JPH09272437A - 車上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軌道電流値をほぼ一定値に管理する必要がな
く、実現性の高い車上装置を提供する。 【解決手段】 車上装置は、軌道電流検出回路１と、処
理回路２とを含み、軌道状態の変化を検出する。軌道電
流検出回路１は、軌道３に流れる電流Ｉｓを検出し、軌
道電流信号Ｓ１を出力する。処理回路２は、軌道電流信
号Ｓ１が入力され、今回得られた軌道電流信号Ｓ１と前
回得られた軌道電流信号Ｓ１との間の変化量ΔＩが所定
の値Ｉｋを越えたときに軌道変化信号Ｓ２を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軌道状態の変化を
検出する車上装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両制御分野では、信号装置、転てつ装
置及びその他の保安装置を直接または間接に制御する目
的で軌道回路を使用する。軌道回路は、軌道（レール）
を電気回路の一部に用い、車軸による軌間短絡の有無に
より車両検知を行なうものである。軌道回路は、鉄道技
術者のための電気概論・信号シリーズ No.９・「軌道回
路」（日本鉄道電気技術協会発行）の第２頁〜第２１頁
に詳述されている。

【０００３】踏切を含む軌道回路では、踏切で事故が発
生した場合、通常、踏切の進路後方の軌道を軌道短絡器
によって短絡する。この短絡により、軌道短絡器よりも
後方の軌道回路に流れる軌道電流のレベルが低下する。
レベルの低下した軌道電流信号は、事故の発生した踏切
に向かって走行してくる車両がある場合、当該車両に備
えられている車上装置の車上子と、軌道回路との間の電
磁結合により、車上装置によって受信される。車上装置
は、軌道電流の受信レベルが最小動作レベルよりも小さ
くなったときに、「短絡実施状態」と判定する。車上装
置が「短絡実施状態」と判定した場合、その結果は、運
転士に通報される。運転士は通報された判定結果に基づ
いて、車両制御を行なう。

【０００４】また、無閉塞運転においては、車上受信レ
ベルが予め設定された最小動作レベルより高くなったと
き、先行車両有りから先行車両なしになったと判定し、
先行車両が次閉塞へ移動したと判断する。

【０００５】軌道電流は軌道回路によって大きく異なる
のが普通である。ところが、ＡＴＣ区間及びＡＴＳーＢ
区間を除く一般的な軌道回路では、軌道電流の調整は行
なっていない。しかも、軌道電流は気象条件によっても
大きく変動する。

【０００６】このような条件下でも、上述した最小動作
レベルに基づく車両制御を行なう手段として、従来は、
最小動作レベルを、軌道電流値の最も小さい軌道回路の
軌道電流値に対応させて設定することにより、全軌道回
路を通して、通常時に、誤って、軌道電流無（無電流検
知）が生じないようにしてあった。

【０００７】しかし、このため、軌道電流値の大きい軌
道回路では、軌道短絡器により軌道が短絡された場合
や、軌道破断等が発生した場合に、受信レベルが最小動
作レベルよりも小さくならず、「短絡実施状態」や「無
電流」を判定できない場合が出てくるという問題点があ
った。

【０００８】各軌道回路の軌道電流値を一定化すれば、
上述した問題点は解決できるが、軌道回路の保守管理コ
ストの増大を招く。また、通常のＡＴＳ区間において、
各軌道回路の電流値がほぼ一定になるように、保守管理
することは、実際上は不可能に近い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、軌道
電流値をほぼ一定値に管理する必要のない実現性の高い
車上装置を提供することである。

【００１０】本発明のもう一つの課題は、軌道電流の相
違や、気象変動による影響を受けることなく、軌道異常
を確実に検出し得る車上装置を提供することである。

【００１１】本発明の更にもう一つの課題は、無閉塞運
転システムにおいても、軌道電流の相違や、気象変動に
よる影響を受けることなく、車両が、ある閉塞から抜け
出たことを確実に検出し得る車上装置を提供することで
ある。

【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、現行の地
上設備を変更する必要のない車上装置を提供することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る車上装置は、軌道電流検出回路と、処
理回路とを含み、軌道状態の変化を検出する。前記軌道
電流検出回路は、軌道に流れる電流を検出し、軌道電流
信号を出力する。前記処理回路は、前記軌道電流信号が
入力され、今回得られた軌道電流信号と前回得られた軌
道電流信号との変化量が所定の値を越えたときに軌道変
化信号を出力する。

【００１４】上述した本発明に係る車上装置を有する車
両が、踏切及びその進路後方に設けられた軌道短絡器に
向かって走行してくる場合を想定する。軌道が正常であ
る場合、軌道に流れる電流は、車両が、踏切及び軌道短
絡器に近づくにつれて単調増加する。軌道電流検出回路
は、単調増加する電流に対応して、単調増加する軌道電
流信号を出力する。

【００１５】踏切事故等に対応して軌道短絡器が操作さ
れ、軌道間が短絡された場合は、軌道電流の大部分が軌
道短絡器を通って流れるから、軌道短絡器よりは進路後
方に流れる軌道電流のレベルが急激に低下する。従っ
て、軌道短絡器よりは進路後方の軌道上を、軌道短絡器
に向かって走行してくる車両の車上装置を構成する軌道
電流検出回路は、単調増加から、レベルが急激に低下す
る軌道電流信号を出力する。

【００１６】処理回路は、今回得られた軌道電流信号と
前回得られた軌道電流信号との間の変化量が所定の値を
越えたときに軌道変化信号を出力する。踏切事故に対応
して、軌道短絡器により軌道が短絡された場合は、前述
したように、軌道短絡器による短絡前に得られた軌道電
流信号と、この軌道電流信号から急激に低下した軌道電
流信号が得られる。処理回路は、短絡前後の軌道電流信
号のレベルの変化量に基づき、軌道変化信号を出力す
る。従って、車上側では、軌道に異常が生じたこと、そ
のために、軌道短絡器により軌道が短絡されたことを検
知できる。

【００１７】ここで、今回得られた軌道電流信号（短絡
後）と前回得られた軌道電流信号（短絡前）との間の変
化量は、軌道電流の相違や、気象変動による影響を受け
ない。このため、本発明に係る車上装置によれば、軌道
短絡器により軌道間が短絡された場合、軌道電流の相違
や、気象変動の影響を受けることなく、軌道短絡器によ
る軌道短絡を確実に検出することができる。従って、軌
道電流値をほぼ一定値に管理する必要ない。

【００１８】軌道が破断した場合は、軌道に電流が流れ
なくなるので、急激に低下する軌道電流信号が得られ
る。従って、このような軌道異常に対しても、本発明に
係る車上装置は、処理回路の働きにより、軌道電流の相
違や、気象変動による影響を受けることなく、軌道破断
を確実に検出することができる。

【００１９】無閉塞運転システムにおいて、先行車両が
後続車両と同一の閉塞から次の閉塞に移った場合も、後
続車両においてレベルが急減に上昇する軌道電流信号が
得られる。従って、このような車両運転システムにおい
ても、本発明に係る車上装置は、処理回路の働きによ
り、軌道電流の相違や、気象変動による影響を受けるこ
となく、車両がある閉塞から抜け出たことを確実に検出
することができる。

【００２０】軌道電流検出回路は、従来と同様に、軌道
に流れる電流を検出し、軌道電流信号を出力するから、
現行の地上設備を変更する必要のない車上装置が得られ
る。

【００２１】本発明の他の特徴及びそれによる作用効果
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る車上装置の構
成を示すブロック図である。本発明に係る車上装置は、
軌道電流検出回路１と、処理回路２とを含み、軌道状態
の変化を検出する。図において、参照符号３１、３２は
軌道回路を構成する軌道（レール）、Ｉs1、Ｉs2は軌道
回路において信号電流を構成する軌道電流、Ｉm1、Ｉm2
はモータの駆動電流を構成する電気車電流である。軌道
電流Ｉs1、Ｉs2は値が等しく互いに逆向きとなり、電気
車電流Ｉm1、Ｉm2は値が等しく互いに同一向きとなる。

【００２３】軌道電流検出回路１は、軌道電流Ｉs1、Ｉ
s2を検出し、軌道電流信号Ｓ１を出力する。図１に示す
例では、軌道電流検出回路１は、一対の受電器１１１、
１１２と、加算器１２と、フィルタ回路１３と、レベル
計算回路１４とを含んで構成される。一対の受電器１１
１、１１２は、それぞれが一対のレール３１、３２のそ
れぞれと電磁結合して軌道電流Ｉs1、Ｉs2に応じた電圧
信号Ｖs1、Ｖs2を発生する。加算器１２は、電圧信号Ｖ
s1、Ｖs2のそれぞれが入力され、電圧信号Ｖs2を反転し
て他方の電圧信号Ｖs1に加算し、その加算信号Ｖａを出
力する。フィルタ回路１３は、加算信号Ｖａを選択的に
通過させる。レベル計算回路１４は、加算信号Ｖａのレ
ベルを数値化し、軌道電流信号Ｓ１として出力する。

【００２４】処理回路２は、軌道電流信号Ｓ１が入力さ
れ、今回得られた軌道電流信号Ｓ１と前回得られた軌道
電流信号Ｓ１との間の変化量ΔＩ（ＤｂーＤａ）が所定
の値Ｉｋを越えたときに軌道変化信号Ｓ２を出力する。
処理回路２は、変化量ΔＩが負である場合に、軌道異常
を示す軌道変化信号Ｓ２を出力し、変化量ΔＩが正であ
る場合に、軌道正常復帰を示す軌道変化信号Ｓ２を出力
する。軌道変化信号Ｓ２は、例えば、軌道異常を示す場
合に状態「１」となり、軌道正常復帰を示す場合に状態
「０」となるように設定される。

【００２５】図２は本発明に係る車上装置を商用周波軌
道回路を使用した自動列車停止装置（ＡＴＳ装置）に適
用した場合の構成を示す図である。図において、図１と
同一参照符号は同一性ある構成部分を示している。参照
符号ＴＬＴは軌道トランス、Ｔｒは軌道抵抗子、ＺＢは
インピーダンスボンド、ＴＲは軌道リレー、４は車両、
５は踏切、６は軌道短絡器である。

【００２６】軌道３は複数の閉塞区間１Ｔ〜３Ｔに区画
され、それぞれの閉塞境界Ｐ１、Ｐ２が絶縁されてい
る。閉塞区間１Ｔ〜３Ｔのそれぞれは、軌道トランスＴ
ＬＴ、軌道抵抗子Ｔｒ、インピーダンスボンドＺＢ、軌
道リレーＴＲによる商用周波軌道回路を構成している。
商用周波軌道回路の動作は周知である。

【００２７】閉塞区間２Ｔは踏切５を含む。踏切事故が
発生した場合は、軌道短絡器６が操作され、レール３
１、３２の間が短絡される。

【００２８】ＡＴＳ装置は、図示しないが、車上装置の
出力する軌道変化信号Ｓ２に基づいて、車両制御を行な
う。例えば、車上装置が軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ
２を出力した場合は、車両を非常停止させる制御信号を
出力し、車上装置が軌道正常復帰を示す軌道変化信号Ｓ
２を出力した場合は、非常停止の状態を解除する制御信
号を出力する。

【００２９】図３は車上装置を構成する処理回路に入力
される軌道電流信号の一例を示す図である。図は、図２
に示すように、本発明に係る車上装置を有する車両が、
踏切５及びその進路後方に設けられた軌道短絡器６に向
かって走行している時に、踏切事故が発生し、軌道短絡
器６が操作された場合を示してある。図において、横軸
は車両４の走行位置を示し、縦軸は軌道電流信号Ｓ１の
受信レベルを示してある。

【００３０】以下、図１〜図３を参照しながら、本発明
に係る車上装置の動作を説明する。車両４が閉塞区間２
Ｔに進入する前は、閉塞境界Ｐ２が絶縁されているの
で、軌道電流Ｉs1、Ｉs2が流れず、軌道電流信号Ｓ10は
無信号状態となる。

【００３１】車両４が閉塞区間２Ｔに進入すると、車軸
４１１の軌間短絡により軌道電流Ｉs1、Ｉs2が流れ、処
理回路２には、軌道電流Ｉs1、Ｉs2に応じた軌道電流信
号Ｓ11が入力される。

【００３２】処理回路２は、今回得られた軌道電流信号
Ｓ11と前回得られた軌道電流信号Ｓ10との間の変化量Δ
Ｉ１（Ｄｂ1ーＤａ1）を求める。変化量ΔＩ１は所定の
値Ｉｋを越るが、車上装置はあらかじめ列車の走行位置
を認識しているので閉塞に進入したと判断する。

【００３３】車両４が踏切５及び軌道短絡器６に向かっ
て閉塞区間２Ｔを走行すると、軌道電流信号の送信端
（Ｐ１）から車軸短絡位置までのレール３１、３２のイ
ンピダンスＺｔが減少し、軌道電流Ｉs1、Ｉs2が増加す
る。このため、処理回路２には、単調に増加する軌道電
流信号Ｓ12が入力される。

【００３４】車両４が踏切５及び軌道短絡器６に向かっ
て走行している時に、踏切５で事故が発生し、軌道短絡
器６が短絡側に操作され、レール３１、３２間が短絡さ
れた場合は、軌道短絡器６による分流回路が形成され、
軌道電流の大部分が軌道短絡器６を通って流れる。この
ため、軌道短絡器６よりも進路後方に流れる軌道電流Ｉ
s1、Ｉs2の量が急激に減少し、処理回路２には、レベル
が急激に低下する軌道電流信号Ｓ13が入力される。

【００３５】処理回路２は、今回得られた軌道電流信号
Ｓ13と前回得られた軌道電流信号Ｓ12との間の変化量Δ
Ｉ２（Ｄｂ2ーＤａ2）を求める。変化量ΔＩ２が所定の
値Ｉｋを越えているので、軌道異常を示す軌道変化信号
Ｓ２を出力する。従って、車上側では、軌道に異常が生
じたこと、そのために、軌道短絡器により軌道が短絡さ
れたことを検知できる。ＡＴＳ装置は、軌道異常を示す
軌道変化信号Ｓ２に基づいて、車両を非常停止させる制
御信号を出力する。

【００３６】ここで、今回得られた軌道電流信号Ｓ13と
前回得られた軌道電流信号Ｓ12との間の変化量ΔＩ２
（Ｄｂ2ーＤａ2）は、軌道電流の相違や、気象変動によ
る影響を受けない。このため、本発明に係る車上装置に
よれば、軌道短絡器６によりレール３１、３２間が短絡
された場合、軌道電流の相違や、気象変動の影響を受け
ることなく、軌道短絡器６による軌道短絡を確実に検出
することができる。しかも、処理回路２の動作によれ
ば、軌道電流値Ｉs1、Ｉs2をほぼ一定値に管理する必要
がなくなるので、実現性の高い車上装置が得られる。

【００３７】車両４が惰性により更に進行した場合は、
送信端（Ｐ１）から車軸短絡位置までのレール３１、３
２のインピダンスＺｔが減少し、処理回路２には、単調
に増加する軌道電流信号Ｓ１４が入力される。車両４
は、軌道短絡器６よりも進路後方の地点Ｐ３に停車す
る。

【００３８】踏切事故の処理が終了し、軌道短絡器６が
解除側に操作され、レール３１、３２間の短絡状態が解
除された場合は、軌道短絡器６による分流回路が分離さ
れ、軌道短絡器６よりも進路後方に流れる軌道電流Ｉs
1、Ｉs2の量が急激に増加する。このため、処理回路２
には、レベルが急激に上昇する軌道電流信号Ｓ15が入力
される。

【００３９】処理回路２は、今回得られた軌道電流信号
Ｓ15と前回得られた軌道電流信号Ｓ14との間の変化量Δ
Ｉ３（Ｄｂ3ーＤａ3）を求める。変化量ΔＩ３が所定の
値Ｉｋを越えているので、軌道正常復帰を示す軌道変化
信号Ｓ２を出力する。従って、車上側では、軌道異常状
態が解除されたこと、そのために、軌道短絡器による軌
道短絡状態が解除されたことを検知できる。ＡＴＳ装置
は、軌道正常復帰を示す軌道変化信号Ｓ２に基づいて、
車両４の非常停止を解除する制御信号を出力する。車両
４は、踏切事故が解決されたものとして閉塞区間２Ｔを
走行することができる。

【００４０】車両４が閉塞境界Ｐ１に向かって閉塞区間
２Ｔを走行すると、送信端（Ｐ１）から車軸短絡位置ま
でのレール３１、３２のインピダンスＺｔが減少し、軌
道電流Ｉs1、Ｉs2が増加する。このため、処理回路２に
は、単調に増加する軌道電流信号Ｓ16が入力される。

【００４１】車両４が閉塞区間２Ｔを進出するときに
は、閉塞境界Ｐ１が絶縁されているので、軌道電流Ｉs
1、Ｉs2が流れず、軌道電流信号Ｓ17は無信号状態とな
る。この時、変化量ΔＩ４（Ｄｂ4ーＤａ4）は所定の値
Ｉｋを越えるが、走行距離等によって、車両４が閉塞境
界Ｐ１を通過していることを検知できる。このため、処
理回路２は、軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ２を出力し
ない。

【００４２】図示はしないが、軌道３が破断した場合
は、軌道３に電流が流れなくなるので、急激に低下する
軌道電流信号Ｓ１が得られる。従って、このような軌道
異常に対しても、本発明に係る車上装置は、処理回路２
の働きにより、軌道電流の相違や、気象変動による影響
を受けることなく、軌道破断を確実に検出することがで
きる。

【００４３】図４は本発明に係る車上装置を無閉塞運転
システムに適用した場合を示す図、図５はその車上装置
を構成する処理回路に入力される軌道電流信号の一例を
示す図である。図は、先行車両４１によって閉塞区間２
Ｔが車軸短絡されている状態で、後続車両４２が閉塞区
間２Ｔに進入し、その後、先行車両４１が閉塞区間１Ｔ
に進んで、先行車両４１による車軸短絡状態が解除され
た場合を示してある。図において、図１及び図２と同一
参照符号は同一性ある構成部分を示している。

【００４４】後続車両４２が閉塞区間２Ｔに進入する
と、車軸４２１の軌間短絡により軌道電流Ｉs1、Ｉs2が
流れ、軌道電流Ｉs1、Ｉs2に応じた軌道電流信号Ｓ11が
得られる。軌道電流の大部分は先行車両４１の車軸短絡
により分流するので、軌道電流Ｉs1、Ｉs2の量は少な
く、軌道電流信号Ｓ11のレベルはゼロに近い。

【００４５】先行車両４１及び後続車両４２が閉塞区間
２Ｔを走行すると、レール３１、３２のインピダンスＺ
ｔが減少し、軌道電流Ｉs1、Ｉs2が増加し、単調に増加
する軌道電流信号Ｓ12が得られる。

【００４６】先行車両４１が閉塞区間２Ｔを進出する
と、車軸短絡器による短絡解除の場合と同様に（図２参
照）、先行車両４１の車軸４１１による分流回路が分離
されるので、軌道電流Ｉs1、Ｉs2の量が急激に増加す
る。このため、処理回路２には、レベルが急激に上昇す
る軌道電流信号Ｓ13が入力される。

【００４７】後続車両４２の処理回路２は、今回得られ
た軌道電流信号Ｓ13と前回得られた軌道電流信号Ｓ12と
の間の変化量ΔＩ５（Ｄｂ5ーＤａ5）を求める。変化量
ΔＩ５が所定の値Ｉｋを越えているので、軌道正常復帰
を示す軌道変化信号Ｓ２を出力する。このため、後続車
両４２は、先行車両４１が閉塞区間２Ｔを進出したこと
を検出し、閉塞区間２Ｔを走行できるようになる。

【００４８】従って、無閉塞運転システムにおいても、
本発明に係る車上装置は、処理回路２の働きにより、軌
道電流の相違や、気象変動による影響を受けることな
く、先行車両がある閉塞区間から抜け出たことを確実に
検出することができる。

【００４９】更に、後続車両４２が閉塞境界Ｐ１に向か
って閉塞区間２Ｔを走行すると、送信端（Ｐ１）から車
軸短絡位置までのレール３１、３２のインピダンスＺｔ
が減少し、軌道電流Ｉs1、Ｉs2が増加する。このため、
処理回路２には、単調に増加する軌道電流信号Ｓ14が入
力される。

【００５０】後続車両４２が閉塞区間２Ｔを進出すると
きには、閉塞境界Ｐ１が絶縁されているので、軌道電流
Ｉs1、Ｉs2が流れず、軌道電流信号Ｓ15は無信号状態と
なる。この時、変化量ΔＩ６（Ｄｂ6ーＤａ6）は所定の
値Ｉｋを越えるが、走行距離等によって、後続車両４２
が閉塞境界Ｐ１を通過していることを検知できる。この
ため、処理回路２は、軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ２
を出力しない。

【００５１】図１に示す例では、一対の受電器１１１、
１１２は、それぞれが一対のレール３１、３２のそれぞ
れと電磁結合して軌道電流Ｉs1、Ｉs2に応じた電圧信号
Ｖs1、Ｖs2を発生する。加算器１２は、電圧信号Ｖs2を
反転して他方の電圧信号Ｖs1に加算し、その加算信号Ｖ
ａを出力する。この構成によれば、加算信号Ｖａに対す
る電気車電流Ｉm1、Ｉm2の影響がなくなるとともに、軌
道電流Ｉs1及び軌道電流Ｉs2を加算した軌道電流に基づ
く加算信号Ｖａを得ることができる。

【００５２】フィルタ回路１３は加算信号Ｖａを選択的
に通過させるから、ノイズの影響を防止することができ
る。

【００５３】レベル計算回路１４は、加算信号のレベル
を数値化し、軌道電流信号Ｓ１として出力するから、処
理回路２において変化量ΔＩを容易に求めることができ
る。

【００５４】処理回路２は、第１の記憶部２１と、第２
の記憶部２２と、変化量判定部２３とを含む。第１の記
憶部２１は、前回得られた軌道電流信号Ｓ１のデータＤ
ａを記憶する。第２の記憶部２２は、今回得られた軌道
電流信号Ｓ１のデータＤｂを記憶する。変化量判定部２
３は、第１の記憶部２１及び第２の記憶部２２のデータ
Ｄａ、Ｄｂに基づき変化量ΔＩ（Ｄｂ−Ｄａ）を求め、
変化量ΔＩが所定の値Ｉｋを越えたときに軌道変化信号
Ｓ２を出力する。この構成によれば、軌道電流Ｉｓの変
化を容易に抽出し、処理することができる。

【００５５】処理回路２が変化量をアナログ的に処理す
る場合は、微分回路を用いて構成できる。

【００５６】変化量判定部２３は、変化量検出部２３１
と、第１のタイマ回路２３２と、第２のタイマ回路２３
３とを含む。変化量検出部２３１は、第１の記憶部２１
及び第２の記憶部２２のデータＤａ、Ｄｂに基づき変化
量ΔＩを求め、変化量ΔＩが所定の値Ｉｋを越え、か
つ、負である場合に第１のタイマ回路２３２に第１の計
数信号Ｓａを出力し、変化量ΔＩが所定の値Ｉｋを越
え、かつ、正である場合に第２のタイマ回路２３３に第
２の計数信号Ｓｂを出力する。第１のタイマ回路２３２
は、第１の計数信号Ｓａを計数し、その計数値が所定の
値Ｋａになったときに、軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ
21を出力する（軌道変化信号Ｓ21の状態は「１」とな
る）。第２のタイマ回路２３３は、第２の計数信号Ｓｂ
を計数し、その計数値が所定の値Ｋｂになったときに、
軌道正常復帰を示す軌道変化信号Ｓ22を出力する（軌道
変化信号Ｓ22の状態は「１」となる）。第１のタイマ回
路２３２が軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ21を出力する
ときは、第２のタイマ回路２３３が軌道正常復帰を示す
軌道変化信号Ｓ22の出力を停止する（軌道変化信号Ｓ22
の状態は「０」となる）。逆の場合も同様である。この
構成によれば、ノイズ性の軌道電流信号Ｓ１の変化を検
出しないようにすることができる。また、車両４の力行
またはブレーキ時の車軸短絡抵抗の変動に伴なう軌道電
流信号Ｓ１の変化を検出しないようにすることもでき
る。

【００５７】変化量検出部２３１は、変化量ΔＩが所定
の値Ｉｋを越えない場合には、第１の記憶部２１の記憶
内容を第２の記憶部２２の記憶内容により書き替え、第
２の記憶部２２の内容を今回入力されたデータにより書
き替え、変化量ΔＩが所定の値Ｉｋを越えた場合には、
第１の記憶部２１の内容は書き替えず、第２の記憶部２
２の内容を今回入力されたデータにより書き替える指令
信号Ｓｃ、Ｓｄを第１の記憶部２１及び第２の記憶部２
２に供給する。この構成によれば、所定の値Ｉｋ以上の
変化量ΔＩが検出された時を基準にして、所定の値Ｉｋ
以上の変化量ΔＩが所定の時間継続して得られたとき
に、軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ21または軌道正常復
帰を示す軌道変化信号Ｓ22を出力するので、信頼性の高
い軌道変化信号Ｓ２を得ることができる。

【００５８】変化量検出部２３１は、入力されるデータ
Ｄａ、Ｄｂが略ゼロとなったときに、第１のタイマ回路
２３２及び第２のタイマ回路２３３にリセット信号Ｒｓ
を出力する。第１のタイマ回路２３２は、リセット信号
Ｒｓが入力されたときに、軌道異常を示す軌道変化信号
Ｓ21の出力を停止する。第２のタイマ回路２３３は、リ
セット信号Ｒｓが入力されたときに、軌道正常復帰を示
す軌道変化信号Ｓ22を出力する。この構成によれば、車
両４が閉塞境界Ｐ２を通過するときに閉塞区間２Ｔにお
ける軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ21の出力を停止して
軌道正常復帰を示す軌道変化信号Ｓ22を出力し、車両４
が前方の閉塞区間１Ｔに進入したときから閉塞区間１Ｔ
における軌道状態変化を検出できる。

【００５９】図６は本発明に係る車上装置の別の例を示
すブロック図である。図において、図１と同一参照符号
は同一性ある構成部分を示している。

【００６０】処理回路２は、第１の記憶部２１と、第２
の記憶部２２と、変化量判定部２３とを含む。第１の記
憶部２１は、所定時間Ｔ１内の複数の軌道電流信号Ｓ１
のデータＤ1 〜Ｄn を記憶する。第２の記憶部２２は、
所定時間Ｔ１に続く所定時間Ｔ２内の複数の軌道電流信
号Ｓ１のデータＤn+1 〜Ｄ2nを記憶する。変化量判定部
２３は、第１の記憶部２１及び第１の記憶部２２のデー
タＤ1 〜Ｄn 、Ｄn+1〜Ｄ2nを個別に加算し、その加算
値ＳＡ、ＳＢの差（ＳＢ−ＳＡ）が所定の値Ｓｋを越え
たときに軌道変化信号Ｓ２を出力する。

【００６１】図７及び図８は図６に示す変化量判定部の
動作を説明する図である。図において、図６と同一参照
符号は同一性ある構成部分を示している。

【００６２】変化量判定部２３は、第１の記憶部２１の
データＤ1 〜Ｄn を加算して加算値ＳＡ1 を求め、第２
の記憶部２２のデータＤn+1 〜Ｄ2nを加算して加算値Ｓ
Ｂ1を求める。次に、加算値ＳＡ1 、ＳＢ1 の差（ＳＢ1
−ＳＡ1 ）が所定の値Ｓｋを越えた否かを判定する。
所定の値Ｓｋを越えており、かつ、差（ＳＢ1 −ＳＡ1
）が負である場合は、軌道異常を示す軌道変化信号Ｓ2
1を出力する。所定の値Ｓｋを越えており、かつ、差
（ＳＢ1 −ＳＡ1 ）が正である場合は、軌道正常復帰を
示す軌道変化信号Ｓ22を出力する。

【００６３】所定の値Ｓｋを越えていない場合は、次の
サンプリング時に、第１の記憶部２１及び第２の記憶部
２２のデータをシフトさせる。第１の記憶部２１のデー
タＤ2 〜Ｄn+1 を加算して加算値ＳＡ2 を求め、第２の
記憶部２２のデータＤn+2 〜Ｄ2n+1を加算して加算値Ｓ
Ｂ2 を求める。加算値ＳＡ2 、ＳＢ2 の差（ＳＢ2 −Ｓ
Ａ2 ）が所定の値Ｓｋを越えた否かを判定する。以下、
上記の場合と同様の処理を行なう。

【００６４】この構成によれば、第１のタイマ回路及び
第２のタイマ回路を設けた場合と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００６５】更に、第１の記憶部２１及び第２の記憶部
２２のデータに基づいて移動平均をとった場合も同様の
ことができる。

【００６６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下のような効果が得られる。 （ａ）軌道電流値をほぼ一定値に管理する必要がなく、
実現性の高い車上装置を提供できる。 （ｂ）軌道電流の相違や、気象変動による影響を受ける
ことなく、軌道異常を確実に検出し得る車上装置を提供
できる。 （ｃ）無閉塞運転システムにおいても、軌道電流の相違
や、気象変動による影響を受けることなく、車両が、あ
る閉塞から抜け出たことを確実に検出し得る車上装置を
提供できる。 （ｄ）現行の地上設備を変更する必要のない車上装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車上装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明に係る車上装置を商用周波軌道回路を使
用した自動列車停止装置に適用した場合の構成を示す図
である。

【図３】車上装置を構成する処理回路に入力される軌道
電流信号の一例を示す図である。

【図４】本発明に係る車上装置を無閉塞運転システムに
適用した場合を示す図である。

【図５】図４に示す車上装置を構成する処理回路に入力
される軌道電流信号の一例を示す図である。

【図６】本発明に係る車上装置の別の例を示すブロック
図である。

【図７】図６に示す変化量判定部の動作を説明する図で
ある。

【図８】図６に示す変化量判定部の動作を軌道電流信号
と対応付けて説明する図である。

【符号の説明】

１ 軌道電流検出回路 ２ 処理回路 ３ 軌道 Ｉｓ 軌道電流 Ｓ１ 軌道電流信号 Ｄａ 前回得られた軌道電流信号データ Ｄｂ 今回得られた軌道電流信号データ ΔＩ 変化量 Ｉｋ 所定の値 Ｓ２ 軌道変化信号

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軌道電流検出回路と、処理回路とを含
   み、軌道状態の変化を検出する車上装置であって、 前記軌道電流検出回路は、軌道に流れる電流を検出し、
   軌道電流信号を出力するものであり、 前記処理回路は、前記軌道電流信号が入力され、今回得
   られた軌道電流信号と前回得られた軌道電流信号との間
   の変化量に基づいて、軌道変化信号を出力するものであ
   る車上装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された車上装置であっ
   て、 前記処理回路は、前記変化量が負である場合に、軌道異
   常を示す前記軌道変化信号を出力する車上装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された車上装置であっ
   て、 前記処理回路は、前記変化量が正である場合に、軌道正
   常復帰を示す前記軌道変化信号を出力する車上装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された車上装置であっ
   て、 前記軌道電流検出回路は、一対の受電器と、加算器と、
   フィルタ回路と、レベル計算回路とを含んでおり、 前記一対の受電器は、それぞれが一対の軌道のそれぞれ
   と電磁結合して軌道電流に応じた電圧信号を発生するも
   のであり、 前記加算器は、前記電圧信号のそれぞれが入力され、前
   記電圧信号の一方を反転して他方に加算し、その加算信
   号を出力するものであり、 前記フィルタ回路は、前記加算信号を選択的に通過させ
   るものであり、 前記レベル計算回路は、前記加算信号のレベルを数値化
   し、前記軌道電流信号として出力する車上装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された車上装置であっ
   て、 前記処理回路は、第１の記憶部と、第２の記憶部と、変
   化量判定部とを含んでおり、 前記第１の記憶部は、前回得られた前記軌道電流信号の
   データを記憶するものであり、 前記第２の記憶部は、今回得られた前記軌道電流信号の
   データを記憶するものであり、 前記変化量判定部は、前記第１の記憶部及び前記第２の
   記憶部の前記データに基づき変化量を求め、前記変化量
   が所定の値を越えたときに軌道異常または軌道正常復帰
   を示す前記軌道変化信号を出力する車上装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された車上装置であっ
   て、 前記変化量判定部は、変化量検出部と、第１のタイマ回
   路と、第２のタイマ回路とを含んでおり、 前記変化量検出部は、前記第１の記憶部及び前記第２の
   記憶部の前記データに基づき前記変化量を求め、前記変
   化量が所定の値を越え、かつ、負である場合に前記第１
   のタイマ回路に第１の計数信号を出力し、前記変化量が
   所定の値を越え、かつ、正である場合に前記第２のタイ
   マ回路に第２の計数信号を出力するものであり、 前記第１のタイマ回路は、前記第１の計数信号を計数
   し、その計数値が所定の値になったときに、軌道異常を
   示す前記軌道変化信号を出力するものであり、 前記第２のタイマ回路は、前記第２の計数信号を計数
   し、その計数値が所定の値になったときに、軌道正常復
   帰を示す前記軌道変化信号を出力する車上装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載された車上装置であっ
   て、 前記変化量検出部は、前記変化量が所定の値を越えない
   場合に、前記第１の記憶部の記憶内容を前記第２の記憶
   部の記憶内容に書き替え、前記変化量が所定の値を越え
   た場合に、前記第２の記憶部の内容を今回の前記データ
   に書き替える指令信号を前記第１の記憶部及び前記第２
   の記憶部に供給する車上装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載された車上装置であっ
   て、 前記変化量検出部は、前記データが略ゼロとなったとき
   に、前記第１のタイマ回路及び前記第２のタイマ回路に
   リセット信号を出力するものであり、 前記リセット信号が入力されたとき、前記第１のタイマ
   回路は軌道異常を示す軌道変化信号の出力を停止し、前
   記第２のタイマ回路は軌道正常復帰を示す軌道変化信号
   を出力する車上装置。
9. 【請求項９】 請求項４に記載された車上装置であっ
   て、 前記処理回路は、第１の記憶部と、第２の記憶部と、変
   化量判定部とを含んでおり、 前記第１の記憶部及び前記第２の記憶部は、相前後する
   所定時間内の複数の前記軌道電流信号のデータを記憶す
   るものであり、 前記変化量判定部は、前記第１の記憶部及び前記第２の
   記憶部の前記データを個別に加算し、その加算値の差が
   所定の値を越えたときに前記軌道変化信号を出力する車
   上装置。