DE19628884A1

DE19628884A1 - Einrichtung und Verfahren zum Signalisieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs auf einem Satz beabstandeter Schienen

Info

Publication number: DE19628884A1
Application number: DE19628884A
Authority: DE
Inventors: Kenneth P Ehrlich
Original assignee: Union Switch and Signal Inc
Current assignee: Hitachi Rail STS USA Inc
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1997-01-23
Also published as: GB2303510A; CN1143751A; ITRM960504A0; ITRM960504A1; GB9614222D0; IT1284212B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Signalisieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs auf einem Satz beabstandeter Schienen, und zwar insbesondere einen auf Mikroleistungsimpulsradar basierenden Raddetektor und ein auf Mikroleistungsimpulsradar basierendes Raddetektionsverfah ren.

Generell bezieht sich die Erfindung auf Schienenfahrzeugradde tektoren, und zwar insbesondere auf Raddetektoren, in denen Mikroleistungsimpulsradar dazu verwendet wird, die Position, Richtung und/oder Lineargeschwindigkeit eines Schienenfahrzeu grads an einer festen bzw. festgelegten Stelle längs der Strecke zu messen.

Hinsichtlich der in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen als Einzelworte oder in Wortzusammensetzungen verwendeten Begriffe sei darauf hingewiesen, daß der Begriff "Schienenfahrzeug" insbesondere, jedoch keineswegs ausschließ lich, die Begriffe "Eisenbahnwagen, Eisenbahnfahrzeug, Schie nenwagen und/oder Schienenfahrzeug" und der Begriff "Strecke" insbesondere, aber nicht ausschließlich, die Begriffe "Eisen bahnlinie, Eisenbahnstrecke, Schienenstrecke und/oder Gleis strecke" umfaßt.

In der Eisenbahnindustrie und -praxis hat die Raddetektion eine wesentliche Bedeutung und Funktion. Raddetektoren können dazu benutzt werden, die Schienenfahrzeugposition und -rich tung zu bestimmen, die Schienenfahrzeuggeschwindigkeit und den Rollwiderstand zu messen, Gleisschaltungen und/oder -strom kreise sowie Präsenzdetektoren zu betätigen und/oder zu bestä tigen und verschiedene Steuerfolgen einzuleiten.

Um die Präsenz eines Schienenfahrzeugrads zu detektieren, ist eine Anzahl von Einrichtungen entwickelt worden. Zum Beispiel offenbart die US-Patentschrift 4 200 855 einen bolzen- bzw. schraubenartigen Schienenfahrzeugdetektor, bei dem ein Paar von bolzen- bzw. schraubenartigen Sensoreinheiten an bzw. in Löchern befestigt ist, die in dem Stegteil bzw. der Schwelle des Schienengleises befestigt sind. Dieser Detektor weist wei terhin Dehnungsmesser bzw. -meßelemente auf, welche unter der Belastung durch ein Rad mit Spannung beaufschlagt werden. Die se Beaufschlagung mit Spannung verändert den Widerstand der Dehnungsmesser bzw. -meßelemente und gestattet die Detektion des Rads.

Die US-Patentschrift 4 200 856 offenbart einen auf- bzw. an klemmbaren Differentialschienenfahrzeugraddetektor. Dieser De tektor umfaßt ein Paar von auf- bzw. anklemmbaren Sensorein heiten, welche auf der oberen Oberfläche des Basisflansches der Gleisschiene positioniert werden. Ein Paar von C-förmigen Klemmen hält die Einheiten auf dem Basisflansch. Ein Dehnungs messer- bzw. -meßstreifenelement, das in diesem Detektor vor gesehen ist, wird durch die mittels eines Rads bewirkte Bela stung beansprucht. Die Präsenz des Rads kann durch Überwachen des Widerstands des Dehnungsmessers bzw. -meßelements detek tiert werden.

Die US-Patentschrift 4 524 932 offenbart einen Eisenbahnwagen raddetektor, in dem ein Halleffektelement für die Detektion eines Rads verwendet wird. Das Halleffektelement ist auf der Oberseite eines Permanentmagneten angebracht, und diese Anord nung wird auf einer Schiene derart angebracht, daß ein Luft spalt zwischen der Anordnung und der Schiene gebildet wird. Die Präsenz eines Rads innerhalb des Luftspalts erhöht das Ni veau des Magnetflusses, so daß infolgedessen die Ausgangsspan nung des Halleffektelements erhöht wird. Die erhöhte Hall effektelementausgangsspannung signalisiert die Präsenz eines Eisenbahnwagenrads.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, erfordert jede dieser bekannten Einrichtungen eine physische Anbringung entweder an dem Steg bzw. der Schwelle oder dem Basisflansch teil des Gleises bzw. der Schiene. Demgemäß sind diese bekann ten Einrichtungen während des Durchgangs eines Zugs harten und rauhen Vibrationen ausgesetzt. Diese Vibrationen können die Detektoranordnungen beschädigen oder die Kalibrierung des Sen sorelements zunichtemachen, so daß sich infolgedessen eine er höhte Wartung und erhöhte Fehlerhaftigkeit sowie erhöhte Aus fälle der Raddetektoren ergeben. Außerdem müssen die in den Einrichtungen nach dem Stand der Technik verwendeten Anbrin gungs- bzw. Befestigungsanordnungen eine sichere Anbringung vorsehen und sind infolgedessen kompliziert und in ihrer An wendung beschränkt.

Daher ist es von primärer Wichtigkeit, die Raddetektoren ent fernt von den Schienen der Strecke, beispielsweise des Zug gleises, zu plazieren. Jedoch erfordern die Einrichtungen nach dem Stande der Technik eine physische Anbringung bzw. Befesti gung an der Schiene bzw. dem Gleis und sind nicht für eine zu verlässige, genaue und unter niedrigem Leistungsaufwand erfol gende Ferndetektion eines Schienenfahrzeugrads geeignet.

Auch andere experimentelle Einrichtungen haben nicht zu einer geeigneten Lösung geführt. Insbesondere hat sich die Verwen dung von Photozellen, Lasern und anderen Lichtdetektoren auf grund von Faktoren, die schlechte Wetterbedingungen und Fragi lität umfassen, als unzuverlässig erwiesen.

Außerdem erbringen die Einrichtungen nach dem Stande der Tech nik keine Fehlertoleranz, Fehlerdetektion und keine erhöhte Zuverlässigkeit in einem Einzelraddetektor. Schließlich sind zwei Einrichtungen nach dem Stande der Technik erforderlich, um zum Bestimmen der Lineargeschwindigkeit und der Richtung die Präsenz eines Rads an zwei Orten auf der Schiene zu detek tieren.

Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Signalisieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugrads, wie insbesondere einen Raddetektor und ein Raddetektionsverfahren, zur Verfü gung zu stellen, welche zuverlässig, fehler- bzw. störungsto lerant und fehler- bzw. störungsdiagnostisch sind sowie keine physische Anbringung bzw. Befestigung an der Gleisschiene er fordern.

Weiterhin sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Ein zeleinrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche die Prä senz eines Rads detektieren und gleichzeitig die Linearge schwindigkeit messen sowie die Richtung eines Rads bestimmen können. Außerdem soll mit der Erfindung ein Raddetektor zur Verfügung gestellt werden, welcher leicht installiert und ka libriert werden kann und nur geringe Wartung erfordert. Schließlich soll mit der Erfindung ein Raddetektor zur Verfü gung gestellt werden, der gegen elektromagnetische Interferenz und Hochfrequenzinterferenz sowie Änderungen in den Wetterbe dingungen immun ist und nicht mit anderen elektronischen Ei senbahneinrichtungen interferiert bzw. andere elektronische Eisenbahneinrichtungen nicht stört und von diesen nicht ge stört wird.

Die vorstehende Aufgabe sowie die vorgenannten Vorteile werden mit der Einrichtung und dem Verfahren zum Signalisieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs, wie sie in den Patent ansprüchen angegeben sind, gelöst bzw. erbracht.

Insbesondere wird mit der Erfindung ein Raddetektor zum Signa lisieren des Vorhandenseins bzw. der Präsenz eines Schienen fahrzeugs auf einem Satz beabstandeter Schienen durch Detek tieren des Vorhandenseins bzw. der Präsenz eines Rads auf ei ner der Schienen zur Verfügung gestellt. Der Raddetektor um faßt einen Radarimpulssignalgenerator und einen Sender zum Aussenden eines Radarimpulssignals nach einer der Schienen zu. Der Raddetektor umfaßt weiter einen Empfänger zum Abtasten bzw. Aufnehmen des Radarimpulssignals, das von einem ersten Zielbereich oberhalb von einer der Schienen als Echo zurückge worfen wird. Der Empfänger und Sender sind vorzugsweise von den Schienen seitlich beabstandet.

Der Raddetektor hat zusätzlich einen Bewegungsprozessor für das Überwachen des Radarimpulssignals, das als Echo von dem ersten Zielbereich zurückgeworfen wird. Der Bewegungsprozessor erzeugt ein Angabe- bzw. Anzeige- bzw. Detektionssignal in An sprechung auf eine Änderung der Reflexionsfähigkeit des Radar impulssignals, welches dem Vorhandensein bzw. der Präsenz ei nes Rads innerhalb des ersten Zielbereichs entspricht. Der Be wegungsprozessor kann alternativ so konfiguriert sein, daß er zwei Zielbereiche auf bzw. oberhalb der Schiene überwacht, um, ausgehend von einem einzigen Raddetektor, Geschwindigkeits berechnungen vorzusehen bzw. zu ermöglichen. Der Raddetektor kann außerdem mehrere Sender und Empfänger, vorzugsweise drei Sender und Empfänger, aufweisen, um einen besonders zuverläs sigen und fehler- bzw. störungstoleranten Betrieb zu erbringen und besonders zuverlässige und fehler- bzw. störungstolerante Radgeschwindigkeits- und/oder Richtungsinformation zu liefern.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Er findung seien nachfolgend anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung und des Verfahrens nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnung beschrieben und erläutert; es zei gen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Raddetektors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, der seitlich von einer Schiene beabstandet ist;

Fig. 2A ein Blockschaltbild einer Mikroleistungsimpuls radarschaltung welche zum Detektieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugrads Breitbandstreuspektrumimpulse aussendet;

Fig. 2B ein Blockschaltbild einer Mikroleistungsimpuls radarschaltung, die eine komplexe Reihe von Echos abtastet bzw. empfängt, um das Vorhandensein eines Rads zu detektieren, und ein Indikations- bzw. Detektionssignal liefert, wenn ein Rad detektiert wird;

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Raddetektor, der seitlich von einer Schiene beabstandet ist und ein Mikroleistungsim pulsradar hat, das zum Detektieren eines Rads in zwei Berei chen auf der Schiene kalibriert ist;

Fig. 4 ein funktionelles Blockschaltbild einer Mikrolei stungsimpulsradarschaltung, die eine Zeitmultiplexbereichs schaltung zum Detektieren eines Schienenfahrzeugrads in zwei Bereichen auf der Gleisschiene umfaßt;

Fig. 5 eine Aufsicht eines seitlich von einer Schiene beabstandeten Raddetektors, der drei Mikroleistungsimpulsra dars hat;

Fig. 6 ein funktionelles Blockschaltbild eines Raddetek tors, der in einer Diskreteingangs-/-ausgangsbetriebsweise ar beitet, die nachfolgend auch als I/O-Betriebsweise bezeichnet ist;

Fig. 7 ein funktionelles Blockschaltbild eines Raddetek tors, der in einem Lokalbereichsnetzwerk (LAN) arbeitet;

Fig. 8 eine Aufsicht auf eine Mehrzahl von Raddetekto ren, die seitlich von einem Gleis, beispielsweise einem Eisen bahnzuggleis, beabstandet sind, in einer Trägerabfühlmehrfach zugangs-/Kollisions (nichtdeterministisch) Lokalbereichsnetz werkkonfiguration (= CSMA/CD-LAN-Konfiguration von vorliegend nichtdeterministischer Art);

Fig. 9 eine Aufsicht auf eine Mehrzahl von Raddetekto ren, die seitlich von einem Gleis, beispielsweise einem Eisen bahnzuggleis, beabstandet sind, in einer Tokenring(determi nistisch)Lokalbereichsnetzwerkkonfiguration (Tokenring LAN- Konfiguration); und

Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild einer bei spielsweisen Ausführungsform eines Raddetektors gemäß der Er findung.

Mit der Erfindung werden ein fehler- bzw. störungstoleranter, fehler- bzw. störungsdiagnostischer und hochzuverlässiger Rad detektor sowie ein ebensolches Raddetektionsverfahren zur Ver fügung gestellt, worin Mikroleistungsimpulsradar (hierfür wird nachstehend entsprechend dem englischen Begriff "Micropower Impulse Radar" die Abkürzung MIR verwendet) dazu benutzt wird, das Vorhandensein, die Richtung und/oder die Lineargeschwin digkeit eines Schienenrads bzw. Schienenfahrzeugrads an be stimmten Stellen längs einer Strecke, beispielsweise einer Ei senbahnlinie, zu detektieren. Ein Sender in dem MIR sendet einen Breitbandimpuls von verstärktem Rauschen mit einem vor eingestellten Wiederholungsintervall (hierfür wird nachfolgend entsprechend dem englischen Begriff "Preset Repetition Inter val" die Bezeichnung PRI verwendet) nach der Strecke zu aus. Wenn ein Schienenfahrzeugrad durch ein voreingestelltes Be reichsinkrement, das an einer Stelle längs der Strecke einge stellt bzw. festgesetzt worden ist, hindurchgeht, wird ein Alarm- bzw. Detektionssignal erzeugt. Die Raddetektoren können in einer grundsätzlichen Diskreteingangs-/-ausgangs-(I/O)-Ge staltungskonfiguration oder in Lokalbereichsnetzwerkkonfigura tionen benutzt werden (für den Begriff "Lokalbereichsnetzwerk" wird nachstehend entsprechend dem englischen Begriff "Local Area Network" die Abkürzung LAN verwendet).

Fig. 1 zeigt einen Raddetektor 10, der sich benachbart einer Schiene 20 befindet. Der Raddetektor 10 kann innerhalb von vier Schienen-, Gleis- oder Spurbreiten von der Schiene 20 aus plaziert sein, und er kann entweder mit der Schiene 20 verbun den oder, wie in Fig. 1 gezeigt ist, physisch von der Schiene 20 getrennt sein.

Die Genauigkeit des Raddetektors 10 kann durch näheres Posi tionieren an der Schiene 20 erhöht werden. Jedoch ist es auch vorteilhaft, den Raddetektor 10 entfernt von der Schiene 20 zu plazieren, um den Raddetektor 10 vor harten und rauhen Vibra tionen zu schützen. Die genaue Positionierung von jedem Radde tektor 10 hängt von zahlreichen Faktoren, welche die Schienen umgebung einschließen, ab.

Ein Paar Anbringungspfähle 14a, 14b können mit Löchern 16a, 16b darin versehen sein, um den Raddetektor 10 aufzunehmen bzw. anzubringen und eine Vertikaldrehung desselben für die Höheneinstellung zu ermöglichen. Der Raddetektor 10 sollte vorzugsweise in der gleichen Horizontalebene wie ein Rad 18 positioniert sein, um den Höhenwinkel zu vermindern und das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis eines Empfängerausgangssignals 41 eines MIRs 26 zu erhöhen (siehe die Fig. 2A und 2B).

Der Raddetektor 10 kann zwei Kalibrierparameter haben, welche die Höhenkalibrierung und die Azimuthalkalibrierung umfassen. Der Raddetektor 10 kann mit einem Voltmeter (nicht gezeigt) zum Detektieren eines Rads 18 innerhalb eines genauen Zielbe reichs 22 (siehe die Fig. 2A und 2B) auf der Schiene 20 ka libriert werden.

Die Fig. 2A und 2B sind funktionelle Blockschaltbilder des MIR 26, das in dem US-Patent 5 361 070 offenbart ist, welches durch diese Bezugnahme zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Die Fig. 2A und 2B zeigen die Sen de- und Empfangskomponenten des MIR 26. Im einzelnen erzeugt ein erster Rechteckwellenoszillator 30 ein Radarimpulswieder holungsintervall (nachfolgend wird entsprechend dem englischen Begriff "Pulse Repetition Interval" die Abkürzung PRI für Impulswiederholungsintervall verwendet) mit einer gewählten Frequenz zwischen 30 kHz und 2 MHz. Ein Rauschgenerator 28 führt eine Zufallsvariation bzw. statistische Variation in das PRI ein, wodurch die Zeit der Aussendung eines Radarimpulssi gnals 33 zufällig oder statistisch gemacht und ein Breit- bzw. Spreizspektrum erzeugt wird, das für konventionelle Empfänger wie Zufallsrauschen bzw. statistisches Rauschen aussieht. Der erste Rechteckwellenoszillator 30 kann mit einem Schritt- oder Stufengenerator 32 verbunden sein, der einen Sendeimpuls ent sprechend dem PRI erzeugt, und das Radarimpulssignal 33 wird über eine Sendeantenne 42 ausgesandt. Jeder Impuls des Radar impulssignals hat bevorzugt eine Bandbreite von 0,1 ns.

Bei dem Raddetektor 10 wird deswegen vorzugsweise eine Breit- bzw. Spreizspektrumssignalisierung angewandt, um eine Unemp findlichkeit gegen elektromagnetische Interferenz und Hochfre quenzinterferenz vorzusehen, die in der Eisenbahnumgebung vor handen ist oder möglich sein kann. Außerdem kommt es zu keiner Interferenz des Raddetektors 10 mit Gleisstromkreisen bzw. -schaltungen, Gleis- und Führerstandssignalausrüstung, Hoch frequenzkommunikationsausrüstung und anderen elektrischen Ein richtungen im Eisenbahnbereich und in der Eisenbahnumgebung.

Die Impulse werden, wenn sie sich nach auswärts fortpflanzen, durch umgebende Objekte reflektiert, und es kehrt eine kom plexe bzw. komplizierte Reihe von Echos zu einer Empfängeran tenne 43 zurück, die als Radarimpulssignale 34 empfangen wer den. Der erste Rechteckwellenoszillator 30 ist über eine Zeit verzögerungseinrichtung 36 mit einem Impulsempfänger 40 ver bunden. Die Länge der durch die Zeitverzögerungseinrichtung 36 in das PRI eingeführten Verzögerung bzw. der dem PRI aufge prägten Verzögerung entspricht der Zweiweg-Echozeit des Radar impulssignals 33 zwischen dem MIR 26 und dem Zielbereich 22 auf der Schiene 20. Der Zielbereich 22 kann über eine Be reichssteuerung bzw. -regelung 38 eingestellt werden, welche die Länge der Verzögerung variiert.

Die Zeitverzögerungseinrichtung 36 versieht den Impulsempfän ger 40 mit einem Auf- bzw. Austastsignal derart, daß dieser Echos abtastet bzw. empfängt, die dem Zielbereich 22 entspre chen. Der Impulsempfänger empfängt oder tastet angenähert 3000 Abfragewerte bzw. Echos mit einer Frequenz im MHz-Bereich ab, und die Abfragewerte bzw. Echos werden nachfolgend gemittelt, um das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis zu verbessern.

Das Vorhandensein eines Rads 18 innerhalb des Zielbereichs 22 auf der Schiene 20 ändert den Radarreflexionsgrad des empfan genen Radarimpulssignals 34. Der Impulsempfänger 40 gibt das Empfängerausgangssignal 41 auf einen Bewegungsprozessor 44. Der Bewegungsprozessor 44 vergleicht das Empfängerausgangssi gnal 41 mit einer Bezugsspannung und erzeugt ein Detektions bzw. Indikationssignal 46, wenn sich der Reflexionsgrad des empfangenen Radarimpulssignals 34 geändert hat.

Die Empfindlichkeit des Bewegungsprozessors 44 kann in Abhän gigkeit von der Stärke des Empfängerausgangssignals 41 über eine Empfindlichkeitssteuerung bzw. -regelung 45 verändert werden. Durch diese Steuerung bzw. Regelung kann der Raddetek tor 10 für Regen, Insekten und andere in der Umgebung befind liche Störungsquellen unempfindlich oder weniger empfindlich gemacht werden.

Der MIR 26 kann in einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, in einem Dualdetektions modus verwendet werden. Der MIR 26 ist in dieser Ausführungs form so konfiguriert, daß er das Vorhandensein eines Rads 18 in einem ersten Zielbereich 22a und in einem zweiten Zielbe reich 122a auf der Strecke, insbesondere einer Eisenbahnlinie, detektiert.

Die Fig. 4 ist ein funktionelles Blockschaltbild einer zwei ten Ausführungsform des Raddetektors 10, worin der MIR 26 so modifiziert ist, daß er eine Zeitmultiplexbereichsschaltung umfaßt. Im einzelnen wird das Empfängerausgangssignal 41 über einen Analogschalter 48 auf einen ersten Bewegungsprozessor 44a und einen zweiten Bewegungsprozessor 44b gegeben. Ein zweiter Rechteckwellenoszillator 47 ist mit seinem Ausgang mit der Zeitverzögerungseinrichtung 36 und dem Analogschalter 48 verbunden. Der Analogschalter 48 wechselt den Bereich des Im pulsempfängers 40 zwischen einem ersten Bereich, der dem er sten Zielbereich 22a entspricht, während einer gewissen Zeit dauer, und einem zweiten Bereich, der dem zweiten Zielbereich 122a entspricht, für eine gewisse Zeitdauer. Der erste Bereich wird durch den ersten Bewegungsprozessor 44a überwacht, und der zweite Bereich wird durch den zweiten Bewegungsprozessor 44b überwacht. Die Bereiche des MIR 26 können über die Be reichssteuerung bzw. -regelung 38 (die beispielsweise in den Fig. 2A und 2B eingezeichnet ist und entsprechend auch in Fig. 4 vorgesehen sein kann) eingestellt werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Raddetektor 10 benachbart der Schiene 20 positioniert und für eine z. B. 0,30 m betra gende Azimuthtrennung von dem ersten Zielbereich 22a und dem zweiten Zielbereich 122a kalibriert. Der Raddetektor 10 kann durch Einstellen des MIR 26 so, daß er ein erstes Indikations signal 46a auslöst, wenn ein Rad 18 innerhalb des ersten Ziel bereichs 22a positioniert bzw. vorhanden ist, und durch Ein stellung des MIR 26 so, daß er ein zweites Indikationssignal 146a auslöst, wenn das Rad 18 innerhalb des zweiten Zielbe reichs 122a positioniert bzw. vorhanden ist, für eine Linear geschwindigkeitsdetektion kalibriert werden. Die Linearge schwindigkeit des Rads 18 kann durch Zeitmessung des Inter valls zwischen den beiden Indikationssignalen 46a, 146a be rechnet werden.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, kann der Raddetektor 10 zusätz lich drei MIRs 26a, 26b, 26c für das Bestimmen der Linearrich tung des Rads 18 umfassen. Zum Beispiel wird ein Rad 18, das von rechts nach links läuft, anfänglich durch den ersten MIR 26a in einem ersten Zielbereich 22a detektiert, gefolgt von einer Detektion durch den zweiten MIR 26b des Rads in einem folgenden Zielbereich 22b, und schließlich durch eine Detek tion des dritten MIR 26c des Rads in einem dritten Zielbereich 22c, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Demgemäß kann die Richtung des Rads 18 dadurch bestimmt werden, daß detektiert wird, wel cher MIR 26 bzw. 26a, 26b, 26c zuerst durch das Rad 18 ausge löst wird. Der in Fig. 5 gezeigte Raddetektor 10 erzeugt drei Detektions- oder Indikationssignale 46a, 46b, 46c, wenn ein Rad 18 durch die Zielbereiche 22a, 22b, 22c oder 222c, 222b, 222a hindurchgeht, und zwar in Abhängigkeit von der linearen Richtung des Rads 18.

Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, können die Detektions- oder Indikationssignale 46a, 46b, 46c in einen Logikprozessor 50 eingegeben werden. Der Logikprozessor 50 führt eine Fehler- bzw. Störungsdetektion durch eine Analyse der drei Indika tionssignale 46a, 46b, 46c durch. Ein Fehler bzw. eine Störung wird angezeigt, wenn alle drei MIRs 26a, 26b, 26c ein Rad 18, das durch die Zielbereiche 22a, 22b, 22c hindurchgeht, nicht detektieren.

Durch den Logikprozessor 50 kann außerdem eine Fehler- bzw. Störungstoleranz ausgeführt bzw. vorgesehen werden. Im einzel nen analysiert der Logikprozessor 50 die Detektions- oder In dikationssignale 46a, 46b, 46c und gibt nur das Vorhandensein eines Rads 18 an, wenn zwei von den drei Indikationssignalen 46a, 46b, 46c erzeugt werden. Diese Redundanz ergibt einen zu verlässigen Raddetektor 10, welcher selbst dann genau weiter funktioniert, wenn ein MIR 26 bzw. einer der MIRs 26a, 26b, 26c ausfällt. Weiterhin werden mit dieser Konfiguration viele Fehl- bzw. Falschdetektionen ausgeschaltet, weil wenigstens zwei MIRs 26 bzw. wenigstens zwei von den MIRs 26a, 26b, 26c Indikationssignale 46 erzeugen müssen, bevor der Raddetektor 10 die Detektion eines Rads 18 detektiert oder anzeigt.

Der Logikprozessor 50 kann weiter so konfiguriert sein, daß er eine Fehler- bzw. Störungsdiagnose in dem Fall liefert, in welchem ein MIR 26 bzw. einer der MIRs 26a, 26b, 26c ausfällt bzw. fehlerhaft funktioniert. Der Logikprozessor 50 kann die Indikationssignale 46a, 46b, 46c analysieren, wenn ein Fehler bzw. Ausfall detektiert wird, und einen angemessenen Alarm er zeugen, durch den der fehlerhafte bzw. ausgefallene MIR 26 bzw. 26a, 26b, 26c identifiziert wird.

Der Raddetektor 10 kann entweder in einer diskreten I/O-Ge staltung oder -Konfiguration (d. h. Eingangs-/Ausgangs-Gestal tung oder -Konfiguration) oder in der Konfiguration eines Lo kalbereichsnetzwerks (LAN-Konfiguration) verwendet werden. Fig. 6 ist ein funktionelles Blockschaltbild des Raddetektors 10 in einer diskreten I/O-Gestaltung bzw. -Konfiguration. Im einzelnen können die Indikationssignale 46 des MIR 26 auf den Logikprozessor 50 gegeben werden. Die Ausgangsgröße von dem Logikprozessor kann auf eine Mehrzahl von Relais 52 gegeben werden. Die Relais 52 übertragen 24-Volt-Signale an einen I/O- Prozessor 54, basierend auf den Ausgangsgrößen des Logikpro zessors 50. Die hohe Spannung liefert ein robustes und zuver lässiges Signal für die Übertragung zu dem I/O-Prozessor 54. Eine Verarbeitungszentraleinheit 56 liest nachfolgend die Da ten von dem I/O-Prozessor aus (die Bezeichnung "I/O" wird hier für "Eingang(s)-/Ausgang(s)-" verwendet).

Jeder MIR 26 in einem Raddetektor 10, der in dem diskreten I/O-Modus als ein Lineargeschwindigkeitsdetektor arbeitet, kann zwei 24-Volt-Signale über die Relais 52 zu dem I/O-Pro zessor 52 ausgeben. Jedes Ausgangssignal entspricht der Detek tion eines Rads 18 in dem ersten Zielbereich 22a oder dem zweiten Zielbereich 122a. Die Verarbeitungszentraleinheit 56 zählt bzw. mißt die zwischen den beiden Signalen vergangene Zeit und berechnet die Geschwindigkeit, basierend auf der Ent fernung zwischen dem ersten und zweiten Zielbereich 22a und 122a Die Verarbeitungszentraleinheit 56 kann außerdem die Li nearrichtung des Rads 18 durch Analysieren, welcher MIR 26 bzw. 26a, 26b, 26c zuerst durch das Rad 18 ausgelöst worden ist, bestimmen.

In Abhängigkeit von der Betriebsumgebung kann es wünschenswert sein, die Verarbeitungszentraleinheit 56 so zu konfigurieren, daß sie einige oder alle der Logikfunktionen ausführt. Demge mäß kann der Raddetektor 10 so ausgebildet sein, daß er die Indikationssignale 46 direkt über die Relais 52 an den I/O- Prozessor 54 ausgibt. Die Verarbeitungszentraleinheit 56 liest und verarbeitet nachfolgend von dem I/O-Prozessor 54 her die Ausgangsgröße des Raddetektors 10. Die Verarbeitungszentral einheit 56 kann eine Fehler- bzw. Störungsdetektion oder eine Fehler- bzw. Störungsdiagnose durchführen und eine Fehler bzw. Störungstoleranz aufweisen, und zwar insbesondere als eine Alternative zur Festverdrahtung der Logikfunktionen auf einer gedruckten Schaltungsplatte (die nachstehend entspre chend dem englischen Ausdruck "Printed Circuit Board" auch als PCB bezeichnet wird) innerhalb des Raddetektors 10.

Als eine Alternative zu dem diskreten I/O-Modus können die Raddetektoren 10 in Lokalbereichsnetzwerk-Konfigurationen (LAN-Konfigurationen) verwendet werden, wie beispielsweise in einer Tokenring(deterministisch)-LAN-Konfiguration oder einer Trägerabfühlmehrfachzugangs-/Kollisionsdetektions (CSMA/CD) (nichtdeterministische)-LAN-Konfiguration.

Der MIR 26 funktioniert in den LAN-Konfigurationen in der gleichen Weise, wie vorher für die diskrete I/O-Konfiguration beschrieben worden ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, werden die Indikationssignale 46 auf einen Logikprozessor 50 gegeben, wo rin Fehler- bzw. Störungsdetektions-, Fehler- bzw. Störungs diagnose und Fehler- bzw. Störungstoleranzfunktionen ausge führt werden können. Die Ausgangsgröße von dem Logikprozessor 50 wird an eine lokale Zentraleinheit 60 gegeben.

Die lokale Zentraleinheit 60 verarbeitet die Ausgangsgröße des Logikprozessors 50, um das Vorhandensein, die Linearpunktge schwindigkeit und die Richtung bzw. Linearrichtung des Rads 18 zu bestimmen. Die lokale Zentraleinheit 60 benutzt einen Zäh ler 66, um das Zeitintervall zwischen der Detektion des Rads 18 in dem ersten Zielbereich 22a und dem zweiten Zielbereich 122a zu messen, um die Lineargeschwindigkeit des Rads 18 zu bestimmen. Alternativ kann das Zeitintervall zwischen einzel nen MIRs 26a, 26b, 26c gemessen werden. Die Verwendung von drei MIRs 26a, 26b, 26c ergibt einen fehler- bzw. störungsto leranten Betrieb und ermöglicht es, die Linearrichtung des Rads 18 zu bestimmen.

Entsprechend dem Betrieb des Raddetektors 10 in dem diskreten I/O-Modus können die Fehler- bzw. Störungslogikfunktionen mit tels des Logikprozessors 50, wie vorher beschrieben, oder mit tels der lokalen Verarbeitungseinheit 60 ausgeführt werden.

Die Daten über die Radpräsenz, die Lineargeschwindigkeit des Rads und die Linearrichtung des Rads werden von der lokalen Zentraleinheit 60 zu einer Netzwerksteuer- bzw. -regeleinheit 62 weitergegeben, wo sie für die Übertragung durch das LAN zu dem I/O-Prozessor 54 hergerichtet werden. Der I/O-Prozessor 54 organisiert und speichert die Daten und überträgt auf Anforde rung hin ein Profil des Bereichs oder Geländes, z. B. eines Rangierbereichs, der bzw. das analysiert wird, zu der Verar beitungszentraleinheit 56.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl von Raddetekto ren 10 in einer CSMA/CD-LAN-Konfiguration angeordnet sein (hinsichtlich der Abkürzung siehe oben). Jeder Raddetektor 10 versucht in dieser Konfiguration seine letzten bzw. neuesten Daten über die Netzwerksteuer- bzw. -regeleinrichtung 62 zu dem I/O-Prozessor 54 zu übertragen, wenn ein Bus 70 frei ist. Wenn eine Kollision auf dem Bus 70 zwischen Signalen von un terschiedlichen Raddetektoren 10 auftritt, können keine Daten übertragen werden. Jeder Raddetektor 10 fährt mit dem Versuch fort, seine letzten bzw. neuesten Daten zu übertragen, bis der Bus 70 frei ist und die Daten dieses Raddetektors 10 übertra gen worden sind. Der Betrieb in der CSMA/CD-Konfiguration kann es erfordern, daß die Netzwerkbelastung nicht mehr als 51 bzw. 51% der Kapazität ist.

Fig. 9 zeigt eine Mehrzahl von Raddetektoren 10, die in einer Tokenring-LAN-Konfiguration angeordnet sind. Jeder Raddetektor 10 ist über die Netzwerksteuer- bzw. -regeleinrichtung 62 mit einem Tokenring 68 verbunden. Die Daten von den Raddetektoren 10 werden für die Übertragung zu der Verarbeitungszentralein heit 56 in dem I/O-Prozessor 54 gespeichert. Die Verarbei tungszentraleinheit 56 initiiert einen ordnungsgemäßen Daten übertragungsvorgang, der es ihr ermöglicht, alle Netzwerk steuer- bzw. -regeleinrichtungen 62 in einer sequentiellen Reihenfolge auszulesen. Die Systemsoftware mißt die dynami schen Positions-, Richtungs- und Geschwindigkeitsdaten durch eine spezifizierte Linearentfernung in einer vorher definier ten Aufeinanderfolge. Außerdem können aus einem Geschwindig keitsprofil über die Lineargleisstrecke Beschleunigungsberech nungen erhalten werden.

Das Tokenring-LAN wird vorzugsweise als ein Geschwindigkeits profilgenerator insoweit benutzt, als die Punktgeschwindigkei ten an aufeinanderfolgenden Positionen längs der Schiene 20 aufeinanderfolgend gemessen werden, wenn der Token sequentiell überall durch das Tokenring-LAN bzw. durch das gesamte Token ring-LAN hindurchgeführt wird. Es wird eine Anzahl von Punkt geschwindigkeiten erhalten, und die Beschleunigungsinformation kann leistungsfähig in dieser LAN-Konfiguration bestimmt wer den. Dieses System kann in Geschwindigkeitskontroll- bzw. Ge schwindigkeitssteuer- bzw. Geschwindigkeitsregelanwendungen in Klassifikationsgebieten bzw. Rangierregionen benutzt werden, wo die Geschwindigkeit eines Wagens bzw. Schienenfahrzeugs im zahlreichen Positionen bekannt sein muß.

Jede LAN-Konfiguration verbessert den Betrieb der Raddetekto ren 10. Die Tokenring-LAN-Konfiguration wird bevorzugt, wenn der Raddetektor 10 in Geschwindigkeitsprofil- und Beschleuni gungsanwendungen verwendet wird. Alternativ wird die CSMA/CD- Konfiguration bevorzugt, wenn die Raddetektoren 10 primär zum Bestimmen der Radpräsenz oder der Linearrichtung verwendet werden und die Netzwerkbelastung genügend niedrig ist.

Ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 10 gezeigt. Die Sendeantennen 42 bzw. 42a, 42b, 42c der MIRs 26 bzw. 26a, 26b, 26c senden die Radarimpulssignale 33 nach einem ersten Zielbereich 22a und einem zweiten Zielbereich 122a auf einer Schiene (nicht ge zeigt) zu. Die MIRs 26 erzeugen Indikationssignale 46a, 146a, welche der Detektion eines Rads 18 innerhalb des ersten Ziel bereichs 22a und des zweiten Zielbereichs 122a entsprechen (hinsichtlich der weiteren Indikationssignale siehe Fig. 10). Die Bereichssteuerung bzw. -regelung 38 der MIRs 26 kann mit einer Mehrzahl von Bereichspotentiometern 86a, 86b, 86c er zeugt bzw. versehen sein, und die Empfindlichkeitssteuerung bzw. -regelung 45 kann mit einer Mehrzahl von Empfindlich keitspotentiometern 87a, 87b, 87c erzeugt bzw. versehen sein.

Die Indikationssignale 46 bzw. 46a, 46b, 46c werden auf eine Mehrzahl von Puffern 63 bzw. 63a, 63b, 63c gegeben, und die gepufferten Indikationssignale werden auf eine Zählersteuer einrichtung 65 gegeben, welche eine Mehrzahl von ODER-Toren 77 bzw. 77a, 77b, 77c aufweist. Die Zählersteuereinrichtung 65 steuert den Zähler 66 dahingehend, daß er das Intervall zwi schen einem ersten Indikationssignal 46 bzw. 46a, 46b, 46c und einem zweiten Indikationssignal 146 bzw. 146a, 146b, 146c mißt bzw. zeitlich bestimmt. Die Ausgangsgröße des Zählers 66 wird zur Berechnung der Lineargeschwindigkeit des Rads 18 an die lokale Zentraleinheit 60 gegeben.

Die gepufferten Anzeige- bzw. Indikationssignale werden außer dem auf eine Mehrzahl von monostabilen Multivibratoren oder Kippschaltungen 72a, 72b, 72c gegeben. Die monostabilen Multi vibratoren oder Kippschaltungen 72a, 72b, 72c halten die ge pufferten Anzeige- bzw. Indikationssignale während einer genü genden Zeitdauer aufrecht, so daß dadurch jedes gepufferte An zeige- bzw. Indikationssignal von jedem MIR 26a, 26b, 26c syn chronisiert wird. Die Anpassung bzw. Angleichung der gepuffer ten Anzeige- bzw. Indikationssignale ist erforderlich, weil jeder MIR 26a, 26b, 26c aufeinanderfolgend bzw. fortlaufend ein Rad 18 zu unterschiedlichen zeitlichen Augenblicken detek tiert.

Die Ausgangsgröße der monostabilen Multivibratoren oder Kipp schaltungen 72a, 72b, 72c wird in dieser Ausführungsform zur Übertragung zu der lokalen Zentraleinheit 60 auf eine Verrie gelung und/oder einen Signalspeicher 55 gegeben. Die lokale Zentraleinheit 60 adressiert jeden Raddetektor 10 über einen Adressenkomparator 79, um die Übertragung der Raddetektionsda ten von der Verriegelung und/oder dem Signalspeicher 55 zu der lokalen Zentraleinheit 60 einzuleiten.

Die Ausgangsgröße der monostabilen Multivibratoren oder Kipp schaltungen 72 bzw. 72a, 72b, 72c wird außerdem an den Logik prozessor 50 gegeben. Die Ausgangsgröße von dem Logikprozessor 50 wird zur Übertragung zu dem I/O-Prozessor 54 über eine dis krete Schnittstelle 53 auf die Relais 52 bzw. 52a, 52b, 52c gegeben. Die diskrete Schnittstelle 53 liefert zusätzlich einen Gelände-, Gebiets- oder Feldtestpunkt für jeden einzel nen Raddetektor 10. Außerdem liefert ein Gleichstrom-Gleich strom-Umwandler 76 ein 5-Volt-Signal zu der 5-Volt-MIR-26- Schaltung.

Die nachstehende Aufstellung enthält eine Liste von Komponen ten, die dazu verwendet werden können, die in Fig. 10 gezeig te Ausführungsform der Erfindung aufzubauen:

Obwohl gewisse bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung hier beschrieben und dargestellt sind, versteht es sich, daß die Erfindung in keiner Weise hierauf beschränkt ist, sondern im Rahmen des Gegenstands der Erfindung, wie er in den Patent ansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Er findungsgedankens, wie er den gesamten Unterlagen zu entnehmen ist, auch andere Ausführungsformen und Abwandlungen möglich sind.

Mit der Erfindung wird insbesondere ein Raddetektor für das Anzeigen oder Detektieren des Vorhandenseins eines Schienen fahrzeugs auf einem Satz von beabstandeten Schienen zur Ver fügung gestellt. Der Raddetektor sendet ein Radarimpulssignal aus und empfängt oder tastet einen Teil des Signals ab, das einem Zielbereich auf oder über einer der Schienen entspricht. Der Raddetektor erzeugt ein Anzeige-, Indikations- oder Detek tionssignal, wenn eine Änderung in dem Reflexionsgrad des emp fangenen Signals entsprechend dem Zielbereich detektiert wird. Der Raddetektor kann auch, um eine Redundanz vorzusehen und/ oder zusätzliche Informationen zu erhalten, eine Mehrzahl von Sendern und Empfängern umfassen und insbesondere so konfigu riert sein, daß mit den erhaltenen Anzeige-, Indikations- oder Detektionssignalen die Lineargeschwindigkeit und/oder die Li nearrichtung eines Rads bestimmbar sind.

Claims

1. Einrichtung zum Signalisieren des Vorhandenseins ei nes Schienenfahrzeugs auf einem Satz beabstandeter Schienen (20) durch Detektieren des Vorhandenseins eines Rads (18) auf einer der Schienen (20), umfassend:

(a) eine Mehrzahl von Radarimpulsgeneratoren (28, 30) zum Er zeugen einer Mehrzahl von Radarimpulssignalen, wobei der Reflexionsgrad der Radarimpulssignale durch Kontakt mit Objekten in der Umgebung veränderbar ist;
(b) eine Mehrzahl von Sendern (32) zum Aussenden der Radarim pulssignale nach einem Zielbereich (22) oberhalb einer der Schienen (20) zu, wobei die Sender (32) mit den Ra darimpulsgeneratoren (28, 30) verbunden und die Sender (32) seitlich von einer oder dieser einen Schiene (20) beabstandet sind;
(c) eine jedem der Sender (32) oder je einem der Sender (32) entsprechende Mehrzahl von Empfängern (40) zum Abtasten bzw. Aufnehmen einer Mehrzahl von empfangenen Radarim pulssignalen, die von dem Zielbereich (22) als Echos zu rückgeworfen worden sind, wobei die Empfänger (40) seit lich von einer oder dieser einen Schiene (20) beabstandet sind;
(d) wenigstens einen Bewegungsprozessor (44) zum Erzeugen ei nes Indikationssignals, das jedem oder je einem der emp fangenen Radarimpulssignale, die von der Bewegung bzw. dem Vorhandensein des Rads (18) in dem Zielbereich (22) einen veränderten Reflexionsgrad haben, entspricht; und
(e) einen mit dem wenigstens einen Bewegungsprozessor (44) verbundenen Logikprozessor (50) zum Erzeugen eines Radde tektionssignals in Ansprechung auf eine Mehrzahl der In dikationssignale.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Radarimpulsgeneratoren (28, 30) und der Sender (32) sowie der Empfänger (40) sowie der we nigstens eine damit verbundene Bewegungsprozessor (44) auf mo nolithischem Halbleitermaterial hergestellt ist bzw. sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß ein erster Empfänger (40) ein erstes empfangenes Radarimpulssignal von einem ersten Zielbe reich (22a) abtastet bzw. aufnimmt und ein zweiter Empfänger (40) ein zweites empfangenes Radarimpulssignal von einem zwei ten Zielbereich (122a) abtastet bzw. aufnimmt, und der wenig stens eine Bewegungsprozessor (44) ein erstes Indikationssi gnal, das Änderungen im Reflexionsgrad des ersten empfangenen Radarimpulssignals entspricht, erzeugt, sowie ein zweites In dikationssignal, das Änderungen im Reflexionsgrad des zweiten empfangenen Radarimpulssignals entspricht, erzeugt, und der Logikprozessor (50) die Richtung dieses Rads (18) aus dem er sten Indikationssignal und dem zweiten Indikationssignal be stimmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Empfänger (40) ein erstes empfangenes Radarimpulssignal von einem ersten Zielbereich (22a) und ein zweites empfangenes Radarimpulssignal von einem zweiten Zielbereich (122a) abtastet bzw. aufnimmt und der we nigstens eine Bewegungsprozessor (44) ein erstes Indikations signal erzeugt, das Änderungen im Reflexionsgrad des ersten empfangenen Radarimpulssignals entspricht, sowie ein zweites Indikationssignal erzeugt, das Änderungen im Reflexionsgrad des zweiten empfangenen Radarimpulssignals entspricht, und der Logikprozessor (50) die lineare Punktgeschwindigkeit des Rads (18) aus dem ersten Indikationssignal und dem zweiten Indika tionssignal bestimmt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekenn zeichnet durch eine Zeitmeßeinrichtung, vorzugsweise einen Zähler (66), zur Zeitmessung des Intervalls zwischen dem ersten Indikationssignal und dem zweiten Indikationssignal für das Bestimmen der linearen Punktgeschwindigkeit des Rads (18).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) physisch von den Schienen (20) getrennt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung (10) innerhalb von vier Schienen-, Gleis- oder Spurbreiten entfernt von einer bzw. der einen der Schienen (20) oder der genannten Schiene (20) positioniert ist.

8. Einrichtung zum Signalisieren des Vorhandenseins ei nes Schienenfahrzeugs auf einem Satz von beabstandeten Schie nen (20) durch Detektieren des Vorhandenseins eines Rads (18) auf einer der Schienen (20), umfassend:

(a) einen Radarimpulssignalgenerator (28, 30) zum Erzeugen eines Radarimpulssignals, wobei der Reflexionsgrad des Radarimpulssignals durch Kontakt mit Objekten in der Um gebung veränderbar ist;
(b) einen mit dem Radarimpulssignalgenerator (28, 30) verbun denen Sender (32) zum Aussenden des Radarimpulssignals nach einer bzw. dieser einen Schiene (20) zu, wobei der Sender (32) seitlich von einer bzw. dieser einen Schiene (20) beabstandet ist;
(c) einen Empfänger (40) zum Abtasten bzw. Aufnehmen eines ersten empfangenen Radarimpulssignals, das als Echo von einem ersten Zielbereich (22a) oberhalb einer bzw. dieser einen Schiene (20) zurückgeworfen worden ist, und eines zweiten empfangenen Radarimpulssignals, das von einem zweiten Zielbereich (122a) oberhalb einer bzw. dieser einen Schiene (20) als Echo zurückgeworfen worden ist, wobei der Empfänger (40) seitlich von einer bzw. dieser einen Schiene (20) beabstandet ist; und
(d) einen Bewegungsprozessor (44) zum Erzeugen eines ersten Indikationssignals in Ansprechung auf Änderungen im Re flexionsgrad des ersten empfangenen Radarimpulssignals, und zum Erzeugen eines zweiten Indikationssignals in An sprechung auf Änderungen in dem Reflexionsgrad des zwei ten empfangenen Radarimpulssignals, wobei der Bewegungs prozessor (44) mit dem Empfänger (40) verbunden ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekenn zeichnet durch eine Zeitmeßeinrichtung, vorzugsweise einen Zähler (66), zur Zeitmessung des Intervalls zwischen dem ersten Indikationssignal und dem zweiten Indikationssignal, wobei der Zähler (66) mit dem Bewegungsprozessor (44) verbun den ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Radarimpulsgenerator (28, 30), der Sender (32), der Empfänger (40) und der Bewegungspro zessor (44) aus monolithischem Halbleitermaterial hergestellt sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) phy sisch von den Schienen (20) getrennt ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (10) innerhalb von vier Schienen-, Gleis- oder Spurbreiten entfernt von der einen Schiene (20) positioniert ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß das Rad (18) durch den ersten Zielbereich (22a) und den zweiten Zielbereich (122a) hindurchgeht.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine Zeitverzögerungsein richtung (36) zum Einstellen der Abtastzeit bzw. Empfangszeit des Empfängers (40) für das Abtasten bzw. Aufnehmen des ersten empfangenen Radarimpulssignals, das dem ersten Zielbereich (22a) entspricht, und des zweiten empfangenen Radarimpulssi gnals, das dem zweiten Zielbereich (122a) entspricht, wobei die Zeitverzögerungseinrichtung (36) zwischen den Radarimpuls generator (28, 30) und den Empfänger (40) geschaltet ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß der Radarimpulsgenerator (28, 30), der Sender (32), der Empfänger (40), der Bewegungsprozes sor (44) und die Zeitverzögerungseinrichtung (36) aus monoli thischem Halbleitermaterial hergestellt sind.

16. Einrichtung zum Signalisieren des Vorhandenseins ei nes Schienenfahrzeugs auf einem Satz von beabstandeten Schie nen (20) durch Detektieren des Vorhandenseins eines Rads (18) auf einer der Schienen (20), umfassend:

(a) einen Radarimpulssignalgenerator (28, 30) zum Erzeugen eines Radarimpulssignals, wobei der Reflexionsgrad des Radarimpulssignals durch Kontakt mit Objekten in der Umgebung veränderbar ist;
(b) einen mit dem Radarimpulssignalgenerator (28, 30) verbun denen Sender (32) zum Aussenden des Radarimpulssignals nach einer Schiene bzw. der einen Schiene (20) zu, wobei der Sender (32) seitlich von einer Schiene bzw. der einen Schiene (20) beabstandet ist;
(c) einen Empfänger (40) zum Abtasten bzw. Aufnehmen eines empfangenen Radarimpulssignals, das als Echo von dem Zielbereich (22) zurückgeworfen worden ist, wobei der Empfänger (40) seitlich von einer Schiene bzw. der einen Schiene (20) beabstandet ist;
(d) eine Zeitverzögerungseinrichtung (36) zum Einstellen der Abtastzeit bzw. Empfangszeit des Empfängers (40) und da durch zum Definieren des Zielbereichs (22), wobei die Zeitverzögerungseinrichtung (36) zwischen den Radar impulssignalgenerator (28, 30) und den Empfänger (40) zwischengefügt ist; und
(e) einen Bewegungsprozessor (44) zum Erzeugen eines Radde tektionssignals in Ansprechung auf Änderungen im Refle xionsgrad des empfangenen Radarimpulssignals, wobei der Bewegungsprozessor (44) mit dem Empfänger (40) verbunden ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, daß der Radarimpulsgenerator (28, 30), der Sender (32), die Zeitverzögerungseinrichtung (36), der Empfänger (40) und der Bewegungsprozessor (44) aus monoli thischem Halbleitermaterial hergestellt sind.

18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielbereich einen er sten Zielbereich (22a) und einen zweiten Zielbereich (122a) umfaßt, und daß das empfangene Radarimpulssignal ein erstes empfangenes Radarimpulssignal und ein zweites empfangenes Ra darimpulssignal umfaßt.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichnet, daß der Empfänger (40) ein erstes empfangenes Radarimpulssignal von dem ersten Zielbereich (22a) und ein zweites empfangenes Radarimpulssignal von dem zweiten Zielbereich (122a) abtastet bzw. aufnimmt und der Bewegungs prozessor (44) ein erstes Indikationssignal, das Änderungen im Reflexionsgrad des ersten empfangenen Radarimpulssignals ent spricht, und ein zweites Indikationssignal, das Änderungen in dem Reflexionsgrad des zweiten empfangenen Radarimpulssignals entspricht, erzeugt.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, gekenn zeichnet durch eine Zeitmeßeinrichtung, vorzugsweise einen Zähler (66), zur Zeitmessung des Intervalls zwischen dem ersten Indikationssignals und dem zweiten Indikationssignal für das Bestimmen der linearen Punktgeschwindigkeit des Rads (18).

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, da durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) physisch von den Schienen (20) getrennt ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (10) innerhalb von vier Schienen-, Gleis- oder Spurbreiten entfernt von einer Schiene bzw. der einen Schiene (20) positioniert ist.

23. Verfahren zum Signalisieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs auf einem Satz von beabstandeten Schienen (20), umfassend die Schritte des:

(a) Aussendens eines ersten Radarimpulssignals von einer ersten ortsfesten Position, die von den Schienen (20) seitlich beabstandet ist, nach einem ersten Zielbereich (22, 22a) oberhalb einer der Schienen (20) zu.
(b) Abtastens bzw. Empfangens eines ersten Teils des ersten Radarimpulssignals, der dem ersten Zielbereich (22, 22a) entspricht;
(c) Analysierens des ersten Teils, um Änderungen im Refle xionsgrad des ersten Radarimpulssignals zu detektieren, die einem Vorhandensein eines Rads (18) innerhalb des er sten Zielbereichs (22, 22a) entsprechen; und
(d) Anzeigens bzw. Signalisierens des Vorhandenseins des Schienenfahrzeugs in Ansprechung auf eine Detektion des Rads (18) in dem ersten Zielbereich (22, 22a).

24. Verfahren nach Anspruch 23, gekenn zeichnet durch den Schritt des Zählens der Signali sierungen bzw. Anzeigen der Räder (18) innerhalb des ersten Zielbereichs (22, 22a).

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Sender (32) und ein Emp fänger (40) des ersten Radarimpulssignals physisch von den Schienen (20) getrennt sind.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sender (32) und der Empfänger (40) innerhalb von vier Schienen-, Gleis- oder Spurbreiten von einer Schiene bzw. der einen der Schienen (20) beabstandet sind.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, gekennzeichnet durch die Schritte des:

(e) Sendens eines ersten Radarimpulssignals von der ersten ortsfesten Position, die seitlich von den Schienen (20) beabstandet ist, nach einem zweiten Zielbereich (122a) oberhalb einer Schiene bzw. der einen Schiene (20) zu;
(f) Abtastens bzw. Empfangens eines zweiten Teils des ersten Radarimpulssignals, der dem zweiten Zielbereich (122a) entspricht;
(g) Analysierens des zweiten Teils, um Änderungen im Refle xionsgrad des ersten Radarimpulssignals zu detektieren, die einem Vorhandensein des Rads (18) innerhalb des zwei ten Zielbereichs (122) entsprechen; und
(h) Signalisierens des Vorhandenseins des Schienenfahrzeugs in Ansprechung auf eine Detektion des Rads (18) in dem zweiten Zielbereich (122a).

28. Verfahren nach Anspruch 27, weiter umfassend den Schritt des:

(i) Berechnens einer Lineargeschwindigkeit des Rads (18).

29. Verfahren zum Signalisieren des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs auf einem Satz von beabstandeten Schienen (20), umfassend die Schritte des:

(a) Aussendens einer Mehrzahl von Radarimpulssignalen von einer ortsfesten Position, die von den Schienen (20) seitlich beabstandet ist, nach einer Mehrzahl von Ziel bereichen (22a, 122a) oberhalb von einer der Schienen (20) zu;
(b) Abtastens bzw. Empfangens eines ersten Teils von jedem der Radarimpulssignale, der den Zielbereichen (22a, 122a) entspricht;
(c) Analysierens der ersten Teile, um Änderungen im Refle xionsgrad der Radarimpulssignale zu detektieren, die ei nem Vorhandenseins eines Rads (18) innerhalb dieser Ziel bereiche (22a, 122a) entsprechen; und
(d) Signalisierens des Vorhandenseins eines Schienenfahrzeugs in Ansprechung auf eine Detektion eines Rads (18) in den Zielbereichen (22a, 122a).

30. Verfahren nach Anspruch 29, gekenn zeichnet durch den Schritt des:

(e) Berechnens einer Lineargeschwindigkeit des Rads (18).

31. Verfahren nach Anspruch 29, gekenn zeichnet durch den Schritt des:

(e) Bestimmens der Richtung, insbesondere der Linearrichtung, des Rads (18).

32. Verfahren nach Anspruch 29, gekenn zeichnet durch den Schritt des:

(e) Zählens bzw. zeitlichen Erfassens des Rads (18) innerhalb der Zielbereiche (22a, 122a).

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, da durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Sendern (32) und eine Mehrzahl von Empfängern (40) von Radar impulssignalen physisch von den Schienen (20) getrennt sind.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sender (32) und die Empfänger (40) innerhalb von vier Schienen-, Gleis- oder Spurbreiten von ei ner der Schienen (20) beabstandet sind.