DE102009012986A1 - Method for operating a train control device, trackside electronic unit and balise for a train control device and train control device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein besonders flexibel einsetzbares sowie zugleich besonders kostengünstiges Verfahren zum Betreiben einer Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei von einer streckenseitigen elektronischen Einheit (LEU) in Abhängigkeit von einem Signalbegriff ein Daten-Signal (DS) ausgewählt und an eine im Gleis angeordnete Balise (B) übertragen wird, von der Balise (B) während des Empfangs eines von einer fahrzeugseitigen Antenne abgestrahlten Aktivierungs-Signals ein Anforderungs-Signal (AS) an die streckenseitige elektronische Einheit (LEU) übertragen wird und das Daten-Signal (DS) von der streckenseitigen elektronischen Einheit (LEU) für die Zeitdauer des Empfangs des Anforderungs-Signals (AS) an die Balise (B) übertragen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine streckenseitige elektronische Einheit (LEU) und eine Balise (B) für eine Zugbeeinflussungseinrichtung sowie eine Zugbeeinflussungseinrichtung.The invention relates to a particularly flexible and at the same time particularly cost-effective method for operating a train influencing device, wherein selected by a trackside electronic unit (LEU) in response to a signal signal, a data signal (DS) and transmitted to a arranged in the track balise (B) is transmitted from the balise (B) during the reception of a signal emitted by an on-vehicle antenna activation signal, a request signal (AS) to the trackside electronic unit (LEU) and the data signal (DS) from the trackside electronic unit (LEU) is transmitted to the balise (B) for the duration of the reception of the request signal (AS). The invention further relates to a trackside electronic unit (LEU) and a balise (B) for a train control device and a train control device.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei von einer streckenseitigen elektronischen Einheit in Abhängigkeit von einem Signalbegriff ein Daten-Signal ausgewählt und an eine im Gleis angeordnete Balise übertragen wird.The The present invention relates to a method for operating a Zugbeeinflussungseinrichtung, wherein of a trackside electronic Unit depending on a signal term, a data signal selected and transmitted to an arranged in the track balise becomes.
Ein
solches Verfahren ist aus der Spezifikation „
Im Rahmen des europäischen Zugsicherungssystems „European Train Control System (ETCS)” werden Streckenpunkte in Form von am Gleis angeordneten, als „Lineside Electronic Unit (LEU)” bezeichneten streckenseitigen elektronischen Einheiten verwendet. Dabei dient die streckenseitige elektronische Einheit zur Übertragung eines Daten-Signals in Form eines Datentelegramms an eine (Euro-)Balise, die aufgrund ihrer Funktionsweise auch als Transparentdatenbalise beziehungsweise „Controlled Data Balise” bezeichnet wird. Bei einer entsprechenden Balise handelt es sich um eine im Gleis angeordnete Einrichtung zur punktförmigen Datenübertragung an ein die Balise überfahrendes Fahrzeug. Von der streckenseitigen elektronischen Einheit wird ein Signalbegriff beispielsweise aus einem Lampenstromkreis abgegriffen, ein Daten-Signal in Abhängigkeit von dem abgegriffenen Signalbegriff ausgewählt und dieses dem Signalbegriff zugeordnete Daten-Signal über die in dem genannten Dokument spezifizierte so genannte „C”- Schnittstelle („C”-Interface) kontinuierlich an die Balise übertragen. Dabei kann das von der streckenseitigen elektronischen Einheit an die Balise übertragene Daten-Signal neben Signalbegriffen beispielsweise auch daraus resultierende Anweisungen zur Geschwindigkeitssteuerung enthalten.in the Framework of the European Train Control System "European Train Control System (ETCS) "will make waypoints in shape arranged on the track, referred to as "Lineside Electronic Unit (LEU)" trackside electronic units used. It serves the trackside electronic unit for transmission a data signal in the form of a data telegram to a (Euro) balise, due to their functionality also as transparent data balise or "Controlled Data Balise" becomes. A corresponding balise is one in the track arranged device for punctiform data transmission to a vehicle crossing the Balise. From the track side electronic unit becomes a signal term for example a lamp circuit tapped, a data signal in dependence selected from the tapped signal term and this signal signal associated with the data signal on the in the so-called "C" interface ("C" interface) specified for that document continuously transmitted to the balise. It can do that transmitted from the trackside electronic unit to the balise Data signal in addition to signal terms, for example, also resulting from it Speed control instructions included.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders flexibel einsetzbares sowie zugleich besonders kostengünstiges Verfahren der eingangs genannten Art zum Betreiben einer Zugbeeinflussungseinrichtung anzugeben.Of the present invention is based on the object, a particularly flexible and at the same time very cost effective Method of the type mentioned for operating a train control device specify.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei von einer streckenseitigen elektronischen Einheit in Abhängigkeit von einem Signalbegriff ein Daten-Signal ausgewählt und an eine im Gleis angeordnete Balise übertragen wird, wobei von der Balise während des Empfangs eines von einer fahrzeugseitigen Antenne abgestrahlten Aktivierungs-Signals ein Anforderungs-Signal an die streckenseitige elektronische Einheit übertragen wird und das Daten-Signal von der streckenseitigen elektronischen Einheit für die Zeitdauer des Empfangs des Anforderungs-Signals an die Balise übertragen wird.These The object is achieved by a method for operating a train control device, being dependent on a track-side electronic unit selected from a signal concept, a data signal and to an arranged on the track balise is transmitted, wherein from the balise while receiving one from a vehicle side Antenna radiated activation signal a request signal transmitted to the trackside electronic unit and the data signal from the trackside electronic Unit for the duration of the reception of the request signal is transmitted to the balise.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise eine Reduzierung des Leistungs- beziehungsweise Energiebedarfs der Zugbeeinflussungseinrichtung erzielt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass das Daten-Signal von der streckenseitigen elektronischen Einheit nicht kontinuierlich an die Balise übertragen wird. Stattdessen erfolgt eine Übertragung des Daten-Signals an die Balise ausschließlich dann, wenn das Daten-Signal seitens der Balise auch tatsächlich an eine fahrzeugseitige Antenne zu übertragen ist. Dabei wird die streckenseitige elektronische Einheit über die Notwendigkeit des Aussendens des Daten-Signals dadurch von der Balise in formiert, dass diese während des Empfangs eines von einer fahrzeugseitigen Antenne abgestrahlten Aktivierungs-Signals ein entsprechendes Anforderungs-Signal an die streckenseitige elektronische Einheit überträgt. Bei dem Aktivierungs-Signal handelt es sich hierbei vorzugsweise um das in der zuvor bereits genannten Spezifikation der Eurobalise definierte, über die so genannte „A”-Schnittstelle („A”-Interface) übertragene so genannte „Tele-Powering Signal”. Dieses wird spezifikationsgemäß bei einer Frequenz von etwa 27,095 MHz übertragen und dient der Aktivierung und Energieversorgung der Balise zur Übertragung des Daten-Signals an die fahrzeugseitige Antenne.By the inventive method is advantageously a reduction in the power or energy requirements of the Zugbeeinflussungseinrichtung scored. This is made possible by that the data signal from the trackside electronic unit not continuously transmitted to the balise. Instead the data signal is transmitted to the balise only if the data signal from the Balise actually to a vehicle-side antenna is to be transferred. This is the trackside electronic Unit about the need to send out the data signal formed by the Balise in that these during the Receiving a radiated from a vehicle-side antenna Activation signal to a corresponding request signal to the trackside electronic unit transmits. The activation signal is hereby preferably in the previously mentioned Eurobalise specification defined, via the so-called "A" interface ("A" interface) transmitted so-called "tele-powering Signal". This is included in the specification transmitted a frequency of about 27.095 MHz and is the Activation and power supply of the balise for transmission of the data signal to the vehicle-side antenna.
Dadurch, dass das Daten-Signal erfindungsgemäß nur bei Vorliegen des Anforderungs-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit an die Balise übertragen und hierdurch eine signifikante Reduzierung des Leistungsbedarfs der streckenseitigen elektronischen Einheit erzielt wird, ergeben sich erhebliche Vorteile insbesondere für den Fall, dass an einem vorgesehenen Einbauort der streckenseitigen elektronischen Einheit keine externe Energieversorgung zur Verfügung steht. So schafft das erfindungsgemäße Verfahren die Voraussetzung dafür, dass gegebenenfalls auf eine entsprechende externe Energieversorgung oder eine üblicherweise mit vergleichsweise hohen Kosten verbundene Kabelverlegung verzichtet werden kann, da der nunmehr deutlich geringere Energiebedarf der streckenseitigen elektronischen Einheit grundsätzlich dafür geeignet ist, durch alternative Energiequellen gedeckt zu werden. Neben einer Kosteneinsparung – sowohl durch die Reduzierung des Energiebedarfs der Zugbeeinflussungseinrichtung als auch durch die grundsätzliche Möglichkeit, auf eine externe Energieversorgung der streckenseitigen elektronischen Einheit zu verzichten – ergeben sich somit auch Vorteile dahingehend, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch in solchen Situationen einsetzbar ist, in der die für eine kontinuierliche Übertragung des Daten-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit an die Balise erforderliche Energie nicht oder nur mit unverhältnismäßig großen Aufwand bereitgestellt werden kann.The fact that the data signal according to the invention transmitted only in the presence of the request signal from the trackside electronic unit to the balise and thereby a significant reduction in the power requirement of the trackside electronic unit is achieved, there are significant advantages in particular for the case that provided installation location of the track-side electronic unit no external power supply is available. Thus, the method according to the invention provides the precondition for the fact that it may be possible to dispense with a corresponding external power supply or a cable laying usually associated with comparatively high costs, since the now significantly lower energy requirement of the electronic unit on the trackside is in principle suitable for being covered by alternative energy sources , In addition to cost savings - both by reducing the energy requirements of train control device as well as the fundamental possibility to dispense with an external power supply of the trackside electronic unit - there are also advantages in that the inventive method can also be used in such situations, in the energy required for a continuous transmission of the data signal from the trackside electronic unit to the balise not or only with unver can be provided relatively large effort.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von der streckenseitigen elektronischen Einheit ein Energieversorgungs-Signal an die Balise übertragen. Vorzugsweise handelt es sich dabei bei dem Energieversorgungs-Signal um das im Rahmen der Spezifikation der Eurobalise definierte Signal, welches über die so genannte „C6”-Schnittstelle („C6”-Interface) von der streckenseitigen elektronischen Einheit an die Balise übertragen wird, um die Energieversorgung der Schnittstellenschaltung der Balise, d. h. der Schaltung der Balise für die Schnittstelle in Richtung der streckenseitigen elektronischen Einheit, zu gewährleisten. Ein entsprechendes Energieversorgungs-Signal ist bei Transparentdatenbalisen üblicherweise erforderlich, um der Balise, die üblicherweise selbst keine eigene Energieversorgung aufweist, die für den Empfang des Daten-Signals erforderliche Energie bereitzustellen.According to one preferred embodiment of the invention Procedure is by the trackside electronic unit transmit a power signal to the balise. Preferably, this is the power supply signal the signal defined in the Eurobalise specification, which via the so-called "C6" interface ("C6" interface) from the trackside electronic Unit is transmitted to the balise to supply the energy Interface circuit of the balise, d. H. the circuit of the balise for the interface towards the trackside electronic unit, to ensure. A corresponding Power supply signal is common in transparent data balises required to the balise, which usually does not have any own power supply, which is responsible for the reception to provide the energy required by the data signal.
Grundsätzlich kann das Anforderungs-Signal auf unterschiedliche Arten und Weisen von der Balise an die streckenseitige elektronische Einheit übertragen werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass auf eine elektrische Verbindungsleitung zwischen der Balise und der streckenseitigen elektronischen Einheit beziehungsweise auf ein über eine solche Verbindungsleitung übertragenes Signal eine Frequenz mit einem geringen Hub aufmoduliert wird.in principle can the request signal in different ways transferred from the balise to the trackside electronic unit become. So for example it is conceivable that on an electrical Connecting line between the balise and the trackside electronic unit or one over one such connection line transmitted signal with a frequency modulated on a small stroke.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass das Anfor derungs-Signal in Form einer periodischen Lastmodulation des Energieversorgungs-Signals an die streckenseitige elektronische Einheit übertragen wird. Dabei kann die periodische Lastmodulation beispielsweise durch eine periodische Aufschaltung eines Widerstands realisiert werden. Durch die periodische Lastmodulation der Energieversorgung sendet die Balise periodisch Signale, die hinsichtlich ihrer Funktion auch als „Attention-Pulse” bezeichnet werden können, an die streckenseitige elektronische Einheit. Hierdurch wird die Übertragung des Daten-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit angefordert, wobei die Übertragung des Daten-Signals aufrecht erhalten wird, so lange das Anforderungs-Signal, d. h. gegebenenfalls die entsprechenden Pulse, anstehen. Ein Ausbleiben des Anforderungs-Signals aufgrund dessen, dass von der Balise kein Aktivierungs-Signal mehr von einer fahrzeugseitigen Antenne empfangen wird, hat somit zur Folge, dass die Übertragung des Daten-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit aufgrund des Ausbleibens des Anforderungs-Signals abgebrochen beziehungsweise beendet wird.According to one Particularly preferred development is the invention Process designed such that the request signal in the form of a periodic load modulation of the power signal transmitted to the trackside electronic unit becomes. In this case, the periodic load modulation, for example, by a periodic connection of a resistor can be realized. Transmitted by the periodic load modulation of the power supply the balise periodically signals that in terms of their function as well can be referred to as "attention pulses", to the trackside electronic unit. This will cause the transfer the data signal from the trackside electronic unit requested, wherein the transmission of the data signal upright is received as long as the request signal, d. H. possibly the corresponding pulses, pending. Failure of the request signal due to the fact that no longer an activation signal from the balise is received by a vehicle-side antenna, thus has to Result that the transmission of the data signal from the trackside electronic unit due to the absence of the request signal aborted or terminated.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass die streckenseitige elektronische Einheit bei Abwesenheit des Anforderungs-Signals in einen energiesparenden Ruhezustand geschaltet wird. Dies bietet den Vorteil, dass durch das Schalten in dem energiesparenden Ruhezustand, der auch als Standby-Modus bezeichnet werden kann, eine weitere Reduzierung des Leistungs- beziehungsweise Energieverbrauchs der Zugbeeinflussungseinrichtung beziehungsweise konkret der streckenseitigen elektronischen Einheit erreicht wird.Preferably the process of the invention may also be such be designed that the trackside electronic unit in the absence of the request signal in an energy-saving Hibernation is switched. This offers the advantage of being through switching in the energy-saving idle state, also called standby mode can be a further reduction of the performance or Energy consumption of the train control device or concrete the trackside electronic unit is reached.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Balise bei Abwesenheit des Aktivierungs-Signals in einen energiesparenden Ruhezu stand geschaltet. Dies kann beispielsweise in der Form geschehen, dass ein Taktoszillator der Balise abgeschaltet und erst wieder bei Erkennen einer Überfahrt, d. h. bei Empfang eines von einer fahrzeugseitigen Antenne abgestrahlten Aktivierungs-Signals, eingeschaltet wird. Das Schalten der Balise in den energiesparenden Ruhezustand bei Abwesenheit beziehungsweise Ausbleiben des Aktivierungs-Signals bietet den Vorteil, dass eine Reduzierung des Energieverbrauchs der Balise ermöglicht wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die in Abwesenheit eines Aktivierungs-Signals von der Balise benötigte Energie üblicherweise vollumfänglich mittels eines Energieversorgungs-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit an die Balise übertragen wird. Eine Reduzierung des Energiebedarfs der Balise hat somit auch eine Reduzierung des Energiebedarfs der streckenseitigen elektronischen Einheit zur Folge, wobei eine solche Reduzierung des Energieverbrauchs entsprechend den vorstehenden Ausführungen insbesondere dafür genutzt werden kann, auf eine kabelgebundene Energieversorgung der streckenseitigen elektronischen Einheit zu verzichten.According to one another particularly preferred embodiment of the invention Procedure becomes the balise in the absence of the activation signal switched into an energy-saving Ruhezu. This can be, for example done in the form that a clock oscillator of the balise switched off and only when recognizing a crossing, d. H. at Receiving an activation signal radiated from an on-vehicle antenna, is turned on. Switching the balise in the energy-saving Hibernation in the absence or absence of the activation signal offers the advantage of reducing energy consumption the balise is made possible. It is important to take into account that in the absence of an activation signal from the balise Energy usually required in full by means of a power supply signal from the trackside electronic unit is transmitted to the balise. A Reducing the energy requirement of the balise thus also has a reduction the energy demand of the trackside electronic unit for Follow, with such a reduction in energy consumption accordingly the above statements in particular can be used on a wired power supply of the trackside dispense electronic unit.
So ist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform derart ausgestaltet, dass die streckenseitige elektronische Einheit mittels leitungsunabhängig, autark bereitgestellter Energie betrieben wird. Dies bedeutet, dass die seitens der streckenseitigen elektronischen Einheit erforderliche Energie beispielsweise mittels Primär- oder Sekundärzellen bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus kann die für das Betreiben der streckenseitigen elektronischen Einheit erforderliche Energie alternativ oder zusätzlich auch aus der Umwelt der streckenseitigen elektronischen Einheit gewonnen beziehungsweise erzeugt werden („Energy Harvesting”). So können zur Energieerzeugung beispielsweise Solarzellen oder Wandler zum Erzeugen elektri scher Energie aus mechanischen Schwingungen verwendet werden. Im letzteren Fall wird die streckenseitige elektronische Einheit vorzugsweise zumindest teilweise mit elektrischer Energie betrieben, die aus durch vorbeifahrende Züge verursachten mechanischen Schwingungen erzeugt wird.Thus, the inventive method according to a further preferred embodiment is configured such that the trackside electronic unit is operated by means of line independent, self-sufficient energy provided. This means that the energy required by the track-side electronic unit can be provided, for example, by means of primary or secondary cells. In addition, the energy required for operating the trackside electronic unit can alternatively or additionally also be obtained or generated from the environment of the trackside electronic unit ("energy harvesting"). For example, solar cells or transducers for generating electrical energy from mechanical vibrations can be used for energy generation. In the latter case, the trackside electronic unit preferably becomes operated at least in part with electrical energy generated from mechanical vibrations caused by passing trains.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus auch derart ausgeprägt sein, dass die streckenseitige elektronische Einheit mittels aus einem Signalstrom ausgekoppelter Energie betrieben wird. So ist es aufgrund der erfindungsgemäß ermöglichten Reduzierung des Energiebedarfs der streckenseitigen elektronischen Einheit zusätzlich oder alternativ zur leitungsunabhängigen, autarken Bereitstellung der für das Betreiben der streckenseitigen elektronischen Einheit erforderlichen Energie auch möglich, dass Energie aus einem Signalstrom ausgekoppelt wird. Aufgrund der aus sicherheitstechnischen Gründen erforderlichen Rückkopplungsfreiheit einer solchen Auskopplung von Energie aus dem Signalstrom können hierbei nur vergleichsweise geringe Leistungen entnommen werden, die für das Betreiben streckenseitiger elektronischer Einheiten, die nicht das erfindungsgemäße Verfahren realisieren, d. h. abweichend hiervon eine kontinuierliche Übertragung des Daten-Signals vornehmen, nicht ausreichen würden.Preferably the process of the invention can be about Be also so pronounced that the trackside electronic unit by means of coupled out of a signal stream Energy is operated. So it is possible due to the invention Reduction of the energy demand of track-side electronic Unit additionally or alternatively to line-independent, self-sufficient Providing the for operating the trackside electronic energy required also possible that energy is decoupled from a signal stream. Due to the for safety reasons required feedback freedom such a coupling of energy from the signal stream can only relatively small services are taken the electronic units used for operating track-side electronic units, that do not realize the method according to the invention, d. H. deviating from this, a continuous transmission of the data signal would not be enough.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine streckenseitige elektronische Einheit für eine Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei die streckenseitige elektronische Einheit zum Auswählen eines Daten-Signals in Abhängigkeit von einem Signalbegriff sowie zum Übertragen des Daten-Signals an eine im Gleis angeordnete Balise ausgebildet ist.The The invention further relates to a trackside electronic Unit for a train control device, wherein the trackside electronic unit for selecting one Data signal depending on a signal concept as well for transmitting the data signal to an on-track Balise is formed.
Eine solche streckenseitige elektronische Einheit ist aus der Firmenveröffentlichung der Siemens AG „LEU S21 für Trainguard 100 – Das zentrale Element der Streckenausrüstung bei ETCS Level 1, Bestellnr. A19100-V100-B875-V1, Siemens AG 2008” bekannt.A such trackside electronic unit is from the company publication Siemens AG "LEU S21 for Trainguard 100 - Das central element of the track equipment at ETCS Level 1, Cat. A19100-V100-B875-V1, Siemens AG 2008 "known.
Hinsichtlich der streckenseitigen elektronischen Einheit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine streckenseitige elektronische Einheit der zuvor genannten Art anzugeben, die ein besonders flexibel einsetzbares und zugleich besonders kostengünstiges Verfahren zum Betreiben einer Zugbeeinflussungseinrichtung unterstützt.Regarding the trackside electronic unit is the present Invention, the object of a trackside electronic Unit of the aforementioned type, which is a particularly flexible usable and at the same time particularly cost-effective method supported for operating a train control device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine streckenseitige elektronische Einheit für eine Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei die streckenseitige elektronische Einheit zum Auswählen eines Daten-Signals in Abhängigkeit von einem Signalbegriff sowie zum Übertragen des Daten-Signals an eine im Gleis angeordnete Balise ausgebildet ist und wobei die streckenseitige elektronische Einheit derart ausgebildet ist, dass sie ein von der Balise ausgesendetes Anforderungs-Signal empfängt und das Daten-Signal für die Zeitdauer des Empfangs des Anforderungs-Signals an die Balise überträgt.These The object is achieved by a track-side electronic unit for a train control device, wherein the trackside electronic unit is for selecting a data signal in response to a signal term and for transmitting the data signal to one in the track arranged Balise is formed and wherein the track side electronic unit is designed such that it is one of the Balise sent request signal and that Data signal for the duration of the reception of the request signal to the balise transfers.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen streckenseitigen elektronischen Einheit entsprechen im Wesentlichen denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen streckenseitigen elektronischen Einheit im Hinblick auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich ebenfalls auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.The Advantages of the track side of the invention electronic unit essentially correspond to those of the inventive method, so that in this regard Reference is made to the corresponding above statements. The same applies with regard to the following preferred Further developments of the track side of the invention electronic unit with regard to the corresponding preferred developments of the method according to the invention, so that in this regard also to the corresponding preceding statements is referenced.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße streckenseitige elektronische Einheit derart ausgestaltet, dass sie zum Übertragen eines Energieversorgungs-Signals an die Balise ausgebildet ist.Preferably is the trackside electronic according to the invention Unit configured to transmit a Power supply signal is formed on the balise.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße streckenseitige elektronische Einheit auch derart weitergebildet sein, dass sie zum Empfangen des Anforderungs-Signals in Form einer periodischen Lastmodulation des Energieversorgungs-Signals ausgebildet ist.advantageously, can the track side electronic according to the invention Unit also be developed so that they receive the request signal in the form of a periodic load modulation the power supply signal is formed.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen streckenseitigen elektronischen Einheit schaltet sie sich bei Abwesenheit des Anforderungs-Signals in einen energiesparenden Ruhezustand.According to one another particularly preferred embodiment of the invention trackside electronic unit turns it off when absent of the request signal into an energy-saving idle state.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße streckenseitige elektronische Einheit eine leitungsunabhängige, autarke Energieversorgungs-Einrichtung auf.According to one particularly preferred embodiment, the inventive track-side electronic unit a line-independent, self-sufficient energy supply facility on.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße streckenseitige elektronische Einheit weiterhin auch derart ausgestaltet sein, dass sie zum Auskoppeln von Energie aus einem Signalstrom ausgebildet ist.Preferably can the track side electronic according to the invention Furthermore, the unit should also be designed in such a way that it can be used for decoupling Energy is formed from a signal stream.
Die Erfindung betrifft ferner eine Balise für eine Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei die Balise zum Empfangen eines von einem Signalbegriff abhängigen Daten-Signals von einer streckenseitigen elektronischen Einheit ausgebildet ist.The Invention further relates to a balise for a train control device, wherein the balise is for receiving a signal term dependent on Data signal from a trackside electronic unit is trained.
Eine solche Balise ist aus der Firmenveröffentlichung der Siemens AG „Eurobalise S21 für Trainguard – Für die Kommunikation zwischen Strecke und Fahrzeug, Bestellnr. A19100-V100-B875-V1, Siemens AG 2008” bekannt.A such Balise is from the company publication of Siemens AG "Eurobalise S21 for Trainguard - For the communication between track and vehicle, order no. A19100-V100-B875-V1, Siemens AG 2008 "known.
Hinsichtlich der Balise liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Balise der zuvor genannten Art anzugeben, die ein besonders flexibel einsetzbares und zugleich besonders kostengünstiges Verfahren zum Betreiben einer Zugbeeinflussungseinrichtung unterstützt.With regard to the balise, the present invention has for its object to provide a balise of the aforementioned type, which is particularly flexible and at the same time particularly cost favorable method for operating a Zugbeeinflussungseinrichtung supported.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Balise für eine Zugbeeinflussungseinrichtung, wobei die Balise zum Empfangen eines von einem Signalbegriff abhängigen Daten-Signals von einer streckenseitigen elektronischen Einheit ausgebildet ist und wobei die Balise derart ausgebildet ist, dass sie während des Empfangs eines Aktivierungs-Signals von einer fahrzeugseitigen Antenne ein Anforderungs-Signal an die streckenseitige elektronische Einheit überträgt und das Daten-Signal für die Zeitdauer des Übertragens des Anforderungs-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit empfängt.These The object is achieved by a balise for a train control device, wherein the balise for receiving a signal term dependent on Data signal from a trackside electronic unit is formed and wherein the balise is formed such that while receiving an activation signal from a vehicle-side antenna, a request signal to the trackside electronic unit transmits and the data signal for the duration of the transmission of the request signal received from the trackside electronic unit.
Auch die Vorteile der erfindungsgemäßen Balise entsprechen im Wesentlichen denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich wiederum auf die entsprechenden vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird. Gleiches gilt wiederum hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Balise mit Hinblick auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.Also to match the advantages of Balise invention essentially those of the invention Procedure, so that in turn to the corresponding referenced above. same for again with regard to the preferred developments mentioned below the Balise according to the invention with regard to the corresponding preferred developments of the invention Process.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Balise derart weitergebildet sein, dass sie zum Empfangen eines Energieversorgungs-Signals von der streckenseitigen elektronischen Einheit ausgebildet ist.Preferably the balise according to the invention can be developed in this way be that they receive a power signal from the trackside electronic unit is formed.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Balise derart ausgestaltet, dass sie zum Übertragen des Anforderungs-Signals in Form einer periodischen Lastmodulation des Energieversorgungs-Signals an die streckenseitige elektronische Einheit ausgebildet ist.According to one Another particularly preferred embodiment is the Balise invention designed such that to transmit the request signal in the form of a periodic load modulation of the power signal to the track-side electronic unit is formed.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Balise derart ausgeführt, dass sie sich bei Abwesenheit des Aktivierungs-Signals in einen energiesparenden Ruhezustand schaltet.According to one Another particularly preferred embodiment is the invention Balise designed so that they are absent of the activation signal switches into an energy-saving idle state.
Die Erfindung umfasst ferner eine Zugbeeinflussungseinrichtung mit zumindest einer erfindungsgemäßen streckenseitigen elektronischen Einheit beziehungsweise zumindest einer streckenseitigen elektronischen Einheit gemäß einer der zuvor genannten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen streckenseitigen elektronischen Einheit sowie mit zumindest einer erfindungsgemäßen Balise beziehungsweise zumindest einer Balise gemäß einer der zuvor aufgeführten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Balise.The The invention further comprises a train influencing device with at least a track-side electronic according to the invention Unit or at least one trackside electronic Unit according to one of the aforementioned preferred Further developments of the track side of the invention electronic unit and with at least one balise according to the invention or at least one balise according to one the previously mentioned preferred developments of Balise according to the invention.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigtin the The invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail. This shows
Im Folgenden sei angenommen, dass es sich bei der Balise B um eine Eurobalise des einheitlichen europäischen Zugbeeinflussungssystems ETCS (European Train Control System) handelt. Dabei dient eine streckenseitige elektronische Einheit LEU, die im Rahmen der ETCS-Spezifikation als „Lineside Electronic Unit (LEU)” bezeichnet wird, als Bindeglied zwischen bestehenden ortsfesten Signalsystemen und der Balise B. Hierzu greift die streckenseitige elektronische Einheit LEU einen Signalbegriff, beispielsweise aus dem Lampenstrom eines Signals, ab, wählt ein zu dem betreffenden Signalbegriff gehöriges Daten-Signal DS in Form eines Datentelegramms aus und überträgt das Daten-Signal DS seriell über die erste Zweidrahtleitung L1 an die Balise B. Gemäß der bestehenden ETCS-Spezifikation erfolgt hierbei mittels eines seriellen Datenstroms eine laufende, d. h. kontinuierliche, Übertragung des Daten-Signals DS an die Balise B.in the It is assumed below that the balise B is a Eurobalise of the single European train control system ETCS (European Train Control System). It serves a trackside electronic unit LEU, which under the ETCS specification referred to as "Lineside Electronic Unit (LEU)" as a link between existing stationary signaling systems and the Balise B. For this, the track-side electronic attacks Unit LEU a signal term, for example, from the lamp current of a signal, from, selects to the respective signal term associated data signal DS in the form of a data telegram and transmits the data signal DS serially the first two-wire line L1 to the balise B. According to the existing ETCS specification is done by means of a serial Data stream a running, d. H. continuous, transmission of the data signal DS to the Balise B.
So wird gemäß der zuvor bereits genannten Spezifikation des SUBSET-036 über die Schnittstelle zwischen der Balise B und der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU über eine symmetrische Zweidrahtleitung kontinuierlich ein Signalgemisch aus einem rechteckförmigen, biphase-codierten Daten-Signal und einem 8,8 kHz Sinussignal zur Energieversorgung für die Schnittstellenschaltung in der Balise B übertragen. Bei mittleren Signalpegeln ergibt sich hierbei für die Balise B eine dauerhafte gesamte Leistungsaufnahme von etwa 1 W. Die streckenseitige elektronische Einheit LEU, die neben der Energieversorgung der Balise B auch ihren eigenen Energiebedarf decken muss, benötigt dementsprechend zu ihrem Betrieb dauerhaft eine Leistung von etwa 2 W. Diese vergleichsweise hohe Leistungsaufnahme hat in der Praxis zur Folge, dass für den Fall, dass am Einbauort der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU keine externe Energieversorgung zur Verfügung steht, eine vergleichsweise teuere und aufwändige Kabelverlegung erforderlich ist.Thus, according to the above-mentioned specification of the SUBSET-036 via the interface between the Balise B and the track-side electronic unit LEU via a balanced two-wire continuously a composite signal of a rectangular, biphase-coded data signal and a 8.8 kHz sine wave to Power supply for the interface circuit in the Balise B transferred. At medium signal levels this results in the Balise B a permanent total power consumption of about 1 W. The trackside electronic unit LEU, in addition to the energy supply of the Balise B also their own In order to meet the energy demand, a power of about 2 W is required for its operation. In practice, this comparatively high power consumption results in a comparatively high level of power supply in the event that no external power supply is available at the installation site of the trackside electronic unit LEU expensive and expensive cable laying is required.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dahin gehend vorteilhaft, dass es eine signifikante Reduzierung des Leistungsbedarfs der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU bewirkt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Übertragung des Daten-Signals DS von der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU an die Balise B nur auf Anforderung von der Balise B erfolgt. So wird von der Balise B während des Empfangs eines von einer fahrzeugseitigen Antenne abgestrahlten Aktivierungs-Signals ein Anforderungs-Signal AS an die streckenseitige elektronische Einheit LEU übertragen. Aufgrund des Empfangs des Anforderungs-Signals AS und lediglich für die Zeitdauer des Empfangs dieses Signals wird das Daten-Signal DS von der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU an die Balise B übertragen. Aufgrund dessen, dass üblicherweise eine Datenübertragung von der Balise B an eine fahrzeugseitige Antenne nur für vergleichsweise kurze Zeiträume erfolgt, während die überwiegende Zeit keine Datenübertragung erforderlich ist, kann hierdurch eine erhebliche Energieeinsparung erzielt werden.The inventive method is now going to go there advantageous that there is a significant reduction in power requirements the trackside electronic unit LEU causes. this will achieved by the transmission of the data signal DS from the trackside electronic unit LEU to the Balise B only on request from the Balise B done. So will of the Balise B while receiving one from a vehicle side Antenna radiated activation signal a request signal AS transmitted to the trackside electronic unit LEU. Due to the reception of the request signal AS and only for the duration of the reception of this signal, the data signal DS from the trackside electronic unit LEU to the Balise B transferred. Because of that, usually a data transmission from the balise B to a vehicle-side Antenna only for comparatively short periods of time takes place, while for the most part no data transmission is required, this can save a considerable amount of energy be achieved.
In
dem Ausführungsbeispiel der
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen wird durch die zuvor beschriebene Vorgehensweise eine erhebliche Reduzierung der Leistungsaufnahme der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU erzielt. Darüber hinaus sind weitere Maßnahmen zur Energieoptimierung denkbar. Bei einer solchen Maßnahme kann es sich beispielsweise darum handeln, dass die Amplitude für das Daten-Signal DS deutlich geringer gewählt wird, als dies in der ETCS-Spezifikation vorgesehen ist. Dies ist insbesondere in solchen Fällen möglich, in denen lediglich vergleichsweise kleine Abstände zwischen der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU und der Balise B, d. h. beispielsweise Abstände kleiner als 300 Meter, zu überbrücken sind.Corresponding the foregoing is by the previously described Approach a significant reduction in power consumption achieved the trackside electronic unit LEU. About that In addition, further measures for energy optimization are conceivable. In such a measure, it may, for example Act that the amplitude for the data signal DS is chosen significantly lower than this in the ETCS specification is provided. This is especially true in such cases possible, in which only comparatively small distances between the trackside electronic unit LEU and the Balise B, d. H. for example, distances less than 300 meters, to be bridged.
Darüber
hinaus erfolgt die Energieversorgung für die Interface-
beziehungsweise Schnittstellenschaltung der Balise B vorzugsweise.
ebenfalls mit minimaler Leistung über eine Gleichspannung oder
eine Wechselspannung. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der
Untersuchungen
haben gezeigt, dass es durch die zuvor genannten Maßnahmen
möglich ist, die erforderliche Leistungsaufnahme der streckenseitigen
elektronischen Einheit LEU um mehr als zwei Größenordnungen,
d. h. auf einen mittleren Wert von ca. 15 mW, zu reduzieren. Dies
macht deutlich, dass die Erfindung die Voraussetzung dafür schafft,
dass zur Energieversorgung der streckenseitigen elektronischen Einheit
LEU auf alternative Energiequellen zurückgegriffen werden
kann. Dies bietet den Vorteil, dass auf eine aufwändige
und kosteninten sive Kabelverlegung zur Energieversorgung verzichtet
werden kann. Bei entsprechenden verwendeten alternativen Energiequellen
zum Betreiben der streckenseitigen elektronischen Einheit LEU kann
es sich beispielsweise um Primärzellen oder Sekundärzellen
handeln. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es auch
denkbar, dass Solarzellen oder andere Einrichtungen zur Erzeugung
elektrischer Energie aus der Umgebung verwendet werden. Entsprechende
Einrichtungen, die unter dem Begriff des „Energy Harvesting” als
solche bekannt sind, sind in der
Die
Ausführungsform gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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