KR20140132704A - 센서 상태 판단 시스템 - Google Patents

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KR20140132704A
KR20140132704A KR20147012975A KR20147012975A KR20140132704A KR 20140132704 A KR20140132704 A KR 20140132704A KR 20147012975 A KR20147012975 A KR 20147012975A KR 20147012975 A KR20147012975 A KR 20147012975A KR 20140132704 A KR20140132704 A KR 20140132704A
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고이치로 난바
노부유키 오카다
다카히로 사사우치
다츠야 미타
도모히로 오츠카
도모노리 고토
야스키 나카쿠라
나오키 도쿠다
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니뽄샤료세이조우 가부시키가이샤
도오까이 료가구 데쓰도오 가부시끼가이샤
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Abstract

철도 차량에 사용되고 있는 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있는 센서 상태 감시 시스템이며, 센서 상태 판단 시스템(50)은, 철도 차량(1)에 작용하는 물리값을 검출 가능한 검출용 센서(51)와, 전자 제어 장치(60)를 구비한다. 검출용 센서(51)가 설치되어 있는 부위와 동등한 부위에, 검출용 센서(51)와 동등한 감시용 센서(52)가 설치되어 있다. 전자 제어 장치(60)에는, 검출용 센서(51)에 의해 검출되는 제1 신호(X)와 감시용 센서(52)에 의해 검출되는 제2 신호(Y)에 기초하여 양쪽 신호의 상관 관계를 나타내는 코히런스값(CXY)을 연산하고, 이 코히런스값(CXY)이 미리 설정된 이상 판단값보다 작은 경우에 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 판단 수단[코히런스 연산부(62), 상태 판단부(63)]이 설치되어 있다.

Description

센서 상태 판단 시스템{SENSOR STATE DETERMINATION SYSTEM}
철도 차량에 사용되는 가속도 센서 등이 철도 차량의 주행 중에 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하는 센서 상태 판단 시스템에 관한 것이다.
철도 차량에 있어서, 댐퍼 장치를 적극적으로 제어하는 제진 제어 시스템, 부품의 상태 또는 승차감을 감시하는 상태 감시 시스템 등에, 가속도 센서 등이 사용되고 있다. 예를 들어, 제진 제어 시스템에서는, 가속도 센서가 차체에 작용하는 진동 가속도를 검출하고, 제어 수단이 검출된 진동 가속도에 기초하여 댐퍼 장치가 발생시키는 감쇠력을 적절하게 결정하여, 액티브 댐퍼 제어가 실행된다.
상기한 제진 제어 시스템은, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재되어 있다. 하기 특허문헌 1에 기재되어 있는 제진 제어 시스템에서는, 제어 수단이, 통상 시, 상술한 바와 같이 액티브 댐퍼 제어를 실행하지만, 검출된 진동 가속도가 임계값을 초과한 경우에는, 제어 시스템이 이상 상태라고 판단하여 액티브 댐퍼 제어를 금지하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 차체에 과도한 진동이 생겼을 때에는, 액티브 댐퍼 제어의 실행에 의해 오히려 승차감이 악화되는 것이 방지되어 있다.
일본 특허 공개 제2001-271872호 공보
그런데, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 제진 제어 시스템에서는, 가속도 센서가 정상 상태라고 하는 전제 하에서, 검출된 진동 가속도에 기초하여 액티브 댐퍼 제어가 실행되어 있고, 가속도 센서 자체가 고장나 있는 경우가 고려되어 있지 않다. 즉, 가속도 센서 자체가 고장나 있는 경우에는, 이상 상태인 가속도 센서의 신호에 기초하여 액티브 댐퍼 제어가 실행되므로, 제진 제어가 적절하게 실행되지 않게 된다. 따라서, 우선 가속도 센서가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 정확하게 판단하는 것이 요망되고 있다.
본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 철도 차량에 사용되고 있는 가속도 센서 등인 검출용 센서가 철도 차량의 주행 중에 이상 상태로 되어 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있는 센서 상태 판단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 있어서의 센서 상태 판단 시스템은, 철도 차량에 작용하는 물리값을 검출 가능한 검출용 센서가 상기 철도 차량의 주행 중에 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하는 것으로서, 상기 검출용 센서가 설치되어 있는 부위와 동등한 부위에 상기 검출용 센서와 동등한 감시용 센서가 설치되고, 상기 검출용 센서에 의해 검출된 제1 신호와 상기 감시용 센서에 의해 검출된 제2 신호에 기초하여 양쪽 신호의 상관 관계를 나타내는 코히런스값을 연산하고, 이 코히런스값이 미리 설정된 이상 판단값보다 작은 경우에 상기 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 판단 수단이 설치된 것인 것에 특징이 있다.
상기 센서 상태 판단 시스템의 판단 수단은, 상기 코히런스값이 상기 이상 판단값보다 작은 경우가 연속해서 복수회 성립했을 때, 상기 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서 상태 판단 시스템의 판단 수단은, 상기 철도 차량이 주행을 개시한 단시간에서, 상기 코히런스값이 미리 설정된 정상 판단값보다 항상 작은 경우에 상기 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따르면, 검출용 센서가 설치되어 있는 부위와 동등한 부위에, 검출용 센서와 동등한 감시용 센서가 설치되고, 제1 신호와 제2 신호의 상관 관계를 나타내는 코히런스값이 이상 판단값보다 작은 경우에, 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단된다. 즉, 코히런스값에 기초하여 제1 신호와 제2 신호의 형상이 비교되어, 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있는지 여부가 판단된다. 이로 인해, 제1 신호와 제2 신호의 엄밀한 비교를 할 수 있어, 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
도 1은 센서 상태 판단 시스템이 적용되어 있는 철도 차량을 개념적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전자 제어 장치와, 댐퍼 장치와, 통지 수단의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 철도 차량이 주행을 개시하고 나서의 경과 시간과 검출용 센서에 의해 검출된 제1 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 철도 차량이 주행을 개시하고 나서의 경과 시간과 감시용 센서에 의해 검출된 제2 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 철도 차량이 주행을 개시하고 나서의 경과 시간과 코히런스값의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 철도 차량이 주행을 개시하고 나서의 경과 시간과 철도 차량의 주행 속도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 철도 차량이 주행을 개시하고 나서의 경과 시간과 상태 판단부가 출력하는 정상 신호 또는 이상 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
다음에, 본 발명의 일 형태에 있어서의 센서 상태 판단 시스템에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은 센서 상태 판단 시스템(50)이 적용되어 있는 철도 차량(1)을 개념적으로 도시한 정면도이다. 이 철도 차량(1)에 있어서, 전후 방향으로 2대 설치된 대차(10)에 공기 스프링(20)을 통하여 차체(30)가 탑재되어 있고, 차체(30)에 작용하는 좌우 진동을 감쇠시키는 댐퍼 장치(40)가 설치되어 있다. 댐퍼 장치(40)는, 전자 제어 장치(60)로부터 입력되는 댐퍼 제어 명령값(F)에 의해, 도시하지 않은 전자기 밸브의 개방량이 조절되어, 발생하는 감쇠력을 조정할 수 있도록 구성되어 있다.
센서 상태 판단 시스템(50)은 가속도 센서의 상태를 판단하는 것이다. 이 센서 상태 판단 시스템(50)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 차체(30)에 작용하는 진동 가속도를 검출 가능한 가속도 센서인 검출용 센서(51)와, 이 검출용 센서(51)와 동일값을 출력할 수 있는 동등한 가속도 센서인 감시용 센서(52)와, 상술한 전자 제어 장치(60)를 갖고 있다.
검출용 센서(51)는 액티브 댐퍼 제어를 실행하기 위해 설치되어 있고, 차체(30)에 작용하는 진동 가속도를 제1 신호(X)로서 전자 제어 장치(60)에 출력하는 것이다. 감시용 센서(52)는 검출용 센서(51)를 감시하기 위해 설치되어 있고, 차체(30)에 작용하는 진동 가속도를 제2 신호(Y)로서 전자 제어 장치(60)에 출력하는 것이다.
전자 제어 장치(60)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 댐퍼 제어 명령값(F)을 연산하기 위한 제어 명령값 연산부(61)가 설치되어 있다. 제어 명령값 연산부(61)는 차체(30)에 좌우 진동이 발생하고 있을 때, 검출용 센서(51)로부터 입력하는 제1 신호(X)에 기초하여 최적의 댐퍼 제어 명령값(F)을 연산하고, 이 댐퍼 제어 명령값(F)을 댐퍼 장치(40)에 출력한다. 이에 의해, 댐퍼 장치(40)가 적극적으로 감쇠력을 발생시켜, 액티브 댐퍼 제어가 실행된다.
그런데, 검출용 센서(51)가 정상적일 때에는, 정상적인 제1 신호(X)에 기초하여 액티브 댐퍼 제어가 실행되므로, 제진 제어가 적절하게 실행되어, 승차감의 향상이 도모된다. 그러나, 가령 검출용 센서(51)가 이상할(고장나 있을) 때에는, 이상한 제1 신호(X)에 기초하여 액티브 댐퍼 제어가 실행되므로, 제진 제어가 적절하게 실행되지 않아, 승차감이 오히려 악화되는 우려가 있다. 따라서, 검출용 센서(51)가 이상 상태일 때에는, 액티브 댐퍼 제어를 실행하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 검출용 센서(51)가 이상 상태인 경우란, 예를 들어 검출용 센서(51)의 커넥터가 어긋나게 걸려 있는 경우, 검출용 센서(51)의 배선이 절단되어 있는 경우 등이다.
따라서, 이 실시 형태에 있어서는, 검출용 센서(51)가 이상 상태인지 여부를 판단하기 위해, 상술한 바와 같이 검출용 센서(51)와 동등한 부위에 감시용 센서(52)가 설치되고, 전자 제어 장치(60)에, 판단 수단으로서의 코히런스 연산부(62) 및 상태 판단부(63)가 설치되어 있다. 코히런스 연산부(62)는, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)에 기초하여 양쪽 신호의 상관 관계를 나타내는 코히런스값(CXY)을 연산하는 것이다.
여기서, 일반적으로 정의되는 코히런스값[C(f)]에 대해 설명한다. 코히런스값[C(f)]은, 2개의 신호인 x(t)와 y(t) 사이에 어느 정도 상관 관계가 있는지 나타낸 값이며, 수학식 1에 의해 정의된다.
Figure pct00001
Sxy(f)는, x(t)와 y(t)의 크로스 스펙트럼이며, x(t)와 y(t)의 상호 상관 함수를 푸리에 변환한 것이다. Sx(f)는, x(t)의 파워 스펙트럼이며, x(t)의 자기 상관 함수를 푸리에 변환한 것이다. Sy(f)는, y(t)의 파워 스펙트럼이며, y(t)의 자기 상관 함수를 푸리에 변환한 것이다. t는 시간이며, f는 주파수이다.
코히런스 연산부(62)는, 수학식 1을 전개해서 얻어지는 수학식 2를 사용하여, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 코히런스값(CXY)을 연산한다.
Figure pct00002
수학식 2에서 나타내어진 X에는, 검출용 센서(51)에 의해 검출되는 4밀리초마다의 제1 신호(X)가 입력되고, 수학식 2에서 나타내어진 Y에는, 감시용 센서(52)에 의해 검출되는 4밀리초마다의 제2 신호(Y)가 입력된다. 또한, 수학식 2에서 나타내어진 Xa는 0.1초마다의 제1 신호(X)의 평균값이며, 수학식 2에서 나타내어진 Ya는, 0.1초마다의 제2 신호(Y)의 평균값이다. 또한, 제1 신호(X), 제2 신호(Y)가 입력되는 시간은 4밀리초마다 한정되는 것이 아니라, 적절히 변경 가능하다. 또한, 평균값 Xa, Ya를 연산하기 위한 시간 간격은 0.1초마다 한정되는 것이 아니라, 주파수의 크기에 의해 적절히 변경하는 것이다.
수학식 2에 의해 연산된 코히런스값(CXY)은 0으로부터 1까지의 값이며, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)가 완전히 일치할 때 1이며, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)에 상관이 없을 때 0이다. 바꾸어 말하면, 코히런스값(CXY)은 0.1초마다 어느 정도 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 형상이 비슷한지를 나타낸 값이다.
상태 판단부(63)는 0.1초마다 연산되는 코히런스값(CXY)을 감시하여, 코히런스값(CXY)이 이상 판단값인 0.6보다 작은지 여부를 판단하는 것이다. 이 상태 판단부(63)는 코히런스값(CXY)이 0.6 이상이면, 제1 신호(X)의 형상과 제2 신호(Y)의 형상이 비슷하다고 판단하여, 검출용 센서(51)는 정상 상태라고 판단한다. 한편, 상태 판단부(63)는 코히런스값(CXY)이 0.6보다 작으면, 제1 신호(X)의 형상과 제2 신호의 형상이 비슷하지 않다고 판단하여, 검출용 센서(51)는 이상 상태로 되어 있다고 판단한다.
여기서, 이 실시 형태에 있어서는, 상태 판단부(63)는 코히런스값(CXY)이 0.6보다 작은 경우가 연속해서 복수회 N(예를 들어 10회) 성립했을 때, 검출용 센서(51)가 이상 상태라고 판단하도록 구성되어 있다. 이것은, 검출용 센서(51), 감시용 센서(52)에 노이즈가 입력되는 영향에 의해, 코히런스값(CXY)이 1회만 0.6보다 작아져, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단되는 것을 방지하기 위해서이다.
또한, 상태 판단부(63)는 철도 차량(1)이 주행을 개시한 단시간(예를 들어 10초)에서, 코히런스값(CXY)이 미리 설정된 정상 판단값인 0.8보다 항상 작은지 여부를 판단하도록 구성되어 있다. 이것은, 철도 차량(1)이 주행을 개시한 직후에 검출용 센서(51)가 정상 상태인지 여부를 판단하기 위해서이다. 또한, 상태 판단부(63)는 철도 차량(1)이 주행하고 있을 때에만, 코히런스값(CXY)에 기초하여 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하도록 구성되어 있다. 이것은 철도 차량(1)이 정지하고 있을 때에는, 원래 제1 신호(X) 및 제2 신호(Y)의 값은 「0」이며, 코히런스값(CXY)이 연산되지 않기 때문이다.
그리고, 상태 판단부(63)는 검출용 센서(51)가 정상 상태라고 판단했을 때, 통지 수단(70)에 정상 신호 α를 출력하도록 구성되어 있다. 이 정상 신호 α에 기초하여, 통지 수단(70)은, 예를 들어 청색 램프를 점등시킴으로써, 운전사 등에 검출용 센서(51)가 정상 상태인 것을 통지한다. 한편, 상태 판단부(63)는 검출용 센서(51)가 이상 상태라고 판단했을 때, 통지 수단(70)에 이상 신호 β를 출력하도록 구성되어 있다. 이 이상 신호 β에 기초하여, 통지 수단(70)은, 예를 들어 적색 램프를 점등시킴으로써, 운전사 등에 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있는 것을 통지한다.
또한, 상태 판단부(63)는 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단했을 때에만, 제어 명령값 연산부(61)에 OFF 신호 γ를 출력하도록 구성되어 있다. 이 OFF 신호 γ에 기초하여, 제어 명령값 연산부(61)는 액티브 댐퍼 제어를 금지하도록 댐퍼 제어 명령값(F)을 「0」으로 하여, 댐퍼 장치(40)가 패시브 상태가 된다.
상술한 바와 같이 구성한 실시 형태의 작용 효과에 대해, 도 3 내지 도 7의 실험 결과를 사용해서 설명한다. 도 3은, 철도 차량(1)이 주행을 개시하고 나서의 경과 시간 t와 검출용 센서(51)에 의해 검출된 X신호의 관계를 나타내고 있다. 도 4는, 경과 시간 t와 감시용 센서(52)에 의해 검출된 Y신호의 관계를 나타내고 있다. 도 5는, 경과 시간 t와 코히런스값(CXY)의 관계를 나타내고 있다. 도 6은, 경과 시간 t와 철도 차량(1)의 주행 속도 V의 관계를 나타내고 있다. 도 7은, 경과 시간 t와 상태 판단부(63)가 출력하는 정상 신호 α 또는 이상 신호 β의 관계를 나타내고 있다.
우선, 도 5에 있어서, 철도 차량(1)이 주행을 개시한 단시간 A(10초)를 보면, 코히런스값(CXY)이 0.8보다 크게 되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이에 의해, 상태 판단부(63)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 검출용 센서(51)가 정상 상태라고 판단하여, 통지 수단(70)에 정상 신호 α를 출력한다. 따라서, 철도 차량(1)이 주행을 개시한 직후에, 검출용 센서(51)가 초기 불량이 아닌 것을 운전사 등에 통지할 수 있다.
다음에, 도 5에 있어서, 시간 B 및 시간 C를 보면, 코히런스값(CXY)이 0.6보다 작게 되어 있는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 시간 B 및 시간 C에 있어서는, 코히런스값(CXY)이 0.6보다 작은 경우가 연속해서 복수회 N(10회) 성립하고 있지 않으므로, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단되지 않고, 정상 상태라고 판단된다(도 7 참조). 따라서, 검출용 센서(51), 감시용 센서(52)에 노이즈가 입력되는 영향에 의해, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 5에 있어서, 차량의 주행 속도 V가 「0」인 시간 D를 보면(도 6 참조), 코히런스값(CXY)이 0.6보다 작게 되어 있는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 시간 D에 있어서는, 철도 차량(1)이 정지하고 있는 시간대이므로, 상술한 바와 같이 상태 판단부(63)가 코히런스값(CXY)에 기초하여 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하지 않는다. 따라서, 시간 D에 있어서는, 검출용 센서(51)가 정상 상태라고 판단되어 있었던 결과가 유지된다. 또한, 시간 D에 있어서, 코히런스값(CXY)이 크게 변동되어 있는 것은, 검출용 센서(51), 감시용 센서(52)에 입력된 노이즈의 영향이다.
계속해서, 도 5에 있어서, 시간 E를 보면, 코히런스값(CXY)이 0.6보다 작은 경우가 연속해서 복수회 N(10회) 성립하고 있다. 이때, 상태 판단부(63)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단하여, 통지 수단(70)에 이상 신호 β를 출력한다. 이 결과, 운전사 등에 검출용 센서(51)의 이상 상태를 통지할 수 있다. 또한, 이때에는, 상태 판단부(63)는 제어 명령값 연산부(61)에 OFF 신호 γ를 출력하고, 댐퍼 장치(40)가 패시브 상태가 된다. 이 결과, 검출용 센서(51)가 이상 상태인 경우에 액티브 댐퍼 제어가 실행되지 않게 되어, 승차감이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
그런데, 가령 전자 제어 장치의 구성으로서, 코히런스값(CXY)을 사용하지 않고, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 진폭의 차 또는 파워의 차가 소정값 이상일 때에, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 구성도 생각된다. 그러나, 이 구성의 경우에는, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 어떤 순간마다에서의 진폭 또는 파워가 비교되므로, 검출용 센서(51), 감시용 센서(52)에 임의적인 노이즈가 입력되었을 때에, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 정확하게 판단하기 어려워진다.
한편, 이 실시 형태에 있어서의 전자 제어 장치(60)는, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 상관의 정도를 나타내는 코히런스값(CXY)이 이상 판단값보다 작을 때에 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 것으로서, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 소정 시간마다(0.1초마다)에서의 형상을 비교하고 있다. 이로 인해, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 어떤 순간마다에서의 진폭 또는 파워를 비교하는 경우에 비해, 검출용 센서(51), 감시용 센서(52)에 임의적인 노이즈가 입력된 경우라도, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 엄밀한 비교를 할 수 있어, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
이상, 본 발명에 관한 센서 상태 판단 시스템(50)에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기한 실시 형태에 있어서는, 상기한 수학식 2를 사용해서 코히런스값(CXY)을 연산했지만, 코히런스값(CXY)을 연산하기 위한 식은, 수학식 2에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어 이하에 나타내는 수학식 3을 사용해서 코히런스값(CXY)을 연산해도 좋다.
Figure pct00003
상기한 수학식 3은, 상기한 수학식 2의 분자식으로부터 절대값을 뺀 식이다. 이 수학식 3을 사용한 경우에는, 코히런스값(CXY)은 -1로부터 1까지의 값이 되고, 위상이 180도 어긋나 있을 때에 코히런스값(CXY)이 플러스의 소정값과 마이너스의 소정값(예를 들어 1과 -1)이 된다. 이에 대해, 분자식에 절대값이 부여되어 있는 수학식 2를 사용한 경우에는, 코히런스값(CXY)은 0으로부터 1까지의 값이 되고, 위상이 180도 어긋나 있을 때라도 코히런스값(CXY)이 모두 플러스의 소정값(예를 들어 1)이 된다. 따라서, 수학식 3을 사용한 경우에는, 위상의 어긋남에 기초하는 코히런스값(CXY)의 마이너스의 값도 고려할 수 있어, 제1 신호(X)와 제2 신호(Y)의 엄밀한 비교를 할 수 있다.
또한, 코히런스값(CXY)을 연산하기 위한 식은, 수학식 3보다 간단한 이하에 나타내는 수학식 4이어도 좋다.
Figure pct00004
또한, 이 실시 형태에 있어서, 철도 차량(1)이 주행을 개시한 단시간 A(10초), 이상 판단값(0.6), 정상 판단값(0.8), 상술한 복수회 N(10회)은, 미리 실험에 의해 결정되는 것이며, 적절히 변경 가능하다. 또한, 이상 판단값과 정상 판단값은 일치하고 있어도 좋다.
또한, 이 실시 형태에 있어서, 센서 상태 판단 시스템(50)은 코히런스값(CXY)이 이상 판단값(0.6)보다 작은 경우가 1회 성립한 경우에, 즉 도 5에 도시한 시간 B일 때에, 검출용 센서(51)가 이상 상태로 되어 있다고 판단해도 좋다.
또한, 이 실시 형태에 있어서, 센서 상태 판단 시스템(50)은, 코히런스값(CXY)이 이상 판단값보다 작은 경우가 연속해서 10회 성립한 경우에는, 검출용 센서(51)가 이상 상태라고 판단했지만, 예를 들어 센서 상태 판단 시스템(50)은, 코히런스값(CXY)이 이상 판단값보다 작은 경우가 연속해서 10회 이상 또한 20회 미만 성립한 경우에는 가벼운 고장에 의한 이상 상태라고 판단하여, 코히런스값(CXY)이 이상 판단값보다 작은 경우가 연속해서 20회 이상 성립한 경우에는 심각한 고장에 의한 이상 상태라고 판단해도 좋다.
또한, 이 실시 형태에 있어서, 센서 상태 판단 시스템(50)은, 제진 제어 시스템에 사용되는 가속도 센서[검출용 센서(51)]가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하도록 구성했지만, 센서 상태 판단 시스템은 철도 차량의 부품의 상태 또는 승차감을 감시하는 상태 감시 시스템에 사용되고 있는 가속도 센서 등이 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하는 구성이나, 차량의 제어에 사용되고 있는 각종 센서가 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 이 실시 형태에 있어서, 검출용 센서(51) 및 감시용 센서(52)는 좌우 방향의 진동 가속도를 검출하는 가속도 센서이지만, 상하 방향 또는 전후 방향을 검출하는 가속도 센서, 혹은 2축 또는 3축 가속도 센서이어도 좋다. 또한, 검출용 센서(51) 및 감시용 센서(52)는 속도 센서, 각도 센서, 각속도 센서, 변위 센서, 압력 센서 등이어도 좋다. 또한, 검출용 센서(51) 및 감시용 센서(52)는 차체(30)에 설치되어 있지만, 철도 차량(1) 중 어떤 부위에 설치되어 있어도 좋다.
1 : 철도 차량
10 : 대차
20 : 공기 스프링
30 : 차체
40 : 댐퍼 장치
50 : 센서 상태 판단 시스템
51 : 검출용 센서
52 : 감시용 센서
60 : 전자 제어 장치
61 : 제어 명령값 연산부
62 : 코히런스 연산부
63 : 상태 판단부
70 : 통지 수단

Claims (3)

  1. 철도 차량에 작용하는 물리값을 검출 가능한 검출용 센서가 상기 철도 차량의 주행 중에 이상 상태로 되어 있는지 여부를 판단하는 센서 상태 판단 시스템에 있어서,
    상기 검출용 센서가 설치되어 있는 부위와 동등한 부위에 상기 검출용 센서와 동등한 감시용 센서가 설치되고,
    상기 검출용 센서에 의해 검출된 제1 신호와 상기 감시용 센서에 의해 검출된 제2 신호에 기초하여 양쪽 신호의 상관 관계를 나타내는 코히런스값을 연산하고, 이 코히런스값이 미리 설정된 이상 판단값보다 작은 경우에 상기 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 판단 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 센서 상태 판단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단 수단은, 상기 코히런스값이 상기 이상 판단값보다 작은 경우가 연속해서 복수회 성립했을 때, 상기 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 센서 상태 판단 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 판단 수단은, 상기 철도 차량이 주행을 개시한 단시간에서, 상기 코히런스값이 미리 설정된 정상 판단값보다 항상 작은 경우에 상기 검출용 센서가 이상 상태로 되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 센서 상태 판단 시스템.
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