EP0465707A1 - Verfahren zur Signal- und Informationsübertragung zwischen Sende- und Empfangseinrichtungen von Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs - Google Patents

Verfahren zur Signal- und Informationsübertragung zwischen Sende- und Empfangseinrichtungen von Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs Download PDF

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EP0465707A1
EP0465707A1 EP90113286A EP90113286A EP0465707A1 EP 0465707 A1 EP0465707 A1 EP 0465707A1 EP 90113286 A EP90113286 A EP 90113286A EP 90113286 A EP90113286 A EP 90113286A EP 0465707 A1 EP0465707 A1 EP 0465707A1
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lines
signals
signal
transmission
transmission system
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0036—Conductor-based, e.g. using CAN-Bus, train-line or optical fibres

Definitions

  • the invention relates to a method for signal and information transmission between transmission and reception devices of vehicles of local public transport connected via lines, in particular of rail-bound vehicles, the transmission and reception devices e.g. are arranged in driver's cabs, in control modules or in call stations, and a system for carrying out the method.
  • the object of the present invention is to provide a possibility of being able to handle the entire information transmission over a few lines, in particular only 2 to 5 lines, the interference immunity of the information transmission being to be guaranteed.
  • a standard is to be created that implements a uniform structure of the information transmission system with as little hardware expenditure as possible and at the same time keeps the option of later expansion and adaptation of the number of information and signals to be transmitted open without changes to the hardware.
  • a hardware standard that allows such a method to be carried out is particularly advantageous if the information transmission system extends over several vehicles of a train, since in this case the vehicles only require simple plug connections with few contacts for signal transmission.
  • the object is achieved in that, in addition to DC signals, AC-coded signals, e.g. frequency-multiplexed signals are transmitted.
  • the data transmission can be done both unials and bidirectionally.
  • signal recovery can e.g. according to the method described in DE-AS 21 59 878. As a result, the smallest number of lines can be reached.
  • the lines are advantageously combined in a shielded cable, the shielding of which also serves as a ground line.
  • the transmitting and receiving devices are advantageously galvanically decoupled from the lines.
  • a railcar has two driver's cabs 1, 2, a control unit 3 and (as a rule) at least one emergency call station 4.
  • the driver's cabs 1, 2 are connected to the control unit 3 via four data lines 5a, 5b, 5c, 5d and 6a, 6b, 6c, 6d.
  • the control unit 3 is connected to the lines 7a, 7b, 7c, 7d of the train bus, as is the emergency intercom 4.
  • the driver's cabs 1, 2 are galvanically decoupled from the lines 5 and 6 by the optocouplers 8, 9 and 10, 11 and the LC elements 12 and 13, respectively.
  • the control unit 3 is galvanically decoupled from the lines 5 and 6 (for the sake of clarity) via the optocouplers 14, 15 and 16, 17 and the LC elements 18 and 19.
  • the control unit 3 is also galvanically decoupled from the lines 7 of the train bus, specifically via the optocouplers 20, 21 or the LC elements 22.
  • the emergency call station 4 is also from the lines 7 of the train bus via the optocouplers 23, 24 and the LC - Links 25 galvanically decoupled.
  • optocouplers other coupling elements, e.g. Special relays can be used.
  • the driver's cab 1 has a loudspeaker 26 and a microphone 27, which are connected to the LC elements 12 via amplifiers 28, 29. Furthermore, the driver's cab 1 has switches 30 which are connected to one of the LC elements 12 via a frequency multiplexer 31.
  • the optocouplers 8, 9 can each transmit two direct voltage signals.
  • the optocoupler 8 transmits, for example, the signal for activating the amplifier 28 and a signal which activates an emergency call display (not shown).
  • About the optocoupler 9 are as DC voltage Si gnale the driver pressing the talk button and the so-called "upgraded" signal transmitted.
  • the signal "upgraded" means that the driver's cab in question is the currently active driver's cab from which the driver is steering the train.
  • the signal level in lines 5, 6 is below 10 V, typically 1-2 V.
  • the emergency call station 4 has a loudspeaker 35 and a microphone 36, which are connected to the LC elements 25 via the amplifiers 37 and 38.
  • the activation signal for the amplifier 37 and e.g. the signal for actuating the switch 39, which activates the amplifier 38, can be transmitted.
  • the optocoupler 24 transmits the emergency call signal, which is triggered by actuating the emergency call button 40, and a further signal, which is triggered by actuating the switch 41. This further signal can e.g. be used to request an emergency stop.
  • the control unit 3 has frequency demultiplexers 42, 43 which are used to detect the signals which were transmitted by the frequency multiplexer 31 of the driver's cab 1 or the corresponding frequency multiplexer in the driver's cab 2. The further processing of the signals thus obtained and of the signals transmitted by the optocouplers 15 and 17 is carried out according to generally known methods.
  • the control unit 3 has two signal converters 44, 45 in front of the LC elements 22, which can act both as frequency multiplexers and as frequency demultiplexers.
  • the train bus consisting of lines 7a, 7b, 7c, 7d is separated at both ends of the vehicle by capacitors 46, 47 from contacts 48, 49 which serve to connect the train buses of several cars, in particular several railcars.
  • the signal level in lines 7 is over 50 V, e.g. 100 V.
  • FIG 2 shows two railcars I, 11, the train buses of which are coupled to one another via a multi-core connecting cable 50.
  • the structure of the information transmission devices of each car is as described in FIG 1 above. Except for the additional line, the reference symbols of the carriage 11 are identical to those of the carriage I.
  • the connecting cable 50 is preferably surrounded by a common shield, as indicated by the dashed line in FIG.
  • the train bus is preferably also encased within the railcars I, 11 by a common shield.
  • the shield can advantageously also be used as a ground connection. It is of course also possible to couple more than two cars, both railcars and non-powered cars.
  • each car can have two driver's cabs.
  • the driver operates the upgrade switch 34 in his driver's cab, e.g. cab 1, e.g. using a key.
  • the upgrade switch 34 then sends a DC voltage signal to the control unit 3 via the optocoupler 9 on the line 5c.
  • This signal makes the control unit 3 a so-called master unit.
  • the control units of the other cars remain slave units.
  • the signal converter 44 is operated as a frequency demultiplexer and the signal converter 45 as a frequency multiplexer. The opposite is true for slave units.
  • the driver wants to transmit commands from the upgraded driver's cab 1, for example "switch on fans", “close doors” or “lights on”, he actuates one of the switches 30.
  • the frequency multiplexer 31 then sends an AC-coded signal at a frequency f 1 , f 2 or fa.
  • These AC-coded signals are detected by the frequency demultiplexer 42 and converted into corresponding control signals for the car with the upgraded driver's cab.
  • the signals obtained in this way are carried out by the control unit 3.
  • the control signals thus obtained are converted again by the signal converter 45 into AC-coded signals of the frequencies F1, F 2 , F 3 .
  • the frequencies F 1 , F 2 , F 3 do not have to match the frequencies f 1 , f 2 , f 3 .
  • the again AC-coded signals are transmitted to the bus lines 7c, 7d and further via the capacitors 47, the contacts 49, the connecting cable 50, the contacts 48 ', the capacitors 46' and the bus lines 7c ', 7d' to the control unit 3 '.
  • the AC-coded signals are detected by the signal converter 45', which is operated as a frequency demultiplexer, and converted into control signals for this carriage 11.
  • the driver wants to give a voice message, for example announce the next stop, he presses the talk button 33.
  • a DC voltage signal is thereby transmitted to the control unit 3 via the optocouplers 9 and 15.
  • the control signal is transmitted via the optocouplers 21 and 23 to the emergency call station 4 and the amplifier 37 is thus activated.
  • the driver speaks his message into the microphone 27.
  • the driver's message is transmitted via the microphone 27, the amplifier 29, one of the LC elements 12, one of the LC elements 18 and further via connecting lines (not shown) via one of the LC elements 22 transferred to the bus lines 7a, 7b. From there it is via one of the LC elements 25 and the already activated amplifier 37 in the loudspeaker 35 issued.
  • the signal converter 45 applies an AC-coded signal of the frequency F 4 to the bus lines 7a, 7b.
  • This signal is transmitted in the same manner as, for example, the signal of frequency F 1 to the control unit 3 'of the second railcar 11, where it is detected and converted into an activation signal for the amplifier 37' of the emergency station 4 '.
  • This activation signal is transmitted from the control unit 3 'to the emergency station 4' analogously to the transmission of the activation signal for the amplifier 37 described above.
  • the driver's voice message which is output on the bus lines 7a, 7b, via the capacitors 47, the contacts 49 , the connecting cable 50, the contacts 48 'and the capacitors 46' is also transmitted to the bus lines 7a ', 7b', the message is also output in the speaker 35 'of the emergency station 4'.
  • a DC voltage signal is transmitted to the control unit 3 via the optocouplers 24 and 20.
  • This emergency call signal is transmitted from the control unit 3 via the optocoupler 14 and further via the optocoupler 8 to the upgraded driver's cab, where an alarm signal is triggered by closing the switch 32.
  • This signal can be, for example, a bell or a horn or a light indicator. It is also possible, for example by displaying the number, to locate the emergency station whose emergency call was triggered.
  • the driver can, for example, stop immediately when an emergency call signal is received or can connect with the passenger. In any case, the driver decides when and where to stop.
  • the driver wants to speak to the passenger, he actuates one of the switches 30, whereupon an AC-coded signal of frequency f 5 is emitted.
  • This signal is detected in the control unit 3 in the manner already described and converted into a DC voltage signal which actuates the switch 39.
  • a "speak" display and the amplifier 38 are actuated.
  • the passenger can then speak his message into the microphone 36.
  • the message is transmitted analogously to a message from the driver via the bus lines 7c, 7d to the control unit 3 and further to the driver's cab 1. Since the amplifier 28 is activated in the driver's cab 1 when the "speak" signal is triggered, the driver can hear the passenger's message via the loudspeaker 26. If necessary, the driver can, similarly to how he can transmit messages to all emergency stations, only activate the amplifier 37 of the emergency station 4 by actuating one of the switches 30 and thus speak only to the passenger who triggered the emergency call.
  • the emergency call is triggered in the other, not upgraded car 11, this is also communicated to the driver.
  • the driver can either stop immediately or connect with the passenger.
  • the signals, e.g. the emergency call itself, the activation of the amplifier 37 'and the activation of the amplifier 38' must first be transmitted in the manner described above as AC-coded signals from the control unit 3 to the control unit 3 'or vice versa.
  • the data transmission from the driver's cabs 1, 2 to the control unit 3 takes place unidirectionally on the data lines 5a, 5b, 6a, 6b or 5c, 5d, 6c, 6d.
  • the data transmission on the bus lines 7, however, takes place bidirectionally.
  • the transmission of four AC-coded signals has been described.
  • the invention is not limited to four signals. It is possible to have many signals in the 4 lines 5a, 5b, 5c, 5d and 7a, 7b, 7c, 7d, e.g. 12 or 16 signals to be transmitted simultaneously. This is completely surprising, as e.g. Cross high-voltage lines and also contact e.g. is not always optimal because of oxidized or wet contacts 49, 48 '. In particular, the problem of crossing high-voltage lines occurs e.g. not to the extent of long-distance trains.

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Abstract

In Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs findet die Signal- und Informationsübertragung zwischen über Leitungen (5,6,7,5',6',7') verbundenen Sende- und Empfangseinrichtungen (1,2,3,4,1',2',3',4') dadurch statt, daß in den Leitungen (5,6, 7,5',6',7') neben Gleichspannungssignalen gleichzeitig wechselspannungscodierte Signale übertragen werden. Das Übertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens weist Koppelelemente (8 bis 25) auf, die die Schalter (32,33,34;39,40,41) für Sender und Empfänger von Gleichspannungssignalen sowie die Sender (31,44 oder 45) und Empfänger (42,44 oder 45) von wechselspannungscodierten Signalen galvanisch voneinander und von den Leitungen (5,6,7,5',6',7') entkoppeln. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signal-und Informationsübertragung zwischen über Leitungen verbundenen Sende- und Empfangseinrichtungen von Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs, insbesondere von schienengebundenen Fahrzeugen, wobei die Sende- und Empfangseinrichtungen z.B. in Führerständen, in Steuerbaugruppen oder in Sprechstellen angeordnet sind, und ein System zur Durchführung des Verfahrens.
  • In Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs, insbesondere in schienengebundenen Fahrzeugen, werden von Führerständen aus zahlreiche Steuerungen wie z.B. die Türsteuerung oder die Lichtschalter fernbedient. Des weiteren ist in der Regel zumindest eine Sprechverbindung zwischen den Führerständen sowie eine Lautsprecheranlage im Fahrgastraum vorhanden. Diese beiden Systeme sind voneinander getrennt.
  • Zur Zeit werden, hauptsächlich aus Gründen der Störsicherheit, für jedes zu übertragende Steuer- oder Kontrollsignal, je zwei Leitungen verlegt. Das Verlegen gesonderter Leitungen für jedes Signal führt zu einem hohen Verdrahtungsaufwand und Kabelbäumen mit 20, 30 Leitungen und mehr. Es werden erhebliche Mengen an Kabel verbraucht. Ferner ist es nötig, die Verkabelung mit großer Sorgfalt durchzuführen und zu kontrollieren, um Verdrahtungsfehler zu vermeiden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, die gesamte Informationsübertragung über wenige Leitungen, insbesondere nur 2 bis 5 Leitungen, abwickeln zu können, wobei die Störsicherheit der Informationsübertragung gewährleistet bleiben soll.
  • Darüber hinaus soll ein Standard geschaffen werden, der bei möglichst geringem Hardwareaufwand einen einheitlichen Aufbau des Informations- übertragungssystems realisiert und gleichzeitig die Option der späteren Erweiterung und Anpassung der Zahl der zu übertragenden Informationen und Signale ohne Änderungen an der Hardware offenhält.
  • Ein Hardwarestandard, der die Durchführung eines derartigen Verfahrens erlaubt, ist besonders vorteilhaft, wenn das Informationsübertragungssystem sich über mehrere Fahrzeuge eines Zugs erstreckt, da die Fahrzeuge in diesem Fall nur einfache Steckverbindungen mit wenigen Kontakten für die Signalübertragung benötigen.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in den Leitungen neben Gleichspannungssignalen gleichzeitig wechselspannungscodierte Signale, z.B. frequenzgemultiplexte Signale, übertragen werden.
  • Die Datenübertragung kann dabei sowohl unials auch bidirektional erfolgen. Im letzteren Falle kann die Signalrückgewinnung z.B. gemäß dem in der DE-AS 21 59 878 beschriebenen Verfahren erfolgen. Hierdurch ist die kleinste Zahl an Leitungen erreichbar.
  • Zur Erhöhung der Sicherheit der Datenübertragung gegen Störeinflüsse sind die Leitungen mit Vorteil in einem abgeschirmten Kabel zusammengefaßt, dessen Abschirmung zugleich als Masseleitung dient.
  • Des weiteren sind die Sende- und Empfangseinrichtungen mit Vorteil galvanisch von den Leitungen entkoppelt.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen. Es zeigen:
    • FIG 1 den Prinzipaufbau des Informations- übertragungssystems eines Triebwagens und
    • FIG 2 den Prinzipaufbau der Verkopplung der Informationsübertragungssysteme zweier Triebwagen.
  • Gemäß FIG 1 weist ein Triebwagen zwei Führerstände 1, 2, eine Steuereinheit 3 sowie (im Regelfall) mindestens eine Notsprechstelle 4 auf. Die Führerstände 1, 2 sind mit der Steuereinheit 3 über je vier Datenleitungen 5a, 5b, 5c, 5d bzw. 6a, 6b, 6c, 6d verbunden. Die Steuereinheit 3 ist an die Leitungen 7a, 7b, 7c, 7d des Zugbusses angeschlossen, ebenso die Notsprechstelle 4.
  • Die Führerstände 1, 2 sind durch die Optokoppler 8, 9 bzw. 10, 11 sowie die LC-Glieder 12 bzw. 13 galvanisch von den Leitungen 5 bzw. 6 entkoppelt. In analoger Weise ist die Steuereinheit 3 über die Optokoppler 14, 15 bzw. 16, 17 und die LC-Glieder 18 bzw. 19 von den (der Übersichtlichkeit halber verkürzt dargestellten) Leitungen 5 bzw. 6 galvanisch entkoppelt. Die Steuereinheit 3 ist auch von den Leitungen 7 des Zugbusses galvanisch entkoppelt, und zwar über die Optokoppler 20, 21 bzw. die LC-Glieder 22. Auch die Notsprechstelle 4 ist von den Leitungen 7 des Zugbusses über die Optokoppler 23, 24 und die LC-Glieder 25 galvanisch entkoppelt. Anstelle von Optokopplern könnten auch andere Koppelelemente, z.B. Spezialrelais, verwendet werden.
  • Die Führerstände 1 und 2 sind gleich aufgebaut. Daher wird im folgenden lediglich der Führerstand 1 näher beschrieben. Der Führerstand 1 weist einen Lautsprecher 26 und ein Mikrophon 27 auf, die über Verstärker 28, 29 an die LC-Glieder 12 angeschlossen sind. Ferner weist der Führerstand 1 Schalter 30 auf, die über einen Frequenzmultiplexer 31 an eines der LC-Glieder 12 angeschlossen sind. Die Optokoppler 8, 9 können je zwei Gleichspannungssignale übertragen. Der Optokoppler 8 überträgt z.B. das Signal zum Aktivieren des Verstärkers 28 sowie ein Signal, das eine (nicht dargestellte) Notruf-Anzeige aktiviert. Über den Optokoppler 9 werden als Gleichspannungssignale das Betätigen der Sprechtaste durch den Fahrer sowie das sogenannte "aufgerüstet"-Signal übertragen. Das Signal "aufgerüstet" bedeutet, daß der betreffende Führerstand der derzeit aktive Führerstand ist, von dem aus der Fahrer den Zug steuert. Der Signalpegel in den Leitungen 5, 6 beträgt unter 10 V, typisch 1-2 V.
  • Die Notsprechstelle 4 weist einen Lautsprecher 35 und ein Mikrophon 36 auf, die über die Verstärker 37 und 38 an die LC-Glieder 25 angeschlossen sind. Als Gleichspannungssignale sind über den Optokoppler 23 das Aktivierungssignal für den Verstärker 37 sowie z.B. das Signal zum Betätigen des Schalters 39, der den Verstärker 38 aktiviert, übertragbar. Der Optokoppler 24 überträgt das Notrufsignal, das durch Betätigen der Notruftaste 40 ausgelöst wird, sowie ein weiteres Signal, das durch Betätigen des Schalters 41 ausgelöst wird. Dieses weitere Signal kann z.B. zur Anforderung eines Nothalts verwendet werden.
  • Die Steuereinheit 3 weist Frequenzdemultiplexer 42, 43 auf, die der Detektierung der Signale dienen, die vom Frequenzmultiplexer 31 des Führerstands 1 bzw. dem entsprechenden Frequenzmultiplexer im Führerstand 2 ausgesandt wurden. Die Weiterverarbeitung der so erhaltenen Signale sowie der von den Optokopplern 15 bzw. 17 übertragenen Signale erfolgt nach allgemein bekannten Methoden. Die Steuereinheit 3 weist vor den LC-Gliedern 22 zwei Signalwandler 44, 45 auf, die sowohl als Frequenzmultiplexer als auch als Frequenzdemultiplexer wirken können.
  • Der aus den Leitungen 7a, 7b, 7c, 7d bestehende Zugbus ist an beiden Fahrzeugenden durch Kondensatoren 46, 47 von Kontakten 48, 49 getrennt, die der Verbindung der Zugbusse mehrerer Wagen, insbesondere mehrerer Triebwagen, dienen. Der Signalpegel in den Leitungen 7 beträgt über 50 V, z.B. 100 V.
  • FIG 2 zeigt zwei Triebwagen I, 11, deren Zugbusse über ein mehradriges Verbindungskabel 50 miteinander gekoppelt sind. Der Aufbau der Informationsübertragungseinrichtungen jedes Wagens ist wie oben stehend in FIG 1 beschrieben. Die Bezugszeichen des Wagens 11 sind bis auf den zusätzlichen Strich identisch mit denen des Wagens I. Das Verbindungskabel 50 ist vorzugsweise, wie in FIG 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet, von einer gemeinsamen Abschirmung umgeben. Auch innerhalb der Triebwagen I, 11 ist der Zugbus vorzugsweise von einer gemeinsamen Abschirmung ummantelt. Die Abschirmung kann vorteilhaft zugleich als Masseverbindung benutzt werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, mehr als zwei Wagen, und zwar sowohl Triebwagen als auch nicht angetriebene Wagen, zusammenzukoppeln.
  • Wie oben erwähnt, sind alle zusammengekoppelten Wagen im Prinzip gleichartig. Insbesondere kann jeder Wagen zwei Führerstände aufweisen. Vor Beginn einer Fahrt betätigt der Fahrer in seinem Führerstand, z.B dem Führerstand 1, den Aufrüst-Schalter 34, z.B. mittels eines Schlüssels. Der Aufrüst-Schalter 34 sendet daraufhin über den Optokoppler 9 auf der Leitung 5c ein Gleichspannungssignal an die Steuereinheit 3. Durch dieses Signal wird die Steuereinheit 3 zur sogenannten Master-Einheit. Die Steuereinheiten der anderen Wagen bleiben Slave-Einheiten. Bei der Master-Einheit wird der Signalwandler 44 als Frequenzdemultiplexer betrieben und der Signalwandler 45 als Frequenzmultiplexer. Bei den Slave-Einheiten ist es umgekehrt.
  • Wenn der Fahrer vom aufgerüsteten Führerstand 1 aus Befehle übertragen will, z.B. "Ventilatoren einschalten", "Türen schließen" oder "Licht an", betätigt er jeweils einen der Schalter 30. Der Frequenzmultiplexer 31 sendet daraufhin ein wechselspannungscodiertes Signal auf einer Frequenz f1, f2 bzw. fa. Diese wechselspannungscodierten Signale werden vom Frequenzdemultiplexer 42 detektiert und in entsprechende Steuersignale für den Wagen mit dem aufgerüsteten Führerstand umgesetzt. Die derart erhaltenen Signale werden von der Steuereinheit 3 ausgeführt. Des weiteren werden die so erhaltenen Steuersignale vom Signalwandler 45 wieder in wechselspannungscodierte Signale der Frequenzen F1, F2, F3 umgesetzt. Die Frequenzen F1, F2, F3 müssen dabei nicht mit den Frequenzen f1, f2, f3 übereinstimmen. Die wieder wechselspannungscodierten Signale werden auf die Busleitungen 7c, 7d und weiter über die Kondensatoren 47, die Kontakte 49, das Verbindungskabel 50, die Kontakte 48', die Kondensatoren 46' und die Busleitungen 7c', 7d' zur Steuereinheit 3' übertragen. In der Steuereinheit 3' werden die wechselspannungscodierten Signale vom Signalwandler 45', der als Frequenzdemultiplexer betrieben wird, detektiert und in Steuersignale für diesen Wagen 11 umgesetzt.
  • Wenn der Fahrer eine Sprachmeldung durchgeben will, z.B. die nächste Haltestelle ansagen, betätigt er die Sprechtaste 33. Dadurch wird ein Gleichspannungssignal über die Optokoppler 9 und 15 zur Steuereinheit 3 übertragen. Das Steuersignal wird über die Optokoppler 21 und 23 weiter zur Notsprechstelle 4 übertragen und so der Verstärker 37 aktiviert. Gleichzeitig spricht der Fahrer seine Meldung in das Mikrophon 27. Die Meldung des Fahrers wird über das Mikrophon 27, den Verstärker 29, eines der LC-Glieder 12, eines der LC-Glieder 18 und weiter über nicht dargestellte Verbindungsleitungen über eines der LC-Glieder 22 auf die Busleitungen 7a, 7b übertragen. Von dort wird es über eines der LC-Glieder 25 und den bereits aktivierten Verstärker 37 im Lautsprecher 35 ausgegeben.
  • Gleichzeitig mit dem Aktivierungssignal für den Verstärker 37 wird durch den Signalwandler 45 ein wechselspannungscodiertes Signal der Frequenz F4 auf die Busleitungen 7a, 7b gelegt. Dieses Signal wird in der gleichen Weise wie z.B. das Signal der Frequenz F1 zur Steuereinheit 3' des zweiten Triebwagens 11 übertragen, wo es detektiert wird und in ein Aktivierungssignal für den Verstärker 37' der Notsprechstelle 4' umgesetzt wird. Die Übertragung dieses Aktivierungssignals von der Steuereinheit 3' zur Notsprechstelle 4' erfolgt analog zur oben beschriebenen Übertragung des Aktivierungssignals für den Verstärker 37. Da die Sprachmeldung des Fahrers, die auf die Busleitungen 7a, 7b ausgegeben wird, über die Kondensatoren 47, die Kontakte 49, das Verbindungskabel 50, die Kontakte 48' und die Kondensatoren 46' auch auf die Busleitungen 7a', 7b' übertragen wird, wird die Meldung auch im Lautsprecher 35' der Notsprechstelle 4' ausgegeben.
  • Wenn ein Fahrgast im aufgerüsteten Wagen I die Notruftaste betätigt, wird über die Optokoppler 24 und 20 ein Gleichspannungssignal an die Steuereinheit 3 übertragen. Dieses Notrufsignal wird von der Steuereinheit 3 über den Optokoppler 14 und weiter über den Optokoppler 8 zum aufgerüsteten Führerstand übertragen, wo durch Schließen des Schalters 32 ein Alarmsignal ausgelöst wird. Dieses Signal kann z.B. eine Klingel oder eine Hupe oder aber auch eine Leuchtanzeige sein. Es ist auch möglich, z.B. durch Anzeige der Nummer, die Notsprechstelle, deren Notruf ausgelöst wurde, zu lokalisieren. Der Fahrer kann bei Erhalt eines Notrufsignals z.B. sofort stoppen oder aber mit dem Fahrgast in Verbindung treten. Auf jeden Fall aber entscheidet der Fahrer, wann und wo gestoppt wird. Wenn der Fahrer mit dem Fahrgast sprechen möchte, betätigt er einen der Schalter 30, worauf ein wechselspannungscodiertes Signal der Frequenz f5 ausgesendet wird. Dieses Signal wird in der bereits beschriebenen Art und Weise in der Steuereinheit 3 detektiert und in ein Gleichspannungssignal umgesetzt, das den Schalter 39 betätigt. Durch das Betätigen des Schalters 39 wird z.B. eine Anzeige "Sprechen" sowie der Verstärker 38 betätigt. Der Fahrgast kann daraufhin seine Meldung in das Mikrophon 36 sprechen. Die Meldung wird analog zu einer Meldung des Fahrers über die Busleitungen 7c, 7d zur Steuereinheit 3 und weiter zum Führerstand 1 übertragen. Da mit dem Auslösen des "Sprechen"-Signals gleichzeitig im Führerstand 1 der Verstärker 28 aktiviert wird, kann der Fahrer die Meldung des Fahrgastes über den Lautsprecher 26 hören. Gegebenenfalls kann der Fahrer auch, ähnlich wie er Meldungen an alle Notsprechstellen übermitteln kann, durch das Betätigen eines der Schalter 30 nur den Verstärker 37 der Notsprechstelle 4 aktivieren und so nur mit dem Fahrgast sprechen, der den Notruf ausgelöst hat.
  • Wenn der Notruf im anderen, nicht aufgerüsteten Wagen 11 ausgelöst wird, wird auch dies dem Fahrer übermittelt. Auch hier kann der Fahrer entweder sofort anhalten oder mit dem Fahrgast in Verbindung treten. Die Unterschiede zum oben stehend beschriebenen Fall bestehen lediglich darin, daß die Signale, z.B. der Notruf selbst, das Aktivieren des Verstärkers 37' und das Aktivieren des Verstärkers 38' zuerst in der oben beschriebenen Art und Weise als wechselspannungscodierte Signale von der Steuereinheit 3 zur Steuereinheit 3' bzw. umgekehrt übertragen werden müssen.
  • Wie aus dem obenstehenden ersichtlich ist, findet die Datenübertragung von den Führerständen 1, 2 zur Steuereinheit 3 auf den Datenleitungen 5a, 5b, 6a, 6b bzw. 5c, 5d, 6c, 6d unidirektional statt. Die Datenübertragung auf den Busleitungen 7 hingegen erfolgt bidirektional.
  • In obenstehendem Ausführungsbeispiel wurde die Übertragung von vier wechselspannungscodierten Signalen beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf vier Signale beschränkt. Es ist möglich, in den jeweils 4 Leitungen 5a, 5b, 5c, 5d bzw. 7a, 7b, 7c, 7d viele Signale, z.B. 12 oder 16 Signale, gleichzeitig zu übertragen. Dies ist völlig überraschend, da im Fahrbetrieb z.B. Hochspannungsleitungen kreuzen und zudem die Kontaktierung z.B. wegen oxidierter oder nasser Kontakte 49, 48' nicht immer optimal ist. Insbesondere das Problem kreuzender Hochspannungsleitungen tritt z.B. bei Fernzügen nicht in dem Maß auf.

Claims (24)

1. Verfahren zur Signal- und Informationsübertragung zwischen über Leitungen verbundenen Sende- und Empfangseinrichtungen von Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs, insbesondere von schienengebundenen Fahrzeugen, wobei die Sende- und Empfangseinrichtungen z.B. in Führerständen, in Steuerbaugruppen oder in Sprechstellen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen (5,6,7,5',6',7') neben Gleichspannungssignalen gleichzeitig wechselspannungscodierte Signale, z.B. frequenzgemultiplexte Signale, übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselspannungscodierten Signale in je zwei Leitungen (5a,5b;5c,5d;6a,6b;6c,6d;7a,7b;7c,7d) übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragung in je zwei Leitungen (5a,5b;5c,5d;6a,6b;6c,6d) unidirektional erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragung in je zwei Leitungen (7a,7b;7c,7d) bidirektional erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in je zwei Leitungen (5a, 5b;5c,5d;6a,6b;6c,6d;7a,7b;7c,7d) zusätzlich zu wechselspannungscodierten Signalen Sprachsignale übertragen werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Senden von Gleichspannungssignalen von Schaltern (33,34,40,41) gesteuert wird bzw. durch das Empfangen von Gleichspannungssignalen Schalter (32,39) gesteuert werden, wobei die Schalter (32,33,34, 39,40,41) von den Leitungen (5,7) galvanisch entkoppelt sind, insbesondere durch Optokoppler (8,9,23,24).
7. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (31,44 oder 45) bzw. Empfänger (42,44 oder 45) von wechselspannungscodierten Signalen von den Leitungen (5,7) galvanisch entkoppelt sind, insbesondere durch LC-Glieder (12,18,22).
8. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (7,7') zwischen Fahrzeugen (1,11) galvanisch entkoppelt sind, insbesondere über Kondensatoren (47,46').
9. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in je zwei Leitungen (5a,5b;5c,5d;6a,6b;6c,6d;7a,7b;7c,7d) mehr als 10 wechselspannungscodierte Signale, z.B. 12 oder 16 Signale, gleichzeitig übertragen werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Fahrzeugs (1,11) zur Übermittlung von vorrangigen Informationen, z.B. "Sprechen" oder "Notruf", Gleichspannungssignale verwendet werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (7,7') zur Signal- und Informationsübertragung zwischen Fahrzeugen (1,11) von den Leitungen (5,6,5',6') zur Signal- und Informationsübertragung innerhalb eines Fahrzeugs galvanisch entkoppelt sind, insbesondere über LC-Glieder (18,22) und Optokoppler (14,15,20,21
12. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fahrzeugen (1,11) Signalpegel über 50 V, z.B. 100 V, verwendet werden.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Fahrzeugs (I,II) Signalpegel unter 10 V, z.B. 1-2 V, verwendet werden.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslösen des Notrufs in einer Notsprechstelle (4,4') im besetzten Führerstand (1) akustisch und/oder optisch angezeigt wird, insbesondere bei optischer Anzeige auch lokalisiert wird, und eine Sprechverbindung zwischen dem besetzten Führerstand (1) und der Notsprechstelle (4,4') herstellbar ist.
15. Übertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, mit über Leitungen verbundenen Sende- und Empfangseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-und Empfangseinrichtungen (1,2,3,4;1',2',3',4') Koppelelemente (8 bis 25) aufweisen, die die Schalter (32,33,34;39,40,41) für Sender und Empfänger von Gleichspannungssignalen sowie die Sender (31,44 oder 45) und Empfänger (42,44 oder 45) von wechselspannungscodierten Signalen galvanisch voneinander und von den Leitungen (5,6,7) entkoppeln.
16. Übertragungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente (8,9,10,11, 23,24) zur galvanischen Entkopplung der Schalter (32,33,34;39, 40,41) für die Sender und Empfänger von Gleichspannungssignalen Optokoppler (8,9,10,11,23,24) sind.
17. Übertragungssystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente (12,13,18 19,22) zur galvanischen Entkopplung der Sender (31,44 oder 45) und Empfänger (42,44 oder 45) von wechselspannungscodierten Signalen LC-Glieder (12,13,18,19,22) sind.
18. Übertragungssystem nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente (47,46') zur galvanischen Entkopplung der Leitungen (7,7') zwischen Fahrzeugen (1,11) Kondensatoren (47,46') sind.
19. Übertragungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei Leitungen (7a,7b;7c,7d) zur bidirektionalen Datenübertragung aufweist.
20. Übertragungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es für jede Übertragungsrichtung mindestens zwei Leitungen (5a, 5b;5c,5d;6a,6b;6c,6d) aufweist.
21. Übertragungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (5,6,7,5',6',7'), insbesondere die Verbindungsleitungen (50) zwischen den Fahrzeugen (1,11), eine gemeinsame Abschirmung aufweisen, die auf ein Bezugspotential, z.B. auf Masse, gelegt ist.
22. Übertragungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinrichtungen (1,2,3;1',2',3') mindestens ein Codierelement (31,44 oder 45) aufweisen, das zu übertragenden Signalen Wechselspannungen verschiedener Frequenzen zuordnet.
23. Übertragungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbaugruppen (3,3') mindestens ein Decodierelement (42, 44 oder 45) aufweisen, das aus einem empfangenen Wechselspannungssignal die übertragenen Signale ermittelt.
24. Übertragungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß es Notsprechstellen (4,4') aufweist, die Sendeeinrichtungen (40,24) zum Aussenden eines Notrufsignals und eine Einrichtung (35,36, 37,38,25) zur Sprachübertragung aufweisen.
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