DE2450074C2

DE2450074C2 - Sicherheitsfahrschaltung zur drahtlosen Fernsteuerung von beweglichen Objekten, insbesondere Lokomotiven

Info

Publication number: DE2450074C2
Application number: DE2450074A
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Ing. 7904 Erbach Escher
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-10-22
Filing date: 1974-10-22
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2450074A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsfahrschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Anordnung zur Funkfernsteuerung von Lokomotiven

jo ist bekannt aus BBC-Nachrichten, Heft 9/10, Sept7Okt. 1971, Seiten 295-302. Bei dieser Anordnung ist eine sogenannte »Totmanntaste« im tragbaren Kommandogeber vorgesehen. Ist sie nicht gedrückt, so können keine Steuerbefehle gesendet werden. Zusätzlich wird

J5 auf der Lokomotive das Eintreffen von Steuerbefehlen überwacht. Steht kein 8efehl an, oder ist die Übertragung unterbrochen, so wird die Lokomotive automatisch abgebremst.

Es sind bereits Sicherheitsfahrsc'jaltungen für Lokomotiven bekannt, vgl. z. B DE-AS 12 30 066, die in der Weise funktionieren, daß der Lokomotivführer eine im Führerhaus der Lokomotive angebrachte Aufmerksamkeitstaste jeweils vor Ablauf eines bestimmten vorgegebenen Zeitintervalls, das mittels eines elektrische Impulse zählenden elektronischen Zählsatzes ermittelt wird, betätigen muß. Wird die Taste nicht rechtzeitig gedruckt, so läßt die Sicherheitsfahrschaltung zunächst ein akustisches Signal ertönen und, falls die Taste auch innerhalb eines zweiten vorgegebenen Zeitintervalls

in nach Ertönen des akustischen Signals nicht betätigt wird, veranlaßt sie eine Zwangsbremsung der Lokomotive.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Funkfemsteuersystems mit zwei Lokomotiven L I, 1.2 und den

v. entsprechenden Kommandogebern KG 1. KG 2, wobei der Kommandogeber KG 1 der Lokomotive I.1 und der Kommandogeber KG 2 der Lokomotive 1.2 fest zugeordnet ist. Unter einem Kommantogeber hat man sich ein tragbares Gerät vorzustellen, das für jeden den

mi Bewegungszustand der Lokomotive ändernden Befehl, wie /.. B.

O Leistung auf

konstant
ab

O Fahrtrichtung vorwärts
konstant
rückwärts

O dir. Bremse

O indir. Bremse

anziehen

konstant

lösen

anziehen

konstant

lösen,

jeweils einen besonderen Schalter enthält

Betätigt der Lokomotivführer einen der Befehlsschalter, so gibt der Kommandogeber einen binär codierten Datenblock ab, der sich beispielsweise aus dem Selektivrufzeichen der zu steuernden Lokomotive als Adresse und dem betreffenden Befehl als Kommandoteil zusammensetzt Für die Übertragung des Datenblocks vom Kommandogeber zur Lokomotive enthält jeder Kommandogeber einen eigenen Sender. Als Gegenstück zum Kommandogeber ist in jeder Lokomotive ein Selektivrufempfänger vorgesehen, der den übermittelten Steuerbefehl nach Dekodierung an die entsprechenden Steuerorgane der Lokomotive weiterleitet

An sich ist in jeder Lokomotive eine Sicherheitsfahrschaltung eingebaut die bei Nichtbetätigen der Aufmerksamkeitstaste eine Notbremsung veranlaßt. Da sich jedoch der Lokomotivführer bei funkferngesteuertem Betrieb außerhalb des Führerhauses aufhält, kann er die Aufmerksamkeitstaste nicht betätigen. Infolgedessen muß die Sicherheitsfahrschaltung der Lokomotive bei Funkfernsteuerbetrieb abgeschaltet sein, woraus natürlich eine Sicherheitseinbuße resultiert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art die Betriebssicherheit, sowie die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals zu erhöhen.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der zugehörigen Zeichnung.

Die Sicherheitsfahrschaltung ist so konzipiert, daß sie nach außen nicht in Erscheinung tritt, solange der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Steuerbefehlen eine vorgegebene erste Zeitspanne nicht überschreitet bzw. wenn der Führer des beweglichen Objekts vor Ablauf dieser Zeitspanne eine besondere Aufmerksamkeitstaste betätigt. Andernfalls aktiviert die Sicherheitsfahrschaltung ein akusto-optisches Warnsystems, d. h. es ertönt ein Dauerton und es leuchtet eine Warnleuchte auf.

Falls der Führer des beweglichen Objekts darauf nicht innerhalb einer vorgegebenen zweiten Zeitspanne durch Betätigen der Aufmerksamkeitstaste reagiert, so veranlaßt die Sicherheitsfahrschaltung über den Kommandogeber eino Notbremsung des beweglichen Objekts. Gleichzeitig wird das stetige akusto-optische Warnsignal durch ein intermittierendes ersetzt. Wenn der Zähltakt des Zählers für die vorgegebenen Zeitspannen ausfällt, wird ebenfalls ein·: Notbremsung ausgelöst. Damit ist gewährleistet, daß niemals ohne funktionierende Sicherheitsiiberwachiing gearbeitet wird.

Eine günstige Ausführungsform der Sicherheitsfahrschaltung zeigt F i g. 2. Die wichtigsten Bestandteile sind ein Zähler 3, der seinen Zähltakt von einem Taktgenerator 4 erhält, zwei Kippstufen 5 und 6 jeweils bestehend aus einem D-Flip-Flop mit Setz- und Rückstelleingang, ein akusto-optisches Warnsystem 11 mit Lautsprecher oder/und Warnleuchte, sowie ein Zähltaktüberwachungsteil 12.

Betätigt der Führer des beweglichen Objekts einen der Befehlsschalter des Kommandogebers, so geht ein dem betreffenden Schalter zugeordneter dynamischer Eingang 1 eines OR-Gatters 2 vom Zustand log. 0 in den Zustand Log. 1 über, woraufhin der Zähler 3 über einen mit dem Ausgang des OR-Gatters verbundenen Rückstelleingang 15 in seine Ausgangsstellung zurück-

ei gesetzt wird und mit dem Zählen von vorn beginnt

Falls der Führer des beweglichen Objekts innerhalb einer im Zähler vorgegebenen ersten Zeitspanne - von beispielsweise 27 Sekunden - dem beweglichen Objekt keinen Steuerbefehl erteilt, aktiviert der Zähler den akusto-optischen Signalgeber 11. Das geht so vor sich, daß der Zähler über seinen Ausgang 17 eine log. 1 auf einen Takteingang Cl der ersten Kippstufe 5 gibt, wodurch der am Vorbereitungseingang D der ersten Kippstufe stets anliegende Zustand log. 1 über einen Ausgang Q der ersten Kippstufe auf einen ersten, mit dem Ausgang Q der Kippstufe verbundenen Eingang eines AND-Gatters 8 gesetzt wird. Da :;ch zur selben Zeit auch ein zweiter Eingang des AND-Gatters im Zustand log. 1 befindet — der Zustand dieses Eingangs

2ί ist identisch mit dem Ausgangszustand eines ersten NAND Gatters 7, an dessen einem, mit einem Ausgang Q der zweiten Kippstufe 6 verbundenen Eingang eine log. 0 anliegt —, schließt der am Ausgang des AND-Gatters sich ergebende Zustand log. 1 einen schalter 9, wodurch ein Tonfrequenzgenerator 10 an den Lautsprecher des akusto-optischen Signalgebers 11 angeschlossen oder/und eine Warnleuchte des Signalgebers eingeschaltet wird.

Falls der Führer des beweglichen Objekts auf den

η nunmehr zu hörenden Dauerton bzw. auf das optische Warnsignal mit der Betätigung einer besonderen Aufmerksamkeitstaste reagiert, so wird der Zähler in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt und gleichzeitig der akusto-optische Signalgeber abgeschaltet. Durch

4n Betätigung der Aufmerksamkeitstaste wird ein dynamischer Eingang 22 eines zweiten NAN-Gatters 14 vom Zustand log. 1 in den Zustand log. 0 gesetzt. Da sich die beiden anderen Eingänge des zweiten NAND-Gatters — wie später gezeigt wird - zur selben Zeit im Zustand 5 log. 1 befinden, geht der Ausgang des zweiten NAND-Gatters bei Betätigung der Aufmeiksamkeitstaste vom Zustand log. 0 in den Zustand log. 1 über. Dabei wird der Zähler über einen mit dem Ausgang des zweiten NAND-Gatters verbundenen Rückstelleingang

Vi 16 in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt. Gleichzeitig wird auch der Ausgang Qder ersten Kippstufe über eine ebenfalls mit dem Ausgang des zweiten NAND-Gatter verbundenen Rückslelleingang R in den Zustand log. 0 zurü'kyesetzt mit der Konsequenz, daß das AND-Gat-

■vi ter 8 den Schalter 9 wieder öffnet und damit den akusto-optischen Signalgeber abschaltet.

Falls der Führer des beweglichen Objekts dagegen innerhalb einer im Zähler vorgegebenen zweiten Zeitspanne — von beispielsweise 7 Sekunden ab

Mi Ertönen des Dauertons - die Aufmerksamkeitstaste nicht betätigt, so veranlaßt de/ Zähler zum einen eine Notbremsung des beweglichen Objekts und ?un. andern eine Umwandlung des stetigen akusto-optischen Signals in ein intermittierendes Signal. Beise Maßnahmen

Ti werden eingeleitet, indem der Zähler nach Ablauf der vorgegebenen zweiten Zeitspanne über seinen Ausgang 18 eine log. I auf einen Takteingang Cl der zweiten Kippstufe 6 setzt. Da am Vorbcreitungseingang D der

zweiten Kippstufe, der mit dem Ausgang Q der ersten Kippstufe verbundenjst. eine log. I anliegt, gehen die Ausgänge Q bzw. Q der zweiten Kippstufe in den Zustand log. 1 bzw. log. 0 über, wodurch über mit dem Kommandogeber verbundene Anschlüsse 23 und 24 zunächst eine Notbremsung des beweglichen Objekts und anschließend das Abschalten des Kommandogebers veranlaßt wird.

Bei Ausfall des Zähltaktes gibt das Zähltakt-Überwachungsteil 12 eine log. 1 auf die Setzeingänge 5 der beiden Kippstufen. Dadurch werden die Ausgänge Q beider Kippstufen in den Zustand log. 1 gesetzt, was wie aus dem vorangegangenen hervorgeht - einen Nothalt der Lokomotive zur Folge hat mit allen Begleitmaßnahnien. Da der Zähltakt-Überwachiingsteil ebenfalls mit dem Ausgang des NAND-Gatters 14 verbunden ist, läßt sich der Zustand seines an den Setzeingängen S der beiden Kippstufen anliegenden (.IUfUII tJCt<1t!£ÜHg uCT Γ1 ti I 11 lC I f\ .J

von log. I in log. 0 abändern. Durch die Betätigung der · Aufmerksamkeitstaste werden gleichzeitig auch der Zähler und die Ausgänge der beiden Kippstufen zurückgesetzt, so daß der akusto-optische Signalgeber abgeschaltet wird. Falls der Zähltakt dann immer noch fehlt, wird der Signalgeber sofort wieder in Betrieb ' gesetzt usw.

Nach Aktivierung des Nothalts liegt am ersten, mit dem Ausgang Q der zweiten Kippstufe verbundenen Eingang des ersten NAND-Gatters 7 der Zustand log. I vor. Ferner gibt der Zähler, sobald die Sicherheitsfahr- ,. schaltung eingeschaltet ist. auf einen mit seinem Ausgang 19 verbundenen zweiten Eingang des ersten NAND-Gatters ein Signal, das mit einer Frequenz von beispielsweise I Hz periodisch zwischen den Zuständen Log. 1 und log. 0 wechselt. Demzufolge wechselt auch r> der Zustand des ersten, mit dem Ausgang des ersten NAND-Gatters verbundenen Eingangs des AND-Gatters 7 mit derselben Frequenz, so daß — da sich der zweite, mit dem Ausgang Q der ersten Kippstufe verbundenen Eingang des AND-Gatters im Zustand »> log. I befindet - das AND-Gatter den Schalter 9 im Rhythmus von 1 Hz abwechselnd öffnet und schließt. Daraus resultiert ein intermittierender Betrieb des akusto-optischen Signalgebers, d. h. bei ausgelöstem Nothalt arbeitet die Warnleuchte als Blinklicht und der r Dauerton ist durch einen intermittierenden Ton ersetzt.

Wird der Kommandogeber nach ausgelöstem Nothalt abgeschaltet, so geht ein erster Eingang 20 eines dritten NAND-Gatters 13 vom Zustand log. 0 in den Zustand log. I über. Da jedoch am zweiten, mit dem Ausgang Q der zweiten Kippstufe verbundenen Eingang des dritten NAND-Gatters jetzt eine log.0 anliegt, verbleibt der Ausgang des dritten NAND-Gatters auch nach Auslösung des Nothalts im Zustand log. 1. Der dem Ausgang des dritten NAND-Gatters entsprechende Eingang des zweiten NAND-Gatters befindet sich also nach wie vor im Zustand log. I Am Eingang 21 des /v-eiten NAND-Gatters. dessen Funktion anschließend erläutert wird, liegt ebenfalls eine log. i an Da bei Betätigung der Aufmerksamkeitstaste di"· Zustand des Eingangs 22 von log. 1 auf log. 0 wechselt, nimmt der Ausgang des NAND-Gatters 14 dann den Zustand log. I ein. wodurch der Zähler in seine Ausgangsstellung und die Ausgänge ζ* der beiden Kinnstnfpn in den Zustand log. 0 zurückgesetzt werden. Dabei wird - wie bereits oben beschrieben - der akusto-optische Signalgeber abgeschaltet. Der akusto-optische Signalgeber läßt sich also nach ausgelöstem Nothalt durch Betätigung der 'Uifmerksamkeitstaste außer Betrieb setzen. Da durch Betätigung der Aufmerksamkeitstaste auch der zweite Eingang des dritten NAND-Gatters 13. entsprechend dem Zustand des Ausgangs Qder Kippstufe 6 von log. 0 auf Ir₄*. I wechselt, geht der Ausgang des dritten NAND-Gatters 13 auf eine log. 0 und hält über das zweite NAND-Gatter 14 den Zähler 3, die beiden Kippstufen 5 und 6 und den ZähUakt-Überwachungsteil in blockierter Rücksetz-Stellurjg bis zu dem Zeitpunkt, bei dem der abgeschaltete Kommandogeber wieder eingeschaltet wird, wodurch der Eingang 20 des dritten NAND-Gatters 13 von einer log. 1 auf eine log. 0 wechselt.

Am Eingang 21 des zweiten NAND-Gatters liegt normalerweise eine log. 1 an. Lediglich beim Einschalten der Sicherheitsfahrschaltung wird ein kurzer log. 0-lmpuls auf diesen Eingang gegeben, um - da sich die beiden andern Eingänge dann im Zustand log. I befinden - auf diese Art den Zähler und die Kippstufen zurückzusetzen, falls dieses noch nicht der Fall sein sollte.

Hicr/ii 2 Blatt Zeichnimüen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitsfahrschaltung in einem Kommandogeber zur drahtlosen Fernsteuerung von beweglichen Objekten, insbesondere Lokomotiven, wobei das bewegliche Objekt automatisch abgebremst wird, wenn nicht innerhalb einer gewissen Zeitspanne ein Steuerbefehl zur Änderung des Bewegungszustandes übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsfahrschaltung einen Zähler (3) enthält, der einen akusto-optischen Signalgeber (11) in Betrieb setzt, falls über den Kommandogeber nicht innerhalb einer im Zähler vorgegebenen ersten Zeitspanne ein Steuerbefehl zur Änderung des Bewegungszustandes des zu steuernden beweglichen Objekts erteilt wird, daß der Zähler nach Ablauf einer zweiten in ihm vorgegebenen Zeitspanne unter Änderung des akusto-optischen Signals über den Kommandogeber einen Noitalt des beweglichen Objekts veranlaßt, und daß ein Zähltakt-Oberwachungsteil (12) vorgesehen ist, der bei Ausfall des Zähltaktes für den Zähler (3) über den Kommandogeber einen Nothalt des zu steuernden beweglichen Objekts veranlaßt unter gleichzeitiger Schaltung des akusto-optischen Signalgebers (11) auf intermittierenden Betrieb (F ig-2).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der akusto-optische Signalgeber (11) nach Ablauf der ersten Zeitspanne im Dauerbetrieb und nach Ablauf der zweiten Zeitspanne im intermittierenden Betrieb arbeitet.

3. Anordnung narii Ansp.uch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für d:e einzelnen Steuerbefehle im Kommandogeber Schaltv.· vorgesehen sind, durch deren Betätigung der Zähler (3) in seinen Ausgangszustand zurückgesetzt wird.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufmerksamkeitstaste vorgesehen ist, durch deren Betätigung vor Ablauf der ersten im Zähler (3) vorgegebenen Zeitspanne der Zähler in seinen Ausgangszustand zurückgesetzt wird.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufmerksamkeitstaste vorgesehen ist, durch deren Betätigung nach Ablauf der ersten und vor Ablauf der zweiten im Zähler (3) vorgegebenen Zeitspanne der Zähler in seinen Ausgangszustand zurückgesetzt und der akusto-optische Signalgeber (11) abgeschaltet wird.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufmerksamkeitstaste vorgesehen ist, durch deren Betätigung nach Ablauf der zweiten im Zähler (3) vorgegebenen Zeitspanne der Zähler in seinen Ausgangszustand zurückgesetzt und der akusto-optische Signalgeber (11) abgeschaltet wird.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der akusto-optische Signalgeber (II) sowohl nach Ablauf der ersten als auch nach Ablauf <lei zweiten im Zähler (3) vorgegebenen Zeitspanne nur über die Aufmerksamkeitstaste abgeschaltet werden kann.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung eines der für die einzelnen Steuerbefehle im Kommarulegeber vorgesehenen Schalter nach Ablauf der im Zahler (3) vorgegebenen ersten Zeitspanne der

Zähler in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt wird, jedoch ohne daß der akusto-optische Signalgeber (11) abgeschaltet wird,

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei durch Ausfall des Zähltakts ausgelöstem Nothalt der akusto-optische Signalgeber (11) mit Hilfe der Aufmerksamkeitstaste abgeschaltet werden kann.

10. Anordnung nach einem der Anspruchs.· 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (3) nach Auslösung des Nothalts den Kommandogeber abschaltet und so die Aussendung von Steuerbefehlen blockiert

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (3) durch Betätigung der Aufmerksamkeitstaste nach erfolgter Auslösung des Nothalts blockiert wird.

12. Anordnung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der blockierte Zähler (3) erst freigegeben wird, wenn die Aussendung von Steuerbefehlen wieder möglich ist, d.h. nach dem Einschalten des Kommandogebers.