュエータ１６、バルブ制御装置１８を備える。アクチュエータ１６は、パイプ１２により伝達される動力によって動作する。パイプ１２内部を流れる流体が作動油の場合、アクチュエータ１６は、作動油の圧力により駆動される油圧アクチュエータであってもよい。
【0083】
第１センサ装置２０ａは、アクチュエータ１６に対して、動力伝達経路の上流に設置される。第２センサ装置２０ｂは、アクチュエータ１６に対して、動力伝達経路の下流に設置される。図１１の例では、第１センサ装置２０ａと第２センサ装置２０ｂは、パイプ１２上に設置され、また、アクチュエータ１６を挟んだ位置に設置される。
【0084】
図１２は、第６実施例の診断装置２２の機能ブロックを示すブロック図である。第６実施例の診断装置２２は、図１０に示した第５実施例の診断装置２２の機能ブロックを備えるが、バルブ制御部５６を備えない。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａの検知結果と、第２センサ装置２０ｂの検知結果とに基づいて、アクチュエータ１６の異常の有無を推定する。
【0085】
例えば、第１センサ装置２０ａの検知部３０と第２センサ装置２０ｂの検知部３０はともに、動力伝達経路としてのパイプ１２の温度を検知してもよい。診断装置２２は、第１センサ装置２０ａの検知結果が示す温度が、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す温度よりも高い場合、アクチュエータ１６が異常であると推定してもよい。また、第１センサ装置２０ａの検知部３０と第２センサ装置２０ｂの検知部３０はともに、パイプ１２内部を流れる流体の圧力を検知してもよい。診断装置２２は、第１センサ装置２０ａの検知結果が示す圧力値が、第２センサ装置２０ｂの検知結果が示す圧力値よりも高い場合、アクチュエータ１６が異常であると推定してもよい。これは、アクチュエータ１６が、正常時に、動力伝達経路の下流側の温度を上昇させるよう動作するものである場合や、動力伝達経路の下流側の圧力を上昇させるよう動作するものである場合に好適である。
【0086】
第６実施例の診断システム１０によると、動力伝達経路上に設置されたアクチュエータであって、かつ、センサ未設置のアクチュエータの状態を診断することができる。
【0087】
＜第７実施例＞
本発明の第７実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第７実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第７実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第７実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第７実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第７実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0088】
図１３は、第７実施例の診断システム１０の構成を示す。第７実施例の診断システム１０は、動力伝達経路９０の状態を診断する。動力伝達経路９０には、電動機９１、アクチュエータ９２、伝達機構９３が設置される。電動機９１は、動力伝達経路９０の上流に設置され、電気エネルギーを回転運動等の力学的エネルギーに変換する機器である。アクチュエータ９２は、動力伝達経路９０の下流に設置され、電動機９１から出力された動力で駆動される機械要素である。伝達機構９３は、電動機９１から出力された動力をアクチュエータ９２に伝達する機械要素である。伝達機構９３は、例えばギアを含んでもよい。
【0089】
第１センサ装置２０ａは、電動機９１に設置される。第２センサ装置２０ｂは、アクチュエータ９２に設置される。第７実施例の診断装置２２は、既述の実施例または変形例の診断装置２２が備える機能ブロックを備えてもよい。例えば、第７実施例の診断装置２２は、図５に示した第２実施例の診断装置２２の機能ブロックのうち、診断情報記憶部４６、正常値記憶部４８、センサデータ取得部５０、状態推定部５２、診断情報提供部５４を備えてもよい。
【0090】
診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａによる検知結果と、第２センサ装置２０ｂによる検知結果とに基づいて、電動機９１とアクチュエータ９２間の伝達機構９３の状態を推定する。第７実施例の診断システム１０によると、センサが未設置の伝達機構９３の状態を診断することができる。
【0091】
例えば、診断装置２２の正常値記憶部４８は、伝達機構９３の状態が正常である場合の、第１センサ装置２０ａによる検知結果（例えば振動の値）と、第２センサ装置２０ｂによる検知結果（例えば振動の値）とを対応付けた組を正常値として記憶してもよい。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａから送信された検知結果に対応する第２センサ装置２０ｂによる検知結果の正常値と、第２センサ装置２０ｂから送信された検知結果（すなわち現在の計測結果）とを比較し、その差が所定の閾値以上の場合に伝達機構９３が異常であると推定してもよい。この閾値は、診断システム１０の開発者の知見や、診断システム１０を用いた実験（例えば、正常な伝達機構９３と異常な伝達機構９３のそれぞれを用いた実験等）により適切な値が決定されてよい。
【0092】
＜第８実施例＞
本発明の第８実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第８実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第８実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第８実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第８実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第８実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0093】
図１４は、第８実施例の診断システム１０の構成を示す。第８実施例の診断システム１０は、第７実施例の動力伝達経路９０に対応する動力伝達経路９０の状態を診断する。第８実施例の動力伝達経路９０は、ロボットアームに設けられた動力伝達経路である。動力伝達経路９０には、電動機９１、アクチュエータ９２、減速機９４、第１伝達機構９５、第２伝達機構９６が設置される。減速機９４、第１伝達機構９５、第２伝達機構９６の組は、第７実施例の伝達機構９３に対応する。
【0094】
アクチュエータ９２は、減速機９４から出力された動力をもとに駆動するアームである。第１伝達機構９５は、電動機９１から出力された動力を減速機９４に伝達する機構である。第１伝達機構９５は、ギア（例えばベベルギア）であってもよい。減速機９４は、第１伝達機構９５を介して入力された動力の回転速度を減じて出力する装置である。第２伝達機構９６は、減速機９４から出力された動力をアクチュエータ９２に伝達する機構である。
【0095】
第１センサ装置２０ａは、電動機９１に設置される。第２センサ装置２０ｂは、減速機９４に設置される。第８実施例の診断装置２２は、既述の実施例または変形例の診断装置２２が備える機能ブロックを備えてもよい。例えば、第８実施例の診断装置２２は、図５に示した第２実施例の診断装置２２の機能ブロックのうち、診断情報記憶部４６、正常値記憶部４８、センサデータ取得部５０、状態推定部５２、診断情報提供部５４を備えてもよい。
【0096】
診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａによる検知結果と、第２センサ装置２０ｂによる検知結果とに基づいて、電動機９１と減速機９４間の第１伝達機構９５の状態を推定する。第８実施例の診断システム１０によると、ロボットアームにおいて動力を伝達する伝達機構であって、センサが未設置の第１伝達機構９５（例えばギア）の状態を診断することができる。
【0097】
例えば、診断装置２２の正常値記憶部４８は、第１伝達機構９５の状態が正常である場合の、第１センサ装置２０ａによる検知結果（例えば振動の値）と、第２センサ装置２０ｂによる検知結果（例えば振動の値）とを対応付けた組を正常値として記憶してもよい。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａから送信された検知結果に対応する第２センサ装置２０ｂによる検知結果の正常値と、第２センサ装置２０ｂから送信された検知結果（すなわち現在の計測結果）とを比較し、その差が所定の閾値以上の場合に第１伝達機構９５が異常であると推定してもよい。この閾値は、診断システム１０の開発者の知見や、診断システム１０を用いた実験（例えば、正常な第１伝達機構９５と異常な第１伝達機構９５のそれぞれを用いた実験等）により適切な値が決定されてよい。
【0098】
＜第９実施例＞
本発明の第９実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第９実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第９実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
本発明の第９実施例について、上記の実施例と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。第９実施例の特徴は、上記の実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能であることはもちろんである。第９実施例の構成要素のうち上記の実施例の構成要素と同一または対応する構成要素には適宜、同一の符号を付して説明する。
【0099】
図１５は、第９実施例の診断システム１０の構成を示す。第９実施例の診断システム１０は、自動ドア１００における動力伝達経路１０１の状態を診断する。動力伝達経路１０１には、電動機１０２、従動プーリ１０３、タイミングベルト１０４が設置される。従動プーリ１０３は、ベルト伝動において、動力を消費する側となる従動軸に取り付けられたプーリである。タイミングベルト１０４は、電動機１０２から出力された動力を従動プーリ１０３に伝達するベルトである。タイミングベルト１０４には、ドアハンガー１０５を介してドアリーフ１０６が取り付けられており、電動機１０２がタイミングベルト１０４を動作させることにより、ドアリーフ１０６が開閉する。
【0100】
第１センサ装置２０ａは、電動機１０２に設置される。第２センサ装置２０ｂは、従動プーリ１０３に設置される。第９実施例の診断装置２２は、既述の実施例または変形例の診断装置２２が備える機能ブロックを備えてもよい。例えば、第９実施例の診断装置２２は、図５に示した第２実施例の診断装置２２の機能ブロックのうち、診断情報記憶部４６、正常値記憶部４８、センサデータ取得部５０、状態推定部５２、診断情報提供部５４を備えてもよい。
【0101】
診断装置２２の状態推定部５２は、電動機１０２と従動プーリ１０３の間のタイミングベルト１０４の状態を推定する。第９実施例の診断システム１０によると、自動ドアにおいて動力を伝達する伝達機構であって、センサが未設置のタイミングベルト１０４の状態（例えば歪みの有無等）を診断することができる。
【0102】
例えば、診断装置２２の正常値記憶部４８は、タイミングベルト１０４の状態が正常である場合の、第１センサ装置２０ａによる検知結果（例えば振動の値）と、第２センサ装置２０ｂによる検知結果（例えば振動の値）とを対応付けた組を正常値として記憶してもよい。診断装置２２の状態推定部５２は、第１センサ装置２０ａから送信された検知結果に対応する第２センサ装置２０ｂによる検知結果の正常値と、第２センサ装置２０ｂから送信された検知結果（すなわち現在の計測結果）とを比較し、その差が所定の閾値以上の場合にタイミングベルト１０４が異常であると推定してもよい。この閾値は、診断システム１０の開発者の知見や、診断システム１０を用いた実験（例えば、正常なタイミングベルト１０４と異常なタイミングベルト１０４のそれぞれを用いた実験等）により適切な値が決定されてよい。
【0103】
以上、本発明を第１～第９実施例をもとに説明した。各実施例は例示であり、各実施例に記載の構成要素や処理プロセスの組合せにはいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0104】
上記実施例のセンサ装置２０は、銘板としてのセンサ装置としたが、変形例として、センサ装置２０は、銘板でなくてもよく、対象物に容易に貼り付け可能なシート型またはコイン型のセンサ装置であってもよい。
【0105】
本明細書で開示した実施例のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
【0106】
上述した実施例および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施例および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施例および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。
【0107】
なお、実施例および変形例に記載の技術は、以下の態様によって特定されてもよい。
［項目１］
動力伝達経路の上流に設置された第１センサの検知結果と、前記動力伝達経路の下流に設置された第２センサの検知結果とを取得するセンサデータ取得部と、
前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間の前記動力伝達経路の状態を推定する推定部と、
を備える診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路におけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目２］
前記第１センサと前記第２センサのそれぞれは、センサ設置位置の振動、および、センサ設置位置の温度の少なくともいずれか１つを検知するためのセンサである
項目１に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路におけるセンサ設置位置の振動または温度に基づいて、動力伝達経路におけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目３］
前記動力伝達経路は、バルブにより制御された流体が流れるパイプであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果と第２センサの検知結果とに基づいて、前記パイプの状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路としてのパイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目４］
前記第１センサと前記第２センサのそれぞれは、センサ設置位置の前記パイプ内部に流れる流体の速度、および、センサ設置位置の前記パイプ内部に流れる流体の圧力、の少なくともいずれか１つを検知するためのセンサである
項目３に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置のパイプ内部における流体の速度または圧力に基づいて、当該パイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路としてのパイプの状態を効率的に診断することができる。
［項目５］
前記第１センサと前記第２センサは、前記パイプ内部に流れる流体の速度を検知するためのセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサ設置箇所の流体の速度と、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサ設置箇所の流体の速度とを比較することによって、前記パイプ内の状態を推定する
項目４に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置のパイプ内部における流体の速度差に基づいて、当該パイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路としてのパイプの状態を効率的に診断することができる。
［項目６］
前記第１センサと前記第２センサは、前記パイプ内の流体に向かって超音波または電波を照射して、当該流体による反射を取得するセンサである
項目５に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置のパイプ内部における流体の速度差に基づいて、当該パイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路としてのパイプの状態を効率的に診断することができる。
［項目７］
前記推定部は、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサ設置箇所の振動、流体の速度、または、流体の圧力が、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサ設置箇所の振動、流体の速度、または、流体の圧力より小さい場合、前記第１センサと前記第２センサの間の前記パイプに詰まりまたは漏れがあると推定する
項目３から６のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路としてのパイプに詰まりまたは漏れがある場合、そのことを精度よく検出することができる。
［項目８］
前記推定部により前記パイプに詰まりまたは漏れがあると推定される場合に、前記パイプに流れる流体を制御するバルブの開き度合いを大きくするバルブ制御部をさらに備える
項目７に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路としてのパイプに詰まりがある場合に、その詰まりを解消することができ、また、パイプに漏れがある場合に、その漏れの影響を低減することができる。
［項目９］
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記バルブが開放状態または閉鎖状態である場合の、前記第２センサの検知結果の正常値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果に基づいて、前記バルブが前記開放状態または前記閉鎖状態であるか否かを推定し、前記バルブが前記開放状態または前記閉鎖状態であると推定される場合、前記第２センサの検知結果の値と、前記記憶部に記憶された正常値とを比較することにより、前記第１センサと前記第２センサ間の前記パイプの状態を推定する
項目３から８のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、この診断システムによると、動力伝達経路におけるセンサ未設置箇所の状態を精度よく推定できる。
［項目１０］
前記バルブを開放状態または閉鎖状態にするためのバルブ動作指令を取得するバルブ指令取得部をさらに備え、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記推定部は、前記バルブ動作指令を取得したことに応じて、前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間のパイプの状態を推定する
項目３から８のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、バルブ動作指令の取得を契機として、第１センサと第２センサ間のパイプの状態が異常である場合に、そのことを効率的に検出することができる。
［項目１１］
前記流体は圧縮空気であり、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記圧縮空気の圧力を駆動源として鉄道車両の車輪を制動する空気ブレーキシリンダに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記空気ブレーキシリンダの間の前記パイプの状態を推定する
項目３から１０のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、鉄道車両のブレーキシステムにおける動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目１２］
前記流体は圧縮空気であり、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記圧縮空気の圧力を駆動源として鉄道車両のドアを開閉するための空気式ドアに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記空気式ドアの間の前記パイプの状態を推定する
項目３から１０のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、鉄道車両のドアシステムにおける動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目１３］
前記流体は作動油であり、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記作動油の圧力により駆動される油圧アクチュエータに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記油圧アクチュエータ間の前記パイプの状態を推定する
項目３から１０のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、油圧駆動システムにおける動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目１４］
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに設置され、
前記アクチュエータの動作を開始制御するアクチュエータ動作指令を取得するアクチュエータ指令取得部をさらに備え、
前記推定部は、前記アクチュエータ動作指令を取得したことに応じて、前記動力伝達経路の状態を推定する
項目１から１３のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、第１センサと第２センサ間の動力伝達経路の状態が異常である場合に、そのことを効率的に検出することができる。
［項目１５］
前記第１センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに対して、上流側に設置され、
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに対して、下流側に設置され、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果と、前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記アクチュエータの異常を推定する
項目１に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路上のアクチュエータであって、かつ、センサ未設置のアクチュエータの状態を診断することができる。
［項目１６］
前記第１センサと前記第２センサは、前記動力伝達経路の温度を検知するセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果が示す温度が前記第２センサの検知結果が示す温度よりも高い場合に、前記アクチュエータが異常であると推定する
項目１５に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置で検知された温度差に基づいて、センサ未設置のアクチュエータの状態を診断することができる。
［項目１７］
前記動力伝達経路には、電動機と、前記電動機から出力された動力で駆動されるアクチュエータと、前記電動機から出力された動力を前記アクチュエータに伝達する伝達機構とが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設けられ、
前記第２センサは、前記アクチュエータに設けられ、
前記推定部は、前記伝達機構の状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ未設置の伝達機構の状態を診断することができる。
［項目１８］
前記動力伝達経路には、電動機と、前記電動機から出力された動力を伝達するギアと、前記ギアを介して入力された動力の回転速度を減じて出力する減速機とが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設置され、
前記第２センサは、前記減速機に設置され、
前記推定部は、前記ギアの状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ未設置のギアの状態を診断することができる。
［項目１９］
前記第１センサと前記第２センサは、センサ設置位置の振動を検知するセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサの設置位置の振動と、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサの設置位置の振動との差が所定の範囲内である場合、前記動力伝達経路全体で振動が発生していると推定し、前記動力伝達経路は正常であると推定する
項目１に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路の異常を誤検知することを回避でき、言い換えれば、動力伝達経路の状態の推定精度を高めることができる。
［項目２０］
前記動力伝達経路は、自動ドアにおける動力伝達経路であり、
前記動力伝達経路には、電動機と、従動プーリと、前記電動機から出力された動力を前記従動プーリに伝達するベルトとが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設置され、
前記第２センサは、前記従動プーリに設置され、
前記推定部は、前記ベルトの状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、自動ドアにおいて動力を伝達するベルトの状態を推定することができる。
［項目２１］
前記動力伝達経路は、ロボットアームにおける動力伝達経路であり、
前記動力伝達経路には、電動機と、減速機と、前記電動機から出力された動力を前記減速機に伝達する伝達機構とが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設置され、
前記第２センサは、前記減速機に設置され、
前記推定部は、前記伝達機構の状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、ロボットアームにおいて動力を伝達する伝達機構の状態を推定することができる。
［項目１］
動力伝達経路の上流に設置された第１センサの検知結果と、前記動力伝達経路の下流に設置された第２センサの検知結果とを取得するセンサデータ取得部と、
前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間の前記動力伝達経路の状態を推定する推定部と、
を備える診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路におけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目２］
前記第１センサと前記第２センサのそれぞれは、センサ設置位置の振動、および、センサ設置位置の温度の少なくともいずれか１つを検知するためのセンサである
項目１に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路におけるセンサ設置位置の振動または温度に基づいて、動力伝達経路におけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目３］
前記動力伝達経路は、バルブにより制御された流体が流れるパイプであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果と第２センサの検知結果とに基づいて、前記パイプの状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路としてのパイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目４］
前記第１センサと前記第２センサのそれぞれは、センサ設置位置の前記パイプ内部に流れる流体の速度、および、センサ設置位置の前記パイプ内部に流れる流体の圧力、の少なくともいずれか１つを検知するためのセンサである
項目３に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置のパイプ内部における流体の速度または圧力に基づいて、当該パイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路としてのパイプの状態を効率的に診断することができる。
［項目５］
前記第１センサと前記第２センサは、前記パイプ内部に流れる流体の速度を検知するためのセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサ設置箇所の流体の速度と、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサ設置箇所の流体の速度とを比較することによって、前記パイプ内の状態を推定する
項目４に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置のパイプ内部における流体の速度差に基づいて、当該パイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路としてのパイプの状態を効率的に診断することができる。
［項目６］
前記第１センサと前記第２センサは、前記パイプ内の流体に向かって超音波または電波を照射して、当該流体による反射を取得するセンサである
項目５に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置のパイプ内部における流体の速度差に基づいて、当該パイプにおけるセンサ未設置箇所の状態を推定でき、動力伝達経路としてのパイプの状態を効率的に診断することができる。
［項目７］
前記推定部は、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサ設置箇所の振動、流体の速度、または、流体の圧力が、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサ設置箇所の振動、流体の速度、または、流体の圧力より小さい場合、前記第１センサと前記第２センサの間の前記パイプに詰まりまたは漏れがあると推定する
項目３から６のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路としてのパイプに詰まりまたは漏れがある場合、そのことを精度よく検出することができる。
［項目８］
前記推定部により前記パイプに詰まりまたは漏れがあると推定される場合に、前記パイプに流れる流体を制御するバルブの開き度合いを大きくするバルブ制御部をさらに備える
項目７に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路としてのパイプに詰まりがある場合に、その詰まりを解消することができ、また、パイプに漏れがある場合に、その漏れの影響を低減することができる。
［項目９］
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記バルブが開放状態または閉鎖状態である場合の、前記第２センサの検知結果の正常値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果に基づいて、前記バルブが前記開放状態または前記閉鎖状態であるか否かを推定し、前記バルブが前記開放状態または前記閉鎖状態であると推定される場合、前記第２センサの検知結果の値と、前記記憶部に記憶された正常値とを比較することにより、前記第１センサと前記第２センサ間の前記パイプの状態を推定する
項目３から８のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、この診断システムによると、動力伝達経路におけるセンサ未設置箇所の状態を精度よく推定できる。
［項目１０］
前記バルブを開放状態または閉鎖状態にするためのバルブ動作指令を取得するバルブ指令取得部をさらに備え、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記推定部は、前記バルブ動作指令を取得したことに応じて、前記第１センサの検知結果と前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記第１センサと前記第２センサ間のパイプの状態を推定する
項目３から８のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、バルブ動作指令の取得を契機として、第１センサと第２センサ間のパイプの状態が異常である場合に、そのことを効率的に検出することができる。
［項目１１］
前記流体は圧縮空気であり、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記圧縮空気の圧力を駆動源として鉄道車両の車輪を制動する空気ブレーキシリンダに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記空気ブレーキシリンダの間の前記パイプの状態を推定する
項目３から１０のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、鉄道車両のブレーキシステムにおける動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目１２］
前記流体は圧縮空気であり、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記圧縮空気の圧力を駆動源として鉄道車両のドアを開閉するための空気式ドアに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記空気式ドアの間の前記パイプの状態を推定する
項目３から１０のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、鉄道車両のドアシステムにおける動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目１３］
前記流体は作動油であり、
前記第１センサは、前記バルブに設置され、
前記第２センサは、前記バルブから前記パイプを介して伝達された前記作動油の圧力により駆動される油圧アクチュエータに設置され、
前記推定部は、前記バルブと前記油圧アクチュエータ間の前記パイプの状態を推定する
項目３から１０のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、油圧駆動システムにおける動力伝達経路の状態を効率的に診断することができる。
［項目１４］
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに設置され、
前記アクチュエータの動作を開始制御するアクチュエータ動作指令を取得するアクチュエータ指令取得部をさらに備え、
前記推定部は、前記アクチュエータ動作指令を取得したことに応じて、前記動力伝達経路の状態を推定する
項目１から１３のいずれか１項に記載の診断システム。
この診断システムによると、第１センサと第２センサ間の動力伝達経路の状態が異常である場合に、そのことを効率的に検出することができる。
［項目１５］
前記第１センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに対して、上流側に設置され、
前記第２センサは、前記動力伝達経路により伝達される動力によって動作するアクチュエータに対して、下流側に設置され、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果と、前記第２センサの検知結果とに基づいて、前記アクチュエータの異常を推定する
項目１に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路上のアクチュエータであって、かつ、センサ未設置のアクチュエータの状態を診断することができる。
［項目１６］
前記第１センサと前記第２センサは、前記動力伝達経路の温度を検知するセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果が示す温度が前記第２センサの検知結果が示す温度よりも高い場合に、前記アクチュエータが異常であると推定する
項目１５に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ設置位置で検知された温度差に基づいて、センサ未設置のアクチュエータの状態を診断することができる。
［項目１７］
前記動力伝達経路には、電動機と、前記電動機から出力された動力で駆動されるアクチュエータと、前記電動機から出力された動力を前記アクチュエータに伝達する伝達機構とが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設けられ、
前記第２センサは、前記アクチュエータに設けられ、
前記推定部は、前記伝達機構の状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ未設置の伝達機構の状態を診断することができる。
［項目１８］
前記動力伝達経路には、電動機と、前記電動機から出力された動力を伝達するギアと、前記ギアを介して入力された動力の回転速度を減じて出力する減速機とが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設置され、
前記第２センサは、前記減速機に設置され、
前記推定部は、前記ギアの状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、センサ未設置のギアの状態を診断することができる。
［項目１９］
前記第１センサと前記第２センサは、センサ設置位置の振動を検知するセンサであり、
前記推定部は、前記第１センサの検知結果から得られた前記第１センサの設置位置の振動と、前記第２センサの検知結果から得られた前記第２センサの設置位置の振動との差が所定の範囲内である場合、前記動力伝達経路全体で振動が発生していると推定し、前記動力伝達経路は正常であると推定する
項目１に記載の診断システム。
この診断システムによると、動力伝達経路の異常を誤検知することを回避でき、言い換えれば、動力伝達経路の状態の推定精度を高めることができる。
［項目２０］
前記動力伝達経路は、自動ドアにおける動力伝達経路であり、
前記動力伝達経路には、電動機と、従動プーリと、前記電動機から出力された動力を前記従動プーリに伝達するベルトとが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設置され、
前記第２センサは、前記従動プーリに設置され、
前記推定部は、前記ベルトの状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、自動ドアにおいて動力を伝達するベルトの状態を推定することができる。
［項目２１］
前記動力伝達経路は、ロボットアームにおける動力伝達経路であり、
前記動力伝達経路には、電動機と、減速機と、前記電動機から出力された動力を前記減速機に伝達する伝達機構とが設けられ、
前記第１センサは、前記電動機に設置され、
前記第２センサは、前記減速機に設置され、
前記推定部は、前記伝達機構の状態を推定する
項目１または２に記載の診断システム。
この診断システムによると、ロボットアームにおいて動力を伝達する伝達機構の状態を推定することができる。
【産業上の利用可能性】
【0108】
本開示の技術は、診断システムに適用することができる。
【符号の説明】
【0109】
１０ 診断システム、 １２ パイプ、 １４ バルブ、 １６ アクチュエータ、 ２０ａ 第１センサ装置、 ２０ｂ 第２センサ装置、 ２２ 診断装置、 ４６ 診断情報記憶部、 ４８ 正常値記憶部、 ５０ センサデータ取得部、 ５２ 状態推定部、 ５６ バルブ制御部、 ５８ バルブ指令取得部、 ８０ アクチュエータ指令取得部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】