JP2018184014A

JP2018184014A - 鉄道車両の振動表示システム

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Publication number: JP2018184014A
Application number: JP2017084999A
Authority: JP
Inventors: 達也三田; Tatsuya Mita; 皓章吉信; Hiroaki Yoshinobu
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2037-04-24
Also published as: JP6830028B2

Abstract

【課題】一回の走行時における鉄道車両の複数位置による振動状況を表示して把握できる鉄道車両の振動表示システムを提供すること。【解決手段】振動表示システム１００によれば、スマートフォン２０を鉄道車両Ｔにおける設置エリア毎に設置して、その設置エリアにてスマートフォン２０が検知した振動情報が、ホストＰＣ１に送信される。そしてホストＰＣ１は表示装置７に対して、受信した振動情報を、表示モードに応じて結果表示エリア４７に表示するので、一回の走行時における鉄道車両Ｔの複数の設置エリアによる加速度を表示して把握できる。【選択図】図４

Description

本発明は、鉄道車両の振動表示システムに関するものである。

特許文献１には、鉄道車両を構成する各車両毎に振動測定装置を搭載し、各振動測定装置によって各車両毎の振動を測定し、これを表示する乗り心地監視システムが開示されている。該システムによれば、リアルタイムで営業車両の振動状態をモニタリングすることができる。

特開２００５−３０６１１９号公報

しかしながら、各車両に搭載された振動測定装置は、各車両が有する前後２台の台車にそれぞれ設置された加速度センサが検出する加速度を入力して、各車両毎の振動を測定するので、台車以外の振動を測定（検知）することができなかった。例えば１の車両であれば、車両前方部、中央部、或いは後方部の各座席の振動をそれぞれ検知することができず、車両内の振動状況の比較や把握が困難であるという問題点があった。

また一般に、鉄道車両においては、先頭車両と後尾車両とでは後尾車両の乗り心地が悪いと言われているが、特許文献１の技術によれば、先頭車両と後尾車両との振動状況の比較はできるものの、先頭車両内の所定位置（例えば最後部座席）と後尾車両内の別の位置（例えば最前部座席）との振動状況の比較はできないという問題点があった。このため鉄道車両の振動対策を行う場合には、車両単位での対策しかできなった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一回の走行時における鉄道車両の複数位置による振動状況を表示して把握できる鉄道車両の振動表示システムを提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明の鉄道車両の振動表示システムは、鉄道車両の複数箇所に設置される複数の振動検知装置と、その複数の振動検知装置で検知した振動検知の結果を受信するホスト装置と、そのホスト装置で受信した振動検知の結果を表示する表示装置とを備え、複数の前記振動検知装置は、前記鉄道車両における当該振動検知装置の設置位置を記憶する設置位置記憶手段と、加速度を検出する加速度検出手段と、その加速度検出手段により検出された加速度を、その加速度検出時の時間要素と共に累積して記憶する加速度記憶手段と、前記鉄道車両の走行に伴う当該振動検知装置の走行位置を検出する走行位置検出手段と、第１所定条件下、前記走行位置検出手段により検出された走行位置と、前記加速度記憶手段に記憶された加速度とを対応付けして振動情報として記憶する振動情報記憶手段と、第２所定条件下、その振動情報記憶手段へ記憶された振動情報と前記設置位置記憶手段に記憶される当該振動検知装置の設置位置とを前記ホスト装置へ送信する送信手段と、をそれぞれ備え、前記ホスト装置は、振動検知の結果を表示させる前記振動検知装置の設置位置を指定する設置位置指定手段と、その設置位置指定手段により指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報に基づく振動検知の結果を前記表示装置へ表示する表示制御手段とを備えている。

請求項１記載の鉄道車両の振動表示システムによれば、本システムの利用者は、まず鉄道車両のうち振動検知を実施したい複数箇所に振動検知装置をそれぞれ設置し、その設置位置を設置位置記憶手段へ記憶する。各振動検知装置は、当該装置が設置された位置において加速度検出手段により検出された加速度を、その加速度検出時の時間要素と共に累積して加速度記憶手段へ記憶する。第１所定条件が成立すると、走行位置検出手段により検出された当該振動検知装置の走行位置と、加速度記憶手段に記憶された加速度とが対応付けされた振動情報として振動情報記憶手段に記憶される。そして、第２所定条件が成立すると、振動情報記憶手段へ記憶された振動情報が、設置位置記憶手段に記憶された当該振動検知装置の設置位置と共に、送信手段によってホスト装置へ送信される。ホスト装置では、設置位置指定手段により振動検知の結果を表示させる振動検知装置の設置位置が指定される。表示制御手段は、その指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報に基づく振動検知の結果を表示装置へ表示する。

このように振動検知装置の設置位置を指定して、その指定された設置位置の振動検知装置が検知した振動情報に基づく振動検知の結果を表示装置へ表示するので一回の走行時における鉄道車両の複数位置による振動状況を表示して把握できるという効果がある。例えば、１の車両であれば、先頭座席、中央座席、後方座席の振動状況を比較表示して把握したり、同列座席の窓側席、通路側席の振動状況を比較表示して把握することができる。また鉄道車両であれば、１両目、２両目、Ｘ両目の各車両の先頭や中央或いは後方の座席や床面、荷棚などの各振動状況をそれぞれ比較表示して把握することができる。

なお、振動検知装置の鉄道車両における設置位置は、その設置位置に対応するコードで表しても良いし、当該振動検知装置のＩＤコードで表すようにしても良い。設置位置を当該振動検知装置のＩＤコードで表す場合には、ＩＤコードに対応する振動検知装置が設置される鉄道車両における位置を、予めホスト装置へ記憶する。

また、加速度記憶手段へ加速度と共に累積して記憶される「時間要素」としては、加速度検出時の時刻データや、加速度を定期的に検出する場合にその検出時間間隔（例えば２０ｍｓ間隔）を例示できる。「第１所定条件」としては、所定距離の走行（例えば１００ｍ走行毎）や、所定の時間経過（例えば１ｓ走行毎）を例示できる。「第２所定条件」としては、同様に、所定距離の走行（例えば１００ｍ走行毎）や、所定の時間経過（例えば１ｓ走行毎）のほか、ホスト装置が鉄道車両外に設置される場合に、鉄道車両がホスト装置が設置される駅等へ到着したときを例示できる。「第２所定条件」は「第１所定条件」と同一であっても良い。更に、ホスト装置は、鉄道車両に常設されたものであっても良いし、振動情報の計測時のみに鉄道車両に設置されるものであっても良い。またホスト装置は鉄道車両外に設置されるものであっても良い。

請求項２記載の鉄道車両の振動表示システムによれば、請求項１の奏する効果に加え、次の効果を奏する。ホスト装置において、走行位置指定手段により振動検知の結果を表示させる走行位置が指定されると、表示制御手段は、設置位置指定手段により指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報のうち、走行位置指定手段により指定された走行位置の振動情報に基づく振動検知の結果を表示装置へ表示する。このように、鉄道車両の中で指定された設置位置の振動検知装置が、指定された走行位置を走行する際に検知した振動情報に基づく振動検知の結果を表示装置へ表示するので、その走行位置を通過する際の振動状況を、鉄道車両の他の位置と比較表示して把握できるという効果がある。

請求項３記載の鉄道車両の振動表示システムによれば、請求項１または２の奏する効果に加え、次の効果を奏する。各振動検知装置は、第１所定条件が成立すると、走行位置検出手段により検出された当該振動検知装置の走行位置と、加速度記憶手段に記憶された加速度とに加え、時刻取得手段により取得された時刻を対応付けしたものを振動情報として振動情報記憶手段に記憶する。ホスト装置において、時刻指定手段により振動検知の結果を表示させる時刻が指定されると、表示制御手段は、設置位置指定手段により指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報のうち、時刻指定手段により指定された時刻の振動情報に基づく振動検知の結果を表示装置へ表示する。このように、鉄道車両の中で指定された設置位置の振動検知装置が、指定された時刻に検知した振動情報に基づく振動検知の結果を表示装置へ表示するので、一回の走行時における同一時刻の振動状況を、鉄道車両の他の位置と比較表示して把握できるという効果がある。

請求項４記載の鉄道車両の振動表示システムによれば、請求項１から３のいずれかの奏する効果に加え、次の効果を奏する。各振動検知装置は、加速度センサと、ＧＰＳ受信部と、無線通信部とを備えたスマートフォン又はタブレット型コンピュータで構成されている。よって、スマートフォン又はタブレット型コンピュータを鉄道車両の振動検知を欲する箇所へ固定するだけで、振動検知装置の設置が可能となる。よって、かかる設置を容易に行って振動を検知することができるという効果がある。また振動検知装置の設置は、スマートフォン又はタブレット型コンピュータを振動検知を欲する箇所へ固定するだけなので、鉄道車両のいろいろな箇所、例えば座席面、背もたれ面、肘掛け面、座席テーブル上、荷棚、通路上、天井、窓面、側面などにスマートフォン又はタブレット型コンピュータを固定することにより、それらの振動を検知することができるという効果がある。

（ａ）は走行中の鉄道車両内におけるホストＰＣとスマートフォンとを模式的に示した部分的な断面図であり、（ｂ）はスマートフォンの設置エリアを模式的に示した平面図である。ホストＰＣ及びスマートフォンの電気的構成を示すブロック図である。（ａ）は送信位置データを模式的に表した図であり、（ｂ）は振動情報テーブルを模式的に表した図であり、（ｃ）は加速度データを模式的に表した図である。（ａ）はスマートフォンにおけるメイン処理のフローチャートであり、（ｂ）はホストＰＣにおけるメイン処理のフローチャートである。ホストＰＣにおける表示処理のフローチャートである。ホストＰＣの表示装置に表示される画面の一例を示すイメージ図であり、（ａ）はリアルタイム表示における表示画面（全エリア）を示す図であり、（ｂ）はリアルタイム表示における表示画面（設置エリア指定）を示す図である。ホストＰＣの表示装置に表示される画面の一例を示すイメージ図であり、（ａ）は位置指定表示における表示画面（全エリア）を示す図であり、（ｂ）は位置指定表示における表示画面（設置エリア指定）を示す図である。ホストＰＣの表示装置に表示される画面の一例を示すイメージ図であり、（ａ）は時刻指定表示における表示画面（全エリア）を示す図であり、（ｂ）は時刻指定表示における表示画面（設置エリア指定）を示す図である。ホストＰＣの表示装置に表示される画面の一例を示すイメージ図であり、（ａ）は設置エリア指定表示における表示画面（横軸：位置）を示す図であり、（ｂ）は設置エリア指定表示における表示画面（横軸：時刻）を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、振動表示システム１００を構成する、ホストＰＣ１及びスマートフォン２０の概要について説明する。図１（ａ）は走行中の鉄道車両ＴにおけるホストＰＣ１及びスマートフォン２０を模式的に表した部分的な断面図であり、図１（ｂ）は鉄道車両Ｔにおけるスマートフォン２０の設置エリアを模式的に示した平面図である。

鉄道車両Ｔは、車両６０が複数両連結されて構成される。鉄道車両Ｔを構成する車両６０には、進行方向側の車両６０から順に１号車，２号車，３号車，・・・と号車番号が割り当てられる。なお、車両６０における線路方向がＸ軸方向とされ、枕木方向がＹ軸方向とされ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向がＺ軸方向とされる。

本実施形態における振動表示システム１００は、鉄道車両Ｔ内の複数位置に設置されたスマートフォン２０と、鉄道車両Ｔにおける１号車に設置されたホストＰＣ１とで構成される。ホストＰＣ１は、スマートフォン２０が検知したＹ軸方向の加速度、走行速度、日時、位置といった振動情報を受信し、その振動情報を表示するための情報処理装置である。なお、ホストＰＣ１は、必ずしも１号車に設置される必要はなく、鉄道車両Ｔ内であれば他の号車に設置されても良い。また、ホストＰＣ１は常に鉄道車両Ｔに設置されても良いし、振動情報を検知する場合のみ、鉄道車両Ｔに設置されても良い。

スマートフォン２０は振動情報を検知し、その振動情報をホストＰＣ１に送信するための携帯型電子機器である。スマートフォン２０は、図１（ｂ）に示す車両６０を線路方向に３分割、枕木方向に２分割の合計６分割した「設置エリア」に、１台ずつ設置される。設置エリアは、鉄道車両Ｔ内の設置エリアを区別するための設置エリア名（コード）で表され、具体的に設置エリア名は「号車番号−（ハイフン）設置エリア番号」で表される。

設置エリア番号は、同一の車両６０における、設置エリアを区別するための番号である。設置エリア番号は、車両６０の進行方向における左側の前方の設置エリアから順に１，３，５とされ、進行方向における右側の前方の設置エリアから順に２，４，６とされる。例えば、１号車における設置エリア番号が１の設置エリア名は「設置エリア１−１」と表される。スマートフォン２０を設置エリア毎に設置することで、スマートフォン２０の設置条件が統一されるので、例えば同一の設置エリアにおける振動情報の時間的推移や、鉄道車両Ｔ内における同一の設置エリア番号毎の振動情報の比較等を、容易に行うことができる。

また、スマートフォン２０の設置場所は、設置エリア内における水平な台上とされ、シートの背もたれに設置されたテーブル上が例示される。これにより、スマートフォン２０の姿勢が安定するので、スマートフォン２０が検知する振動情報に、人間がスマートフォン２０を把持する場合に生じる手ブレ等といった、車両６０の走行によらない余分な振動成分の混入を防ぐことができる。またスマートフォン２０は、スマートフォン２０の正面視における短手方向とＹ軸方向とを、一致させて設置される。これにより、スマートフォン２０は、Ｙ軸方向の加速度を正確に検知することができる。

次に、図２，図３を参照して、振動表示システム１００のホストＰＣ１及びスマートフォン２０の電気的構成について説明する。図２はホストＰＣ１及びスマートフォン２０の電気的構成を示すブロック図である。

まず、ホストＰＣ１の電気的構成について説明する。ホストＰＣ１は、ＣＰＵ２と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３と、ＲＡＭ４とを有し、これらはバスライン５を介して入出力ポート６にそれぞれ接続されている。入出力ポート６には、表示装置７と、入力装置８と、無線通信装置９とがそれぞれ接続されている。ＣＰＵ２は、バスライン５により接続された各部を制御する演算装置である。

ＨＤＤ３は、ＣＰＵ２により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、制御プログラム３ａと、送信位置データ３ｂと、振動情報テーブル３ｃとが記憶される。ＣＰＵ２によって制御プログラム３ａが実行されると、図４（ｂ）のメイン処理が実行される。

送信位置データ３ｂは、スマートフォン２０が検知した振動情報を送信する、鉄道車両Ｔの始発点からの位置（単位はｋｍ）、即ち送信位置を記憶するデータテーブルである。図３（ａ）を参照して、送信位置データ３ｂについて説明する。図３（ａ）は送信位置データ３ｂを模式的に表した図である。送信位置データ３ｂには、送信位置が、鉄道車両Ｔの始発点（０ｋｍ地点）から順に０．１ｋｍ毎に記憶される。また、送信位置データ３ｂの終端、即ち図３（ａ）における「Ｎｏ．５０００」の位置には、送信位置データ３ｂの終端を表す「（ＥＮＤ）」が記憶される。送信位置データ３ｂは後述の無線通信装置９を介してスマートフォン２０に送信される。従ってスマートフォン２０は、同一の送信位置データ３ｂにおける送信位置に基づいて、検知した振動情報をホストＰＣ１に送信するので、各スマートフォン２０は振動情報を送信するための条件を揃えることができる。なお、図３（ａ）において、送信位置データ３ｂのデータ数は５０００とされたが、必ずしも５０００に限られるものではなく、５０００以上でも良いし、５０００以下でも良い。

図２に戻る。振動情報テーブル３ｃは、スマートフォン２０から受信した振動情報が記憶されるデータテーブルである。図３（ｂ），（ｃ）を参照して、振動情報テーブル３ｃについて説明する。

図３（ｂ）は振動情報テーブル３ｃを模式的に表した図であり、図３（ｃ）は加速度データｆ１を模式的に表した図である。図３（ｂ）に示す通り、振動情報テーブル３ｃには、スマートフォン２０が振動情報を検知した日時が記憶される日時メモリ３ｃ１と、スマートフォン２０で検知されたＹ軸方向の加速度データｆ１，ｆ２，・・・が記憶される振動加速度メモリ３ｃ２と、スマートフォン２０で検知された鉄道車両Ｔの走行速度（単位はｋｍ／ｈ）が記憶される速度メモリ３ｃ３と、始発点からの位置（単位はｋｍ）が記憶される位置メモリ３ｃ４と、スマートフォン２０の設置エリア名が記憶される設置エリアメモリ３ｃ５とが設けられ、それぞれが対応付けられて記憶される。

振動加速度メモリ３ｃ２に記憶される加速度データｆ１，ｆ２，・・・は、図３（ｃ）に示す通り、スマートフォン２０で検知されたＹ軸方向の加速度（単位はｍ／ｓ^２）が、Ｎｏ．１から時系列順に累積して記憶されたデータである。本実施形態において、加速度が記憶されるサンプリング周期は２０ｍｓとされる。以下、加速度データｆ１，ｆ２，・・・について、区別しない場合は「加速度データｆｎ」と称す。なお、加速度が加速度データｆｎに記憶されるサンプリング周期は、２０ｍｓ以上でも良いし、２０ｍｓ以下でも良い。

図２に戻る。ＲＡＭ４はＣＰＵ２が制御プログラム３ａ等のプログラム実行時に、各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶する揮発性メモリである。表示装置７は、振動情報テーブル３ｃに記憶された振動情報が表される表示画面４０（図６〜図９）が表示されるディスプレイであり、ＬＣＤが例示される。入力装置８は、ユーザによる操作に応じて、日時や始発点からの位置、設置エリア等をＣＰＵ２に入力するためのデバイスであり、マウスやキーボードが例示される。

無線通信装置９は、ホストＰＣ１とスマートフォン２０との無線通信を行うための装置であり、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇに準拠した装置が例示される。無線通信装置９からスマートフォン２０に対して、送信位置データ３ｂの各値と、振動情報の計測開始指示および終了指示とが送信される。また、無線通信装置９によってスマートフォン２０から送信された振動情報（即ち後述の振動情報メモリ２３ｃの値）が受信され、その振動情報が振動情報テーブル３ｃに追加される。

次に、スマートフォン２０の電気的構成について説明する。スマートフォン２０は、ＣＰＵ２１と、フラッシュＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３とを有し、これらはバスライン２４を介して入出力ポート２５にそれぞれ接続されている。入出力ポート２５には、無線通信装置２６と、日付時刻を計時するリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２７と、Global Positioning System（ＧＰＳ）衛星から、スマートフォン２０が位置する緯度および経度の値を取得するためのＧＰＳ受信装置２８と、スマートフォン２０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向それぞれの加速度（単位はｍ／ｓ^２）を取得する３軸加速度センサ２９と、表示装置３０と、入力装置３１とがそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ２１は、バスライン２４により接続された各部を制御する演算装置である。フラッシュＲＯＭ２２は書き換え可能な不揮発性メモリであり、制御プログラム２２ａと、位置変換データ２２ｂと、ホストＰＣ１から受信した送信位置データの各値（即ち送信位置データ３ｂの各値）が保存される送信位置データ２２ｃとが記憶される。ＣＰＵ２１によって、制御プログラム２２ａが実行されると、図４（ａ）のメイン処理が実行される。

位置変換データ２２ｂは、緯度および経度の値と、始発点からの位置とが対応付けられて記憶されたデータテーブルである。ＧＰＳ受信装置２８から取得した緯度および経度の値を、位置変換データ２２ｂで検索することで、その緯度および経度の値に最も近い、始発点からの位置が取得される。

ＲＡＭ２３はＣＰＵ２１が制御プログラム２２ａ等のプログラム実行時に、各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶する揮発性メモリであり、ユーザより入力された設置エリア名が記憶される設置エリアメモリ２３ａと、取得加速度メモリ２３ｂと、振動情報メモリ２３ｃと、送信位置メモリ２３ｄがそれぞれ設けられる。取得加速度メモリ２３ｂは、３軸加速度センサ２９から取得されたＹ軸方向の加速度が、時系列順に累積して記憶されるメモリである。なお、取得加速度メモリ２３ｂのデータ構造およびサンプリング周期は、上述の加速度データｆｎ（図３（ｃ））と同一なので、詳細な説明は省略する。

振動情報メモリ２３ｃは、ホストＰＣ１に送信する振動情報を記憶するためのメモリである。具体的に振動情報メモリ２３ｃには、ＲＴＣ２７から取得した日付時刻と、取得加速度メモリ２３ｂの値と、走行速度と、ＧＰＳ受信装置２８から取得した始発点からの位置と、入力装置３１から入力された設置エリアとが記憶される。送信位置メモリ２３ｄは、送信位置データ２２ｃから取得され、後述の現在位置と比較される送信位置が記憶されるメモリである。

無線通信装置２６は、スマートフォン２０とホストＰＣ１との無線通信を行うための装置であり、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇに準拠した装置が例示される。無線通信装置２６からホストＰＣ１に対して、振動情報メモリ２３ｃの値が送信される。また、無線通信装置２６によってホストＰＣ１から、送信位置データ３ｂの各値と、振動情報の計測開始指示および計測終了指示とが受信される。

３軸加速度センサ２９は、スマートフォン２０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、それぞれの加速度データ（単位はｍ／ｓ^２）を取得するセンサである。各座標軸方向で、加速度の変化が検出された場合は、その時点で加速度が出力される。一方、加速度の変化が検出されない場合は、２０ｍｓ毎にその時点での加速度が出力される。

表示装置３０は、スマートフォン２０の情報等や、設置エリア等の設定画面を表示するためのディスプレイであり、ＬＣＤが例示される。入力装置３１は、ユーザによる指示をスマートフォン２０へ入力するための入力装置であり、タッチパネルが例示される。

次に、図４，図５を参照して、ホストＰＣ１のＣＰＵ２で実行されるメイン処理およびスマートフォン２０のＣＰＵ２１で実行されるメイン処理について説明する。まず、スマートフォン２０のメイン処理を説明する。図４（ａ）は、スマートフォン２０のメイン処理である。スマートフォン２０のメイン処理は、入力装置３１から制御プログラム２２ａの実行指示が入力された場合に実行される。

スマートフォン２０のメイン処理はまず、入力装置３１でユーザによって入力された、スマートフォン２０が設置された設置エリア名を取得し、設置エリアメモリ２３ａに保存する（Ｓ１）。Ｓ１の処理の後、ホストＰＣ１から送信位置データ３ｂの各値を受信したかを確認し（Ｓ２）、送信位置データ３ｂの各値を受信した場合は（Ｓ２：Ｙｅｓ）、受信した送信位置データ３ｂの各値を送信位置データ２２ｃに保存する（Ｓ３）。一方、送信位置データ３ｂの各値を受信していない場合は（Ｓ２：Ｎｏ）、送信位置データ３ｂの各値をホストＰＣ１から受信していない状態での振動情報の計測開始を防ぐため、Ｓ２の判断処理を繰り返して、ホストＰＣ１から送信位置データ３ｂの各値を受信するのを待機する。そして、Ｓ３の処理の後、送信位置データ２２ｃから先頭の送信位置データ、即ち送信位置データ２２ｃにおける「Ｎｏ．１」の送信位置を取得し、送信位置メモリ２３ｄへ保存する（Ｓ４）。

Ｓ４の処理の後、ホストＰＣ１から振動情報の計測開始指示を受信したかを確認する（Ｓ５）。計測開始指示を受信していない場合は（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ５の処理を繰り返して、計測開始指示を受信するのを待つ。図４（ｂ）のＳ２２の処理で後述するが、計測開始指示は、ホストＰＣ１から鉄道車両Ｔ内の全てのスマートフォン２０に対して送信される。これにより、スマートフォン２０が計測開始指示を受信するまで、Ｓ６以降の振動情報の取得および送信処理が待機されるので、各スマートフォン２０における計測開始タイミングを揃えることができる。

一方、Ｓ５の処理においてホストＰＣ１から計測開始指示を受信した場合は（Ｓ５：Ｙｅｓ）、３軸加速度センサ２９から取得されたサンプリング周期（２０ｍｓ）毎のＹ軸方向の加速度を、取得加速度メモリ２３ｂに追加する（Ｓ６）。具体的には、２０ｍｓ毎のタイミングにおいて、３軸加速度センサ２９から取得された最新の加速度を、その２０ｍｓ間における加速度として取得し、取得加速度メモリ２３ｂに追加する。

３軸加速度センサ２９からは、加速度が変化した場合にその加速度が出力されるが、一方で、加速度が変化しない場合は、２０ｍｓ毎にその時点での加速度が出力される。本実施形態においては、取得加速度メモリ２３ｂに加速度が追加されるサンプリング周期は、この２０ｍｓとされる。そして、直近の２０ｍｓ間において、３軸加速度センサ２９から出力された最新の加速度が、その２０ｍｓ間における加速度として取得される。これにより、サンプリング周期内に、３軸加速度センサ２９から出力される新たな加速度を必ず取得できる。取得加速度メモリ２３ｂには、サンプリング周期毎の加速度が記憶されるので、この取得加速度メモリ２３ｂの値に対してスペクトル解析等の、種々の解析手法を適用して、加速度を解析することができる。

Ｓ６の処理の後、ＧＰＳ受信装置２８から、現時点における緯度および経度の値を取得する。そして、その緯度および経度の値を位置変換データ２２ｂで検索して、スマートフォン２０と始発点との距離、即ち現在位置を取得する（Ｓ７）。

Ｓ７の処理の後、現在位置が送信位置メモリ２３ｄの値以上かどうか、即ち送信位置に到達したかを確認する（Ｓ８）。

Ｓ８の処理において、現在位置が送信位置以上となった場合は（Ｓ８：Ｙｅｓ）、それまで検知された振動情報をホストＰＣ１に送信するタイミングであるので、まず、ＧＰＳ受信装置２８の緯度および経度の値から、走行速度を算出する（Ｓ９）。具体的には、Ｓ７の処理でＧＰＳ受信装置２８から取得した緯度および経度の値と、前回のＳ７の処理における緯度および経度の値とから、前回処理からの移動距離を算出する。その移動距離を、前回のＳ７の処理実行時からの時間差で割ることで走行速度が算出される。

Ｓ９の処理の後、ＲＴＣ２７から取得した日時と、取得加速度メモリ２３ｂの値と、Ｓ７の処理で取得した現在位置と、Ｓ９の処理で算出された走行速度と、設置エリアメモリ２３ａの値とを、振動情報メモリ２３ｃに保存する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理の後、振動情報メモリ２３ｃの値を、無線通信装置２６を経由してホストＰＣ１へ送信する（Ｓ１１）。これにより、前回の送信位置と今回到達した送信位置との間において、スマートフォン２０が検知した振動情報がホストＰＣ１に送信される。

Ｓ１１の処理の後、送信位置に到達し、それまでに取得された取得加速度メモリ２３ｂの値が、振動情報としてホストＰＣ１に送信されたので、次の加速度の取得に備え、取得加速度メモリ２３ｂの値をクリアする（Ｓ１２）。Ｓ１２の処理の後、送信位置データ２２ｃから次の送信位置、即ち送信位置データ２２ｃにおける次の「Ｎｏ．」の送信位置を取得し、送信位置メモリ２３ｄへ保存する（Ｓ１３）。これにより、Ｓ８の処理で現在位置と比較される送信位置メモリ２３ｄの値が、次の送信位置へと更新される。Ｓ１３の処理の後、振動情報の計測終了かを確認する（Ｓ１４）。スマートフォン２０において、振動情報の計測終了と判断されるのは、ホストＰＣ１から計測終了指示が送信された場合、または送信位置メモリ２３ｄの値が、送信位置データ２２ｃの終端を表す「（ＥＮＤ）」である場合とされる。かかる場合は（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、メイン処理を終了する。

一方、計測終了タイミングでない場合は（Ｓ１４：Ｎｏ）、Ｓ６の処理以下を繰り返し実行する。また、Ｓ８の処理において現在位置が送信位置に到達していない場合も（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ６の処理以下を繰り返し実行する。

次に、図４（ｂ）を参照して、ホストＰＣ１のメイン処理を説明する。図４（ｂ）は、ホストＰＣ１のメイン処理である。ホストＰＣ１のメイン処理は、ホストＰＣ１の電源投入後に実行される。

ホストＰＣ１のメイン処理はまず、ユーザによって、入力装置８から計測開始指示が入力されたかを確認する（Ｓ２０）。計測開始指示が入力された場合は（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、送信位置データ３ｂの各値を全てのスマートフォン２０に送信する（Ｓ２１）。

Ｓ２１の処理の後、鉄道車両Ｔ内の全てのスマートフォン２０に、計測開始指示を送信する（Ｓ２２）。スマートフォン２０はこの計測開始指示を受けて、図４（ａ）のＳ５の処理によって振動情報の計測を開始する。Ｓ２２の処理の後、スマートフォン２０が計測中、即ちＳ２２の処理による計測開始指示から、計測終了するまでの間かどうかを確認する（Ｓ２３）。ホストＰＣ１において振動情報の計測終了と判断されるのは、全スマートフォン２０から送信位置データ３ｂに記憶された「（ＥＮＤ）」以外の全ての送信位置の振動情報を受信した場合、またはホストＰＣ１が計測終了指示を送信した場合（後述のＳ２７の処理）とされる。

Ｓ２３の処理において、計測中である場合は（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、スマートフォン２０から振動情報を受信したかを確認する（Ｓ２４）。振動情報を受信した場合は（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、受信した振動情報を振動情報テーブル３ｃに追加する（Ｓ２５）。これにより、図４（ａ）のＳ６〜Ｓ１１の処理においてスマートフォン２０で検知され、送信された振動情報が、ホストＰＣ１の振動情報テーブル３ｃに追加され、後述の表示処理（Ｓ２８）にて表示装置７へ表示される。一方、振動情報を受信しなかった場合は（Ｓ２４：Ｎｏ）、Ｓ２５の処理をスキップする。

Ｓ２４，Ｓ２５の処理の後、全スマートフォン２０から、送信位置データ３ｂに保存された、全ての送信位置における振動情報を受信したかを確認する（Ｓ２６）。全ての送信位置における振動情報を受信した場合は（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、スマートフォン２０に計測終了指示を送信する（Ｓ２７）。一方、全ての送信位置における振動情報を受信していない場合は（Ｓ２６：Ｎｏ）、Ｓ２７の処理をスキップする。

Ｓ２３の処理において計測中ではない場合は（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ２４〜Ｓ２７の処理をスキップする。そして、Ｓ２３，Ｓ２６，Ｓ２７の処理の後、表示装置７に振動情報テーブル３ｃの振動情報を表示する、表示処理を行う（Ｓ２８）。Ｓ２８の表示処理の後はＳ２０の処理以下を繰り返し実行する。

図５〜図９を参照して、Ｓ２８における表示処理について説明する。図５において、表示処理はまず、表示モードを確認する（Ｓ５０）。表示モードには、設置エリア毎における最新の振動情報を表示する「リアルタイム表示」と、指定された位置に該当する設置エリア毎の振動情報を表示する「位置指定表示」と、指定された時刻に該当する設置エリア毎の振動情報を表示する「時刻指定表示」と、指定された設置エリアにおける振動情報の推移をグラフ表示する「設置エリア指定表示」とが設けられる。

Ｓ５０の処理において、表示モードにリアルタイム表示が設定されている場合は（Ｓ５０：リアルタイム）、表示装置７には図６のリアルタイム表示における表示画面４０が表示される。ここで図５，図６を参照して、リアルタイム表示における表示画面４０と、その際の表示処理とについて説明する。図６（ａ）はリアルタイム表示における表示画面４０（全設置エリア）を示す図であり、図６（ｂ）はリアルタイム表示における表示画面４０（設置エリア指定）を示す図である。

リアルタイム表示における表示画面４０の上部には、表示モードをリアルタイム表示に設定するリアルタイムボタン４１と、表示モードを位置指定表示に設定する位置指定ボタン４２と、表示モードを時刻指定表示に設定する時刻指定ボタン４３と、表示モードを設置エリア指定表示に設定する設置エリア指定ボタン４４とが表示される。リアルタイムボタン４１には、設定されている表示モードがリアルタイム表示であることを表す枠線が付される。

ボタン４１〜４４の下側には、日付設定エリア４５と、設置エリア指定４６とが表示される。日付設定エリア４５は、振動情報における日付を表示または設定するための表示エリアである。表示モードがリアルタイム表示である場合は、表示画面４０には、取得された最新の振動情報が表示され、日付の設定をする必要がないので、日付設定エリア４５は、取得した振動情報の日付の表示のみ行われる。

設置エリア指定４６は、結果表示エリア４７に表示する設置エリアを設定するための設定エリアである。入力装置８によって、設置エリア指定４６に対して、設置エリアが入力される。

日付設定エリア４５，設置エリア指定４６の下側には、取得した振動情報が表示される結果表示エリア４７と、スクロールボタン４８，４９（図７参照）とが表示される。設置エリア指定４６にて「全表示」と指定された場合は、結果表示エリア４７には、鉄道車両Ｔの全設置エリアにおける、最新の振動情報が表示される（図６（ａ））。一方、設置エリア指定４６にて設置エリアが指定された場合は、結果表示エリア４７には、指定された設置エリアにおける、最新の振動情報が結果表示エリア４７に表示される（図６（ｂ））。なお、図６（ｂ）の設置エリア指定４６における、「＊」は鉄道車両Ｔを構成する車両６０の全てを表す記号である。例えば「＊−５」は各車両６０における設置エリア番号「５」を表す。また、図示はしないが、１又は複数の設置エリア名（１−１，２−５等）が個別に指定された場合は、該当する設置エリアの振動情報が、結果表示エリア４７に表示される。

スクロールボタン４８，４９は、結果表示エリア４７において設置エリアの表示範囲を先頭車両側または後方車両側へ移動させるためのボタンである。結果表示エリア４７は、全設置エリア分の振動情報が表示できないので、スクロールボタン４８，４９によって、表示される設置エリアを先頭車両側または後方車両側にスクロールすることで、所望の設置エリアの振動情報を表示することができる。なお、スクロールボタン４８，４９は、それ以上、設置エリアを先頭車両側または後方車両側にスクロールできない場合は表示されない。

次に、表示モードがリアルタイム表示である場合の表示処理について説明する。図５の表示処理において、表示モードとしてリアルタイム表示が設定された場合（Ｓ５０：リアルタイム表示）、振動情報テーブル３ｃから、全設置エリアにおける最新の振動情報を取得し（Ｓ５１）、設置エリア指定４６にて、設置エリアが指定された場合は（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、Ｓ５１の処理で取得された振動情報のうち、設置エリア指定４６で指定された設置エリアの振動情報を取得する（Ｓ５５）。一方、設置エリア指定４６にて、設置エリアが指定されていない場合、即ち設置エリア指定４６にて「全表示」が指定された場合は（Ｓ５４：Ｎｏ）、Ｓ５５の処理をスキップする。そして、Ｓ５１，Ｓ５５の処理で取得した振動情報を結果表示エリア４７に表示する（Ｓ５６）。

具体的には、取得した振動情報の日時メモリ３ｃ１の値のうち、日付の値が日付設定エリア４５に表示され、時刻の値が、結果表示エリア４７における該当する設置エリアの表示領域の「時刻」に表示される。取得した振動情報の位置メモリ３ｃ４の値が、該当する設置エリアの表示領域の「位置」に表示され、速度メモリ３ｃ３の値が該当する設置エリアの表示領域の「速度」に表示される。そして、取得した振動情報の振動加速度メモリ３ｃ２に記憶された、加速度データｆｎの末端の加速度、即ち加速度データｆｎの最新の加速度が、該当する設置エリアの表示領域の「振動」に表示される。

このように、図６（ａ）に示すリアルタイム表示における表示画面４０（全設置エリア）には、同一の車両６０における設置エリア毎の最新の振動情報が表示される。また、図６（ｂ）に示すリアルタイム表示における表示画面４０（設置エリア指定）には、車両６０毎の同一の設置エリア番号における、最新の振動情報が表示される。これにより、設置エリア毎に走行中に検知される加速度（振動状況）を随時モニタリングしながら、設置エリア間の加速度を比較することができる。例えば、ある設置エリアにおいて、一定レベル以上の振動が継続して検知された場合は、車両６０の車体や台車の故障や防振対策の不備が生じている可能性がある。リアルタイム表示画面を確認することで、ユーザはこれらを素早く認知することができ、車両６０の整備を行う手掛かりとすることができる。

図５に戻る。Ｓ５０の処理において、表示モードに位置指定表示が設定されている場合は（Ｓ５０：位置指定）、表示装置７には図７の位置指定表示における表示画面４０が表示される。ここで図５，図７を参照して、位置指定表示における表示画面４０と、その際の表示処理とについて説明する。図７（ａ）は位置指定表示における表示画面４０（全設置エリア）を示す図であり、図７（ｂ）は位置指定表示における表示画面４０（設置エリア指定）を示す図である。

位置指定表示における表示画面４０の上部には、リアルタイムボタン４１と、位置指定ボタン４２と、時刻指定ボタン４３と、設置エリア指定ボタン４４とが表示される。位置指定ボタン４２には、設定されている表示モードが位置指定表示であることを表す枠線が付される。

ボタン４１〜４４の下側には、日付設定エリア４５と、設置エリア指定４６と、位置指定エリア５０とが表示される。表示モードがリアルタイム表示である場合は、表示画面４０には、取得された最新の振動情報が表示され、日付の設定をする必要がないので、日付設定エリア４５は、取得した振動情報の日付の表示のみ行われる。位置指定エリア５０は、入力装置８を介して、振動情報テーブル３ｃに記憶される振動情報のうち、結果表示エリア４７に表示する振動情報の、始発点からの位置を指定するための設定エリアである。

また、日付設定エリア４５，設置エリア指定４６，位置指定エリア５０の下側には、結果表示エリア４７と、スクロールボタン４８，４９とが表示される。設置エリア指定４６にて「全表示」と指定された場合、結果表示エリア４７には、鉄道車両Ｔの全設置エリアにおける、位置指定エリア５０で指定した位置の振動情報が結果表示エリア４７に表示される（図７（ａ））。一方、設置エリア指定４６にて設置エリアが指定された場合は、結果表示エリア４７には、鉄道車両Ｔの該当する設置エリアにおける、位置指定エリア５０で指定した位置の振動情報が、結果表示エリア４７に表示される（図７（ｂ））。

次に、表示モードが位置指定表示である場合の表示処理について説明する。図５の表示処理において、表示モードとして位置指定表示が設定された場合は（Ｓ５０：位置指定表示）、全設置エリアにおいて、位置指定エリア５０で指定された始発点からの位置以上で、かつ最も近似する位置メモリ３ｃ４の値の振動情報を取得する（Ｓ５２）。Ｓ５２の処理の後、設置エリア指定４６にて、設置エリアが指定された場合は（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、Ｓ５１の処理で取得された設置エリアの振動情報のうち、設置エリア指定４６で指定された設置エリアの振動情報を取得する（Ｓ５５）。一方、設置エリア指定４６にて設置エリアが指定されていない場合は（Ｓ５４：Ｎｏ）、Ｓ５５の処理をスキップする。そして、Ｓ５２，Ｓ５５の処理で取得した振動情報を結果表示エリア４７に表示する（Ｓ５６）。

具体的に、Ｓ５６の処理では、取得した振動情報の日時メモリ３ｃ１の値のうち、日付の値が日付設定エリア４５に表示され、時刻の値が結果表示エリア４７における該当する設置エリアの表示領域の「時刻」に表示される。速度メモリ３ｃ３の値が該当する設置エリアの表示領域の「速度」に表示される。

次に、位置指定エリア５０で指定された始発点からの位置と、取得した振動情報の位置メモリ３ｃ４の値との差を、速度メモリ３ｃ３の値で割ることで、取得した振動情報が記憶された時刻と、指定された始発点からの位置を通過した時刻との「時間差」を求める。

取得した振動情報が指定された始発点からの位置以下で検知された場合は、取得した振動情報の振動加速度メモリ３ｃ２に記憶された加速度データｆｎの末尾の要素から、その時間差を加速度データｆｎのサンプリング周期（２０ｍｓ）で割った数だけ、遡った要素の加速度を取得される。そして、取得された加速度が、該当する設置エリアの表示領域の「振動」に表示される。

加速度データｆｎには、サンプリング周期毎に加速度が累積して記憶されるので、その加速度データｆｎの最後の加速度が記憶された日時である日時メモリ３ｃ１の値との時間差から、所望のタイミングにおける加速度を正確に取得することができる。

このように、図７（ａ）に示す位置指定表示における表示画面４０（全設置エリア）では、全設置エリアのスマートフォン２０が、位置指定エリア５０で指定された位置を走行する際に検知した振動情報が結果表示エリア４７へ表示されるので、その位置を通過する際の加速度を、同一の車両６０の設置エリア間で比較表示して把握できる。また、図７（ｂ）に示す位置指定表示における表示画面４０（設置エリア指定）では、指定された設置エリアのスマートフォン２０が、位置指定エリア５０で指定された位置を走行する際に検知した振動情報が結果表示エリア４７へ表示されるので、その位置を通過する際の加速度を、指定された設置エリア間で比較表示して把握できる。

また、例えば、鉄道車両Ｔが走行する軌道が劣化している場合、その位置では顕著な加速度が検知される。そこで、位置指定表示における表示画面４０において、位置指定エリア５０にいくつか位置を入力して、振動情報を表示することで、顕著な加速度が検知される位置をピックアップすることができ、これによって軌道の点検や保線作業が必要な位置を特定することができる。

この場合、位置指定表示における表示画面４０（全設置エリア）を表示し、ある位置において、同一の車両６０における設置エリアのうち、一定数以上の設置エリア（例えば８０％以上の設置エリア）で顕著な加速度が検知された場合は、軌道が劣化していると判断し、一定数より小さい設置エリアで顕著な加速度が検知された場合は、該当する設置エリアにおける、車両６０の防振・防音対策等に不具合が生じていると判断しても良い。これにより、ある位置において検知される顕著な加速度が、軌道が原因で検知されたものなのか、車両６０が原因で検知されたものなのかを、迅速かつ容易に判断することができる。

同様に、位置指定表示における表示画面４０（設置エリア指定）において、同一の設置エリア番号における設置エリアを表示し、ある位置において、同一の設置エリア番号における設置エリアのうち、一定数以上の設置エリアで顕著な加速度が検知された場合は、軌道が劣化していると判断し、一定数より小さい設置エリアで顕著な加速度が検知された場合は、該当する設置エリアにおける、車両６０の防振・防音対策等に不具合が生じていると判断しても良い。

図５に戻る。Ｓ５０の処理において、表示モードに時刻指定表示が設定されている場合は（Ｓ５０：時刻指定）、表示装置７には図８の時刻指定表示における表示画面４０が表示される。ここで図５，図８を参照して、時刻指定表示における表示画面４０と、その際の表示処理とについて説明する。図８（ａ）は時刻指定表示における表示画面４０（全設置エリア）を示す図であり、図８（ｂ）は時刻指定表示における表示画面４０（設置エリア指定）を示す図である。

時刻指定表示における表示画面４０の上部には、リアルタイムボタン４１と、位置指定ボタン４２と、時刻指定ボタン４３と、設置エリア指定ボタン４４とが表示される。時刻指定ボタン４３には、設定されている表示モードが位置指定表示であることを表す枠線が付される。

ボタン４１〜４４の下側には、日付設定エリア４５と、設置エリア指定４６と、時刻指定エリア５１とが表示される。時刻指定エリア５１は、入力装置８を介して、振動情報テーブル３ｃに記憶される振動情報のうち、結果表示エリア４７に表示する振動情報の、時刻を指定するための設定エリアである。また、日付設定エリア４５、設置エリア指定４６、時刻指定エリア５１の下側には、結果表示エリア４７とスクロールボタン４８，４９とが表示される。

表示モードが時刻指定表示である場合の、結果表示エリア４７に表示される振動情報の取得および表示処理について、図５，図８を参照して説明する。図５の表示処理において、表示モードとして時刻指定表示が設定された場合（Ｓ５０：時刻指定表示）、全設置エリアにおいて、日付設定エリア４５及び時刻指定エリア５１で指定された日時以降で、かつ最も近似する日時メモリ３ｃ１の値の振動情報を取得する（Ｓ５３）。Ｓ５３の処理の後、設置エリア指定４６にて、設置エリアが指定された場合は（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、Ｓ５３の処理で取得された振動情報のうち、設置エリア指定４６で指定された振動情報を取得する（Ｓ５５）。一方、設置エリア指定４６にて、設置エリアが指定されていない場合は（Ｓ５４：Ｎｏ）、Ｓ５５の処理をスキップする。そして、Ｓ５３，Ｓ５５の処理で取得した振動情報を結果表示エリア４７に表示する（Ｓ５６）。

具体的に、Ｓ５６の処理では、取得した振動情報の日時メモリ３ｃ１の値のうち、日付の値が日付設定エリア４５に表示され、時刻の値が、結果表示エリア４７における該当する設置エリアの表示領域の「時刻」に表示される。速度メモリ３ｃ３の値が該当する設置エリアの表示領域の「速度」に表示される。

次に、設定エリア４５，５１で入力された日時と、設置エリア毎の振動情報の日時メモリ３ｃ１の値との「時間差」を求める。そして、取得した振動情報が設定エリア４５，５１で入力された日時以前に検知された場合は、日時メモリ３ｃ１の値に、算出された時間差を加算したものが「時刻」に表示され、振動加速度メモリ３ｃ２に記憶された加速度データｆｎの末尾の要素から、その時間差を加速度データｆｎのサンプリング周期で割った数だけ、遡った要素の加速度が取得される。そして、取得された加速度が「振動」に表示される。

このように、時刻指定表示における表示画面４０には、設置エリア毎のスマートフォン２０が、設定エリア４５，５１で指定された日時に検知した振動情報が結果表示エリア４７へ表示されるので、一回の走行時における同一日時の加速度を、設置エリア間で比較表示して把握できる。

このように、図８（ａ）に示す時刻指定表示における表示画面４０（全設置エリア）では、全設置エリアのスマートフォン２０が、日付設定エリア４５及び時刻指定エリア５１で指定された日時に検知した振動情報が結果表示エリア４７へ表示されるので、一回の走行時における同一日時の加速度を、同一の車両６０の設置エリア間で比較表示して把握できる。また、図８（ｂ）に示す時刻指定表示における表示画面４０（設置エリア指定）では、指定された設置エリアのスマートフォン２０が、日付設定エリア４５及び時刻指定エリア５１で指定された日時に検知した振動情報が結果表示エリア４７へ表示されるので、一回の走行時における同一日時の加速度を、指定された設置エリア間で比較表示して把握できる。

また、例えば、鉄道車両Ｔがトンネル等に突入する際、既にトンネルに突入した車両６０と、トンネルに突入していない車両６０とでは、同一の時刻にもかかわらず、それぞれ検知する振動に差が生じる。そこで、トンネル突入付近の時刻を日付設定エリア４５及び時刻指定エリア５１で指定し、その時点でトンネルに突入した後の設置エリアと、トンネルに突入していない設置エリアとを、設置エリア指定４６で指定して表示することで、これらの振動の差を把握することができ、車両６０の乗り心地を改善する手掛かりとなる。

図５に戻る。Ｓ５０の処理において、表示モードに設置エリア指定表示が設定されている場合は（Ｓ５０：設置エリア指定）、表示装置７には図９の設置エリア指定表示における表示画面４０が表示される。ここで図５，図９を参照して、設置エリア指定表示における表示画面４０と、その際の表示処理とについて説明する。図９（ａ）は設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：位置）を示す図であり、図９（ｂ）は設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：時刻）を示す図である。

設置エリア指定表示における表示画面４０の上部には、リアルタイムボタン４１と、位置指定ボタン４２と、時刻指定ボタン４３と、設置エリア指定ボタン４４とが表示される。設置エリア指定ボタン４４には、設定されている表示モードが設置エリア指定表示であることを表す枠線が付される。

ボタン４１〜４４の下側には、日付設定エリア４５と、設置エリア指定４６と、横軸指定エリア５２とが表示される。横軸指定エリア５２は、結果表示エリア４７に表示される振動情報を、位置的推移または時間的推移で表示するかを指定するための設定エリアである。また、日付設定エリア４５、設置エリア指定４６、横軸指定エリア５２の下側には、結果表示エリア４７が表示される。

表示モードが設置エリア指定表示である場合の、結果表示エリア４７に表示される振動情報の取得および表示処理について説明する。図５の表示処理において、表示モードとして設置エリア指定表示が設定されている場合は（Ｓ５０：設置エリア指定）、振動情報テーブル３ｃから、設置エリア指定４６に入力された設置エリアに一致する全振動情報を取得し（Ｓ５７）、取得した設置エリア毎の全振動情報の推移を、結果表示エリア４７にグラフ表示する（Ｓ５８）。

具体的には、Ｓ５８の処理では、取得した振動情報の日時メモリ３ｃ１の値のうち、日付の値が日付設定エリア４５に表示される。結果表示エリア４７には、横軸指定エリア５２で入力された横軸（位置または時刻）に応じて、取得した振動情報の振動加速度メモリ３ｃ２に記憶される加速度データｆｎにおける加速度を、時間または始発点からの位置に対応付けられて、グラフとして表示される。設置エリア指定４６には複数の設置エリアが設定可能であるので、複数の設置エリアが設定された場合は、結果表示エリア４７に表示されるグラフが、それぞれどの設置エリアによるものかを判別するため、線種（例えば、実線、破線等）を設置エリア毎に対応付けしてグラフ表示される。

このように、図９（ａ）に示す設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：位置）により、指定された設置エリアにおいて検知された、加速度の位置的推移が把握できる。また、複数の設置エリアについて、加速度のグラフ表示をすることで設置エリア間において、同一の位置または時刻で検知される加速度の差の推移を一目で把握できる。

さらに、設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：位置）において、顕著な加速度を検知する付近の位置を特定し、図７の位置指定表示における表示画面４０の位置指定エリア５０に対して、その付近の位置周辺をいくつか指定することで、顕著な加速度が検知された正確な位置を特定でき、さらにその加速度の値を把握することができる。即ち図９（ａ）の設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：位置）と、図７の位置指定表示における表示画面４０とを組み合わせることで、顕著な加速度等が検知された位置とその加速度の値を迅速かつ、正確に取得することができる。

また、図９（ｂ）は設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：時刻）により、指定された設置エリアにおいて検知された、加速度の時間的推移を把握できる。また、複数の設置エリアについて、加速度のグラフ表示をすることで設置エリア間において、同一の位置または時刻で検知される加速度の差の推移を一目で把握できる。

さらに、設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：時刻）において、ある時刻で顕著な加速度が検知された場合、図８の時刻指定表示における表示画面４０において、日付設定エリア４５及び時刻指定エリア５１に対して、その付近の時刻をいくつかで指定することで、顕著な加速度が検知された正確な時刻を特定でき、さらにその加速度の値を把握することができる。即ち図９（ｂ）の設置エリア指定表示における表示画面４０（横軸：時刻）と、図８の時刻指定表示における表示画面４０とを組み合わせることで、顕著な加速度等が検知された時刻と、その加速度の値を迅速かつ、正確に取得することができる。

図５に戻る。Ｓ５６，Ｓ５８の処理の後、表示処理を終了し、図４（ｂ）のメイン処理に戻る。

以上説明した通り、本実施形態における振動表示システム１００によれば、スマートフォン２０を設置エリア毎に設置して、その設置エリアにてスマートフォン２０が検知した振動情報が、ホストＰＣ１に送信される。そしてホストＰＣ１は表示装置７に対して、受信した振動情報を、表示モードに応じて結果表示エリア４７に表示するので、同一の走行時における、車両６０の複数の設置エリアによる加速度を表示して把握できる。例えば、同一の車両６０における、先頭座席、中央座席、後方座席の加速度を比較表示して把握したり、同列座席の窓側席、通路側席の加速度を比較表示して把握したりすることができる。また鉄道車両Ｔにおける、１号車，２号車，．．．の車両６０の先頭や中央或いは後方の座席や床面、荷棚などの各加速度をそれぞれ比較表示して把握することができる。

また、スマートフォン２０は、３軸加速度センサ２９と、ＧＰＳ受信装置２８と、無線通信装置２６とを有する携帯型電子機器であるので、スマートフォン２０を鉄道車両Ｔの振動情報を検知する箇所へ固定するだけで、設置が可能となる。よって、かかる設置を容易に行って振動を検知することができる。またスマートフォン２０を、振動情報を欲する箇所へ固定するだけなので、鉄道車両Ｔのいろいろな箇所、例えば座席面、背もたれ面、肘掛け面、座席テーブル上、荷棚、通路上、天井、窓面、側面などにスマートフォン２０を固定することにより、それらの振動情報を検知することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

本実施形態において、携帯型電子機器としては、スマートフォン２０が例示された。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、３軸加速度センサ２９と、ＧＰＳ受信装置２８と、無線通信装置２６とを有するものであれば、タブレット型コンピュータやウェアラブル端末等、他の携帯型電子機器にも適用できる。

本実施形態において、車両６０が複数両連結された鉄道車両Ｔに、振動表示システム１００のホストＰＣ１及びスマートフォン２０が設置される構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、鉄道車両Ｔを単一の車両６０で構成されるものとし、その車両６０内にホストＰＣ１及びスマートフォン２０が設置される構成としても良い。その場合には、ホストＰＣ１の設置場所は車両６０の前方に限られるものではなく、車両６０の後方でも良いし、通路上や座席上でも良い。また、同一の車両タイプ（例えば、普通車やグリーン車等）が複数両連結された鉄道車両Ｔのみならず、異なった複数の車両タイプが、複数両連結された鉄道車両Ｔに、ホストＰＣ１及びスマートフォン２０が設置される構成としても良い。さらに、振動表示システム１００を鉄道車両Ｔ（車両６０）のみならず、バス等の乗用車やフェリー等の船舶、旅客機等、種々の輸送機器に適用しても良い。

本実施形態において、送信位置データ３ｂに保存される振動情報の送信位置は、送信位置は０．１ｋｍ毎とされた。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、０．１ｋｍ以上でも、以下でも良いし、送信位置は一定間隔毎でなくても良い。また、スマートフォン２０が振動情報を送信するタイミングとして、送信位置ではなく、一定時間毎（例えば１ｓ毎）または、予め指定した時刻としても良い。

本実施形態において、ホストＰＣ１は鉄道車両Ｔ内に設置される構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、主要駅のホーム等、車両６０の外部に設置する構成しても良い。その場合は、まず、ホストＰＣ１の設置場所において、そのホストＰＣ１から送信位置データ３ｂ及びスマートフォン２０への計測開始指示を送信し、その後、スマートフォン２０がホストＰＣ１の設置場所に到着した場合に、それまでに検知された振動情報をホストＰＣ１に送信すれば良い。

また特許請求の範囲におけるホスト装置は、鉄道車両Ｔ内に設置されるホストＰＣ１に限られるものではなく、ネットワーク上のクラウドＰＣ又はサーバであってもよい。これにより、クラウドＰＣ又はサーバとスマートフォン２０とが、通信できる区間ではいつでも、振動情報等のデータの送受信が可能となる。またこの場合、クラウドＰＣ及びサーバとスマートフォン２０とは、インターネット回線を介して振動情報等のデータを送受信するように構成しても良い。

本実施形態において、設置エリアは車両６０を６等分に分割した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、６等分以上に分割しても良いし、６等分以下でも良い。また、必ずしも車両６０を等分する必要もなく、例えば、座席周辺（座面、ひじ掛け、背もたれ、座席テーブル、荷棚、通路上、天井、窓面、側面）に設置エリアを隈なく張り巡らせるように、設置エリアを構成しても良い。これにより、鉄道車両Ｔの走行中に乗客が感知する加速度を正確に検知でき、防振・防音対策が必要な箇所を特定する手掛かりとなる。

本実施形態において、設置エリアは、設置エリア名で表され、その設置エリアにスマートフォン２０を設置して振動情報を検知する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、設置エリア名の代わりに、スマートフォン２０に対して固有に割り当てられた、製造番号に例示されるＩＤコードによって、スマートフォン２０の設置場所が表される構成としても良い。

この場合、スマートフォン２０のＩＤコードと、鉄道車両Ｔ内におけるスマートフォン２０の設置場所とを予めホストＰＣ１に記憶しておく。図４（ａ）のＳ１の処理においては、スマートフォン２０のＩＤコードを設置エリアメモリ２３ａに記憶し、図５のＳ５６の処理においては、結果表示エリア４７の、スマートフォン２０のＩＤコードに対応する設置場所に対して、検知された振動情報を表示すれば良い。また、表示モードが設置エリア指定表示の場合は、設置エリア指定４６に対して入力されたスマートフォン２０のＩＤコードに該当する、加速度の時間的推移または位置的推移を表示すれば良い。設置エリア名の代わりにスマートフォン２０のＩＤコードを用いることで、振動情報の計測の度に、スマートフォン２０に対してユーザが設置エリア名を入力する必要がなくなるので、スマートフォン２０の操作性が向上する。

本実施形態において、図４（ａ）のＳ１０の処理において、ＲＴＣ２７から日付時刻を取得し、振動情報メモリ２３ｃに保存する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装置２８によって、緯度および経度の値と同時に受信される日付時刻の値を取得して、振動情報メモリ２３ｃに記憶し、ＲＴＣ２７を省く構成としても良い。

本実施形態において、加速度データｆｎにはＹ軸方向の加速度が記憶され、図６〜図９の結果表示エリア４７に、Ｙ軸方向の加速度が表示される構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、加速度データｆｎには、Ｘ軸方向またはＺ軸方向の加速度が記憶されても良いし、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の全ての加速度が記憶されても良い。また、その場合結果表示エリア４７には、加速度データｆｎに記憶されている、任意の軸方向の加速度が表示されても良い。

また、加速度データｆｎに公知のローパスフィルタ又はハイパスフィルタを適用して、結果表示エリア４７には、加速度データｆｎから特定の雑音成分を除去した値を表示しても良い。また、加速度データｆｎから公知の計算式によって算出された「乗り心地レベル」を、結果表示エリア４７に表示しても良い。これにより、位置や時刻、設置エリア毎に乗客が感知する乗り心地を、定量的に表示することができる。

１００振動表示システム
１ホストＰＣ（ホスト装置）
７表示装置
２０スマートフォン（振動検知装置）
２３ｂ取得加速度メモリ（加速度記憶手段）
２３ｃ振動情報メモリ（振動情報）
２６無線通信装置（無線通信部）
２７ＲＴＣ（時刻取得手段）
２８ＧＰＳ受信装置（走行位置検出手段、ＧＰＳ受信部）
２９３軸加速度センサ（加速度検出手段、加速度センサ）
４５日付設定エリア（時刻指定手段の一部）
４６設置エリア指定（設置位置指定手段）
５０位置指定エリア（走行位置指定手段）
５１時刻指定エリア５１（時刻指定手段の一部）
Ｓ１０振動情報記憶手段
Ｓ１１送信手段
Ｓ５６，Ｓ５８表示制御手段

Claims

鉄道車両の複数箇所に設置される複数の振動検知装置と、その複数の振動検知装置で検知した振動検知の結果を受信するホスト装置と、そのホスト装置で受信した振動検知の結果を表示する表示装置とを備えた鉄道車両の振動表示システムにおいて、
複数の前記振動検知装置は、
前記鉄道車両における当該振動検知装置の設置位置を記憶する設置位置記憶手段と、
加速度を検出する加速度検出手段と、
その加速度検出手段により検出された加速度を、その加速度検出時の時間要素と共に累積して記憶する加速度記憶手段と、
前記鉄道車両の走行に伴う当該振動検知装置の走行位置を検出する走行位置検出手段と、
第１所定条件下、前記走行位置検出手段により検出された走行位置と、前記加速度記憶手段に記憶された加速度とを対応付けして振動情報として記憶する振動情報記憶手段と、
第２所定条件下、その振動情報記憶手段へ記憶された振動情報と前記設置位置記憶手段に記憶される当該振動検知装置の設置位置とを前記ホスト装置へ送信する送信手段と、をそれぞれ備え、
前記ホスト装置は、
振動検知の結果を表示させる前記振動検知装置の設置位置を指定する設置位置指定手段と、
その設置位置指定手段により指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報に基づく振動検知の結果を前記表示装置へ表示する表示制御手段とを備えていることを特徴とする鉄道車両の振動表示システム。
前記ホスト装置は、振動検知の結果を表示させる走行位置を指定する走行位置指定手段を備え、
前記表示制御手段は、前記設置位置指定手段により指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報のうち、前記走行位置指定手段により指定された走行位置の振動情報に基づく振動検知の結果を前記表示装置へ表示するものであることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の振動表示システム。
複数の前記振動検知装置は、時刻を取得する時刻取得手段をそれぞれ備え、前記振動情報記憶手段は、前記第１所定条件下、その時刻取得手段により取得された時刻を、前記振動情報の一部として記憶するものであり、
前記ホスト装置は、振動検知の結果を表示させる時刻を指定する時刻指定手段を備え、
前記表示制御手段は、前記設置位置指定手段により指定された設置位置の振動検知装置から送信された振動情報のうち、前記時刻指定手段により指定された時刻の振動情報に基づく振動検知の結果を前記表示装置へ表示するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両の振動表示システム。
前記振動検知装置は、加速度センサと、ＧＰＳ受信部と、無線通信部とを備えたスマートフォン又はタブレット型コンピュータで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄道車両の振動表示システム。