DE2110164B2 - Einrichtung auf einem schienengebundenen Fahrzeug für Anlagen zur linienförmigen Informationsübertragung zwischen dem Fahrzeug und der Strecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung auf einem schienengebundenen Fahrzeug für Anlagen zur Iinienförmiger Informationsübertragung zwischen dem Fahrzeug und der Strecke durch induktive Übertragung von Wechselspannungen von einer entlang der Strecke verlegten Doppelleitung auf Empfangsspulen an dem Fahrzeug, das seinen Fahrort durch Abzählen von in regelmäßigen Abständen vorgesehenen Kreuzungsstellen der Doppelleitung ermittelt. Mit Hilfe derartiger Einrichtung ist es möglich. Informationen vom Zug nach einer an der Strecke befindlichen Station sowie in umgekehrter Richtung zu übertragen und dadurch den Zugverkehr /u optimieren.

Zur genauen Fahrortbestimmung auf den Fahrzeugen ist es bekannt, die in regelmäßigen Abständen vorgesehenen Kreuzungsstellen der Doppelleitung durch Auswerten der an diesen Kreuzungsstellen geänderten Phasenlage und Amplitude der auf den Fahrzeugen empfangenen Wechselspannung zu zählen. Außerdem ist es möglich, den Standort eines Fahrzeuges bzw. Zuges aus einer Wegmessung mit Hilfe eines Fahrzeugrades zu bestimmen. Hierbei werden die Radumdrehungen in Weginipulse umgesetzt, die von einem Zähler gezählt werden. Eiine bekannte Einrichtung (deutsche Patentschrift 1 248 091) i beide Methoden der Standortbestimmung.

Dadurch werden falsche Standortbestimmungen, die durch Schleudern oder Gleiten des als Meßrad verwendeten Laufrades des Schienenfahrzeuges sowie durch die unvermeidlichen Toleranzen des Durchmessers eintreten können, vermieden.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Zugortung bekannt (deutsche Offenlegungsschrift I 455 381), mit dessen Hilfe der jeweilige Standort allein durch fahrrichtungsabhängiges Vorwärts- oder Rückwärtszählen der

ίο Kreuzungsstellen einer längs der Strecke verlegten wechselstromdurchflossenen Doppelleitung erreicht wird. Zu diesem Zweck sind an dem Schienenfahrzeug in Fahnichtung hintereinander drei Antennen angebracht, deren induzierte Wechselspannungen durch Phasenvergleich die für die jeweilige Entscheidung der Zählrichtung notwendigen Signale liefern. Dieses Verfahren zur Zugordnung ist jedoch nur sch; ^r oh. weil die Kreuzungsstellen der Doppelleitung aus wirtschaftlichen Gründen nicht in beliebig kurzen Abständen vorgesehen werden können.

Zur genauen Standortbestimmung der Züge ist daher noch eine zusätzliche Ortsbestimmung durch Zählen von Radumdrehungen erforderlich, möglichst der von unangetriebenen Rädern, da bei Triebfahrzeugen

»5 die Wahrscheinlichkeit des Schleuderns oder Gleitens besonders groß ist, wenn sie bis an die Grenze der Haftreibung betrieben werden. Hinzukommt, daß in neuerer Zeit zur Erhöhung der Förderleistung elektrische Lokomotiven entwickelt worden sind, die keine Laufräder aufweisen, da sämtliche Achsen angetrieben sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur genauen Standortbestimmung zu schaffen, die ohne aufwendige und empfindliche Überwachungsschaltungen sowie ohne Auswertung der Radumdrehungen des Schienenfahrzeuges auskommt. Die Standortbestimmung foil trc-'zdem genau und zuverlässig sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst.

daß an dem Fahrzeug innerhalb einer dem Krcuzungsstellenabstand entsprechenden Länge mindestens /i = 4 Empfangsspulen im etwa gleichen Abstand hintereinander angeordnet sind, derart, daß der Krcuzungsstellenabstand gleichsam in /1 gleiche Teile unterteilt ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin, daß ohne eine Vielzahl von Krquzungsstcllcn und ohne zusätzliche Einrichtungen zur Wegmessung eine beliebig genaue Standortermittlung von schienengebundenen Fahrzeugen durchgeführt werden kann. Die Fcinstufigkeit, mit welcher der jeweilige Standort der Schienenfahrzeuge festgestellt werden kann, hängt direkt davon ab, wieviel Empfangsspulen insgesamt innerhalb der Länge des vorgcgcbcneu Krcuzungsstellenabstandes am Schienenfahrzeug vorgesehen werden. Bei einem Kreuzungsstellenabstand von beispielsweise 20 Metern und einer Anzahl von η = 4 Empfangsspulen wird ein auf dem Schienenfahrzeug vorgesehenes Zählwerk zur Standortcnnittlung jeweils nach dem Durchfahren von 6,5 Metern um eins fortgeschaltet.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine und die übernächste Empfangsspulc mit einer von // — 2 Phasenvergleichsschaltungen verbunden sind, deren ausgegebenen Signale ein Zählwerk zur digitalen Standortermittlung fortschalten. Durch diese Maßnahme wird der Aufwand an elektronischen Baugruppen, insbesondere an

Phasenvergleichsschaltungen, relativ gering.

Bei Verwendung von Phasenvergleichsschaliungen, die in Abhängigkeit von der Gleich- bzw. Gegenphasigkeit der beiden zugeführten Wechselspannungen ein die Zustände »ü« bzw. »1« charakterisierendes Rechtecksignal ausgeben, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß den Phasenvergleichsschaltungen je ein bei der Vorder- und Rückflanke der Rechtecksignale ansprechendes Differenzierglied zum Auslösen von Fortschaltimpulsen des Zählwerkes nachgeschaltet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen Teil einer Fahrzeugeinrichtung für Anlagen zur linienförmigen Informationsübertragung zwischen den Fahrzeugen und an der Strecke vorgesehenen Zentralen. Eine zur Informationsübertragung entlang der Strecke verlegte Doppelleitung möge jeweils Kreuzungsstellen 1Θ im Abstand A aufweisen. Die an der Kreuzungsstelle vorgesehenen Feldrichtungspfeile mögen auf die Gegenphasigkeit der Felder links und rechts von der Kreuzungsstelle hinweisen. Innerhalb des Abstandes A sind an dem betreffenden Schienenfahrzeug (nicht weiter dargestellt) η = 4 Empfangsspulen 1, 2, 3 und 4 vorgesehen, die in gleichmäßigen Abständen hintereinander unterhalb des Schienenfahrzeuges so angeordnet sind, daß sie mit der am Gleis angeordneten Doppelleitung induktiv gekoppelt sind. Durch diese Anordnung bewegen sich die einzelnen Empfangsspulen 1 bis 4 während der Fahrt nacheinander über eine Kreuzungsstelle der Doppelleitung hinweg. An zwei der vier Empfangsspulen, z. B. an die Empfangsspulen 2 und 3, sind Leitungen Ll und LI zum Weiterleiten von empfangenen bzw. zu sendenden Informationstelegrammen vorgesehen. An die Empfangsspule 1 und die übernächste Empfangsspule 3 bzw. an die Empfangsspule 2 un·'. deren übernächste Empfangsspule 4 ist eine Phasenvergleichsschaltung S bzw. 6 angeschlossen, deren Ausgangsleitungen mit 50 und 60 bezeichnet sind. Für das Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Phasenvergleichsschaltungen 5 und 6 im Betrieb Rechtecksignale ausgeben, welche die logischen Zustände »0« bzw. »1« charakterisieren. Beispielsweise möge die Leitung 50 dann ein den Zustand »0« darstellendes Signal aufweisen, wenn sich zwischen den Empfangsspulen 1 und 3 keine Kreuzungsstelle der Doppelleitung befindet. Dasselbe gilt tür die Ausgangsleitung 60 dann, wenn zwischen den Empfangsspulen 2 und 4 keine Kreuzungsstelle liegt. Die Rechtecksignalc der beiden Phasenvergleichsschaliungen 5 und 6 werden auf je ein nachgeschaltetes Differenzierglicd 51 bzw. 61 gegeben. Diese haben die Aufgabe, die Vorder- und Rückflankcn der Rechtecksignalc zu differenzieren, also dann einen Impuls auszulösen, wenn sich das Reditecksignai ändert. Die erzeugten Impulse werden über Leitungen 52 und 62 auf ein ODER-Glied 7 gegeben, dem ein Zählwerk 8 nachgeschaltet ist. Aus den auf den Ausgangsleitungen 50 und 60 vorhandenen Rechtecksigna'icn kann mit Hilfe einer Einrichtung 9. die nicht Gegenstand der Erfindung ist, die jeweilige Fahrrichtung des Schienenfahrzeuges ermittelt werden. In Abhängigkeit davon laß*, sich beispielsweise die Fortschaltrichtung des Zählwerkes 8 einstellen. Der jeweilige Zählerstand wird über eine Leitung /.3 und eine die jeweilige Fahrrichtung kennzeichnende Information wird über die Leitung IA an nicht weiter dargestellte Fahrzeugeinrichtungen weitergegeben.

Zur weiteren Erläuterung ist im unteren Ttil der Zeichnung ein und dieselbe Kreuzungsstelle 10 mehrfach in verschiedener räumlicher Zuordnung zu den vier Empfangsspulen 1 bis 4 dargestellt. Zu den einzelnen Lagen sind in einer Tabelle die jeweiligen logischen Ergebnisse der Phasenvergleichsschaltungen 5 und 6 auf deren Ausgangsleitungen 50 und 60 angegeben. Im dargestellten Beispiel wird angenommen, daß das Fahrzeug sich nach links bewegt und daß sich damit die Kreuzungsstelle 10 relativ gesehen von links nach rechts an den Empfangsspulen 1 bis 4 vorbeibewegt. Solange sich die Kreuzungsstelle 10 noch außerhalb der vier Empfangsspulen befindet, erhält die

¹S Phasenvergleichsschaltung 5 von den beiden ihr zugeordneten Empfangsspulen 1 und 3 gleichphasige Wechselspannungssignale. Entsprechendes gilt für die Phasenvergleichsschaltung 6 in Verbindung mit den Empfangsspulen 2 und 4. Somit stimmen beide auf

^ao den Ausgangsleitungen 50 und C-J vorhandene Rechtecksignale überein und haben den Wert »0«. Bei Weiterfahrt des Schienenfahrzeuges kommt die Kreuzungsstelle 10 in eine Lage zum Fahrzeug, bei der sich die Phasenlage der Wechselspannung der Empfangs-

»5 spule 1 von derjenigen Phasenlage der Wechselspannung der Empfangsspulen 2, 3 und 4 unterscheidet. Somit erhält die Phasenvergleichsschaltung 5 gegenphasige und die Phasenvergleichsschaltung 6 gleichphasige Eingangssignale. Hierdurch wechselt der

Wert des Rechtecksignals auf der Ausgangsleitung 50 der Phasenvergleichsschaltung 5 von »0« auf »1«, und das Differenzierglied 51 gibt über seine Ausgangsleitung 52 sowie das ODER-Glied 7 einen Fortschaltimpuls an das Zählwerk 8. Wenn die Kreuzungsstelle 10

bei Weiterfahrt des Schienenfahrzeuges zwischen den Empfangsspulen 2 und 3 liegt, bleibt die Gegenphasigkeit der Eingangssignale für die Phasenvergleichsschaltung 5 erhalten; zusätzlich erhält jedoch die zweite Phasenvergleichsschaltung 6 gegenphasige Eingangssignale. Hierdurch wechselt der Wert des Rechtecksignals auf der Ausgangsleitung 60 von »0« nach »1«. Aus dieser Änderung leitet das Differenzierglied 61 einen Fortschaltimpuls für das Zählwerk 8 ab. Wenn die Kreuzungsstelle 10 den Bereich der beiden Empfangsspulen 2 und 3 verläßt und zwischen die Empfangsspulen 3 und 4gelangt, ändert sich wiederum auf der Ausgangsleitung 50 der Wert des durch die Phasenvergleichsschaltung 50 ausgegebenen Rechtecksignals von »1« nach »0«. Bei diesem Wechsel gibt wiederum das Differenzicrglied 51 ninen Fcrtsehaltimpuls für das Zählwerk 8 ib. Der nächste Fortschaltimpuls wird schließlich wieder durch das Diffcrenziergiicd 61 ausgelöst, wenn die Kreuzungsstcllc 10 jenseits der Empfangsspule 4 liegt und die Phasenvergleichsschaltung 6 wieder gleichphasige Eingangssignalc erhält.

Es ist verständlich, daß die Fahrortermittlung um so genauer wird, je mehr Empfangsspulen auf dem Fahrzeug vorgesehen werden. Bei der Verwendung von einer Anzahl von // Empfangsspulen und einem Abstand A der Kreuzungsstellen wird demnach je-

weils nach dem Durchfahren einer Strecke von —

Metern ein Fortschaltimpuls für das Zählwerk ausgelöst.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung ganz bestimmter Phascnvcrgleich'-schaltungen beschränkt. Weiterhin ist es auch denkbar, nicht nur ein Zählwerk

vorzusehen, sondern jeweils ein Zählwerk für die Vorwärtsfahrt und ein zweites Zählwerk für die Rückwärtsfahrt. Ferner soll noch darauf hingewiesen werden, daß die im Ausführungsbeispiel dargestellte Einrichtung zur genauen Standortbestimmung von schienengebundenen Fahrzeugen in ihrer Wirkungs- und Arbeitsweise nicht davon abhängt, was für Informationen über die Doppelleitung zum Fahrzeug bzw. vom Fahrzeug nach einer Zentrale an der Strecke

übertragen werden. Wesentlich ist nur, daß die Doppelleitung ständig von einem Wechselstrom durchflossen und somit ein andauernder Empfang auf den Schienenfahrzeugen gewährleistet ist.

Es ist auch eine Ausführungsform der Erfindung denkbar, bei der unter geänderter Zuordnung der η Enipfangsspulen zu den Phasenvergleichsschaltungen eine Anzahl von η - 1 Phasenvergleichsschaltungen erforderlich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung auf einem schienengebundenen Fahrzeug für Anlagen zur linienförmigen Informationsübertragung zwischen dem Fahrzeug und der Strecke durch induktive Übertragung von Wechselspannungen von einer entlang der Strecke verlegten Doppelleitung auf Ernpfangsspulen an dem Fahrzeug, das seinen Fahrort durch Abzählen von in regelmäßigen Abständen vorgesehenen Kreuzungsstellen der Doppelleitung ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fahrzeug innerhalb einer dem Kreuzungsstellenabstand (A) entsprechenden Länge mindestens η = 4 Ernpfangsspulen (1 bis 4) in etwa gleichem Abstand hintereinander angeordnet sind, derart, daß der Kreuzungsv<.ellenabstand [A) gleichsam in η gleiche Teile unterteilt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine (1 bzw. 2) und die übernächste Empfangsspule (3 bzw. 4) mit einer (5 bzw. 6) von η — 2 Phasenvergleichsschaltungen verbunden sind, deren ausgegebene Signale ein Zählwerk (8) zur digitalen Standortermittlung fortschalten.

3. Einrichtung nach Anspruch 2 mit Phasenvergleichsschaltungen, die in Abhängigkeit von Gleich- bzw. Gegenphasigkeit der beiden zugeführten Wechselspannungen ein die 7'istände »0« bzw. »1« charakterisierendes R^chtecksignal ausgeben, dadurch gekennzeichnet, daß cn Phasenvcrgleichsschaltungen (5 und 6) je ein bei der Vorder- und Rückflanke der Rechtecksignale ansprechendes Differenzierglied (51 bzw. 61) zum Auslösen von Fortschaltimpulsen des Zählwerkes (8) nachgeschaltet ist.