CH619658A5

CH619658A5 -

Info

Publication number: CH619658A5
Application number: CH1059577A
Authority: CH
Inventors: Karl-Ulrich Dobler; Richard Spannagel
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1977-08-31
Publication date: 1980-10-15
Also published as: BR7705253A; DE2640756A1; DE2640756C2; US4133504A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur sicheren Informationsübertragung gemäss dem Oberbegriff des ersten Anis spruches.

Es ist bekannt (z.B. DT-OS 2 227 687), eine Anzahl spurgebundener Fahrzeuge von einer Zentrale aus mittels zyklisch abgegebener Datentelegramme, welche durch Adressen den einzelnen Fahrzeugen zugeordnet werden, automatisch zu 20 steuern.

Dabei kann die Übertragung der Datentelegramme auf den Wegen Zentrale-Fahrzeug und Fahrzeug-Zentrale auf verschiedene Weise gesichert werden. Ein bekanntes Verfahren besteht darin, dass die Fahrzeuge auf ein von der Zentrale 25 empfangenes Telegramm hin ein Antworttelegramm zur Zentrale zurückübermitteln, aus welchem die Zentrale erkennt, ob auf dem Hin- oder Rückweg ein Übertragungsfehler aufgetreten ist und dies dem Fahrzeug mitteilt. Wird ein Übertragungsfehler festgestellt, so wird das Telegramm ein oder 30 mehrmals wiederholt, bis die Übertragung fehlerfrei gelungen ist. Bei völligem Zusammenbruch der Verbindung wird ein Fahrzeug innerhalb einer bestimmten Zeit oder nach einer bestimmten Wegstrecke zwangsgebremst.

Dieses für Eisenbahnzwecke entwickelte Verfahren kann 35 für Nahverkehrssysteme dann zu langsam und zeitraubend werden, wenn im Interesse einer häufigen Bedienung aller Strecken der Einsatz von vielen kleinen Fahrzeugeinheiten anstelle weniger Züge mit grossem Platzangebot angestrebt wird. Die Erhöhung der Fahizeugzahl bringt nämlich eine Er-40 höhung der Fahrzeugfolge mit sich, die auf Hauptstrecken Fahrzeugfolgezeiten bis in den Bereich um 10 Sekunden denkbar werden lässt.

Die Erhöhung der Fahrzeugzahl mit ihren kurzen Fahrzeugfolgezeiten reduziert die maximal übertragbare Daten-45 menge zwischen der Zentrale und den einzelnen Fahrzeugen, indem die Zykluszeit der Übertragung mit der Zahl der F ahrzeuge pro Zentrale ansteigt und eine weniger dichte Telegrammfolge zwischen der Zentrale und jedem einzelnen Fahrzeug bewirkt.

so Ein Informationssicherungsverfahren mit Beantwortung jedes Telegramms und mehrfacher Telegrammwiederholung bei Auftreten von Übertragungsfehlern wird hier die minimal erreichbare Fahrzeugfolgezeit erheblich verlängern.

Eine Verkürzung der Zykluszeit kann, wie in der DT-OS 55 2 215 442 vorgeschlagen, dadurch erreicht werden, dass jedem Fahrzeug eine eigene Frequenz zugeteilt wird, auf der es mit der Zentrale korrespondiert. Dies gestattet die gleichzeitige Ausgabe von Datentelegrammen an mehrere Fahrzeuge. Diese Massnahme ist jedoch sehr aufwendig.

6o Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Datenübertragungseinrichtung zu schaffen, die in wesentlich kürzerer Zeit unter Wahrung der notwendigen Sicherheit die Übertragung der zur Steuerung der Fahrzeuge erforderlichen Information gestattet.

65 Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruches genannten Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Anhand zweier Figuren soll nun ein bevorzugtes Ausfüh

rungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt die Struktur eines Datentelegramms;

Fig. 2 zeigt den auf dem Fahrzeug befindlichen Teil der Einrichtung nach der Erfindung.

Von der Zentrale werden ununterbrochen zyklisch Datentelegramme ausgegeben, welche an die einzelnen Fahrzeuge adressiert sind. Neben dem Adressenteil A und dem Redundanzteil R enthält jedes Datentelegramm einen Informationsteil IT, welcher Bitgruppen fur verschiedene, zur Steuerung notwendige Informationen enthält. In Fig. 1 sind die Bitgruppen für die Maximalgeschwindigkeit MG, die freigegebene Wegstrecke FS und andere Steuerkommandos SD dargestellt.

In Fig. 2 sind hintereinandergeschaltet: eine Adresserken-nungsschaltung AE, eine Redundanzprüfschaltung RS, ein Eingangsspeicher ES, ein Zwischenspeicher ZS und ein Ausgabespeicher AS.

Zwischen der Redundanzschaltung, im wesentlichen ein rückgekoppeltes Schieberegister, und dem Eingangsspeicher sowie zwischen den drei Speichern ES, ZS, AS sind Durch-schalteinrichtungen DE 1,2, 4 angeordnet, die die Übergabe der Information von einem Speicher in den nächsten bewerkstelligen. Die Steuerimpulse für die Durchschalteinrichtungen werden von einem Taktgenerator T geliefert, der abhängig von einer Vergleichsschaltung V arbeitet, die den Vergleich der Inhalte des Zwischenspeichers und des Eingangsspeichers vornimmt und von einer weiteren Durchschalteinrichtung DE2 an besagte Speicher oder Teile davon angeschlossen wird. Ein Kontrollzähler K schliesslich prüft, ob alle zum Vergleich vorgesehenen Bitgruppen innerhalb des Eingangs- und des Zwischenspeichers verglichen worden sind.

Der Betrieb der Schaltung läuft im einzelnen folgender-massen ab: Ein von der Zentrale in serieller Form einlaufendes Telegramm wird von der Adresserkennungsschaltung als für das betreffende F ahrzeug bestimmt identifiziert. Es gelangt damit in die Redundanzprüfschaltung RS, die eine Se-rien-Parallel-Umwandlung des Telegramminhalts vornimmt und die Richtigkeit der Redundanz prüft. Danach wird der In-

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formationsteil des Datentelegramms, wenn die Redundanz richtig war, von der Durchschalteinrichtung DEI in den Eingangsspeicher übertragen. Gleichzeitig wird ein erster Interrupt II an den Taktgenerator abgegeben und der Kontrollzäh-5 1er K auf Null zurückgestellt. Der Interrupt II befähigt den Taktgenerator zur Abgabe eines Taktes tl, welcher die Durchschalteinrichtung DE2 veranlasst, die Inhalte des Eingangsspeichers und des Zwischenspeichers bitgruppenweise dem Vergleicher V zuzuführen. Bei Übereinstimmung oder bei zu-10 lässigem Unterschied zwischen beiden Speicherinhalten wird ein zweiter Interrupt 12 abgegeben, der den Taktgenerator T veranlasst, anstatt des Taktes tl einen Takt t2 zu generieren, der die Durchschalteinrichtung DE3 zur Übertragung des Inhalts des Zwischenspeichers in den Ausgangsspeicher befähigt. 15 Ausserdem wird der Kontrollzähler weitergeschaltet. Ergibt der Vergleich unzulässige Nichtübereinstimmung, so wird über einen Interrupt 13 der Taktgenerator zur Abgabe eines Taktes t3 gebracht, welcher über die Durchschalteinrichtung DE4 die Übertragung der betreffenden, im Eingangsspeicher 2o befindlichen Bitgruppe in den Zwischenspeicher veranlasst. Nach Beendigung des Vergleichs aller Bitgruppen eines Telegramms gibt der Kontrollzähler einen Schlussinterrupt 14, der den Taktgenerator so lange stoppt, bis ein neuer Interrupt II von der Redundanzprüfschaltung her einen neuen Auswerte-25 zyklus startet. Der Inhalt des Ausgabespeichers wird nach Beendigung des Auswertezyklus an die Fahrzeugsteuerung weitergeleitet und in die entsprechenden Steuerbefehle für die einzelnen Fahrzeugaggregate umgesetzt.

Wird anstatt eines seriellen Vergleichs der einzelnen Bit-30 gruppen ein paralleler Vergleich durchgeführt, so muss der Vergleicher wesentlich grösser ausgelegt werden und aus mehreren Teilvergleichern bestehen, die den einzelnen Bitgruppen fest zugeordnet sind. Die Eingabe der Bitgruppen in die Teilvergleicher und der Vergleich der einzelnen Bitgruppen kann 35 dann gleichzeitig durchgeführt werden, was eine erhebliche Zeitersparnis mit sich bringt. Der Kontrollzähler wird dann zweckmässig durch Und-Gatter ersetzt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

619 658 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur sicheren Informationsübermittlung zwischen einer Zentrale und einem oder mehreren Empfangern auf spurgebundenen Fahrzeugen, welche Empfänger Information in Form von Datentelegrammen über ein Linienleitersy-stem oder eine Funkverbindung erhalten, wobei die Information durch Redundanzbits gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Zentrale eine Datenausgabeeinrichtung befindet, welche die Ausgabe aller Datentelegramme unabhängig von den Empfangern zyklisch wiederholt, auch wenn keine Änderung des Telegramminhalts notwendig ist, und dass sich in jedem Empfänger eine Auswerteschaltung befindet, die jede in einem für den betreffenden Empfänger bestimmten Datentelegramm enthaltene Information erst dann als richtig anerkennt, wenn mindestens eines der nachfolgenden, für diesen Empfänger bestimmten Datentelegramme eine identisch oder eine in zulässigem Masse geänderte Information enthält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jedem Empfanger zugehörige Auswerteschaltung einen Eingangsspeicher (ES), einen Zwischenspeicher (ZS), einen Ausgabespeicher (AS), einen Taktgenerator (T) und eine Vergleichsschaltung (V) enthält, welche ein zuletzt empfangenes, nach erfolgter Redundanzprüfung im Eingangsspeicher eingespeichertes Datentelegramm mit einem unmittelbar zuvor empfangenen, im Zwischenspeicher befindlichen Datentelegramm vergleicht und bei Identität mit Hilfe des Taktgenerators die Übernahme des im Zwischenspeicher gespeicherten Datentelegramms in den Ausgabespeicher und die Übernahme des im Eingangsspeicher gespeicherten Datentelegramms in den Zwischenspeicher, bei nicht vorliegender Identität aber die Löschung des Inhalts des Zwischenspeichers und die Übernahme des Inhalts des Eingangsspeichers in den Zwischenspeicher veranlasst.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jedem Empfänger zugehörige Auswerteschaltung einen Eingangsspeicher (ES), einen Zwischenspeicher (ZS), einen Ausgabespeicher (AS), einen Taktgenerator (T) und eine differenzbildende Vergleichsschaltung enthält, welche ein zuletzt empfangenes, nach erfolgter Redundanzprüfung im Eingangsspeicher eingespeichertes Datentelegramm mit einem unmittelbar zuvor empfangenen, im Zwischenspeicher befindlichen Datentelegramm vergleicht und, wenn sich die miteinander zu vergleichenden Speicherinhalte um nicht mehr als einen im Vorzeichen festgelegten und/ oder im Betrag innerhalb bestimmter Grenzen liegenden Wert unterscheiden, mit Hilfe des Taktgenerators die Übernahme des im Zwischenspeicher gespeicherten Datentelegramms in den Ausgabespeicher und die Übernahme des im Eingangsspeicher gespeicherten Datentelegramms in den Zwischenspeicher, bei grösserer Abweichung aber die Löschung des Inhalts des Zwischenspeichers und die Übernahme des Inhalts des Eingangsspeichers in den Zwischenspeicher veranlasst.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchschalteeinrichtung (DE2) vorhanden ist, welche die Inhalte des Eingangsspeichers (ES) und des Zwischenspeichers (ZS) der Vergleichsschaltung (B) bitgrup-penweise zuführt, wobei die Bitgruppen komplette Einzelinformationen enthalten.

5 auszuwerten.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Vergleichsschaltung vorhanden ist, welcher die einzelnen Bitgruppen nacheinander zum Vergleich zugeführt werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsschaltung (V) aus mehreren Teilschaltungen besteht, die den einzelnen Bitgruppen der Datentelegramme zugeordnet sind, welchen Teilschaltungen alle zu vergleichenden Bitgruppen gleichzeitig für den parallelen Vergleich zugeführt werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Zentrale die gleiche Auswerteschal-tung befindet, die auch die Fahrzeuge besitzen, um die von den Fahrzeugen an die Zentrale gesendeten Datentelegramme

8. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle oder ein Teil der obengenannten Schaltungsteile aus Mikroprozessoren bestehen.