JP4065796B2 - 列車制御信号用測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車の走行するレールを電気回路の一部とする軌道回路に流れる列車制御用信号を測定するのに好適な列車制御信号用測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、列車の走行するレールを所定長さに区分し、その区分されたレールの始端側に所定の搬送波からなる信号を印加（供給）するとともに、その区分されたレールの終端側から信号を受信して列車位置検知等を行う軌道回路が知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
上記軌道回路を用いた列車検知においては、区分されたレールの始端側に印加された所定の信号がその区分されたレールの終端側において受信されないときは、そのレール上に列車が在線し、その所定の信号が受信されたときは、そのレール上に列車が在線しないと判定される。また、軌道回路を用いた列車制御においては、そのレールの始端側から印加されたＡＴＣ等の所定の制御信号をレールを介して列車に搭載されている車上装置で受信し、列車の速度制御等に用いられる。本明細書では、このような所定の制御信号及び上述の列車検知信号を含めて列車制御信号という。
【０００４】
【非特許文献１】
「信号」第１７版 Ｐ．１４８〜２４３ 平成３年７月２０日 株式会社交友社発行
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の軌道回路は、列車運行に支障を来さないように、軌道回路上の列車制御信号の状態が複雑で高度な計測機器を用いて計測されて検査されるが、この検査を市販されているピークホールド機能付きのテスターやマルチメータで計測できるようにすることが望まれていた。しかし、これら市販のテスターやマルチメータを用いて軌道回路上の列車制御信号を測定しようとすると、すなわち、軌道回路を形成するレールから信号を取入れて計測しようとすると、その信号の周波数成分が連続波か断続波かに関係なく、信号レベルの最大値を計測する構成となっているため、隣接する軌道回路からの漏れ信号を区別することができず、そのまま採用することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、市販のピークホールド機能を有するテスターやマルチメータに簡単な改良を加えることにより軌道回路上の列車制御信号の状態を正確に計測することのできる列車制御信号用測定装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、所定の周波数を有する列車制御信号を所定の時間間隔をもってパルス状に送信する軌道回路において、前記各軌道回路に、隣接する軌道回路とは異なる周波数を有する列車制御信号を送信し、当該軌道回路から前記列車制御信号を受信して所定の制御を行う軌道回路装置において前記列車制御信号の状態を計測する列車制御信号用測定装置であって、（ａ）当該軌道回路に所定の周波数を有する列車制御信号を所定の時間間隔をもってパルス状に送信する送信手段と、（ｂ）前記当該軌道回路から信号を各列車制御信号に共通するバンドパスフィルタを介して受信し、その受信した信号のピーク値を保持することができる受信手段と、（ｃ）前記受信手段からの出力を取り込む入力時間間隔を、当該軌道回路に列車制御信号が印加される時間間隔と等しくなるように設定する入力時間間隔設定手段と、（ｄ）前記入力時間間隔設定手段により設定された入力時間間隔内に前記受信手段から取り込んだピーク値を出力する出力手段とを備えてなることを特徴としている。
請求項１に記載の列車制御用信号測定装置は、出力手段がピーク値を波形又は数値で表示する表示手段であることを特徴としている。
請求項２に記載の列車制御用信号測定装置は、所定の軌道回路に印加された所定の列車制御信号に対応したピーク値及び前記所定の列車制御信号以外の信号のピーク値に基づいて隣接する軌道回路との間の絶縁状態を判定する判定手段を設けたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る列車制御信号用測定装置（以下、「測定装置」という。）ａを用いて軌道回路１Ｔ上の列車制御信号を測定している状態を示す概略構成図である。
【０００９】
上記軌道回路１Ｔは、列車の走行するレールｒを所定長さに区分して形成されている。この軌道回路１Ｔの左右両側にそれぞれ隣接するレールｒも軌道回路に形成されるが、ここでは、説明を簡単にするために、軌道回路１Ｔの右側に位置する軌道回路２Ｔのみを隣接する軌道回路として説明する。
【００１０】
これら軌道回路１Ｔ，２Ｔ間は、列車制御信号を区分するために電気的な絶縁が施されている。なお、レールｒを走行する列車がレールｒに流れる駆動電流を用いて走行するとき、両軌道回路１Ｔ，２Ｔ間は、インピーダンスボンドを介して接続される。
【００１１】
両軌道回路１Ｔ，２Ｔを形成するレールｒの始端側（図１の例では左端側）には、送信器１ａ，１ｂがそれぞれ接続されていて、軌道回路１Ｔ，２Ｔに所定の列車制御信号（以下、この列車制御信号を列車検知信号として説明する。）ｆ1 ，ｆ2 が図示しない制御装置を用いて時分割でそれぞれ印加（供給）されるように構成されている。これら列車検知信号ｆ1 ，ｆ2 は互いに異なる所定の周波数の搬送波を有し、かつ、所定の入力時間間隔（例えば５００ｍｓ）を有するパルス状の列車検知信号を出力するもので、軌道回路１Ｔ，２Ｔは、いわゆるパルス軌道回路と同様の方式に形成されている。なお、軌道回路がパルス軌道回路方式のときは、電気抵抗の高いレールｒのサビなどをパルス電圧によって破壊し、列車（車軸）短絡抵抗を下げて高短絡感度の軌道回路とすることができる特長がある。
【００１２】
図１中、２ａは、軌道回路１Ｔを形成するレールｒの始端側（図１の側では右端側）に設けられた受信器である。なお、軌道回路２Ｔの終端側にも、同様の受信器が設けられているが、ここでは省略されている。
【００１３】
この受信器２ａは、軌道回路１Ｔを形成するレールｒの終端側から入力した信号（列車検知信号）をフィルタ処理及び増幅処理を行って送信器１ａから出力された列車検知信号ｆ1 を選択受信できるように構成されていて、その受信した信号に基づいて図示しない軌道リレーをＯＮ，ＯＦＦ（扛上，落下）できるように構成されている。すなわち、受信器２ａは、軌道回路１Ｔ上に列車が在線していないとき、送信器１ａから出力された列車検知信号ｆ1 を受信することができるので軌道リレーをＯＮとして列車なしを意味する信号を出力し、その軌道回路１Ｔ上に列車が在線しているとき、送信器１ａから出力された列車検知信号ｆ1 を車軸により短絡されて受信器２ａが受信することができないので、軌道リレーはＯＦＦとなり列車ありを意味する信号を出力する。
【００１４】
測定装置ａは、受信器２ａに入力される信号を取込んで測定する。通常、受信器２ａの図示しない入力端子に着脱自在な接続子１０を介して軌道回路１Ｔに接続される。もちろん、測定装置ａへの信号取込みは、軌道回路１Ｔを形成するレールｒの終端側から直接取込むこともできるし、また、そのレールｒの途中から直接取込むこともできる。
【００１５】
この測定装置ａの基本構成は、市販されている周知のピークホールド機能付きのテスター又はマルチメータと同様の構成を有している。すなわち、この測定装置ａは、軌道回路１Ｔを形成するレールの終端側から入力した信号を増幅処理する入力回路１１と、その入力回路１１で入力した信号から列車検知信号以外のノイズ成分を除去するバンドパスフィルタ１２と、そのバンドパスフィルタ１２でフィルタ処理されたアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）１３と、そのＡ／Ｄ変換回路１３で変換されたデータのピーク値（ピーク電圧値）、後述する設定器１６で設定されたパルス間隔（本発明の入力時間間隔に相当している。）の時間データ及び図示しないメモリに記憶されている所定のプログラムデータを用いて軌道回路１Ｔ上の信号状態を演算処理するＣＰＵ１４と、そのＣＰＵ１４の演算結果を表示画面に表示（プリントアウトによる表示を含む。）する表示部１５と、送信器１ａのパルス間隔を設定する設定器１６とで構成されている。なお、上記構成要素のうち、設定器１６は、従来のピークホールド機能付きのテスターやマルチメータに付加された要素であり、測定しようとしている軌道回路（図１では軌道回路１Ｔ）で用いられている列車検知信号のパルス間隔（図１では５００ｍｓ）が設定される。
【００１６】
以下、図２の波形図を用いて測定装置ａの測定制御動作について説明する。図２中、（ａ）は、送信器１ａの出力波形であり、所定の入力時間間隔（図示の例では５００ｍｓ）を保った所定のパルス状の列車検知信号ｆ1 である。すなわち、図１に示される軌道回路１Ｔ，２Ｔは、パルス軌道回路と同様の方式に形成されている。
【００１７】
図２中、（ｂ）は、測定装置ａのＣＰＵ１４で演算処理された結果を表示部１５に表示したもので、ここでは、送信器１ａの出力波形に対応した受信信号の波形の形で示している。すなわち、この図２（ｂ）に示される実線の波形波、軌道回路１Ｔを形成するレールｒ上に列車が在線していないときに入力回路１１が入力した信号をバンドパスフィルタ１２、Ａ／Ｄ変換回路１３を介して取込まれた信号のピーク値を設定器１６で設定された入力時間間隔（図１の例では５００ｍｓ）に基づいて表示されている。この表示において、両軌道回路１Ｔ，２Ｔ間を区分する絶縁が完全であるときは、図２（ａ）に対応した同図（ｂ）に示される実線の波形のみが示される。したがって、このような実線で示される波形のみのの測定が得られたときは、軌道回路１Ｔ，２Ｔ間の絶縁は正常であり、受信器２ａには、正常な列車検知信号ｆ1 のみが入力されていると判定される。
【００１８】
ところで、両軌道回路１Ｔ，２Ｔを区分する絶縁が経年変化等により劣化、あるいは不良のときは、軌道回路１Ｔに隣接する軌道回路２Ｔの列車検知信号ｆ2 が漏洩してくる。図２（ｂ）の鎖線は、その軌道回路２Ｔから漏洩してきた列車検知信号ｆ2 を示している。したがって、表示部１５に実線で示される波形以外に鎖線で示される波形が現われたときは、隣接する軌道回路２Ｔからの漏れ信号（ｆ2 ）が受信されていると判定でき、この判定に基づいて両軌道回路１Ｔ，２Ｔを区分する絶縁部材の交換等の保守を行うことができる。また、隣接する軌道回路２Ｔからの漏れ信号（ｆ2 ）は、通常、軌道回路１Ｔの信号レベルよりも低いのでその差（図２（ｂ）のｖ参照）からどの程度の絶縁不良化かを判定することができ、保守作業の資料とすることができる。なお、両軌道回路１Ｔ，２Ｔの送信器１ａ，１ｂの出力は、時分割に制御されて出力されているので、両信号（ｆ1 ，ｆ2 ）は重なり合うことはない。
【００１９】
なお、上述の例では、漏れ信号（ｆ2 ）は右側に隣接する軌道回路２Ｔからのものとしたが、左側に隣接する軌道回路からの漏れ信号の場合でも同様に表示部１５に表示される。また、列車制御用信号として列車検知信号としたが、車上（列車）に供給する制御信号であってもよい。さらに、表示部１５に表される信号の状態は、波形で表したが、数値で表すこともできる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、列車制御信号用測定装置は、所定の周波数を有する列車制御信号を所定の時間間隔をもってパルス状に送信する軌道回路において、前記各軌道回路に、隣接する軌道回路とは異なる周波数を有する列車制御信号を送信し、当該軌道回路から前記列車制御信号を受信して所定の制御を行う軌道回路装置において前記列車制御信号の状態を計測する列車制御信号用測定装置であって、（ａ）当該軌道回路に所定の周波数を有する列車制御信号を所定の時間間隔をもってパルス状に送信する送信手段と、（ｂ）前記当該軌道回路から信号を各列車制御信号に共通するバンドパスフィルタを介して受信し、その受信した信号のピーク値を保持することができる受信手段と、（ｃ）前記受信手段からの出力を取り込む入力時間間隔を、当該軌道回路に列車制御信号が印加される時間間隔と等しくなるように設定する入力時間間隔設定手段と、（ｄ）前記入力時間間隔設定手段により設定された入力時間間隔内に前記受信手段から取り込んだピーク値を出力する出力手段とを備えて構成されているから、その出力に基づき、例えば表示部にピーク値を 表示して軌道回路の列車制御信号状態を容易に判断することができるとともに、隣接する軌道回路からの漏れ電流がある場合は、例えば表示部にピーク値が二つ現れるので、容易に漏れ電流の有無を知ることができる。
請求項２の発明によれば、出力手段がピーク値を波形又は数値で表示する表示手段であので、表示手段に表示される波形又は数値を見て、軌道回路の列車制御信号状態を容易に判断することができるとともに、隣接する軌道回路からの漏れ電流がある場合は、表示部にピーク値が二つの波形又は数値が現れるので、容易に漏れ電流の有無を知ることができる。
請求項３の発明によれば、所定の軌道回路に印加された所定の列車制御信号に対応したピーク値及びその列車制御信号以外の信号のピーク値に基づいて隣接する軌道回路との間の絶縁状態を判定する判定手段を設けたので、隣接する軌道回路との間の絶縁状態の良否を判定して、保守管理に役立たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係る測定装置を用いて軌道回路の信号を測定している状態を示す概略構成図である。
【図２】 波形図の一例である。
【符号の説明】
１Ｔ，２Ｔ 軌道回路
ｒ レール
１ａ，１ｂ 送信器
２ａ 受信器
ａ 列車制御信号用測定装置（測定装置）
１１ 入力回路
１２ バンドパスフィルタ
１３ Ａ／Ｄ変換回路
１４ ＣＰＵ
１５ 表示部
１ 設定器

Claims (3)

1. 所定の周波数を有する列車制御信号を所定の時間間隔をもってパルス状に送信する軌道回路において、前記各軌道回路に、隣接する軌道回路とは異なる周波数を有する列車制御信号を送信し、当該軌道回路から前記列車制御信号を受信して所定の制御を行う軌道回路装置において前記列車制御信号の状態を計測する列車制御信号用測定装置であって、
   当該軌道回路に所定の周波数を有する列車制御信号を所定の時間間隔をもってパルス状に送信する送信手段と、
   前記当該軌道回路から信号を各列車制御信号に共通するバンドパスフィルタを介して受信し、その受信した信号のピーク値を保持することができる受信手段と、
   前記受信手段からの出力を取り込む入力時間間隔を、当該軌道回路に列車制御信号が印加される時間間隔と等しくなるように設定する入力時間間隔設定手段と、
   前記入力時間間隔設定手段により設定された入力時間間隔内に前記受信手段から取り込んだピーク値を出力する出力手段と、
   を備えてなる列車制御信号用測定装置。
2. 出力手段は、ピーク値を波形又は数値で表示する表示手段であることを特徴とする請求項１に記載の列車制御用信号測定装置。
3. 請求項１又は２に記載の列車制御用信号測定装置において、所定の軌道回路に印加された所定の列車制御信号に対応したピーク値及び前記所定の列車制御信号以外の信号のピーク値に基づいて隣接する軌道回路との間の絶縁状態を判定する判定手段を設けたことを特徴とする列車制御信号用測定装置。

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