DE3620208A1 - Einrichtung auf einem spurgebundenen fahrzeug - Google Patents
Einrichtung auf einem spurgebundenen fahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung auf
einem spurgebundenen Fahrzeug, das mit einer vorgegebenen
Anzahl von in Fahrrichtung hintereinander in vorgegebenen
Abständen angeordneten Sensoren versehen ist,
die entlang der Spur regelmäßig angeordnete Ortsmarken
mindestens erkennen können, wobei jeweils zwei nicht benachbarte
Sensoren paarweise Signalverarbeitungseinrichtungen
steuern.
Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise beschrieben
in der DE-PS 21 10 164. Bei dieser Einrichtung steht
eine linienförmige Informationsübertragung zwischen
Schienenfahrzeugen und der Strecke durch induktive Übertragung
von Wechselspannungen von einer entlang der
Strecke verlegten Doppelleitung auf Empfangsspulen an
den Fahrzeugen im Vordergrund. Die Doppelleitung ist in
vorgegebenen Abständen gekreuzt und bildet an diesen
Stellen Ortsmarken, die durch Auswerten der auf den
Fahrzeugen empfangenen Wechselspannungen elektrisch erkannt
werden können. Die Schienenfahrzeuge ermitteln
ihren jeweiligen Fahrort durch Abzählen der Kreuzungsstellen.
Außerdem ist es möglich, den jeweiligen Fahrort
der Fahrzeuge aus einer Wegmessung zu bestimmen, und
zwar mit Hilfe eines mit einem Fahrzeugrad gekuppelten
Sensors. Hierbei werden die Radumdrehungen in Wegimpulse
umgesetzt, die von einem Zähler gezählt werden.
Wenn zur genauen Fahrortbestimmung der Schienenfahrzeuge
die zuletzt geschilderte Wegmeßmethode zusätzlich
angewandt wird, bedeutet dies selbstverständlich einen
erhöhten Aufwand. Außerdem muß berücksichtigt werden,
daß die Bestimmung von Radumdrehungen nur dann sinnvoll
ist, wenn unangetriebene Räder zur Verfügung stehen, da
bei Triebfahrzeugen die Wahrscheinlichkeit des Schleuderns
oder Gleitens besonders groß ist, wenn sie bis an
die Grenze der Haftreibung betrieben werden. Bei vielen
modernen Lokomotiven stehen im Hinblick auf eine sehr
hohe Förderleistung keine Laufräder mehr zur Verfügung,
da sämtliche Achsen angetrieben und auch gebremst werden
können.
Die bekannte Einrichtung verzichtet auf eine Fahrortbestimmung
durch Zählen von Radumdrehungen. Ersatzweise
wird der Abstand der Kreuzungsstellen der Doppelleitung
in so viele gleiche Teile unterteilt, wie am Schienenfahrzeug
Empfangsspulen angeordnet sind. Die Feinstufigkeit,
mit welcher die jeweilige Position eines Schienenfahrzeuges
festgestellt werden kann, hängt dann unmittelbar
davon ab, wieviel Empfangsspulen insgesamt innerhalb der
Länge des vorgegebenen Kreuzungsstellenabstandes am
Schienenfahrzeug vorgesehen werden.
Die bekannte Einrichtung ist jedoch nicht ohne weiteres
zur Ermittlung von Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerten
spurgebundener Fahrzeuge geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung der eingangs angegebenen Gattung dahingehend
weiterzubilden, daß auf den spurgebundenen Fahrzeugen
Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerte mit hoher
Genauigkeit zuverlässig ermittelt werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
mindestens zwei Sensorpaare angeordnet sind, von denen
jedes Paar über einen gemeinsamen Steuereingang ein zugeordnetes
Kippglied steuert, an dessen Ausgänge mindestens
zwei Torschaltungen angeschlossen sind zum bedarfsweisen
Weiterleiten von Zählimpulsen vorgegebener
Folgefrequenz an zwei Zähler, deren Zählergebnisse abwechselnd
in einem Rechner weiterverarbeitet werden.
Diese Einrichtung ist unabhängig von der Art der
regelmäßig an der Strecke angeordneten Ortsmarken; diese
können beispielsweise Kreuzungsstellen einer wechselstromgespeisten
Doppelleitung sein oder aber auch aus
anderen punktförmigen Einwirkstellen bestehen. Wesentliche
Voraussetzung bei den verschiedensten Ausführungen
ist, daß die Sensoren eines Sensorpaares während der
Fahrt nacheinander betätigt werden. Aufgrund welcher
physikalischer Grundlage dies erfolgt, dürfte gleichgültig
sein.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung
ergibt sich bereits bei der Verwendung von zwei Sensorpaaren,
da die verwendeten Zähler bei dem gewählten Betrieb
im Hinblick auf die Sicherheit nicht nur schlicht
einen mehrfachen Beitrag zu einem richtigen Meßergebnis
liefern, sondern darüber hinaus speziell zeitversetzt
arbeiten. Dies wird anhand eines Ausführungsbeispieles
noch näher erläutert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht
als Weiterbildung vor, daß an die Ausgänge jedes Kippgliedes
zwei UND-Glieder angeschlossen sind, über welche
ein vom Rechner zyklisch ausgegebenes Zähler-Abfragesignal
jeweils demjenigen der beiden dem Kippglied zugeordneten
Zähler zugeführt wird, der zu dem Zeitpunkt
keine Zählimpulse erhält.
Durch einen derartigen Aufbau ergibt sich im Hinblick
auf eine Rechnerauswertung ein besonders zweckmäßiger
Aufbau bei der Verwendung eines Mikrocomputers.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Übersichtsbild mit Fahrzeug und Strecke,
Fig. 2 das Blockschaltbild einer Auswerteeinrichtung
auf einem spurgebundenen Fahrzeug und
Fig. 3 in mehreren Diagrammlinien Funktionsabläufe in
der Auswerteschaltung nach Fig. 2.
Fig. 1zeigt symbolisch ein spurgebundenes Fahrzeug
FG, vorzugsweise ein Schwebefahrzeug, das sich in Fahrrichtung
F entlang einer durch eine Doppelleitung DG
markierten Spur bewegt. Bei schienengebundenen Fahrzeugen
FG liegt die Doppelleitung DG beispielsweise im
Gleis (nicht weiter dargestellt). Die Doppelleitung DG
ist mit einer ortsfesten Zentrale ZE verbunden. Hierdurch
besteht die Möglichkeit einer Wechselstromspeisung.
In vorgegebenen Abständen L ist die Doppelleitung
DG gekreuzt; die so gebildeten Kreuzungsstellen K 1, K 2,
K 3 bzw. K 4 stellen Ortsmarken dar, die durch Auswerten
des elektromagnetischen Feldes oberhalb der Doppelleitung
DG elektrisch erkannt werden können. Das Fahrzeug
FG ist mit vier Antennen A 1, A 2, A 3 und A 4 versehen, die
in gleichen, vorgegebenen Abständen l unterhalb des
Fahrzeuges montiert sind. Die genannten Antennen A 1 bis
A 4 dienen als Sensoren und sind mit der Doppelleitung DG
so gekoppelt, daß die Kreuzungsstellen, z. B. die Kreuzungsstelle
K 2, auf dem Fahrzeug FG beim Passieren exakt
geortet werden kann. Die Antennen A 1 bis A 4 können in
bevorzugter Weise so angebracht werden, daß der Abstand
l zwischen den Antennen vorgegeben ist durch den Abstand
L zweier Kreuzungsstellen der Doppelleitung DG, dividiert
durch die Anzahl der Antennen A 1 bis A 4. Eine
derartige Realisierung ist jedoch nur dann möglich, wenn
sich der Abstand L zweier Kreuzungsstellen der Doppelleitung
DG in einer durch die Länge des Fahrzeuges FG
vorbestimmten Größenordnung hält.
Die am Fahrzeug FG angebrachten Antennen A 1 bis A 4 sind
an eine Auswerteeinrichtung AG angeschlossen, die anhand
des Blockschaltbildes nach Fig. 2 nachfolgend näher erläutert
wird.
Die Anordnung gemäß Fig. 2 zeigt, daß die Antennen A 1
bis A 4 an zugeordnete Umsetzer U 1 bis U 4 angeschlossen
sind. Diese Umsetzer haben die Aufgabe, die zugeführten
Signalwechselspannungen zu bewerten und schließlich
dann jeweils einen Steuerimpuls ST (Fig. 3) abzugeben,
wenn die zugeordnete Antenne, z. B. die Antenne
A 1, eine Kreuzungsstelle der Doppelleitung DG (Fig. 1),
z. B. die Kreuzungsstelle K 2, passiert. Ob über die Antennen
A 1 bis A 4 zusätzlich ein Informationsaustausch
mit der ortsfesten Zentrale ZE erfolgt oder nicht, ist
für die weitere Betrachtung unerheblich, da sie im
Prinzip für die erfindungsgemäße Einrichtung weniger von
Bedeutung ist.
Jeweils zwei nicht benachbarte Antennen, so z. B. die
Antennen A 1 und A 3 oder die beiden Antennen A 2 und A 4
sind über ihre zugeordneten Umsetzer U 1 und U 3 bzw. U 2
und U 4 paarweise zusammengefaßt und geben ihre Steuerimpulse
an ein ODER-Glied OD 1 bzw. OD 2 ab. Das ODER-Glied
OD 1 steuert über einen Takteingang C 1 ein Kippglied
KD 1; entsprechendes gilt sinngemäß für das ODER-Glied
OD 2 und den Takteingang C 2 eines Kippgliedes KD 2.
Als weitere Voraussetzung zur Geschwindigkeits- und/oder
Beschleunigungsermittlung auf dem Fahrzeug dienen zwei
Zählerpaare Z 10, Z 11 und Z 20, Z 21 in Verbindung mit
einem Taktgenerator G, der Zählimpulse vorgegebener
Folgefrequenz abgibt. Zum zeitlich festgelegten Zuführen
der vom Taktgenerator G ständig abgegebenen Zählimpulse
dienen als Torschaltung arbeitende UND-Glieder UD 1, UD 2,
UD 3 bzw. UD 4. Alle diese UND-Glieder sind über je
einen Eingang mit dem Taktgenerator G verbunden. Der
zweite Eingang 2 UD 1 des UND-Gliedes UD 1 bzw. der zweite
Eingang 2 UD 2 des UND-Gliedes UD 2 ist an den Ausgang Q 1
bzw. an den Ausgang 1 des Kippgliedes KD 1 angeschlossen.
Entsprechendes gilt sinngemäß für die zweiten
Eingänge 2 UD 3 und 2 UD 4 der UND-Glieder UD 3 und UD 4
bezüglich der Ausgänge Q 2 und 2 des Kippgliedes KD 2.
Im Schaltungszusammenhang mit den beiden Zählern Z 10,
Z 11 bzw. Z 20, Z 21 sind je zwei weitere UND-Glieder UD 10,
UD 20 bzw. UD 30, UD 40 vorgesehen. Über diese UND-Glieder
erfolgt zu vorgegebenen Zeitpunkten eine Abfrage des
jeweils vorliegenden Zählerstandes durch eine Mikrocomputer
MC. Dieser gibt zu dem Zweck über Leitungen L 1
und L 2 regelmäßig Zähler-Abfragesignale ZA 1 bzw. ZA 2
aus. Zur weiteren Steuerung der beiden UND-Glieder UD 10
und UD 20 bzw. UD 30 und UD 40 sind diese paarweise mit den
Ausgängen Q 1 und 1 bzw. Q 1 und 2 des Kippgliedes KD 1
bzw. KD 2 verbunden.
Die beiden UND-Glieder UD 1/UD 10 oder UD 2/UD 20 oder
UD 3/UD 30 bzw. UD 4/UD 40 werden durch das jeweils
zugeordnete Kippglied KD 1 bzw. KD 2 so gesteuert, daß entweder
durch den betreffenden Zähler, z. B. den Zähler
Z 10, die vom Taktgenerator G ständig angebotenen Zählimpulse
vorgegebener Folgefrequenz verarbeitet werden
oder aber der Zähler Z 10 keine Zählimpulse mehr erhält,
sein bis dahin erreichtes Zählergebnis gespeichert hält
und beim folgenden Zählerabfragesignal ZA 1 über das UND-Glied
UD 10 abgefragt werden kann. Bei der Zählerabfrage
wird das jeweilige Zählergebnis über eine Leitung L 3
bzw. L 4, L 5 oder L 6 an den Mikrocomputer MC übertragen.
Gleichzeitig wird der betreffende Zähler über eine Leitung
L 7 bzw. L 8, L 9 oder L 10 in eine vorgegebene Grundstellung
gebracht (zurückgestellt).
Die vom Mikrocomputer MC aus den einzelnen Zählern übernommenen
Zählergebnisse werden unter Berücksichtigung
des Abstandes l der Antennenpaare, also z. B. A 1/A 3, in
Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerte umgerechnet.
Fig. 3 zeigt in mehreren Diagrammlinien Z 100, Z 110,
Z 200 und Z 210 in Abhängigkeit von der Zeit t jeweils
erreichte Zählerstände der Zähler Z 10, Z 11, Z 20 bzw.
Z 21. In der unteren Diagrammlinie sind Steuerimpulse ST
dargestellt, die von den Umsetzern U 1 bis U 4 (Fig. 2)
abgegeben werden. Alle mit Linksschraffur gekennzeichneten
Steuerimpule ST 1, ST 3 usw. gelangen auf den
Takteingang C 1 des Kippgliedes KD 1, und alle mit Rechtsschraffur
gekennzeichneten Taktimpulse, z. B. ST 2, ST 4,
sind für den Takteingang C 2 des Kippgliedes KD 2 vorgesehen.
Beginnend mit der Vorderflanke des Steuerimpulses ST 1
kann den Diagrammen entnommen werden, daß der Zähler Z 10
anfängt, die vom Taktgenerator G abgegebenen Zählimpulse
zu verarbeiten. Der Zähler Z 11 ist abgeschaltet, sein
Zählergebnis kann abgefragt werden. Dies gilt ebenso für
das Zählergebnis des Zählers Z 20, welches zum Zeitpunkt
t 1 an den Mikrocomputer MC übergeben wird. Zu diesem
Zeitpunkt zählt der Zähler Z 21 noch; dies ist mit der
Vorderflanke des nächstfolgenden Steuerimpulses ST 2 beendet,
und der Zähler Z 21 geht in Warteposition.
Dafür läuft der Zähler Z 20 an.
Zum Zeitpunkt t 2 wird das im Zähler Z 11 erreichte Zählergebnis
vom Mikrocomputer MC abgefragt, und der Zähler
Z 11 bleibt in Grundstellung zurückgestellt bis zur Vorderflanke
des nächstfolgenden Steuerimpulses ST 3. Mit
dem Vorliegen des Steuerimpulses ST 3 wird der Zähler Z 10
abgeschaltet, und der zugehörige Zähler Z 11 beginnt zu
zählen. Zum Zeitpunkt t 3 wird das zwischengespeicherte
Zählergebnis vom Zähler Z 21 abgefragt. Hiervon ist der
zugehörige Zähler Z 20 voraussetzungsgemäß unbeeinflußt;
dieser wird erst mit der Vorderflanke des folgenden
Steuerimpulses ST 4 abgeschaltet.
Alle beschriebenen Vorgänge wiederholen sich, wie leicht
zu erkennen ist, periodisch. Es sei noch erwähnt, daß
bei der Darstellung nach Fig. 4 davon ausgegangen ist,
daß im Betrachtungszeitraum mit konstanter Geschwindigkeit
gefahren wurde. Hieraus resultieren konstante Abstände
der Steuerimpulse ST 1, ST 2, ST 3 und ST 4. Da der
Taktgenerator G Zählimpulse vorgegebener konstanter
Folgefrequenz abgibt, erreichen alle Zähler vor dem Abschalten
stets dasselbe Zählergebnis.
Bei der Darstellung nach Fig. 3 wurde ferner davon
ausgegangen, daß die vom Mikrocomputer MC abgegebenen
Zähler-Abfragesignale ZA 1 und ZA 2 in vorteilhafter Weise
zu verschiedenen Zeitpunkten vorliegen. Diese Maßnahme
hat den Vorteil, daß ein unter Umständen die Anlage in
unerwünschter Weise aus beeinflussender Störimpuls sich
nicht gleichzeitig in gleicher Weise an aus verschiedenen
Zählern abgefragten Zählergebnissen auswirken
kann. Eine eventuelle Zählergebnisverfälschung durch
einen Störeinfluß kann also in vorteilhafter Weise
aufgrund von Zählergebnisvergleichen im Mikrocomputer MC
festgestellt werden.
Selbstverständlich ist es aber auch durchaus möglich,
den Mikrocomputer MC so zu programmieren, daß jeweils
die beiden Zähler-Abfragesignale ZA 1 und ZA 2 gleichzeitig
ausgegeben werden. Derartige Zeitlagen für
Zählerabfragesignale ZA 1 und ZA 2 sind in der unteren
Diagrammlinie mit t 4, t 5 und t 6 skizziert. Zum Zeitpunkt
t 4 würden die Zähler Z 11 und Z 20, zum Zeitpunkt
t 5 die
Zähler Z 10 und Z 21 und zum Zeitpunkt t 6 wiederum die
Zähler Z 11 und Z 20 abgefragt werden.
Claims (2)
1. Einrichtung auf einem spurgebundenen Fahrzeug, das
mit einer geraden Anzahl von in Fahrrichtung hintereinander
in vorgegebenen Abständen angeordneten Sensoren
versehen ist, die entlang der Spur regelmäßig angeordnete
Ortsmarken mindestens erkennen können, wobei jeweils
zwei nicht benachbarte Sensoren paarweise Signalverarbeitungseinrichtungen
steuern, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Sensorpaare
(A 1/A 3, A 2/A 4) angeordnet sind, von denen jedes
Paar (A 1/A 3) über einen gemeinsamen Steuereingang (C 1)
ein zugeordnetes Kippglied (KD 1) steuert, an dessen
Ausgänge (Q 1, 1) mindestens zwei Torschaltungen (UD 1,
UD 2) angeschlossen sind zum bedarfsweisen Weiterleiten
von Zählimpulsen vorgegebener Folgefrequenz an zwei
Zähler (Z 10, Z 11), deren Zählergebnisse abwechselnd in
einen Rechner (MC) weiterverarbeitet werden (Fig. 2).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an die Ausgänge (Q 1, 1)
jedes Kippgliedes (KD 1) zwei UND-Glieder (UD 10, UD 20)
angeschlossen sind, über welche ein vom Rechner (MC)
zyklisch ausgegebenes Zähler-Abfragesignal (ZA 1) jeweils
demjenigen der beiden dem Kippglied (KD 1) zugeordneten
Zähler (Z 10 bzw. Z 11) zugeführt wird, der zu dem Zeitpunkt
keine Zählimpulse erhält.
Priority Applications (1)
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DE19863620208 DE3620208A1 (de) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Einrichtung auf einem spurgebundenen fahrzeug |
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DE19863620208 DE3620208A1 (de) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Einrichtung auf einem spurgebundenen fahrzeug |
Publications (2)
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DE3620208A1 true DE3620208A1 (de) | 1987-12-17 |
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ID=6303108
Family Applications (1)
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DE19863620208 Granted DE3620208A1 (de) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Einrichtung auf einem spurgebundenen fahrzeug |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3620208A1 (de) |
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1986
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