DE19709840C2 - Einrichtung für die Achszählung zum Unterscheiden von Radbeeinflussungen und Nicht-Radbeeinflussungen - Google Patents
Einrichtung für die Achszählung zum Unterscheiden von Radbeeinflussungen und Nicht-RadbeeinflussungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
In Signal + Draht, 79(1987)4, Seiten 91 bis 96 wird über ei
nen elektronischen Zählpunkt berichtet, der aus am Gleis an
geordneten Doppelsensoren zum Detektieren vorüberlaufender
Fahrzeugräder und aus einer in einem benachbarten Anschlußge
häuse untergebrachten Auswerteelektronik berichtet, in der
die amplitudenmodulierten Sensorsignale in frequenzmodulierte
Sensorsignale umgesetzt und über ein Streckenkabel an eine
ferne Bewertungseinrichtung übermittelt werden. Dort werden
aus den Sensorsignalen fahrrichtungsabhängige Zählimpulse ge
bildet und der Achszählung zur Frei- und Besetztmeldung von
Gleisabschnitten zugeführt.
Jeder Sensor besteht aus einem auf der einen Seite einer
Fahrschiene angebrachten Sender und einem auf der anderen
Seite angeordneten Empfänger für die vom zugehörigen Sender
ausgehende elektromagnetische Strahlung. Ein zwischen Sender
und Empfänger auf der dazwischenliegenden Fahrschiene vor
überlaufendes Fahrzeugrad ändert vorübergehend die Kopplung
zwischen Sender und Empfänger, wobei die Empfangsspannung
während der Radbeeinflussung merklich gegenüber dem unbeein
flußten Zustand ansteigt. Zum Bestimmen der Fahrrichtung vor
überlaufender Fahrzeuge und/oder zum Bestimmen der Geschwin
digkeit dieser Fahrzeuge wird zusätzlich ein zweiter Sensor
verwendet, der in einem gewissen Abstand vom ersten Sensor
angeordnet ist und zusammen mit diesem ein Doppelsensorsystem
bildet. Der elektrische Aufbau der beiden Einzelsensoren und
der zugehörigen Auswerteelektronik ist im wesentlichen der
gleiche; allerdings werden zur gemeinsamen Übermittlung der
frequenzmodulierten Sensorsignale an eine ferne Bewertungs
einrichtung für beide Sensoren eines Sensorsystems unter
schiedliche Modulationsfrequenzen verwendet; im einzelnen
wird darauf später noch näher eingegangen. In der fernen Be
wertungseinrichtung werden aus den frequenzmodulierten Sen
sorsignalen Radimpulse gebildet, die den beiden Sensoren ein
deutig zuzuordnen sind.
Durch die Ausbildung der Radsensoren als induktiv wirkende
Schaltmittel kommt es vor, daß diese auch auf an den Fahrzeu
gen angebrachte Magnet- oder Wirbelstromschienenbremsen rea
gieren, wobei nie vorhergesagt werden kann, ob eine Fahrzeug
bremse tatsächlich zu einem zählfähigen Sensorsignal führt
oder nicht. Dies ist u. a. abhängig davon, ob die Bremse ab
gesenkt und ob sie eingeschaltet ist oder nicht; gelegentlich
werden beim Passieren einer Fahrzeugbremse infolge der Seg
mentierung ihrer Bremselemente auch mehrere Sensorsignale er
zeugt. Zur Kompensation solcher nicht gewollten Fehlbeein
flussungen bedient man sich bestimmter Abschirmungsmaßnahmen
an den Fahrzeugen und an den Gleisschaltmitteln, durch die
das Einwirken der Bremsen auf die Radsensoren auf einen un
kritischen Wert bedämpft werden soll.
Es ist auch bereits bekannt (DE 94 20 736 U1), das Ansprechen
von Achzähleinrichtungen beim Beeinflussen von Gleissensoren
durch Magnetschienenbremsen dadurch zu verhindern, dass die
Gleissensoren während der Passage der Magnetschienenbremsen
vom Fahrzeug aus unwirksam geschaltet werden. Das verlangt
aber entsprechende Sendevorrichtungen auf den Fahrzeugen.
Aus der DE 41 29 138 C1 ist eine Radsensoranordnung zur Er
fassung von Rädern schienengebundener Fahrzeuge bekannt, bei
der Radsensoren sowohl auf der Innen- als auch auf der Außen
seite der Fahrschienen angeordnet sind. Von den Radsensoren
ausgelöste Radsignale werden nur dann der Achszählung zuge
führt, wenn der Pegel des Sensors, an dem die Spurkränze der
Fahrzeuge vorbeilaufen, größer ist als der des anderen Sen
sors. Damit sollen Sensorbeeinflussungen durch Fahrzeuge, die
nicht auf Radbefahrungen zurückzuführen sind, für die Achs
zählung unwirksam gemacht werden. Voraussetzung hierfür ist,
dass die die Sensoren beeinflussenden metallischen Geräte auf
den Fahrzeugen, z. B. die Fahrzeugbremsen, die Sensoren auch
tatsächlich in einer Weise beeinflussen, die eine zuverlässi
ge Unterscheidung von Radbeeinflussungen zulässt.
Aus der DE 42 29 131 C1 ist eine Einrichtung zur Erfassung
von Rädern schienengebundener Fahrzeuge bekannt, bei der die
Radsensoren ebenfalls auf beiden Seiten der Fahrschienen an
geordnet sind. Es werden nicht nur die Fahrzeugachsen detek
tiert sondern auch weitere sonstige Fahrzeuggeräte, wie z. B.
Fahrzeugbremsen. Die ermittelten Sensorbeeinflussungen werden
abgespeichert und dienen gemeinsam zur Kennzeichnung des Zu
ges, der diese Beeinflussungen vorgenommen hat. Diese Kenn
zeichnung ist nur dann eindeutig, wenn alle Sensoren auch von
den auf die Sensoren wirkenden metallischen Gegenständen an
den Zügen stets in gleicher Weise beeinflusst werden. Das ist
vielfach nicht der Fall, wenn nämlich Gleisbremsen nur vor
übergehend ein- oder ausgeschaltet sind.
Durch zusätzliche Störbeeinflussungen auf dem Streckenkabel,
insbesondere durch Leitungsunterbrechungen und Aderberührun
gen, erkennt die ferne Bewertungseinrichtung gelegentlich
ebenfalls auf zählfähige Sensorsignale, ohne daß die Sensoren
tatsächlich durch ein Rad beeinflußt wurden oder aber es wer
den tatsächlich vorhandene Radbeeinflussungen nicht erkannt
und damit nicht bewertet. Als Folge hiervon kann es zu feh
lerhaften Besetzt-, aber auch zu fehlerhaften Freimeldungen
von Gleisabschnitten kommen. Bei einer Unterbrechung der
Stromversorgung eines Zählpunktes, insbesondere bei intermit
tierender Unterbrechung, kommt es vor allem infolge der in
duktiven Elemente der Radsensoren und der zugehörigen Elek
tronik zum Entstehen und zum Einspeisen von im ms-Bereich
zeitversetzten Signalen in das Streckenkabel, die in der fer
nen Bewertungseinrichtung nicht zuverlässig als Störsignale,
sondern gelegentlich auch als zählfähige Sensorsignale bewer
tet werden. Durch Kabelschlüsse innerhalb des Streckenkabels,
auch durch einpolige Aderberührungen, kann es gelegentlich
vorkommen, daß die Sensorsiganle eines der Radsensoren eines
Sensorsystems nicht mehr zählfähig sind, weil sie durch die
Sensorsignale des jeweils anderen Radsensors in ihrer Ausge
staltung verfälscht werden. Damit ist nicht sichergestellt,
daß ein tatsächlich besetzter Abschnitt auch tatsächlich be
setztgemeldet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit
der es möglich ist, aus der Bewertung von Sensorsignalen auf
die Beeinflussung des Sensorsystems durch ein Fahrzeugrad
oder eine Fahrzeugbremse zu schließen. Nach einer Weiterbil
dung der Erfindung soll darüber hinaus auch erkennbar sein,
ob sich das Sensorsystem im Ruhezustand befindet, also unbe
einflußt ist und
ob die Stromversorgung des Sensorsystems und der zugehörigen
Elektronik einwandfrei funktioniert und sich das Streckenka
bel in einwandfreiem Zustand befindet; die erfindungsgemäße
Einrichtung soll auch dann funktionsfähig sein, wenn die
Speisung eines Zählpunktes nicht aus der fernen Bewertungs
einrichtung erfolgt sondern vor Ort (fremdgespeist) vorgenom
men wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1. Durch die zusätzliche Bewer
tung der Frequenz der zur Bewertungseinrichtung übertragenen
frequenzmodulierten Signale ist es möglich, neben den eigent
lichen Sensorsignalen zusätzliche Informationen an die Bewer
tungseinrichtung zu übermitteln, die es dieser ermöglichen,
den tatsächlichen Betriebszustand des betreffenden Zählpunk
tes eindeutig zu bestimmen. Damit ist es möglich, auf Radbe
einflussungen beruhende Sensorsignale, auf Bremsenbeeinflus
sungen beruhende Sensorsignale und auf Leitungsstörungen be
ruhende Sensorsignale zu separieren und in unterschiedlicher
Weise zu behandeln, z. B. dergestalt, daß Signale, die tat
sächlich auf einer Radbeeinflussung beruhen oder die eine
mindestens vorübergehende Funktionsunfähigkeit eines Zähl
punktes kennzeichnen, mindestens zu einer bleibenden Besetzt
meldung der zugehörigen Gleisabschnitte führen, während Be
einflussungen aufgrund von Fahrzeugbremsen dies nicht tun.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin
dungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angege
ben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in
Fig. 1 schematisch einen ferngespeisten Zählpunkt mit zwei
Sensoren zusammen mit der zugehörigen Auswerteelek
tronik und einen Teil der fernen Bewertungseinrich
tung, in der die fahrrichtungsabhängigen Zählimpulse
gebildet werden
Fig. 2 in Form einer Wahrheitstabelle die zu detektierenden
Zustände eines Zählpunktes in Abhängigkeit von den
Sensorsignalen und in
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung für die Pegel- und Frequenz
auswertung der Sensorsignale.
Der in Fig. 1 dargestellte Zählpunkt ZP besteht aus zwei in
einem Gleisgerät untergebrachten Sensoren S1, S2 und einer in
einem Anschlußgehäuse untergebrachten elektronischen Schal
tung, die die Stromversorgung für die Sensoren und die
Schaltmittel zum Umsetzen der amplitudenmodulierten Sensorsi
gnale in frequenzmodulierte Sensorsignale beinhaltet. Die
Schaltmittel des Gleisgerätes sind mit der Elektronik des An
schlußgehäuses über kurze Verbindungskabel VK1, VK2 elek
trisch leitend verbunden. Der Zählpunkt ZP steht über ein
längeres Streckenkabel SK mit einer fernen Auswerteeinrich
tung A zur Verarbeitung der vom Zählpunkt an das Streckenka
bel angelegten Sensorsignale in Verbindung. Zur gegenseitigen
Entkopplung der beiden Radsensoren S1, S2 und der ihnen zuge
ordneten Elektroniken dient eine zählpunktseitige Entkopp
lungseinrichtung EK1, die an das Streckenkabel SK angeschlos
sen ist; die Entkopplungseinrichtung EK1 dient auch zur Ent
kopplung einer von der Auswerteeinrichtung her angelegten
Versorgungsgleichspannung gegenüber den im Zählpunkt gene
rierten Signalwechselspannungen. In der Auswerteeinrichtung A
ist das Streckenkabel an eine weitere Entkopplungseinrichtung
EK2 angeschlossen, in der die von den beiden Sensoren stam
menden Signalwechselspannungen separiert werden und in die
der aus der Versorgungsgleichspannungsquelle U stammende Ver
sorgungsgleichstrom zum Zählpunkt hin eingespeist wird.
Im Anschlußgehäuse des Zählpunktes ZP ist eine Konstantspan
nungsquelle Uc vorgesehen, die aus der an das Streckenkabel
angelegten Versorgungsgleichspannung eine konstante Versor
gungsgleichspannung für die Bauelemente des Anschlußgehäuses
ableitet. Die konstante Versorgungsgleichspannung erzeugt
ferner in einem Generator G die Arbeitsfrequenz für die bei
den Sensoren des Zählpunktes; eine typische Arbeitsfrequenz
liegt bei 43 kHz.
Die beiden Sensoren S1 und S2 bestehen aus jeweils einem Sen
deschwingkreis SS1 bzw. SS2 und einem durch einen einstellba
ren Widerstand bedämpften Empfangsschwingkreis ES1 bzw. ES2.
Die jeweils zusammenwirkenden Sende- und Empfangsschwingkrei
se sind auf der einen bzw. der anderen Seite einer Fahrschie
ne FS angeordnet, wobei die beiden Sensoren des Doppelsensor
systems in Fahrrichtung gegeneinander beabstandet sind. Rollt
ein Rad durch den Wirkbereich des Gleisgerätes, so ändert
sich die magnetische Kopplung zwischen den Sende- und Emp
fangsspulen der beiden Sensoren in zeitlichem Versatz. Durch
das Metall des Rades wird der Feldverlauf zwischen den je
weils zusammenwirkenden Sende- und Empfangsspulen so verän
dert, daß die Feldstärke und damit die induzierte Spannung in
der jeweiligen Empfangsspule vorübergehend ansteigt. Die Empfangsspannungen
gelangen über die Verbindungskabel VK1, VK2
an die beiden Empfangsverstärker EV1, EV2 im Anschlußgehäuse.
Den Empfangsverstärkern sind Eingangsfilter EF1, EF2 nachge
schaltet. Sie sind schmalbandig ausgelegt und reduzieren zu
sätzlich zur Bedämpfung durch die Widerstände die Amplituden
der Empfangsspannungen. Nachgeschaltete Verstärker V1, V2
verstärken die gefilterten Empfangsspannungen auf Amplituden,
die am Ausgang der auswerteseitigen Entkopplungseinrichtung
EK2 bei radunbeeinflußten Sensoren Empfangsspannungen von
z. B. jeweils 3 V entstehen lassen. Ihnen sind Gleichrichter
nachgeschaltet, welche die Empfangsspannungen in proportiona
le Gleichspannungen umwandeln. Die Gleichrichter führen auf
Spannungs/Frequenzumsetzer SFU1, SFU2. Diese erzeugen Recht
eckschwingungen, deren Frequenzen f1, f2 von den Amplituden
der gleichgerichteten Empfangsspannungen der Gleichrichter
GR1, GR2 abhängig sind. Die beiden Frequenzen f1 und f2 sind
voneinander verschieden. Die Umsetzung der amplitudenmodu
lierten Sensorsignale in frequenzmodulierte Signalwechsel
spannungen unterschiedlicher Frequenzen macht es möglich, in
der Auswerteeinrichtung die übermittelten Signalwechselspan
nungen wieder zu separieren und die daraus ableitbaren Sen
sorsignale den beiden Sensoren eindeutig zuzuordnen.
Die beiden Spannungs/Frequenzumsetzer SFU1, SFU2 geben an ih
rem Ausgang Signalwechselspannungen einer Frequenz ab, die
abhängig ist von der jeweils aktuellen Kopplung zwischen den
Sende- und Empfangsspulen des zugehörigen Sensors. Bei jeder
Befahrung ändert sich die Frequenz der Spannungs/Frequenz
umsetzer nach Maßgabe der jeweils vorhandenen Kopplung zwi
schen den Sende- und Empfangsspulen, wobei jeweils ein be
stimmter Frequenzbereich durchlaufen wird. Den Spannungs/Frequenzumsetzern
sind Ausgangsfilter AF1, AF2 nachgeschaltet,
die dafür sorgen, daß nicht alle Frequenzen auf das Strecken
kabel gelangen sondern nur solche Frequenzen, die bei nicht
und kaum beeinflußtem Sensor generiert werden. Es sind dies
Frequenzen in einem gewissen Bereich um eine einstellbare
Grundfrequenz f1, f2. Typischerweise liegt z. B. der Durch
laßbereich des Ausgangsfilters AF1 zwischen 4550 Hz und
2730 Hz, während er für das Ausgangsfilter AF2 zwischen
7970 Hz und 6170 Hz liegt.
Ein Anstieg der Empfangsspannung auf das etwa 1,6fache der
Ruhespannung (Radbeeinflussung) führt in beiden Sensoren zu
einem Frequenzanstieg über die obere Bandbreite des jeweils
zugehörigen Ausgangsfilters hinaus. Durch die dort einsetzen
de Dämpfung sinken die Pegel der auf das Streckenkabel ge
schalteten Signalspannungen steil ab und diese Absenkung ist
in der fernen Innenanlage durch Amplitudenbewertung sensor
spezifisch detektierbar. Die Durchlaßbereiche der Ausgangs
filter sind so dimensioniert, daß sie die Sensorsignale an
den vorgenannten Eckfrequenzen mit 3 dB bedämpfen.
In der fernen Auswerteeinrichtung A werden die an der Ent
kopplungseinrichtung EK2 anstehenden Signalspannungen über
Eingangsfilter EF11, EF21 separiert. Die Durchlaßbereiche
dieser Eingangsfilter entsprechen denen der Ausgangsfilter
AF1, AF2. Sie bewirken eine zusätzliche Dämpfung der empfan
genen Signale um weitere 3 dB für die jeweiligen Eckfrequen
zen. Die von den Eingangsfiltern EF11, EF21 durchgelassenen
Signalspannungen werden in nachgeschalteten Gleichrichtern
GR11, GR21 gleichgerichtet und Triggern T13, T23 zur Amplitu
denbewertung zugeführt. Diese Trigger sind so eingestellt,
daß sie auf das Absinken der ihnen zugeführten Spannung auf
einen Wert unterhalb einer Dämpfung von 6 dB ansprechen,
d. h. die Trigger schalten jedesmal dann, wenn die von den
Spannungs/Frequenzumsetzern SFU1, SFU2 abgegebenen Si
gnalspannungen die Eckfrequenzen durchlaufen. Eine nicht dar
gestellte Bewertungseinrichtung bewertet die Ausgangssignale
der Trigger T13 und T23 und erzeugt hieraus fahrrichtungsab
hängige Zählimpulse, wobei die jeweilige Fahrrichtung von der
Reihenfolge abhängt, in der die beiden Sensoren S1, S2 von
einem Fahrzeugrad aufeinanderfolgend betätigt wurden.
Bei einer Sensorbeeinflussung durch eine Fahrzeugbremse kommt
es durch Feldverdrängung im Gegensatz zu Radbefahrungen zu
einer vorübergehenden Verminderung der Kopplung zwischen den
Sende- und Empfangsspulen der Sensoren. Die Wirkung dieser
Beeinflussung hinsichtlich der Auswertung der Signalspannun
gen ist aber die gleiche wie bei einer Radbefahrung, nur daß
nun die Frequenzen der von den Spannungs/Frequenzumsetzern
SFU1, SFU2 ausgegebenen Signalspannungen sich vermindern. Die
Auswerteeinrichtung A, die bislang nicht differenzieren kann
zwischen dem Durchlaufen der oberen und dem Durchlaufen der
unteren Eckfrequenz der vorgeschalteten Filter erkennt bis
lang bei einer Bremsenbeeinflussung ebenfalls auf eine Radbe
fahrung mit der möglichen Folge einer Freimeldung eines
Gleisabschnittes zur Unzeit.
Bei Spannungseinbrüchen, insbesondere bei intermittierenden
Spannungseinbrüchen, kommt es durch unterschiedliche Ein- und
Ausschwingzeiten insbesondere der Filter dazu, daß auf dem
Streckenkabel vorübergehend Signalspannungen anliegen, die
von der Auswerteeinrichtung bisher möglicherweise ebenfalls
als Radbefahrungen erkannt werden. Ähnliches kann entstehen
bei einem Aderschluß innerhalb eines zu unterschiedlichen
Zählpunkten führenden Streckenkabels. Durch dabei entstehende
Schwebungen können Sensorsignale ausgeblendet werden, so daß
es möglicherweise nicht zu Zählvorgängen kommt.
Die Erfindung sieht nun vor, zusätzlich zur Amplitude der
frequenzmodulierten Signalspannungen eine Frequenzbewertung
dieser Signalspannungen durchzuführen und die Ergebnisse zu
sammen mit der Amplitudenbewertung der Signalspannungen einer
Verknüpfung zuzuführen, die die Art der jeweiligen Sensorbe
einflussung bzw. die Störbeeinflussung bei Stromversorungs-
und Kabelproblemen zuverlässig erkennt.
Konkret ist vorgesehen, daß an den Ausgang der auswerteseiti
gen Entkopplungseinrichtung EK2 für beide Verarbeitungskanäle
jeweils ein Frequenz/Spannungsumsetzer FSU1 bzw. FSU2 ange
schlossen ist und daß dieser Frequenz/Spannungsumsetzer auf
jeweils einen oder zwei zugeordnete Trigger T11, T12 bzw.
T21, T22 speist. Am Ausgang der Frequenz/Spannungsumsetzer
FSU1, FSU2 entsteht eine Gleichspannung, deren Amplitude ab
hängig ist von der aktuellen Frequenz der vom Zählpunkt auf
geschalteten Signalspannungen. Wenn man nun ermittelt, ob die
Amplitude dieser Gleichspannung zum Zeitpunkt der Registrie
rung eines Befahrungsereignisses durch einen der Trigger T13,
T23 ansteigt oder abfällt, läßt sich auswerteseitig erkennen,
ob die Signalspannung die obere oder die untere Eckfrequenz
der Filter durchläuft. Wird der Sensor S1 beispielsweise
durch eine Fahrzeugbremse beaufschlagt, so sinkt die Emp
fangsspannung an der Empfangsspule ab und die Frequenz des
Spannungs/Frequenzumsetzers SFU1 nimmt ab. Der Trigger T13
erkennt das Absinken der Empfangsspannung um z. B. 6 dB und
eine Verknüpfungseinrichtung U1 bzw. U2 kann nun aus dem An
sprechen des Triggers T13 bzw. T23 und dem Ansprechen z. B.
des Triggers T12 bzw. T22 auf das Vorhandensein einer Brem
senbeeinflussung schließen. Hierzu weist der Trigger T12 bzw.
T21 eine Triggerschwelle auf, die dann von der anliegenden
Gleichspannung unterschritten wird, wenn die Frequenz der auf
das Signalkabel geschalteten Signalspannung einen vorgegebe
nen Wert unterschreitet. Dieser Wert kann z. B. die untere
Eckfrequenz der in den Übertragungsweg geschalteten Filter
sein aber auch eine andere Frequenz, die unterhalb des Ru
hefrequenzbandes des betreffenden Sensors liegt. Sprechen die
gemeinsam zu bewertenden Trigger T13, T12 bzw. T23, T22 nicht
zeitgleich an, so muß das Ansprechen des jeweils zuerst an
sprechenden Triggers bis zum Ansprechen des anderem Triggers
gespeichert werden, beispielsweise indem die Zeitpunkte für
das Ansprechen der Trigger festgehalten werden.
Die weiterhin vorgesehenen Trigger T11 und T22 dienen dazu,
das Vorhandensein bestimmter Signalspannungen zu detektieren,
die im oberen Teil des Ruhefrequenzspektrums der Sensoren na
he der oberen Eckfrequenz der in den Übertragungsweg geschal
teten Filter liegen. Damit ist es möglich, auswerteseitig
nicht nur zwischen Radbeeinflussungen und Bremsenbeeinflus
sungen zu unterscheiden sondern auch Störbeeinflussungen zu
erkennen, die ihren Grund außerhalb von Sensorbeeinflussungen
haben, beispielsweise Störungen in der Stromversorgung oder
Leitungsstörungen. Bei diesen Störungen nämlich verändert
sich zwar die Amplitude, nicht aber die Frequenz der auf das
Streckenkabel geschalteten Signalspannungen bzw. sie verän
dert sich nur unwesentlich, so daß in Verbindung mit dem Ausgangssignal
des bislang für die Raderkennung verwendeten
Triggers T13 bzw. T23 auf das Vorhandensein von Störungen
oder von Befahrungsereignissen geschlossen werden kann. Das
jeweilige Ergebnis der Verknüpfungsvorgänge ist in Form einer
Wahrheitstabelle in Fig. 2 angegeben.
Die Verknüpfungsvorgänge für die Ausgangssignale der Trigger
finden in vorteilhafter Weise innerhalb von Verknüpfungsbau
steinen U1, U2 statt, die Bestandteil der Auswerteeinrichtung
A sind. Von dort können die jeweiligen Ergebnismeldungen
z. B. in Form von zwei Bits b1, b2 bzw. b11, b21 an eine Be
wertungseinrichtung, z. B. einen Rechner oder ein Rechnersy
stem, weitergegeben werden. In dieses Rechnersystem brauchen
dann keine Maßnahmen implementiert werden zur Bewertung der
Sensormeldungen hinsichtlich tatsächlicher Radbefahrung,
Bremsenbeeinflussung und Störbeeinflussung.
Fig. 3 zeigt die Prinzipdarstellung der Signalpegel- und Si
gnalfrequenzauswertung. Dargestellt ist die Filterkurve eines
Ein- und Ausgangsfilter. Bei jeder Betätigung des zugehörigen
Sensors durch ein Fahrzeugrad oder durch eine Fahrzeugbremse
sinkt die Signalspannung Us dramatisch ab, sobald die jewei
lige Signalfrequenz in die Nähe einer der Eckfrequenzen der
in den Übertragungsweg geschalteten Filter gelangt. Dabei be
dämpft das Ausgangsfilter AF1 bzw. AF2 die maximale
Signalamplitude Uo um drei dB und das mit dem betreffenden
Ausgangsfilter in Reihe liegende Eingangsfilter EF11 bzw.
EF21 bedämpft diesen Wert um weitere drei dB auf einen unte
ren Amplitudenwert Un. Das Eingangsfilter EF11 bzw. EF21 be
stimmt die Eckfrequenzen fu bzw. fo, deren Über- bzw. Unter
schreiten die Sensorbetätigung angibt. Aus dem Ansteigen der
Signalfrequenz in Richtung auf die obere Eckfrequenz, detek
tiert durch den Trigger T11 bzw. T22, in Verbindung mit dem
Absinken der Signalspannungsamplitude um sechs dB, detektiert
durch den Trigger T13 bzw. T23, läßt sich in eindeutiger Wei
se auf eine Radbefahrung schließen. Das Absinken der Signal
frequenz in Richtung auf die untere Eckfrequenz, detektiert
durch den Trigger T12 bzw. T21, führt in Verbindung mit einer
Abnahme der Signalspannungsamplitude um 6 dB, detektiert
durch den Trigger T13 bzw. T23, zu einem Erkennen einer Brem
senbeeinflussung.
Das Nichtansprechen aller drei Trigger T11, T12, T13 bzw.
T21, T22, T23 kennzeichnet den Ruhezustand des zugehörigen
Sensors.
Das Erkennen einer Signalfrequenz im Bereich der oberen oder
unteren Eckfrequenz eines Filters, detektiert über den Trig
ger T11 bzw. T21, führt in Verbindung mit dem Nichtansprechen
des Triggers T13 bzw. T23 zum Erkennen einer Aderberührung
oder einer Aderunterbrechung.
Die Frequenz/Spannungsumsetzerkennlinie beschreibt einen be
vorzugten Frequenz/Spannungsumsetzer wie er in Verbindung mit
Triggern vorteilhaft verwendbar ist, die jeweils dann schal
ten, wenn die Frequenz der Signalspannung die obere bzw. un
tere Eckfrequenz der in den Übertragungsweg geschalteten Fil
ter durchbricht.
Claims (6)
1. Einrichtung für die Achszählung im Bahnwesen zum Unter
scheiden zwischen an entfernter Stelle generierten und über
Signalleitungen (SK) an eine Auswerteeinrichtung (A) übermit
telten frequenzmodulierten Sensorsignalen als Folge von Rad
beeinflussungen und Nicht-Radbeeinflussungen, die auswerte
seitig ein frequenzbewertendes Eingangsfilter (EF11, EF21)
durchlaufen, von dessem Ausgang sie zur Bewertung bereitge
stellt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß auswerteseitig an die Signalleitungen (SK) ein Fre
quenz/Spannungsumsetzer (FSU1, FSU2) mit mindestens einem
nachgeordneten Trigger (T12, T22) angeschlossen ist, dessen
Triggerschwelle unterhalb oder oberhalb des sich bei nicht
beeinflußtem Sensor (S1, S2) ohne Störbeeinflussung einstel
lenden Signalpegels liegt und der beim Unterschreiten oder
Überschreiten seiner Triggerschwelle anspricht und daß das
Ausgangssignal des mindestens einen Triggers mit dem Aus
gangssignal eines weiteren Triggers (T13, T23) nach einer
UND-Beziehung verknüpft sind, der mindestens mittelbar an den
Ausgang des auswerteseitigen Eingangsfilters (EF11, EF21) an
geschlossen ist und beim Unterschreiten seiner vorgegebenen
Triggerschwelle anspricht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein dritter Trigger (T11, T21) an den Frequenz/Spannungs
umsetzer (FSU1, FSU2) angeschlossen ist, wobei die Trigger
schwelle des einen Triggers (T12, T22) unterhalb und die des
dritten Triggers (T11, T21) oberhalb des sich bei nicht be
einflußtem Sensor ohne Störbeeinflussung auswerteseitig ein
stellenden Ruhe-Signalpegels liegt und daß die Ausgangssignale
dieser beiden Trigger (T12, T22; T11, T21) mit dem Aus
gangssignal des weiteren Triggers (T13, T23) nach einer UND-
Beziehung verknüpft sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die UND-Verknüpfung innerhalb eines Verknüpfungsbaustei
nes (U1, U2) stattfindet und daß der Verknüpfungsbaustein auf
eine für mehrere Sensoren oder Sensorpaare gemeinsame Bewer
tungseinrichtung wirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verknüpfungsbaustein (U1, U2) über Datenleitungen mit
der Bewertungseinrichtung verbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewertungseinrichtung als Rechner oder Rechnersystem
ausgeführt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Triggerschwellen des einen und des dritten Triggers
(T12, T22; T11, T21) die Sensorsignalamplituden bezeichnen,
die sich bei ordnungsgerechter Sensorbetätigung bzw. bei feh
lender Bedämpfung des Sensorausgangssignals durch ein sensor
seitiges Filter (AF1, AF2) am Ausgang des Eingangsfilters
(EF11, EF21) einstellen.
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