DE2209337C3 - Ortsfeste optische Ableseanlage, insbesondere zum Ablesen von an Eisenbahnfahrzeugen angebrachten Schildern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine ortsfeste optische Ableseanlage, insbesondere zum Ablesen von an bewegten Eisenbahnfahrzeugen angebrachten, codierte Fahrzeugidentifizierungsdaten enthaltenden Schildern, mit einer Mehrzahl von Ablesegeräten, die je einen umlaufenden, an seinem Umfang mit Spiegeln versehenen Träger, einen photoelektrischen Empfänger, der unter der Wirkung der von den Spiegeln beim Abtasten der an der Ableseanlage vorbeibewegten Schilder reflektierten Strahlung ein elektrisches, eine Funktion der Strahlung bildendes Signal erzeugt und mindestens ein der Ableseanlage zugeordnetes Decodiergerät enthalten.

Bei bekannten optischen Ableseanlagen dieser Art (US-PS 32 00194) ist es notwendig, einen Pufferspeicher zu verwenden, der mit jedem Abtastgerät verbunden ist, um die abgelesene Information festzuhalten, bis sie durch den Auswerteimpulskreis, ein Register und UND-Tore abgerufen wird. Diese bekannten Anlagen sind also bereits wegen der Notwendigkeit, jede Anlage mit einem Pufferspeicher auszurüsten, kostspielig. Wenn, wie das beim Eisenbahnbetrieb erforderlich ist, eine große Anzahl solcher Ableseanlagen benötigt wird, schließt bereits diese Tatsache die Verwendung solcher Ableseanlagen für die Überwachung des Fahrzeugparks aus.

Bekannt ist es auch (US-PS 3246 295), eine Aufzeichnung unter Verwendung mehrerer Abtaster einem Decodierer zuzuführen. Jedoch dient diese bekannte Vorrichtung der gleichzeitigen Abtastung desselben Objekts, nämlich von Papiergeld. Es sollen hier die Signale aus den Abtastern in einem Signalkombinierer kombiniert werden, um das so erzeugte zusammengesetzte Signal dahingehend analysieren zu können, ob eine gültige Wiedererkennung beim Vergleich mit einer Vorlage erzielt wird. Die von den einzelnen Abtastern erfaßte Information läßt sich also mit dieser bekannten Vorrichtung nicht erhalten und weiterverarbeiten, was im Gegensatz zu den Erfordernissen steht, die beispielsweise für die Zwecke der Überwachung des Fahrzeugparks einer Eisenbahnlinie auftreten.

Man hat auch schon einen Aufzeichnungsträger mit mehreren Abtastgeräten abgetastet und diese mit einer Decodierschaltung verbunden, wobei drei Photozellen benutzt werden, die die Lage des eingebrachten, abzulesenden Dokuments feststellen, und eine Mehrzahl weiterer Photozellen (GB-PS 9 05 057). Diese bekannte Vorrichtung benötigt eine Speichervorrichtung, um die aus der einen Gruppe der Photozellen erhaltene, abgetastete Information zu speichern, bis die Abtastung durch die zweite Gruppe der Photozellen vollendet ist, wonach erst beide Informationen dem Vergleicher zugefühlt werden können. Auch hier verteuert die unerläßliche Verwendung von Pufferspeichern die Abtastvorrichtung in solchem Ausmaß, daß ihre Verwendung für die erwähnten Zwecke nicht in Betracht kommt

Eine versetzte Spiegelanordnung, die synchron umläuft und zu einer gegenseitigen Phasenverschiebung der erzielten Signale führt ist gleichfalls bekannt (DE-OS 20 16075). Hier wird der von einer einzigen Lichtquelle kommende Lichtstrahl (Laserstrahl) in zwei Strahlen aufgespalten, die dann abwechselnd durch zwei sechseckige Abtastspiegel über eine Filmfläche bewegt werden, wobei erst der eine, dann der andere Strahl, dann wieder der erste usw. benutzt werden, um die Oberfläche eines Films abzutasten. Der Zweck dieser bekannten Vorrichtung ist lediglich der, eine Doppelstrahl-Abtastvorrichtung zu verwenden, um Zeit für die Ausrichtung je eines Strahls zur Verfügung zu stellen, während der andere arbeitet, damit die Strahlstellung ständig genau gegenüber der Filmoberfläche festgelegt werden kann. In welcher Weise eine Mehrzahl von Ablesegeräten in wirtschaftlicher Weise kombiniert werden kann, wie das für die Zwecke der Überwachung des Fahrzeugparks einer Eisenbahnlinie erforderlich ist läßt sich aus diesem bekannten Stand der Technik nicht entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Verwendung bei einer optischen Ableseanlage ein Multiplexverfahren für die Decodierer und Abtaster ohne die kostspielige Notwendigkeit, Pufferspeicher und Auswerteimpulskreise vorsehen zu müssen, zu verwirklichen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe bei einer optischen Ableseanlage der eingangs genannten Art dadurch, daß die Motoren für den Antrieb der Träger der Spiegel so ausgebildet und geschaltet sind, daß sie die Träger derart phasenverschoben anzutreiben vermögen, daß jeder Abtaster jeweils eine Abtastung auf die Abtastung eines anderen Abtasters folgend durchführt, c?aß ein photoelektrischer Melder vorgesehen ist, der den Beginn der Abtastzeit jedes Spiegels feststellt, sowie auf die Melder ansprechende Schalter, die das aus dem photoelektrischen Empfänger des jeweils aktiven Abtasters kommende Signal dem Decodiergerät zuleiten.

Zweckmäßige und bevorzugte Ausbild-Jigsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen optischen Ableseanlage sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Block-Schaltbild einer optischen Ableseanlage, die nach dem Zeit-Multiplex-Verfahren arbeitet und bei der eine Mehrzahl optischer Abtaster durch ein Decodiergerät bedient wird,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines konventionellen bekannten Abtasters, wie er in den Anlagen des Verbandes der Amerikanischen Eisenbahnen (American Association of Railroads [AA.R.J verwendet wird,

Fig.3 ein Impulsdiagramm, das die Beziehung zwischen gewissen Parametern in dem Abtaster nach F i g. 2 und in den Ableseanlagen nach F i g. 4 und 5 und F i g. 6 und 7 zeigt,

F i g. 4 eine schematische Darstellung eines optischen Abtasters,

Fig.5 eine schematische Darstellung von drei Abtastern gemäß F i g. 4, die in einer Multiplex-Schaltung angeordnet sind,

F i g. 6 einen anderen optischen Abtaster,

F i g. 7 eine schematische Darstellung von sechs optischen Abtastern gemäß F i g. 6 in einer Multiplex-Schaltung und

Fig.8 eine detailliertere schematische Darstellung der Multiplex-Schaltung nach F i g. 7.

In F i g. 1 ist eine Multiplex-Schaltung 10 dargestellt, die eine Mehrzahl optischer Abtaster 12,14,16,18,20 und 22 umfaßt, die durch einen Multiplex-Kreis 24 abgefühlt werden, um aufeinanderfolgend von einem einzigen Decodiergerät 26 bedient zu werden. Der Multiplex-Kreis 24 stellt einen Gesamtzyklur her, der aus einer Anzahl von Kanälen besteht, die im allgemeinen der Zahl der abzufohlenden Abtaster gleich ist Bei der in F i g. 1 veranschaulichten Ausführungsform wurden also sechs Kanäle je Gesamtzyklus entsprechend den sechs Abtastern vorhanden: sein. Jeder Abtaster ist einem speziellen Kanal zugeteilt, und sein Ausgang wird von dem Multiplex-Kreis 24 einmal je Gesamtzyklus während seines zugehörigen Kanals abgefühlt, so daß jeder Abtaster einmal während jedes Gesamtzyklus abgefühlt wird und das Decodiergerät 26 den Ausgang jedes Abtasters einmal je Gesamtzyklus verarbeitet Der von dem Multiplex-Kreis 24 erzeugte Gesamtzyklus ist flexibel und kann so ausgelegt werden, daß er den Erfordernissen jeder speziellen Anwendung der Anlage Rechnung trägt

Beispielsweise muß bei den von der AAR benutzten Anlagen die Zeitgebung derart sein, daß ein Minimum

s von drei Abtastungen eines 153 urn breiten, an einem an dem Abtaster mit bis zu 130 km/h vorbeifahrenden Eisenbahnfahrzeug angebrachten Schild vorgesehen wird. Diese Bedingungen machen es notwendig, daß eine Abtastung ungefähr alle 4,1 ms erfolgt Bei den

ίο derzeitigen AAR-Anlagen wird dies durch einen konventionellen Abtaster 30 (F i g. 2) erreicht, der einen Träger 32 mit zwölf, aneinanderstoßend auf seinem Umfang angeordneten Spiegein 34 aufweist Der Träger 32 ist auf einer Welle 36 angebracht, die mit 1200 U/min

is von einem Motor 38 in Uhrzeigerrichtung umlaufend angetrieben wird. Ein teilweise reflektierender Spiegel 44 reflektiert einen Lichtstrahl 42 aus der Lichtquelle 40 auf den Umfang des Trägers 32 in der an die öffnung 46 in der Stirnwand 48 des Gehäuses des Abtasters 30 anschließenden Fläche. Wenn irgendeiner der Spiegel 34 beginnt, den Lichtstrahl 42 aufzufangen, reflektiert er den Strahl 42 durch die öffnung 46. Wenn ein Spiegel 34 gerade anfängt, den Lichtstrahl 42 aufzufangen, reflektiert er den Strahl 42" längs der Bahn 50, der unteren Grenze der Abtastung. Wenn dieser Spiegel fortfährt, den Lichtstrahl 42 infolge der Drehung des Trägers 32 durch den Motor 38 weiterzubewegen, bewegt sich der reflektierte Strahl 42 weiter und weiter fort von der Bahn 50, bis schließlich, wenn der Spiegel 34 den Lichtstrahl 42 verläßt der reflektierte Strahl 42' die Lage der Bahn 52 errreicht Während seiner Schwenkung aus der Lage der Bahn 50 in die Lage der Bahn 52 hat der reflektierte Strahl 42' den Abtastwinkel θ überstrichen.

Wenn der reflektierte Strahl 42* nach oben einen Gegenstand, wie z. B. ein ein AAR-Schild 56 tragendes Eisenbahnfahrzeug 54, abtastet, kommt ein Rückkehrstrahl 58 längs ungefähr derselben Bahn wie der reflektierte Strahl 42' zurück, so daß er denselben Spiegel an derselben Stelle trifft und nach unten zu dem teilweise reflektierenden Spiegel 44 reflektiert wird, der in Richtung des Rückkehrstrahls 58 kommendes Licht auf den photoelektrischen Empfänger 60 wirft, den seinerseits ein Signal dem Decodiergerät zuführt Um weitere Erfordernisse der AAR-Anlage zu erfüllen, muß der Abtaster 30 ungefähr 2700 mm in der vertikalen Lage, etwa 2700 mm von dem Abtaster entfernt, abtasten. Die Vertikal-Abtastung von 2700 mm wird für die AAR-Anlage benötigt, um unterschiedlichen Höhen gerecht zu werden, in denen ein Schild auf einem Eisenbahnfahrzeug über dem Gleis angebracht sein kann. Ferner arbeitet das für die Herstellung der Schilder verwendete Material befriedigend nur bis zu einem Reflexionswinkel von 60°. Diese 2700-mm-Abta stung und die 60° oder weniger Reflexionswinkel ergeben ein Abtastmuster, das durch das von den Bahnen 50,52 und der Seite des Fahrzeugs 54 (Fi g. 2) mit einem Abtastwinkel θ gleich etwa 60° gebildete gleichschenklige Dreieck definiert ist Bei der als Abtaster 30 vorgesehenen Abtastgerät-Bauart mit einem zur Erzeugung einer Abtastung durch einen Lichtstrahl 42 bewegten Spiegel 34 muß der Spiegel sich Ober einen Winkel bewegen, der nur halb so groß ist wie der für die Abtastung benötigte Winkel. Das ist deswegen der Fall, weil jedes eine Grad der Drehung des Spiegels, der den Lichtstrahl 42 auffängt, auch den Einfallswinkel des Strahls 42 um ein Grad ändert Da der Einfallswinkel des Strahls 42 sich um ein Grad ändert,

ändert sich der Reflexionswinkel des Strahls 42' auch um ein Grad, so daß die gesamte Änderung zwischen dem Strahl 42 und dem reflektierten Strahl 42' zwei Grad beträgt

Für jeden Grad der Drehung des Spiegels 34 gibt es also zwei Grad der dem reflektierten Strahl 42' erteilten Schwenkung. Deshalb braucht der Spiegel für einen Abtastwinkel β nur Ober einen Winkel λ gleich der Hälfte von θ geschwenkt zu werden. Also beträgt in diesem Fall, in dem θ sechzig Grad ist <* dreißig Grad. Der Träger 32 des Abtasters 30 ist deshalb speziell so konstruiert daß jeder Spiegel 34 sich über einen Winkel von dreißig Grad schwenkt wenn er sich durch den Strahl 42 bewegt Dies wird einfach dadurch erreicht daß zwölf Spiegel 34 vorgesehen werden, so daß jeder ein Zwölftel oder dreißig Grad des Umfangs des Trägers 32 einnimmt Wenn der Träger 32 mit zwölf Spiegeln 34 von dem Motor 38 mit 1200 U/min gedreht wird, wird eine Abtastgeschwindigkeit S von 14 000 Abtastungen je Minute oder eine Abtastung je 4,1 ms erzeugt Diese Beziehung läßt sich einfach ausdrücken: 5 = R(N), wobei S die Abtastgeschwindigkeit R die Umlaufgeschwindigkeit des Trägers und N die Anzahl der Spiegel auf dem Träger ist Bei dem Abtaster 30 erfolgen die Abtastungen, da die zwölf Spiegel sich aneinander anschließen, mit einer Abtastgeschwindigkeit 5 von einer Abtastung je 4,1 ms, wobei sich jede Abtastung über eine Abtastzeit P von 4,1 ms erstreckt wie aus Fig.3 ersichtlich, wo eine Reihe von Abtastungen durch schraffierte Blöcke 62, 64, 66, 68 veranschaulicht ist

Ein Abtaster 80, der denselben Anforderungen wie der Abtaster 30 hinsichtlich Abtastwinkel und Abtastgeschwindigkeit entspricht und in der optischen Zeitmultiplex-Ableseanlage verwendbar ist ist in F i g. 4 dargestellt Der Abtaster 80 enthält einen Träger 82, der auf einer von dem Motor 86 in Uhrzeigerrichtung in Drehung versetzten Welle 84 angebracht ist Der Träger 82 weist vier, aneinander anschließend auf seinem Umfang angebrachte Spiegel 88, 90, 92 und 94 auf. Der Abtaster 80 arbeitet ähnlich wie der Abtaster 30. Ein Lichtstrahl 96 von der Lichtquelle 98 wird von dem teilweise reflektierenden Spiegel 100 reflektiert und trifft einen der Spiegel 92, die den reflektierten Strahl 96' durch die öffnung 102 in der Stirnwand 104 des Abtasters 80 lenkt Der reflektierte Strahl 96' wird von dem das AAR-Schild 108 tragenden Eisenbahnfahrzeug 106 zurückgeworfen, und der zurückgeworfene Strahl 110 verläuft im wesentlichen längs derselben Bahn wie der reflektierte Strahl 96' und trifft den so Spiegel 92, der den zurückgeworfenen Strahl 110 auf den teilweise reflektierenden Spiegel 100 lenkt Dieser spricht an auf licht das in der Richtung des zurückgeworfenen Strahls UO ankommt um es auf den photoelektrischen Empfänger 112 zu übertragen.

Zu Beginn jeder Abtastung verläuft der reflektierte Strahl 96' längs der Bahn 114, der unteren Grenze der Abtastung, und am Ende jeder Abtastung fällt der reflektierte Strahl 96' annähernd mit der Bahn 116 an der oberen Grenze der Abtastung zusammen, so daß ein Abtastwinkel θ von angenähert sechzig Grad von dem reflektierten Strahl 96' überstrichen wird. Kurz vor dem Beginn jeder Abtastung, wenn der reflektierte Strahl 96' mit der Bahn 114 fluchtet trifft der reflektierte Strahl 96' den photoelektrischen Melder 118 innerhalb des Abtastergehäuses, der ein Abtaststartsignal auf der Leitung 120 zum Multiplex-Kreis 24 erzeugt Da in dem Abtaster 80 die Anzahl der Spiegel auf ein Drittel, N = 4, gegenüber der in dem Abtaster 30 enthaltenen verringert wurde, muß die Drehzahl des Trägers 82 verdreifacht werden, um das auszugleichen und die Abtastgeschwindigkeit bei 14 000 Abtastungen je Minute oder eine Abtastung alle 4,1 ms zu halten, d. h. gemäß des Ausdrucks 5 = R(N), S = 3600 (4), S 14 400 Abtastungen je Minute oder eine Abtastung alle 4,1 ms.

Jeder der Spiegel 88,90,92 und 94 nimmt ein Viertel oder 90 Grad des Umfangs des Trägers 82 ein. Der Winkel « braucht nur 30 Grad zu betragen oder ein Drittel des Schwenkwinkels jedes Spiegels 88,90,92,94, um den Sechzig-Grad-Abtastwinkel θ zu erzeugen, die restlichen zwei Drittel oder sechzig Grad der Schwenkung jedes dieser Spiegel ist unbenutzt

Obwohl bei dem Abtaster 80 der Träger 82 mit 3600 U/min umläuft um eine Abtastgeschwindigkeit von 14 000 Abtastungen/min oder eine Abtastung alle 4,1 ms aufrechtzuerhalten, ist also die Abtastzeit P nicht gleich 4,1 ms, sondern gleich einem Drittel davon oder angenähert 1,4 ms. Eine Reihe von Abtastungen, die durch schraffierte Blöcke 132, 134, 136, 138, 140, 142 wiedergegeben sind, ist in Fig.3 dargestellt, wo ersichtlich ist daß die Abtastungen noch mit der Geschwindigkeit S von einer alle 4,1 ms erfolgen, daß aber die Abtastzeit P jeder Abtastung auf ein Drittel oder 1,4 ms verringert wurde.

Der Abtaster 80 kann mit zwei übereinstimmenden Abtastern 80* und 80" kombiniert werden (Fig.5), um eine optische Zeitmultiplex-Ableseanlage zu bilden. In F i g. 5 sind Teile der Abtaster 80', 80", die übereinstimmen mit Teilen des Abtasters 80, mit denselben Bezugszeichen einfach bzw. doppelt gestrichelt bezeichnet Die Motoren 86,86' und 86" sind Synchronmotoren, die alle von derselben Energiequelle über die Leitung 150 gespeist werden, um zu gewährleisten, daß die Motoren synchron bleiben. Andere Mittel für die Aufrechterhaltung des richtigen Synchronlaufs der Motoren lassen sich auch verwenden. Der Träger 32 mit den Spiegeln 88, 90, 92 und 94 ist durch eine Keilverbindung 152 auf der Welle 84 befestigt Der Träger 32' mit den Spiegeln 88', 90', 92' und 94' ist durch eine Keilverbindung 152' auf der Welle 84' in einer um 30 Grad im Gegenuhrzeigersinn gegenüber der Stellung des Trägers 32 auf der WeUe 84 verdrehten Stellung befestigt Der Träger 32" mit den Spiegeln 88", 90", 92" und 94" ist auf der Welle 84" durch eine Keilverbindung 152" in einer um sechzig Grad gegenüber der Stellung des Trägers 32 auf der Welle 84 verdrehten Stellung befestigt Die Träger 32,32* und 32" der Abtaster 80, 80\ 80" haben also eine Phasenverschiebung von 30 Grad zueinander, und diese Phasenverschiebung wird durch den Synchronlauf der Motoren 86, 86' und 86" aufrechterhalten.

Die Phasenverschiebung der Abtaster 80,80* und 80" geht klarer aus Fig.3 hervor, in der ein Impulsdiagramm die Zeitmultiplex-Technik erläutert Jeder Gesamtzyklus / erstreckt sich über etwa 4,1 ms und umfaßt drei Kanäle ti, t₂, h, von denen sich jeder über etwa 1,4 ms erstreckt Die Gesamtzyklus-Folgegeschwindigkeit ist also ein Gesamtzyklus je 4,1 ms, was gleich der Abtastgeschwindigkeit S ist, und die Dauer eines Kanals t beträgt 1,4 ms und ist gleich der Abtastzeit P der Abtastungen 132,134, 136,138, 140, 142 des Abtasters 80.

Der Abtaster W liefert eine Reihe von Abtastungen 162, 164, 166, 168, 170, 172, von denen jede eine Abtastzeit P gleich 1,4 ms aufweist Der Abtaster 80"

erzeugt eine ähnliche Reihe von Abtastungen 174, 176, 178, 180, 182, 184. Der Abtaster 80 liefert eine Abtastung 132, die sich über eine Abtastzeit Pdes ersten Kanals t\ des Gesamtzyklus f\ erstreckt. Der Abtaster 80' erzeugt eine Abtastung 162, die sich über eine Abtastzeit P des zweiten Kanals t₇ des Gesamtzyklus f\ erstreckt. Und Abtaster 80" liefert eine Abtastung 174 mit einer Abtastzeit P des dritten Kanals t₃ des Gesamtzyklus f\. Dann liefert der Abtaster 80 die Abtastung 134, die sich über eine Abtastzeit Pdes ersten Kanals t\ des zweiten Gesamtzyklus h erstreckt. Der Abtaster 80' liefert eine Abtastung 164, die sich über eine Abtastzeit P des zweiten Kanals (2 des zweiten Gesamtzyklus /j erstreckt, und Abtaster 80" liefert eine Abtastung 176, die sich über eine Abtastzeit P des dritten Kanals /3 des zweiten Gesamtzyklus /2 erstreckt usw., so daß jeder Gesamtzyklus drei Kanäle bzw. Abtastungen umfaßt, wobei jede dieser Abtastungen sich über eine Abtastzeit Pgleich 1,4 ms erstreckt.

Auf diese Weise wird jeder Abtaster 80,80' und 80" befähigt, einmal alle 4,1 ms eine Abtastung in Erfüllung der Erfordernisse der AAR-Anlagen-Normen durchzuführen, jedoch erfolgt die Abtastung durch jeden Abtaster in einer Abtastzeit, die nur einem Drittel von 4,1 ms entspricht, so daß Zeit zur Verfügung steht, in der zwei andere Abtaster ebenfalls abtasten und die erforderliche Abtastgeschwindigkeit 5 von einer Abtastung je 4,1 ms aufrechterhalten können. Drei photoelektrische Melder 186, 188 und 190 melden dem Multiplex-Kreis 192, wann ihr zugehöriger Abtaster 80, 80', 80" eine Abtastung begonnen hat, um den Multiplex-Kreis 192 zu befähigen, auf die Ausgänge aus den photoelektrischen Empfängern 194, 196 bzw. 198 anzusprechen.

Ein anderer Abtaster 200 (F i g. 6) umfaßt nur zwei Spiegel 202,204. Der Abtaster 200 benötigt kein Rad als Träger für die Spiegel 202 und 204. Der Werkstoff der Spiegel kann selbst als Träger 210 dienen und direkt auf der Welle 206 angebracht sein, die von dem Motor 208 in Gegenuhrzeigerrichtung in Umlauf versetzt wird. Da für den Abtaster 200 N gleich zwei ist, muß R gleich 7200 U/min sein, damit eine Abtastgeschwindigkeit von

14 400 Abtastungen je Minute oder eine Abtastung alle

4.1 ms aufrechterhalten wird. Jedoch wird, wie nachstehend erläutert, bei einer besonderen Anwendung dieser Ausführungsform dieses Erfordernis nicht berücksichtigt. Der Motor 208 läuft mit 3600 U/min, nicht mit 7200 U/min, um eine Abtastgeschwindigkeit zu ermöglichen, die die Hälfte der erforderlichen Abtastgeschwindigkeit von 14400 Abtastungen je Minute oder 7200 Abtastungen je Minute beträgt: eine Abtastung alle

8.2 ms. Diese niedrigere Abtastgeschwindigkeit gleich der Hälfte der von den AAR-Anlagen-Normen geforderten ist durchaus funktionsfähig, um das notwendige Minimum von drei Abtastungen eines

15 cm breiten Schildes zu ergeben, das an einem an einem Abtaster vorbeifahrenden Eisenbahnfahrzeug angebracht ist, vorausgesetzt, das Fahrzeug fährt nicht schneller als 65 km/h, die Hälfte der Geschwindigkeit, die als Grundlage für die Einstellung der erforderlichen Abtastgeschwindigkeit benutzt wird.

Diese Begrenzung auf eine Maximalgeschwindigkeit von 65 km/h für die Verwendung des besonderen in Fig.6 dargestellten Abtasters ist eine verwendbare Begrenzung, weil in den Gebieten, wo eine Mehrzahl von Abtastern benötigt wird, wie z.B. auf einem Verschiebebahnhof, die Geschwindigkeit der Züge im allgemeinen die 65-km/h-Grenze nicht überschreiten wird und sogar selten über 35 km/h liegt. Das ganze Ausmaß der dadurch ermöglichten Ersparnisse kann also ohne Minderung der Zuverlässigkeitskriterien der AAR-Anlagen-Normen verwirklicht werden.

Wenn der Träger 210 durch den Motor 208 in Umlauf versetzt wird, fängt der Spiegel 204 den von der Lichtquelle 213 kommenden Lichtstrahl 212 auf, der von dem teilweise reflektierenden Spiegel 216 reflektiert wird, und schwenkt den reflektierten Lichtstrahl 212' zwischen den Bahnen 214 und 215, indem er einen Abtastwinkel θ gleich sechzig Grad erzeugt. Der zurückgeworfene Strahl 218 verläuft auf derselben Bahn wie der reflektierte Strahl 212', trifft auf den Spiegel an wirkungsmäßig derselben Stelle und wird auf den

!5 teilweise reflektierenden Spiegel 216 reflektiert, der seinerseits den zurückgeworfenen Strahl 218 auf den photoelektrischen Empfänger 220 wirft, der einen Ausgang für einen Multiplex-Kreis liefert. Unmittelbar bevor jede Abtastung durch die öffnung 222 in der Stirnwand 224 des Abtasters 200 beginnt, trifft der reflektierte Strahl 212' den photoelektrischen Melder 226, der ein Abtast-Start-Signal auf der Leitung 228 dem Multiplex-Kreis zuleitet Der Abtaster 200 erzeugt dieselbe 2700-mm-Vertikalabtastung eines ein AAR- Schild 232 tragenden Eisenbahnfahrzeugs 230 in 2700 mm Abstand von dem Abtaster wie die vorher beschriebenen Abtaster, da der Winkel « immer noch nur dreißig Grad zu sein braucht, um einen Abtastwinkel θ von sechzig Grad vorzusehen; nur ein Sechstel der von jedem der Spiegel 202,204 erzeugten 180-Grad-Abtastung wird benutzt. Die restlichen fünf Sechstel der 180 Grad liefern keine nützliche Abtastung durch die öffnung 222; für jede Umdrehung des Trägers 210 gibt es also zwei nutzbare Abtastungen, und für jede erzeugte nutzbare Abtastung gibt es einhundertfünfzig Grad Drehung, während der keine nutzbare Abtastung erzeugt wird. Diese Einhundertfünfzig-Grad-Drehung kann als fünf zusätzliche, getrennte Dreißig-Grad-Drehungen aufgefaßt werden, während jeder derselben eine nutzbare Abtastung durchgeführt werden könnte.

Dies wird erreicht, indem man den Abtaster 200 mit fünf übereinstimmenden Abtastern 240, 242, 244, 246 und 248 (Fig.7) kombiniert, von denen jeder einen Synchronmotor 250, 252, 254, 256 und 258 enthält, die mit dem Synchronmotor 208 übereinstimmen. Alle diese Motoren sind über die Leitung 260 an dieselbe Energiequelle angeschlossen, um zu gewährleisten, daß alle Motoren in Phase bleiben. Der Träger 210 ist durch eine Keilbefestigung 292 an der Welle 206 befestigt Jeder der Motoren 250, 252, 254, 256, 258 weist einen Träger 262,264,266,268 und 270 auf, der an den Wellen 272,274,276,278 und 280 mittels Keilbefestigungen 282, 284, 286, 288 und 290 befestigt ist Der Träger 262 des Abtasters 240 ist an der Welle 272 in einer um dreißig Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gegenüber dem Träger 210 verdrehten Stellung befestigt Der Träger 264 des Abtasters 242 ist an der Welle 274 in einer um sechzig Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gegenüber dem Träger 210 verdrehten Stellung befestigt Der Träger 266 ist an der Welle 276 in einer um neunzig Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gegenüber dem Träger 210 verdrehten Stellung befestigt Der Träger 268 des Abtasters 246 ist an der Welle 278 in einer um einhundertzwanzig Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gegenüber dem Träger 210 verdrehten Stellung befestigt und der Träger 270 ist an der Welle 280 in einer um einhundertfünfzig Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gegenüber dem Träger 210 verdrehten

Stellung befestigt. Wenn also der Abtaster 200 seine Dreißig-Grad-Drehung (λ) vollendet hat, was die Sechzig-Grad-Abtastung ergibt, beginnt der Abtaster 248 seine Abtastung. Dann beginnt nach sechzig Grad Drehung, wenn der Abtaster 248 seine Sechzig-Grad-Abtastung beendet hat, der Abtaster 246 seine Abtastung usw. Die photoelektrischen Melder 300,302, 304, 306, 308, 310 liefern Abtast-Startsignale für jeden ihrer zugehörigen Abtaster 200, 240, 242, 244, 246, 248 an den Multiplex-Kreis 312, wenn jeder ihrer Abtaster seine Abtastung beginnt Die photoelektrischen Empfänger 314, 316, 318, 320, 322 und 324 führen dem Multiplex-Kreis 312 elektrische Signale zu, die die Abtastungen jedes ihrer entsprechenden Abtaster 200, 240,242,244,246,248 wiedergeben.

Die Anlage nach Fig.7 läßt sich besser unter Bezugnahme auf Fig.3 verstehen, gemäß der der Abtaster 200 eine Abtastung 330 liefert, die eine Abtastzeit P von 1,4 ms während des ersten Kanals ii jedes Gesamtzyklus /hat; der Abtaster 240 liefert eine Abtastung 332, die eine Abtastzeit Pvon 1,4 ms während des zweiten Kanals h jedes Gesamtzyklus / hat; der Abtaster 242 liefert eine Abtastung 334, die eine Abtastzeit P von 1,4 ms während des dritten Kanals /3 jedes Gesamtzyklus /hat; der Abtaster 244 liefert eine Abtastung 336, die eine Abtastzeit Pvon 1,4 ms während des vierten Kanals U jedes Gesamtzyklus / hat; der Abtaster 246 liefert eine Abtastung 338, die eine Abtastzeit P von 1,4 ms während jedes fünften Kanals fs jedes Gesamtzyklus /hat; und der Abtaster 248 liefert eine Abtastung 340 mit der Abtastzeit P während des sechsten Kanals U, jedes Gesamtzyklus f. Die Anlage arbeitet in dieser Weise mit einer Abtastgeschwindigkeit von 7200 Gesamtzyklen je Minute.

Eine detailliertere Darstellung des Multiplex-Kreises 312 ist in Fig.8 gegeben. Der Multiplex-Kreis 312 umfaßt sechs Flip-Flops 342,344,346,348,350 und 352 entsprechend den Abtastern 200,240,242,244,246 und 248. Diese Flip-Flops werden durch die auf den Leitungen 354, 356, 358, 360, 362 und 364 von den photoelektrischen Meldern 300, 302, 304, 306, 308 und 310 gelieferten Abtast-Startsignale eingestellt. Die Flip-Flops 342,344,346,348,350,352 werden durch ein Signal aus ihren zugehörigen ODER-Toren 366, 368, 370, 372, 374 und 376 zurückgestellt, von denen jedes aus irgendeiner oder mehreren der Leitungen 354,356, 358, 360, 362 und 364, abgesehen von einer der Leitungen, die den Einstell-Eingang des zu diesem

5 ODER-Tor gehörenden Flip-Flops liefert, erregt wird. Das Flip-Flop 342 wird also durch ein Signal aus der Leitung 354 eingestellt und über das ODER-Tor 366 durch ein Signal aus einer der Leitungen 356, 358, 360, 362 und 364 zurückgestellt usw. Ein Einstell-Ausgang aus dem Flip-Flop 342,344,346, 348, 350, 352 befähigt den zugehörigen Schalter 378,380,382,384,386,388, an das ODER-Tor 404 das Signal am Eingang dieses Schalters auf der Leitung 390,392,394,396,398 und 400 weiterzugeben, das von dem photoelektrischen Empfän ger 314, 316, 318, 320, 322 und 324 geliefert wird. Die Ausgänge der Flip-Flops 342,344,346,348.. 350 und 352 werden ebenfalls dem Abtaster-ldentifizier-Codierer 402 zugeführt, der auf das eine der Flip-Flops anspricht, das sich im eingestellten Zustand befindet, um den zu diesem Flip-Flop gehörenden Abtaster als den Abtaster zu identifizieren, dessen Ausgang gerade dem ODER-Tor 404 geliefert wird.

Beim Betrieb erscheint also, wenn der Abtaster 200 eine Abtastung beginnt, ein Signal auf der Leitung 354, das das Flip-Flop 342 einstellt und die übrigen Flip-Flops zurückstellt Der Einstell-Ausgang aus dem Flip-Flop 342 zeigt dem Abtaster-ldentifizier-Codierer 402, daß es Abtaster 2OG ist, der jetzt die Abtastung durchführt, und so wird der Abtaster 200 dem Decodiergerät gegenüber von dem Abtaster-ldentifizier-Codierer 402 indentifiziert. Gleichzeitig wird der Einstell-Ausgang von dem Flip-Flop 342 dem Schalter 378 geliefert, um den von dem photoelektrischen Empfänger 314 erzeugten, auf der Leitung 390

erscheinenden Eingang zu befähigen, von dem Schalter 378 dem ODER-Tor 404 zugeführt zu werden, das seinerseits das Signal an das Decodiergerät für weitere Arbeitsgänge weitergibt Die in Fig.8 dargestellte Schaltung läßt sich zur Unterbringung einer kleineren

«0 Anzahl von Multiplex-Eingängen beschränken; beispielsweise würden nur die Hälfte der Flip-Flops, ODER-Tore und Schalter nach Fig.8 notwendig sein, um den Multiplex-Kreis 192 nach Fig.5 zu bestücken, der den Abtaster 80 nach F i g. 4 verwendet

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Ortsfeste optische Ableseanlage, insbesondere zum Ablesen von an bewegten Eisenbahnfahrzeugen angebrachten, codierte Fahrzeugidentifizierungsdaten enthaltenden Schildern, mit einer Mehrzahl von Ablesegeräten, die je einen umlaufenden, an seinem Umfang mit Spiegeln versehenen Träger, einen photoelektrischen Empfänger, der unter der Wirkung der von den Spiegeln beim Abtasten der an der Ableseanlage vorbeibewegten Schilder reflektierten Strahlung ein elektrisches, eine Funktion der Strahlung bildendes Signal erzeugt, und mindestens ein der Ableseanlage zugeordnetes Decodiergerät is enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (86,86', 86") für den Antrieb der Träger (32,3?, 32") der Spiegel (88,90,92,94; 88', W usw.) so ausgebildet und geschaltet sind, daß sie die Träger (32, 32*, 32") derart phasenverschoben anzutreiben vermögen, daß jeder Abtaster (80,80', 80") jeweils eine Abtastung (z. B. 162) auf die Abtastung (z. B. 132) eines anderen Abtasters folgend durchführt, daß ein photoelektrischer Melder (300, 302, 304) vorgesehen ist, der den Beginn der Abtastzeit (P) jedes Spiegels feststellt, sowie auf die Melder (300, 302,304) ansprechende Schalter (378,380,382), die das aus dem photoelektrischen Empfänger (314,316, 318) des jeweils aktiven Abtasters kommende Signal dem Decodiergerät (26) zuleiten.

2. Ableseanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (86, 86', 86") Synchronmotoren sind, die von derselben Stromquelle gespeist werden.

3. Ableseanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (32,32', 32") vier Spiegel (88,90,92,94; 88'..., 88"...) trägt und daß drei Abtaster (80,80', 80") mit dem Decodiergerät (26) im Zeitmultiplex verbunden sind (F i g. 5).

4. Ableseanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (210) zwei Spiegel (202, 204) trägt und daß sechs Abtaster (200, 240, 242, 244, 246, 248) mit dem Decodiergerät (26) im Zeitmultiplex verbunden sind (F i g. 7 und 8).

5. Ableseanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (32, 32', 32") mit einer Drehzahl von 3600 je Minute umläuft

6. Ableseanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (210,262,264,266, 268, 270) mit einer Drehzahl von 7200 je Minute so umläuft