NO310799B1 - Anordning og fremgangsmåte for overföring av meldinger ved hjelp av markeringsenheter, og markeringsenhet og styringsenhetfor bruk i en slik anordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en anordning og fremgangsmåte for overføring av meldinger ved hjelp av en markeringsenhet, og også en markeringsenhet og styringsenhet for en meldingsoverføringsanordning.

I automatiske systemer for regulering av trafikk på f.eks. jernbanenett, gjør tidligere kjente anordninger for overføring av informasjon bruk av punktmarkeringer (se f.eks. artikkelen "Automatic Train Control" av A. Sjøberg i Ericsson Review, nr. 1, 1981, side 22 - 29). Sådanne markeringer er passive og er anordnet på bakken.

Fig. 1 viser en anordning for overføring av informasjon i samsvar med teknikkens stilling og som omfatter utstyr ombord et skinnegående kjøretøy samt en installasjon på bakken. Den informasjonsoverføringsanordning som er vist i fig. 1 omfatter installasjoner 1, 2 på bakken og utstyr 3, 4 ombord et skinnegående kjøretøy 5.

Installasjonen på bakken består av en markeringsenhet 1 og dens styringsenhet 2, som er forbundet med hverandre ved hjelp av en transmisjonslinje 7. Markeringsenheten 1 er festet på svillene midt i en skinnegang 6. Utstyret ombord utgjøres hovedsakelig av en antenne 3 og en beregningsenhet 4. Beregningsenheten 4, som kan være en data-maskin, tilføres effekt fra en egen omformer og er forbundet med antennen 3. Antennen 3 befinner seg på det skinnegående kjøretøy 5 fortrinnsvis ved fronten av dette.

De markeringsenheter som benyttes i systemer for å overvåke f.eks. et togs hastighet, muliggjør overføring av informasjon om signaleringstilstanden foran togets geografiske posisjon. Sådan informasjon mottas ved hjelp av en antenne som er plassert under toget. Markeringsenheten sender ut en rekke serielle biter, f.eks. med en hastighet på 50 kbit/s, ved hjelp av elektronisk styringsutstyr som er innrettet for å frembringe en melding.

Markeringsenhetene har en fast lengde som bestemmer det romområde i hvilket antennen anordnet ombord et tog er istand til å motta den utsendte melding. Denne oppfangningslengde, også betegnet kontaktlengde, tillater utsendelse av et visst antall biter i en melding som skal sendes. Utvekslingen av en binær melding utføres mellom en styreanordning og toget, via en markeringsenhet eller "radiofyr". Synkronisering utføres mellom starten av meldingen og ankomsten av toget ved markeringsenheten og således ved starten av avlesningen av markeringsenheten.

Fig. 2A - 2C anskueliggjør henholdsvis utsendelsen av meldinger Mn ved hjelp av en markeringsenhet i samsvar med teknikkens stilling, avlesningen av meldingen ved hjelp av en antenne anordnet ombord og rekonstruksjonen av den utsendte melding ut fra den avleste melding. Fig. 2A viser en strøm av identiske meldinger Mn utsendt av en styreanordning og overført via en markeringsenhet til en antenne ombord. Avhengig av antennens struktur har antennen ombord et forut bestemt "avlesningsvindu". Det kan hende at den binære melding som antennen ombord oppfanger ikke tilsvarer en komplett melding Mn, men oftere tilsvarer en sammenstilling av to komplementære deler av to påfølgende meldinger Mn. Fig. 2B anskueliggjør den binære melding oppfanget ved hjelp av antennen ombord. Fig. 2C anskueliggjør den binære melding som rekonstrueres ombord toget.

Ved høy hastighet gjør antennens oppfangningslengde det umulig å motta mer enn én melding.

En følge av det som er nevnt foran er at det er mulig å rekonstruere den utsendte melding ut fra avlesning av en eneste utsendt melding så sant de to tilgjengelige meldingsdeler tilhører meldinger som sendes ut etter hverandre og har identisk innhold. Det oppstår imidlertid et problem dersom utstyret som har som oppgave å opprette de utsendte meldinger, endrer innholdet i disse meldinger, f.eks. for å ta hensyn til en forandring i signaleringstilstanden.

En følge av denne endring i innholdet i de utsendte meldinger er at de meldinger som sendes ut forut for og etter denne endring, har forskjellig innhold. Meldingen som rekonstrueres ombord toget blir således uforståelig siden den inneholder en del av en første melding og en del av en andre melding som er utsendt med forskjellig innhold.

Det er således et formål for den foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en anordning og fremgangsmåte for utsendelse av meldinger ved hjelp av markeringsenheter, som ikke fører til disse ulemper.

Et annet formål for oppfinnelsen er en anordning for overføring av meldinger ved hjelp av markeringsenheter med tilhørende styringsenhet og som på ethvert tidspunkt tillater rekonstruksjon av forståelige eller logiske meldinger.

Oppfinnelsen gjelder således en anordning for overføring av meldinger, som omfatter en markeringsenhet, en styringsenhet, en antenne og deteksjonsutstyr for påvisning av et kjøretøy i nærheten av markeringsenheten, idet markeringsenheten styres av styringsenheten og meldingene overføres til antennen ved hjelp av markeringsenheten, mens antennen er anordnet på kjøretøyet, og hvor styringsenheten er innrettet for å utføre en veksling mellom første meldinger og andre meldinger.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk har da anordningen i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at styringsenheten er innrettet for som reaksjon på deteksjonsutstyrets påvisning av nærværet av nevnte kjøretøy i nærheten av markeringsenheten, å forsinke vekslingen mellom nevnte første og andre meldinger så lenge nærværet av kjøretøyet påvises, ved å sende ut en eller flere ytterligere første meldinger.

Videre gjelder oppfinnelsen en markeringsenhet og styringsenhet for en anordning for overføring av meldinger, slik som angitt i patentkrav 5, og en fremgangsmåte for overføring av meldinger, slik som angitt i patentkrav 6.

Andre formål, særtrekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform av anordningen for overføring av meldinger ved hjelp av markeringsenheter og som er gitt i sammenheng med de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 viser en anordning for overføring av informasjon i samsvar med teknikkens stilling, og som omfatter utstyr anordnet ombord et skinnegående kjøretøy samt en installasjon på bakken, Fig. 2A - 2C anskueliggjør henholdsvis utsendelse av meldinger Mn ved hjelp av en kjent markeringsenhet, oppfangning av meldingen ved hjelp av antennen ombord kjøretøyet og rekonstruksjonen av den utsendte melding ved hjelp av den oppfangede melding ved utnyttelse av et tidligere kjent prinsipp, Fig. 3A - 3E anskueliggjør henholdsvis utsendelsen av meldingene Mn ved hjelp av en kjent markeringsenhet, angivelse av nærværet av et tog, den forsinkede utsendelse av vekslingen mellom meldingene Mn og meldingene Mn+1 ved hjelp av en markeringsenhet i samsvar med oppfinnelsens prinsipp, oppfangningen av meldingen ved hjelp av antennen anordnet på kjøretøyet og rekonstruksjonen av den utsendte melding ved hjelp av den oppfangede melding, Fig. 4 er et blokkskjema som skjematisk viser en foretrukket utførelsesform av en markeringsenhet for utnyttelse i anordningen for meldingsoverføring ved hjelp av markeringsenheter i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 og 2 er allerede beskrevet ovenfor. Fig. 3A - 3E anskueliggjør den forsinkede utsendelse av vekslingen mellom meldingene Mn og meldingene Mn+1 ved hjelp av en markeringsenhet i henhold til oppfinnelsens prinsipp.

For å unngå at den rekonstruerte melding blir uforståelig eller ulogisk, er det mulig å gi styringsenheten opplysning om nærværet av et tog som nærmere seg markeringsenheten. Denne informasjon om nærværet av et tog gjør det mulig å frembringe en forsinkelse i vekslingen C med hensyn til innholdet i de utsendte meldinger. For å oppnå dette sender styringsenheten ut en eller flere ytterligere Mn-meldinger Mns mot markeringsenheten på en måte som forsinker vekslingen mellom meldingene Mn og meldingene Mn+1. Av det som er forklart ovenfor følger det at de to halve meldinger oppfanget ved hjelp av antennen ombord blir forståelige eller logiske og tillater således rekonstruksjon av en forståelig melding.

Fig. 4 viser skjematisk et blokkskjema for en foretrukket utførelse av en markerings-anordning for anvendelse i anordningen for overføring av meldinger ved hjelp av markeringsenheter i samsvar med oppfinnelsen. Markeringsenheten 1 som utnyttes i meldingsoverføringssystemet er et passivt utstyr, dvs. at det ikke har en permanent,

egen elektrisk effektforsyning. Markeringsenheten 1 fjerntilføres effekt bare når et tog 5 kommer mot markeringsenheten 1. Fjerntilførselen av effekt utføres på kjent måte ved kobling mellom antennen 3 på toget og markeringsenheten 1. Markeringsenheten 1 er således ikke istand til å frembringe energi for å drive den elektriske transmisjonslinje 7 mot styringsenheten 2.

I henhold til oppfinnelsen omdannes opplysningen om nærværet av et tog ved at styringsenheten 2 overlagrer de to signaler på transmisjonslinjen 7 mot markeringsenheten 1. De overlagrede signaler utgjøres av en vekselspenning tilsvarende de utsendte meldinger Mn og en polarisasjon av likestrømmen på transmisjonslinjen tilsvarende opplysningen om nærværet av et tog.

Ved nærværet av et tog 5 kortslutter markeringsenheten 1 endene av transmisjonslinjen fra styringsenheten 2 bare med hensyn til likestrøm. Styringsenheten 2 påviser så kortslutningen på transmisjonslinjen 7 bare med hensyn til likestrøm og utleder at dette angir nærvær av et tog 5 på linje med markeringsenheten 1 forbundet med den kort-sluttede linje. Vekselspenningen tilsvarende de utsendte meldinger kortsluttes ikke av markeringsenheten 1 og meldingene kan derfor sendes ut fra styringsenheten 2 mot antennen 3 ombord toget via markeringsenheten 1.

Markeringsenheten 1 er således forbundet med styringsenheten 2 ved hjelp av en transmisjonslinje 7 som omfatter: - en første grensesnitt- eller overgangsenhet 8 som bare reagerer på vekselstrøm-signaler, og

- en andre grensesnitt- eller overgangsenhet 9 som bare reagerer på likestrøm.

Den første overgangsenhet 8 som bare reagerer på vekselstrømsignaler tjener til å motta meldingene utsendt fra styringsenheten 2 og som er ment å bli oppfanget ved hjelp av antennen 3 ombord toget. Den andre overgangsenhet 9 som bare reagerer på likestrøm tjener til å kortslutte transmisjonslinjen 7 bare med hensyn til likestrøm.

På denne måte oppnås det en fremgangsmåte for overføring av meldinger Mn ved hjelp av en markeringsenhet 1 styrt ved hjelp av en styringsenhet 2. Fremgangsmåten for overføring av meldinger Mn omfatter et første trinn hvor det ved hjelp av styringsenheten 2 overlagres en vekselspenning tilsvarende de utsendte meldinger og en likestrøm på transmisjonslinjen 7 som forbinder markeringsenheten 1 med transmisjonsanordningen 2. Et andre trinn går ut på at den andre overgangsenhet 9 utfører en kortslutning av transmisjonslinjen 7 bare med hensyn til likestrøm som reaksjon på mottagelse av en anvisning 10 om nærværet av et kjøretøy 5 i nærheten av markeringsenheten 1. Det påfølgende trinn består i at styringsenheten 2 oppdager eller påviser kortslutningen. Et fjerde trinn består i at styringsenheten 2 forsinker vekslingen C mellom meldingene Mn og meldingene Mn+1 ved at styringsenheten 2 sender ut en eller flere tilleggsmeldinger Mns.

Claims (6)

1. Anordning for overføring av meldinger (Mn, Mn+1, Mns), som omfatter en markeringsenhet (1), en styringsenhet (2), en antenne (3) og deteksjonsutstyr (9, 10) for påvisning av et kjøretøy (5) i nærheten av markeringsenheten, idet markeringsenheten styres av styringsenheten og meldingene overføres til antennen ved hjelp av markeringsenheten, mens antennen er anordnet på kjøretøyet, og hvor styringsenheten er innrettet for å utføre en veksling (C) mellom første meldinger (Mn) og andre meldinger (Mn+1), karakterisert ved at styringsenheten (2) er innrettet for som reaksjon på deteksjonsutstyrets (9, 10) påvisning av nærværet av nevnte kjøretøy (5) i nærheten av markeringsenheten (1), å forsinke vekslingen (C) mellom nevnte første og andre meldinger (Mn; Mn+1) så lenge nærværet av kjøretøyet påvises, ved å sende ut en eller flere ytterligere første meldinger (Mns).

2. Anordning som angitt i krav 1, og hvor styringsenheten (2) er innrettet for å legge en vekselspenning tilsvarende de utsendte meldinger (Mn, Mn+1, Ms) og en likestrøm på en transmisjonslinje (7) forbundet med markeringsenheten (1).

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, og hvor styringsenheten (2) er innrettet for å utføre forsinkelsen av vekslingen (C) når nærværet av kjøretøyet (5) er på linje med markeringsenheten (1).

4. Anordning som angitt i krav 2 eller 3, og hvor markeringsenheten (1) omfatter: - en første overgangsenhet (8) som bare reagerer på vekselstrømsignaler og som har som funksjon å motta nevnte meldinger (Mn, Mn+1, Mns) utsendt fra styringsenheten (2) og overføre dem på en slik måte at antennen (3) anordnet på kjøretøyet (5) kan lese meldingene (Mn, Mn+1, Mns), og - en andre overgangsenhet (9) som bare reagerer på likestrøm og som har som funksjon å kortslutte nevnte transmisjonslinje (7) bare for likestrøm, ved mottagning av en anvisning (10) om nærværet av nevnte kjøretøy (5) i nærheten av markeringsenheten (1).

5. Markeringsenhet (1) og styringsenhet (2) for en anordning for overføring av meldinger (Mn, Mn+1, Mns), idet markeringsenheten (1) er forbundet med styringsenheten (2) ved hjelp av en transmisjonslinje (7), karakterisert ved at markeringsenheten (1) omfatter: - en første overgangsenhet (8) som bare reagerer på vekselstrømsignaler og som har som funksjon å motta nevnte meldinger (Mn, Mn+1, Mns) utsendt fra styringsenheten (2) og overføre dem på en slik måte at en antenne (3) anordnet på et kjøretøy (5) kan lese meldingene (Mn, Mn+1, Mns), og - en andre overgangsenhet (9) innrettet for å overføre til nevnte styringsenhet (2) et signal som gjelder nærværet av et kjøretøy (5) i nærheten av markeringsenheten (1), idet den andre overgangsenhet (9) bare reagerer på likestrøm og har som funksjon å kortslutte nevnte transmisjonslinje (7) bare for likestrøm, ved mottagning av en anvisning (10) om nærværet av nevnte kjøretøy (5) i nærheten av markeringsenheten (1), og styringsenheten (2) som reaksjon på påvisning av nevnte kortslutning, forsinker vekslingen (C) mellom første og andre meldinger (Mn; Mn+1) så lenge nærværet av kjøretøyet påvises, ved å sende ut en eller flere ytterligere første meldinger (Mns).

6. Fremgangsmåte for overføring av meldinger (Mn, Mn+1, Mns) ved hjelp av en markeringsenhet (1) styrt ved hjelp av en styringsenhet (2), karakterisert ved at den omfatter trinn hvor: - det ved hjelp av nevnte styringsenhet (2) legges en vekselspenning tilsvarende nevnte meldinger (Mn, Mn+1, Mns) og en likestrøm på en transmisjonslinje (7) som forbinder nevnte markeringsenhet (1) og styringsenhet (2) med hverandre, - det ved hjelp av en overgangsenhet (9) opprettes en kortslutning bare for nevnte likestrøm på transmisjonslinjen (7), som reaksjon på at overgangsenheten (9) mottar en anvisning (10) om nærværet av et kjøretøy (5) i nærheten av markeringsenheten (1), og - nevnte kortslutning påvises av styringsenheten (2) og som reaksjon på en slik påvisning forsinkes ved hjelp av styringsenheten (2) en veksling (C) mellom første og andre meldinger (Mn; Mn+1) så lenge nærværet av kjøretøyet påvises, ved at styringsenheten sender ut en eller flere ytterligere første meldinger (Mns).