JP3310844B2 - 列車接近検出装置 - Google Patents

列車接近検出装置

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JP3310844B2
JP3310844B2 JP32596195A JP32596195A JP3310844B2 JP 3310844 B2 JP3310844 B2 JP 3310844B2 JP 32596195 A JP32596195 A JP 32596195A JP 32596195 A JP32596195 A JP 32596195A JP 3310844 B2 JP3310844 B2 JP 3310844B2
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良夫 大島
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East Japan Railway Co
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道沿線で行う
各種保線作業において、列車の進入を検出して沿線作業
員に警報を与え待避するために使用する列車接近警報装
置に使用される列車接近検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】列車運行を行っている時間帯での鉄道沿
線作業は、列車が通過後次の列車が通過するまでの間に
行われる。この間、作業員の安全を確保するため作業現
場近くに、進入する列車の監視を専門に行う列車見張り
員が配置され、列車の進入を視覚により認識し、作業員
に警報を与え安全な場所に退避を促すことにより事故防
止を図っている。
【0003】しかし、列車見張り員の業務は単調である
上、緊張感を長時間持続させるのは生理的に困難であ
り、注意力が散漫になったり、見張り場所から離れるこ
とが事故発生の原因となっていた。この様な人間の注意
力に頼る方法は、思いこみ、誤解、錯誤により列車接近
を完全に検出できない恐れがある。この欠点を補償する
ため、例えば実開平3−81178号公報に示すような
列車の接近を警報する列車接近警報装置が提案されてい
る。
【0004】図17は例えば実開平3−81178号公
報に示された従来の列車接近検出装置の一例を示す側面
図である。図において、基台10は断面コ字状の切込み
11を有し、この切込み11にレール20の底部の一側
が係合するように配置されている。基台10にはコ字状
の切り込み11と直交する方向に孔が形成され、この孔
にシャフト30が貫通されている。シャフト30はレー
ル20の底部を横切って反対側に突出され、この突出部
に係合子31が貫通されて備えられている。
【0005】シャフト30の先端にはネジが切られ、こ
のネジにナット32が螺着されている。ナット32の位
置を調整することによって係合子31の位置を任意に設
定し、レールの種別によるレール底部の幅の違いに対応
できる構造になっている。
【0006】シャフト30の後端側は基台10の後方に
突出され、その突出端にレバー40がシャフト30に対
して折曲げ方向に回動できるように軸41によって取付
られている。レバー40と基台10との間にリンクレバ
ー42がリンク結合されている。このリンクレバー42
のリンク結合によって、レバー40を回動させると、シ
ャフト30が基台10に対して伸縮される。つまり、レ
バー40を図17において時計回りに回動させると、シ
ャフト30は図17の左方向に引っ張られ、係合子31
を基台10に向かって引き寄せる。基台10とシャフト
30に固定された基台31によりレール20を挟み込み
固定する。
【0007】センサー60の高さ方向の調整は、センサ
ーが取り付けられている第2シャフト58の高さを操作
子59を回転させ締め付け金具57をゆるめてセンサー
60の頭面がレール20頭面に出ないように調整を行
う。
【0008】センサー60は例えば金属の接近を検出す
る近接スイッチである。レール20上を走行してくる列
車の金属車輪が近接スイッチの上に近づいて来た場合、
近接スイッチに流れる高周波電圧が減少してゆきある一
定以下になったことで列車接近を検出する構造となって
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の列車接近検出装
置は以上のように構成されているので、センサーが故障
した場合当然ながら通過する列車の車輪を検出できな
い。また車輪がレール上を走行する時に横ズレを生じ、
車輪底面が近接スイッチ上面より外れてしまった場合、
車輪を検出することができなかった。
【0010】また、車輪の横ズレ対策として、一対のレ
ールの双方に列車接近検出装置を取り付ける場合がある
が、その場合列車接近検出装置が2台となり、運搬が容
易でないと共に、取り付けに要する手数も倍になり効率
的でない。
【0011】さらに、レールには40kgN,50kg
N,60kgN等の種類があり、高さおよび幅の寸法が
それぞれ異なるため取付時にセンサーの高さの調整を行
ってから取り付けなければないらない問題があった。
【0012】この発明は、上記の課題を解決するために
なされたもので、車輪の検出もれを少なくでき、検出の
信頼性を上げ、検出もれによる作業員への危険発生を少
なくすることができ、センサーの高さ調整が容易で、安
定した検出を得ることができる列車接近検出装置を得る
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の列車接近検出
装置においては、軌道の1側のレールの下に配置されレ
ールの両側に延びるベースと、ベースの軌道内側におい
て、ベース上に着脱可能に固定された第1の取付金具
と、ベースの軌道外側において、ベースに摺動可能に取
り付られ、第1の取付金具と共同してレールを狭着する
第2の取付金具と、ベースに固定され、第2の取付金具
を第1の取付金具に対して進退させる押圧機構と、第1
の取付金具および第2の取付金具の取付部に固定され、
レールを通過する列車の車輪を検出する第1のセンサー
および第2のセンサーとを備えている。
【0014】請求項2の列車接近検出装置においては、
第1の取付金具は、ベース上の複数の固定位置のうち選
択された1の固定位置に着脱可能に立設され、高さの違
う複数の取付部を有し、第2の取付金具は、高さの違う
複数の取付部を有し、第1のセンサーは、第1の取付金
具の複数の取付部のうち選択された1の取付部に固定さ
れ、第2のセンサーは、第2の取付金具の複数の取付部
のうち選択された1の取付部に固定されている。
【0015】請求項3の列車接近検出装置においては、
第1のセンサーは、列車の車輪の内側のフランジ部を検
出し、その検出面は、レールと直角方向に延び、車輪の
ずれ量より長い幅を持つ。
【0016】請求項4の列車接近検出装置においては、
第1のセンサーおよび第2のセンサーの上面は、レール
の上面より、レールの磨耗限界寸法以上に低下させた位
置に固定される。
【0017】請求項5の列車接近検出装置においては、
第1のセンサーおよび第2のセンサーは、近接する金属
の有無を電流の変化により検出する近接スイッチであっ
て、第1のセンサーおよび第2のセンサーの検出条件を
車輪接近時の電流の変化を微分処理して検出する。
【0018】請求項6の列車接近検出装置においては、
第1のセンサーおよび第2のセンサーを異なる種類と
し、それぞれの検出判定を組み合わせた条件で検出を行
う事を特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1は本発明の列車接近検出装置の一例
を示す側面図である。図2は図1の上面図である。図3
はベースの上面図、図4はベースの側面図である。図5
は内側センサー取付金具の正面図、図6は内側センサー
取付金具の側面図である。図7は外側センサー取付金具
の正面図、図8は外側センサー取付金具の側面図であ
る。図9は列車接近検出装置をレールに取り付ける様子
を示す図である。図10はセンサーを取付金具の取付部
に取り付ける様子を示す図である。図11は列車の車輪
が横に振れた様子を示す図である。図17に示した従来
の列車接近検出装置と同一または相当部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。
【0020】図1および図2において、軌道の1側のレ
ール20の下に配置されたベース9は、レール20と直
角に配置され、その両端はレール20の両側に延びてい
る。レール20の軌道の内側において、ベース9上には
第1の取付金具である内側センサー取付金具5が着脱可
能に固定されている。またレール20の軌道の外側にお
いて、ベース9上には、第2の取付金具である外側セン
サー取付金具3が、ベース9に摺動可能に取り付られて
いる。外側センサー取付金具3は押圧機構8で押圧され
て、内側センサー取付金具5と共同してレール20を狭
着している。内側センサー取付金具5と外側センサー取
付金具3にはレール20を通過する列車の車輪を検出す
る第1のセンサーである内側センサー4および第2のセ
ンサーである外側センサー1とが固定されている。
【0021】図3および図4に示すように、ベース9
は、細長板状で2長辺の縁部を下側に折り曲げて作製さ
れている。ベース9の主面には、一端に3対の係合孔9
cがベース9の長手方向に所定距離離れて穿孔されてい
る。またベース9の中間部の他端よりにおいては1対の
長孔9bがベース9の軸に沿って穿孔されている。長孔
9bの一端には、幅広部が形成されている。ベース9の
他端には4個のねじ穴9aがベース9の縁部に形成され
ている。
【0022】図5および図6に示すように、内側センサ
ー取付金具5は、階段状に形成された3箇所のセンサー
取付部5b〜5dを有している。センサー取付部5b〜
5dは、下になるほどレール20から後退した位置とな
っている。各センサー取付部5b〜5dの形状は、レー
ル20に対して反対側の1側面が削除された概略箱形の
形状をしている。各センサー取付部5b〜5dのレール
20側の側面には、レール20に直角にネジ穴5eが形
成されている。また箱形のセンサー取付部5b〜5dの
各上面にはレール20と直角に切り込み5fが形成され
ている。内側センサー取付金具5は、下部に鉤状のフッ
ク部5aを備えている。
【0023】図7および図8に示すように、外側センサ
ー取付金具3も内側センサー取付金具5と同様に、階段
状に形成された3箇所のセンサー取付部3b〜3dを有
し、内側センサー取付金具5に対向して概略面対称な形
状をなしている。しかし、各センサー取付部3b〜3d
は、対応する内側センサー取付金具5のセンサー取付部
5b〜5dに対して位置が高くなっている。各センサー
取付部3b〜3dは、センサー取付部5b〜5dと同じ
ように、ネジ穴3eと切り込み3fが形成されている。
外側センサー取付金具3は、下部に外側に張り出す一対
の爪である係合爪3aを備えている。
【0024】図9に示すように、ベース9の一端におい
ては、第1の取付金具である内側センサー取付金具5
が、下部に形成されたフック部5aを選択された一対の
係合孔9cに係合されてベース9に立設されている。内
側センサー取付金具5は、取り付けられるレールの種類
に対応して、3対の係合孔9cから1対を選択されて立
設されている。
【0025】また、ベース9の中間部の他端よりにおい
ては、第2の取付金具である外側センサー取付金具3
が、下部に形成された係合爪3aを、ベース9に形成さ
れた1対の長孔9bに係合させて立設されている。係合
爪3aは、一端に形成された幅広部に挿入されて、その
後他方にスライドされてベース9と係合する。そして、
外側センサー取付金具3は、係合爪3aを長孔9bに係
合されて、ベース9に対して摺動可能に取付られてい
る。
【0026】図1および図2にもどりベース9の他端に
おいては、押圧機構であるレバー機構8が、ネジ孔9a
にボルト8aで締着されて固定されている。レバー機構
8は、一端をベース9に回動自在に軸止されたレバー8
bと、ベース9と平行に進退するシャフト7と、レバー
8とシャフト7とを連結する連結部材8cとからなる。
レバー8を回動させるとベース9に対してシャフト7が
進退する構成となっている。レバー機構8によって進退
するシャフト7は、外側センサー取付金具3の側面に設
けられた穴3gを貫通している。またシャフト7のバネ
止め部7aと外側センサー取付金具3の側面との間には
バネ6が縮設されている。レバー機構8は、シャフト7
とバネ6を介して外側センサー取付金具3を図1の左方
向に押圧している。
【0027】外側センサー取付金具3と内側センサー取
付金具5とは、下端の対向した角部にそれぞれ内側に切
り欠いたレール狭着部3i,5iを形成している。両者
のレール狭着部3i,5iはそれぞれレール20の底部
に係合し、両側からレール20を狭着しいる。尚レール
狭着部3i,5iは、内側上面に段差が形成されてお
り、その段差は複数種類のレールの底部の形状に対応し
ている。
【0028】内側センサー取付金具5には内側センサー
4が、また外側センサー取付金具3には外側センサー1
が、それぞれ取り付けられている。外側センサー1と内
側センサー4とは、それぞれ3箇所の取付部からレール
の高さに対応した高さのセンサー取付部を選択されて取
付られている。両センサー4,1は、概略直方体の箱体
をなし、下面に棒状の支持柱4aが主面に垂直に立設さ
れている。両センサー4,1の上面は、通過する列車の
車輪を検出する検出面4d,1dを構成している。図1
0に示すように内側センサー4の支持柱4aは円柱形を
なし、先端部4bが細くなっている。また支持柱4aに
は軸と直角に横穴4cが穿孔されており、横穴4cには
頭部に握り11aを備えた取付ボルト11が貫通してい
る。
【0029】内側センサー4は、支持柱4aの先端部を
取付穴5hに挿入される。取付ボルト11は、先端のネ
ジ部をネジ穴5eに螺合させ、握り11aで支持柱4a
をレール20側に押圧し、支持柱4aを切り込み5fの
開口部の面取り部に当接させて、内側センサー4を固定
している。外側センサー1も図示しない支持柱を、外側
センサー取付金具3の取付穴3hに挿入され、図示しな
い取付ボルトで締着されて、外側センサー取付金具3に
固定されている。両センサー4,1がそれぞれの取付金
具に固定されたとき両検出面4d,1dは、レール20
の頭部より低い所定の高さに位置される。
【0030】内側センサー4と外側センサー1とは、内
部に金属の接近を検出する近接スイッチを格納してい
る。レール20上を走行してくる列車の車輪が近接スイ
ッチの上に近づいて来た場合、近接スイッチに流れる高
周波電流が減少し、ある値以下になったことで車輪の通
過を検出する構造となっている。特に内側センサー4
は、車輪の内側のフランジ部を検出する為、外側センサ
ー1のそれよりも低い位置に存在し、さらに車輪が軌道
の内側にずれた際にも検出できるように検出面4dはレ
ール20と直角方向に延びている。その延びの長さは車
輪の最大振れ量Aより大きい(図11)。
【0031】内側センサー4と外側センサー1とは、セ
ンサーの箱体の側面から出没し、レール20に当接する
スイッチ4e,1eを備えている。スイッチ4e,1e
は、たとえば押圧されているときOFFで開放されると
ONするスイッチで、内側センサー4と外側センサー1
とがレール20に隣接して固定されているときは、レー
ル20に当接してOFFしているが、内側センサー4と
外側センサー1のいずれかが万が一脱落した場合ONし
て、センサーの脱落を検出する。
【0032】このような列車接近検出装置をレール20
に取り付ける方法は、まず内側センサー4と外側センサ
ー1とが、内側センサー取付金具5と外側センサー取付
金具3の所定の取付部に固定される。次にベース9から
内側センサー取付金具5が外された状態で、ベース9が
レール20の下に挿入され、ベース9の一端がレール2
0の反対側に突出される。その後レール20の底部の幅
に対応した位置の一対の係合穴9cに、フック部5aを
係合させて内側センサー取付金具5が取り付けられる。
次に、レバー機構8を操作されて、外側センサー取付金
具3が図1の左方向に押圧されると、レール20は内側
センサー取付金具5のレール狭着部5iと外側センサー
取付金具3のレール狭着部3iとで狭着され、列車接近
検出装置はレール20に固定される。
【0033】他の種類のレールへ取り付ける際には、内
側センサー4と外側センサー1とを対応する取付部に固
定した後、上記と同じ方法でレールに取り付ける。両セ
ンサー取付金具3,5の3箇所の取付部3b〜3dおよ
び5b〜5dと、内側センサー取付金具5が固定される
ベース9の3対の係合孔9cは、40kgN,50kg
N,60kgNの3種のレールに対応している。
【0034】このような構成の列車接近検知装置は、レ
ール20の両側に配置された内側センサー4と外側セン
サー1とで車輪の検出を行うため、1側のセンサーが故
障した場合でも他側のセンサーでの車輪の検出ができ、
検出もれを少なくでき、車輪の検出の信頼性を上げ、検
出もれによる作業員への危険発生を少なくすることがで
きる。
【0035】また、内側センサー取付金具5は、複数の
固定位置のうち選択された1の固定位置すなわち選択さ
れた一対の係合孔9cに固定され、また内側センサー取
付金具5と外側センサー取付金具3とは、高さの違う複
数のセンサー取付部5b〜5dおよび3b〜3dを有す
るので、3種類のレールに取り付けることができる。そ
して、高さの違う3箇所の取付部は、各レール毎にしな
ければならないセンサーの高さ調整を容易にする。
【0036】また、列車の横揺れによる車輪の横ずれが
生じた場合、外側センサー1が検出できない場合でも、
内側センサー4で検出が可能であるため、車輪の検出の
信頼性が上がり、検出作業員の安全の確保ができる。
【0037】実施の形態2.図12はレールが磨耗した
場合のレールと外側センサーとの位置関係を示した図で
ある。レール20は、新品の場合においては、頭部の位
置は破線101の位置であるが、磨耗してレール20の
高さが低くなった場合、頭部の位置は実線102の位置
となる。本実施の形態では、外側センサー1が所定の取
付位置に取り付けられた場合、その検出面1dは、レー
ル20の新品の場合の上面101より、レール20の磨
耗限界寸法103以上に低い位置に固定されている。ま
た図示しないが内側センサー4の検出面4dも、レール
20が磨耗していないときの、車輪のフランジ部の位置
より、磨耗限界寸法103以上に低い位置に固定されて
いる。
【0038】このような構成の列車接近検出装置におい
ては、両センサー1,4の検出面1d,4dの固定位置
をレール20の保全部門で決められた磨耗限界寸法10
3以上に低下させた位置にはじめから設定することによ
り、レール20の新品時から交換時までの全般にわたっ
て列車接近検出装置を使用することができ、また列車接
近検出装置取付時のセンサー1,4の高さ調整の煩わし
さがなくなり、取付作業が容易となる。
【0039】実施の形態3.図13は近接スイッチが車
輪を検出した時の高周波電流の変化を示す図である。図
14は高周波電流の包絡線を微分回路に通した電圧を示
す図である。従来の方法においては、近接スイッチに高
周波電流を流しておき、近接スイッチに金属を近づける
と、金属に生じる渦電流により高周波電圧201が低下
する。ある一定の高周波電圧をしきい値202と決め、
この値以下となった場合を車輪検出としている。
【0040】しかし車輪の無い場合の高周波電圧201
は、センサーの周囲にあるレール等の環境によって異な
るため、感度を上げると誤検出が発生し、また感度を下
げると未検出が生じてしまう。
【0041】そのため、本実施の形態においては、高周
波電圧201の包絡線203を検波した電圧を微分回路
を通すことにより、変化量に応じた電圧204を得、こ
の電圧204が一定以上の電圧となった場合を車輪検出
の条件としている。
【0042】本実施の形態においては、車輪の検出方法
において、高周波電圧の絶対値を検出するのではなく、
電圧の変化量を検出する相対的な検出としたため、感度
調整が簡単となり、また周囲環境の影響を受けにくく、
安定した検出が得ることができる。
【0043】実施の形態4.図15は本発明の列車接近
検出装置の他の例を示す上面図である。図16は図15
の側面図であり、XVI−XVI線に沿ってセンサー部分のみ
を断面とした図である。本実施の形態においては、箱体
の外側センサー81には、箱体のレール20側の側面に
孔81cが形成されている。箱体の内部にL字部材81
bで固定された振動式センサー素子81aは孔81cか
ら検出面を突出させて、レール20の側面に当接されて
いる。振動式センサー素子81aは検出面に密着する物
の振動を検出するタイプのセンサーで、車輪が通過した
時の振動を検知して、車輪の検出をする。
【0044】また、箱体の内側センサー84には、箱体
の上面に孔84cが形成されている。箱体の内部に支持
部材84bで支持された超音波式センサー素子84aは
孔84cから検出面を露出させて立設されている。超音
波式センサー素子84aは、超音波を発して物に反射し
た反射波を検知することにより物の有無を検出するタイ
プのものである。超音波式センサー素子84aは車輪の
フランジ部のみでなく車輪本体部の検出も可能である。
【0045】このような構成の列車接近検出装置におい
ては、両センサーの種類を異なるものとし、それぞれ異
なる検出判定を組み合わせた条件で車輪の検出を行うの
で、より信頼性の高い車輪の検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の列車接近検出装置の一例を示す側面
図である。
【図2】 図1の上面図である。
【図3】 ベースの上面図である。
【図4】 ベースの側面図である。
【図5】 内側センサー取付金具の正面図である。
【図6】 内側センサー取付金具の側面図である。
【図7】 外側センサー取付金具の正面図である。
【図8】 外側センサー取付金具の側面図である。
【図9】 車接近検出装置をレールに取り付ける様子を
示す図である。
【図10】 センサーを取付金具の取付部に取り付ける
様子を示す図である。
【図11】 列車の車輪が横にずれた様子を示す図であ
る。
【図12】 レールが磨耗した場合のレールと外側セン
サーとの位置関係を示した図である。
【図13】 近接スイッチが車輪を検出した時の高周波
電流の変化を示す図である。
【図14】 高周波電流の包絡線を微分回路に通した電
圧を示す図である。
【図15】 本発明の列車接近検出装置の他の例を示す
上面図である。
【図16】 図15の側面図であり、XVI−XVI線に沿っ
てセンサー部分のみを断面とした図である。
【図17】 従来の列車接近検出装置の一例を示す側面
図である。
【符号の説明】
1 外側センサー(第2のセンサー)、1d,4d検出
面、3 外側センサー取付金具(第2の取付金具)、3
b〜3d,5b〜5d取付部、4 内側センサー(第1
のセンサー)、5 内側センサー取付金具(第1の取付
金具)、8 レバー機構(押圧機構)、9 ベース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田子 憲三 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 実開 平3−81178(JP,U) 実開 平4−60769(JP,U) 実公 昭61−16196(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 23/06 B61L 1/16

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道の1側のレールの下に配置され上記
    レールの両側に延びるベースと、 上記ベースの軌道内側において、上記ベース上に着脱可
    能に固定された第1の取付金具と、 上記ベースの軌道外側において、上記ベースに摺動可能
    に取り付られ、上記第1の取付金具と共同して上記レー
    ルを狭着する第2の取付金具と、 上記ベースに固定され、上記第2の取付金具を上記第1
    の取付金具に対して進退させる押圧機構と、 上記第1の取付金具および上記第2の取付金具の取付部
    に固定され、上記レールを通過する列車の車輪を検出す
    る第1のセンサーおよび第2のセンサーとを備えた列車
    接近検出装置。
  2. 【請求項2】 上記第1の取付金具は、上記ベース上の
    複数の固定位置のうち選択された1の固定位置に着脱可
    能に立設され、高さの違う複数の取付部を有し、 上記第2の取付金具は、高さの違う複数の取付部を有
    し、 上記第1のセンサーは、上記第1の取付金具の複数の取
    付部のうち選択された1の取付部に固定され、 上記第2のセンサーは、上記第2の取付金具の複数の取
    付部のうち選択された1の取付部に固定された請求項1
    記載の列車接近検出装置。
  3. 【請求項3】 上記第1のセンサーは、列車の車輪の内
    側のフランジ部を検出し、その検出面は、上記レールと
    直角方向に延び、上記車輪の振れ量より長い幅を持つ請
    求項1または請求項2に記載の列車接近検出装置。
  4. 【請求項4】 上記第1のセンサーおよび上記第2のセ
    ンサーの上面は、上記レールの上面より、上記レールの
    磨耗限界寸法以上に低下させた位置に固定される請求項
    1乃至請求項3のいずれかに記載の列車接近検出装置。
  5. 【請求項5】 上記第1のセンサーおよび第2のセンサ
    ーは、近接する金属の有無を電圧の変化により検出する
    近接スイッチであって、上記第1のセンサーおよび第2
    のセンサーの検出条件を車輪接近時の電圧の変化を微分
    処理して検出することを事を特徴とする請求項1乃至請
    求項4のいずれかに記載の列車接近検出装置。
  6. 【請求項6】 上記第1のセンサーおよび上記第2のセ
    ンサーを異なる種類とし、それぞれの検出判定を組み合
    わせた条件で検出を行う事を特徴とする請求項1乃至請
    求項4のいずれかに記載の列車接近検出装置。
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