DE1455397A1 - Identifiktionsvorrichtung - Google Patents

Description

• Identifikationsvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung tum Identifizieren gegenüber einer Abfragevorrichtung beweglicher Gegenstgnde, z.B. Eisenbahnwagen oder Gegenstände auf einem FÖrderband.
• Die Anforderungeng die eine Vorrichtung zum Identifizieren von Eisenbahnwagen in der Praxis erfÜllen muasq sind besonders streng. Da man Über eine grosse Anzahl von Daten zu verfÜgen wünschtl muss die zu erteilen-' de Auskunft aus einer Kodezahl von zehn oder mehreren dezimalen Ziffern bestehen# wobei jede Ziffer oder jede Ziffergruppe eine bestimmte Bedeutung hatg und z,Be das Herkunftsla.ndp'den Standort, die Nummer des Wiggensq den Typ den Wagens usw. kennzeichnet. Identifikation muss sowohl bei geringer Fahrgeschwindigkeit oder Stillstand des Zuges als auch bei einer Geschwindigkeit von z.B. 160 km in der Stunde erfolgen kÖnnen, wobei im letzteren Falle die fÜr die Identifikation verfÜgbare Zeit sehr kurz ist. Aus SicherheitsgrÜnden darf der Abstand von der Abfragevorrichtung zum Zuge nicht kleiner -als z-B- 40 am sein, Während andgrerseits, mit Räcksicht auf die verschiedenen Breiten der Wagen, der Abstand in der Praxis wohl 90 cm betragen kann. Naturgemäse muse die Vorrichtung unter allen Wetterbedingungent so mit auch bei Schnee oder Glatteis, zuverlässig wirken. Ausserdem ist es erwünschtg dass die Abmessungen der Identifikationsapparatur# auf dem Wagen gering sind. Eine besonders strenge Anforderung ist auch, dass Energiequelle auf dem Zuge, wie'Akkumulatoreng von den Rädern angetriebene Generatorent Traktionsenergie usw.9 nicht irerwendet werden kÖnnen.
• Es ist bereits eine Identifikationsvorrichtung bekannt, bei der die Abfragevorrichtung Mittel zur drahtlosen Uebertragung von Energie' auf einen auf den zu identifizierenden Wagen angeordneten Antwortgeber enthältg wobei dieser Antwortgeber eine Anzahl von Generatoren mit voneinander verschiedenen Kennfrequenzen und einen auf drahtlosem %Vage von der Abfragevorrichtung steuerbaren Verteilschalter enthältg welche Vorrichtungen von der eingestrati-iten Energie gespeist werden, wEhrend von diesem Verteilschalter nacheinander verschiedene den Gegenstand kennzeichnende Kombinatimm von Gene ratoren zum Bilden von aus einer Reihenfolge von Kodegruppen bestehenden Kodesignalen eingeschaltet werden kÖnneng wobei diese Kodegruppe aus je einer kon":tanten Anzahl von Kennftequenzen bestehen und wobei diese Kodesignale auf crahtlosem Wege nach der Abfragevorrichtung zurückgeleitet werden.
• Die EnergieÜbertragung ist etwa der dritten Potenz des Abstanden umgekehrt proportional. Wenn ein Wagen sich aer Abfragevorrichtung nähert, ist ursprünglich die eingestrahlte Energie noch sehr gering, so dass die Generatoren nur schwach oder noch gar nicht oszillieren, wUnrend andererseits die Uebertragung der Signale vom Antwortgeber auf die Abfragevorrichtung noch schwach und somit das Signal-Rauschverhält#-,#is ungrunstig ist. Dabei ergibt sich das Pro'blem, festzustellen, von -#mielcheri Augenblick an #-,ie empfangenden Kodesien,iF-.le als ungestgrt betrachtet werden kÖnnen. Das Feststellen des Identifikationskodes muss ngmlich mit RÜcksicht auf die gegebelienfL1ls verfügbare sehr kurze Zeit bei grosser Fahrgeschwindigkeit des Zuges in einer mÖglichst frÜhen Phase erfolgen. Auch ein gegen StÖrung unempfindlicher Kode, wie z.B. ein 2-aus-5-Kodeg ist in einem selchen Falle noch nicht vÖllig zuverlässig im Zusammenhang mit den mÖglichen-grossen StE. , rkeänderungen. Gegebenenfalls muss der Identifikationskode widerhelte-Male empfangenund mit dem vorhergehenden verglichen werden, um feststellen züi kÖnnen, ob ein Fehler auftritt oder niuht. Dies erfordert jedoch eine verhältnismgssig verwickelte Apparatur und ist daher unerwÜnschto Die Erfindung schafft eine billige und zuver15ssige LÖsung dieses Problems.'Bei der Identifikationavorrichtung nach der Erfindung hat der Verteilschalter eine feste Ruhelage, in der sämtliche Kenngeneratoren eingeschaltet sind, während die Abfragevorrichtung eine Vergleichsechaltung aufweist, die erregt wird, wenn sämtliche Kennfrequenzen gleichzeitig mit einer Stärke oberhalb eines Pestimmten Schwellenwertes empfangen werden und die ein Signal auf den Antwortgeber Übertri;gt zum Inbetriebsetzen des Verteilschalters. Vorzugsweise ist der Verteilschalter von einem an sich bekannten Typ mit einer festen Ruhelageg wobei dieser Schalter selbsttätig fortschreME4 während nach dem Inbetrieboqtzen des Schalters sychron mit dessen Schritten vom Antwortgeber ein Sychronigieräignal auf die Abfragevorrichtung übertragen wird.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten AusfÜhrungsform einer'Identifikationsvorrichtung von Eisenbahnwagen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt eine Abfragevorrichtung@ die z.B. an einer festen Stelle längs der Eisenbahn angeordnet ist# Bind, Fig. 2 zeigt einen Antwortgeber, der auf dem Wagen angeordnet worden muse.
• Die Abfragevorrichtung nach Fig. 1 enthält einen Generator GR9 der über einen Modulator MD und einen Sendeverstärker EA mit einer Sendeantenne TA gekoppelt ist* Die von der Antenne TA ausgestrahlte Energie wird beim Passieren eines Wagens von der Antenne RA den Antwortgebers nach Fig2 abgefangeng der durch den Kondensator C auf die Frequenz deB Generators GR ab-1 gestimmt ist. Die Antenne TA ist vorzugsweise eine Rahmenantenne langgestreckter Form# so dass beim Passieren einen Wagens mit grosser Geschwindigkeit dennoch während längerer.Zeit eine befriedigende Kopplung zwischen den Antenne TA und RA besteht. Die von der Antenne RA abkefangene Schwingung wird vom Gleichrichter R 1 gleichgerichtet# so dase über dem Glättungskonden-3ator 0 2 eine Speisespannung -V entstehtg mit der die verschiedenen Transistoren des Antwortgebers gespeist werden« ein-Der Antwortgeber enthält einen Verteilschalter VS zum Nacheinanderschalten , bestimmter kennzeichnender Kombinationen der Generatoren G 19 G29 a39 G V G5 und G h . Der Verteilschalter VS enthält eine Anzahl von Transistoren Tlo T 29 o.»euet T n gleich der Anzahl im Identifikationskode vorhandener Zif-, ferng z.B. zehn oder mehr* Die Emitter dgr Transistoren eind mit einer Anzapfung am Spannungsteiler AB verbundeng der zwischen den Klemmen -V und der Masse des Kondensators C 'geschaltet ist. DieBasiselektroden sind über die 2 P 29 .**es* P n mit Masse-verbundeng so dass die Spannung der Baniseldctroden normalerweise die der Emitter Überschreitet und die Transistoren gesperrt sind. Die Kollektoren der Transistoren sind mit je einem der senkrechten,-Leiter V **tue** V und weiter Über einen Widerstand W 646099 W 19 V2 n 19 W2# n mit dem Speisepunkt -V verbunden. Weiterhin sind die Kollektoren Über einen Kondensator K29 Kn mit der Basis des nächsten Transistors in der Reihe verbunden* Die Wirkungeweise des Verteilschalters VS9 der von einem an sich bekannten Typ istg ist folgende. Wie bereits bemerkt wurde# sind in der Ruhelage sämtliche Transistoren gesperrtg Wenn nun Über den Kondensator K ein negativer Impuls auf die Basis des ersten Transistors T 1 Übertragen wirdv wird dieser Transistor leitendg wobei die Spannung den Kollektors und somit auch des Leitern V 1 einen höheren Wert annimmt. Die Spannung der Basis den Transistors T 2 steigt jedoch nicht, da der Über den Kondensator K2 zugeführte Impuls Über den Gleichrichter P 2 abgeführt wird. Dabei wird der Kondensator K2 geladen. Nach einer gewissen Zeit, die von der durch den Kondensator X, und den Widerstand N 1 bestimmten Zeitkonstante abhängig istl ist der Kondensator K 1 so weit entladen und die Spannung der Basis den Transistors T 1 so weit angestiegen# dase dieser Transistor wieder' gesperrt wird, wobei die Spannung des Kollektors abnimmt und der Kondensator K 2 einen negativen Impuls auf die Basis des Transistors T2 Überträgt. Infolgedessen wird der Transietor T 2 leitend, wobei die Spannung des Leiters V2 zunimmtg bis die Spannung wJder so weit angestiegen istg daso der Transistor gesperrt wird. Auf diese Weis* werden die Transistoren nacheinander während kurzer Zeit leitend undnehmen die Spannungen der Leiter V 19 V29 @0*@** Vn einen hÖheren Wert an. Naohdem der letzte Tranoi.stor T n wieder gesperrt ist# bleiben sämtliche Transistoren wieder in der gesperrten Lageg bis gegebenenfalls über den Kondensator K 1 wieder ein Impuls zugeführt wird.
• Die Generatoren G 19 G2 9 G 3 9 G, und G 5 9 die zum Erzeugen von Kennfrequenzen dienen, und der Generator G", der zum Erzeugen von Synchronisiereignalen dient# haben verschiedene Eigenfrequenzen, aber sind Übrigens auf gleiche Weise eingerichtet. Der Generato r G 1 ist beispielsweise im Detail 4argestellt. Er enthält einen Transistor Trg dessen Kollektor mit dem Schwingkreis Llpc 3. verbunden istg der die Frequenz des Generators bestimmt. Eine Anzapfung#an der Induktivität L 1 ist mit dem Speisepunkt -V verbunden. Die Basiselektrode ist Über eine RÜckkopplungswicklung L 2 und einen von Kondensator C 4 ÜberbrÜckten Spannungsteiler DE mit dem Speisepunkt -V verbunden. Die Spulen L 1 und L 2 sind mit dem gleichen.Ferritstab FS gekoppelte die zugleich als Sendeantenne wirkt. Der Emitter ist mit einem Speisepunkt -Vt, z.D. einer Anzapfung am Potentiometer AB9 verbunden. Der Transistor Tr ist normalerweise leitende so dass der Generator G, gleich wie die Übrigen Generatoren 'normalerweise Schwingungen erzeugte die Über die Empfangsaxitenne MA auf den Empfänger MR der Abfragevorrichtung der Fig. 1 Übertragen wird. Der Ausgang des Empfängers MR ist mit einer Anzahl von Bandfiltern F l' p29 F39 F V P5 und FH,Iie je eine der Frequenzen der Generatoren durchlasseng . verbunden. Die Ausgänge der Filter sind Über Detektoren Dlg D29 D3, D49 D5 und DH mit den AusgangskleLumen Ul, U 2 1 1139 U 4 und UH und weiter mit einer Koinzidenzschaltung CC und einer Torschgltung MP verbunden.
• Wenn nun ein Eisenbahnwagen sich der Abfrakevorrichtung näherte wird anfgn--lich noch ein geringes Energiequentum auf den Antwortgeber Übertragen und schwingen die Generatoren noch nur'schwach oder gar nichtg während andererseits die Uebertragung der Schwingungen der Generatoren Gl.......GII auf die Antenne MA infolge des'verhiiltnismässig grossen Abstandes noch gering ist* Die Zuverlässigkeit der Uebertragung der Information ist denn auch noch nicht gesichert. Je ng.her der Wagen kommt, je besser wird die Uebertragung. Die Koinzidenzschaltung CC prÜft die Stärke der eintretenden Signale und wenn die Stgrke sgmtlicher Signale einen"gewissen Grenzwert Überschritten hat und somit die Zuverlässigkeit der Verbindung als ausreichend betrachtet werden kenne wird die Koinzidenzschaltung CC erregt und leitet ein Signal an die monostabile KippachF.ltung MS weiter, die dann einen kurzen Impuls an den Modulator MD weiterleiteig wodurch das-vom Verstärker BA ausgesandte Speie@-signel während-kurzer Zeit unterbrochen wird.
• Der Antwortgeber enthält einen Detektor DT# der mit der Antenne RA verbunden ist und auf die kurzzeitige Unterbrechung der eingestrahlte Energie anspricht und Über den Kondensator KI der Basis den ersten Transietors T 1 des Verteilschalters VS einen negativen Impuls zuführt# Der Verteilschalter VS schreitet nun in der bereits beschriebenen Weise selbst'tiitig weiterg wodurch nacheinander die Spannung der vertikalen Leiter V 19 V29 V n kurzzeitig erhÖht und der Identifikationskode erzeugt wird* Die vertikalen Leiter V, 000000 V n sind je Über Gleichrichter stets mit zwei der Kenngeneratoren Gl,'G 2 9 G 3 9 G 4 und G5 entsprechend dem gewünschten Kode gekoppelt.
• Z.B. ist der Leiter V 1 Über den Gleichrichter Rll mit dem waagerechten Leiter 111 gekoppeltg der mit der Anzapfung am Spannungsteiler DE den Generators Gl 1 und weiter Über den Gleichrichter R13 mit dem waagerechten Leiter H3 verbunden ist, der den Generator G3 steuert- Auf gleiche Weine ist der Leitur V# Über die Gleichrichter R22 und R23 mit den horizontalen Leitern 112 und B3 gekoppelt, die mit den Generatoren G2 und 03 verbunden eindy usw. Die Gleijhrichter sind normalerweise gesperrt. Wenn die Spannung des Leitern V# erhÖht wird, werden die Gleichrichter Rll und R13 leitend und wird die S1,annung der Baeiselektroden der Transistoren in den Generatoreh 01 1 und G3, bis Über die Emitterepannung erhÖhtg so dass diese Generatoren gesperrt werden. Während der folgenden Periode, in der der Leiter 12 eine hÖhere Spannung annimmtp sind die Generator-en G2 und G3 gesperrtg usw$ Während jeder Kodegruppe sind also stets zwei der Kenngeneratoren gesperrt, während die drei Übrigen in Schwingung bleiben. Der Kode wird in diesem Fall somit durch einen 3-8.un-5-Kode gebildet. Naturgemäse wäre es auat mÖglich geweseng stets drei der Generatoren zu sperren, so dass ein 2- aus-5-Kode entstehen wÜrde. Es wäre dann jedoch ein zusätzlicher Kopplungegleichrichter für jede Kodegruppe erforderlich gewesen. Der Synahroniniergenerator GH ist auf entsprechende Weine Über die Gleichrichter RIII9 R3H usw. mit allen ungeraden vertikalen Leitern V,9 V 39 V usw. gekoppelt# so dass der Generator GH während der ungeraden Perioden 5 der Kodereihe aohwitigt. Die Übertragenen Identifikationakodeaignale erscheinen- in der ent sprechenden Kombination an den Ausgängen U.1 LT 2f U 39 U 4 und Ue der Abfragevorrichtung der Fig. 1 und kÖnnen mit Hilfe eines Synahronisierkodeav der am Ausgang UH erscheint# auf bekannte nicht näher dargestellte Weise ausgelesen und weiter verarbeitet werdenä Die obenbesehriebene Maasnahme sichert eine Abtaatung des Identifikationakodes zu einem Augenbliokt in dem zwischen der Abfragevorrichtung und dem Antwortgeber eine ausreichend starke Kopplung in beiden Richtungen besteht* Die Stärke der EnergieÜbertragung ist der dritten Potenz des Ab- standen etwa umgekehrt proportional. Mit Rücksicht auf die verschiedpnen Breiten der Wagen kann in der Praxis der kÜrzeate Abstandg in dem ein Antwortgeber die Abfragevorrichtung paseiertg zwischen 40 am und 90 cm liegen. Die Vorrichtung musste naturgemäas derart bemessen Being daas auch beim gröseten Passierabstand noch eine zuverlässige Wirkung gesichert«iste Bei geringem Passierabstand stellt sich dann heraus# daos eine Uebersteuerung der Empfengsmittel auttritt. Aus diesem Grunde wird eine selbsttgtire Stärkeregelung im Empfänger MR angewandtg der zu die sein Zweck eine'Regelspannung vom Tor MP enpfängtg das mit den Ausgingen Ulle U2*@tu. UH verbunden ist. Die Regelspannung kann z.B. durch das stärkste der an diesen Ausgängen auftretenden Signale gebildet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRUECHEs beweglicher Gegenständeg.bei der die Abfragevorrichtung Mittel zum Ubbertragen auf drahtlosem Wege von Energie auf einen auf den zu identifizierenden Gegenständen angeordneten Antwortgeber enthältg der eine Anzahl von Generatoren mit voneinander verschiedenen Kennfrequenzen und einen auf drahtlosem Wege von der Abfragevorrichtung steuerbaren VerteilBahalter enthi.ltv die-von der eingestrahlten Energie gespeist werdeng wobei der-Vert#eilschalter nacheinander verschiedene den Gegenstand kennzeichnende Kombinationen der Generatoren züm Bilden einen aus einer Anzahl aufeinanm derfolgender Kodegruppen bestehenden Kodesignals einschalten kanng und jede dieser Kodegruppen aus einer konstanten Anzahl von Kennfrequenzen bestehti während das kodeaignal auf drehtlonen Wege nach der Abfragevorrie16 ung zurÜckgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet# dase der Verteilschalter eine feste Ruhelage aufweist# in der sämtliche Kenngeheratoren eingeschaltet eindg urddaso die Abfragevorrichtung eine Vergleicheochaltung enthälty die anspriohtg wenn sämtliche Kennfrequenzen zu gleicher Zeit mit einer Stärke oberhalb einen gewissen Schwellenwertes empfangen werden und die ein Signal zum Inbetriebsetzen des Verteilschalters auf den Antwortgeber Übertragte
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnetl dass der Verteilschalter von einem an sich bekannten Typ mit einer festen Ruhelage ist, der selbettitig fortschreitet, und dass synchron mit dem Forteahreiten den Schalters ein Synchronisiereignal vom Antwortgeber auf die Abfrag> vorrichtung Übertragen wird. 30 Vorrichtung nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, dass das Signal, das beim gleichzeitigen Empfang agmtlicher Kennfrequenzen von der Abfragevorrichtung auf den Antwortgeber Übertragen wird, aus einer kurzeW Unterbrechung der eingeBtrahlten Energie besteht, und dass der Antwortgebar einen Detektor enthält, der auf diese Unterbrechung anspricht und dem Verteilachalter einen Impuls zufÜhrt, durch #ic-n c!-leser voa der Ruhelage in die erste Schaltlage ÜberfÜhrt wird. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dase das Synchronsiereignal von einem Hilfsgenerator erzeugt wirdt der unterder Steuerung des Vertei.Ischalter abwechselnd während der Dauer einer Kodegruppe ein- und ausgeschaltet wird*