DE202019005540U1

DE202019005540U1 - Achszählsystem

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Publication number: DE202019005540U1
Application number: DE202019005540.1U
Authority: DE
Original assignee: Shenzhen Keanda Electronic Tech Corp Ltd; Shenzhen Keanda Electronic Technology Corp Ltd
Current assignee: Shenzhen Keanda Electronic Tech Corp Ltd; Shenzhen Keanda Electronic Technology Corp Ltd
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2021-02-01
Anticipated expiration: 2029-08-20
Also published as: WO2020252881A1

Abstract

Achszählsystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Achszählsystem Folgendes umfasst:
- ein mit einem Radsensor verbundenes Formungsmodul, das zum Erzeugen eines Formungssignals in Abhängigkeit von einem Sensorsignal des Radsensors dient, wobei das Formungssignal ein erstes Impulssignal und ein zweites Impulssignal umfasst,
- ein Wellenformerkennungsmodul, das zum Erzeugen von Wellenformkenndaten in Abhängigkeit von dem ersten Impulssignal und dem zweiten Impulssignal des Formungssignals dient,
- ein Feststellungsmodul, das in Abhängigkeit von den Wellenformkenndaten feststellt, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal eine voreingestellte Bestimmung erfüllen,
- ein Störsignalfiltermodul, das bei einem positiven Feststellungsergebnis das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als effektives Formungssignal extrahiert und an das Verarbeitungssignal ausgibt und ansonsten das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als Störsignal ausfiltert.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Eisenbahnsignaltechnik, konkret ein Achszählsystem.
STAND DER TECHNIK
Der Eisenbahntransport ist bereits das wichtigste Fernstrecken-Transportmittel geworden und soll daher genau überwacht werden. In einem Eisenbahntransportsystem muss der Verwendungszustand eines Gleisabschnitts in Echtzeit und genau überwacht werden. Bei einem erfassten Besetzt-Zustand eines Gleisabschnitts kann der Gleisabschnitt geschlossen werden, um das Einfahren eines anderen Zuges in den Abschnitt zu verhindern, während bei freiem Gleisabschnitt die normale Verwendung des Gleisabschnitts fortgesetzt wird. Zum Erfassen des Besetzt-/Frei-Zustands eines Gleisabschnitts wird ein Achszählsystem eingeführt, bei dem durch Überprüfen der Achszahl zwischen Achszählpunkten des Gleisabschnitts festgestellt wird, ob der Abschnitt durch einen Zug besetzt wird.
Das Achszählsystem arbeitet nach dem Prinzip, dass ein Gleisabschnitt mit zwei Achszählpunkten versehen ist und an dem Gleis jedes der Achszählpunkts ein Radsensor vorgesehen ist, anhand dessen Sensorsignal erkennt wird, ob ein Zug vorbeifährt, wobei dann durch Zählen der Anzahl der Räder in dem Abschnitt der Verfügbarkeit des Abschnitts festgestellt wird. Bei besetztem Abschnitt wird das Einfahren eines Zuges unterbunden, während bei freiem Abschnitt das Zug ausfährt.
Beim Betrieb eines Achszählsystems werden infolge externer Störung häufig anormale Impulse erzeugt. Die kontinuierliche Wellenform, die sich aus dem Vorbeifahren eines Zugs an dem Sensor ergibt, ist in 18 dargestellt. Die Wellenformen an beiden Enden in 18 werden durch eine Sensorikplatte erzeugt, während die zwei Wellenformen in der Mitte die Störwellenformen eines Lademessers darstellen. Bei diesem Fall wird der Ausgang der Achszählanlage anormal besetzt. Insbesondere beim Einsatz in dem Signalsteuersystem eines Straßenbahnzuges wird der Zug durch einen Akku mit Strom versorgt und beim Abstellen des Zuges auf einem Bahnhof wird der Akku aufgeladen, in welchem Fall der Achszählsensor durch das Lademesser gestört und sehr wahrscheinlich ein anormaler Impuls erzeugt wird. Daher soll zum Überwinden des vorstehenden Nachteils im Stand der Technik ein neuartiges Achszählsystem bereitgestellt werden, bei dem durch Verarbeitung des Achsimpulssignals und des Störsignals die Differenz der Wellenformen, die durch Abtasten derSensorikplatte bzw. des Lademessers erzeugt werden, analysiert und dann das Störsignal, das sich u.a. aus dem Lademesser oder dergleichen ergibt, ausgefiltert wird, um somit den Achsimpuls und den Störimpuls richtig zu erkennen.
Aus diesem Grund ist das Bereitstellen eines neuartigen Achszählsystems zum Überwinden des vorstehenden Nachteils im Stand der Technik ein dringend zu lösendes Problem auf diesem Gebiet geworden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, angesichts des Nachteils im Stand der Technik ein Achszählsystem bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch die folgende Ausgestaltung: Die vorliegende Erfindung stellt ein Achszählsystem zur Verfügung, das Folgendes umfasst:

- ein mit einem Radsensor verbundenes Formungsmodul, das zum Erzeugen eines Formungssignals in Abhängigkeit von einem Sensorsignal des Radsensors dient, wobei das Formungssignal ein erstes Impulssignal und ein zweites Impulssignal umfasst,
- ein Wellenformerkennungsmodul, das zum Erzeugen von Wellenformkenndaten in Abhängigkeit von dem ersten Impulssignal und dem zweiten Impulssignal des Formungssignals dient,
- ein Feststellungsmodul, das in Abhängigkeit von den Wellenformkenndaten feststellt, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal eine voreingestellte Bestimmung erfüllen,
- ein Störsignalfiltermodul, das bei einem positiven Feststellungsergebnis das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als effektives Formungssignal extrahiert und an das Verarbeitungssignal ausgibt und ansonsten das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als Störsignal ausfiltert.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Wellenformkenndaten die Impulsbreite des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen, wobei es sich bei der voreingestellten Bedingung darum handelt, dass sowohl die Impulsbreite des ersten Impulssignals als auch die Impulsbreite des zweiten Impulssignals größer als ein vierter voreingestellter Schwellenwert sind,
oder dass die Wellenformkenndaten den Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen, wobei es sich bei der voreingestellten Bedingung darum handelt, dass der Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals größer als ein zweiter Zeit-Schwellenwert ist,
oder dass die Wellenformkenndaten den Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals und die Impulsbreite des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen, wobei es sich bei der voreingestellten Bedingung darum handelt, dass der Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals größer als der zweite Zeit-Schwellenwert ist und sowohl die Impulsbreite des ersten Impulssignals als auch die Impulsbreite des zweiten Impulssignals größer als der vierte voreingestellter Schwellenwert sind.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Formungsmodul eine Formungseinheit, die einer Sensorikeinheit des Radsensors eineindeutig zugeordnet ist, einen ersten Ausgangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss umfasst, wobei die Formungseinheit am einem Ende mit der Sensorikeinheit verbunden und am anderen Ende jeweils mit dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei die Formungseinheit zum Erzeugen eines Formungssignals oder eines Fehlersignals in Abhängigkeit von einem Sensorsignals des Radsensors dient, wobei das Formungssignal über den ersten Ausgangsanschluss ausgegeben und das Fehlersignal über den zweiten Ausgangsanschluss ausgegeben wird,
dass das Achszählsystem ferner ein mit dem Formungsmodul verbundenes Verarbeitungsmodul, das zwei Verarbeitungseinheiten umfasst, wobei jede der Verarbeitungseinheiten mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und die beiden Verarbeitungseinheiten in Kommunikationsverbindung miteinander stehen, wobei die Verarbeitungseinheit zum Erfassen der Wellenform des Formungssignals dient, wobei das Formungssignal als Achsimpulssignal ausgegeben wird, wenn das durch die beiden Verarbeitungseinheiten erfasste Formungssignal einem Achsimpulsregel entspricht, wobei ein erstes Besetzt-Signal ausgegeben wird, wenn die durch die beiden Verarbeitungseinheiten erfassten Impulsbreiten des Formungssignals jeweils größer als der zweite voreingestellte Schwellenwert sind, und
ein jeweils mit dem Verarbeitungsmodul und dem zweiten Ausgangsanschluss des Formungsmoduls verbundenes isoliertes Ausgangsmodul umfasst, das zum Ausgeben des Fehlersignals an eine Achszählplatine, Ausgeben des Achsimpulssignals an die Achszählplatine und Ausgeben des ersten Besetzt-Signals an eine Ausgangsplatine dient,
und dass der Ausgangsanschluss des Formungsmoduls mit dem Wellenformerkennungsmodul verbunden und die einzelne Verarbeitungseinheit des Verarbeitungsmoduls mit dem Störsignalfiltermodul verbunden ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass jede Formungseinheit vier Spannungsvergleichsschaltungen umfasst, wobei jede der Spannungsvergleichsschaltungen mit einer Spannungsschwelle versehen ist und jede der Spannungsvergleichsschaltungen ein erstes Ausgangsende und ein zweites Ausgangsende umfasst, wobei die vier Spannungsvergleichsschaltungen über die ersten Ausgangsenden miteinander verbunden und die zweiten Ausgangsenden jeweils mit dem Verarbeitungsmodul verbunden sind,
dass die erste Spannungsvergleichsschaltung das Sensorsignal empfängt, bei einer eine erste Schwellenspannung überschreitenden Spannung des Sensorsignals ein Fehlersignal an das isolierte Ausgangsmodul ausgibt, ansonsten die Spannung des Sensorsignals an eine zweite Spannungsvergleichsschaltung ausgibt, bei einer eine zweite Schwellenspannung unterschreitenden Spannung des Sensorsignals das Fehlersignal an das isolierte Ausgangsmodul ausgibt, ansonsten die Spannung des Sensorsignals an eine dritte Spannungsvergleichsschaltung ausgibt, bei einer eine dritte Schwellenspannung unterschreitenden Spannung des Sensorsignals eine Frei-Meldung an das Verarbeitungsmodul ausgibt, ansonsten die Spannung des Sensorsignals an eine vierte Spannungsvergleichsschaltung ausgibt und bei einer eine vierte Schwellenspannung überschreitenden Spannung des Sensorsignals ein Besetzt-Impuls an das Verarbeitungsmodul ausgibt,
wobei die erste Schwellenspannung höher als die vierte Schwellenspannung ist, die höher als die dritte Schwellenspannung ist, die höher als die zweite Schwellenspannung ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Spannungsvergleichsschaltung mit der ersten Schwellenspannung von 9,95 V versehen ist und zum Erfassen eines abgeschalteten Zustands der Sensorikeinheit dient,
dass die zweite Spannungsvergleichsschaltung mit der zweiten Schwellenspannung von 5,04 V versehen ist und zum Erfassen eines vom Gleis getrennten Zustands der Sensorikeinheit dient, dass die dritte Spannungsvergleichsschaltung mit der dritten Schwellenspannung von 8,25 V versehen ist und zum Erfassen eines freien Zustands der Sensorikeinheit dient,
dass die vierte Spannungsvergleichsschaltung mit der vierten Schwellenspannung von 8,45 V versehen ist und zum Erfassen eines besetzten Zustands der Sensorikeinheit dient.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Achszählsystem ferner eine zwischen dem Radsensor und dem Formungsmodul vorgesehene Kompensationseinrichtung umfasst, die zum Erfassen eines ersten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an einem ersten Rad-Sensorsignal auftritt, und eines zweiten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an einem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt und zum Ermitteln eines Kompensationswerts in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz gemäß einer voreingestellten ersten Kompensationsstrategie dient, um die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals zu kompensieren.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Kompensationsstrategie lautet, dass der Kompensationswert bei 2×Zeitdifferenz liegt, wenn die Zeitdifferenz gleich oder geringer als ein erster Zeit-Schwellenwert ist, während der Kompensationswert bei einem zweiten Zeitwert liegt, wenn die Zeitdifferenz größer als der erste Zeit-Schwellenwert ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kompensationseinrichtung ferner zum Erhalten der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals und zur Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals, wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals gleich oder geringer als ein dritter voreingestellter Schwellenwert ist, dient, wobei keine Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals erfolgt, wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals größer als der dritte voreingestellte Schwellenwert ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das isolierte Ausgangsmodul einen ersten Optokoppler, einen zweiten Optokoppler und einen dritten Optokoppler umfasst, wobei der erste Optokoppler mit der Achszählplatine verbunden ist und zum isolierten Ausgeben des Impulssignals dient, wobei der zweite Optokoppler mit der Achszählplatine verbunden ist und zum isolierten Ausgeben des Fehlersignals dient, und wobei der dritte Optokoppler mit der Ausgangsplatine verbunden ist und zum isolierten Ausgeben des Besetzt-Signals dient.
Vorzugsweise umfasst das Achszählsystem ferner Folgendes:

- eine Achszählplatine, die zum Erkennen der Fahrtrichtung eines Zuges und zum Zählen der Anzahl der Räder in Abhängigkeit von einem Achszählsignal des Radsensors und zum Feststellen in Abhängigkeit von der Anzahl an Rädern zwischen zwei Radsensoren, ob der Gleisabschnitt besetzt oder frei ist, dient, wobei bei einem Feststellungsergebnis von „besetzt“ ein zweites Besetzt-Signal ausgegeben wird, während bei einem Feststellungsergebnis von „frei“ ein Frei-Signal ausgegeben wird, wobei das Achszählsignal des Radsensors ein zwei Sensorikeinheiten zugeordnetes Achsimpulssignal umfasst,
- eine Ausgangsplatine, die zum Bewirken des Schließens oder Öffnens eines Gleisabschnitts in Abhängigkeit von dem ersten Besetzt-Signal, dem zweiten Besetzt-Signal oder dem Frei-Signal dient, und/oder
- ein mit den vier Sensorikeinheiten verbundenes internes Stromversorgungsmodul, das zum Versorgen der Sensorikeinheiten mit einer Konstantstromquelle dient, und/oder
- eine Nullsetzplatine, die mit der Achszählplatine und der Ausgangsplatine verbunden ist, und/oder
- eine Stromversorgungsplatine, die ein erstes Stromversorgungsmodul und ein zweites Stromversorgungsmodul umfasst, wobei das erste Stromversorgungsmodul die Verstärkerplatine, die Achszählplatine, die Nullsetzplatine und die Ausgangsplatine mit einer 12V-Gleichspannung versorgt, während das zweite Stromversorgungsmodul die Achszählplatine, die Nullsetzplatine und die Ausgangsplatine mit einer 24V-Gleichspannung versorgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Achszählsystem erfolgt eine Formung eines Sensorsignals durch das mit einer Sensorikeinheit eines Radsensors verbundene Formungsmodul, um ein Formungssignal zu erzeugen, wobei in Abhängigkeit von zwei Impulssignalen des Formungssignals Wellenformkenndaten extrahiert werden, in Abhängigkeit von denen es festgestellt wird, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal dem Merkmal eines Achszählsignals entsprechen, um ein anormales Störimpulssignal zu erkennen und die Achszählgenauigkeit zu erhöhen.
Figurenliste
Darin zeigen

1 eine schematische strukturelle Darstellung eines Achszählsystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische strukturelle Darstellung einer Verstärkerplatine in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3 eine schematische strukturelle Darstellung eines Formungsmoduls der Verstärkerplatine in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 eine schematische strukturelle Darstellung einer Formungseinheit des Formungsmoduls in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 eine schematische strukturelle Darstellung eines isolierten Ausgangsmoduls der Verstärkerplatine in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
6 eine schematische strukturelle Darstellung eines inneren Stromversorgungsmoduls der Verstärkerplatine in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
7 eine schematische strukturelle Darstellung einer Achszählplatine in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
8 eine schematische strukturelle Darstellung einer Ausgangsplatine in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
9 das Erzeugen eines Sensorsignals eines Radsensors bei der vorliegenden Erfindung in einer Prinzipdarstellung,
10 die Darstellung erfasster Wellenformen des Sensorsignals des Radsensors gemäß der vorliegenden Erfindung bei ungezählter Achse,
11 das Impuls-Diagramm des Sensorsignals des Radsensors gemäß der vorliegenden Erfindung bei ungezählter Achse,
12 eine schematische strukturelle Darstellung des Achszählsystems nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
13 ein strukturelles Blockdiagramm einer Kompensationseinrichtung in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
14 das Kompensieren der Signal-Impulsbreite des Radsensors bei der vorliegenden Erfindung in einer Prinzipdarstellung,
15 ein strukturelles Blockdiagramm der Kompensationseinrichtung in dem Achszählsystem nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
16 einen Achsimpuls, das durch Rückwärtsbewegung eines Rades nach Vorbeifahren an dem Radsensor bei der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung,
17 ein strukturelles Blockdiagramm einer Kompensationseinrichtung in dem Achszählsystem nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
18 die Darstellung erfasster Wellenformen des Sensorsignals des Radsensors gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Störung,
19 ein strukturelles Blockdiagramm einer Filtereinrichtung in dem Achszählsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
20 die Darstellung der Wellenformen eines Störsignals des Radsensors gemäß der vorliegenden Erfindung,
21 die Darstellung der Wellenformen des Signals des Radsensors.

Konkrete Ausführungsformen
Zum besseren Verständnis der Aufgabe, der Ausgestaltung und der Vorteile der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand konkreter Ausführungsbeispiele auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen. Es versteht sich, dass die beschriebenen konkreten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erklärung der vorliegenden Erfindung dienen, ohne diese einzuschränken.
Zur ausführlicheren und vollständigeren Beschreibung der Offenbarung werden die Ausführungsformen und die konkreten Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert, wodurch jedoch die Ausführung oder Anwendung der konkreten Ausführungsbeispiele der Erfindung keineswegs eingeschränkt wird. Die Ausführungsformen umfassen Merkmale mehrerer konkreter Ausführungsbeispiele sowie die Verfahrensschritte zum Ausgestalten und Betreiben solcher konkreter Ausführungsbeispiele und deren Reihenfolge. Jedoch können gleiche oder gleichwertige Funktionen und Schrittreihenfolgen anhand anderer konkreter Ausführungsbeispiele erreicht werden.
Es wird auf 1 hingewiesen, die eine strukturelle Darstellung eines Achszählsystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Achszählsystem umfasst eine Außenanlage und eine Innenanlage. Die Außenanlage umfasst einen Radsensor 11 und einen Radsensor 12, die an dem Gleis zweier Achszählpunkte eines Gleisabschnitts angeordnet sind und zum Erfassen eines Zugrads dienen. Die Radsensoren 11, 12 umfassen jeweils zwei Sensorikeinheiten. Die Sensorikeinheiten 111, 112, 121, 122 erzeugen jeweils dementsprechend ein Sensorsignal. Die Innenanlage umfasst eine mit den Radsensoren 11, 12 verbundene Verstärkerplatine 2, eine mit der Verstärkerplatine 2 verbundene Achszählplatine 3, eine jeweils mit der Achszählplatine 3 und der Verstärkerplatine 2 verbundene Ausgangsplatine 4, eine mit der Achszählplatine 3 und der Ausgangsplatine 4 verbundene Nullsetzplatine 5 und eine Stromversorgungsplatine 6 zum Versorgen der Verstärkerplatine 2, der Achszählplatine 3, der Ausgangsplatine 4 und der Nullsetzplatine 5 mit Strom.
Die Sensorikeinheit des Radsensors kann gemäß der Vorbeifahrt eines Rades ein Sensorsignal erzeugen, das ein erstes Rad-Sensorsignal und ein zweites Rad-Sensorsignal, die durch zwei Sensorikeinheiten erzeugt werden, umfasst. Durch ein Formungsmodul in der Verstärkerplatine 2 erfolgt eine Formung des Sensorsignals, womit ein Formungssignal oder ein Hindernissignal erzeugt wird. Das Störungssignal wird an die Achszählplatine ausgegeben und die Wellenform des Formungssignals wird durch ein Erfassungsmodul erfasst, womit ein erstes Besetzt-Signal und ein Achsimpulssignal erzeugt werden. Dabei wird das erste Besetzt-Signal unmittelbar an die Ausgangsplatine ausgegeben, um anormale Besetzung der Sensorikeinheit (mit der Ausnahme der durch Einfahren eines Zuges in einen Bahnhof erzeugten Besetzung) auszufiltern, während das Achsimpulssignal, das durch normale Besetzung der Sensorikeinheit erzeugt wird, an die Achszählplatine zur Achszählung eingegeben wird, um die Fahrtrichtung des Zuges und den Frei- oder Besetzt-Zustands des Gleisabschnitts festzustellen. Ein zweites Besetzt-Signal bzw. ein Frei-Signal werden an die Ausgangsplatine ausgegeben, die bei dem zweiten Besetzt-Signal den Gleisabschnitt schließt und das Einfahren eines Zuges in den Bahnhof unterbindet und bei dem Frei-Signal den Gleisabschnitt zur Verwendung freigibt und das Einfahren des Zuges in den Bahnhof erlaubt. Mit dem erfindungsgemäßen Achszählsystem wird ein sensibles Ansprechen auf eine Störung (u.a. Kurzschluss, offener Schaltkreis und Trennen vom Gleis) des Radsensors ermöglicht und zudem das effektive Ausfiltern anormaler Besetzung (beispielsweise Annäherung eines Fremdkörpers) der Sensorikeinheit verwirklicht, um die normale Besetzung der Sensorikeinheit zu berechnen und den Besetzt- bzw. Frei-Zustand des Gleisabschnitts festzustellen.
Es wird auf 2 hingewiesen, die eine strukturelle Darstellung der Verstärkerplatine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Verstärkerplatine 2 umfasst ein Formungsmodul 22, wie sich aus 3 ergibt, die eine strukturelle Darstellung des Formungsmoduls der Verstärkerplatine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, Das Formungsmodul 22 umfasst Formungseinheiten 221 bis 224, die den Sensorikeinheiten 111, 112, 121, 122 eineindeutig zugeordnet sind, einen ersten Ausgangsanschluss 225 und einen zweiten Ausgangsanschluss 226, ein mit dem ersten Ausgangsanschluss 225 verbundenes Verarbeitungsmodul 23, ein sowohl mit dem zweiten Ausgangsanschluss 226 als auch mit dem Verarbeitungsmodul 23 verbundenes isoliertes Ausgangsmodul 25, ein inneres Stromversorgungsmodul 24 zum Versorgen der Sensorikeinheiten 111, 112, 121, 122 mit Strom und ein Hinweismodul 21 zum Erfassen, ob der Betriebszustand der Verstärkerplatine normal ist.
Dabei umfasst jede Formungseinheit Spannungsvergleichsschaltungen 2201 bis 2204. Die erste, die zweite und die dritte Spannungsvergleichsschaltungen umfassen jeweils ein erstes Ausgangsende A und ein zweites Ausgangsende B, während die vierte Spannungsvergleichsschaltung ein erstes Ausgangsende A umfasst. Es wird auf 4 hingewiesen, die eine strukturelle Darstellung der Formungseinheit der Verstärkerplatine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Formungseinheit umfasst eine erste Spannungsvergleichsschaltung 2201, eine zweite Spannungsvergleichsschaltung 2202, eine dritte Spannungsvergleichsschaltung 2203 und eine vierte Spannungsvergleichsschaltung 2204, die jeweils über ein zweites Ausgangsende B der Reihe nach miteinander verbunden sind, wobei ein erstes Ausgangsende A zum Ausgeben eines Störungssignals und eines Formungssignals, die erzeugt werden, dient.
Die erste Spannungsvergleichsschaltung 2201 dient zum Erfassen eines abgeschalteten Zustands der Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 und ist mit einer ersten Schwellenspannung von 9,95 V versehen. Bei einer die erste Schwellenspannung von 9,95 V überschreitenden Spannung des Sensorsignals wird ein Störungssignal über das erste Ausgangsende A an das isolierte Ausgangsmodul ausgegeben, während ansonsten über das zweite Ausgangsende B die Spannung des Sensorsignals an die zweite Spannungsvergleichsschaltung 2202 ausgegeben wird.
Die zweite Spannungsvergleichsschaltung 2202 dient zum Erfassen eines vom Gleis getrennten Zustands der Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 und ist mit einer zweiten Schwellenspannung von 5,04 V versehen. Bei einer die zweite Schwellenspannung von 5,04 V unterschreitenden Spannung des Sensorsignals wird ein Störungssignal über das erste Ausgangsende A an das isolierte Ausgangsmodul ausgegeben, während ansonsten über das zweite Ausgangsende B die Spannung des Sensorsignals an die dritte Spannungsvergleichsschaltung ausgegeben wird.
Die dritte Spannungsvergleichsschaltung 2203 dient zum Erfassen eines besetzten Zustands der Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 und ist mit einer dritten Schwellenspannung von 8,25 V versehen. Bei einer die dritte Schwellenspannung unterschreitenden Spannung des Sensorsignals wird eine Frei-Meldung über das erste Ausgangsende A an das Erfassungsmodul ausgegeben, während ansonsten über das zweite Ausgangsende B das Sensorsignal an die vierte Spannungsvergleichsschaltung 2204 ausgegeben wird.
Die vierte Spanungsvergleichsschaltung 2204 dient zum Erfassen eines besetzten Zustands der Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 und ist mit einer vierten Schwellenspannung von 8,45 V versehen. Bei einer die vierte Schwellenspannung überschreitenden Spannung des Sensorsignals wird ein Besetzt-Impuls über das erste Ausgangsende A an das Erfassungsmodul ausgegeben.
Zur weiteren Feststellung, ob sich der Radsensor in einem besetzten oder freien Zustand befindet, wird der Zustand des Sensorsignals anhand der Änderungstendenz der Spannung des Sensorsignals festgestellt. Eine zwischen 8,25 V bis 8,45 V liegende Spannung des Sensorsignals weist auf einen Zustandswechsel der Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 hin. Eine steigende Tendenz der Spannung des Sensorsignals weist auf einen Wechsel der Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 von freiem auf besetzten Zustand hin, während eine sinkende Tendenz der Spannung des Sensorsignals auf einen Wechsel der Sensorikeinheiten von besetztem auf freien Zustand hinweist.
Bei der vorliegenden Erfindung umfasst die Formungseinheit vier Spanungsvergleichsschaltung und jede der Spanungsvergleichsschaltungen ist jeweils mit einer Schwellenspannung versehen und also der Schwellenspannung von 9,95 V, 5,04 V, 8,25 V und 8,45 V zugeordnet. Bei kurzgeschlossener oder abgeschalteter Sensorikeinheit weist das durch die Formungseinheit erfasste Sensorsignal eine Spannung von mehr als 9,95 V auf, in welchem Fall die Formungseinheit ein Störungssignal ausgibt. Bei vom Gleis getrennter Sensorikeinheit weist das durch die Formungseinheit erfasste Sensorsignal eine Spannung von geringer als 5,04 V auf, in welchem Fall die Formungseinheit ein Störungssignal ausgibt. Bei freier Sensorikeinheit weist das durch die Formungseinheit erfasste Sensorsignal eine Spannung zwischen 5,04 V und 8,25 V auf, in welchem Fall die Formungseinheit eine Frei-Meldung ausgibt. Bei besetzter Sensorikeinheit weist das erfasste Sensorsignal eine Spannung zwischen 8,45 V und 9,95 V auf, in welchem Fall die Formungseinheit einen Einzelimpuls mit einer bestimmten Impulsbreite, also einen Besetzt-Impuls, ausgibt.
Wenn keine Störung (Kurzschluss, offener Schaltkreis und Trennen vom Gleis) vorliegt, wird stets eine Frei-Meldung ausgegeben, wenn innerhalb des Gleisabschnitts kein Zug vorhanden ist. Wenn hingegen innerhalb des Gleisabschnitts ein Zug vorhanden ist, werden Frei - Besetzt - Frei ausgegeben, was einen vollständigen Achsimpuls darstellen, in welchem Fall über den ersten Ausgangsanschluss 225 ein Formungssignal an das Verarbeitungsmodul 23 ausgegeben werden kann, um eine Wellenformerkennung zu ermöglichen.
Bei einer Störung (Kurzschluss, offener Schaltkreis und Trennen vom Gleis) wird hingegen ein Störungssignal ausgegeben. Beim Auftreten eines Störungssignals kann dieses über den zweiten Ausgangsanschluss 226 unmittelbar an die Achszählplatine ausgegeben werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Formungsmodul kann ein durch Kurzschluss, offenen Schaltkreis und Trennen vom Gleis an der Sensorikeinheit erzeugtes Störungssignal bei einem Achszählvorgang unmittelbar ausgegeben werden, um ein schnelles Ansprechen auf die Störung zu ermöglichen und somit die Fahrsicherheit des Zuges sicherzustellen.
Das Verarbeitungsmodul 23 umfasst eine Verarbeitungseinheit 231 und eine Verarbeitungseinheit 232. Die Verarbeitungseinheit 231 und die Verarbeitungseinheit 232 können jeweils vier Gruppen von Formungssignalen empfangen, die Wellenform des Formungssignals erfasst und erkennt und in Abhängigkeit von dem Erfassungsergebnis ein entsprechendes Impulssignal erzeugt. Bei der Verarbeitungseinheit 231 und der Verarbeitungseinheit 232 kann es sich jeweils um eine CPU handeln. Wenn es sich bei dem durch sowohl die Verarbeitungseinheit 231 als auch die Verarbeitungseinheit 232 erfassten Formungssignal um eine vollständige Impulswellenform handelt und die Impulsbreite geringer als ein erster voreingestellter Schwellenwert ist, wird dann davon ausgegangen, dass eine normale Besetzung der Sensorikeinheit durch einen Zug vorliegt, in welchem Fall das Formungssignal als Achsimpulssignal (AZ-Signal) ausgegeben wird, das einen dem Regel entsprechenden Achsimpuls darstellt. Wenn sowohl durch die Verarbeitungseinheit 231 als auch durch die Verarbeitungseinheit 232 erfasst wird, dass der durch die Wellenform des Formungssignal gebildete Impuls eine Impulsbreite von größer als ein zweiter voreingestellter Schwellenwert (beispielsweise 500 ms) aufweist, wird dann davon ausgegangen, dass eine anormale Besetzung der Sensorikeinheit (nämlich durch einen anderen Gegenstand als ein Zug) vorliegt, in welchem Fall ein erstes Besetzt-Signal (AK-Signal) ausgegeben wird. Die Verarbeitungseinheit 231 und die Verarbeitungseinheit 232 stehen in Kommunikationsverbindung miteinander und nur bei einer Übereinstimmung der Erfassungsergebnisse der beiden Verarbeitungseinheiten miteinander wird ein AZ-Signal oder ein AK-Signal redundant ausgegeben.
Bei dem Verarbeitungsmodul 23 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine zwei-aus-zwei-Architektur eingesetzt, bei der zwei CPUs verwendet werden und jede CPU die Wellenform der vier durch die Formungssignal ausgegebenen Formungssignale unabhängig erfasst und vier Gruppen von Impulssignalen unabhängig erzeugt, wobei die Erfassungsergebnisse der beiden CPU auf Übereinstimmung miteinander (nämlich ob es sich dabei jeweils um ein AZ-Signal oder jeweils um ein AK-Signal handelt) geprüft werden. Wenn dies der Fall ist, wird das Erfassungsergebnis der CPU redundant ausgegeben. Mit der zwei-aus-zwei-Architektur kann die Genauigkeit der Wellenformerkennung sichergestellt werden. Es wird auf 5 hingewiesen, die eine strukturelle Darstellung des isolierten Ausgangsmoduls der Verstärkerplatine nach einem Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das isolierte Ausgangsmodul 25 umfasst Optokoppler 251 bis 253. Sowohl der Optokoppler 251 als auch der Optokoppler 252 sind mit der Achszählplatine 3 verbunden. Der Optokoppler 253 ist mit der Ausgangsplatine 4 verbunden, die mit der Achszählplatine 3 verbunden ist. Der Optokoppler 251 kann ein Achsimpulssignal an die Achszählplatine 3 ausgeben. Der Optokoppler 252 kann ein Störungssignal an die Achszählplatine 3 ausgeben. Der Optokoppler 253 kann ein erstes Besetzt-Signal an die Ausgangsplatine 4 ausgeben.
Es wird auf 6 hingewiesen, die eine strukturelle Darstellung des inneren Stromversorgungsmoduls der Verstärkerplatine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das innere Stromversorgungsmodul 24 umfasst eine Überstrom-Schutzsicherung 240 zum Einspeisen einer 12V-DC-Stromversorgung, einen mit der Schutzsicherung 240 verbundenen Stromversorgungswandler 241, der zum Umwandeln einer 12V-Gleichspannung in vier voneinander unabhängige 12V-Gleichspannungen dient, um eine Isolierung der elektrischen Energieversorgung von der externen 12V-Stromversorgung sicherzustellen, und mit dem Stromversorgungswandler 241 verbundene Spannungsregler 242 bis 245, für die das Modell LP2951 verwendet wird und die zum Erzeugen einer DC-Konstantstromquelle mit einer Spannung von 10V und einem Strom von 5 mA mittels der 12V-DC-Spannung dienen. Das innere Stromversorgungsmodul 24 erzeugt somit vier unabhängige Konstantstromquellen 246 bis 249, die die Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 diesen eineindeutig zugeordnet mit Strom versorgen.
Das innere Stromversorgungsmodul der Verstärkerplatine bei der vorliegenden Erfindung kann den vier zugeordneten Sensorikeinheiten vier unabhängige Konstantstromquellen bereitstellen, womit eine Störung durch externe Stromversorgung ausgeschlossen wird und eine Impedanzänderung der Sensorikeinheit als Spannungsänderung dargestellt werden kann.
Die Verstärkerplatine umfasst ferner ein Hinweismodul 21, das ein LED-Anzeigefeld umfasst, das wiederum eine RUN-Anzeigeleuchte, deren Dauerleuchten auf normalen Betrieb der Verstärkerplatine hinweist und deren Erlöschen auf Nichtbetrieb der Verstärkerplatine hinweist, eine FUA-Anzeigeleuchte, deren Dauerleuchten auf einen Betriebsfehler der Verstärkerplatine hinweist und deren Erlöschen darauf hinweist, dass keine Störung an der Verstärkerplatine vorliegt, eine mit einem CAN-Bus der Verstärkerplatine verbundene CAN-Anzeigeleuchte, deren Blinken auf Datenaustausch an dem CAN-Bus hinweist und deren Erlöschen auf nicht verwendete CAN-Busfunktion hinweist, eine mit dem Radsensor verbundene ER-Anzeigeleuchte, die vier den Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 eineindeutig zugeordnete rote LED-Leuchten umfasst und deren Dauerleuchten auf Erfassung offenen Schaltkreises des Anschlusskabels, eines Kurzschlusses des Anschlusskabels oder gelöster Befestigung des Radsensors durch die zugeordnete Sensorikeinheit hinweist, und Druckknöpfe S1.1, S1.2, S2.1, S2.2, die den Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 eineindeutig zugeordnet sind. Durch Drücken des Druckknopfs S wird die Besetzung der zugeordneten Sensorikeinheit simuliert und durch Loslassen des Druckknopfs S wird die zugeordnete Sensorikeinheit wieder in den freien Zustand gebracht. Das Sensorikmodul umfasst ferner eine mit den Sensorikeinheiten 111, 112, 121 und 122 verbundene OC-Anzeigeleuchte, deren Dauerleuchten auf die Besetzung (erkannter Gegenstand an dem Sensor, offener Schaltkreis des Sensors, Kurzschluss des Sensors, gelöster Sensor) der zugeordneten Sensorikeinheit hinweist und deren Erlöschen darauf hinweist, dass die zugeordnete Sensorikeinheit frei ist. Mit dem Hinweismodul wird eine anschauliche Beobachtung des Betriebszustands des Achszählsystems ermöglicht, sodass beim Auftreten eines Fehlerzustands eine rechtzeitige Überprüfung und Reparatur erfolgen können, um ein Sicherheitsrisiko zu vermeiden.
Es wird auf 7 hingewiesen, die eine strukturelle Darstellung der Achszählplatine nach einem Ausführungsbeispiel vorliegenden Erfindung zeigt. Die Achszählplatine 3 umfasst ein erstes Feststellungsmodul 31 und ein zweites Feststellungsmodul 32, die über ein Ausgangsende C des ersten Feststellungsmoduls 31 miteinander verbunden sind. Ein Ausgangsende D des zweiten Feststellungsmoduls 32 ist mit der Ausgangsplatine 4 verbunden. Das erste Feststellungsmodul 31 dient zum Erkennen der Fahrtrichtung des Zuges und zum Berechnen der Anzahl an Rädern in Abhängigkeit von einem Achszählsignal des Radsensors, wobei das Achszählsignal des Radsensors ein Achsimpulssignal der zwei Sensorikeinheiten des Radsensors umfasst. Das zweite Feststellungsmodul 32 stellt den besetzten/freien Zustand des Gleisabschnitts in Abhängigkeit von der Anzahl an Rädern fest.
Der Achszählvorgang der Achszählplatine 3 lautet wie folgt: Wenn das erste Feststellungsmodul 31 ein Achsimpulssignal empfängt, werden die Zeitpunkten, zu denen die Achsimpulssignale (AZ-Signal) der zwei Sensorikeinheiten des Radsensors verglichen, um die Fahrtrichtung des Zuges festzustellen. Zudem wird die Anzahl an Rädern in Abhängigkeit von der Anzahl an Achsimpulssignalen des Radsensors berechnet und danach wird die Anzahl an Rädern über das Ausgangsende C an das zweite Feststellungsmodul 32 ausgegeben.
Das zweite Feststellungsmodul 32 stellt den besetzten/freien Zustand des Gleisabschnitts in Abhängigkeit von der Anzahl an Rädern fest. Wenn beispielsweise die Anzahl an Rädern einer voreingestellten Anzahl entspricht, befindet sich der Gleisabschnitt in einem besetzten Zustand und das Ausgangsende D gibt ein zweites Besetzt-Signal an die Ausgangsplatine 4 aus. Ansonsten befindet sich der Gleisabschnitt in einem freien Zustand und ein Frei-Signal wird an die Ausgangsplatine 4 ausgegeben.
Sowohl der Verstärkerplatine 2 als auch die Achszähplatine 3 sind mit der Ausgangsplatine 4 verbunden, wie aus 8 zu entnehmen ist, die eine strukturelle Darstellung der Ausgangsplatine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Ausgangsplatine 4 kann ein erstes Besetzt-Signal, das durch anormale Besetzung der Verstärkerplatine 2 erzeugt wird, und zudem auch ein zweites Besetzt-Signal / ein Frei-Signal, das durch die Achszählplatine 3 in Abhängigkeit von dem festgestellten besetzten/freien Zustand des Gleisabschnitts ausgegeben wird, empfangen. Ein Feststellung- und Auswählmodul 41 der Ausgangsplatine 4 kann in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Besetzt-Signal das Schließen des Gleisabschnitts durch einen ersten Antrieb 42 auslösen, um das Einfahren eines anderen Zuges in den Bahnhof zu unterbinden, oder in Abhängigkeit von dem Frei-Signal das Öffnen des Gleisabschnitts durch einen zweiten Antrieb 43 auslösen, um das Einfahren eines Zuges in den Bahnhof zu erlauben.
Des Weiteren umfasst das Achszählsystem ferner eine Nullsetzplatine 5, die mit der Achszählplatine 3 und der Ausgangsplatine 4 verbunden sind und über die die Daten der Achszählplatine 3 und der Ausgangsplatine 4 nullgesetzt werden können. Wenn beispielsweise die Änderung der Anzahl an Rädern bei der Achszähl-Ausgangsplatine eine Bedingung erfüllt, werden die Daten der Achszählplatine 3 und der Ausgangsplatine 4 automatisch durch die Nullsetzplatine 5 nullgesetzt. Alternativ dazu können die Daten der Achszählplatine 3 und der Ausgangsplatine 4 manuell über die Nullsetzplatine 5 nullgesetzt werden. Beispielsweise nach Aufheben einer Störung an dem Achszählsystem kann eine manuelle Nullsetzung erfolgen. Das Achszählsystem umfasst ferner eine Stromversorgungsplatine 6, bei der es sich um eine Two-in-One-Stromversorgung handelt, die zwei Stromversorgungen mit einer Spannung von 12 V DC bzw. 24 V DC umfasst und die Verstärkerplatine 2, die Achszählplatine 3, die Ausgangsplatine 4 und die Nullsetzplatine 5 mit einer 12V-Gleichspannung und gleichzeitig die Achszählplatine 3, die Ausgangsplatine 4 und die Nullsetzplatine 5 mit einer 24V-Gleichspannung versorgt.
Beim Vorbeifahren eines Rades an dem Radsensor erzeugen die zwei Sensorikeinheiten SI und SII durch Abtasten jeweils ein Impulssignal. Da das Rad des Zuges an zwei Magnetköpfen des Radsensors nacheinander vorbeifährt, wird von einem gültigen Sensorsignal des Radsensors ausgegangen, nur wenn die zwei Impulssignale zeitlich versetzt sind und sich überlappen. Wie sich aus 9 ergibt, wird die Bewegungsrichtung des Rades durch die Phasenbeziehung der zwei Impulssignale angegeben, womit das System die Fahrtrichtung des Rades erkennt. Während des Betriebs eines Zuges kann beim Achszählen durch den Radsensor könnten Achsen ungezählt vorbeifahren. Die beim Erfassen ungezählter Achse erzeugte Wellenform ist aus 10 und 11 zu entnehmen. Dabei decken die steigende Flanke und die fallende Flanke des Impulses SI in der Wellenform des erzeugten Sensorsignals völlig den Impuls SII ab, was dem Überlagerungsregel der zwei Impulssignale in dem Sensorsignal des Radsensors wie bei 9 nicht entspricht, in welchem Fall eine ungezählte Achse festgestellt wird.
Zum Verhindern ungezählter Achse umfasst das Achszählsystem nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie aus 12 und 13 zu entnehmen ist, ferner eine zwischen den Radsensoren 11, 12 und dem Formungsmodul 22 vorgesehene Kompensationseinrichtung 70. Die Kompensationseinrichtung 70 umfasst ein Signalerfassungsmodul 71, ein Erkennungs- und Berechnungsmodul 72 und ein Kompensationsmodul 73. Dabei dient das Signalerfassungsmodul 71 zum Erfassen eines ersten Rad-Sensorsignals und eines zweiten Rad-Sensorsignals der zwei Sensorikeinheiten des Radsensors. Das Erkennungs- und Berechnungsmodul 72 dient zum Erkennen eines ersten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem ersten Rad-Sensorsignal auftritt, und eines zweiten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, und zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. Das Kompensationsmodul 73 dient zum Ermitteln eines Kompensationswerts in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz gemäß einer voreingestellten ersten Kompensationsstrategie, um die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals zu kompensieren.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten Rad-Sensorsignal und dem zweiten Rad-Sensorsignal jeweils um ein Impulssignal und die beiden überlappen sich teilweise.
Wie aus 14 zu entnehmen ist, liegen die Impulsbreiten des ersten Rad-Sensorsignals und des zweiten Rad-Sensorsignals jeweils bei T₁ bzw. T₂ und das Erkennungs- und Berechnungsmodul 72 dient zum Erkennen eines ersten Zeitpunkts t₁ und eines zweiten Zeitpunkts t₂, zu dem ein Impuls an dem ersten Rad-Sensorsignal bzw. dem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, und zum Ermitteln einer Zeitdifferenz T₃= t₂- t₁.
Das Kompensationsmodul 73 dient zum Einsetzen der Zeitdifferenz T₃ in die erste Kompensationsstrategie zum Ermitteln eines Kompensationswerts T₅, um somit die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals zu kompensieren. Die kompensierte Impulsbreite liegt bei T₂+T₅, womit eine völlige Abdeckung des ersten Rad-Sensorsignals vermieden wird. Nach Durchführung der Kompensation wird die Überlagerungsregel für zwei Impulssignale in dem Achszählsignal des Radsensors erfüllt, womit das Problem ungezählter Achse vermieden wird.
Konkret lautet die erste Kompensationsstrategie, dass der Kompensationswert T₅ bei 2×Zeitdifferenz T₃ liegt, wenn die Zeitdifferenz T₃ gleich oder geringer als ein erster Zeit-Schwellenwert ist, während der Kompensationswert T₅ bei einem zweiten Zeitwert liegt, wenn die Zeitdifferenz T₃ größer als der erste Zeit-Schwellenwert ist.
Ferner ist vorgesehen, dass der erste Zeit-Schwellenwert bei 50 ms und der zweite Zeit-Schwellenwert bei 100 ms liegt.
Wie aus 15 zu entnehmen ist, umfasst die Kompensationseinrichtung 70 auf der Grundlage der vorstehenden Ausführungsbeispiele ein Signalerfassungsmodul 71, ein Erkennungs- und Berechnungsmodul 72, ein Kompensationsmodul 73 und ein Impulsbreiten-Erfassungsmodul 74. Dabei dient das Signalerfassungsmodul 71 zum Erfassen eines ersten Rad-Sensorsignals und eines zweiten Rad-Sensorsignals der zwei Sensorikeinheiten des Radsensors. Das Erkennungs- und Berechnungsmodul 72 dient zum Erkennen eines ersten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem ersten Rad-Sensorsignal auftritt, und eines zweiten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, und zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. Das Impulsbreiten-Erfassungsmodul 74 dient zum Erfassen der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals. Das Kompensationsmodul 73 dient zum Ermitteln eines Kompensationswerts in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz gemäß einer voreingestellten ersten Kompensationsstrategie, wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals gleich oder geringer als ein dritter voreingestellter Schwellenwert ist, um die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals zu kompensieren, während keine Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals erfolgt, wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals größer als der dritte voreingestellte Schwellenwert ist.
Wie aus 16 zu entnehmen ist, könnte eine falsche Feststellung getroffen werden, wenn bei nicht vorbeifahrendem Rad eines Zuges oder beim Rückwärtsfahren eines Zuges immer noch eine Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals erfolgt. Daher ist in der Kompensationseinrichtung 70 ferner ein Impulsbreiten-Erfassungsmodul 40 vorgesehen, das vor Kompensieren der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals erfasst. Wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignal gleich oder geringer als der dritte voreingestellte Schwellenwert ist, wird festgestellt, dass der Zug mit einer normalen Geschwindigkeit fährt, ohne abgebremst oder abgestellt zu werden oder rückwärts zu fahren, in welchem Fall die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals kompensiert werden kann. Wenn hingegen die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignal größer als der dritte voreingestellte Schwellenwert ist, wird festgestellt, dass der Zug abgebremst oder abgestellt wird oder rückwärts fährt, in welchem Fall keine Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals erfolgt.
Ferner ist vorgesehen, dass der dritte voreingestellte Schwellenwert bei 600 ms liegt. Bei einer Impulsbreite des Rad-Sensorsignals von 600 ms liegt die Geschwindigkeit des Zuges bei ungefähr 2 km/h.
Wie aus 17 zu entnehmen ist, umfasst die Kompensationseinrichtung 70 auf der Grundlage der vorstehenden Ausführungsbeispiele ein Strategiefestlegungsmodul 75, ein Signalerfassungsmodul 71, ein Erkennungs- und Berechnungsmodul 72 und ein Kompensationsmodul 73. Dabei dient das Strategiefestlegungsmodul 75 zum Ansprechen auf eine Änderung des Betriebszustands des Radsensors, zum Erfassen und zum Festlegen der ersten Kompensationsstrategie in Abhängigkeit von der Betriebsdaten des Radsensors. Das Signalerfassungsmodul 71 dient zum Erfassen eines ersten Rad-Sensorsignals und eines zweiten Rad-Sensorsignals der zwei Sensorikeinheiten des Radsensors. Das Erkennungs- und Berechnungsmodul 72 dient zum Erkennen eines ersten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem ersten Rad-Sensorsignal auftritt, und eines zweiten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, und zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. Das Kompensationsmodul 73 dient zum Ermitteln eines Kompensationswerts in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz gemäß der voreingestellten ersten Kompensationsstrategie, um die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals zu kompensieren. Konkret umfasst das Strategiefestlegungsmodul 75 eine Erfassungseinheit 7501, eine erste Erkennungs- und Berechnungseinheit 7502, eine zweite Erkennungs- und Berechnungseinheit 7503 und eine Statistik- und Festlegungseinheit 7504. Dabei dient die Überwachungseinheit 7501 zum Ansprechen auf eine Änderung des Betriebszustands des Radsensors und zum Erfassen eines ersten Rad-Sensorsignals und eines zweiten Rad-Sensorsignals der zwei Sensorikeinheiten des Radsensors über das Signalerfassungsmodul 71. Die erste Erkennungs- und Berechnungseinheit 7502 dient zum Erkennen der Impulsbreite des ersten Rad-Sensorsignals und der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals und zum Ermitteln der Impulsbreitendifferenz zwischen dem ersten Rad-Sensorsignal und dem zweiten Rad-Sensorsignal. Die zweite Erkennungs- und Berechnungseinheit 7503 dient zum Erkennen eines ersten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem ersten Rad-Sensorsignal auftritt, und eines zweiten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an dem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, und zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. Die Statistik- und Festlegungseinheit 7504 dient zur statistischen Auswertung der Impulsbreitendifferenz und der Zeitdifferenz und zum Festlegen der ersten Kompensationsstrategie in Abhängigkeit von dem Ergebnis statistischer Auswertung.
Durch Erfassen zweier Impulssignale in dem Achsimpulssignal jedes der Radsensoren, Berechnen der Zeitdifferenz und der Impulsbreitendifferenz zwischen den zwei Impulssignalen und statistische Auswertung der Zeitdifferenz und der Impulsbreitendifferenz stellte der Anmelder fest, dass die Impulsbreitendifferenz zweier Impulssignale in dem Achszählsignal aller Radsensoren geringer als 2xZeitdifferenz ist.
Daher wird die erste Kompensationsstrategie festgelegt, dass der Kompensationswert T₅ bei 2×Zeitdifferenz T₃ liegt, wenn die Zeitdifferenz T₃ gleich oder geringer als ein erster Zeit-Schwellenwert ist, während der Kompensationswert T₅ bei einem zweiten Zeitwert liegt, wenn die Zeitdifferenz T₃ größer als der erste Zeit-Schwellenwert ist. Ferner ist vorgesehen, dass der erste Zeit-Schwellenwert bei 50 ms und der zweite Zeit-Schwellenwert bei 100 ms liegt. Beim Betrieb werden infolge externer Störung häufig anormale Impulse erzeugt. Die kontinuierliche Wellenform, die sich aus dem Vorbeifahren eines Zugs an dem Radsensor ergibt, ist in 18 dargestellt. Die Wellenformen an beiden Enden in 18 werden durch eine Sensorikplatte erzeugt, während die zwei Wellenformen in der Mitte die Störwellenformen eines Lademessers darstellen. Bei diesem Fall wird der Ausgang des Achszählsystems anormal besetzt. Insbesondere beim Einsatz in dem Signalsteuersystem eines Straßenbahnzuges wird der Zug durch einen Akku mit Strom versorgt und beim Abstellen des Zuges auf einem Bahnhof wird der Akku aufgeladen, in welchem Fall der Achszählsensor durch das Lademesser gestört und sehr wahrscheinlich ein anormaler Impuls erzeugt wird. Zum Verhindern der obigen Störung umfasst das Achszählsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie sich aus 12 und 19 ergibt, ferner einen an dem Formungsmodul 22 vorgesehenen ersten Ausgangsanschluss 225 und eine zwischen den Verarbeitungseinheit 231, 232 des Verarbeitungsmoduls 23 vorgesehene Filtereinrichtung 80, welche Filtereinrichtung 80 ein Wellenformerkennungsmodul 82, ein Feststellungsmodul 83 und ein Störsignalfiltermodul 84 umfasst. Dabei umfasst das durch das Formungsmodul 22 ausgegebene Formungssignal ein erstes Impulssignal und ein zweites Impulssignal. Das Wellenformerkennungsmodul 82 dient zum Erzeugen von Wellenformkenndaten in Abhängigkeit von dem ersten Impulssignal und dem zweiten Impulssignal. Das Feststellungsmodul 83 dient zum Feststellen in Abhängigkeit von den Wellenformkenndaten, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal eine voreingestellte Bestimmung erfüllen. Das Störsignalfiltermodul 84 dient dazu, bei einem positiven Feststellungsergebnis das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als effektives Formungssignal zu extrahieren und an das Verarbeitungssignal 23 auszugeben und ansonsten das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als Störsignal auszufiltern.
Wenn eine Sensorikplatte oder ein Lademesser sich einem Magnetkopf des Radsensors annähert, wird eine Magnetfeldänderung des Magnetkopfs bewirkt, sodass eine mit dem Magnetkopf verbundene Sensorikschaltung ein der Magnetfeldänderung entsprechendes Sensorsignal erzeugt. In Abhängigkeit von dem Sensorsignal erzeugt das Formungsmodul 22 ein Impulssignal. Konkret ist das Formungsmodul 22 mit mindestens einer Schwellenspannung versehen. Wenn der Spannungswert des Sensorsignals gleich oder größer als die Schwellenspannung ist, wird ein Impuls erzeugt. Wenn der Spannungswert des Sensorsignals geringer als die Schwellenspannung ist, wird hingegen kein Impuls erzeugt, weshalb der Impuls teilweise dem Sensorsignal, dessen Spannungswert gleich oder größer als die Schwellenspannung ist, zugeordnet ist.
Da das Rad des Zuges nacheinander an zwei Magnetköpfen des Radsensors vorbeifährt, wird von einem gültigen Formungssignal des Radsensors ausgegangen, nur wenn die zwei Impulssignale zeitlich versetzt sind und sich überlappen. Wie sich aus 9 ergibt, wird die Bewegungsrichtung des Rades durch die Phasenbeziehung der zwei Impulssignale angegeben, womit das System die Fahrtrichtung des Rades erkennt. 20 zeigt die Störimpulssignale, die sich aus der Annäherung eines Lademessers nacheinander an zwei Magnetköpfe ergeben, wobei sich die zwei Störimpulse nicht überlappen.
Wie aus 20 zu entnehmen ist, dauert ein Störimpulssignal in der Regel für eine sehr kurze Zeit, weshalb in einer bevorzugten Ausführungsform die Wellenformkenndaten die Impulsbreite des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen. Es wird auf 21 hingewiesen, wobei das Wellenformerkennungsmodul 82 zum Erfassen der Impulsbreite t₁₂-t₁₁ des ersten Impulssignals und der Impulsbreite t₂₂-t₂₁ des zweiten Impulssignals dient. Bei dem Feststellungsmodul 83 lautet die voreingestellte Bedingung, dass sowohl die Impulsbreite des ersten Impulssignals als auch die Impulsbreite des zweiten Impulssignals größer als ein vierter voreingestellter Schwellenwert sind, sodass das Feststellungsmodul 83 zum Feststellen in Abhängigkeit von der Impulsbreite t₁₂-t₁₁ des ersten Impulssignals und der Impulsbreite t₂₂-t₂₁ des zweiten Impulssignals, die durch das Wellenformerkennungsmodul 83 erfasst werden, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal die voreingestellte Bedingung erfüllen.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Wellenformkenndaten um den Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals. Wie sich aus 21 ergibt, dient das Wellenformerkennungsmodul 82 konkret zum Erfassen eines Auftrittszeitpunkts t₁₁ und eines Verschwindungszeitpunkts t₁₂ der Impulsflanken des ersten Impulssignals sowie eines Auftrittszeitpunkts t₂₁ und eines Verschwindungszeitpunkts t₂₂ der Impulsflanken des zweiten Impulssignals und zum Ermitteln des Überlappungsbereichs t₁₂-t₂₁ des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals anhand des Verschwindungszeitpunkts t₁₂ des ersten Impulssignals und Auftrittszeitpunkts t₂₁ des zweiten Impulssignals. Bei dem Feststellungsmodul 83 lautet die voreingestellte Bedingung, dass der Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals größer als ein zweiter Zeit-Schwellenwert ist, sodass das Feststellungsmodul 83 zum Feststellen in Abhängigkeit von dem Überlappungsbereich t₁₂-t₂₁, der durch das Wellenformerkennungsmodul 82 erfasst wird, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal die voreingestellte Bedingung erfüllen. Vorzugsweise liegt der zweite Zeit-Schwellenwert bei 2 ms.
Ferner ist in einer dritten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Wellenformkenndaten (i) den Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals und (ii) die Impulsbreite des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen. Wie sich aus 21 ergibt, dient das Wellenformerkennungsmodul 82 zum Erfassen eines Auftrittszeitpunkts t₁₁ und eines Verschwindungszeitpunkts t₁₂ der Impulsflanken des ersten Impulssignals sowie eines Auftrittszeitpunkts t₂₁ und eines Verschwindungszeitpunkts t₂₂ der Impulsflanken des zweiten Impulssignals, danach zum Erfassen der Impulsbreite t₁₂-t₁₁ des ersten Impulssignals und der Impulsbreite t₂₂-t₂₁ des zweiten Impulssignals und dann zum Ermitteln des Überlappungsbereichs t₁₂-t₂₁ des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals anhand des Verschwindungszeitpunkts t₁₂ des ersten Impulssignals und Auftrittszeitpunkts t₂₁ des zweiten Impulssignals. Bei dem Feststellungsmodul 83 lautet die voreingestellte Bedingung, dass der Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals größer als der zweite Zeit-Schwellenwert ist und sowohl die Impulsbreite des ersten Impulssignals als auch die Impulsbreite des zweiten Impulssignals größer als der vierte voreingestellte Schwellenwert sind, sodass das Feststellungsmodul 83 zum Feststellen in Abhängigkeit von dem Überlappungsbereichs t₁₂-t₂₁, der Impulsbreite t₁₂-t₁₁ des ersten Impulssignals und der Impulsbreite t₂₂-t₂₁ des zweiten Impulssignals, die durch das Wellenformerkennungsmodul 82 erfasst werden, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal die voreingestellte Bedingung erfüllen.
In einer vierten bevorzugten Ausführungsform kann das Wellenformerkennungsmodul 82 konkret ferner eine Wellenformdarstellung-Erstellungseinheit und eine Merkmalextrahierungseinheit umfassen. Die Wellenformdarstellung-Erstellungseinheit dient jeweils zur Wellenformerkennung des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals, um jeweils eine erste Wellenformdarstellung bzw. eine zweite Wellenformdarstellung zu erhalten.
Die Merkmalextrahierungseinheit dient zum Extrahieren der Wellenformkenndaten aus der ersten Wellenformdarstellung und der zweiten Wellenformdarstellung.
Bei erfüllter voreingestellter Bedingung extrahiert das Störsignalfiltermodul 84 das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als effektives Formungssignal und gibt diese an das Verarbeitungssignal 23 aus. Wenn die voreingestellte Bedingung nicht erfüllt wird, werden das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als Störsignal ausgefiltert.
Bisher wurden bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, die keineswegs zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung dienen. Jegliche Modifikationen, gleichwertige Substitutionen und Verbesserungen im Rahmen der Grundideen und der Prinzipien der Erfindung sollen von dem Schutzumfang der Erfindung umfasst sein.

Claims

Achszählsystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Achszählsystem Folgendes umfasst: - ein mit einem Radsensor verbundenes Formungsmodul, das zum Erzeugen eines Formungssignals in Abhängigkeit von einem Sensorsignal des Radsensors dient, wobei das Formungssignal ein erstes Impulssignal und ein zweites Impulssignal umfasst, - ein Wellenformerkennungsmodul, das zum Erzeugen von Wellenformkenndaten in Abhängigkeit von dem ersten Impulssignal und dem zweiten Impulssignal des Formungssignals dient, - ein Feststellungsmodul, das in Abhängigkeit von den Wellenformkenndaten feststellt, ob das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal eine voreingestellte Bestimmung erfüllen, - ein Störsignalfiltermodul, das bei einem positiven Feststellungsergebnis das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als effektives Formungssignal extrahiert und an das Verarbeitungssignal ausgibt und ansonsten das erste Impulssignal und das zweite Impulssignal als Störsignal ausfiltert.
Achszählsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenformkenndaten die Impulsbreite des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen, wobei es sich bei der voreingestellten Bedingung darum handelt, dass sowohl die Impulsbreite des ersten Impulssignals als auch die Impulsbreite des zweiten Impulssignals größer als ein vierter voreingestellter Schwellenwert sind, oder dass die Wellenformkenndaten den Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen, wobei es sich bei der voreingestellten Bedingung darum handelt, dass der Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals größer als ein zweiter Zeit-Schwellenwert ist, oder dass die Wellenformkenndaten den Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals und die Impulsbreite des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals umfassen, wobei es sich bei der voreingestellten Bedingung darum handelt, dass der Überlappungsbereich des ersten Impulssignals und des zweiten Impulssignals größer als der zweite Zeit-Schwellenwert ist und sowohl die Impulsbreite des ersten Impulssignals als auch die Impulsbreite des zweiten Impulssignals größer als der vierte voreingestellter Schwellenwert sind.
Achszählsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formungsmodul eine Formungseinheit, die einer Sensorikeinheit des Radsensors eineindeutig zugeordnet ist, einen ersten Ausgangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss umfasst, wobei die Formungseinheit am einem Ende mit der Sensorikeinheit verbunden und am anderen Ende jeweils mit dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei die Formungseinheit zum Erzeugen eines Formungssignals oder eines Fehlersignals in Abhängigkeit von einem Sensorsignals des Radsensors dient, wobei das Formungssignal über den ersten Ausgangsanschluss ausgegeben und das Fehlersignal über den zweiten Ausgangsanschluss ausgegeben wird, dass das Achszählsystem ferner ein mit dem Formungsmodul verbundenes Verarbeitungsmodul, das zwei Verarbeitungseinheiten umfasst, wobei jede der Verarbeitungseinheiten mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und die beiden Verarbeitungseinheiten in Kommunikationsverbindung miteinander stehen, wobei die Verarbeitungseinheit zum Erfassen der Wellenform des Formungssignals dient, wobei das Formungssignal als Achsimpulssignal ausgegeben wird, wenn das durch die beiden Verarbeitungseinheiten erfasste Formungssignal einem Achsimpulsregel entspricht, wobei ein erstes Besetzt-Signal ausgegeben wird, wenn die durch die beiden Verarbeitungseinheiten erfassten Impulsbreiten des Formungssignals jeweils größer als der zweite voreingestellte Schwellenwert sind, und ein jeweils mit dem Verarbeitungsmodul und dem zweiten Ausgangsanschluss des Formungsmoduls verbundenes isoliertes Ausgangsmodul umfasst, das zum Ausgeben des Fehlersignals an eine Achszählplatine, Ausgeben des Achsimpulssignals an die Achszählplatine und Ausgeben des ersten Besetzt-Signals an eine Ausgangsplatine dient, und dass der Ausgangsanschluss des Formungsmoduls mit dem Wellenformerkennungsmodul verbunden und die einzelne Verarbeitungseinheit des Verarbeitungsmoduls mit dem Störsignalfiltermodul verbunden ist.
Achszählsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Formungseinheit vier Spannungsvergleichsschaltungen umfasst, wobei jede der Spannungsvergleichsschaltungen mit einer Spannungsschwelle versehen ist und jede der Spannungsvergleichsschaltungen ein erstes Ausgangsende und ein zweites Ausgangsende umfasst, wobei die vier Spannungsvergleichsschaltungen über die ersten Ausgangsenden miteinander verbunden und die zweiten Ausgangsenden jeweils mit dem Verarbeitungsmodul verbunden sind, dass die erste Spannungsvergleichsschaltung das Sensorsignal empfängt, bei einer eine erste Schwellenspannung überschreitenden Spannung des Sensorsignals ein Fehlersignal an das isolierte Ausgangsmodul ausgibt, ansonsten die Spannung des Sensorsignals an eine zweite Spannungsvergleichsschaltung ausgibt, bei einer eine zweite Schwellenspannung unterschreitenden Spannung des Sensorsignals das Fehlersignal an das isolierte Ausgangsmodul ausgibt, ansonsten die Spannung des Sensorsignals an eine dritte Spannungsvergleichsschaltung ausgibt, bei einer eine dritte Schwellenspannung unterschreitenden Spannung des Sensorsignals eine Frei-Meldung an das Verarbeitungsmodul ausgibt, ansonsten die Spannung des Sensorsignals an eine vierte Spannungsvergleichsschaltung ausgibt und bei einer eine vierte Schwellenspannung überschreitenden Spannung des Sensorsignals ein Besetzt-Impuls an das Verarbeitungsmodul ausgibt, wobei die erste Schwellenspannung höher als die vierte Schwellenspannung ist, die höher als die dritte Schwellenspannung ist, die höher als die zweite Schwellenspannung ist.
Achszählsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannungsvergleichsschaltung mit der ersten Schwellenspannung von 9,95 V versehen ist und zum Erfassen eines abgeschalteten Zustands der Sensorikeinheit dient, dass die zweite Spannungsvergleichsschaltung mit der zweiten Schwellenspannung von 5,04 V versehen ist und zum Erfassen eines vom Gleis getrennten Zustands der Sensorikeinheit dient, dass die dritte Spannungsvergleichsschaltung mit der dritten Schwellenspannung von 8,25 V versehen ist und zum Erfassen eines freien Zustands der Sensorikeinheit dient, dass die vierte Spannungsvergleichsschaltung mit der vierten Schwellenspannung von 8,45 V versehen ist und zum Erfassen eines besetzten Zustands der Sensorikeinheit dient.
Achszählsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Achszählsystem ferner eine zwischen dem Radsensor und dem Formungsmodul vorgesehene Kompensationseinrichtung umfasst, die zum Erfassen eines ersten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an einem ersten Rad-Sensorsignal auftritt, und eines zweiten Zeitpunkts, zu dem ein Impuls an einem zweiten Rad-Sensorsignal auftritt, zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt und zum Ermitteln eines Kompensationswerts in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz gemäß einer voreingestellten ersten Kompensationsstrategie dient, um die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals zu kompensieren.
Achszählsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kompensationsstrategie lautet, dass der Kompensationswert bei 2×Zeitdifferenz liegt, wenn die Zeitdifferenz gleich oder geringer als ein erster Zeit-Schwellenwert ist, während der Kompensationswert bei einem zweiten Zeitwert liegt, wenn die Zeitdifferenz größer als der erste Zeit-Schwellenwert ist.
Achszählsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung ferner zum Erhalten der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals und zur Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals, wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals gleich oder geringer als ein dritter voreingestellter Schwellenwert ist, dient, wobei keine Kompensation der Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals erfolgt, wenn die Impulsbreite des zweiten Rad-Sensorsignals größer als der dritte voreingestellte Schwellenwert ist.
Achszählsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierte Ausgangsmodul einen ersten Optokoppler, einen zweiten Optokoppler und einen dritten Optokoppler umfasst, wobei der erste Optokoppler mit der Achszählplatine verbunden ist und zum isolierten Ausgeben des Impulssignals dient, wobei der zweite Optokoppler mit der Achszählplatine verbunden ist und zum isolierten Ausgeben des Fehlersignals dient, und wobei der dritte Optokoppler mit der Ausgangsplatine verbunden ist und zum isolierten Ausgeben des Besetzt-Signals dient.
Achszählsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Achszählsystem ferner Folgendes umfasst: - eine Achszählplatine, die zum Erkennen der Fahrtrichtung eines Zuges und zum Zählen der Anzahl der Räder in Abhängigkeit von einem Achszählsignal des Radsensors und zum Feststellen in Abhängigkeit von der Anzahl an Rädern zwischen zwei Radsensoren, ob der Gleisabschnitt besetzt oder frei ist, dient, wobei bei einem Feststellungsergebnis von „besetzt“ ein zweites Besetzt-Signal ausgegeben wird, während bei einem Feststellungsergebnis von „frei“ ein Frei-Signal ausgegeben wird, wobei das Achszählsignal des Radsensors ein zwei Sensorikeinheiten zugeordnetes Achsimpulssignal umfasst, - eine Ausgangsplatine, die zum Bewirken des Schließens oder Öffnens eines Gleisabschnitts in Abhängigkeit von dem ersten Besetzt-Signal, dem zweiten Besetzt-Signal oder dem Frei-Signal dient, und/oder - ein mit den vier Sensorikeinheiten verbundenes internes Stromversorgungsmodul, das zum Versorgen der Sensorikeinheiten mit einer Konstantstromquelle dient, und/oder - eine Nullsetzplatine, die mit der Achszählplatine und der Ausgangsplatine verbunden ist, und/oder - eine Stromversorgungsplatine, die ein erstes Stromversorgungsmodul und ein zweites Stromversorgungsmodul umfasst, wobei das erste Stromversorgungsmodul die Verstärkerplatine, die Achszählplatine, die Nullsetzplatine und die Ausgangsplatine mit einer 12V-Gleichspannung versorgt, während das zweite Stromversorgungsmodul die Achszählplatine, die Nullsetzplatine und die Ausgangsplatine mit einer 24V-Gleichspannung versorgt.