CH661994A5

CH661994A5 - Verfahren zur uebertragung von informationen und befehlen von einer bodenstelle auf ein schienenfahrzeug.

Info

Publication number: CH661994A5
Application number: CH949/83A
Authority: CH
Inventors: Walter Dipl-Phys Jaeger
Original assignee: Jaeger Walter
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1987-08-31
Also published as: IT8409344A0; DE3490076D2; ES529881A0; CA1215768A; GB2146508B; BR8405485A; FR2541214B1; GB2146508A; DE3490076C1; FR2541214A1; ATA900684A; IT8409344A1; IT1198789B; SE8405212L; SU1314966A3; AU573572B2; AU2493884A; WO1984003264A1; SE8405212D0; GB8426017D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen und Befehlen von einer in einem Schienenbereich sich befindenden Bodenstelle auf mindestens eine auf einem darüberfahrenden Schienenfahrzeug sich befindende als Transcoder ausgebildete Gegenstelle.

Es sind bereits mittels elektrischer Induktion wirkende Signalübertragungseinrichtungen bekannt, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass ihre Informationsübertragungskapazität sehr beschränkt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mittels dem es möglich ist, durch unterschiedliche Distanzierung der Antwortelemente voneinander und/oder unterschiedliche Änderung der Phasenlage zwischen aus- und eingehendem Signal der Gegenstelle die Informationsübertragungsmöglichkeiten auf einfache Weise zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss nach Anspruch 1 gelöst.

Zur Vermeidung möglicher Sabotagestörungen sowie zur Erhöhung der Anzahl von möglichen zu übertragenden Signalen ist es zweckmässig, dass der Empfänger der Gegenstelle sowohl auf die Frequenz als auch auf die Phasenlage des vom Transponder rückgesandten Signals im Verhältnis zum vom Sender der Gegenstelle abgegebenen Signals abgestimmt ist.

Zur Veränderung der Information oder des Befehls ist es speziell einfach, wenn man bei mindestens einem Teil der Transponder einer Transpondergruppe die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Signal verändert. Dabei ist es zweckmässig, wenn man die Phasenlage mindestens eines Transponders einer Transpondergruppe z.B. ferngesteuert oder von Hand, verändert. Die Weiterverarbeitung der Signale in einem Computer wird vereinfacht, wenn man ein binäres Signalsystem verwendet, indem die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Signal durch den Transponder unverändert belassen oder um 180° gedreht wird.

Um robuste Transponder bauen zu können und Störeinflüsse möglichst auszuschalten, arbeitet man vorteilhaft mit elektromagnetischer Induktionsübertragung, wobei man die Frequenz des Transcoders zwischen 100 Hz und 100 kHz, vorzugsweise keinem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz des Schienenfahrzeuges oder im Einflussbereich der Transpondergruppe verlaufender Starkstromleitungen, wählt.

Ein äusserst zuverlässiges System kann gebaut werden, wenn man ein sich selbstsicherndes Codesystem verwendet, bei dem Codes verwendet werden, die dem Transcoder den Abstand zu einer folgenden Transpondergruppe übermitteln und im Transcoder eine Überwachung eines Eintreffens der Meldung der vorangezeigten Transpondergruppe an der vorbestimmten Wegstelle auslöst.

Um zu vermeiden, dass grosse Installationsarbeiten erforderlich sind, kann man eine Transpondergruppe im Einflussbereich eines optischen Signals anordnen, wobei mindestens einer der Transponder dieser Transpondergruppe gleichzeitig

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mit diesem optischen Signal gesteuert wird, derart, dass die Phasenlage des rückgesandten Signals im Verhältnis zum gesendeten Transponderspeisesignal verändert wird.

Zur Erhöhung der Sicherheit des Systems ist es vorteilhaft, dass man am Schienenfahrzeug zwei Transcoder vorsieht, sowie eine mit den letzteren verbundene Vergleichsschaltung, die bei Nichtübereinstimmung der Ausgangssignale dieser beiden Transcoder ein Alarmsignal auslöst.

Ein Eisenbahnsystem verlangt eine maximale Sicherheit. Dies kann erreicht werden, indem eine laufende Selbstkontrolle der Anlage erfolgt, indem dauernd am Transponderab-taster ein schwaches, vom Transponderspeiser herrührendes Signal auf sein Vorhandensein überwacht wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch das Verfahren bei der Anwendung bei der Eisenbahn;

Fig. 2 eine Ansicht gemäss der Linie II-II in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Transponders und

Fig. 4 ein Blockschema einer Gegenstelle.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind auf den Schienenschwellen eine Mehrzahl von Transpondern 1,2,3 angeordnet. Die letzteren bestehen, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, je aus einer Empfangsspule 4 und einer Sendespule 5, die über Kondensatoren 6 und 7 miteinander elektrisch verbunden sind. Die Spulen 4 und 5 sowie die Kondensatoren 6 und 7 sind dabei so gewählt, dass der durch sie gebildete Schwingkreis bei der durch den als Gegenstelle ausgebildeten Transcoder benutzten Frequenz eine Resonanzstelle aufweist.

Der Transponder 3 wird mittels eines elektrischen Signals gleichzeitig mit dem optischen Signal 8 umgeschaltet. Dazu kann entweder das Verhältnis der Kapazität der Kondensatoren 6 und 7 geändert werden, oder man kann einfach die Anschlüsse der Spule 4 mit Hilfe eines Polwenderrelasis 24 vertauschen.

Der auf dem Schienenfahrzeug angeordnete Transcoder 9 speist eine Senderspule 10, die zur Speisung der Transponder 1,2 und 3 wirkt, und empfängt ein codiertes Digitalsignal mit der Empfangsspule 11, die als Codeabtaster wirkt.

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Der Transcoder 9 wird von der Stromquelle 12 gespiesen und betätigt seinerseits zwei Relais 13 und 14, die einen Alarm auslösen oder die Fahrt des Zuges beeinflussen können.

Fig. 4 zeigt ein Blockschema des Transceders 9. Wie aus diesem Blockschema ersichtlich, wird ein in einem Mikrocomputer 15 erzeugtes Wechselstromsignal über die Leitung 16 und den Sender 17 auf die Senderspule 10 gegeben.

Das von der Senderspule 10 abgegebene Signal wird von der Empfangsspule 4 (Fig. 2) der Transponder 1, 2 und 3 (Fig. 1) nacheinander aufgenommen und über die Sendespule 5 der letzteren, gegebenenfalls phasengedreht, wieder nacheinander ausgestrahlt. Diese Signale werden über die Empfangsspule 11 empfangen und über dem Empfangsverstärker 18 und die Leitung 19 dem Mikrocomputer 15 zugeführt.

Der Mikrocomputer 15 kann durch einen empfangenen Code angewiesen werden, nach einer vorbestimmten Zeit festzustellen, ob ein vorgegebenes Signal empfangen wird, und wenn nicht, einen Alarm oder Hinweissignal über die Anzeigetafel 20 auslösen und gegebenenfalls die Relais 13 und 14 zu betätigen.

Der Mikrocomputer 15 kann auch angewiesen werden, laufend das wenn auch schwache Signal 23, das von der Sendespule 10 zur Empfangsspule 11 fliesst, zu überwachen und bei dessen Fehlen einen Alarm auslösen.

Die Signale des Mikrocomputers 15 werden vor der Betätigung der Relais 13 und 14 in der Vergleichs-und Verstärkeranordnung 21 vorbereitet.

Die Funktion des Mikrocomputers 15 wird ausserdem laufend durch eine Kontrollschaltung 22 überwacht.

Wie ersichtlich, bilden die von den einzelnen Transpondern 1,2 und 3 abgegebenen Signale zusammen Bestandteile eines zu übertragenden Codes. Dabei können die einzelnen Transponder einer Gruppe zur Bildung unterschiedlicher Codes auch unterschiedlich voneinander distanziert sein, wie dies z.B. aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es möglich, mit Hilfe relativ weniger, gleich ausgebildeter Transponder eine Vielzahl von Informationen und Befehlen auf ein Schienenfahrzeug zu übertragen. Dabei kann z.B. bei Signalisierung einer unerwarteten Geschwindigkeitsreduktion auch der Grund, z.B. «Achtung Unfall», mitübertragen werden, und zwar an einer beliebigen Stelle des Schienennetzes.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

661 994 PATENTANSPRUCH E

1. Verfahren zur Übertragung von Informationen und Befehlen von einer in einem Schienenbereich sich befindenden Bodenstelle (1, 2, 3) auf mindestens eine auf einem darüberfahrenden Schienenfahrzeuge sich befindende als Transcoder ausgebildete Gegenstelle (9, 10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass die letztere durch ein Abfrage- und Auswertgerät mit örtlich voneinander getrennt mindestens je einem Sender ( 10) und einem Empfänger ( 11 ) für elektromagnetische Schwingungen gebildet wird, dass eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Schienenstranges nacheinander in vorbestimmten Abständen angeordnete elektrisch voneinander unabhängige, als Transponder wirkende passive Antwortelemente (1,2,3) mit je einem Empfänger (4) und einem von letzterem distanzierten Sender (5) für elektromagnetische Schwingungen vorgesehen sind, die bei Überfahren durch die Gegenstelle (9,10,11) nacheinander mit dieser je Teile eines Schwingkreises bilden, der auf die Frequenz der auf dem Schienenfahrzeug sich befindenden Gegenstelle (9, 10, 11) abgestimmt ist, und seinen gesamten für die Rücksendung erforderlichen Energiebedarf aus der Sendeleistung der Gegenstelle bezieht, und dass die nacheinander von den einzelnen Transpondern (1,2,3) an die Gegenstelle (9,10,

11 ) abgegebenen Signale als einzelne Stellen eines zu übertragenden Codes in der Gegenstelle ausgewertet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (11) der Gegenstelle sowohl auf die Frequenz als auch auf die Phasenlage des vom Transponder (1,2, 3) rückgesandten Signals im Verhältnis zum vom Sender (10) der Gegenstelle abgegebenen Signals abgestimmt ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem der Transponder (3) die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Signal verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage mindestens eines Transponders (3) einer Transpondergruppe (1,2,3), z.B. ferngesteuert oder von Hand, verändert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Signal durch den einzelnen Transponder ( 1,2,3) entweder unverändert belassen oder um 180° gedreht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Frequenz des von der Gegenstelle ausgesandten Signals zwischen 100 Hz und 100 kHz, vorzugsweise keinem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz des Schienenfahrzeuges oder im Einflussbereich der Transponder (1,2,3) verlaufender Starkstromleitungen, wählt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man ein sich selbstsicherndes Codesystem verwendet, bei dem Codes verwendet werden, die der Gegenstelle (9, 10,11) den Abstand zu einer folgenden Transpondergruppe (1, 2,3) übermitteln und in der Gegenstelle eine Überwachung eines Eintreffens der Meldung der vorangezeigten Transpondergruppe an der vorbestimmten Wegstelle auslöst.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Transpondergruppe ( 1,2,3) im Einflussbereich eines optischen Signals (8) anordnet, wobei mindestens einer der Transponder (3) dieser Transpondergruppe gleichzeitig mit diesem optischen Signal (8) gesteuert wird, derart, dass die Phasenlage des rückgesandten Codestellensignals im Verhältnis zum gesendeten Trans-ponderspeisesignal verändert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man auf dem Schienenfahrzeug zwei Transcoder (9, 10,11) sowie eine mit den letzteren verbundene Vergleichsschaltung vorsieht, die bei Nichtübereinstimmung der durch das Auswertgerät ausgewerteten Signale ein Fehlersignal auslöst.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine laufende Selbstkontrolle der Transcoder erfolgt, indem dauernd am Empfänger (11) der letzteren ein schwaches, direkt von ihrem Sender (10) herrührendes Signal auf sein Vorhandensein überwacht und bei Fehlen desselben ein Fehlersignal ausgelöst wird.