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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur linienförmigen Zugbeeinflussung, bei
dem ein Signalbegriff durch Auswahl zumindest einer von mehreren
verfügbaren
Signalfrequenzen in einen Code umgewandelt wird und die zumindest
eine ausgewählte
Signalfrequenz von einer streckenseitigen Sende-Einrichtung an eine
Empfangs-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs übertragen
wird.
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Ein
entsprechendes Verfahren ist aus der Druckschrift „Linienzugbeeinflussung
mit den Fahrschienen als Informationsträger", Systembeschreibung LZB 800, Bestell-Nr.
F 545/101 der Siemens Aktiengesellschaft bekannt. Bei dem bekannten
Verfahren erfolgt eine linienförmige
Zugbeeinflussung derart, dass Signalbegriffe in Form von für die Zugsicherung
und Zugsteuerung erforderlichen. Informationen bzw. Signalinformationen über die
Fahrschienen oder über
besondere Linienleiter entlang der Schienen induktiv auf ein Fahrzeug übertragen
werden. Zur Informationsübertragung
von einer streckenseitigen Sende-Einrichtung an eine fahrzeugseitige
Empfangs-Einrichtung
wird dabei ein Tonfrequenzsystem verwendet, bei dem eine Information
durch Auswahl von zwei verschiedenen aus einer Mehrzahl von verfügbaren Signalfrequenzen
in einen Code umgewandelt wird. Bei Anwendung eines so genannten
2-aus-5-Codes können 10
Frequenzpaare gebildet werden, so dass 10 unterschiedliche Informationen,
d. h. Signalbegriffe, an das jeweilige Fahrzeug übertragen werden können.
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Beispielsweise
im Zuge einer Erneuerung oder Modernisierung bestehender Altanlagen
kann im Zusammenhang mit entsprechen den bekannten Verfahren zur
linienförmigen
Zugbeeinflussung die Anforderung bestehen, zusätzliche Signalbegriffe zur
Verfügung
zu stellen. Dies kann dazu führen,
dass die beispielsweise bei Verwendung eines 2-aus-5-Codes zur Verfügung stehenden
10 verschiedenen gültigen
Codes für
eine Übertragung
aller erforderlichen Signalbegriffe nicht mehr ausreichen. Zur Lösung dieses
Problems bietet sich die Bereitstellung weiterer Signalfrequenzen
in der Form an, dass ein bestehender 2-aus-5-Code beispielsweise
zu einem 2-aus-6-Code oder zu einem 2-aus-7-Code erweitert wird;
mit entsprechenden erweiterten Codes können insgesamt 15 bzw. 21 verschiedene
gültige
Signalbegriffe dargestellt werden.
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Nachteilig
bei einer für
eine solche Erweiterung erforderlichen Erhöhung der Anzahl der Signalfrequenzen
ist jedoch, dass zusätzliche
Signalfrequenzen die elektromagnetische Verträglichkeit in der Regel gerade
im Hinblick auf so genannte Unterwerksstörungen verschlechtern. Darüber hinaus
bedingt eine entsprechende Erweiterung der Anzahl der Signalfrequenzen
eine entsprechende Erweiterung des seitens der Sende-Einrichtung sowie
seitens der Empfangs-Einrichtung unterstützten Frequenzbereichs. Dies
hat den Nachteil, dass insbesondere eine mit einer entsprechend
größeren Bandbreite
ausgelegte streckenseitige Hardware vergleichsweise aufwändig und
damit kostenintensiv ist. Darüber
hinaus ist zu beachten, dass in der Praxis Probleme durch so genannte
Mischprodukte auftreten können.
Entsprechende Mischprodukte entstehen dadurch, dass an nichtlinearen
Kennlinien Frequenzen generiert werden, die fälschlicherweise mit Signalfrequenzen
verwechselt werden können.
Mit einer Erhöhung
der Anzahl der verwendeten Signalfrequenzen wächst gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit
dafür,
dass die Frequenz entsprechender Mischprodukte mit verwendeten Signalfrequenzen
zusammenfällt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verfahren
zur linienförmigen
Zugbeeinflussung der eingangs genannten Art anzugeben, durch das
die Anzahl der auf das Fahrzeug übertragbaren
Signalbegriffe erhöht
und eine weitgehend kompatible Erweiterung bestehender Verfahren
ermöglicht
wird.
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Diese
Aufgabe wird für
ein Verfahren zur linienförmigen
Zugbeeinflussung, bei dem ein Signalbegriff durch Auswahl zumindest
einer von mehreren verfügbaren
Signalfrequenzen in einen Code umgewandelt wird und die zumindest
eine ausgewählte
Signalfrequenz von einer streckenseitigen Sende-Einrichtung an eine Empfangs-Einrichtung
eines spurgebundenen Fahrzeugs übertragen
wird, erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass
durch die Sende-Einrichtung eine Frequenzmodulation der übertragenen
Signalfrequenz bzw. zumindest einer der übertragenen Signalfrequenzen
vorgenommen wird, wobei Frequenzhub und Umtastfrequenz der Frequenzmodulation
derart gewählt
werden, dass weiterhin eine ausreichende Signalleistung innerhalb
der jeweiligen bisherigen Signalfrequenz zur Verfügung steht.
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Zwar
ist aus der Druckschrift "ZUB2X2
für den öffentlichen
Personenverkehr",
U. Kaluscha/U. Rosenkranz, Signal + Draht (93)7 + 8/2001, Seiten
33 bis 39 eine Sende-Einrichtung bekannt, die mit einem sicheren 2-aus-5-Tonfrequenz-Übertragungskanal ausgerüstet ist
sowie optional durch einen 850-kHz-FSK-Übertragungskanal ergänzt werden
kann. Bei dem betreffenden 850-kHz-FSK-Übertragungskanal handelt es
sich jedoch um einen eigenständigen Übertragungskanal,
der dem 2-aus-5-Tonfrequenz-Übertragungskanal
nebengeordnet und vollkommen unabhängig von diesem ist. Hinweise
auf eine Frequenzmodulation der innerhalb des 2-aus-5-Tonfrequenz-Übertragungskanals übertragenen
Signalfrequenzen liefert die bekannte Druckschrift somit nicht.
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Darüber hinaus
ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 1 530 378 A ein Verfahren
zur linienförmigen
Zugbeeinflussung bekannt, bei dem ein Signalbegriff durch Auswahl
zumindest einer von mehreren verfügbaren Signalfrequenzen in
einen Code umgewandelt wird und die zumindest eine ausgewählte Signalfrequenz
von einer streckenseitigen Sende-Einrichtung an eine Empfangs-Einrichtung
eines spurgebundenen Fahrzeugs übertragen
wird. Zwar werden hierbei mittels der Signalfrequenzen in aufeinanderfolgenden
Zeitintervallen unterschiedliche Code-Elemente übertragen; Hinweise hinsichtlich
des Vornehmens einer Frequenzmodulation einer übertragenen Signalfrequenz
dahingehend, dass Frequenzhub und Umtastfrequenz der Frequenzmodulation
derart gewählt
werden, dass weiterhin eine ausreichende Signalleistung innerhalb
der jeweiligen bisherigen Signalfrequenz zur Verfügung steht,
liefert die
DE 1 530
378 A jedoch nicht.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist vorteilhaft, da die übertragenen
Signalfrequenzen durch eine entsprechende Frequenz modulation mit
zusätzlichen
Informationen belegt werden können.
Dabei erfolgt die Frequenzmodulation vorzugsweise in digitaler Form,
d. h. in Form einer Frequenzumtastung (Frequency Shift Keying, FSK).
Frequenzhub und Umtastfrequenz der Frequenzmodulation werden vorzugsweise
so gewählt, dass
eine ausreichende Signalleistung innerhalb der alten Frequenzkanäle, d. h.
innerhalb der Kanalbandbreiten gegebenenfalls bestehender fahrzeugseitiger
Empfangs-Einrichtungen, zur Verfügung
steht. Hierdurch wird eine weitgehende Kompatibilität zu bestehenden
Verfahren und Systemen erreicht. Dies bietet den Vorteil, dass ein
Umbau bestehender Altsysteme bei laufendem Fahrbetrieb auf einfache
Art und Weise realisierbar ist. Dies ist gewährleistet, sofern eine fahrzeugseitige
Empfangs-Einrichtung,
welche nicht bzw. noch nicht zum Erkennen und Auswerten der zusätzlichen
Frequenzmodulation ausgelegt ist, eine eindeutige Bestimmung der jeweiligen
Signalfrequenz und damit des übertragenen
Codes vornehmen kann. Eine gegebenenfalls vorhandene Frequenzmodulation
wird dabei von einer solchen Empfangs-Einrichtung nicht erkannt
und daher ignoriert.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
bietet weiterhin den Vorteil, dass entsprechende Systeme zur linienförmigen Zugbeeinflussung üblicherweise
bereits digitale Signalprozessoren und Frequenzsynthesizer einsetzen,
so dass das erfindungsgemäße Verfahren
mit vergleichsweise wenig Aufwand und daher auch vergleichsweise
kostengünstig
umgesetzt werden kann. Darüber
hinaus kann die Erhöhung
der Anzahl der übertragbaren
Signalbegriffe vorteilhafterweise dafür genutzt werden, die Anlagensicherheit
des betreffenden Bahnsystems zu verbessern.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das erfindungsgemäße Verfahren
derart ausgestaltet, dass durch die Sende-Einrichtung eine Umwandlung
des Signalbegriffs in einen 2-aus-N-Code und eine Frequenzmodulation
zumindest einer der beiden übertragenen
Signalfrequenzen vorgenommen wird. Dies ist vorteilhaft, da bestehende
Verfahren sowie Systeme zur linienförmigen Zugbeeinflussung häufig entsprechende
2-aus-N-Codes, etwa
in Form von 2-aus-5-, 2-aus-6- oder 2-aus-7-Codes, verwenden. Insbesondere für solche
bereits bestehende, im Einsatz befindliche Verfahren sowie Systeme
ist das erfindungsgemäße Verfahren
vorteilhaft, da es eine kompatible Erweiterung ermöglicht,
welche mit technisch vergleichsweise geringem Aufwand realisiert
werden kann.
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Vorzugsweise
kann das erfindungsgemäße Verfahren
auch so ablaufen, dass durch die Sende-Einrichtung auf die übertragene
Signalfrequenz beziehungsweise auf die zumindest eine der übertragenen
Signalfrequenzen ein Rechtecksignal aufmoduliert wird. Diese Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist bevorzugt, da es sich bei einem Rechtecksignal um eine besonders
einfache Form einer Frequenzmodulation handelt.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren
derart ausgeprägt,
dass durch die Sende-Einrichtung auf die übertragene Signalfrequenz beziehungsweise
auf die zumindest eine der übertragenen
Signalfrequenzen ein Datentelegramm aufmoduliert wird. Dies bietet
den Vorteil, dass eine größere zusätzliche
Informationsmenge von der Sende-Einrichtung
an die Empfangs-Einrichtung übertragen
werden kann, so dass entweder eine größere Anzahl von Signalbegriffen
unterschieden werden kann oder aber eine Übertragung sonstiger zusätzlicher
Informationen erfolgen kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ein Fehlfunktions-Signal ausgegeben, sofern durch die Empfangs-Einrichtung
eine Abweichung der Frequenzmodulation der übertragenen Signalfrequenz
bzw. der zumindest einen der übertragenen
Signalfrequenzen von einer vorgegebenen Modulationsvorschrift festgestellt
wird. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine fehlerhafte Identifizierung
einer Frequenz als Signalfrequenz, etwa aufgrund von Fremdstörungen und
Mischfrequenzen, zuverlässig
erkannt. Somit kann jede entsprechende Unregelmäßigkeit mittels des Fehlfunktionssignals
als Störung
angezeigt werden. Dabei kann ein entsprechendes Fehlfunktionssignal
beispielsweise in optischer und/oder akustischer Form im Fahrerstand
des Fahrzeuges ausgegeben werden.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird auf das Fehlfunktionssignal hin eine Bewegung des Fahrzeugs
unterbunden. Sofern sich das betreffende Fahrzeug zum gegebenen
Zeitpunkt bewegt, so kann dies durch das Auslösen einer Zwangsbremsung geschehen; sofern
das Fahrzeug steht wird eine Anfahrt des Fahrzeuges verhindert.
Das Unterbinden der Bewegung des Fahrzeugs ist vorteilhaft, da Fehler
im Rahmen der Zugbeeinflussung üblicherweise
unmittelbar sicherheitskritisch sind, so dass eine Fahrt oder Weiterfahrt
des Fahrzeugs in der Regel aus Sicherheitsgründen unterbunden werden sollte.
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Die Übertragung
der Signalfrequenzen von der Sende-Einrichtung an die Empfangs-Einrichtung
kann grundsätzlich
auf verschiedene, für
sich jeweils bekannte Arten und Weisen erfolgen. So besteht die
Möglichkeit,
dass die Signalfrequenzen über
Linienleiterschleifen induktiv auf die Empfangs-Einrichtung des Fahrzeugs übertragen
werden. Besonders bevorzugt ist jedoch die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
dass die Signalfrequenzen über
Fahrschienen von der Sende-Einrichtung an die Empfangs-Einrichtung übertragen
werden. Die Übertragung
der Signalfrequenzen über
die Fahrschienen bietet den Vorteil, dass hierdurch eine robuste
und leistungsfähige Übertragung
der Signalfrequenzen ermöglicht wird.
Darüber
hinaus handelt es sich hierbei um ein weit verbreitetes Verfahren
zur Übertragung
von Signalfrequenzen an ein Fahrzeug, so dass sich hier vielfältige Einsatzmöglichkeiten
für das
erfindungsgemäße Verfahren
ergeben.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren eine Sende-Einrichtung mit Mitteln
zum Umwandeln eines Signalbegriffs in einen Code durch Auswahl zumindest
einer von mehreren verfügbaren
Signalfrequenzen und zum Übertragen
der zumindest einen ausgewählten
Signalfrequenz an eine Empfangs-Einrichtung eines spurgebundenen
Fahrzeugs.
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Eine
entsprechende Sende-Einrichtung ist ebenfalls aus der zuvor bereits
genannten Druckschrift "Linienzugbeeinflussung
mit den Fahrschienen als Informationsträger" bekannt.
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Hinsichtlich
der Sende-Einrichtung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Sende-Einrichtung der zuvor genannten Art anzugeben,
die eine Erhöhung
der Anzahl der auf das Fahrzeug übertragbaren
Signalbegriffe und eine weitgehend kompatible Erweiterung bestehender
Verfahren zur linienförmigen
Zugbeeinflussung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird für
eine Sende-Einrichtung mit Mitteln zum Umwandeln eines Signalbegriffs
in einen Code durch Auswahl zumindest einer von mehreren verfügbaren Signalfrequenzen
und zum Übertragen der
zumindest einen ausgewählten
Signalfrequenz an eine Empfangs-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Sende-Einrichtung
zum Durchführungen
einer Frequenzmodulation der übertragenen
Signalfrequenz bzw. zumindest einer der übertragenen Signalfrequenzen ausgebildet
ist, wobei Frequenzhub und Umtastfrequenz der Frequenzmodulation
derart gewählt
sind, dass weiterhin eine ausreichende Signalleistung innerhalb
der jeweiligen bisherigen Signalfrequenz zur Verfügung steht.
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Die
erfindungsgemäße Sende-Einrichtung
ist vorteilhaft, da sie mit geringem Aufwand insbesondere eine Erweiterung
bestehender Altsysteme ermöglicht.
Dabei kann allein mit den bereits zur Verfügung stehenden Signalfrequenzen
eine vergrößerte Informationsmenge
von der Sende-Einrichtung auf die fahrzeugseitige Empfangs-Einrichtung übertragen
werden. Hinsichtlich weiterer Vorteile der erfindungsgemäßen Sende-Einrichtung sei auf
die entsprechenden Ausführungen
im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße Sende-Einrichtung
zum Umwandeln des Signalbegriffs in einen 2-aus-N-Code und zum Durchführen einer
Frequenzmodulation zumindest einer der beiden übertragenen Signalfrequenzen
ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da entsprechende 2-aus-N-Codes,
etwa in Form eines 2-aus-5-Codes, für die Informationsübertragung
in linienförmigen
Zugbeeinflussungssystemen häufig
verwendet werden. Die erfindungsgemäße Sende-Einrichtung schafft
dabei die Voraussetzung für
eine kompatible und kostengünstige
Erweiterung bestehender Systeme, durch die die Anzahl der übertragenen
Signalbegriffe bzw. allgemein die Menge der an das Fahrzeug bzw.
die Empfangs-Einrichtung
des Fahrzeugs übertragenen
Informationen deutlich erhöht
werden kann.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Sende-Einrichtung zum Übertragen
der Signalfrequenzen über
Fahrschienen an die Empfangs-Einrichtung des Fahrzeugs ausgebildet.
Dies ist vorteilhaft, da es sich bei einer entsprechenden Übertragung über die
Fahrschienen um eine gebräuchliche
Art der Datenübertragung
im Bereich der linienförmigen
Zugbeeinflussung handelt. Alternativ hierzu ist jedoch beispielsweise
auch eine induktive Übertragung
unter Verwendung von Gleisstromschleifen möglich.
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Die
Erfindung betrifft darüber
hinaus eine Empfangs-Einrichtung
eines spurgebundenen Fahrzeugs mit Mitteln zum Empfangen eines einem
Signalbegriff entsprechenden Codes in Form zumindest einer von mehreren
verfügbaren
Signalfrequenzen von einer streckenseitigen Sende-Einrichtung.
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Eine
entsprechende Empfangs-Einrichtung ist ebenfalls aus der zuvor genannten
Druckschrift "Linienzugbeeinflussung
mit den Fahrschienen als Informationsträger" bekannt.
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Hinsichtlich
der Empfangs-Einrichtung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Empfangs-Einrichtung der zuvor genannten Art anzugeben,
die eine Erhöhung
der Anzahl der auf das Fahrzeug übertragbaren
Signalbegriffe und eine weitgehend kompatible Erweiterung bestehender
Verfahren zur linienförmigen
Zugbeeinflussung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird für
eine Empfangs-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs mit Mitteln
zum Empfangen eines einem Signalbegriff entsprechenden Codes in
Form zumindest einer von mehreren verfügbaren Signalfrequenzen von
einer streckenseitigen Sende-Einrichtung erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Empfangs-Einrichtung zum Erkennen und Auswerten einer Frequenzmodulation
der empfangenen Signalfrequenz bzw. einer Frequenzmodulation zumindest
einer der empfangenen Signalfrequenzen ausgebildet ist, wobei Frequenzhub
und Umtastfrequenz der Frequenzmodulation derart gewählt sind,
dass weiterhin eine ausreichende Signalleistung innerhalb der jeweiligen
bisherigen Signalfrequenz zur Verfügung steht.
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Die
erfindungsgemäße Empfangs-Einrichtung
bietet den Vorteil, dass sie zum Auslesen zusätzlicher Informationen, mittels
derer beispielsweise zusätzliche
Signalbegriffe codiert werden können,
aus den empfangenen Signalfrequenzen ausgebildet ist.
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Hinsichtlich
weiterer Vorteile der erfindungsgemäßen Empfangs-Einrichtung sei
auf die diesbezüglichen
Ausführungen
im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße Empfangs-Einrichtung zum
Empfangen von zwei Signalfrequenzen eines 2-aus-N-Codes ausgebildet,
von denen zumindest eine eine Frequenzmodulation aufweist. Diese
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Empfangs-Einrichtung
ist bevorzugt, da sie mit vergleichsweise wenig Aufwand basierend
auf bestehenden Empfangs-Einrichtungen realisiert werden kann. Gleichzeitig
handelt es sich bei entsprechenden Empfangs-Einrichtungen um eine
im Rahmen der linienförmigen
Zugbeeinflussung weit verbreitete Art von Empfangs-Einrichtung,
so dass eine weite Anwendbarkeit entsprechend weitergebildeter erfindungsgemäßer Empfangs-Einrichtungen
gegeben ist.
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Vorzugsweise
kann die erfindungsgemäße Empfangs-Einrichtung
auch derart ausgestaltet sein, dass sie zur Ausgabe eines Fehlfunktions-Signals
ausgebildet ist, sofern das Auswerten eine Abweichung der Frequenzmodulation
der empfangenen Signalfrequenz beziehungsweise der Frequenzmodulation
der zumindest einen der empfangenen Signalfrequenzen von einer vorgegebenen
Modulationsvorschrift ergibt. Mittels der Ausgabe des Fehlfunktionssignals
besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit,
beispielsweise den Fahrzeugführer über die
vorliegende Störung
zu informieren.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Empfangs-Einrichtung
zum Unterbinden einer Bewegung des Fahrzeugs aufgrund des Fehlfunktionssignals
ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass zur Vermeidung von Gefahrensituationen
aufgrund von fehlerhaft bzw. fälschlicherweise
empfangenen Signalfrequenzen und damit der fahrzeugseitigen Bestimmung
eines falschen Signalbegriffs eine Zwangsbremsung des Fahrzeugs
bzw. eine Blockierung einer Weiterfahrt des Fahrzeugs erfolgen kann.
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Vorzugsweise
kann die erfindungsgemäße Empfangs-Einrichtung
auch derart ausgestaltet sein, dass die Empfangs-Einrichtung zum
Empfangen der Signalfrequenzen über
Fahrschienen ausgebildet ist.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. In
diesem Zusammenhang wird auf am Ende der Beschreibung dargestellte
Tabellen Bezug genommen.
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Dabei
zeigt
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Tabelle
A die Menge der mittels einer üblichen
Auswahl von 2 aus 5 verfügbaren
Signalfrequenzen darstellbaren Codes und
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Tabelle
B die Menge der mittels einer Auswahl von 2 aus 5 verfügbaren Signalfrequenzen
bei einer zusätzlichen
Frequenzmodulation der Signalfrequenzen gemäß einem Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
darstellbaren Codes.
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Im
Rahmen des im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels sei ein linienförmiges Zugbeeinflussungssystem
angenommen, bei dem ein Signalbegriff durch Auswahl von 2 von 5
insgesamt verfügbaren Signalfrequenzen
in einen 2-aus-5-Code umgewandelt wird. Die Übertragung des jeweiligen aktuellen
Signalsbegriffs erfolgt induktiv über die Fahrschienen durch
eine streckenseitige Speisung mit einem Signalstrom, dessen Frequenz
aus 2 der insgesamt 5 verfügbaren
Signalfrequenzen zusammengesetzt ist. In Tabelle A ist dargestellt,
dass sich bei einem solchen 2-aus-5-Code 10 verschiedene gültige Signalbegriffe
ergeben. Dabei ist Tabelle A derart zu lesen, dass beispielsweise
durch ein gleichzeitiges bzw. gegebenenfalls auch unmittelbar aufeinanderfolgendes Übertragen
der Signalfrequenzen SF2 und SF3 ein Signalbegriff in Form eines
Codewertes „Code5" codiert wird. Dabei
können
grundsätzlich
ein beliebiger Signalbegriff oder auch beliebige sonstige Informationen
bzw. Anweisungen dem Codewert „Code5" zugeordnet sein.
Entscheidend ist hierbei lediglich, dass fahrzeugseitig bekannt
ist, wie der empfangene Codewert zu interpretieren ist.
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Sofern
nun beispielsweise aufbauend auf ein bestehendes System zur linienförmigen Zugbeeinflussung,
welches einen entsprechenden 2-aus-5-Code verwendet, weitere Signalbegriffe
zur Verfügung
gestellt werden sollen, so besteht üblicherweise die Anforderung,
eine weitgehend kompatible, leistungsfähige, robuste und technisch
einfache Erweiterung vorzunehmen. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Verfahrens
geschieht dies dadurch, dass die übertragenen Signalfrequenzen
durch die Sende-Einrichtung frequenzmoduliert werden. Dabei werden
Frequenzhub und Umtastfrequenz vorteilhafterweise so gewählt, dass
eine ausreichende Signalleistung innerhalb der bisherigen Signalfrequenzen
bzw. Frequenzkanäle
zur Verfügung
steht, so dass auch Empfangs-Einrichtungen, welche das neue Verfahren
nicht oder noch nicht unterstützen,
unter Verwendung des bisherigen, eingeschränkten Satzes an Signalbegriffen weiter
betrieben werden können.
Dies bietet den Vorteil, dass entsprechende alte Empfangs-Einrichtungen, die
noch nicht zum Erkennen und Auswerten der Frequenzmodulation der
empfangenen Signalfrequenzen ausgebildet sind, dahingehend vollständig mit
dem neuen Verfahren kompatibel sind, dass sie die zusätzliche Frequenzmodulation
ignorieren.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
bietet den Vorteil, dass jeder 2-aus-5-Code mit zusätzlichen
Informationen versehen werden kann. Dabei hängt die Datenmenge, die hierbei übertragen
wer den kann, zum Beispiel 8 Bit pro Sekunde, insbesondere von der
jeweils geforderten Fehlererkennungsmöglichkeit, der zulässigen Reaktionszeit
auf den jeweiligen Signalbegriff sowie gegebenenfalls weiteren projektspezifischen
Parametern ab.
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Gemäß der Darstellung
in Tabelle B werden in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
beide übertragenen
Signalfrequenzen unter Verwendung des so genannten "Frequency Shift Keying
(FSK)"-Verfahrens
mit einer Umtast- bzw. Punktfrequenz von entweder 1,5 Hz oder 2,5 Hz
moduliert. Dabei kann der Frequenzhub beispielsweise 2,5 Hz betragen.
Dies bedeutet, dass im dargestellten Fall die Frequenzmodulation
mit lediglich zwei unterschiedlichen Frequenzen erfolgt. Dabei ist
Tabelle B derart zu verstehen, dass beispielsweise bei einer Übertragung
der mit einer Umtastfrequenz FM1 von 1,5 Hz modulierten Signalfrequenz
SF1 und der mit einer Umtastfrequenz FM2 von 2,5 Hz modulierten
Signalfrequenz SF2 ein Signalbegriff codiert wird, dem der Codewert „Code11" zugeordnet ist,
während
bei einer Modulation der Signalfrequenz SF1 mit einer Umtastfrequenz
FM1 von 2,5 Hz und einer Modulation der Signalfrequenz SF2 mit einer
Umtastfrequenz FM2 von 1,5 Hz ein Signalbegriff codiert wird, dem
der Codewert „Code21" zugeordnet ist.
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Bereits
dadurch, dass jeweils beide übertragene
Signalfrequenzen mit einer Frequenzmodulation unterschiedlicher
Umtastfrequenz belegt werden, verdoppelt sich die Anzahl der übertragbaren
Signalbegriffe, d. h. anstelle der in Tabelle A dargestellten 10
unterschiedlichen Codewerte „Code1...Code10" können gemäß Tabelle
B 20 Codewerte „Code11...Code30" übertragen werden. Darüber hinaus
wird in dem Ausführungsbeispiel
der Tabelle B die Möglichkeit
genutzt, dass auch die Abwesenheit einer Frequenzmodulation mit
einer zusätzlichen
Bedeutung belegt werden kann. Diese kann beispielsweise dazu ver wendet
werden, um etwa bei Stillstand des Fahrzeugs eine zusätzliche
Systeminformation an das Fahrzeug zu übertragen. Die entsprechenden
Codewerte „Code1...Code10", bei denen die übertragenen
Signalfrequenzen keine Frequenzmodulation aufweisen, entsprechen
somit hinsichtlich ihrer Bildung durch die Signalfrequenzen den
bereits in Tabelle A dargestellten Codewerten.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass eine vollständige Nutzung der Codewerte „Code1...Code30", insbesondere zur Übertragung
sicherheitskritischer Informationen bzw. Signalbegriffe, vorteilhafterweise
erst dann erfolgt, wenn das gesamte System, d. h. insbesondere alle
verwendeten Empfangs-Einrichtungen sowie Sende-Einrichtungen, dahingehend
ausgestattet sind, dass sie eine Frequenzmodulation – und somit
gegebenenfalls auch die Abwesenheit einer solchen Frequenzmodulation – der Signalfrequenzen
erkennen sowie auswerten können.
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In
Abweichung von dem in Tabelle B dargestellten Ausführungsbeispiel
wäre es
weiterhin beispielsweise auch möglich,
dass zusätzliche
Signalbegriffe dadurch gebildet werden, dass lediglich eine der
beiden übertragenen
Signalfrequenzen mit einer Frequenzmodulation belegt wird oder dass
beide übertragenen
Signalfrequenzen mit derselben Umtastfrequenz moduliert werden.
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Um
eine fälschliche
Erkennung von Signalfrequenzen aufgrund von Fremdstörungen oder
Mischfrequenzen zuverlässig
zu vermeiden, lässt
die fahrzeugsseitige Empfangs-Einrichtung eine Fahrzeugbewegung vorzugsweise
nur dann zu, wenn die empfangenen Signalfrequenzen gemäß der jeweils
verwendeten, vorgegebenen Modulationsvorschrift codiert sind, d.
h. beispielsweise eine Frequenzmodulation mit vorgegebener Umtastfrequenz
sowie vorgegebenem Frequenzhub aufweisen.
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Durch
eine erfindungsgemäße Frequenzmodulation
zumindest einer der beiden übertragenen
Signalfrequenzen wird vorteilhafterweise eine einfache, leistungsfähige, kostengünstige und
weitgehend kompatible Erweiterung bestehender Systeme ermöglicht.
Darüber
hinaus werden auch Flexibilität
und Sicherheit neu in Betrieb genommener Systeme zur linienförmigen Zugbeeinflussung
erhöht
sowie neue Einsatzmöglichkeiten für entsprechende
Systeme geschaffen.
| SF1 | SF2 | SF3 | SF4 | SF5 | Code |
| X | X | | | | Code1 |
| X | | X | | | Code2 |
| X | | | X | | Code3 |
| X | | | | X | Code4 |
| | X | X | | | Code5 |
| | X | | X | | Code6 |
| | X | | | X | Code7 |
| | | X | X | | Code8 |
| | | X | | X | Code9 |
| | | | X | X | Code10 |
Tabelle
A
| SF1 | FM1 | SF2 | FM2 | SF3 | FM3 | SF4 | FM4 | SF5 | FM5 | Code |
| X | 0 | X | 0 | | | | | | | Code1 |
| X | 1,5 | X | 2,5 | | | | | | | Code11 |
| X | 2,5 | X | 1,5 | | | | | | | Code21 |
| X | 0 | | | X | 0 | | | X | | Code2 |
| X | 1,5 | | | X | 2,5 | | | | | Code12 |
| X | 2,5 | | | X | 1,5 | | | | | Code22 |
| X | 0 | | | | | X | 0 | | | Code3 |
| X | 1,5 | | | | | X | 2,5 | | | Code13 |
| X | 2,5 | | | | | X | 1,5 | | | Code23 |
| . | . | . | . | . | . | . | . | . | . | . |
| . | . | . | . | . | . | . | . | . | . | . |
| . | . | . | . | . | . | . | . | . | . | . |
| | | | | | | X | 0 | X | 0 | Code10 |
| | | | | | | X | 1,5 | X | 2,5 | Code20 |
| | | | | | | X | 2,5 | X | 1,5 | Code30 |
Tabelle B