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Einrichtung zum gesicherten Übertragen einer Anzahl von Meldungen
und/oder Kommandos zwischen Eisenbahnfahrzeugen und einem am Gleis befindlichen
Gerät Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum gesicherten Übertragen einer Anzahl,
von Meldungen und/oder Kommandos zwischen Eisenbahnfahrzeugen und einem am Gleis
befindlichen Gerät, bei der die Informationen nach einem "2 aus m-Code", insbesondere
t'2 aus 5-Code", umgesetzt und über das Gleis übertragen werden, mit einer Codierschaltung
und zwei auf verschiedene Frequenzen umschaltbaren Generatoren.
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In der modernen Eisenbahnsignaltechnik muß bei einem voll- bzw. teilselbsttätigen
Zugbetrieb zwischen den Fahrzeugen, insbesondere Triebfahrzeugen, und der Strecke
mit Einrichtungen zur Linienzugbeeinflussung eine Anzahl von Informationen übertragen
werden.
Diese Informationen können z. B. digitale Geschwindigkeitswerte und/oder Fahrortmeldungen
beinhalten.
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Wenn als Übertragungsweg die Gleise benutzt werden, steht zur Übertragung
der Informationen durch verschiedene Frequenzen nur ein relativ schmales Frequenzband
zur Verfügung, das durch die Leitungskonstanten des Gleises bestimmt ist. Nur innerhalb
dieses Frequenzbandes ist eine ausreichende Wirklänge mit genügend großer Übertragungssicherheit
gewährleistet. .Besonders bei Bahnen mit elektrischer Zugförderung wird dieses Frequenzband
noch weiter dadurch eingeengt, daß verschiedene Oberwellen des Triebrückstroms,
der durch die Schienen geleitet wird, in diesem Frequenzband mit erheblicher Amplitude
stören. Diesen Strömen überlagern sich noch Schaltstromstöße, Blockströme und deren
Oberwellen. Die Praxis hat gezeigt, daß durch diese Gegebenheiten lediglich fünf
bis sechs schmalbandige Übertragungskandle zwischen 300 und 1000 Hz bei einer Bandbreite
von 15 Hz bis 20 Hz zur Verfügung stehen. Innerhalb dieser Übertragungskanäle ist
eine ungestörte Informationsübertragung unter folgenden Voraussetzungen möglich:
Jede Information wird nicht nur durch eine Frequenz übertragen, sondern nach einem
redundanten "2 aus m-Code", insbesondere "2 aus 5-Code", umgesetzt und außerdem
mit einem so hohen Pegel übermittelt, daß eine sichere Erkennung gewährleistet ist.
Die Übertragung der Informationen nach einem solchen Codeverfahren hat außerdem
bekanntlich den Vorteil, daß nicht nur fünf, sondern zehn verschiedene Informationen
ausgetauscht werden können.
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Messungen und Berechnungen haben unter Berücksichtigung eines schlechtesten
Bettungawiderstandes von ca. 2n/km und einer jeweils mit Informationen zu versorgenden
Abschnittslänge von 1 500 m gezeigt, daß die hierzu erforderlichen Speiseleistungen
zwischen
60 Watt und 80 Watt betragen müssen. Dies erfordert für jede Speisestelle am Gleis
und aber auch insbesondere auf den Fahrzeugen recht kostspielige Endverstirker,
die für die gesicherte Übertragung je nach Zage der Übertragungskandle innerhalb
des zur Verfügung stehenden Frequenzbandes 120 Watt bis 160 Watt Ausgangsleistung
abgeben müssen. Das Problem bei diesen Endverst'irkern liegt nicht so sehr bei der
Stromversorgung, sondern in der Anzahl der erforderlichen umfangreichen Vorstufen
und deren für diese Leistungen teuren Bauelemente. Diese Vorstufen sind jedem Generator
nachgeschaltet und steuern den Endverst?rker. Auch bereitet es mit den im Augenblick
erhUltlichen Halbleitern besondere Schwierigkeiten, Verst'irker mit derartig hohen
Ausgangsleistungen zu erstellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgem:U wird dies dadurch erreicht, daß an die AusgAnge der beiden Generatoren
ein Schalter angeschlossen ist, der diese jeweils nacheinander mit einem nachgeordneten
Endverst:drker verbindet.
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Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung wird
darin gesehen, da3 eine Prüfschaltung vorgesehen ist, die einerseits mit den Ausgingen
der Generatoren und andererseits mit der Codierschaltung verbunden ist und bei ordnungsgem'.3er
Informationsumsetzung für den Schalter ein Freigabekennzeichen auslöst. Hierdurch
wird gewährleistet, daß die beiden der jeweils zu übertragenden Information entsprechenden
Frequenzen erst nach Überprüfung auf eine richtige Codierung nacheinander übertragen
werden können. Bei diesen Einrichtungen kann auch eine üwei-Zyklenübertragung zur
Anwendung kommen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
n?her erldutert.
Fig. 1 zeigt eine sendeseitige Einrichtung zum
Übertragen von Informationen und Fig. 2 zeigt eine entsprechende empfangsseitige
Einrichtung. In Fig. 1 ist als Blockschaltbild eine sendeseitige , Einrichtung zum
Umsetzen nach einem "2 aus 5-Code" und Übertragen von Informationen dargestellt.
Alle nach dem "2 aus 5-Code" darstellbaren verschiedenen Informationen sind in einem
Informationsspeicher S1 enthalten. Diese Informationen können mit Hilfe eines Steuerregisters
SR1 nacheinander abgefragt und dadurch in eine Codierschaltung C1 eingegeben werden.
An die Codierschaltung Ü1 sind zwei Generatoren G1 und G2 angeschlossen. Der Generator
G1 ist jeweils auf eine der im gewählten Frequenzband liegende Frequenz f1 bis f4
und der Generator G2 gleichzeitig auf eine der Frequenzen f2 bis f5 einstellbar.
An die Ausg'g:nge der Generatoren G1 und G2 ist ein in Grundstellung dargestellter
Schalter SC1 angeschlossen, der die beiden entsprechend der zu übertragenden Information
vorliegenden Frequenzen in Abhdngigkeit von Steuerimpulsen des Steuerregisters SR1
einem Endverst'arker V1 zuführt. Es ist angenommen, daß alle erforderlichen Verst"irker-Vorstufen
ebenfalls in dem dargestellten Endverst-,rker enthalten sind. Über diesen gelangen
die umgesetzten Informationen über ein Filter F1 an das Gleis GZ1.
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Normalerweise ist der Schalter SC1 in der dargestellten Grundstellung
festgelegt, so daß die nach dem Umsetzen einer Information in der Codierschaltung
01 von den Generatoren G1 und G2 abgegebenen Wechselspannungen mit je einer
Frequenz nicht nach dem En3#rerst':rker V1 gelangen.
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An die Codierschaltung C1 und die beiden Generatoren G1 und G2 ist
eine Früfschaltung PS1 angeschlossen, die überwacht, ob der jewei E s vcrl_iegenden
Information die "richtigen"
Frequenzen zugeordnet sind. Wenn dies
der Fall ist, gibt die Prüfschaltung PS1 an den Schalter 301 ein Freigabekennzeichen,
das die Festlegung der Grundstellung aufhebt. Es ist möglich, daß die Ausgabe des
Freigabekennzeichens auch mit Hilfe des Steuerregisters SR1 ausgelöst wird.
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Sobald die Festlegung der Grundstellung des Schalters 301
aufgehoben
ist, gibt das Steuerregister SR1 eine Reihe von Steuerimpulsen an den Schalter SC1
ab, die diesen aus der Grundstellung zunchst in die eine, darauf in die ändere Lage
und zurück in die dann wieder festgelegte Grundstellung steuert. Hierdurch wird
der Endverstdrker Y1: nacheinander mit den beiden Generatoren G1, G2 verbunden,
so daß stets nur eine der beiden erzeugten Wechselspannungen verstärkt wird. Bei
voller Aussteuerung des Endverst°;.rkers Y1 gibt dieser stets eine ausreichend hohe
Leistung an das Gleis GZ1 ab, die einen sicheren Empfang der Informationen auf dem
Treibfahrzeug gewährleistet.
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Das Blockschaltbild nach Fig. 2 zeigt die empfangsseitige Einrichtung
auf dem Triebfahrzeug. An diesem sind mit den Schienen gekoppelte Aufnehmerapulen
vorgesehen (nicht dargestellt), die über ein Filter F2 mit fünf selektiven Verstärkern
1i2 bis Y6 für die gewqhlten Frequenzen f1 bis f5 verbunden sind. Jeder dieser selektiven
VerstUrker gibt: sein verstärktes Signal in einen zugehörigen Zwischenspeicher S2,
33, S4, 35 bzw. 36.-Die Zwischenspeicher haben die Aufgabe, die beiden jeweils
nacheinander übertragenen Signale einer Information gemUß dem "2 aus 5-Code" kurzzeitig
aufzunehmen. Den Zwischenspeichern 32
bis S6 ist eine Code-Überwachung CU1
nachgeschaltet, die nach dem Einspeichern von Signalen in jeweils zwei der Zwischenspeicher
diese an einen Decodierer D01 weiterleitet und gleichzeitig den Speicherinhalt löscht.
Die nach dem Decodieren
wiedergewonnene Information kann einer Informationsanzeige
SA1 zugeleitet bzw. zum Steuern anderer Fahrzeugeinrichtungen benutzt werden.
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Der Vorteil dieser beschriebenen Einrichtungen liegt nicht nur in
der mit relativ wenig Aufwand möglichen gesicherten Übertragung einer Vielzahl von
Informationen überwenige Übertragungskan3le, sondern, daß die Übertragung auf die
Fahrzeuge, abgesehen von einer vorteilhaften Zwei-Zyklen-Auswertung, noch anderweitig
überwacht werden kann. Dies ist z. H. durch eine Prüfschaltung PS2 möglich, die
mit allen Ausgängen der Verstärker V2 bis V6 verbunden ist und prüft, ob jeweils
nur ein Signal übertragen wird. Geben gleichzeitig mehrere der Verstärker Signale
aus, so wird dies als Fehler in der Übertragung gewertet, und die Code-Überwachung
wird gesperrt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise vermieden, daß in die Informationsanzeige
falsche Informationen eingegeben werden.