DE2813660B1 - Einrichtung zur Ausloesung von Steuervorgaengen auf trassengebundenen Fahrzeugen - Google Patents

Description

• Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer derartigen Einrichtung Verfälschungen der Wegmessung durch Schlupf zu erfassen und ihren Einfluß auf die Informationsübertragung weitgehend auszuschalten.
• Die Aulgabc der Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gel>st.
• Iliermit wird es den Fahrzeugen möglich, eine kodierte Wegstrecke zu messen und gleichzeitig durch Messung der Referenzstrecke zu überprüfen. ob .ihl encl der Messung der kodierten Wegstrecke Schlupf aufgetreten sein kann und eine Aussage darüber lt machen. wie groß die Verfälschung der aufgenommenen Information durch den Schlupf maximal gewesen sein kann.
• Die Möglichkeit. auf dem Fahrzeug den Schlupf zu überprüften und seinen maximalen Wert festzustellen, befähigt das Fahrzeug. zu entscheiden, ob eine Information akzeptiert und ein zugehöriger Steuervorgang ausgeführt werden darf oder ob sie als ungültig, weil zu stark verfälscht, betrachtet werden muß.
• Die in den Ansprüchen2 und 3 beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung betreffen vorteilhafte Verlegungsweisen für die punktförmigen Übertragungseinrichtungen.
• Eine Weiterbildung der Einrichtung nach der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 4 und gibt eine Möglichkeit an, auf dem Fahrzeug festzustellen, ob eine punktförmige Übertragungseinrichtung ausgefallen ist.
• Dies wird dann besonders einfach, wenn immer dieselbe Anzahl von Übertragungseinrichtungen in Verbindung mit einer Referenzstrecke verlegt wird.
• Weitere Ausgestaltungen der Einrichtung nach der Erfindung betreffen die fahrzeugseitige Ausrüstung und sind in den Ansprüchen 5 und 6 beschrieben. Die in Anspruch 6 beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine abgestufte Reaktion des Fahr.'euges auf festgestellte Ubertragungsfehler durch Schlupf.
• Eine Weiterbildung der Einrichtung nach der Erfindung ist durch die in Anspruch 7 enthaltenen Merkmale gekennzeichnet und ermöglicht eine sehr einfache Verarbeitung des übertragenen Kode für den Fall, daß den Radimpulsgebern Einrichtungen (wie z. B.
• die in der DE-OS 24 01 363 beschriebene) zugeordnet sind, welche plötzliche Änderungen der Radimpulsfolgefrequenz unterdrücken und auf diese Weise für konstanten Schlupf sorgen.
• Eine in Anspruch 8 beschriebene Ausgestaltung der Einrichtung nach der Erfindung bewirkt bei Verwendung eines besonderen Kode eine Erhöhung der Meßgenauigkeit und außerdem die automatische Vorgabe einer einschränkenderen Information, wenn beim Bremsen oder beim Beschleunigen durch Schlupf verursachte Meßfehler auftreten.
• Anhand von 4 Figuren sollen nun Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Erfindung ausführlich beschrieben werden.
• F i g. 1 a zeigt die Anordnung dreier punktförmiger Übertragungseinrichtungen; Fig. Ib zeigt eine entsprechende Anordnung mit mehr als drei punktförmigen Übertragungseinrichtungen; F i g. 2 zeigt schematisch eine Fahrzeugeinrichtung; F i g. 3 zeigt schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel der Fahrzeugeinrichtung.
• In Fig. Ia und lb ist jeweils eine Strecke S mit punktförmigen Übertragungseinrichtungen P1 ... P3 bzw. 4... P7 dargestellt. Referenzstrecken r und r 1 werden von den punktförmigen Übertragungseinrichtungen P1 und P3 (Fig. 1) bzw. P4 und P7 (Fig.2) begrenzt. Eine kodierte Wegstrecke c beginnt in F i g. 1 ebenfalls an der punktförmigen Übertragungseinrich- tung Pl, endet aber an der punktförmigen Übertragungseinrichtung P2. In Fig. 1b sind zwei voneinander unabhängige Kodierstrecken cl und c2 vorgesehen. die an der Ubertragungseinrichtung P4 beginnen und an den Übertragungseinrichtungen P5 bzw. P6 enden. Die Differenz c' zwischen der Referenzstrecke r und der Kodierstrecke ein F i g. 1 a ist, wenn die Kodierstrecke c festliegt. ebenfalls eindeutig bestimmt und kann zur Kontrolle der Messung der Wegstrecke cdienen.
• Fährt ein Fahrzeug, welches mit einer Wegmeßeinrichtung und einer Einrichtung zur Erkennung der punktförmigen Übertragungseinrichtungen ausgestattet ist, z. B. über die Strecke Sin Fig. la hinweg, so kann es die Wegstrecke c, die Referenzstrecke rund auch die Strecke c' messen und, die dazu notwendigen Speicher vorausgesetzt, abspeichern. Da der Sollwert der Strecke r auf dem Fahrzeug bekannt ist, läßt sich die Abweichung des gemessenen Wertes für die Strecke r vom Sollwert bestimmen. Diese Abweichung entspricht, wenn man kleinere Abweichungen, herrührend von Unterschieden im Durchmesser der Fahrzeugräder.
• außer acht läßt, dem durch Schlupf verursachten Fehler in der Wegmessung. Da die Kodierstrecke c hier vollkommen innerhalb der Referenzstrecke liegt, kann der durch Schlupf verursachte Fehler auf der Kodierstrecke nur maximal so groß sein, wie der auf der Referenzstrecke ermittelte Fehler. Die in Form der Länge einer Kodierstrecke auf das Fahrzeug übertragene Information muß demnach immer als mit einem Fehler behaftet angesehen werden, der der Abweichung zwischen gemessener und vorgegebener Länge der Referenzstrecke entspricht. Abhängig von der Größe dieses Fehlers kann nun eine übertragene Information, z. B. eine sicherheitsrelevante, fahrteinschränkende Mitteilung, als völlig verfälscht und daher als ungültig betrachtet werden. Das Fahrzeug reagiert dann zur sicheren Seite und hält an. Es können aber auch, je nach Größe des Fehlers, fahrteinschränkende Maßnahmen, z. B. die weitere Herabsetzung der Streckenhöchstgeschwindigkeit oder die Vorgabe einer einschränkenderen Bremskurve, bewirkt werden, welche die Sicherheit trotz des Fehlers aufrechterhalten.
• Ist die Strecke entsprechend Fig. 1b ausgerüstet, so läßt sich zweierlei Information gleichzeitig übertragen.
• Sind die Übertragungseinrichtungen über Steuerleitungen abschaltbar, so kann durch Wirksam- bzw.
• Unwirksamschalten der punktförmigen Übertragungseinrichtungen P5, P6 oder weiterer, nicht dargestellter Übertragungseinrichtungen, die nicht die Referenzstrecke begrenzen, die zu übertragende Information in kurzer Zeit geändert werden, ohne daß punktförmige Übertragungseinrichtungen versetzt werden müssen.
• F i g. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des fahrzeugseitigen Teils der Einrichtung nach der Erfindung. Mit Hilfe eines Radimpulsgebers RG und einer Detektoreinrichtung PD zur Erkennung der punktförmigen Übertragungseinrichtungen werden die Wegstrecken c, rund die Orte der Übertragungseinrichtungen bestimmt. Die Längen der Kodierstrecken und Referenzstrecken werden in Wegzählern WZ 1 und WZ2 gespeichert (WZ 1 dient hier der Speicherung der Kodierstrecke, WZ2 der Speicherung der Referenzstrecke). Die Start- und Stop-Impulse für die Wegzähler werden von einer Auswahlschaltung AU ausgegeben, welcher die Ausgangssignale der Detektoreinrichtung PD zugeführt werden. Diese Auswahlschaltung enthält im wesentlichen eine einfache Zählschaltung, welche die Reihenfolge der festgestellten punktförmigen Übertragungseinrichtungen festlegt und die Ausgangssignale der Detektoreinrichtung den einzelnen Wegzählern in Form von Start- oder Stop-lmpulsen zuordnet.
• Der im Wegzähler WZ 1 gespeicherte Wert für die Länge der Kodierstrecke c, der die vom Fahrzeug aufgenommene Information bildet, wird über eine Torschaltung LG einer Auswerteschaltung AS zugeführt, welche Steuerbefehle auf zu den Fahrzeugaggregaten führende Steuerleitungen ST ausgibt. Dies geschieht jedoch erst, wenn ein mit einem Eingang der Torschaltung verbundener Vergleicher V festgestellt hat, daß der Inhalt des Wegzählers WZ2 (die gemessene Länge der Referenzstrecke) nicht um mehr als einen Toleranzwert von dem in einem Festwertspeicher SP befindlichen Sollwert abweicht. Die von der Vergleichsschaltung festgestellte Abweichung des gemessenen Wertes der Länge der Referenzstrecke vom Sollwert wird zusätzlich einem mehrstufigen Schwellwertschalter SW zugeführt und durch diesen nach der Größe klassifiziert. Je nach festgestellter Größe einer Abweichung wird ein Signal an die Auswerteschaltung abgegeben, welches eine zusätzliche fahrteinschränkende Maßnahme bewirkt, unabhängig davon, ob durch die mit der Länge der Kodierstrecke übertragene Information bereits eine fahrteinschränkende Maßnahme ausgelöst werden soll. Eine Überwachung der Gesamtzahl der vorhandenen punktförmigen Übertragungseinrichtungen ist in der F i g. 3 nicht dargestellt. Sie kann aber leicht in der Auswahlschaltung AU erfolgen.
• Werden zu wenig Übertragungseinrichtungen innerhalb einer Referenzstrecke oder in deren unmittelbarer Umgebung gezählt, so muß der Ausfall einer oder mehrerer Übertragungseinrichtungen angenommen und der Auswerteschaltung mitgeteilt werden. Sind die punktförmigen Übertragungseinrichtungen Indusi-Gleismagnete, so können trotz des Ausfalles der Übertragung von Information als kodierte Wegstrecke weiterhin lndusi-lnformationen mit Hilfe der noch intakten Gleismagnete übertragen werden.
• Ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung, das sich in der fahrzeugseitigen Ausrüstung von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel (Fig. 2) unterscheidet, ist in F i g. 3 dargestellt.
• Es enthält keinen Schwellwertschalter, dafür aber zusätzlich eine Dividierschaltung DS und eine in der Figur nicht dargestellte Umschalteinrichtung innerhalb der Auswahlschaltung AU. Die Umschalteinrichtung bewirkt, abhängig von einem das Vorzeichen der augenblicklichen Fahrzeugbeschleunigung wiedergebenden Signal vb, das außerdem der Auswerteschaltung zugeführt wird, eine andere Zuordnung der Start- und Stopimpulse zu den Wegimpulszählern, derart, daß z. B.
• wenn das Fahrzeug bremst, die Kodierstrecke c, wenn es dagegen beschleunigt, die Differenzstrecke c' gemessen und gespeichert wird. Wird der Kode so gewählt, daß mit wachsender Länge einer Kodierstrekke eine immer weniger einschränkende Information übertragen wird, z. B. eine immer größere Streckenhöchstgeschwindigkeit, so führt ein durch Schlupf verursachter Fehler während des Bremsens, wo dieser Fehler zu einem zu kleinen Meßwert für die Kodierstrecke führt, automatisch zur Übertragung einer einschränkendere Information. Beim Beschleunigen jedoch würde dann auftretender Schlupf zu einem zu großen Meßwert und damit zur Vorgabe einer weniger einschränkenden Information führen. Damit eine solche unzulässige Wirkung nicht auftreten kann wird im Beschleunigungsfalle nicht mehr die Kodierstrecke c, sondern die Differenzstrecke c' gemessen und die Kodierstrecke c durch Subtraktion der Differenzstrecke c' vom Sollwert der Referenzstrecke bestimmt. Dies kann z. B. durch Rückwärtszählen der Wegimpulse und anschließendes Zuaddieren des Inhaltes des Speichers SP zum Inhalt des Wegimpulszählers WZ1 erfolgen.
• Damit führt eine zu groß gemessene Differenzstrecke c' zur Vorgabe einer zu kleinen Kodierstrecke cund damit zur Übermittlung einer einschränkenderen Information.
• Die Dividierschaltung DSbildet den Quotienten aus den Meßwerten für die Kodierstrecke und die Referenzstrecke und gibt diesen, sofern die Vergleichseinrichtung keine zu große Abweichung der Referenzstreckenlänge vom Sollwert festgestellt hat, über die Torschaltung UG an die Auswerteschaltung weiter. Dies ist aber nur dann zulässig, wenn der durch Schlupf verursachte Fehler der den Wegimpulszählern zugeführten Meßwerte weitgehend konstant ist. Dies setzt die Verwendung einer in der Figur nicht dargestellten Zusatzeinrichtung voraus, die dem Radimpulsgeber nachgeschaltet, in der Lage ist, plötzliche zeitliche Änderungen des Schlupfes zu unterdrücken.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1 Einrichtung zur Auslösung von Steuervorgängen auf trassengebundenen mit mindestens einer Wegmeßeinrichtung ausgestatteten Fahrzeugen mit Hilfe streckenseitiger, aktiver oder passiver, von den Fahrzeugen erkennbarer punktförmiger Übertragungseinrichtungen, wobei der Abstand zwischen jeweils zwei dieser punktförmigen Übertragungseinrichtungen als Kodierstrecke entsprechend einem Kode variiert werden kann, da du reh g e k e n n -z e i ch ne t, daß zusätzlich zu einer oder mehrerer solcher Kodierstrecken (c, cl, c2) mindestens eine durch zwei punktförmige Übertragungseinrichtungen gebildete Referenzstrecke (r) vorgegebener Länge vorhanden ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Übertragungseinrichtungen (P1, P2, P4, PS, P6), welche die Kodierstrecken begrenzen, zwischen den die Referenzstrecke begrenzenden punktförmigen Übertragungseinrichtungen (Pl, P3, P4, P7) angeordnet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der punktförmigen Übertragungseinrichtungen (P1, P4) sowohl die Referenzstrecke als auch mindestens eine Kodierstrecke begrenzt.
4. 4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der punktförmigen Übertragungseinrichtungen, die mit einer Referenzstrecke in Beziehung stehen, dem Fahrzeug bekannt ist und auf dem Fahrzeug überwacht wird.
5. 5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß sich auf den Fahrzeugen besondere Wegimpulszähler (dz 1, WZ2) zur kurzzeitigen Speicherung der Meßwerte für die Kodierstrecken und die Referenzstrecken befinden und durch Signale der zur Erkennung der punktförmigen Übertragungseinrichtungen dienenden Einrichtungen (PD) mit Hilfe einer Auswahlschaltung (AU) gestartet und gestoppt werden können und daß der zur Speicherung der Kodierstrecken dienende Wegimpulszähler (WZ 1) die gespeicherte Information über eine nachgeschaltete Tor-Schaltung (UG) nur dann an eine Auswerteschaltung (AS) weitergeben kann, wenn der in einem zweiten Wegimpulszähler (WZ2) gespeicherte Meßwert für die zugehörige Referenzstrecke in einem Vergleicher (V) mit dem vorgegebenen Sollwert für die Referenzstrecke verglichen worden ist und die festgestellte Abweichung zwischen Meßwert und Sollwert einen vorgegebenen Toleranzwert nicht überschritten hat.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergleicher, der die gemessene Länge der Referenzstrecke mit dem Sollwert vergleicht, eine Schwellwertschaltung (SW) nachgeschaltet ist, welche die Abweichung des gemessenen Wertes der Referenzstrecke vom Sollwert nach der Größe ihres Betrages klassifiziert und ein für jede Klasse unterschiedliches Signal ausgibt, welches zusammen mit dem Meßwert der Kodierstrecke an die Auswerteschaltung weitergegeben wird und dort je nach Größe der Abweichung zwischen der gemessenen Länge der Referenzstrecke und ihrem Sollwert fahrteinschränkende Maßnahmen auslöst, die den maximal möglichen, durch Schlupf verursachten Fehler in der als kodierte Wegstrecke aufgenommenen Information mit Sicherheit unwirksam machen.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wegimpulszähler (WZ 1, WZ2) und die Torschaltung (log) eine Dividierschaltung (DS) zur Bildung des Quotienten aus den Zählerständen der Wcgzähler geschaltet ist, wobei der Eingang für den Dividenden mit dem Wegimpulszähler, der die Meßwerte für die Kodierstrecken speichert, der Eingang für den Divisor mit dem Wegimpulszähler, der die Meßwerte für die Referenzstrecken speichert, verbunden ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung eine Umschalteinrichtung enthält, welche abhängig vom Vorzeichen der Fahrzeugbeschleunigung die Zuordnung der Start- bzw. Stopimpulse zu den einzelnen Wegimpulszählern so ändert, daß beim Bremsen die Länge der Kodierstrecke c, beim Beschleunigen die Differenz cder Längen der Referenzstrecke (r) und der Kodierstrecke (c) gemessen und der Auswerteschaltung bzw. der Dividierschaltung zugeführt wird.

   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Auslösung von Steuervorgängen auf trassengebundenen Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

   Es ist bekannt, auf Schienenfahrzeugen Steuervorgänge, z. B. Bremsungen, mit Hilfe von punktförmigen Übertragungseinrichtungen auszulösen. Dabei wird auf das Fahrzeug eine Information übertragen, auf welche dieses in vorgegebener Weise reagiert. So werden seit langem Signalbegriffe über sogenannte Indusi-Einrichtungen den Fahrzeugen mitgeteilt, und diese dadurch in die Lage versetzt, ihre Geschwindigkeiten zu kontrollieren und gegebenenfalls Zwangsbremsungen einzuleiten.

   Es ist wünschenswert, neben der bekannten Indusi-Informationen den Fahrzeugen weitere Informationen mit Hilfe einfacher punktförmiger Übertragungseinrichtungen, wie sie z. B. die Indusi-Gleismagnete darstellen, zukommen zu lassen und den Fahrzeugen damit zu ermöglichen, weitere Steuervorgänge selbsttätig vorzunehmen.

   So ist es aus der DE-OS 26 16 084 bekannt, zwei Gleismagnete zu verlegen und den Abstand zwischen diesen Gleismagneten zu kodieren. Das Fahrzeug kann mit Hilfe seiner Wegmeßeinrichtung diesen Abstand messen und daraus die ihm zugedachte Information, z. B.

   die Streckenhöchstgeschwindigkeit, entnehmen. Die Sicherheit der Informationsübertragung hängt bei dieser Einrichtung von der Genauigkeit der Wegmessung ab. Werden, wie üblich, Wegmeßeinrichtungen verwendet, die die Zahl der Radumdrehungen auswerten, so können beträchtliche Meßfehler infolge Schlupfes der Räder während des Beschleunigens und des Bremsens auftreten. Man ist dann gezwungen, die Kodierung des Abstandes zwischen den Gleismagneten sehr grob vorzunehmen, und die erforderlichen kodierten Wegstrecken so lang zu machen, daß sie für heutige Streckennetze unbrauchbar sind.