JPH09500451A - 鉄道車輛の車輪及び軌道の欠陥状態を検出し得る移動追跡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛の通る軌道とに関連する欠陥状態を検出することが出来る移動追跡装置が、前記１組の車輪の回転速度を表すデータを発生する回転測定装置と、加速度計又は振動センサの様に、軌道に対して垂直な軸線に沿った運動を表すデータを発生する運動センサと、運動センサ及び回転測定装置に結合されていて、回転速度及び運動データを受取るデータ・プロセッサと、鉄道車輛のそれぞれの位置に対応するデータを発生して、欠陥状態が起こった場所を決定することが出来る様にする航行装置と、鉄道車輛に関連する所定のデータを、送信されたデータを処理することの出来る遠隔の場所へ送信する発信器とを有する。データ・プロセッサは、受取った回転速度及び運動データに基づいて、１組の車輪に関連した欠陥状態を検出すると共に、受取った運動データに基づいて、軌道に関連した欠陥状態を検出する様に設計されている。

Description

【発明の詳細な説明】 鉄道車輛の車輪及び軌道の欠陥状態を検出し得る移動追跡装置 関連出願 本出願は、本出願と同日に出願され、本出願人に譲渡された米国特許出願（出 願人整理番号ＲＤ−２３，３３０）、発明の名称「鉄道車輛の車輪及び軌道の欠 陥状態を検出する装置と方法」と関連を有する。 発明の背景 本発明は鉄道車輛の車輪及び軌道の欠陥状態を検出し得る移動追跡装置、更に 具体的に云えば、この様な欠陥状態を感知する為に運動センサを用いる移動追跡 装置に関する。 鉄道車輛の車輪の踏面の疲労は周知の現象であり、これによって任意所定の車 輪に著しい偏平部分が生ずることがある。この様な偏平部分を持つ車輪として特 徴づけられる鉄道車輛の車輪の欠陥状態を、この明細書では「偏平車輪」状態と 呼ぶ。この様な「偏平車輪」状態又は欠陥がレール又は鉄道車輛に起こることは 、鉄道車輛が動いている間に貨物が損傷し、安全性が低下し、運転コストが高く なる惧れがあるので望ましくない。鉄道車輛の車輪を支持する軸受の疲労も同様 な望ましくない結果を招くことがある。動作の信頼性を高めると共に電力消費量 及び所要重量を最小限に抑える様に、比較的少ない数の部品を使う形で、この 様な欠陥が存在することを判定することの出来る方法を提供することが望ましい 。更に、所定の鉄道車輛が通る軌道に関連する欠陥状態を検出することの出来る 方法を提供することが望ましい。この情報は、国内の軌道を良好な動作状態に保 つ責任を担う者にとって、特に役に立つ。更に、上に述べた方法を実施すること が出来ると共に、鉄道車輛の居場所を容易に突き止めることの出来る移動追跡装 置を提供することが望ましい。典型的には、移動追跡装置は、宇宙又は地上をベ ースとする何れのものであってもよいが、１組の航行ステーションから送信され た航行信号に応答する地球測位システム（ＧＰＳ）受信機等の適当な航行装置を 含む。何れの場合も、航行装置は、航行信号に基づいて車輛の場所を表すデータ を発生することが出来る。移動追跡装置は、車輛位置データ、並びに車輛内にあ る感知素子を用いて収集されたその他のデータを遠隔の場所へ送信する為の適当 な電磁発信器を含むことが出来る。移動追跡装置は、任意の特定の欠陥が発生し た場所を決定することが出来る様にする点で有利であることが理解されよう。 発明の概要 全般的に云うと、本発明は、鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛が通る軌道とに 関連する欠陥状態を検出する能力を持つ移動追跡装置を提供することによって、 上に述べた要求を充たす。移動追跡装置は、１組の車輪の回転速度を表すデータ を発生する回転測定装置と、少なくとも軌道に対してだいたい垂直な軸線に沿っ た運動を表すデータを発生 する、加速度計又は振動センサの様な運動センサと、該運動センサ及び回転測定 装置に結合されていて、回転速度及び運動データを受取るデータ・プロセッサと 、鉄道車輛のそれぞれの位置に対応するデータを発生して、欠陥状態が生じた場 合にその場所を決定することが出来る様にする航行装置と、鉄道車輛に関連する 所定のデータを、該データの処理が可能な遠隔の場所へ送信する送信器又は発信 器とを有する。データ・プロセッサは、受取った回転速度及び運動データに基づ いて、１組の車輪の内の少なくとも１つの車輪に関連する欠陥状態を検出する様 に設計されている。更にデータ・プロセッサは、受取った運動データに基づいて 、軌道の少なくとも一部分に関連する欠陥状態を検出する様に設計されている。 鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛の通る軌道とに関連する欠陥状態を検出する 方法が、１組の車輪の回転速度を表すデータを発生し、少なくとも軌道に対して だいたい垂直な軸線に沿った運動を表すデータを発生し、回転速度及び運動デー タを処理して１組の車輪の内の少なくとも１つの車輪に関連する欠陥状態を検出 し、運動データを処理して軌道の少なくとも一部分に関連する欠陥状態を検出す る段階を含む。鉄道車輛のそれぞれの位置に実質的に対応するデータを発生する 別の段階により、それぞれの欠陥状態が起こった場所を実質的に決定することが 出来るようにする。 図面の簡単な説明 本発明の新規と考えられる特徴は請求の範囲に具体的に 記載してあるが、本発明自体の構成、作用及びその他の目的並びに利点は、以下 図面について説明する所から最もよく理解されよう。図面全体にわたり、同様な 部分には同じ参照数字を用いている。 第１図は、本発明に従って欠陥状態を検出し得る移動追跡装置を使うことの出 来る車輛追跡システムの一例のブロック図である。 第２図は、本発明に従って欠陥状態を検出する装置を含む移動追跡装置を詳し く示すブロック図である。 第３Ａ図及び第３Ｂ図は、鉄道車輛の車輪及び軌道にそれぞれ関連する欠陥状 態を検出する為に第２図の装置を使った場合の実施例を示す略図である。 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、欠陥がない状態の場合の時間領域での加速度計出力 信号及び対応する周波数領域でのパワースペクトル密度を例示するグラフである 。 第５Ａ図及び第５Ｂ図は、「偏平車輪」欠陥がある状態の場合の時間領域での 加速度計出力信号及び対応する周波数領域でのパワースペクトル密度を例示する グラフである。 第６Ａ図及び第６Ｂ図は、「偏平車輪」欠陥状態及び欠陥軌道状態の両方があ る場合の時間領域での加速度計出力信号及び対応する周波数領域でのパワースペ クトル密度を示すグラフである。 発明の詳しい説明 本発明は、「偏平車輪」状態や軸受損傷状態の様な鉄道車輛の１組の車輪に関 連する欠陥状態、並びに鉄道車輛が 通る軌道に関連する欠陥状態を検出し得る移動追跡装置を提供する。この移動追 跡装置は、本出願人に譲渡された米国特許出願（出願人整理番号ＲＤ−２３，３ ３２）に記載されている様に、電力不足の環境で容易に動作し得る。移動追跡装 置は、地球測位システム（ＧＰＳ）衛星群の様な現存の航行システムから取り出 された航行データを用いて、少なくとも車輛位置情報を発生する車輛追跡又は監 視システムに好便に用いて、非常に正確で実時間の車輛追跡能力を持たせること が出来る。この様な追跡装置はＧＰＳ航行に制限されず、ローラン、オメガ、ト ランジット等の様なこの他の航行システム、又は（何れも１９７９年７月１７日 にＲ．Ｅ．アンダーソンに付与され、本出願人に譲渡された米国特許第４，１６ １，７３０号及び同第４，１６１，７３４号にそれぞれ記載されている）衛星距 離測定方式を用いる車輛追跡システムも、鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛が通 る軌道とに関連する欠陥状態を検出する装置を用いた移動追跡装置を使うことに よって、有利な結果を得ることが出来る。この追跡システムは、隊列をなす車輛 の管理、鉄道車輛の追跡、貨物の場所の突止め等に特に役立つ。本発明では、「 車輛（ｖｅｈｉｃｌｅ）」と云う言葉は、船舶コンテナ、並びに列車又は鉄道車 輛にのせて商品を運び又は輸送するその他の手段の上にある場合を含む。 第１図は、例として、ＧＰＳ衛星群からの航行信号を用いる移動追跡装置を示 すが、前に述べた様に、ＧＰＳの代わりに他の航行システムを使うことが出来る 。第１図に１ 組の移動追跡装置１０Ａ−１０Ｄを示しており、これらは追跡又は監視しようと するそれぞれの車輛１２Ａ−１２Ｄに取付けられている。通信衛星１６を使う衛 星通信回線の様な多重通信回線１４を各々の移動追跡装置（以下包括的に１０で 示す）と遠隔の制御ステーション１８の間に設けることが出来る。制御ステーシ ョン１８は一人又は更に多くのオペレータがいる有人で、それぞれの移動追跡装 置を備えた各々の車輛に対する場所及び状態の情報を表示する適当な処理装置及 び表示装置等を持っている。ＧＰＳ衛星２０Ａ及び２０Ｂの様な一群のＧＰＳ衛 星が、非常に正確な航行信号を供給し、これを使って、適当なＧＰＳ受信機によ って収集した時、車輛の位置及び速度を決定することが出来る。簡単に云うと、 ＧＰＳは合衆国国防省によって開発され、１９８０年代を通じて徐々に使われる 様になったものである。ＧＰＳ衛星が、広帯域周波数方式を用いて、Ｌバンドの 周波数で無線信号を絶えず送信する。送信される無線信号は疑似ランダム順序を 持ち、これによってユーザは地表に対する位置（約１００呎以内）、速度（約０ ．１ＭＰＨ以内）及び精密な時間情報を求めることが出来る。ＧＰＳは、ＧＰＳ 衛星のそれぞれの軌道が略世界中をカバーする様に選ばれていて、ユーザに無料 で非常に正確な無線信号が利用し得る点で、使うのに非常に魅力のある航行シス テムである。直ぐ後で説明するが、車輛の状態又は適当な感知素子を用いて測定 された事象を送信する為に便利に通信回線１４を使うことが出来る。例えば、輪 軸２４を 持つ鉄道車輛の場合、「偏平車輪」状態や玉軸受損傷状態を検出する能力を持つ ことは特に役立つ。同様に、鉄道車輛の場合、鉄道車輛の通る軌道２６に関連す る欠陥を検出する能力を持つことも役に立つ。 第２図は、鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛の通る軌道とに関連するそれぞれ の欠陥状態を検出する装置９を持つ移動追跡装置１０の実施例のブロック図であ る。第２図に示す装置９は、移動追跡装置１０と作動的に組み合わされ、又は一 体化されているものとして示されているが、この様な組合せ又は一体化はオプシ ョンであるに過ぎず、装置９は移動追跡装置から独立に機能する様に容易に設計 することが出来る。低電力加速度計、振動センサ、衝撃センサ又はその組合せの 様な運動センサ５６を用いて、少なくとも軌道に対してだいたい垂直の軸線２８ （第１図及び第３図）に沿った運動を表すデータを発生することにより、本発明 の重要な利点が達成される。オプションによる利用の融通性を高める為、ミネソ タ州ノーウッドのアナログ・デバイセズ社から入手し得る加速度計モデルＡＤＸ Ｌ５０又は同様な加速計及び運動センサの様な、それぞれの１個のモノリシック 集積回路に適当な信号調節回路と共に個別に集積された３個１組の加速度計又は 運動センサを車輛又は追跡装置に便利に取付けて、互いに直交する３つの軸２８ 、３０、３２（第１図）に沿った３軸感知を行うことが出来る。３つの軸の内の １つがだいたい垂直な軸線２８である。この様な加速度計又は運動センサを用い て測定された垂直運 動データ及び水平運動データは、前に引用した米国特許出願（出願人整理番号Ｒ Ｄ−２３，３３２）に記載されている様に、所定の条件のもとで電力を減らせる 様にすると云う様なこの他の種々の目的の為に好便に用いることが出来る。車輪 の回転速度ωを表す回転測定データ７２を種々の回転測定方式の内の任意の１つ を用いて好便に発生することが出来る。例えば、車輪回転カウンタ、車輪タコメ ータ及び同様な装置の様な適当な回転測定装置８０（第３Ａ図）を用いて回転速 度データを発生することが出来る。この代わりに、鉄道車輛の速度（航行装置５ ０から入手し得る）をそれぞれの車輪の円周で単に除すことによって、車輪回転 速度データを発生し又は計算することが出来る。何れの場合も、回転速度データ 及び少なくともだいたい垂直な軸線に沿った運動を表す運動センサ・データが、 データ・プロセッサ７０、又は前に述べたそれぞれの欠陥状態の存在を評価又は 検出する為の専用の適当に設計された回路に供給される。例えば、「偏平車輪」 状態や軸受損傷状態が、プロセッサ７０に供給された回転速度データ及び運動デ ータに基づいて検出される。同様に、軌道又は路床の欠陥状態は、単にデータ・ プロセッサ７０が受取った運動データに基づいて決定することが出来る。当業者 には明らかであるが、データ処理は、フーリエ解析、整合フィルタ作用、自己相 関及び閾値方式、並びに同様な処理方式の様な種々の処理技術を含むことがある 。運動センサ・データの別の処理により、鉄道車輛の荷重状態の様な鉄道車輛の 状態に 関する別の情報を便利に発生することが出来る。例えば、スウェイ運動（即ち、 鉄道車輛の縦軸線の周りの振動又は横揺れ運動）の周波数及び鉄道車輛の縦揺れ の周波数を測定することにより、鉄道車輛の荷重状態に関する実質的に正確な情 報が得られる。例えば、この様な情報は、鉄道車輛がその最大荷重容量を越えて 荷重されているかどうかを判定するのに役立つ。 第２図は、移動追跡装置１０が、車輛の位置に実質的に対応するデータを発生 し得る航行装置５０を含むことをも示している。航行装置は、所定の移動追跡装 置に航行信号を供給する為に使われる特定の航行システムに応じて選ばれる。航 行装置が、多重チャンネル受信機の様なＧＰＳ受信機であることが好ましい。し かし、対応する航行システムから信号を収集する様に設計されたこの他の受信機 を用いてもよいことは云うまでもない。例えば、車輛の位置の精度条件に応じて 、航行装置は、ローラン−Ｃ受信機、又はＧＰＳ受信機より精度の劣るその他の 航行受信機を選んでもよい。移動追跡装置１０は、航行装置とは機能的に独立し た適当な電磁放射発信器５２を含んでいてよい。発信器５２は、通信回線１４（ 第１図）を介して制御ステーションに少なくとも車輛位置データを送信すること が出来る。ＧＰＳ受信機を使う場合、ＧＰＳ受信機及び発信器は、取付け及び動 作の効率を最大にする為、１個の集積装置として好便に一体化することが出来る 。この様な集積装置の一例が、カリフォルニア州サニーベールのトリンブル・ナ ビ ゲーション社から入手し得るギャラクシー・インマルサット−Ｃ／ＧＰＳ集積装 置であり、これは制御ステーションと移動追跡装置との間でデータ通信及び位置 の報告が出来る様に便利に設計されている。ＧＰＳ信号の収集及び衛星通信の両 方の為に、１個の高さの低いアンテナ５４を便利に使うことが出来る。追跡装置 制御器５８が、移動追跡装置内にある種々の部品の動作を好便に制御することが 出来る。追跡装置制御器は、航行装置５０、発信器５２及び装置９の動作を制御 する様に適当にプログラムされた普通の多重ビット単一チップ・ディジタル・マ イクロコントローラで構成することが出来る。実時間クロック・モジュール６０ を追跡装置制御器５８に接続することにより、制御器が低電力動作モードに伴う 「睡眠モード」にあった後にその動作を再開する様に制御器を周期的に作動する ことが出来る。追跡装置制御器５８は、車輛に設けられた別の感知素子（図に示 してない）から収集したデータを処理するのに十分なメモリ及びスループット能 力を持つことが好ましい。電池６２の様な電源を使って、移動追跡装置１０が動 作が出来る様にする。第２図に示す様に、電池６２は、ニッケル・カドミウム電 池又は同様な充電可能な蓄電池の様な充電可能な蓄電池にすることが出来、これ が適当な充電回路６４に結合される。充電回路６４は、太陽電池の配列６６又は その他の電力変換器から電力を受取る。典型的には、充電回路は適当な充電調整 器、及び蓄電池の状態を判定する為に制御器によって監視される電圧及び電流セ ンサ （図に示してない）を含む。支援蓄電池（図に示してない）を設けて、移動追跡 装置の動作の信頼性を高めるのが便利である。この代わりに、電池６２は再充電 できない電池であって、予め決めた時間間隔で交換されるものにしてもよい。当 業者であれば、運動センサからのデータ及び回転測定データ７２は種々の方法で 取り扱うことが出来ることが理解されよう。例えば、生の即ち処理してないデー タを記憶装置７４に記憶させておいて、後の時点で再生して処理することが出来 る。逆に、生のデータを追跡装置制御器５８を介して電磁発信器５２に供給して 、この様な生のデータが遠隔の制御ステーション１８（第１図）内の適当なデー タ・プロセッサによって処理される様にし、こうして移動追跡装置の重量及び電 力消費量を減らすことが出来る。何れの場合でも、本発明の装置は、単独でも或 いは移動追跡装置と組合せても、鉄道車輛の車輪及び軌道に関連するそれぞれの 欠陥状態を表す有用なデータを便利に提供する。ＧＰＳ受信機又はローラン受信 機の様な航行装置の代わりに、例えば欠陥のある軌道の場所を決定する為に、別 の方式を使うことが出来ることを承知されたい。例えば、この様な欠陥状態を検 出した時刻が記録されゝば、その後、単に運行スケジュール（即ち時間の関数と しての鉄道車輛の運行経過）が判れば、欠陥のある軌道を検出した鉄道車輛の場 所（即ち、欠陥軌道の場所）を推定することが出来る。この代わりに、車輪タコ メータ又は同様な装置を使って、所定の事象のもとにある車輪の回転数を計数す ることが出 来る。例えば、損傷を受けた軌道が検出されてから所定の行先までに起こった回 転数を計数すれば、損傷のある軌道からこの行先までの距離を推定することが出 来る（この距離は車輪の円周に車輪の回転数を乗ずることによって計算される） 。この場合、単に通った経路が判れば（時間情報、即ち運行スケジュールがなく ても）、欠陥のある軌道の場所を決定することが出来る。従って、不良軌道の場 所の様な欠陥状態の場所を決定する為に航行装置を使うことは、上に述べた別の 方式があることから考えて、オプションに過ぎないことは明らかであろう。 第３Ａ図に示される様に、車輪が実質的に平坦な領域２４Ａの様な欠陥領域を 持つ場合、運動センサ５６は、回転測定装置８０からの車輪回転速度データ７２ で測定された車輪回転周波数（即ち車輪回転速度ω）及びその高調波に実質的に 対応する周波数領域の機械的なパワーを感知する。データ・プロセッサは、これ に制限するつもりはないが、例として云えば、輪軸の少なくとも１つの車輪に関 連する「偏平車輪」状態と一般的に呼ばれる状態を判定する様に、車輪回転速度 データ７３及び運動センサ・データを処理する離散的なフーリエ・プロセッサ７ ６で構成されるディジタル信号プロセッサ・モジュールを取り入れる様に容易に 設計することが出来る。第３Ａ図は特に「偏平車輪」状態を生じた変形を示して いるが、ごく一般的に云えば、第３Ａ図は、偏平領域を生じていない車輪２４を 支持する軸受（図に示してない）に起こり得るその他の変形を概念的に 表すものと云うことが出来る。当業者に一般的に知られている様に、それぞれの 輪軸は、例えば、頑丈な車軸の両端に、外レース及び内レースの間に局限された 玉又はローラを持つ適当な軸受によって回転結合された２つの車輪で構成されて いる。こう云う軸受は、典型的には車輪回転速度の関数としての所定の機械的な 特性を持っている。即ち、車軸の頂部は典型的には玉又はローラが最大荷重を受 ける領域であるのが典型的であるから、１回転毎に、一般的に一定数の玉又はロ ーラが車軸の頂部の上を通る。外レース又は内レース（玉又はローラ）の何れか ゞ損傷を受けた場合、所定の車輪回転速度に対し、車輪回転周波数の所定の上側 及び下側の所にあるそれぞれの周波数成分又はうなり周波数が発生される。プロ セッサ７０は、このプロセッサが「偏平車輪」状態を検出するのと同様に、この 様な周波数成分を検出する様に容易に設計することが出来る。何れの場合も、離 散的なフーリエ処理モジュール７６は、テキサス・インスツルメンツ社から入手 し得る処理モジュールＴＭＳ３２０の様な単一の集積回路チップ又は処理モジュ ール中に集積化することが出来る。 第３Ｂ図は、鉄道車輛の重量によって実質的にたるむか沈下した部分２６Ａを 持つ軌道２６の上を鉄道車輛が通過する時、運動センサ５６が、この様な望まし くない軌道状態を特徴づける所定の兆候を持つ機械的なエネルギを感知すること を示している。所定の欠陥軌道状態に対応する機械的エネルギの兆候は、一般的 には車輪回転速度とは無関 係であり、従って、欠陥軌道状態を判定する為には、回転速度データ７２（第３ Ａ図）は不必要である。 第４Ａ図は、欠陥状態がない場合、即ち、鉄道車輛の車輪や軸受に実質的に変 形がなく、且つ軌道が鉄道車輛の重みによって目立って沈下又はたるむことがな い状態の場合の、時間領域の典型的な垂直加速度計出力信号をシミュレーション した一例のグラフである。第４Ｂ図は、第４Ａ図に示した状態に対応する加速度 計出力信号の周波数領域でのパワースペクトル密度である。 第５Ａ図は、「偏平車輪」状態を感知した時の時間領域での典型的な垂直加速 度計出力信号をシミュレーションした一例のグラフである。当業者であれば、第 ５Ａ図に見られるインパルス状のスパイクの周期が車輪回転速度ωに直接的に対 応することが理解されよう。第５Ｂ図は第５Ａ図に示した状態に対応する加速度 計出力信号の周波数領域でのパワースペクトル密度を示す。周波数領域での周期 的なインパルス状のスパイクは、「偏平車輪」状態が存在することを表している 。この例のパワースペクトル密度は、普通の窓を使わないフーリエ変換処理方式 を用いて得られた。前に述べた様に、フーリエ変換の代わりに他の処理方法を有 効に用いて、「偏平車輪」状態の存在を検出することが出来る。 第６Ａ図は、インパルス状のスパイクによって特徴づけられる「偏平車輪」状 態、及び下がって上がる波形によって特徴づけられる欠陥軌道状態の両方を感知 した時の典型 的な垂直加速度計出力信号をシミュレーションした一例のグラフである。第６Ｂ 図は、第６Ａ図に示した加速度計出力信号の周波数領域でのパワースペクトル密 度を示す。この場合も、周波数領域での周期的なインパルス状のスパイクは、「 偏平車輪」状態が存在することを明らかにしている。更に、軌道欠陥状態、即ち 軌道のたるみ又は沈下がある状態は、周波数領域での低周波成分の著しい相対的 な増加によって表される。 鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛の通る軌道とに関連する欠陥状態を検出する 方法が、１組の車輪の回転速度を表すデータを発生し、少なくとも軌道に対して だいたい垂直の軸線に沿った運動を表すデータを発生し、該１組の車輪の内の少 なくとも１つの車輪に関連した欠陥状態を検出する為に回転速度及び運動データ を処理し、軌道の少なくとも一部分に関連した欠陥状態を検出する為に運動デー タを処理する段階を含む。好ましくは、鉄道車輛のそれぞれの位置に実質的に対 応するデータを発生する別の段階により、欠陥状態が起こった場合にその場所を 実質的に決定する。これは、既知のルートに対して欠陥のある軌道部分の場所を 定める場合に特に役立つ。この様な欠陥の場所を決定する簡単な１つの方法は、 欠陥のある軌道部分を検出してからの車輪の回転数を計数し、その後、現在の鉄 道車輛の位置からの既知のルートにわたって通った距離（例えば、既知のルート にわたる鉄道車輛の任意の行先までの距離）を測定することである。欠陥のある 軌道部分を検出してから 既知のルートにわたって通った距離は、単に車輪の回転数に車輪の円周を乗ずる ことによって計算される。これは、少なくとも現在の鉄道車輛の位置に対し、既 知のルートの上での欠陥のある軌道部分の場所を実質的に且つ経済的に決定する ことが出来る様にするので便利である。 本発明の特定の特徴だけを図面に示して説明したが、当業者には種々の変更や 均等物が考えられよう。従って、請求の範囲は、本発明の範囲内に属するこの様 な全ての変更を包括するものであることを承知されたい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１組の車輪の回転速度を実質的に表すデータを発生する回転測定装置と、 少なくとも軌道に対してだいたい垂直の軸線に沿った運動を表すデータを発生 する運動センサと、 前記運動センサ及び前記回転測定装置に結合されていて、回転速度データ及び 運動データを受取るデータ・プロセッサであって、受取った回転速度データ及び 運動データに基づいて、前記１組の車輪の内の少なくとも１つの車輪に関連する 欠陥状態を検出すると共に、受取った運動データに基づいて、軌道の少なくとも 一部分に関連する欠陥状態を検出するデータ・プロセッサと、 欠陥状態が生じた場合にその場所を実質的に決定することが出来る様に、鉄道 車輛のそれぞれの位置に実質的に対応するデータを発生する航行装置と、 鉄道車輛に関連する所定のデータを遠隔の場所に送信する電磁放射発信器と を有する移動追跡装置。 ２．前記航行装置がＧＰＳ受信機で構成されている請求項１記載の移動追跡装 置。 ３．前記運動センサが、加速度計、振動センサ及び衝撃センサからなるセンサ の群から選ばれた少なくとも１つのセンサで構成されている請求項２記載の移動 追跡装置。 ４．前記データ・プロセッサが、前記発信器によって送信された所定のデータ を遠隔の場所で処理する様に、前記 運動センサ及び前記回転測定装置に遠隔結合されている請求項２記載の移動追跡 装置。 ５．前記データ・プロセッサが離散的フーリエ・プロセッサを有している請求 項４記載の移動追跡装置。 ６．前記データ・プロセッサが離散的フーリエ・プロセッサを有している請求 項１記載の移動追跡装置。 ７．前記運動センサが、互いに直交する３つの軸線に沿った加速度を測定する 様に配置された加速度計の組で構成され、互いに直交する３つの軸線の内の１つ の軸線が軌道に対するだいたい垂直な軸線である請求項１記載の移動追跡装置。 ８．前記データ・プロセッサが前記加速度計の組からのデータを処理して鉄道 車輛の荷重状態を判定する様になっている請求項７記載の移動追跡装置。 ９．前記回転測定装置が、鉄道車輛の速度及び車輪の円周に基づいて回転速度 データを発生する様になっている請求項１記載の移動追跡装置。 １０．鉄道車輛の１組の車輪と鉄道車輛の通る軌道とに関連する欠陥状態を検 出する方法に於て、 前記１組の車輪の回転速度を表すデータを発生する段階と、 少なくとも前記軌道に対してだいたい垂直な軸線に沿った運動を表すデータを 発生する段階と、 前記回転速度データ及び運動データを処理して、前記１軸の車輪の内の少なく とも１つの車輪に関連した欠陥状態 を検出する段階と、 欠陥状態に生じた場所を実質的に決定するために、それぞれの鉄道車輛の位置 に実質的に対応するデータを発生する段階と を含む方法。 １１．更に、前記運動データを処理して、軌道の少なくとも一部分に関連した 欠陥状態を検出する段階を含む請求項１０記載の方法。 １２．更に、鉄道車輛に関連する所定のデータを遠隔の場所へ送信する段階を 含む請求項１１記載の方法。 １３．送信されるデータが前記遠隔の場所で処理される様に、前記所定のデー タが未処理のデータで構成されている請求項１２記載の方法。 １４．更に、車輛の荷重状態を判定する為に、互いに直交する３つの軸線を持 つ加速度計の組からのデータを処理する段階を含み、互いに直交する３つの軸線 の内の１つの軸線が軌道に対してだいたい垂直な軸線である請求項１１記載の方 法。 １５．鉄道車輛が既知のルートを通る場合、欠陥を持つ軌道部分の場所を実質 的に決定するデータを発生する段階が、欠陥のある軌道部分を検出してからの車 輪の回転数を計数し、車輪の回転数に基づいて、現在の鉄道車輛の位置から既知 のルートに沿って通った距離を測定し、こうして少なくとも前記鉄道車輛の現在 位置に対し、前記既知のルートに沿った欠陥を持つ軌道部分の場所を実質的に決 定す ることを含む請求項１０記載の方法。 １６．鉄道車輛の１組の車輪に関連して検出される欠陥状態が「偏平車輪」状 態である請求項１０記載の方法。 １７．鉄道車輛の１組の車輪に関連して検出される欠陥状態が軸受に欠陥のあ る状態である請求項１０記載の方法。