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公開番号2024129592
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038907
出願日2023-03-13
発明の名称電圧レベル測定方法及び電圧レベル測定装置
出願人大同信号株式会社
代理人弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
主分類G01R 19/00 20060101AFI20240919BHJP(測定;試験)
要約【課題】交流信号波の電圧レベルを安定して測定する。
【解決手段】電圧レベル測定方法は、交流信号波の周波数及び断続の間隔を加味して設定した所定時間T3の間に交流信号波を受信し、受信した交流信号波の少なくとも一部を正電圧波形へと変換して複数のサンプルピーク波形を取得し、複数のサンプルピーク波形から、低レベルのノイズが排除されるように設定した所定電圧V1以上の複数のピーク波形を抽出し、それら複数のピーク波形を電圧の大きさで順位付けし、複数のピーク波形のうち、高レベルのノイズが排除されるように設定した所定の順位範囲にある複数のピーク波形に基づいて、電圧レベルを算出する。これにより、測定対象の交流信号波に、共振コンデンサの放電波形などの低レベルノイズや、断続信号波に特有の切替パルスノイズなどの高レベルノイズが含まれていても、それらを排除した波形から電圧レベルを算出することができるため、交流信号波の電圧レベルを安定して測定することができる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
交流信号波の電圧レベルを測定する方法であって、
前記交流信号波の周波数と前記交流信号波が断続する場合の断続の間隔とを加味して設定した所定時間の間に前記交流信号波を受信し、
該受信した前記交流信号波の少なくとも一部を正電圧波形へと変換して複数のサンプルピーク波形を取得し、
該複数のサンプルピーク波形から、低レベルのノイズが排除されるように設定した所定電圧以上の複数のピーク波形を抽出し、
前記複数のピーク波形を電圧の大きさで順位付けし、
前記複数のピーク波形のうち、高レベルのノイズが排除されるように設定した所定の順位範囲にある複数のピーク波形に基づいて、前記電圧レベルを算出することを特徴とする電圧レベル測定方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記交流信号波は、連続した交流信号波である連続交流信号波から所定長さで時分割されて、複数の軌道回路の各々に送信された時分割断続波であり、
前記複数の軌道回路の各々で受信した前記交流信号波について、前記電圧レベルを算出することを特徴とする請求項１記載の電圧レベル測定方法。
【請求項３】
前記時分割断続波は、送信の度に、前記時分割の間隔が複数の間隔のうちのいずれかの間隔に設定されて送信され、
前記所定時間を、前記電圧レベルの算出に必要な数量の前記複数のピーク波形が抽出されるように設定することを特徴とする請求項２記載の電圧レベル測定方法。
【請求項４】
前記所定長さは、前記連続交流信号波の５周期分の長さであり、
前記所定時間を、２つから３つの前記時分割断続波が受信できる時間に設定し、
前記交流信号波の正電圧波形への変換時に全波整流を行い、
前記所定の順位範囲を、電圧の大きい順で７位から２０位に設定することを特徴とする請求項３記載の電圧レベル測定方法。
【請求項５】
交流信号波の電圧レベルを測定する装置であって、
前記交流信号波の周波数と前記交流信号波が断続する場合の断続の間隔とを加味して設定された所定時間の間に前記交流信号波を受信する受信部と、
該受信部により受信された前記交流信号波の少なくとも一部を正電圧波形へと変換して複数のサンプルピーク波形を取得する波形変換部と、
該複数のサンプルピーク波形から、低レベルのノイズが排除されるように設定された所定電圧以上の複数のピーク波形を抽出する波形抽出部と、
前記複数のピーク波形を電圧の大きさで順位付けする順位付け部と、
前記複数のピーク波形のうち、高レベルのノイズが排除されるように設定された所定の順位範囲にある複数のピーク波形に基づいて、前記電圧レベルを算出する算出処理部と、を含むことを特徴とする電圧レベル測定装置。
【請求項６】
前記交流信号波は、連続した交流信号波である連続交流信号波から所定長さで時分割されて、複数の軌道回路の各々に送信された時分割断続波であり、
前記複数の軌道回路の各々で前記受信部により受信される前記交流信号波について、前記算出処理部により前記電圧レベルを算出することを特徴とする請求項５記載の電圧レベル測定装置。
【請求項７】
前記時分割断続波は、送信の度に、前記時分割の間隔が複数の間隔のうちのいずれかの間隔に設定されて送信され、
前記受信部は、前記算出処理部による前記電圧レベルの算出に必要な数量の前記複数のピーク波形が、前記波形抽出部により抽出されるように、前記所定時間が設定されていることを特徴とする請求項６記載の電圧レベル測定装置。
【請求項８】
前記所定長さは、前記連続交流信号波の５周期分の長さであり、
前記受信部は、２つから３つの前記時分割断続波が受信できる時間に前記所定時間が設定され、
前記波形変換部は、前記交流信号波を全波整流し、
前記算出処理部は、前記所定の順位範囲が、電圧の大きい順で７位から２０位に設定されていることを特徴とする請求項７記載の電圧レベル測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流信号波の電圧レベルを測定する電圧レベル測定方法及び電圧レベル測定装置に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば鉄道では、列車の在線検知のために軌道回路が設置されており、各軌道回路に交流の信号波が入力されている。一例として、特許文献１には、センディングマイクロエレクトロニクス軌道回路（Sending Micro Electronics Track Circuit：ＳＭＥＴ）について開示されている。このＳＭＥＴでは、１２個の軌道回路を１つの装置で処理するために、交流信号波を時分割してスキャニング順序に従って各軌道回路へ送信しており、この際、隣り合わせの軌道回路が２スキャン連続で同時に送信を受けることがないように、スキャニング順序を調整している（ダイナミックスキャニング方式）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３６８３１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述したＳＭＥＴの保守や検査などのために用いられる測定器では、各軌道回路に時分割で入力された断続的な交流信号波を受信し、そこで得られた波形のうち電圧レベルが大きい複数の波形を選定して、そこから各軌道回路に入力された信号波の電圧レベルを算出している。従って、受信した交流信号波に、断続信号波に特有の切替パルスノイズや電圧レベルが大きい突入波形が含まれていると、それらを含めて選定した複数の波形から電圧レベルを算出してしまうため、安定して電圧レベルを測定できない事象が発生していた。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、交流信号波の電圧レベルを安定して測定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）交流信号波の電圧レベルを測定する方法であって、前記交流信号波の周波数と前記交流信号波が断続する場合の断続の間隔とを加味して設定した所定時間の間に前記交流信号波を受信し、該受信した前記交流信号波の少なくとも一部を正電圧波形へと変換して複数のサンプルピーク波形を取得し、該複数のサンプルピーク波形から、低レベルのノイズが排除されるように設定した所定電圧以上の複数のピーク波形を抽出し、前記複数のピーク波形を電圧の大きさで順位付けし、前記複数のピーク波形のうち、高レベルのノイズが排除されるように設定した所定の順位範囲にある複数のピーク波形に基づいて、前記電圧レベルを算出する電圧レベル測定方法。
【０００８】
本項に記載の電圧レベル測定方法は、断続的ないし連続的に送信された交流信号波の電圧レベルを測定するものであり、まず、予め設定した所定時間の間に測定対象の交流信号波の電圧を受信する。このときの所定時間は、測定対象の交流信号波の周波数や、その交流信号波が断続的である場合の断続の間隔を加味して設定する。そして、受信した交流信号波の少なくとも一部を正電圧波形へと変換することで、複数のサンプルピーク波形を取得する。更に、取得した複数のサンプルピーク波形から、予め設定した所定電圧以上の複数のピーク波形を抽出する。このときの所定電圧は、測定対象の交流信号波への混入が想定される低レベルのノイズが排除されるような大きさに設定する。続いて、抽出した複数のピーク波形を、それらの電圧の大きさで順位付けする。
【０００９】
更に、順位付けされた複数のピーク波形のうち、予め設定した所定の順位範囲にある複数のピーク波形を選定する。このときの所定の順位範囲には、測定対象の交流信号波への混入が想定される高レベルのノイズが排除されるように、最上位からいくつかの波形が省かれる範囲に設定する。そして、選定した複数のピーク波形に基づいて、測定対象の交流信号波の電圧レベルを算出する。これにより、測定対象の交流信号波に、共振コンデンサの放電波形などの低レベルノイズや、断続信号波に特有の切替パルスノイズなどの高レベルノイズが含まれていても、それらが排除された波形から電圧レベルが算出されることになる。このため、交流信号波の電圧レベルが安定して測定されるものとなる。しかも、断続的な交流信号波に限らず、連続した交流信号波であっても、上記の方法で安定して測定されるものである。
【００１０】
（２）上記（１）項において、前記交流信号波は、連続した交流信号波である連続交流信号波から所定長さで時分割されて、複数の軌道回路の各々に送信された時分割断続波であり、前記複数の軌道回路の各々で受信した前記交流信号波について、前記電圧レベルを算出する電圧レベル測定方法。
本項に記載の電圧レベル測定方法は、測定対象の交流信号波が、鉄道の軌道回路で列車の在線検知のために利用されている時分割断続波となっている。この時分割断続波は、連続した交流信号波である連続交流信号波から、予め設定された所定長さで時分割されたものであり、複数の軌道回路の各々に送信されている。このため、各軌道回路に送信されている時分割断続波の電圧レベルを測定するために、複数の軌道回路の各々で受信する交流信号波である時分割断続波について、上記（１）項に記載したようにして電圧レベルを算出する。これにより、鉄道の軌道回路で利用されている時分割断続波の電圧レベルが、安定して測定されるものである。更に、軌道回路に低周波の交流連続波や連続する交流信号波が送信されていても、時分割断続波の場合と同様の方式で電圧レベルが算出されるため、軌道回路で利用されている様々な交流波が安定して測定されるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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