DE3435523C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-PS 32 42 199 ist eine Gleichstromkreisanord­ nung bekannt, die neben der eigentlichen Gleisüberwa­ chung auch zur Informationsübertragung zwischen einer Steuerstelle und den die Gleiskreise befahrenden Fahr­ zeugen 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 Schie­ nen 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 Gleisströ­ men in den einzelnen Abschnitten abschnittsspezifische Kennungen aufmoduliert. Bei besetztem Gleis werden den Gleisströmen Signale aufmoduliert, die der Zugsicherung und -steuerung dienen. Die Fahrzeuge nehmen diese Si­ gnale über induktiv an die Fahrschienen angekoppelte Empfangsantennen auf. Das Fahrzeug kann unterscheiden zwischen den der Gleisüberwachung und den der Zugsiche­ rung dienenden Gleisströmen.

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 einzu­ stellen. Dies könnte beispielsweise dadurch geschehen, daß an den Grenzen der Gleisabschnitte zusätzliche punktförmige Übertragungseinrichtungen anzuordnen sind, die beim Passieren der Fahrzeuggeräte entsprechende In­ formationen zum Umschalten der Empfangseinrichtungen der Fahrzeuggeräte auf die jeweils neue Gleiskreisfre­ quenz übermitteln. Dies macht jedoch zusätzliche Ein­ richtungen am Gleis und möglicherweise auch an den Fahrzeugen erforderlich.

Aus dem Aufsatz von Glimm und Dewald "Nachrichten­ übertragung über Fahrschienen zwischen Streckenein­ richtungen und Zügen" in Siemens Zeitschrift 51 (1977) H. 6 S. 474-478 ist es bekannt, bei derartigen Gleisstromkreisen auf dem Fahrzeug Empfnagsspulen und eine Auswertelogik für die Telegramme mit Fehlererkennungs- und Korrektur­ schaltungen vorzusehen.

Aus der DE-OS 29 06 760 ist es bekannt, bei einer LZB mit gekreuztem Linienleiter auf dem Fahrzeug hintereinander mindestens zwei Empfangsantennen anzuordnen. Außerhalb eines Linienleiterkreuzungsbereichs ist die in Fahrrichtung rückwärtige Antenne auf einen Informationskanal einer fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung geschaltet. Beim Erkennen einer Kreuzungsstelle wird die vordere Antenne an- und die bisher aufgeschaltete hintere Antenne abgeschaltet. Nach dem Vorüberfahren der hinteren Antenne wird die vordere Antenne wieder abgeschaltet und die hintere Antenne wieder auf den Informationskanal aufgeschaltet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug­ gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 an­ zugeben, das sich beim Passieren von Gleisabschnitts­ grenzen jeweils selbsttätig und automatisch auf die Gleiskreisfrequenz desjenigen Gleisabschnittes einge­ stellt, in den das Fahrzeug gerade einfährt, ohne daß die jeweilige Gleiskreisfrequenz in jedem Abschnitt durch einen relativ zeitaufwendigen Suchvorgang neu er­ mittelt zu werden braucht, wobei das Einstellen des Fahrzeug­ gerätes ohne zusätzliche Einrichtungen an der Strecke möglich sein soll.

Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Empfangs­ einrichtungen des erfindungsgemäßen Fahrzeuggerätes,

Fig. 2 ein Schaubild zur Erläuterung der Wirkungs­ weise der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaubild zur Erläuterung einer modifizierten Ausführungs­ form der Erfindung, durch die auch beim Empfang von aus verschiedenen Gleisabschnitten stammenden gleichfre­ quenten Gleisströmen auf dem Fahrzeug ein eindeutiges Erkennen der aus dem jeweils befahrenen Gleisabschnitt stammenden Gleisströme möglich ist.

Fig. 1 zeigt die Empfangseinrichtung eines Fahrzeug­ gerätes, das sich beim Passieren der Gleisabschnitts­ grenzen selbsttätig auf die jeweils neue Gleiskreis­ frequenz einstellen kann. Die Empfangseinrichtung be­ steht aus zwei getrennten Empfangskanälen EK 1 und EK 2 zum Auswerten von von den Empfangsantennen EA 1 und EA 2 des Fahrzeugs empfangenen Datentelegrammen. Die beiden Empfangsantennen sind jeweils an der Spitze des Fahr­ zeugs vor der ersten Achse angeordnet und an die bei­ den Fahrschienen des Gleises angekoppelt. Die in den Fahrzeugantennen induzierten Spannungen sind in Reihe geschaltet und werden den beiden Empfangskanälen EK 1 und EK 2 über einen Bandfilter BP zugeführt. Der Durch­ laßbereich dieses Bandfilters ist so festgelegt, daß es alle möglichen Gleiskreisfrequenzen passieren läßt. Jeder Empfangskanal beinhaltet einen Mischer M 1 bzw. M 2 mit nachgeschaltetem Zwischenfrequenzfilter ZF 1 bzw. ZF 2 und daran angeschlossenem Demodulator D 1 bzw. D 2. Jedem der Mischer M 1 bzw. M 2 ist ein in seiner Frequenz einstellbarer Oszillator O 1 bzw. O 2 zugeord­ net, der von einer Logikbaugruppe LG her auf verschie­ dene Mischfrequenzen einstellbar ist. Die einstell­ baren Mischfrequenzen sind so gewählt, daß sie zusam­ men mit jeweils einer der Gleiskreisfrequenzen am Aus­ gang des zugehörigen Mischers die vorgegebene Zwischen­ frequenz des nachgeschalteten Zwischenfrequenzfilters ergeben. Die beiden Oszillatoren O 1 und O 2 werden bei der technischen Realisierung des Fahrzeuggerätes vor­ teilhaft durch zwei von einem gemeinsamen Oszillator beaufschlagte, von der Logikbaugruppe LG her einstell­ bare Teiler gebildet.

Im folgenden sei angenommen, daß der Oszillator O 1 von der Logikbaugruppe LG her auf diejenige Mischfrequenz eingestellt ist, die zusammen mit der Gleiskreisfrequenz des gerade befahrenen Abschnittes die Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzfilters ZF 1 bildet. Die von den Empfangsantennen aufgenommenen Datentelegramme werden über das Filter ZF 1 dem Demodulator D 1 zugeführt, von diesem demoduliert und an die Logikbaugruppe LG überge­ ben, die die Telegramme analysiert und die ermittelten Daten zum einen für die Ansteuerung der Oszillatoren verwendet und zum anderen weitergibt an Überwachungs­ einrichtungen, Fahrzeugsteuerung und Anzeigeeinrichtung.

Der dem anderen Empfangskanal zugeordnete Oszillator O 2 ist von der Logikbaugruppe LG her auf eine andere Misch­ frequenz eingestellt, und zwar auf diejenige, die zu­ sammen mit der im jeweils vorausliegenden Gleisabschnitt erwarteten Gleiskreisfrequenz im Mischer M 2 die vor­ gegebene Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzfilters ZF 2 bildet. Bei dieser Einstellung der Oszillatoren übermittelt zunächst nur der Empfangskanal EK 1 Daten­ telegramme an die Logikbaugruppe LB.

Beim Passieren der Abschnittsgrenze zum folgenden Gleisabschnitt werden nach dessen Besetztmeldung auf­ grund des Längsübersprechens angrenzender Gleiskreis­ frequenzen vorübergehend Datentelegramme sowohl aus dem Abschnitt empfangen, der gerade verlassen wird, als auch aus dem, in den das Fahrzeug gerade einfährt. Der Empfang von Datentelegrammen über den Kanal EK 2 soll dabei zum Abschalten der Auswertung der bislang auf dem Kanal EK 1 empfangenen Datentelegramme führen. Wie dies im einzelnen zu geschehen hat, ist später an­ hand der Fig. 2 erläutert.

Nach dem Abschalten der Auswertung von Datentelegram­ men aus dem Empfangskanal EK 1 veranlaßt die Logikbau­ gruppe LG das Umschalten des Oszillators O 1 auf die­ jenige Mischfrequenz, die zusammen mit der im nunmehr vorausliegenden Gleisabschnitt erwarteten Gleiskreis­ frequenz die vorgegebene Zwischenfrequenz bildet. Der Empfangskanal EK 1 übernimmt dann die gleichen Aufgaben, die zuvor der Empfangskanal EK 2 übernommen hatte; er befindet sich in Bereitschaft zur Aufnahme von Daten­ telegrammen beim Vorrücken in den jeweils folgenden Abschnitt.

Anhand des Schabildes der Fig. 2 soll nun erläutert werden, wie die Logikbaugruppe LG die Umschaltung der Oszillatoren O 1 und O 2 auf die jeweils relevanten Mischfrequenzen herbeiführt. Hierzu wertet die Logik­ baugruppe den Datentelegrammen jeweils beigegebene Kennungen aus, die den zugehörigen Gleisabschnitt und den jeweils vorausliegenden Gleisabschnitt eindeutig bezeichnen. Diese Kennungen, nachfolgend als Abschnitts­ bereichskennungen ABK bezeichnet, beinhalten Angaben über die den betreffenden Abschnitten jeweils zugeord­ neten Gleiskreisfrequenzen.

Im oberen Teil der Fig. 2 ist in ausschnitts­ weiser Darstellung schematisch ein Datentelegramm TA 1 dargestellt, wie es in einem gerade befahrenen Gleis­ abschnitt empfangen werden soll. Dieses Datentelegramm enthält zwei Abschnittsbereichskennungen, von denen die eine (ABK _n ) für den gerade befahrenen Abschnitt und die andere (ABK _{n + 1}) für den in Fahrrichtung voraus­ liegenden Abschnitt gilt. Das empfangene Datentelegramm TA 1 soll der Logikbaugruppe LG über den Empfangskanal EK 1 und einen Umschalter U zugeführt und von der Logik­ baugruppe ausgewertet werden. Die Logikbaugruppe hat hierzu den dem Empfangskanal Ek 1 zugeordneten Oszilla­ tor O 1 auf die jeweils in Frage kommende Mischfrequenz eingestellt. Über die Abschnittsbereichskennung ABK _{n + 1} ist die Logikbaugruppe auch unterrichtet über die im folgenden Gleisabschnitt geltende Gleiskreisfrequenz. Auf diese Gleiskreisfrequenz ist der Empfangskanal EK 2 durch Vorgabe einer entsprechenden Mischfrequenz am zugehörigen Oszillator O 2 voreingestellt. Die Logikbau­ gruppe LG des Fahrzeuggerätes prüft nun dauernd die auf seinen Empfangskanälen EK 1 und EK 2 einlaufenden Telegramme hinsichtlich der ihnen beigegebenen Abschnitts­ bereichskennungen.

Sobald das Fahrzeug beim Passieren der Abschnittsgrenze ein Telegramm TA 2 aus dem folgenden Gleisabschnitt emp­ fängt, stellt die Logikbaugruppe LG über den Verglei­ cher V 2 die Übereinstimmung zwischen der ihr vorangekün­ digten und der tatsächlich empfangenen Gleiskreisfre­ quenz fest, weil die im Telegramm TA 1 vorangekündigte Abschnittsbereichskennung ABK _{n + 1} mit der jetzt übermit­ telten aktuellen Bereichskennung ABK _{n + 1} übereinstimmt. Nach dem Feststellen der neuen Gleiskreisfrequenz setzt die Logikbaugruppe einen Speicher S 2, der den Umschal­ ter U auf den nunmehr aktuellen Empfangskanal EK 2 um­ steuert; gleichzeitig wird die Auswertung weiterer Tele­ gramme über den Empfangskanal EK 1 gesperrt. Gegebenenfalls ver­ anlaßt die Umschaltung der Empfangskanäle auch die Syn­ chronisierung der fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtungen, über die der augenblickliche Fahrort des Fahrzeugs er­ mittelt wird.

In dem übermittelten Datentelegramm TA 2 ist neben der aktuellen Abschnittsbereichskennung auch die Abschnitts­ bereichskennung ABK _{n + 2} für den vorausliegenden Gleis­ abschnitt enthalten. Die Logikbaugruppe LG stellt nach dem Erkennen dieser Abschnittsbereichskennung den Emp­ fangskanal EK 1 auf die in dieser Kennung enthaltene Gleiskreisfrequenz ein und prüft laufend den Inhalt der empfangenen Signale. Datentelegramme mit dieser Gleis­ kreisfrequenz werden erst beim Passieren der folgenden Abschnittsgrenze empfangen. Die Logikbaugruppe schaltet dann über den Vergleicher V 1 und den Speicher S 1 den voreingestellten Empfangskanal EK 1 wirksam, während sie den anderen Empfangskanal EK 2 auf die dann vorangekün­ digte Gleiskreisfrequenz voreinstellt.

Mitunter kann es vorkommen, daß ein Fahrzeuggerät gleichzeitig auf der gleichen Empfangsfrequenz aus un­ terschiedlichen Gleisabschnitten Datentelegramme emp­ fängt. Dieser Fall kann eintreten, wenn für eine Bahn­ anlage jeweils nur wenige verschiedene Gleiskreisfre­ quenzen vorgesehen sind, so daß die Gefahr eines Über­ sprechens auch über mehrere Gleisabschnitte nicht aus­ zuschließen ist. Außerdem kann der vorgenannte Stör­ fall auftreten, wenn auf gleicher Höhe in unterschied­ lichen 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 zugehöri­ gen Gleiskreisfrequenzen Zusatzkennungen beizugeben. Diese Zusatzkennungen sind für jeweils eine Gruppe von Abschnitten bzw. Gleiskreisfrequenzen jeweils gleich, für aufeinanderfolgende Gruppen von Gleiskreisfrequen­ zen jedoch verschieden. Der Empfang dieser Zusatzken­ nungen auf den Fahrzeugen macht es möglich, nach Ver­ gleich mit der Zusatzkennung des letzten als ordnungs­ gerecht anerkannten Impulstelegrammes auf den ggf. emp­ fangenen Impulstelegrammen dasjenige herauszufinden, das für den jeweils befahrenen Gleisabschnitt gilt. Diese Zusammenhänge sind in Fig. 3 graphisch veran­ schaulicht.

Fig. 3 zeigt eine in aufeinanderfolgenden Gleisabschnit­ te 1 bis 6 unterteilte Strecke, die von zwei Zügen Z 1 und Z 2 befahren wird. Den einzelnen Gleisabschnitten sind die in Klammern angegebenen Gleiskreisfrequenzen f 1 bis f 7 zugeordnet. Für die von den Zügen Z 1 und Z 2 befahrenen Gleisabschnitte 2 und 6 ist die gleiche Gleiskreisfrequenz f 3 vorgesehen. Der Zug Z 1, dessen einer Empfangskanal EK 1 auf die Signalfrequenz f 3 einge­ stellt und dessen anderen Empfangskanal EK 2 auf die im folgenden Abschnitt zu erwartende Signalfrequenz f 5 ein­ gestellt ist, möge sowohl die für ihn bestimmten als auch für den Zug Z 2 bestimmten Impulstelegramme emp­ fangen. Die Impulstelegramme sind ausschnittsweise im rechten Teil der Zeichnung dargestellt. Neben der Ab­ schnittsbereichskennung der Abschnitte 2 und 6, die we­ gen der gleichartigen Gleiskreisfrequenz übereinstim­ mend ist, ist dem aus dem Gleiskreisabschnitt 2 stammenden Datentelegramm eine Zusatzkennung I beigegeben, die verschieden ist von der dem Datentelegramm aus dem Abschnitt 6 beigegebenen Zusatzkennung II. Das Fahr­ zeuggerät stellt durch Vergleich mit der dem letzten als ordnungsgerecht anerkannten Datentelegramm beige­ gebenen Zusatzkennung fest, welches das für ihn be­ stimmte Impulstelegramm ist und wertet nur dieses aus. Hierzu dienen ein in Fig. 2 angegebener Vergleicher V, ein Speicher ZK für die letzte anerkannte Zusatzkennung und ein Ausgabebaustein A, an dem das jeweils infrage­ kommende Impulstelegramm zur weiteren Auswertung be­ reitgestellt wird. An den Bereichgrenzen zwischen den jeweils auf die gleichen Gleiskreisfrequenzen abge­ stimmten Gruppen von Gleisabschnitten muß dabei ein Fortschreiten der Zusatzkennungen möglich sein. Dies läßt sich durch Abspeichern und Fortschreiben der Zu­ satzkennungen leicht realisieren.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet es, auf wenig aufwendige Art und Weise ein selbsttätiges automatisches Einstellen der fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung auf die jeweils erforderlichen Gleiskreisfrequenzen herbei­ zuführen. Durch das Umsetzen der unterschiedlichen Gleis­ kreisfrequenzen auf konstante Zwischenfrequenzen ist dabei eine einfache Auswertung der übermittelten Daten­ telegramme bei hervorragender Trennschärfe erreichbar. Dies alles führt zu einem leistungsfähigen Fahrzeugge­ rät, wie es für die Informationsübertragung im Eisen­ bahnwesen notwendig ist.

Claims (6)

1. Einrichtung bei einem Fahrzeuggerät für die linien­ förmige Zugbeeinflussung auf Bahnstrecken, die durch vorzugsweise tonfrequente Gleisstromkreise in aufein­ anderfolgende Gleisabschnitte unterteilt sind, deren Gleiskreisfrequenzen von Abschnitt zu Abschnitt wech­ seln und deren Gleisströme bei freiem Gleisabschnitt zur Gleisüberwachung und bei besetztem Gleis zur Über­ tragung von Daten zwischen einer Steuerstelle und den Fahrzeugen dienen, wobei die Gleisströme dann neben einem Kennzeichen für den jeweils befahrenen Abschnitt auch ein Kennzeichen für den jeweils folgenden Abschnitt beinhalten, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei von den Empfangsspannungen der Fahrzeuganten­ nen (EA 1, EA 2) gespeiste Empfangskanäle (EK 1, EK 2) vor­ gesehen sind, von denen einer (z. B. EK 1) durch eine Logikbaugruppe (LG), welche die in den empfangenen Da­ tentelegrammen enthaltenen Kennzeichen bewertet, auf die Gleiskreisfrequenz (f 3) des jeweils befahrenen Ab­ schnittes (2) eingestellt und der andere (EK 2) auf die Gleiskreisfrequenz (z. B. f 5) des jeweils folgenden Ab­ schnittes (3) voreingestellt ist,
daß der auf die Gleiskreisfrequenz (f 5) des folgenden Abschnittes (3) voreingestellte Empfangskanal (EK 2) beim Vorrücken des Fahrzeugs in diesen Abschnitt dort die Datenübertragung übernimmt, während der bislang wirksame Empfangskanal (EK 1) nach Bewertung der in den dann aktuellen Datentele­ grammen enthaltenen Kennzeichen durch die Logikbaugruppe (LG) auf die Gleiskreisfrequenz (f 7) des nächsten Ab­ schnittes (4) voreinstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß die beiden Empfangs­ kanäle (EK 1, EK 2) jeweils einen Mischer (M 1, M 2), ein Zwischenfrequenzfilter (ZF 1, ZF 2) und einen Demodula­ tor (D 1, D 2) aufweisen und daß die Demodulatoren außer an die Fahrzeugantennen (EA 1, EA 2) an zugehörigen Oszil­ latoren (O 1, O 2) angeschlossen sind, von denen einer (z. B. O 1) durch die Logikbaugruppen (LG) auf diejenige Mischfrequenz eingestellt wird, die zusammen mit der in dem jeweils befahrenen Abschnitt (2) empfangenen Gleiskreisfrequenz (f 3) die Zwischenfrequenz bildet,
daß der andere Oszillator (O 2) durch die Logikbau­ gruppe auf diejenige Mischfrequenz eingestellt wird, die zusammen mit der durch das Kennzeichen des jeweils ausgewerteten Datentelegrammes bekannten Gleiskreisfre­ quenz (f 5) des folgenden Abschnittes (3) die Zwischen­ frequenz bildet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Speisung der bei­ den Mischer (M 1, M 2) aus den Empfangsantennen (EA 1, EA 2) über ein Bandfilter (BP) erfolgt, dessen Durchlaßfre­ quenz durch die möglichen Gleiskreisfrequenzen (f 1 bis f 7) der Gleisabschnitte definiert ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Oszillatoren (O 1, O 2) durch zwei von einem gemeinsamen Oszillator beaufschlagte, einstellbare Teiler gebildet sind.

5. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Gleiskreisfrequenz (f 5) des jeweils folgenden Abschnittes (3) voreingestellte Empfangs­ kanal (EK 2) beim Empfang von Datentelegrammen über die Logikbaugruppen (LG) die weitere Auswertung der über den jeweils anderen Empfangskanal (EK 1) empfangenen Da­ tentelegramme sperrt und die Voreinstellung dieses Emp­ fangskanals auf die Gleiskreisfrequenz (f 7) des folgen­ den Abschnittes (4) initiiert.

6. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Logikbaugruppe (LG) mindestens beim Empfang unterschiedlicher Datentelegramme auf dem jeweils wirk­ samen Empfangskanal (z. B. EK 1) die übermittelten Daten­ telegramme vor ihrer Anerkennung nach ihnen beigegebenen Zusatzkennzeichen (I, II) untersucht, die für jeweils eine Gruppe von aufeinanderfolgenden, auf die verschie­ denen Gleiskreisfrequenzen (f 1 bis f 7) abgestimmten Gleisabschnitten (1 bis 4) jeweils gleich, aber von Grup­ pe zu Gruppe verschieden ist und
daß die Logikbaugruppe durch Vergleich mit dem im letzten anerkannten Daten­ telegramm enthaltenen Zusatzkennzeichen das für den je­ weils befahrenen Abschnitt geltenden Datentelegramm be­ stimmt ist.