DE2537781A1 - Fahrzeugsignalsystem - Google Patents

Description

Fahrzeugsig;nalsystem

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeug-Signalsysteme und insbesondere ein Signalsystem für schienengebundene, auf Eädern laufende Fahrzeuge, das Einrichtungen aufweist, um den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugen genau festzustellen.

Bei Verkehrseinrichtungen, beispielsweise bei Eisenbahnen, bei denen Züge entlang eines Schienenweges fahren, bewegt sich jeder Zug mit einer vom Streckenabschnitt bzw. vom Schienenzustand abhängigen, zulässigen Geschwindigkeit fort, wobei ein Sicherheitsabstand zwischen ihm und dem vorausfahrenden Zug eingehalten werden muss. Dieser Sicherheitsabstand soll so klein wie möglich sein, so dass möglichst viele Züge pro Zeiteinheit auf der gleichen Strecke verkehren können. Daher ist

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es notwendig, dass Jeder Zug den Abstand zum vorausfahrenden Zug und - soweit dies möglich ist - auch Parameter, beispielsweise die Geschwindigkeit und die Abbremsung des vorausfahrenden Zuges feststellt und in Abhängigkeit von den Fahrwerten des vorausfahrenden Zuges die Fahrgeschwindigkeit einstellt bzwregelt, so dass der Zug einen zulässigen Minimalabstand zum vorausfahrenden Zug einhält.

Bei einem bekannten Zugsystem, der die zuvor genannten Erfordernisse befriedigt, wird der Schienenweg in mehrere Blockabschnitte aufgeteilt und eine geeignete Nachweiseinrichtung stellt in jedem Blockabschnitt fest, ob in dem Jeweiligen Blockabschnitt sich gerade ein Fahrzeug befindet oder nicht. Bei dem bekannten Fahrzeugsignalsystem stellt die Nachweiseinrichtung in Jedem Blockabschnitt das Vorhandensein eines Fahrzeuges in diesem Blockabschnitt dadurch fest, dass die beiden Schienen im Blockabschnitt durch die auf den Schienen laufenden Räder des Fahrzeugs kurzgeschlossen werden. Diese Feststellung wird dann Einrichtungen übertragen, die den Abstand zwischen diesem Fahrzeug und dem auf demselben Schienenweg vorauslaufenden Fahrzeug feststellt.

Dieses bekannte Fahrzeugsignalsystem ist Jedoch nur dann anwendbar, wenn beide Schienen, sowie die auf den Schienen laufenden Räder der Fahrzeuge aus elektrisch leitendem Material bestehen. Das bekannte Fahrzeugsignalsystem weist daher den Nachteil auf, dass es nicht bei Fahrzeugen verwendet werden kann, die auf Rädern aus beispielsweise Gummi laufen. Um den Abstand zwischen den Fahrzeugen mit hoher Genauigkeit feststellen zu können, muss die Schienenstrecke in vielen, relativ kurze Blockabschnitte unterteilt werden, so dass die Zahl der Blockabschnitte sehr gross ist. Das bekannte Fahrzeugsignalsystem weist daher weiterhin den Nachteil auf, dass die Anzahl der Nachweiseinrichtungen zum Feststellen, ob ein Fahrzeug in den Blockabschnitten ist oder nicht, sehr gross ist, so dass auch die Herstellungskosten und die Wartungskosten hoch sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug-

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signalsystem zu schaffen, das, unabhängig davon, aus welchem Material die auf den Schienen laufenden Bäder sind, bei allen Fahrzeugarten anwendbar und sowohl in der Einrichtung als auch in der Wartung kostengünstig ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Signalsystem der eingangs genannten Art durch die erfindungsgemässen, im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Die genannte Aufgabe wird bei einem Fahrzeugsignalsystem weiterhin durch die im Anspruch 2 genannten Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale sind in den UnteranSprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung, sowie weitere Vorteile und Merkmale werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung für ein bekanntes Fahrzeugsignalsystem,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung einer Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Fahrzeugsignalsystems,

Fig. 3 und 4 den Grundgedanken einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 und 6 Schaltungsanordnungen der erfindungsgemässen Ausführungsform, die auf dem in den Fig. 3 und 4- dargestellten Grundgedanken beruht,

Fig. 7 die Funktionsweise der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform,

Fig. 8 eine Schaltungsanordnung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine Schaltungsanordnung einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig.10 die Eingangs-Ausgangs-Kennlinie der in Fig. 9 dargestellten Schaltungsanordnung,

Fig.11 und 12 Schältungsanordnungen weiterer Ausführungsformen der Erfindung,

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Fig.13 die Funktionsweise der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform,

Fig.14- bis 17 Schaltungsanordnungen anderer Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung eines bekannten Fahrzeugsignalsystems. Ein Schienenpaar LL wird durch elektrisch isolierende Bereiche IS in mehrere Blockabschnitte I, II, III und IV aufgeteilt. Mehrere Signalgeber Pq_x. bis Fq^, stehen mit den Schienen LL in Verbindung und führen den jeweiligen Blockabschnitt I bis IV jeweils ein die zulässige Geschwindigkeit wiedergebendes Signal zu, das" den Zuständen der Schienen LL in dem jeweiligen Blockabschnitt I bis II entspricht. Mehrere Verstärker mit Frequenzumsetzung Fq_x,,. bis F*/, 4 sind ebenfalls mit den Schienen LL verbunden. Beispielsweise erzeugen die Verstärker Fq_Xj__X| bis Fq_Xj_^ nur dann ein Aus gangs signal mit der Frequenz f*, wenn die Frequenzkomponente des Eingangssignales Null ist. Die Verstärker F^p-i ^is P_x-O π erzeugen nur dann ein Ausgangssignal mit der Frequenz f₂, wenn an ihnen ein Eingangssignal mit einer Signalkomponente der Frequenz f^ anliegt. In entsprechender Weise erzeugen die Verstärker F₂* -1 bis F_2x./, ein Ausgangssignal der Frequenz f^ nur dann, wenn an ihnen ein Eingangssignal mit einer Signalkomponente der Frequenz f₂ anliegt. Die Verstärker F^^^ bis F,^^ erzeugen nur dann ein Ausgangssignal mit der Frequenz f^, wenn als Eingangssignal eine Signalkomponente der Frequenz f, anliegt.

In Fig. 1 fahren zwei Züge in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung und die mit den Schienen in Verbindung stehenden Räder des vorausfahrenden und des nachfolgenden Zuges sind durch die Bezugszeichen W_x. bzw. W~ markiert.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten, bekannten Fahrzeugsignalsystem wird das Ausgangssignal des Signalgebers Fq^ im Blockabschnitt IV von einer an den nachfolgenden Zug angebrachten Antenne A empfangen und es wird die in diesem Schienenbereich zulässige Geschwindigkeit festgestellt. Weiterhin schliessen die Räder W_xJ des vorausfahrenden Zuges das Signal kurz, das über die

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Schienen LL von dem Schienenbereich vor den Rädern W^ übermittelt wird. Daher wird kein Signal auf den hinter den Rädern W^ liegenden Schienenbereich übertragen. Daher sendet der Verstärker Fq,, ο ^as Signal mit der Frequenz f^ in die Schienen LL im Blockabschnitt II aus und der Verstärker i^p-^ legt das Signal mit der Frequenz f~ an die Schienen LL im Blockabschnitt III. Der Verstärker Fp* η legt das Signal mit der Frequenz f, an die Schienen LL im Blockabschnitt IV. Dieses Signal wird von den Rädern Wp des nachfolgenden Zuges kurzgeschlossen und das Signal mit der Frequenz f^ läuft durch den geschlossenen Kreis, der aus den Schienen LL, den Rädern W^ und den Verstärkern 3?23-4-besteht. Die Antenne A empfängt dieses Signal, so dass festgestellt wird, dass der nachfolgende Zug vom vorausfahrenden Zug einen Abstand hat, der zwei Blockabschnitten entspricht. Die Antenne A empfängt weiterhin vom Signalgeber Fq^ das die zulässige Geschwindigkeit wiedergebende Signal entsprechend den Schienenzuständen im Blockabschnitt IV. In den dem Blockabschnitt IV folgenden Blockabschnitten kann der Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Zügen ebenfalls in entsprechender Weise festgestellt werden.

Obgleich dieses Fahrzeugsignalsystem technisch realisierbar und einsetzbar ist, so ist die Anwendung jedoch auf Verkehrsbzw. Transporteinrichtungen beschränkt, bei denen die mit den Schienen in Verbindung stehenden Räder, der Fahrzeuge, sowie die Schienen aus elektrisch leitendem Material bestehen. Das bekannte System weist daher den Nachteil auf, dass es nicht bei Verkehrseinrichtungen verwendet werden kann, bei denen die Schienenräder beispielsweise aus Gummi bestehen. Darüberhinaus ist dieses bekannte Signalsystem sowohl hinsichtlich des Aufbaus als auch der technischen Ausführung aufwendig und komplex, so dass die Funktionssicherheit relativ gering und die Herstellungskosten recht hoch sind, und zwar auf Grund der Tatsache, dass die Signalgeber ΪΌ-1-4 u*¹«³- ^die Verstärkergruppen ^q^_^ ■Ε"34-1 ... Fq1-4 bis JPz4_4 für jeden Blockabschnitt I bis IV vorgesehen sein müssen. Es ist erwünscht und es wird auch gefordert, dass der Sicherheitsabstand zwischen den Zügen möglichst

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klein sein soll, so dass mehr Züge in der gleichen Zeit auf dem gleichen Schienenweg fahren können als bei dem zuvor beschriebenen System. Um die Sicherheitsabstände zu verringern, muss die Genauigkeit, mit der der Abstand zwischen den Zügen festgestellt wird, verbessert werden und daher muss die Länge der Blockabschnitte verkürzt werden, um mehr Blockabschnitte zu bekommen. Das in Fig. 1 dargestellte, bekannte Fahrzeugsignalsystem ist daher nicht sehr zufriedenstellend, um in der Praxis eingesetzt zu werden, und zwar auf Grund seiner komplizierten Bauweise und Anordnung, sowie aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten.

Auf Streckenteilen, bei denen die Schienen führung so gut ist, dass die Züge mit hoher Geschwindigkeit fahren können, kann die Länge der einzelnen Blockabschnitte in Fig. 1 vergrössert werden, so dass weniger Signalgeber F₀- bis Fq^ und weniger Verstärkergruppen ϊ"οΐ-1 ^is ^^4_^ notwendig sind. Da das in Fig. dargestellte, bekannte Fahrzeugsignalsystem jedoch nur die Anzahl der Blockabschnitte zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Zug feststellen kann, benötigt man bei der Aufteilung des Schienenweges in unterschiedlich lange Blockabschnitte zusätzliche Einrichtungen, um auch die Länge der einzelnen Blockabschnitte feststellen zu können, was zu einem noch komplizierteren Aufbau und zu noch komplizierteren Anordnungen des Systems führen würde.

Den Nachteil des bekannten Fahrzeugsignalsystems, das nur bei Verkehrseinrichtungen, bei denen sowohl die Schienen als auch die auf den Schienen laufenden Räder aus elektrisch-leitendem Material bestehen, anwendbar ist, weist das erfindungsgemässe Fahrzeugsignalsystem nicht auf, das bei allen Fahrzeugtypen anwendbar ist, unabhängig davon, aus welchem Material die Fahrzeugräder hergestellt sind.

In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Fahrzeugssignalsystems dargestellt.

Es besteht heutzutage eine Nachfrage für ein Fahrzeugsignal-

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system, das für alle Fahrzeugtypen, unabhängig davon, aus welchem Material die Räder hergestellt sind, anwendbar ist, da die Verwendung von Gummi als Material für die Räder unter anderem aus folgenden Gründen in verstärktem Masse in Betracht gezogen-wird:

1) Schienenräder aus Gummi sind insbesondere bei Nahverkehrsystemen bzw. bei Verkehrssystemen für Städte gegenüber Rädern aus Eisen von Vorteil, weil Eisenräder wesentlich mehr Lärm verursachen als Gummiräder.

2) Schienenräder aus Gummi besitzen einen höheren Reibungskoeffizienten als Schienenräder aus Eisen. Guinmiräder sind daher für verschiedene Verwendungszwecke geeigneter als Eisenräder, insbesondere bei Strecken mit vielen Steigungen und Gefällen.

3) Schienenräder aus Gummi ermöglichen ein bequemeres, komfortableres Reisen als Schienenräder aus Eisen, da Gummiräder selbst schon als Stossdämpfer wirken.

Nachfolgend soll Fig. 2 beschrieben werden. Zwei Signaldrähte SW_x, und SWp sind entlang eines Schienenweges, gegen Erde elektrisch isoliert, angebracht und ein Fahrzeug T mit Schienenrädern aus Gummi läuft auf dem Schienenweg. Die Signaldrähte SW,, und SWo sind durch elektrisch-isolierende Teile IS in mehrere Blockabschnitte I und II elektrisch unterteilt. Entlang des _L!eichen Schienenweges verläuft ein weiterer Signaldraht SW^ zur Signalübertragung. Zwei Stromabnehmer P sind am Fahrzeug T angebracht und stehen in gleitendem Kontakt mit den Signaldrähten SW^ und SW2, die dabei über den Stromabnehmer elektrisch verbunden werden. Am Fahrzeug T ist dem Signaldraht SW^ gegenüberliegend eine Antenne A angebracht. Im Fahrzeug T ist ein Stromumsetzer CT vorgesehen, der feststellt, wenn kein Kurzschlusstrom durch den Stromabnehmer P fliesst. Im Fahrzeug T ist weiterhin ein Zeitgeber TD vorgesehen, der in Abhängigkeit davon betrieben wird, ob vom Stromumsetzer CT ein Ausgangssignal bereitgestellt wird. Eine im Fahrzeug T enthaltene Alarmanlage AR erzeugt dann ein Alarmsignal, wenn der Zeitgeber TD in Betrieb ist. Eine Empfangsstufe RV und eine Sendestufe TM

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sind jeweils mit einer Nachrichtenübertragungseinrichtung CM im Fahrzeug T zum Nachrichtenaustausch mit entsprechenden Nachrichtenübertragungseinrichtungen vorgesehen, die an der Gleisstrecke auf der Erde oder in anderen Fahrzeugen vorhanden sind. Eine Alarmempfangsstufe ARRV mit einem normalerweise geschlosse nen Schalterkontakt CC ist auf dem Erdboden angebracht. Eine Gleichstromquelle E speist die Verteilerleitungen EL mit Gleich strom.

Polarisierte Relais PR^ und PR2 mit Relaiskontakten bzw. CP21, CPop liegen über den Signaldrähten SWy, und SWp- Die Relaiskontakte dieser polarisierten Relais PR^ und PR2 befinden sich in der Kontaktstellung a im geschlossenen Zustand, wenn die Phase einer Signalspannung (einer Wechselspannung), die über die Signaldrähte SW^ und SWp an diese polarisierten Relais angelegt wird, die gleiche ist wie die Phase der Wechselspannung an den Verteilerleitungen EL. (Diese Signalspannung wird nachstehend als positive Spannung bezeichnet.)

Die Relaiskontakte der polarisierten Relais PRy, und PRp befinden sich in der Eontaktstellung b im geschlossenen Zustand, wenn die Signalspannung zur Wechselspannung an den Verteilerleitungen EL entgegengesetzte Phase aufweist. (Diese letztere Signalspannung wird nachfolgend als negative Spannung bezeichnet.)

Die unpolarisierten Relais NR^ und NR2 mit Relaiskontakten

]₂ i3 ^bzw· ^CN21' ^GN22' ^CN23 ^^6:Ρ1η<3·^βη sich bei der Kontaktstellung a im geschlossenen Zustand, wenn die Relais erregt sind, und bei der Kontaktstellung b im geschlossenen Zustand, wenn die Relais entregt sind.

Das Fahrzeugsignalsystem besitzt ferner Transformatoren TS_x., TS₂V Halte Signallampen Ry|, R₂, Warn sign al lamp en J^ , Y₂* Vorsignallampen Gy., Gp und den Strom begrenzende Impedanz elemente Z. Das Fahrzeug T fährt in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung.

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In JPig. 2 wird die an den Verteilerleitungen EL auftretende Wechselspannungkan das eine Ende (das vordere Ende bezüglich der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs T) der Blockabschnitte 1 und 2 von den durch die elektrisch-isolierenden Teile IS unterteilten Signaldrähte SW^ und SW₂ gelegt. Beispielsweise wird die an den Verteilerleitungen EL auftretende Wechselspannung vom Transformator TSp heruntertransformiert und dem einen Ende des Blockabschnittes 1 über die Kontakte CN₂₂ u¹¹^ ^N₂, des unpolarisierten Relais NR₂ und. über das strombegrenzende Impedanzelement Z gelegt.

Es sei nun angenommen, dass das Fahrzeug T sich im Blockabschnitt auf der linken Seite des Blockabschnittes 1 in Fig. 2 befindet, und dass im Blockabschnitt 2 kein Fahrzeug fährt. In diesem Falle ist der Kontakt CP₂^ des polarisierten Relais PR₂ an der Kontaktstelle a oder b geschlossen. Das unpolarisierte Relais NR₂ wird erregt und die Relaiskontakte CN₂₂ und CN₂^ dieses unpolarisierten Relais NR₂ sind an der Kontaktstelle a geschlossen. Als Folge davon wird das polarisierte Relais PR_x, durch die positive Spannung erregt und die Relaiskontakte CP_-^ und CP^₂ dieses polarisierten Relais PR,, sind an der Kontaktstelle a geschlossen. Das unpolarisierte Relais NR^ wird von der an der Sekundärwicklung des Transformators TS^ bereitgestellten Spannung erregt und die Relaiskontakte CN^ bis CN^j, dieses unpolarisierten Relais NR^ sind an der Kontaktstelle a geschlossen. Daher leuchtet die VorSignallampe G* durch den Strom auf, der über die Kontakte CN^ und CP^₂ der jeweiligen Relais NR^ und PR^ fliesst, so dass angezeigt wird, dass das Fahrzeug T, das sich im Blockabschnitt links vom Blockabschnitt 1 befindet, in den Blockabschnitt 1 einfahren kann. Das bedeutet, die Lampe G^ zeigt an, dass der Blockabschnitt 1 frei ist.

Wenn dann das Fahrzeug T in den Blockabschnitt 1 einfährt, werden die Signaldrähte SW^ und SW₂ durch den Stromabnehmer P des Fahrzeugs T kurzgeschlossen. Das polarisierte Relais

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wird entregt und die Relaiskontakte CP^ und CP_xJ₂ dieses Relais PR,, werden geöffnet. Auf Grund dessen wird das unpolarisierte Relais NR,, entregt und der Relaiskontakt CN_xJ_xJ dieses Relais ist an der Kontaktstelle b geschlossen. Daher wird'die Haltesignallainpe R^ erregt und gibt eine Haltesignal-Anzeige für den Blockabschnitt, der links vom Blockabschnitt 1 liegt; d. h., die Haltesignallampe R^ zeigt an, dass der Blockabschnitt 1 vom Fahrzeug T besetzt ist. Da die Relaiskontakte CN_xJ₂ ^a CN_x,, des unpolarisierten Relais NR_xJ in diesem Falle an der Kontaktstelle b geschlossen sind, tritt die negative Spannung über den Teilen der Signaldrähte SW_xJ und SWp im Blockabschnitt auf, das sich links vom Blockabschnitt 1 befindet.

Wenn dann das Fahrzeug T, vom Blockabschnitt 1 kommend, in dem Blockabschnitt 2 einfährt, wird das polarisierte Relais PR₂ entregt und die Relaiskontakte CPp_x] und CPp₂ dieses Relais werden daher geöffnet. Das unpolarisierte Relais NRo wird entregt und die Relaiskontakte CNp_x, bis CNp, dieses Relais werden an der Kontaktstelle b geschlossen. Als Folge davon leuchtet die Haltesignallampe R₂ auf und gibt eine Haltesignalanzeige für den Blockabschnitt 1. Dadurch, dass die Relaiskontakte C und CNp, des unpolarisierten Relais NR₂ an der Kontaktstelle b geschlossen sind, liegt über den Abschnitten der Signaldrähte SW_xJ und SW₂ im Blockabschnitt 1 die negative Spannung an. Das polarisierte Relais PR_x, wird von der negativen Spannung erregt und die Relaiskontakte CP_x,,- und CP_xJ₂ dieses Relais werden an der Kontaktstelle b geschlossen. Da der Relaiskontakt CP_xJ_xJ an der Kontaktstelle b geschlossen ist, wird das unpolarisierte Relais NR_x, erregt und die Relaiskontakte CN^_x, bis CN_x,, dieses Relais werden an der Kontaktstelle a geschlossen. Daher leuchtet die Warnsignallampe Y_xJ auf und gibt eine Warnsignal anzeige für den links von Blockabschnitt 1 befindlichen Blockabschnitt. Da die Relaiskontakte CN_xJ₂ uQcL CN_xJ, des unpolarisierten Relais NR_xJ an der Kontaktstelle a geschlossen sind, liegt die positive Spannung über den Abschnitten der Signaldrähte SW_xJ und SW₂ in dem links vom Blockabschnitt 1 befindlichen Blockabschnitt an.

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Die Signal anzeigen werden in der zuvor beschriebenen Art und Veise gegeben, so dass zwischen den Fahrzeugen ein ausreichender Sicherheitsabstand beibehalten wird, wodurch die Betriebssicherheit erhöht wird. In dem in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugsignalsystem sind die die Signalanzeigen auslösenden Signallampen in der üblichen Weise Einrichtungen, um nur grob anzuzeigen, ob die Fahrzeuge voneinander ausreichend beäbstandet sind.

Bei dem bekannten Fahrzeugsignalsystem gemäss Fig. 1 weist die Signalschaltung auf den Erdboden angebrachte Fahrzeugführungsschienen LIj auf. Daher können zwischen den Schienen LL und Erde Leckströme oder vagabundierende Ströme fliessen und es können Schwierigkeiten bei der genauen Feststellung, ob ein Fahrzeug in einen Blockabschnitt ist oder nicht, auftreten, wenn diese vagabundierenden Ströme im Vergleich zu den Strömen sehr gross sind, die auf Grund des Kurzschliessens der Schienen LL durch die Fahrzeugräder W auftreten. Im Gegensatz dazu können die Signaldrähte SW^ und SWp, die bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, eine Leitfähigkeit aufweisen, die gerade ausreicht, den Signalstrom zu leiten und diese Signaldrähte sind voneinander durch Halterungsteile, beispielsweise Porzellanisolatoren elektrisch getrennt. Daher treten bei dem in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugsignalsystem keine Leckströme oder vagabundierenden Ströme und damit die gei annten Nachteile des bekannten Signalsystems nicht auf, so dass das erfindungsgemässe Signalsystem gemäss Fig. 2 mit wesentlich grösserer Zuverlässigkeit arbeitet.

In Fig. 2 werden die Signaldrähte SW^ und SW2 durch die Stromabnehmer P kurzgeschlossen. Diese Stromabnehmer P dienen ausschliesslich Signalzwecken und die Hauptaufgabe dieses Stromabnehmer unterscheidet sich von der Aufgabe der Schienenräder aus Eisen, die in grösserer Zahl vorhanden sein müssen, um das Fahrzeug auf den Schienen zu führen. Es ist daher schwierig und auch nicht vorteilhaft, mehrere von den in Fig. 2 dargestellten Stromabnehmern an den Fahrzeugen anzubringen, wobei der Raumbedarf und wirtschaftliche Überlegungen eine Rolle spielen. Darüberhinaus ist die seitliche Versetzung oder die Rollbewegung

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eines Fahrzeugs, das auf Grummirädern läuft, grosser als bei Schienenfahrzeugen, die auf Eisenrädern laufen. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Stromabnehmer P von den Signaldrähten SV^, und SWp abgleiten, vergleichsweise höher als bei Schienenfahrzeugen, bei denen die Räder W aus Eisen zum kurschliessen der Schielen LL verwendet werden.

Um dieser Möglichkeit, dass die Stromabnehmer P von den Signaldrähten gleiten, Rechnung zu tragen, ist ein Stromumsetzer CT bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform zum Peststellen des durch den Stromabnehmer P fliessenden Kurzschlusstromes vorgesehen. Am Ausgang des Stromumsetzers CT tritt ein Ausgangssignal auf, wenn wenigstens einer der Stromabnehmer P nicht mit dem Signaldraht SW^ oder SW^ in Berührung steht. Wenn dieser Zustand über einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise über 1 Sekunde hinweg andauert, wird der Zeitgeber TD betätigt und die Alarmanlage AR erzeugt ein Alarmsignal, so dass der Fahrzeugführer oder die Bedienungsperson Notmassnahmen, beispielsweise die Betätigung der Notbremsen vornehmen kann.

Wenn der Zeitgeber TD in Punktion ist, überträgt die Senderstufe TM ein Signal über die Antenne A zum Signaldraht SW^. Dieses Signal wird auch von der Antenne A, der Empfangsstufe RV und der Übertragungsanlage CM in den anderen Fahrzeugen empfangen. Die Fahrzeugführer der entlang dem gleichen Schienenweg fahrenden Fahrzeugen werden also informiert, dass der Stromabnehmer eines bestimmten Fahrzeuges nicht mehr mit den Signaldrähten SW^j und SW₂ in Berührung steht, so dass sie in Abhängigkeit von den Fahrzuständen der einzelnen Fahrzeuge die notwendigen Massnahmen und Betriebseingriffe vornehmen können. Das genannte übertragene Signal wird auch von der auf der Erde angebrachten Alarmempfangsstufe ARRV empfangen. Bei Empfang dieses übertragenen Signales wird der normalerweise geschlossene Kontakt CC der Alarmempfangsstufe ARRV geöffnet und trennt die Wechselspannung-Versorgungsquelle E von den Verteilerleitungen EL. Als Folge davon, wird die gesamte Schienenstrecke

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in einen Zustand gebracht, bei dem alle Signalanzeigen überhaupt nicht eingeschaltet werden, und die Stromumsetzer CT in allen Fahrzeugen erzeugen kein Ausgangssignal. In jedem Fahrzeug wird das Alarmsignal sofort von der Alarmanlage AR erzeugt. Das Signal wird auch dann erzeugt, wenn die Übertragungsanlage CM in einem der Fahrzeuge fehlerhaft arbeitet oder ausfällt, so dass auch die Sicherheit dieses Fahrzeuges garantiert werden kann.

Bei der vorhergehenden Beschreibung wurde 1 Sekunde als Zeitraum gewählt, der nach Auftreten des Zeitpunktes, bei dem die Stromabnehmer von den Signaldrähten abgleiten, bis zum Auftreten des Alarmsignals verstreicht. Dieser Zeitraum von 1 Sekunde wird deshalb gewählt, weil die Stromabnehmer für Zeiträume von etwa 0,2 Sekunden auch dann mit den Signaldrähten ausser Kontakt kommen, wenn normale Fahrbedingungen der Fahrzeuge vorliegen. Indem man eine Zeitdauer von 1 Sekunde vorsieht, wird verhindert, dass das Alarmsignal zufällig und unbeabsichtigt ausgelöst wird, und es wird zuverlässig und sicher die Gefahr vermieden, die bei einer zu lange verzögerten Erzeugung des Alarmsignals auftreten kann.

Das Übertragungssystem, das aus dem Signaldraht SW^, der Antenne A, der Sendestufe TM, der Empfangsstufe RV und der Übertragungsanlage CM besteht, entspricht den Systemen, die üblicherweise bei bekannten Schienenfahrzeugen für die Nachrichtenübermittlung zwischen den Schienenfahrzeugen untereinander und zwischen den Schienenfahrzeugen und den Bodenstatxonen vorgesehen sind.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugsignalsystem wird der vom vorderen Blockabschnitt kommende Signalstrom dem Stromumsetzer CT zugeleitet. Daher kann der Stromwert dieses Signalstroms in Abhängigkeit davon, ob ein Haltesignal, ein Warnsignal oder ein Vorsignal vorliegt, unterschiedlich sein, und der eine unterschiedliche Grosse aufweisende Signalstrom kann im Fahrzeug festgestellt werden, und es können diese Signale voneinander unterschieden werden, so dass ein sogenanntes Führerstands-Sig-

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nalsystem vorgesehen sein kann. Ein derartiges Signalsystem ist insbesondere für Einschienenbahnen vorteilhaft, bei denen auf Grund der besonderen Schienenbauweise Signalanlagen entlang des Schienenweges schwierig anzubringen sind, oder wenn zwar Signalanlagen angebracht sind, diese jedoch nicht leicht von anderen Lichtem, beispielsweise von Neon-Beleuchtungen in Stadtgebieten unterschieden werden können. Darüberhinaus können die in der zuvorbeschriebenen Weise nachgewiesenen und voneinander unterschiedenen Signale für die automatische Steuerung und Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden, so dass eine automatische Zugregelung geschaffen wird.

Aus dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung geht also hervor, dass ein einziges Fahrzeugsignalsystem vorgesehen ist, bei dem zwei Signaldrähte entlang der Schienenstrecke angeordnet und Stromabnehmer an den Fahrzeugen angebracht sind, die mit den Signaldrähten in gleitender Berührung stehen und diese kurzschliessen, so dass mehrere Signalanzeigen geschaffen werden können. Das erfindungsgemässe Fahrzeugsignalsystem ist daher bei allen Fahrzeugtypen anwendbar, unabhängig davon, aus welchem Material die Schienenräder bestehen. Darüberhinaus kann die Zuverlässigkeit des Fahrzeugsbetriebs dadurch verbessert werden, dass ein Ausserkontakttreten der Stromabnehmer von den Signaldrähten leicht festgestellt werden kann.

Die vorausgehende Beschreibung bezog sich auf ein Fahrzeugsignalsystem, das Signalanzeigen in Abhängigkeit der Phase der Signal spannung für den Blockabschnitt liefert, der, in Fahrtrichtung gesehen, hinter dem gerade vorliegenden Blockabschnitt liegt. Es kann natürlich- auch ein Signal, dessen Frequenz sich in Abhängigkeit der örtliche Lage des Fahrzeugs ändert, an die Signaldrähte angelegt werden, um eine, einem bestimmten Frequenzsignale- entprechende Signalanzeige zu liefern.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 3 bis 7 dargestellt. Die Fig. 3 und 4 geben den Grundgedanken dieser Ausführungsform wieder, Fig. 5 zeigt eine schematische Schal-

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tungsdarstellung dieser Ausführungsform, Pig. 6 Teilausschnitte der in Pig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung und Fig. 7 die Punktionsweise dieser Ausführungsform.

Die in Fig. 3 bis 7 dargestellte Ausführungsform ist ebenfalls für alle Fahrzeugarten verwendbar, auch unabhängig davon, aus welchem Material die Schienenräder bestehen, wobei eine grössere Sicherheit und Zuverlässigkeit des Fahrzeugbetriebs erreicht wird.

Die Schienenfahrzeuge müssen mehrere Schienenräder aufweisen, und es tritt kaum der Fall ein, dass alle Schienenräder gleichzeitig von den Schienen abgehoben sind; dies gilt auch bei Entgleisungen. Daher werden die Schienen durch die Schienenräder zuverlässig kurzgeschlossen und das Schienen-Schaltungssystem kann mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten.

Im Falle jedoch, dass Fahrzeuge mit Gummirädern auf Schienen oder Auflagern aus Beton laufen, wie dies bei den modernen Ein-Schienensystemen, oder bei Fahrzeugen der Fall ist, die bei den sogenannten neuen Verkehrssystem, welche in verschiedenen Ländern in der Entwicklung sind, kann ein Kurzschliessen nicht in der Weise vorgenommen werden, wie dies bei Eisenschienen der Fall ist, wo Eisenräder der Schienenfahrzeuge die Eisenschienen k rzschliessen.

Daher ist ein Fahrzeugsignalsystem vorgesehen, bei dem zwei Signaldrähte, die durch elektrisch isolierende Teile in mehrere Blockabschnitte aufgeteilt sind, anstelle der Eisenschienen vorgesehen und durch an den Fahrzeugen angebrachte Stromabnehmer kurzgeschlossen werden, so dass die Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen in der Weise aufrechterhalten werden können, entsprechend dem Grundprinzip, das bei dem in Fig. 1 dargestell- " ten Schaltungssystem für die Signalsteuerung verwendet wird. Beispielsweise ist diese Grundidee bereits in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung enthalten.

Die Stromabnehmer dienen jedoch ausschliesslich der Signalgebung,

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und ihre Hauptaufgabe unterscheidet sich von den Schienenrädern aus Eisen, die in grösserer Zahl vorgesehen sein müssen, um eine Führung der Schienenfahrzeuge auf den Schienen zu gewährleisten. Daher ist es schwierig und auch aus Gründen der Raumersparnis bzw. des nicht-vorhandenen Platzes und aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten, mehrere Stromabnehmer an den Fahrzeugen anzubringen. Bei Fahrzeugen, die auf Gummirädern laufen, sind unerwünschte Situationen, beispielsweise Reifenpannen der Räder möglich, und daher sind die vertikalen und seitlichen Versetzungen von Fahrzeugen mit Gummirädern normalerweise grosser als von Fahrzeugen, die auf Eisenrädern laufen. Es sind daher an den Fahrzeugen mit Gummireifen befestigte Stromabnehmer erforderlich, die auch dann mit den Signaldrähten zuverlässig in gleitender Berührung bleiben, wenn solche seitlichen oder vertikalen Versetzungen auftreten. Die Stromabnehmer sollten weiterhin kein grosses Gewicht aufweisen, obgleich die Bauweise dieser Stromabnehmer dadurch auch unvermeidlich komplizierter wird.

Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Stromabnehmer von den Signaldrähten abgleiten und dass dadurch kein Kurzschluss erfolgen kann, im Vergleich zu dem Schaltungssystem für die Fahrzeugsicherung grosser, bei dem die Eisenschienen durch Eisenräder kurzgeschlossen werden. Dadurch, dass ein Abgleiten der Stromabnehmer möglich ist, wird die Zuverlässigkeit des Fahrzeugsignalssystems eingeschränkt, bei dem Stromabnehmer zum Kurzschliessen der Signaldrähte verwendet werden. Bei Auftreten einer solchen Störung bzw. eines Funktionsausfalls der Stromabnehmer kann das dem voraus fahrenden Fahrzeug folgende Fahrzeug nicht das vorausfahrende Fahrzeug registrieren und deshalb wird die Gefahr einer Kollision oder eines anderen Unfalles erhöht. Bei einem äusserst seltenen Fall kann weiterhin eine sehr gefährliche Situation eintreten, nämlich dann, wenn das nachfolgende Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug nicht feststellen kann, welches, beispielsweise bei einer Fahrzeugstörung oder Schwierigkeiten am Fahrzeug rückwärts auf das nachfolgende Fahrzeug zu fährt.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform der Erfin-

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dung soll das Auftreten solcher Gefahren verhindern. Der Grundgedanke dieser Ausführungsform soll anhand der Fig. 3 und 4- beschrieben werden.

In Fig. 3 sind zwei Signaldrähte SW anstelle von den in Fig. 1 dargestellten Schienen LL vorgesehen und durch elektrisch-isolierende Teile IS in mehrere Blockabschnitte unterteilt. In Fig. 3 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich ein einziger Signaldraht SW dargestellt und die elektrisch-isolierenden Teile IS sind jeweils durch einen einzigen kleinen senkrechten Strich angedeutet. Mehrere Fahrzeuge T^, bis T, mit Rädern aus Gummi fahren in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung. Weiterhin sind mehrere Signal einrichtung en SG/j bis SGg vorgesehen. Die Symbole G, Y, R und RR bezeichnen eine Voranzeige, eine Warnanzeige, eine Halteanzeige sowie eine absolute Halteanzeige, die grundsätzlich verhindert, dass ein Fahrzeug in den Blockabschnitt, bei dem diese Anzeige auftritt, einfahren kann. Weiterhin ist eine Sende-Empfangseinheit für jeden Blockabschnitt vorgesehen, obgleich dies in Fig. 3 nicht dargestellt ist. Der Zusammenhang zwischen den empfangenen Signalen, den Signalanzeigen an den durch die empfangenen Signale gesteuerten Signaleinrichtungen und den ausgesendeten Signalen ist in der in Fig. 4- dargestellten Weise geregelt.

Es sei nun angenommen, dass die Fahrzeuge T^, T 2 ^un(i ^* ^^η normaler Weise in der Fahrrichtung fahren, wobei sie voneinander um mindestens einen Blockabschnitt voneinander beabstandet sein müssen, wie dies in Fig. 3-1 dargestellt ist. Genauer gesagt., wird keines der Fahrzeuge T^ bis T, in den vor ihm liegenden Blockabschnitt einfahren, wenn die in Vorwärtsrichtung angebrachte Signaleinrichtung dieses kommenden Blockabschnitts die R-Anzeige anzeigt, oder wenn ein Signal f_R von dem Blockabschnitt übertragen wird, in dem ein Fahrzeug fährt. In dem eben beschriebenen Zustand wird das Fahrzeug abgebremst, oder eine Abbremsung in dem bestimmten Blockabschnitt vorbereitet. Aus den Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, dass dann, wenn das Fahrzeug von einem Blockabschnitt in den nächsten, in Fahrrichtung gelegenen Blockabschnitt einfährt, das in dem einen Blockabschnitt

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empfangene Signal, oder die Anzeige der Signaleinrichtung in dem einen Bloeksignal auf den nächsten, höheren Wert übergeht. Andererseits wird jedoch kein Signal von dem benachbarten Blockabschnitt empfangen und die Signaleinrichtung im benachbarten Blockabschnitt zeigt die RR-Anzeige.

Es sei nun angenommen, dass die am Fahrzeug Tp angebrachten Stromabnehmer mit den Signaldrähten SW ausser Berührung treten. Dann ändern sich die Anzeigen einiger Signaleinrichtungen in der in Fig. 3-2 dargestellten Weise. Die Anzeige der Signaleinrichtung SG₃. in Fig. 3-2 wechselt von RR zu Y. Dieser Signalwechsel tritt normalerweise nicht auf.

In Fig. 3-3 ist eine Situation dargestellt, die eintritt, wenn das Fahrzeug Tp rückwärts in den rückwärtigen Blockabschnitt fährt. In diesem Falle wechselt die Anzeige der Signaleinrichtung SG, ebenfalls von RR zu Y. Dieser Wechsel tritt normalerweise ebenfalls nicht ein. Solch ein Anzeigewechsel der Signaleinrichtungen von einer Signalstufe auf eine andere Signalstufe, die mehr als eine Signalstufe über der anfänglichen Signalstufe liegt, beispielsweise also ein Signalwechsel von RR to Y, bedeutet, dass eine ungewöhnliche Situation vorliegt.

Gemäss der auf dem zuvor beschriebenen Grundgedanken beruhenden Ausführungsform der Erfindung bewegen sich die Fahrzeuge notwendigerweise mit einem Abstand voneinander vorwärts, der wenigstens einen Blockabschnitt gross ist, und es sind wenigstens vier Arten von Signalanzeigen vorgesehen, so dass eine ungewöhnliche Situation leicht festgestellt werden kann, wenn die Anzeige der Signaleinrichtungen von einer Signalstufe zu einer anderen Signalstufe wechselt, die sich mehr als eine Signalstufe von der vorhergehenden Signalstufe unterscheidet.

Wie aus Fig. 5 zu entnehmen ist, weist das Fahrzeugsignalsystem mehrere Signalsteller SCL bis SCU, mehrere Sende-Empfangseinheiten TR^ bis TRg, zwei am Fahrzeug angebrachte Stromabnehmer P, die mit zwei, durch elektrisch-isolierende Teile IS in mehrere Blockabschnitte aufgeteilte Signaldrähte SW in gleitender 7er-

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bindung stehen, sowie mehrere Signaleinrichtungen SG^ bis SGg auf, die den in Fig. J dargestellten Signaleinrichtungen entsprechen.

In Fig. 6 ist die Bauweise des mit der entsprechenden Sende-Empfangseinheit TR in Verbindung stehende Signalsteller SC dargestellt. Der Signalsteller SC enthält Filter F^ und F_R, die jeweils nur das entsprechende Signal f-rvn bzw. fn durchlassen, ein weiteres Filter Fy, das nur das Signal fy oder f^ durchlässt, Relais mit Ansprechverzögerung SR„^j bis SR-,, Relais R λ und R p» Relaiskontakte S^ bis S^ dieser Relais und eine Versorgungsquelle E. Die Signaleinrichtung SG enthält vier Signallampen, die farbige Signalanzeigen G, Y, R bzw. RR erzeugen.

Es sei nun angenommen, dass eines der Fahrzeuge im Blockabschnitt zwischen den Signaleinrichtungen SG^ und SG2 fährt, und die Stromabnehmer P schliessen die Signaldrähte Sw* in diesem Blockabschnitt kurz, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Falle empfängt die Sende-Empfangseinheit TRp kein Signal und sendet das Signal f-g^ aus, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht. Daher tritt kein Ausgangssignal an den Filtern Ft, und Fy- im Signalsteller SC auf und keines der Relais R_x. und R 2 wird erregt. Das Relais mit Ansprechverzögerung SR-, wird ebenfalls nicht erregt und daher ist der Relaiskontakt £>/\λ dieses Relais mit Ansprechverzögerung geschlossen. Daher wird das von der Sende-Empfangseinheit TR2 erzeugte Signal f-g£ über den Relaiskontakt S^ dem rückwärtigen Blockabschnitt übertragen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Relais mit Ansprechverzögerung SR_V^ ebenfalls im entregten Zustand und der Relaiskontakt S^ dieses Relais ist geschlossen. Daher ist die Signallampe RR eingeschaltet. Die übrigen Signallampen R, Y und G sind deshalb nicht eingeschaltet, weil die Relaiskontakte S^, S^ und Sc geöffnet sind.

Es sei nun angenommen, dass das vor deia eben betrachteten Fahrzeug fahrende Fahrzeug in dem in Fahrrichtung liegenden Blockabschnitt ist, der um mehr als zwei Blockabschnitte von dem

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Blockabschnitt zwischen den Signaleinrichtungen SG^ und SG2 beabstandet ist. In diesem Falle empfängt die Sende-Empfangseinheit TR^ eines der Signale fjjg» f_R> fy und f^. Daher wird eines dieser Signale f_R, ίγ und f~ von den Stromabnehmern P des nachfolgenden Fahrzeugs, das im Blockabschnitt zwischen den Signal einrichtung en SG^, und SGp fährt, kurzgeschlossen.

Wenn die Stromabnehmer P des nachfolgenden Fahrzeugs nicht mit den Signaldrähten SW in der in Fig. 5 dargestellten Stellung in Berührung stehen, wechselt das von der Sende-Empfangseinheit TRo empfangene Signal plötzlich in eines der Signale f_R, fy und f~ über. Wenn .beispielsweise das Signal f_R von der Sende-Empfangseinheit TRp infolge des zuvor beschriebenen Signalwechsels empfangen wird, wird das Relais R ^ sofort erregt und das Relais mit Ansprechverzögerung SEL. ^ wird erregt und öffnet die Kontakte S. und S₂ nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit. Das Relais mit Ansprechverzögerung SR_V* wird danach über die Relaiskontakte S₂ und S,- erregt. Auf Grund der Ansprechverzögerung spricht das Relais SR , nicht auf ein kurzzeitiges Ausserkontakttreten der Stromabnehmer P von den Signaldrähten SW an, wobei dieses Ausserkontakttreten beispielsweise durch eine Rollbewegung des fahrenden Fahrzeugs herrührt. Das Relais spricht jedoch dann an, wenn die Stromabnehmer P langer als eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise langer als 1 Sekunde ausser Kontakt mit den Signaldrähten SW sind, wenn eine Störung an den Stromabnehmern auftritt. In Abhängigkeit von derFFunktion des Relais mit Ansprechverzögerung SR -, wird der Relaiskontakt Sg geschlossen und schaltet die Signallampe RR ein. Zu diesem Zeitpunkt ist der Relaiskontakt Sq offen, so dass auf diese Weise verhindert wird, dass die Signallampen G, Y und R eingeschaltet werden oder eingeschaltet bleiben. Weiterhin ist der Relaiskontakt S^ offen und verhindert, dass das Signal von der Sende-Empfangseinheit TR₂ zum benachbarten Blockabschnitt übertragen wird.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, das dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm entspricht. Fig. 7-Ί gibt die Anzeigen der Signaleinrich-

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tungen wieder, wenn die Fahrzeuge im normalen Betrieb fahren. Venn die Stromabnehmer P des Fahrzeugs Q^ ausser Kontakt mit den Signaldrähten SV treten, zeigen die Signaleinrichtungen die in Fig. 7-2 dargestellten Anzeigen.

Bei der vorhergehenden Beschreibung wird angenommen, dass das von der Sende-Empfangseinheit TJ^ empfangene Signal plötzlich von einem Null-Signal in das Signal f_R übergeht. Das Relais mit Ansprechverzögerung SR- wird über die Relaiskontakte S2 und Sr₇ erregt, wenn das Signal von einem Null-Signal in ein Signal fy oder f,, übergeht.

Nunmehr sei angenommen, dass das Fahrzeug in Fig. 5 rückwärts fährt und in den zwischen den Signaleinrichtungen SG2 und SG^ liegenden Blockabschnitt einfährt. Auch in diesem Falle geht das von der Sende-Einpfangseinheit TR^ plötzlich von Null auf eines der Signale fg, fy und f„ über. Dieser übergang entspricht dem Übergang, der auftritt, wenn die Stromabnehmer P des Fahrzeugs mit den Signaldrähten SV ausser Kontakt treten, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 7-2 beschrieben wurde. Das Relais mit Ansprechverzögerung SR-, in Fig. 6 wird erregt und es wird kein Signal zu dem Blockabschnitt übertragen, in dem das Fahrzeug Tp nach rückwärts führt, wie dies in Fig.7-3 dargestellt ist. Für das Fahrzeug T^ ist dies gleichbedeutend mit dem Fall, bei dem das Fahrzeug 3?2 ^ⁿ einen Blockabschnitt einfährt, in dem kein Signal auftritt, also in einen Blockabschnitt, in dem sich das vorausfahrende Fahrzeug Τ* bereits befindet. Daher werden die Notbremsen ausgelöst und das Fahrzeug Q?2 kann augenblicklich zum Stillstand gebracht werden. Da kein Signal zum Blockabschnitt übertragen wird, in dem dasFahrzeug 3?2 rückwärts fährt, tritt an der Signaleinrichtung SG^ die RR-Anzeige für das nachfolgende Fahrzeug T, .auf. Daher werden die Notbremsen ausgelöst und das Fahrzeug T, kann sofort zum Stillstand gebracht werden.

Aus der vorangehenden Beschreibung des zweiten erfindungsgemässen Ausführungsbeispieles geht hervor, dass eine Störung oder

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ein Ausfall beim Kurzschliessen der Signaldrähte, wenn also die Stromabnehmer P mit den Signaldrähten ausser Kontakt treten, sicher und zuverlässig festgestellt werden kann. Auf diese Weise kann ein Unfall, beispielsweise ein Zusammenstoff der Fahrzeuge sicher verhindert werden. Sogar wenn eines der Fahrzeuge rückwärts fährt, kann eine Signalanzeige ausgelöst werden, die eine sofortige Hotbremsung des jeweiligen Fahrzeuges und des nachfolgenden Fahrzeuges bewirkt, so dass ein Unfall, beispielsweise ein Zusammenstoss der Fahrzeuge auch sicher vermieden werden kann, bevor ein Unfall eintritt.

Obgleich die zuvor gemachten Ausführungen sich auf eine Anwendung der vorliegenden Erfindung bezogen, bei der Fahrzeuge mit Rädern aus Gummi verwendet wurden, kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch bei Fahrzeugen aller Art angewandt werden, die mit Stromabnehmern P ausgerüstet sind, welche mit den entlang eines Schienenweges angebrachten Signaldrähten in gleitender Berührung steht.

Die Signaleinrichtungen können auch in den Fahrzeugen angebracht werden, und müssen nicht unbedingt auf den . Erdboden angeordnet sein. Im Falle, dass die Signaleinrichtungen in den Fahrzeugen angebracht sind, wird der durch die Stromabnehmer fliessende Signalstrom am Fahrzeug festgestellt und das Ergebnis dieser Signalstromfeststellung wird an der Führerstands-Signaleinrichtung angezeigt. Eine solche Anordnung und Einrichtung lässt sich auf einfache Weise ausführen.

In Fig. 8 ist eine Schaltungsanordnung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dieses Fahrzeugssignalsystem ist kostengünstig und für alle Fahrzeugtypen, wie bei den ersten und zweiten, zuvor beschriebenen Ausfuhrungsformen anwendbar. Damit mehr Fahrzeuge bei Einhalten eines Sicherheitsabstandes fahren können, ist es notwendig, dass der Schienenweg in möglichst viele Blockabschnitte unterteilt wird. Dabei sind jedoch sehr komplizierte und teuere, am Boden installierte Signaleinrichtungen erforderlich, wodurch die Herstellungskosten hoch werden, was vom wirtschaftlichen Standpunkt aus natür-

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lieh unerwünscht ist. Dieser Nachteil tritt bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung nicht auf.

In Fig. 8 fahren Fahrzeuge T^ und Tp ^m^ Rädern aus Gummi" auf einen Schienenweg in der durch den Pfeil angezeigten Richtung. Zwei Signaldrähte SW und SV sind entlang des Schienenweges angebracht und der Signaldraht SV ist durch elektrisch-isolierende Teile IS* bis ISn in mehrere Blockabschnitte unterteilt. Parallel zu den elektrisch-isolierenden Teilen IS^ bis ISc liegt jeweils ein Widerstand R^ bis Rr. Jedes Fahrzeug T^ und Tp besitzt einen vorderen Stromabnehmer P^ und einen hinteren Stromabnehmer-Pp₅ die in der Fahrrichtung angeordnet und voneinander mit einem Abstand ausserexnanderliegen, der grosser ist als die Länge des elektrisch-isolierenden Teils IS. Diese Stromabnehmer P stehen mit' dem Signaldraht SW in gleitender Berührung. Ein weiterer Stromabnehmer P₇ ist an den Fahrzeugen Ty. und Tp vorgesehen, der auf dem Signaldraht SW¹ gleitet. Die Signaldrähte SW und SW¹ sind am Ende des Schienenweges miteinander verbunden, wie dies aus Fig. 8 hervorgeht.

Die Schaltungsanordnung im Innern der Fahrzeuge T^, und Tp enthalten einen die Stromabnehmer P^ und P₂ verbindenden Widerstand r mit einem Widerstandswert, der merklich kleiner als die Widerstände R^, bis Sr ist, eine Diode D-,, einen Analogspeicher AM, eine Konstantspannungsquelle E, eine Vergleichsstufe COM, einen Tachometer PG sowie eine Multiplizierstufe MU, die den Ausgangswert des Tachometers PG mit sich selbst multipliziert.

In dem in Fig. 8 dargestellten System ist die über den Stromabnehmern ?2 und P, von jedem Fahrzeug auftretende Spannung gleich der Ausgangsspannung der Multiplizierstufe MU und daher^ proportional dem Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit. Es sei beispielsweise angenommen, dass die Fahrzeuge T^, und Tp mit einer Geschwindigkeit v^ bzw. V₂ fahren. Dann betragen die über den Stromabnehmern P₀ und P, der Fahrzeuge T^, und T_oaauftreten-

-₂ c- ^₂ 1 c.

den Spannungen kv^ bzw. kv₂ , wobei k eine Eonstante ist.

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Wenn die Fahrzeuge T. und T₂ sich in deniin Fig. 8 dargestellten Lagen befinden, wird ein geschlossener Stromkreis gebildet, der von der Multiplizierstufe MU im Fahrzeug T^ über den Stromabnehmer Pp des Fahrzeugs T^,, den Widerstand R,, den Stromabnehmer P,, des Fahrzeugs T₂, den Widerstand r im Fahrzeug T₂, die Verstärkerstufe MU im Fahrzeug T₂, den Signalgeber P₂ des Fahrzeugs Tp, und über den Signaldraht SW¹zurück zur Multiplizierstufe MU im Fahrzeug T^ führt. Weiterhin wird in diesem Falle ein Stromweg gebildet, der aus dem Stromabnehmer P^, des Fahrzeugs Tp, dem Widerstand R₇. und dem Stromabnehmer P₂ des Fahrzeugs T₂ besteht und zum Widerstand r im Fahrzeug T₂ parallel liegt. Dieser Signalweg ist Jedoch im vorliegenden Falle ausser Betracht zu lassen, da der Widerstandswert des Widerstandes r merklich kleiner als der Widerstandswert des Widerstands R^ ist.

Für den geschlossenen Kreis gilt folgende Beziehung:

kv₂ ² - IkV₁ ² = (R₃ + r)i = R₅i (1)

In dieser Gleichung ist i der durch den geschlossenen Kreis fliessende Strom. Der über den Widerstand r auftretende Span nungsabfall ist daher

rk(y₂ ² - ν ²)
ri - (2)

Aus der Gleichung (2) ergibt sich, dass ri > 0 ist, wenn V₂^ v^ ist. Dieser Spannungsabfall ri gelangt über die Diode D^ an den Analogspeicher AM und wird darin gespeichert. Das Ausgangs signal des Analogspeicher AM und das Ausgangssignal e der Konstantspannungsquelle E wird in der Vergleichsstufe COM miteinander verglichen. Mit anderen Worten, der Spannungsabfall ri wird in der Vergleichsstufe COM mit der Spannung e verglichen.

Es sei nun angenommen, dass die Widerstandswerte der Widerstän de R^ bis Er proportional den Längen der einzelnen Blockabschnitte sind. Dann ist der Widerstandswert, der sich aus den

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" ²⁵ " ■ I b 3 7 7 81

in Reihe liegenden Widerständen R^ bis R^ ergibt, etwa proportional der Entfernung zwischen den Fahrzeugen T^ und T₂, wenn diese in einem Abstand voneinander beabstandet sind, in dem diese Widerstände liegen. In Fig. 8 befindet sich nur der.Widerstand R^ zwischen den Fahrzeugen T_x, und T₂. Daher ist R, *= k'D, wobei k¹ eine Konstante und D der Abstand zwischen den Fahrzeugen T_x, und T₂ ist.

Es sei nun angenommen, dass die Vergleichsstufe COM ein Bremsbefehl-Ausgangssignal B erzeugt, wenn ri = e, und dass die K konstante Spannung e so gewählt wird, dass die Beziehung e = 2rk ß/k¹ befriedrigt wird. Wenn ri = e ist, erhält man dann folgende Gleichung:

rk(v₂ ² - V₁ ²) 2rkß
k'D ⁼

Die Entfernung D ist durch die Gleichung

2 2
2 ~ \
^{D =} 25 ~

gegeben, wobei ß die Abbremsung ist, die auftritt, wenn die Notbremsen am Fahrzeug angreifen. Die Beziehung

gibt die Bedingung wieder, bei der verhindert wird, dass das nachfolgende Fahrzeug Tp ^auf ^^as vorausfahrende Fahrzeug T^ auch dann auffährt, wenn die Hotbremsen zu irgendeinem Zeitpunkt am Fahrzeug T^ ausgelöst werden. Daher wird die Spannung e vorzugsweise so gewählt, dass die Beziehung

e <2 rkß/k¹
befriedrigt wird, so dass die Notbremsen am Fahrzeug T₂ ausge-

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löst werden können, wenn die Beziehung

v_? ² - V 2
C5)

befriedigt ist, und ein Zusammenstoss des nachfolgenden Fahrzeuges Tp ^mi^ ^^em vorausfahrenden Fahrzeug T_x, kann sicherer vermieden werden.

Im Falle, dass zwischen den Stromabnehmern P_x, und Pp des nachfolgenden Fahrzeugs Tp keiner der Widerstände E^ bis Hr liegt, wie dies bei dem vorausfahrenden Fahrzeug T_x, in Fig. 8 der Fall ist, wird der Widerstand r durch den Stromabnehmer P_x,, den Signal draht SW und den Stromabnehmer Pp überbrückt und am Analogspeicher AM tritt kein Eingangssignal auf. Da jedoch das zuvor am Eingang gelegene Signal im Analogspeicher All gespeichert war, kann das Bremsbefehl-Aus gangs signal B von der Vergleichsstufe COM trotzdem bereitgestellt werden, wenn eine Bremsung erforderlich ist. Auf diese Weise wird der Spannungsabfall ri, der sowohl der Relativgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug, als auch dem Abstand zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug entspricht, jedesmal dann festgestellt, wenn die Stromabnehmer P_x, und P^ des nachfolgenden Fahrzeugs über die elektrisch-leitenden Teile IS_x, bis ISc gleiten, so dass zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug der minimale Sicherheitsabstand immer eingehalten werden kann, und zwar auf der Grundlage der Relativgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug.

In Fig. 8 fährt kein Fahrzeug vor dem Fahrzeug T_x]. Es sei bemerkt, dass die über den Stromabnehmern Pp und P, des Fahrzeugs auftretende Spannung Hull ist, wenn das Fahrzeug steht. Daher können die miteinander verbundenen Enden der Signaldrähte SW und SW¹ als ein angenommenes, dem hier in Rede stehenden Fahrzeug T_x, vorausfahrendes Fahrzeug angesehen werden. Es kann daher die Regelung, die beim Fahrzeug T2 und bei dem den Fahrzeug

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Tp nachfolgenden Fahrzeugen angewandt wird, auch beim Fahrzeug T^. angewandt werden.

Die Abstände zwischen den Fahrzeugen können in der zuvor beschriebenen Weise geregelt werden. Das erfindungsgemässe Fahrzeugsignalsystem arbeitet mit wesentlich grösserer Zuverlässigkeit, nämlich deshalb, weil die Bodeneinrichtungen durch einfache Bauelemente, wie Signaldrähte und Widerstände ersetzt wird, wodurch eine äusserst einfache Einrichtung erhalten wird, und weil keine Bauteile verwendet werden, die auf Grund elektrischer Störsignale zu einem Fehlverhalten oder zu Ausfällen führen. Weiterhin können die Kosten für die Einrichtung und Montage wesentlich verringert werden, weil sehr einfache Einrichtungen für die Bodenausrüstung verwendet werden. Darüberhinaus ist das Fahrzeugsignalsystem auch dann ausfall- und störsicher, wenn zusätzlich zu den dem Spannungsabfall entsprechenden Eingangssignalen ri am Analogspeicher AM Stör- oder Rauschsignale auftreten, da die Stör- oder Rauschsignale bewirken, dass das Ausgangssignal des Analogspeichers AM einen grösseren Wert aufweist.

In Fig. 9 ist eine teilweise Abänderung des in Fig. 8 dargestellten Fahrzeugsignalsystems wiedergegeben. In Fig. 9 wird anstelle des Widerstandes r, der Diode D-, und des Analogspeichers AM ein magnetischer Verstärker verwendet.

Der magnetische Verstärker MA in Fig. 9 besitzt eine Steuerwicklung Nc (der normalerweise einen geringen Widerstand darstellt) und eine kurzgeschlossene Wicklung Ns, die mit der Vergleichsstufe COM in Verbindung steht. In der kurzgeschlossenen Wicklung Ns liegt eine Diode Dd¹. Dieser magnetische Verstärker MA besitzt eine in Fig. 10 dargestellte Kennlinie. Wenn ein Strom i in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung, also in der Richtung, in der der Ausgangsstrom des magnetischen Verstärkers MA verstärkt wird, durch die Steuerwicklung Nc fliesst, wird in der kurzgeschlossenen Wicklung Ns eine Sperrspannung induziert, die die Diode Dd¹ in den nicht-leitenden Zustand versetzt. In der kurzgeschlossenen Wicklung Ns fliesst daher in diesem Falle kein Strom und der magnetische Verstärker MA

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ist ausser Funktion gesetzt. Wenn jedoch der durch die Steuerwicklung Nc fliessende Strom i auf Null abfällt, wird in der kurzgeschlossenen Wicklung Ns eine Spannung induziert, die die Diode Dd¹ in den leitenden Zustand versetzt und es fliesst Strom durch die kurzgeschlossene Wicklung Ns, wodurch der Strom am Ausgang des magnetischen Verstärkers MA nicht abfällt. Anders ausgedrückt, die Zeitkonstante wird wesentlich erhöht. Wenn daher die Stromabnehmer P,, und P2 des Fahrzeuges in der Stellung sind, in der sie das elektrisch-isolierende Teil IS - wie in Fig. 9 dargestellt - überbrücken, wird die Stromgrösse i im magnetischen Verstärker MA nur dann gespeichert, wenn der durch die Gleichung (1) vorgegebene Strom i in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung durch die Steuerwicklung Nc fliesst. Daher kann ein Bremsbefehl-Ausgangssignal B, das dem im Zusammenhang mit Fig. 8 beschriebenen Steuerbefehl-Ausgangssignal B entspricht, erhalten werden, wenn das Ausgangssignal des magnetischen Verstärkers MA zur Vergleichsstufe COM geführt und darin mit dem Ausgangssignal e der Konstantspannungsquelle E verglichen wird.

Die in Fig. 9 dargestellte Abwandlung zeigt einen einfachen Aufbau und arbeitet dennoch sehr zuverlässig, da ein einziger magnetischer Verstärker die Funktionen des Widerstandes r, der Diode Dd und des Analogspeichers AM, die bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 vorgesehen sind, übernehmen kann.

Wenn der Signaldraht SW in viele Blockabschnitte gleicher Länge unterteilt werden kann, können die Widerstände Ry, bis Er den gleichen Widerstandswert aufweisen. Wenn die auf diese Weise erhaltene Länge der einzelnen Blockabschnitte kleiner ist als der Abstand zwischen den Stromabnehmern P^ und P~ des Fahrzeuges, ist der Widerstandswert für die Reihenschaltung der Widerstände R^ bis Rc₁ die von den Stromabnehmern P^ und Pp überbrückt werden, immer im wesentlichen konstant. In diesem Falle kann daher der in Fig. 8 vorgesehene Widerstand r weggelassen werden. Darüberhinaus kann der in Fig. 8 verwendete Analogspeicher AM durch einen einfacheren Speicher, beispielsweise durch ein Glättungsglied ersetzt werden, weil der Spannungsabfall über den

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durch die Stromabnehmer P^ und P₂ überbrückten Widerständen Ry, bis R[- immer in der im Fahrzeug befindlichen Schaltung anliegt. In extremen Fällen können die Analogspeicher AM auch weggelassen v/erden, wodurch die Ausrüstung im Fahrzeug weiter vereinfacht wird.

In Fig. 11 ist eine weitere Abänderung dargestellt, die eine sehr viel einfachere Ausführungsform des in Fig. 8 dargestellten Fahrzeugsignalsystems wiedergibt. Als Signaldraht SW wird in Fig. 11 ein Draht mit grösstmöglichstem spezifischen Widerstand, beispielsweise ein Chromniekeldraht verwendet. Da der Widerstand des Signaldrahte SW in Fig. 11 der Drahtlänge entspricht, sind bei dieser Ausführungsform die elektrisch-isolierenden Teile IS und die Impedanzelemente oder die Widerstände R^ bis Rr, die die in Fig. 8 dargestellten Blockabschnitte verbinden, überflüssig. Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform die in den Fig. 8 und 9 dargestellten Analogspeicher ebenfalls überflüssig, da über die Stromabnehmer P^ und Pp an jedes Fahrzeug ein kontinuierliches Signal gelangt. Das in Fig. 11 dargestellte Fahrzeugsignalsystem besitzt daher einen äusserst einfachen Aufbau und kann dennoch den Abstand zwischen den Fahrzeugen mit hoher Genauigkeit regeln.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen weisen also eine sehr einfache Bodenausrüstung auf und sind daher wirtschaftlich sehr interessant. Da diese einfache Bodenausrüstung keine Bauteile aufweist, die bei auftretenden elektrischen Stör- oder Rauschsignalen Ausfälle oder Fehlfunktionen bzw. Störungen zeigen, ist die Zuverlässigkeit, mit der die kleinsten Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen geregelt werden,wesentlieh verbessert.

Die Antriebseinrichtungen für die Fahrzeuge wurden bei der Be-' Schreibung der erfindungsgemässen Ausführungsformen nicht berücksichtigt. Als Antriebseinrichtungen kann beispielsweise eine entlang des Schienenweges angebrachte Versorgungsleitung, oder ein von einer Batterie gespeister elektrischer Motor, oder ein Dieselmotor verwendet werden.

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Fig. 12 zeigt eine Schaltungsanordnung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Fahrzeugsignalsystems, das bei Fahrzeugen aller Art anwendbar und einfach im Aufbau und daher kostengünstig ist.

In Fig. 12 sind mehrere Fahrzeuge T^ , T₂ ¹^ ^T3 ^mit Gummirädern schematisch dargestellt, die in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung entlang eines Schienenweges fahren. Zwei 60-Hz-Versorgungsleitungen (Fahrdrähte) CA^ und CA₂ verlaufen entlang des Schienenweges, auf dem die Fahrzeuge T^, T₂ und T^ fahren. Ein Signaldraht SW verläuft ebenfalls entlang des Schienenweges und ist durch elektrisch-isolierende Teile IS in mehrere Blockabschnitte SCW^, SCw*₂ ... SCVq unterteilt. Diese Blockabschnitte SCW^ bis SCWn sind mit der Versorgungsleitung CA,, über Widerstände R^ bis Rq verbunden, deren Widerstandswerte so gewählt sind, dass sie den in den einzelnen Blockabschnitten zulässigen Geschwindigkeiten entsprechen. Den elektrisch-isolierenden Teilen IS liegen Kondensatoren C,, bis Cg parallel. Jedes Fahrzeug T^, T₂ und T^ besitzt zwei Stromabnehmer P^, und P₂, die im Gleitkontakt mit dem Signaldraht SW bzw. mit der Versorgungsleitung stehen.

Am Ende des Schienenweges-in Fahrrichtung der Fahrzeuge T^,, T₂ und T, gesehen - ist ein 5-kHz-Sperroszillator OSC angeordnet, der ein Ausgangssignal mit einer Dauer t und einer Wiederholungsfolge t erzeugt. Die Schaltungsanordnung in Jedem Fahrzeug T^, T₂ und T^ enthält eine 5-kHz-Dros sei spule L, einen Filter F mit einer Reihenresonanzfrequenz von 5-kHz, einen 5-kHz-Signalgeber OSC, einen Isoliertransformator Tr, eine 5-kHz-Emp fänger stufe DR, mono stabile MuI ti vibratoren WLy, und MM₂, Schalter SS. und SS₂ sowie einen Analogspeicher AM. Der monostabile Multivibrator MM^ erzeugt bei Auftreten eines Ausgangssignals an der Empfängerstufe DR ein Impulsignal mit vorgegebener Impulsbreite t^, der den Schalter SS,- betätigt. Der Schalter SS^ liegt am Eontakt a^,, wenn der monostabile Multivibrator MM,, kein Ausgangssignal bereitstellt, und er liegt am Kontakt b^, wenn der monostabile Multivibrator MM₂ ein Aus gangs signal liefert. Der andere monostabile Multivibrator MM₂ arbeitet wie

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der monostabile Multivibrator MM^ und erzeugt ein Ausgangssignal mit einer Impulsbreite (t - t,,) und betätigt den Schalter SS₂- Liefert der monostabile Multivibrator MMp ein Ausgangssignal, so ist der Schalter SSo mit dem Kontakt bp verbunden*. Wenn der monostabile Multivibrator MMp kein Ausgangssignal erzeugt, ist der Schalter SSp mit dem Kontakt a₂ verbunden. Der Analogspeicher AM speichert den Spitzenwert des Ausgangssignals von der Empfängerstufe DR, nachdem das Ausgangssignal gleichgerichtet worden ist. Die in den Fahrzeugen befindliche Schaltung enthält weiterhin eine 60-Hz-Empfängerstufe E^-q , die das Signal für die zulässige Geschwindigkeit empfängt, das über einen der Widerstände R_x, bis Rq zugeführt wird, die zwischen der Versorgungsleitung CA_x, und den Jeweiligen Blockabschnitten SOT,, bis SCWq des Signaldrahts SW liegen. Das Signal mit der zulässigen Geschwindigkeit wird von der Empfängerstufe RgQ einer Einrichtung für den automatischen Betrieb ATO zugeleitet, der weiterhin vom Analogspeicher AM das Signal zugeführt wird, das den Abstand zwischen beispielsweise dem Fahrzeug T_x] und der Endstation oder zwischen den Fahrzeugen T^ und Tp wiedergibt. Die Einrichtung für den automatischen Betrieb ATO verändert in geeigneter Weise das Signal für die zulässige Geschwindigkeit unabhängig vom Abstandssignal, um den Betrieb des Fahrzeugs, in dem diese Einrichtung angebracht ist, zu regeln.

Nachfolgend soll ein Verfahren beschrieben werden, mit dem der Abstand zwischen einem der Fahrzeuge und dem nachfolgenden Fahrzeug festgestellt werden kann. Der an der Endstelle (in Fig. ganz links) angebrachte 5-kHz-Sperroszillator OSC₀ erzeugt ein Ausgangssignal mit vorgegebener Signaldauer t und mit einer Wiederholungsfolge t_Q, wie dies in Fig. 13-1 dargestellt ist. Dieses Ausgangssignal läuft über die Blockabschnitte SCW^, SCW₂, SCW, und die, die Blockabschnitte verbindenden Kondensatoren C_x,, C₂ und gelangt über den Stromabnehmer P_x,, das 5-kHz-Passfilter F und den Isoliertransformator T_r an den Schalter SS₂ im Fahrzeug T,.. Dieser Schalter SS_x, wird vom Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators MM_x, geschaltet und liegt am Kontakt a,,, wenn vom mono stabil en Multivibrator MM_x. kein Ausgangs signal bereitgestellt wird. In entsprechender Weise wird der Schalter

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ORIGINAL INSPECTED

it- ■

SSp vom Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators MML-, betätigt und steht mit dem Kontakt an in Verbindung, wenn der mono stabile Multivibrator MT^ kein Ausgangssignal liefert. Wenn diese beiden Schalter SS^ und SS2 sich in der zuvor beschriebenen Schalterstellung befinden, d. h., wenn beide Multivibratoren MM_x. und MM2 keine Ausgangssignale erzeugen, gelangen die Ausgangssignale vom Sperroszillator OSC über den zuvor beschriebenen Signalweg und die Schalter SS_x,, SSp zur 5-kHz-Empfängerstufe DR.

Die Schwingungsform des Ausgangssignals von der Empfängerstufe DE hat nach dem Gleichrichten das in Fig. 13-2 gezeigte Aussehen. Der Spitzenwert des vom Sperroszillator OSC kommenden Signalstroms ist dem Abstand zwischen der Endstelle und dem Fahrzeug T_x, umgekehrt proportional. Genauer ausgedrückt, ist der Spitzenwert des Signalstromes, der vom Sperroszillator OSC über die Blockabschnitt SCW_xJ, SCW^, SCW,, die Kondensatoren C|, Co und den Stromabnehmer P^ des Fahrzeugs T^ an die 5-kHz-Einpfängerstuf e DR gelangt, proportional der Signal spannung und umgekehrt proportional der Impedanz der die Blockabschnitte SCW_x,, SCWp und SCW^ verbindenden Kondensatoren C_x, und Cp.

Nachfolgend werden die zuvor beschriebenen Beziehungen in numerischen Ausdrücken dargestellt. Es sei angenommen, dass die Impedanz der Empfängerschaltung für den Signalstrom von 5kHz sehr klein ist und dass die Impedanzen der Widerstände R^ bis Rq für den Signalstrom von 5 kHz im Vergleich zu den Impedanzen der Kondensatoren C_x. bis Cq sehr gross sind. Es sei nun Av die Ausgangsspannung der Empfänger stufe DR, I der Spitzenwert der Signalströmes, V die Signalspannung, f die Signalfrequenz und C die Kapazität der in Reihe geschalteten Kondensatoren C_x, bis Cq. Dann ist die Impedanz der die Blockabschnitte SCW^ bis.' SCWq verbindenden Kondensatoren C_x, bis Cq gegeben durch

2-JKTC

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Es sei weiterhin D der Abstand zwischen dem sich an der Endstelle befindenden Sperroszillators OSC₀ und dem Fahrzeug T^, und kxj bis k^, seien Konstanten. Dann gelten die folgenden Gleichungen :

A_v = Ic₁I (6)

0 = k₄ —jf— = k₃fCV (7)

2%fG

C = kg/D (8)

Aus den Gleichungen (6) und (7) erhält man:

(9) Aus den Gleichungen (8) und (9) ergibt sich dann:

A_v = k^k^V · kg/D) (10)

Der Analogspeicher AM im Fahrzeug T_xJ speichert den Spitzenwert des durch die Gleichung (10) festgelegten Signalstroms, nachdem dieser gleichgerichtet worden ist. Sobald am Ausgang der 5-kHz-Empfängerstufe DE kein Ausgangssignal auftritt, erzeugt der monostabile Multivibrator MM_x. ein Ausgangssignal mit vorgegebener Impulsbreite t^ und der Schalter SS_xJ wird umgeschaltet und steht mit dem Kontakt b^ für einen Zeitraum in Verbindung, der der Zeitdauer t^ des Impulsausgangssignals des Multivibrators MM_xJ entspricht. Der Schalter SS^ ist daher mit dem 5-kHz-Signalgeber OSC im Fahrzeug T_xJ verbunden. Der monostabile Multivibrator MMg wird gleichzeitig zum monostabilen Multivibrator MM_x, betrieben und erzeugt ein Ausgangssignal mit einer Impulsbreite (t_Q - t^). Der Schalter SSg wird umgeschaltet und ist mit dem Kontakt bg verbunden, wenn am Ausgang des Multivibrators MMp ein Signal auftritt, wobei die 5-kHz-Empfängerstufe DE vom Empfängerkreis getrennt wird. Daher läuft das Ausgangssignal des 5-kHz-Oszillat'ors OSC im Fahrzeug T_xJ über den Schalter SS_xJ und wird dem nachfolgenden Fahrzeug Tg während eines Zeitraums

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"⁵⁴- ■ 2b37781

übertragen, der der Dauer t^ des Impulsausgangssignals vom monostabilen Multivibrator MM^ entspricht (vgl. Fig. 13-3), da der Schalter SS^ jetzt umgeschaltet und mit dem Kontakt b^ verbunden ist. Genauer ausgedrückt, läuft das Ausgangssignal des 5-kHz-Oszillators OSC im Fahrzeug T_x, über den Schalter SS^, den Isolxertransformator T , das 5-kHz-Passfilter F, den Stromabnehmer Px|, die Blockabschnitte SCW^, SCW^, SCW,- und die Kondensatoren C₇,, C^,, Cc- zum Stromabnehmer P^, des nachfolgenden Fahrzeugs ^2 ^¹^ damit zum Empfängerkreis im Fahrzeug T2, und zwar in derselben Weise, in der das Ausgangssignal des 5-kHz-Sperroszillators OSC zum Empfängerkreis im Fahrzeug T^ gelangt. Das Ausgangssignal der 5-kHz-Empfangerstufe DR im Fahrzeug T2 ist, nachdem es gleichgerichtet worden ist, in Fig. 13-4 dargestellt.

Es sei nun η die Zahl der Fahrzeuge. Dann ist ein Gesamtzeitraum von (n+i)t erforderlich, bis alle Fahrzeuge die Abstände zwischen sich undden vorausfahrenden Fahrzeugen feststellen können. Daher muss ein Zeitraum t vorgegeben werden, um die Beziehung t ^ (n+1)t befriedigen zu können. In jedem der Fahrzeuge Q?^, Q?2 und T, wiederholt sich der Vorgang für die Bestimmung des Abstandes in einem zeitlichen Abstand von t , und der zuvor festgestellte Wert wird im Analogspeicher AM von jedem Fahrzeug während eines Zeitraums gespeichert, während dem die Abstandsfeststellung von dem Fahrzeug nicht durchgeführt wird. Jedoch immer dann, wenn ein neuer Wert festgestellt wird, wird der alte im Analogspeicher AM gespeicherte Wert durch den neuen Wert ersetzt.

Das Ausgangssignal des 5-kHz-Signalgebers OSC im Fahrzeug T^ wird dem nachfolgenden Fahrzeug T2 in der zuvor beschriebenen Weise übertragen. Dieses Signal wird vom nachfolgenden Fahrzeug T2 in der gleichen Weise empfangen, wie das vorausfahrende Fahr zeug T^j das Signal vom Sperroszillator OSC_Q empfängt. Auf diese Weise wird das Abstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug Tp und dem vorausfahrenden Fahrzeug T^ festgestellt und unmittelbar danach wird das Ausgangs signal vom 5-kHz-Signalgeber OSC-im Fahrzeug O^ dem nachfolgenden Fahrzeug T^ übertragen. Die

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Ausgangssignale der Empfängerstufe DR und des Signalgebers OSC im Fahrzeug T^ sind in den Fig. 13-4 bzw. 13-5 dargestellt. Die Ausgangssignale der Empfängerstufe DR und des Signalgebers OSC im Fahrzeug T, sind in den Fig. 13-6 bzw. 13-7 dargestellt.

Die Fahrzeuge T,, - T^ fahren kontinuierlich, während sie nacheinander die Abstände zwischen sich und dem vorausfahrenden Fahrzeug in der zuvorbeschriebenen Weise feststellen. Bei dieser Art der Abstandsfeststellung wird das Ausgangssignal des Signalgebers OSC beispielsweise im Fahrzeug Tp nicht nur dem nachfolgenden Fahrzeug Tv, sondern auch dem vorausfahrenden Fahrzeug Ty, übertragen. Wenn daher das Fahrzeug T^ das vom nachfolgenden Fahrzeug Ί^ ausgesendete Signal empfängt, bevor es das nächste, vom Sperroszillator OSC_Q ausgesendete Signal empfängt, besteht die Möglichkeit, dass der Analogspeicher AM, dessen Aus gangs signal den Abstand zwischen dem Fahrzeug T^, und dem Sperrsozillator OSC wiedergeben sollte, ein falschen Ausgangssignal ausgibt. Eine solche unerwünschte Situation,kann jedoch nicht eintreten, weil das vom Sperroszillator OSC ausgesendete Signal nur in den Zeitintervallen t auf Grund der Wirkungsweise des monostabilen Multivibrators MM~ empfangen werden kann, der verhindert, dass andere, falsche oder nicht zugehörige Signale empfangen werden. Dies gilt auch für das im Fahrzeug T^ folgende Fahrzeug ¹F^, das das vom Signalgeber OSC im Fahrzeug T^, ausgesendete Signal nur in Zeitintervallen t empfängt und alle anderen auftretenden Signale nicht empfangen kann. Dasselbe gilt auch für das Fahrzeug Ϊ*.

Von der 60-Hz-Versorgungsleitung CA,, fliesst Strom über die Widerstände R^i - Rg zu den Blockabschnitten SCW,. - SCWq. Die Widerstände R,, - Rq besitzen Widerstandswerte, die so gewählt sind, dass sie den zulässigen Geschwindigkeiten, die in den jeweiligen Abschnitten auf Grund des Schienenzustandes vorgege- -' ben sind, entsprechen. Das Signal für die zulässige Geschwindigkeit wird daher der Empfängerstufe R^q in jedem Fahrzeug über den Stromabnehmer P^, die Drosselspule L und den Isoliertransformator T zugeführt und dort festgestellt. Auf diese

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"³⁶~ · g b 3 7 7 8 1

Weise ist ausgeschlossen, dass sich die beiden verschiedenen Signale, die jedem Fahrzeug übertragen werden, gegenseitig beeinflussen oder stören, weil die Drosselspule L für das vom Sperroszillator OSC oderövom 5-kHz-Signalgeber OSC im vorausfahrenden Fahrzeug ausgesendete Signal eine sehr grosse Impedanz darstellt, und weil das Passfilter F für das von der Versorgungsleitung GA,, kommende 60-Hz-Signal eine sehr grosse Impedanz darstellt.

Die Unabhängigkeit und Trennung dieser beiden Signalarten kann auch in dem Schaltungsnetzwerk gewährleistet werden, das aus dem Signaldraht SV, der Versorgungsleitung CA,,, den Widerständen R^ bis Rq," und den Kondensatoren C^ bis Cq besteht. Wie zuvor beschrieben, gelangt der Strom vnn der Versorgungsleitung CA^ über die jeweiligen Widerstände R^ bis Rq an die Blockabschnitte SCW^ bis SCWq, wobei das Signal für die zulässige Geschwindigkeit von den Widerstandswerten der einzelnen Widerstände R^ bis Rn festgelegt wird und dieses Signal für die zulässige Geschwindigkeit gelangt zu jedem Fahrzeug T^ bis T,, wenn es in die entsprechenden Blockabschnitte SCW_x, bis SCWq des Signaldrahts SW einfährt. Die Frequenz dieses Signals für die zulässige Geschwindigkeit beträgt 60 Hz und ist also gleich der üblichen Frequenz eines Stromes, die der von einer Versorgungsquelle an die Versorgungsleitung CA^ angelegt wird. Die Impedanz der durch die Blockabschnitte SCW^ bis SCWg in Reihe liegenden Kondensatoren C₁ bis C_Q beträgt, wie zuvor beschrielD^en/2"7FfC , wobei f die Frequenz des von der Versorgungsleitung CA^ kommenden Signals und C die Serienkapazität der über die Blockabschnitte in Reihe geschalteten Kondensatoren ist. Diese Impedanz ist eine niedere Frequenz, beispielswiese die Netzfrequenz sehr gross und bewirkt, dass für Signale mit niederen Frequenzen die benachbarten Blockabschnitte voneinander getrennt sind. Infolgedessen ist das Signal für die zulässige Geschwin-· digkeit durch die Widerstandswerte der jeweiligen Widerstände R^ bis Rq festgelegt. Andererseits stellen die Impedanzen der über die Blockabschnitte SCW^ bis SCWq in Reihe verbundenen Kondensatoren Cj bis Cq für die vom 5-kHz-Sperroszillator OSC , oder vom 5-kHz-Signalgeber OSC im vorausfahrenden Wagen erzeug-

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ten Signale kleine Impedanzen dar, obgleich diese Impedanzen wie zuvor beschrieben - für das Geschwindigkeitssignal sehr gross sind. Diese Impedanzen sind jedoch im Vergleich zu den Impedanzen der Widerstände R^ bis Eq recht klein. Der Wert des Signalstromes wird durch die Impedanz der Kondensatoren C₁ bis Gq festgelegt. Die beiden Signalarten, die für völlig unterschiedliche Zwecke vorgesehen sind und sehr unterschiedliche Frequenzen aufweisen, können den Fahrzeugen T^, Q^ ^{und T}3 über die Blockabschnitte SCW^, SCW₂, SCW,... des Signaldrahtes SW übertragen werden, ohne dass sie miteinander in Wechselwirkung treten oder sich gegenseitig stören und völlig unabhängig voneinander bleiben.

Anhand von Fig. 14- soll eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Steuerung eines Fahrzeugs mit den genannten zwei Signalarten beschrieben werden. Der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber sei angenommen, dass das andere Fahrzeug, das vor dem in Betracht gezogenen Fahrzeug ist, steht, also nicht fährt. Es sei nun D der Abstand zwischen vorausgehendem Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug, ν die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs und ß die Abbremsung, die am nachfolgenden Fahrzeug auftreten kann. Dann kann das nachfolgende Fahrzeug nicht auf das vorhergehende Fahrzeug auffahren, wenn die folgende Beziehung befriedigt wird:

D > v²/2ß

Damit das nachfolgende Fahrzeug nicht auf das vorausgehende Fahrzeug auffahren kann, müssen die Notbremsen am nachfolgenden Fahrzeug sofort ausgelöst werden, wenn

D = v²/2ß .

Anhand der schematischen Darstellung von Fig. 14 sollen die praktischen Einrichtungen, die eine derartige Betriebsweise ermöglichen, beschrieben werden. Ein Analogspeicher AM speichert den Spitzenwert eines gleichgerichteten Signalstromes, der den Abstand zwischen dem vorausgehenden Fahrzeug und dem

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nachfolgenden Fahrzeug wiedergibt. Wie sich aus Gleichung (10) ergibt, ist dieser Spitzenwert umgekehrt proportional zum Abstand D. Das Ausgangssignal des Analogspeichers AM wird einer Teilerstufe DV in einer Einrichtung für den automatischen Betriea ATO zugeleitet, und die Teilerstufe DV stellt eine dem Abstand D proportionale Ausgangsspannung bereit. Ein Tachometer PG in der Einrichtung für den automatischen Betrieb ATO im nachfolgenden Fahrzeug stellt die Geschwindigkeit ν des Fahrzeugs fest und leitet einer Multiplizierstufe MU das die Geschwindigkeit wiedergebende Ausgangssignal zu. Die Multiplizierstufe MU gibt eine Ausgangsspannung ab, die proportional

2 2

ν /2ß ist und durch Multiplikation von ν mit einer Konstante

1/2ß gebildet wird. Die den Wert ν /2ß proportionale Spannung, sowie die dem Abstand D zwischen dem vorhergehenden Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug proportionale Spannung werden von der Multiplizierstufe MU bzw. von der Teilerstufe DV einer Vergleichsstufe COm zugeführt. Die Notbremsen werden durch die Bremsregeleinrichtung BE, die durch Abbremsen des Fahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit regelt, nicht am nachfolgenden Fahrzeug ausgelöst, wenn die den Abstand D zwischen dem vorausgehenden und dem nachfolgenden Fahrzeug proportionale Ausgangsspannung der Teilerstufe DV höher ist als die den Wert ν /2ß proportionale Ausgangsspannung der Multiplizierstufe MU. Die Notbremsen werden jedoch dann von der Bremsregeleinrichtung BR ausgelöst, wenn die letztgenannte Spannung gleich der erstgenannten Spannung wird, weil dann die Möglichkeit besteht, dass das nachfolgende Fahrzeug auf das vorherige Fahrzeug auffahren kann. Wenn es nicht notwendig ist, dass die Bremsregeleinrichtung die Notbremsen auslöst, werden die Ausgangssignale des Tachometers PG und der Empfänger stufe RgQ der Geschwindigkeitsregeleinrichtung TCR in der Einrichtung für den automatischen Betrieb ATO zugeführt, um die Antriebsregeleinrichtung PW zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine Fahrzeugbeschleunigung oder die Bremsregeleinrichtung BR zu steuern, so dass das Fahrzeug automatisch betrieben werden kann, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit so geregelt wird, dass sie gleich einer vorgegebenen, zulässigen Geschwindigkeit ist, die von den Ver-

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hältnissen und der Beschaffenheit des Schienenweges, beispielsweise vom Gefälle oder davon abhängt, ob der Schienenweg geradlinig oder kurvig ist.

Die in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ergeben folgende Vorteile.

1) Gruppen von aufwendigen und teueren Verstärkern bei jedem Blockabschnitt des Signaldrahtes werden nicht benötigt. Das erfindungsgemässe Fahrzeugsignalsystem enthält vielmehr nur sehr sichere, einfache, kostengünstige und gegenüber Störungen sehr unanfällige passive Bauelemente, ' wie beispielsweise Kondensatoren anstelle von teueren Verstärkergruppen, die bei bekannten Signalsystemen erforderlich sind. Auf diese Weise kann sowohl die Zuverlässigkeit und Sicherheit wesentlich erhöht, als auch die Kosten für die Unterhaltung und Wartung gegenüber bekannten Anordnungen stark verringert werden.

2) Daher kann auch die Menge der Blockabschnitte verkürzt und die Zahl der Blockabschnitte erhöht werden, so dass die Feststellung der Abstände zwischen den Fahrzeugen ohne grossen Mehraufwand verbessert und genauer durchgeführt werden kann.

3) Bei Streckenbereichen, bei denen keine besonders hohe Genauigkeit erforderlich ist, kann die Länge der Blockabschnitte vergrössert werden, um die den Aufbau der am Boden befindlichen Einrichtungen dementsprechend weiter zu vereinfachen. Dies ist auf einfache Weise möglich, da es hierbei lediglich erforderlich ist, die Kapazitätswerte der Kondensatoren zu ändern.

4-) Das Signal für die zulässige Geschwindigkeit, das sich in Abhängigkeit von den Schienenweg-Verhältnissen und der Beschaffenheit des Schienenweges ändert, und das Entfernungssignal, das die Entfernung zwischen den Fahrzeugen wieder- ,^; gibt, kann den Fahrzeugen über die gleichen Einrichtungen übertragen werden.

5) Es kann auf einfache Weise eine Regelung vorgesehen werden, die Auffahrunfälle sicher ausschliesst, indem die Entfernung zwischen dem nachfolgenden und dem vorausgehenden Fahrzeug festgestellt wird.

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6) Das erfindungsgemässe Fahrzeugsignalsystem ist bei allen Fahrzeugarten anwendbar, weil nur einfache Vorrichtungen erforderlich sind. Es ist lediglich ein Signaldraht, der entlang des Schienenweges verläuft, sowie ein an jedem Fahrzeug angebrachter Stromabnehmer, der mit dem Signaldraht in gleitender Berührung steht, erforderlich.

Bei der im Zusammenhang mit Fig. 14 beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sei angenommen, dass das vorgehende Fahrzeug steht, sich also nicht bewegt. Die Wahscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug steht, ist jedoch nicht gross und darüberhinaus fühlt diegemachte Annahme möglicherweise dazu, dass der Abstand zwischen den' Fahrzeugen unnötig gross ist.

In Fig. 15 ist eine abgewandelte Schaltungsanordnung der in Fig. 14 dargestellten Schaltungsanordnung gezeigt, die die genannten Rachteile nicht aufweist.

Der Analogspeicher AK in Fig. 15 speichert den Spitzenwert des gleichgerichteten Signalstromes, der den Abstand D zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug wiedergibt. Dieser Spitzenwert ist umgekehrt proportional zum Abstand D, wie sich dies aus der Gleichung (10) ergibt. Das Ausgangssignal des Analogspeichers AM wird einer Teilerstufe DV zugeführt, die eine Ausgangs spannung bereitstellt, welche proportional zum Abstand D zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzug ist. Der Abstand D zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug kann grundsätzlich durch folgende Gleichung beschrieben werden:

-J

D - / V₁ dt -J v₂dt (11)

Hierbei sind V₁ und v~ die Geschwindigkeiten des voraus fahrenden bzw. des nachfolgenden Fahrzeugs. Durch Differentation der Gleichung (11) erhält man

■ dD/dt = v. - V₅ ' (12)

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Dafür ist eine Differentationsstufe DF vorgesehen, der ein Ausgangssignal liefert, welches dem durch die Gleichung (12) erhaltenen Ergebnis entspricht. Wenn das Ausgangssignal der Differentationsstufe DF in einer Addierstufe dem Ausgangssignal des Tachometers PG zuaddiert wird, ergibt sich ein Ausgangssignal, das der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs proportional ist.

Das der Geschwindigkeit v^ des vorausfahrenden Fahrzeugs proportionale Signal wird von der Summierstufe einer zweiten Multiplizierstufe MUo zugeleitet. Die zweite Multiplizierstufe MUo stellt eine der Grosse V_x, /2ß proportionale Ausgangs spannung

2 bereit, die durch Multiplizieren von v^ mit einer Konstanten 1/2ß erzeugt wird. Das Ausgangssignal des Tachometers PG, das die Geschwindigkeit Vo des nachfolgenden Fahrzeuges wiedergibt, wird der ersten Multiplizierstufe MU_x] zugeleitet. Diese erste Multiplizierstufe MU_x, stellt in entsprechender Weise ein der

ρ I

Grösse V_x, /2ß proportionale Ausgangsspannung bereit, die sich

2
durch Multiplizieren von Vp mit der Konstanten 1/2ß ergibt. Wenn dann das Ausgangssignal der zweiten Multiplizierstufe MUp vom Ausgangssignal der ersten Multiplizierstufe MU_x, in einem Subtrahierglied abgezogen wird, so liefert das Subtrahierglied eine Ausgangsspannung, die proportional dem kleinsten Sicherheitsabstand £(ν₂ - V_x] )/2ß}· proportional und erforderlich ist, damit das nachfolgende Fahrzeug nicht auf das vorausfahrende Fahrzeug auffahren kann. Dieses Ausgangssignal wird dem einen Eingang einer Vergleichsstufe COM zugeführt. Das Ausgangssignal der Teilerstufe DV, das proportional dem Abstand D zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug ist, wird dem anderen Eingang der Vergleichsstufe COM zugeleitet. Damit das nachfolgende Fahrzeug den kleinsten Sicherheitsabstand zwischen sich und dem vorausfahrenden Fahrzeug einhält, muss die folgende Beziehung befriedigt werden:

D >(v₂ ² - _Vxl ²)/2ß (13)

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- · ^ b 3 7 7 8 1

Die automatische Regelung muss daher so erfolgen, dass das nachfolgende Fahrzeug mit der vorgegebenen, zulässigen Geschwindigkeit fährt, die sich in Abhängigkeit von den Verhältnissen und Zuständen des Schienenweges ändert, bis die links vom Gleichheitszeichen stehenden Glieder gleich dem rechts vom Gleichheitszeichen stehenden Gliedern in Gleichung (13) werden. Wenn dies eintritt, werden die Notbremsen am nachfolgenden Fahrzeug sofort ausgelöst.

Bei der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform wird bei der automatischen Regelung sowohl der Abstand zwischen dem vorausfahrenden und .dem nachfolgenden Fahrzeug, als auch die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs in Betracht gezogen, so dass die Fahrzeugabstände nicht unnötig lang zu sein brauchen.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform wird das Signal für die zulässige Geschwindigkeit, das sich in Abhängigkeit des Zustandes und der Verhältnisse des Schienenweges ändert, über die entsprechenden Widerstände R_xJ bis Rq von der Versorgungsleitung CA. den einzelnen Blockabschnitten SCW,, bis SCWq zugeführt, wogegen das Signal vom Sperroszillator OSC oder vom Signalgeber OSC im vorausgehenden Fahrzeug den einzelnen Blockabschnitten SCW_x, bis SCWq über die Kondensatoren C, bis Cq übertragen wird. Wenn die Netzfrequenz der Versorgungsleitung CA. jedoch hoch ist, so können die Kondensatoren C_x, bis Cq mit der Versorgungsleitung CA. verbunden werden, und das Signal für die zulässige Geschwindigkeit, das sich in Abhängigkeit von den Verhältnissen und der Beschaffenheit des Schienenweges ändert, kann den einzelnen Block ab sennit ten SCW_xJ bis SCWq von der Versorgungsleitung CA_x^ über die Kondensatoren C_x, bis Cq zugeleitet werden. In diesem Falle kann die.Frequenz des vom Sperroszillator OSC_Q oder vom Signalgeber OSC im vorausgehenden Fahrzeug erzeugte Signal niedriger gewählt werden, als die Netzfrequenz der Versorgungsleitung CA^, und die Widerstände R_x, bis Rq können die einzelnen Blockabschnitte SCW_xJ bis SCWq miteinander verbinden, so dass das Signal über diese Widerstände zugeführt werden kann. Natürlich tritt die zuvor beschriebene Wirkung auch

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dann ein, wenn Induktivitäten anstelle der Widerstände R^, bis Rq verwendet werden.

In Fig. 16 ist eine Abwandlung der in den Fig. 14- und 15 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung wiedergegeben. Bei der in Fig. 16 dargestellten Schaltungsanordnung ist ein Zeitintervalldetektor TD in jedem Fahrzeug T^, T2 ^¹^ ^ vorgesehen, der die Zeitdauer des vom Sperroszillator OSC oder vom Signalgeber OSC im vorausgehenden Fahrzeug übertragenen Signals feststellt. Der Zeitintervalldetektor TD beeinflusst die Funktionsweise der Einrichtung für den automatischen Betrieb ATO überhaupt nicht, wenn die festgestellte Zeitdauer gleich t ist. Venn die festgestellte Zeitdauer sich jedoch von t_Q unterscheidet, liefert der Zeitintervalldetektor TD ein Befehlssignal an die Bremsregeleinrichtung BR in der Einrichtung für den automatischen Betrieb ATO, so dass die Notbremsen an dem jeweiligen Fahrzeug sofort ausgelöst werden können. Wenn also beispielsweise der Stromabnehmer P^ des vorausgehenden Fahrzeugs während der Fahrt mit dem Signaldraht SW ausser Berührung tritt, wird der Zeitraum der von der 5-kHz-Empfängerstufe DR bereitgestellten Ausgangsspannung A gegenüber dem normalen Zeitraum t um t verkürzt, und die Notbremsen werden am nachfolgenden Fahrzeug ausgelöst, so dass ein Unfall, beispielsweise das Auffahren des nachfolgenden Fahrzeugs auf das vorhergehende Fahrzeug verhindert wird. Die Notbremsen werden in entsprechender Weise nacheinander an den diesem Fahrzeug folgenden Fahrzeugen ausgelöst.

Weiterhin wird im vorausgehenden Fahrzeug, dessen Stromabnehmer Vy. nicht mit dem Signaldraht SW in Berührung ist, die Ausgangsspannung A der 5-kHz-Empfängerstufe DR auf Null verringert, und der Zeitintervalldetektor TD in dem vorausgehenden Fahrzeug stellt fest, dass die Periode des Empfängerstufen-Ausgangssignals A länger wird als der Normalwert von t . Als Folge davon werden am vorausfahrenden Fahrzeug selbst, dessen Stromabnehmer Vy, nicht mehr mit dem Signaldraht SW in Berührung steht, die Notbremsen ausgelöst. Die Auslösung der Notbremsen tritt nicht nur dann auf, wenn der Stromabnehmer P_x, nicht mehr auf dem Sig-

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naldraht SW liegt, sondern auch dann, wenn im Signaldraht SW, an den Kondensatoren C^ bis Cq und an den Schaltern SS^ und SSp Störungen auftreten, oder diese Bauelemente ausfallen. Der Zeitintervalldetektor TD ist daher insofern vorteilhaft, als der die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Fahrzeugsignalsystems erhöht.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform wird das Ausgangssignal des Signalgebers OSC in einem der Fahrzeuge dem nachfolgenden Fahrzeug und gleichzeitig auch dem vorausfahrenden Fahrzeug übertragen. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Fahrzustände sowohl des vorausfahrenden als auch des nachfolgenden Fahrzeugs in einem bestimmten Fahrzeug immer festgestellt werden können.

In Fig. 17 ist eine Abwandlung der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform dargestellt, die für diese Art der Feststellung der Fahrzustände der Fahrzeuge vorgesehen ist. Ein dritter monostabiler Multivibrator MM, in Fig. 17 erzeugt ein Impulsausgangssignal mit einer vorgegebenen Impulsbreite t,,, wenn am Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators MM,. kein Signal auftritt. Ein dritter Schalter SS, wird in Abhängigkeit davon einschaltet, ob am Ausgang des monostabilen Multivibrators MM, ein Signal auftritt. Zusätzlich zum ersten Analogspeicher AM ist ein zweiter Analogspeicher AM¹ und zwei Detektoren OCD und OCD¹ vorgesehen, die eine ungewöhnliche "Veränderung der Ausgangssignale des Analogspeichers AM bzw. AM¹ feststellen.

Wie anhand von Fig. 12 bereits beschrieben worden war, erzeugt der zweite monostabile Multivibrator MM2 dann ein Ausgangssignal mit vorgegebener Impulsbreite (t - t,,), wenn am Ausgang der Empfängerstufe DR kein Signal auftritt, und der Schalter SS2 tritt während des zuvorgenannten Zeitraumes in Berührung mit dem Kontakt b2« Wenn der Schalter SS, also bei Nichtvorliegen eines Ausgangssignals am Multivibrator MM^ während eines Zeitraumes ty, eingeschaltet wird, wird das vom Signalgeber OSC im nachfolgenden Fahrzeug ausgesandte Signal über den Kontakt a,, des Schalters SS^ und den Kontakt b2 des Schalters SS2 zum

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Analogspeicher AM¹ geführt.

Die Information über den Abstand zwischen dem jeweiligen Fahrzeug und dem vorausgehenden Fahrzeug, sowie die Information über den Abstand zwischen dem jeweiligen Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug werden dem jeweiligen Analogspeicher AM und AM¹ periodisch zugeleitet und die Speicherinhalte werden dabei mit der jeweiligen Information neu belegt. Normalerweise treten keine plötzlichen Änderungen bei diesen Werten auf, wenn die Periode um einiges kürzer ist, als der Zeitraum, der erforderlich ist, damit das Fahrzeug einen Blockabschnitt durchfahren kann.

Wenn der Stromabnehmer des folgenden oder des vorausfahrenden Fahrzeugs jedoch mit dem Signaldraht SW ausser Kontakt tritt, und wenn dadurch zwischen den Fahrzeugen keine Signalübertragung mehr möglich ist, ist die im Analogspeicher AM oder AM¹ gespeicherte Entfernung das Signal, das vom zweiten nachfolgenden Fahrzeug oder vom zweiten vorausfahrenden Fahrzeug ausgesandt wird. Diese Signalgrösse ist normalerweise halb so gross wie die Signalgrösse, die vom ersten nachfolgenden oder ersten vorausfahrenden Fahrzeug ausgesandt wird. Der Detektor OCD oder OCD¹ stellt eine solche Änderung fest. Auf diese Weise kann also ein ungewöhnlicher Fahrzustand, der am vorausfahrenden oder am nachfolgenden Fahrzeug auftritt, festgestellt werden, und es kann eine entsprechende Massnahme eingeleitet werden, um einen Unfall, etwa einen Auffahrunfall zu verhindern. Beispielsweise kann der Fahrzeugführer den ungewöhnlichen Fahrzustand, der bei einem vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeug auftritt, einer zentralen Überwachungs- oder Steuerstation übermitteln. Auf diese Weise kann die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Signalsystems weiter verbessert werden.

Aus der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und Abwandlungen der Erfindung geht hervor, dass durch die Erfindung ein neues Fahrzeugsignalsystem geschaffen wurde, bei dem ein Signaldraht entlang eines Schienenweges angebracht, ein Stromabnehmer, der mit dem Signaldraht in gleitender Verbindung steht, an je-

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dem der Fahrzeuge befestigt ist, sowie Einrichtungen vorgesehen -sind, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen auf Grund von über den Stromabnehmer abgegebenen Signalen festzustellen. Das erfindungsgemässe Fahrzeugsignalsystem kann bei allen Fahrzeugarten angewandt werden, unabhängig davon, aus welchem Material die Räder bestehen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Λ») Signalsystem für schienengebundene, auf Rädern laufende Fahrzeuge, gekennzeichnet durch einen entlang eines Schienenweges verlaufenden Signaldraht (SW), durch Stromabnehmer (P), die an jedem Fahrzeug (T^, T₂) angebracht sind und in Gleitkontakt mit dem Signaldraht (SV/) stehen, und durch erste Einrichtungen, die auf Signale, welche von dem auf den Signaldraht (SW) gleitenden Stromabnehmern (P) kommen, ansprechen und den Abstand zwischen den Fahrzeugen (Tyj, T₂--.) feststellen.

   Signalystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaldraht (SW) in mehrere Blockabschnitte (SCW,,, SCWp..·) unterteilt ist, wobei die jeweils benachbarten Blockabschnitte (SCW^, SCW₂-..) miteinander über ein Impedanzelement (C,], C₂...) verbunden sind, und die ersten Einrichtungen in jedem Fahrzeug (T^, T₂...) angebracht ist, um den Abstand durch Messen der Impedanz des Signaldrahtteiles zwischen den Fahrzeugen (T^, T₂...) festzustellen.

   Signalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaldraht (SW) in mehrere Blockabschnitte (SCW^, SCWp...) unterteilt ist, dass zweite Einrichtungen zwischen den jeweils benachbarten Blockabschnitten (SCW,,, SCW₂...) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem den zweiten Einrichtungen vom vorangehenden Blockabschnitt übertragenen Signal ein vorgegebenes Signal von jedem Blockabschnitt an den nachfolgenden Blockabschnitt übertragen, und dass die ersten, an jedem Fahrzeug (T,,, T₂...) angebrachten Einrichtungen bei Empfang des Ausgangssignals von den zweiten Einrichtungen den Abstand zwischen den Fahrzeugen (T,,, T₂...) feststellen.

   Signalsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass dritte Einrichtungen in jedem Fahrzeug (T^, Tp..·) vorgesehen sind, die feststellen, ob der durch die Stromabnehmer (P) fliessende Strom auf Null zurückgegangen ist, und ob dieser Strom langer als ein vorgegebener

   Zeitraum Hull bleibt.

   5· Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die an jedem Fahrzeug (T,,, To···) angebrachten Stromabnehmer (P) einen ersten Stromabnehmer (P,,), der ein vom vorausfahrenden Fahrzeug abgegebenes Signal aufnimmt, sowie einen zweiten Stromabnehmer (Pp) aufweisender ein Signal an das nachfolgende Fahrzeug abgibt, und dass die ersten Einrichtungen den Abstand zwischen den Fahrzeugen (T,,, Tp...) auf Grund eines vom zweiten Stromabnehmer (Pp) abgegebenen un-d über den Signaldraht (SW) übertragenen Signals, das das Quadrat der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs wiedergibt, sowie auf Grund eines weiteren Signals feststellen,das das Quadrat der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wiedergibt.

   6. Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten in jedem Fahrzeug (T,., T2 ...) angebrachten Einrichtungen einen ersten Signalgeber (OSC), der ein Signal an Jedes Fahrzeug (T^, Tp^ ...) abgibt, und eine erste Empfängerstufe (DR) aufweist, die ein anderes, von einem der Fahrzeuge (T^, T2) abgegebenes Signal empfängt, wobei alle ersten, in den Fahrzeugen (T^, T~ ·..) angebrachten Signalgeber (OSC) Ausgangssignale mit derselben Amplitude und derselben Frequenz erzeugen, und die ersten Einrichtungen die Impedanz des Signaldrahtteiles zwischen diesen Fahrzeugen (T,,, To·.·) dadurch messen, dass sie eine Amplitudenänderung des von der ersten Empfängerstufe (DE) empfangenen Signals feststellen.

   7· Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Signaldrahtes (SW) ein zweiter Signalgeber (OSC₀) vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal mit derselben Amplitude und derselben Frequenz wie das vom ersten Signalgeber (OSC) erzeugte Signal bereitstellt, und dass die erste Empfängerstufe (DR) des dem Signaldrahtende am nächsten liegenden Fahrzeuges (T,,) das Ausgangssig-

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   nal vom zweiten Signalgeber (OSC₀) empfängt.

   8. Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalgeber (OSC₀) ein Sperroszillator ist, der periodisch ein Ausgangssignal mit vorgegebener Wiederholungsfolge erzeugt.

   9- Signalsystem nach einem der Ansprüche. 1 bis 8, gekennzeichnet durch vierte, in jedem Fahrzeug (T^, ^ ^) angebrachte Einrichtungen, die das Vorliegen eines ungewöhnlichen Zustandes feststellen, wenn die Periode des vom Sperroszillator (OSC ) erzeugten und von der ersten Empfängerstufe (DR) empfangenen Signals von der vorgegebenen Periode abweicht.

   10. Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9» insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des ersten Signalgebers (OSC) in dem Jeweiligen Fahrzeug über den Signaldraht (SV) anderen Fahrzeugen übertragen wird, nachdem das von irgendeinem Fahrzeug abgegebene Signal von der ersten Empfängerstufe (DR) in dem bestimmten Fahrzeug empfangen worden ist.

   11. Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch "6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten in jedem Fahrzeug (T^, I^ ···) enthaltenen Einrichtungen eine zweite Empfängerstufe aufweisen, die das vom nachfolgenden Fahrzeug einem der Fahrzeuge übertragene Signal empfängt, und dass die erste Empfängerstufe (DR) in dem bestimmten Fahrzeug das vom vorhergehenden Fahrzeug abgegebene Signal empfängt.

   12w Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die erste Empfängerstufe (DR)" in dem bestimmten Fahrzeug das vom vorausfahrenden Fahrzeug abgegebene Signal empfangen hat, das Ausgangssignal des ersten Signalgebers (OSC) des bestimmten Fahrzeugs den anderen Fahrzeugen über den Signaldraht (SW) übertragen wird, und dass dann die zweite Empfängerstufe in dem bestimmten

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   Fahrzeug das vom nachfolgenden Fahrzeug abgegebene Signal empfängt.

   13. Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass fünfte, in jedem Fahrzeug (T,., To·..) angebrachte Einrichtungen vorgesehen sind, die das Vorliegen eines ungewöhnliches Zustandes feststellen, wenn eine plötzliche Änderung der Amplitude des von der ersten Empfängerstufe (DR) empfangenen Signals eintritt.

   14-, Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13i insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrdraht (CA,,), der die Fahrzeuge (T,,, Tp-··) ^m^ Strom für den Fahrzeugantrieb versorgt, sich entlang des Schienenweges erstreckt, und dass mehrere Impedanzelemente (Rx,, Ro ··■·) mit Impedanzwerten, die den unterschiedlichen Schienenweg-Verhältnissen entsprechen, zwischen dem Fahrdraht (CA^) und dem Signaldraht (SW) liegen.

   15· Signalsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das einen bestimmten Schienenweg-Zustand entsprechende Signal, das vom· Fahrdraht (CA,,) über eines der Impedanzelemente (R^, Ro···) zu einem der Fahrzeuge (T,-, Tp ···) gelangt, in Abhängigkeit von dem Signal in geeigneter Weise abgeändert wird, das den Abstand zwischen diesem Fahrzeug und dem benachbarten Fahrzeug wiedergibt.

   16. Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15* insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sechste Einrichtungen in jedem Fahrzeug (T^, T2 ···) vorgesehen sind, die ein, die Geschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs wiedergebendes Signal auf Grund eines den Abstand zwischen diesen beiden Fahrzeugen wiedergebenden Signales, das durch Kessung der Impedanz des Signaldrahtteiles zwischen diesen Fahrzeugen erhalten wird, und auf der Grundlage eines weiteren Signales erzeugen, das. die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wiedergibt, und dass die er-

   sten Einrichtungen den Abstand zwischen den Fahrzeugen (T_x,, To..)feststellen, wobei auch der Geschwindigkeitsunterschied der Fahrzeuge berücksichtigt wird.

   17· Signalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere nach Anspruch 3,-dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung wenigstens vier Signale (RR, R, Y,G), die freie Fahrt, eine Varnanzeige, eine Halteanzeige und ein absolutes Halt darstellen, abgeben und empfangen, um den Fährbetrieb der Fahrzeuge (T,,, To ···) ^zu regeln, wobei das Fahrzeug, das die von den zweiten Einrichtungen abgegebenen Signale empfängt, nicht in dem Blockabschnitt einfahren kann, bei dem das absolute Stoppsignal (RR) angezeigt wird.

   18. Signalsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass siebte Einrichtungen vorgesehen sind, die das Vorliegen eines ungewöhnliches Zustandes feststellen, wenn die Signalanzeige plötzlich von einer Signalstufe auf eine andere Signalstufe überspringt, die sich mehr als eine Signalstufe von der zuvor angezeigten Signalstufe unterscheidet.

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