JP2023018494A - ブレーキ装置、動作異常判定方法、及び動作異常判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ装置の動作異常をブレーキ装置から取得される情報に基づいて把握することができるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ装置は、車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動する。ブレーキ装置は、電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得部と、取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が所定位置に達するまでの所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出部と、前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ装置、動作異常判定方法、及び動作異常判定プログラムに関する。

特許文献１には、モータを動力源として制輪子をディスクに接触させて制動力を得る電動ブレーキ装置が記載されている。電動ブレーキ装置は、鉄道車両の車輪を制動する。

特開２００８－１９８９３号公報

ところで、上記のような電動ブレーキ装置において、ブレーキ指令があるにもかかわらず、鉄道車両が減速されていないことでブレーキ装置の動作異常を把握している。このため、電動ブレーキ装置の動作異常を電動ブレーキ装置から取得される情報に基づいて把握することが求められている。なお、鉄道車両の電動ブレーキ装置に限らず、その他の電動ブレーキ装置においても同様の課題がある。

上記課題を解決するブレーキ装置は、車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動するブレーキ装置であって、前記電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得部と、取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が所定位置に達するまでの所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出部と、前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定部と、を備える。

上記構成によれば、取得部が取得した駆動情報に基づいて算出部が算出した摩擦材の移動距離及び所要時間の少なくとも一方と基準値とを判定部が比較して動作異常を判定する。このため、ブレーキ装置の動作異常をブレーキ装置から取得される情報に基づいて把握することができる。

上記ブレーキ装置について、前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、前記算出値は、前記摩擦材が前記被摩擦材又は異物に接触したときの前記電流値になったときの前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方であることが好ましい。

上記ブレーキ装置について、前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、前記算出値は、所定のブレーキ力に相当する電流値になったときの前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方であることが好ましい。

上記ブレーキ装置について、前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、前記算出値は、目標ブレーキ力に相当する電流値になったときの前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方であることが好ましい。

上記ブレーキ装置について、前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、前記算出値は、前記摩擦材が前記被摩擦材又は異物に接触したときの前記電流値になってから所定のブレーキ力に相当する電流値になったときまでの前記所要時間であることが好ましい。

上記ブレーキ装置について、前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、前記算出値は、ブレーキ指令を取得してから前記電動アクチュエータに電流が流れて起動するまでの前記所要時間であることが好ましい。

上記ブレーキ装置について、前記基準値は、正常時又は過去の前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方であることが好ましい。
上記ブレーキ装置について、前記基準値は、同一編成内の別のブレーキ装置の摩擦材の前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方であることが好ましい。

上記ブレーキ装置について、前記移動距離及び前記所要時間の始点は、前記電動アクチュエータが起動した時点であることが好ましい。
上記ブレーキ装置について、前記判定部は、ブレーキ装置の減速度の傾きが一定であるブレーキ制御のときは、同じ条件のブレーキ指令における前記基準値と比較することが好ましい。

上記課題を解決する動作異常判定方法は、車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動するブレーキ装置の動作異常判定方法であって、前記電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得ステップと、取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が所定位置に達するまでの所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出ステップと、前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定ステップと、を含む。

上記方法によれば、取得した駆動情報に基づいて算出した摩擦材の移動距離及び所要時間の少なくとも一方と基準値とを比較して動作異常を判定する。このため、ブレーキ装置の動作異常をブレーキ装置から取得される情報に基づいて把握することができる。

上記課題を解決する動作異常判定プログラムは、車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動するブレーキ装置の動作異常判定プログラムであって、コンピュータに、前記電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得ステップと、取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が移動に要した所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出ステップと、前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定ステップと、を実行させる。

上記プログラムによれば、取得した駆動情報に基づいて算出した摩擦材の移動距離及び所要時間の少なくとも一方と基準値とを比較して動作異常を判定する。このため、ブレーキ装置の動作異常をブレーキ装置から取得される情報に基づいて把握することができる。

本発明によれば、ブレーキ装置から取得される情報に基づいてブレーキ装置の動作異常を把握することができる。

ブレーキ装置の第１実施形態の構成を示す概略図。 同実施形態の減速度の時間変化を示す図。 同実施形態の減速度の時間変化を示す図。 同実施形態の制動時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 同実施形態のブレーキ装置による状態監視処理を示すフローチャート。 同実施形態の制動時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 第２実施形態の制動時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 同実施形態の制動時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 第３実施形態の制動時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 同実施形態の制動時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及びモータの電流値の変化を示す図。 第４実施形態の制動時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 同実施形態の制動時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 同実施形態の緩解時のブレーキ指令及び主電源の電流値の変化を示す図。 ブレーキ装置の第５実施形態の構成を示す概略図。

（第１実施形態）
以下、図１～図８を参照して、ブレーキ装置の第１実施形態について説明する。ブレーキ装置は、鉄道車両に備えられている。

図１に示すように、ブレーキ装置１０は、鉄道車両の車輪２の踏面２Ａに制輪子１４を押圧することで制動力を発生させるトレッドブレーキ装置である。ブレーキ装置１０は、回転型のモータ１１を備え、モータ１１によって駆動される。ブレーキ装置１０は、モータ１１の駆動力を制輪子１４に伝達する伝達部１２と、制輪子保持部材１３とを備えている。伝達部１２は、モータ１１の駆動力によって制輪子保持部材１３を変位させる。伝達部１２には、保持機構１２Ａが設けられている。保持機構１２Ａは、モータ１１の駆動が停止されても制輪子保持部材１３の押付力を保持する。保持機構１２Ａは、制輪子保持部材１３の位置を機械的に保持するワンウェイクラッチ等が用いられる。保持機構１２Ａは、緩解する方向に回転されると保持を解除する。保持機構１２Ａを備えたブレーキ装置１０では、制動状態を維持する間はモータ１１の駆動を停止して電流をゼロとすることができる。制輪子保持部材１３は、制輪子１４が取り付けられ、伝達部１２によって車輪２の径方向へ変位する。制輪子１４は、制輪子保持部材１３とともに変位して、車輪２の踏面２Ａに押し当てられる。伝達部１２には、押付力センサ１５が設けられている。押付力センサ１５は、制輪子１４の押付力を伝達部１２に掛かる反力から検知して制御装置２０に出力する。なお、モータ１１が電動アクチュエータに相当する。また、車輪２が被摩擦材に相当し、制輪子１４が摩擦材に相当する。

ブレーキ装置１０は、制御装置２０によって制御される。制御装置２０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサとして構成し得る。制御装置２０すなわちプロセッサにより実行される処理には、動作異常判定方法が含まれる。動作異常判定方法は、後述する状態監視処理を含む。なお、制御装置２０は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成してもよい。プロセッサは、ＣＰＵ及び、ＲＡＭ並びにＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。コンピュータ可読媒体に格納されたプログラムには動作異常判定プログラムが含まれる。動作異常判定プログラムは、取得ステップと算出ステップと判定ステップとをコンピュータに実行させる。

制御装置２０は、車両制御盤５からの制動指令に基づいて制動力を制御する。制御装置２０は、ブレーキ装置１０を制御する制御部２１を備えている。制御部２１は、必要な制動力に応じてモータ１１を駆動制御する。制御部２１は、車両制御盤５からブレーキ指令及び緩解指令を取得する。ブレーキ指令は、制輪子１４を車輪２の踏面２Ａへ押圧することで車輪２の制動を行う指令である。緩解指令は、制輪子１４による車輪２の踏面２Ａへの押圧を解除する指令である。車両制御盤５は、運転者の操作によって例えば１～７ノッチのブレーキ信号と緩解信号の８信号を３本の信号線の０，１の組み合わせでブレーキ装置１０に出力する。制御部２１は、モータ１１を制動方向に回転させることで制輪子１４を車輪２の踏面２Ａに近づく方向へ移動させる。一方、制御部２１は、モータ１１を制動方向と反対の緩解方向に回転させることで制輪子１４を車輪２の踏面２Ａから離間させる方向へ移動させる。制御部２１は、緩解時には制輪子１４を車輪２の踏面２Ａに接触した位置から所定距離離れた位置まで移動するように制御する。このように制御することで、制輪子１４を車輪２の踏面２Ａに接触させて制動が開始されるまでの距離及び時間を一定とすることができる。

制御装置２０は、駆動情報取得部２２と、算出部２３と、判定部２４と、記憶部２５とを備えている。駆動情報取得部２２は、モータ１１の駆動情報を取得する。駆動情報は、モータ１１の電流値及びモータ１１の回転数である。算出部２３は、取得したモータ１１の駆動情報に基づいて制輪子１４の移動距離Ｄ、及び制輪子１４が所定位置に達するまでの所要時間Ｔの少なくとも一方である算出値Ｃを算出する。判定部２４は、算出値Ｃと基準値Ｓとを比較して動作異常を判定する。動作異常は、制輪子１４と車輪２の踏面２Ａとの間に異物が挟まることや、固渋することで伝達部１２、制輪子保持部材１３、及び制輪子１４の動作が通常と異なる状態である。算出値Ｃは、動作異常が発生すると基準値Ｓに対して大きくなったり、小さくなったりする。基準値Ｓは、正常時の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方である。

モータ１１の電流値は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａに接触していない空走時と、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａに押し付けられている押付時とで大きさが異なる。また、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなる制御と、空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなる制御とがある。

ブレーキ装置１０は、報知部２６を備えている。報知部２６は、判定部２４が動作異常と判定したときに報知する。報知部２６は、音を出すスピーカーや光が点灯するライトや表示部等である。報知部２６は、運転者が気づくことができるように車両制御盤５に設けられているものが望ましい。また、報知部２６は、始業点検や仕業検査等のときに作業者が気づくことができるようにブレーキ装置１０の近くに設置されるものが望ましい。

制御装置２０によるブレーキ制御には、図２に示す目標減速度によらず減速度の傾きが一定となるように制御するものと、図３に示す目標減速度に到達するまでの時間が一定となるように制御するものがある。減速度の傾きが一定となる制御では、押圧時間ｔＴが目標減速度によって異なる。このため、判定部２４は、同じ条件の基準値Ｓと算出値Ｃとを比較する。また、目標減速度に到達するまでの時間が一定となる制御では、目標減速度によってモータ１１の回転数が異なる。このため、判定部２４は、同じ条件の基準値Ｓと算出値Ｃとを比較する。同じ条件とは、同じ制御且つ同じ目標減速度である。

次に、図４を参照して、制動時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図４は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときのモータ１１の電流値を示している。詳しくは、３相ブラシレスＤＣモータのＵ，Ｖ，Ｗ相のうちの１つの電流値である。なお、図４ではブレーキ指令のみ記載しているが、制御部２１はブレーキ指令がないときは緩解指令を取得している。

図４に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。制輪子１４は、モータ１１に電流が流れることで伝達部１２を介して車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触すると制輪子１４の移動が規制されるので電流値が接触閾値Ｌ０を超える。算出部２３は、電流値が接触閾値Ｌ０に到達したときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が空走時間ｔ０である。モータ１１に電流が流れてから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると、電流値は空走時よりも大きくなり、所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｌ１に到達し、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＬＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＬＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻から目標閾値ＬＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。押付力センサ１５が検知する押付力は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると上昇して、電流値が目標閾値ＬＴに達すると増加しなくなる。その後、保持機構１２Ａによって制輪子保持部材１３の押付力を保持されるので、モータ１１の通電が停止される。

次に、図５を参照して、緩解時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、制動時に空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行っても、緩解時には空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図５は、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときのモータ１１の電流値を示している。なお、図５ではブレーキ指令のみ記載しているが、制御部２１はブレーキ指令がないときは緩解指令を取得している。

図５に示すように、ブレーキ指令を取得している間は、モータ１１への通電を停止している。制御部２１が緩解指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ’遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａ’は僅かな時間である。モータ１１に電流が流れるとまず保持機構１２Ａの保持力が解除され、押付力がゼロとなる。モータ１１に電流が流れてから押付力がゼロに到達するまでの時間が保持力解除時間ｔＢである。保持機構１２Ａの保持力が解除されると、伝達部１２を介して制輪子１４が車輪２の踏面２Ａから離間する方向に移動する。電流値は、保持機構１２Ａの保持力を解除する保持力解除時間ｔＢの間よりも大きくなる。制御部２１は、モータ１１に電流が流れた時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣが経過後にモータ１１を停止する。引き戻し時間ｔＣは、制動力が緩められ、制輪子１４が元の位置に移動する時間である。なお、制御部２１は、緩解指令を取得してからモータ１１の所定回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と所定時間との積で制輪子１４を移動させてもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、電流値が大きくなった時刻から既定時間が経過後にモータ１１を停止してもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、押付力がゼロとなった時刻から既定時間が経過後にモータ１１を停止してもよい。

算出部２３は、以下の第１算出値Ｃ１～第５算出値Ｃ５の少なくとも一つを算出する。
第１算出値Ｃ１は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したときの電流値である接触閾値Ｌ０になったときの第１移動距離Ｄ１及び第１所要時間Ｔ１の少なくとも一方である。第１所要時間Ｔ１は空走時間ｔ０であって、第１移動距離Ｄ１はモータ１１の回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と空走時間ｔ０との積である。制輪子１４が異物に接触したり、伝達部１２に固渋が発生したりすると空走時間ｔ０が第１基準値Ｓ１よりも短くなる。第１基準値Ｓ１は、正常時の第１移動距離Ｄ１及び第１所要時間Ｔ１である。

第２算出値Ｃ２は、所定のブレーキ力に相当する電流値であるブレーキ閾値Ｌ１になったときの第２移動距離Ｄ２及び第２所要時間Ｔ２の少なくとも一方である。第２所要時間Ｔ２は、第１時間ｔ１もしくは空走時間ｔ０と第１時間ｔ１との和である。第２移動距離Ｄ２は、モータ１１の回転数を変換した制輪子１４の移動速度と第１時間ｔ１との積、もしくはモータ１１の回転数を変換した制輪子１４の移動速度と、空走時間ｔ０と第１時間ｔ１との和との積である。第２基準値Ｓ２は、正常時の第２所要時間Ｔ２及び第２移動距離Ｄ２である。

第３算出値Ｃ３は、目標ブレーキ力に相当する電流値である目標閾値ＬＴになったときの第３移動距離Ｄ３及び第３所要時間Ｔ３の少なくとも一方である。第３所要時間Ｔ３は、第２時間ｔ２もしくは空走時間ｔ０と第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和である。第３移動距離Ｄ３は、モータ１１の回転数を変換した制輪子１４の移動速度と第２時間ｔ２との積、もしくはモータ１１の回転数を変換した制輪子１４の移動速度と、空走時間ｔ０と第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和との積である。第３基準値Ｓ３は、正常時の第３所要時間Ｔ３及び第３移動距離Ｄ３である。

第４算出値Ｃ４は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したときの電流値である接触閾値Ｌ０になってから所定のブレーキ力に相当する電流値であるブレーキ閾値Ｌ１になったときまでの第４所要時間Ｔ４である。第４所要時間Ｔ４は、第１時間ｔ１である。第４基準値Ｓ４は、正常時の第１時間ｔ１である。

第５算出値Ｃ５は、ブレーキ指令を取得してからモータ１１に電流が流れて起動するまでの第５所要時間Ｔ５である。第５所要時間Ｔ５は、制動時の起動時間ｔ０Ａ又は緩解時の起動時間ｔ０Ａ’である。モータ１１の電気回路が劣化すると応答性が低下して起動時間ｔ０Ａ，ｔ０Ａ’が長くなることがある。第５基準値Ｓ５は、正常時のそれぞれの起動時間ｔ０Ａ，ｔ０Ａ’である。

また、算出部２３は、上記第１算出値Ｃ１～第５算出値Ｃ５に加えて、以下の第６算出値Ｃ６及び第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出してもよい。
第６算出値Ｃ６は、モータ１１に電流が流れてから押付力がゼロに到達するまでの時間である保持力解除時間ｔＢである。保持機構１２Ａに固渋が発生すると保持力解除時間ｔＢが長くなることがある。第６基準値Ｓ６は、正常時の保持力解除時間ｔＢである。

第７算出値Ｃ７は、モータ１１に電流が流れた時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣである。伝達部１２に固渋が発生すると引き戻し時間ｔＣが短くなることがある。第７基準値Ｓ７は、正常時の引き戻し時間ｔＣである。

算出部２３は、ブレーキ指令を取得した時刻を始点として、第１算出値Ｃ１～第５算出値Ｃ５を算出した。しかしながら、算出部２３は、モータ１１が起動した時刻を始点として、第１算出値Ｃ１～第５算出値Ｃ５を算出してもよい。算出部２３は、算出した算出値Ｃを記憶部２５に記憶する。判定部２４は、記憶部２５に記憶した算出値Ｃを基準値Ｓとして用いる。例えば、ブレーキ装置１０を鉄道車両に艤装したときや仕業検査等のときの算出値Ｃを基準値Ｓとする。

判定部２４は、判定条件が成立したときに動作異常と判定する。判定条件は、算出値Ｃと基準値Ｓとの差が所定値以上である。判定部２４は、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７のうち複数の算出値Ｃを用いるときは、基準値Ｓとの差が所定値以上である算出値Ｃが規定数以上であるときに動作異常と判定してもよい。なお、規定数の最大値は、算出値Ｃの数である。

次に、図６を併せ参照して、制御装置２０による状態監視処理の手順について説明する。図６は、ブレーキ装置１０が起動されているときに、ブレーキ装置１０の動作異常を監視する処理を示している。

まず、制御装置２０は、駆動情報を取得する（ステップＳ１）。すなわち、駆動情報取得部２２は、モータ１１の電流値を取得し、移動距離Ｄを算出する場合にはモータ１１の回転数を取得する。なお、ステップＳ１が取得ステップに相当する。

続いて、制御装置２０は、算出値Ｃを算出する（ステップＳ２）。すなわち、算出部２３は、取得したモータ１１の駆動情報に基づいて制輪子１４の移動距離Ｄ、及び制輪子１４が所定位置に達するまでの所要時間Ｔの少なくとも一方である算出値Ｃを算出する。なお、ステップＳ２が算出ステップに相当する。

続いて、制御装置２０は、算出値Ｃを記憶する（ステップＳ３）。すなわち、算出部２３は、算出した算出値Ｃを記憶部２５に記憶させる。制御部２１は、算出した算出値Ｃを基準値Ｓとするときは、基準値Ｓとして記憶部２５に記憶させる。

続いて、制御装置２０は、動作異常の判定条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ４）。すなわち、判定部２４は、算出値Ｃと基準値Ｓとを比較して、算出値Ｃと基準値Ｓとの差が所定値以上であるか否かを判定する。そして、判定部２４は、動作異常の判定条件が成立していないと判定した場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、処理を終了する。なお、ステップＳ４が判定ステップに相当する。

一方、判定部２４は、動作異常の判定条件が成立していると判定した場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、「動作異常」を出力する（ステップＳ５）。すなわち、制御部２１は、報知部２６によって「動作異常」を報知する。よって、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、図７を参照して、制動時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図７は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときのモータ１１の電流値を示している。詳しくは、３相ブラシレスＤＣモータのＵ，Ｖ，Ｗ相のうちの１つの電流値である。

図７に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。制輪子１４は、モータ１１に電流が流れることで伝達部１２を介して車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるので、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したことを電流値から把握することができない。そこで、押付力センサ１５が押付力を検知することで、制御部２１は制輪子１４の移動が規制されたことを把握する。算出部２３は、押付力を検知したときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が空走時間ｔ０である。電流が流れてから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。電流値は徐々に増加し、所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｌ１に到達し、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＬＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＬＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻から目標閾値ＬＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。押付力センサ１５が検知する押付力は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると上昇して、電流値が目標閾値ＬＴに達すると増加しなくなる。その後、保持機構１２Ａによって制輪子保持部材１３の押付力を保持されるので、モータ１１の通電が停止される。

次に、図８を参照して、緩解時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、保持機構１２Ａがあるので緩解時には空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図８は、図５と同様の図であって、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときのモータ１１の電流値を示している。図５と同様であるため説明を割愛する。

上記の図７及び図８のような電流値の変化であっても、制御装置２０によって状態監視処理を行うことで、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、第１実施形態の効果について説明する。
（１－１）駆動情報取得部２２が取得した駆動情報に基づいて算出部２３が算出した制輪子１４の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方と基準値Ｓとを判定部２４が比較して動作異常を判定する。このため、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

（１－２）制動時に空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなる制御では、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触すると制輪子１４の移動が止まることで電流値は大きく変化する。このため、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したときの第１算出値Ｃ１を比較することでブレーキ装置１０の動作異常を容易に把握することができる。

（１－３）制動時に空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなる制御では、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触した後、制輪子１４の移動が止まることで電流値は上昇する。このため、所定のブレーキ力が掛かるときの第２算出値Ｃ２を比較することでブレーキ装置１０の動作異常が固渋であるか否かを把握することができる。

（１－４）制動時に空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなる制御では、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触した後、制輪子１４の移動が止まることで電流値は上昇する。このため、目標ブレーキ力が掛かるときの第３算出値Ｃ３を比較することでブレーキ装置１０の動作異常が固渋であるか否かを把握することができる。

（１－５）制輪子１４が接触してから所定のブレーキ力になるまでの所要時間Ｔは異物が挟まっていても同じである。このため、この所要時間Ｔが基準値Ｓよりも短い時は固渋の可能性があり、ブレーキ装置１０の動作異常の詳細を把握することができる。

（１－６）ブレーキ指令を取得してからモータ１１が起動するまでの電流が流れるまでの所要時間Ｔを比較することで、電子回路の応答性の遅れから部品の劣化を把握することができる。

（１－７）正常時の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方を基準値Ｓとして比較することで、ブレーキ装置１０の動作異常を把握することができる。
（１－８）モータ１１に電流が流れることでモータ１１の起動を把握することができるので、ブレーキ指令を取得しなくてもブレーキ装置１０の動作異常を判定することができる。

（１－９）目標減速度によらず減速度の傾きが一定となるように制御するものと、目標減速度に到達するまでの時間が一定となるように制御するものがある。このため、判定部２４が同じ条件の基準値Ｓと算出値Ｃとを比較することで、ブレーキ装置１０の動作異常を正確に判定することができる。

（第２実施形態）
以下、図９及び図１０を参照して、ブレーキ装置の第２実施形態について説明する。この実施形態のブレーキ装置は、モータの電流値として主電源の電流値を用いる点が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図９及び図１０は、モータ１１に電源を供給する主電源の電流値を示している。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。
図９は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときの主電源の電流値を示している。図９に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れて主電源から電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。主電源から電流が流れることでモータ１１の駆動によって伝達部１２を介して制輪子１４が車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触すると電流値が接触閾値Ｐ０以上となる。なお、主電源から電流が流れてすぐに接触閾値Ｐ０以上となった電流値は無視する。算出部２３は、電流値が接触閾値Ｐ０以上となったときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｐ０以上になるまでの時間が空走時間ｔ０である。電流が流れてから電流値が接触閾値Ｐ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると、電流値は所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｐ１以上となり、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＰＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＰＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻から目標閾値ＰＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。押付力センサ１５が検知する押付力は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると上昇して、電流値が目標閾値ＰＴに達すると増加しなくなる。その後、保持機構１２Ａによって制輪子保持部材１３の押付力を保持されるので、モータ１１の通電が停止される。

図１０は、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときの主電源の電流値を示している。図１０に示すように、制御部２１が緩解指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ’遅れて主電源から電流が流れる。起動時間ｔ０Ａ’は僅かな時間である。主電源から電流が流れるとまず保持機構１２Ａの保持力が解除され、押付力がゼロとなる。主電源から電流が流れてから押付力がゼロに到達するまでの時間が保持力解除時間ｔＢである。保持機構１２Ａの保持力が解除されると、伝達部１２を介して制輪子１４が車輪２の踏面２Ａから離間する方向に移動する。電流値は、保持機構１２Ａの保持力を解除する保持力解除時間ｔＢの間よりも大きくなる。制御部２１は、主電源から電流が流れた時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣが経過後に主電源をＯＦＦする。引き戻し時間ｔＣは、制動力が緩められ、制輪子１４が元の位置に移動する時間である。なお、制御部２１は、緩解指令を取得してからモータ１１の所定回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と所定時間との積で制輪子１４を移動させてもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、電流値が大きくなった時刻から既定時間が経過後に主電源からの通電を停止してもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、押付力がゼロとなった時刻から既定時間が経過後に主電源からの通電を停止してもよい。

算出部２３は、第１実施形態と同様に第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出する。判定部２４は、判定条件が成立したときに動作異常と判定する。判定条件は、算出値Ｃと基準値Ｓとの差が所定値以上である。判定部２４は、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７のうち複数の算出値Ｃを用いるときは、基準値Ｓとの差が所定値以上である算出値Ｃが規定数以上であるときに動作異常と判定してもよい。なお、規定数の最大値は、算出値Ｃの数である。

制御装置２０は、モータ１１の電流値として主電源の電流値を用いて、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７を算出値Ｃとして、第１実施形態と同様に状態監視処理を行う。よって、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、図１１を参照して、制動時の主電源の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図１１は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときの主電源の電流値を示している。

図１１に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。制輪子１４は、モータ１１に電流が流れることで伝達部１２を介して車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるので、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したことを電流値から把握することができない。そこで、押付力センサ１５が押付力を検知することで、制御部２１は制輪子１４の移動が規制されたことを把握する。算出部２３は、押付力を検知したときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｐ０に到達するまでの時間が空走時間ｔ０である。主電源から電流が流れてから電流値が接触閾値Ｐ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。電流値は徐々に増加し、所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｐ１に到達し、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＰＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＰＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻から目標閾値ＰＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。押付力センサ１５が検知する押付力は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると上昇して、電流値が目標閾値ＰＴに達すると増加しなくなる。その後、保持機構１２Ａによって制輪子保持部材１３の押付力を保持されるので、主電源からの通電を停止する。

次に、図１２を参照して、緩解時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、制動時に空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行っても、保持機構１２Ａがあるので緩解時には空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図１２は、図１０と同様の図であって、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときのモータ１１の電流値を示している。図１０と同様であるため説明を割愛する。

上記の図１１及び図１２のような電流値の変化であっても、制御装置２０によって状態監視処理を行うことで、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、第２実施形態の効果について説明する。なお、第１実施形態の（１－１）～（１－９）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（２－１）モータ１１の電流値として主電源の電流値を用いて、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

（第３実施形態）
以下、図１３～図１６を参照して、ブレーキ装置の第３実施形態について説明する。この実施形態のブレーキ装置は、保持機構１２Ａを備えていない点が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、ブレーキ装置１０は、保持機構１２Ａを備えていないので、制動指令を取得している間は電流を流し続けることで制動状態を維持する。

図１３を参照して、制動時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図１３は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときのモータ１１の電流値を示している。詳しくは、３相ブラシレスＤＣモータのＵ，Ｖ，Ｗ相のうちの１つの電流値である。

図１３に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。モータ１１に電流が流れることで伝達部１２を介して制輪子１４が車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触すると制輪子１４の移動が規制されるので電流値が接触閾値Ｌ０を超える。算出部２３は、電流値が接触閾値Ｌ０に到達したときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が空走時間ｔ０である。モータ１１に電流が流れてから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると、電流値は空走時よりも大きくなり、所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｌ１に到達し、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＬＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＬＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻から目標閾値ＬＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。制御部２１は、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続ける。

図１４を参照して、緩解時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図１４は、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときのモータ１１の電流値を示している。

図１４に示すように、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続けている。制御部２１が緩解指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ’遅れてモータ１１の電流が減少する。起動時間ｔ０Ａ’は僅かな時間である。電流値は、車輪２の踏面２Ａに対する制輪子１４の押圧が解除されるので減少する。モータ１１の電流が減少してから押付力がゼロに到達するまでの時間が保持力解除時間ｔＢである。電流値は、保持力解除時間ｔＢの間よりも小さくなる。制御部２１は、モータ１１の電流を減少させた時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣが経過後にモータ１１を停止する。引き戻し時間ｔＣは、制動力が緩められ、制輪子１４が元の位置に移動する時間である。なお、制御部２１は、緩解指令を取得してからモータ１１の所定回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と所定時間との積で制輪子１４を移動させてもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、電流値が小さくなった時刻から既定時間が経過後にモータ１１を停止してもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、押付力がゼロとなった時刻から既定時間が経過後にモータ１１を停止してもよい。

算出部２３は、第１実施形態と同様に第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出する。判定部２４は、判定条件が成立したときに動作異常と判定する。判定条件は、算出値Ｃと基準値Ｓとの差が所定値以上である。判定部２４は、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７のうち複数の算出値Ｃを用いるときは、基準値Ｓとの差が所定値以上である算出値Ｃが規定数以上であるときに動作異常と判定してもよい。なお、規定数の最大値は、算出値Ｃの数である。

制御装置２０は、モータ１１の電流値を用いて、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７を算出値Ｃとして、第１実施形態と同様に状態監視処理を行う。よって、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、図１５を参照して、制動時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図１５は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときのモータ１１の電流値を示している。詳しくは、３相ブラシレスＤＣモータのＵ，Ｖ，Ｗ相のうちの１つの電流値である。

図１５に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。制輪子１４は、モータ１１に電流が流れることで伝達部１２を介して車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるので、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したことを電流値から把握することができない。そこで、押付力センサ１５が押付力を検知することで、制御部２１は制輪子１４の移動が規制されたことを把握する。算出部２３は、押付力を検知したときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が空走時間ｔ０である。電流が流れてから電流値が接触閾値Ｌ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。電流値は接触閾値Ｌ０に到達してから徐々に増加し、所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｌ１に到達し、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＬＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＬＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｌ１に達した時刻から目標閾値ＬＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。制御部２１は、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続ける。

次に、図１６を参照して、緩解時のモータ１１の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図１６は、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときのモータ１１の電流値を示している。

図１６に示すように、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続けている。制御部２１が緩解指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ’遅れてモータ１１の電流が増加する。起動時間ｔ０Ａ’は僅かな時間である。電流値は、車輪２の踏面２Ａに対する制輪子１４の押圧が解除されるので減少する。モータ１１の電流が増加してから押付力がゼロに到達するまでの時間が保持力解除時間ｔＢである。電流値は、保持力解除時間ｔＢの間よりも小さくなる。制御部２１は、モータ１１の電流を増加させた時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣが経過後にモータ１１を停止する。引き戻し時間ｔＣは、制動力が緩められ、制輪子１４が元の位置に移動する時間である。なお、制御部２１は、緩解指令を取得してからモータ１１の所定回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と所定時間との積で制輪子１４を移動させてもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、電流値が大きくなった時刻から既定時間が経過後にモータ１１を停止してもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、押付力がゼロとなった時刻から既定時間が経過後にモータ１１を停止してもよい。

算出部２３は、第１実施形態と同様に第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出する。判定部２４は、判定条件が成立したときに動作異常と判定する。判定条件は、算出値Ｃと基準値Ｓとの差が所定値以上である。判定部２４は、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７のうち複数の算出値Ｃを用いるときは、基準値Ｓとの差が所定値以上である算出値Ｃが規定数以上であるときに動作異常と判定してもよい。なお、規定数の最大値は、算出値Ｃの数である。

制御装置２０は、モータ１１の電流値として主電源の電流値を用いて、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７を算出値Ｃとして、第１実施形態と同様に状態監視処理を行う。よって、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

上記の図１５及び図１６のような電流値の変化であっても、制御装置２０によって状態監視処理を行うことで、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、第３実施形態の効果について説明する。なお、第１実施形態の（１－１）～（１－９）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（３－１）保持機構１２Ａを備えていないブレーキ装置１０において、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

（第４実施形態）
以下、図１７～図２０を参照して、ブレーキ装置の第４実施形態について説明する。この実施形態のブレーキ装置は、保持機構１２Ａを備えていない点がモータの電流値として主電源の電流値を用いる上記第２実施形態と異なっている。以下、第２実施形態との相違点を中心に説明する。なお、ブレーキ装置１０は、保持機構１２Ａを備えていないので、制動指令を取得している間は電流を流し続けることで制動状態を維持する。

図１７を参照して、制動時の主電源の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図１７は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときの主電源の電流値を示している。

図１７に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れて主電源から電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。主電源から電流が流れることでモータ１１の駆動によって伝達部１２を介して制輪子１４が車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触すると電流値が接触閾値Ｐ０以上となる。なお、主電源から電流が流れてすぐに接触閾値Ｐ０以上となった電流値は無視する。算出部２３は、電流値が接触閾値Ｐ０以上となったときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｐ０以上になるまでの時間が空走時間ｔ０である。電流が流れてから電流値が接触閾値Ｐ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると、電流値は所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｐ１以上となり、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＰＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＬＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻から目標閾値ＰＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。押付力センサ１５が検知する押付力は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると上昇して、電流値が目標閾値ＬＴに達すると増加しなくなる。制御部２１は、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続ける。

図１８を参照して、緩解時の主電源の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも小さくなるように制御を行う。図１８は、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときの主電源の電流値を示している。

図１８に示すように、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＰＴの電流を流し続けている。制御部２１が緩解指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ’遅れて主電源からの電流が減少する。起動時間ｔ０Ａ’は僅かな時間である。電流値は、車輪２の踏面２Ａに対する制輪子１４の押圧が解除されるので減少する。主電源からの電流が減少してから押付力がゼロに到達するまでの時間が保持力解除時間ｔＢである。制御部２１は、主電源からの電流が減少した時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣが経過後に主電源からの通電を停止する。引き戻し時間ｔＣは、制動力が緩められ、制輪子１４が元の位置に移動する時間である。なお、制御部２１は、緩解指令を取得してからモータ１１の所定回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と所定時間との積で制輪子１４を移動させてもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、電流値が大きくなった時刻から既定時間が経過後に主電源からの通電を停止してもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、押付力がゼロとなった時刻から既定時間が経過後に主電源からの通電を停止してもよい。

算出部２３は、第１実施形態と同様に第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出する。判定部２４は、判定条件が成立したときに動作異常と判定する。判定条件は、算出値Ｃと基準値Ｓとの差が所定値以上である。判定部２４は、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７のうち複数の算出値Ｃを用いるときは、基準値Ｓとの差が所定値以上である算出値Ｃが規定数以上であるときに動作異常と判定してもよい。なお、規定数の最大値は、算出値Ｃの数である。

制御装置２０は、モータ１１の電流値として主電源の電流値を用いて、第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７を算出値Ｃとして、第１実施形態と同様に状態監視処理を行う。よって、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、図１９を参照して、制動時の主電源の電流値の変化を説明する。制御部２１は、空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図１９は、制御部２１がブレーキ指令を取得して制動を行うときの主電源の電流値を示している。

図１９に示すように、制御部２１がブレーキ指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ遅れてモータ１１に電流が流れる。起動時間ｔ０Ａは僅かな時間である。制輪子１４は、モータ１１に電流が流れることで伝達部１２を介して車輪２の踏面２Ａに向かって移動する。空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるので、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したことを電流値から把握することができない。そこで、押付力センサ１５が押付力を検知することで、制御部２１は制輪子１４の移動が規制されたことを把握する。算出部２３は、押付力を検知したときに制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触したと判定する。ブレーキ指令があってから電流値が接触閾値Ｐ０に到達するまでの時間が空走時間ｔ０である。電流が流れてから電流値が接触閾値Ｐ０に到達するまでの時間が実空走時間ｔ０Ｂである。よって、空走時間ｔ０は、起動時間ｔ０Ａと実空走時間ｔ０Ｂとの和である（ｔ０＝ｔ０Ａ＋ｔ０Ｂ）。電流値は徐々に増加し、所定のブレーキ力に相当するブレーキ閾値Ｐ１に到達し、目標ブレーキ力に相当する目標閾値ＰＴに更に到達する。電流値は、目標閾値ＰＴに達すると増加しない。制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物に接触してからブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻までの時間を第１時間ｔ１とする。ブレーキ閾値Ｐ１に達した時刻から目標閾値ＰＴに達した時刻までの時間を第２時間ｔ２とする。第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との和が押圧時間ｔＴである（ｔＴ＝ｔ１＋ｔ２）。押付力センサ１５が検知する押付力は、制輪子１４が車輪２の踏面２Ａ又は異物を押圧すると上昇して、電流値が目標閾値ＰＴに達すると増加しなくなる。制御部２１は、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続ける。

次に、図２０を参照して、緩解時の主電源の電流値の変化を説明する。制御部２１は、緩解時に空走時の電流値が押付時の電流値よりも大きくなるように制御を行う。図２０は、制御部２１が緩解指令を取得、ブレーキ指令がなくなって制動を解除するときの主電源の電流値を示している。

図２０に示すように、ブレーキ指令を取得している間は、目標閾値ＬＴの電流を流し続けている。制御部２１が緩解指令を取得すると、起動時間ｔ０Ａ’遅れて主電源からの電流が増加する。起動時間ｔ０Ａ’は僅かな時間である。主電源からの電流が増加してから押付力がゼロに到達するまでの時間が保持力解除時間ｔＢである。制御部２１は、主電源からの電流が増加した時刻から所定時間である引き戻し時間ｔＣが経過後に主電源からの通電を停止する。引き戻し時間ｔＣは、制動力が緩められ、制輪子１４が元の位置に移動する時間である。なお、制御部２１は、緩解指令を取得してからモータ１１の所定回転数を制輪子１４のストロークに変換した移動速度と所定時間との積で制輪子１４を移動させてもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、電流値が大きくなった時刻から既定時間が経過後に主電源からの通電を停止してもよい。このようにすれば、押付力の検知が不要となる。また、制御部２１は、押付力がゼロとなった時刻から既定時間が経過後に主電源からの通電を停止してもよい。

上記の図１９及び図２０のような電流値の変化であっても、制御装置２０によって状態監視処理を行うことで、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、第４実施形態の効果について説明する。なお、第１実施形態の（１－１）～（１－９）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（４－１）保持機構１２Ａを備えていないブレーキ装置１０において、モータ１１の電流値として主電源の電流値を用いて、ブレーキ装置１０の動作異常をブレーキ装置１０から取得される情報に基づいて把握することができる。

（第５実施形態）
以下、図２１を参照して、ブレーキ装置の第５実施形態について説明する。この実施形態は、ブレーキ装置がディスクブレーキ装置である点が上記第１～４実施形態と異なっている。以下、第１～４実施形態との相違点を中心に説明する。

図２１に示すように、ブレーキ装置３０は、鉄道車両の車輪２と一体に回転するディスク３にブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂを押圧することで制動力を発生させるディスクブレーキ装置である。ブレーキ装置３０は、回転型のモータ３１を備え、モータ３１によって駆動される。ブレーキ装置３０は、モータ３１の駆動力をブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂに伝達する伝達部３２と、左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂとを備えている。伝達部３２は、モータ３１の駆動力によって左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂを変位させる。伝達部３２には、保持機構３２Ａが設けられている。保持機構３２Ａは、モータ３１の駆動が停止されても左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂの押付力を保持する。保持機構３２Ａは、左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂの位置を機械的に保持するワンウェイクラッチ等が用いられる。保持機構３２Ａは、緩解する方向に回転されると保持を解除する。保持機構３２Ａを備えたブレーキ装置３０では、制動状態を維持する間はモータ３１の駆動を停止して電流をゼロとすることができる。左アーム３３Ａにはブレーキパッド３４Ａが取り付けられ、右アーム３３Ｂにはブレーキパッド３４Ｂが取り付けられる。左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂは、伝達部３２によってディスク３の側面３Ａに対して垂直方向へ変位する。ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂは、左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂとともに変位して、ディスク３の側面３Ａに押し当てられる。伝達部３２には、押付力センサ３５が設けられている。押付力センサ３５は、ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂの押付力を伝達部３２に掛かる反力から検知して制御装置２０に出力する。なお、モータ３１が電動アクチュエータに相当する。また、ディスク３が回転体であって被摩擦材に相当し、ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂが摩擦材に相当する。ディスク３ではなく車輪２を被摩擦材としてもよい。

ブレーキ装置３０は、第１～４実施形態と同様に、制御装置２０によって制御される。制御装置２０は、車両制御盤５からの制動指令に基づいて制動力を制御する。制御装置２０は、ブレーキ装置３０を制御する制御部２１を備えている。制御部２１は、必要な制動力に応じてモータ１１を駆動制御する。制御部２１は、車両制御盤５からブレーキ指令及び緩解指令を取得する。ブレーキ指令は、ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂをディスク３の側面３Ａへ押圧することで車輪２の制動を行う指令である。緩解指令は、ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂによるディスク３の側面３Ａへの押圧を解除する指令である。車両制御盤５は、運転者の操作によって例えば１～７ノッチのブレーキ信号と緩解信号の８信号を３本の信号線の０，１の組み合わせでブレーキ装置３０に出力する。制御部２１は、モータ１１を制動方向に回転させることでブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂをディスク３の側面３Ａに近づく方向へ移動させる。一方、制御部２１は、モータ１１を制動方向と反対の緩解方向に回転させることでブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂをディスク３の側面３Ａから離間させる方向へ移動させる。制御部２１は、緩解時にはブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂをディスク３の側面３Ａに接触した位置から所定距離離れた位置まで移動するように制御する。このように制御することで、ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂをディスク３の側面３Ａに接触させて制動が開始されるまでの距離及び時間を一定とすることができる。

制御装置２０は、駆動情報取得部２２と、算出部２３と、判定部２４と、記憶部２５とを備えている。駆動情報取得部２２は、モータ３１の駆動情報を取得する。駆動情報は、モータ３１の電流値及びモータ３１の回転数である。算出部２３は、取得したモータ３１の駆動情報に基づいてブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂの移動距離Ｄ、及びブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂが所定位置に達するまでの所要時間Ｔの少なくとも一方である算出値Ｃを算出する。判定部２４は、算出値Ｃと基準値Ｓとを比較して動作異常を判定する。動作異常は、ブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂとディスク３の側面３Ａとの間に異物が挟まることや、固渋することで伝達部３２、左アーム３３Ａ及び右アーム３３Ｂ、及びブレーキパッド３４Ａ，３４Ｂの動作が通常と異なる状態である。算出値Ｃは、動作異常が発生すると基準値Ｓに対して大きくなったり、小さくなったりする。基準値Ｓは、正常時の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方である。

制御装置２０は、第１～４実施形態と同様に、モータ１１の電流値から算出値Ｃとして第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出して、算出値Ｃと基準値Ｓとを比較することでブレーキ装置３０の動作異常を判定する。よって、ブレーキ装置３０の動作異常をブレーキ装置３０から取得される情報に基づいて把握することができる。

次に、第５実施形態の効果について説明する。なお、第１実施形態の（１－１）～（１－９）、第２実施形態の（２－１）、第３実施形態の（３－１）、第４実施形態の（４－１）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（５－１）ディスクブレーキ装置であっても第１～４実施形態と同様にブレーキ装置３０の動作異常をブレーキ装置３０から取得される情報に基づいて把握することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記第１，３実施形態では、算出値Ｃとして第１算出値Ｃ１～第７算出値Ｃ７の少なくとも一つを算出してブレーキ装置１０，３０の動作異常を判定した。しかしながら、ブレーキ装置３０の動作異常の判定に用いる算出値Ｃのみを算出してもよい。

・上記各実施形態では、基準値Ｓを正常時の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方とした。しかしながら、基準値Ｓを過去の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方としてもよい。

・上記各実施形態では、基準値Ｓを正常時の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方とした。しかしながら、基準値Ｓを同一編成内の別のブレーキ装置の摩擦材の移動距離Ｄ及び所要時間Ｔの少なくとも一方としてもよい。

・上記各実施形態では、制動時におけるブレーキ装置の駆動情報に基づいてブレーキ装置の動作異常を判定した。しかしながら、緩解時におけるブレーキ装置の駆動情報に基づいてブレーキ装置の動作異常を判定してもよい。例えば、起動時間ｔ０Ａ’、保持力解除時間ｔＢ、引き戻し時間ｔＣを算出値Ｃとして、基準値Ｓを正常時や過去の起動時間ｔ０Ａ’、保持力解除時間ｔＢ、引き戻し時間ｔＣとしてもよい。

・上記各実施形態では、駆動情報として電動アクチュエータの電流値を用いた。しかしながら、駆動情報として電動アクチュエータのトルクや回転速度等の電動アクチュエータの負荷を示す時系列情報を用いてもよい。

・上記各実施形態では、ブレーキ装置１０，３０の動作異常を報知する報知部２６をブレーキ装置１０，３０に備えた。しかしながら、報知部２６の構成を省略してもよい。
・上記各実施形態では、回転型のモータ１１，３１を用いて伝達部を介して摩擦材を駆動したが、直動アクチュエータやリニアアクチュエータを用いて伝達部を介して摩擦材を駆動してもよい。

・上記各実施形態において、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成することができるように構成されていればよい。

・上記各実施形態において、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、発明の目的を達成することができるように構成されていればよい。

２…車輪（被摩擦材）
２Ａ…踏面
３…ディスク（被摩擦材）
３Ａ…側面
５…車両制御盤
１０…ブレーキ装置
１１…モータ
１２…伝達部
１２Ａ…保持機構
１３…制輪子保持部材
１４…制輪子（摩擦材）
１５…押付力センサ
２０…制御装置
２１…制御部
２２…駆動情報取得部
２３…算出部
２４…判定部
２５…記憶部
２６…報知部
３０…ブレーキ装置
３１…モータ
３２…伝達部
３２Ａ…保持機構
３３Ａ…左アーム
３３Ｂ…右アーム
３４Ａ…ブレーキパッド（摩擦材）
３４Ｂ…ブレーキパッド（摩擦材）
３５…押付力センサ

Claims (12)

1. 車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動するブレーキ装置であって、
   前記電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得部と、
   取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が所定位置に達するまでの所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出部と、
   前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定部と、を備える
   ブレーキ装置。
2. 前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、
   前記算出値は、前記摩擦材が前記被摩擦材又は異物に接触したときの前記電流値になったときの前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方である
   請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、
   前記算出値は、所定のブレーキ力に相当する電流値になったときの前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方である
   請求項１に記載のブレーキ装置。
4. 前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、
   前記算出値は、目標ブレーキ力に相当する電流値になったときの前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方である
   請求項１に記載のブレーキ装置。
5. 前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、
   前記算出値は、前記摩擦材が前記被摩擦材又は異物に接触したときの前記電流値になってから所定のブレーキ力に相当する電流値になったときまでの前記所要時間である
   請求項１に記載のブレーキ装置。
6. 前記駆動情報は、前記電動アクチュエータの電流値であって、
   前記算出値は、ブレーキ指令を取得してから前記電動アクチュエータに電流が流れて起動するまでの前記所要時間である
   請求項１に記載のブレーキ装置。
7. 前記基準値は、正常時又は過去の前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方である
   請求項１～６のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
8. 前記基準値は、同一編成内の別のブレーキ装置の摩擦材の前記移動距離及び前記所要時間の少なくとも一方である
   請求項１～６のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
9. 前記移動距離及び前記所要時間の始点は、前記電動アクチュエータが起動した時点である
   請求項１～８のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
10. 前記判定部は、ブレーキ装置の減速度の傾きが一定であるブレーキ制御のときは、同じ条件のブレーキ指令における前記基準値と比較する
    請求項１～９のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
11. 車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動するブレーキ装置の動作異常判定方法であって、
    前記電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得ステップと、
    取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が所定位置に達するまでの所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出ステップと、
    前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定ステップと、を含む
    動作異常判定方法。
12. 車輪又は前記車輪と一体に回転する回転体のいずれか一方である被摩擦材に押圧する摩擦材を電動アクチュエータによって駆動することにより前記車輪を制動するブレーキ装置の動作異常判定プログラムであって、
    コンピュータに、
    前記電動アクチュエータの駆動情報を取得する取得ステップと、
    取得した前記駆動情報に基づいて前記摩擦材の移動距離及び前記摩擦材が移動に要した所要時間の少なくとも一方である算出値を算出する算出ステップと、
    前記算出値と基準値とを比較して動作異常を判定する判定ステップと、を実行させる
    動作異常判定プログラム。

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