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Meßmarkenbildung auf Fahrstraßen Die Erfindung; bezieht sich auf eine
Einrichtung zur hochgenauen Erfassung des Zeitpunktes des Vorbeifahrens eines streckengebundenen
Fahrzeugs an einen bestimmen Streckenort in einer ortsfesten Station.
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Einrichtungen zur Erfassung des Zeitpunktes des Vorbeifahrens von
streckenfesten Fahrzeugen an bestimmten Streckenorten sind all sich bekannt: So
kann eine derartige Erfassung durch den Einbau einer Lichtschranke erfolgen; hier
besteht aber der Zwang zu einer dauernden Wartung, insb. hinsichtlich Verschmutzung
und möglichen Lampenfadenbruchs. Es sind auch manetischo Erfassungsmethoden - allerdings
zur Feststellung im Fahrzeug selbst -bekannt, etwa in der Gestalt von einem an dem
betreffenden Streckenpunkt angebrachten Gleismagneten, der bei der Vorbeifahrt eines
Fahrzeugs einen auf demselben verbundenen Schwingkreis verstimmt; hier muß jedoch
ein sehr geringer Abstand zwischen Magnet und Fahrzeugempfänger eingehalten werden,
der häufig nachteilig ist. Schließlich kann man auch eine Leitungsschleife an den
bestimmten Streckenort verlesen und auf den Fahrzeug einen Sender anbringen,
dessen
über eine Antenne abgestrahltes magnetisches Wechselfeld während des Überfahrens
der Schleife in einem an diese angeschlossenen Enpfänger wahrgenommen werden kann.
Diesem Verfahren mangelt es jedoch an Genauigkeit, da die Schleife eine gewisse
Ausdehnung besitzen muß und insofern eine genaue Zeitbestimmung des Überfahrens
eines bestimmten Streckenpunktes (etwa die Mitte der Schleife) nicht möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur hochgenauen
Erfassung des Zeitpunktes des Vorbeifahrens eines streckengebundenen Fahrzeugs an
einen bestimmten Streckenort in einer ortsfesten Station anzugeben, die von den
geschilderten Mängeln frei ist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß links und
rechts von dem bestimmten Streckenort je eille geschlossene Leiterschleife verlegt
ist, von denen jede auf beiden Seiten der Fahrbahn je einen Anschluß besitzt,die
beiden Anschlüsse jeder Schleife auf je einen Verstärker führcn, die Ausgänge der
Verstärker über Gleichrichter auf ein Differenzbildungsglied führen, dessen Ausgang
mit einem Trigger verbunden ist, und daß das Fahrzeug eine von einer Wechselspannung
gespeiste, in Fahrtrichtung liegende Sendespule (resp. . eine ein gleichartiges
Wechsel-Magnetfeld wie die Spulc abgebende Rahmenantenne) besitzt.
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Der besondere Vorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung liegt darin,
daß durch die Differenzbildung der aus r: beiden Schleifen gewonnenen Signale eine
or große Genauigkeit für die Feststellung des Zeitpunktes des Überfahrens des Streckenorts,
an dem die Schleifen aneinanderliegen, erreicht wird.
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@in Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Er-@indung wird
an Hand der Zeichnungen nachstehend näher beschrieben.
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Dabei zeigt die Fig. 1 die Art der Schleifenverlegung und die nachgeschaltete
Signal-Auswerteschaltung, die Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der in den Leitungsschleifen
empfangenen Signale, die Erregungszeiten der Relais und das resultierende Signal
am Triggereingang in Abhängigkeit des Überfahrens der beiden Leitungsschleifen durch
ein Fahrzeug.
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In der Fig. 1 ist mit 1 in gestrichelter Form die Fahrbahn eines Fahrzeugs
2 angedeutet. Das Fahrzeug 1 bewege sich in der durch den Pfeil dargestellten Fahrtrichtung.
Auf dem Fahrzeug befindet sich ein Wechselstromsender 3, er eine Sendespule 4 speist,
die in Fahrtrichtung ausgerichtet ist und einen Ferritstab 5 umschließt. Statt der
Sendespule kann auch eine Rahmenantenne verwendet werden, die so ausgerichtet ist,
daß sie ein Wechsel-Magnetfeld abgibt, das dem der in Fahrtrichtung ausgerichteten
Sendespule 4 entspricht.
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Auf der Fahrbahn sind zwei geschlossene Leiterschleifen I und II verlegt.
Die Leiterschleife I besitzt je einen elektrischen Anschluß außerhalb der Fahrbahn,
und zwar einen auf der einen, den anderen auf der anderen Seite der Fahrbahn; die
beiden Anschlüsse führen auf den Eingang eines Verstärkers 6. In entsprechender
Weise besitzt die Schleife II zwei Leitungsanschlüsse, die auf den Eingang eines
Verstärkers 7 führen. In die Schleifenteile zwischen den Anschlußpunkten der Schleife
I ist je ein Widerstand 8 bzw. 9, in die Schleifenteile zwischen den Anschlußpunkten
der Schleife II ist je ein Widerstand 10 und 11 gelegt. Der Ausgang des Verstärkers
6 führt
einerseits auf ein Relais 12, andererseits über einen Gleichrichter
14 auf den einen Eingang eines Differenzbildungsgliedes 16. Der Ausgang des Verstärkers
7 führt einerseits auf ein Relais 13, andererseits über einen Gleichrichter 15 zur
z':ieiten Eingang des Differenzbildungsgliedes 16.
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Dem Differenzbildungsglied 16 ist ein Trigger 17 nachgeschaltet. Der
Ausgang des Diffcr2nzbildungsgliedes 16 ist außerdem über die in Reihe geschalteten
Relaiskontakte 18 und 19, wobei der Relaiskontakt 18 zum Relais 12 und der Relaiskontakt
19 zum Relais 13 gehört, geerdet. Die Relaiskontakte sind normalerweise geschlossen;
durch die Erregung des zugehörigen Relais werden sie geöffnet.
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Die Schleifen 1 und II liegen dicht beieinander; der dazwischen liegende
Streckenpunkt ist der Punkt, für den das Überfahrenwerden festgestellt werden soll.
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In der Fig. 2 sind die in den Schleifen I und II bein Überfahren durch
das Fahrzeug empfangenen Signale usf.
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in Abhängigkeit des jeweiligen Standorts der Fahrzeugsendespule 4
dargestellt (Abszisse s). Die Unter A dargestellte ausgezogene Kurve stellt den
Empfang der induzierten Wechselspannung in der. Schleife 1 bei der Fahrzeugüberfahrt
dar; die gestrichelte Kurve stellt den entsprechenden Empfang in er Schloife II
dar. Die Punkte a, bX c, d auf der Abszisse entsprechen den in der Fig. 1 angedeuteten
Streckenpunkten; sie entsprechen der Lage der Querteile der verlegten Leiterschleifen.
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Zwischen den Punkten b und c liegt der eigentliche Meßpunkt, der t't
M bezeichnet sei.
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Bei einer bestimmten Höhe der induzierten Spannung in die erste Schleife
I zieht das Relais 12 an (Punkt r) und fällt bei Unterschreiten dieses Spannungswertes
wieder ab (Punkt s); das Relais 13 spricht bei der gleichen induzierten Spannung
in die Schleife II an (Punkt t) und fällt bei Unterschreiten dieses Wertes (Punkt
u) wieder ab. In der Fig. 2 zeigt die Signaldarstellung 131 die zeitliche Dauer
desErregtseins des Relais 12 (L-Wert), die Signaldarstellung die zeitliche Dauer
des Erregtseins des Relais 13 (L-Wert) an. Da die Kontakte 18 und 19 normalerweise
geschlossen sind und erst durch die Erregung des zugehörigen Relais geöffnet werden,
ist also zwischen den Punkten r und u der Kurzschluß am Eingang des Triggers 17
aufgehoben (Signaldarstellung B3 in Fig. 2).
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Solflge also eines von den beiden Signalen der Schleifen I und II
über einen bestimmten Schwellwert liegt, wird über die Relais 12 und/oder 13 der
Triggereingang freigegeben. Hierdurch wird eine falsche Signalgabe durch Störeinflüsse
außerhalb des Bereichs r - u -unterbunden.
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Beim Überfahren des Streckenpunktes M besteht Betragsgleichheit zwischen
den induzierten Spannungen in der Schleife I und der Schleife II. An diesen Punkt
wechselt das Ausgangssignal des Differenzbildungsgliedes 16. sein Vorzeichen. Der
Verlauf dieses Ausgangssignals ist i der Signaldarstellung C der Fig. 2 wiedergegeben.
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Die Triggerschwelle ist in dieser Signaldarstellung durch die horizontale
Linie ts angedeutet; kurze Zeit nach Überfahren des Str@ckenpunktes M erreicht die
Ausgangsspannung des Differensbildungsgliedes 16 diese Triggerschwelle; an Ausgang
20 des Triggers 17 wechselt das Signal von O auf L: siche Signaldarstellung D. in
Fig. 2; mit x ist der Umkipp-Punkt d@s Triggers 17 bez@ichmet,
an
Punkt u kehrt dann der Trigger wieder in seine Ausgangslage zurück. Die Abweichung
zwischen dem Meßort M und dem Umschaltpunkt des Triggers (x) - in der Fig. 2 C mit
# s angedeutet - läßt sich durch geeignete Dimensionierung (hohn Verstärkung, nicht
zu hohe Triggerschwelle) beliebig klein machen.
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Um eine Beeinflussung derjenigen Leitungen, die von den Schleifen
zu den Verstärkern 6 und 7 laufen und dabei die Fahrbahn kreuzen, durch die Sendeantenne
des Fahrzeugs zu vermeiden, werden diese Leitungen in einem größeren Abstand hinter
der Schleifenebene verlegt. Bei der Verlegung der Schleifen für Kranbahnen ist dies
ohne weiteres möglich; bei der Verlegung auf Straßen erfolgt eine Verlegung in größerer
Tiefe unterhalb der Fahrbahn.
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Die Verläufe der Signale in den Schleifen I und II sind beeinflußbar
durch die in den Schleife 1 und II eingefügten Widerstände 8., 9, 10 und 11. Durch
Verkleinerung der Widerstände 9 und 10 etwa läßt sich das Differenzsignal am Ausgang
des Differenzbildungsgliedes 16 so verändern, daß # s (vergl. Fig. 2 C) kleiner
wird.