DE1455397B2 - Einrichtung zum identifizieren streckengebundener fahrzeuge - Google Patents

Description

nur ein Teil der Antwortsender eingeschaltet zu werden braucht.

Die Energieübertragung ist etwa der dritten Potenz des Abstandes umgekehrt proportional. Wenn ein Wagen sich der Abfragevorrichtung nähert, ist ursprünglich die eingestrahlte Energie noch sehr gering, so daß die Generatoren nur schwach oder noch gar nicht oszillieren, während andererseits die Übertragung der Signale vom Antwortgeber auf die Abfragevorrichtung noch schwach und somit das Signäl-Rausch-Verhältnis ungünstig ist. Dabei ergibt sich das Problem, festzustellen, von welchem Augenblick an die empfangenden Kodesignale als ungestört betrachtet werden können. Das Feststellen des Identifikationskodes muß riämlich mit Rücksicht auf die gegebenenfalls verfügbare sehr kurze Zeit bei großer Fahrgeschwindigkeit des Zuges in einer möglichst frühen Phase erfolgen. Auch ein gegen Störung unempfindlicher Kode; wie Jz.'iB. ein 2-aus-5-Kode, ist in einem solchen Fall noch nicht völlig zuverlässig im Zusammenhang, mit den möglichen Stärkeänderungen. Gegebenenfalls muß der. Identifikationskode wiederholte Male empfangen und mit dem vorhergehenden verglichen werden, um feststellen zu können, ob ein Fehler auftritt oder nicht. Dies erfordert jedoch eine verhältnismäßig verwickelte Apparatur und ist daher unerwünscht.

'Der Erfindung liegt .die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit der Übertragung zu verbessern.
'Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vielfachfeld gesteuert wird von einer selbsttätig fortschreitenden und von der Empfangsleistung gespeisten Verteilschaltung im Antwortgerät mit fester Ruhelage, in der sämtliche Antwortsender eingeschaltet sind, und die vom Abfragesignal des Abfragegerätes in Betrieb gesetzt wird und daß das Abfragegerät eine Vergleichsschaltung enthält, die anspricht, wenn die Antwortfrequenzen zu gleicher Zeit mit einer Stärke oberhalb eines gewissen Schwellen-Wertes empfangen werden, und die das Abfragesignal überträgt, wobei synchron mit dem Fortschreiten der Verteilschaltung ein Synchronisiersignal vom Antwortgerät, auf das Abfragegerät übertragen wird.

Wesentlich ist, daß, weil keine Abfragefrequenzen benutzt werden, der Frequenzbereich- nunmehr viel kleiner ist, was insbesondere von Vorteil ist, wenn, wie vdn den Behörden gefordert, ein Kode von 12 bis 15, Dezimalziffern verwendet werden soll. Eine weiterer Vorteil liegt darin, daß das Antwortgerät keine teuren Bandfilter enthält.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 ein Abfragegerät, das z. B. an einer Eisenbahnstrecke fest angeordnet ist, und
■, Vf i g. 2 ein Antwortgerät, das auf dem Wagen angeordnet ist.

' ' Das Abfragegerät nach F i g. 1 enthält einen Generator GR, 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 des Antwortgerätes nach F i g. 2 aufgenommen, wobei die Antenne durch den Kondensator C₁ auf die Frequenz des Generators GR abgestimmt ist. Die Antenne TA ist vorzugsweise eine Rahmenantenne langgestreckter Form, so daß beim Passieren eines Wagens mit großer Geschwindigkeit dennoch während längerer Zeit eine befriedigende Kopplung zwischen den Antennen TA und RA besteht. Die von der Antenne RA aufgenommene Schwingung wird vom .'Gleichrichter R₁ gleichgerichtet, so daß über dem Glättungskondensator C₂ eine Speisespannung — V entsteht, mit der die verschiedenen Transistoren des Antwortgerätes gespeist werden.

Das Antwortgerät enthält einen Verteilschalter VS zum Nacheinandereinschalten bestimmter kennzeichnender Kombinationen der Generatoren G₁, G₂, G₃,

ίο G₄, G₅ und GiT. Der Verteilschalter VS enthält eine Anzahl von Transistoren T₁, T₂ bis T_n gleich der Anzahl im Identifikationskode vorhandener Ziffern, z. B. zehn oder mehr. Die Emitter der Transistoren sind mit einer Anzapfung am Spannungsteiler AB verbunden, der zwischen den Klemmen — V und der Masse des Kondensators C₂ geschaltet ist.^: Die Basiselektroden sind über die Parallelschaltung des Widerstandes N₁, N₂ bis N_n und des Gleichrichters P₁, P₂ bis P_n mit Masse verbunden, so daß die Spannung der Basiselektroden normalerweise die der Emitter überschreitet und die Transistoren gesperrt sind. Die Kollektoren der Transistoren sind mit je einem der senkrechten Leiter V₁, V₂ bis V_n und weiter über einen^ Widerstand W₁, W₂ bis W_n mit dem Speisepunkt — V verbunden.

Weiterhin sind die Kollektoren über einen Konden-■ sator K₂, K₃ bis K_n mit der Basis des nächsten- Transistors in der Reihe verbunden.- '.:-:_..

Die Wirkungsweise des Verteilschalters FS,^;-der' an sich bekannter Art ist, ist folgende: Wie bereits bemerkt wurde,- sind in der Ruhelage sämtliche Tran-

' 'sistoren gesperrt. Wenn nun über den Kondensator K_x ein negativer Impuls auf die Basis des ersten Transistors T₁ übertragen wird, wird dieser Transistor leitend, wobei die Spannung des Kollektors und somit auch des Leiters V₁ einen höheren Wert annimmt. Die Spannung der Basis des Transistors T₂ steigt jedoch nicht, da der über den Kondensator K₂ zugeführte Impuls über den Gleichrichter P₂ abgeführt wird. Dabei wird der Kondensator K₂ geladen. Nach einer gewissen Zeit, die von der durch den Kondensator K₁ und den Widerstand N₁ bestimmten Zeitkonstante abhängig ist, ist der Kondensator K₁ so weit entladen und die Spannung der Basis des Transistors T₁ so weit angestiegen, daß dieser Transistor wieder gesperrt wird, wobei die Spannung des Kollektors abnimmt und der Kondensator K₂ einen negativen Impuls auf die Basis des Transistors T₂ überträgt. Infolgedessen wird der Transistor T₂ leitend, wobei die Spannung des Leiters V₂ einen höheren Wert annimmt, so lange, bis die Spannung an der Basis des Transistors T₂ wieder so weit angestiegen ist, daß der Transistor gesperrt wird. Auf diese Weise werden die Transistoren nacheinander während kurzer Zeit leitend und nehmen die Spannungen der Leiter V₁, V₂ bis V_n einen höheren Wert an.

Nachdem der letzte Transistor T_n wieder gesperrt ist, bleiben sämtliche Transistoren wieder in der gesperrten Lage, bis gegebenenfalls über den Kondensator K₁ wieder ein Impuls zugeführt wird.

Die Generatoren G₁, G₂, G₃, G₄ und G₅, die zum Erzeugen von Kennfrequenzen dienen, und der Generator GH, der zum Erzeugen von Synchronisiersignalen dient, haben verschiedene Eigenfrequenzen, aber sind im übrigen auf gleiche Weise eingerichtet. Der Generator G₁ ist beispielsweise im Detail dargestellt. Er enthält einen Transistor Tr, dessen Kollektor mit dem Schwingkreis L₁, C₃ verbunden ist, der die Frequenz des Generators bestimmt. Eine Anzapfung an der Induktivität L₁ ist mit dem Speisepunkt — Fverbun-

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den. Die Basiselektrode ist über eine Rückkopplungs- über den Gleichrichter R13 mit dem waagerechten wicklung L₂ und einen von Kondensator C₄ über- Leiter H3 verbunden, der den Generator (73 steuert, brückten Spannungsteiler DE mit dem Speisepunkt — V Auf gleiche Weise ist der Leiter V₂ über die Gleichverbunden. Die Spulen L₁ und L₂ sind mit dem gleichen richter R22 und R23 mit den horizontalen Leitern Hl Ferritstab FS gekoppelt, der zugleich als Sendeantenne 5 und H 3 gekoppelt, die mit den Generatoren G 2 und wirkt. Der Emitter ist mit einem Speisepunkt — V, G3 verbunden sind, usw. Die Gleichrichter sind norz. B. einer Anzapfung am Spannungsteiler AB, ver- malerweise gesperrt. Wenn die Spannung des Leiters bunden. Der Transistor Tr ist normalerweise leitend, Vl erhöht wird, werden die Gleichrichter RIl und so daß der Generator G₁ gleich wie die übrigen Gene- R13 leitend und wird die Spannung der Basiselektroden ratoren normalerweise Schwingungen erzeugt, die über io der Transistoren in den Generatoren Gl und G3 bis die Empfangsantenne MA auf den Empfänger MR des über die Emitterspannung erhöht, so daß diese Genera-Abfragegerätes der F i g. 1 übertragen wird. Der toren gesperrt werden. Während der folgenden Ausgang des Empfängers MR ist mit einer Anzahl von Periode, in der der Leiter V₂ eine höhere Spannung Bandfiltern F₁, F₂, F₃, F_t, F₅ und FH, die je eine der annimmt, sind die Generatoren G2 und G3 gesperrt Frequenzen der Generatoren durchlassen, verbunden. 15 usw.

Die Ausgänge der Filter sind über Detektoren D1, D 2, Während jeder Kodegruppe sind also stets zwei der D3, DA, DZ und DH mit den Ausgangsklemmen Kenngeneratoren gesperrt, während die drei übrigen U₁, U₂, U₃, EZ₄ und UH und weiter mit einer Koinzi- in Schwingung bleiben. Der Kode wird in diesem Fall denzschaltung CC und einer Torschaltung MP ver- somit durch einen 3-aus-5-Kode gebildet. Naturgemäß bunden. ■ 20 wäre es auch möglich gewesen, stets drei der Genera-Wenn sich nun ein Eisenbahnwagen dem Abfrage-" toren zu sperren, so daß ein 2- aus 5-Kode entstehen gerät nähert, wird anfänglich nur eine geringe Energie würde. Es wäre dann jedoch ein zusätzlicher Koppauf das Antwortgerät übertragen und die Generatoren lungsgleichrichter für jede Kodegruppe erforderlich schwingen nur schwach oder noch gar nicht; und gewesen.

außerdem ist die Übertragung der Schwingungen der 25 Der Synchronisiergenerator GH ist auf entspre-Generatoren G₁ bis GH auf die Antenne MA infolge chende Weise über die Gleichrichter RlH, R3H usw. des verhältnismäßig großen Abstandes noch gering. mit allen ungeraden vertikalen Leitern V₁, V₃, V₅ usw. Die Zuverlässigkeit der Übertragung der Information gekoppelt, so daß der Generator GH während der unist denn auch noch nicht gesichert. Je näher der Wagen geraden Perioden der Kodereihe schwingt. Die überkommt, je besser wird die Übertragung. Die Koinzi- 30 tragenen Identifikationskodesignale erscheinen in der denzschaltung CC prüft die Stärke der eintreffenden entsprechenden Kombination an den Ausgängen Ul, Signale und wenn die Stärke sämtlicher Signale einen E/2, E/3, E/4 und E/5 des Abfragegerätes gemäß gewissen Grenzwert überschritten hat und somit die F i g. 1 und können mit Hilfe eines Synchronisier-Zuverlässigkeit der Verbindung als ausreichend be- kodes, der am Ausgang UH erscheint, auf bekannte trachtet werden kann, wird die Koinzidenzschaltung 35 nicht näher dargestellte Weise ausgelesen und weiter CC erregt und leitet ein Signal an die monostabile verarbeitet werden.

Kippschaltung MS weiter, die dann einen kurzen Die im Ausführungsbeispiel beschriebeneMaßnahme

Impuls an den Modulator MD weiterleitet, wodurch sichert eine Abtastung des Identifikationskodes zu

das vom Verstärker EA ausgesandte Speisesignal wäh- einem Augenblick, in dem zwischen dem Abfragegerät

rend kurzer Zeit unterbrochen wird. 4° und dem Antwortgerät eine ausreichend starke Kopp-

Das Antwortgerät enthält einen Detektor DT, der lung in beiden Richtungen besteht,

mit der Antenne RA verbunden ist und auf die kurz- Die Stärke der Energieübertragung·ist der dritten

zeitige Unterbrechung der eingestrahlten Energie an- Potenz des Abstandes etwa umgekehrt proportional.

spricht und über den Kondensator Kl der Basis des Mit Rücksicht auf die verschiedenen Breiten der Wagen

ersten Transistors T₁ des Verteilschalters VS einen 45 kann in der Praxis der kürzeste Abstand, in dem ein

negativen Impuls zuführt. Antwortgerät das Abfragegerät passiert, zwischen

Der Verteilschalter VS schreitet nun in der bereits 40 cm und 90 cm liegen. Die Vorrichtung mußte

beschriebenen Weise selbsttätig weiter, wodurch nach- naturgemäß derart bemessen sein, daß auch beim

einander die Spannung der vertikalen Leiter V₁, V₂ bis größten Passierabstand noch eine zuverlässige Wirkung

V_n kurzzeitig erhöht und der Identifikationskode er- 50 gesichert ist. Bei geringem Passierabstand stellt sich

zeugt wird. Die vertikalen Leiter V₁ bis V_n sind je über dann heraus, daß eine Übersteuerung der Empfangs-

Gleichrichter stets mit zwei der Kenngeneratoren G₁, mittel auftritt. Aus diesem Grunde wird eine selbst-

G₂, G₃, G₄ und G₅ entsprechend dem gewünschten Kode tätige Stärkeregelung im Empfänger MR angewandt,

gekoppelt. der zu diesem Zweck eine Regelspannung vom Tor MP

Zum Beispiel ist der Leiter V₁ über den Gleichrichter 55 empfängt, das mit den Ausgängen Ul, Ul bis UH

RIl mit dem waagerechten Leiter Hl gekoppelt, der verbunden ist. Die Regelspannung kann z. B. durch

mit der Anzapfung am Spannungsteiler DE des Gene- das stärkste der an diesen Ausgängen auftretenden

rators Gl verbunden ist und weiter ist der Leiter V₁ Signale gebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 ten Anzahl Antwortfrequenzen bestehendes Kode-Patentansprüche: signal gebildet wird, das auf drahtlosem Wege an das Abfragegerät zurückgeleitet wird, wobei die Übertra-

1. Einrichtung zum Identifizieren strecken- gung beginnt, wenn das Abfragegerät eine Antwortgebundener Fahrzeuge mittels eines Abfragegerätes', 5 frequenz empfängt und darauf ein Abfragesignal zum bei der das Abfragegerät Mittel zur drahtlosen Inbetriebsetzen des Antwortgerätes überträgt.
Übertragung einer Empfangsleistung auf ein auf Die Anforderungen, die eine Einrichtung zum Identiden zu identifizierenden Fahrzeugen angeordnetes fizieren von Eisenbahnwagen oder Gegenständen auf Antwortgerät enthält, das aus einer Anzahl von einem Förderband in der Praxis erfüllen muß, sind bevon dieser Leistung betriebenen Antwortsendern io sonders streng. Da man eine große Anzahl von Daten mit voneinander verschiedenen Antwortfrequenzen zur Verfügung haben möchte, muß die zu erteilende und einem Vielfachfeld zum Einschalten oder Aus- Auskunft aus eine Kodezahl von zehn oder mehreren schalten von verschiedenen Kombinationen von dezimalen Ziffern bestehen, wobei jede Ziffer oder jede Antwortsendern besteht, womit ein aus einer An- Ziffergruppe eine bestimmte Bedeutung hat, und z. B. zahl aufeinanderfolgender Kodegruppen von je 15 das Herkunftsland, den Standort, die Nummer des einer konstanten Anzahl Antwortfrequenzen be- Wagens, den Typ des Wagens usw. kennzeichnet. Idenstehendes Kodesignal gebildet wird, das auf draht- tifikation muß sowohl bei geringer Fahrgeschwindiglosem Wege an das Abfragegerät .zurückgeleitet keit oder Stillstand des Zuges als auch bei einer Gewird, wobei die Übertragung beginnt, wenn das schwindigkeit von z. B. 160 km in der Stunde erfolgen Abfragegerät eine Antwortfrequenz empfängt und 20 können, wobei im letzteren Fall die für die Identifikadarauf ein Abfragesignal zum Inbetriebsetzen des tion verfügbare Zeit sehr kurz ist. Aus Sicherheits-Antwortgerätes überträgt, dadurch gekenn- gründen darf der Abstand von der Abfragevorrichtung zeichnet, daß das Vielfachfeld gesteuert wird zum Zuge nicht kleiner als z. B. .40 cm sein, während von einer selbsttätig fortschreitenden und von der andererseits, mit Rücksicht auf die verschiedenen Empfangsleistung gespeisten Verteilschaltung (VS) 25 Breiten der Wagen, der Abstand in der Praxis wohl im Antwortgerät mit fester Ruhelage, in der samt- 90 cm betragen kann. Natürlich muß die Einrichtung liehe Antwortsender (G₁ bis G₅) eingeschaltet sind, unter allen Wetterbedingungen, somit auch bei Schnee und die vom Abfrägesignal des Abfragegerätes in oder Glatteis, zuverlässig arbeiten. Außerdem ist es Betrieb gesetzt wird und daß das Abfragegerät eine erwünscht, daß die Abmessungen der Identifikations-Vergleichsschaltung enthält, die anspricht, wenn 30 apparatur auf dem Wagen gering sind. Eine besonders die Antwortfrequenzen zu gleicher Zeit mit einer strenge Anforderung ist auch, daß Energiequellen auf Stärke oberhalb eines gewissen Schwellenwertes dem Zuge, wie Akkumulatoren, von den Rädern angeempfangen werden, und die das Abfrägesignal triebene Generatoren, Träktiönsenergie" usw., nicht überträgt, wobei synchron mit dem Fortschreiten verwendet werden können.

der Verteilschaltung ein Synchronisiersignal vom 35 Es ist bereits eine Identifikationsvorrichtuhg be-Antwortgerät auf das Abfragegerät übertragen kannt, bei der die Abfragevorrichtung Mittel zur wird. drahtlosen Übertragung von Energie auf einen auf den

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- zu identifizierenden Wagen angeordneten Antwortkennzeichnet, daß das Abfragesignal aus einer geber enthält, der eine Anzahl von Generatoren mit kurzen Unterbrechung der Übertragung der Emp- 40 voneinander verschiedenen Kennfrequenzen und einen fangsleistung besteht und daß das Antwortgerät auf drahtlosem Wege von ^: der Abfragevorrichtung einen Detektor (DT) enthält, der auf diese Unter- steuerbaren Verteilschalter enthält. Diese Vorrichtunbrechung anspricht und der Verteilschaltung (VS) gen werden von der eingestrahlten Energie gespeist, einen Impuls zuführt, durch den diese Schaltung während von diesem Verteilschalter nacheinander von der Ruhelage in die erste Schaltlage überführt 45 verschiedene den Gegenstand kennzeichnende Kombiwird. ...·,' nation von Generatoren zum Bilden von aus einer

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Reihenfolge von Kodegruppen bestehenden Kodekennzeichnet, daß das Synchronisiersignal von Signalen eingeschaltet werden können. Diese Kodeeinem Hilfsantwortsender (GH) erzeugt wird, der gruppen bestehen aus je einer konstanten Anzahl von unter Steuerung der Verteilschaltung (VS) während 50 Kennfrequenzen und diese Kodesignale werden auf der Dauer einer Kodegruppe ein- und ausgeschaltet drahtlosem Wege nach der Abfragevorrichtung zurückwird, geleitet.

Wenn das Abfragegerät dauernd eine Frequenz aus-

sendet und ein Wagengerät in-seinen-Keppelbereich

55 kommt, empfängt das Abfragegerät eine Antwortfrequenz und die Übertragung beginnt. Damit ist je-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum doch nicht sichergestellt, daß der Antwortgeber ge-

Identifizieren streckengebundener Fahrzeuge mittels nügend eingestrahlte Energie empfängt, so daß auch

eines Abfragegerätes, bei der das Abfragegerät Mittel alle Kenngeneratoren zuverlässig arbeiten,

zur drahtlosen Übertragung einer Empfangsleistiing 60 Es ist bekannt, die Antwortsender paarweise bei der

auf ein auf den zu identifizierenden Fahrzeugen ange- Steuerung der verschiedenen Abfragesignale einzu-

ordnetes Antwortgerät enthält, das aus einer Anzahl schalten. Um alle Antwortsender zur gleichen Zeit

von von dieser Leistung betriebenen Antwortsendern einzuschalten, müssen dabei vor der eigentlichen

mit voneinander verschiedenen Antwortfrequenzen Übertragung auch sämtliche Abfragefrequenzen einmal

und einem Vielfachfeld zum Einschalten oder Aus- 65 zugleich eingeschaltet werden, was jedoch keine

schalten von verschiedenen Kombinationen von Ant- Garantie dafür gibt, daß nun auch alle Antwortsender

wortsendern besteht, womit ein aus einer Anzahl auf- eingeschaltet werden, denn es gibt Kodekombinatio-

einanderfolgender Kodegruppen von je einer konstan- nen, z. B. die aus denselben Ziffern bestehen, bei denen