DE2552507C3 - Informationsübertragungseinrichtung, insbesondere für das Eisenbahnwesen - Google Patents
Informationsübertragungseinrichtung, insbesondere für das EisenbahnwesenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Informationsübertragungseinrichtung insbesondere für
das Eisenbahnwesen, bei der als Sendeeinrichtung jeweils eine Lumineszenzdiode fir optische Strahlung
einer vorgegebenen Frequenz aus einer Vielzahl möglicher Frequenzen vorgesehen ist, wobei die
optische Strahlung mit Hilfe eines Wechselstroms mit einer der zu übertragenden Information entsprechenden
Frequenz moduliert wird und wobei als Empfangseinrichtung zum Rückgewinnen der Information jeweils
ein auf die jeweilige Frequenz der optischen Strahlung der zugehörigen Sendeeinrichtung abgestimmter optischer
Strahlungsempfänger vorgesehen ist
Damit Eisenbahnzüge sicher verkehren können, ist es nötig, Informationen von der Strecke zum Fahrzeug zu
übertragen.
Eines der ältesten Informationiiübertragungssysteme
bedient sich optischer Lichtsignal«:, aus deren Form und Farbe der Fahrzeugführer die nötigen Streckeninformationen
ermittelt Während dabei die Lichtsignale dahingehend sicherungstechnisch überwachbar sind, ob
sie den zu übertragenden Informationen entsprechen, ist eine direkte Überwachung des Verhaltens des die
Information erhaltenden Fahrzeugführers üblicherweise nicht vorgesehen.
Aus der DE-OS 14 55357 ist es zur Vermeidung dieser Gefahr bereits bekannt, mit Hilfe elektromagnetischer
Einrichtungen die optische Strahlung der gebräuchlichen Signallaternen gemäß dem zu übermittelnden
Signalbegriff mit einer Frequenzmodulation zu versehen. Einrichtungen an Bord eines Fahrzeuges sind
dann in der Lage, selbst die optischen Signalbegriffe zu erkennen, von beliebigen anderen Lichtstrahlungen zu
unterscheiden und die von den Signallaternen ausgesendete Information unabhängig vom Fahrzeugführer zu
entschlüsseln. Der Fahrzeugführer hat bei Verwendung dieser Einrichtung nur noch eine Überwacherfunktion.
Diese bekannte technische Einrichtung bedient sich der vorhandenen optischen Signale für den Fahrzeugführer.
Sie weist durch ihren komplizierten Aufbau eine große Störanfälligkeit auf.
Aus der DE-AS 1564681 ist es bekannt, für die
Aus der DE-AS 1564681 ist es bekannt, für die
ίο Übertragung von Lichtsignalen Lumineszenzdioden zu
verwenden. Bei einer Einrichtung gemäß dieser DE-AS wird ein hohes MaB an Sicherheit, wie es insbesondere
im Eisenbahnwesen erforderlich ist, erreicht, indem durch das Prinzip der Ruhestromüberwachung ein
is Bauteildefekt sofort angezeigt werden kann, so daß
betriebsgefährdende Zustände vermieden werden. Jeder Bauteilausfall führt jedoch sofort zu einem
Totalausfall der Anlage, wie es im Interesse einer hohen Verfügbarkeit nicht wünschenswert ist
Um diesen Nachteil zu mindern, ist es nahegelegt, nach dem Prinzip der Verdoppelung zwei vom selben
Eingangssignal beaufschlagte optische Sender und zwei zugeordnete Empfänger vorzusehen, die, wie es aus der
DE-OS 22 30658 für Duplexbetrieb offenbart ist, mit
optischer Strahlung verschiedener Frequenz arbeiten.
Es erweist sich dabei jedoch von Nachteil, daß eine Störung, z. B. durch eine Stoßwelle, auch wenn diese nur
sehr kurzfristig besteht, den ordnungsgemäßen Betrieb beider Lumineszenzdioden verhindern würde. Ferner
würden auch langfristige Störungen, z. B. durch ein starkes Feld, in den meisten Fällen den ordnungsgemäßen
Betrieb beider Lumineszenzdioden blockieren, so daß auch in diesem Fall ein Aufrechterhallen der
Informationsübertragung nicht möglich ist
JS Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung für die
optische Übertragung eines möglichst großen Informationsvohimens
zu schaffen, die zuverlässiger als die bekannten oder durch den Stand der Technik
nahegelegten Einrichtungen arbeitet
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß der Lumineszenzdiode jeder Sendeeinrichtung eine weitere Lumineszenzdiode zum Aussenden optischer
Strahlung einer anderen Frequenz aus der Anzahl der vorgesehenen Frequenzen antiparallel geschaltet ist,
daß in der zugehörigen Empfangseinrichtung ein weiterer auf diese andere Frequenz abgestimmter
optischer Strahlungsempfänger vorgesehen ist und daß die Empfangseinrichtung aus dem Au&gangssignal
mindestens eines Strahlungsempfängers die Informa-
so tion rückgewinnt
Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei der einfache Aufbau der Einrichtung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert
F i g. 1 zeigt eine auf die wesentlichsten Bauteile reduzierte Informationsübertragungseinrichtung.
In Abhängigkeit von der Zeit (zeigt
F i g. 2 den Verlauf des die Sendeeinrichtung speisenden Wechselstromes /1,
In Abhängigkeit von der Zeit (zeigt
F i g. 2 den Verlauf des die Sendeeinrichtung speisenden Wechselstromes /1,
Fig.3 die Beleuchtungsstärke B des von der
Empfangseinrichtung empfangenen optischen Sendesignals und
Fig.4 die Ausgangsspannung Ul des von der
Empfangseinrichtung gewonnenen Ausgangssignals.
bs In F i g. 1 sind als Sendeeinrichtung an der Strecke
zwei antiparallel geschaltete Lumineszenzdioden L 1 und L 2 vorgesehen, die von einem Wechselstrom /1
angesteuert werden. Die Lumineszenzdiode L1 strahlt
im Durchflußbetrieb Licht der Frequenz FI ab, die
Lumineszenzdiode LI Licht der Frequenz FI. Als
Empfangseinrichtung auf einem Fahrzeug sind zwei antiparallel geschaltete Fotozellen Fl und F2 vorgesehen.
Die Fotozelle Fl liefert beim Empfang von Licht mit der Frequenz /1 und die Fotozelle FI beim
Empfang von Licht der Frequenz /2 eine Richtspannung. Am Ausgang der Empfangseinrichtung ist als
Ausgangssignal die resultierende Ausgangsspannung UI abgreifbar.
In Fig.2 ist ein sinusförmiger, symmetrischer, die Sendeeinrichtung speisender Wechselstrom Ji in
Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt Bei einer Schaltung der Lumineszenzdioden Li und LI gemäß
F i g. 1 erregt eine positive Halbwelle des Wechselstromes JX die Lumineszenzdiode Li, eine negative
Halbwelle die Lumineszenzdiode L 2. Bei Vernachlässigung der Schwellwertspannungen der Lumineszenzdioden
L1 und L1 und Annahme einer direkten
Proportionalität von Amplitude des speisenden Wech- selstromes Ji und resultierendem Lichtstrom ergibt
sich an einer im festen Abstand von der Sendeeinrichtung angeordneten Empfangseinrichtung eine Beleuchtungsstärke
B, die in Abhängigkeit von der Zeit t nach Art einer gleichgerichteten Sinuskurve ausgebildet ist 2s
Bei jedem Nulldurchgang des periodischen Wechselstromes J1 erfolgt dabei ein Wechsel der Lichtfrequenz
/lund/2.
Wenn als Empfangseinrichtung gemäß F i g. 1 zwei antiparallel geschaltete Fotozellen Fl und F2 vorgesehen
sind und vereinfachend angenommen wird, daß die Fotozellen Fl und F2 jeweils ohne Schwell wert eine
von der Beleuchtungsstärke B linear abhängige Gleichspannung abgeben, ergibt sich eine resultierende
Ausgangsspannung 1/2, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist
Die Ausgangsspannung UI hat, von einem Dämpfungsfaktor
abgesehen, unter Annahme der genannten idealisierten Verhältnisse, denselben zeitlichen Verlauf
wie der speisende Wechselstrom /1.
Die zu fibertragende Information ist allein durch die
Frequenz des speisenden Wechselstromes /1 verschlüsselt AmDUtüdenschwankungen der Ausgangsspannung
(72, die beim technischen Einsatz, insbesondere durch
die unterschiedliche Länge des Übertragungsweges und Umwelteinflüsse wie Nebel und Schnee, verursacht
werden, sind daher ohne Einfluß auf die Informationsübertragung.
Es erweist sich als vorteilhaft, diese Modulationsfrequenz
durch periodisches Zählen der Nulldurchgänge der Ausgangsspannung UI zu ermitteln, da dann in
einfacher Weise auch bei Ausfall einer Lichtfrequenz, beispielsweise durch einen Bauteildefekt, allein aus der
Frequenzmodulation der verbliebenen Lichtfrequenz die zu übertragende Information ermittelt werden kann.
Störlicht mit Anteilen der Lichtfrequenz /1 oder /2, sofern die Fotozellen Fl bzw. F2 nicht übersteuert
werden, eine Gleichspannungskomponente für die Ausgangsspannung i/2, die jedoch durch einfache
technische Maßnahmen, beispielsweise Einsatz eines Übertragers, eliminiert werden kann. Gleichspannungskomponenten der Ausgangsspannung UI durch Störlicht mit Anteilen der Lichtfrequenzen f\ und /2 sind
einander entgegengerichtet so daß sie sich zumindest teilweise kompensieren.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sondern anstelle der Lumineszenzdioden
L1 und L1 sowie der Fotozellen F1 und F2
kann eine Reihen- oder Parallelschaltung jeweils gleichsinnig gepolter Lumineszenzdioden bzw. Fotozellen
verwendet werden, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Informationsübertragungseinrichtung weiter
zu erhöhen.
Ferner können an die Stelle der Fotozellen beliebige
andere optische Strahlungsempfänger treten.
Claims (2)
1. Informationsübertragungseinrichtung, insbesondere für das Eisenbahnwesen, bei der als
Sendeeinrichtung jeweils eine Lumineszenzdiode für optische Strahlung einer vorgegebenen Frequenz
aus einer Vielzahl möglicher Frequenzen vorgesehen ist, wobei die optische Strahlung mit Hilfe eines
Wechselstroms mit einer der zu übertragenden Information entsprechenden Frequenz moduliert
wird und wobei als Empfangseinrichtung zum Rückgewinnen der Information jeweils ein auf die
jeweilige Frequenz der optischen Strahlung der zugehörigen Sendeeinrichtung abgestimmter optischer
Strahlungsempfänger vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lumineszenzdiode (L 1) jeder Sendeeiinrichtung eine weitere
Lumineszenzdiode (L 2) zum Aussenden optischer Strahlung einer anderen Frequenz (72) aus der
Anzahl der vorgesehenen Frequenzen antiparaUeJ geschaltet ist, daß in der zugehörigen Empfangseinrichtung
ein weiterer auf diese andere Frequenz (f2) abgestimmter optischer Strahlungsempfänger vorgesehen
ist und daß die Empfangseinrichtung aus dem Ausgangssignal mindestens eines Strahlungsempfängers
die Information rüickgewinnt
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als optische Strahlungsempfänger antiparallel geschaltete Fotozellen (Fl, Fl) vorgesehen
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752552507 DE2552507C3 (de) | 1975-11-22 | 1975-11-22 | Informationsübertragungseinrichtung, insbesondere für das Eisenbahnwesen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752552507 DE2552507C3 (de) | 1975-11-22 | 1975-11-22 | Informationsübertragungseinrichtung, insbesondere für das Eisenbahnwesen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2552507A1 DE2552507A1 (de) | 1977-05-26 |
DE2552507B2 DE2552507B2 (de) | 1977-12-29 |
DE2552507C3 true DE2552507C3 (de) | 1978-08-31 |
Family
ID=5962416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752552507 Expired DE2552507C3 (de) | 1975-11-22 | 1975-11-22 | Informationsübertragungseinrichtung, insbesondere für das Eisenbahnwesen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2552507C3 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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FR2500972B1 (fr) * | 1981-02-27 | 1985-06-07 | France Etat | Procede et dispositif de transmission de signaux analogiques rapides sur fibres optiques |
DE102009039701A1 (de) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Übertragung von Daten von einer streckenseitigen Einrichtung an ein Fahrzeug sowie fahrzeugseitige und streckenseitige Einrichtung |
EP4122794A1 (de) * | 2021-07-21 | 2023-01-25 | Siemens Rail Automation S.A.U. | Kommunikationssystem und -verfahren für ein fahrzeug |
-
1975
- 1975-11-22 DE DE19752552507 patent/DE2552507C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2552507B2 (de) | 1977-12-29 |
DE2552507A1 (de) | 1977-05-26 |
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