JPH09221029A - 車上装置及び車両制御装置 - Google Patents
車上装置及び車両制御装置Info
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- JPH09221029A JPH09221029A JP2976396A JP2976396A JPH09221029A JP H09221029 A JPH09221029 A JP H09221029A JP 2976396 A JP2976396 A JP 2976396A JP 2976396 A JP2976396 A JP 2976396A JP H09221029 A JPH09221029 A JP H09221029A
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Abstract
振周波数と同じ共振周波数が割り当てられたG現示にお
いても、地点を検出できるようにする。 【解決手段】 増幅回路11〜14は、縦続接続され、
多段増幅回路を構成する。車上子2は、互いに結合する
一対のコイル21、22が地上側と対向して設けられて
いる。コイル21は多段増幅回路の出力側に接続され、
コイル22は多段増幅回路の入力側に接続され、多段増
幅回路に対する帰還回路を構成する。多段増幅回路及び
車上子2は、常時は、定められた常時発振周波数foで
発振する発振回路を構成する。レベル判定回路3は、多
段増幅回路の最終段よりも手前に位置する増幅回路12
の出力側に接続され、増幅回路12の出力変化に対応し
て地点検出信号S1を出力する。
Description
特定の地点を検出する車上装置及びこの車上装置を有す
る車両制御装置に関する。
止装置(以下「ATS装置」という。)としては、変周
方式にかかるものが最もよく知られている。変周式ATS
装置では、常時はある一定の常時発振周波数foで発振
し、車上子が地上子と結合したときに、常時発振周波数
foが地上子の共振周波数に変周される変周現象を利用
して、車輌速度を制御する。かかるATS装置は、鉄道
技術者のための電気概論・信号シリーズNo.7・「AT
S・ATC」(日本鉄道電気技術協会発行)の第6頁〜
第19頁に詳述されており、周知である。
の情報として、車輌の走行位置を示す地点出力を得たい
場合がある。しかし、上述した従来のATS装置は地点
出力を持たない。地点出力を得る手段として、変周式A
TS装置の特徴を利用し、変周された周波数から、結合
した地上子を割り出し、その割り出された地上子の位置
から、車両の走行位置を検出する手段が考えられる。
(赤)現示及びY(黄)現示の場合は、結合した地上子
の位置から車両の走行位置を検出することができる。し
かし、G現示の場合は、G現示には常時発振周波数と同
じ共振周波数が割り当てられていて、車上子及び地上子
が結合しても周波数変化(変周)が生じないから、上述
のような手段を採用したとしても、地点を検出すること
ができない。
して、常時発振周波数を、G現示の共振周波数と異なら
せる手法が考えられる。しかし、この場合には、新たな
常時発振周波数を設定する必要があり、そのための回路
を追加することが必要になること、新たに設定された常
時発振周波数が他の信号機器に悪影響を与えないことを
検証する必要があること、更に、新たに設定された常時
発振周波数で安定に動作することを検証する必要がある
こと、等のために、実際問題として、既設の設備を用い
て、実施することは容易ではない。
情報量を減少させることなく走行地点を検出し得る車上
装置を提供することである。
数を変更することなく、常時発振周波数と同じ共振周波
数が割り当てられたG現示においても、地点を検出し得
る車上装置及びそれを用いた車輌制御装置を提供するこ
とである。
両制御を実行し得る車両制御装置を提供することであ
る。
め、本発明に係る車上装置は、複数の増幅回路と、車上
子と、レベル判定回路とを含む。前記増幅回路は、縦続
接続され、多段増幅回路を構成している。前記車上子
は、互いに結合する一対のコイルを含み、前記一対のコ
イルが地上側と対向して設けられ、一方のコイルが前記
多段増幅回路のうちの最終段の増幅回路の出力側に接続
され、他方のコイルが初段の増幅回路の入力側に接続さ
れ、前記多段増幅回路に対する帰還回路を構成してい
る。前記多段増幅回路及び前記車上子は、常時、定めら
れた発振周波数で発振する発振回路を構成している。前
記レベル判定回路は、入力側が前記最終段の増幅回路よ
りも手前に位置する増幅回路の出力側に接続され、入力
される信号に対応して地点検出信号を出力する。
る一対のコイルを含み、一方のコイルが最終段の増幅回
路の出力側に接続され、他方のコイルが初段の増幅回路
の入力側に接続され、複数の増幅回路で構成される多段
増幅回路に対する帰還回路を構成する。複数の増幅回路
及び車上子は、常時は、定められた発振周波数で発振す
る発振回路を構成する。この構成によれば、車上子が地
上子と結合していない常時発振動作時は、最終段の増幅
回路よりも手前に位置する増幅回路からは、一対のコイ
ルの結合度に応じた出力電圧を得ることができる。
て設けられる。このため、一対のコイルが地上側に設け
られた地上子とも結合し、最終段の増幅回路よりも手前
に位置する増幅回路からは、地上子との結合度に応じた
出力電圧が得られる。
も手前に位置する増幅回路の出力側に接続され、入力さ
れた信号に対応して地点検出信号を出力する。既に述べ
たように、レベル判定回路の接続されている増幅回路か
らは、車上子と地上子との結合度に応じた出力電圧が得
られる。レベル判定回路は、増幅回路から入力された信
号に対応した地点検出信号を出力する。これにより、地
上子に応じた地点検出信号を得ることができる。
上子と結合し、常時発振周波数と同じ共振周波数で動作
している時も同様に得られる。よって、常時発振周波数
と同じ共振周波数が割り当てられているG現示において
も、常時発振周波数を変更することなく、地点検出信号
を得ることができる。
と、地上装置とを含む。車上装置は、上述した本発明に
係る車上装置で構成される。地上装置は、前記車上装置
の前記車上子と結合する地上子を有する。これにより、
各走行地点において緻密な車両制御を行なうことができ
る。
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。
成を示すブロック図である。図示された車上装置は、AT
S装置として、そのまま用いることができる。本発明に
係る車上装置は、複数の増幅回路11〜14と、車上子
2と、レベル判定回路3とを含む。図において、参照符
号8は、地上子である。地上子8は特定の地点に設けら
れる。
増幅回路を構成している。増幅回路11〜14は、例え
ば、演算増幅器(オペアンプ)を用いて構成できる。
21、22を含む。一対のコイル21、22は地上側と
対向して設けられている。一対のコイル21、22のう
ち、コイル21は最終段の増幅回路14の出力側に接続
され、コイル22は初段の増幅回路11の入力側に接続
され、これにより、多段増幅回路に対する帰還回路を構
成している。
は、定められた常時発振周波数foで発振する発振回路
を構成する。常時発振周波数foは、例えば「G現示」
情報に対応する103KHz に設定される。最終段の増幅
回路14は、常時発振周波数fo の発振信号S2を出力
する。
4よりも手前に位置する増幅回路、例えば増幅回路12
の出力側に接続され、増幅回路12の出力変化に対応し
て地点検出信号S1を出力する。レベル判定回路3は、
例えば、増幅回路31とシュミットトリガ回路32とを
含んで構成される。増幅回路31は、バッファアンプで
ある。増幅回路31は、増幅回路12の出力電圧Voが
充分に高く、かつ、シュミットトリガ回路32が発振に
影響を与えない場合には省略することができる。シュミ
ットトリガ回路32は、出力電圧Voが所定のレベル以
上になったときに地点検出信号S1を出力する。
する一対のコイル21、22を含み、一方のコイル21
が最終段の増幅回路14の出力側に接続され、他方のコ
イル22が初段の増幅回路11の入力側に接続され、縦
続接続された増幅回路11〜14に対する帰還回路を構
成する。増幅回路11〜14及び車上子2は、定められ
た常時発振周波数foで発振する発振回路を構成する。
この構成によれば、各段の増幅回路11〜14、例えば
増幅回路12の出力端から、一対のコイル21、22の
結合度Mに応じた出力電圧Voを得ることができる。こ
の点について、図2を参照して更に具体的に説明する。
圧との関係を示す図である。図において、横軸は、車上
子2を構成する一対のコイル21、22の結合度を示
す。結合度Mはコイル22の受信電圧で示してある。縦
軸は、増幅回路12の出力電圧Voを示す。図示するよ
うに、増幅回路12の出力電圧Voは、車上子2の結合
度Mに比例して変化する。
上側と対向して設けられる。このため、一対のコイル2
1、22が地上側に設けられた地上子8と結合したと
き、増幅回路12からは、車上子2と地上子8との結合
度に応じた出力電圧Voが得られる。地上子8は、その
配置地点に応じて、共振周波数が異なること、及び、車
上子2が地上子8と結合したとき、常時発振周波数fo
が、結合した地上子8の共振周波数に変周されることは
前述した通りである。
4よりも手前に位置する増幅回路12の出力側に接続さ
れ、増幅回路12の出力変化に対応して地点検出信号S
1を出力する。既に述べたように、レベル判定回路3の
接続されている増幅回路12からは、車上子2と地上子
8との結合度に応じた出力電圧Voが得られる。レベル
判定回路3は、増幅回路12から入力された信号Voに
対応した地点検出信号S1を出力する。これにより、地
上子8に応じた地点検出信号S1を得ることができる。
地上子8と結合し、常時発振周波数foと同じ共振周波
数で動作している時も同様に得られる。よって、常時発
振周波数foと同じ共振周波数が割り当てられているG
現示においても、常時発振周波数foを変更することな
く、地点検出信号S1を得ることができる。このこと
は、G現示において、地点検出信号S1を得るに当た
り、新たな常時発振周波数を設定する必要がないこと、
そのための回路を追加する必要がないこと及び既設の設
備に対する適用に当たって、動作検証が殆ど不要である
ことを意味する。よって、本発明は、既設の設備を用い
たままで、容易に実施することができる。
ことなく、地点検知を確実に実行することができる。こ
の点について、図3を参照して更に詳しく説明する。
回路12の出力電圧Voの変化を示す図である。図にお
いて、横軸には、車上子2と被検出体との間の距離L1
をとってある。縦軸には、増幅回路12の出力電圧Vo
をとってある。特性Qoは常時発振周波数に対する出力
電圧特性を示し、特性Q1は共振周波数103KHzの地上
子と結合した場合の出力電圧特性を示し、特性Q2は鉄
板と結合した場合の出力電圧特性を示している。地上子
は、同調コイルとコンデンサとを含み、両者による共振
周波数が103KHzに設定されている。距離L1は、通
常の使用状態に対応して160mm〜260mmに設定され
る。
に、常時発振出力特性Qoよりも、高い出力電圧が得ら
れる。一方、共振周波数103KHzの地上子の場合は、
特性Q1で示されるように、レールや枕木等を模した鉄
板の場合(特性Q2)よりも、高い出力電圧が得られ
る。従って、判定レベルVkを、鉄板結合時の出力電圧
特性Q2と、地上子結合時の出力電圧特性Q1との間に設
定することにより、レールや枕木等による影響を受ける
ことなく、地上子を確実に検出することができる。
に限定された態様について説明する。
に、シュミットトリガ回路32を含んでいる。シュミッ
トトリガ回路32は、出力電圧Voが所定のレベル以上
になったときに地点検出信号S1を出力する。ここで、
車上子2が地上子8と結合した場合には、図3の出力特
性Q1に示されるように、出力電圧Voが大きく変化す
る。従って、シュミットトリガ回路32によるレベル判
定が確実に行なわれることになり、地点検出が確実に実
行される。
ている。この構成によれば、一対のコイル21ー22間
の疎結合に対し、地上子8の結合による影響を及ぼすこ
とができる。一対のコイル21、22と地上子8との結
合は、図3に図示された出力特性Qoと出力特性Q1との
対比から明らかなように、一対のコイル21、22の相
互間の結合よりも密結合となるから、地上子8及び一対
のコイル21、22を含めた車上子全体の結合度が、一
対のコイル21、22と地上子8との間の結合によって
支配され、車上子全体としての結合度が実質的に高くな
る。これにより、大きな出力電圧Voの変化を得ること
ができる。従って、地上子8を確実に検出でき、信頼度
の高い地点検出信号S1を得ることができる。
路4を含む。フィルタ回路4は、多段増幅回路の入力側
に設けられ、常時発振周波数foの周波数帯域の周波数
信号を通過させる。フィルタ回路4は、バンドパスフィ
ルタ、櫛形フィルタ等で構成できる。この構成によれ
ば、常時発振周波数foの安定した発振信号S2が得ら
れ、信頼度の高い地点検出信号S1を得ることができ
る。
2つのトランス51、52を含む。トランス51は、最
終段の増幅回路14の出力側と車上子2の一方のコイル
21との間に設けられる。トランス52は、車上子2の
他方のコイル22とフィルタ回路4との間に設けられ
る。この構成によれば、増幅回路11〜14と車上子2
との間の絶縁ができ、安定した発振信号S2を得ること
ができる。
アンプ)により構成される。この構成によれば、各段の
増幅回路の入力インピーダンスを高くし、かつ、出力イ
ンピーダンスを低くすることができるので、中段の増幅
回路12から安定した出力電圧Voを得ることができ
る。
例えば増幅回路13は、電圧制限機能を有する場合があ
る。この構成によれば、一定レベルの発振信号S2を得
ると共に、車上子2と地上子8との距離L1に対して直
線的に変化する出力電圧Voを得ることができる。
である。図示された車上装置も、ATS装置として、そ
のまま用いることができる。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。図4では、
図1に示す判定回路4を省略して示してある。
サC1〜C3及びオペアンプIC1を含んで構成され、反
転増幅回路を構成する。
ンサC4〜C6及びオペアンプIC2を含んで構成され、
反転増幅回路を構成する。オペアンプIC2は、出力端
が端子67に接続され、出力電圧Voを出力する。
ンサC7〜C9及びオペアンプIC3を含んで構成され、
反転増幅回路を構成する。増幅回路13は、増幅の結
果、発振信号S2の電圧が電源電圧Vd1以上になると電
圧制限がかかるように構成される。
ンサC10〜C12及びオペアンプIC4を含んで構成さ
れ、反転増幅回路を構成する。
定数は、フィルタ4と組み合わせて、常時発振周波数f
oで発振するように設定される。
給される発振信号S2の電力増幅を行ない、トランス5
1の一次巻線511に電力増幅された発振信号S2を供給す
る。電力増幅回路PAは、抵抗R26〜R38、コンデンサ
C13〜C18、トランジスタT1〜T5及びダイオードD1
を含んで構成される。電力増幅された発振信号S2は、
トランス51の二次巻線512を介して端子61、62に
導かれる。トランス51の二次巻線512には、抵抗R51
が接続される。端子61、62は、車上子2の一方のコ
イル21(図1参照)が接続される端子である。
ル22(図1参照)が接続される端子である。端子6
4、65は、トランス52の一次巻線521に接続され
る。トランス52の二次巻線522は、抵抗R40を介して
バンドパスフィルタ4の入力側に接続される。バンドパ
スフィルタ4は、中心選択周波数が常時発振周波数fo
に対応して設定される。バンドパスフィルタ4の出力側
には抵抗R41が接続され、抵抗R41の端子電圧が増幅回
路11の入力電圧となる。
の中点に接続される。端子63及び端子69は、0Vラ
インに接続される。端子68は端子61に接続される。
端子68及び端子69は、発振信号S2の有無を監視す
る端子である。
の両端及び抵抗R62、R63の直列回路の両端に接続され
る。抵抗R63の両端は、バンドパスフィルタ42の入力
側に接続される。バンドパスフィルタ42の中心選択周
波数は、常時発振周波数fo及び共振周波数f1〜fnに
対応して設定される。バンドパスフィルタ42の出力側
は、端子71、72に接続される。これにより、車上子
2が地上子8と結合し、常時発振周波数foが地上子8
の共振周波数f1に変周された場合は、バンドパスフィ
ルタ42の出力がなくなり、従来と同様のATS制御情
報を得ることができる。
fnで与えられる場合は、バンドパスフィルタ4及びバ
ンドパスフィルタ43の中心選択周波数を共振周波数f
1〜fnに設定すればよい。これにより、従来のATS装
置と同様に、発振信号S2の周波数が地上子8の共振周
波数f1〜fnに変周された場合は、その周波数f1〜fn
に応じたATS制御情報を得ることができる。
の中点に接続される。一次巻線521の中点は、0Vライ
ンに接続される。トランス52の二次巻線522の一端
は、0Vラインに接続される。
と、これに地上装置を組み合わせた車輌制御装置を示す
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ある。実施例において、車
上装置Aは、制御回路9を有する。制御回路9は、地点
検出信号S1が入力され、地点検出信号S1が得られた地
点における地点制御信号S3を出力する。地点制御信号
S3は、例えば振り子電車において、振り子電車の速度
をカーブ走行に適した速度に制限し、振り子電車の車体
をカーブ走行に適した姿勢に制御する制御信号として使
用できる。これにより、各走行地点において緻密な車両
制御を行なうことができる。
の同調コイル81と電磁結合する。このため、出力電圧
Voが距離L1に対して直線的に変化する(図3参照)
ようになり、シュミットトリガ回路32の判定レベルV
k の調整が容易になる。
と、切換回路83とを含む。切換回路83は、制御信号
S5に対応してコンデンサ821〜82nの一つと同調コイル
81とを接続し、当該組み合わせに応じた共振周波数f
1〜fnを設定する。増幅回路11〜14及び車上子2
は、車上子2が地上子8と結合したときに、常時発振周
波数foを、地上子8の共振周波数f1〜fnに変周する
変周式発振回路を構成する。最終段の増幅回路14の出
力は、出力端子に導びかれる。これにより、従来のAT
S装置と同様に、制御信号S5に対応した制御情報を地
上側から車上側に伝送できる。
4は、電圧加算機能を有し、車両制御情報に対応する重
畳信号S6が入力される。増幅回路14は、常時発振周
波数fo、f1〜fnに対応する発振信号S2及び重畳信号
S6を加算して出力する。重畳信号S6は、常時発振周
波数fo、f1〜fnとは異なる周波数の周波数信号とし
て与えられる。これにより、従来のATS制御用の制御
情報に加え、更に高度な車両制御を可能にし得る車両制
御情報を伝送できる。
3、74に入力される。端子73、74は、抵抗R71の
両端に接続される。端子73は、コンデンサC71、R72
及びR73を介してオペアンプIC4の負入力端子に接続
される。重畳信号S6は、増幅回路14で電圧増幅さ
れ、電力増幅回路PAで電力増幅され、トランス51の
一次巻線511に供給される。バンドパスフィルタ43の
入力側は、抵抗R63の両端に接続される。バンドパスフ
ィルタ43の中心選択周波数は、重畳信号S6及び変周
信号f1〜fnの周波数に対応して設定される。バンドパ
スフィルタ43の出力側は、端子75、76に接続され
る。これにより、端子75、76から車両制御情報を得
ることができる。
下のような効果が得られる。 (a)制御情報量を減少させることなく走行地点を検出
し得る車上装置を提供できる。 (b)常時発振周波数を変更することなく、常時発振周
波数と同じ共振周波数が割り当てられたG現示において
も、地点を検出し得る車上装置及びそれを用いた車輌制
御装置を提供できる。 (c)緻密な車両制御を可能にし得る車両制御装置を提
供できる。
である。
関係を示す図である。
力電圧の変化を示す図である。
ク図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 複数の増幅回路と、車上子と、レベル判
定回路とを含む車上装置であって、 前記増幅回路は、縦続接続され、多段増幅回路を構成し
ており、 前記車上子は、互いに結合する一対のコイルを含み、前
記一対のコイルが地上側と対向して設けられ、一方のコ
イルが前記多段増幅回路のうちの最終段の増幅回路の出
力側に接続され、他方のコイルが初段の増幅回路の入力
側に接続され、それによって前記多段増幅回路に対する
帰還回路を構成しており、 前記多段増幅回路及び前記車上子は、常時は定められた
発振周波数で発振する発振回路を構成しており、 前記レベル判定回路は、入力側が前記最終段の増幅回路
よりも手前に位置する増幅回路の出力側に接続され、入
力される信号に対応して地点検出信号を出力する車上装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載された車上装置であっ
て、 前記車上子は、前記一対のコイルが疎結合している車上
装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載された車上装置であっ
て、 フィルタ回路を含んでおり、 前記フィルタ回路は、前記初段の増幅回路の入力側に設
けられ、前記発振周波数の周波数帯域の周波数信号を通
過させる車上装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載された車上装置であっ
て、 少なくとも2つのトランスを含んでおり、 前記トランスの一つは、前記最終段の増幅回路の出力側
と前記車上子の一方のコイルとの間に設けられており、 前記トランスのもう一つは、前記車上子の他方のコイル
と前記フィルタ回路との間に設けられている車上装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れかに記載された車上
装置であって、 前記増幅回路のそれぞれは、演算増幅器により構成され
る車上装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載された車上装置であっ
て、 前記レベル判定回路の入力側が接続されている前記増幅
回路の後段に位置する前記増幅回路は、電圧制限機能を
有する車上装置。 - 【請求項7】 請求項1に記載された車上装置であっ
て、 更に制御回路を有しており、前記制御回路は、前記地点
検出信号が入力され、前記地点検出信号が得られた地点
における地点制御信号を出力する車上装置。 - 【請求項8】 車上装置と、地上装置とを含む車両制御
装置であって、 前記車上装置は、請求項1〜7に記載された何れか一種
でなり、 前記地上装置は、前記車上装置の前記車上子と結合する
地上子を有する車両制御装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載された車両制御装置であ
って、 前記地上子は、前記車上子と電磁結合する同調コイルを
有する車両制御装置。 - 【請求項10】 請求項9に記載された車両制御装置で
あって、 前記地上子は、複数のコンデンサと、切換回路とを含
み、前記切換回路が制御信号に対応して前記コンデンサ
の一つと前記同調コイルとを接続し、当該組み合わせに
応じた共振周波数を設定するものであり、 前記車上装置は、前記車上子が前記地上子と結合したと
き、前記発振周波数が前記地上子の共振周波数に変周さ
れる車両制御装置。 - 【請求項11】 請求項10に記載された車両制御装置
であって、 前記レベル判定回路の入力側が接続されている前記増幅
回路の後段に位置する前記増幅回路は、電圧加算機能を
有し、車両制御情報に対応する重畳信号が入力され、発
振周波数に対応する発振信号及び前記重畳信号を加算し
て出力する車両制御装置。 - 【請求項12】 請求項8に記載された車輌制御装置で
あって自動列車停止装置として用いられる車輌制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2976396A JP3301519B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 車上装置及び車両制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2976396A JP3301519B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 車上装置及び車両制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09221029A true JPH09221029A (ja) | 1997-08-26 |
JP3301519B2 JP3301519B2 (ja) | 2002-07-15 |
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ID=12285109
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---|---|
JP (1) | JP3301519B2 (ja) |
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JP2009100506A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 自動列車停止装置の車上用装置 |
JP2010093951A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Nippon Signal Co Ltd:The | 車上子検査装置 |
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