DE2906760C2 - Fahrzeugeinrichtung für die linienförmige Zugbeeinflussung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Für die zentrale Steuerung und Überwachung des Betriebsgeschehens in Eisenbahnanlagen ist es erforderlich, von einer Zentrale aus Informationen, z. B. Fahranweisungen, an die die Strecke befahrenden Züge abzusetzen und von den Zügen Informationen mindestens hinsichtlich ihres jeweiligen Fahrortes zu erhalten. Als Mittel für die Kommunikation zwischen Strecke und Fahrzeug dient in modernen Bahnanlagen üblicherweise ein sogenannter Linienleiter: Dies ist eine im Gleis verlegte Doppelleitung, die von einer Zentrale aus über ein zugehöriges Streckengerät gespeist wird und an die die im zugehörigen Streckenbereich verkehrenden Züge induktiv angekoppelt sind. Damit die Fahrzeuge nicht nur Informationen aufnehmen können, sondern auch ihren jeweiligen Fahrort selbsttätig ermitteln können, sind die Linienleiter in vorgegebenen Abständen mit elektrischen Markierungen versehen, die beim Passieren der Fahrzeuge durch die Empfangsantennen der Fahrzeuge erkannt werden. Üblicherweise wird

jede derartige elektrische Markierung durch Überkreuzen vor. Hin- und Rückleiter der Linienleiterschleife dargestellt. Die von dem im Linienleiter fließenden Signalstrom in einem Fahrzeugempfänger induzierte Empfangsspannung wird beim Vorbeibewegen des Empfängers an einer Kreuzungsstelle zu Null, um dann gegenphasig wieder auf den Nennwert anzusteigen. Da im Augenblick des Passierens einer Kreuzungsstelle eine einwandfreie Informationsübertragung von der Strecke zum Fahrzeug und umgekehrt nicht ohne weiteres möglich ist, sind die Fahrzeuge üblicherweise mit mindestens zwei Empfangs- und ggfl. Sendeantennen ausgerüstet, die an den Linienleiter in Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandet angekoppelt sind (Signal und Draht 57 (1965) 2, S. 21). Durch diese Anordnung wird erreicht, daß dann, wenn die Empfangsspannung eines der Fahrzeugempfänger zu Null wird, die Empfangsspannung des jeweils anderen Empfängers auf Nennpegel steht, so daß eine lückenlose Informationsübertragung gewährleistet ist

Die Verwendung von zwei in Fahrrichtung beabstandet angekoppelten Empfangsantennen auf einem Fahrzeug hat darüber hinaus den Vorteil, daß das Überfahren einer Kreuzungsstelle durch <ias zeitlich nacheinander veranlaßte Umschwingen der Eingangsspannungen der beiden Empfangsantennen in die jeweils andere Phasenlage festgestellt werden kann. Die Aussage »Kreuzungsstelle« wird damit nicht mehr vom Absinken der Empfangsspannungen der Fahrzeugempfänger angeleitet, wie sie beispielsweise auch bei Empfangsstörungen auftreten könnten, sondern von der zeitlich länger anstehenden Aussage der deich- bzw. Gegenphasigkeit der Empfangsspannungen.

Die Verwendung von mehreren beabstandet angekoppelten Empfangsantennen auf einem Fahrzeug bringt jedoch auch gewisse Probleme mit sich. Da für die streckenseitige Fahrzeugortung stets der Fahrort der Zugspitze eines Zuges von Interesse ist, sind bei der aus Signal und Draht bekannten Fahrzeugeinrichtung an beiden Fahrzeugköpfen des mit einer Strecke kommunizierenden Zuges je zwei Empfangs- und ggfl. auch Sendespule anzubringen; eine derartig ausgebildete Fahrzeugeinrichtung zur linienförmigcn Zugbeeinflussung ist naturgemäß kcstenintensiver und auch störanfälliger als wenn jeweils nur ein Antennenpaar je Fahrzeugkopf vorgesehen wäre. Außerdem treten Schwierigkeiten hinsichtlich der Informationsverarbeitung auf dem Fahrzeug auf, wenn die beiden beabstandeten Empfangsantennen eines Fahrzeugs an verschiedene Linienleiterschleifen angekoppelt sind. Dies ist vorübergehend dann der Fall, wenn das Fahrzeug aus dem von einem Streckengerät versorgten Streckenoereich in den durch ein anderes Streckengerät versorgten angrenzenden Streckenbereich einfährt; man spricht hier von einer sogenannten Verwirrungszone, in der eine Informationsverarbeitung infolge gleichzeitiger Beaufschlagung durch unterschiedliche Streckengeräte kaum möglich ist. Entsprechendes gilt dann, wenn die beiden Sendeantennen eines Fahrzeugs gleichzeitig auf verschiedene Linienleiter wirken; auch dann kann es Störungen im Telegrammverkehr anderer Fahrzeuge mit ihren Streckengeräten geben.

Es wurde auch bereits eine Fahrzeugeinrichtung für die linienförmige Zugbeeinflussung vorgeschlagen (DE-OS 27 43 507), das an jedem Fahrzeugkopf jeweils mit nur einer einzigen Empfangsantenne auskommt. Normalerweise sind beide Empfangsantennen auf den Informationskanal der iahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung geschaltet. Dabei ist es zur einwandfreien Informationsverarbeitung der über die beiden Empfangsantennen gleichzeitig aufgenommenen Signale erforderlich, beim Passieren jeder Kreuzungsstelle die Phase der jeweils vorn liegenden Empfangsantenne und anschließend auch die der jeweils hinten liegenden Empfangsantenne um 180° zu drehen. Dies erfordert im Sinne der Eisenbahnsignaltechnik sichere Einrichtungen zur Phasenumkehr der Empfangssignale, wobei anzumerken ist, daß die Phasendrehung erst vorgenommen werden kann, nachdem die Gegenphasigkeit der Empfangssignale festgestellt worden ist: es gibt — wenn auch nur kurze — Störungen des fahrzeugseitigen Signalempfangs.

Wenn das die Empfangsantenne tragende Fahrzeug einen Streckenbereich verläßt und in einen angrenzenden Streckenbereich vorrückt, so schaltet das Fahrzeuggerät beim Passieren der letzten Linienleiter-Kreuzungsstelle vor dem Ende des befahrenen Streckenbereiches die in Fahrrichtung jeweils vorn liegende Empfangsantenne ab; in dieser F.-ase ist das Fahrzeug ausschließlich mit dem Streckengerät -jes noch befahrenen Streckenbereiches verbunden. Wenn nun das Fahrzeug beim Vorrücken mit seiner Zugspitze und

damit mit seiner vorn liegenden Empfangsantenne in den Eeuen Streckenbereich eingefahren ist, so schaltet das Fahrzeuggerät die bislang wirksame hintere Antenne ab und die vordere Antenne an; das Fahrzeug ist nun ausschließlich mit dem Streckengerät des neuen Streckenbereiches verbunden. Spätestens beim Passieren der ersten Linienleiter-Kreuzungsstelle im neuen Streckenbereich werden bis zu einem erneuten Bereichswechsel wieder beide Empfangsantennen wirksamgeschaltet.

Dieses bekannte Fahrzeuggerät vermeidet zwar, daß gleichzeitig aus verschiedenen Streckenbereichen unterschiedliche Informationen an die fahrzeugseitige Verarbeitungseinrichtung gelangen können; es vermeidet aber nicht die vorstehend näher eriäuterten Nachteile, die beim Passieren von Linienleiterkreuzungen dadurch entstehen, daß die Empfangsantennen aus dem gleichen Linienleiter um 180° phasen verschobene Signale aufnehmen und daß sie zu unterschiedlichen Zeiten umschwingen. Das Fahrzeuggerät benötigt zum rechtzeitigen Umschalten der Empfangsantenne beim Eindringen in einen neuen Streckenbereich eine Information, aus dem es erkennt, daß ein Bereichswechsel bevorsteht. Dies verlangt entweder auf dem Fahrzeug die Kenntnis über die Anzahl der Linienleiter-Kreuzungsstellen in jedem Streckenbereich sowie die Kenntnis über seinen jeweiligen Fahrort innerhalb des Streckenbereiches oder aber die Übermittlung eines entsprechenden Kennzeichens durch die Zentrale oder eine ortsfeste Übertragungseinrichtung. Für den Fall, daß dem Fahrzeug beim Zählen der von ihm passierten Linienleiterkreuzungen ein Fehler unterläuft oder daß ein Umschaltkennzeichen nicht ordnungsgerecht empfangen wird, unterbleibt die Antennenumschaltung und es kommt zum gleichzeitigen Empfang unterschiedlieher Informationen von verschiedenen Streckenbereichen.

Aufgabe der vorliegenden Eifindnng ist es, eine Fahrzeugeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß sie ohne Mittel zur Phasendrehung der aufgenommenen Signale beim Passieren von Linienleiter-Kreuzungsstellen auskommt. Die Fahrzeugeinrichtung soll so ausgebildet sein, daß eine ständige ungestörte Informationsübertrasunfr von

der Strecke zum Fahrzeug und umgekehrt möglich ist, ohne daß beim Passieren einer Kreuzungsstelle oder beim Wechsel von einem Streckenbereich in einen anderen Streckenbereich irgendwelche betriebsbedingten Störungen bei der Informationsübertragung in der einen oder anderen Richtung in Kauf genommen werden müssen; für die Realisierung dieser Forderungen sollen weder an der Strecke zusätzliche Übertragungseinrichtungen für die ortsselektive Übermittlung von Schaltkommandos vorgesehen sein, noch sollen ι ο solche Kommandos von der Steuerstelle her an das Fahrzeug übermittelt werden. Auch soll auf fahrzeugseitige Mittel zum Erkennen von bevorstehenden Bereichswechseln verzichtet werden. Die Fahrzeugeinrichtung soll in bekannter Weise das Kennzeichen ,₅ »Kreuzungsstelle« aus dem Merkmal o'er Phasengleichheit bzw. Gegenphasigkeit der Empfangsspannungen seiner Empfangsantennen herleiten.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem Fahrzeug über einen Fahrrichtungsgeber außerhalb der Linienleiter-Kreuzungsbereiche stets eine in Fahrrichtung rückwärtige Empfangsantenne auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung geschaltet ist, daß die Phasenvergleichsschaltung beim Erkennen einer Kreuzungsstelle eine vordere Empfangsantenne an- und die bisher aufgeschaltete Empfangsantenne abschaltet und daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, welche frühestens nach dem Vorüberfahren der hinteren Antenne an der Kreuzungsstelle die zuvor aufgeschaltete Empfangsantenne ab- und die hintere Empfangsantenne wieder auf den Informationskanal aufschaltet. Das Rückschalten auf die jeweils hintere Empfangsantenne soll in besonders vorteilhafter Weise über eine Wegmeßeinrichtung erfolgen, die frühestens nach dem Zurücklegen einer dem Abstand der jeweils geschalteten Effipfängsanienne entsprechenden Mindestwegstrecke ein entsprechendes Schaltsignal liefert. Der Vorgang des Umschaltens von einer vorderen auf eine hintere Antenne bzw. umgekehrt ist in besonders vorteilhafter Weise außer vom Ansprechen der Phasenvergleichsschaltung bzw. dem Umschaltsignal der Wegmeßeinrichtung abhängig zu machen vom Ende eines vollständigen Informationstelegrammes an das Fahrzeug bzw. an die Strecke; hierdurch sollen Informationsverfälschungen durch abruptes Umschalten innerhalb eines Telegrammes verhindert werden. Auf Fahrzeugen, die außer mit Empfangsantennen auch mit Sendeantennen für den Informationsaustausch mit der Strecke versehen sind, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, mindestens zwei in Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandete Sendeantennen in der Nähe der Empfangsantennen jeweils auf der dem zugehörigen Fahrzeugkopf zugewandten Seite anzuordnen und auf dem Fahrzeug ein Schaltwerk vorzusehen, das stets die der jeweils wirksamen Empfangsantenne zugeordnete Sendeantenne an- und die übrigen Sendeantennen des Fahrzeugs abschaltet Die Umschaltung erfolgt hier ebenfalls außerhalb der Sendung.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe erforderlichen Schaitmittel und die

F i g. 2 Diagramme, aus denen die Umschaltzeitpunkte für die Sende- und Empfangsantennen erkennbar

In Fig. 1 sind in einem Blockschaltbild diejenigen Schaltmittel angegeben, die für das erfindungsgemäße Umschalten der Sende- und Empfangsantennen eines Fahrzeugs erforderlich sind. Es ist angenommen, daß das Fahrzeug mit zwei Sendeantennen SA 1 und SA 2 sowie zwei Empfangsantennen EA I und EA 2 ausgerüstet ist. Mindestens die Empfangsantennen sollen auf der gleichen Fahrzeugseite angebracht sein. Für die Kreuzungsstellenermittlung sind beide Empfangsantennen wirksam. Sie geben hierzu ihre Ausgangssignalc über zugeordnete Empfangsverstärker VEi und VE2 auf einen Kreuzungsstellendiskriminator KD. Der Kreuzungsstellen-Diskriminator ist in bekannter Weise so aufgebaut und geschaltet, daß er an seinem Ausgang dann Potential abgibt, wenn sich zwischen den ihn speisenden Empfangsantennen eine Kreuzungsstelle befindet. Bei der gewählten Anordnung der Empfangsantennen auf der gleichen Seite eines Fahrzeugs ist dies bei Gegenphasigkeit der Empfangsspannungen, bei Anordnung der Empfangsantennen auf unterschiedlichen Fahrzeugseiten ist dies bei Gleichphasigkeit der Empfangsspannungen der Fall. Die Ausgangssignale der Empfangsverstärker sind auf Schwellwertschalter 55 1 bzw. 552 und nachgeschaltete Demodulatoren DEi bzw. DE2 geschaltet. An den Ausgängen dieser Schalt"iittel liegen die über die Empfangsantennen aufgenommene S'reckeninformation ständig an.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß außerhalb eines Linienleiter-Kreuzungsbereiches stets nur eine rückwärtige Empfangsantenne auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung geschaltet ist. Bei der durch einen Pfeil angedeuteten Fahrrichtung FR ist daher die Empfangsantenne EA 2 auf die fahrzeugseitige Verarbeitungseinrichtung geschaltet. Zu diesem Zweck ist das dem Demodulator DE2 nachgeschaltete UND-Glied U13 durchlässig und das dem Demodulator DEi nachgeschaltete UND-Glied i/23 hochohmig zu schalten. Diese beiden UND-Glieder werden gesteuert durch das Ausgangspotential vorgeschalteter UND-Glieder LMl bzw. t/21, die ihrerseits vom Schaltzustand zweier Kippstufen K 1 und K 2 gesteuert werden. An der Kippstufe K 1 wird durch einen Fahrrichtungsgeber FC vorgegeben, welcher der beiden Fahrzeugköpfe des Fahrzeugs die Spitze und welcher das Fahrzeugende darstellt. Die Kippstufe K1 kann beispielsweise durch Umlegen eines Schaltkontaktes von Hand eingestellt werden; das Einstellen der Kippstufe K 1 kann aber auch selbsttätig, beispielsweise durch Abruf eines Linien- oder Str .ckenkennzeichens unter Berücksichtigung einer fahrzeugeigenen Fahrrichtungszuordnung erfolgen. Bei der dargestellten Schaltstellung des Fahrrichtungsgebers FG legt die Kippstufe K1 Steuerpotentiai an den einen Eingang des UND-Gliedes t/11. Der Sperreingang dieses UND-Gliedes ist an den einen Ausgang der Kippstufe K 2 angeschlossen. Dieser Ausgang der Kippstufe K 2 ist solange nicht beaufschlagt solange beide Empfangsantennen EA 1 und EA 2 an die gleiche Linienleiterschleife angekoppelt sind und damit gleichphasige Signale aufnehmen. In der dargestellten Schaltstellung der Kippstufen K\ und K 2 ist damit das UND-Glied t/11 durchgeschaltet; das am Ausgang dieses UND-Gliedes abgreifbare Steuerpotentiai schaltet das UND-Glied i/13 durch und die vom Demodulator DE2 abgegebenen Signale gelangen über dieses UND-Glied und ein nachgeschaltetes Mischglied Ml auf die fahrzeugseitige Verarbeitungseinrichtung. Diese Verar-

beitungseinrichtung ist in der Zeichnung als sicheres Schaltwerk SSW bezeichnet. Das Schaltwerk kann beispielsweise in der sogenannten Drei-Phasen-MT-Technik oder in ' JRTL-Technik aufgebaut sein; es kann auch durch ein sicheres Mikrocomputersystem realisiert sein. Das sichere Schaltwerk ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden ist angenommen, daß das Fahrzeug mit beispielsweise konstanter Fahrgeschwindigkeit sich einer Linienleiterkreuzungsstelle KS nähert und diese passiert. Dabei gelangt wie in Fig.2 zu erkennen ist zunächst die am Fahrzeug vornliegende Empfangsantenne EA 1 in den Bereich der Linienleiterkreuzung; dies möge zum Zeitpunkt 11 der Fall sein. Die Empfangsspannung dieser Antenne geht dabei auf den Wert Null, um sich nach dem Passieren der Kreuzungsstelle gegenphasig wieder auf den Nennwert aufzubauen. Sobald dies geschehen ist, spricht der Kreuzungsstellen-Diskriminator KD an. weil eine der ihm von den beiden Empfangsantennen EA 1 und EA 2 über die nachgeschalteten Verstärker VE 1 und VE2 angebotenen Spannungen ihre Phasenlage wechselt. Am Ausgang des Kreuzungsstellen-Diskriminators KD liegt damit Steuerpotential an, das dem einen Eingang eines nachgeschalteten UND-Gliedes UTX zugeführt wird. Der zweite Steuereingang dieses UND-Gliedes wird vom sicheren Schaltwerk 5SW aus über eine Steuerleitung X immer dann beaufschlagt, wenn das über die gerade wirksame Empfangsantenne aufgenommene Datentelegramm beendet ist. Durch diese dem UND-Glied UTΊ zugeführten Zeittaktsignale wird erreicht, daß die nachfolgend beschriebenen Schaltvorgänge telegrammsynchron ablaufen und nicht etwa mitten in einem Datentelegramm beginnen. Nach Ablauf der durch den Synchronisiervorgang beanspruchten Zeitspanne AtTE schaltet das UND-Glied UTX durch und steuert dabei die Kippstufe K 2 aus der dargestellten Grundstellung in die Wirkstellung. Dadurch gelangt Sperrpotential an den Sperreingang des UND-Gliedes U11. das daraufhin das UND-Glied U13 sperrt. Dieses UND-Glied unterbricht dabei die Verbindung zwischen dem sicheren Schaltwerk und der bislang auf den Informationskanal dieses Schaltwerkes geschalteten hinteren Empfangsantenne EA 2. Das den Sperreingang des UND-Gliedes UXX beaufschlagende Ausgangspotential der wirksamgeschalteten Kippstufe K 2 beaufschlagt ferner den Steuereingang eines weiteren UND-Gliedes UX2, an dessen zweitem Steuereingang die Ausgangsspannung der Kippstufe K X anliegt. Das UND-Glied U12 wird dabei niederohmig und beaufschlagt den einen Eingang eines nachgeschalteten UND-Gliedes U14. Am anderen Eingang dieses UND-Gliedes liegen die über die im Fahrzeug vornliegende Empfangsantenne EA 1 aufgenommenen, verstärkten und demodulierten Signale an.

Damit ist nunmehr die im Fahrzeug vornliegende Empfangsantenne EA 1 über das Mischglied M1 auf den Informationskanal der Verarbeitungseinrichtung aufgeschaltet Diese Empfangsantenne hatte bereits die Kreuzungsstelle KS passiert, irgendwelche Pegelabsenkungen der Empfangsspannung oder Störungen durch Umschwingen des Empfangsverstärkers VEl in eine andere Phasenlage sind erst wieder zu erwarten, wenn sich das Fahrzeug beim weiteren Vorrücken der nächsten Kreuzungsstelle des Linienleiters nähert Bevor dies jedoch geschehen kann, wird die im Fahrzeug jeweils hintenliegende Empfangsantenne EA 2 wieder auf den Infonmationskanal der Datenverarbeitungseinrichtung aufgeschaltet. Dies darf frühestens zum Zeitpunkt i2 geschehen, wenn die hintere Empfangsantenne des Fahrzeugs die Kreuzungsstelle KSbereits passiert hat.

Bei Fahrzeugeini ichtungen mit mehreren ebenfalls umschaltbaren Empfangsantennen gelten für die Bestimmung des Umschaltzeitpunktes f2 etwas andere Bedingungen; hierauf wird an andere Stelle noch hingewiesen. Das Rückschalten auf die hintere Empfangsantenne könnte beispielsweise auch vom erneuten Umschwingen der Phasenlage einer der von den beiden Empfangsantennen EA 1 und EA 2 aufgenommenen Signale abhängig gemacht sein. Dieses Schaltkriterium könnte jedoch mit Störungen behaftet sein und gilt überdies nur für solche Fahrzeugeinrichtungen, die nicht mit umschaltbaren Sendeantennen ausgerüstet sind; im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist deshalb in besonders vorteilhafter Weise auf eine wegabhängige Umschaltung der F.mnfangsantenne abgestellt- Wenn der Abstand der Empfangsantennen auf dem Fahrzeug beispielsweise 20 m beträgt, dann ist als gesichert anzunehmen, daß ein Rückschalten auf die jeweils hintere Empfangsantenne dann zulässig ist, wenn das Fahrzeug seit dem Umschalten auf die vornliegende Empfangsantenne z. B. 30 m zurückgelegt hat. Dieser Zeitpunkt wird durch einen Zähler Z festgelegt. Der Zähleingang dieses Zählers ist auf ein vorgeschaltetes UND-Glied U] geführt, an dessen einem Eingang (gegebenenfalls nach Umformung) Radimpulse eines fahrzeugseitigen Radimpulsgebers R]G anliegen und dessen anderer Eingang durch den Schaltzustand der Kippstufe K 2 gesteuert ist. Wenn der Zähler Z nach dem Umschalten auf eine im Fahrzeug vorn liegende Empfangsantenne eine vorgegebene Zählstellung erreicht hat, z. B. die Zählstellung »30«, schaltet er Potential auf den einen Eingang eines nachgeschalteten UND-Gliedes UT2. Der andere Eingang dieses UND-Gliedes wird über die Steuerleitung X vom Zeittakt des sicheren Schaltwerkes beaufschlagt und stellt damit sicher, daß das Rückschalten von der vorderen auf die hintere Empfangsantenne des Fahrzeugs telegrammsynchron geschieht. Sobald das UND-Glied UT2 durchschaltet, gelangt die Kippstufe K 2 wieder in die dargestellte Ausgangsstellung. Dadurch gelangt das zuvor durchgeschaltete UND-Glied i/12 wieder in den hochohmigen Schaltzustand und sperrt das UND-Glied U14, wodurch die bislang über dieses UND-Glied wirksame vordere Empfangsantenne EA 1 wieder von der Datenverarbeitungsanlage abgeschaltet

so wird. Das UND-Glied UXX wird wegen des fehlenden Sperrpotentials an seinem Sperreingang durchlässig una schaltet über das UND-Glied t/13 die über die hintenliegende Empfangsantenne EA 2 aufgenommenen Signale auf die Verarbeitungseinrichtung. Damit ist der Ausgangszustand der Fahrzeugeinrichtung wieder hergestellt, in der die in Fahrrichtung hintenliegende Empfangsantenne für die Informationsverarbeitung wirksam ist.

Entsprechende Schaltvorgänge laufen ab, wenn die über den Fahrrichtungsgeber FG vorgegebene Fahrrichtung der angenommenen Fahrrichtung FR entgegenläuft Dann nämlich wäre die Empfangsantenne EA X die hintenliegende Antenne und die Empfangsantenne EA 2 die vornliegende Antenne. In diesem Falle wäre über die Ausgangssignale der Kippstufen K1 und K 2 das UND-Glied i/21 durchgeschaltet, das dabei Steuerpotential auf den einen Eingang des UND-Gliedes t/23 schaltet und damit dafür soret daß die

Ausgangssignale des von der Empfangsantenne EA 1 gespeisten Demodulators DEi über das Mischglied M 2 auf die Verarbeitungseinrichtung gelangen. Sobald die vordere Empfangsantenne EA 2 eine Kreuzungsstelle passiert hat, spricht der Kreuzungsstellen-Diskriminator KD an und steuert die Kippstufe K 2 telegrammsynchron aus der Grundstellung in die Wirkstellung. Dabei wird das UND-Glied L/21 hochohmig und trennt über das nachgeschaltete UND-Glied i/23 die Verbindung zwischen dem Demodulator DEX und der Datenverarbeitungsanlage des Fahrzeugs auf. Gleichzeitig wird das UND-Glied i/22 durchlässig und beaufschlagt dabei ein nachgeschaltetes UND-Glied i/24. Dieses UND-Glied ist eingangsseitig mit dem Ausgang des an die vornliegende Fahrzeugantenne EA 2 angeschlossenen Demodulators DE 2 verbunden und schaltet nach dem Abschalten der hintenliegenden Empfangsantenne EA1 nunmehr die vornliegende Emprangsantenne EA 2 über das Mischgiied M 2 auf die Verarbeitungseinrichtung.

Nach dem Zurücklegen der für das vorliegende Ausführungsbeispiel angenommenen Wegstrecke von 30 m wird die Kippstufe K 2 telegrammsynchron wieder in die dargestellte Grundstellung geschaltet. Damit wird das UND-Glied i/22 wieder hochohmig und trennt über das UND-Glied i/24 die Verbindung zwischen der vornliegenden Empfangsantenne EA 2 und dem Informationskanal der Datenverarbeitungseinrichtung auf. Gleichzeitig wird das UND-Glied i/21 wieder niederohmig und schaltet die hintenliegende Empfangsantenne EA 1 über das UND-Glied i/23 auf die Verarbeitungseinrichtung.

Die Überlegungen, die zum wechselweisen An- und Abschalten der Empfangsantennen eines Fahrzeugs auf die Datenverarbeitungsanlage des Fahrzeugs geführt haben, haben in entsprechender Weise auch Geltung für Fahrzeuge mit mehreren, in der Nähe der jeweiligen Empfangsantennen angeordneten Sendeantennen. Zur Informationsübertragung zwischen Fahrzeug und Strekke ist stets nur eine einzige Sendeantenne wirksam geschaltet. Das Umschalten von der einen auf die andere Sendeantenne wird zweckmäßigerweise durch die gleichen Kriterien bewirkt, wie das Umschalten der Empfangsantennen des Fahrzeugs, allerdings setzt dies eine besondere Anordnung der Sendeantennen in bezug auf die Empfangsantennen voraus und bedingt auch eine geringfügige Änderung hinsichtlich der Bestimmung der Umschaltzeitpunkte von einer vorderen auf eine hintere Antenne und umgekehrt: Die Sendeantennen sind auf dem Fahrzeug so anzuordnen und so zu schalten, daß die Sendeantennen beim Passieren von Linienleiterkreuzungsstellen jeweils abgeschaltet sind; dies bedeutet, daß außerhalb der Kreuzungstellenbereiche eine jeweils hintere Sendeantenne wirksam sein muß, von der beim Erkennen einer Kreuzungssteile durch die Empfangsantennen des Fahrzeugs auf eine vordere Sendeantenne umzuschalten ist Damit nun von dieser Antenne aus der Informationsfluß zum Streckengerät unterbrechungsfrei aufrechterhalten werden kann, darf der Abstand der vorderen Sendeantenne zur Fahrzeugmitte nicht kleiner sein als der Abstand der zugehörigen Empfangsantenne zur Fahrzeugmitte: andernfalls könnte der Fall eintreten, daß zum Umschaltzeitpunkt zwar eine vordere Empfangsantenne, nicht jedoch auch eine zugehörige Sendeantenne den Linienleiterkreuzungsbereich passiert hat Die Sende- und Empfarsgsantennen sind also entweder nebeneinander anzuordnen oder wie in Fig. ί dargestellt so, daß die Sendeantennen zum betreffenden Fahrzeugkopf hin jeweils vor den zugehörigen Empfangsantennen liegen. Der frühestmögliche Umschaltzeitpunkt zum Rückschalten auf eine hintere Sendeantenne ist abhängig vom Abstand der im Fahrzeug jeweils vorn liegenden Empfangsantenne zur jeweils hintenliegenden Sendeantenne; er liegt damit etwas später als der in F i g. 2 dargestellte Umschaltzeitpunkt /2. Durch entsprechende Vorgabe der Zählstellung des Zählers Z für die wegabhängige Umschaltung

ίο der Antennen läßt sich der Zeitpunkt für eine problemlose Umschaltung der Sendeantennen bestimmen. Auch hier muß aber Sorge dafür getroffen werden, daß die Umschaltung der Sendeantennen ebenfalls telegrammsynchron erfolgt. Vereinfachend ist bei dem gewählten Ausführungsbeispiel angenommen worden, daß Sende- und Empfangstelegramme zeitlich synchronisiert sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Fahrrichtung FR des Fahrzeugs, bei der außerhalb des Kreuzungsbereiches eines Linienleiters stets die hintere Empfangsantenne £4 2 auf die Verarbeitungseinrichtung geschaltet ist, soll also auch die hintere Sendeantenne SA 2 wirksam sein. In den Zeitspannen Δ ((30 m) + AtTE, in denen die hintere Empfangsantenne EA 2 auf die Verarbeitungseinrichtung geschaltet ist, sind entweder das UND-Glied i/13 oder das UND-Glied i/24 durchgeschaltet. Für die Anschaltung des der Sendeantenne SA 2 zugeordneten Senders S 2 genügt es deshalb, die Ausgänge dieser beiden UND-Glieder in einem Mischglied MZ zu vereinigen und auf den Steuereingang eines UND-Gliedes t/15 zu schalten, dessen anderer Eingang durch das sichere Schaltwerk SSW beaufschlagt ist. Über das durchgeschaltete UND-Glied i/15 gelangen die vom Fahrzeug an die Strecke abzusetzenden Informationen auf den Sender 52, werden dort aufbereitet und umgesetzt, in einem Seridcverstärker VS 2 verstärkt und über die Sendeantenne SA 2 auf den Linienleiter gegeben. Sobald von der rückwärtigem Empfangsantenne auf die vordere Empfangsantenne umgeschaltet wird, geht das UND-Glied i/15 in den hochohmigen Zustand und sc.ialtet damit die hintere Sendeantenne SA 2 ab. Gleichzeitig wird der Sender S1 für die im Fahrzeug vornliegende Sendeantenne SA 1 angeschaltet. Zu diesem Zweck sind die Ausgänge der UND-Glieder i/23 und i/14 auf ein Mischglied M 4 geführt, das an seinem Ausgang solange Potential abgibt wie die Empfangsantenne EA1 wirksam ist. Über ein nachgeschaltetes UND-Glied t/25 schaltet das Mischglied M4 die vom sicheren Schaltwerk SSW gelieferten Informationen auf den Sender S1, in dem sie umgesetzt und aufbereitet werden und nach Verstärkung in einem zugeordneten Sendeverstärker VS1 auf die vordere Sendeantenne SA 1 gelangen.

Bei dem vorstehend näher erläuterten Ausführungsbeispiel war angenommen, daß sich die Sende- und Empfangseinrichtungen jeweils an den Fahrzeugköpfen befinden sollen. Diese Anordnung ist jedoch nicht zwingend notwendig; vielmehr können die Sende- und

Empfangseinrichtungen unter Berücksichtigung eines bestimmten Mindestabstandes zueinander auch in der Mitte eines Fahrzeugs oder zu beiden Seiten eines Drehgestelles angeordnet sein. Der Mindestabstand zwischen den Empfangsantennen bestimmt sich aus der

ω Wegstrecke, die das Fahrzeug unter Berücksichtigung der höchsten Fahrgeschwindigkeit in einer für eine vollständige Telegrammübertragung erforderlichen Zeitspanne zurückzulegen vermag. Unter praktischen

Beeriebsbedingungen liegt der Mindestabstand zwischen den Antennenpaaren bei etwa 6 Meter.

Die Zählkapazität des Zählers Z, die im Beispiel mit »30« angenommen war, richtet sich ausschließlich nach dem tatsächiichen Abstand der Sendeantenne des einen Antennenpaares von der Empfangsantenne des anderen Antennenpaares. Bei einem tatsächlichen äußeren Abstand von nur 6 m könnte beispielsweise ein Zähler mit einer Zählkapazität entsprechend 10 m Fahrweg eingesetzt sein; die Zählkapazität von z. B. »30« könnte aber auch beim tatsächlichen Abstand der Sende- und Empfangsantennen der beiden Antennenpaare von 6 m beibehalten sein.

Die nach der Erfindung ausgebildete Fahrzeugeinrichtung mccht nicht nur eine kontinuierliche Informationsübertragung von der Strecke zum Fahrzeug und umgekehrt, gerade auch im Bereich einer Linienleiter-Kreuzungsstelle, möglich, sondern stellt auch sicher, daß bei gleichzeitiger Ankopplung der Empfangsantennen an die von verschiedenen Streckengeräten gespeisten Linienleit^rschleifen eine ständige gesicherte Informationsübertragung möglich ist. Nachdem nämlich zunächst nur die im Fahrzeug jeweils hintenliegende Empfangsantenne und die zugehörige Sendeantenne wirksam waren, wird beim Ansprechen des Kreuzungsstellen-Diskriminators (Einfahren in den folgenden Streckenbereich) telegrammsynchron auf eine vordere Empfangsantenne und telegrammsynchron auf die zugehörige Sendeantenne umgeschaltet, so daß stets nur eine Verbindung zwischen einem einzigen Linienleiter und dem Fahrzeug gegeben ist. Auf dem Fahrzeug ist ein Umpolen der aufgenommenen Linienleitersignale nicht erforderlich; irgendwelche Hf-Probleine treten daher nicht auf.

Wenn bei einem Fahrzeug mit insgesamt zwei Empfangsantennen aus irgendeinem Grunde eine der Empfangsantennen ausfallen sollte, dann kann der Kreuzungssteiien-Diskriminator auch nicht mehr arbeiten, weil einem seiner Eingänge keine Signale zugeführt werden. Aus dem Ausbleiben der Kreuzungsstellensignale über eine vorgesehene Wegstrecke, z. B. eine Wegstrecke von 300 m, ließe sich ein Störungskennzeichen ableiten, welches zur Aussonderung des Fahrzeugs zu Reparaturzwecken führen könnte. Hierzu ist es erforderlich, das Fahrzeug mit der gestörten Fahrzeugeinrichtung zu erfassen und aus dem Verkehrsverbund auszusondern; um dies zu erreichen, ist es wünschenswert, wenn nach dem Ausfall einer Empfangsantenne über die andere Empfangsantenne eine Verbindung zum betreffenden Fahrzeug bestehen bleibt bzw. wieder aufgebaut werden kann. Tritt der angenommene Defekt an der vorderen Fahrzeugantenne zu einem Zeitpunkt auf, an dem die hintere Empfangsantenne v/irksam ist, dann bleibt die Verbindung Strecke/Fahrzeug bestehen, weil der Kreuzungssteiien-Diskriminator die Umschaltung auf die vordere gestörte Empfangsantenne nicht veranlassen kann. Tritt der angenommene Defekt an der vorderen Empfangsantenne zu einem Zeitpunkt auf, an dem diese Antenne wirksam geschaltet war, dann ist die Verbindung Strecke/Fahrzeug unterbrochen und ein automatisches Umschalten auf die hintere Antenne nicht ohne weiteres möglich, weil die dann fehlenden Zeittaktsignale auf der Steuerleitung X ein wegabhängiges Umschalten auf die hintere Antenne verhindern. Das gleiche gilt wenn <l\e ίο hintere Empfangsantenne defekt wird, und zwar unabhängig davon, wann dieser Defekt auftritt. War zum Zeitpunkt des Auftretens eines Defektes an der hinteren Empfangsantenne die vordere Empfangsantenne wirksam, dann wird wegabhängig auf die hintere Empfangsantenne umgeschaltet, so daß infolge der angenommenen Störung die Informationsübertragung zum Fahrzeug hin abbricht.

Um bei den geschilderten Störungsfällen dennoch ein Ansprechen der Fahrzeuge zu ermöglichen, wird nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung dann, wenn die Informationstelegramme über eine bestimmte Mindestzeit ausgeblieben sind, ein Hilfssignal ausgegeben, mit dessen Hilfe die jeweils noch intakte Empfangsantsnne angeschaltet werden kann. Dies geschieht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unter Verwendung zweier UND-Glieder L/16 und £/26, an deren Steuereingänge über eine Steuerleitung Y das Hilfssignal und an dessen Informationseingänge die beiden Demodulatoren DEi bzw. DE 2 angeschlossen sind. Ist eine langer anhaltende Empfangsstörung erkannt, gibt das sichere Schaltwerk SSW das Hilfssignal aus und hält es so lange aufrecht bis — beispielsweise nach Behebung des Defektes — beide Empfangsantennen gleichzeitig ansprechen. Dann wird durch Hochohmigschalten der UND-Glieder t/16 und t/26 die über diese UND-Glieder geschaltete Verbindung der beiden Empfangsantennen zum sicheren Schaltwerk telegrammsynchron aufgetrennt und die Kippstufe K 2 erhält einen Grundstellungsimpuls, der dafür sorgt, daß das im Fahrzeug jeweils hinteniiegende Antennenpaar wirksam geschaltet wird.

In F i g. 1 sind die Schaltmittel für das Umschalten der Empfangs- und der Sendeantennen als diskrete Bauelemente dargestellt. Diese Bauelemenvc sind im Sinne der Eisenbahnsignaltechnik signaltechnisch sicher auszuführen, d. h. irgendwelche Defekte dürfen niemals dazu führen, daß gefahrbringende Zustände auftreten, etwa durch gleichzeitiges Abschalten aller Empfangsantennen eines Fahrzeugs. Die für die Realisierung der so vorliegenden Erfindung erforderlichen Schaltmittel mit Ausnahme der eigentlichen Sende- und Empfangsschaltmittel brauchen aber nicht als diskrete Bauelemente ausgeführt sein. Vielmehr können sie zu einem eigenen sicheren Schaltwerk SSWi zusammengefaßt sein, das seinerseits in das sichere Schaltwerk SSW der Verarbeitungseinrichtung integriert sein kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Fahrzeugeinrichtung für die linienförmige Zugbeeinflussung mit mindestens zwei in Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandet angeordneten Empfangs- sowie gegebenenfalls einer oder mehreren Sendeantennen auf jedem Fahrzeug, die mit längs der Strecke verlegten Linienleitern gekoppelt sind, welche von ortsfesten Sende- und Empfangseinrichtungen gespeist bzw. überwacht werden und mit örtlich begrenzten Kreuzungsstellen versehen sind, bei deren Passieren die Empfangsspannungen der Empfangsantennen des Fahrzeugs eine Amplitudenänderung und einen Phasensprung erfahren, bei der auf dem Fahrzeug eine von den Empfangsantennen gespeiste Phasenvergleichsschaltung zum Erkennen von Linienliter-Kreuzungen sowie eine Einrichtung vorgesehen sind, welche bei jedem Bereichskennungswechsel vorübergehend zunächst nur die in Fahrrichtung hintere und danach vorübergehend nur die vordere Empfangsantenne auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung aufschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug über einen Fahrrichtungsgeber (FG) außerhalb der Linienleiter-Kreuzungsbereiphe stets eine in Fahrrichtung rückwärtige Empfangsantenne (EA 2) auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung (SSW) geschaltet ist, daß die Phasenvergleichsschaltung (KD) beim Erkennen einer Kreuz;'ngsstelle eine vordere Empfangsantenne (EA I) an- und die bisher aufgeschaltete Empfangsantenne (EA 2) abschaltet und daß eine Schalteinrichtung (Z) vorgesefcnn ist, welche frühestens nach dem Vorüberfahren der hinteren Antenne (EA 2 bzw. A4 2) an der Kreuzungsstelle die zuvor aufgeschaltete Empfangsantenne (EA 1) ab- und die hintere Empfangsantenne wieder auf den Informationskanal aufschaltet.

2. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug eine Wegmeßeinrichtung (RJG, Z) vorgesehen ist, de nach dem Zurücklegen einer dem Abstand der jeweils geschalteten Antennen (EA 1, EA 2 bzw. SA 2) entsprechenden Mindest Wegstrecke seit dem Anschalten einer vorderen Empfangsantenne (EA 1) diese Empfangsantenne ab- und eine hintere Empfangsantenne (EA 2) anschaltet.

3. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschaltung auf eine hintere Empfangsantenne nach dem Umschalten auf eine vordere Antenne abhängig gemacht ist vom erneuten Wechsel der Phasenlage der über die vordere und hintere Empfangsantenne aufgenommenen Empfangsspannungen.

4. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch 1 für ein mit mehreren Sende- und Empfangseinrichtungen ausgerüstetes Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantennen (SA 1, SA 2) in Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandet in der Nähe der 6Q Empfangsantennen (EA 1, £4 2) außerhalb des von den Empfangsantennen umschlossenen Raumes angeordnet sind und daß auf dem Fahrzeug ein Schaltwerk (U24, M3, i/13 und UH, M 4, t/23) vorgesehen ist, das stets die der jeweils wirksamen Empfangsantenne (z. B. EA 2) zugeordnete Sendeantenne (SA 2) an- und die übrigen Sendeantennen des Fahrzeugs abschaltet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug eine Wegmeßeinrichtung (RJG, Z) vorgesehen ist, die nach dem Zurücklegen einer dem Abstand der Empfangsantenne (EA 1) eines vorderen Antennenpaares zur Sendeantenne (SA 2) eines hinteren Antennenpaares entsprechenden Mindestwegstrecke seit dem Anschalten einer vorderen Sendeantenne (SA 1) diese ab- und eine hintere Sendeantenne (SA 2) anschaltet

6. Fahrzeugeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand der Empfangsantennen jedes Fahrzeugs bestimmt ist durch die Wegstrecke, die das Fahrzeug unter Berücksichtigung einer höchstzulässigen Fahrgeschwindigkeit für eine vollständige Telegrammübertragung benötigt

7. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen gleichen Funktionsverhaltens am vorderen und am hinteren Ende eines Fahrzeugs angeordnet sind.

8. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Antennen gleichen Funktionsverhaltens beiderseits eines Drehgestelles angeordnet sind.

9. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch 6 für ein mit zwei Empfangsantennen ausgerüstetes Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug eine Schalteinrichtung (U 16, ί/26) vorgesehen ist, die bei einer über eine vorgegebene Mindestzeit andauernden Empfangsunterbrechung beide Empfangsantennen (EA 1, EA 2) des Fahrzeugs anschaltet

10. Fahrzeugeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug eine Auswerteschaltung vorgesehen ist die nach dem Anschalten beider Empfangsantennen den Gleichzeitigkeitsausschluß der Aniennensignale überwacht, beim gleichzeitigen Anheben von Antennensignalen an beiden Empfangsantennen die Schalteinrichtung (U 16, t/26) telegrammsynchron abschaltet und die jeweils hintenliegende Empfangsantenne auf den Informationskanal aufschaltet.