EP3587214A1 - Balisensteuerungsvorrichtung - Google Patents

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EP3587214A1
EP3587214A1 EP19174427.5A EP19174427A EP3587214A1 EP 3587214 A1 EP3587214 A1 EP 3587214A1 EP 19174427 A EP19174427 A EP 19174427A EP 3587214 A1 EP3587214 A1 EP 3587214A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
processing device
balise
data
data signal
Prior art date
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Granted
Application number
EP19174427.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3587214B1 (de
Inventor
Georg Klöters
Marcell Gransch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scheidt and Bachmann GmbH
Original Assignee
Scheidt and Bachmann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scheidt and Bachmann GmbH filed Critical Scheidt and Bachmann GmbH
Priority to PL19174427T priority Critical patent/PL3587214T3/pl
Publication of EP3587214A1 publication Critical patent/EP3587214A1/de
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Publication of EP3587214B1 publication Critical patent/EP3587214B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]

Definitions

  • the application relates to a balise control device for controlling at least one balise, comprising a first processing device configured to generate a first data signal based on a first signal term provided, and a second processing device configured to generate a further first data signal based on the first signal term provided.
  • the application relates to a system with a balise control device and a method for operating a balise control device.
  • balise is to be understood as a transmitter that sends data to a vehicle that passes the balise.
  • a balise can be a transmitter arranged in or on a track bed, which transmits data to rail vehicles traveling over or past it.
  • the concept of the European Train Control System provides for a balise to at least partially influence a rail vehicle.
  • the data transmitted by a balise can be displayed to the driver at least partially by at least one display device of the rail vehicle and / or at least partially automatically processed by a control device of the rail vehicle and used to control the rail vehicle (e.g. for automatic braking, acceleration, etc.).
  • balises fixed data balises and transparent data balises.
  • a fixed data balise (also called a static balise) means a balise with unchanged data content.
  • the unchangeable data content is stored in the fixed data balise.
  • the fixed data balise can be supplied with energy in particular by the rail vehicle or by a reading device arranged on the rail vehicle.
  • the function of a fixed data balise is therefore similar to that of a contactless transponder card.
  • Such a balise has no connection to a data network and does not have its own power supply.
  • the distance to the next balise can be stored as data content.
  • a rail vehicle that receives this information from the balise will initiate an emergency stop if it does not detect the next balise within the distance obtained (possibly with a certain tolerance).
  • Exemplary and non-conclusive further data of a fixed data balise can be location information, information on the route characteristics of the subsequent route section and speed setpoints and / or limit values.
  • a transparent data balise is to be understood as a balise with a variable data content.
  • a balise is set up to send variable data, for example changing operating situations (information about the current route characteristics of the subsequent route section and / or current speed setpoints and / or limit values) to a rail-bound vehicle.
  • variable data for example changing operating situations (information about the current route characteristics of the subsequent route section and / or current speed setpoints and / or limit values) to a rail-bound vehicle.
  • a transparent data balise is therefore connected to a data network.
  • the variable data content is transmitted in the form of a so-called balise telegram from a (near-rail) balise control device (also known as a balise control unit (BCU)) to the balise.
  • the balise control device receives the data content in the form of a signal term from a (remote) data source.
  • the signal term can be transmitted from an electronic signal box to the balise control device via a data network (eg CAN bus network). This allows the balise changeable and in particular always up-to-date data are transmitted in order to transmit them to the vehicles that pass the balise.
  • the energy supply for the transparent data balise is usually wired.
  • a sinusoidal voltage e.g. 22V, 8.82 kHz
  • This sine voltage is preferably used simultaneously as a carrier signal for the data that are to be transmitted to the balise.
  • a Manchester-coded data signal e.g. 16 V with 564.48 kbit / s
  • the balise control device supplies the balise with energy (sinusoidal signal) and data (Manchester signal) in the form of a balise telegram.
  • balise control device Since a balise is used in particular for the control of a rail vehicle, high security requirements are placed on such a system. This must ensure that the correct data is always transmitted from the balise control device to a balise.
  • a balise control device is designed with two channels, so that the data processing in the balise control device corresponds to so-called safety level 4 (safety integrity level SIL 4).
  • a two-channel version is to be understood to mean that two separate processing devices are provided, each of which has suitable computing means, storage means, etc. It is known in particular from the prior art to implement the two-channel version in that the balise telegram, in particular the data signal of the balise telegram, is calculated on two (separate) hardware platforms. The balise telegram is only transmitted to the balise as a valid signal if the result of the calculation is the same on both platforms. If the two calculations of the data signals from the same signal term do not lead to the same result, the balise control device interrupts the power supply to the balise and the balise assumes a safe operating state.
  • a conventional system 100 with a balise control device 102 known from the prior art is described below with the aid of the Figure 1 described in more detail.
  • the system 100 comprises a data source 106, a balise control device 102 and a balise 104 permanently assigned to the balise control device 102.
  • the balise control device 102 comprises two processing devices 108, 110 in the form of microprocessors 108, 110, two comparators 112, 114, a shutdown device 116, an AND Member 124, a control signal generator 126 in the form of an adder 126, an amplifier 128 and a sine signal generator 130.
  • the data source 106 provides the data to be sent to the balise 104 in the form of a signal concept 132 (shown schematically).
  • the same signal term 132 is provided to the first processing device 108 and the second processing device 110.
  • the respective processing device 108, 110 generates a data signal 136 or a data stream 136 from the signal term 132 provided.
  • the data signal 136 can in particular be a Manchester-coded data signal 136.
  • each microprocessor 108, 110 is set up to forward the data signal 136 generated in each case both to the first comparator 112 and to the second comparator 114.
  • the resulting data signal 136 is output to the control signal generator 126.
  • the control signal generating device 126 generates the balise telegram 138 from the data signal 136 and the sine signal 140 provided by adding or modulating the data signal 136 onto the sine signal 140. Before the balise telegram 138 is transmitted, this signal 138 can be amplified by an amplifier 128. The balise telegram 138 is then transmitted to the balise 104 via a data line.
  • balise control device 102 As can be seen from the previous explanations, the construction and the mode of operation of a known balise control device 102 are complex and complex.
  • the shutdown device 116 thus comprises two switches 120, 122 for fulfilling the requirements of the two-channel system, in order to ensure that at least one switch 120, 122 is open in the event of a negative comparison result.
  • a functional test must be carried out regularly in order to check the correct functioning of the shutdown device 116. For example, it is not certain that a switch 120, 122 that is actuated with the “open” command actually opens.
  • the desired disconnection can only have been made by one of the two switches 120, 122, while the other switch 120, 122 is defective and can therefore be closed.
  • the application is therefore based on the object of providing a balise control device which corresponds to so-called security level 4 and has a less complex structure and in particular can be operated in a simpler manner.
  • the balise control device comprises a first processing device.
  • the first processing device is set up to generate a first data signal based on a first signal term provided.
  • the balise control device comprises a second processing device.
  • the second processing device is set up to generate a further first data signal based on the first signal term provided.
  • the second processing device comprises a second comparator.
  • the second comparator is set up to compare the further first data signal generated by the second processing device and the first data signal generated by the first processing device in a second comparison step.
  • the first processing device is set up to output the generated first data signal to a first control signal generating device.
  • the second processing device is set up to output a second carrier signal to the first control signal generating device. The output of the second carrier signal depends on the comparison result of the second comparison step.
  • a balise control device is provided according to the application, which corresponds to security level 4 and has a less complex structure and is in particular easier to operate. This is achieved in that one of the two processing devices is additionally set up to carry out the at least one comparison operation and to output a carrier signal depending on the comparison result. This enables two-channel operation of a balise control device without a complex shutdown device.
  • the balise control device comprises a first processing device and a second processing device for two-channel operation. During operation of the balise control device, each processing device is provided with at least one first signal term. A data signal is assigned to a first signal term and is to be transmitted by a first balise as a balise telegram.
  • the balise to be controlled is in particular a transparent data balise, which is in particular permanently assigned to the balise control device.
  • the first processing device and the second processing device each comprise suitable computing means in order to generate a first data signal or a first data stream from the first (digital) signal term provided.
  • the first data signal is in particular formed such that it can be transmitted to the first balise by means of a second carrier signal.
  • the first data signal can preferably be a Manchester-coded data signal (for example 16 V with 564.48 kbit / s).
  • the same processing rules for example at least one conversion table or look-up table or the like) can be stored in the first processing device and in the second processing device.
  • At least the second processing device comprises a second comparator or a second comparison logic.
  • the second comparator is set up to compare the two generated first data signals with one another.
  • the first processing device makes the first data signal generated by the first processing device available to the second processing device via a communication link between the processing devices.
  • the second comparator carries out a comparison between the first data signal provided and the further first data signal that was generated by the second processing device.
  • the first processing device is also set up to output or forward the first data signal generated by the first processing device to a first control signal generating device.
  • the second processing device is set up to output or forward a second carrier signal to the first control signal generating device.
  • a carrier signal can in particular be a sinusoidal signal, such as a sinusoidal voltage (e.g. 22V; 8.82 kHz).
  • a control signal generating device according to the application e.g. an adder
  • the second carrier signal is output to the first control signal generating device as a function of the comparison result of the second comparison step. According to the present application, this means in particular that the second carrier signal is only output when the second comparison result is positive.
  • the second processing device can prevent the second carrier signal from being output. As a result, the balise is not activated and, for example, it assumes a safe operating state.
  • a positive comparison result is to be understood in particular to mean that a data signal that was generated by the first processing device based on a specific signal term is equal to a data signal that was generated by the second processing device based on the same specific signal term. This ensures two-channel operation.
  • the second processing device can be set up to generate a second data signal based on a second signal term provided.
  • the first processing device can be set up to generate a further second data signal based on the second signal term provided.
  • the first processing device can comprise a first comparator.
  • the first comparator can be set up to compare the further second data signal generated by the first processing device and the second data signal generated by the second processing device in a first comparison step.
  • the second processing device can be set up to output the generated second data signal to a second control signal generating device.
  • the first processing device can be configured to output a first carrier signal to the second control signal generating device. The output of the first carrier signal can depend on the comparison result of the first comparison step.
  • balise control device can preferably be set up for (at least partially) parallel processing of a first and a second signal term for a first and a second balise to be controlled.
  • Each processing device can, for example based on stored generation rules, (at least partially) generate a first data signal in parallel from a first signal term and a second data signal from a second signal term.
  • each processing device can each have a comparator in order to carry out the first or second comparison step described above.
  • each processing device can output (or not output) a carrier signal. As already described, this means in particular that a carrier signal is only output if the comparison result is positive (ie if the respective data signals are the same).
  • the balise control device can be formed as follows:
  • the balise control device comprises a first processing device.
  • the first processing device is set up to generate a first data signal based on a first signal term provided and to generate a further second data signal based on a second signal term provided.
  • the balise control device comprises a second processing device.
  • the second processing device is set up to generate a second data signal based on the second signal term provided and to generate a further first data signal based on the first signal term provided.
  • the first processing device comprises a first comparator.
  • the first comparator is set up to compare the further second data signal generated by the first processing device and the second data signal generated by the second processing device in a first comparison step.
  • the second processing device comprises a second comparator.
  • the second comparator is set up to compare the further first data signal generated by the second processing device and the first data signal generated by the first processing device in a second comparison step.
  • the first processing device is configured to output the generated first data signal to a first control signal generating device and to output a first carrier signal to a second control signal generating device.
  • the output of the first carrier signal depends on the comparison result of the first comparison step.
  • the second processing device is set up to output the generated second data signal to the second control signal generation device and to output a second carrier signal to the first control signal generation device.
  • the output of the second carrier signal depends on the comparison result of the second comparison step.
  • a control signal generating device can be set up to generate a balise telegram by adding or modulating a received data signal onto a received carrier signal.
  • an adder circuit can be provided as a control signal generating device.
  • the balise control device can preferably comprise the first control signal generating device.
  • the first control signal generating device can be integrated in the balise control device.
  • the first control signal generating device can be configured to generate a first balise telegram based on the first data signal and the second carrier signal.
  • the balise control device can comprise the second control signal generating device.
  • the second control signal generating device can be integrated in the balise control device.
  • the second control signal generating device can be configured to generate a second balise telegram based on the second data signal and the first carrier signal.
  • a compact balise control circuit can be provided.
  • the balise control device can be used to obtain a particularly reliable comparison result
  • the first comparator can be set up for bit-by-bit comparison of the further second data signal generated by the first processing device and the second data signal generated by the second processing device.
  • the second comparator can be set up for bit-by-bit comparison of the further first data signal generated by the second processing device and the first data signal generated by the first processing device.
  • the carrier signal can be output by a processing device (only) as long as the comparison result is / remains positive.
  • the first processing device can comprise a first carrier signal generator.
  • the first carrier signal generator can be set up to generate the first carrier signal.
  • the first carrier signal generator can be a sine generator in order to generate a sine signal, in particular a sine voltage, as the first carrier signal.
  • the second processing device can comprise a second carrier signal generator.
  • the second carrier signal generator can be set up to generate the second carrier signal.
  • the second carrier signal generator can be a sine generator in order to generate a sine signal, in particular a sine voltage, as the second carrier signal.
  • Such a carrier signal can also be used to power the corresponding balise.
  • the first carrier signal generator can preferably be set up to output the first carrier signal only if the comparison result is positive (ie the compared second data signals are the same) of the first comparison step.
  • the second carrier signal generator can be set up to output the second carrier signal only if the comparison result is positive (ie the compared first data signals are the same) of the second comparison step.
  • the respective carrier signal generator can be communicatively connected to the respective comparator such that the generation and / or output of the respective carrier signal is (immediately) interrupted or stopped at least when a negative comparison result is detected.
  • a negative comparison result can also be caused by the fact that the processing devices are not working synchronously or the synchronicity of the processing devices has been lost due to a fault.
  • the handshake method for synchronization described below can therefore be carried out in the event of a negative comparison result and then another, previously described comparison step can be carried out. If the result of the comparison is positive, the output of the carrier signal can be started again.
  • the balise control device can preferably be taken out of operation if, in particular after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • the first processing device and the second processing device can be synchronized with one another.
  • a temporal synchronization of the processing devices can ensure that the bits of the data signals that correspond to one another are compared in a comparison step.
  • a first request signal from the first processing device from the first processing device can be used for synchronization, in particular when the balise control device is initialized and / or when the signal term changes and / or when the comparison result is negative are transmitted to the second processing device.
  • a second acknowledgment signal from the second processing device can be transmitted from the second processing device to the first processing device for synchronization.
  • a second request signal from the second processing device can be transmitted from the second processing device to the first processing device.
  • a first acknowledgment signal from the first processing device can be transmitted from the first processing device to the second processing device for synchronization.
  • both the first and the second processing device can generate the same incorrect data signal.
  • the first processing device can comprise a first tester.
  • the first tester can be set up to check the plausibility and / or to decode the second data signal generated by the second processing device.
  • the second processing device can comprise a second examiner.
  • the second checker can be set up to check the plausibility and / or decode the first data signal generated by the first processing device.
  • the tester can in particular check a generated data signal to determine whether its structure (for example header, checksums, certain bit sequences or the like) corresponds to the structure of a (standard) balise telegram.
  • the tester can in particular divide the data signal to be checked by a test polynomial, and if the polynomial division delivers the result "zero", the structure of the checked data signal corresponds to the expected structure of a balise telegram.
  • the examiner can in particular use decoding rules (for example at least one conversion table or look-up table or the like) which are stored in a processing device can decode a generated data signal.
  • the decoding can be used to determine the signal term or a data record corresponding to the signal term that was used for the generation of the data signal. This decoding makes it possible to check whether a processing device has generated a data signal correctly.
  • the first processing device can particularly preferably comprise a first evaluation module.
  • the first evaluation module can be set up to check whether the data checked by the first tester from the second data signal correspond to the structure of a balise telegram and / or whether they correspond to the second signal term provided.
  • the second processing device can comprise a second evaluation module.
  • the second evaluation module can be set up to check whether the data checked by the second tester from the first data signal correspond to the structure of a balise telegram and / or whether they correspond to the provided first signal term.
  • the first tester can be set up to check the second data signal received from the second processing device by polynomial division to determine whether it corresponds to the structure of a (standard) balise telegram.
  • the first tester can be set up to decode the second data signal and to transmit the decoded data to the first evaluation module for comparison with the second signal term.
  • Inspector Alternatively or (preferably) the second inspector can be set up to check the first data signal received from the first processing device by polynomial division to determine whether it corresponds to the structure of a (standard) balise telegram.
  • the second tester can be set up to decode the first data signal and to transmit the decoded data to the second evaluation module for comparison with the first signal term.
  • a comparison can determine whether the signal term that was provided for the generation of a data signal is identical with the signal term, which was determined by decoding the data signal. If when generating a If data signals are generated from a signal term in an intermediate step intermediate data, these data can also be used for the test, in particular the comparison.
  • the outputting of a carrier signal can be interrupted by a processing device.
  • the output of the first and the second carrier signal can preferably be stopped.
  • the handshake method for synchronization described below can be carried out and then a new comparison step can be carried out. If the comparison result is positive, the output of the first and second carrier signals can be started again.
  • the balise control device can preferably be taken out of operation if, in particular after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • a processing device can comprise at least one computing means in order to carry out the generation step and / or the comparison step.
  • a processing device can particularly preferably comprise at least one microprocessor and a field programmable gate array (FPGA) coupled thereto.
  • FPGA field programmable gate array
  • at least the first comparator can be formed by a first field programmable gate array.
  • at least the second comparator can be formed by a second field programmable gate array.
  • the Calculation of the first data signal can be performed by a first generation module, which is at least partially formed by the first field programmable gate array.
  • the calculation of the second data signal can be carried out by a second generation module, which is at least partially formed by the second field programmable gate array.
  • the first FPGA can comprise a further second generation module, set up for at least partially generating the further second data signal
  • the second FPGA can comprise a further first generation module, set up for at least partly generating the further first data signal.
  • a processing device or a computer module can be divided into two.
  • a processing device can preferably comprise a microprocessor with its own operating system and file system. (Intermediate) data that corresponds to the different signal terms can preferably be stored here. That For a signal term A, a microprocessor can, for example, read out (intermediate) data (A) which corresponds to the data content of a data signal or a data stream (A) which must be generated for the associated balise A.
  • the (intermediate) data can be forwarded by the microprocessor to an FPGA.
  • the FPGA can in particular be set up to generate a data signal, in particular a manchester-modulated data signal, from these (intermediate) data.
  • the bus width of a microprocessor is typically 32 or 64 bit.
  • the transmission of a Manchester-coded data signal of 1024 bit length would therefore take 16 or 32 processor steps.
  • the bus width of the FPGA can preferably be programmed in such a way that this is possible in 2 or 4 steps. This means that the FPGA can process a data signal of 564 kbit / s faster and easier than a microprocessor to generate. In particular, this allows a data signal to be generated in real time.
  • a generated data signal can be fed from the respective FPGA into the other FPGA and checked by the latter.
  • an FPGA can comprise a comparator in order to compare two data signals, preferably bit by bit.
  • An FPGA can also include the carrier signal generator. If the comparison of the two data signals reveals a difference, the generation of the carrier signal can be set as described above.
  • a carrier signal digitally generated in an FPGA e.g. a sine signal
  • the analog carrier signal can then in particular be low-pass filtered in order to filter interference variables. It goes without saying that a generated data signal can also be low-pass filtered in order to filter disturbance variables.
  • the two FPGAs are initially, in particular, two components that operate independently of one another, so that two first or two second data signals cannot easily be generated or coded and compared synchronously.
  • the following handshake method is proposed for synchronization between the two FPGAs: If the balise control device is initialized (for example switched on) and / or if a new first signal term is to be transmitted to the first balise, then the first FPGA must generate a new first data signal. The second FPGA must then also generate a new, further first data signal and carry out the second comparison step (bit-for-for). The first FPGA sends a (first) request message to the second FPGA, with the content that a new first data signal is to be generated.
  • the second FPGA As soon as the second FPGA is ready to generate another new first data signal and to receive the new first data signal (for comparison) from the first FPGA, it sends a (second) Acknowledgment message to the first FPGA. After receiving the acknowledgment message, the first FPGA sends a start signal, followed cyclically by the new first data signal; at the same time, the first FPGA cyclically sends the first clock signal. At the same time, the second FPGA also generates an identical further start signal, followed by the new further first data signal, namely in time with the first clock signal. The second FPGA feeds these two data streams bit-synchronously to the second comparator, which now compares the two data streams bit-by-bit in real time.
  • a defined sequence of bits can preferably be used as the start signal, particularly preferably for example a sequence of a certain number of zeros, for example 75 zeros.
  • the handshake method enables the balise control device to ensure that the (new) first data signal is checked bit by bit in the second comparator even when the first signal term is initialized and / or when the first term is changed.
  • the system includes at least one balise control device described above.
  • the system comprises a first balise, which is connected to the balise control device, in particular the first control signal generating device.
  • the system can preferably comprise a second balise, which is connected to the balise control device, in particular to the second control signal generating device.
  • the system can comprise a data source, in particular an electronic signal box and / or a light source and an optical detection device.
  • the data source can be set up to generate (and provide) the first signal term and / or the second signal term.
  • a (digital) signal term can be generated by an electronic signal box and transmitted to the balise control device via a data network.
  • a (digital) signal term can also be generated from an analog light signal with subsequent digitization in a trackside electronic unit (LEU) which forms the optical detection device.
  • LEU trackside electronic unit
  • the balise control device can in particular be arranged close to the rail and thus in the vicinity of the first and / or second balise preferably arranged on the rails (e.g. in the track bed), while the data source can be arranged remotely therefrom.
  • balise control devices, systems and methods can be freely combined with one another.
  • features of the description and / or the dependent claims, even if the features of the independent claims are bypassed in whole or in part, alone or freely combined, can be inventive according to the invention.
  • FIG. 10 shows a schematic view of an embodiment of a balise control device 202 according to the present application.
  • the balise control device 202 comprises a first processing device 250 and a second processing device 252.
  • the balise control device 202 here comprises a first control signal generating device 266.
  • the first processing device 250 comprises at least a first generation module 254.
  • the first generation module 254 is set up to generate or code a first data signal 236 based on a first (digital) signal term 232 provided.
  • the second processing device 252 comprises a further first generation module 260.
  • the further first generation module 260 is set up to generate or code a further first data signal based on the first (digital) signal term 232 provided.
  • the further processing device 252 comprises a second comparator 264.
  • the second comparator 264 is set up to compare the first data signal 236 generated by the first processing device 250 with the further first data signal in a second comparison step.
  • the second processing device 252 is set up to output a second carrier signal 240, in particular a sine signal 240.
  • the carrier signal 240 can be forwarded to the first control signal generating device 266.
  • the first processing device 250 is set up to send the first data signal 236 to the first
  • the first control signal generating device 266 is set up to connect the provided first data signal 236 to the provided second carrier signal 240 in order to generate a first balise telegram 238 for a first balise (not shown).
  • the application provides that the second processing device 252 is set up to output the second carrier signal 240 as a function of the comparison result of the second comparison step.
  • the second carrier signal 240 is only output by the second processing device 252 if the comparison result is positive. If the result of the comparison is negative, the output of the second carrier signal 240 is stopped in particular. In this case, there is a positive comparison result in particular if the first data signal 236 is equal to the further first data signal. A negative comparison result is given in particular if a deviation between the first data signal 236 and the further first data signal is detected.
  • the described handshake method for synchronization can also be carried out and then another comparison step can be carried out. If the result of the comparison is positive, the output of the carrier signal 240 can be started again.
  • the balise control device 202 can preferably be taken out of operation if, after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • FIG. 12 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of a balise control device 302 according to the present application. To avoid repetitions, essentially only the differences from the exemplary embodiment according to FIG Figure 2 described. For the other components of the balise control device 302, reference is made in particular to the above statements.
  • the balise control device 302 comprises a second control signal generating device 368.
  • the first processing device 350 comprises a further second generation module 356 and a first comparator 358.
  • the second processing device 352 comprises, in addition to the further first generation module 360 and the second comparator 364 a second generation module 362.
  • the shown balise control device 302 is set up to receive a first signal term 332 for a first balise and a second signal term 334 for a second balise and to process it in particular in parallel.
  • the further second generation module 356 can preferably generate a further second data signal, for example parallel to the generation of the first data signal 336, based on the second signal term 334 provided.
  • the second generation module 362 of the second processing device 352 can generate a second data signal 337 based on the second signal term 334 provided.
  • the first processing device 350 is set up to output the first carrier signal 342 as a function of the comparison result of a first comparison step.
  • the first comparator 358 can in particular compare the second data signal 337 with the further second data signal.
  • the first carrier signal 342 can in particular only be output by the first processing device 350 if the comparison result is positive. If the result of the comparison is negative, the output of the first carrier signal 342 are stopped. In the event of a negative comparison result, the described handshake method for synchronization can also be carried out and then another comparison step can be carried out. If the result of the comparison is positive, the output of the first carrier signal 342 can be started again.
  • the balise control device 302 can preferably be taken out of operation if, after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • FIG. 10 shows a schematic view of an embodiment of a system 400 according to the present application.
  • the system 400 includes an embodiment of a balise control device 402 according to the present application. To avoid repetitions, only the differences from the exemplary embodiments according to FIGS Figures 2 and 3 described. For the other components of the balise control device 402, reference is made in particular to the above statements.
  • the system 400 further includes a data source 406. It is understood that two or more data sources can be provided.
  • the data source 406 is, for example, an electronic signal box 406 or a line-side electronic unit (LEU).
  • the data source 406 is configured here to generate at least a first digital signal term 432 for a first balise 404 and a second digital signal term 434 for a second balise 405.
  • the first and / or the second signal term 432, 434 can be / are transmitted to the at least one balise control device 402 of the system 400 via a data network (e.g. CAN bus network).
  • a data network e.g. CAN bus network
  • the system 400 in the present case comprises a first balise 404, in particular a transparent data balise 404, and a second balise 405, in particular a transparent data balise 405.
  • Each balise 404, 405 is connected to the balise control device 402 via a data line.
  • a processing device 450, 452 is essentially formed from two components, namely a microprocessor 470, 474 and an FPGA 472, 476. Each FPGA 472, 476 can be supplied with its own clock signal 482, 484. The functioning of the processing devices 450, 452 is described in more detail below.
  • the first microprocessor 470 Based on a first signal term 432, the first microprocessor 470 generates first (intermediate) data 478.
  • first (intermediate) data must be stored in its file system which corresponds to the first signal terms (e.g. in the form of a conversion table).
  • the first (intermediate) data 478 are forwarded to the first FPGA.
  • the FPGA generates a first data signal 436 from the first (intermediate) data 478.
  • the first data signal 436 can in particular be a Manchester-coded data signal 436.
  • a first data signal 436 can be generated in real time with a data stream of 564 kbit / s.
  • the first data signal 436 is output by the first processing device 450 to a first control signal generating device 466 in the form of an adder 466 via a first low-pass filter 492.
  • the first low-pass filter 492 preferably has a cut-off frequency of around 50 MHz.
  • first data signal 436 is output to the second FPGA 476 of the second processing device 452.
  • the second microprocessor 474 generates first (intermediate) data 478 based on the first signal term and forwards this to the second FPGA 476.
  • the second FPGA 476 is set up to generate a further first data signal from the first (intermediate) data 478 and this in particular with the first Compare data signal 436 of the first processing device 450.
  • the second FPGA 476 is set up to perform a bit-wise comparison of the first two data signals.
  • a handshake method is proposed in the present exemplary embodiment, which occurs when the balise control device 400 is initialized and / or when the first signal term 432 and / or changes a negative comparison result can be carried out:
  • the first FPGA 472 sends a first request message 494 to the second FPGA 476, with the content that a new first data signal 436 is to be generated.
  • the second FPGA 476 is ready to generate another new first data signal and to receive the new first data signal 436 (for comparison) from the first FPGA 472, it sends a second acknowledgment message 495 to the first FPGA 472.
  • the first FPGA 472 After receiving the second acknowledgment message 495, the first FPGA 472 first sends a start signal and then cyclically the new first data signal 436 and cyclically the first clock signal 486. At the same time, the second FPGA 476 also generates the start signal, cyclically followed by the new further first data signal, namely in time of the first clock signal 486. The second FPGA 476 feeds these two data streams bit-synchronously to the second comparator, which now compares the two data streams bit-by-bit in real time.
  • a defined sequence of bits can preferably be used as the start signal, particularly preferably, for example, a sequence of 75 zeros.
  • a digital second carrier signal 440 is output by the second processing device 452.
  • the second carrier signal 440 is only output if the comparison result is positive.
  • the second carrier signal 440 is output to a digital / analog converter 490.
  • the analog second carrier signal generated by the digital-to-analog converter 490 is sent to the first Control signal generating device 466 forwarded via a second low-pass filter 493.
  • the first control signal generating device 466 generates a first balise telegram 438 by adding the first data signal 436 to the second analog carrier signal 440.
  • the balise telegram 438 can be amplified by an amplifier 428.
  • the processing of the second signal concept 434 can preferably be carried out in parallel with the processing of the first signal concept 432 by the present balise control device 402.
  • the second processing device 452 generates, in accordance with the previous explanations, second (intermediate) data 480 and a second data signal 437 therefrom. This is output to the second control signal generating device 468 and, together with a second clock signal 488, to the first processing device 450 in order to a first comparison step to compare the second data signal 437 with the further second data signal.
  • a first carrier signal 442 can only be output to the second control signal generating device 468 if the result of the first comparison step is positive, in order to generate a second balise telegram 444 in the manner described above.
  • the same handshake method as described above for the synchronization of the second comparison step can be used in mirror image.
  • the respective balise telegram 438, 444 is transmitted to the respective balise 404, 405 via a data line. If a negative comparison result is detected, the transmission of the corresponding carrier signal 440, 442 is stopped. As a result, the corresponding Balise telegram 438, 444 is also not sent. In the event of a negative comparison result, the described handshake method for synchronization can also be carried out and then another comparison step can be carried out. With a positive As a result of the comparison, the output of the corresponding carrier signals 440, 442 can be started again. As a result, the transmission of the corresponding balise telegram 438, 444 is started again.
  • the balise control device 402 can preferably be taken out of operation if, after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • FIG. 12 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of a first processing device 550, which is shown in FIG Figures 2 to 4 can be used as processing devices 250, 350, 450.
  • a second processing device (corresponding to processing devices 252, 352, 452 Figures 2 to 4 ) can be of the same design and is not shown for reasons of a better overview. At this point too, to avoid repetitions, essentially only the differences from the previous exemplary embodiments are described below and reference is otherwise made to the previous explanations.
  • the first FPGA 572 is connected to the first microprocessor 570 or controller 570 via an interface 593 (e.g. a CPU interface).
  • the first FPGA 572 is set up to receive first (intermediate) data 578 and second (intermediate) data 580 from the first microcontroller 570, each of which corresponds to a first signal term and a second signal term.
  • These data 578, 580 are intended to control a first balise (not shown) or a second balise (not shown).
  • the data contents of the data 578, 580 can be stored in a memory area 594 (e.g. telegrams memory).
  • a first generation module 554 or a first encoder 554 can read out the first data 578 from the memory 594 and the generation rules stored in a further memory area 595 in order to generate the first data signal 536 therefrom. In the manner described above, the first data signal 536 can be sent to a first balise, depending on the comparison result of the second comparison step, are transmitted.
  • this first data stream 536 preferably together with the first clock signal 586, can be sent to the second FPGA of the second processing device in order to be checked there in the manner described above. If the check in the second FPGA results in an error in the first data signal 536, the output of the second carrier signal generated in the second FPGA can be stopped in real time.
  • the present first FPGA 572 is set up to receive a second data signal 537 from the second processing device, that is to say in particular from the second FPGA, preferably together with a second clock signal 588 from the second processing device.
  • a further second generation module 556 or a further second encoder 556 can generate, in particular calculate, a second data signal from second (intermediate) data 580 and the generation rules stored in a further memory area 596.
  • a first comparison step in a first comparator 558, the second data signal 537 and the further second data signal are compared bit-by-bit and in particular in real time. If this comparison shows a deviation, ie a negative comparison result is detected, the carrier signal generator 598, in particular a sine generator 598, which generates the first carrier signal 542, can be switched off. Furthermore, if the result of the comparison is negative, the described handshake method for synchronization can be carried out and then a new first comparison step can be carried out. If the result of the comparison is positive, the output of the corresponding carrier signals 542 can be started again.
  • the output of the first carrier signal 542 can be stopped in particular in real time if an error has occurred in the first comparison step. This means that the energy supply to the second balise is switched off. If the second balise is then driven on by a rail vehicle, it sends in particular a preset signal to the rail vehicle. This can recognize the fault and initiate a correspondingly safe reaction.
  • a first tester 597 preferably in the first FPGA 572, can optionally be provided to detect such an error.
  • a second tester can be provided in the second processing device.
  • the first checker 597 can check the second data signal 537 by polynomial division to determine whether this corresponds to the structure of a (standard) balise telegram, and / or the first checker 597 can use the second data signal to obtain the second (intermediate) data of the second signal term 534 determine. If the plausibility check and / or a comparison of the determined second (intermediate) data and the second (intermediate) data generated by the first microprocessor 570 shows an error, the output of the first carrier signal 542 can be stopped.
  • the Figure 6 shows a diagram of an embodiment of a method according to the present application.
  • a preferred exemplary embodiment is shown in particular, in which two balises are used in parallel with the method can be controlled. It goes without saying that only one balise can be controlled in other variants of the registration.
  • a first data signal can be calculated by a first processing device based on a first signal term.
  • a further second data signal based on a second signal term can also be calculated by the first processing device, as described above.
  • a second data signal can be calculated in step 602 based on the second signal term by a second processing device.
  • the second processing device can generate a further first data signal based on the first signal term.
  • the first comparison step or the second comparison step can be carried out.
  • the first processing device can compare the second data signal with the further second data signal in a first comparison step.
  • the second processing device can compare the first data signal with the further first data signal.
  • the first processing device can output the first data signal to the first control signal generating device and the first carrier signal to the second control signal generating device.
  • the first carrier signal is output as a function of the comparison result of the first comparison step. If the result of the comparison is positive, the first carrier signal is output, while if the result of the comparison is negative, the output is interrupted. Furthermore, if the result of the comparison is negative, the described handshake method for synchronization can be carried out and then a new first comparison step can be carried out. If the result of the comparison is positive, the output of the first carrier signal can be started again.
  • the Beautyse control device can be taken out of operation if after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • the second processing device can output the second data signal to the second control signal generating device and the second carrier signal to the first control signal generating device.
  • the second carrier signal is output as a function of the comparison result of the second comparison step. If the result of the comparison is positive, the second carrier signal is output, while if the result of the comparison is negative, the output is interrupted. Furthermore, if the result of the comparison is negative, the handshake method described for synchronization can be carried out and then a second comparison step can be carried out again. If the result of the comparison is positive, the output of the second carrier signal can be started again.
  • the balise control device can preferably be taken out of operation if, after several, for example 10, synchronization attempts, no positive comparison result has been achieved.
  • the corresponding balise telegram can only be output to the corresponding balise if a carrier signal is output, as described above.
  • a first data signal and a second data signal to be generated in each of the two processing devices, the two data signals representing the respective signal term for the first balise and the second balise.
  • Both data signals can be compared with one another in one of the two processing devices, preferably in real time and bit by bit. If the comparison shows a deviation, the corresponding carrier signal or energy supply signal for the corresponding balise can be switched off and a signal-safe state can be established. This comparison and possibly the shutdown can take place in particular in real time during the generation of the data signals.

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) zum Steuern mindestens einer Balise (404, 405), umfassend: eine erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550), eingerichtet zum Generieren eines ersten Datensignals (236, 336, 436, 536), basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532), eine zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452), eingerichtet zum Generieren eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532), wobei die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) einen zweiten Vergleicher (264, 364, 464) umfasst, eingerichtet zum Vergleichen des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536) in einem zweiten Vergleichsschritt, wobei die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) zum Ausgeben des generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536) an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466) eingerichtet ist, und wobei die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) zum Ausgeben eines zweiten Trägersignals (240, 340, 440) an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466) eingerichtet ist, wobei die Ausgabe des zweiten Trägersignals (240, 340, 440) von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts abhängt.

Description

  • Die Anmeldung betrifft eine Balisensteuerungsvorrichtung zum Steuern mindestens einer Balise, umfassend eine erste Verarbeitungseinrichtung, eingerichtet zum Generieren eines ersten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff, und eine zweite Verarbeitungseinrichtung, eingerichtet zum Generieren eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein System mit einer Balisensteuerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Balisensteuerungsvorrichtung.
  • Zur Beeinflussung von Fahrzeugen, insbesondere von schienenbasierten Fahrzeugen, ist es bekannt, Balisen einzusetzen. Unter einer Balise ist anmeldungsgemäß ein Sender zu verstehen, der Daten an ein Fahrzeug sendet, das die Balise passiert. Insbesondere kann eine Balise ein in oder an einem Gleisbett angeordneter Sender sein, der an darüber hinweg oder vorbei fahrende Schienenfahrzeuge Daten sendet.
  • In dem Konzept des European Train Control System (ETCS; Europäisches Zugbeeinflussungssystem) ist vorgesehen, dass eine Balise zumindest teilweise die Beeinflussung eines Schienenfahrzeugs übernimmt. Die von einer Balise ausgesendeten Daten können zumindest teilweise durch mindestens eine Anzeigenvorrichtung des Schienenfahrzeugs dem Fahrer angezeigt werden und/oder zumindest teilweise automatisch von einer Steuervorrichtung des Schienenfahrzeugs verarbeitet und zur Steuerung des Schienenfahrzeugs (z.B. zum automatischen Bremsen, Beschleunigen etc.) verwendet werden.
  • Grundsätzlich kann zwischen zwei unterschiedlichen Arten von Balisen unterschieden werden: Festdaten-Balisen und Transparentdaten-Balisen.
  • Unter einer Festdaten-Balise (auch statische Balise genannt) ist eine Balise mit unverändertem Dateninhalt zu verstehen. Der unveränderliche Dateninhalt ist in der Festdaten-Balise gespeichert. Zum Auslesen der Daten kann die Festdaten-Balise insbesondere durch das Schienenfahrzeug bzw. durch eine an dem Schienenfahrzeug angeordneten Lesevorrichtung mit Energie versorgt werden. Die Funktionsweise einer Festdaten-Balise ähnelt daher einer kontaktlosen Transponderkarte. Eine derartige Balise weist keine Verbindung zu einem Datennetz auf und besitzt auch keine eigene Stromversorgung. Als Dateninhalt kann insbesondere der Abstand zur nächsten Balise gespeichert sein. Ein Schienenfahrzeug, das diese Informationen von der Balise erhält, wird einen Nothalt einleiten, wenn es nicht innerhalb des erhaltenen Abstands (ggf. mit einer bestimmten Toleranz) die nächste Balise detektiert. Beispielhafte und nicht abschließende weitere Daten einer Festdaten-Balise können Ortsangaben, Angaben zur Streckenbeschaffenheit des nachfolgenden Streckenabschnitts und Geschwindigkeitssollwerte und/oder -grenzwerte sein.
  • Unter einer Transparentdaten-Balise ist anmeldungsgemäß eine Balise mit einem veränderlichen Dateninhalt zu verstehen. Mit anderen Worten ist eine derartige Balise eingerichtet, variable Daten, beispielsweise veränderliche Betriebssituationen (Angaben zur aktuellen Streckenbeschaffenheit des nachfolgenden Streckenabschnitts und/oder aktuelle Geschwindigkeitssollwerte und/oder -grenzwerte), an ein schienengebundenes Fahrzeug auszusenden. Um variable Daten zu erhalten, ist eine Transparentdaten-Balise daher mit einen Datennetz verbunden.
  • Der veränderliche Dateninhalt wird in Form eines sogenannten Balisentelegramms von einer (schienennahen) Balisensteuerungsvorrichtung (auch Balise Control Unit (BCU) genannt) an die Balise übertragen. Die Balisensteuerungsvorrichtung wiederum erhält den Dateninhalt in Form eines Signalbegriffs von einer (entfernt angeordneten) Datenquelle. Beispielsweise kann der Signalbegriff von einem elektronischen Stellwerk über ein Datennetz (z.B. CAN-Bus-Netzwerk) an die Balisensteuerungsvorrichtung übertragen werden. Hierdurch können der Balise veränderliche und insbesondere stets aktuelle Daten übermittelt werden, um diese an die Fahrzeuge zu übertragen, die die Balise passieren.
  • Die Energieversorgung der Transparentdaten-Balise erfolgt in der Regel kabelgebunden. Insbesondere kann über ein Kabel eine Sinusspannung (z.B. 22V, 8,82 kHz) von der Balisensteuerungsvorrichtung übertragen werden. Diese Sinusspannung wird vorzugsweise gleichzeitig als Trägersignal für die Daten verwendet, die an die Balise übertragen werden sollen. Insbesondere kann auf die Sinusspannung ein manchester-codiertes Datensignal (z.B. 16 V mit 564,48 kbit/s) aufaddiert bzw. aufmoduliert sein. Mit anderen Worten versorgt die Balisensteuerungsvorrichtung die Balise mit Energie (Sinussignal) und Daten (Manchester-Signal) in Form eines Balisentelegramms.
  • Da eine Balise insbesondere für die Steuerung eines Schienenfahrzeugs eingesetzt wird, werden hohe Sicherheitsanforderungen an ein solches System gestellt. So muss sichergestellt sein, dass stets die korrekten Daten von der Balisensteuerungsvorrichtung an eine Balise übertragen werden. Hierzu ist eine Balisensteuerungsvorrichtung zweikanalig ausgeführt, so dass die Datenverarbeitung in der Balisensteuerungsvorrichtung der sogenannten Sicherheitsstufe 4 (Safety-Integrity-Level SIL 4) entspricht.
  • Unter einer zweikanaligen Ausführung ist zu verstehen, dass zwei separate Verarbeitungseinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils über geeignete Rechenmittel, Speichermittel etc. verfügen. Aus dem Stand der Technik ist es insbesondere bekannt, die zweikanalige Ausführung dadurch umzusetzen, dass das Balisentelegramm, insbesondere das Datensignal des Balisentelegramms, auf zwei (separaten) Hardware-Plattformen berechnet wird. Nur wenn das Ergebnis der Berechnung auf den beiden Plattformen gleich ist, wird das Balisentelegramm als gültiges Signal an die Balise übertragen. Wenn die beiden Berechnungen der Datensignale aus dem gleichen Signalbegriff nicht zum gleichen Ergebnis führen, unterbricht die Balisensteuerungsvorrichtung die Spannungsversorgung der Balise, und die Balise nimmt einen sicheren Betriebszustand an.
  • Nachfolgend wird ein konventionelles System 100 mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Balisensteuerungsvorrichtung 102 mit Hilfe der Figur 1 näher beschrieben.
  • Das System 100 umfasst eine Datenquelle 106, eine Balisensteuerungsvorrichtung 102 und eine der Balisensteuerungsvorrichtung 102 fest zugeordnete Balise 104. Die Balisensteuerungsvorrichtung 102 umfasst zwei Verarbeitungseinrichtungen 108, 110 in Form von Mikroprozessoren 108, 110, zwei Vergleicher 112, 114, eine Abschalteinrichtung 116, ein UND-Glied 124, eine Steuersignalerzeugungseinrichtung 126 in Form eines Addierers 126, einen Verstärker 128 und einen Sinussignalgenerator 130.
  • Die Datenquelle 106 stellt die an die Balise 104 auszusendenden Daten in Form eines (schematisch dargestellten) Signalbegriffs 132 bereit. Der gleiche Signalbegriff 132 wird der ersten Verarbeitungseinrichtung 108 und der zweiten Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellt. Aus dem bereitgestellten Signalbegriff 132 generiert die jeweilige Verarbeitungseinrichtung 108, 110 jeweils ein Datensignal 136 bzw. einen Datenstrom 136. Das Datensignal 136 kann insbesondere ein manchester-codiertes Datensignal 136 sein.
  • Um sicherzustellen, dass die korrekten Daten für die Balise 104 erzeugt werden, ist jeder Mikroprozessor 108, 110 eingerichtet, das jeweils erzeugte Datensignal 136 sowohl an den ersten Vergleicher 112 als auch an den zweiten Vergleicher 114 weiterzuleiten. Ein Vergleicher 112, 114 bzw. eine Vergleichslogikschaltung 112, 114 vergleicht die beiden erhaltenen Datensignale 136 miteinander. Das Vergleichsergebnis (yes = Datensignale sind identisch; no (nicht dargestellt) = Datensignale sind nicht identisch) wird von jedem Vergleicher 112, 114 jeweils an das UND-Glied 118 der Abschalteinrichtung 116 weitergeleitet. Nur wenn beide Vergleichsergebnisse positiv sind (d.h. yes ausgegeben wird), werden die Schalter 120 und 122 der Abschalteinrichtung 116 geschlossen. Durch Schließen der Schalter 120, 122 können die jeweiligen Datensignale 136 an das UND-Glied 124 weitergeleitet werden.
  • Das resultierende Datensignal 136 wird an die Steuersignalerzeugungseinrichtung 126 ausgegeben. Die Steuersignalerzeugungseinrichtung 126 erzeugt aus dem Datensignal 136 und dem bereitgestellten Sinussignal 140 durch Addieren bzw. Aufmodulieren des Datensignals 136 auf das Sinussignal 140 das Balisentelegramm 138. Vor einer Aussendung des Balisentelegramms 138 kann dieses Signal 138 noch durch einen Verstärker 128 verstärkt werden. Dann wird das Balisentelegramm 138 über eine Datenleitung an die Balise 104 übertragen.
  • Wie aus den vorherigen Ausführungen zu erkennen ist, sind der Aufbau und die Funktionsweise einer bekannten Balisensteuerungsvorrichtung 102 aufwendig und komplex.
  • So umfasst die Abschalteinrichtung 116 für die Erfüllung der Erfordernisse der Zweikanaligkeit zwei Schalter 120, 122, um sicherzustellen, dass zumindest ein Schalter 120, 122 bei einem negativen Vergleichsergebnis geöffnet ist. Hinzu kommt bei derartigen Abschalteinrichtungen 116, dass regelmäßig ein Funktionstest durchzuführen ist, um die korrekte Funktionsweise der Abschalteinrichtung 116 zu überprüfen. Beispielsweise ist es nicht sicher, dass ein Schalter 120, 122, der mit dem Befehl "Öffnen" angesteuert wird, wirklich öffnet. So kann bei der vorliegenden Abschalteinrichtung 116 die gewünschte Trennung nur durch einen der beiden Schalter 120, 122 erfolgt sein, während der andere Schalter 120, 122 defekt ist und daher geschlossen sein kann.
  • Um diesen Zustand zu detektieren, ist es erforderlich, regelmäßig einen Funktionstest beider Schalter 120, 122 durchzuführen. Dazu wird, bei geschlossenem erstem Schalter 120, der weitere Schalter 122 geöffnet und verifiziert, dass kein Signal an seinem Ausgang ankommt. Der Test wird bei geschlossenem Schalter 122 und geöffnetem Schalter 120 wiederholt. Diese Tests erfordern es, dass zwei (nicht gezeigte) Messgeräte verwendet werden.
  • Somit sind der Aufbau und der Betrieb einer bekannten Balisensteuerungsvorrichtung aufwendig und komplex.
  • Der Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Balisensteuerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die der sogenannten Sicherheitsstufe 4 entspricht sowie einen weniger komplexen Aufbau aufweist und insbesondere in einfacherer Weise betreibbar ist.
  • Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung durch eine Balisensteuerungsvorrichtung zum Steuern mindestens einer Balise nach Anspruch 1 gelöst. Die Balisensteuerungsvorrichtung umfasst eine erste Verarbeitungseinrichtung. Die erste Verarbeitungseinrichtung ist eingerichtet zum Generieren eines ersten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff. Die Balisensteuerungsvorrichtung umfasst eine zweite Verarbeitungseinrichtung. Die zweite Verarbeitungseinrichtung ist eingerichtet zum Generieren eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff. Die zweite Verarbeitungseinrichtung umfasst einen zweiten Vergleicher. Der zweite Vergleicher ist eingerichtet zum Vergleichen des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals in einem zweiten Vergleichsschritt. Die erste Verarbeitungseinrichtung ist eingerichtet zum Ausgeben des generierten ersten Datensignals an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung. Die zweite Verarbeitungseinrichtung ist eingerichtet zum Ausgeben eines zweiten Trägersignals an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung. Die Ausgabe des zweiten Trägersignals hängt von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts ab.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik wird anmeldungsgemäß eine Balisensteuerungsvorrichtung bereitgestellt, die der Sicherheitsstufe 4 entspricht und einen weniger komplexen Aufbau aufweist und insbesondere in einfacherer Weise betreibbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass eine der zwei Verarbeitungseinrichtungen zusätzlich eingerichtet ist, die mindestens eine Vergleichsoperation durchzuführen und ein Trägersignal abhängig von dem Vergleichsergebnis auszugeben. Hierdurch wird ein zweikanaliger Betrieb einer Balisensteuerungsvorrichtung ohne eine komplexe Abschalteinrichtung ermöglicht.
  • Die anmeldungsgemäße Balisensteuerungsvorrichtung umfasst für einen zweikanaligen Betrieb eine erste Verarbeitungseinrichtung und eine zweite Verarbeitungseinrichtung. Im Betrieb der Balisensteuerungsvorrichtung wird jeder Verarbeitungseinrichtung mindestens ein erster Signalbegriff bereitgestellt. Einem ersten Signalbegriff ist ein Dateninhalt zugeordnet, der von einer ersten Balise als Balisentelegramm ausgesendet werden soll. Bei der anzusteuernden Balise handelt es sich insbesondere um eine Transparentdaten-Balise, die der Balisensteuerungsvorrichtung insbesondere fest zugeordnet ist.
  • Die erste Verarbeitungseinrichtung und die zweite Verarbeitungseinrichtung umfassen jeweils geeignete Rechenmittel, um aus dem bereitgestellten ersten (digitalen) Signalbegriff ein erstes Datensignal bzw. einen ersten Datenstrom zu generieren. Das erste Datensignal ist insbesondere derart gebildet, dass es mittels eines zweiten Trägersignals an die erste Balise übertragen werden kann. Vorzugsweise kann das erste Datensignal ein manchester-codiertes Datensignal sein (z.B. 16 V mit 564,48 kbit/s). Zur Generierung, insbesondere zur Berechnung, des ersten Datensignals und des weiteren ersten Datensignals können in der ersten Verarbeitungseinrichtung und in der zweiten Verarbeitungseinrichtung jeweils (gleiche) Generierungsregeln (z.B. mindestens eine Umsetzungstabelle bzw. Look-Up-Tabelle oder dergleichen) gespeichert sein.
  • Zumindest die zweite Verarbeitungseinrichtung umfasst einen zweiten Vergleicher bzw. eine zweite Vergleichslogik. Der zweite Vergleicher ist eingerichtet, die zwei generierten ersten Datensignale miteinander zu vergleichen. Insbesondere stellt die erste Verarbeitungseinrichtung das durch die erste Verarbeitungseinrichtung generierte erste Datensignal der zweiten Verarbeitungseinrichtung über eine Kommunikationsverbindung zwischen den Verarbeitungseinrichtungen zur Verfügung. Der zweite Vergleicher führt in einem zweiten Vergleichsschritt einen Vergleich durch zwischen diesem bereitgestellten ersten Datensignal und dem weiteren ersten Datensignal, das von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generiert wurde.
  • Die erste Verarbeitungseinrichtung ist ferner eingerichtet, das von der ersten Verarbeitungseinrichtung erzeugte erste Datensignal an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung auszugeben bzw. weiterzuleiten. Die zweite Verarbeitungseinrichtung ist eingerichtet, ein zweites Trägersignal an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung auszugeben bzw. weiterzuleiten. Ein Trägersignal kann insbesondere ein sinusförmiges Signal sein, wie eine Sinusspannung (z.B. 22V; 8,82 kHz). Eine anmeldungsgemäße Steuersignalerzeugungseinrichtung (z.B. ein Addierer) ist insbesondere eingerichtet, ein erhaltenes Datensignal auf ein erhaltenes Trägersignal aufzuschalten bzw. aufzumodulieren.
  • Anmeldungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite Trägersignal an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts ausgegeben wird. Hierunter ist gemäß der vorliegenden Anmeldung insbesondere zu verstehen, dass eine Ausgabe des zweiten Trägersignals nur bei einem positiven zweiten Vergleichsergebnis erfolgt.
  • Bei einem negativen Vergleichsergebnis kann durch die zweite Verarbeitungseinrichtung ein Ausgeben des zweiten Trägersignals verhindert werden. Dies hat zur Folge, dass eine Ansteuerung der Balise unterbleibt und diese z.B. einen sicheren Betriebszustand einnimmt.
  • Unter einem positiven Vergleichsergebnis ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass ein Datensignal, welches durch die erste Verarbeitungseinrichtung, basierend auf einem bestimmten Signalbegriff, generiert wurde, gleich einem Datensignal ist, welches durch die zweite Verarbeitungseinrichtung, basierend auf dem gleichen bestimmten Signalbegriff, generiert wurde. Hierdurch kann ein zweikanaliger Betrieb sichergestellt werden.
  • Gemäß einer ersten und besonders bevorzugten Ausführungsform einer anmeldungsgemäßen Balisensteuerungsvorrichtung kann die zweite Verarbeitungseinrichtung eingerichtet sein zum Generieren eines zweiten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten zweiten Signalbegriff. Die erste Verarbeitungseinrichtung kann eingerichtet sein zum Generieren eines weiteren zweiten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff. Die erste Verarbeitungseinrichtung kann einen ersten Vergleicher umfassen. Der erste Vergleicher kann eingerichtet sein zum Vergleichen des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren zweiten Datensignals und des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten zweiten Datensignals in einem ersten Vergleichsschritt. Die zweite Verarbeitungseinrichtung kann eingerichtet sein zum Ausgeben des generierten zweiten Datensignals an eine zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung. Die erste Verarbeitungseinrichtung kann eingerichtet sein zum Ausgeben eines ersten Trägersignals an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung. Die Ausgabe des ersten Trägersignals kann von dem Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts abhängen.
  • Anmeldungsgemäß ist insbesondere erkannt worden, dass ein besonders effizienter Betrieb einer Balisensteuerungsvorrichtung erzielt werden kann, wenn die für einen zweikanaligen Betrieb erforderlichen Hardwarekomponenten, insbesondere die zwei Verarbeitungseinrichtungen, zur Ansteuerung von zwei Balisen verwendet werden. Vorzugsweise kann die Balisensteuerungsvorrichtung zur (zumindest teilweisen) parallelen Verarbeitung eines ersten und eines zweiten Signalbegriffs für eine erste und eine zweite anzusteuernde Balise eingerichtet sein. Jede Verarbeitungseinrichtung kann, z.B. basierend auf gespeicherten Generierungsregeln, (zumindest teilweise) parallel aus einem ersten Signalbegriff ein erstes Datensignal und aus einem zweiten Signalbegriff ein zweites Datensignal generieren. Ebenso kann jede Verarbeitungseinrichtung jeweils einen Vergleicher aufweisen, um den oben beschrieben ersten bzw. zweiten Vergleichsschritt durchzuführen. Abhängig von dem Vergleichsergebnis kann jede Verarbeitungseinrichtung ein Trägersignal ausgeben (oder nicht ausgeben). Wie bereits beschrieben wurde, ist hierunter insbesondere zu verstehen, dass nur bei einem positiven Vergleichsergebnis (d.h. wenn die jeweiligen Datensignale gleich sind) ein Trägersignal ausgeben wird.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Balisensteuerungsvorrichtung wie folgt gebildet sein: Die Balisensteuerungsvorrichtung umfasst eine erste Verarbeitungseinrichtung. Die erste Verarbeitungseinrichtung ist zum Generieren eines ersten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff, und zum Generieren eines weiteren zweiten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten zweiten Signalbegriff, eingerichtet. Die Balisensteuerungsvorrichtung umfasst eine zweite Verarbeitungseinrichtung. Die zweite Verarbeitungseinrichtung ist zum Generieren eines zweiten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff, und zum Generieren eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff, eingerichtet. Die erste Verarbeitungseinrichtung umfasst einen ersten Vergleicher. Der erste Vergleicher ist zum Vergleichen des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren zweiten Datensignals und des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten zweiten Datensignals in einem ersten Vergleichsschritt eingerichtet. Die zweite Verarbeitungseinrichtung umfasst einen zweiten Vergleicher. Der zweite Vergleicher ist zum Vergleichen des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals in einem zweiten Vergleichsschritt eingerichtet. Die erste Verarbeitungseinrichtung ist zum Ausgeben des generierten ersten Datensignals an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung und zum Ausgeben eines ersten Trägersignals an eine zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung eingerichtet. Die Ausgabe des ersten Trägersignals hängt von dem Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts ab. Die zweite Verarbeitungseinrichtung ist zum Ausgeben des generierten zweiten Datensignals an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung und zum Ausgeben eines zweiten Trägersignals an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung eingerichtet. Die Ausgabe des zweiten Trägersignals hängt von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts ab.
  • Wie bereits beschrieben wurde, kann eine Steuersignalerzeugungseinrichtung zur Generierung eines Balisentelegramms eingerichtet sein, indem ein erhaltenes Datensignal auf ein erhaltenes Trägersignal aufaddiert bzw. aufmoduliert wird. Beispielsweise kann eine Addierer-Schaltung als Steuersignalerzeugungseinrichtung vorgesehen sein. Vorzugsweise kann die Balisensteuerungsvorrichtung die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung umfassen. Insbesondere kann die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung in der Balisensteuerungsvorrichtung integriert sein. Die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung kann eingerichtet sein zum Erzeugen eines ersten Balisentelegramms, basierend auf dem ersten Datensignal und dem zweiten Trägersignal. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann die Balisensteuerungsvorrichtung die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung umfassen. Insbesondere kann die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung in der Balisensteuerungsvorrichtung integriert sein. Die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung kann eingerichtet sein zum Erzeugen eines zweiten Balisentelegramms, basierend auf dem zweiten Datensignal und dem ersten Trägersignal. Indem vorzugsweise beide Steuersignalerzeugungseinrichtungen in der Balisensteuerungsvorrichtung integriert sind, kann eine kompakte Balisensteuerschaltung bereitgestellt werden.
  • Zum Erhalten eines besonders zuverlässigen Vergleichsergebnis kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Balisensteuerungsvorrichtung der erste Vergleicher eingerichtet sein zum bitweisen Vergleichen des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren zweiten Datensignals und des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten zweiten Datensignals. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann der zweite Vergleicher eingerichtet sein zum bitweisen Vergleichen des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals. Indem die jeweiligen Bits zweier Datensignale miteinander verglichen werden, kann auch eine Abweichung in nur einem Bit zuverlässig erkannt werden. Insbesondere kann ein Vergleichsschritt sequentiell (bit-für-bit) und in Echtzeit durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, dass das Ausgeben eines Trägersignals unmittelbar unterbrochen werden kann, sobald eine Abweichung zwischen zwei Bits detektiert wird, also ein negatives Vergleichsergebnis vorliegt. Mit anderen Worten kann das Trägersignal von einer Verarbeitungseinrichtung (nur) so lange ausgegeben werden, wie das Vergleichsergebnis positiv ist/bleibt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Balisensteuerungsvorrichtung kann die erste Verarbeitungseinrichtung einen ersten Trägersignalgenerator umfassen. Der erste Trägersignalgenerator kann eingerichtet sein zum Erzeugen des ersten Trägersignals. Insbesondere kann der erste Trägersignalgenerator ein Sinusgenerator sein, um als erstes Trägersignal ein Sinussignal, insbesondere eine Sinusspannung, zu generieren. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann die zweite Verarbeitungseinrichtung einen zweiten Trägersignalgenerator umfassen. Der zweite Trägersignalgenerator kann eingerichtet sein zum Erzeugen des zweiten Trägersignals. Insbesondere kann der zweite Trägersignalgenerator ein Sinusgenerator sein, um als zweites Trägersignal ein Sinussignal, insbesondere eine Sinusspannung, zu generieren. Ein derartiges Trägersignal kann zusätzlich zur Energieversorgung der entsprechenden Balise verwendet werden.
  • Vorzugsweise kann der erste Trägersignalgenerator eingerichtet sein zum Ausgeben des ersten Trägersignals nur bei einem positiven Vergleichsergebnis (d.h. die verglichenen zweiten Datensignale sind gleich) des ersten Vergleichsschritts. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann der zweite Trägersignalgenerator eingerichtet sein zum Ausgeben des zweiten Trägersignals nur bei einem positiven Vergleichsergebnis (d.h. die verglichenen ersten Datensignale sind gleich) des zweiten Vergleichsschritts. Insbesondere kann der jeweilige Trägersignalgenerator mit dem jeweiligen Vergleicher kommunikativ verbunden sein, derart, dass zumindest bei Detektion eines negativen Vergleichsergebnisses das Generieren und/oder Ausgeben des jeweiligen Trägersignals (unmittelbar) unterbrochen bzw. gestoppt wird.
  • Da der Vergleich der Datensignale vorzugsweise bit-für-bit geschieht, kann ein negatives Vergleichsergebnis auch davon verursacht sein, dass die Verarbeitungsvorrichtungen nicht synchron arbeiten oder die Synchronität der Verarbeitungsvorrichtungen durch eine Störung verloren gegangen ist. Gemäß einer anmeldungsgemäßen Ausführungsform kann daher bei einem negativen Vergleichsergebnis das weiter unten beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter, zuvor beschriebener Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben des Trägersignals wieder gestartet werden. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung außer Betrieb genommen werden, wenn insbesondere nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Balisensteuerungsvorrichtung können die erste Verarbeitungseinrichtung und die zweite Verarbeitungseinrichtung miteinander synchronisiert sein. Durch eine zeitliche Synchronisierung der Verarbeitungseinrichtungen kann sichergestellt werden, dass in einem Vergleichsschritt die jeweils zueinander korrespondierenden Bits der Datensignale verglichen werden. Zur Synchronisierung kann insbesondere bei Initialisierung der Balisensteuerungsvorrichtung und/oder bei Wechsel des Signalbegriffs und/oder bei einem negativen Vergleichsergebnis ein erstes Request-Signal der ersten Verarbeitungseinrichtung von der ersten Verarbeitungseinrichtung an die zweite Verarbeitungseinrichtung übertragen werden. Zusätzlich kann zur Synchronisierung insbesondere ein zweites Acknowledgement-Signal der zweiten Verarbeitungseinrichtung von der zweiten Verarbeitungseinrichtung an die erste Verarbeitungseinrichtung übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein zweites Request-Signal der zweiten Verarbeitungseinrichtung von der zweiten Verarbeitungseinrichtung an die erste Verarbeitungseinrichtung übertragen werden. Zusätzlich kann zur Synchronisierung insbesondere ein erstes Acknowledgement-Signal der ersten Verarbeitungseinrichtung von der ersten Verarbeitungseinrichtung an die zweite Verarbeitungseinrichtung übertragen werden.
  • Ferner ist erkannt worden, dass, beispielsweise aufgrund eines systematischen Fehlers in einer Generierungsregel, sowohl die erste als auch die zweite Verarbeitungseinrichtung das gleiche falsche Datensignal generieren können. Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit und Sicherheit wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Balisensteuerungsvorrichtung vorgeschlagen, dass die erste Verarbeitungseinrichtung einen ersten Prüfer umfassen kann. Der erste Prüfer kann eingerichtet sein zum Prüfen der Plausibilität und/oder zum Decodieren des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten zweiten Datensignals. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann die zweite Verarbeitungseinrichtung einen zweiten Prüfer umfassen. Der zweite Prüfer kann eingerichtet sein zum Prüfen der Plausibilität und/oder Decodieren des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals. Bei einer Plausibilitätsprüfung kann der Prüfer insbesondere ein generiertes Datensignal dahin überprüfen, ob es in seinem Aufbau (z.B. Header, Checksummen, bestimmte Bitfolgen oder dergleichen) dem Aufbau eines (standardmäßigen) Balisentelegramms entspricht. Dazu kann der Prüfer das zu überprüfende Datensignal insbesondere durch ein Prüfpolynom dividieren, und wenn die Polynomdivision das Ergebnis "null" liefert, entspricht der Aufbau des überprüften Datensignals dem erwarten Aufbau eines Balisentelegramms. Alternativ oder zusätzlich kann der Prüfer insbesondere mittels Decodierungsregeln (z.B. mindestens eine Umsetzungstabelle bzw. Look-Up-Tabelle oder dergleichen), die in einer Verarbeitungseinrichtung gespeichert sein können, ein generiertes Datensignal decodieren. Insbesondere kann durch die Decodierung der Signalbegriff oder ein zu dem Signalbegriff korrespondierender Datensatz bestimmt werden, der für die Generierung des Datensignals verwendet wurde. Durch diese Decodierung kann eine Prüfung ermöglicht werden, ob eine korrekte Generierung eines Datensignals durch eine Verarbeitungseinrichtung erfolgt ist.
  • Besonders bevorzugt kann die erste Verarbeitungseinrichtung ein erstes Auswertemodul umfassen. Das erste Auswertemodul kann eingerichtet sein zum Prüfen, ob die durch den ersten Prüfer aus dem zweiten Datensignal geprüften Daten dem Aufbau eines Balisentelegramms entsprechen und/oder ob sie zu dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff korrespondieren. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann die zweite Verarbeitungseinrichtung ein zweites Auswertemodul umfassen. Das zweite Auswertemodul kann eingerichtet sein zum Prüfen, ob die durch den zweiten Prüfer aus dem ersten Datensignal geprüften Daten dem Aufbau eines Balisentelegramms entsprechen und/oder ob sie zu dem bereitgestellten ersten Signalbegriff korrespondieren. Beispielsweise kann der erste Prüfer eingerichtet sein, das von der zweiten Verarbeitungseinrichtung erhaltene zweite Datensignal durch Polynomdivision dahingehend zu prüfen, ob es dem Aufbau eines (standardmäßigen) Balisentelegramms entspricht. Zusätzlich kann der erste Prüfer eingerichtet sein, das zweite Datensignal zu decodieren und die decodierten Daten dem ersten Auswertemodul zum Vergleich mit dem zweiten Signalbegriff zu übermitteln. Prüfer Alternativ oder (bevorzugt) kann der zweite Prüfer eingerichtet sein, das von der ersten Verarbeitungseinrichtung erhaltene erste Datensignal durch Polynomdivision dahingehend zu prüfen, ob es dem Aufbau eines (standardmäßigen) Balisentelegramms entspricht. Zusätzlich kann der zweite Prüfer eingerichtet sein, das erste Datensignal zu decodieren und die decodierten Daten dem zweiten Auswertemodul zum Vergleich mit dem ersten Signalbegriff zu übermitteln In einem Vergleich kann festgestellt werden, ob der Signalbegriff, der für die Generierung eines Datensignals bereitgestellt wurde, identisch ist mit dem Signalbegriff, der durch eine Decodierung des Datensignals bestimmt wurde. Wenn bei der Generierung eines Datensignals aus einem Signalbegriff in einem Zwischenschritt Zwischen-Daten generiert werden, können auch diese Daten für die Prüfung, insbesondere den Vergleich, verwendet werden.
  • Bei einem positiven Vergleichsergebnis, also wenn beispielsweise die Polynomdivision den Wert "null" liefert oder/und wenn die jeweiligen Signalbegriffe (oder Zwischen-Daten) gleich sind, kann von einer korrekten Erzeugung des Datensignals durch eine Verarbeitungseinrichtung ausgegangen werden. Bei einem negativen Vergleichsergebnis, also bei Detektion einer Abweichung zwischen den jeweiligen Signalbegriffen (oder Zwischen-Daten), kann auf einen fehlerhaften Betrieb der Balisensteuerungsvorrichtung geschlossen werden. In Reaktion auf ein negatives Vergleichsergebnis kann das Ausgeben eines Trägersignals durch eine Verarbeitungseinrichtung unterbrochen werden. Vorzugsweise kann die Ausgabe des ersten und des zweiten Trägersignals gestoppt werden. Gemäß einer anmeldungsgemäßen Ausführungsform kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das weiter unten beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben der ersten und des zweiten Trägersignals wieder gestartet werden. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung außer Betrieb genommen werden, wenn insbesondere nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • Wie bereits beschrieben wurde, kann eine Verarbeitungseinrichtung mindestens ein Rechenmittel umfassen, um den Generierungsschritt und/oder den Vergleichsschritt auszuführen. Besonders bevorzugt kann eine Verarbeitungseinrichtung zumindest einen Mikroprozessor und ein damit gekoppeltes Field Programmable Gate Array (FPGA) umfassen. Gemäß einer Ausführungsform kann zumindest der erste Vergleicher durch einen ersten Field Programmable Gate Array gebildet sein. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann zumindest der zweite Vergleicher durch einen zweiten Field Programmable Gate Array gebildet sein. Zudem kann die Berechnung des ersten Datensignals durch ein erstes Generierungsmodul durchgeführt werden, welches zumindest teilweise durch den ersten Field Programmable Gate Array gebildet ist. Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich kann die Berechnung des zweiten Datensignals durch ein zweites Generierungsmodul durchgeführt werden, welches zumindest teilweise durch den zweiten Field Programmable Gate Array gebildet ist. Es versteht sich, dass das erste FPGA ein weiteres zweites Generierungsmodul umfassen kann, eingerichtet zum zumindest teilweisen Generieren des weiteren zweiten Datensignals, und dass das zweite FPGA ein weiteres erstes Generierungsmodul umfassen kann, eingerichtet zum zumindest teilweisen Generieren des weiteren ersten Datensignals.
  • Insbesondere kann eine Verarbeitungseinrichtung bzw. ein Rechnerbaustein zweigeteilt sein. Eine Verarbeitungseinrichtung kann vorzugsweise einen Mikroprozessor mit einem eigenen Betriebssystem und eigenem Dateisystem umfassen. Hier können vorzugsweise (Zwischen-)Daten gespeichert sein, die den verschiedenen Signalbegriffen entsprechen. D.h. zu einem Signalbegriff A kann ein Mikroprozessor beispielsweise (Zwischen-)Daten (A) auslesen, welche dem Dateninhalt eines Datensignals bzw. eines Datenstroms (A) entsprechen, der für die zugehörige Balise A generiert werden muss.
  • Die (Zwischen-) Daten können von dem Mikroprozessor an ein FPGA weitergeleitet werden. Das FPGA kann insbesondere eingerichtet sein, aus diesen (Zwischen-)Daten ein Datensignal, insbesondere ein manchester-modulierten Datensignal, zu generieren.
  • Die Implementierung eines FPGAs hat mehrere Vorteile. Beispielsweise beträgt die Busbreite eines Mikroprozessors typischerweise 32 oder 64 bit. Das Übertragen eines manchester-codiertes Datensignals von 1024 bit Länge würde daher 16 oder 32 Prozessorschritte beanspruchen. Vorzugsweise kann die Busbreite des FPGAs so programmiert sein, dass dies in 2 oder 4 Schritten möglich ist. Damit kann das FPGA schneller und einfacher als ein Mikroprozessor ein Datensignal von z.B. 564 kbit/s generieren. Insbesondere erlaubt dies eine Generierung eines Datensignals in Echtzeit.
  • Ein generiertes Datensignal kann von dem jeweiligen FPGA in das jeweils andere FPGA gespeist und von diesem geprüft werden. Insbesondere kann ein FPGA einen Vergleicher umfassen, um zwei Datensignale, vorzugsweise bitweise, miteinander zu vergleichen. Ferner kann ein FPGA den Trägersignalgenerator umfassen. Sollte der Vergleich der beiden Datensignale eine Differenz ergeben, kann die Generierung des Trägersignals eingestellt werden, wie zuvor beschrieben wurde.
  • Ein in einem FPGA digital erzeugtes Trägersignal, z.B. ein Sinus-Signal, kann vorzugsweise durch einen Digital-/Analog-Wandler in ein analoges Trägersignal umgewandelt werden. Das analoge Trägersignal kann anschließend insbesondere tiefpass-gefiltert werden, um Störgrößen zu filtern. Es versteht sich, dass auch ein erzeugtes Datensignal tiefpass-gefiltert werden kann, um Störgrößen zu filtern.
  • Die zwei FPGAs sind zunächst insbesondere zwei unabhängig voneinander operierende Bausteine, so dass zwei erste oder zwei zweite Datensignale nicht ohne weiteres synchron generiert bzw. codiert und verglichen werden könnten.
  • Deshalb wird zur Synchronisierung zwischen beiden FPGAs, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, folgendes Handshake-Verfahren vorgeschlagen: Wenn die Balisensteuerungsvorrichtung initialisiert wird (z.B. eingeschaltet wird) und/oder wenn ein neuer erster Signalbegriff an die erste Balise übermittelt werden soll, dann muss das erste FPGA ein neues erstes Datensignal generieren. Ebenfalls muss dann das zweite FPGA ein neues weiteres erstes Datensignal generieren und den zweiten Vergleichsschritt (bit-für-für) durchführen. Das erste FPGA sendet eine (erste) Request-Nachricht an das zweite FPGA, mit dem Inhalt, dass ein neues erstes Datensignal erzeugt werden soll. Sobald das zweite FPGA bereit ist, seinerseits ein neues weiteres erstes Datensignal zu generieren und vom ersten FPGA das neue erste Datensignal (zum Vergleichen) zu empfangen, sendet es eine (zweite) Acknowledgement-Nachricht an das erste FPGA. Nach Empfang der Acknowledgement-Nachricht sendet das erste FPGA ein Startsignal, zyklisch gefolgt vom neuen ersten Datensignal; gleichzeitig sendet das erste FPGA zyklisch das erste Taktsignal. Gleichzeitig generiert das zweite FPGA ebenfalls ein gleiches weiteres Startsignal, gefolgt vom neuen weiteren ersten Datensignal, und zwar im Takt des ersten Taktsignals. Das zweite FPGA führt dabei diese beide Datenströme bitsynchron dem zweiten Vergleicher zu, der beide Datenströme nunmehr bit-für-bit in Echtzeit vergleicht. Als Startsignal kann bevorzugt eine definierte Folge von Bits verwendet werden, besonders bevorzugt beispielsweise eine Folge von einer bestimmten Anzahl von Nullen, z.B. 75 Nullen. Mit anderen Worten versetzt das Handshake-Verfahren die Balisensteuerungsvorrichtung in die Lage, auch bei einer Initialisierung und/oder bei einem Wechsel des ersten Signalbegriffs die bitweise Überprüfung des (neuen) ersten Datensignals im zweiten Vergleicher sicherzustellen.
  • Es versteht sich, dass das Handshake-Verfahren analog und spiegelbildlich durchgeführt werden kann, wenn ein neuer zweiter Signalbegriff an die zweite Balise übermittelt werden soll.
  • Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein System, insbesondere ein Balisensteuerungssystem. Das System umfasst mindestens eine zuvor beschriebene Balisensteuerungsvorrichtung. Das System umfasst eine erste Balise, die mit der Balisensteuerungsvorrichtung, insbesondere der ersten Steuersignalerzeugungseinrichtung, verbunden ist.
  • Vorzugsweise kann das System eine zweite Balise umfassen, die mit der Balisensteuerungsvorrichtung, insbesondere mit der zweiten Steuersignalerzeugungseinrichtung, verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Systems kann das System eine Datenquelle, insbesondere ein elektronisches Stellwerk und/oder eine Lichtquelle und eine optische Detektionseinrichtung, umfassen. Die Datenquelle kann eingerichtet sein zum Erzeugen (und Bereitstellen) des ersten Signalbegriffs und/oder des zweiten Signalbegriffs. Ein (digitaler) Signalbegriff kann von einem elektronischen Stellwerk generiert und über ein Datennetz an die Balisensteuerungsvorrichtung übertragen werden. Auch kann ein (digitaler) Signalbegriff von einem analogen Lichtsignal mit anschließender Digitalisierung in einer streckenseitigen elektronischen Einheit (Lineside Electronic Unit, LEU) erzeugt werden, die die optische Detektionseinrichtung bildet.
  • Die Balisensteuerungsvorrichtung kann insbesondere schienennah und damit in der Nähe der vorzugsweise an den Schienen (z.B. im Gleisbett) angeordneten ersten und/oder zweiten Balise angeordnet sein, während die Datenquelle entfernt hiervon angeordnet sein kann.
  • Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Balisensteuerungsvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Balisensteuerungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst:
    • Generieren, durch eine erste Verarbeitungseinrichtung, eines ersten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff,
    • Generieren, durch eine zweite Verarbeitungseinrichtung, eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff,
    • Vergleichen, durch einen zweiten Vergleicher der zweiten Verarbeitungseinrichtung, des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals in einem zweiten Vergleichsschritt,
    • Ausgeben, durch die erste Verarbeitungseinrichtung, des generierten ersten Datensignals an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung, und
    • Ausgeben, durch die zweite Verarbeitungseinrichtung, eines zweiten Trägersignals an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung, wobei die Ausgabe des zweiten Trägersignals von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts abhängt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens kann das Verfahren Folgendes umfassen:
    • Generieren, durch eine erste Verarbeitungseinrichtung, eines ersten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff, und eines zweiten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten zweiten Signalbegriff,
    • Generieren, durch eine zweite Verarbeitungseinrichtung, eines zweiten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff, und Generieren eines ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff,
    • Vergleichen, durch einen ersten Vergleicher der ersten Verarbeitungseinrichtung, des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten zweiten Datensignals und des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten zweiten Datensignals in einem ersten Vergleichsschritt,
    • Vergleichen, durch einen zweiten Vergleicher der zweiten Verarbeitungseinrichtung, des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung generierten ersten Datensignals in einem zweiten Vergleichsschritt,
    • Ausgeben, durch die erste Verarbeitungseinrichtung, des generierten ersten Datensignals an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung und Ausgeben, durch die erste Verarbeitungseinrichtung, eines ersten Trägersignals an eine zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung, wobei die Ausgabe des ersten Trägersignals von dem Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts abhängt, und
    • Ausgeben, durch die zweite Verarbeitungseinrichtung, des generierten zweiten Datensignals an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung und Ausgeben, durch die zweite Verarbeitungseinrichtung, eines zweiten Trägersignals an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung, wobei die Ausgabe des zweiten Trägersignals von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts abhängt.
  • Die Merkmale der Balisensteuerungsvorrichtungen, Systeme und Verfahren sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.
  • Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die anmeldungsgemäße Balisensteuerungsvorrichtung, das anmeldungsgemäße System und das anmeldungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Ansicht eines Systems mit einer Balisensteuerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Balisensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung,
    Fig. 3
    eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Balisensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung,
    Fig. 4
    eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß der vorliegenden Anmeldung,
    Fig. 5
    eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verarbeitungseinrichtung einer Balisensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
    Fig. 6
    ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.
  • Nachfolgend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Die Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Balisensteuerungsvorrichtung 202 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Die Balisensteuerungsvorrichtung 202 umfasst eine erste Verarbeitungseinrichtung 250 und eine zweite Verarbeitungsvorrichtung 252. Darüber hinaus umfasst die Balisensteuerungsvorrichtung 202 vorliegend eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung 266.
  • Die erste Verarbeitungseinrichtung 250 umfasst zumindest ein erstes Generierungsmodul 254. Das erste Generierungsmodul 254 ist eingerichtet, basierend auf einem bereitgestellten ersten (digitalen) Signalbegriff 232 ein erstes Datensignal 236 zu generieren bzw. codieren. Die zweite Verarbeitungseinrichtung 252 umfasst ein weiteres erstes Generierungsmodul 260. Das weitere erste Generierungsmodul 260 ist eingerichtet, basierend auf dem bereitgestellten ersten (digitalen) Signalbegriff 232 ein weiteres erstes Datensignal zu generieren bzw. codieren.
  • Darüber hinaus umfasst die weitere Verarbeitungseinrichtung 252 einen zweiten Vergleicher 264. Der zweite Vergleicher 264 ist eingerichtet, das erste, durch die erste Verarbeitungseinrichtung 250 generierte Datensignal 236 mit dem weiteren ersten Datensignal in einem zweiten Vergleichsschritt zu vergleichen.
  • Darüber hinaus ist die zweite Verarbeitungseinrichtung 252 eingerichtet, ein zweites Trägersignal 240, insbesondere ein Sinussignal 240, auszugeben. Insbesondere kann das Trägersignal 240 an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung 266 weitergeleitet werden. Wie zu erkennen ist, ist die erste Verarbeitungseinrichtung 250 eingerichtet, das erste Datensignal 236 an die erste
  • Steuersignalerzeugungseinrichtung 266 auszugeben. Die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung 266 ist eingerichtet, das bereitgestellte erste Datensignal 236 auf das bereitgestellte zweite Trägersignal 240 aufzuschalten, um ein erstes Balisentelegramm 238 für eine erste (nicht gezeigte) Balise zu erzeugen.
  • Um sicherzustellen, dass nur bei einer korrekten Generierung des ersten Datensignals 236 ein Balisentelegramm 238 generiert und ausgesendet wird, ist anmeldungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Verarbeitungseinrichtung 252 eingerichtet ist, dass zweite Trägersignal 240 in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts auszugeben. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das zweite Trägersignal 240 nur bei einem positiven Vergleichsergebnis durch die zweite Verarbeitungseinrichtung 252 ausgegeben wird. Bei einem negativen Vergleichsergebnis wird die Ausgabe des zweiten Trägersignals 240 insbesondere gestoppt. Hierbei liegt ein positives Vergleichsergebnis insbesondere dann vor, wenn das erste Datensignal 236 gleich dem weiteren ersten Datensignal ist. Ein negatives Vergleichsergebnis ist insbesondere dann gegeben, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Datensignal 236 und dem weiteren ersten Datensignal detektiert wird. Weiter kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben des Trägersignals 240 wieder gestartet werden. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung 202 außer Betrieb genommen werden, wenn nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • Die Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Balisensteuerungsvorrichtung 302 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 beschrieben. Für die anderen Komponenten der Balisensteuerungsvorrichtung 302 wird insbesondere auf die obigen Ausführungen verwiesen.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Balisensteuerungsvorrichtung 302 eine zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung 368. Die erste Verarbeitungseinrichtung 350 umfasst neben dem ersten Generierungsmodul 354 ein weiteres zweites Generierungsmodul 356 und einen ersten Vergleicher 358. Die zweite Verarbeitungseinrichtung 352 umfasst neben dem weiteren ersten Generierungsmodul 360 und dem zweiten Vergleicher 364 ein zweites Generierungsmodul 362. Der Vorteil der Balisensteuerungsvorrichtung 302 des vorliegenden Ausführungsbeispiels liegt darin, dass zwei (nicht gezeigte) Balisen durch die Balisensteuerungsvorrichtung 302 steuerbar sind, ohne dass hierzu die eingesetzte Hardware verdoppelt werden muss.
  • Die dargestellte Balisensteuerungsvorrichtung 302 ist eingerichtet, einen ersten Signalbegriff 332 für eine erste Balise und einen zweiten Signalbegriff 334 für eine zweite Balise zu erhalten und diese insbesondere parallel zu verarbeiten. Vorzugsweise kann das weitere zweite Generierungsmodul 356, beispielsweise parallel zur Generierung des ersten Datensignals 336, basierend auf dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff 334, ein weiteres zweites Datensignal generieren. Das zweite Generierungsmodul 362 der zweiten Verarbeitungseinrichtung 352 kann ein zweites Datensignal 337 generieren, basierend auf dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff 334.
  • Um sicherzustellen, dass nur bei einer korrekten Generierung des zweiten Datensignals 337 ein zweites Balisentelegramm 344 generiert und ausgesendet wird, ist vorliegend vorgesehen, dass die erste Verarbeitungseinrichtung 350 eingerichtet ist, dass erste Trägersignal 342 in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis eines ersten Vergleichsschritts auszugeben. In dem ersten Vergleichsschritt kann der erste Vergleicher 358 insbesondere das zweite Datensignal 337 mit dem weiteren zweiten Datensignal vergleichen. Das erste Trägersignal 342 kann insbesondere nur bei einem positiven Vergleichsergebnis durch die erste Verarbeitungseinrichtung 350 ausgegeben werden. Bei einem negativen Vergleichsergebnis kann die Ausgabe des ersten Trägersignals 342 gestoppt werden. Weiter kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben des ersten Trägersignals 342 wieder gestartet werden. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung 302 außer Betrieb genommen werden, wenn nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • Die Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Systems 400 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Das System 400 umfasst ein Ausführungsbeispiel einer Balisensteuerungsvorrichtung 402 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 und 3 beschrieben. Für die anderen Komponenten der Balisensteuerungsvorrichtung 402 wird insbesondere auf die obigen Ausführungen verwiesen.
  • Das System 400 umfasst ferner eine Datenquelle 406. Es versteht sich, dass zwei oder mehr Datenquellen vorgesehen sein können. Die Datenquelle 406 ist beispielsweise ein elektronisches Stellwerk 406 oder eine streckenseitige elektronische Einheit (Lineside Electronic Unit, LEU). Insbesondere ist die Datenquelle 406 vorliegend eingerichtet, zumindest einen ersten digitalen Signalbegriff 432 für eine erste Balise 404 und einen zweiten digitalen Signalbegriff 434 für eine zweite Balise 405 zu generieren. Über ein Datennetz (z.B. CAN-Bus-Netzwerk) kann/können der erste und/oder der zweite Signalbegriff 432, 434 an die mindestens eine Balisensteuerungsvorrichtung 402 des Systems 400 übertragen werden.
  • Wie bereits beschrieben wurde, umfasst das System 400 vorliegend eine erste Balise 404, insbesondere eine Transparentdaten-Balise 404, und eine zweite Balise 405, insbesondere eine Transparentdaten-Balise 405. Jede Balise 404, 405 ist mit der Balisensteuerungsvorrichtung 402 über eine Datenleitung verbunden.
  • Ferner ist aus der Figur 4 zu erkennen, dass eine Verarbeitungseinrichtung 450, 452 im Wesentlichen aus zwei Komponenten gebildet ist, nämlich einem Mikroprozessor 470, 474 und einem FPGA 472, 476. Jedes FPGA 472, 476 kann mit einem eigenen Uhrensignal 482, 484 versorgt werden. Die Funktionsweise der Verarbeitungseinrichtungen 450, 452 wird nachfolgend näher beschrieben.
  • Basierend auf einem ersten Signalbegriff 432 generiert der erste Mikroprozessor 470 erste (Zwischen-)Daten 478. Insbesondere können in dem ersten Mikroprozessor 470, z.B. in seinem Dateisystem, erste (Zwischen-)Daten gespeichert sein, die ersten Signalbegriffen entsprechen (z.B. in Form einer Umsetzungstabelle). Die ersten (Zwischen-)Daten 478 werden an das erste FPGA weitergeleitet. Das FPGA generiert aus den ersten (Zwischen-)Daten 478 ein erstes Datensignal 436. Das erste Datensignal 436 kann insbesondere ein manchester-codiertes Datensignal 436 sein. Insbesondere kann ein erstes Datensignal 436 mit einem Datenstrom von 564 kbit/s in Echtzeit generiert werden.
  • Das erste Datensignal 436 wird, durch die erste Verarbeitungseinrichtung 450, an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung 466 in Form eines Addierers 466 via einen ersten Tiefpassfilter 492 ausgegeben. Der erste Tiefpassfilter 492 hat dabei bevorzugt eine Grenzfrequenz von rund 50 MHz.
  • Ferner wird das erste Datensignal 436 an das zweite FPGA 476 der zweiten Verarbeitungseinrichtung 452 ausgegeben.
  • Der zweite Mikroprozessor 474 generiert, basierend auf dem ersten Signalbegriff erste (Zwischen-)Daten 478 und leitet diese an das zweite FPGA 476 weiter. Das zweite FPGA 476 ist eingerichtet, ein weiteres erstes Datensignal aus den ersten (Zwischen-)Daten 478 zu generieren und dieses insbesondere mit dem ersten Datensignal 436 der ersten Verarbeitungseinrichtung 450 zu vergleichen. Insbesondere ist der zweite FPGA 476 eingerichtet, einen bitweisen Vergleich der beiden ersten Datensignale durchzuführen.
  • Um den zweiten Vergleichsschritt, also den bitweisen Vergleich der beiden ersten Datensignale im zweiten FPGA 476, synchron durchzuführen, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Handshake-Verfahren vorgeschlagen, das bei Initialisierung der Balisensteuerungsvorrichtung 400 und/oder beim Wechsel des ersten Signalbegriffs 432 und/oder bei einem negativen Vergleichsergebnis durchgeführt werden kann: Das erste FPGA 472 sendet eine erste Request-Nachricht 494 an das zweite FPGA 476, mit dem Inhalt, dass ein neues erstes Datensignal 436 generiert werden soll. Sobald das zweite FPGA 476 bereit ist, seinerseits ein neues weiteres erstes Datensignal zu generieren und vom ersten FPGA 472 das neue erste Datensignal 436 (zum Vergleichen) zu empfangen, sendet es eine zweite Acknowledgement-Nachricht 495 an das erste FPGA 472. Nach Empfang der zweiten Acknowledgement-Nachricht 495 sendet das erste FPGA 472 zunächst ein Startsignal und dann zyklisch das neue erste Datensignal 436 und zyklisch das erste Taktsignal 486. Gleichzeitig generiert das zweite FPGA 476 ebenfalls das Startsignal, zyklisch gefolgt vom neuen weiteren ersten Datensignal, und zwar im Takt des ersten Taktsignals 486. Das zweite FPGA 476 führt dabei diese beide Datenströme bitsynchron dem zweiten Vergleicher zu, der beide Datenströme nunmehr bit-für-bit in Echtzeit vergleicht. Als Startsignal kann bevorzugt eine definierte Folge von Bits verwendet werden, besonders bevorzugt beispielsweise eine Folge von 75 Nullen.
  • Abhängig von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts wird, durch die zweite Verarbeitungseinrichtung 452, ein digitales zweites Trägersignal 440 ausgegeben. Insbesondere wird das zweite Trägersignal 440 nur bei einem positiven Vergleichsergebnis ausgegeben. Wie zu erkennen ist, wird das zweite Trägersignal 440 an einen Digital Analog Wandler 490 ausgegeben. Das durch den Digital Analog Wandler 490 erzeugte analoge zweite Trägersignal wird an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung 466 via einen zweiten Tiefpassfilter 493 weitergeleitet.
  • Die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung 466 generiert ein erstes Balisentelegramm 438, indem das erste Datensignal 436 auf das zweite analoge Trägersignal 440 aufaddiert wird. Optional kann das Balisentelegramm 438 durch einen Verstärker 428 verstärkt werden.
  • Vorzugsweise parallel zur Verarbeitung des ersten Signalbegriffs 432 kann die Verarbeitung des zweiten Signalbegriffs 434 durch die vorliegende Balisensteuerungsvorrichtung 402 durchgeführt werden. Die zweite Verarbeitungseinrichtung 452 generiert, entsprechend den vorherigen Ausführungen, zweite (Zwischen-)Daten 480 und daraus ein zweites Datensignal 437. Dieses wird an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung 468 und, zusammen mit einem zweiten Taktsignal 488, an die erste Verarbeitungseinrichtung 450 ausgegeben, um in einem ersten Vergleichsschritt das zweite Datensignal 437 mit dem weiteren zweiten Datensignal zu vergleichen. Nur bei einem positiven Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts kann ein erstes Trägersignal 442 an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung 468 ausgegeben werden, um in zuvor beschriebener Weise ein zweites Balisentelegramm 444 zu generieren. Für die Synchronisierung des ersten Vergleichsschritts kann dasselbe Handshake-Verfahren, wie oben für die Synchronisierung des zweiten Vergleichsschritts beschrieben, spiegelbildlich angewandt werden.
  • Das jeweilige Balisentelegramm 438, 444 wird an die jeweilige Balise 404, 405 über eine Datenleitung übertragen. Wird ein negatives Vergleichsergebnis detektiert, so wird die Aussendung des entsprechenden Trägersignals 440, 442 gestoppt. Dies hat zur Folge, dass auch die Aussendung des entsprechenden Balisentelegramms 438, 444 unterbleibt. Weiter kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben der entsprechenden Trägersignale 440, 442 wieder gestartet werden. Dies hat zur Folge, dass auch das Aussenden des entsprechenden Balisentelegramms 438, 444 wieder gestartet wird. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung 402 außer Betrieb genommen werden, wenn nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • Die Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer ersten Verarbeitungseinrichtung 550, die in Figuren 2 bis 4 als Verarbeitungseinrichtungen 250, 350, 450 verwendet werden kann. Eine zweite Verarbeitungseinrichtung (entsprechend den Verarbeitungsvorrichtungen 252, 352, 452 aus Figuren 2 bis 4) kann gleich ausgeführt sein und ist aus Gründen einer besseren Übersicht nicht dargestellt. Auch an dieser Stelle werden zur Vermeidung von Wiederholungen nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.
  • Das erste FPGA 572 ist vorliegend über eine Schnittstelle 593 (z.B. ein CPU-Interface) mit dem ersten Mikroprozessor 570 oder -controller 570 verbunden. Unter anderem ist das erste FPGA 572 eingerichtet, von dem ersten Mikrocontroller 570 erste (Zwischen-)Daten 578 und zweite (Zwischen-)Daten 580 zu erhalten, die jeweils einem ersten Signalbegriff und einem zweiten Signalbegriff entsprechen. Mit diesen Daten 578, 580 soll eine erste (nicht gezeigte) Balise bzw. eine zweite (nicht gezeigte) Balise angesteuert werden. Die Dateninhalte der Daten 578, 580 können in einem Speicherbereich 594 (z.B. Telegramme Memory) abgelegt werden.
  • Ein erstes Generierungsmodul 554 bzw. ein erster Codierer 554 kann die ersten Daten 578 aus dem Speicher 594 und die in einem weiteren Speicherbereich 595 gespeicherten Generierungsregeln auslesen, um hieraus das erste Datensignal 536 zu generieren. In zuvor beschriebener Weise kann das erste Datensignal 536 an eine erste Balise, abhängig von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts, übertragen werden.
  • Gleichzeitig kann dieser erste Datenstrom 536, vorzugsweise zusammen mit dem ersten Taktsignal 586, an das zweite FPGA der zweiten Verarbeitungseinrichtung gesendet werden, um dort in zuvor beschriebener Weise überprüft zu werden. Wenn die Überprüfung in dem zweiten FPGA einen Fehler in dem ersten Datensignal 536 ergibt, kann das Ausgeben des zweiten Trägersignals, das in dem zweiten FPGA erzeugt wird, in Echtzeit abgestellt werden.
  • Ferner ist das vorliegende erste FPGA 572 eingerichtet, von der zweiten Verarbeitungseinrichtung, also insbesondere von dem zweiten FPGA, ein zweites Datensignal 537, vorzugsweise zusammen mit einem zweiten Taktsignal 588 der zweiten Verarbeitungseinrichtung, zu erhalten. Mit dem zweiten Taktsignal 588 kann ein weiteres zweites Generierungsmodul 556 bzw. ein weiterer zweiter Codierer 556 aus zweiten (Zwischen-)Daten 580 und den in einem weiteren Speicherbereich 596 gespeicherten Generierungsregeln ein weiteres zweites Datensignal generieren, insbesondere berechnen.
  • In einem ersten Vergleichsschritt werden, in einem ersten Vergleicher 558, vorliegend das zweite Datensignal 537 und das weitere zweite Datensignal bit-für-bit und insbesondere in Echtzeit miteinander verglichen. Falls dieser Vergleich eine Abweichung aufzeigt, d.h. ein negatives Vergleichsergebnis detektiert wird, kann der Trägersignalgenerator 598, insbesondere ein Sinus-Generator 598, der das erste Trägersignal 542 erzeugt, abgestellt werden. Weiter kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter erster Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben der entsprechenden Trägersignale 542 wieder gestartet werden.
  • Mit anderen Worten kann vorliegend das Ausgeben des ersten Trägersignals 542 insbesondere in Echtzeit gestoppt werden, wenn in dem ersten Vergleichsschritt ein Fehler aufgetreten ist. Damit kann erreicht werden, dass die Energieversorgung der zweiten Balise abgestellt wird. Wird die zweite Balise dann von einem Schienenfahrzeug befahren, sendet sie insbesondere ein voreingestelltes Signal an das Schienenfahrzeug aus. Dieses kann die Störung erkennen und eine entsprechend sichere Reaktion einleiten.
  • Ferner ist es möglich, dass ein (erstes oder zweites) Datensignal in beiden Verarbeitungseinrichtungen (gleich) falsch generiert wurde. Der bitweise Vergleich der beiden generierten Datensignale würde dann keine Abweichung zeigen. Zur Detektion eines solchen Fehlers kann optional ein erster Prüfer 597, vorzugsweise in dem ersten FPGA 572, vorgesehen sein. In entsprechender Weise kann ein zweiter Prüfer in der zweiten Verarbeitungseinrichtung vorgesehen sein.
  • Wie der Figur 5 zu entnehmen ist, können in dem ersten FPGA 572 nicht nur zwei generierte zweite Datenströme miteinander verglichen, sondern vorzugsweise der zweite Datenstrom 537, der durch das erste FPGA von dem zweiten FPGA empfangen werden kann, durch den ersten Prüfer 597 auf Plausibilität geprüft oder decodiert bzw. zurückberechnet werden. Insbesondere kann der erste Prüfer 597 vorliegend das zweite Datensignal 537 durch Polynomdivision dahingehend prüfen, ob des dem Aufbau eines (standardmäßigen) Balisentelegramms entspricht, und/oder der erste Prüfer 597 kann aus dem zweiten Datensignal die zweiten (Zwischen-)Daten des zweiten Signalbegriffs 534 bestimmen. Wenn die Plausibilitätsprüfung und/oder ein Vergleich der bestimmten zweiten (Zwischen-) Daten und der durch den ersten Mikroprozessor 570 generierten zweiten (Zwischen-)Daten einen Fehler zeigt, kann das Ausgeben des ersten Trägersignals 542 abgestellt werden.
  • Die Figur 6 zeigt ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung. Vorliegend ist insbesondere ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem mit dem Verfahren zwei Balisen parallel angesteuert werden können. Es versteht sich, dass bei anderen Varianten der Anmeldung auch nur eine Balise angesteuert werden kann.
  • In Schritt 601 kann ein erstes Datensignal, basierend auf einem ersten Signalbegriff, durch eine erste Verarbeitungseinrichtung berechnet werden. In diesem Schritt kann zudem ein weiteres zweites Datensignal, basierend auf einem zweiten Signalbegriff, durch die erste Verarbeitungseinrichtung berechnet werden, wie oben beschrieben wurde.
  • Beispielsweise parallel hierzu kann in Schritt 602 ein zweites Datensignal, basierend auf dem zweiten Signalbegriff, durch eine zweite Verarbeitungseinrichtung berechnet werden. Zudem kann die zweite Verarbeitungseinrichtung in diesem Schritt, basierend auf dem ersten Signalbegriff, ein weiteres erstes Datensignal generieren.
  • In den Schritten 603 und 604 kann der erste Vergleichsschritt bzw. der zweite Vergleichsschritt durchgeführt werden. Insbesondere kann die erste Verarbeitungseinrichtung in einem ersten Vergleichsschritt das zweite Datensignal mit dem weiteren zweiten Datensignal vergleichen. Die zweite Verarbeitungseinrichtung kann in einem zweiten Vergleichsschritt das erste Datensignal mit dem weiteren ersten Datensignal vergleichen.
  • Im Schritt 605 kann die erste Verarbeitungseinrichtung das erste Datensignal an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung und das erste Trägersignal an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung ausgeben. Die Ausgabe des ersten Trägersignals erfolgt hierbei in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts. Bei einem positiven Vergleichsergebnis wird das erste Trägersignal ausgegeben, während bei einem negativen Vergleichsergebnis die Ausgabe unterbrochen wird. Weiter kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter erster Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben des ersten Trägersignals wieder gestartet werden. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung außer Betrieb genommen werden, wenn nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • In entsprechender Weise kann in Schritt 606 die zweite Verarbeitungseinrichtung das zweite Datensignal an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung und das zweite Trägersignal an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung ausgeben. Die Ausgabe des zweiten Trägersignals erfolgt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts. Bei einem positiven Vergleichsergebnis wird das zweite Trägersignal ausgegeben, während bei einem negativen Vergleichsergebnis die Ausgabe unterbrochen wird. Weiter kann bei einem negativen Vergleichsergebnis das beschriebene Handshake-Verfahren zur Synchronisierung durchgeführt werden und danach ein erneuter zweiter Vergleichsschritt durchgeführt werden. Bei einem positiven Vergleichsergebnis kann das Ausgeben des zweiten Trägersignals wieder gestartet werden. Bevorzugt kann die Balisensteuerungsvorrichtung außer Betrieb genommen werden, wenn nach mehreren, bspw. 10, Synchronisierungsversuchen kein positives Vergleichsergebnis erzielt wurde.
  • Nur wenn ein Trägersignal ausgegeben wird, kann auch das entsprechende Balisentelegramm an die entsprechende Balise ausgegeben werden, wie zuvor beschrieben wurde.
  • Anmeldungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass ein erstes Datensignal und ein zweites Datensignal jeweils in beiden Verarbeitungseinrichtungen generiert werden, wobei die beiden Datensignale den jeweiligen Signalbegriff für die erste Balise und die zweite Balise abbilden. Beide Datensignale können in einer der beiden Verarbeitungseinrichtungen, vorzugsweise in Echtzeit und bitweise, miteinander verglichen. Wenn der Vergleich eine Abweichung zeigt, kann das entsprechende Trägersignal bzw. Energieversorgungssignal für die entsprechende Balise abgestellt und ein signaltechnisch sicherer Zustand hergestellt werden. Dieser Vergleich und ggf. das Abschalten können insbesondere in Echtzeit während der Generierung der Datensignale erfolgen.

Claims (11)

  1. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) zum Steuern mindestens einer Balise (404, 405), umfassend:
    - eine erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550), eingerichtet zum Generieren eines ersten Datensignals (236, 336, 436, 536), basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532),
    - eine zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452), eingerichtet zum Generieren eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532),
    - wobei die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) einen zweiten Vergleicher (264, 364, 464) umfasst, eingerichtet zum Vergleichen des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536) in einem zweiten Vergleichsschritt,
    - wobei die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) zum Ausgeben des generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536) an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466) eingerichtet ist, und
    - wobei die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) zum Ausgeben eines zweiten Trägersignals (240, 340, 440) an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466) eingerichtet ist, wobei die Ausgabe des zweiten Trägersignals (240, 340, 440) von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts abhängt.
  2. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) eingerichtet ist zum Generieren eines zweiten Datensignals (337, 437, 537), basierend auf einem bereitgestellten zweiten Signalbegriff (334, 434),
    - die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) eingerichtet ist zum Generieren eines weiteren zweiten Datensignals, basierend auf einem bereitgestellten zweiten Signalbegriff (334, 434),
    - wobei die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) einen ersten Vergleicher (358, 458, 558) umfasst, eingerichtet zum Vergleichen des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten weiteren zweiten Datensignals und des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten zweiten Datensignals (337, 437, 537) in einem ersten Vergleichsschritt,
    - wobei die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) eingerichtet ist zum Ausgeben des generierten zweiten Datensignals (337, 437, 537) an eine zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung (368, 468), und
    - wobei die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) eingerichtet ist zum Ausgeben eines ersten Trägersignals (342, 442, 542) an die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung (368, 468), wobei die Ausgabe des ersten Trägersignals (342, 442, 542) von dem Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts abhängt.
  3. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466) umfasst, die eingerichtet ist zum Erzeugen eines ersten Balisentelegramms (238, 338, 438), basierend auf dem ersten Datensignal (236, 336, 436, 536) und dem zweiten Trägersignal (240, 340, 440),
    und/oder
    - die Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) die zweite Steuersignalerzeugungseinrichtung (343, 442, 542) umfasst, die eingerichtet ist zum Erzeugen eines zweiten Balisentelegramms (344, 444), basierend auf dem zweiten Datensignal (337, 437, 537) und dem ersten Trägersignal (342, 442, 542).
  4. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Vergleicher (358, 458, 558) eingerichtet ist zum bitweisen Vergleichen des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten weiteren zweiten Datensignals und des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten zweiten Datensignals (337, 437, 537),
    und/oder
    - der zweite Vergleicher (264, 364, 464) eingerichtet ist zum bitweisen Vergleichen des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536).
  5. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) einen ersten Trägersignalgenerator (598) umfasst, der eingerichtet ist zum Erzeugen des ersten Trägersignals (342, 442, 542),
    und/oder
    - die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) einen zweiten Trägersignalgenerator umfasst, der eingerichtet ist zum Erzeugen des zweiten Trägersignals (240, 340, 440).
  6. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Trägersignalgenerator (598) eingerichtet ist zum Ausgeben des ersten Trägersignals (342, 442, 542) nur bei einem positiven Vergleichsergebnis des ersten Vergleichsschritts,
    und/oder
    - der zweite Trägersignalgenerator eingerichtet ist zum Ausgeben des zweiten Trägersignals (240, 340, 440) nur bei einem positiven Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts.
  7. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) und die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) miteinander synchronisiert sind,
    - wobei zur Synchronisierung insbesondere ein erstes Request-Signal (494) der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) an die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) übertragen wird,
    und/oder
    - wobei zur Synchronisierung insbesondere ein zweites Acknowledgement-Signal (495) der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) an die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) übertragen wird.
  8. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) einen ersten Prüfer (597) umfasst, der eingerichtet ist zum Prüfen der Plausibilität und/oder zum Decodieren des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten zweiten Datensignals (337, 437, 537),
    und/oder
    - die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) einen zweiten Prüfer umfasst, der eingerichtet ist zum Prüfen der Plausibilität und/oder zum Decodieren des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536).
  9. Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) ein erstes Auswertemodul umfasst, das eingerichtet ist zum Prüfen, ob die durch den ersten Prüfer (597) aus dem zweiten Datensignal (337, 437, 537) decodierten Daten zu dem bereitgestellten zweiten Signalbegriff (334, 434, 534) korrespondieren, und/oder
    - die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) ein zweites Auswertemodul umfasst, das eingerichtet ist zum Prüfen, ob die durch den zweiten Prüfer aus dem ersten Datensignal (236, 336, 436, 536) decodierten Daten zu dem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532) korrespondieren.
  10. System (400), umfassend:
    - mindestens eine Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    - eine erste Balise (404), die mit der Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402,), insbesondere der ersten Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466), verbunden ist.
  11. Verfahren zum Betreiben einer Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402), insbesondere einer Balisensteuerungsvorrichtung (202, 302, 402) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend:
    - Generieren, durch eine erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550), eines ersten Datensignals (236, 336, 436, 536), basierend auf einem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532),
    - Generieren, durch eine zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452), eines weiteren ersten Datensignals, basierend auf dem bereitgestellten ersten Signalbegriff (232, 332, 432, 532),
    - Vergleichen, durch einen zweiten Vergleicher (264, 364, 464) der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452), des von der zweiten Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452) generierten weiteren ersten Datensignals und des von der ersten Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550) generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536) in einem zweiten Vergleichsschritt,
    - Ausgeben, durch die erste Verarbeitungseinrichtung (250, 350, 450, 550), des generierten ersten Datensignals (236, 336, 436, 536) an eine erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466), und
    - Ausgeben, durch die zweite Verarbeitungseinrichtung (252, 352, 452), eines zweiten Trägersignals (240, 340, 440) an die erste Steuersignalerzeugungseinrichtung (266, 366, 466), wobei die Ausgabe des zweiten Trägersignals (240, 340, 440) von dem Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichsschritts abhängt.
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