CN111225847B - 铁道车辆用记录装置、铁道车辆用空气调节装置及铁道车辆用记录方法 - Google Patents

Abstract

检测部(410)通过以预先确定的采样频率检测与车辆空调设备(300)的动作有关的物理量从而生成时间序列数据组(TDS)。易失性的追踪用存储器(440)具有可写入追踪期间相应量的时间序列数据组(TDS)的工作区域。记录保持用蓄电器(450)向追踪用存储器(440)提供追踪用存储器(440)在工作区域保持追踪期间相应量的时间序列数据组(TDS)而所需的电力。写入部(433)将时间序列数据组(TDS)依次覆盖于追踪用存储器(440)的工作区域，并在车辆空调设备(300)产生了异常的情况下，停止向工作区域覆盖时间序列数据组(TDS)。

Description

铁道车辆用记录装置、铁道车辆用空气调节装置及铁道车辆 用记录方法

技术领域

本发明涉及铁道车辆用记录装置、铁道车辆用空气调节装置及铁道车辆用记录方法。

背景技术

如专利文献1所公开的那样，已知有一种装置，在进行空气调节的空调设备的动作过程中，对提供给该空调设备的运行电流进行检测，并将检测结果记录在存储器。在空调设备产生了异常的情况下，存储器所记录的运行电流的检测结果的数据被利用于探明其异常原因。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005－121302号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

从架空线对铁道车辆所搭载的空调设备提供电力。存在从架空线提供的电力瞬间变动的情况，伴随该变动，与空调设备的动作有关的各种物理量也易急剧变动。因此，希望以尽可能高的采样频率记录物理量，以使得之后能确认该急剧变动。

这一点上，在对物理量的检测结果的时间序列数据进行记录的存储器是非易失性存储器的情况下，不能以快的写入速度向该存储器进行时间序列数据的写入。因此，即使提高物理量的检测的采样频率，也不能将所获得的时间序列数据没有遗漏地记录在存储器。

另一方面，在记录时间序列数据的存储器是易失性存储器的情况下，可进行高速的写入。然而，铁道车辆中，存储器也需要从架空线接受供电，在来自架空线的供电中断、或停止的情况下，会导致丢失易失性存储器所记录的时间序列数据。

以上，阐述了从铁道车辆所搭载的空调设备获取时间序列数据的情况，但在从铁道车辆所搭载的、空调设备以外的设备获取时间序列数据的情况下也会产生上述问题。

本发明的目的在于提供一种铁道车辆用记录装置、铁道车辆用空气调节装置及铁道车辆用记录方法，能以高采样频率记录与对铁道车辆的车厢进行空气调节的车辆空调设备的动作有关的物理量，且不易丢失所记录的物理量的时间序列数据。

解决技术问题所采用的技术方案

为达成上述目的，本发明的铁道车辆用记录装置，包括：

检测单元，该检测单元从铁道车辆所搭载的对象设备以预先确定的采样频率重复地检测与所述对象设备的动作有关的物理量，从而生成表示所述物理量的检测值的时间序列的时间序列数据；

异常检测单元，该异常检测单元对所述对象设备产生了异常的情况进行检测；

追踪用存储器，该追踪用存储器是易失性的，具有可写入预先确定的某个追踪期间相应量的所述时间序列数据的工作区域；

记录保持用蓄电器，该记录保持用蓄电器存储由架空线提供的电力，并将存储的所述电力作为所述追踪用存储器将所述追踪期间相应量的所述时间序列数据保持于所述工作区域而所需的记录保持用电力，提供给所述追踪用存储器；及

写入单元，该写入单元通过将由所述检测单元生成的所述时间序列数据依次覆盖于所述追踪用存储器的所述工作区域，从而将所述工作区域所记录的内容依次更新为最新的所述追踪期间相应量的所述时间序列数据，并在由所述异常检测单元检测到所述对象设备产生了异常的情况下，停止向所述工作区域进行所述时间序列数据的覆盖。

发明效果

根据上述结构，由于追踪用存储器是易失性的存储器，因此与追踪用存储器是非易失性的存储器的情况相比，写入单元能以快的写入速度将时间序列数据写入到追踪用存储器。因此，即使将检测单元中检测物理量的采样频率设定得较高，也能将由检测单元生成的时间序列数据没有遗漏地写入到追踪用存储器。即，能以高采样频率记录与对象设备的动作有关的物理量。

另外，由于记录保持用蓄电器向追踪用存储器提供记录保持用电力，因此即使来自架空线的供电中断、或停止，也不易丢失追踪用存储器的工作区域所记录的物理量的时间序列数据。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的铁道车辆用空气调节装置的结构的示意图。

图2是示出实施方式1所涉及的制冷循环装置的结构的示意图。

图3是示出实施方式1所涉及的电源电路的结构的示意图。

图4是实施方式1所涉及的依次更新处理的流程图。

图5是示出实施方式1所涉及的追踪用存储器所记录的数据的波形的示意图。

图6是示出实施方式2所涉及的控制装置的主要部分的示意图。

图7是示出实施方式2所涉及的第1中继用存储器和追踪用存储器的存储区域的示意图。

图8是示出实施方式2所涉及的控制装置的动作的时序图。

图9是示出实施方式3所涉及的发送部及信息采集设备的示意图。

图10是实施方式4所涉及的依次更新处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，对铁道车辆所搭载的铁道车辆用空气调节装置的实施方式进行说明。图中，对相同或相应的部分标注同一标号。

[实施方式1]

如图1所示，本实施方式所涉及的铁道车辆用空气调节装置500包括铁道车辆所搭载的作为对象设备的车辆空调设备300、以及对车辆空调设备300进行控制的控制装置400。车辆空调设备300包括与架空线进行电连接的电源电路100、以及通过电源电路100来提供电力的制冷循环装置200。

制冷循环装置200通过使用制冷剂构成制冷循环，从而对铁道车辆的车厢进行空气调节。通过由控制装置400控制电源电路100，从而能调整制冷循环装置200的、对铁道车辆的车厢进行空气调节的能力。

以下，对铁道车辆用空气调节装置500的各部分的结构进行具体说明。首先，参照图2，对制冷循环装置200的结构进行说明。

如图2所示，制冷循环装置200构成两个系统的制冷循环、即第1制冷循环200a和第2制冷循环200b。

第1制冷循环200a具有：对制冷剂压缩的第1压缩机211；使压缩后的制冷剂冷凝的作为冷凝器的室外热交换器220；使冷凝后的制冷剂膨胀的第1膨胀器231；使膨胀后的制冷剂蒸发的作为蒸发器的室内热交换器240；及将气体的制冷剂和液体的制冷剂分离，并仅使气体的制冷剂通过第1压缩机211的第1气液分离器251。

第2制冷循环200b与第1制冷循环200a共有室外热交换器220及室内热交换器240。第2制冷循环200b具有：对制冷剂压缩的第2压缩机212；使在室外热交换器220冷凝后的制冷剂膨胀的第2膨胀器232；及从经过室内热交换器240的制冷剂分离液体的制冷剂，并仅使气体的制冷剂通过第2压缩机212的第2气液分离器252。

另外，制冷循环装置200具有：使与室外热交换器220热交换后的空气释放到铁道车辆的外部的室外送风机260；及将与室内热交换器240热交换后的空气送入铁道车辆的车厢的室内送风机270。

上述电源电路100向第1压缩机211、第2压缩机212、室外送风机260及室内送风机270提供电力。以下，参照图3，对从架空线到达电源电路100的部分的结构、以及电源电路100的结构进行具体说明。

如图3所示，从架空线WR经由导电弓PG及变压器TR，向电源电路100输入电压。导电弓PG与架空线WR相接触。变压器TR通过导电弓PG对从架空线WR提供的交流电压进行变压。

电源电路100具有：将由变压器TR变压后的交流电压转换成直流电压的整流器110；对从整流器110输出的直流电压进行滤波的输入电容器120；通过斩波控制来调整滤波后的直流电压的有效值的斩波器电路130；及对斩波器电路130的输出电压进行保持的输出电容器140。

另外，电源电路100具有分别将斩波器电路130的输出电压转换成交流电压的第1逆变器电路151、第2逆变器电路152及第3逆变器电路153。这些第1逆变器电路151～第3逆变器电路153彼此并联连接，能独立地控制各个输出电压的频率。

第1逆变器电路151的输出电压被提供给室外送风机260。第2逆变器电路152的输出电压被提供给第1压缩机211。第3逆变器电路153的输出电压被提供给第2压缩机212。

另外，电源电路100具有在向室内送风机270提供由变压器TR变压后的交流电压的输电路径上配置的接触器160。由变压器TR变压后的交流电压在不经过整流的情况下直接被提供给室内送风机270。

此外，电源电路100在变压器TR和整流器110之间具有：对变压器TR和整流器110的连接进行导通/截止的接触器171；在输入电容器120充电时抑制冲击电流的限流电阻172；在输入电容器120充电后对限流电阻172进行旁通的接触器173；及抑制浪涌的交流电抗器174。

以上说明的电源电路100由图1所示的控制装置400来控制。以下，参照图1和图3，对控制装置400进行说明。

如图1所示，控制装置400具有对与车辆空调设备300的动作有关的物理量进行检测的作为检测单元的检测部410。检测部410检测电源电路100的内部的电压及电流以作为与车辆空调设备300的动作有关的物理量。

具体而言，如图3所示，检测部410具有：对斩波器电路130的输入电压进行变压的变压器411；对斩波器电路130的输出电压进行变压的变压器412；对斩波器电路130的输出电流进行变流的变压器413；对第1逆变器电路151的输出电流进行变流的变压器414；对第2逆变器电路152的输出电流进行变流的变压器415；及对第3逆变器电路153的输出电流进行变流的变压器416。

另外，图1所示的检测部410通过以预先确定的采样频率重复地检测上述6个变压器411～416各自的输出，从而输出由表示各个检测值的时间序列的时间序列数据构成的时间序列数据组TDS。

即，时间序列数据组TDS包含斩波器电路130的输入电压的时间序列数据、斩波器电路130的输出电压的时间序列数据、第1逆变器电路151的输出电流的时间序列数据、第2逆变器电路152的输出电流的时间序列数据、及第3逆变器电路153的输出电流的时间序列数据。

另外，如图1所示，控制装置400包括：对规定了控制装置400的各种功能的控制程序421进行存储的非易失性的辅助存储器420；及执行控制程序421的CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)430。

控制程序421使CPU430实现基于由检测部410输出的时间序列数据组TDS来控制电源电路100的控制部431的功能、与基于时间序列数据组TDS来对电源电路100产生了异常的情况进行检测的作为异常检测单元的异常检测部432的功能。

控制部431通过向电源电路100输出控制指令CS来控制电源电路100。具体而言，控制部431进行使图3所示的斩波器电路130的输出电压接近目标值的控制、及使第1逆变器电路151～第3逆变器电路153各自的输出的有效值和频率接近目标值的控制。

即，图1所示的控制指令CS包含对构成图3所示的斩波器电路130的开关元件的导通/截止进行控制的门电压信号、与对分别构成第1逆变器电路151～第3逆变器电路153的开关元件的导通/截止进行控制的门电压信号。

另外，图1所示的控制部431还进行图3所示的接触器160、171及173的控制。即，图1所示的控制指令CS还包含分别对这些接触器160、171及173各自的导通/截止进行控制的电压信号。

另外，图1所示的异常检测部432基于时间序列数据组TDS，将下述情况检测作为异常的发生，即：图3所示的斩波器电路130的输入电压或输出电压超过了预先确定的阈值的情况、第1逆变器电路151、第2逆变器电路152或第3逆变器电路153的输出电流超过了预先确定的阈值的情况、及在构成第1逆变器电路151、第2逆变器电路152或第3逆变器电路153的输出电流的3相交流的相之间有效值产生了不均衡的情况等。

而且，在由异常检测部432检测到电源电路100的异常的情况下，图1所示的控制部431考虑使图3所示的接触器171断开，或使斩波器电路130中的开关停止这样的措施。

另外，在电源电路100产生了异常的情况下，希望探明该异常的原因以用于研究抑制同样的异常再次产生的改善方法。因此，图1所示的控制装置400还具有记录由检测部410输出的时间序列数据组TDS的作为铁道车辆用记录装置的功能，以在电源电路100产生了异常的情况下在之后能追踪导致该异常的过程。以下，进行具体说明。

如图1所示，控制装置400包括追踪用存储器440，该追踪用存储器440对由检测部410输出的时间序列数据组TDS、以及分别表示由控制部431输出的多个种类的控制指令CS的数据(以下，称为控制指令数据组)进行记录。

追踪用存储器440具有可写入预先确定的某个追踪期间相应量的、时间序列数据组TDS及控制指令数据组(以下，统称为追踪用数据组RS)的工作区域。

而且，CPU430也起到能将追踪用数据组RS写入到追踪用存储器440的工作区域的作为写入单元的写入部433的功能。该写部433的功能还能由控制程序421来实现。

写入部433在车辆空调设备300的运行过程中，进行将构成追踪用数据组RS的数据分别依次覆盖于追踪用存储器440的工作区域的依次更新处理。由此，在车辆空调设备300的运行过程中，追踪用存储器440的工作区域所记录的内容依次被更新为最新的追踪期间相应量的追踪用数据组RS。

因此，在车辆空调设备300产生了异常的情况下，通过参照追踪用存储器440，来对工作区域所记录的时间序列数据组TDS和控制指令数据组的各种波形进行确认，从而能探明导致了异常产生的原因。

如上所述，追踪用存储器440的工作区域所记录的内容有助于探明异常原因。然而，该原因的探明精度尤其依赖于时间序列数据组TDS的采样频率。

这一点上，如图3所示，架空线WR存在切换变电所的供电区间的段SC。导电弓PG通过段SC时，来自架空线WR的供电被瞬间切断。而且，该供电的瞬间切断有时会导致电源电路100中产生物理量急剧的变动，并且有时该急剧变动会导致异常产生。因此，希望时间序列数据组TDS的采样频率尽可能高，以使得连该急剧变动也能捕捉。

因此，图1所示的检测部410以1000[Hz]以上的采样频率，对作为与电源电路100的动作有关的物理量的、图3所示的变压器411～416中的至少一个的输出进行检测。另外，构成时间序列数据组TDS的时间序列数据的采样频率可以彼此不同。

另外，图1所示的追踪用存储器440由易失性存储器构成。通常，对于易失性存储器，能以比针对非易失性存储器的写入速度更快的速度进行写入。因此，即使通过将检测部410中的采样频率提高到1000[Hz]以上从而使得追踪期间相应量的时间序列数据组TDS的数据量增大，写入部433也能将时间序列数据组TDS没有遗漏地写入到追踪用存储器440。

另外，如图1所示，控制装置400包括向追踪用存储器440供电的记录保持用蓄电器450。记录保持用蓄电器450存储由架空线WR提供的电力，并将存储的电力作为在工作区域保持易失性的追踪用存储器440在追踪期间相应量的追踪用数据组RS所需的记录保持用电力，提供给追踪用存储器440。另外，记录保持用蓄电器450由电容器构成。

另外，控制装置400除了记录保持用蓄电器450以外，还包括向CPU430供电的控制用蓄电器460。控制用蓄电器460也与记录保持用蓄电器450同样地，存储由架空线WR提供的电力，并将存储的电力作为CPU430作为控制部431、异常检测部432、及写入部433进行动作而所需的控制用电力，提供给CPU430。

以下，参照图4，对由写入部433进行的依次更新处理进行具体说明。

如图4所示，写入部433在车辆空调设备300的运行过程中，仅将小于追踪期间的更新期间相应量的最新的追踪用数据组RS即最新的时间序列数据组TDS和控制指令数据组分别写入到追踪用存储器440的工作区域(步骤S1)。

接着，写入部433对由异常检测部432是否检测到异常进行判定(步骤S2)，在未检测到异常的情况下(步骤S2：否)，返回步骤S1。即，重复步骤S1直到检测到异常为止。

由此，追踪用存储器440的工作区域蓄积有追踪期间相应量的追踪用数据组RS。蓄积后，每次重复步骤S1时，最新的更新期间相应量的追踪用数据组RS被覆盖于追踪用存储器440的工作区域。

而且，在每次被覆盖时，将最旧的更新期间相应量的追踪用数据组RS从追踪用存储器440的工作区域删除，将追踪用存储器440的工作区域所记录的内容依次更新为最新的追踪期间相应量的追踪用数据组RS。

另一方面，写入部433在由异常检测部432检测到异常的情况下(步骤S2：是)，将最新的后期间Ty相应量的时间序列数据组TDS和控制指令数据组分别覆盖于追踪用存储器440的工作区域之后(步骤S3)，停止覆盖(步骤S4)，结束本处理。

由此，在因异常的检测而结束了本处理的情况下，通过从追踪用存储器440的工作区域获取时间序列数据组TDS及控制指令数据组，并对其进行图表显示，从而能对各个数据确认直到异常产生为止的过程。以下，参照图5对这一点进行具体说明。

图5中以3个波形WF1、WF2及WF3为代表进行了示出。波形WF1是用图表显示了上述控制指令SC中的、用于对图3所示的接触器173进行导通/截止的电压信号的波形。波形WF2是用图表显示了图3所示的斩波器电路130的输出电压的时间序列数据的波形。波形WF3是用图表显示了图3所示的第1逆变器电路151的输出电流的时间序列数据的波形。

如图5所示，能确认将异常产生的时刻t0包含在内的追踪期间T相应量的波形WF1、WF2及WF3。即，关于波形WF1、WF2及WF3表示的物理量，由于不仅进行直到异常产生为止的前期间Tx的写入，还进行图4的步骤3中后期间Ty相应量的写入，因此也能确认异常产生之后的后期间Ty的动作。

另外，波形WF1的采样频率是f1，波形WF2的采样频率是f2，波形WF3的采样频率是f3。即，波形WF1中数据点以采样周期1/f1排列，波形WF2中数据点以采样周期1/f2排列，波形WF3中数据点以采样周期1/f3排列。

如上所述，追踪用数据组RS各自的采样频率彼此可以不同，图5中，示出f2＞f3＞f1的情况。然而，如上所述，本实施方式中，由于采样频率f1、f2及f3均能比以往设定得要高，因此通过波形WF1、WF2及WF3，能捕捉物理量的急剧变动。

另外，即使追踪用数据组RS中存在彼此采样频率不同的组，也能在追踪用数据组RS各个中将物理量的检测值与检测到该物理量的时刻相对应关联起来。因此，如图5所示，能用相同时间比例尺确认采样频率不同的波形WF1、WF2及WF3。

因此，能确认波形WF2比波形WF3更为激烈地进行脉动这一情况，由于异常原因在于斩波器电路130的输出电压的脉动，因此能考虑施加抑制脉动的改善这样的措施。

如上述说明那样，根据本实施方式，由于追踪用存储器440是易失性的存储器，因此与追踪用存储器440是非易失性的存储器的情况相比，写入部433能以快的写入速度将时间序列数据组TDS及控制指令数据组写入到追踪用存储器440。因此，即使将检测部410中检测物理量的采样频率设定得较高，也能将时间序列数据组TDS及控制指令数据组没有遗漏地写入到追踪用存储器440。

即，能以高采样频率记录与车辆空调设备300的动作有关的物理量。具体而言，能将检测部410中检测物理量的采样频率提高到1000[Hz]以上。因此，能掌握物理量急剧的动作，并能提高异常原因探明的精度。

另外，记录保持用蓄电器450向追踪用存储器440提供记录保持用电力，因此当导电弓PG通过段SC时，即使来自架空线WR的供电中断、或停止，也不易丢失追踪用存储器440的工作区域所记录的时间序列数据组TDS及控制指令数据组。

尤其是，记录保持用蓄电器450供电的对象仅是追踪用存储器440。写入部433向追踪用存储器440进行写入所需的写入用电力另行通过控制用蓄电器460提供给CPU430。因此，记录保持用蓄电器450的蓄电量不易减少。

因此，来自架空线WR的供电中断后，也能将追踪用存储器440的工作区域所记录的内容保持几天，并还能在几天后适当时对导致异常的过程进行确认。铁道车辆中，由于存在难以在铁道车辆的运行过程中对追踪用存储器440的记录内容进行确认的情况，因此能够灵活地调整追踪用存储器440的记录内容的确认定时意义很大。

[实施方式2]

上述实施方式1中，将由检测部410生成的时间序列数据组TDS直接传输至写入部433，但写入部433也可以经由作为缓冲器的中继用存储器来获取时间序列数据组TDS。以下，对其具体例进行说明。另外，以下中，对与实施方式1相同的结构要素省略一部分图示及说明。

如图6所示，本实施方式中，检测部410具有从车辆空调设备300检测与车辆空调设备300的动作有关的彼此不同的物理量的第1仪器417a、第2仪器417b、第3仪器417c及第4仪器417d。

第1仪器417a是图3所示的变压器412，具体而言，第2仪器417b是图3所示的变压器414，具体而言，第3仪器417c是图3所示的变压器415，具体而言，第4仪器417d是图3所示的变压器416。

另外，检测部410具有生成关于彼此不同的物理量的时间序列数据的多个作为时间序列数据生成单元的第1时间序列数据生成部418a、第2时间序列数据生成部418b、第3时间序列数据生成部418c及第4时间序列数据生成部418d。第1时间序列数据生成部418a～第4时间序列数据生成部418d分别由独立的CPU构成。

第1时间序列数据生成部418a通过对第1仪器417a的检测值进行采样来生成第1时间序列数据TD1。第2时间序列数据生成部418b通过对第2仪器417b的检测值进行采样来生成第2时间序列数据TD2。第3时间序列数据生成部418c通过对第3仪器417c的检测值进行采样来生成第3时间序列数据TD3。第4时间序列数据生成部418d通过对第4仪器417d的检测值进行采样来生成第4时间序列数据TD4。

另外，第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4的采样频率彼此可以不同。

另外，检测部410具有针对第1时间序列数据生成部418a而附设的第1中继用存储器419a、针对第2时间序列数据生成部418b而附设的第2中继用存储器419b、针对第3时间序列数据生成部418c而附设的第3中继用存储器419c、及针对第4时间序列数据生成部418d而附设的第4中继用存储器419d。

第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d分别由能同时进行写入和读取的作为易失性的双向存储器的DPRAM(Dual-Ported Random Access Memory：双端口随机存取存储器)构成。

第1时间序列数据生成部418a将自身生成得到的第1时间序列数据TD1写入到第1中继用存储器419a。第2时间序列数据生成部418b将自身生成得到的第2时间序列数据TD2写入到第2中继用存储器419b。第3时间序列数据生成部418c将自身生成得到的第3时间序列数据TD3写入到第3中继用存储器419c。第4时间序列数据生成部418d将自身生成得到的第4时间序列数据TD4写入到第4中继用存储器419d。

写入部433从第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d，读取第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4，并写入到共同的追踪用存储器440。另外，虽然图6并未示出，但写入部433与实施方式1的情况同样地，还将表示图1所示的多个控制指令CS的控制命令数据组向追踪用存储器440进行写入。

如上所述，本实施方式中，对追踪用存储器440的记录内容进行更新的依次更新处理包含第1时间序列数据生成部418a～第4时间序列数据生成部418d进行写入的1次写入步骤、以及写入部433进行读取及写入的2次写入步骤。

以下，参照图7对1次写入步骤和2次写入步骤进行具体说明。关于1次写入步骤，以第1时间序列数据生成部418a的动作为代表进行说明。

如图7所示，第1中继用存储器419a具有写入第1时间序列数据TD1的第1中继用工作区域419aw。第1中继用工作区域419aw被划分为多个块区域。1个块区域能存储1个块相应量的第1时间序列数据TD1、即多个点相应量的第1时间序列数据TD1。

另外，图6所示的第2中继用存储器419b～第4中继用存储器419d也具有与第1中继用存储器419a同样的结构。

第1时间序列数据生成部418a在1次写入步骤中，将第1时间序列数据TD1按块为单位依次写入到第1中继用工作区域419aw。写入目标的块区域在构成第1中继用工作区域419aw的多个块区域之间巡回地被选择。1次巡回之后，将第1时间序列数据TD1覆盖到块区域。

另一方面，追踪用存储器440具有写入第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4的时间序列数据组用工作区域440w。另外，虽然图7并未示出，但追踪用存储器440还具有写入表示图1所示的多个控制指令CS的控制指令数据组的未图示的控制指令用数据组用工作区域。

时间序列数据组用工作区域440w被划分为写入第1时间序列数据TD1的第1时间序列数据用区域440a、写入第2时间序列数据TD2的第2时间序列数据用区域440b、写入第3时间序列数据TD3的第3时间序列数据用区域440c、及写入第4时间序列数据TD4的第4时间序列数据用区域440d。

写入部433在2次写入步骤中，从第1中继用存储器419a的第1中继用工作区域419aw，一次读取多个块相应量的第1时间序列数据TD1，并覆盖于追踪用存储器440的第1时间序列数据用区域440a。

另外，写入部433同样地，还并行地进行从图6所示的第2中继用存储器419b～第4中继用存储器419d向图7所示的第2时间序列数据用区域440b～第4时间序列数据用区域用440d的写入。以下，参照图8对这一点进行具体说明。

如图8所示，第1时间序列数据生成部418a～第4时间序列数据生成部418d在1次写入步骤中，继续进行向第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d的写入。该第1写入步骤中的写入没有中断地持续进行，直到图1所示的异常检测部432检测到异常为止。

2次写入步骤与1次写入步骤并行地进行。2次写入步骤中，写入部433首先在期间Ta从第1中继用存储器419a读取作为更新期间相应量的多个块相应量的第1时间序列数据TD1，将该多个块相应量的第1时间序列数据TD1覆盖于追踪用存储器440的第1时间序列数据用区域440a。

接着，写入部433在期间Tb从第2中继用存储器419b读取作为某个更新期间相应量的多个块相应量的第2时间序列数据TD2，将该多个块相应量的第2时间序列数据TD2覆盖于追踪用存储器440的第2时间序列数据用区域440b。

接着，写入部433在期间Tc从第3中继用存储器419c读取作为某个更新期间相应量的多个块相应量的第3时间序列数据TD3，将该多个块相应量的第3时间序列数据TD3覆盖于追踪用存储器440的第3时间序列数据用区域440c。

接着，写入部433在期间Td从第4中继用存储器419d读取作为某个更新期间相应量的多个块相应量的第4时间序列数据TD4，将该多个块相应量的第4时间序列数据TD4覆盖于追踪用存储器440的第4时间序列数据用区域440d。

将以上说明的期间Ta～期间Td为止的读取及写入的动作设为1个周期，并周期性地重复该周期。该重复没有中断地持续进行，直到图1所示的异常检测部432检测到异常为止。

即，写入部433在第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d之间，边巡回地切换读取源，边将读取出的第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4分别依次覆盖于追踪用存储器440。由此，追踪用存储器440所记录的内容依次被更新为最新的某个追踪期间相应量的第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4。

另外，写入部433所进行的、分别从第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d的读取与向追踪用存储器440的写入，比分别针对第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d的写入的速度要快，每单位时间的数据量较多。这里所说的“速度”是指每单位时间的数据量。

具体而言，图7中，第1时间序列数据生成部418a进行写入的块区域在第1中继用工作区域419aw内巡回一周的周期，是图8所示的2次写入步骤的1个周期(＝Ta+Tb+Tc+Td)的3倍以上。第2中继用存储器419b～第4中继用存储器419d各自中的块区域巡回一周的周期也同样。

由此，写入部433将由第1时间序列数据生成部418a～第4时间序列数据生成部418d生成的第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4没有遗漏地写入到追踪用存储器440。

如以上说明，根据本实施方式，写入部433经由作为缓冲器的第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d，获取第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4，因此能将并行地输出的第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4没有遗漏地集中到1个追踪用存储器440。

另外，第1时间序列数据生成部418a～第4时间序列数据生成部418d不能同时对1个追踪用存储器440进行写入。因此，在不具备第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d及写入部433的情况下，难以将提高了采样频率的第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4没有遗漏地集中到1个追踪用存储器440。

另外，根据本实施方式，第1中继用存储器419a～第4中继用存储器419d分别由能同时进行写入和读取的双端口存储器构成。因此，在写入部433从第1中继用存储器419a进行读取的期间Ta，第1时间序列数据生成部418a无需中断向第1中继用存储器419a的写入。期间Tb～Td也同样。

因此，第1时间序列数据生成部418a～第4时间序列数据生成部418d能够以高采样频率，输出第1时间序列数据TD1～第4时间序列数据TD4，写入部433能够将上述数据没有遗漏地集中到追踪用存储器440。

[实施方式3]

上述实施方式1及2中，在追踪用存储器440保存了追踪用数据组RS，但还可以包括将追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS发送至外部的结构。以下，对其具体例进行说明。另外，以下中，对与实施方式1及2相同的结构要素省略一部分图示及说明。

如图9所示，本实施方式中，控制装置400包括将追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS发送至外部的作为发送单元的发送部470。发送部470的功能通过图1所示的CPU430执行控制程序421来实现。

在由异常检测部432检测到异常的情况下，发送部470将追踪用存储器440的工作区域所记录的追踪期间T相应量的追踪用数据组RS发送至外部的信息采集设备600。

信息采集设备600配置于铁道车辆中的车内配电盘DB。由此，用户能较容易地接入车内配电盘。另外，用户能从信息采集设备600获取追踪用数据组RS给个人计算机PC，能在个人计算机PC中确认追踪用数据组RS的波形。

另一方面，控制装置400中，写入部433通过发送部470将追踪期间T相应量的追踪用数据组RS发送给信息采集设备600之后，向追踪用存储器440的工作区域重新开始覆盖追踪用数据组RS。

根据本实施方式，由异常检测部432检测到异常之后，也将追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS保存于信息采集设备600，能重新开始新的追踪用数据组RS的向追踪用存储器440的覆盖。因此，即使在异常产生的频度较高的情况下，也能获得用于追踪各个异常的追踪用数据组RS。

另外，图1所示的记录保持用蓄电器450起到在直到向信息采集设备600发送追踪用数据组RS完成为止的期间，在追踪用存储器440稳定地保持追踪用数据组RS的作用。

[实施方式4]

上述实施方式3中，通过将追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS发送至外部，从而能保存多个追踪期间T相应量的追踪用数据组RS，但在追踪用存储器440的存储容量较大的情况下，可以在追踪用存储器440保存多个追踪期间T相应量的追踪用数据组RS。以下，对其具体例进行说明。

如图10所示，本实施方式中，在图4所示的依次更新处理的步骤S4之后，写入部433对追踪用存储器440的存储区域是否存在用于记录其它的追踪期间T相应量的追踪用数据组RS的余量进行判定(步骤S5)。在追踪用存储器440的存储区域没有余量的情况下(步骤S5：否)，写入部433结束本处理。

另一方面，写入部433在追踪用存储器440的存储区域存在余量的情况下(步骤S5：是)，在追踪用存储器440的存储区域确保存储其它的追踪期间T相应量的追踪用数据组RS的新的工作区域(步骤S6)，并返回步骤S1。而且，步骤S1中，写入部433将追踪用数据组RS写入到步骤S6中所确保的新的工作区域。

根据本实施方式，由异常检测部432检测到异常之后，也能在追踪用存储器440内确保新的工作区域，能重新开始进行新的追踪用数据组RS的向追踪用存储器440的覆盖。因此，即使在异常产生的频度较高的情况下，也能在追踪用存储器440保存用于追踪各个异常的追踪用数据组RS。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，然而本发明并不限于此。也可以是以下所述的变形。

上述实施方式1中，作为与车辆空调设备300的动作有关的物理量，检测出电压及电流，但还可以检测温度。另外，上述实施方式1中，从电源电路100中检测出与车辆空调设备300的动作有关的物理量，但也能从制冷循环装置200中检测。

另外，追踪用数据组RS并不限于上述所例举示出的内容。作为追踪用数据组RS，例如，也可以使用表示制冷循环装置200的运行模式的控制指令数据、表示制冷循环装置200的室外热交换器220和室内热交换器240的温度的时间序列数据、表示铁道车辆的车内的温度的时间序列数据、表示外部气体的温度的时间序列数据、表示构成电源电路100的各种开关元件的温度的时间序列数据。

另外，上述实施方式1中，异常检测部432基于时间序列数据组TDS进行了异常的检测，但用于检测车辆空调设备300的异常的部位、与检测物理量以用于追踪车辆空调设备300的动作的部位可以不同。

实施方式3中，在车辆空调设备300中检测到异常的情况下，发送部470将追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS发送到信息采集设备600，但发送部470在任意时刻从信息采集设备600接受到应该发送追踪用数据组RS的内容的发送请求的情况下，可以将该时刻的追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS发送至信息采集设备600。另外，发送部470可以将追踪用存储器440所记录的追踪用数据组RS定期地发送至信息采集设备600。

上述实施方式1～4中，将车辆空调设备300设为了追踪对象，但成为追踪对象的对象设备并不限于车辆空调设备300。能将铁道车辆所搭载的任意设备设为对象设备。

通过将图1所示的控制程序421加载到计算机，从而也能使该计算机作为控制装置400来起作用。控制程序421可以经由通信线路来分配，也可以存储于光盘、磁盘、光磁盘、闪存存储器等计算机可读取的记录介质来分配。

本发明在不脱离本发明的广义思想与范围的情况下，可进行各种实施方式和变形。另外，上述实施方式用来对本发明进行说明，不对本发明的范围进行限定。也就是说，本发明的范围由权利要求书来示出，而非实施方式。并且，在权利要求书的范围内及与其同等发明意义的范围内所实施的各种变形也视为包含在本发明的范围内。

本申请基于2017年10月23日提出申请的日本专利申请特愿2017-204453号。本说明书中参照并引入日本专利申请特愿2017-204453号的说明书、专利权利要求书、及全部附图。

工业上的实用性

本发明所涉及的铁道车辆用记录装置、铁道车辆用空气调节装置、及铁道车辆用记录方法能用于与铁道车辆所搭载的对象设备的动作有关的物理量的记录。

标号说明

100…电源电路，

110…整流器，

120…输入电容器，

130…斩波器电路，

140…输出电容器，

151…第1逆变器电路，

152…第2逆变器电路，

153…第3逆变器电路，

160…接触器，

171…接触器，

172…限流电阻，

173…接触器，

174…交流电抗器，

200…制冷循环装置，

200a…第1制冷循环，

200b…第2制冷循环，

211…第1压缩机，

212…第2压缩机，

220…室外热交换器，

231…第1膨胀器，

232…第2膨胀器，

240…室内热交换器，

251…第1气液分离器，

252…第2气液分离器，

260…室外送风机，

270…室内送风机，

300…车辆空调设备(对象设备)，

400…控制装置(铁道车辆用记录装置)，

410…检测部(检测单元)，

411、412、413、414、415、416…变压器

417a…第1仪器，

417b…第2仪器，

417c…第3仪器，

417d…第4仪器，

418a…第1时间序列数据生成部(时间序列数据生成单元)，

418b…第2时间序列数据生成部(时间序列数据生成单元)，

418c…第3时间序列数据生成部(时间序列数据生成单元)，

418d…第4时间序列数据生成部(时间序列数据生成单元)，

419a…第1中继用存储器(中继用存储器)，

419aw…第1中继用工作区域，

419b…第2中继用存储器(中继用存储器)，

419c…第3中继用存储器(中继用存储器)，

419d…第4中继用存储器(中继用存储器)，

420…辅助存储器，

421…控制程序，

430…CPU，

431…控制部，

432…异常检测部(异常检测单元)，

433…写入部(写入单元)，

440…追踪用存储器，

440a…第1时间序列数据用区域，

440b…第2时间序列数据用区域，

440c…第3时间序列数据用区域，

440d…第4时间序列数据用区域，

440W…时间序列数据组用工作区域(工作区域)，

450…记录保持用蓄电器，

460…控制用蓄电器，

470…发送部(发送单元)，

500…铁道车辆用空气调节装置，

600…信息采集设备，

WR…架空线，

SC…段，

PG…导电弓，

TR…变压器，

TDS…时间序列数据组，

TD1…第1时间序列数据，

TD2…第2时间序列数据，

TD3…第3时间序列数据，

TD4…第4时间序列数据，

CS…控制指令，

RS…追踪用数据组，

WF1、WF2、WF3…波形，

DB…车内配电盘，

PC…个人计算机。

Claims (6)

1.一种铁道车辆用记录装置，其特征在于，包括：

检测单元，该检测单元从对铁道车辆的车厢进行空气调节的车辆空调设备以预先所确定的采样频率重复地检测与所述车辆空调设备的动作有关的物理量，从而生成表示所述物理量的检测值的时间序列的时间序列数据；

控制单元，该控制单元基于所述时间序列数据，通过向所述车辆空调设备输出控制指令从而控制所述车辆空调设备；

异常检测单元，该异常检测单元对所述车辆空调设备产生了异常的情况进行检测；

追踪用存储器，该追踪用存储器是易失性的，具有可写入预先确定的某个追踪期间相应量的、所述时间序列数据和表示所述控制指令的控制指令数据的工作区域；

记录保持用蓄电器，该记录保持用蓄电器存储由架空线提供的电力，并将存储的所述电力作为所述追踪用存储器在所述工作区域保持所述追踪期间相应量的所述时间序列数据和所述控制指令数据而所需的记录保持用电力，提供给所述追踪用存储器；及

写入单元，该写入单元通过将所述时间序列数据和所述控制指令数据依次覆盖于所述追踪用存储器的所述工作区域，从而将所述工作区域所记录的内容依次更新为最新的所述追踪期间相应量的所述时间序列数据和所述控制指令数据，并在由所述异常检测单元检测到所述车辆空调设备产生了异常的情况下，停止向所述工作区域覆盖所述时间序列数据和所述控制指令数据。

2.如权利要求1所述的铁道车辆用记录装置，其特征在于，

所述检测单元具有：多个时间序列数据生成单元，该多个时间序列数据生成单元通过对彼此不同的所述物理量进行检测，从而生成关于彼此不同的所述物理量的所述时间序列数据；及中继用存储器，该中继用存储器是易失性的，针对各个所述时间序列数据生成单元而附设，

所述时间序列数据生成单元的各个向针对自身而附设的所述中继用存储器写入由自身生成的所述时间序列数据，

与所述时间序列数据生成单元所进行的向所述中继用存储器写入所述时间序列数据并行地，所述写入单元通过边在多个所述中继用存储器之间切换作为读取源的所述中继用存储器，边从作为该读取源的所述中继用存储器读取所述时间序列数据，并将读取出的所述时间序列数据依次覆盖于所述追踪用存储器，且还将所述控制指令数据依次覆盖于所述追踪用存储器，从而将所述追踪用存储器所记录的内容依次更新为最新的所述追踪期间相应量的、关于所有的所述物理量的所述时间序列数据和所述控制指令数据。

3.如权利要求1或2所述的铁道车辆用记录装置，其特征在于，

还包括发送单元，该发送单元在由所述异常检测单元检测到所述车辆空调设备产生了异常的情况下，将所述追踪用存储器的所述工作区域所记录的所述追踪期间相应量的所述时间序列数据和所述控制指令数据发送至外部。

4.如权利要求3所述的铁道车辆用记录装置，其特征在于，

在由所述发送单元将所述追踪期间相应量的所述时间序列数据和所述控制指令数据发送到外部之后，所述写入单元重新开始向所述工作区域覆盖所述时间序列数据和所述控制指令数据。

5.一种铁道车辆用空气调节装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至4的任一项所述的铁道车辆用记录装置；及

车辆空调设备，该车辆空调设备具有：与所述架空线电连接的电源电路；及通过所述电源电路提供电力，使用制冷剂构成制冷循环，从而对所述铁道车辆的车厢进行空气调节的制冷循环装置。

6.一种铁道车辆用记录方法，其特征在于，包括：

通过以预先确定的采样频率重复地检测与对铁道车辆的车厢进行空气调节的车辆空调设备的动作有关的多个物理量的各个物理量，从而按所述物理量生成时间序列数据、并基于所述时间序列数据，边通过向所述车辆空调设备输出控制指令从而控制所述车辆空调设备，边将各个所述时间序列数据写入到独立的中继用存储器的1次写入步骤；

与向多个所述中继用存储器写入所述时间序列数据并行地，通过边在多个所述中继用存储器之间切换作为读取源的所述中继用存储器，边从作为该读取源的所述中继用存储器读取所述时间序列数据，并将读取出的所述时间序列数据依次覆盖于共同的追踪用存储器，且还将表示所述控制指令的控制指令数据依次覆盖于所述追踪用存储器，从而将所述追踪用存储器所记录的内容依次更新为最新的追踪期间相应量的、关于所有的所述物理量的所述时间序列数据和所述控制指令数据的2次写入步骤；以及

在检测到所述车辆空调设备产生了异常的情况下，停止向所述追踪用存储器覆盖所述时间序列数据和所述控制指令数据的2次写入停止步骤。

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