DE3624099A1

DE3624099A1 - Einrichtung zur akustischen warnung von personen ueber einen hochfrequenten nachrichtenkanal

Info

Publication number: DE3624099A1
Application number: DE19863624099
Authority: DE
Inventors: Hermann Stein
Original assignee: STEIN GmbH
Current assignee: STEIN, HERMANN, 81827 MUENCHEN, DE
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE3624099C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur akustischen Warnung von Personen, insbesondere im Gleisbereich, über einen hochfrequenten Nach richtenkanal, wobei Nachrichtenblöcke mit einem die Warnung kennzeich nenden Inhalt in Fail-Safe-Technik von einem Sendegerät an Empfangsgerä te übertragen und ausgewertet werden.

Bei der Warnung von Personen, insbesondere im Gleisbereich, über einen hochfrequenten Nachrichtenkanal ist eine zuverlässige Warnung erforder lich, sodaß der Erkennung von Gerätefehlern, einer geringen Ausfallquote der Geräte als auch einer hohen Übertragungsqualität der Funkverbindung besondere Bedeutung zukommt. In der Regel sind einem Sendegerät mehrere Empfangsgeräte zuzuordnen, wobei letztere leicht und tragbar ausgebildet sein sollten.

Es ist Stand der Technik, hochfrequente Nachrichtenübertragungen in Fail-Safe-Technik auszuführen, wobei auch ein akustisches Warnsignal ausgelöst werden kann. Die Probleme der Überwachung der akustischen Warnung ohne Belästigung der Personen sind jedoch nicht gelöst.

Aus den Zeitschriften Signal und Schiene, Heft 2/1966, Seite 51 bis 54 und Traffic Medicine, Heft 2/1970, Seite 51 bis 55 und der DE-PS 24 41 774 ist es bekannt, Personen im Gleisbereich durch Übertra gung von Tönen über einen hochfrequenten Nachrichtenkanal zu warnen. Aus der DE-PS 24 01 523, Spalte 4, Zeile 7 bis 11 ist ferner bekannt, daß funkübertragene Signale in einen aktiven Gehörschutz eingekoppelt werden können. Die erforderliche Sicherheit und die Verfügbarkeit der Geräte blieb in den Schriften jedoch unbeachtet.

Es ist auch Stand der Technik, die Übertragungsqualität der Funkver bindung durch Diversity-Empfang zu steigern. Diese Technik scheidet für die Anwendung aus, da die Empfangsgeräte durch die Personen getragen werden und folglich leicht sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur akusti schen Warnung von Personen über einen hochfrequenten Nachrichtenkanal anzugeben, bei der die Übertragung der Warnsignale und deren Überwachung im Empfangsgerät sicher und ohne Belästigung der Personen erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Warnsignale werden im Empfangsgerät durch zwei Tongeneratoren unabhängig voneinander generiert und an je einen zugeordneten Schallge ber geleitet. So können die Generatoren durch einen mit einfachen Mit teln in Fail-Safe-Technik darstellbaren und übertragbaren digitalen Nachrichtenblock ausgelöst werden.

Die Überwachung, insbesondere der Schallgeber, geschieht passiv ohne akustische Belästigung der Personen, indem eine Hilfsspannung in ein die zu überwachenden Geräteteile entkoppelndes Netzwerk eingespeist und das sich bei ordnungsgemäßer Impedanz der zu überwachenden Geräteteile ein stellende Spannungspotential auf unzulässige Abweichungen kontrolliert wird. Wenn die Generatoren das Tongemisch abgeben, können auch die dann entstehenden zeitlich wechselnden Spannungspotentiale wegen der nachge schalteten Vergleicher überwacht werden. Die überwachenden Schaltelemen te können durch Einspeisen abweichender Hilfsspannungen ebenfalls auf ihre Funktion geprüft werden. Es ist auch möglich, in diese Einrichtung einen aktiven Gehörschutz ohne Beeinträchtigung der Sicherheit einzube ziehen.

Um auch die Schallemission zwingend zu kontrollieren, ist vorgesehen, diese zu Betriebsbeginn selbsttätig auszulösen, vorzugsweise abwechselnd durch beide Schallgeber, wobei man nach Erkennen der Funktionsfähigkeit die Schallemission durch eine quittierende Bedienhandlung abstellen kann.

Eine wesentliche Weiterbildung ist die Möglichkeit, das die Nachrich tenblöcke zur Auslösung der Warnung enthaltende Sendesignal über vorzugsweise um Lambda/4 räumlich versetzte Antennen abzustrahlen. Die ausgeprägten Einbrüche der Feldstärke durch Rayleigh-Fading im Abstand von Lambda/2 werden so weitgehend vermieden und die Übertragungsqualität erheblich verbessert. Es bietet sich in diesem Zusammenhang an, in einem Sendegerät mindestens zwei Sender mit je einer Antenne einzubringen; bei Ausfall eines Senders wird der Betrieb nicht unterbrochen und die Verfügbarkeit des gesamten Systems verbessert, da einem Sendegerät in der Regel ohnehin mehrere Empfangsgeräte zur kollektiven Warnung zuge ordnet sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen in Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1A ein Blockschaltbild eines Empfangsgerätes

Fig. 1B ein Blockschaltbild eines Sendegeräts

Fig. 1C ein weiteres Blockschaltbild eines Sendegeräts

Fig. 1A zeigt beispielsweise ein Empfangsgerät (11 bis 69), das die Sendesignale über eine Antenne (19) an einen Empfänger (21) leitet, der die eine Warnung kennzeichnenden Nachrichtenblöcke in bekannter, nicht dargestellter Weise dekodiert, in ebenfalls bekannter, nicht dar gestellter Fail-Safe-Technik prüft und bei Vorliegen einer Warnmeldung über je eine Leitung (35, 65) unabhängig voneinander je einen ein Ton frequenzgemisch abgebenden Generator (23, 53) zur gleichen Zeit ein schaltet, deren Ausgang jeweils unabhängig voneinander über je ein erstes Entkoppelglied (25, 55), vorzugsweise einen Widerstand oder ein RC-Glied, auf den Eingang je eines Schallgebers (17, 47) und auf je eine Leitung (16, 46) als auch auf den Eingang je eines Spannungsüberwachers (29, 59) geführt ist.

Die Ausgänge der jeweils einen oder mehrere Spannungsbereiche prüfen den Spannungsüberwacher (29, 59) sind auf je zwei Vergleicher (31, 61) geführt, die unabhängig voneinander bei Abweichungen der Ausgänge der Spannungsüberwacher (29, 59) zueinander je ein Meldesignal an ihnen zugeordnete Störerfassungen (33, 63) abgeben.

Wenn die beiden voneinander unabhängigen Tonfrequenzgemische zu glei chen Zeitpunkten unterschiedliche Spannungsbereiche aufweisen, so wird das Meldesignal an die entsprechende Störerfassung (33, 63) abgegeben, die ihrerseits die Warnung aufrechterhält, indem sie über eine Leitung (37, bzw. 67) die Generatoren (23, bzw. 53) einschaltet.

Damit auch eine Überwachung in den Warnpausen ohne Belästigung von Personen durchgeführt werden kann, wird von den Störerfassungen (33, 63) über je ihnen zugeordnete zweite Entkoppelglieder (27, 57) eine Hilfs spannung über die Leitung 16, bzw. 46 auf die Schallgeber (17, 47) gegeben, sodaß sich ein künstliches Spannungspotential einstellt, das die oben beschriebene Prüfprozedur auch bei abgeschalteten Generatoren zuläßt und trotzdem die Impedanzen aller am Signalverlauf beteiligten Elemente und deren Verbindung zueinander auf Abweichungen prüft. Werden von den Störerfassungen (33, 63) unterschiedliche Hilfsspannungen in das Netzwerk eingespeist, so lassen sich durch die sich ergebenden künstli chen Abweichungen Warnmeldungen zur Prüfung der Überwachungselemente auslösen.

Ein üblicher zweiteiliger, aktiver Gehörschutz kann in die Überwa chungseinrichtung ohne Beeinträchtigung der Sicherheit eingegliedert werden, indem jeweils der Ausgang eines Filterelemente enthaltenden Verstärkers (13, 43), dessen Eingang mit je einem Mikrofon (11, 41) verbunden ist, über je ein drittes Entkoppelglied (15, bzw. 45) mit je dem Eingang des zugeordneten Schallgebers (17, 47) und des zugeordneten Spannungsüberwachers (29, 59) verbunden ist. Es ist durch die symetri sche Schaltung leicht möglich, die Bauelemente für eine optimale Ge wichtsaufteilung gleichmäßig verteilt in den Gehörschutz einzubauen, wobei der Empfänger (21) z. B. in HF-Eingangsteil und erstem Digitalteil sowie in ZF-Teil und zweitem Digitalteil aufgeteilt sein kann.

Um auch die Schallemission zwingend zu kontrollieren, wird diese bei Betriebsbeginn durch die Störerfassungen (33, 63) ausgelöst, indem sie ein Einschaltsignal über eine Leitung (38, bzw. 68) an die ihnen zuge ordnete Generatoren (23, 53) abgeben. Werden die Generatoren (23, 53) alternierend eingeschaltet, so können die beiden Schallgeber (17, 47) besonders einfach durch eine Person geprüft werden. Durch Auslösen eines je einer Störerfassung (33, 63) zugeordneten und mit diesem verbundenen Schaltorgans (39, 69) kann nach erfolgter Prüfung die Schallemission abgestellt werden, indem die Störerfassungen (33, 63) aufgrund dieses Signals das den zugeordneten Generator (23, 53) einschaltende Signal auf der Leitung 38, bzw. 68 abschalten.

Die interne Arbeitsweise der Störerfassungen (33, 63) ist trivial und der Übersicht wegen nicht dargestellt. Sie kann z. B. durch interne, hier nicht dargestellte Taktgeneratoren und Zähler ausgelöst werden, wobei eine Synchronisation z. B. über eine Leitung (12) erfolgen kann. Zweckmäßig ist die Störerfassung ein Teil der ebenfalls nicht darge stellten Schaltung im Digitalteil des Empfängers (21) und durch einen Mikroprozessor gesteuert.

Fig. 1B zeigt beispielsweise ein Sendegerät (6 bis 9) zur Über tragung von Nachrichtenblöcken an Empfangsgeräte gemäß Fig. 1A zur aku stischen Warnung von Personen. Der eine Warnung darstellende Inhalt des Nachrichtenblocks wird z. B. durch nicht dargestellte Schaltelemente am Sender (6) oder durch über Kabel eingespeiste Signale beeinflußt. Auch ist aus Übersichtsgründen die bekannte Aufbereitung und Prüfung des Nachrichtenblocks nicht dargestellt. Das Sendesignal wird von einem Sender (6) über einen Umschalter (7) alternierend auf zwei Antennen (8, 9) gegeben und abgestrahlt, wobei die Antennen räumlich versetzt sind, vorzugsweise um Lambda/4. Die ausgeprägten Einbrüche der Feldstärke durch Rayleigh-Fading im Abstand von Lambda/2 werden so weitgehend vermieden und die Übertragungsqualität erheblich verbessert.

Fig. 1C zeigt beispielsweise ein weiteres Sendegerät (1 bis 5), wobei ein Sender (1) das äqivalent wie bei Fig. 1B beschriebene Sendesig nal an eine zugeordnete Antenne (4) und ein weiterer Sender (2) das Sendesignal an eine ihm zugeordnete, weitere Antenne (5) leitet und abstrahlt, wobei die Antennen, wie oben erwähnt, räumlich versetzt sind. Die Nachrichtenblöcke werden durch einen Umschalter (3) den beiden Sendern alternierend zugeleitet, der diese gleichzeitig auch alternie rend einschaltet. Es ist auch möglich, daß die Nachrichtenblöcke den Sendern (1, 3) getrennt zugeleitet werden, wobei der Umschalter (3) nur die alternierende Einschaltung der Sender (1, 2) übernimmt. Es entstehen die gleichen, oben erwähnten Vorteile. Bei Ausfall eines der Sender (1, 2) wird der Betrieb außerdem nicht unterbrochen und die Verfügbarkeit des gesamten Systems verbessert.

Die mehrfach erwähnte, für eine Fail-Safe-Schaltung notwendige Unab hängigkeit der Funktionseinheiten untereinander läßt sich z. B. durch Einfügen von nicht dargestellten Optokopplern in den Leitungszügen er reichen.

Claims

1. Einrichtung zur akustischen Warnung von Personen, insbesondere im Gleisbereich, über einen hochfrequenten Nachrichtenkanal, wobei Nach richtenblöcke mit einen die Warnung kennzeichnenden Inhalt in Fail-Safe- Technik von einem Sendegerät (1 bis 5; 6 bis 9) an Empfangsgeräte (11 bis 69) übertragen und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet,

a) daß ein Empfänger (21) die Warnung bei Empfang eines die Warnung kennzeichnenden, digitalen Nachrichtenblocks durch die Freigabe des Tongemischs zweier, voneinander unabhängiger und je einem Schallgeber (17, 47) zugeordneten Generatoren (23, 53) auslöst,
b) daß die Generatoren (23, 53) über erste Entkopplungsglieder (25, 55) mit je dem Schallgeber (17, 47) und einem Spannungsüberwacher (29, 59) zur Überwachung mindestens eines Spannungsbereichs durch eine Leitung (16, 46) zugeordnet verbunden sind,
c) daß die Ausgänge der Spannungsüberwacher (29, 59) auf Vergleicher (31, 61) geführt sind, die bei Abweichungen unabhängig voneinander je ein Meldesignal an zugeordnete Störerfassungen (33, 63) abgeben, welche Spannungspotentiale über zweite Entkopplungsglieder (27, 57) auf die zugeordneten Schallgeber (17, 47) geben können,
d) und daß die Störerfassungen bei Störungen unabhängig voneinander über je eine Leitung (37, 67) die Generatoren (23, 53) auslösen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Inbe triebnahme die Störerfassungen (33, 63) die zugeordneten Generatoren (23, 53) über die Leitungen (38, 68) einschalten und erst wieder ab schalten aufgrund ihnen von zugeordneten Schaltorganen (39, 69) zuge führten Signalen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stör erfassungen (33, 63) die zugeordneten Generatoren (23, 53) abwechselnd taktend einschalten.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Empfangsgerät (11 bis 69) hälftig aufgeteilt in einen zweiteiligen Gehörschutz eingebaut ist und daß sich in jedem Gehörschutzteil ein Mikrofon (11, 41) befindet, das den von außerhalb des Gehörschutzes empfangenen Schall wandelt und über je zugeordnete Verstärker (13, 43) mit integrierten Filtern über dritte Entkopplungs glieder (15, 45) auf die Leitung (16, 46) zum Schallgeber (17, 47) und zum Eingang der Spannungsüberwachung (29, 59) führt.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Sendegerät (1 bis 5) das den Nachrichtenblock enthaltende Sendesignal von mindestens zwei über einen Umschalter (3) angesteuerte Sender (1, 2) alternierend über ihnen zugeordnete und räumlich, vorzugsweise um Lambda/4 versetzte Antennen (4, 5) sendet.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß das Sendegerät (6 bis 9) das den Nachrichtenblock enthaltende Sendesignal von einem Sender (6) über einen Umschalter (7) und minde stens zwei räumlich, vorzugsweise um Lambda/4 versetzte Antennen (8, 9) sendet und die Antennen (8, 9) durch den Umschalter alternierend an den Sender (6) geschaltet werden.