(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-18
(45)【発行日】2024-03-27
(54)【発明の名称】軌道回路監視装置
(51)【国際特許分類】
B61L 1/18 20060101AFI20240319BHJP
G01R 19/00 20060101ALI20240319BHJP
【ＦＩ】
B61L1/18 Z
G01R19/00 H
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021004851
(22)【出願日】2021-01-15
(65)【公開番号】P2022109501
(43)【公開日】2022-07-28
【審査請求日】2023-08-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000143949
【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100134832
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100165308
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100115048
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】田中 達也
(72)【発明者】
【氏名】松澤 正治
(72)【発明者】
【氏名】山中 秀観
【審査官】冨永 達朗
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－００８７２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１７９２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１１３９４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６１Ｌ １／１８
Ｇ０１Ｒ １９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の区間に電気的に分割された鉄道レールの各区間について、第１の交流電圧が印加されるとともに列車の在線時に電気的に短絡される区間レールの電圧、及び、前記区間レールの近傍に設置されるとともに前記第１の交流電圧よりも振幅の大きな第２の交流電圧が印加される局部配電線の電圧、に基づいて前記区間の在線状態を検知するための軌道回路に対し、当該軌道回路の状態を監視する軌道回路監視装置において、前記区間レールの電圧に基づき、当該区間レールとは電気的に絶縁された状態で軌道電圧を取得する軌道電圧取得部と、
前記局部配電線の電圧に基づき、当該局部配電線とは電気的に絶縁された状態で局部電圧を取得する局部電圧取得部と、
前記軌道電圧取得部で取得された前記軌道電圧、及び前記局部電圧取得部で取得された前記局部電圧、に基づいて前記軌道回路の状態を表す状態情報を生成する情報生成部と、
前記情報生成部で生成された前記状態情報を出力する情報出力部と、
を備え、
前記局部電圧取得部が、入力電圧を降圧しつつ後段に伝える降圧回路を、前記局部配電線の電圧の入力側に備えていることを特徴とする軌道回路監視装置。
【請求項2】
前記軌道電圧取得部及び前記局部電圧取得部は、各々、入力電圧を入力側とは電気的に絶縁しつつ後段に伝える絶縁アンプを備え、前記局部電圧取得部が、前記降圧回路として、前記絶縁アンプの入力抵抗と、前記局部配電線の電圧の入力端子と、の間に直列状態で設置される直列抵抗、を備え、前記局部配電線の電圧を前記直列抵抗と前記入力抵抗とで分圧することで降圧して前記絶縁アンプに入力する回路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の軌道回路監視装置。
【請求項3】
前記軌道電圧取得部及び前記局部電圧取得部は、各々、入力電圧を入力側とは電気的に絶縁しつつ後段に伝える絶縁アンプを備え、前記局部電圧取得部が、前記降圧回路として、前記絶縁アンプの入力抵抗、当該入力抵抗に並列接続された並列抵抗、及び、当該並列抵抗と前記局部配電線の電圧の入力端子との間に直列状態で設置される直列抵抗、を備え、前記局部配電線の電圧を、前記直列抵抗と、前記並列抵抗及び前記入力抵抗の合成抵抗と、で分圧することで降圧して前記絶縁アンプに入力する回路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の軌道回路監視装置。
【請求項4】
前記局部電圧取得部が、前記降圧回路として、前記絶縁アンプの出力端子とグラウンドとの間に直列接続された一対の抵抗を備え、前記絶縁アンプの出力電圧を前記一対の抵抗で分圧し、前記グラウンド側の抵抗に印加される電圧を降圧後の電圧として後段へと出力する回路を備えていることを特徴とする請求項２又は３のうち何れか一項に記載の軌道回路監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道における在線状態を検知するための軌道回路を監視する軌道回路監視装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄道における在線状態を検知するための軌道回路が設けられている。このような軌道回路では、複数の区間に電気的に分割された鉄道レールの各区間について在線状態が検知される。この在線状態の検知は、列車の在線時に各区分の区間レールが列車の車軸を介して電気的に短絡されるという構成を利用し、区間レールの電圧計測等に基づいて行われる。軌道回路による在線状態の検知により、例えば各区分に列車が１台だけ在線するように列車の運行を制御する等といった運用が可能となり、走行中の複数の列車が互いに接近し過ぎる等といった事態を効果的に回避することができる。
【0003】
ここで、このような軌道回路が正常に動作しているか否かを監視する軌道回路監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の装置では、軌道回路における区間レールの電圧、及び、軌道回路において区間レールの近傍に設置される局部配電線の電圧、を含む各種パラメータに基づいて軌道回路が監視される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平４－１１３９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述したような軌道回路監視装置では、区間レールの電圧と局部配電線の電圧とで電圧レベルが大幅（例えば１００倍程度）に異なる場合が多い。その結果、軌道回路監視装置における区間レールの電圧の入力部と局部配電線の電圧の入力部との相互間で、回路部品や回路構成が異なって温度特性や周波数特性等に差異が生じ、これらの電圧を用いた処理精度が低下することがある。また、高圧側となることが多い局部配電線の電圧の入力部では、高電圧を処理するための回路部品が高価でコストが嵩みがちである。
【0006】
従って、本発明は、上記のような事情に着目し、安価で処理精度の高い軌道回路監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、軌道回路監視装置が、複数の区間に電気的に分割された鉄道レールの各区間について、第１の交流電圧が印加されるとともに列車の在線時に電気的に短絡される区間レールの電圧、及び、前記区間レールの近傍に設置されるとともに前記第１の交流電圧よりも振幅の大きな第２の交流電圧が印加される局部配電線の電圧、に基づいて前記区間の在線状態を検知するための軌道回路に対し、当該軌道回路の状態を監視する軌道回路監視装置において、前記区間レールの電圧に基づき、当該区間レールとは電気的に絶縁された状態で軌道電圧を取得する軌道電圧取得部と、前記局部配電線の電圧に基づき、当該局部配電線とは電気的に絶縁された状態で局部電圧を取得する局部電圧取得部と、前記軌道電圧取得部で取得された前記軌道電圧、及び前記局部電圧取得部で取得された前記局部電圧、に基づいて前記軌道回路の状態を表す状態情報を生成する情報生成部と、前記情報生成部で生成された前記状態情報を出力する情報出力部と、を備え、前記局部電圧取得部が、入力電圧を降圧しつつ後段に伝える降圧回路を、前記局部配電線の電圧の入力側に備えていることを特徴とする。
【0008】
上記の軌道回路監視装置によれば、区間レールに印加される第１の交流電圧よりも振幅の大きな第２の交流電圧が印加される局部配電線の電圧を受け取る局部電圧取得部において、その入力側に降圧回路が設けられている。これにより、降圧後の電圧レベルが、軌道電圧取得部が受け取って処理する区間レールの電圧と同程度の電圧レベルとなるように降圧回路を設計する等といった運用が可能となる。更には、局部電圧取得部において降圧後の電圧を処理する回路部分の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部の回路部品や回路構成に合わせる等といった運用も可能となる。上記の軌道回路監視装置によれば、このような運用を経て局部電圧取得部及び軌道電圧取得部の相互間で温度特性や周波数特性等を略一致させて、その後の情報生成部における処理精度を向上させることができる。また、局部電圧取得部において降圧後の電圧を処理する回路部分の回路部品や回路構成として、低電圧用の安価な回路部品や回路構成を採用してコストを低減させることもできる。つまり、上記の軌道回路監視装置は、安価で処理精度の高い装置となっている。
【0009】
ここで、前記軌道電圧取得部及び前記局部電圧取得部は、各々、入力電圧を入力側とは電気的に絶縁しつつ後段に伝える絶縁アンプを備え、前記局部電圧取得部が、前記降圧回路として、前記絶縁アンプの入力抵抗と、前記局部配電線の電圧の入力端子と、の間に直列状態で設置される直列抵抗、を備え、前記局部配電線の電圧を前記直列抵抗と前記入力抵抗とで分圧することで降圧して前記絶縁アンプに入力する回路を備えていることが好適である。
【0010】
この構成によれば、局部電圧取得部における局部配電線の電圧の入力端子に近い部分に、絶縁アンプの入力抵抗と直列抵抗とを備え、絶縁アンプに降圧後の電圧が入力される。その結果、絶縁アンプを含む局部電圧取得部の大部分の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部の回路部品や回路構成に合わせることができ、一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる。
【0011】
また、前記軌道電圧取得部及び前記局部電圧取得部は、各々、入力電圧を入力側とは電気的に絶縁しつつ後段に伝える絶縁アンプを備え、前記局部電圧取得部が、前記降圧回路として、前記絶縁アンプの入力抵抗、当該入力抵抗に並列接続された並列抵抗、及び、当該並列抵抗と前記局部配電線の電圧の入力端子との間に直列状態で設置される直列抵抗、を備え、前記局部配電線の電圧を、前記直列抵抗と、前記並列抵抗及び前記入力抵抗の合成抵抗と、で分圧することで降圧して前記絶縁アンプに入力する回路を備えていることも好適である。
【0012】
この構成でも、降圧回路が局部電圧取得部における局部配電線の電圧の入力端子に近い部分に設けられる。これにより、局部電圧取得部の大部分の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部の回路部品や回路構成に合わせて一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる。更に、降圧回路における局部配電線の電圧の降圧が、抵抗値の精密調整が可能な合成抵抗と直列抵抗での分圧によってなされることから、この点においても一層の処理精度の向上が可能となる。
【0013】
また、前記局部電圧取得部が、前記降圧回路として、前記絶縁アンプの出力端子とグラウンドとの間に直列接続された一対の抵抗を備え、前記絶縁アンプの出力電圧を前記一対の抵抗で分圧し、前記グラウンド側の抵抗に印加される電圧を降圧後の電圧として後段へと出力する回路を備えていることも好適である。
【0014】
この構成によれば、局部電圧取得部において局部配電線の電圧の入力側に配置される絶縁アンプの出力端子と直結するように降圧回路が設けられ、当該降圧回路で絶縁アンプの出力電圧を降圧して後段へと出力するように構成されている。その結果、局部電圧取得部における少なくとも絶縁アンプの後段側の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部の回路部品や回路構成に合わせることができ、一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる。
【発明の効果】
【0015】
上述の構成によれば、安価で処理精度の高い軌道回路監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】軌道回路監視装置の一実施形態の監視対象である軌道回路の一例を示す概略構成図である。
【図4】、第１の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。
【図5】第２の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。
【図6】第３の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。
【図7】第４の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、軌道回路監視装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【0018】
図１は、軌道回路監視装置の一実施形態の監視対象である軌道回路の一例を示す概略構成図である。
【0019】
この図１に示されている軌道回路Ｌ１は、鉄道における在線状態を検知するための、鉄道レールＬ１ａを含む回路である。鉄道レールＬ１ａは、駅ＳＴ１を通る場内区間Ａ２と、場内区間Ａ２で挟まれた閉塞区間Ａ１に分割される。場内区間Ａ２と閉塞区間Ａ１との境界には信号機ＳＧ１が設置されている。また、閉塞区間Ａ１は、更に複数の区間Ａ１１に分割されている。各区間Ａ１１には区間レールＬ１１が設けられており、隣り合う区間Ａ１１の相互間では区間レールＬ１１が互いに電気的に分割されている。また、各区間Ａ１１の区間レールＬ１１には、第１の電源Ｅ１１から商用周波数で２Ｖ～３Ｖの第１の交流電圧が印加される。そして、区間Ａ１１を列車が通過する在線時には、列車の車軸によって区間レールＬ１１が電気的に短絡されて当該区間レールＬ１１の電圧が「０」になる。
【0020】
他方、区間レールＬ１１の近傍には、第１の交流電圧と同じ商用周波数で１００Ｖ～１２０Ｖの第２の交流電圧が第２の電源Ｅ１２から印加される局部配電線Ｌ１２が設置されている。また、区間レールＬ１１は、在線状態を検出するための軌道リレーＬ１３における軌道コイルＬ１３１に接続され、局部配電線Ｌ１２は、この軌道リレーＬ１３における局部コイルＬ１３２に接続されている。
【0021】
軌道回路Ｌ１では、在線時に区間レールＬ１１の電圧が「０」になることを受けて軌道リレーＬ１３が動作することで区間Ａ１１に列車が在線していることが検知される。また、軌道回路Ｌ１では、軌道コイルＬ１３１及び局部コイルＬ１３２の相互間における電圧の位相差が求められる。区間レールＬ１１の電圧が「０」ではなく、且つ、軌道コイルＬ１３１が局部コイルＬ１３２に対して遅れ位相である場合に、当該区間Ａ１１には列車が在線していないが、進行方向の前方側の区間Ａ１１に列車が在線している前方在線であることが検知される。また、区間レールＬ１１の電圧が「０」ではなく、且つ、軌道コイルＬ１３１が局部コイルＬ１３２に対して進み位相である場合に、当該区間Ａ１１にも進行方向の前方側の区間Ａ１１にも列車が在線していない非在線であることが検知される。
【0022】
そして、軌道回路監視装置１は、軌道コイルＬ１３１及び局部コイルＬ１３２の電圧、即ち、区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１及び局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２が入力され、これらの電圧Ｖ１１，Ｖ１２に基づいて軌道回路Ｌ１を監視する装置となっている。
【0023】
【0024】
軌道回路監視装置１は、図１に示された軌道回路Ｌ１を監視する装置であり、軌道電圧処理部１１と、局部電圧処理部１２と、ＭＰＵ１３と、ＲＳ４８５伝送部１４と、電源部１５と、発振子１６と、リセットＩＣ１７と、を備えている。
【0025】
軌道電圧処理部１１は、図１に示された区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１が入力され、当該電圧Ｖ１１に対する信号処理を行う。
【0026】
軌道電圧処理部１１は、軌道用降圧回路１１１と、軌道用絶縁アンプ１１２と、第１の軌道用ＬＰＦ１１３と、第１の軌道用ＨＰＦ１１４と、第２の軌道用ＬＰＦ１１５と、第２の軌道用ＨＰＦ１１６と、軌道用反転増幅器１１７と、を備えている。軌道用降圧回路１１１は、入力された区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１を０．９９倍に降圧する回路である。軌道用絶縁アンプ１１２は、降圧された電圧を、軌道用降圧回路１１１側とは電気的に絶縁しつつ後段側へと伝達する回路である。また、この軌道用絶縁アンプ１１２は、入力された電圧に所定の直流オフセットを加える。この直流オフセットは、軌道電圧処理部１１で最終的に得られる軌道電圧Ｖ１１１が常に正の値となるオフセット値に調整されている。第１の軌道用ＬＰＦ１１３は、入力された電圧について、所定周波数（例えば２１９Ｈｚ）以下を通過させるローパスフィルタである。第１の軌道用ＬＰＦ１１３の後段側に設けられた第１の軌道用ＨＰＦ１１４は、入力された電圧について、所定周波数（例えば９．９９Ｈｚ）以上を通過させるハイパスフィルタである。
【0027】
また、軌道電圧処理部１１には、軌道電圧Ｖ１１１をＭＰＵ１３に伝える２つのルートが設けられている。一方は、第２の軌道用ＬＰＦ１１５、第２の軌道用ＨＰＦ１１６、及び軌道用反転増幅器１１７を介して得られる軌道電圧Ｖ１１１をＭＰＵ１３に伝えるルートとなっている。他方は、軌道用反転増幅器１１７のみを介して得られる軌道電圧Ｖ１１１をＭＰＵ１３に伝えるルートとなっている。第２の軌道用ＬＰＦ１１５は、入力された電圧について、所定周波数（例えば６６．３２Ｈｚ）以下を通過させるローパスフィルタである。第２の軌道用ＨＰＦ１１６は、入力された電圧について、所定周波数（例えば３３．６６Ｈｚ）以上を通過させるハイパスフィルタである。軌道用反転増幅器１１７は、上述の２つのルートそれぞれの最終段に設けられ、入力された電圧について、所定倍（例えば５倍）に増幅して軌道電圧Ｖ１１１を得てＭＰＵ１３に伝える反転増幅回路である。
【0028】
局部電圧処理部１２は、図１に示された局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２が入力され、当該電圧Ｖ１２に対する信号処理を行う。
【0029】
局部電圧処理部１２は、局部用降圧回路１２１と、局部用絶縁アンプ１２２と、局部用ＬＰＦ１２３と、局部用ＨＰＦ１２４と、局部用反転増幅器１２５と、を備えている。局部用降圧回路１２１は、入力された局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を０．０６倍に降圧する回路である。局部用絶縁アンプ１２２は、降圧された電圧を、局部用降圧回路１２１側とは電気的に絶縁しつつ後段側へと伝達する回路である。また、この局部用絶縁アンプ１２２は、入力された電圧に所定の直流オフセットを加える。この直流オフセットは、局部電圧処理部１２で最終的に得られる局部電圧Ｖ１２１が常に正の値となるオフセット値に調整されている。局部用ＬＰＦ１２３は、入力された電圧について、所定周波数（例えば２１９Ｈｚ）以下を通過させるローパスフィルタである。局部用ＬＰＦ１２３の後段側に設けられた局部用ＨＰＦ１２４は、入力された電圧について、所定周波数（例えば９．９９Ｈｚ）以上を通過させるハイパスフィルタである。局部用反転増幅器１２５は、局部電圧処理部１２の最終段に設けられ、入力された電圧について、所定倍（例えば０，７５倍）に増幅して局部電圧Ｖ１２１を得てＭＰＵ１３に伝える反転増幅回路である。
【0030】
ＭＰＵ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有するマイクロプロセッサである。ＭＰＵ１３は、後述する各種動作等を内蔵するメモリに記憶されたプログラムにより実行する。また、ＭＰＵ１３は、ＡＤコンバータ１３１，１３２，１３３と、ＵＡＲＴ１３４，１３５と、を備えている。
【0031】
ＡＤコンバータ１３１は、局部電圧処理部１２における局部用反転増幅器１２５からの局部電圧Ｖ１２１の直流オフセット付きの交流波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ１３２は、軌道電圧処理部１１において軌道用反転増幅器１１７のみを経るルートからの軌道電圧Ｖ１１１の直流オフセット付きの交流波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ１３３は、軌道電圧処理部１１において第２の軌道用ＬＰＦ１１５、第２の軌道用ＨＰＦ１１６、及び軌道用反転増幅器１１７を経るルートからの軌道電圧Ｖ１１１の直流オフセット付きの交流波形が入力される。ＡＤコンバータ１３３は、このように入力された交流波形のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【0032】
ＵＡＲＴ１３４は、ＲＳ４８５伝送部１４へ送信するパラレルデータをシリアルデータに変換し、ＲＳ４８５伝送部１４から受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するインターフェース回路である。ＵＡＲＴ１３４は、ＭＰＵ１３で演算された軌道回路Ｌ１の状態を表す状態情報をシリアルデータとして出力する。また、ＵＡＲＴ１３４は、ＲＳ４８５伝送部１４が受信した軌道回路Ｌ１の監視に関する各種指示信号等が入力されパラレルデータとしてＭＰＵ１３内に出力する。ＵＡＲＴ１３５は、各種設定用のＰＣ３とシリアル通信するためにパラレルデータをシリアルデータに変換する。また、ＰＣ３から受信したシリアルデータをパラレルデータに変換する。
【0033】
ＲＳ４８５伝送部１４は、ＵＡＲＴ１３４から入力された情報等を外部機器２に出力する。また、ＲＳ４８５伝送部１４は、外部機器２から入力された各種指示信号等をＵＡＲＴ１３４に出力する。本実施形態では、軌道回路監視装置１と外部機器２との間はＲＳ４８５規格により通信を行っているが、ＲＳ４８５規格に限らず、有線、無線を問わず他の通信規格であってもよい。
【0034】
電源部１５は、電源４から供給された電力を軌道回路監視装置１の各ブロックが必要とする電圧等に変換して供給する。
【0035】
発振子１６は、例えば水晶発振子により構成され、ＭＰＵ１３が動作するためのクロック信号を生成する。
【0036】
リセットＩＣ１７は、電源４の出力電圧がＭＰＵ１３の動作電圧以上になったことを監視し、ＭＰＵ１３へのリセット信号を解除することでＭＰＵ１３を起動させる周知の回路である。
【0037】
外部機器２は、軌道回路監視装置１が出力した情報を受信する。外部機器２は、ＲＳ４８５伝送部２１と、マイコン回路２２と、を備えている。ＲＳ４８５伝送部２１は、軌道回路監視装置１から出力された情報を受信する。マイコン回路２２は、マイクロプロセッサ等を備え、軌道回路監視装置１から受信した情報に基づいて、例えば内部への蓄積や監視センター等への送信等の処理を行う。
【0038】
ＰＣ３は、軌道回路監視装置１の各種設定用の端末等となるコンピュータである。ＰＣ３は、設定等の必要な際に接続される。電源４は、軌道回路監視装置１へ電力（例えば直流５Ｖ）を供給する。
【0039】
本実施形態では、以上に説明した軌道回路監視装置１において、以下に説明する機能ブロックが構築される。
【0040】
【0041】
本実施形態の軌道回路監視装置１は、軌道用降圧回路１１１を含む軌道電圧取得部１Ａと、局部用降圧回路１２１を含む局部電圧取得部１Ｂと、情報生成部１Ｃと、情報出力部１Ｄと、を備えている。
【0042】
軌道電圧取得部１Ａは、軌道電圧処理部１１、及びＭＰＵ１３のＡＤコンバータ１３２，１３３によって構築される機能ブロックである。軌道電圧取得部１Ａは、区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１に基づき、軌道用絶縁アンプ１１２によって当該区間レールＬ１１とは電気的に絶縁された状態で軌道電圧Ｖ１１１を取得して後段の情報生成部１Ｃに引き渡す。この軌道電圧取得部１Ａにおける軌道用降圧回路１１１は、入力電圧を降圧しつつ後段に伝える回路であって、軌道電圧取得部１Ａにおける区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１の入力側に設置されている。この軌道用降圧回路１１１は、上述したように、入力された区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１を、０．９９倍という僅かな比率で降圧する回路となっている。軌道電圧取得部１Ａは、この降圧後の区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１に軌道用絶縁アンプ１１２で直流オフセットを加えて各種フィルタや増幅器を通過させることで、軌道電圧Ｖ１１１がアナログ値で得られる。そして、このアナログ値の軌道電圧Ｖ１１１が、ＡＤコンバータ１３２，１３３において取得されてデジタル化される。
【0043】
局部電圧取得部１Ｂは、局部電圧処理部１２、及びＭＰＵ１３のＡＤコンバータ１３１によって構築される機能ブロックである。局部電圧取得部１Ｂは、局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２に基づき、局部用絶縁アンプ１２２によって当該局部配電線Ｌ１２とは電気的に絶縁された状態で局部電圧Ｖ１２１を取得して後段の情報生成部１Ｃに引き渡す。この局部電圧取得部１Ｂにおける局部用降圧回路１２１は、入力電圧を降圧しつつ後段に伝える回路であって、局部電圧取得部１Ｂにおける局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２の入力側に設置されている。この局部用降圧回路１２１は、上述したように、入力された局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を、０．０６倍という大幅な比率で降圧する回路となっている。局部電圧取得部１Ｂは、この降圧後の局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２に局部用絶縁アンプ１２２で直流オフセットを加えて各種フィルタや増幅器を通過させることで、局部電圧Ｖ１２１がアナログ値で得られる。そして、このアナログ値の局部電圧Ｖ１２１が、ＡＤコンバータ１３１において取得されてデジタル化される。
【0044】
ここで、本実施形態では、上述したように区間レールＬ１１には、第１の電源Ｅ１１から商用周波数の第１の交流電圧が印加される。また、局部配電線Ｌ１２には、第２の電源Ｅ１２から、第１の交流電圧と同じ商用周波数の第２の交流電圧が印加される。第１の交流電圧及び第２の交流電圧の周期は、日本における２種類の商用電源の周波数の周期である１／５０秒周期と１／６０秒周期の中から選択された一の周期となる。このとき、軌道電圧取得部１Ａ及び局部電圧取得部１Ｂは、各々、上述した２つの周期の最小公倍数の整数倍をサンプリング時間とし、当該サンプリング時間中おける一定間隔毎のサンプリング値に基づいて、軌道電圧Ｖ１１１及び局部電圧Ｖ１２１を取得する。具体的には、１／５０秒周期と１／６０秒周期の最小公倍数である１００ｍ秒の整数倍（ここでは１倍）である１００ｍ秒がサンプリング時間として採用されている。そして、この１００ｍ秒の間に、０．２ｍ秒間隔で得られる５００個のサンプリング値から軌道電圧Ｖ１１１及び局部電圧Ｖ１２１が軌道電圧取得部１Ａ及び局部電圧取得部１Ｂで取得される。軌道電圧取得部１Ａ及び局部電圧取得部１Ｂでは、ＭＰＵ１３のＡＤコンバータ１３１，１３２，１３３でデジタル値に変換された軌道電圧Ｖ１１１及び局部電圧Ｖ１２１が１００ｍ秒間隔で順次に取得される。尚、本実施形態では、５０Ｈｚ、６０Ｈｚの周期の最小の公倍数である１００ｍ秒をサンプリング時間に設定したが、公倍数であれば最小である必要はない。サンプリング時間の基準を１００ｍ秒の整数倍に設定することにより、５０Ｈｚ地域では５波形分の倍数、６０Ｈｚ地域では６波形分の倍数のデータを処理することができる。そのため測定データにおける波形の山欠け等がなく測定が可能となり、両者の周波数の相違による影響を除外できる。また、ここではサンプリング周期は０．２ｍ秒に設定したが、これは使用するＭＰＵの能力、必要とする測定精度、特に後述の位相差算出の為の局部交差時刻、軌道交差時刻、入力される交流電圧の周波数などから適宜選択される。短いサンプリング周期とすることにより更に分解能を上げることができるが、使用するＭＰＵ、ＡＤコンバータ等を高速動作に適したものにしなければならず、測定精度、経済性などから設定する。
【0045】
情報生成部１Ｃは、ＭＰＵ１３の動作によって構築される機能ブロックであり、軌道電圧取得部１Ａで取得された軌道電圧Ｖ１１１、及び局部電圧取得部１Ｂで取得された局部電圧Ｖ１２１、に基づいて軌道回路Ｌ１の状態を表す状態情報を生成する。本実施形態では、情報生成部１Ｃは、まず、軌道電圧Ｖ１１１と局部電圧Ｖ１２１との位相差を算出する。さらに、情報生成部１Ｃは、軌道電圧Ｖ１１１及び位相差に基づいて、一の区間Ａ１１の在線状態を把握するとともに、軌道電圧Ｖ１１１、局部電圧Ｖ１２１、及び位相差それぞれについて所定の閾値との比較等による異常判定を行う。そして、軌道電圧Ｖ１１１、局部電圧Ｖ１２１、位相差、区間Ａ１１の在線状態、及び異常判定の判定結果を有する情報を、軌道回路Ｌ１の状態を表す状態情報として生成する。生成された状態情報は、ＭＰＵ１３の内部メモリに記憶される。
【0046】
情報出力部１Ｄは、ＭＰＵ１３におけるＵＡＲＴ１３４及びＲＳ４８５伝送部１４によって構築される機能ブロックであり、情報生成部１Ｃで生成された状態情報を出力する。本実施形態では、外部機器２からの指示に応じてＭＰＵ１３の内部メモリから状態情報を読み出して外部機器２へと出力する。
【0047】
次に、軌道電圧取得部１Ａにおける軌道用降圧回路１１１と、局部電圧取得部１Ｂにおける局部用降圧回路１２１と、について説明する。尚、軌道用降圧回路１１１と局部用降圧回路１２１は、降圧の比率を除いて互いに同様の回路構成を有している。以下では、局部用降圧回路１２１を代表例として挙げ、その回路構成について説明を行う。尚、ここでは、この局部用降圧回路１２１について、第１～第４の４つの形態の回路を挙げて説明する。
【0048】
図４は、第１の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。
【0049】
この図４には、第１の局部用降圧回路１２１ａが、その一部が構成部品として利用される局部用絶縁アンプ１２２とともに示されている。局部用絶縁アンプ１２２は、入力電圧を入力側とは電気的に絶縁しつつ後段へと出力する回路部品である。そして、第１の局部用降圧回路１２１ａは、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉと、局部電圧取得部１Ｂにおける局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２の入力端子Ｖｉｎと、の間に直列状態で設置される直列抵抗Ｒ１、を備えている。局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉの、直列抵抗Ｒ１と反対側の端部は第１のグラウンドＧＮＤ１に接続され、局部用絶縁アンプ１２２の出力側の接地端子が第２のグラウンドＧＮＤ２に接続される。また、局部用絶縁アンプ１２２の出力端子Ｖｏｕｔは、図２に示されている局部用ＬＰＦ１２３に接続されている。
【0050】
第１の局部用降圧回路１２１ａは、入力端子Ｖｉｎに入力された局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を、直列抵抗Ｒ１と入力抵抗Ｒｉとで分圧することで降圧して局部用絶縁アンプ１２２に入力する回路となっている。そして、降圧された電圧が出力端子Ｖｏｕｔから局部用ＬＰＦ１２３へと出力される。
【0051】
図５は、第２の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。尚、この図５では、図４に示されている構成要素と同じ構成要素については図４と同じ符号が付されており、以下では、それらの構成要素に関する重複説明を割愛する。
【0052】
この図５に示される第２の局部用降圧回路１２１ｂは、入力側回路部分１２１ｂ－１と出力側回路部分１２１ｂ－２とを有している。入力側回路部分１２１ｂ－１は、図４に示されている第１の局部用降圧回路１２１ａと同じ回路で、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉと直列抵抗Ｒ１を備えている。他方、出力側回路部分１２１ｂ－２は、局部用絶縁アンプ１２２の出力端子Ｖｏｕｔと第２のグラウンドＧＮＤ２との間に直列接続された一対の抵抗をＲ３，Ｒ４備えている。この出力側回路部分１２１ｂ－２は、局部用絶縁アンプ１２２の出力電圧を一対の抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧し、第２のグラウンドＧＮＤ２側の抵抗Ｒ４に印加される電圧を降圧後の電圧として出力端子１２１ｂ－２ａから後段へと出力する。
【0053】
第２の局部用降圧回路１２１ｂは、局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を入力側回路部分１２１ｂ－１で降圧して局部用絶縁アンプ１２２に入力し、その出力電圧を出力側回路部分１２１ｂ－２で更に降圧して局部用ＬＰＦ１２３へと出力する回路となっている。
【0054】
図６は、第３の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。尚、この図６でも、図４に示されている構成要素と同じ構成要素については図４と同じ符号が付されており、以下では、それらの構成要素に関する重複説明を割愛する。
【0055】
この図６に示される第３の局部用降圧回路１２１ｃは、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉ、並列抵抗Ｒ２、及び直列抵抗Ｒ１、を備えている。並列抵抗Ｒ２は、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉに並列接続された抵抗である。直列抵抗Ｒ１は、並列抵抗Ｒ２と局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２の入力端子Ｖｉｎとの間に直列状態で設置された抵抗である。入力抵抗Ｒｉ及び並列抵抗Ｒ２それぞれの、直列抵抗Ｒ１と反対側の端部が第１のグラウンドＧＮＤ１に接続される。また、局部用絶縁アンプ１２２の出力側の接地端子が第２のグラウンドＧＮＤ２に接続され、局部用絶縁アンプ１２２の出力端子Ｖｏｕｔは、図２に示されている局部用ＬＰＦ１２３に接続されている。
【0056】
第３の局部用降圧回路１２１ｃは、入力端子Ｖｉｎに入力された局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を、直列抵抗Ｒ１と、並列抵抗Ｒ２及び入力抵抗Ｒｉの合成抵抗と、で分圧することで降圧して局部用絶縁アンプ１２２に入力する回路となっている。
【0057】
図７は、第４の局部用降圧回路を局部用絶縁アンプとともに示す模式的な回路図である。尚、この図７では、図６に示されている構成要素と同じ構成要素については図６と同じ符号が付されており、以下では、それらの構成要素に関する重複説明を割愛する。
【0058】
この図７に示される第４の局部用降圧回路１２１ｄは、入力側回路部分１２１ｄ－１と出力側回路部分１２１ｄ－２とを有している。入力側回路部分１２１ｄ－１は、図６に示されている第３の局部用降圧回路１２１ｃと同じ回路で、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉ、並列抵抗Ｒ２、及び直列抵抗Ｒ１、を備えている。他方、出力側回路部分１２１ｄ－２は、局部用絶縁アンプ１２２の出力端子Ｖｏｕｔと第２のグラウンドＧＮＤ２との間に直列接続された一対の抵抗Ｒ３，Ｒ４を備えている。この出力側回路部分１２１ｄ－２は、図５に示されている第２の局部用降圧回路１２１ｂの出力側回路部分１２１ｂ－２と同じ回路である。
【0059】
第４の局部用降圧回路１２１ｄは、局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を入力側回路部分１２１ｄ－１で降圧して局部用絶縁アンプ１２２に入力する。更に、局部用絶縁アンプ１２２の出力電圧を出力側回路部分１２１ｄ－２で更に降圧して出力端子１２１ｄ－２ａから局部用ＬＰＦ１２３へと出力する回路となっている。
【0060】
本実施形態では、局部用降圧回路１２１を代表例として挙げて説明した降圧回路を、軌道電圧取得部１Ａ及び局部電圧取得部１Ｂの双方が備えている。上述したように、軌道用降圧回路１１１の降圧比は０．９９倍で、局部用降圧回路１２１の降圧比は０．０６倍となっている。これらの降圧比は、入力される区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１及び局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を、ＭＰＵ１３への入力が可能な電圧レベルまで下げるもので、軌道用と局部用とで互いの電圧レベルが同程度となるように調整されている。
【0061】
尚、軌道電圧取得部１Ａについては、区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１が元々それほど大きくないことから、本実施形態とは異なり、降圧回路は設けず、局部電圧取得部１Ｂにのみ降圧回路を設けることとしてもよい。
【0062】
【0063】
【0064】
電源が投入されて軌道回路監視装置１が起動すると、まず、軌道電圧取得部１Ａ及び局部電圧取得部１Ｂによる取得処理Ｓ１１が実行されて、軌道電圧Ｖ１１１及び局部電圧Ｖ１２１がサンプリング時間毎に取得されてＭＰＵ１３の内部メモリに記憶される。
【0065】
次に、情報生成部１Ｃによって、軌道回路Ｌ１の状態情報を生成する情報生成処理Ｓ１２が実行される。情報生成処理Ｓ１２では、軌道電圧Ｖ１１１と局部電圧Ｖ１２１との位相差が算出され、軌道電圧Ｖ１１１及び位相差に基づいて一の区間Ａ１１の在線状態が把握される。
【0066】
【0067】
まず、図９及び図１０に示されているように、情報生成処理Ｓ１２で生成される状態情報Ｊ１１は、鉄道レールＬ１ａにおける複数の区間Ａ１１それぞれについて生成される。図９及び図１０の例は、複数の区間Ａ１１のうちの一の区間Ａ１１を例に挙げ、時間経過とともに列車が進行することで在線状態が、非在線、在線、前方在線、非在線の順で変化する例である。即ち、前方側の区間Ａ１１及び一の区間Ａ１１に列車が存在していない非在線から、当該一の区間Ａ１１に列車が進入して在線となり、列車が前方側の区間Ａ１１へと移動して前方在線となり、更に列車が次の区間Ａ１１へと移動して非在線となる例が示されている。
【0068】
情報生成処理Ｓ１２では、上記のように変化する在線状態が、軌道電圧Ｖ１１１及び位相差θに基づいて把握される。
【0069】
図９に示されているように、取得処理Ｓ１１で取得される軌道電圧Ｖ１１１は交流電圧である。区間Ａ１１が非在線のときには、軌道電圧Ｖ１１１は、図１に示されている第１の電源Ｅ１１からの第１の交流電圧に応じた交流電圧となる。この軌道電圧Ｖ１１１は、区間Ａ１１が在線になると区間レールＬ１１が短絡されて振幅が０Ｖとなり、前方在線になると波形が反転した交流電圧となる。そして、区間Ａ１１が前方在線から非在線に変化すると波形が更に反転して軌道電圧Ｖ１１１は元の交流電圧に戻る。取得処理Ｓ１１では、列車が進行するにつれてこのように波形が変化する軌道電圧Ｖ１１１が取得される。情報生成処理Ｓ１２では、まず、このような軌道電圧Ｖ１１１の振幅Ｖ１１１ａが算出される。振幅Ｖ１１１ａは、非在線と前方在線では略同値（図９及び図１０では一例として１．２Ｖ）となり、在線では０Ｖとなる。また、前方在線から非在線への変化時には、図１に示されている軌道リレーＬ１３での切替動作に応じて瞬間的に０Ｖとなる。
【0070】
ここで、取得処理Ｓ１１で取得される局部電圧Ｖ１２１も交流電圧であるが、区間レールＬ１１とは別に設置された局部配電線Ｌ１２の電圧であるので、局部電圧Ｖ１２１は列車の進行の影響は受けず、一定の交流電圧の波形が維持される。
【0071】
情報生成処理Ｓ１２では、後述の状態情報の生成に供するために、この局部電圧Ｖ１２１についても、その振幅Ｖ１２１ａが算出される。波形が変化しない局部電圧Ｖ１２１の振幅Ｖ１２１ａは略一定（図９及び図１０では一例として１１０Ｖ）の値となる。
【0072】
このような振幅Ｖ１１１ａ，Ｖ１２１ａの算出の後、情報生成処理Ｓ１２では、在線状態の把握が行われる。この把握に、軌道電圧Ｖ１１１の振幅Ｖ１１１ａと位相差θとが用いられる。局部電圧Ｖ１２１に対する軌道電圧Ｖ１１１の位相差θは、図９に示されているように、非在線では+９０°の進み位相となり、在線では０°となり、前方在線では－９０°の遅れ位相となる。情報生成処理Ｓ１２では、まず、軌道電圧Ｖ１１１の振幅Ｖ１１１ａが０Ｖで位相差θが０°であるか否かによって、区間Ａ１１が在線であるか否かが判定される。また、軌道電圧Ｖ１１１の振幅Ｖ１１１ａが０Ｖを超える有値で位相差θの符号が＋の進み位相であるか否かによって、区間Ａ１１が非在線であるか否かが判定される。更に、軌道電圧Ｖ１１１の振幅Ｖ１１１ａが０Ｖを超える有値で位相差θの符号が－の遅れ位相であるか否かによって、区間Ａ１１が前方在線であるか否かが判定される。尚、情報生成処理Ｓ１２では、振幅Ｖ１１１ａ及び位相差θの絶対値の評価までは行われない。
【0073】
このようにして在線状態が把握されると、情報生成処理Ｓ１２では、次に、異常判定が行われる。この異常判定では、把握された在線状態に基づいて軌道電圧Ｖ１１１、局部電圧Ｖ１２１、及び位相差θそれぞれの異常判定閾値が決定される。軌道電圧Ｖ１１１及び局部電圧Ｖ１２１については、それぞれの振幅Ｖ１１１ａ，Ｖ１２１ａに対する異常判定閾値が決定される。本実施形態では、非在線、在線、及び前方在線、の３つの在線状態それぞれについて、軌道電圧Ｖ１１１、局部電圧Ｖ１２１、及び位相差θそれぞれの異常判定閾値が、予め設定されてＭＰＵ１３の内部メモリに記憶されている。異常判定では、把握された在線状態に対応する軌道電圧Ｖ１１１、局部電圧Ｖ１２１、及び位相差θそれぞれの異常判定閾値を内部メモリから読み出すことで各異常判定閾値の決定が行われる。そして、軌道電圧Ｖ１１１の振幅Ｖ１１１ａ、局部電圧Ｖ１２１の振幅Ｖ１２１ａ、及び位相差θ、のそれぞれが、在線状態に応じて決定された異常判定閾値と比較されることで異常判定が行われる。
【0074】
最後に、情報生成処理Ｓ１２では、軌道電圧Ｖ１１１、局部電圧Ｖ１２１、位相差θ、区間Ａ１１の在線状態Ｊ１１１、及び異常判定の判定結果を有する情報が、軌道回路Ｌ１の状態情報Ｊ１１として生成され、ＭＰＵ１３の内部メモリに記憶される。
【0075】
このようにして状態情報Ｊ１１が生成されると、図８のフローチャートで表される処理では、取得処理Ｓ１１に処理が戻り、以降の処理が繰り返される。この処理により、上述のサンプリング時間（一例として１００ｍ秒）毎に状態情報Ｊ１１が生成されてＭＰＵ１３の内部メモリに記憶されていくこととなる。
【0076】
【0077】
【0078】
このフローチャートの処理は、軌道回路監視装置１に電源が投入されて起動すると開始される。すると、まず、各要素のイニシャライズＳ２１が行われ、その後、図１に示されている外部機器２から読出し要求が送られてきたか否かを判定する判定待機状態Ｓ２２となる。外部機器２からの読出し要求が無い場合（ＮＯ判定）には、判定待機状態Ｓ２２が続けられる。そして、外部機器２から読出し要求が送られてくると（ＹＥＳ判定）、情報出力処理Ｓ２３が実行される。この情報出力処理Ｓ２３では、ＭＰＵ１３の内部メモリから状態情報Ｊ１１が読み出されて出力される。
【0079】
以上に説明した軌道回路監視装置１によれば、区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１よりも振幅の大きな局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２を受け取る局部電圧取得部１Ｂにおいて、その入力側に局部用降圧回路１２１が設けられている。これにより、降圧後の電圧レベルが、区間レールＬ１１の電圧Ｖ１１と同程度の電圧レベルとなるように局部用降圧回路１２１を設計する等といった運用が可能となる。更には、局部電圧取得部１Ｂにおいて降圧後の電圧を処理する回路部分の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部１Ａの回路部品や回路構成に合わせる等といった運用も可能となる。上記の軌道回路監視装置１によれば、このような運用を経て局部電圧取得部１Ｂ及び軌道電圧取得部１Ａの相互間で温度特性や周波数特性等を略一致させて、その後の情報生成部１Ｃにおける処理精度を向上させることができる。また、局部電圧取得部１Ｂにおいて降圧後の電圧を処理する回路部分の回路部品や回路構成として、低電圧用の安価な回路部品や回路構成を採用してコストを低減させることもできる。つまり、上記の軌道回路監視装置１は、安価で処理精度の高い装置となっている。
【0080】
ここで、図４に示されている第１の局部用降圧回路１２１ａ及び図５に示されている第２の局部用降圧回路１２１ｂは、次のような構成を有している。即ち、第１の局部用降圧回路１２１ａ及び第２の局部用降圧回路１２１ｂは、何れも、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉと直列抵抗Ｒ１を備えている。この構成によれば、局部電圧取得部１Ｂにおける局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２の入力端子Ｖｉｎに近い部分に、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉと直列抵抗Ｒ１とを備え、局部用絶縁アンプ１２２に降圧後の電圧が入力される。その結果、局部用絶縁アンプ１２２を含む局部電圧取得部１Ｂの大部分の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部１Ａの回路部品や回路構成に合わせることができ、一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる。
【0081】
また、図６に示されている第３の局部用降圧回路１２１ｃ及び図７に示されている第４の局部用降圧回路１２１ｄは、次のような構成を有している。即ち、第３の局部用降圧回路１２１ｃ及び第４の局部用降圧回路１２１ｄは、局部用絶縁アンプ１２２の入力抵抗Ｒｉ、並列抵抗Ｒ２、及び直列抵抗Ｒ１を備えている。入力された局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２は、直列抵抗Ｒ１と、並列抵抗Ｒ２及び入力抵抗Ｒｉの合成抵抗と、で分圧される。この構成でも、第３の局部用降圧回路１２１ｃ及び第４の局部用降圧回路１２１ｄは局部電圧取得部１Ｂにおける局部配電線Ｌ１２の電圧Ｖ１２の入力端子Ｖｉｎに近い部分に設けられる。これにより、局部電圧取得部１Ｂの大部分の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部１Ａの回路部品や回路構成に合わせて一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる。更に、第３の局部用降圧回路１２１ｃ及び第４の局部用降圧回路１２１ｄでの降圧が、抵抗値の精密調整が可能な合成抵抗と直列抵抗Ｒ１での分圧によってなされることから、この点においても一層の処理精度の向上が可能となる。
【0082】
また、図５に示されている第２の局部用降圧回路１２１ｂ及び図７に示されている第４の局部用降圧回路１２１ｄは、次のような構成を有している。即ち、第２の局部用降圧回路１２１ｂ及び第４の局部用降圧回路１２１ｄは、局部用絶縁アンプ１２２の出力端子Ｖｏｕｔと第２のグラウンドＧＮＤ２との間に直列接続された一対の抵抗Ｒ３，Ｒ４を備えている。そして、局部用絶縁アンプ１２２の出力電圧がこれら一対の抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧される。この構成によれば、局部電圧取得部１Ｂにおける入力側に配置される局部用絶縁アンプ１２２の出力端子Ｖｏｕｔと直結するように第２の局部用降圧回路１２１ｂ及び第４の局部用降圧回路１２１ｄが設けられる。そして、局部用絶縁アンプ１２２の出力電圧が降圧されて後段へと出力されるように構成されている。その結果、局部電圧取得部１Ｂにおける少なくとも局部用絶縁アンプ１２２の後段側の回路部品や回路構成を、軌道電圧取得部１Ａの回路部品や回路構成に合わせることができ、一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる。
【0083】
尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の軌道回路監視装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【0084】
例えば、上述の実施形態では、軌道回路の一例として、区間レールＬ１１と局部配電線Ｌ１２とが軌道リレーＬ１３を介して連結され、当該軌道リレーＬ１３によって在線状態を検知する軌道回路Ｌ１が例示されている。しかしながら、軌道回路はこれに限るものではなく、区間レールの電圧と局部配電線の電圧とに基づいて在線状態を検知するための回路であれば、その具体的な回路構成を問うものではない。
【0085】
また、上述の実施形態では、情報生成部の一例として、軌道回路Ｌ１の状態情報Ｊ１１を生成してＭＰＵ１３の内部メモリに記憶する情報生成部１Ｃが例示されている。しかしながら、情報生成部はこれに限るものではなく、例えば内部メモリに記憶することなく、生成した状態情報を後段の情報出力部に渡すもの等であってもよい。
【0086】
また、上述の実施形態では、降圧回路の一例として、図４～図７に示されている第１～第４の局部用降圧回路１２１ａ，・・・，１２１ｄが例示されている。しかしながら、降圧回路はこれら４つの例に限るものではなく、例えば図２に示されている局部用ＬＰＦ１２３の入力側等の位置に備えられて、入力電圧を降圧しつつ後段に伝えるものであれば、その具体的な回路構成を問うものではない。ただし、降圧回路として、図４～図７に示されている第１～第４の局部用降圧回路１２１ａ，・・・，１２１ｄを採用することで、一層の処理精度の向上やコストの低減が可能となる点は上述した通りである。
【0087】
また、上述の実施形態では、軌道電圧取得部の一例として、降圧の比率を除いて局部用降圧回路１２１と回路構成が同様の軌道用降圧回路１１１を備えた軌道電圧取得部１Ａが例示されている。しかしながら、軌道電圧取得部は、これに限るものではなく、上述したように降圧回路を設けないこととしてもよく、あるいは、降圧回路を設けるにしても、局部用降圧回路とは回路構成の異なる降圧回路を設けることとしてもよい。
【符号の説明】
【0088】
１ 軌道回路監視装置
１Ａ 軌道電圧取得部
１Ｂ 局部電圧取得部
１Ｃ 情報生成部
１Ｄ 情報出力部
２ 外部機器
３ ＰＣ
４ 電源
１１ 軌道電圧処理部
１２ 局部電圧処理部
１３ ＭＰＵ
１４，２１ ＲＳ４８５伝送部
１５ 電源部
１６ 発振子
１７ リセットＩＣ
２２ マイコン回路
１１１ 軌道用降圧回路
１１２ 軌道用絶縁アンプ
１１３ 第１の軌道用ＬＰＦ
１１４ 第１の軌道用ＨＰＦ
１１５ 第２の軌道用ＬＰＦ
１１６ 第２の軌道用ＨＰＦ
１１７ 軌道用反転増幅器
１２１ 局部用降圧回路
１２１ａ 第１の局部用降圧回路
１２１ｂ 第２の局部用降圧回路
１２１ｂ－１，１２１ｄ－１ 入力側回路部分
１２１ｂ－２，１２１ｄ－２ 出力側回路部分
１２１ｂ－２ａ，１２１ｄ－２ａ 出力端子
１２１ｃ 第３の局部用降圧回路
１２１ｄ 第４の局部用降圧回路
１２２ 局部用絶縁アンプ
１２３ 局部用ＬＰＦ
１２４ 局部用ＨＰＦ
１２５ 局部用反転増幅器
１３１，１３２，１３３ ＡＤコンバータ
１３４，１３５ ＵＡＲＴ
Ａ１ 閉塞区間
Ａ１１ 区間
Ａ２ 場内区間
Ｅ１１ 第１の電源
Ｅ１２ 第２の電源
Ｊ１１ 状態情報
Ｊ１１１ 在線状態
Ｌ１ 軌道回路
Ｌ１ａ 鉄道レール
Ｌ１１ 区間レール
Ｌ１２ 局部配電線
Ｌ１３ 軌道リレー
Ｌ１３１ 軌道コイル
Ｌ１３２ 局部コイル
Ｒ１ 直列抵抗
Ｒ２ 並列抵抗
Ｒ３，Ｒ４ 抵抗
Ｒｉ 入力抵抗
ＧＮＤ１ 第１のグラウンド
ＧＮＤ２ 第２のグラウンド
Ｓ１１ 取得処理
Ｓ１２ 情報生成処理
Ｓ２１ イニシャライズ
Ｓ２２ 判定待機状態
Ｓ２３ 情報出力処理
Ｖ１１ 区間レールの電圧
Ｖ１２ 局部配電線の電圧
Ｖ１１１ 軌道電圧
Ｖ１１１ａ，Ｖ１２１ａ 振幅
Ｖ１２１ 局部電圧
Ｖｉｎ 入力端子
Ｖｏｕｔ 出力端子
ＧＬ１，ＧＬ２ 時間変化が描く線
ＳＴ１ 駅
ＳＧ１ 信号機
θ 位相差
Δｔ 時間差
１Ａ 軌道電圧取得部
１Ｂ 局部電圧取得部
１Ｃ 情報生成部
１Ｄ 情報出力部
２ 外部機器
３ ＰＣ
４ 電源
１１ 軌道電圧処理部
１２ 局部電圧処理部
１３ ＭＰＵ
１４，２１ ＲＳ４８５伝送部
１５ 電源部
１６ 発振子
１７ リセットＩＣ
２２ マイコン回路
１１１ 軌道用降圧回路
１１２ 軌道用絶縁アンプ
１１３ 第１の軌道用ＬＰＦ
１１４ 第１の軌道用ＨＰＦ
１１５ 第２の軌道用ＬＰＦ
１１６ 第２の軌道用ＨＰＦ
１１７ 軌道用反転増幅器
１２１ 局部用降圧回路
１２１ａ 第１の局部用降圧回路
１２１ｂ 第２の局部用降圧回路
１２１ｂ－１，１２１ｄ－１ 入力側回路部分
１２１ｂ－２，１２１ｄ－２ 出力側回路部分
１２１ｂ－２ａ，１２１ｄ－２ａ 出力端子
１２１ｃ 第３の局部用降圧回路
１２１ｄ 第４の局部用降圧回路
１２２ 局部用絶縁アンプ
１２３ 局部用ＬＰＦ
１２４ 局部用ＨＰＦ
１２５ 局部用反転増幅器
１３１，１３２，１３３ ＡＤコンバータ
１３４，１３５ ＵＡＲＴ
Ａ１ 閉塞区間
Ａ１１ 区間
Ａ２ 場内区間
Ｅ１１ 第１の電源
Ｅ１２ 第２の電源
Ｊ１１ 状態情報
Ｊ１１１ 在線状態
Ｌ１ 軌道回路
Ｌ１ａ 鉄道レール
Ｌ１１ 区間レール
Ｌ１２ 局部配電線
Ｌ１３ 軌道リレー
Ｌ１３１ 軌道コイル
Ｌ１３２ 局部コイル
Ｒ１ 直列抵抗
Ｒ２ 並列抵抗
Ｒ３，Ｒ４ 抵抗
Ｒｉ 入力抵抗
ＧＮＤ１ 第１のグラウンド
ＧＮＤ２ 第２のグラウンド
Ｓ１１ 取得処理
Ｓ１２ 情報生成処理
Ｓ２１ イニシャライズ
Ｓ２２ 判定待機状態
Ｓ２３ 情報出力処理
Ｖ１１ 区間レールの電圧
Ｖ１２ 局部配電線の電圧
Ｖ１１１ 軌道電圧
Ｖ１１１ａ，Ｖ１２１ａ 振幅
Ｖ１２１ 局部電圧
Ｖｉｎ 入力端子
Ｖｏｕｔ 出力端子
ＧＬ１，ＧＬ２ 時間変化が描く線
ＳＴ１ 駅
ＳＧ１ 信号機
θ 位相差
Δｔ 時間差
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】