(57)【要約】【課題】併結対象の車両間における放送装置の仕様の相違を吸収し、異なる車種間の併結運転を可能とする鉄道車両の併結変換器を提供する。【解決手段】本発明の併結変換器は、併結される、仕様又は規格の異なる放送装置をそれぞれ備えた二つの鉄道車両の両方又はどちらかに搭載される。併結変換器は、一方の鉄道車両側から入力される放送音声信号のレベルを他方の鉄道車両側に応じたレベルに変換し、他方の鉄道車両側に出力する放送音声レベル変換回路を含む。【選択図】図２
2004066890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
併結される、仕様又は規格の異なる放送装置をそれぞれ備えた二つの鉄道車両の両方又はどちらかに搭載され、一方の鉄道車両側の放送装置から入力される放送音声信号のレベルを他方の鉄道車両側の放送装置に応じたレベルに変換し、他方の鉄道車両側に出力する放送音声レベル変換回路を含む、鉄道車両の併結変換器。
【請求項２】
前記放送音声レベル変換回路は、他方の鉄道車両側の放送装置から入力される放送音声信号のレベルを一方の鉄道車両側の放送装置に応じたレベルに変換し、一方の鉄道車両側に出力する
請求項１記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項３】
前記放送音声レベル変換回路に前記一方及び他方の双方から放送音声信号が入力される場合に、それぞれの放送音声信号の経路上に挿入されるアッテネータをさらに含む
請求項２記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項４】
前記一方及び他方の側における放送装置の起動をそれぞれ検出する起動検出回路と、
前記起動検出回路によって放送装置の起動が検出された場合に、前記放送音声レベル変換回路内の、前記放送装置の起動が検出された側から入力される放送音声信号の伝達経路を開放状態から閉状態にする経路制御部とをさらに含む
請求項２又は３記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項５】
放送音声信号を前記放送音声レベル変換回路に入力するための放送装置が前記一方と前記他方とのどちら側で先に起動したのかを検出する起動順検出回路と、
前記起動順検出回路の検出結果に従って、放送装置が先に起動した側から前記放送音声レベル変換回路に入力される放送音声信号に係る利得を上昇または下降させるとともに、その逆側から前記放送音声レベル変換回路に入力される放送音声信号に係る利得を下降または上昇させる利得制御部とをさらに含む、
請求項２〜４の何れかに記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項６】
前記アッテネータが挿入される場合に、アッテネータによる放送音声信号の減衰分に応じて、放送音声信号に係る利得を上昇させるレベル補償部をさらに含む
請求項３記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項７】
前記二つの鉄道車両は、それぞれ仕様又は規格の異なる連絡装置をそれぞれ備え、
一方の鉄道車両側の連絡装置から入力される連絡音声信号のレベルを前記他方の鉄道車両側の連絡装置に応じたレベルに変換し、前記他方の側に出力する連絡音声レベル変換回路をさらに含む、
請求項１〜６の何れかに記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項８】
前記連絡音声レベル変換回路は、前記他方の側の連絡装置から入力される連絡音声信号のレベルを前記一方の側の連絡装置に応じたレベルに変換し、前記一方の側に出力する
請求項７記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項９】
前記二つの鉄道車両の何れか一方における放送装置の起動を検出した場合に、他方における放送装置の起動条件に従って、他方の放送装置を起動させる放送起動制御回路をさらに含む
請求項１〜８の何れかに記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項１０】
前記二つの鉄道車両の何れか一方におけるブザー装置の起動を検出した場合に、他方におけるブザー装置の起動条件に従って、他方のブザー装置を起動させるブザー制御回路をさらに含む
請求項１〜９の何れかに記載の鉄道車両の併結変換器。
【請求項１１】
前記二つの鉄道車両の何れか一方における連絡装置の起動を検出した場合に、他方における連絡装置の起動条件に従って、他方の連絡装置を起動させる連絡起動制御回路をさらに含む
請求項７〜１０の何れかに記載の鉄道車両の併結変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２以上の異なる放送装置及び／又は連絡装置が搭載されている異車種の鉄道車両を併結運転するための鉄道車両の併結変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道車両は、乗務員が乗客に案内放送する車内放送装置と、運転手と車掌または車掌同士で業務連絡を行う乗務員間の連絡装置などを含む装置を具備してなる車内放送システムを搭載している。車内放送システムを構成する放送装置、連絡装置は、例えば、図１３に示されるような構成を有している。図１３において、放送装置は、次の構成を有している。編成を構成する複数の車両には、先頭車両から最後尾車両に亘って、放送音声引通線（２本）と、放送起動制御線とが設けられている。編成の先頭又は最後尾を構成する車両のそれぞれには、放送用音声を入力するためのマイクロホンが設けられている。マイクロホンは、制御増幅器に接続されており、制御増幅器は、放送音声引通線及び放送起動制御線に接続されている。マイクロホンから入力された音声信号は、制御増幅器で所定のレベルに増幅された後、放送音声引通線を通じて全車両に伝達される。各車両に設けられた放送音声引通線及び放送起動制御線からは分岐線がそれぞれ引き出されており、各分岐線は出力増幅器に接続されている。出力増幅器には、１以上の車内スピーカが接続されている。放送音声引通線を通じて伝達された音声信号は、分岐線を通じて出力増幅器で所定のレベルに増幅された後、車内スピーカから音声として出力される。また、先頭又は最後尾車両には、図示しない放送装置の起動スイッチ（放送起動スイッチ）が設けられており、先頭又は最後尾の一方において起動スイッチが押されると、その一方から起動条件（先頭側からの起動、又は最後尾側からの起動）が放送起動制御線を通じて他方に伝達される。以上の構成によって、乗務員は、先頭又は最後尾車両の一方において、放送起動スイッチをオンにし、マイクロホンに音声を入力することで、その音声信号が放送音声引通線を介して全車両へ伝達され、各車両に設けられた車内スピーカから出力される。このように、放送音声は、先頭又は最後尾車両の一方の起動スイッチ及びマイクロホンの操作によって伝達可能になっている。
【０００３】
連絡装置は、例えば、次の構成を持つ。編成を構成する複数の車両には、先頭車両から最後尾車両に亘って、連絡音声引通線が設けられている。編成の先頭又は最後尾を構成する車両のそれぞれには、連絡用音声を送受信するための連絡送受話器が設けられている。一方の連絡送受話器から入力された連絡用の音声信号は、連絡音声引通線を通じて他方の連絡送受話器まで伝達され、他方の連絡送受話器から音声として出力される。これによって、乗務員は、連絡送受話器を用いて会話を行うことができる。
【０００４】
さらに、連絡装置として、連絡ブザーの伝達装置が設けられている。連絡ブザーの伝達装置は、次の構成を持つ。すなわち、先頭車両から最後尾車両に亘って、連絡ブザー回線が設けられている。先頭又は最後尾車両を構成する車両において、連絡ブザーが連絡ブザー回線に接続されている。また、先頭又は最後尾車両を構成する車両には、連絡ブザー用押釦がそれぞれ設けられている。一方の連絡ブザー用押釦が押されると、連絡ブザー回線に所定の電圧が印加され（電源加圧）、これによって先頭及び最後尾車両に設けられたブザーが鳴動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
車種が異なる２以上の鉄道車両を連結して編成を構成し、運転を行ういわゆる併結運転が望まれる状況がある。このとき、以下に示すような問題があった。即ち、鉄道車両に搭載されている放送装置や連絡装置の仕様は、車種毎に異なっている。例えば、放送音声引通線上を伝達される音声信号の信号レベルは、ＥＣ車（電車）間，及びＥＣ車とＤＣ車（ディーゼル車）との間で異なっている。具体的な例としては、ＥＣ車の１１５系では、放送ラインインピーダンス（Ω）／信号レベル（Ｖ）は３５Ω／８．３Ｖであり、６００Ω換算レベル（Ｖ）は３４．４Ｖである。また、ＥＣ車の２２３系やＤＣ車の１２６系では、放送ラインインピーダンス（Ω）／信号レベル（Ｖ）は６００Ω／２５．１Ｖであり、６００Ω換算レベル（Ｖ）は２５．１Ｖである。なお、上記した「１１５系」，「２２３系」，「１２６系」は列車の車種名である。また、ＤＣ車では、放送ラインインピーダンス（Ω）／信号レベル（Ｖ）は５０Ω／４．５Ｖであり、６００Ω換算レベル（Ｖ）は１５．６Ｖである。このように、放送用の音声信号の信号レベルの異なる車種を併結した場合には、その信号レベルの相違によって、スピーカから出力される音声が小さすぎたり大きすぎたりして、適切な放送音声が出力されない可能性があった。従って、併結運転できる車種間には制限があった。
【０００６】
また、連絡音声信号のレベルについても、上述した１１５系，２３３系及びＤＣ１２６系，ＤＣ車間において異なっている。
【０００７】
また、放送の起動条件も車種毎に異なっている。例えば、放送の起動条件には、例えば、直流電圧１００ボルト（ＤＣ１００Ｖ）の加圧起動、ＤＣ２４〜２８Ｖの加圧起動、或いは無電圧起動（０ボルト接地起動）といったものがある。このような起動条件が異なる起動条件送りは、少なくとも、上述した併結運転が制限される状況下では行われていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、併結対象の車両間における放送及び／又は連絡装置の仕様又は規格の相違を吸収し、異なる車種間の併結運転を可能とする鉄道車両の併結変換器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。
【００１０】
即ち、本発明は、併結される、仕様又は規格の異なる放送装置をそれぞれ備えた二つの鉄道車両の両方又はどちらかに搭載され、一方の鉄道車両側の放送装置から入力される放送音声信号のレベルを他方の鉄道車両側の放送装置に応じたレベルに変換し、他方の鉄道車両側に出力する放送音声レベル変換回路を含む鉄道車両の併結変換器である。
【００１１】
本発明によれば、第１の鉄道車両側から入力される放送音声信号のレベルが第２の鉄道車両側に応じたレベルに変換されて出力される。従って、第２の鉄道車両側において、第１の鉄道車両側から伝達される放送音声信号にもとづく音声を適正なレベルで放送することができる。これによって、異なる車種間の併結運転が可能となる。
【００１２】
本発明は、前記放送音声レベル変換回路が、他方の鉄道車両側の放送装置から入力される放送音声信号のレベルを一方の鉄道車両側の放送装置に応じたレベルに変換し、一方の鉄道車両側に出力するように構成するのが好ましい。このようにすれば、双方向で適正なレベルの放送音声信号を伝達することが可能となる。
【００１３】
本発明は、前記放送音声レベル変換回路に前記一方及び他方の双方から放送音声信号が入力される場合に、それぞれの放送音声信号の経路上に挿入されるアッテネータをさらに含むように構成するのが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、双方から放送音声信号が放送音声レベル変換回路に入力された場合に、インピーダンスのずれやばらつきによる発振等の異常状態が発生するのを抑えることができる。また、本発明は、アッテネータとともにインピーダンスマッチング回路が挿入されるようにしても良い。
【００１５】
また、本発明は、前記一方及び他方の側における放送装置の起動をそれぞれ検出する起動検出回路と、
前記起動検出回路によって放送装置の起動が検出された場合に、前記放送音声レベル変換回路内の、前記放送装置の起動が検出された側から入力される放送音声信号の伝達経路を開放状態から閉状態にする経路制御部とをさらに含むように構成するのが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、放送音声信号を前記放送音声レベル変換回路に入力するための放送装置が前記一方と前記他方とのどちら側で先に起動したのかを検出する起動順検出回路と、
前記起動順検出回路の検出結果に従って、放送装置が先に起動した側から前記放送音声レベル変換回路に入力される放送音声信号に係る利得を上昇または下降させるとともに、その逆側から前記放送音声レベル変換回路に入力される放送音声信号に係る利得を下降または上昇させる利得制御部とをさらに含むように構成するのが好ましい。
【００１７】
利得の上昇、下降は、一方と他方とのどちら側を優先するかに従って選択することができる。すなわち、先に起動した側（先押し側）を優先し、その利得を上昇させ、後に起動した側の利得を下降させる場合と、後に起動した側（後押し側）を優先し、その利得を上昇させ、先に起動した側の利得を下降させる場合とを選択することができる。
【００１８】
さらに、放送音声信号を検出する音声検知回路をさらに備え、前記利得の上昇及び下降は、音声検知回路によって該当する放送音声信号が検知された場合に実行されるようにしても良い。
【００１９】
また、本発明は、前記アッテネータが挿入される場合に、アッテネータによる放送音声信号の減衰分に応じて、放送音声信号に係る利得を上昇させるレベル補償部をさらに含むように構成するのが好ましい。このようにすれば、アッテネータによる放送音声信号のレベル低下を補償することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記二つの鉄道車両は、それぞれ仕様又は規格の異なる連絡装置をそれぞれ備え、一方の鉄道車両側の連絡装置から入力される連絡音声信号のレベルを他方の鉄道車両側の連絡装置に応じたレベルに変換し、前記他方の側に出力する連絡音声レベル変換回路をさらに含むように構成するのが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、前記連絡音声レベル変換回路が、前記他方の鉄道車両側の連絡装置から入力される連絡音声信号のレベルを前記一方の鉄道車両側の連絡装置に応じたレベルに変換し、前記一方の側に出力するように構成するのが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、前記二つの鉄道車両の何れか一方における放送装置の起動を検出した場合に、他方における放送装置の起動条件に従って、他方の放送装置を起動させる放送起動制御回路をさらに含むように構成するのが好ましい。このようにすれば、異種の車両間で放送起動条件を双方向で橋渡しすることができ、適正な併結運転が可能となる。
【００２３】
また、本発明は、前記二つの鉄道車両の何れか一方におけるブザー装置の起動を検出した場合に、他方におけるブザー装置の起動条件に従って、他方のブザー装置を起動させるブザー制御回路をさらに含むように構成するのが好ましい。このようにすれば、異種の車両間でブザー起動を双方向で橋渡しすることができ、適正な併結運転が可能となる。
【００２４】
また、本発明は、前記二つの鉄道車両の何れか一方における連絡装置の起動を検出した場合に、他方における連絡装置の起動条件に従って、他方の連絡装置を起動させる連絡起動制御回路をさらに含むように構成するのが好ましい。このようにすれば、異種の車両間で連絡起動を双方向で橋渡しすることができ、適正な併結運転が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。実施の形態における構成は例示であり、本発明は、実施の形態の構成に限定されない。
【００２６】
〈概要〉
図１は、本発明の原理図である。図１には、本発明に係る信号レベル変換器を含む併結変換器１０を搭載した車種Ｘの車両と、車種Ｙの車両とを併結した場合におけるそれぞれの放送装置及び連絡装置の概要が示されている。車種Ｘと車種Ｙとでは、放送・連絡装置の仕様が異なっている。
【００２７】
車種Ｘの車両における放送装置は、従来とほぼ同様の構成を持つ。すなわち、マイクロホン２Ａから入力される放送用の音声信号は、制御増幅器３Ａで所定のレベルに増幅され、放送音声引通線１Ａを通じて伝達され、出力増幅器６Ａに入力されて所定のレベルに増幅され、スピーカ４Ａから音声として出力される。放送用の音声信号の入力、伝達に先立ち、放送起動条件が制御増幅器３Ａから放送起動制御線１Ｂを通じて伝達される。
【００２８】
また、車種Ｘの車両における連絡装置は、従来とほぼ同様の構成を持つ。すなわち、連絡送受話器７Ａから入力される連絡用の音声信号は、連絡音声引通線７Ｂを通じて伝達される。また、連絡ブザー用押釦（スイッチ）８Ａが押されると、連絡ブザー回線８Ｂを通じて信号が伝達され、連絡ブザー回線８Ｂに接続されているブザー８Ｃが鳴動する。
【００２９】
車種Ｙの車両における放送装置も、従来とほぼ同様の構成を持つ。すなわち、マイクロホン２Ｂから入力される放送用の音声信号は、制御増幅器３Ｂで所定のレベルに増幅され、放送音声引通線１Ｃを通じて伝達され、出力増幅器６Ｂに入力されて所定のレベルに増幅され、スピーカ４Ｂから音声として出力される。放送用の音声信号の入力、伝達に先立ち、放送起動条件が制御増幅器３Ｂから放送起動制御線１Ｄを通じて伝達される。
【００３０】
また、車種Ｙの車両における連絡装置も、従来とほぼ同様の構成を持つ。すなわち、連絡送受話器７Ｃから入力される連絡用の音声信号は、連絡音声引通線７Ｄを通じて伝達される。また、連絡ブザー用押釦（スイッチ）８Ｄが押されると、連絡ブザー回線８Ｅを通じて信号が伝達され、連絡ブザー回線８Ｅに接続されているブザー８Ｆが鳴動する。
【００３１】
併結変換器１０は、少なくとも、車種間を連結する車両の一方に搭載される。図１に示す例では、車種Ｘと車種Ｙとを連結する車両の一方として、車種Ｘの先頭車両に併結変換器１０が搭載されている。但し、併結変換器１０は、図１において、車種Ｙの中間車両のみに搭載されても良く、両方に搭載されても良く、さらには、車両毎に搭載されても良い。
【００３２】
併結変換器１０には、併結対象の各側（車種Ｘ側、車種Ｙ側）の線が接続される。図１に示す例では、併結変換器１０には、車種Ｘ側の放送音声引通線１Ａ，放送起動制御線１Ｂ，連絡音声引通線７Ｂ，連絡ブザー回線８Ｂが接続され、且つ車種Ｙ側の放送音声引通線１Ｃ，放送起動制御線１Ｄ，連絡音声引通線７Ｄ，連絡ブザー回線８Ｅが接続されている。
【００３３】
併結変換器１０は、大略して以下の機能を持つ。すなわち、併結変換器１０は、放送音声引通線１Ａから入力される放送用の音声信号を放送音声引通線１Ｃに出力する。また、併結変換器１０は、放送音声引通線１Ｃから入力される放送用の音声信号を放送音声引通線１Ａに出力する。このとき、併結変換器１０は、一方から入力される音声信号のレベルを出力側のレベルに変換して出力する。
【００３４】
例えば、車両Ｘ側の放送装置において、放送音声信号は、マイクロホン２Ａに入力された時点では、所定のレベル“Ａ”を持ち、引通線１Ａでは、制御増幅器３Ａにより、所定のレベル“Ｃ”を持つ。そして、放送音声信号は、出力増幅器６Ａにより所定のレベル“Ｂ”に増幅されて出力される。放送音声の大きさは、放送音声信号のレベル“Ｂ”によって決まり、レベル“Ｂ”は、引通線１Ａにおけるレベル“Ｃ”によって決まる。一方、車両Ｙ側の放送装置において、放送音声信号は、マイクロホン２Ｂに入力された時点では、所定のレベル“Ａ′”を持ち、引通線１Ｃでは、制御増幅器３Ｂにより、所定のレベル“Ｃ′”を持つ。そして、放送音声信号は、出力増幅器６Ｂにより所定のレベル“Ｂ′”に増幅されて出力される。放送音声の大きさは、放送音声信号のレベル“Ｂ′”によって決まり、レベル“Ｂ′”は、引通線１Ｃにおけるレベル“Ｃ′”によって決まる。このとき、併結変換器１０は、引通線１Ａから入力される放送音声信号のレベルを“Ｃ”から“Ｃ′”に変換して引通線１Ｃに出力する。一方、併結変換器１０は、引通線１Ｃから入力される放送音声信号のレベルを“Ｃ′”から“Ｃ”に変換して引通線１Ａに出力する。
【００３５】
また、併結変換器１０は、車種Ｘ側の放送起動制御線１Ｂから入力される放送起動条件を示す信号を車種Ｙ側の放送起動条件を示す信号に変換し放送起動制御線１Ｄに出力する。一方、併結変換器１０は、車種Ｙ側の放送起動制御線１Ｄから入力される放送起動条件を示す信号を車種Ｘ側の放送起動条件を示す信号に変換して放送起動制御線１Ｂに出力する。
【００３６】
また、併結変換器１０は、連絡音声引通線７Ｂから入力される音声信号のレベルを車種Ｙ側の放送装置に応じたレベルに変換して連絡音声引通線７Ｄに出力するとともに、連絡音声引通線７Ｄから入力される音声信号のレベルを車種Ｘ側の放送装置に応じたレベルに変換して連絡音声引通線７Ｂに出力する。
【００３７】
また、併結変換器１０は、連絡ブザー回線８Ｂから入力されるブザー起動の信号を、車種Ｙ側の連絡装置に応じたブザー起動の信号に変換して連絡ブザー回線８Ｅに出力するとともに、連絡ブザー回線８Ｅから入力されるブザー起動の信号を、車種Ｘ側の連絡装置に応じた信号に変換して連絡ブザー回線８Ｂに出力する。
【００３８】
このように、併結変換器１０は、車種Ｘと車種Ｙとの間で放送装置及び連絡装置の仕様が相違していても、一方の放送装置又は連絡装置で発生した放送又は連絡用の音声信号，放送起動条件信号，ブザー起動信号を、他方に応じた信号に変換し他方の放送装置又は連絡装置へ伝達することができる。これによって、マイクロホン２Ａから入力された音声を、スピーカ４Ｂから適正な大きさで出力することができる。逆に、マイクロホン２Ｂから入力された音声をスピーカ４Ａから適正な大きさで出力することができる。また、車両Ｘ又は車両Ｙの一方で行われた放送起動を他方に伝達することができる。また、連絡送受話器７Ａ又は７Ｃの一方から入力された音声を他方から適正に出力することができる。さらに、連絡ブザー用押釦８Ａ又は８Ｄが押されると、ブザー８Ｃ及び８Ｆを適正に鳴動させることができる。従って、併結運転において、適正な放送、連絡を行うことができる。
【００３９】
〈全体構成〉
図２は、本発明に係る併結変換器１０の全体構成を示す図である。図２に示すように、併結変換器１０は、併結運転対象の二つの編成（車種）において、少なくとも、編成（車種）間の境界をなす鉄道車両の何れか一方に搭載される。図２に示す例では、併結変換器１０は、図中の左側の編成（車両）に搭載されている。図中の左側の編成（車両）は、併結対象の異種車両が併結される自編成（被併結対象車両）を示し、右側の編成（車両）は、併結対象の異種車両を示している。なお、併結変換器１０は、他編成に搭載されるようにしても良く、自編成と他編成の両方に搭載されるようにしても良い。
【００４０】
併結運転は、ＥＣ車（電車）間，ＥＣ車−ＤＣ車（キハ；ディーゼル車）間，ＤＣ車間で行われることが想定される。図２の例では、自編成に対して、新規に製造されるＤＣ車又は既存のＥＣ車（例えば、１１５系，２１１系）を想定し、他編成に対して、既存のＥＣ車（例えば、２２３系，ＤＣ１２６系）又は既存のＤＣ車を想定している。
【００４１】
併結変換器１０は、放送音声レベル変換回路１１と、連絡音声レベル変換回路１２と、放送起動制御回路１３と、ブザー制御回路としての連絡ブザー制御回路１４と、ブザー制御回路としての通報ブザー制御回路１５とを備えている。
【００４２】
放送音声レベル変換回路１１，連絡音声レベル変換回路１２は、自編成から他編成方向，及び他編成から自編成へ伝達すべき放送又は連絡用の音声信号のレベルを、伝達先に応じたレベルに変換して出力するための回路である。
【００４３】
放送起動制御回路１３，連絡ブザー制御回路１４，及び通報ブザー制御回路１５は、多種存在する放送起動条件，及びブザー起動条件の違いを左右方向に橋渡しする。このため、制御回路１３〜１５は、自編成側での起動を他編成側に送り、他編成側での起動を自編成側に送るための、双方向の起動制御回路を組み合わせて構成される。以下、自編成又は自編成側を、図に倣って「左」又は「左側」と称し、他編成又は他編成側を図に倣って「右」又は「右側」と称することもある。なお、本実施形態では、併結変換器１０が搭載されている側を「自編成」とする。
【００４４】
併結変換器１０は、自編成側（左側）と、他編成側（右側）とのそれぞれにおける複数の接続線を接続するための複数の端子を備えている。図２に示す例では、併結変換器１０は、自編成側において、車両電源用の２２０Ｐ線（ＤＣ＋１００Ｖ線）と、放送音声引通線１Ａに相当する放送音声回線としての４１２／４１３線と、放送起動制御線１Ｂに相当する放送起動線としての４１１線と、連絡音声引通線７Ｂ及び連絡ブザー回線８Ｂに相当する連絡音声回線及びブザー起動線としての３２９／３３０線と、１００ａｂ線とがそれぞれ接続される複数の端子（図示せず）を備えている。
【００４５】
一方、併結変換器１０は、他編成側において、ＥＣ車の各線を接続するための複数の端子として、車両電源用の２２０Ｎ線，放送音声引通線１Ｂに相当する４１２／４１３線，放送起動制御線１Ｂに相当する４１１線，連絡音声引通線７Ｄ及び連絡ブザー回線８Ｅに相当する３２９／３３０線，及び１００ｇ線をそれぞれ接続するための複数の端子を備えている。
【００４６】
また、併結変換器１０は、他編成側において、既存のＤＣ車の接続線を接続するための複数の端子として、ＤＣ車の車両電源用線（ＤＣ＋２８Ｖ線），放送音声引通線１Ｄに相当する４０７／４０８線（ＤＣ車放送起動線兼用），連絡音声引通線７Ｄに相当する４０５／４０６線，連絡ブザー線（連絡ＢＺ），通報ブザー線（通報ＢＺ）をそれぞれ接続するための複数の端子を備えている。
【００４７】
なお、上記した「２２０Ｐ線」，「４１２／４１３線」，「４１１線」，「３２９／３３０線」，「４０７／４０８線」，「４０５／４０６線」等は、車両配線の線の記号である。
【００４８】
他編成側の複数の端子は、他編成がＥＣ車であるかＤＣ車であるかによって、使用される端子が使い分けられる。図２では、他編成がＥＣ車である場合を想定しており、ＥＣ車の接続線と併結変換器１０との接続状態が示されている。
【００４９】
自編成側の複数の接続線は、併結変換器１０内において、次のように接続されている。即ち、２２０Ｐ線は、放送起動制御回路１３，連絡ブザー制御回路１４，及び通報ブザー制御回路１５のそれぞれの左側に接続される。４１２／４１３線は、放送音声レベル変換回路１１の左側の入力／出力端子に接続される。４１１線は、放送起動制御回路１３の左側の入力／出力端子に接続される。３２９／３３０線は、連絡音声レベル変換回路１２の左側の入力／出力端子に接続される。また、３２９線は、連絡ブザー制御回路１４の左側の入力／出力端子に接続され、３３０線は通報ブザー制御回路１５の左側の入力／出力端子に接続される。
【００５０】
他編成側の複数の接続線は、併結変換器１０内において、次のように接続されている。即ち、２２０Ｎ線，ＤＣ２８Ｖ線は、放送起動制御回路１３，連絡ブザー制御回路１４，及び通報ブザー制御回路１５のそれぞれの右側の対応する端子に接続される。４１２／４１３線及び４０７／４０８線は、放送音声レベル変換回路１１の右側の対応する入力／出力端子にそれぞれ接続される。４１１線は、放送起動制御回路１３の右側の入力／出力端子に接続される。３２９／３３０線及び４０５／４０６線は、連絡音声レベル変換回路１２の右側の対応する入力／出力端子にそれぞれ接続される。また、３２９線は、連絡ブザー制御回路１４の右側の入力／出力端子に接続され、３３０線は通報ブザー制御回路１５の右側の入力／出力端子に接続されている。連絡ブザー線は、連絡ブザー制御回路１４の右側の入力／出力端子に接続され、通報ブザー線は、通報ブザー制御回路１５の右側の入力／出力端子に接続されている。
【００５１】
車両の零ボルト（０Ｖ）側基準電位は、併結車両により異なる場合があるため、音声信号（放送・連絡）、起動制御（放送・連絡）の双方とも、０Ｖ電位は接続せず、それぞれ自己の編成の回路に戻るようにしてある。
【００５２】
以下、併結変換器１０を構成する各回路を個別に説明する。
【００５３】
〈放送音声レベル変換回路〉
図３は、放送音声レベル変換回路１１の構成例を示す図であり、図４は、放送音声レベル変換回路１１の動作説明図である。図３において、放送音声レベル変換回路１１は、左から右方向，及び右から左方向へそれぞれ伝達される放送音声信号のレベルを変換するレベル変換部２１と、放送起動条件「左から起動」及び／又は「右から起動」に応じて、レベル変換部２１に設けられたリレーを制御するリレー制御部２２（経路制御部に相当）と、放送起動条件「左先押し」又は「右先押し」に応じて、左から右方向の音声信号，及び右から左方向の音声信号のゲイン（利得）を制御するゲイン制御部２３（利得制御部に相当）とを備えている。
【００５４】
レベル変換部２１は、左から右方向の音声信号に対する回路と、右から左方向の音声信号に対する回路とからなり、略左右対称の構成を持つ。レベル変換部２１の内部動作は、６００［Ω］のインピーダンスで動作するように構成されている。このため、レベル変換部２１と、左右両側の４１２／４１３線とのインターフェイス部分には、トランス１０１ａ，１０１ｂが設けられ、入力される音声信号のインピーダンスを６００Ωに変換して受け取ると共に、出力される音声信号のインピーダンスが、回線インピーダンススイッチによって、出力側の規格又は仕様に応じた値に変換されるようになっている。図３に示す例では、４１２／４１３線のインピーダンスは、回線インピーダンススイッチの設定により、３５［Ω］，２００［Ω］，６００［Ω］の何れかに変換されるようになっている。
【００５５】
また、レベル変換部２１は、その左側又は右側に接続される車両の種類がＤＣ車であることを想定して、４０７／４０８線とのインターフェイス部分をなすトランス１０１ｃ，１０１ｄを有している。トランス１０１ａ及び１０１ｃは、４１２／４１３線（ＥＣ車）と４０７／４０８線（ＤＣ車）との切換スイッチ（ＥＣ／ＤＣ切換スイッチ１０２ａ）に接続されており、トランス１０１ｂ及び１０１ｄは、ＥＣ／ＤＣ切換スイッチ１０２ｂに接続されている。各ＥＣ／ＤＣ切換スイッチ１０２ａ，１０２ｂは、左側及び右側に接続される車種（放送音声回線）の種類に応じて、「ＥＣ側」と「ＤＣ側」とで選択先を切り替えられるようになっている。
【００５６】
また、レベル変換部２１は、左側のＥＣ／ＤＣスイッチ１０２ａを経た左から右方向の音声信号が通過する増幅器として、増幅器Ａｍｐ１，Ａｍｐ２，及びＡｍｐ３を備えており、右側のＥＣ／ＤＣスイッチ１０２ｂを経た右から左方向の音声信号が通過する増幅器として、増幅器Ａｍｐ４，Ａｍｐ５，及びＡｍｐ６を備えている。
【００５７】
増幅器Ａｍｐ１は、方向性結合回路を構成し、右から左方向の音声信号の成分が左から右方向の音声信号に含まれないように、左から右方向の音声信号を反転増幅する。増幅器Ａｍｐ２は、左から右方向の音声信号の増幅器であり、増幅度設定部（利得設定回路）２４において設定された増幅度に応じて入力される音声信号を増幅する。
【００５８】
増幅度設定部２４は、図３に示す例では、３デシベル［ｄＢ］ステップで８段階に増幅度を調整可能になっており、右側へ送出すべき音声信号のレベルに応じた増幅度を設定可能になっている。即ち、増幅度設定部２４は、設定可能な利得の段階に応じた複数のスイッチ（この例では８個）を持ち、何れかのスイッチがオンに設定されることで、予め用意された複数の利得（増幅度）のうちの一つが設定されるようになっている。増幅器Ａｍｐ３は、ライン駆動アンプであり、１Ｗクラスの出力が得られるユニットを使用している。
【００５９】
増幅器Ａｍｐ２及びＡｍｐ３をさらに詳細に説明すると、図４において、増幅器Ａｍｐ２は、増幅器Ａｍｐ１を経由してＡ→Ｂ→Ｃの経路でやってくる左側の信号と、増幅器Ａｍｐ６を経由してＮ→Ｃの経路でやってくる左側信号とを加算し、且つ増幅度切り換え回路（増幅度設定部２４）の抵抗回路網に従って予め定められた増幅度を得るために動作する。増幅器Ａｍｐ３は、音声信号を図４におけるＪで示した回線部分に送り出すために必要な信号レベルに増幅するために動作する。Ｊで示した回線部分では、場合によっては１ワットクラスの出力が必要な場合がある。このため、Ａｍｐ３として、Ｈ→Ｊに至る箇所での所定の抵抗による減衰を見越して、必要な信号レベルが得られるような、大きな出力が可能な増幅器が適用される。
【００６０】
増幅器Ａｍｐ４〜Ａｍｐ６は、増幅器Ａｍｐ１〜Ａｍｐ３にそれぞれ対応する右から左方向の音声信号に対する増幅器であり、それぞれ増幅器Ａｍｐ１〜３と同様の機能を有している。なお、増幅器Ａｍｐ５に対する増幅度設定部（利得設定回路）２５は、増幅器Ａｍｐ２に対する増幅度設定部２４と同様の構成を有しており、３デシベルステップで８段階の増幅度の切換が可能となっている。なお、各増幅度設定部２４，２５の１ステップの大きさ及び段階数は、調整すべき車両間の音声信号のレベル差に応じて適宜設定可能である。
【００６１】
増幅器Ａｍｐ１〜Ａｍｐ６の動作は、次の通りである。図４に示すように、左側から放送起動がかかっている（「左から起動」）場合において、左側のトランスＡから入力された音声信号は、Ａ→Ｂ→Ｃと導かれ、増幅器Ａｍｐ１において反転増幅される。その後、音声信号は、ＣからＤへ進み、増幅器Ａｍｐ２により左から右方向の利得の設定が行われる。
【００６２】
ここで、左側から放送起動がかかっている場合には、リレー制御部２２に「左から起動」の制御信号が与えられ、増幅器Ａｍｐ３の両端に設けられたリレー接点Ｆ及びＨを制御するリレー２２Ａによって、リレー接点Ｆ及びＨがオンとなっている。これによって、増幅器Ａｍｐ２から出力された音声信号は、Ｄ→Ｅ→Ｆを経て増幅器Ａｍｐ３に入力され、増幅される。増幅器Ａｍｐ３から出力される音声信号は、Ｇ→Ｈ→Ｉ→Ｊと進み、トランス１０１ｂから右側の放送音声回線（４１２／４１３線）に出力される。トランス１０１ｂから出力される音声信号は、右側の放送設備の仕様又は規格に応じた所望のレベルになっている。なお、左のみから放送起動がかかっている場合には、リレー接点Ｎ及びＯがオフ（開放）された状態となっているので、左から入力された音声信号の成分が左側に戻らないようになっている。
【００６３】
ところで、増幅器Ａｍｐ３から出力される音声信号は、Ｇ→Ｈ→Ｋと進んで増幅器Ａｍｐ４の入力側に導かれ、増幅器Ａｍｐ４で反転増幅されて信号ｂとして出力される。一方、増幅器Ａｍｐ３から出力される信号は、Ｇ→Ｌと進んで増幅器Ａｍｐ４の出力側に導かれる。ここで、Ｇ→Ｌと進む信号ａは、増幅器Ａｍｐ４で反転増幅されて出力される信号ｂが反転した同じレベルの信号となるように半固定抵抗器（可変抵抗器）で調整される。従って、図中のＬ（増幅器Ａｍｐ５の入力端）において、信号ａと信号ｂとは互いに打ち消し合って、増幅器Ａｍｐ５に入力されない。これによって、増幅器Ａｍｐ５の出力（図中のＭ）には、左側から入力された信号成分は含まれないようになっている。
【００６４】
その後、右側から起動されて音声信号が入力される場合には、リレー制御部２２に「右から起動」の制御信号が与えられ、増幅器Ａｍｐ６の両端のリレー接点Ｎ及びＯを制御するリレー２２Ｂによって、リレー接点Ｎ及びＯがオンとなっている。右側から入力された音声信号は、Ｊ→Ｉ→Ｋ→Ｌ→Ｍ→Ｎ→Ｏ→Ａの経路を進む。この音声信号に対しては、上述したような信号の打ち消し作用は生じない。従って、右側から入力された音声信号は、増幅器Ａｍｐ５及びＡｍｐ６でそれぞれ増幅されて、左側に応じたレベルに変換された後、左側の放送音声回線（４１２／４１３線）に出力される。
【００６５】
なお、上述した動作において、リレー制御部２２に与えられる「左から起動」及び「右から起動」の各制御信号は、放送起動制御回路１３から与えられる。「右から起動」及び「左から起動」の制御信号は、放送起動制御回路において検出される起動方向（どちらの放送装置が起動したのかの検出結果）を示す制御信号である。
【００６６】
上述した動作は、先に右側から起動して音声信号がレベル変換部２１に入力される場合でも同様である。即ち、増幅器Ａｍｐ２の出力Ｄは、右側から入力された信号成分を含まないようになっている。但し、左側と右側との双方が起動された場合には、増幅器Ａｍｐ１〜Ａｍｐ６の全てが動作状態となる。この場合には、回線のインピーダンスのばらつきやずれなどによって発振する可能性がある。このため、両側の放送音声回線のインターフェイス部分には、アッテネータ（ＡＴＴ）を兼ねたインピーダンスマッチング回路２６及び２７が挿入され、発振等の異常な状態の発生を防止するようになっている。
【００６７】
図３に示す例では、左側のＥＣ／ＤＣスイッチ１０２ａと増幅器Ａｍｐ１との間にインピーダンスマッチング回路２６が挿入され、右側のＥＣ／ＤＣスイッチ１０２ｂと増幅器Ａｍｐ４との間にインピーダンスマッチング回路２７が挿入されるようになっている。各インピーダンスマッチング回路２６，２７の動作／動作停止（挿抜）は、リレー制御部２２によって制御される。即ち、リレー制御部２２は、ＡＮＤ回路２８を有し、ＡＮＤ回路２８は、「左から起動」及び「右から起動」の制御信号がそれぞれ入力されたとき、ＡＮＤ条件が満たされた旨の信号を出力し、この出力によって各リレー２９，３０がインピーダンスマッチング回路２６及び２７をレベル変換部２１に挿入する。
【００６８】
また、図３に示すように、左側と右側との双方から起動した場合における音声信号の安定性をさらに高めるため、レベル変換部２１には、増幅器Ａｍｐ２と増幅器Ａｍｐ３との間（Ｅ−Ｆ間）にゲイン調整部３１が挿入され、増幅器Ａｍｐ５と増幅器Ａｍｐ６との間（Ｍ−Ｎ間）にゲイン調整部３２が挿入されている。各ゲイン調整部３１，３２は、ゲイン「高（Ｈ）」，「中（Ｍ）」，「低（Ｌ）」に応じた３つのレンジを持ち、何れかのレンジが選択されるようになっている。音声信号の入力がない場合には、各ゲイン調整部３１，３２のゲイン（利得）のレンジは、それぞれ、ゲイン「中（Ｍ）」が選択される。ゲイン「高（Ｈ）」及び「低（Ｌ）」の選択は、ゲイン制御部２３によって制御される。ゲイン制御部２３には、「左先押し」「右先押し」の起動条件にかかる制御信号が入力される。「左先押し」又は「右先押し」は、放送起動制御回路１３で検出され、この検出結果としての「左先押し」の制御信号、又は「右先押し」の制御信号が、放送起動制御回路１３からゲイン制御部２３に与えられる。
【００６９】
ゲイン制御部２３に「左先押し」の制御信号が入力されると、リレー３３が動作して、スイッチ３４，３５，３６を閉じる。その後、増幅器Ａｍｐ２から出力された音声信号がスイッチ３４を通じて音声信号検知ユニット３７で検出されると、「左Ｈ−ＯＮ」及び「右Ｌ−ＯＮ」の制御信号がスイッチ３５及び３６を介して出力され、各ゲイン調整部３１，３２に入力される。すると、ゲイン調整部３１では、ゲイン「高（Ｈ）」のレンジが選択され、ゲイン調整部３２では、ゲイン「低（Ｌ）」のレンジが選択される。このように、左側の放送起動スイッチ（例えば、図１の起動スイッチ７Ａ）が右側の放送起動スイッチ（例えば、図１の起動スイッチ７Ｂ）よりも先に押された場合（「左先押し」の場合）には、ゲイン制御部２３は、左側からの音声信号を検出し、左から右方向の音声信号のゲインをアップ（Ｍ→Ｈ）させ、右から左方向の音声信号のゲインをダウン（Ｍ→Ｌ）させる。
【００７０】
これに対し、ゲイン制御部２３に「右先押し」の制御信号が入力されると、リレー３８が動作して、スイッチ３９，４０，４１を閉じる。その後、増幅器Ａｍｐ５から出力された音声信号がスイッチ３４を通じて音声信号検知ユニット３７で検出されると、「右Ｈ−ＯＮ」及び「左Ｌ−ＯＮ」の制御信号がスイッチ４０及び４１を介して出力され、各ゲイン調整部３１，３２に入力される。すると、ゲイン調整部３１では、ゲイン「低（Ｌ）」のレンジが選択され、ゲイン調整部３２では、ゲイン「高（Ｈ）」のレンジが選択される。このように、右側の放送起動スイッチ（例えば、図１の起動スイッチ７Ｂ）が左側の放送起動スイッチ（例えば、図１の起動スイッチ７Ａ）よりも先に押された場合（「右先押し」の場合）には、ゲイン制御部２３は、右側からの音声信号を検出し、右から左方向の音声信号のゲインをアップ（Ｍ→Ｈ）させ、左から右方向の音声信号のゲインをダウン（Ｍ→Ｌ）させる。
【００７１】
このようにして、双方向で放送起動がかかった場合には、どちらが先に起動したかが特定され、先に起動した側の音声信号が優位的に取り扱われ、当該音声信号の安定性が優先的に補償されるようになっている。
【００７２】
なお、ゲイン調整部３１，３２及びゲイン制御部２３の動作は、両側が起動した場合において、ゲインが所定値（例えば、ゲイン「中（Ｍ）」に相当する値）で十分に安定する場合であれば、上述したようなゲイン制御部２３によるレンジの切換動作が行われないようにすることができる。即ち、放送起動が双方向で起こっているか否かに拘わらず、ゲインを所定の値（例えばゲイン「中（Ｍ）」）で固定することが可能である。このように、ゲインを所定値で固定可能であれば、ゲイン調整部３１，３２及びゲイン制御部２３は不要である。即ち、所定のゲインを得るための抵抗器がＡｍｐ２−Ａｍｐ３間及びＡｍｐ５−Ａｍｐ６間にそれぞれ挿入された構成にしても良い。
【００７３】
なお、図３及び図４に示した例では、左側及び右側がＥＣ車である場合を想定したが、右側がＤＣ車である場合には、切換スイッチ１０２ｂは、「ＤＣ側」を選択し、左から右方向の音声信号は、切換スイッチ１０２ｂ及びトランス１０１ｄを経て、４０７／４０８線に出力される。また、右から左方向への音声信号が、４０７／４０８線からトランス１０１ｄを経て入力される。左側がＤＣ車である場合には、上記した右側がＤＣ車である場合と同様のことが、左側において行われる。また、両側がＤＣ車である場合には、４０７／４０８線間の音声信号のレベル変換が行われる。このように、ＥＣ車とＤＣ車との組み合わせが異なっても、放送音声レベル変換回路１１の動作原理は同じである。
【００７４】
〈連絡音声レベル変換回路〉
図５は、連絡音声レベル変換回路１２の構成例を示す図である。図５に示すように、連絡音声レベル変換回路１２の回路構成は、図３に示した放送音声レベル変換回路１１とほぼ同様であり、図３に示した増幅器Ａｍｐ１〜Ａｍｐ６，及び増幅度設定部２４，２５と同様の機能を持つＡｍｐ１１〜Ａｍｐ１６，及び増幅度設定部４２，４３を有し、図４に示したのとほぼ同様の動作によって、左から右方向，及び右から左方向の連絡用の音声信号（３２９／３３０線間を伝達される音声信号）のレベルをそれぞれ変換して出力する。
【００７５】
但し、連絡系音声は、常時双方向で伝達されるため、図３に示したインピーダンスマッチング回路（兼アッテネータ）２６及び２７と同様のインピーダンスマッチング回路が常時挿入された状態となっている。従って、リレー制御部２２に相当する回路も存在しない。また、Ａｍｐ１２−Ａｍｐ１３間及びＡｍｐ１５−Ａｍｐ１６間のゲインは、ゲイン「中（Ｍ）」に相当する値で固定されており、ゲイン制御部２３に相当する回路も存在しない。
【００７６】
なお、図５では、ＥＣ車同士の３２９／３３０線間の音声信号を扱う場合について示しているが、３２９／３３０線−４０５／４０６線（ＤＣ車）間、連絡音声のマイナス線と４０７／４０８線との間の音声も全く同一の原理によってレベルの変換が行われる。このため、連絡音声レベル変換回路１２は、ＤＣ車用のインターフェイスを有している。
【００７７】
〈放送起動制御回路〉
図６〜図８は、放送起動制御回路１３の構成例を示す図であり、図６は、左側（ＤＣ１２６系またはＥＣ系を想定）から起動した場合における放送起動制御回路１３の動作を示しており、図７は、右側のＥＣ車両から起動した場合における放送起動制御回路１３の動作を示しており、図８は、右側のＤＣ車両から起動した場合における放送起動制御回路１３の動作を示している。
【００７８】
放送起動制御回路１３は、左右方向の一方から起動したとき、他方からの起動を受け付けないように、先に起動する側の条件によってオンするリレーのブレイク接点を利用し、他方から起動線を切断している。また、これによって先に起動した側がどちらであるかの検出（「左から起動」または「右から起動」の検出）を行う。即ち、例えば、図６に示すように、リレー接点Ｃ及びＤのオンによって「左先押し」が成立する場合には、「右先押し」の条件を成立させるための電流経路上に存するリレー接点Ｊが開放して、「右先押し」の条件が成立しないようになっている。
【００７９】
また、放送起動制御回路１３は、左右のどちらから起動条件が来ているか否か（左側と右側とのそれぞれにおける放送装置の起動（放送起動スイッチのオン））を監視するため、起動制御用のリレーの電流の検出を行い、この検出結果と、実際の起動条件の有無との論理積を検出するＡＮＤ回路（ＡＮＤ１，ＡＮＤ２）を有している。起動条件のみでは、他方から転送されてきた起動条件なのか、自編成内より起動したのかの区別が付かないからである。
【００８０】
放送起動制御回路１３で検出される「左から起動」「右から起動」「左側先押し」「右側先押し」の各条件は、制御信号として、放送音声レベル変換回路１１に送られ、放送音声レベル変換回路１１による音声信号の増幅度の設定に用いられる。
【００８１】
図６において、各リレー接点Ｃ，Ｃ′，Ｄ，Ｄ′，Ｉ及びＪは、左側及び右側の放送起動スイッチが押されていない場合には、接点Ｊ，Ｄ，Ｃはオンであり、接点Ｉ，Ｄ′，Ｃ′はオフとなっている。
【００８２】
左側の放送起動スイッチ５１（Ａ）が押し下げによって起動（オン）したとき、リレーＲＹ２のリレー接点Ｄは閉じた状態になっており、リレー接点Ｄ’は開放された状態となっており、リレーＲＹ３（Ｎ）のリレー接点Ｃは閉じた状態となっており、リレー接点Ｃ’は開放された状態となっている。
【００８３】
このため、左側の車両電源ＤＣ＋１００Ｖ線（２２０Ｐ線）から左側の４１１線にＤＣ＋１００Ｖが加圧され、電流が、図６中のＡ（放送起動スイッチ）→（左側４１１線）→Ｂ→Ｃ→Ｄの経路を流れ、リレーＲＹ１（Ｅ）をオン状態にする。すると、リレーＲＹ１のリレー接点Ｉが閉じ（オン）、リレー接点Ｊが開放され（オフ）、リレー接点Ｏが閉じ（オン）、リレー接点Ｏ′が開放（オフ）される。さらに、リレーＲＹ１を経た電流は、ＰＣ３（「ＰＣ」はフォトカプラまたはフォトモスリレーの意である）をオンさせて、左側編成の０Ｖ（零ボルト：Ｆ）に戻る。
【００８４】
ここで、右側編成がＥＣ車である場合、リレーＲＹ１（Ｅ）のオンによってリレー接点Ｉがオンするので、右側編成の電源＋１００Ｖ線（２２０Ｎ線）から、Ｈ→トランジスタＴＲ２→Ｉへと信号が流れ、右側編成の４１１線が加圧され、右側編成のＥＣ車内の放送起動用リレー（Ｇ）がオンする。このようにして、左側からの放送起動の信号が右側へ橋渡しされる。
【００８５】
一方、右側編成がＤＣ車である場合、リレーＲＹ１に電流が流れることによりリレー接点Ｏがオンするので、右側車両電源＋２８Ｖ線（Ｍ）からＤＣ車の放送起動用リレーＲを経由してＰ→Ｏ→ＴＲ３→Ｑ（ＤＣ−０Ｖ）と電流が流れる。これによって、右側編成のＤＣ車内において放送起動がかかる（ＤＣ車内の放送起動制御線に放送起動信号が流れる）。
【００８６】
ところで、左側の放送起動スイッチ５１が押された場合には、トランジスタＴＲ１には電流が流れない。このため、ＰＣ１はオフ状態である。これに対し、ＰＣ２は、左側の４１１線を流れる電流によってオンする。すると、ＰＣ１及びＰＣ２の後段に設けられた各インバータからの出力がその後段のＡＮＤ回路（ＡＮＤ１）のＡＮＤ条件を成立させる。このとき、「左から起動」の起動条件が検出され、この「左から起動」を示す制御信号が放送音声レベル変換部１１（のリレー制御部２２）に送られる。
【００８７】
また、ＰＣ３がオンとなることによって、その後段に設けられたインバータの「Ｈ−Ｈ」の条件が満たされ、「左先押し」の条件が成立・検出される。この「左先押し」を示す制御信号は、放送音声レベル変換回路１１（のゲイン制御部２３）へ送られる。
【００８８】
一方、右側編成のＥＣ車側では、右側の放送起動スイッチがオンになっていないときには、トランジスタＴＲ２に電流が流れる。このため、ＰＣ４，ＰＣ５が共にオンとなって、その後段に設けられたＡＮＤ回路（ＡＮＤ２）のＡＮＤ条件が成立せず、「右から起動」は出力されない。また、右側編成がＤＣ車である場合でも、トランジスタＴＲ３がオンし、ＰＣ８，ＰＣ９が共にオンするため、「右から起動」条件が成立しない。
【００８９】
また、左側の放送起動スイッチ５１がオンとなっている場合において、右側の放送起動スイッチ５２（図７）が押された場合では、リレー接点Ｊがオフとなっており、リレー接点Ｉがオンとなっているので、各リレー回路ＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３の動作に変化はない。このように、「左先押し」の条件が成立している場合には、「右先押し」の条件が同時に成立しないようになっている。但し、トランジスタＴＲ２に電流が流れなくなるので、ＰＣ４がオフとなり、後段のＡＮＤ回路ＡＮＤ２の条件が満たされ、「右から起動」の制御信号が出力される状態になる。すなわち、「左から起動」と「右から起動」との双方が同時に成立する。
【００９０】
次に、右側編成がＥＣ車である場合において、右側編成から放送起動がかかった場合の動作例を、図７を用いて説明する。図７において、右側編成のＥＣ車の放送起動スイッチ５２が押し下げによって起動（オン）したとき、リレー接点Ｃは閉じ、リレー接点Ｃ′は開放され、リレー接点Ｉは開放され、リレー接点Ｊは閉じた状態となっている。このため、右側編成の車両電源ＤＣ＋１００Ｖ線から右側編成の４１１線に対し、スイッチ５２を介してＤＣ＋１００Ｖが加圧される。すると、電流が図７中のＨ→Ｇ→（右側４１１線）→Ｊの経路で流れ、リレーＲＹ２（Ｅ′）をオンさせ、ＰＣ６をオンさせて右側編成の０Ｖ（零ボルト：Ｌ）に戻る。
【００９１】
リレーＲＹ２（Ｅ′）がオンすると、リレーＲＹ２のリレー接点Ｄが開放し、リレー接点Ｄ′が閉じる。すると、左側編成の車両電源＋１００Ｖ線（２２０Ｎ線：図７中のＡ）から、ＴＲ１→Ｄ′→Ｂと電流が流れて左側編成の放送起動線である４１１線を加圧し、左側編成に対して放送起動がかかる。すなわち、左側編成の放送起動制御線に放送起動信号が出力される。
【００９２】
右側編成の放送起動スイッチ５２が先に押された場合には、トランジスタＴＲ２には電流が流れず、ＰＣ４がオフ状態（出力Ｌ）、ＰＣ５がオン状態（出力Ｈ）となる。このとき、各ＰＣ４，５の後段にそれぞれ設けられたインバータの出力は、それぞれ“Ｈ”となるので、その後段に設けられたＡＮＤ回路（ＡＮＤ２）のＡＮＤ条件が成立して「右から起動」の出力（制御信号）が得られる。
【００９３】
また、リレーＲＹ２を流れる電流によってＰＣ６がオンする。これによって、「右先押し」の制御信号も得られる。「右から起動」及び「右先押し」の制御信号は、放送音声レベル変換回路１１に送られる。
【００９４】
なお、左側編成の放送起動がかかっていない場合には、トランジスタＴＲ１に電流が流れてＰＣ１をオンにするので、ＡＮＤ１のＡＮＤ条件が満たされず、「左から起動」の出力は得られない。また、リレー接点Ｄがオフ（開放）されるので、ＰＣ３はオフとなり、「左先押し」の出力は得られない。
【００９５】
また、右側の放送起動スイッチ５２がオンとなっている場合において、左側の放送起動スイッチ５１（図６）がオンとなった場合では、リレー接点Ｊがオンとなっており、リレー接点Ｉがオフとなっているので、各リレー回路ＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３の動作に変化はない。このように、「右先押し」の条件が成立している場合には、「左先押し」の条件は同時に成立しない。但し、トランジスタＴＲ１に電流が流れなくなるので、ＰＣ１がオフとなり、後段のＡＮＤ回路ＡＮＤ１の条件が満たされ、「左から起動」の制御信号が出力される状態になる。すなわち、「左から起動」と「右から起動」との双方が同時に成立する。
【００９６】
次に、右側編成がＤＣ車である場合において、右側編成から放送起動がかかった場合の動作例を図８を用いて説明する。図８において、左側編成からの放送起動がかかっていない場合には、リレーＲＹ１（Ｅ）のリレー接点Ｏはオフ（開放）された状態となっており、リレー接点Ｏ’はオンした（閉じた）状態となっている。従って、ＤＣ車の電源＋２８Ｖ線（Ｈ’）からの電流が、Ｈ’→Ｎ→Ｏ’→Ｐと導かれる状態となっている。
【００９７】
ここで、ＤＣ車の放送起動スイッチ５３（Ｓ）が押し下げによってオンされると、Ｈ’→Ｎ→Ｏ’→Ｐ→Ｓと電流が流れる。これによって、リレーＮがオンとなって、リレー接点Ｃをオフ（開放）し、リレー接点Ｃ’をオンする（閉じる）。また、ＰＣ９及びＰＣ７がそれぞれオンする。
【００９８】
リレー接点Ｃ’がオンすることによって、左側編成の車両電源＋１００Ｖ線（２２０Ｎ線）から、ＴＲ１→Ｃ→Ｂ→Ａの経路を経て、左側編成の放送起動線である４１１線が加圧される。これによって、左側編成に対して放送起動がかかる。
【００９９】
放送起動スイッチ５３がオンの状態では、トランジスタＴＲ３がオフであるためＰＣ８がオフであり、且つＰＣ９がオンの状態である。このため、これらの後段に設けられたＡＮＤ回路（ＡＮＤ３）のＡＮＤ条件が成立して、「右から起動」の制御出力が得られる。また、ＰＣ７がオンすることにより、「右側先押し」の制御出力が得られる。なお、ＡＮＤ３（ＡＮＤ２）及びＰＣ７（ＰＣ６）の後段にはそれぞれＥＣ／ＤＣ切り換えスイッチが設けられており、他編成がＥＣ車かＤＣ車かに応じてスイッチの切り換え先が予め選択されるようになっている。
【０１００】
なお、上記した動作中では、ＰＣ１はトランジスタＴＲ１からの電流によりオンとなるので、ＡＮＤ１の条件が満たされず、「左から起動」の制御出力は得られない。また、リレー接点Ｃが開放するので、ＰＣ３がオンせず、「左先押し」の制御出力も得られない。また、起動スイッチ５３が押された状態において、左側編成の起動スイッチ５１が押された場合の動作は、右側編成がＥＣ車である場合と同様である。
【０１０１】
以上のようにして、放送起動制御回路１３は、左右の両方向からの放送起動を検出し、一方からの放送起動条件（放送起動信号）を他方の放送起動条件（放送起動信号）に変換して他方に出力するようになっている。
【０１０２】
〈ブザー起動制御回路〉
次に、連絡ブザー制御回路１４及び通報ブザー制御回路１５の構成及び動作について説明する。両者の構成及び動作は同じであるので、ここでは、通報ブザー起動制御回路１５を例として説明する。
【０１０３】
図９は、通報ブザー制御回路１５の構成例及び左側編成からブザー起動があった場合の動作例を示す図である。図１０は、右側編成のＥＣ車からブザー起動があった場合の通報ブザー制御回路１５の動作例を示す図である。図１１は、右側編成のＤＣ車からブザー起動があった場合の通報ブザー制御回路１５の動作例を示す図である。
【０１０４】
図９に示すように、ブザー系起動制御回路は、左右の一方から起動したとき、他方からの起動を受け付けないよう、先に起動する側の条件によってオンするリレーのブレイク接点を利用している。これは、放送起動制御と同様である。ブザー起動制御では、連絡音声系は元々常時双方向のため、先に起動したかどうかの検出をする必要はなく、回路としては放送起動の制御回路より簡単になっている。但し、連絡ブザー（連絡ブザー制御回路１４）、通報ブザー（通報ブザー制御回路１５）と２系統用意する必要がある。
【０１０５】
なお、ブザー起動の両方向からの重なりがあった場合は、先にどちらが押されたかで、先に押した側の優先となり、図９〜１１の何れかの動作となる。重なりがほどかれたとき、瞬時に、ほどかれた状態として片側からの起動の動作状態に移行する。
【０１０６】
最初に、左側編成から通報ブザー起動があった場合の通報ブザー制御回路１５の動作例を説明する。図９において、左側編成の通報ブザースイッチ６１（Ｂ）が押されると、左側編成の通報ブザーが鳴動する。このとき、リレーＲＹ６のリレー接点Ｈは閉じた状態となっており、リレー接点Ｅは開放された状態となっている。またリレーＲＹ５のリレー接点Ｇは閉じた状態となっており、リレー接点Ｄは開放された状態となっている。このため、左側編成の車両電源ＤＣ＋１００Ｖ（２２０Ｐ線：Ａ）が、Ｂ→Ｈ→Ｇ→ＲＹ４→Ｉと流れて０Ｖに戻る。このとき、リレーＲＹ４がオンする。すると、リレーＲＹ４のリレー接点Ｃが閉じ、リレー接点Ｆが開放され、リレー接点Ｏが閉じ、リレー接点Ｐが開放された状態となる。
【０１０７】
このとき、右側編成がＥＣ車である場合には、車両の電源＋１００Ｖ（２２０Ｐ線：Ｊ）から、Ｊ→Ｃ→Ｋ→Ｌ→Ｍと電流が流れて、右側車両の通報ブザーが鳴動する。
【０１０８】
これに対し、右側編成がＤＣ車である場合には、ＤＣ＋２８Ｖ（Ｎ）からリレー接点Ｏを介して通報ブザー線に電流が流れＤＣ車内の通報ブザーを鳴動させる。即ち、電流が図９中のＮ→Ｏ→Ｑ→Ｒと流れてブザーが鳴動する。
【０１０９】
図９において、左側編成，右側編成のＥＣ車，左側編成のＤＣ車の何れの場合も、電源電流はそれぞれ元の車両の０Ｖラインに戻るように構成されている。
【０１１０】
次に、右側編成のＥＣ車から通報ブザー起動があった場合の通報ブザー制御回路１５の動作例を説明する。図１０において、右側編成のＥＣ車の通報ブザースイッチ６２（Ｌ）が押されたとき、右側編成の通報ブザーが鳴動する。このとき、リレーＲＹ６のリレー接点Ｈは閉じた状態となっており、リレー接点Ｅは開放された状態となっている。また、リレーＲＹ４のリレー接点Ｃは開放された状態となっており、リレー接点Ｆは閉じた状態となっており、リレー接点Ｏは開放された状態となっており、リレー接点Ｐは閉じた状態となっている。
【０１１１】
このため、右側編成のＥＣ車の電源＋１００Ｖ（２２０Ｐ線：Ｊ）から、Ｌ（通報ブザースイッチ）→Ｋ→（右側３３０線）→Ｆ→ＲＹ５→Ｍ（ＥＣ−０Ｖ）と電流が流れて、リレーＲＹ５がオンする。すると、リレーＲＹ５のリレー接点Ｄが閉じ（オンとなり）、リレー接点Ｇが開放される（オフになる）。これによって、左側編成の車両電源ＤＣ＋１００Ｖ（２２０Ｎ線：Ａ）から、Ａ→Ｄ→（左側３３０線）→Ｂ（左側通報ブザー）→Ｉ（左側０Ｖ）と流れて、左側編成の通報ブザーが鳴動する。
【０１１２】
次に、右側編成のＤＣ車から通報ブザー起動があった場合の通報ブザー制御回路１５の動作例を説明する。図１１において、右側編成のＤＣ車の通報ブザースイッチ６３（Ｑ）が押されたとき、右側編成の通報ブザーが鳴動する。このとき、リレーＲＹ５のリレー接点Ｇは閉じた状態となっており、リレー接点Ｄは開放された状態となっている。また、リレーＲＹ４のリレー接点Ｃは開放された状態となっており、リレー接点Ｆは閉じた状態となっており、リレー接点Ｏは開放された状態となっており、リレー接点Ｐは閉じた状態となっている。
【０１１３】
このため、右側編成のＤＣ車の電源ＤＣ＋２８Ｖ線（Ｎ）から、Ｎ→Ｑ（ブザースイッチ）→（通報ブザー線）→Ｐ→ＲＹ６→Ｒ（ＤＣ−０Ｖ）と電流が流れて、リレーＲＹ６がオンする。すると、リレーＲＹ６のリレー接点Ｅが閉じ（オンとなり）、リレー接点Ｈが開放される。これによって、左側編成の車両電源＋１００Ｖ線（２２０Ｎ線：Ａ）から、Ａ→Ｅ→（左側３３０線）→Ｂ（左側通報ブザー）→Ｉ（左側０Ｖ）と流れて、左側編成の通報ブザーが鳴動する。
【０１１４】
以上の動作は、連絡ブザー制御回路１４においても同様に行われる。このように、連絡ブザー制御回路１４及び通報ブザー制御回路は、左側と右側との一方で行われたブザー起動を、他方に伝達し、他方のブザーを鳴動させることができる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、連絡ブザー及び通報ブザーを有する放送・連絡装置について説明している。但し、放送・連絡装置には、連絡ブザーに係る構成を持ち、通報ブザーに係る構成を持たないものもある。
【０１１６】
〈放送起動の重なり時のレベル変動補償〉
図３及び図４を用いて説明した放送音声レベル変換回路１１では、双方向からの音声入力（放送起動の重なり）があった場合には、音声信号の入力部分（インターフェイス部分）にアッテネータ（ＡＴＴ）兼インピーダンスマッチング回路２６及び２７が挿入され、これによって、インピーダンスのばらつきやずれによる発振等の異常状態の発生を防止するようにしている。但し、車種（放送設備の仕様または規格）によって、元々の送り出しインピーダンス（放送ラインインピーダンス）の違いによって、重なりの発生時における音声信号のレベル低下が異なる。
【０１１７】
従って、車種毎の設定によって、レベル低下を補償する必要がある。図１２は、レベル低下の補償回路（レベル変動補償回路：レベル補償部に相当）７０の一例を示す図である。図１２において、放送音声レベル変換回路１１の各増幅度設定部（利得設定回路）２４，２５には、併結される車種の組み合わせ毎に、利得の大きさを切り替えるスイッチ７１，７２が設けられている。
【０１１８】
各スイッチ７１，７２は、「利得　小」と「利得　大」との二つの選択端子を持ち、「利得　小」の選択端子は、音声信号が片方向から入力される場合に選択され、片方向時における所定の利得（増幅度）の設定を増幅度設定部２４，２５に対してそれぞれ施すようになっている。即ち、「利得　小」が選択された場合には、それに応じた所定の利得を設定するための増幅度設定部２４，２５内の各設定スイッチがオンに設定される。
【０１１９】
一方、「利得　大」の選択端子は、音声信号が双方向から入力される場合（放送起動の重なり時）に選択され、「利得　小」が選択された場合における利得よりも大きい所定の利得（増幅度）の設定を増幅度設定部２４，２５に対してそれぞれ施すようになっている。即ち、「利得　大」が選択された場合には、それに応じた所定の利得を設定するための増幅度設定部２４，２５内の各設定スイッチが、「利得　小」の設定スイッチに代わってオンに設定される。このように、音声信号に対する利得の設定が、「利得　小」と「利得　大」との設定で交互に切り替わるようになっている。
【０１２０】
各スイッチ７１，７２の切換制御は、放送が片方向で起動しているか双方向で起動しているかによって行われる。このため、放送音声レベル変換回路１１は、放送起動制御回路１３から入力される「右から起動」「左から起動」の各制御信号のＡＮＤをとるＡＮＤ回路７３を有し、ＡＮＤ回路７３は、「左から起動」及び「右から起動」の制御信号が入力されている場合に、各スイッチ７１，７２の選択内容を「利得　小」から「利得　大」に切り替える制御信号を与えるようになっている。従って、放送起動が片方向のみで起こっている場合には、各スイッチ７１，７２は「利得　小」をそれぞれ選択する。「利得　小」から「利得　大」へ切り換えて利得を大きくする度合いは、双方向の起動時に挿入されるＡＴＴの減衰比を考慮して決定される。例えば、ＡＴＴによって音声信号が減衰する分が利得の増大によって補償されるようにする。
【０１２１】
なお、図１２に示したＡＮＤ回路７３として、図３に示したＡＮＤ回路２８を適用することができ、ＡＮＤ回路２８の出力を各スイッチ７１，７２に与えるようにすることができる。
【０１２２】
〈実施形態の作用〉
以上説明した併結変換器１０によれば、放送音声レベル変換回路１１によって、一方向または他方向から入力される放送音声信号のレベルを他方向または一方向に応じたレベルに変換して出力する。これによって、放送音声信号のレベルが異なる車種間の併結を行った場合でも、適正な放送音声信号の伝達・出力を行うことができる。
【０１２３】
同様に、連絡音声レベル変換回路１２によって、一方向または他方向から入力される連絡音声信号のレベルを他方向または一方向に応じたレベルに変換して出力する。これによって、連絡音声信号のレベルが異なる車種間の併結を行った場合でも、適正な連絡音声信号の伝達・出力を行うことができる。
【０１２４】
また、放送起動制御回路１３によって、一方向または他方向で行われた放送起動（放送起動スイッチのオン）を検出し、他方向または一方向に応じた放送起動条件に変換し、他方向または一方向に対して出力する。これによって、出力先で放送起動を発生させることができる。従って、放送起動条件の異なる車種間の併結を行った場合でも、放送起動条件を車種間で適正に伝達することができる。
【０１２５】
また、連絡ブザー制御回路１４及び通報ブザー制御回路１５によって、一方向または他方向で発生したブザー起動（ブザースイッチのオン）を検出し、他方向または一方向に応じたブザー起動条件に変換し、他方向または一方向に対して出力する。これによって、出力先でブザーを起動させることができる。従って、ブザー起動条件の異なる車種間の併結を行った場合でも、ブザー起動条件を車種間で適正に伝達することができる。
【０１２６】
以上のように、併結変換器１０によれば、併結される車種間の放送・連絡装置の仕様または規格の相違を吸収するので、全ての車両に同一の放送・連絡装置が設けられている場合と同等の環境を得ることができる。従って、ＥＣ車間，ＥＣ車−ＤＣ車間，ＤＣ車間での併結運転が可能になり、鉄道車両の乗務員は、放送・連絡業務を適正に行うことができる。また、併結変換器１０によれば、併結する車種の組み合わせを広範囲に選択することができる。
【０１２７】
また、併結変換器１０によれば、入力された音声信号を所望のレベルに増幅して出力可能であるので、例えば、ノイズに対する改善を施した新規な放送装置（新規な仕様又は規格を持つ）鉄道車両と、既存の鉄道車両との併結運転を行うこともできる。
【０１２８】
なお、上記した実施形態では、放送音声レベル変換回路１１において、放送起動スイッチが先に押された側（先に起動した側）を優先し、先押し側からの音声信号の利得を上昇させ、逆側（後押し側）からの音声信号の利得を下降させる制御を行っている（図４参照）。これに代えて、放送起動スイッチが後に押された側（後に起動した側）を優先し、後押し側からの音声信号の利得を上昇させ、逆側（先押し側）からの音声信号の利得を下降させる制御を行うようにしても良い。何れの側を優先させるかは適宜設定可能である。
【０１２９】
また、上記した実施形態では、「連絡通話」を開始する手段として、連絡ブザーの鳴動により相手方運転台の乗務員に知らせる方式を適用している。但し、実施形態で説明したブザー制御回路と同様の回路で、相手方の連絡装置を起動させる制御を双方向で伝送するようにすることもできる。すなわち、連絡起動を双方向で橋渡しすることもできる。この場合では、連絡を開始したい側の乗務員が連絡起動操作を行い（連絡起動スイッチの押し下げ）、送話器に向かって送話する。すると、相手側の連絡装置が起動され、相手方の受話器から送話された音声が出力される（スピーカ鳴動）。これによって、相手方の乗務員は、連絡の開始要求があったことが分かり、送話器を取り上げて送話を開始する。
【０１３０】
また、上記した実施形態では、併結変換器１０（連絡音声レベル変換回路１２，放送起動制御回路１３，ブザー制御回路１４，１５等）をリレーやスイッチ等で構成した例で説明した。これに代えて、本発明に係る併結変換器１０は、リレーと同様の作用を実現するフォトモスリレー、フォトカプラー、トランジスタースイッチ、アナログスイッチ等の半導体、及びリレー接点の組み合わせを半導体ロジック回路による制御を用いた回路等を用いて構成することもできる。
【０１３１】
【発明の効果】
本発明によれば、併結対象の車両間における放送及び／又は連絡装置の仕様又は規格の相違を吸収し、異なる車種間の併結運転を可能とする鉄道車両の併結変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による併結変換器が適用される放送設備の説明図
【図２】併結変換器の全体構成図
【図３】放送音声レベル変換回路の構成例を示す図
【図４】放送音声レベル変換回路の動作説明図
【図５】連絡音声レベル変換回路の構成例を示す図
【図６】放送起動制御回路の構成及び動作例の説明図
【図７】放送起動制御回路の構成及び動作例の説明図
【図８】放送起動制御回路の構成及び動作例の説明図
【図９】通報ブザー制御回路の構成及び動作例の説明図
【図１０】通報ブザー制御回路の構成及び動作例の説明図
【図１１】通報ブザー制御回路の構成及び動作例の説明図
【図１２】レベル補償回路の説明図
【図１３】鉄道車両の放送・連絡装置の説明図
【符号の説明】
Ａｍｐ１〜Ａｍｐ６　増幅器
１０　併結変換器
１１　放送音声レベル変換回路
１２　連絡音声レベル変換回路
１３　放送起動制御回路
１４　連絡ブザー制御回路
１５　通報ブザー制御回路
２１　レベル変換部
２２　リレー制御部
２３　ゲイン制御部
２４，２５　増幅度設定部（利得設定回路）
２６，２７　インピーダンスマッチング回路（アッテネータ兼）
７０　レベル変動補償回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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