DE4436983A1 - Relative distance measuring system between reference point and railway train - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbe griff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein derartiges Verfahren ist z. B. aus der DE 31 24 884 A1 bekannt. Dort wird zur Voll ständigkeitsüberwachung eines Zuges zwischen dem Leitfahrzeug und dem Schlußfahrzeug eines Zuges eine Strahlung ausge tauscht und auf Laufzeitunterschiede hin überwacht. Konkret bedeutet dies, daß das Leitfahrzeug an das Schlußfahrzeug des Zuges Funksignale übermittelt, die dort empfangen und als Zugschlußmeldung an das Leitfahrzeug zurückübertragen werden. Um Falschmeldungen durch ungewollte Funkübertragung zwischen sich begegnenden Zügen zu vermeiden, ist vorgesehen, daß entweder das Leitfahrzeug die von ihm übermittelten Signale in Form von HF-Impulsen an das Zugschlußgerät auf dem Schluß fahrzeug des Zuges übermittelt, wobei der zeitliche Abstand dieser Impulse von Gerät zu Gerät verschieden sein soll, oder daß das Zugschlußgerät auf dem Schlußfahrzeug des Zuges seinerseits derartig getaktete Impulse abgibt; die Lok über wacht die Folgefrequenz dieser Impulse, wobei nachfolgend von ihr nur solche Zugschlußmeldungen akzeptiert werden, deren HF-Impulse dem zuvor festgelegten zeitlichen Abstand entspre chen. Aus der Beschreibungseinleitung der DE-OS 18 06 511 ist ein ähnlich wirkendes System zur Kollisionsverhinderung von Fahrzeugen bekannt, das den Austausch von Abfrage- und Ant wortsignalen zwischen nicht zum gleichen Zugverband gehören den Fahrzeugen vorsieht. Die Laufzeit vom Aussenden eines Abfragesignals bis zum Eintreffen des zugehörigen Antwortsi gnals repräsentiert dabei den Abstand der Züge voneinander. Mittel zur eindeutigen Identifizierung von abfragendem und antwortendem Fahrzeug sind in dieser OS nicht angegeben. The invention relates to a method according to the Oberbe handle of claim 1 and a device for Execution of the procedure. One such method is e.g. B. known from DE 31 24 884 A1. There it becomes full Continuity monitoring of a train between the lead vehicle and the final vehicle of a train emitted radiation swaps and monitors for runtime differences. Concrete this means that the lead vehicle to the final vehicle of the Zuges radio signals transmitted, received there and as The end-of-train message is to be transmitted back to the lead vehicle. To avoid false reports due to unwanted radio transmission To avoid encountering trains, it is provided that either the lead vehicle uses the signals it transmits in the form of RF pulses to the train termination device at the end Vehicle of the train transmitted, the time interval these impulses should differ from device to device, or that the train terminator on the final vehicle of the train in turn emits such clocked pulses; the locomotive over watches the repetition frequency of these impulses, followed by you will only be accepted for train entry reports whose RF pulses correspond to the previously defined time interval chen. From the introduction to the description of DE-OS 18 06 511 a similar system to prevent collisions from Vehicles known that the exchange of query and Ant word signals between do not belong to the same train group the vehicles. The runtime from sending out a Interrogation signal until the corresponding answer is received gnals represents the distance between the trains. Means for the clear identification of querying and responding vehicle are not specified in this OS.
Aus der DE-PS 9 12 584 ist ein System zur Nachrichtenübermitt lung und Entfernungsmessung für Eisenbahnen bekannt, bei dem eine zentrale Stelle die Laufzeit von Impulsen als Maß für die Entfernung von Fahrzeugen zur zentralen Stelle verwendet. Zur Unterscheidung der einzelnen Fahrzeuge und ihrer Antwort impulse antworten die Fahrzeuge mit unterschiedlicher Verzö gerungen auf die empfangenen Abfrageimpulse.From DE-PS 9 12 584 is a system for transmitting messages tion and distance measurement for railways known, in which a central point is the duration of impulses as a measure of used the distance of vehicles to the central location. To differentiate between the individual vehicles and their answer The vehicles respond with different impulses wrestled on the received query impulses.
Zum Bestimmen des Abstandes zweier Sende/Empfangseinrichtun gen durch Laufzeitbewertung von Abfrage- und Antwortimpulsen und zur Übermittlung von Daten oder Kennzeichen, welche die abfragende und/oder die antwortende Stelle eindeutig identi fizieren, kommt es ganz wesentlich auf die Amplitude der jeweils empfangenen Nutzsignale gegenüber dem Rauschsignalpe gel an. Je höher die Sendeleistung ist, mit der die Abfrage und Antwortimpulse übertragen werden, um so höher ist im allgemeinen auch der Signal/Rauschabstand beim Empfänger. Die Sendeleistung läßt sich aber nicht beliebig erhöhen; vielmehr vergeben die Genehmigungsbehörden lediglich geringe Sendeleistungen ohne besondere Auflagen.To determine the distance between two transmitting / receiving devices conditions by evaluating the runtime of query and response impulses and for the transmission of data or characteristics which the the querying and / or the responding body clearly identi ficate, the amplitude of the each received useful signals compared to the noise signal pe gel on. The higher the transmission power with which the query and response pulses are transmitted, the higher the im generally also the signal / noise ratio at the receiver. However, the transmission power cannot be increased arbitrarily; rather, the licensing authorities only award a small number Transmission power without special requirements.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit dem es möglich ist, trotz geringer Sendeleistung einen guten Signal/ Rauschabstand und eine gute zeitliche Auflösung des jeweili gen Empfangssignals herbeizuführen. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspru ches 1. Nach seiner Lehre wird die Sendeenergie auf ein größeres Zeitintervall verteilt, wodurch eine Verringerung der Sendeimpulsleistung bei gleicher Reichweite möglich wird. Im Empfänger wird die zeitliche Dehnung des Signals wieder aufgehoben und es entsteht ein energiereicher Einzelimpuls mit hinreichend genauer zeitlicher Auflösung. The object of the present invention is to implement a method specify the preamble of claim 1 with which it a good signal is possible despite the low transmission power / S / N ratio and a good temporal resolution of the respective induce reception signal. The invention solves this Task by the characterizing features of claim ches 1. According to his teaching, the transmission energy is reduced to one larger time interval spread, causing a decrease the transmission pulse power is possible with the same range. The temporal expansion of the signal is again in the receiver canceled and a high-energy single pulse is created with sufficiently precise temporal resolution.
Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben. Vorteilhafte Ausge staltungen und Weiterbildungen dieser Einrichtung finden sich in den Unteransprüchen. Die Erfindung ist insbesondere vorge sehen für die Zugschlußüberwachung und die Abstandshaltung aufeinanderfolgender Züge.A device for performing the invention The method is specified in claim 2. Advantageous Ausge Events and further training of this facility can be found in the subclaims. The invention is particularly featured see for train termination monitoring and spacing successive moves.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. The Drawing shows in
Fig. 1 die Anwendung der Erfindung bei der Zugschlußüberwa chung, in Fig. 1 shows the application of the invention in the Zugschlussüberwa, in
Fig. 2 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des er findungsgemäßen Verfahrens, in Fig. 2 diagrams for explaining the operation of the inventive method, in
Fig. 3 die Anwendung der Erfindung bei der fahrzeugseitigen Abstandshaltung von Zügen und in Fig. 3 shows the application of the invention in the vehicle-side spacing of trains and in
Fig. 4 die Anwendung der Erfindung bei einer streckenseitige Abstandshaltung von Zügen. Fig. 4 shows the application of the invention in a track-side spacing of trains.
Fig. 1 zeigt schematisch einen aus vier aneinander gekuppel ten Fahrzeugen bestehenden Zug mit einem an der Spitze fah renden Leitfahrzeug LF. Dieses Leitfahrzeug ist dazu einge richtet, Abfragesignale auf drahtlosem Wege an das Schluß fahrzeug SF zu übermitteln und das Schlußfahrzeug ist dazu eingerichtet, auf den Empfang solcher Abfragesignale mit Antwortsignalen zu antworten. Diese Antwortsignale werden über eine dafür vorgesehene Antenne vom Leitfahrzeug empfan gen und mindestens hinsichtlich ihrer Laufzeit bewertet. Die Zeitspanne vom Aussenden eines Abfragesignals bis zum Empfang eines zugehörigen Antwortsignals ist repräsentativ für die augenblickliche Länge des Zuges. Bleibt diese Zeitspanne innerhalb vorgegebener Grenzen konstant, so ist dies für das Leitfahrzeug der Beleg dafür, daß der Zugschluß noch mitge führt wird; vergrößert sich die Laufzeit um einen Betrag, der z. B. einer Abstandslänge von 10 m oder mehr entspricht, so erkennt das Leitfahrzeug hieraus das Auftrennen des Zugver bandes. Fig. 1 shows schematically a train consisting of four coupled to each other th train with a leading driving vehicle LF. This lead vehicle is set up to transmit query signals wirelessly to the final vehicle SF and the final vehicle is set up to respond to the receipt of such query signals with response signals. These response signals are received by the lead vehicle via an antenna provided for this purpose and are evaluated at least with regard to their transit time. The time period from the transmission of an interrogation signal to the reception of an associated response signal is representative of the current length of the train. If this period remains constant within predetermined limits, this is proof for the lead vehicle that the train closure is still carried along; increases the term by an amount that z. B. corresponds to a distance of 10 m or more, the lead vehicle recognizes from this the separation of the Zugver band.
In vorgegebenen zeitlichen Abständen erzeugt das Leitfahrzeug Abfrageimpulse AF. Die Abfrageimpulse sind zeitlich so kurz, daß durch Laufzeitmessung der Signale eine Entfernungsmessung mit ausreichender Auflösung erreicht werden kann, z. B. einige Nanosekunden. Diese Impulse werden sendeseitig zeit lich gedehnt; dabei wird ihre Frequenz und/oder Phasenlage in definierter Weise codiert. Dazu werden vorzugsweise Filter in Oberflächenwellen-Technik eingesetzt. Mit dispersiven Ober flächenwellen-Filtern kann beispielsweise ein Chirp, d. h. ein Schwingungszug mit zeitlinear ansteigender oder abfallen der Frequenz und mehrfacher Länge des Ausgangsimpulses (z. B. Faktor 1000) generiert werden. Man spricht in diesem Fall von Pulsexpansion durch ein Expansionsfilter. Zur Expansion von Impulsen können anstelle von Oberflächenwellen-Filtern auch digitale Schaltungen eingesetzt werden. Der sendeseitig generierte Schwingungszug wird nun über einen geeigneten Sendemodul als Abfragesignal SAF an das Schlußfahrzeug SF übermittelt. Auf dem Schlußfahrzeug wird der Schwingungszug SAF durch einen dafür vorgesehenen Empfangsmodul empfangen und einem weiteren Dispersionsfilter zugeführt. Dieses Dis persionsfilter ist als Kompressionsfilter KF1 ausgebildet. Das Kompressionsfilter bildet aus dem übermittelten Schwin gungszug nach gegenläufigen Gesetzmäßigkeiten wie das Expan sionsfilter wieder einen kurzen Abfrageimpuls AF*. In dem Kompressionsfilter, das vorzugsweise ebenfalls als Oberflä chenwellen-Bauelement oder als digitale Schaltung ausgeführt ist, werden die einzelnen Frequenzen des übermittelten Schwingungszuges unterschiedlich lange verzögert, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die aufgrund unterschiedli cher Laufzeiten am Filterausgang ankommenden Frequenzkompo nenten zeitlich zusammenfallen und einen energiereichen, zeitlich kurzen Abfrageimpuls AF* bilden. The lead vehicle generates at predetermined time intervals Interrogation pulses AF. The query pulses are so short in time, that by measuring the transit time of the signals a distance measurement can be achieved with sufficient resolution, e.g. B. a few nanoseconds. These impulses become time on the transmission side stretched; her frequency and / or phase position in coded in a defined manner. Filters are preferably used for this purpose Surface wave technology used. With dispersive upper Surface wave filtering can, for example, be a chirp, i. H. a vibration train with rising or falling linearly the frequency and multiple lengths of the output pulse (e.g. Factor 1000) can be generated. In this case one speaks of Pulse expansion through an expansion filter. To expand from Pulses can also be used instead of surface wave filters digital circuits are used. The sending side generated vibration train is now over a suitable Transmitter module as a query signal SAF to the final vehicle SF transmitted. The vibration train is on the final vehicle SAF received by a dedicated receiver module and fed to another dispersion filter. This dis persion filter is designed as a compression filter KF1. The compression filter forms from the transmitted vibration train according to contrary laws like the Expan sionsfilter again a short interrogation pulse AF *. By doing Compression filter, which is preferably also used as a surface Chenwellen component or designed as a digital circuit is, the individual frequencies of the transmitted Vibration train delayed for different lengths, the Arrangement is made so that due to differ The frequency compo arriving at the filter output nenten coincide in time and an energetic, form a short interrogation pulse AF *.
Die Rückübertagung eines aus diesem Abfrageimpuls AF* gebil deten Antwortimpulses AW vom Schlußfahrzeug an das Leitfahr zeug geschieht in entsprechender Weise durch Expandieren des Antwortimpulses in einem Expansionsfilter EF2, Übermittlung eines gechirpten Schwingungszuges SAW an das Leitfahrzeug und Kompression dieses Schwingungszuges in einem Kompressionsfil ter KF2. Dabei wird auf dem Leitfahrzeug ein kurzer, energie reicher Antwortimpuls AW* gebildet, dessen zeitlicher Abstand zum ausgesandten Abfrageimpuls AF ein Maß für die Länge des Zuges zwischen den Sende/Empfangseinrichtungen des Leitfahr zeuges und des Schlußfahrzeuges darstellt.The retransmission of a result from this query pulse AF * the response impulse AW from the final vehicle to the control vehicle Stuff happens in a corresponding manner by expanding the Response pulse in an expansion filter EF2, transmission of a chirped vibration train SAW to the lead vehicle and Compression of this vibration train in a compression file ter KF2. Doing so will result in a short, energy on the lead vehicle rich response pulse AW * formed, the time interval a measure of the length of the Train between the transmitters / receivers of the control vehicle Witnesses and the final vehicle.
Der besondere Vorteil im Expandieren und anschließenden Komprimieren von Abfrage- und Antwortimpulsen besteht darin, daß mit relativ leistungsschwachen, aber dafür länger anste henden Signalen eine genügend hohe Energie zum jeweiligen Empfänger übermittelbar ist und daß dort ein zeitlich eng begrenzter energiereicher Impuls gebildet werden kann, der sich deutlich vom Rauschen der Umgebung absetzt und weiter verarbeitet werden kann, indem er zum Generieren eines Ant wortimpulses herangezogen wird oder indem er eine beim Aus senden des zugehörigen Abfrageimpulses eingeleitete Zeitmes sung beendet.The particular advantage in expanding and subsequent Compressing query and response pulses is that with relatively underperforming, but it lasts longer sufficiently high energy for each Recipient is communicable and that there is a short time limited high energy impulse can be formed stands out clearly from the noise of the surroundings and continues can be processed by generating an Ant word impulse is used or by one at the end send the associated query impulse solution ended.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war angenommen worden, daß die dispersiven Filter auf der jewei ligen Sendeseite des Übertragungssystems ausgangsseitig Schwingungszüge mit über der Zeit veränderbarer Frequenzen bereitstellten, wobei diese Schwingungszüge durch Schwingun gen ansteigender oder abfallender Frequenz dargestellt sein sollten; entsprechend sollten die Kompressionsfilter diese Schwingungszüge ausgangsseitig wieder in energiereiche Im pulse kurzer Dauer umformen. Es ist aber auch möglich, Expan sionsfilter zu verwenden, die ausgangsseitig Schwingungszüge mit über der Zeit veränderbarer Phasenlage von Einzelschwin gungen bilden, wobei sich die Phasenlagen dieser Einzel schwingungen kontinuierlich vergrößern oder verkleinern sollen. Desgleichen ist es möglich, die Schwingungszüge durch Schwingungshalbwellen darzustellen, deren Vorzeichen ständig wechseln. In entsprechender Weise sollen die Kompressionsfil ter dann diese Schwingungszüge mit unterschiedlichen Phasen lagen wieder in einen Einzelimpuls kurzer Dauer umformen. Auch bei dieser Ausbildung der Erfindung stehen die Sendesi gnale jeweils über eine ausreichend lange Zeit an, so daß empfangsseitig genügend Energie zur Bildung eines kurzen Einzelimpulses genügend hohe Amplitude zur Verfügung steht.Was in the embodiment described above been assumed that the dispersive filter on the respective the transmission side of the transmission system on the output side Vibration trains with frequencies that can be changed over time provided, these vibrational trains by vibrations against increasing or decreasing frequency should; the compression filter should do this accordingly Vibration trains on the output side again in high-energy Im Form pulse of short duration. But it is also possible to Expan sionsfilter to use, the output side vibration trains with individual swine phase position that can be changed over time formations, the phase positions of these individual continuously increase or decrease vibrations should. Likewise, it is possible to go through the vibration trains To represent vibration half-waves, the sign of which is constant switch. The compression fil ter then these vibration trains with different phases were transformed into a single pulse of short duration. The Sendesi are also in this embodiment of the invention gnale each over a sufficiently long time so that enough energy on the receiving side to form a short Single pulse of sufficiently high amplitude is available.
U. a. in den Dispersionsfiltern geht ein nicht unerheblicher Teil der jeweils eingekoppelten Energie verloren. Aus diesem Grunde sind sowohl im Sende/Empfangszweig des Leitfahrzeuges als auch im Sende/Empfangszweig des Schlußfahrzeuges bedarfs weise Verstärker vorzusehen, welche die insbesondere in den Filtern auftretenden Verluste ausgleichen sollen.Among other things a not insignificant goes in the dispersion filters Part of the energy coupled in is lost. For this The reason is both in the send / receive branch of the lead vehicle as well as in the transmitting / receiving branch of the final vehicle wise to provide amplifiers, which in particular in the Filters should compensate for losses.
Bei dem vorstehend näher beschriebenen Ausführungsbeispiel war angenommen, daß das Leitfahrzeug eines Zuges in vorgege benen Abständen jeweils ein Abfragesignal an das Schlußfahr zeug übermitteln und dieses daraufhin mit einem Antwortsignal antworten sollte. Die zu übertragende Information lag dabei im zeitlichen Abstand zwischen Abfrage- und Antwortsignal. Um nun auch andere Daten vom Leitfahrzeug zum Schlußfahrzeug und/oder umgekehrt übermitteln zu können, wobei hinsichtlich der Übertragungsenergie die gleichen Probleme wie bei der eigentlichen Zuglängenmeldung auftreten, sieht eine anhand der Fig. 2 erläuterte vorteilhafte Weiterbildung der Erfin dung vor, daß das Leitfahrzeug mehrere Abfragesignale AF1 bzw. AFn in unterschiedlicher zeitlicher Folge aussendet, wobei die weitere zu übertragende Information im zeitlichen Abstand dieser Signale gelegen ist. Jedes dieser Abfragesi gnale wird als zeitexpandierter Schwingungszug SAF1 bzw. SAFn zum Schlußfahrzeug übertragen und dort wieder in einen kurzen Impuls AF1* bis AFn* umgesetzt, der nach Expansion, Rücküber tragung an das Leitfahrzeug und Kompression dort zur Zuglän genkontrolle verwendet werden kann. Aus der zeitlichen Folge der übermittelten Antwortsignale AW1* bis AWn* erkennt das Schlußfahrzeug darüber hinaus ein ihm vom Leitfahrzeug über mitteltes weiteres Datum und bewertet dieses in vorgegebener Weise.In the exemplary embodiment described in more detail above, it was assumed that the lead vehicle of a train each transmit a query signal to the final vehicle at predetermined intervals and should then respond with a response signal. The information to be transmitted was in the time interval between the query and response signal. In order to be able to transmit other data from the lead vehicle to the end vehicle and / or vice versa, the same problems as with the actual train length reporting occurring with regard to the transmission energy, an advantageous development of the invention explained with reference to FIG. 2 provides that the lead vehicle has several Query signals AF1 or AFn emits in different chronological order, the further information to be transmitted is located at the time interval between these signals. Each of these interrogation signals is transmitted as a time-expanded vibration train SAF1 or SAFn to the final vehicle, where it is converted again into a short pulse AF1 * to AFn *, which can be used for train length control after expansion, retransmission to the lead vehicle and compression. From the chronological sequence of the transmitted response signals AW1 * to AWn *, the final vehicle also recognizes a further date that was sent to it by the lead vehicle and evaluates it in a predetermined manner.
Das zu übertragende Datum kann eine variable Information oder eine unveränderliche Information darstellen. Eine solche unveränderliche Information könnte beispielsweise in einem individuellen Kennzeichen für das jeweilige Leitfahrzeug und/oder das Schlußfahrzeug bestehen, für das ein Abfragesi gnal bestimmt ist. Ist dafür gesorgt, daß das Schlußfahrzeug nur auf Abfragesignale reagiert, denen eine vorgegebene Kennung beigegeben ist, so kann auf diese Weise ausgeschlos sen werden, daß es irrtümlich auf Abfragesignale anderer Leitfahrzeuge reagiert. Auf diese Weise wird auch ausge schlossen, daß das Leitfahrzeug irrtümlich Antwortsignale bewertet, die von einem Zugschlußgerät eines anderen Zuges stammen. Voraussetzung für eine derartige Selektion ist, daß sowohl das Leitfahrzeug als auch das Schlußfahrzeug eines Zuges um den Informationsgehalt dieser zusätzlichen Kennung Bescheid wissen. Dies kann ihnen vorab mitgeteilt werden. Eine Einrichtung, mit der den Fahrzeugen derartige Kennungen während des Betriebes automatisch übermittelt werden können und die mit Vorteil bei der Anwendung der Erfindung als Zugschlußüberwachungseinrichtung eingesetzt werden kann, ist in der nicht vorveröffentlichten DE Patentanmeldung P 44 25 820 offenbart.The date to be transmitted can be variable information or represent unchangeable information. Such unchangeable information could, for example, in one individual license plates for the respective lead vehicle and / or the final vehicle, for which a query gnal is determined. Is ensured that the final vehicle only responds to interrogation signals to which a given one ID is added, so this can be excluded be mistaken for polling signals from others Command vehicles reacted. This is also the way out concluded that the lead vehicle mistakenly received response signals rated by a train termination device of another train come. A prerequisite for such a selection is that both the lead vehicle and the lead vehicle of one Turn to the information content of this additional identifier To know. This can be communicated to them in advance. A device with which the vehicles have such identifiers can be automatically transmitted during operation and which are advantageous in the application of the invention as Connection monitoring device can be used in the unpublished DE patent application P 44 25 820 discloses.
Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung zum Feststel len des Abstandes zwischen Fahrzeugen verschiedener Züge. Dabei übermittelt z. B. das Leitfahrzeug LF1 eines Zuges Z1 Abfragesignale an das Schlußfahrzeug SF2 eines vor ihm die gleiche Strecke befahrenden Zuges Z2 und dieser Zug antwortet daraufhin mit Antwortsignalen an das fragende Leitfahrzeug LF1. Die Abfrage- und die Antwortsignale werden wieder expan diert und komprimiert wie es vorstehend bereits näher erläu tert ist. Es ist auch möglich, daß die Abfragesignale vom Schlußfahrzeug des Zuges Z2 und die Antwortsignale vom Leit fahrzeug des Zuges Z1 kommen; auch die Aussendung sowohl von Abfrage- als auch von Antwortsignalen durch beide Züge ist denkbar. Jeder Zug, der Antwortsignale empfängt und aus der Laufzeit dieser Antwortsignale den Abstand zum vorausfahren den oder nachfolgenden Zug bestimmt, kann diesen Abstandswert zur Abstandsregelung im Sinne einer optimalen Streckenausnut zung benutzen. Es ist auch möglich, die ermittelten Abstands werte oder die festgestellten Laufzeiten über einen gesonder ten Übertragungskanal, z. B. die linienförmige Zugbeeinflus sung, an eine Steuerzentrale zu übermitteln, die diese Werte für Dispositionsaufgaben heranzieht. Fig. 3 shows an embodiment of the invention for determining the distance between vehicles of different trains. Here, z. B. the lead vehicle LF1 of a train Z1 interrogation signals to the final vehicle SF2 of a train Z2 traveling in front of it and this train then responds with response signals to the lead vehicle LF1 in question. The query and the response signals are expanded and compressed again, as has already been explained in more detail above. It is also possible that the query signals come from the final vehicle of train Z2 and the response signals from the control vehicle of train Z1; it is also conceivable for both trains to send both query and response signals. Each train that receives response signals and determines the distance to the preceding or the following train from the running time of these response signals can use this distance value to regulate the distance in the sense of optimal route utilization. It is also possible to calculate the determined distance values or the determined transit times via a separate transmission channel, e.g. B. the line-shaped Zugbeeinflus solution to transmit to a control center, which uses these values for disposition tasks.
Auch bei dieser Ausbildung der Erfindung kann es sinnvoll oder sogar notwendig sein, neben der Laufzeitbestimmung eine gesonderte Informationsübertragung zwischen den Zügen vorzu sehen, um eine eindeutige Zuordnung der Abfrage- und der Antwortsignale zu den Zügen zu haben, von denen sie stammen; dies gilt sowohl für die eigentliche Abstandsermittlung als auch für die Ermittlung von Abstandswerten an eine Strecken zentrale oder ähnliches.It can also make sense in this embodiment of the invention or even be necessary in addition to determining the term separate information transfer between the trains see a clear assignment of the query and the Have response signals to the trains from which they originate; this applies both to the actual distance determination as also for the determination of distance values on a line central or the like.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der Abfrage- und Antwortsignale, wiederum in Form gechirpter Schwingungszüge SAF, SAW zwischen einem Zug Z2 und einer ortsfesten Stelle OS, z. B. einem Streckengerät oder einer Streckenzentrale, übermittelt werden. Entweder bildet die ortsfeste Stelle das oder die Abfragesignale und der Zug Z2 beantwortet diese mit seinen Antwortsignalen oder umgekehrt. Auch hier ist ggf. eine zusätzliche Datenübertragung zur eindeutigen Kennzeichnung mindestens des Zuges, von dem die Abfrage- oder Antwortsignale stammen, durch mehrere zeitco dierte Abfrage- oder Antwortsignale notwendig. Fig. 4 shows a further embodiment of the invention, in the query and response signals, again in the form of chirped oscillation trains SAF, SAW between a train Z2 and a fixed location OS, z. B. a route device or a route center. Either the fixed point forms the query signal or signals and the train Z2 answers these with its response signals or vice versa. Here, too, additional data transmission may be necessary to uniquely identify at least the train from which the query or response signals originate by means of several time-coded query or response signals.
Der die Laufzeit jeweils bewertende Zug oder die diese bewer tende ortsfeste Stelle kann aus den Laufzeitveränderungen aufeinanderfolgender Abfrage- und Antwortsignale nicht nur auf die Vergrößerung oder Verkleinerung von Abständen schlie ßen, sondern aus den Laufzeitänderungen auch auf die relative oder absolute Geschwindigkeit, mit der sich ein Zug von einem ortsbeweglichen oder ortsfesten Bezugspunkt entfernt oder sich auf diesen zubewegt. Die Kenntnis solcher Geschwindig keitsangaben ist für die Dispositionszwecke und die siche rungstechnische Überwachung von Geschwindigkeitsbegrenzungen von Bedeutung.The train evaluating the running time or evaluating it The fixed position can result from the changes in maturity successive query and answer signals not only deduce from the increase or decrease of distances but from the changes in maturity to the relative or absolute speed at which a train moves from one portable or fixed reference point removed or moving towards this. Knowing such speed Disclosure information is for the purposes of disposition and safe technical monitoring of speed limits significant.
Claims (16)
daß in der ortsfesten Einrichtung und/oder auf einem Fahrzeug ein Expansionsfilter (EF1) vorgesehen ist, das eingangsseitig durch einen Anregeimpuls (AF) kurzer Dauer mit einem über der Bandbreite des Expansionsfilters möglichst konstanten Fre quenzspektrum beaufschlagt ist, diesen Anregeimpuls in einen frequenz- oder phasenmodulierten expandierten Schwingungs zug (SAF) umsetzt und diesen einem Sendemodul zum drahtlosen Übertragen an mindestens ein Fahrzeug oder an mindestens eine ortsfeste Einrichtung zuführt,
daß dort ein Empfangsmodul vorgesehen ist, das aus dem emp fangenen expandierten Abfragesignal (SAF) wieder einen fre quenz- oder phasenmodulierten Schwingungszug bildet und diesen einem Kompressionsfilter (KF1) zuführt, das diesen Schwingungszug in einen kurzen Abfrageimpuls umsetzt
und daß dieser Abfrageimpuls (AF*) in gleicher Weise durch Expansion und Kompression an das mindestens eine Fahrzeug oder die mindestens eine ortsfeste Einrichtung übermittelt wird, wie zuvor der Abfrageimpuls (AF) von dort.2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that
that an expansion filter (EF1) is provided in the stationary device and / or on a vehicle, which is acted upon on the input side by an excitation pulse (AF) of a short duration with a frequency spectrum that is as constant as possible over the bandwidth of the expansion filter, this excitation pulse into a frequency or implements phase-modulated expanded vibration train (SAF) and feeds it to a transmitter module for wireless transmission to at least one vehicle or to at least one stationary device,
that there is provided a receiving module that forms a frequency or phase-modulated oscillation train from the received expanded interrogation signal (SAF) and feeds it to a compression filter (KF1) that converts this oscillation train into a short interrogation pulse
and that this query pulse (AF *) is transmitted to the at least one vehicle or the at least one fixed device by expansion and compression in the same way as the query pulse (AF) from there before.
daß das Leitfahrzeug (LF in Fig. 1) eines Zuges zum Generie ren der Abfragesignale (AF) eingerichtet ist, daß das jeweilige Schlußfahrzeug (SF) des Zuges auf den Empfang der für es bestimmten Abfragesignale (AF*) die Rück übertragung von Antwortsignalen (AW) veranlaßt und
daß das Leitfahrzeug (LF) zur Kennzeichnung des Zugzusammen halts die Laufzeiten zwischen Abfrage- und zugehörigen Ant wortsignalen auf Kontinuität im Rahmen vorgebbarer Toleranzen überwacht.12. Device according to one of claims 1 to 11 for use in the vehicle-side train termination message in the train, characterized in that
that the lead vehicle (LF in Fig. 1) of a train for the generation of the query signals (AF) is set up so that the respective final vehicle (SF) of the train upon receipt of the query signals intended for it (AF *) the return transmission of response signals ( AW) and
that the leading vehicle (LF) monitors the transit times between query and associated response signals for continuity within the framework of predefined tolerances to identify the train together.
daß das Leit- oder das Schlußfahrzeug (LF1 in Fig. 3) eines Zuges /Z1) zum Generieren der Abfragesignale eingerichtet ist,
daß das Schlußfahrzeug (SF2) eines vorauslaufenden und/oder das Leitfahrzeug eines folgenden Zuges (Z2) auf den Empfang der für es bestimmten Abfragesignale die Rückübertragung von Antwortsignalen an den fragenden Zug veranlaßt und
daß der fragende Zug die von ihm ermittelten Laufzeiten zwi schen Abfrage- und zugehörigen Antwortsignalen zur Überwa chung eines ausreichenden Abstandes zwischen ihm und dem vor auslaufenden bzw. folgenden Zug und ggf. zur Steuerung seiner Antriebsmotoren und Bremsen für die Abstandshaltung verwendet.13. Device according to one of claims 1 to 11 for the application of the control of the railway operation, characterized in that
that the leading or the closing vehicle (LF1 in Fig. 3) of a train / Z1) is set up to generate the query signals,
that the final vehicle (SF2) of a preceding train and / or the lead vehicle of a following train (Z2), upon receipt of the interrogation signals intended for it, causes response signals to be retransmitted to the train in question and
that the train in question uses the transit times determined by it between the query and associated response signals to monitor a sufficient distance between it and the train that is running out or following and possibly to control its drive motors and brakes for maintaining a safe distance.
daß eine ortsfeste Stelle (OS in Fig. 4) oder ein Zug im Einwirkbereich der ortsfesten Stelle zum Generieren von Abfragesignalen eingerichtet ist,
daß ein Fahrzeug dieses Zuges oder der ortsfesten Stelle auf den Empfang der für sie bestimmten Abfragesignale die Rück übertragung von Antwortsignalen an die ortsfeste Stelle oder den fragenden Zug veranlaßt und
daß die ortsfeste Stelle oder der Zug die von ihm ermittelten Laufzeiten zur Kennzeichnung des Abstandes zwischen Zug und ortsfester Stelle und ggf. zur Steuerung der Antriebsmotoren und Bremsen des Zuges verwendet.15. Device according to one of claims 1 to 11 for use in the control of rail operations, characterized in that
that a fixed point (OS in FIG. 4) or a train in the area of influence of the fixed point is set up to generate interrogation signals,
that a vehicle of this train or the fixed location causes the return transmission of response signals to the fixed location or the train in question upon receipt of the interrogation signals intended for it and
that the fixed point or the train uses the transit times determined by it to identify the distance between the train and the fixed point and possibly to control the drive motors and brakes of the train.
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|---|---|---|---|
| DE4436983A DE4436983A1 (en) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Relative distance measuring system between reference point and railway train |
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