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Einrichtung bei einem Fahrzeuggerät für die linien-
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förmige Zugbeeinflussung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Aus der DE-PS 32 42 199 ist eine Gleisstromkreisanordnung bekannt,
die neben der eigentlichen Gleisüberwachung auch zur Informationsübertragung zwischen
einer Steuerstelle und den die Gleiskreise befahrenden Fahrzeugen dient. Jeder Gleiskreis
besteht aus einem in die Schienen einspeisenden Sender und einem an die Schienen
angeschlossenen, auf die Gleiskreisfrequenz des Senders abgestimmten Empfänger.
Bei freiem Gleis empfängt der Empfänger die vom Sender über die Schienen übertragenen
Gleisströme und meldet den zugehörigen Abschnitt frei. Ist der Gleisabschnitt besetzt,
so wird der Empfänger stromlos und veranlaßt die Besetztmeldung des Gleisabschnittes.
Für benachbarte Gleisabschnitte sind unterschiedliche Gleiskreisfrequenzen vorgesehen;
zur Erhöhung der Betriebssicherheit sind den Gleisströmen in den einzelnen Abschnitten
abschnitts spezifische Kennungen aufmoduliert. Bei besetztem Gleis werden den Gleisströmen
Signale aufmoduliert, die der Zugsicherung und -steuerung dienen. Die Fahrzeuge
nehmen diese Signale über induktiv an die Fahrschienen angekoppelte Empfangsantennen
auf. Das Fahrzeug kann unterscheiden zwischen den der Gleisüberwachung und den der
Zugsicherung dienenden Gleisströmen.
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Bei dieser bekannten Gleisstromkreisanordnung, bei der
für
die aneinandergrenzenden Gleiskreise Gleisströme mit unterschiedlichen Gleiskreisfrequenzen
verwendet werden, besteht das Problem, die Fahrzeugeinrichtungen beim Passieren
der einzelnen Gleisabschnittsgrenzen selektiv auf die Gleiskreisfrequenz des jeweils
von der Fahrzeugspitze besetzten Gleisabschnittes einzustellen. Dies könnte beispielsweise
dadurch geschehen, daß an den Grenzen der Gleisabschnitte zusätzliche punktförmige
Ubertragungseinrichtungen anzuordnen sind, die beim Passieren der Fahrzeuggeräte
entsprechende Informationen zum Umschalten der Empfangseinrichtungen der Fahrzeuggeräte
auf die jeweils neue Gleiskreisfrequenz übermitteln. Dies macht jedoch zusätzliche
Einrichtungen am Gleis und möglicherweise auch an den Fahrzeugen erforderlich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeuggerät nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, das sich beim Passieren von Gleisabschnittsgrenzen
jeweils selbsttätig und automatisch auf die Gleiskreisfrequenz desjenigen Gleisabschnittes
eingestellt, in den das Fahrzeug gerade einfährt, ohne daß die jeweilige Gleiskreisfrequenz
in jedem Abschnitt durch einen relativ zeitaufwendigen Suchvorgang neu ermittelt
zu werden braucht. Das Einstellen des Fahrzeuggerätes soll ohne zusätzliche Einrichtungen
an der Strecke möglich sein.
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Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 die Empfangseinrichtungen
des erfindungsgemäßen Fahrzeuggerätes, in Figur 2 ein Schaubild zur Erläuterung
der Wirkungsweise der Einrichtung nach Figur 1 und in Figur 3 ein Schaubild zur
Erläuterung einer modifizierten Ausführen» form der Erfindung, durch die auch beim
Empfang von aus verschiedenen Gleisabschnitten stammenden gleichfrequenten Gleisströmen
auf dem Fahrzeug ein eindeutiges Erkennen der aus dem jeweils befahrenen Gleisabschnitt
stammenden Gleisströme möglich ist.
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Figur 1 zeigt die Empfangseinrichtung eines Fahrzeuggerätes, das sich
beim Passieren der Gleisabschnittsgrenzen selbsttätig auf die jeweils neue Gleiskreisfrequenz
einstellen kann. Die Empfangseinrichtung besteht aus zwei getrennten Empfangskanälen
EK1 und EK2 zum Auswerten von von den Empfangsantennen EA1 und EA2 des Fahrzeugs
empfangenen Datentelegrammen. Die beiden Empfangsantennen sind jeweils an der Spitze
des Fahrzeugs vor der ersten Achse angeordnet und an die beiden Fahrschienen des
Gleises angekoppelt. Die in den Fahrzeugantennen induzierten Spannungen sind in
Reihe geschaltet und werden den beiden Empfangskanälen EK1 und EK2 über ein Bandfilter
BP zugeführt. Der Durchlaßbereich dieses Bandfilters ist so festgelegt, daß es alle
möglichen Gleiskreisfrequenzen passieren läßt.
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Jeder Empfangskanal beinhaltet einen Mischer M1 bzw.
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M2 mit nachgeschaltetem Zwischenfrequenzfilter ZF1 bzw. ZF2 und daran
angeschlossenem Demodulator D1 bzw.
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D2. Jedem der Mischer Ml bzw. M2 ist ein in seiner Frequenz einstellbarer
Oszillator 01 bzw. 02 zugeordnet, der von einer Logikbaugruppe LG her auf verschie-
dene
Mischfrequenzen einstellbar ist. Die einstellbaren Mischfrequenzen sind so gewählt,
daß sie zusammen mit jeweils einer der Gleiskreisfrequenzen am Ausgang des zugehörigen
Mischers die vorgegebene Zwischenfrequenz des nachgeschalteten Zwischenfrequenzfilters
ergeben. Die beiden Oszillatoren 01 und 02 werden bei der technischen Realisierung
des Fahrzeuggerätes vorteilhaft durch zwei von einem gemeinsamen Oszillator beaufschlagte,
von der Logikbaugruppe LG her einstellbare Teiler gebildet.
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Im folgenden sei angenommen, daß der Oszillator 01 von der Logikbaugruppe
LG her auf diejenige Mischfrequenz eingestellt ist, die zusammen mit der Gleiskreisfrequenz
des gerade befahrenen Abschnittes die Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzfilters
ZF1 bildet. Die von den Empfangsantennen aufgenommenen Datentelegramme werden über
das Filter ZF1 dem Demodulator D1 zugeführt, von diesem demoduliert und an die Logikbaubruppe
LG übergeben, die die Telegramme analysiert und die ermittelten Daten zum einen
für die Ansteuerung der Oszillatoren verwendet und zum anderen weitergibt an Überwachungseinrichtungen,
Fahrzeugsteuerung und Anzeigeeinrichtung.
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Der dem anderen Empfangskanal zugeordnete Oszillator 02 ist von der
Logikbaugruppe LG her auf eine andere Mischfrequenz eingestellt, und zwar auf diejenige,
die zusammen mit der im jeweils vorausliegenden Gleisabschnitt erwarteten Gleiskreisfrequenz
im Mischer M2 die vorgegebene Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzfilters ZF2 bildet.
Bei dieser Einstellung der Oszillatoren übermittelt zunächst nur der Empfangskanal
EK1 Datentelegramme an die Logikbaugruppe LB.
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Beim Passieren der Abschnittsgrenze zum folgenden Gleisabschnitt werden
nach dessen Besetztmeldung aufgrund des Längsübersprechens angrenzender Gleiskreisfrequenzen
vorübergehend Datentelegramme sowohl aus dem Abschnitt empfangen, der gerade verlassen
wird, als auch aus dem, in den das Fahrzeug gerade einfährt.
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Der Empfang von Datentelegrammen über den Kanal EK2 soll dabei zum
Abschalten der Auswertung der bislang auf dem Kanal EK1 empfangenen Datentelegramme
führen.
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Wie dies im einzelnen zu geschehen hat, ist später anhand der Figur
2 erläutert.
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Nach dem Abschalten der Auswertung von Datentelegrammen aus dem Empfangskanal
EK1 veranlaßt die Logikbaugruppe LG das Umschalten des Oszillators 01 auf diejenige
Mischfrequenz, die zusammen mit der im nunmehr vorausliegenden Gleisabschnitt erwarteten
Gleiskreisfrequenz die vorgegebene Zwischenfrequenz bildet. Der Empfangskanal EKl
übernimmt dann die gleichen Aufgaben, die zuvor der Empfangskanal EK2 übernommen
hatte; er befindet sich in Bereitschaft zur Aufnahme von Datentelegrammen beim Vorrücken
in den jeweils folgenden Abschnitt.
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Anhand des Schaubildes der Figur 2 soll nun erläutert werden, wie
die Logikbaugruppe LG die Umschaltung der Oszillatoren Ol und 02 auf die jeweils
relevanten Mischfrequenzen herbeiführt. Hierzu wertet die Logikbaugruppe den Datentelegrammen
jeweils beigegebene Kennungen aus, die den zugehörigen Gleisabschnitt und den jeweils
vorausliegenden Gleisabschnitt eindeutig bezeichnen. Diese Kennungen, nachfolgend
als Abschnittsbereichskennungen ABK bezeichnet, beinhalten Angaben über die den
betreffenden Abschnitten jeweils zugeordneten Gleiskreisfrequenzen.
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Im oberen Teil der Figur 2 ist in ausschnittsweiser Darstellung schematisch
ein Datentelegramm TA1 dargestellt, wie es in einem gerade befahrenen Gleisabschnitt
empfangen werden soll. Dieses Datentelegramm enthält zwei Abschnittsbereichskennungen,
von denen die eine (ABKn) für den gerade befahrenen Abschnitt und die andere (ABKn+1)
für den in Fahrrichtung vorausliegenden Abschnitt gilt. Das empfangene Datentelegramm
TAl soll der Logikbaugruppe LG über den Empfangskanal EKl und einen Umschalter U
zugeführt und von der Logikbaugruppe ausgewertet werden. Die Logikbaugruppe hat
hierzu den dem Empfangskanal EK1 zugeordneten Oszillator 01 auf die jeweils in Frage
kommende Mischfrequenz eingestellt. Über die Abschnittsbereichskennung ABKn+1 ist
die Logikbaugruppe auch unterrichtet über die im folgenden Gleisabschnitt geltende
Gleiskreisfrequenz.
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Auf diese Gleiskreisfrequenz ist der Empfangskanal EK2 durch Vorgabe
einer entsprechenden Mischfrequenz am zugehörigen Oszillator 02 voreingestellt.
Die Logikbaugruppe LG des Fahrzeuggerätes prüft nun dauernd die auf seinen Empfangskanälen
EK1 und EK2 einlaufenden Telegramme hinsichtlich der ihnen beigegebenen Abschnittsbereichskennungen.
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Sobald das Fahrzeug beim Passieren der Abschnittsgrenze ein Telegramm
TA2 aus dem folgenden Gleisabschnitt empfängt, stellt die Logikbaugruppe LG über
einen Vergleicher V2 die Übereinstimmung zwischen der ihr vorangekündigten und der
tatsächlich empfangenen Gleiskreisfrequenz fest, weil die im Telegramm TA1 vorangekündigte
Abschnittsbereichskennung ABKn+1 mit der jetzt übermittelten aktuellen Bereichskennung
ABKn+1 übereinstimmt.
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Nach dem Feststellen der neuen Gleiskreisfrequenz setzt die Logikbaugruppe
einen Speicher S2, der den Umschalter U auf den nunmehr aktuellen Empfangskanal
EK2 um-
steuert; gleichzeitig wird die Auswertung weiterer Telegramme
über den Empfangskanal EK1 gesperrt. Ggf. veranlaßt die Umschaltung der Empfangskanäle
auch die Synchronisierung der fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtungen, über die der
augenblickliche Fahrort des Fahrzeugs ermittelt wird.
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In dem übermittelten Datentelegramm TA2 ist neben der aktuellen Abschnittsbereichskennung
auch die Abschnittsbereichskennung ABKn+2 für den vorausliegenden Gleisabschnitt
enthalten. Die Logikbaugruppe LG stellt nach dem Erkennen dieser Abschnittsbereichskennung
den Empfangskanal EK1 auf die in dieser Kennung enthaltene Gleiskreisfrequenz ein
und prüft laufend den Inhalt der empfangenen Signale. Datentelegramme mit dieser
Gleiskreisfrequenz werden erst beim Passieren der folgenden Abschnittsgrenze empfangen.
Die Logikbaugruppe schaltet dann über den Vergleicher V1 und den Speicher Sl den
voreingestellten Empfangskanal EKl wirksam, während sie den anderen Empfangskanal
EK2 auf die dann vorangekündigte Gleiskreisfrequenz voreinstellt.
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Mitunter kann es vorkommen, daß ein Fahrzeuggerät gleichzeitig auf
der gleichen Empfangsfrequenz aus unterschiedlichen Gleisabschnitten Datentelegramme
empfängt. Dieser Fall kann eintreten, wenn für eine Bahnanlage jeweils nur wenige
verschiedene Gleiskreisfrequenzen vorgesehen sind, so daß die Gefahr eines Übersprechens
auch über mehrere Gleisabschnitte nicht auszuschließen ist. Außerdem kann der vorgenannte
Störfall auftreten, wenn auf gleicher Höhe in unterschiedlichen Gleisen nebeneinanderliegende
Gleisabschnitte gleichzeitig von Zügen befahren sind. Um in diesem Falle dennoch
eine eindeutige Zuordnung zu den jeweils
empfangenen Telegrammen
zu gewährleisten, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den in
den Datentelegrammen enthaltenen Abschnittskennungen für die verschlüsselte Wiedergabe
der jeweils zugehörigen Gleiskreisfrequenzen Zusatzkennungen beizugeben.
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Diese Zusatzkennungen sind für jeweils eine Gruppe von Abschnitten
bzw. Gleiskreisfrequenzen jeweils gleich, für aufeinanderfolgende Gruppen von Gleiskreisfrequenzen
jedoch verschieden. Der Empfang dieser Zusatzkennungen auf den Fahrzeugen macht
es möglich, nach Vergleich mit der Zusatzkennung des letzten als ordnungsgerecht
anerkannten Impulstelegrammes aus den ggf. empfangenen Impulstelegrammen dasjenige
herauszufinden, das für den jeweils befahrenen Gleisabschnitt gilt.
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Diese Zusammenhänge sind in Figur 3 graphisch veranschaulicht.
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Figur 3 zeigt eine in aufeinanderfolgende Gleisabschnitte 1 bis 6
unterteilte Strecke, die von zwei Zügen Z1 und Z2 befahren wird. Den einzelnen Gleisabschnitten
sind die in Klammern angegebenen Gleiskreisfrequenzen f7 bis f7 zugeordnet. Für
die von den Zügen Zl und Z2 befahrenen Gleisabschnitte 2 und 6 ist die gleiche Gleiskreisfrequenz
f3 vorgesehen. Der Zug Zl, dessen einer Empfangskanal EK1 auf die Signalfrequenz
f3 eingestellt und dessen anderen Empfangskanal EK2 auf die im folgenden Abschnitt
zu erwartende Signalfrequenz f5 eingestellt ist, möge sowohl die für ihn bestimmten
als auch für den Zug Z2 bestimmten Impulstelegramme empfangen. Die Impulstelegramme
sind ausschnittsweise im rechten Teil der Zeichnung dargestellt. Neben der Abschnittsbereichskennung
der Abschnitte 2 und 6, die wegen der gleichartigen Gleiskreisfrequenz übereinstimmend
ist, ist dem aus dem Gleisabschnitt 2 stammenden
Datentelegramm
eine Zusatzkennung I beigegeben, die verschieden ist von der dem Datentelegramm
aus dem Abschnitt 6 beigegebenen Zusatzkennung II. Das Fahrzeuggerät stellt durch
Vergleich mit der dem letzten als ordnungsgerecht anerkannten Datentelegramm beigegebenen
Zusatzkennung fest, welches das für ihn bestimmte Impulstelegramm ist und wertet
nur dieses aus.
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Hierzu dienen ein in Figur 2 angegebener Vergleicher V, ein Speicher
ZK für die letzte anerkannte Zusatzkennung und ein Ausgabebaustein A, an dem das
jeweils infragekommende Impulstelegramm zur weiteren Auswertung bereitgestellt wird.
An den Bereichsgrenzen zwischen den jeweils auf die gleichen Gleiskreisfrequenzen
abgestimmten Gruppen von Gleisabschnitten muß dabei ein Fortschreiben der Zusatzkennungen
möglich sein. Dies läßt sich durch Abspeichern und Fortschreiben der Zusatzkennungen
leicht realisieren.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet es, auf wenig aufwendige
Art und Weise ein selbsttätiges automatisches Einstellen der fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung
auf die jeweils erforderlichenGleiskreisfrequenzen herbeizuführten. Durch das Umsetzen
der unterschiedlichen Gleiskreisfrequenzen auf konstante Zwischenfrequenzen ist
dabei eine einfache Auswertung der übermittelten Datentelegramme bei hervorragender
Trennschärfe erreichbar.
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Dies alles führt zu einem leistungsfähigen Fahrzeuggerät, wie es für
die Informationsübertragung im Eisenbahnwesen notwendig ist.
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6 Patentansprüche 3 Figuren