DE2853191C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Weg­ markenimpulses mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angege­ benen Merkmalen.

Zur induktiven Datenübertragung zwischen einem Fahrzeug und einer Strec­ keneinrichtung ist es allgemein bekannt, die Fahrstrecke des Fahrzeuges mit einer mit einem HF-Wechselstrom gespeisten Doppelleitung auszurü­ sten, an die mittels Antennen auf dem Fahrzeug angeordnete Sende- bzw. Empfangseinrichtungen induktiv gekoppelt sind.

Um die Übertragungsverhältnisse in so einem Linienleitersystem zu ver­ bessern, werden die einzelnen Leiter der Doppelleitungen in regelmäßi­ gen Abständen miteinander vertauscht, wodurch entlang der Fahrstrecke Markierungsstellen entstehen, an denen das magnetische Wechselfeld ver­ schwindet und die Phase dieses Feldes sich um 180° dreht. Damit wird die Fahrstrecke in Abschnitte aufgeteilt. Um auch an den Markierungs­ stellen einen unverminderten Informationsaustausch zu ermöglichen, sind am Fahrzeug in Fahrtrichtung zwei Antennen hintereinander angeordnet.

Es ist weiterhin bekannt, zur Fahrortermittlung das Fahrzeug mit tech­ nischen Mitteln auszurüsten, welche die genannten Phasenwechsel und/oder das Verschwinden des magnetischen Wechselfeldes an den Markierungsstel­ len wahrnehmen, als Wegmarke registrieren und dabei einen im Fahrzeug vorhandenen Zähler bei einem Abschnittswechsel um eine Einheit weiter­ stellen. Am Bereichswechsel, d. h. da wo zwei Linienleitersysteme anein­ anderstoßen, ist jedoch keine Markierungsstelle vorhanden und der ge­ nannte Zähler kann keine Wegmarke zählen. Von da ab stimmt der Zähler­ stand nicht mehr mit dem tatsächlichen Fahrort des Fahrzeuges überein, wenn der Zählerstand am Bereichswechsel nicht auf seine Anfangsstellung normiert wird. Zur Positionierung des Fahrzeuges ist dann ein weiterer Zähler vorzusehen, dessen Zählerstand die Anzahl der durchfahrenden Be­ reiche angibt.

Aus der DE-AS 12 90 163 ist es bekannt, bei Einfahrt eines Zuges in ei­ nen anderen Linienleiterbereich einen Vor-/Rückwärtszähler auf einen vorgegebenen Zählerstand zu normieren. Dazu muß von der Streckenzen­ trale über das Linienleitersystem auf den Zug eine Bereichskennung über­ tragen werden.

In der älteren Anmeldung P 28 44 860.4 ist eine Einrichtung zur Kenn­ zeichnung von markanten Punkten an den Stoßstellen zweier Linienleiter­ systeme beschrieben. Es wurde vorgeschlagen, dazu die Oszillatoren, die jedes Linienleitersystem mit HF-Wechselstrom speisen, mit unterschied­ lichen Quarzen auszurüsten, so daß sich die Frequenzen der HF-Wechsel­ ströme in benachbarten Linienleitersystemen um einen festgelegten Be­ trag unterscheiden.

Es ist durch die DE-OS 24 02 932 bekannt, längs des Fahrzeuges zwei Gruppen von parallel gespeisten Linienleiterschleifen zu verlegen, wo­ bei die Linienleiter der einen Gruppe versetzt zu den Linienleitern der anderen Gruppe angeordnet sind.

Hierbei können die gleichen Informationen durch unterschiedliche Fre­ quenzen in den Gruppen übertragen werden. Es ist in dieser Schrift auch angegeben, daß zur Fahrzeugortung ohne Informationsempfang von einer zentralen Stelle die Übergänge von einer Schleife zur anderen, unterschiedliche Frequenzen, die Phasenlage oder dgl. ausgewertet werden könnten; die beim Passieren der Übergangsbereiche auf dem be­ treffenden Fahrzeug auftretenden Impulse werden nicht als Kennzeichen für Kreuzungsstellen verarbeitet.

Aus der CH-PS 4 73 705 ist es bekannt, zwischen den Schienen eines Glei­ ses aneinandergreihte Leiterschleifen zu verlegen, die mit Signalen verschiedener Trägerfrequenzen gespeist werden.

Es ist ferner aus der DE-OS 23 47 202 bekannt, daß ein Linienleitungs­ bereich in eine Vielzahl kurzer Teilbereiche unterteilt ist, deren Lei­ terschleifen mit je einem gesonderten Anschluß an ein mit der ortsfe­ sten Station verbundenen Streckenkabel verbunden ist. An der Grenze zweier Teilbereiche ist von der Leitung, die in der Mitte des Gleises verlegt ist (die andere Leitung ist an einem Schienenfuß verlegt; beide Leitungen sind in bestimmten Abständen gekreuzt und bilden so die Linienleitung) eine zusätzliche Leitungslänge im jeweils benach­ barten Teilbereich in einer die Wirkung auf die Empfangsspulen erhö­ henden Lage verlegt ist. Es entsteht so an den Grenzen zweier Teilbe­ reiche eine den Kreuzungsstellen entsprechende markante Stelle. Zur Erkennung dieser Stelle muß eine bestimmte Phasenbeziehung für die Spei­ sung der Teilbereiche vorgenommen werden. Dann kann die Stelle durch einen Phasensprung festgestellt werden; dagegen erhöht sich der übli­ che Pegel und sinkt nicht wie an einer Kreuzstelle.

Es ist schließlich aus den "BBC-Mitteilungen" Bd. 52 (1965) Nr. 9/10, Seiten 752 bis 760 bekannt, Bereiche von Linienleitern, die zur Posi­ tionierung Kreuzstellen besitzen, längs eines Gleises zu verlegen. Es ist dort auch dargelegt, daß aufeinanderfolgende Bereiche mit verschie­ denen Frequenzen betrieben werden. Ferner ist angegeben, daß die Fahr­ zeuge mit zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Antennen ausgerüstet sind, deren Empfangspegel überwacht werden. Es ist schließ­ lich angegeben, daß an einer Bereichswechselstelle aus dem Verlauf des Empfangssignals kein exaktes Kriterum für "Ende Schleife" abgeleitet werden kann.

Ausgehend von dem Verfahren, das der zuletzt genannten Einrichtung zu­ grundeliegt, besteht für die Erfindung die Aufgabe, dieses Verfahren so zu verbessern, daß an einer Bereichswechselstelle ein exakter Weg­ markenimpuls erzeugt wird, ohne daß zur Positionierung des Fahrzeugs die Anzahl der durchfahrenen Bereiche oder im Bereichswechsel eine Normierung des Wegmarkenzählers erfolgen muß.

Diese Aufgabe wird jeweils mit den in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß auch am Bereichswechsel zweier Linienleitersysteme die technischen Mittel be­ nutzt werden können, die an den Markierungsstellen den Phasenwechsel und/oder das Verschwinden des magnetischen Wechselfeldes wahrnehmen und als Wegmarke registrieren.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1a bis 1c die Lage zweier Empfangsantennen in verschiedenen Zeitabschnitten t ₁ bis t ₅ , in denen ein Bereichswechsel überfahren wird,

Fig. 1d die Lage zweier Empfangsantennen in den Zeit­ abschnitten t ₆ bis t ₁₁, in denen eine Markie­ rungsstelle überfahren wird,

Fig. 2a einen Impulsverlauf in der Zeit t ₁ bis t ₅, bei der ein Impuls bedeutet, daß eine oder beide An­ tennen keinen Pegel haben,

Fig. 2b die Darstellung von Impulsen, die durch die Schwebung mit der Schwebungsfrequenz periodisch dann entstehen, wenn sich eine Antenne über der Bereichswechselstelle befindet,

Fig. 2c den Verlauf des Wegmarkenimpulses beim Überfahren der Bereichswechselstelle,

Fig. 2d einen Impulsverlauf in der Zeit t ₆ bis t ₁₁, bei der ein Impuls bedeutet, daß eine oder beide An­ tennen keinen Pegel haben,

Fig. 2e die Darstellung von Impulsen, die durch die Schwebung mit der Schwebungsfrequenz perio­ disch dann entstehen, wenn sich eine Antenne über der Markierungsstelle befindet,

Fig. 2f den Verlauf des Wegmarkenimpulses bei Überfahren einer Markierungsstelle (Zeit t ₈ bis t ₁₁).

In den Fig. 1a bis 1c ist mit BW der Bereichswechsel zweier Linien­ leitersysteme I und II dargestellt. Das Linienleitersystem wird mit einem HF-Wechselstrom, dessen Frequenz f ₁ ist, gespeist. Im Linienleitersystem II fließt ein HF-Wechselstrom, dessen Frequenz f ₂ = f ₁ ± Δ f sich um einen geringen festen Betrag von der Frequenz f ₁ unterscheidet. Im Bereichswechsel BW überlagern sich die durch die HF-Wechselströme erzeugten magnetischen Wechselfelder. Da sich deren Frequenzen nur um einen geringen festen Betrag unterscheiden, entsteht im Bereichswechsel eine Schwebung.

Mit A und B sind Empfangsantennen bezeichnet, deren Empfangs­ pegel addiert werden, und die im Ausführungsbeispiel so am Fahrzeug montiert sind, daß zwischen den Empfangspegeln Gleichphasigkeit vorliegt, wenn sich zwischen den Antennen A und B eine Markierungsstelle MSt befindet.

In der Fig. 1a ist die Lage der Antennen A und B im Zeit­ abschnitt t ₁ bis t ₂ dargestellt. Die Antenne B befindet sich über dem Linienleitersystem I, auf sie wirkt dessen Wechsel­ feld mit der Frequenz f ₁. Die Antenne A befindet sich dann über dem Bereichswechsel BW und empfängt die Schwebung.

In Fig. 2a ist der Impulsverlauf von der Summe der Empfangs­ pegel der beiden Antennen A und B während der Zeit t ₁ bis t ₅ dargestellt. Dabei ist in Fig. 2a ein Impuls gezeichnet, wenn eine oder beide Antennen keinen Pegel haben. Im zu­ nächst betrachteten Zeitabschnitt t ₁ bis t ₂ (nach Fig. 1a) sind in Fig. 2a Impulse dargestellt, da die Antenne A durch Empfang der Schwebung periodisch keinen Pegel hat.

In Fig. 2b sind Impulse dargestellt, die durch die Schwebung mit der Schwebungsfrequenz periodisch entstehen, wenn zwischen den Empfangspegeln der beiden Antennen Phasen­ gleichheit besteht.

In der Fig. 1b ist die Lage der Antennen A und B im Zeit­ abschnitt t ₂ bis t ₃ dargestellt. Die Antenne A befindet sich über dem Linienleitersystem II, auf sie wirkt dessen Wechselfeld mit der Frequenz f ₂. Die Antenne B befindet sich über dem Linienleitersystem I, auf sie wirkt dessen Wechselfeld mit der Frequenz f ₁. Beide Antennen haben im Zeitabschnitt t ₂ bis t ₃ Pegel (Fig. 2a). Wird das erste Mal in diesem Zeitabschnitt Phasengleichheit (Fig. 2b) festgestellt, beginnt zum Zeitpunkt t ₂₁ der Wegmarkenimpuls, (Fig. 2c), da dann die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und die Phasen­ lage zwischen beiden Empfangspegeln gleich ist. Ist die Bedingung erfüllt, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und keine Phasengleichheit vorliegt (das ist zu den Zeitpunkten t ₂₂ und t ₂₃ in Fig. 2b der Fall), wird eine Verzögerungszeit t _v gestartet. Diese ist so bemessen, daß sie größer als der Reziprokwert der Schwebungsfrequenz ist. Die z. B. zum Zeitpunkt t ₂₂ gestartete Verzögerungszeit t _v wird jedoch nicht wirksam, da bereits nach einer Zeit, die kleiner als t _v ist, ein neuer Impuls, "Phasengleichheit", vorliegt. Die zum Zeitpunkt t ₂₃ ge­ startete Verzögerungszeit t _v wird nicht wirksam, da zu einem Zeitpunkt t ₃ die Bedingung nicht mehr erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben.

In der Fig. 1c ist die Lage der Antennen A und B im Zeit­ abschnitt t ₃ bis t ₅ dargestellt. Die Antenne A befindet sich über dem Linienleitersystem II, auf sie wirkt dessen Wechsel­ feld mit der Frequenz f ₂ = f ₁ ± Δ f. Die Antenne B befindet sich dann über dem Bereichswechsel BW und empfängt die Schwebung. In Fig. 2a sind im Zeitabschnitt t ₃ bis t ₄ Impulse dargestellt, da die Antenne B periodisch keinen Pegel hat. Zum Zeitpunkt t ₄ ist die Bedingung erfüllt, daß beide Antennen ausreichende Empfangspegel haben und zwischen den Pegeln keine Phasengleichheit vorliegt. Damit wird erneut die Verzögerungszeit t _v gestartet, mit deren Ablauf zur Zeit t ₅ der Wegmarkenimpuls beendet wird (Fig. 2c).

Wie vorstehend erläutert, hat also das Fahrzeug während der Zeit t ₁ bis t ₅ einen Bereichswechsel überfahren und dabei definiert nur einen Wegmarkenimpuls erzeugt ohne daß von der Streckeneinrichtung dem Fahrzeug am Bereichswechsel eine Information gegeben wird, mit der z. B. der Zähler für die Wegmarken normiert werden muß.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren für den Fall erläutert, bei dem das Fahrzeug eine Markierungsstelle MSt überfährt. In der Fig. 1d bewegen sich die Antennen A und B während eines Zeitabschnittes t ₆ bis t ₁₁ über eine Markierungsstelle MSt. Während der Zeit t ₆ bis t ₈ befindet sich die Antenne A über der Markierungsstelle MSt, sie empfängt keinen Pegel (Fig. 2d). Die Antenne B befindet sich im Abschnitt 1. Der Phasenvergleich zwischen den Empfangspegeln beider Antennen liefert im Zeitabschnitt t ₆ bis t ₇ sogenannte Prellimpulse. Zum Zeitpunkt t ₈ hat die Antenne A die Markierungsstelle MSt verlassen, sie be­ findet sich im Abschnitt 2, Antenne B noch im Abschnitt 1. Beide Antennen haben Empfangspegel (Fig. 2d) und es besteht zwischen diesen Phasengleichheit (Fig. 2e). Durch diese beiden erfüllten Bedingungen beginnt der Wegmarkenimpuls (Fig. 2f). Zum Zeitpunkt t ₉ ist Antenne A im Abschnitt 2, Antenne B befindet sich nun über der Markierungsstelle MSt und empfängt keinen Pegel (Fig. 2d). Der Phasenvergleich liefert wieder Prellimpulse (Fig. 2e). Zum Zeitpunkt t ₁₀ ist auch die Antenne B über dem Abschnitt 2. Damit haben beide Antennen Empfangspegel, deren Phasenlage jedoch un­ gleich ist. Dieses ist jedoch die Bedingung, die die Ver­ zögerungszeit t _v startet, nach deren Ablauf der Wegmarken­ impuls zum Zeitpunkt t ₁₁ beendet wird.

Ein Ausführungsbeispiel für die andere angegebene Lösung arbeitet in analoger Weise. Die in Fig. 2b dargestellten Impulse entstehen in diesem Fall dann, wenn zwischen den Empfangspegeln der beiden Antennen Phasenungleichheit besteht.

Der Wegmarkenimpuls beginnt auch hier zum Zeitpunkt t ₂₁, da dann die beiden Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und die Phasenlage zwischen beiden Empfangspegeln ungleich ist.

Wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen aus­ reichenden Empfangspegel haben und Phasengleichheit vorliegt, das ist zu den Zeitpunkten t ₂₂ und t ₂₃ der Fall, wird die Verzögerungszeit t _v gestartet. Auch hier wird die zum Zeitpunkt t ₂₂ gestartete Verzögerungszeit t _v nicht wirksam, da bereits nach einer Zeit, die kleiner als t _v ist, ein neuer Impuls "Phasenungleichheit" vorliegt. Zum Zeitpunkt t ₄ ist die Bedingung erfüllt, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und zwischen den Pegeln Phasengleichheit vorliegt. Damit wird erneut die Verzögerungszeit t _v gestartet, mit deren Ablauf zur Zeit t ₅ der Wegmarkenimpuls beendet wird.

Claims (2)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Wegmarkenimpulses am Bereichswech­ sel zweier mit unterschiedlichen Frequenzen gespeister,
zur induktiven Datenübertragung zwischen Fahrzeugen und Streckeneinrichtun­ gen dienender,
aus jeweils gekreuzten Doppelleitungen bestehender Linienleitersysteme,
bei dem jedes Fahrzeug mit zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Antennen (A, B), deren Empfangspegel und Phasenwechsel überwacht werden, ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wegmarkenimpuls beginnt, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen (A, B) ausreichenden Empfangspegel haben und die Phasenlage zwischen beiden Empfangspegeln gleich ist,
daß während des Wegmarkenimpulses dann eine Verzögerungszeit (t _v ) gestartet wird, mit deren Ablauf der Wegmarkenimpuls endet, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und keine Pha­ sengleichheit vorliegt
und daß die Verzögerungszeit (t _v ) größer als der Reziprokwert der durch unterschiedliche Frequenzen hervorgerufenen Schwebungsfre­ quenz ist.

2. Verfahren zur Erzeugung eines Wegmarkenimpulses am Bereichswechsel zweier mit unterschiedlichen Frequenzen gespeister,
zur induktiven Datenübertragung zwischen Fahrzeugen und Streckeneinrichtungen dienender,
aus jeweils gekreuzten Doppelleitungen bestehender Li­ nienleitersysteme,
bei dem jedes Fahrzeug mit zwei in Fahrtrich­ tung hintereinander angeordneten Antennen (A, B), deren Empfangs­ pegel und Phasenwechsel überwacht werden, ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wegmarkenimpuls beginnt, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen (A, B) ausreichenden Empfangspegel haben und die Phasenlage zwischen beiden Empfangspegeln ungleich ist,
daß während des Wegmarkenimpulses dann eine Verzögerungszeit (t _v ) gestartet wird, mit deren Ablauf der Wegmarkenimpuls endet, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und Phasen­ gleichheit vorliegt,
und daß die Verzögerungszeit (t _v ) größer als der Reziprokwert der durch unterschiedliche Frequenzen hervorgerufenen Schwebungs­ frequenz ist.