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Einrichtung zur Fernübertragung von Signalen in beiden Richtungen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fernübertragung
von Signalen in beiden Richtungen, insbesondere für Straßenverkehrs-Signalanlagen,
nach dem Zeitmultiplex-Verfahren. Bei den üblichen Zeitmultiplex-Verfahren wird
durch einen Start- oder Synchronisierimpuls ein geber an jeder Empfangsstelle gestartet
oder synchronisiert und so in Einklang mit dem Taktgeber in der Zentrale gebracht.
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Dadurch ist es möglich, über wenige oder eine einzige Leistung eine
Vielzahl von Signalen von der Zentrale zu den einzelnen Stationen und von diesen
an die Zentrale zu übertragen.
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Damit diese Zeitmultiplex-Ubertragung ordnungsgemäß funktioniert,
müssen aber die Taktgeber genau synchron mit dem Taktgeber in der Zentrale laufen
und insbesondere dürfen sich die einzelnen Abstände der Impulse voneinander nicht
ändern, da dadurch Fehler bei der bertragung eintreten könnten. Nun werden in immer
größerem Maße in der Zentrale Rechner vorgesehen, von deren Ausgängen die erforderlichen
Signale abgreifbar sind.
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Zwar ist die Übertragungs-Geschwindigkeit der Rechner außerordentlich
hoch, so daß die im allgemeinen langsamer arbeitenden Fernübertragungs-Systeme damit
leicht bedient werden können, doch besteht durchaus die Möglichkeit, daß der Rechner
sein Programm noch nicht aufgearbeitet hat, und daß dann einzelne
Impulse
nicht im richtigen Takt abgegeben werden können.
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Weiterhin macht natürlich die Vielzahl der erforderlichen Taktgeber
in den einzelnen Stationen die Anlage aufwendig und störanfällig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bernübertragungs-Einrichtung zu
schaffen, die einerseits nach dem Zeitmultiplex-Verfahren arbeitet, so daß über
wenige Leitungen eine Vielzahl unterschiedlicher Signale an verschiedene Stationen
übertragbar sind, die aber die Nachteile, die sich aus dem Aufwand für die Vielzahl
von Taktgebern und deren Störanfälligkeit ergeben, vermeidet. Außerdem soll sie
auch diesen, der Eigenart des Rechners en-tsprechenden Unterschieden bei der Abgabe
der einzelnen Zeittakte des Zeitrasters Rechnung tragen. Erfindungsgemäß wird dies
bei einer solchen Einrichtung zur Fernübertragung von Signalen in beiden Richtungen
dadurch erreicht, daß ein einziger Taktgeber das Zeitraster über wenige Steuerkanäle
vorzugsweise codiert zu allen Stationen überträgt, und daß über mindestens einen
weiteren Steuerkanal für jede Station die anliegenden Signale an diese übertragbar
sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Zeitraster über vier
Steuerkanäle, z.B. durch unterschiedliche Frequenzen, codiert so übertragbar sein,
daM pro Zeittakt jeweils zwei der Steuerkanäle gleiche Werte zwecks einfacher CodeUberwachung
aufweisen. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Steuerkanäle durch unterschiedliche,
über eine einzige Ferhmeldeleitung gegebenen Frequenzen realisierbar sind. Auch
können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Hin- und Rückübertragung von
Signalen die gleichen Steuerkanäle für die Zeitraster-Ubertragung aber unterschiedliche
Steuerkanäle für die in unterschiedlicher Richtung übertragbaren Signale verwendet
werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel.
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Es zeigen Fig. 1 und 2 eine an einen Rechner als Zentrale angeschlossene
Straßenverkehrs-Signalanlage, Fig. 3 eine Aufstellung des Übertragungscodes und
Fig. 4 ein Übertragungsdiagramm.
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In der Zentrale Ze gern. Fig. 1 und 2 ist ein Verkehrsrec-hner Vr
als Pragrammgeber vorgesehen. Dieser gibt über ein Datensteuergerät St und ein Ausgabevielfach
Ag Befehle an die einzelnen Steuerkanäle der Übertragungseinrichtungen. Durch die
Steuerkanäle werden so diQ Signalgeber g1...g9 der einzelnen Knoten K11...K99 der
Anlage gesteuert. Diese geben ihrerseits über die Steuerkahäle, ein Eingab.evielfach
Fig und das- Datensteuergerät St Zustandsmeldungen an den Verkehrsrechner Vr.
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In der. Schaltungsanordnung sind alle Schaltelemente, die nur ein
einziges Mal erforderlich sind, durch zwei Buchstaben - nämlich einen großen und
einen kleinen - gekennzeichnet, so insbesondere das durch die Sender Se1... Se4
gebildete Zeitraster. Alle übrigen Schaltelemente sind mit nur einem einzigen Buchstaben
gekennzeichnet. Letztere sind mindestens in der der Zahl der Knoten K entsprechenden
Anzahl erforderlich.
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Die Sender Se1.... sie4 -des- Zeitraste'rs sind.- über den Verstärker
Vs und die Widerstände R an alle Leitungen L1...IJ3 des Systems angeschlossen und
geben damit das Zeitraster gemeinsam an-alle Decodier- und Codeprüjfeinrichtungen
D bzw. P in den einzelnen-Kn.oten K11..-.. K99 der Straßenverkehrssignålanlage.
An den Ausgängen "1"... 't6" der Decodiereinrichtung D steht damit im Sekundenzyklus
nacheinander das Zeitraster an.
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Weiterhin überwacht die Prüfeinrichtung P mit dem Fehlermelderelais
F die richtige Codierung der einzelnen Takte des Zeitrasters und unterbricht bei
fehlerhafter Übertagung durch den Ruhekontakt f eine Übernahie der anstehenden Signale
in die Ausgabespeicher 31... B6, deren Funktion noch zu erläutern ist. Soll nun
während des ersten Zeitrastertäktes ein Befehl,z.B. der Befehl BF1, an den Knoten
Kniübertragen werden, so ist der für diesen Knoten Kni1 zuständige Sender Sll 1
einzuschalten. Damit wird der Zwischenspeicher Al über den Empfänger E111 in Beine
Arbeitslage verschwenkt. Entsprechende Befehle können so über die weiteren Sender
S121... S199 an sämtliche Knoten K21...K99 der Anlage gegeben werden. Während des
zweiten Zeitrastertaktes wird sinngemäß der Befehl 3F2 usw. an die Knoten K11...K99
übertragen. So können schließlich alle weiteren Zwischenspeicher A2...A6 in allen
Knoten K eingestellt werden. Wird kein Befehl von den vorgenannten Sendern S111
usw. übertragen, so geben auch die Empfänger Elli usw. in, den einzelnen Knoten
K keinen Einsteilbefehl an die entsprechenden Zwischenspeicher A1...A6, so daß diese
über den Inverter J in ihre Ruhelage zurückgestellt werden. Gleichzeitig mit dem
letzten Zeittakt des Zeitrasters erhalten sämtliche Kontakte a1...a6 Spannung vom
Ausgang "6" der Decodiereinrichtung D und verschwenken damit gleichzeitig die Ausgabespeicher
B1...36 in die den zuletzt übertragenen Befehlen BFl usw. entsprechende Lage. Die
in Serie übertragenen Befehle BE1...BX6 werden so parallel an das Schaltgerät G
des Knotens K11 gegeben und die Signale geber g1...g9 also synchron geschaltet.
Dies geschieht allerdings nur dann, wenn die Code.prüf-Einrichtung P keinen Fehler
feststellt und somit der Fehlerschalter F seinen Reihenkontakt f nicht öffnet. Letzterer
würde sonst das Schalten der Ausgabespeicher B1...B6 verhindern.
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In dem Schaltgerät G am Knoten K11 wird das ordnungsgemäße Funktionieren
dieses Gerätes G und sein jeweiliger Betriebsablauf
überprüft und
über die Meldeschalter M1...M6 an die Zentrale Ze zurückgemeldet. Dabei bedeuten
die Melderschalter Ml, ml - Störung -M2, m2 - Gerät G läuft,durch die Zentrale Ze
-M3, m3 - Gerät G läuft nach eigenem Programm - und M4, m4 - Gerät läuft-verkehrsabhängig.
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l Die Schalter Ml.. .M6 schalten also mit ihren Kontakten m1...m6
jeweils während der einzelnen Zeitrastertakte 1 ...B den Sender S211 ein, der seinerseits
über den Empfänger E211 diese Meldungen an den Verkehrsrechner Vr gibt.
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Fig. 3 zeigt den Code,mit dem die vier Sender sie1... Se4 das Zeitraster
herstellen, mit dessen Hilfe dann die Sender Sil bzw. S21 die Befehle BF bzw. die
Meldungen DS zu übertragen vermögen. Insgesamt können also im vorliegenden Fall
sechs Befehle BF1...BF6 und ein Übernahmebefehl BFü von der Zentrale Ze an einen
Knoten K11 übertragen werden. Mit diesen Befehlen BF1 usw. werden im Knotengerät
G die entsprechenden Signalgeber g1...gggesteuert. Dazu ist es nicht immer notwendig,
die Befehle BF1...BF6 synchron in das Gerät G einzugeben. Widersprechen sich allerdings
einzelne Befehle - so wenn z.B. der Befehl BF1 der einen Richtung und BF3 der dazu
feindlichen Richtung freie Fahrt geben würde - muß durch den Ubernahmebefehl BFü
die synchrone Übernahme aller Befehle gewährleistet sein. Weiterhin können auch
die sechs Befehle BF1...BF6 zu einem Code zusammengefaßt und damit insgesamt 26
Befehle in dem Schaltgerät G-eines Knotens K eingestellt werden.
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Aus der Aufstellung des Ubertragungscoaes für das Zeitraster ist weiterhin
zu ersehen, daM von den 16 Möglichkeiten nur
insgesamt sechs ausgenützt
werden, und zwar gerade diese, bei denen immer zwei Sender Sel...Se4 ein- und die
zwei anderen ausgeschaltet sind. Die in Frage kommenden Code sind unterstrichen.
Durch diese Beschränkung erhält man eine sehr einfache Codeüberprüfung, weil für
eine Übertragung immer die gleiche Anzahl Empfänger, z.B. EO1 E044,ein- bzw. ausgeschaltet
sein müssen.
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In Fig. 4 sind schlieblich noch die einzelnen Takte des Zeitrasters
"1"..."6" dargestellt. Der Sender 811 gibt hierbei während des zweiten und des vierten
Zeitrastertaktes den Befehl BF2 und 3F4 ab. Der letzte Takt des Zeitrasters gibt
schließlich allein den Übernahmebefehl BFiA:.
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Weiterhin ist die Dauer des zweiten Zeitrastertaktes durch das Bezugszeichen
d gekennzeichnet. Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, dab die Dauer des Zeitrastertaktes
und die Sendedauer des Senders S11 gleich lang gewählt wurden.
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Änderungen der Länge d des Zeitrastertaktes bewirken also keine falschen
Signalübertragungen, wenn sich die Sendedauer des Senders S11 entsprechend ändert.
Die Dauer der Zeitrastertakte kann also entsprechend den Erfordernissen des Rechners
in gewissen Grenzen atmen.
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In der vorliegenden Darstellung sind als Schalter teilweise Relais
und als Speicher bistabile Relais verwendet worden.
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Selbstverständlich soll die Erfindung nicht auf diese Ausfuhrungsart
beschränkt sein, vielmehr soll jede elektronische oder sonst durch Steuerungsmittel
erreichbare Lösung vom Erfindungsgedanken mit umfaßt sein. So können als Schalter
jede Art Transistoren und daraus herstellbare Kippstufe und als Speicher Magnetkern-Speicher,
Kippstufen, Schieberegister und sonstige,derzeit dem Fachmann bekannte Einrichtungen
vorgesehen werden.
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4 Figuren 6 Patentansprüche