JP5351219B2 - VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE - Google Patents

VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
JP5351219B2
JP5351219B2 JP2011162889A JP2011162889A JP5351219B2 JP 5351219 B2 JP5351219 B2 JP 5351219B2 JP 2011162889 A JP2011162889 A JP 2011162889A JP 2011162889 A JP2011162889 A JP 2011162889A JP 5351219 B2 JP5351219 B2 JP 5351219B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
frequency distribution
distribution data
state
diagnosis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011162889A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013024827A (en
Inventor
正剛 緒方
毅 水間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Traffic Safety and Environment Laboratory
Original Assignee
National Traffic Safety and Environment Laboratory
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Traffic Safety and Environment Laboratory filed Critical National Traffic Safety and Environment Laboratory
Priority to JP2011162889A priority Critical patent/JP5351219B2/en
Publication of JP2013024827A publication Critical patent/JP2013024827A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5351219B2 publication Critical patent/JP5351219B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、鉄道の車両走行音を用いた車両状態診断装置、診断方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to a vehicle state diagnosis apparatus, a diagnosis method, and a program that use railway vehicle running sound.

この種の技術として、特許文献1は、例えば旅客営業車両などの車両に発生する音響に基づいて、軌道の所謂波状磨耗を検知する技術を開示している。即ち、音響データを窓フーリエ変換することでスペクトル波形を生成し、このスペクトル波形のうち特定の周波数帯域のピークに着目して、軌道の波状磨耗を検知することとしている。   As this type of technology, Patent Document 1 discloses a technology for detecting so-called wavy wear on a track based on sound generated in a vehicle such as a passenger business vehicle. That is, a spectrum waveform is generated by performing window Fourier transform on acoustic data, and attention is paid to a peak in a specific frequency band in the spectrum waveform to detect wavy wear on the orbit.

特開2007−145270号公報JP 2007-145270 A

上記特許文献1では、不具合の検知対象がはっきりしているので、特定の周波数帯域に着目すれば足りる。しかしながら、上記の技術は、不具合の検知対象を特に定めていない場合には適していない。   In the above-mentioned Patent Document 1, since a defect detection target is clear, it is sufficient to focus on a specific frequency band. However, the above technique is not suitable when a defect detection target is not particularly defined.

本願発明の目的は、鉄道の車両走行音を用いて車両の状態を診断する技術であって、不具合の検知対象を特に定めない場合に好適なものを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for diagnosing the state of a vehicle using the vehicle running sound of a railway, which is suitable when a defect detection target is not particularly defined.

本願発明の第1の観点によれば、鉄道の車両走行音を用いて、車両の状態を診断する車両状態診断装置であって、異なる速度域で発生した前記車両走行音の周波数分布データを記憶する周波数分布データ記憶手段と、前記周波数分布データ記憶手段に記憶されている前記複数の周波数分布データを相互に比較することにより、前記車両の状態を診断する車両状態診断手段と、を備えた車両状態診断装置が提供される。
好ましくは、前記車両状態診断手段は、各周波数分布データから特徴点を抽出し、前記複数の周波数分布データの前記特徴点を相互に比較することにより、前記車両の状態を診断する。
好ましくは、各周波数分布データの特徴点とは、スペクトルピークである。
好ましくは、前記スペクトルピークは、ピークとなる周波数と、その周波数におけるエネルギー値と、を含む。
好ましくは、前記周波数分布データは、20Hz以下のデータも含む。
本願発明の第2の観点によれば、鉄道の車両走行音を用いて、車両の状態を診断する車両状態診断方法であって、異なる速度域で発生した前記車両走行音の周波数分布データを相互に比較することにより、前記車両の状態を診断する、車両状態診断方法が提供される。
本願発明の第3の観点によれば、鉄道の車両走行音を用いて、車両の状態を診断する車両状態診断プログラムであって、コンピュータを、異なる速度域で発生した前記車両走行音の周波数分布データを記憶する周波数分布データ記憶手段と、前記周波数分布データ記憶手段に記憶されている前記複数の周波数分布データを相互に比較することにより、前記車両の状態を診断する車両状態診断手段と、として機能させる、車両状態診断プログラムが提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle state diagnosis device for diagnosing the state of a vehicle using railroad vehicle running sound, and storing frequency distribution data of the vehicle running sound generated in different speed ranges. Vehicle status diagnosis means for diagnosing the condition of the vehicle by comparing the plurality of frequency distribution data stored in the frequency distribution data storage means with each other A state diagnostic device is provided.
Preferably, the vehicle state diagnosing means diagnoses the state of the vehicle by extracting feature points from each frequency distribution data and comparing the feature points of the plurality of frequency distribution data with each other.
Preferably, the feature point of each frequency distribution data is a spectrum peak.
Preferably, the spectrum peak includes a peak frequency and an energy value at the frequency.
Preferably, the frequency distribution data includes data of 20 Hz or less.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle state diagnosis method for diagnosing the state of a vehicle using railroad vehicle running sound, wherein frequency distribution data of the vehicle running sound generated in different speed ranges are mutually compared. The vehicle state diagnosis method for diagnosing the state of the vehicle is provided.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle state diagnosis program for diagnosing the state of a vehicle using railroad vehicle running sound, wherein the computer has a frequency distribution of the vehicle running sound generated in different speed ranges. Frequency distribution data storage means for storing data, and vehicle state diagnosis means for diagnosing the state of the vehicle by comparing the plurality of frequency distribution data stored in the frequency distribution data storage means with each other, A vehicle condition diagnosis program is provided for functioning.

本願発明によれば、前記車両に何らかの不具合が発生しているか否か、つまり前記車両の状態を診断することができる。   According to the present invention, it is possible to diagnose whether or not any trouble has occurred in the vehicle, that is, the state of the vehicle.

図1は、車両状態診断システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle state diagnosis system. 図2は、車両のイメージ図である。FIG. 2 is an image diagram of the vehicle. 図3は、車両状態診断フローである。FIG. 3 is a vehicle condition diagnosis flow. 図4は、車両走行音の周波数分布グラフである。(第1実施例)FIG. 4 is a frequency distribution graph of vehicle running sound. (First embodiment) 図5は、車両走行音の周波数分布グラフのスペクトルピークである。(第1実施例)FIG. 5 is a spectrum peak of the frequency distribution graph of the vehicle running sound. (First embodiment) 図6は、車両走行音の周波数分布グラフである。(第2実施例)FIG. 6 is a frequency distribution graph of vehicle running sound. (Second embodiment) 図7は、車両走行音の周波数分布グラフのスペクトルピークである。(第2実施例)FIG. 7 is a spectrum peak of a frequency distribution graph of vehicle running sound. (Second embodiment)

(車両状態診断システム1の構成)
図1及び図2には、鉄道の車両走行音を用いて、車両100の状態を診断する車両状態診断システム1を示している。図1に示すように、車両状態診断システム1は、コンピュータ2と、可聴域騒音計3と、低周波騒音計4と、波形取込装置5と、GPS受信機6と、ディスプレイ7と、によって構成されている。
(Configuration of vehicle condition diagnosis system 1)
1 and 2 show a vehicle state diagnosis system 1 for diagnosing the state of a vehicle 100 using railway vehicle running sound. As shown in FIG. 1, the vehicle condition diagnosis system 1 includes a computer 2, an audible range sound level meter 3, a low frequency sound level meter 4, a waveform capturing device 5, a GPS receiver 6, and a display 7. It is configured.

可聴域騒音計3は、鉄道の車両走行音のうち、20Hz〜20kHzの可聴域のものを計測する。可聴域騒音計3は、車両100の乗車空間の床面近傍に設置される。可聴域騒音計3は、測定した音響を音響信号として波形取込装置5に出力する。   The audible range sound level meter 3 measures the audible range of 20 Hz to 20 kHz among railway vehicle running sounds. The audible range sound level meter 3 is installed in the vicinity of the floor surface of the boarding space of the vehicle 100. The audible range sound level meter 3 outputs the measured sound to the waveform capturing device 5 as an acoustic signal.

低周波騒音計4は、鉄道の車両走行音のうち、20Hz以下の非可聴域のものを計測する。低周波騒音計4は、車両100の乗車空間の床面近傍に設置される。低周波騒音計4は、測定した音響を音響信号として波形取込装置5に出力する。   The low-frequency sound level meter 4 measures a non-audible range of 20 Hz or less among railway vehicle running sounds. The low frequency sound level meter 4 is installed in the vicinity of the floor surface of the boarding space of the vehicle 100. The low frequency sound level meter 4 outputs the measured sound to the waveform capturing device 5 as an acoustic signal.

波形取込装置5は、可聴域騒音計3と低周波騒音計4から受信した音響信号をAD変換してコンピュータ2に出力するインターフェースである。   The waveform capturing device 5 is an interface that AD converts acoustic signals received from the audible range sound level meter 3 and the low frequency sound level meter 4 and outputs them to the computer 2.

GPS受信機6は、車両100の現在位置を取得し、取得した現在位置を位置情報としてコンピュータ2に出力する。   The GPS receiver 6 acquires the current position of the vehicle 100 and outputs the acquired current position to the computer 2 as position information.

コンピュータ2は、中央演算手段としてのCPU8(Central Processing Unit)と、記憶手段としてのRAM9(Random Access Memory)及びROM10(Read Only Memory)と、によって構成されている。ROM10には、車両状態診断プログラムが記憶されている。この車両状態診断プログラムは、CPU8によって読み出され、CPU8上で実行されることで、CPU8等のハードウェアを、速度演算部50、FFTアナライザ51、データ記憶部52(周波数分布データ記憶手段)、車両状態診断部53(車両状態診断手段)として機能させるようになっている。   The computer 2 includes a CPU 8 (Central Processing Unit) as central processing means, and a RAM 9 (Random Access Memory) and ROM 10 (Read Only Memory) as storage means. The ROM 10 stores a vehicle state diagnosis program. This vehicle condition diagnosis program is read out by the CPU 8 and executed on the CPU 8, so that the hardware such as the CPU 8 is replaced with a speed calculation unit 50, an FFT analyzer 51, a data storage unit 52 (frequency distribution data storage unit), It functions as a vehicle condition diagnosis unit 53 (vehicle condition diagnosis means).

速度演算部50は、GPS受信機6から受信した位置情報に基づいて車両100の車速を算出し、算出した車速を車速情報として車両状態診断部53に出力する。   The speed calculation unit 50 calculates the vehicle speed of the vehicle 100 based on the position information received from the GPS receiver 6 and outputs the calculated vehicle speed to the vehicle state diagnosis unit 53 as vehicle speed information.

FFTアナライザ51は、波形取込装置5を介して取得した音響信号をフーリエ変換して周波数分布データを生成し、生成した周波数分布データをデータ記憶部52に記憶させる。   The FFT analyzer 51 generates frequency distribution data by performing Fourier transform on the acoustic signal acquired via the waveform capturing device 5, and stores the generated frequency distribution data in the data storage unit 52.

車両状態診断部53は、データ記憶部52に記憶されている複数の周波数分布データを相互に比較することにより、車両100の状態を診断する。   The vehicle state diagnosis unit 53 diagnoses the state of the vehicle 100 by comparing a plurality of frequency distribution data stored in the data storage unit 52 with each other.

本実施形態において、車両状態診断装置は、少なくとも、車両状態診断システム1のデータ記憶部52と車両状態診断部53を含んで構成される。   In the present embodiment, the vehicle condition diagnosis apparatus includes at least the data storage unit 52 and the vehicle condition diagnosis unit 53 of the vehicle condition diagnosis system 1.

(車両状態診断システム1の作動)
次に、図3を参照しつつ、車両状態診断システム1の作動を説明する。
(Operation of vehicle condition diagnosis system 1)
Next, the operation of the vehicle state diagnosis system 1 will be described with reference to FIG.

車両状態診断部53は、速度演算部50から受信する車速情報に基づいて、車両100が加減速中であるか判定する(S300)。車両100が停車中又は一定速度で走行中である場合は(S300:NO)、車両状態診断部53は、車両100が加減速し始めるまで待機する。車両100が加減速し始めたら(S300:YES)、FFTアナライザ51は、例えば1秒分の音響信号を波形取込装置5から取り込み(S310)、取り込んだ音響信号をフーリエ変換して周波数分布データを生成し(S320)、生成した周波数分布データをデータ記憶部52に保存する(S330)。なお、データ記憶部52には、生成した周波数分布データに加えて、例えば取り込み開始時の車速情報が同時に記憶される。以上の処理(S310〜S330)は、車両100が加減速中である限り繰り返される(S340:YES)。これらの処理により、データ記憶部52には、異なる速度域で発生した車両走行音の周波数分布データが記憶されることになる。   The vehicle state diagnosis unit 53 determines whether the vehicle 100 is accelerating or decelerating based on the vehicle speed information received from the speed calculation unit 50 (S300). When the vehicle 100 is stopped or traveling at a constant speed (S300: NO), the vehicle state diagnosis unit 53 waits until the vehicle 100 starts to accelerate and decelerate. When the vehicle 100 starts accelerating / decelerating (S300: YES), the FFT analyzer 51 captures, for example, an acoustic signal for one second from the waveform capturing device 5 (S310), and Fourier transforms the captured acoustic signal to obtain frequency distribution data. Is generated (S320), and the generated frequency distribution data is stored in the data storage unit 52 (S330). In addition, in addition to the generated frequency distribution data, for example, vehicle speed information at the start of capturing is stored in the data storage unit 52 at the same time. The above processes (S310 to S330) are repeated as long as the vehicle 100 is accelerating / decelerating (S340: YES). Through these processes, the data storage unit 52 stores the frequency distribution data of the vehicle running sound generated in different speed ranges.

そして、車両100が停車したり一定速度の走行に切り替わったら(S340:NO)、車両状態診断部53は、データ記憶部52に記憶されている複数の周波数分布データを相互に比較する(S350)。このとき、車両状態診断部53は、速度演算部50から取得した車速情報を加味した上で、複数の周波数分布データが相互に一致しているかを判定する。というのは、車速が高くなれば、必然的に周波数分布も全体的に高周波側にシフトするし、エネルギー値も全体的に大きくなると考えられるからである。従って、複数の周波数分布データを相互に比較する際には、車速情報による影響を除外することが好ましい。   When the vehicle 100 stops or switches to traveling at a constant speed (S340: NO), the vehicle state diagnosis unit 53 compares the plurality of frequency distribution data stored in the data storage unit 52 with each other (S350). . At this time, the vehicle condition diagnosis unit 53 determines whether or not the plurality of frequency distribution data match each other, taking into account the vehicle speed information acquired from the speed calculation unit 50. This is because if the vehicle speed increases, the frequency distribution will inevitably shift to the high frequency side and the energy value will increase overall. Therefore, when comparing a plurality of frequency distribution data with each other, it is preferable to exclude the influence of the vehicle speed information.

車両状態診断部53による相互比較の結果、複数の周波数分布データが相互に一致していたら(S360:YES)、車両状態診断部53は、車両100の状態は良好であると判定し(S370)、この判定結果をディスプレイ7に表示させる。一方で、車両状態診断部53による相互比較の結果、複数の周波数分布データが相互に一致していなかったら(S360:NO)、車両状態診断部53は、車両100の状態は不良であると判定し(S380)、この判定結果をディスプレイ7に表示させる。ここで、「車両100の状態は不良である」には、車両100を構成する部品の何れかが具体的に破損したことのみならず、例えばモータやギヤなど回転機構に使われる消耗部品の損耗度合いがある程度のレベルに達している、などが含まれる。   If a plurality of frequency distribution data match each other as a result of the mutual comparison by the vehicle state diagnosis unit 53 (S360: YES), the vehicle state diagnosis unit 53 determines that the state of the vehicle 100 is good (S370). The determination result is displayed on the display 7. On the other hand, if the plurality of frequency distribution data do not match each other as a result of the mutual comparison by the vehicle state diagnosis unit 53 (S360: NO), the vehicle state diagnosis unit 53 determines that the state of the vehicle 100 is defective. (S380), and this determination result is displayed on the display 7. Here, “the vehicle 100 is in a bad state” not only means that any part of the vehicle 100 is specifically damaged, but also wear of consumable parts used in a rotating mechanism such as a motor and a gear. The degree has reached a certain level.

(第1実施例)
次に、車両状態診断部53による周波数分布データの相互比較の第1実施例を具体的に説明する。図4には、データ記憶部52に記憶されている、異なる速度域で発生した車両走行音の周波数分布データを示している。(1)の周波数分布データは、1秒間分の音響信号に基づくものであって、その始点における車速は15km/hであり、終点における車速は16km/hである。同様に、(2)の周波数分布データは、1秒間分の音響信号に基づくものであって、その始点における車速は16km/hであり、終点における車速は17km/hである。(3)の周波数分布データは、1秒間分の音響信号に基づくものであって、その始点における車速は17km/hであり、終点における車速は18km/hである。
(First embodiment)
Next, a first example of mutual comparison of frequency distribution data by the vehicle state diagnosis unit 53 will be specifically described. FIG. 4 shows frequency distribution data of vehicle running sound generated in different speed ranges, which is stored in the data storage unit 52. The frequency distribution data of (1) is based on an acoustic signal for one second, and the vehicle speed at the start point is 15 km / h, and the vehicle speed at the end point is 16 km / h. Similarly, the frequency distribution data of (2) is based on an acoustic signal for one second, the vehicle speed at the start point is 16 km / h, and the vehicle speed at the end point is 17 km / h. The frequency distribution data of (3) is based on an acoustic signal for one second, and the vehicle speed at the start point is 17 km / h, and the vehicle speed at the end point is 18 km / h.

車両状態診断部53は、これら複数の周波数分布データを相互に比較するに際し、各周波数分布データから特徴点を抽出し、複数の周波数分布データの特徴点を相互に比較することで、車両100の状態を診断する。   When comparing the plurality of frequency distribution data with each other, the vehicle state diagnosis unit 53 extracts feature points from each frequency distribution data and compares the feature points of the plurality of frequency distribution data with each other. Diagnose the condition.

各周波数分布データの特徴点とは、図4において白丸で囲って特定しているように、スペクトルピークとするのが好適である。図4の第1実施例では、車両状態診断部53は、各周波数分布データから、エネルギー値が高い順に、5つのスペクトルピークを抽出している。   The characteristic points of each frequency distribution data are preferably spectral peaks as specified by surrounding them with white circles in FIG. In the first example of FIG. 4, the vehicle state diagnosis unit 53 extracts five spectrum peaks from each frequency distribution data in descending order of energy value.

そして、車両状態診断部53が各周波数分布データから抽出した5つのスペクトルピークを数値で表すと図5のようになる。即ち、スペクトルピークは、ピークとなる周波数と、その周波数におけるエネルギー値によって代替表現することができる。図5によれば、車速とスペクトルピークは連動していることが判る。しかしながら、車速の増減を加味したとしても、図4の(3)において90Hz付近のスペクトルピークのエネルギー値は、図4の(1)や(2)におけるそれと比較して、突然に大きくなっている。このことは、図5に示した数値によっても確認することができる。そこで、車両状態診断部53は、データ記憶部52に記憶されている複数の周波数分布データは相互に一致していないと判定する。   Then, the five spectrum peaks extracted from each frequency distribution data by the vehicle state diagnosis unit 53 are represented by numerical values as shown in FIG. In other words, the spectrum peak can be alternatively expressed by the peak frequency and the energy value at that frequency. FIG. 5 shows that the vehicle speed and the spectrum peak are linked. However, even if the increase / decrease in the vehicle speed is taken into account, the energy value of the spectrum peak in the vicinity of 90 Hz in (3) of FIG. 4 is suddenly larger than that in (1) and (2) of FIG. . This can also be confirmed by the numerical values shown in FIG. Therefore, the vehicle state diagnosis unit 53 determines that the plurality of frequency distribution data stored in the data storage unit 52 do not match each other.

(第2実施例)
次に、車両状態診断部53による周波数分布データの相互比較の第2実施例を具体的に説明する。図6には、データ記憶部52に記憶されている、異なる速度域で発生した車両走行音の周波数分布データを示している。(1)の周波数分布データは、1秒間分の音響信号に基づくものであって、その始点における車速は15km/hであり、終点における車速は16km/hである。同様に、(2)の周波数分布データは、1秒間分の音響信号に基づくものであって、その始点における車速は16km/hであり、終点における車速は17km/hである。(3)の周波数分布データは、1秒間分の音響信号に基づくものであって、その始点における車速は17km/hであり、終点における車速は18km/hである。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the mutual comparison of the frequency distribution data by the vehicle state diagnosis unit 53 will be specifically described. FIG. 6 shows frequency distribution data of vehicle running sound generated in different speed ranges, which is stored in the data storage unit 52. The frequency distribution data of (1) is based on an acoustic signal for one second, and the vehicle speed at the start point is 15 km / h, and the vehicle speed at the end point is 16 km / h. Similarly, the frequency distribution data of (2) is based on an acoustic signal for one second, the vehicle speed at the start point is 16 km / h, and the vehicle speed at the end point is 17 km / h. The frequency distribution data of (3) is based on an acoustic signal for one second, and the vehicle speed at the start point is 17 km / h, and the vehicle speed at the end point is 18 km / h.

車両状態診断部53は、これら複数の周波数分布データを相互に比較するに際し、各周波数分布データから特徴点を抽出し、複数の周波数分布データの特徴点を相互に比較することで、車両100の状態を診断する。   When comparing the plurality of frequency distribution data with each other, the vehicle state diagnosis unit 53 extracts feature points from each frequency distribution data and compares the feature points of the plurality of frequency distribution data with each other. Diagnose the condition.

各周波数分布データの特徴点とは、図6において白丸で囲って特定しているように、スペクトルピークとするのが好適である。図6の第2実施例では、車両状態診断部53は、各周波数分布データから、エネルギー値が高い順に、5つのスペクトルピークを抽出している。   The characteristic points of each frequency distribution data are preferably spectral peaks as specified by surrounding them with white circles in FIG. In the second example of FIG. 6, the vehicle state diagnosis unit 53 extracts five spectrum peaks from each frequency distribution data in descending order of energy values.

そして、車両状態診断部53が各周波数分布データから抽出した5つのスペクトルピークを数値で表すと図7のようになる。即ち、スペクトルピークは、ピークとなる周波数と、その周波数におけるエネルギー値によって代替表現することができる。図7によれば、車速とスペクトルピークは連動していることが判る。しかしながら、車速の増減を加味したとしても、図6の(3)において800Hz付近のスペクトルピークのエネルギー値は、図6の(1)や(2)におけるそれと比較して、突然に小さくなっている。そして、この結果、図6の(3)において車両状態診断部53が抽出した5つのスペクトルピークには、800Hz付近のスペクトルピークが含まれず、代わりに10kHz付近のスペクトルピークが含まれることになる。このことは、図7に示した数値によっても確認することができる。そこで、車両状態診断部53は、データ記憶部52に記憶されている複数の周波数分布データは相互に一致していないと判定する。   Then, when the five spectrum peaks extracted from each frequency distribution data by the vehicle state diagnosis unit 53 are represented by numerical values, it is as shown in FIG. In other words, the spectrum peak can be alternatively expressed by the peak frequency and the energy value at that frequency. According to FIG. 7, it can be seen that the vehicle speed and the spectrum peak are linked. However, even if the increase / decrease in vehicle speed is taken into account, the energy value of the spectrum peak in the vicinity of 800 Hz in (3) in FIG. 6 is suddenly smaller than that in (1) and (2) in FIG. . As a result, the five spectrum peaks extracted by the vehicle state diagnosis unit 53 in (3) of FIG. 6 do not include a spectrum peak near 800 Hz, but instead include a spectrum peak near 10 kHz. This can also be confirmed by the numerical values shown in FIG. Therefore, the vehicle state diagnosis unit 53 determines that the plurality of frequency distribution data stored in the data storage unit 52 do not match each other.

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、要するに、以下の特長を有している。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment has the following features in short.

車両状態診断システム1は、異なる速度域で発生した車両走行音の周波数分布データを記憶するデータ記憶部52(周波数分布データ記憶手段)と、データ記憶部52に記憶されている複数の周波数分布データを相互に比較することにより、車両100の状態を診断する車両状態診断部53(車両状態診断手段)と、を備える。即ち、車両100に何ら不具合が発生していなければ、異なる速度域で発生した車両走行音の周波数分布データは、速度差による影響を除外すれば、略同じとなる。従って、以上の構成によれば、データ記憶部52に記憶されている複数の周波数分布データを相互に比較することにより、車両100に何らかの不具合が発生しているか否か、つまり車両100の状態を診断することができる。   The vehicle condition diagnosis system 1 includes a data storage unit 52 (frequency distribution data storage unit) that stores frequency distribution data of vehicle running sound generated in different speed ranges, and a plurality of frequency distribution data stored in the data storage unit 52. Are compared with each other, and a vehicle state diagnosis unit 53 (vehicle state diagnosis means) for diagnosing the state of the vehicle 100 is provided. That is, if no trouble has occurred in the vehicle 100, the frequency distribution data of the vehicle running sound generated in different speed ranges will be substantially the same if the influence due to the speed difference is excluded. Therefore, according to the above configuration, by comparing the plurality of frequency distribution data stored in the data storage unit 52 with each other, it is determined whether or not any trouble has occurred in the vehicle 100, that is, the state of the vehicle 100. Can be diagnosed.

また、図4や図6に示すように、車両状態診断部53は、各周波数分布データから特徴点を抽出し、複数の周波数分布データの特徴点を相互に比較することにより、前記車両の状態を診断する。以上の構成によれば、相互比較の対象が絞られるので、診断処理の負担軽減に寄与する。   Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the vehicle state diagnosis unit 53 extracts feature points from each frequency distribution data, and compares the feature points of a plurality of frequency distribution data with each other, thereby obtaining the vehicle state. Diagnose. According to the above configuration, the objects of mutual comparison are narrowed down, which contributes to reducing the burden of diagnostic processing.

また、図4や図6に示すように、各周波数分布データの特徴点とは、スペクトルピークである。   Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the feature point of each frequency distribution data is a spectrum peak.

また、図5や図7に示すように、スペクトルピークは、ピークとなる周波数と、その周波数におけるエネルギー値と、を含む。   Further, as shown in FIGS. 5 and 7, the spectrum peak includes a peak frequency and an energy value at the frequency.

また、図4や図6に示すように、周波数分布データは、20Hz以下のデータも含む。以上の構成によれば、20Hz以下の非可聴域にのみ発生する異常音を漏れ無く検知の対象とすることができる。   Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the frequency distribution data includes data of 20 Hz or less. According to the above configuration, abnormal sounds generated only in a non-audible range of 20 Hz or less can be detected without omission.

最後に、上記の実施形態は、例えば、以下のように変更できる。   Finally, the above embodiment can be modified as follows, for example.

即ち、多数の周波数分布データを大容量記憶装置に蓄積し、蓄積した多数の周波数分布データを活用して、不具合の発生メカニズムの解明に役立ててもよい。   That is, a large number of frequency distribution data may be stored in a large-capacity storage device, and the accumulated large number of frequency distribution data may be used to elucidate the mechanism of occurrence of a failure.

また、図4の第1実施例や図6の第2実施例では、車両100が加速中であるときの音響信号を解析することとしたが、これに代えて、車両100が減速中にあるときの音響信号を解析することとしてもよい。   In the first embodiment of FIG. 4 and the second embodiment of FIG. 6, the acoustic signal when the vehicle 100 is accelerating is analyzed. Instead, the vehicle 100 is decelerating. It is good also as analyzing the acoustic signal of time.

1 車両状態診断システム
2 コンピュータ
3 可聴域騒音計
4 低周波騒音計
5 波形取込装置
6 GPS受信機
7 ディスプレイ
50 速度演算部
51 FFTアナライザ
52 データ記憶部
53 車両状態診断部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle state diagnostic system 2 Computer 3 Audible sound level meter 4 Low frequency sound level meter 5 Waveform capture device 6 GPS receiver 7 Display 50 Speed calculation part 51 FFT analyzer 52 Data storage part 53 Vehicle state diagnostic part

Claims (7)

鉄道の車両走行音を用いて、車両の状態を診断する車両状態診断装置であって、
少なくとも3つの異なる速度域で発生した前記車両走行音の周波数分布データを記憶する周波数分布データ記憶手段と、
前記周波数分布データ記憶手段に記憶されている前記少なくとも3つの周波数分布データを相互に比較することにより、前記車両の状態の良否を判定する車両状態診断手段と、
を備えた車両状態診断装置。
A vehicle state diagnosis device for diagnosing the state of a vehicle using a vehicle running sound of a railway,
Frequency distribution data storage means for storing frequency distribution data of the vehicle running sound generated in at least three different speed ranges;
Vehicle state diagnosis means for determining whether the state of the vehicle is good or not by comparing the at least three frequency distribution data stored in the frequency distribution data storage means with each other;
A vehicle condition diagnosis apparatus comprising:
請求項1に記載の車両状態診断装置であって、
前記車両状態診断手段は、各周波数分布データから特徴点を抽出し、前記少なくとも3つの周波数分布データの前記特徴点を相互に比較することにより、前記車両の状態の良否を判定する
車両状態診断装置。
The vehicle state diagnosis apparatus according to claim 1,
The vehicle state diagnosis means extracts feature points from each frequency distribution data, and compares the feature points of the at least three frequency distribution data with each other to determine whether the vehicle state is good or bad .
Vehicle condition diagnosis device.
請求項2に記載の車両状態診断装置であって、
各周波数分布データの特徴点とは、スペクトルピークである、
車両状態診断装置。
The vehicle state diagnosis apparatus according to claim 2,
The feature point of each frequency distribution data is a spectrum peak.
Vehicle condition diagnosis device.
請求項3に記載の車両状態診断装置であって、
前記スペクトルピークは、ピークとなる周波数と、その周波数におけるエネルギー値と、を含む、
車両状態診断装置。
The vehicle state diagnosis apparatus according to claim 3,
The spectral peak includes a peak frequency and an energy value at the frequency.
Vehicle condition diagnosis device.
請求項1〜4の何れかに記載の車両状態診断装置であって、
前記周波数分布データは、20Hz以下のデータも含む、
車両状態診断装置。
The vehicle state diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The frequency distribution data includes data of 20 Hz or less,
Vehicle condition diagnosis device.
鉄道の車両走行音を用いて、車両の状態を診断する車両状態診断方法であって、
少なくとも3つの異なる速度域で発生した前記車両走行音の周波数分布データを相互に比較することにより、前記車両の状態の良否を判定する
車両状態診断方法。
A vehicle state diagnosis method for diagnosing the state of a vehicle using a vehicle running sound of a railway,
By comparing the frequency distribution data of the vehicle running sound generated in at least three different speed ranges with each other, the quality of the vehicle state is determined .
Vehicle condition diagnosis method.
鉄道の車両走行音を用いて、コンピュータに車両の状態を診断させる車両状態診断プログラムであって、
コンピュータを、
少なくとも3つの異なる速度域で発生した前記車両走行音の周波数分布データを記憶する周波数分布データ記憶手段と、
前記周波数分布データ記憶手段に記憶されている前記少なくとも3つの周波数分布データを相互に比較することにより、前記車両の状態の良否を判定する車両状態診断手段と、
として機能させる、車両状態診断プログラム。
A vehicle condition diagnosis program for causing a computer to diagnose the condition of a vehicle using a railway vehicle running sound,
Computer
Frequency distribution data storage means for storing frequency distribution data of the vehicle running sound generated in at least three different speed ranges;
Vehicle state diagnosis means for determining whether the state of the vehicle is good or not by comparing the at least three frequency distribution data stored in the frequency distribution data storage means with each other;
As a vehicle condition diagnosis program.
JP2011162889A 2011-07-26 2011-07-26 VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE Active JP5351219B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011162889A JP5351219B2 (en) 2011-07-26 2011-07-26 VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011162889A JP5351219B2 (en) 2011-07-26 2011-07-26 VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013024827A JP2013024827A (en) 2013-02-04
JP5351219B2 true JP5351219B2 (en) 2013-11-27

Family

ID=47783323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011162889A Active JP5351219B2 (en) 2011-07-26 2011-07-26 VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5351219B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014113669A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-24 Bombardier Transportation Gmbh Method for determining the state in a rail vehicle
CN109030628B (en) * 2018-06-25 2020-04-28 北京交通大学 Track structure mechanical property evaluation method based on vibration noise frequency spectrum characteristic matching

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005227172A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Nsk Ltd Diagnostic unit and diagnostic system for rotary machine
JP4581693B2 (en) * 2004-09-13 2010-11-17 日本精工株式会社 Abnormality diagnosis device
JP4298635B2 (en) * 2004-11-26 2009-07-22 財団法人鉄道総合技術研究所 Axle bearing monitoring method for rolling stock by measuring axle box sound
JP4710455B2 (en) * 2005-07-15 2011-06-29 日本精工株式会社 Abnormality diagnosis device for axle support device of railway vehicle
JP2007256153A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Hitachi Ltd System for detecting railway vehicle truck abnormality
JP5139163B2 (en) * 2008-06-06 2013-02-06 株式会社総合車両製作所 Abnormality detection method for moving objects

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013024827A (en) 2013-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9989439B2 (en) Method and data processing device for severity assessment of bearing defects using vibration energy
KR101829645B1 (en) Device and method for monitoring railway vehicle and method for monitoring using the same
US8831233B2 (en) Monitoring apparatus and method
JP6038347B2 (en) Abnormal sound diagnosis device
JP6508017B2 (en) Evaluation method of machinery and equipment
JP2012058171A (en) Moving object abnormality detection system and moving object
KR102058841B1 (en) Systems and methods to detect generator collector flashover
JP2008268187A (en) Method and device for diagnosing abnormality of extremely low speed rotary machine
KR101635947B1 (en) System and method of surveillance of preload of ball screw
JP2007278894A (en) Device and method for diagnosing abnormality
JP2007256153A (en) System for detecting railway vehicle truck abnormality
JP2010234422A (en) Device and method for diagnosing steel strip mill
CN114544206A (en) Method and device for detecting polygonal fault of wheel pair of rail transit rolling stock
JP5397075B2 (en) Elevator abnormal sound detection device
JP5351219B2 (en) VEHICLE STATE DIAGNOSIS DEVICE, DIAGNOSIS METHOD, AND PROGRAM USING RAILWAY VEHICLE
JP3875981B2 (en) Anomaly diagnosis method and apparatus for rolling bearing
JP2010266327A (en) Facility diagnosis device and facility diagnosis method
JP2008134115A (en) Abnormality diagnosis device
JP2013111614A (en) Method of detecting chattering of cold rolling mill and device for detecting chattering
JP4298635B2 (en) Axle bearing monitoring method for rolling stock by measuring axle box sound
JP4542918B2 (en) Bearing abnormality detection device
JP6897064B2 (en) Bearing abnormality diagnosis method and diagnosis system
JP2017026509A (en) Fault diagnosis device and fault diagnosis method
JPH0943105A (en) Method for diagnosing bearing section of rotary equipment, method for estimating remaining service life of it, and system for diagnosing it
JP2016113260A (en) Elevator abnormal sound diagnostic system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130326

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130730

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5351219

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250