CH679991A5 - Track-to-train transmission of information and control signals - using evenly spaced transmitter elements along track providing coded pulse signal to moving train - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen und Befehlen in Form eines Codes von einer in einem Schienenbereich sich befindenden Bodenstelle auf mindestens eine auf einem darüberfahrenden Schienenfahrzeug sich befindende, mit einem Empfänger sowie einem Decoder versehene Gegenstelle. 



  Ein Verfahren der obgenannten Art ist aus der kanadischen Patentschrift Nr. 1 215 768 bereits bekannt. 



  Die Übertragung einer grösseren Anzahl von Informationen und Befehlen verlangt bei einer obgenannten Anordnung, hauptsächlich wenn die Sendeelemente nur einen einzigen bestimmten Signalwert oder nur einen binären Signalwert abgeben können, eine grosse Anzahl von Sendeelementen. 



  Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Schaffung eines Verfahrens, welches diesen Nachteil nicht aufweist. 



  Das erfindungsgemässe Verfahren der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Sendeelementen in Längsrichtung der Schiene gesehen in gleich grossen Elementarabständen oder einem ganzzahligen Vielfachen derselben vorgesehen ist, welche Abstände einen integrierenden Bestandteil des zu übertragenden Codes darstellen, und dass der Decoder die einzelnen, von den Sendeelementen abgegebenen Impulse sowie auch das Nichtvorhandensein eines Impulses in einem Elementarabstand unter Berücksichtigung des letzteren signalisiert und auswertet. 



  Dabei ist es zweckmässig, dass die Bodenstelle und die Gegenstelle elektromagnetisch aufeinander einwirken, wobei die Bodenstelle eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Schienenstranges nacheinander angeordnete, elektrisch voneinander unabhängige, als Transciever wirkende passive Antwortelemente aufweist. 



  Zur Erhöhung der Sicherheit ist es vorteilhaft, wenn jeder von der Gegenstelle empfangene Code mit dem Inhalt eines abgespeicherten Coderegisters verglichen und bei Nichtvorhandensein in letzterem als Fehlersignal signalisiert wird. 



  Um einen möglichst einfachen konstruktiven Aufbau sowie äusserst kompakte Abmessungen der dazu erforderlichen Bauteile zu erreichen, ist es ferner zweckmässig, wenn man als Sendeelenent eine  gamma -Strahlen aussendende Strahlungsquelle verwendet. 



  Dabei ist es vorteilhaft, wenn man eine einen engen, vorzugsweise kleiner als 10 DEG  Halbwertbreite der Strahlenenergie aufweisenden Strahlkegel bildende Strahlungsquelle verwendet. 



  Dabei ist es aus Montagegründen sehr zweckmässig, wenn man die Strahlungsquellen auf den Schwellen, vorzugsweise mittels der Schienenbefestigungselemente anordnet. 



  Unter Ausnützung der Abschirmwirkung der Schiene kann es zur Erhöhung der Anzahl der Codiermöglichkeiten vorteilhaft sein, wenn man beidseitig der Schiene Strahlungsquellen anordnet. Zur Erhöhung der Anzahl der Codiermöglichkeiten kann es ferner auch zweckmässig sein, dass man verschieden starke Strahlungsquellen sowie einen die Intensität der letzteren ermittelnden und entsprechend auswertenden Empfänger verwendet. 



  Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt 
 
   Fig. 1 eine erste beispielsweise Ausführungsform einer elektromagnetisch wirkenden Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens; 
   Fig. 2 einen beispielsweisen Code und die decodierten entsprechenden Signale; 
   Fig. 3 eine zweite beispielsweise Ausführungsform einer mittels einer  gamma -Strahlungsquelle arbeitenden Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens; 
   Fig. 4 eine beispielsweise Anordnung von in Fig. 3 dargestellten  gamma -Strahlungsquellen; und 
   Fig. 5 die mit einer Anordnung gemäss Fig. 4 erzielten Signale und verarbeiteten Signalen; 
   Fig. 6 den Signaleffekt von zwei nahe nebeneinander angeordneter  gamma -Strahlungsquellen. 
 



  Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die dargestellte erste beispielsweise Ausführungsform einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eine auf dem Schienenfahrzeug 1 angeordnete Stromversorgung 2 auf, die beispielsweise aus einer Wechselstromquelle mit einer Frequenz von 100 kHz besteht. Die Wechselstromquelle 2 speist eine Versorgungsspule 3, die im Schienenbereich angeordnet ist. 



  Auf dem Geleisekörper 4 befindet sich eine Aufnahmespule 5, die beim Vorbeifahren des Schienenfahrzeuges 1 elektromagnetisch durch das elektromagnetische Feld der Spule 3 erregt wird. 



  Die Aufnahmespule 5 ist über einen Kondensator 6 elektrisch mit einer Sendespule 7 verbunden. Die Aufnahmespule 5 und die Sendespule 7 sind elektromagnetisch entkoppelt angeordnet. Das elektrische Feld der Sendespule 7 ist daher in der Nähe der Resonanzfrequenz je nach den elektrischen Werten der Spule 5, des Kondensators 6 sowie der Spule 7 mehr oder weniger in der Phase gegenüber der Phase der Wechselstromquelle 2 verschoben. 



  Das elektromagnetische Feld der Sendespule 7 wirkt daher phasenverschoben auf die Empfangsspule 8, und die dadurch erzeugte elektromotorische Kraft wird im Verstärker 9 verstärkt und als Signalfolge b in der Phasenvergleichsschaltung 10 mit der Phase der Versorgungsspannung a der Wechselstromquelle 2 verglichen und die der Phasenverschiebung  entsprechende Zeitdifferenz  delta t als Impulsfolge c einer Addierschaltung 11 zugeleitet. In der Speicherschaltung 12 wird die Zeitdifferenz  DELTA t, die zwischen dem Überfahren zweier im Elementarabstand  DELTA s angeordneter Sendeelemente 7 verstreicht, gespeichert, und mit Hilfe dieser gespeicherten Zeitdifferenz  DELTA t ein spezieller Impuls d erzeugt, wenn in einem nachfolgenden Elementarabstandschritt kein Signal der Impulsfolge c vorliegt, und in der Addierschaltung 11 zur Impulsfolge c addiert.

  Die so entstandene Codeimpulsfolge e wird in der Kontrollschaltung 13 nur dann zum Decoder 14 weitergeleitet, wenn sie einer erlaubten Codeimpulsfolge, die im Speicher 15 gespeichert ist, entspricht. Wird jedoch die derart überprüfte Codeimpulsfolge e als fehlerhaft erkannt, dann wird ein entsprechendes Warnsignal an den Decoder 14 weitergeleitet. Der Decoder 14 erzeugt das Informations- oder Befehlsignal. 



  Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Sendeelement ein innerhalb einer Schienenbefestigungsschraube 16 angeordnetes, nach oben frei strahlendes radioaktives  gamma -Strahlen strahlendes Kobaltpräparat 17 benutzt. 



   An Stelle der in Fig. 1 dargestellten Empfangsspule 8 wird bei dieser Ausführungsform ein Geiger-Müller-Zählrohr 19 auf dem Schienenfahrzeug vorgesehen. 



  Der beim Überfahren des Sendeelementes 16 im Zählrohr 19 entstehende Impuls wird im Verstärker 20 verstärkt. Die verstärkte Codeimpulsfolge f wird im Diskriminator 21 normalisiert und der Addierschaltung 11 zugeführt. 



  Eine mit einem Rad des Schienenfahrzeuges verbundene Wegmesseinrichtung 22 beginnt vom Moment des Auftretens des er sten Codeimpulses an in Elementarabstandschritten  DELTA s Kontrollimpulse h an die Kontrolleinheit 23 abzugeben. Die letztere erzeugt einen vorbestimmten Impuls i, wenn während eines Kontrollimpulses h kein Impuls der Codeimpulsfolge g min  vorliegt. Die Weiterverarbeitung der Impulse g und i erfolgt analog zu der in Fig. 1 dargestellten Verarbeitung der Impulse c und d. 



   Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Sendeelemente 16 auf die verschiedenste Art kombiniert auf den Schienenschwellen angebracht werden können, so dass wie in Fig. 4 als Beispiel gezeichnet, selbst mit wenigen Schwellen viele unterschiedliche Codes realisierbar sind. 



  Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass eine Diskriminierung der Impulse sowohl je nach deren Energie E als auch deren Abstand  delta s vorgenommen werden kann. 

Claims (8)

1. Verfahren zur Übertragung von Informationen und Befehlen in Form eines Codes von einer in einem Schienenbereich sich befindenden Bodenstelle auf mindestens eine auf einem darüberfahrenden Schienenfahrzeug sich befindende, mit einem Empfänger sowie einem Decoder versehene Gegenstelle, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Sendeelementen in Längsrichtung der Schiene gesehen in gleich grossen Elementarabständen oder einem ganzzahligen Vielfachen derselben vorgesehen ist, welche Abstände einen integrierenden Bestandteil des zu übertragenden Codes darstellen, und dass der Decoder die einzelnen, von den Sendeelementen abgegebenen Impulse sowie auch das Nichtvorhandensein eines Impulses in einem Elementarabstand unter Berücksichtigung des letzteren signalisiert und auswertet.

2.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenstelle und die Gegenstelle elektromagnetisch aufeinander einwirken, wobei die Bodenstelle eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Schienenstranges nacheinander angeordnete, elektrisch voneinander unabhängige, als Transceiver wirkende passive Antwortelemente aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder von der Gegenstelle empfangene Code mit dem Inhalt eines abgespeicherten Coderegisters verglichen und bei Nichtvorhandensein in letzterem als Fehlersignal signalisiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Sendeelement eine gamma -Strahlen aussendende Strahlungsquelle verwendet.

5.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine einen engen, vorzugsweise kleiner als 10 DEG Halbwertbreite der Strahlenenergie aufweisenden Strahlkegel bildende Strahlungsquelle verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Strahlungsquellen auf den Schwellen, vorzugsweise mittels der Schienenbefestigungselemente, anordnet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man beidseitig der Schiene Strahlungsquellen anordnet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man verschieden starke Strahlungsquellen sowie einen die Intensität der letzteren ermittelnden und entsprechend auswertenden Empfänger verwendet.