JP2000351370A - デジタル情報送信機能付変周式ats地上子 - Google Patents
デジタル情報送信機能付変周式ats地上子Info
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Abstract
意力に頼らない運転保安システムを構築する 【解決手段】 変周波送信による警報機能指令に加えて
デジタル情報波送信による防護機能指令を車上に送信す
る変周式ATS地上子である。警報機能は、進行する列
車の前方信号機の現示が停止現示であることを運転手に
警報する機能であり、防護機能は、警報機能が解除され
ても、車上子にブレーキパターンを作成させ、列車がこ
のパターン速度を超過して引き続き走行を続けるときに
は、車上において、自動的にブレーキ指令を出力する機
能である。車上に警報機能指令を送信するATS地上子
の変周コイル7に加え、車上に防護機能指令を送信する
デジタル情報波伝送コイル9を有している。
Description
は頼らない運転保安システムを実現するデジタル情報送
信機能付変周式ATS地上子に関する。
は、変周式ATS−S形システム(ATS−Autom
atic Train Stop自動列車停止装置)が
列車運行の保安装置として使用されている。
車上子間の変周作用を利用し、列車の前方信号機の現示
が停止現示であることを運転手に警報する機能を有する
ものである。本発明において、以下この機能を警報機能
と云う。
実行されたにも関わらず、運転手がその警報に気が付か
ず、停止信号機の内方に進入しようとした場合には、自
動的に非常ブレーキが作動する。
より、列車の追突事故は激減した、といわれている。
うな変周式ATS−S形のシステムでは、警報に対し、
運転手が確認扱いを行った後は、もはやATSとしての
警報機能は失われ、列車の停止扱いは、専ら運転手の注
意力に委ねられることになる。
も関わらず、うっかりブレーキ操作を失念した時や、不
測の事態が発生して運転手にブレーキ操作が出来ないよ
うなときには、列車を止めることができず、その結果、
列車が停止信号の内方区間に暴走し、追突事故を引き起
こすというような大きな危険がある。
に、トランスポンダ式のATS−P形システム(以下ト
ランスポンダ式ATSという)が新しく開発された。
地上から車上に対し、停止信号機までの距離情報をデジ
タル符号として送信し、停止信号機までの距離情報をも
とに、車上にてブレーキパターンを作成し、列車速度が
このパターン速度を超過したときに、自動的にブレーキ
指令を出力する、というものである。
運転手の注意力には頼らないという運転保安システムで
ある。トランスポンダ式ATSは、変周式ATS−S形
システムに比べ、システムとしての機能は勿論優れてい
る。
地上設備および車上設備の導入コストが変周式ATS−
S形システムに比べて高いという問題があって、いま
だ、このシステムについては、広域的な拡張には至って
いないのが実状である。
は、現在、JR各社の在来線の殆どの区間に設置されて
いるにも関わらず、システムとしてトランスポンダ式A
TSにみられるような運転保安システムは、確立されて
いない。
変周式のATS−S形システムとは、情報送信方式およ
び使用周波数帯域が全く異なるため、各々の地上設備設
置区間に跨って運行される列車に対しては、トランスポ
ンダ式のATSのシステムと、変周式のATS−S形シ
ステムとの2種類の車上子および、車上装置を搭載しな
ければならない。
変周式ATS−S形システムにおいて、既存の設備を有
効に活用しながらデジタル情報を車上に送信して運転手
の注意力に頼らない運転保安システムを構築するデジタ
ル情報送信機能付変周式ATS地上子を提供することに
ある。
め、本発明によるデジタル情報送信機能付変周式ATS
地上子においては、変周波発信による警報機能指令に加
えてデジタル情報波発信による防護機能指令を車上に送
信するデジタル情報送信機能付変周式ATS地上子であ
って、警報機能は、進行する列車の前方信号機の現示が
停止現示であることを運転手に警報する機能であり、防
護機能は、警報機能が解除されても、車上にブレーキパ
ターンを作成させ、列車がこのパターン速度を超過して
引き続き走行を続けるときには、ブレーキ動作指令信号
となるデジタル情報を車上に発信する機能である。
S地上子の変周コイルに加え、車上に防護機能指令を送
信するデジタル情報波送信コイルを付加したものであ
る。
イルを併設した変周式地上子であって、変周コイルは、
車上子に変周周波数信号を出力するものであり、デジタ
ル情報送信コイルは、ブレーキパターンを車上に形成さ
せるデジタル情報波を出力するものであり、変周コイル
の上に重ねて地上子のケース内に収容されたものであ
る。
て巻かれたコイルであり、デジタル情報送信コイルは、
数字の8の字を象って巻かれたコイルであり、変周コイ
ルの0の字上に、外形をあわせて、重ねられているもの
である。
0型の形枠内に巻かれ、形枠には、0の字を横切って8
の字を形成する横桟が取付けられ、デジタル情報送信コ
イルは、ループを形成する隣り合う巻線を、同一平面に
並列に並べつつ一定回数巻いて8の字の一方のループを
作り、同様に隣り合う巻線を同一平面に並列に並べつつ
一定回数巻いて他方のループを作り、ループの巻線は、
形枠の上面及び横桟の上面に横並びに配列され、変周コ
イルが巻かれた形枠とともに地上子のケース内に収納さ
れているものである。
方向に対し、0の字コイルのQの変化が許容の範囲内で
の横方向のずれを許容して0の字コイルの中心に合致さ
せて重ねられているものである。
の字にクロスする位置を0の字コイルとともに車上子の
中心に対して軌道の中心線寄りにずらせることによっ
て、列車の横揺れの大小に関わらず、デジタル情報送信
コイルから発信されるデジタル情報波が車上子の二次コ
イルに受信されるようにしたものである。
報送信用電源部とを電源回路に有するデジタル情報送信
機能付変周式ATS地上子であって、リレー動作用電源
部は、外部から供給された交流電源を整流して信号機器
具箱から主ケーブルを通して地上子に送電し、地上子の
変周コイルの共振回路切替用リレーに給電するものであ
り、デジタル情報送信用電源部は、外部から供給された
交流電源を降圧して信号機器具箱から主ケーブルを通し
て地上子に送電し、地上子側で分岐させた分岐配線上で
整流し、デジタル情報送信コイルにデジタル情報を発信
するデジタル情報送信器に、直流電源を給電するもので
あり、主ケーブルに通ずる信号機器具箱内のリレー動作
用電源部の配線には、信号機内のリレーによって制御さ
れ、信号現示が停止(赤)現示のときに接点を開放する
リレー接点が接続され、デジタル情報送信用電源部の配
線には、信号機内のリレーによって制御され、信号現示
が停止(赤)現示のときに接点を閉じるリレー接点が接
続されているものである。
って説明する。図1は、本発明によるデジタル情報送信
機能付変周式ATS地上子を組み込んだATS−S形シ
ステムの構成を示す図である。図1において、列車は、
車上子1を搭載し、その車上子1からは常時、105k
Hzの周波数信号が帰還発振されている。
式ATS地上子)2は、信号機3から一定距離の地点
(通常、地上子の設置場所は、信号機の手前約800メ
ートルの地点である)に設置されており、当該信号機3
が停止現示である時に地上子2は、130kHzの共振
周波数を発振し、それ以外の現示の場合は、103kHz
共振周波数を発振している。
地上子2から発振された130kHzの変周周波数信号
を受信すると、105kHz常時発振周波数が変周され
ることになり、105kHz信号用フィルタ4の出力が
なくなり、リレー6が落下する。これをトリガとし、車
内警報が鳴り、前方信号機3が停止現示であることを報
知する。このような警報機能は、従来と同じである。
ず、5秒以上確認扱いをしなかった場合には、ATS−
S形車上装置から非常ブレーキ指令が出力され、列車5
は、信号機3の手前で自動停車する。この機能が、AT
S機能と云われるものである。
前述のようにその後、ATS機能は解除され、運転手が
ブレーキ操作を行わない限り、列車を止めることができ
ない。
上子の警報機能が解除されても、列車が一定以上の速度
で走行を続ける限り、車上子1にブレーキパターンを作
成し、列車5がこのパターン速度を超過した時には、A
TS機能を復活させ、自動的にブレーキ指令を出力させ
るものである。本発明において、この機能を防護機能と
いう。
地上子2の有する警報機能指令の発信機能に加え、デジ
タル情報波発信による防護機能指令の発信機能を付加し
たものである。
とえば、信号機種別情報、信号現示情報および信号機ま
での距離情報などの情報であり、これらの情報は、デジ
タル信号を用いて車上に送信される。
車5が通過した場合には、従来通りの変周波による警報
機能指令の発信とは別に、防護機能指令が発信され、車
上においては、その指令をうけて、防護機能を実行する
ための照査ブレーキパターンを車上に作成することが可
能となる。
周コイル7と、変周コイル7に並列に結線されたコンデ
ンサC1、又はコンデンサC1及びC2との共振回路であ
り、リレーRを有し、リレーRは共振回路切替用であ
り、制御信号によって動作し、そのリレー接点Crの開
放時は、変周コイル7とコンデンサC1との共振回路が
構成され、リレー接点Crが構成された時に、コンデン
サC1及びC2と変周コイル7との共振回路が形成され
る。
時発振し、フィルタ4を通してリレー6を動作させてい
るのは、前述の通りである。本発明においては、地上装
置にデジタル情報送信器8を設置し、デジタル情報送信
コイル9を変周コイル7に併設したものである。
を介してデジタル情報送信器8に接続されている。一
方、車上装置には、車上子1のコイルを通じてデジタル
情報送信コイル9から発振された情報を受信するデジタ
ル情報受信器11が装備されている。
7のQに影響を与えないようにコイルの巻線を「8の
字」に巻いて変周コイル7の上にセットしている。図3
に地上子のコイル部の構造を示す。変周コイル7は、外
側面が開放された0型の形枠12内に「0の字」を象っ
て巻かれ、形枠12には、「0の字」を横切って8の字
を形成する横桟13が取付けられている。
イル9の巻線は、「8の字」の右側のループと左側のル
ープとに渡り、「8の字」を象って巻かれるが、その巻
き方については、例えば「8の字」の左側から巻き始
め、隣り合う線は、同一平面に並列に並べつつ一定回数
(たとえば15回)巻いて左側のループを作り、次いで
右側に移り、同様に隣り合う線を同一平面に並列に並べ
つつ一定回数(たとえばT=15回)巻いて右側のルー
プを作るように巻かれ、図3(b)および(c)に示す
ように、コイルの巻線は、形枠12の上面及び横桟13
の上面に横並びに配列され、形枠12と共に地上子2の
ケース14内に収納される。
イルという)9の巻き方を変えたときに、変周コイル
(0の字コイルという)7のQに影響を与えることがあ
る。図4において、8の字コイルの交差する部分を列車
の進行方向右にずらせて行くことによって、0の字コイ
ルのQの変化が大きくなる。Qの低下の許容限界を93
%としたときには、実用上のずれの限界は5cmであ
る。
能付変周式ATS地上子に用いる電源回路17の一例を
示す。電源回路17は、共振回路切替用リレーRに制御
信号を給電する既存のリレー動作用電源部17aと、新
たに増設したデジタル情報送信用電源部17bとからな
っている。
給された交流電源20を整流し、直流電源を地上子2に
送電して共振回路切替用リレーRに給電するものであ
り、新たに増設したデジタル情報送信用電源部17b
は、外部から供給された交流電源20を降圧して地上子
2に送電し、地上子側で整流してデジタル情報送信器8
に、直流電源を給電するものである。
源部17aの整流器19と、デジタル情報送信用電源部
17bのトランス21が収容されている。既存のリレー
動作用電源部17aの配線22は、主ケーブル23に接
続して信号機器具箱18から引き出されており、信号機
器具箱18と地上子2間は、主ケーブル23で接続さ
れ、主ケーブル23には、前記リレーRが結線されてい
る。
17bの配線24は、信号機器具箱18内で主ケーブル
23に接続され、地上子2内で分岐してその分岐配線2
5に、整流器26を介し、前記デジタル情報送信器8が
接続されている。
報送信用電源部17bに供給される交流電源20は、降
圧されて交流のまま地上子2に送電される。地上子2内
に送電された交流電源は、整流器26で整流され、その
直流電源をもって、デジタル情報送信器8が駆動され、
デジタル情報信号を発し、そのデジタル情報信号は、デ
ジタル情報送信コイル9より空中に発振される。
22には、信号機内のリレー(図示略)によって制御さ
れるリレーHRの定位接点(HR1)が接続されてい
る。リレーHRの定位接点(HR1)は、信号機3の現
示が停止(赤)現示以外のときに動作して接点を構成
し、共振回路切替用リレーRへ直流電源を供給するが、
信号機3の現示が停止(赤)現示のときに接点を開放し
て、地上子2側への通電を絶つものである。
電源部17bの配線24には、信号機内のリレー(図示
略)によって制御されるリレーHRの反位接点(HR
2)が接続されている。
機3の現示が停止(赤)現示以外のときに接点を開放
し、地上子2側への交流電源の供給を停止しているが、
信号機3の現示が停止(赤)現示のときに接点を閉じ
て、地上子2側へ交流電源を通電する。交流電源は、地
上子2内の整流器26で整流され、直流電源をデジタル
情報送信器8に給電する。
は、リレーHRの定位接点(HR1)は開放され、共振
回路切替用リレーRへの通電は遮断されるが、デジタル
情報送信用電源部17bに供給された交流電源電圧は、
地上子2に送電され、地上子2内で整流されてデジタル
情報送信器8に給電されるため、信号機が赤信号のとき
に、デジタル情報送信器8は、給電された直流電圧で動
作し、必要なデジタル情報をデジタル情報送信コイル9
に送り込む。
共振回路切替用リレーRには、交流電源が供給される
が、デジタル情報送信用電源部17bの交流電源電圧を
共振回路切替用リレーRの許容値以下に降圧しておくこ
とによって、共振回路切替用リレーRの不正動作を防止
できる。
は、防護機能指令である。防護機能指令は、デジタル情
報波として、デジタル情報送信コイルからデジタル情報
波として発信される。発信されたデジタル情報波は、地
上子2上を通過する列車5の車上子1のコイルに受信さ
れ、デジタル情報受信器11で復調され、防護機能を実
行する列車5の制御指令信号として出力される。
レーキパターンを発生させさせる情報であり、この防護
機能指令は、このパターンを車上に送信し、車上におい
ては、運転手が確認扱いをした後においても、列車が予
め定められたブレーキパターンを越えるときに、ブレー
キ動作指令信号となるデジタル情報を出力し、車上で
は、自動的にブレーキ指令が出力されて防護機能が実行
される。
車5に対して、変周コイル7から発せられる警報機能指
令と共に、デジタル情報波による防護機能指令を発信す
るために、車上においては、この指令をうけて防護機能
を実行することによって、運転手の注意力に頼らない運
転保安システムが実現される。
キ動作指令信号となるデジタル情報の符合伝送仕様の一
例を以下に示す。
it(図7参照)
る。横揺れの幅は、最大80mmと言われている。図6
において、車上子1が左に80mm変位したとき、地上
子2のデジタル情報送信コイル9の信号は、車上子1の
二次コイル15には受からなくなる。
ル9の信号を車上子1の一次コイル16に受け取らせる
ことも考えられるが、一次コイル16から常時発振され
る信号用の高調波に妨げられて一次コイル16で受信す
ることは困難にになる。
が象る8の字がクロスする位置を調節することによって
解決できる。車上子1及び地上子2は、軌道の中心線か
ら、210±10mmの位置に中心がくるように設置さ
れる。
二次コイル15に信号を確実に伝えるには、デジタル情
報送信コイルの8の字がクロスする位置を軌道の中心線
CL寄りに例えば10mmずらせることによって、列車
の横揺れの大小に関わらず、車上子1は、防護機能を実
行するためのデジタル情報の受信を確実に行うことが出
来る。
変周式ATSの設備を有効に生かしながら地上からデジ
タル情報を車上に送信し、そのデジタル情報を用いて、
車上に速度照査パターンを作成し、列車速度がこのパタ
ーン速度を超過した場合に、自動的にブレーキ指令を出
力することが可能となり、変周式ATS−Sシステムに
おいても運転手の注意力には頼らない運転保安システム
を構築できる効果を有する。
は、変周コイルのQに影響を殆ど与えることなくデジタ
ル情報送信コイルを組合わせることができる。
ある。
示す図である。
形枠の平面図、(b)は、(a)のB−B線断面図、
(c)は、(a)のC−C線断面図、(d)は、デジタ
ル情報送信コイルの巻き方を示す図である。
方を変えたときに変周コイル(0の字コイル)に与える
Qの影響を調べるときの両コイルの配置関係を示す図で
ある。
TS地上子に用いる電源回路の一例を示す図である。
る。
様の一例を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 変周波発信による警報機能指令に加えて
デジタル情報波発信による防護機能指令を車上に送信す
るデジタル情報送信機能付変周式ATS地上子であっ
て、 警報機能は、進行する列車の前方信号機の現示が停止現
示であることを車上に警報する機能であり、 防護機能は、警報機能が解除されても、車上にブレーキ
パターンを作成させ、列車がこのパターン速度を超過し
て引き続き走行を続けるときには、ブレーキ動作指令信
号となるデジタル情報を車上に送信する機能であること
を特徴とするデジタル情報送信機能付変周式ATS地上
子。 - 【請求項2】 車上に警報機能指令を発信するATS地
上子の変周コイルに加え、車上に防護機能指令を送信す
るデジタル情報波送信コイルを付加したことを特徴とす
る請求項1に記載のデジタル情報送信機能付変周式AT
S地上子。 - 【請求項3】 変周コイルに、デジタル情報送信コイル
を併設したデジタル情報送信機能付変周式ATS地上子
であって、 変周コイルは、車上子に変周周波数信号を出力するもの
であり、 デジタル情報送信コイルは、ブレーキパターンを車上に
形成させるデジタル情報波を出力するものであり、変周
コイルの上に重ねて地上子のケース内に収容されたもの
であることを特徴とするデジタル情報送信機能付変周式
ATS地上子。 - 【請求項4】 変周コイルは、数字の0の字を象って巻
かれたコイルであり、 デジタル情報送信コイルは、数字の8の字を象って巻か
れたコイルであり、変周コイルの0の字上に、外形をあ
わせて、重ねられているものであることを特徴とする請
求項3に記載のデジタル情報送信機能付変周式ATS地
上子。 - 【請求項5】 変周コイルは、外側面が開放された0型
の形枠内に巻かれ、形枠には、0の字を横切って8の字
を形成する横桟が取付けられ、 デジタル情報送信コイルは、ループを形成する隣り合う
巻線を、同一平面に並列に並べつつ一定回数巻いて8の
字の一方のループを作り、同様に隣り合う巻線を同一平
面に並列に並べつつ一定回数巻いて他方のループを作
り、ループの巻線は、形枠の上面及び横桟の上面に横並
びに配列され、変周コイルが巻かれた形枠とともに地上
子のケース内に収納されていることを特徴とする請求項
4に記載のデジタル情報送信機能付変周式ATS地上
子。 - 【請求項6】 8の字コイルの中心は、列車の進行方向
に対し、0の字コイルのQの変化が許範囲内での横方向
のずれを許容して0の字コイルの中心に合致させて重ね
られていることを特徴とする請求項4に記載のデジタル
情報送信機能付変周式ATS地上子。 - 【請求項7】 デジタル情報送信コイルの巻線が8の字
にクロスする位置を0の字コイルとともに車上子の中心
に対して軌道の中心線寄りにずらせることによって、列
車の横揺れの大小に関わらず、デジタル情報送信コイル
から発信されるデジタル情報波が車上子の二次コイルに
受信されるようにしたことを特徴とする請求項4に記載
のデジタル情報送信機能付変周式ATS地上子。 - 【請求項8】 リレー動作用電源部と、デジタル情報送
信用電源部とを電源回路に有するデジタル情報送信機能
付変周式ATS地上子であって、 リレー動作用電源部は、外部から供給された交流電源を
整流して信号機器具箱から主ケーブルを通して地上子に
送電し、地上子の変周コイルの共振回路切替用リレーに
給電するものであり、 デジタル情報送信用電源部は、外部から供給された交流
電源を降圧して信号機器具箱から主ケーブルを通して地
上子に送電し、地上子側で分岐させた分岐配線上で整流
し、デジタル情報送信コイルにデジタル情報を発信する
デジタル情報送信器に、直流電源を給電するものであ
り、 主ケーブルに通ずる信号機器具箱内のリレー動作用電源
部の配線には、信号機内のリレーによって制御され、信
号現示が停止(赤)現示のときに接点を開放するリレー
接点が接続され、デジタル情報送信用電源部の配線に
は、信号機内のリレーによって制御され、信号現示が停
止(赤)現示のときに接点を閉じるリレー接点が接続さ
れていることを特徴とする請求項2に記載のデジタル情
報送信機能付変周式ATS地上子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16295099A JP4140038B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | デジタル情報送信機能付変周式ats地上子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16295099A JP4140038B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | デジタル情報送信機能付変周式ats地上子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000351370A true JP2000351370A (ja) | 2000-12-19 |
JP4140038B2 JP4140038B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=15764354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16295099A Expired - Lifetime JP4140038B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | デジタル情報送信機能付変周式ats地上子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4140038B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007276688A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 車上アンテナおよび自動列車停止システム |
JP2010089647A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Nippon Signal Co Ltd:The | 車両制御装置 |
JP2010208385A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Railway Technical Res Inst | 電源ケーブルレス地上子 |
JP2018188045A (ja) * | 2017-05-10 | 2018-11-29 | 株式会社京三製作所 | 地上子 |
JP7437284B2 (ja) | 2020-10-26 | 2024-02-22 | 株式会社京三製作所 | 地上子 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP16295099A patent/JP4140038B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2010208385A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Railway Technical Res Inst | 電源ケーブルレス地上子 |
JP2018188045A (ja) * | 2017-05-10 | 2018-11-29 | 株式会社京三製作所 | 地上子 |
JP7437284B2 (ja) | 2020-10-26 | 2024-02-22 | 株式会社京三製作所 | 地上子 |
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---|---|
JP4140038B2 (ja) | 2008-08-27 |
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