DE3538165C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 30 40 137 be
kannt. Sie ermöglicht die Übertragung von Information
zwischen einer Trasse und auf dieser geführten Fahr
zeugen. Dabei kann der Information sendende Teil der
Einrichtung, der in der Regel an der Strecke angeordnet
sein wird, ohne eigene Stromversorgung betrieben werden.
Die bekannte Einrichtung verwendet zur Informationsüber
tragung mehrere bewickelte Ferritkerne, welche zusammen
mit jeweils einem Ferritstab zur Energieübertragung, in
einem besonderen Gehäuse im Gleis oder am Fahrzeug
untergebracht sind.
Dies kann für bestimmte Einsatzfälle von Nachteil sein.
Beispielsweise stören über das Niveau der Schienen
köpfe hinausragende Gehäuse beim Einsatz von Schneepflü
gen. Um fahrtrichtungsspezifische Information für beide
Fahrtrichtungen zu übertragen, werden, da die Antennen
für die Energie- und die Informationsübertragung jeweils
in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, zwei kom
plette Übertragungseinrichtungen benötigt. Eine Kombina
tion einer Energieübertragungseinrichtung mit zwei In
formationsübertragungseinrichtungen ist nicht möglich.
Z. B. aus den Druckschriften
DE-OS 20 31 965 oder Revue Gen´rale des Chemins des Fer, Dez. 1968, S. 696-699
ist es jeweils bekannt, die Schienen eines Gleises zur Informationsübertragung
heranzuziehen. Die Einspeisung des Information enthaltenden Signals
erfolgt dabei über einen Transformator in beide Schienen eines Gleises
an der Trennstelle eines Gleisstromkreises. Das Signal wird auf dem Fahrzeug
über zwei senkrecht zu den Schienen stehende Antennen empfangen.
Auch aus dem Aufsatz vom Jeffries "Eine weitere Rolle für Gleichstromkreise" in Schienen der
Welt, Nov. 1975, S. 885-892
ist ebenfalls die Informationsübertragung über die
Schienen bekannt. Darin ist auch angegeben, daß prinzipiell
eine mittig angeordnete Empfangsantenne verwendet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich
tung der vorstehend beschriebenen Art so zu verbessern,
daß sich keine störenden Bauteile im Gleis befinden und
daß auf eine gemeinsame Unterbringung der Antennen für
die Energieübertragung und die Informationsübertragung
verzichtet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichen
des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Verwendung eines Schienenstückes als Datensen
deantenne entfallen die bisher hierfür verwendeten, empfind
lichen Ferritstäbe, die in einer ganz bestimmten Lage zur
Energieempfangsantenne angeordnet und aus Stabilitäts
gründen mit dieser zusammen in einem Gehäuse eingegossen
werden mußten. Die robuste Energieempfangsantenne kann
damit jetzt ohne Schwierigkeiten so im Gleis (etwa zwi
schen zwei Schwellen) untergebracht werden, daß sie kein
Hindernis darstellt.
Eine Ausgestaltung der Einrichtung nach der Erfindung
sieht als Antennen für die Energiesender und den Energie
empfänger bewickelte Ferritstäbe vor, die mit ihrer Ma
gnetfeldachse quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet sind
und in Gleismitte aneinander vorbeigeführt werden. Eine
andere Ausgestaltung sieht anstelle von Ferritstäben
Rahmenantennen vor, deren Magnetfeldachsen zur Gleis
ebene senkrecht stehen.
In den Ansprüchen 4 und 5 werden schaltungstechnische
Maßnahmen, die bereits beim Stand der Technik im Zusam
menhang mit der dort beschriebenen Einrichtung verwirk
licht waren, für die erfindungsgemäße Einrichtung bean
sprucht.
Ausgestaltungen, die die Übertragung richtungsspezifi
scher Information über zwei von einem einzigen Energie
empfänger gespeisten, voneinander unabhängigen Datensen
dern zum Gegenstand haben, sind in den Ansprüchen 6 und
7 beschrieben.
Anhand dreier Figuren soll ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben und seine
Funktion erklärt werden. Es zeigen:
Fig. 1 das Prinzip der Einrichtung als
Blockschaltbild,
Fig. 2 die streckenseitige Antennenanordnung
mit einem Ferritstab als Energieempfangs
antenne,
Fig. 3 die streckenseitige Antennenanordnung
mit zwei Datensendern und Rahmenantenne als
Energieempfangsantenne.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung nach der Erfindung dar
gestellt, die aus einem Information abgebenden Teil, der
sich z.B. an einem Eisenbahngleis befindet und im
Weiteren als Gleisgerät GG bezeichnet wird und einem an
einem Fahrzeug montierten, Information aufnehmenden Teil,
der im Weiteren als Fahrzeuggerät FG bezeichnet wird,be
steht. Das Gleisgerät enthält eine Datenaufbereitungs
schaltung DA, vorzugsweise ein Mikrorechnersystem mit
Datenspeicher, das die auszugebende Information in Form
eines Datentelegrammes bereithält. Ein Datensender DS
gibt eine mit diesem Datentelegramm modulierte Frequenz
aus. Diese Frequenz wird über einen Stromwandler in eine
der Schienen des Gleises eingespeist. Das Sendestrom
führende Schienenstück wirkt damit als Datensendeantenne
DSA. Zur Stromversorgung der Datenaufbereitungsschaltung
und des Datensenders dient eine Stromversorgungsschal
tung SV, die eine über eine Energieempfangsantenne EEA
aufgenommene Frequenz gleichrichtet und die so entste
hende Gleichspannung auf einen festgelegten Wert begrenzt.
Die Stromversorgungsschaltung enthält einen in der Figur
nicht dargestellten Speicherkondensator, der die Strom
versorgung der Daten sendenden bzw. aufbereitenden Schal
tungsteile auch nach Absinken der von der Energieempfangs
antenne aufgenommenen Leistung noch für eine gewisse Zeit
aufrechterhält. Die Ausgabe von Datentelegrammen beginnt
automatisch, sobald eine bestimmte Versorgungsspannung
von der Stromversorgungsschaltung abgegeben wird und
wird erst wieder eingestellt, wenn die Versorgungsspan
nung unter einen bestimmten vorgegebenen Wert absinkt.
Über eine in Fig. 1 dargestellte Verbindung SL besteht
die Möglichkeit, die gespeicherte, zu übertragende In
formation etwa abhängig von einer Signalstellung oder
abhängig von einem in einem Stellwerk eingegebenen Be
fehl zu ändern.
Das Fahrzeuggerät FG enthält neben einem Datenempfänger
DE, der die vom Gleisgerät GG ausgesendete Frequenz über
eine Datenempfangsantenne DEA aufnimmt und demoduliert,
einen Generator als Energiesender ES, der einen auf eine
andere Frequenz als die Datenübertragungsfrequenz abge
stimmten Reihenschwingkreis erregt. Eine Energiesendean
tenne ESA ist die Induktivität dieses Reihenschwingkrei
ses und erzeugt in ihrer Umgebung ein starkes elektroma
gnetisches Wechselfeld. Der Energiesender wird aus dem
Bordnetz des Fahrzeuges über eine nicht dargestellte
Regelschaltung so mit Spannung versorgt, daß der im Sen
dekreis fließende Strom einen konstanten Wert beibehält.
Bei Annäherung an ein Gleisgerät wird der Energiesende
kreis durch die Rückwirkung des Energieempfangskreises
verstimmt. Die infolge der Verstimmung normalerweise zu er
wartende Stromabsenkung im Sendekreis findet jedoch nicht
statt, da die Regelschaltung durch Anheben der Versorgungs
spannung des Energiesenders der Stromabsenkung entgegen
wirkt und dafür sorgt, daß trotz des durch die Energie
empfangsantenne hervorgerufenen Energieverlustes das
elektromagnetische Feld in gleicher Stärke erhalten und so die
Stromversorgung des Gleisgerätes gesichert bleibt. Die
Rückwirkung auf den Energiesendekreis, die dem Fahrzeug
gerät die Anwesenheit eines Gleisgerätes auch bei Ausfall
von dessen Datensender signalisiert, wird nun, da keine
Stromabsenkung auftritt, anhand der Spannungsüberhöhung
am Sendekreis durch eine Sensorschaltung S festgestellt.
Eine Auswerteschaltung AS decodiert die vom Datenempfänger
gelieferten Datentelegramme und wertet die Signale der
Sensorschaltung aus. Die Auswerteschaltung liefert Steuer
signale zum Führerstand oder direkt an die automatische
Fahr- und Bremssteuerung des Fahrzeuges. Auch Ein- und
Ausschaltsignale für den Energiesender werden von der
Auswerteschaltung geliefert, um den Energiesender z.B.
nur in der unmittelbaren Umgebung eines Gleisgerätes ein
zuschalten. Die Einschaltorte können dazu in bekannter
Weise durch Übertragung der Entfernung zum jeweils
nächsten Gleisgerät und eine Wegmessung erfolgen.
In Fig. 2 ist in einem Schwellenfach eines Gleises GL
ein bewickelter Ferritstab als Energieempfangsantenne EEA
dargestellt. Er versorgt das in einem Elektronikkasten EK
untergebrachte Gleisgerät mit Spannung, welche durch das
elektromagnetische Feld eines nicht dargestellten, an einem
Fahrzeug angebrachten gleichartigen Ferritstabes in ihm
induziert wird. Die beiden Ferritstäbe liegen mit ihren
Magnetfeldachsen einander parallel etwa in der Gleismitte.
Als Datensendeantenne DSA wirkt das von den Punkten P 1
und P 2 begrenzte Schienenstück. Dieses wird über in den
Punkten P 1 und P 2 angeschweißte oder angeschraubte Kupfer
seile mit Sendestrom beaufschlagt. Das Magnetfeld des in
der Schiene fließenden Sendestromes wird von einer am
Fahrzeug angebrachten, über der Schiene quer zur Fahrt
richtung liegend geführten Spule, die auch einen Ferrit
kern aufweisen kann und als Datenempfangsantenne wirkt,
aufgenommen. Die Verwendung einer Spule zur Aufnahme des
Schienenmagnetfeldes ist auch von codierten Gleiskreisen
her bekannt.
In Fig. 3 ist eine Einrichtung mit zwei mit verschiedenen
Schienen verbundenen Datensendern dargestellt. Ein Daten
sender verwendet als Datensendeantenne DSA 1 das Schienen
stück zwischen den Punkten P 3 und P 4, der andere Daten
sender verwendet als Datensendeantenne DSA 2 das durch die
Punkte P 5 und P 6 begrenzte Schienenstück. Die beiden
Datensender werden durch einen gemeinsamen Energieempfän
ger, der zusammen mit den Datensendern in einem gemeinsamen
Elektronikkasten EK untergebracht ist mit Energie versorgt.
Der Energieempfänger benutzt als Energieempfangsantenne
EEA eine in der Schwellenebene verlegte Rahmenantenne.
Das den Energiesender tragende Fahrzeug verwendet als
Energiesendeantenne ebenfalls eine Rahmenantenne, die bei
Passieren des Gleisgerätes in einer zur Spulenebene der
Energieempfangsantenne parallelen Ebene über die Energie
empfangsantenne hinweggeführt wird.
Die vom Gleisgerät über die Schienenstücke DSA 1 und DSA 2
ausgesendeten Daten werden von getrennten Datenempfangs
antennen auf dem Fahrzeug aufgenommen. Dabei werden über
die Datensendeantennen DSA 1 Daten für von rechts nach
links fahrende Fahrzeuge, über die Datensendeantenne DSA 2
Daten für von links nach rechts fahrende Fahrzeuge ausge
geben. Die beiden als Datensendeantennen DSA 1, DSA 2 ver
wendeten Schienenstücke sind gegeneinander und gegen die
Energieempfangsantenne versetzt. Dies gewährleistet, daß
der für die jeweilige Fahrtrichtung wichtige Datensender
seine volle Betriebsspannung hat, wenn die für die Fahrt
richtung benutzte Datenempfangsantenne des Fahrzeuges in
den Bereich der Datensendeantenne gelangt.
Claims (8)
1. Induktiv wirkende Einrichtung zur
Übertragung von Daten von einem Gleis auf ein auf
diesem fahrendes Fahrzeug, die aus einem streckenseitigen
und einem fahrzeugseitigen Teil (GG, FG), besteht
bei der der streckenseitige Teil (GG) einen Datensender (DS) und einen Energieempfänger (EEA), der fahrzeugseitige Teil (FG) einen Datenempfänger (DE) und einen Energiesender (ES) enthält und
bei der bei gegenseitiger Annäherung der beiden Teile (FG, GG) der Energiesender (ES) auf den Energieempfänger (EEA) Energie und,
bei Annäherung unter einen vorgegebenen kritischen Abstand, der Datensender (DS) auf den Datenempfänger (DE) Daten überträgt und
hierzu auf einem vorgegebenen Frequenzkanal arbeitet und
die zu übertragenden Daten unter Verwendung eines Frequenzmodulationsverfahrens in binärer Form seriell ausgibt und
wobei die vom Energie empfänger (EEA) aufgenommene Energie zumindest zum Teil der Stromversorgung des Datensenders (DS) dient, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang des Datensenders (DS) über einen Stromwandler in zwei, ein kurzes Stück voneinander entfernt liegenden Punkten (P 1, P 2) an eine Schiene des Gleises (GL) angeschlossen ist,
daß die Antenne des Datenempfängers (DE) so angebracht ist, daß sie vom Magnetfeld der mit dem Datensender (DS) verbundenen Schiene induktiv beeinflußt wird und
daß die Energieempfangsantenne (EEA) für sich getrennt im Gleis, unterhalb des Niveaus der Schienenköpfe, angeordnet ist.
bei der der streckenseitige Teil (GG) einen Datensender (DS) und einen Energieempfänger (EEA), der fahrzeugseitige Teil (FG) einen Datenempfänger (DE) und einen Energiesender (ES) enthält und
bei der bei gegenseitiger Annäherung der beiden Teile (FG, GG) der Energiesender (ES) auf den Energieempfänger (EEA) Energie und,
bei Annäherung unter einen vorgegebenen kritischen Abstand, der Datensender (DS) auf den Datenempfänger (DE) Daten überträgt und
hierzu auf einem vorgegebenen Frequenzkanal arbeitet und
die zu übertragenden Daten unter Verwendung eines Frequenzmodulationsverfahrens in binärer Form seriell ausgibt und
wobei die vom Energie empfänger (EEA) aufgenommene Energie zumindest zum Teil der Stromversorgung des Datensenders (DS) dient, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang des Datensenders (DS) über einen Stromwandler in zwei, ein kurzes Stück voneinander entfernt liegenden Punkten (P 1, P 2) an eine Schiene des Gleises (GL) angeschlossen ist,
daß die Antenne des Datenempfängers (DE) so angebracht ist, daß sie vom Magnetfeld der mit dem Datensender (DS) verbundenen Schiene induktiv beeinflußt wird und
daß die Energieempfangsantenne (EEA) für sich getrennt im Gleis, unterhalb des Niveaus der Schienenköpfe, angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antenne (ESA) des Energiesenders (ES) aus einem bewickelten Ferritstab besteht, der mit seiner Längsachse quer zur Fahrrichtung, so an der Unterseite des Fahrzeuges angebracht ist, daß er etwa oberhalb der Gleismitte geführt wird und
daß die Antenne (EEA) des Energieempfängers (SV) ebenfalls aus einem quer zur Fahrrichtung in Gleismitte angeordneten bewickelten Ferritstab besteht.
daß die Antenne (ESA) des Energiesenders (ES) aus einem bewickelten Ferritstab besteht, der mit seiner Längsachse quer zur Fahrrichtung, so an der Unterseite des Fahrzeuges angebracht ist, daß er etwa oberhalb der Gleismitte geführt wird und
daß die Antenne (EEA) des Energieempfängers (SV) ebenfalls aus einem quer zur Fahrrichtung in Gleismitte angeordneten bewickelten Ferritstab besteht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antenne des Energiesenders eine Rahmenantenne ist, die so an der Unterseite des Fahrzeuges angebracht ist, daß ihre Magnetfeldachse auf der Gleisebene senkrecht steht und sich etwa in der Gleismitte befindet und
daß die Antenne (EEA) des Energieempfängers aus einer in einem Schienenfach verlegten Spule mit ebenfalls zur Gleisebene senkrechter, in Gleismitte befindlicher Magnetfeldachse besteht.
daß die Antenne des Energiesenders eine Rahmenantenne ist, die so an der Unterseite des Fahrzeuges angebracht ist, daß ihre Magnetfeldachse auf der Gleisebene senkrecht steht und sich etwa in der Gleismitte befindet und
daß die Antenne (EEA) des Energieempfängers aus einer in einem Schienenfach verlegten Spule mit ebenfalls zur Gleisebene senkrechter, in Gleismitte befindlicher Magnetfeldachse besteht.
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Energiesender (ES)
eine Sensorschaltung (S) verbunden ist, die die Rückwirkung
des Energieempfängers (EEA) auf den Energiesender
feststellt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Energiesender eine Regelschaltung enthält,
die den Strom im Antennenkreis des Energiesenders konstant
einregelt und daß die Sensorschaltung (S) die
Spannungsüberhöhung am Antennenkreis feststellt.
6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Energieempfänger zwei Datensender (DSA 1, DSA 2) zugeordnet sind, die mit ihren Ausgängen an jeweils zwei Punkte (P 3, P 4; P 5, P 6) der verschiedene Schienen des Gleises angeschlossen sind und
daß auf dem Fahrzeug zwei Datenempfänger angeordnet sind, deren Antennen die Magnetfelder der verschiedenen Schienen des Gleises aufnehmen.
daß jedem Energieempfänger zwei Datensender (DSA 1, DSA 2) zugeordnet sind, die mit ihren Ausgängen an jeweils zwei Punkte (P 3, P 4; P 5, P 6) der verschiedene Schienen des Gleises angeschlossen sind und
daß auf dem Fahrzeug zwei Datenempfänger angeordnet sind, deren Antennen die Magnetfelder der verschiedenen Schienen des Gleises aufnehmen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Punkte (P 3, P 4; P 5, P 6), an denen die Ausgänge
der Datensender (DSA 1, DSA 2) an die Schienen angeschlossen sind,
paarweise in Fahrtrichtung gegen die Energieempfangsantenne
(EEA) versetzt sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Punkte (P 3, P 4; P 5, P 6) an denen die Ausgänge der
Datensender (DSA 1, DSA 2) an die Schienen angeschlossen sind,
paarweise in Fahrtrichtung gegen die Magnetfeldachse
der die Antenne (EEA) des Energieempfängers bildenden, in
einem Schienenfach verlegten Spule, versetzt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853538165 DE3538165A1 (de) | 1985-10-26 | 1985-10-26 | Einrichtung zur uebertragung von daten auf ein schienenfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853538165 DE3538165A1 (de) | 1985-10-26 | 1985-10-26 | Einrichtung zur uebertragung von daten auf ein schienenfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3538165A1 DE3538165A1 (de) | 1987-04-30 |
DE3538165C2 true DE3538165C2 (de) | 1990-09-13 |
Family
ID=6284557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853538165 Granted DE3538165A1 (de) | 1985-10-26 | 1985-10-26 | Einrichtung zur uebertragung von daten auf ein schienenfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1985-10-26 DE DE19853538165 patent/DE3538165A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Owner name: ALCATEL SEL AKTIENGESELLSCHAFT, 7000 STUTTGART, DE |
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