FI67515B - Fordonsanordning foer linjestyrning - Google Patents

Description

(y:i' </.*. '

U .-fr ’ll r-ι KUULUTUSJULKAISU

43Fa ιί ^ > UTLÄGGNI NGSSKAIFT 6 751 5 ^ ^ (51) lt»Jt/tm.a.3 B 61 L 3/22 SUOM I—FI N LAN D (21) NfnttUwfcemm — Blmlin 800507 (22) HakMni^M-AMBInlnfMlac 20.02.80 ' * (23) AtopiM—GlMghaudaf 20.02.80 (41) T»Mt Irildwlnl — SINK off—tWg 22 08 80

Patentti- ja rekisterihallMut μΙμμΜμΜμΙμ» pnw.— ,, ,, οι.

Patent· och register ityralnn Anaftkae utbgd och utlJkrtftiA pubtteorad j i . i ^. oh (32)(33)(31) •eueikm*—Begird prloritat 21 .02.79

Saksan Li i ttotasava1 ta-Förbunds repub 1i ken Tyskland(DE) P 2906760.5 (71) Siemens Akt iengesel 1 schaf t, Ber 1 i n/Miinchen , DE; Wi ttel sbacherplatz 2, D-8000 Miinchen 2, Saksan L i i ttotasava 1 ta-Förbundsrepubl i ken Tyskland(DE) (72) Wolf-Dieter Gellermann, Braunschweig, Jurgen Ltibeck, Braunschweig, Albert Neuhaus, Cremlingen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Ajoneuvon laite 1injamuotoista ohjausta varten -Fordonsanordning för 1injestyrning

Keksinnön kohteena on ajoneuvonlaite linjamuotoista ohjausta varten, jossa laitteessa on ainakin kaksi ajoneuvon pituussuunnassa etäisyydelle järjestettyä vastaanotto- sekä mahdollisesti myös lähetysantennia kussakin ajoneuvossa, jotka antennit on kytketty rataosalle asennettuihin Iinjajohtimiin, joita syötetään kiinteiltä lähetys- ja vastaanottolaitteilta käsin tai valvotaan näillä ja jotka on varustettu paikallisesti rajoitetuilla risteyskohdilla, joita ohitettaessa ajoneuvon vastaanottoantennien vastaanottojännitteissä syntyy amplitu-dimuutoksia ja vaihehyppy ja jossa ajoneuvoon on järjestetty vastaanottoantennien avulla syötetty vaihteenvertailukytkentä linjajohdinristeyskohtien tunnistamista varten.

Rautatieliikenteen keskeistä ohjausta ja valvontaa varten on tarpeellista luovuttaa aika ajoin informaatioita, esim. ajo-ohjeita rataosalla ajaviin juniin ja saada junista informaatioita ainakin niiden kulloinkin kyseessä olevan ajopaikan suhteen. Rataosan ja ajoneuvon välistä yhteydenpitoa varten 6751 5 käytetään uudenaikaisissa ratalaitteissa tavallisesti nk. linjajohdinta. Tämä on rataan asennettu kaksoisjohdin, jota syötetään keskuksesta käsin asianomaisella rataosalaitteella ja johon on kytketty asianomaisella rataosuudella liikennöivät junat induktiivisesti. Jotta ajoneuvot eivät voisi vastaanottaa ainoastaan informaatioita, vaan ne voisivat selvittää myös niiden kulloinkin kyseessä olevan ajonpaikan itsenäisesti, on linjajohtimet varustettu määrätyin välimatkoin sähköisillä merkinnöillä, jotka tunnistetaan ajoneuvon kulkiessa niiden ohi ajoneuvojen vastaanottoantenneilla. Tavanomaisesti jokainen tämän laatuinen sähköinen merkintä esitetään linja-johdinsilmukan tulo- ja paluujohtimen ristikkäinmenolla. Linja-johtimessa virtaavan signaalivirran ajoneuvon vastaanottimes-sa indusoima vastaanottjännite muuttuu vastaanottimen siirtyessä risteyskohdan ohi nollaksi noustakseen sitten vastavaihei-sesti jälleen nimellisarvoon. Koska risteyskohtaa ohitettaessa ei ole ilman muuta mahdollista siirtää informaatiota moitteettomasti rataosalta ajoneuvoon ja päinvastoin, on ajoneuvo tavanomaisesti varustettu ainakin kahdella vastaanotto- ja mahdollisesti lähetysantennilla, jotka on kytketty linjajohtimiin ajoneuvon pituussuunnassa etäisyydellä ^Signal und Draht 57 (1965) 2, s. 2_1/. Tämän järjestelyn avulla saadaan aikaan se, että silloin, kun ajoneuvon vastaanottimen vastaanottojännite muuttuu nollaksi, kulloinkin toisen vastaanottimen vastaanotto-jännite on nimellistasossa, niin että aukoton informaationsiirto on taattu.

Käyttämällä kahta ajosuunnassa etäisyydelle kytkettyä vastaan-ottoantennia ajoneuvossa saadaan tämän lisäksi se etu, että risteyskohdan ylittäminen voidaan todeta ajallisesti peräkkäin aikaansaadun molempien vastaanottoantennien sisääntulojännitteiden kääntymisen avulla kulloinkin toiseen vaihetasoon. Ilmoitusta "risteyskohta" ei siten johdeta enää ajoneuvon vastaanottimen vastaanottojännitteen laskulla, kuten ne esim. voisivat esiintyä myös vastaanottohäiriöissä, vaan vastaanotto-jännitteiden sama- tai vastavaiheisuuden ajallisesti pitempään kestävästä ilmoituksesta.

Siihen, että käytetään useita etäisyydelle kytkettyjä vastaan-ottoantenneja yhdessä ajoneuvossa, liittyy kuitenkin myös mää-

II

3 67515 rättyjä ongelmia. Koska rataosanpuleisissa ajoneuvosuuntimissa on kiinnostavaa aina junan kärkipään kulkupaikka, on julkaisusta "Signal und Draht" tunnetussa ajoneuvolaitteessa sijoitettava rataosan kanssa yhteydessä olevan junan molempiin kul-kupäihin kulloinkin kaksi vastaanotto- tai mahdollisesti myös lähetinkelaa; näin muodostettu ajoneuvonlaite Iinjamuotoista itsesäätöä varten on luonnollisesti kustannuksiltaan kalliimpi ja myös häiriöalttiimpi kuin jos kulloinkin olisi varattu vain yksi antennipari ajoneuvon päätä kohden. Tämän lisäksi esiintyy vaikeuksia ajoneuvossa tapahtuvan informaatioiden muokkauksen suhteen, kun ajoneuvon molemmat etäisyydellä olevat vas-taanottoantennit on kytketty eri linjajohdinsilmukoihin. Näin on ohimenevästi silloin, kun ajoneuvo saapuu yhden rataosa-laitteen huolehtimalta rataosa-alueelta toisella rataosalait-teella hoidetulle rajoittavalle rataosa-alueelle; tällöin puhutaan nk. höiriöalueesta, jossa informaatioiden muokkaus ei ole mahdollista eri rataosalaitteilla tapahtuvasta samanaikaisesta varaamisesta johtuen. Vastaava pätee silloin, kun molemmat ajoneuvon lähetysantennit vaikuttavat samanaikaisesti eri Iinjajohtimiin; myös tällöin saattaa esiintyä häiriöitä muiden ajoneuvojen sanomaliikenteessä niiden rataosalaitteiden kanssa.

DE-kuulutusjulkaisusta 20 36 462 tunnetaan jo myös ajoneuvonlaite linjamuotoista itsesäätöä varten, jossa käytetään kussakin ajoneuvon päässä kulloinkin vain yhtä ainoaa vastaanotto-antennia. Samanaikaisesti molempien vastaanottoantennien kautta saapuvien signaalien moitteetonta informaatioiden tulkintaa varten on tarpeellista kuljettaessa jokaisen risteyskohdan ohi kääntää kulloinkin edellä olevan vastaanottoantennin ja tämän jälkeen myös kulloinkin takana olevan vastaanottoantennin vaihetta 180°. Tämä vaatii rautateiden signaalitekniikan suhteen varmoja laitteita vastaanottosignaalien vaihto kääntöä varten, jolloin on huomattava, että vaiheensiirto DE-kuulutus-julkaisun mukaan suoritetaan vasta sen jälkeen, kun on todettu vastaanottosignaalien vastavaiheisuus: syntyy ajoneuvon puoleisen signaalivastaanoton häiriöirä - joskin vain lyhytaikaisia. Vastaanottoantennin jälkeen kytketyt vastaanotinvahvis-timet on käännettävä ajallisesti peräkkäin saavuttaessa uudelle linjajohdinjaksolle; tällöin voi esiintyä värähtelyjä, --- · τ~ ι __ 4 6751 5 jotka voivat häiritä informaatioiden tulkintaa. Ajoneuvon vastaanottoantennien järjestystä ja käyttöä varten tarkoitettu DE-kuulutusjulkaisun teorian sovellutus ajoneuvon lähetin-antennien järjestykseen ja käyttöön ei tuota mitään etuja sen suhteen, että vältettäisiin siirtohäiriöt syötettäessä samanaikaisesti eri rataosa-alueiden Iinjajohtimia vaihdettaessa toiselta rataosa-alueelta toiselle rataosa-alueelle.

Keksinnön tehtävänä on esittää ajoneuvonlaite Iinjamuotoista itsesäätöä varten, mikä laite on muodostettu siten, että siinä voidaan käyttää yhtä vastaanotto- ja mahdollisesti lähetysan-tennia ajoneuvon kussakin päässä ilman apuvälineitä, jotka on tarkoitettu vastaanotettujen signaalien vaihesiirtoon ohitettaessa linjajohdinten risteyskohtia.

Ajoneuvonlaite on muodostettava siten, että jatkuva häiriötön informaatioiden siirto on mahdollista rataosalta ajoneuvoon ja päinvastoin, ilman että ohitettaessa risteyskohtaa syntyy mitään käytöstä johtuvia häiriöitä informaationsiirrossa kummassakaan suunnassa; tämä vaatimus koskee myös siirryttäessä toiselta rataosa-alueelta toiselle rataosa-alueelle. Ajoneuvon-laitteen tulee tunnetulla tavalla kohtaa tunnusmerkki "risteys-kohta" sen vastaanottoantennien vastaanottojännitteiden vaihe-yhtäläisyyden tai vastavaiheisuuden tunnusmerkistä.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että ajoneuvossa on aina kytketty ajosuunnanosoittimen kautta linja-johdinristeysalueen ulkopuolella ajosuunnassa takana oleva vastaanottoantenni ajoneuvonpuoleisen muokkauslaitteen informaatiokanavalle, että vaiheenvertailukytkentä, tunnistettaessa risteyskohta, kytkee etumaisen vastaanottoantennin toimintaan ja tähän asti toiminnassa olleen vastaanottoantennin toiminnasta, ja että on järjestetty kytkentäalite, joka sen jälkeen, kun takimmainen antenni on ohittanut risteyskohdan, kytkee nyt toiminnassa olleen etumaisen vastaanottoantennin pois toiminnasta ja kytkee takimmaisen vastaanottoantennin jälleen informaatiokanavalle. Takaisinkytkentä kulloinkin takimmaiselle vastaanottoantennille tapahtuu erittäin yksinkertaisesti mat-kamittauslaitteen avulla, joka tuottaa aikaisintaan kulloinkin kytkettyjen vastaanottoantennien etäisyyttä vastaavan vähim- 5 6751 5 mäismatkan sivuuttamisen jälkeen vastaavan kytkentäsignaalin. Vaihtokytkentä etumaiselta takimmaiselle antennille tai päinvastoin tulee tehdä erittäin edullisella tavalla riippuvaiseksi paitsi vaihevertailukytkennän reaktiosta tai matkamittauslait-teen vaihtokytkentäsignaalista myös täydellisen ajoneuvolle tai rataosuudelle tarkoitetun informaatiosanoman lopusta. Näin estetään informaatiovääristykset nopean vaihtokytkennän avulla sanoman aikana. Keksinnön mukaisesti ajoneuvoihin, jotka on varustettu paitsi vastaanottoantenneilla myös lähetysantenneilla informaationvaihtoa varten rataosuuden kanssa, järjestetään ainakin kaksi ajoneuvon pituussuunnassa etäisyydellä olevaa lähetinantennia vastaanottoantennien läheisyyteen kulloinkin kyseessä olevaan ajoneuvopäähän päin käännetylle sivulle ja järjestää ajoneuvon kytkentämekanismi, joka aina kytkee kulloinkin toiminnassa olevalle vastaanottoantennille järjestetyn lähetysantennin toimintaan ja muut ajoneuvon lähetysantennit toiminnasta. Vaihtokytkentä tapahtuu tässä samoin lähetyksen ulkopuolella.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksissa esitetyn suoritusesimerkin avulla.

Kuvio 1 esittää keksinnön perustana olevan tehtävän toteuttamisessa tarvittavat kytkentävälineet, ja kuvio 2 esittää diagrammit, joista nähdään lähetys- ja vastaanottoantennien vaihtokytkentäpisteet.

Kuviossa 1 on esitetty lohkokaaviokuvana ne kytkentävälineet, jotka tarvitaan ajoneuvon lähetys- ja vastaanottoantennien keksinnön mukaista vaihtokytkentää varten. Oletetaan, että ajoneuvo on varustettu kahdella lähetysantennilla SAI ja SA2 sekä kahdella vastaanottoantennilla EAl ja EA2. Ainakin vastaan-ottoantennit on sijoitettava samalle ajoneuvonsivulle. Risteyskohtien selvittämistä varten toimivat molemmat vastaanotto-antennit. Ne antavat tätä varten ulostulosignaalinsa niille järjestettyjen vastaanottovahvistimien VEI ja VE2 kautta risteyskohdan diskriminaattorille KD. Risteyskohdan diskriminaat-tori on rakenteeltaan tunnettu ja kytketty siten, että se luovuttaa ulostulossaan silloin jännitettä, kun sitä syöttävien vastaanottoantennien välillä on risteyskohta. Kun vastaanotto- 6 67515 antennit ovat ajoneuvon samalla sivulla, tapahtuu näin vastaanotto jännitteiden vastavaiheisuudessa. Kun vastaanottoan-tennit ovat ajoneuvon eri sivuilla, tapahtuu näin vastaanotto-jännitteiden samavaiheisuudessa. Vastaanottovahvistimien ulostulosignaalit on kytketty kynnyskytkimille SSl tai SS2 ja tämän jälkeen kytketyille demodulaattoreille DEl tai DE2. Näiden kyt-kentävälineiden ulostulossa ovat jatkuvasti vastaanottoanten-neille vastaanotetut rataosuusinformaatiot.

Keksinnön mukaisesti on järjestetty niin, että linjajohdinris-teysalueen ulkopuolella on aina vain yksi takana oleva vastaan-ottoantenni kytkettynä ajoneuvonpuoleisen muokkauslaitteen informaatiokanavalle. Nuolella esitetyssä ajosuunnassa FR on tästä syystä vastaanottoantenni EA2 kytkettynä ajoneuvonpuoleisel-le muokkauslaitteelle. Tätä tarkoitusta varten on demodulaatto-rin DE2 jälkeen kytketty JA-elin U13 kytkettävä läpäiseväksi ja demodulaattorien DEl jälkeen kytketty JA-elin U23 suurohmi-seksi. Näitä molempia JA-elimiä ohjataan edellä kytkettyjen JA-elimien Ull ja U22 antojännitteellä, joita puolestaan ohjataan kahden kippiasteen Kl ja K2 kytkentätilan avulla. Kippias-teessa Kl määrätään ajosuunnanilmaisimella FG, mikä ajoneuvon molemmista päistä on kärki ja mikä loppupää. Kippiastetta Kl voidaan säätää käsin esimerkiksi kääntämällä kytkentäkosketin-ta; kippiasteen Kl säätäminen voi tapahtua myös automaattisesti, esim. linja- tai rataosatunnusmerkin kutsun avulla ottaen huomioon ajoneuvokohtaisen ajosuunnan järjestyksen. Esitetyssä ajosuunnanilmaisimen FG kytkentäasennossa kippiaste Kl asettaa ohjauspotentiaalin JA-elimen Ull toiseen sisäänmenoon. Tämän JA-elimen sulkusisäänmeno on liitetty kippiasteen Kl toiseen ulostuloon. Tämä kippiasteen K2 ulostulo ei ole niin kauan varattu kun molemmat vastaanottoantennit EA1 ja EA2 on kytketty samaan linjajohdinsilmukkaan ja siten vastaanottavat samavai-heisia signaaleja. Esitetyssä kippiasteiden Kl ja K2 kytkentäasennossa on siten JA-elin Ull läpikytkettyj tämä JA-elimen ulostulosta otettava ohjauspotentiaali kytkee JA-elimen U13 läpi ja ilmaisimelta DE2 luovutetut signaalit saapuvat tämän JA-elimen ja tämän jälkeen kytketyn sekoituselimen Ml kautta ajoneuvonpuoleiseen muokkauslaitteeseen. Tämä muokkauslaite on piirustuksissa esitetty suojattuna kytkentämekanismina SSW. Kytkentämekanismi voi olla muodostettu esim. nk. kolmivaihe-MT-

II

7 67515 tekniikalla tai URTL-tekniikalla; se voidaan toteuttaa myös suojatulla mikrötietokonejärjestelmällä. Suojattu kytkentäme-kanismi ei ole tämän keksinnön kohteena.

Seuraavassa oletetaan, että ajoneuvo lähestyy esim. vakioajo-nopeudella linjajohdinristeyskohtaa KS ja ohittaa tämän. Tällöin saapuu, kuten kuviossa 2 nähdään, lähinnä ajoneuvon edessä oleva vastaanottoantenni EAl linjajohdinristeyksen alueelle; tämä tapahtukoon ajankohtana tl. Tämän antennin vastaanottojännite muuttuu tällöin arvoksi nolla noustakseen jälleen vastavaihei-sesti risteyskohdan ohituksen jälkeen nimellisarvoon. Heti kun tämä on tapahtunut, reagoi risteyskohdan diskriminaattori KD, koska toinen sille molemmilta vastaanottoantenneilta EAl ja EA2 näiden jälkeen kytkettyjen vahvistimien VEI ja VE2 kautta tarjotuista jännitteistä muuttaa vaihetasoaan. Risteyskohdan diskriminaattorin KD ulostulossa on siten ohjauspotentiaali, joka johdetaan tämän jälkeen kytketyn JA-elimen UTl toiseen sisäänmenoon. Tämän JA-elimen toinen sisäänmeno varataan suojatulta kytkentämekanismilta SSW käsin ohjausjohtimen X kautta aina silloin, kun juuri toimivan vastaanottoantennin kautta vastaanotettu tietosanoma on päättynyt. JA-elimelle UTl syötettyjen aikatahtisignaalien avulla saadaan aikaan, että seuraavassa kuvatut kytkentätapahtumat tapahtuvat sanomasynkronises-ti eivätkä ala keskellä tietosanomaa. Synkronointitapahtuman vaatiman aikajakson AtTE loputtua JA-elin UTl kytkee läpi ja ohjaa tällöin kippiasteen K2 esitetystä perusasennosta toiminta-asentoon. Näin saapuu sulkupotentiaalia JA-elimen Ull sulkusi-säänmenoon, mikä tämän jälkeen sulkee JA-elimen U13. Tämä JA-elin keskeyttää tällöin suojatun kytkentämekanismin ja tähän asti tämän kytkentämekanismin ja tähän asti informaatiokanavalle kytketyn takimmaisen vastaanottoantennin EA2 välisen yhteyden. Toimintaan kytketyn kippiasteen K2 JA-elimen Ull sulku-sisäänmenon varaava antopotentiaali varaa lisäksi toisen JA-elimen U12 ohjaussisäänmenon, jonka toisessa ohjaussisäänmenossa on kippiasteen K1 antojännite. JA-elin U12 muuttuu tällöin pien-ohmiseksi ja varaa tämän jälkeen kytketyn JA-elimen U14 toisen eisäänmenon. Tämän JA-elimen toisessa sisäänmenossa ovat ajoneuvossa edessä olevan vastaanottoantennin EAl kautta vastaanotetut, vahvistetut ja demoduloidut signaalit. Siten on nyt ajoneuvossa edessä oleva vastaanottoantenni EAl kytketty sekoi- 8 67515 tuselimen Ml kautta muokkauslaitteen informaatiokanavalle.

Tämä vastaanottoantenni oli jo ohittanut risteyskohdan KS, vastaanotto jännitteen tasonlaskuja tai häiriöitä, jotka aiheutuvat vastaanottovahvistimen VEI siirtymisestä toiseen vaihetasoon, on vasta silloin odotettavissa kun ajoneuvo lähestyy kulkiessaan eteenpäin 1injajohtimen seuraavaa risteyskohtaa. Ennen kuin tämä kuitenkaan voi tapahtua, kytketään ajoneuvossa -ulloinkin takana oleva vastaanottoantenni EA2 jälleen tietojen muokkauslaitteen informaatiokanavalle. Tämä saa tapahtua aikaisintaan ajankohtana t2, kun ajoneuvon takimmainen vastaanottoantenni on jo ohittanut risteyskohdan KS. Ajoneuvolaitteissa, joissa on useita samoin vaihtokytkettäviä vastaanottoantenneja, pätee vaihtokytkentäajankohdan t2 määritystä varten hiukan toiset edellytykset; tähän tullaan vielä palaamaan myöhemmin. Takaisinkytkentä takimmaiselle vastaanottoantennille voitaisiin tehdä riippuvaiseksi esim. jonkun molemmilla vastaanottoanten-neilla EAl ja EA2 vastaanotetun signaalin vaihetason uudelleen tapahtuvasta siirtymisestä; tähän kytkentäkriteeriin voisi kuitenkin liittyä häiriöitä ja se pätee tämän lisäksi vain sellaisiin ajoneuvolaitteisiin, joita ei ole varustettu vaihtokytket-tävillä lähetysantenneilla; tässä kyseessä olevassa suoritus-esimerkissä on tästä syystä pyritty erittäin edullisella tavalla matkasta riippumattomaan vastaanottoantennin vaihtokytken-tään. Kun vastaanottoantennien etäisyys ajoneuvossa on esim.

20 m, tällöin on varmasti oletettavissa, että takaisinkytkentä kulloinkin takimmaiselle vastaanottoantennille on silloin sallittua, kun ajoneuvo on kulkenut esim. 30 m siitä, kun vaihto-kytkentä etumaiselle vastaanottoantennille on tapahtunut. Tämä ajankohta on määrätty laskijan Z avulla. Laskijan Z laskusi-säänmeno on johdettu eteen kytketylle JA-elimelle UJ, jonka toisessa sisäänmenossa ovat (mahdollisesti muunnon jälkeen) ajo-neuvonpuoleisen pvöräsykäysanturin RJG pyöräsykäykset ja jonka toista sisäänmenoa ohjataan kippiasteen K2 kytkentätilan avulla. Kun laskija Z on saavuttanut ajoneuvossa edessä olevalle vastaanottoantennille tapahtuneen vaihtokytkennän jälkeen määrätyn laskuasennon, esim. laskuasennon "30", se kytkee jännitteen tämän jälkeen kytketyn JA-elimen UT2 toiselle sisäänmenol-le. Tämän JA-elimen toinen sisäänmeno varataan ohjausjohtimen X kautta suojatun kytkentämekanismin aikatahdin avulla ja se varmistaa siten, että takaisinkytkentä ajoneuvon etumaiselta

II

6751 5 vastaanottimelta takimmaiselle vastaanottoantennille tapahtuu sanomasynkronisesti. Heti, kun JA-elin UT2 kytkee läpi, saapuu kippiaste K2 jälleen esitettyyn lähtöasentoon. Siten saapuu aikaisemmin läpikytketty U12 jälleen suurohmiseen kytkentätilaan ja sulkee JA-elimen U14, jolloin tähän asti tämän JA-elimen avulla toiminnassa oleva etumainen vastaanottoantenni EAl kytketään jälleen pois toiminnasta tietojen muokkauslaitteelta. JA-elin Ull muuttuu läpäiseväksi sulkusisäänmenoltaan puuttuvan sulkupotentiaalin johdosta ja kytkee JA-elimen U13 kautta takana olevan vastaanottoantennin EA2 kautta vastaanotetut signaalit muokkauslaitteelle. Näin on saatu aikaan jälleen ajo-neuvolaitteen lähtötila, jossa ajosuunnassa takana oleva vastaanottoantenni toimii informaatioiden muokkauksessa.

Vastaavia kytkentätapahtumia tapahtuu, kun ajosuunnanilmaisi-men FG avulla määrätty ajosuunta kulkee oletettua ajosuuntaa FR kohti. Silloin nimittäin olisi vastaanottoantenni EAl takana oleva ja vastaanottoantenni EA2 edessä oleva antenni. Tässä tapauksessa olisi kippiasteiden Kl ja K2 antosignaalien avulla JA-elin U21 kytketty läpi, joka kytkee tällöin ohjausjännitettä JA-elimen U23 toiseen sisäänmenoon ja siten huolehtii siitä, että vastaanottoantennin EAl syöttämän demodulaattorin DEl ulostulosignaalit saapuvat sekoituselimen M2 kautta muokkaus-laitteeseen. Heti, kun etumainen vastaanottoantenni EA2 on ohittanut risteyskohdan, reagoi risteyskohdan diskriminaattori KD ja ohjaa kippiastetta K2 sanomasynkronisesti perusasennosta toiminta-asentoon. Tällöin muuttuu JA-elin U21 suurohmiseksi ja erottaa tämän jälkeen kytketyn JA-elimen U23 avulla demodulaattorin DEl ja ajoneuvon tietojen muokkauslaitteen välisen yhteyden. Samanaikaisesti muuttuu JA-elin U22 läpäiseväksi ja varaa tällöin tämän jälkeen kytketyn JA-elimen U24. Tämä JA-elin on sisäänmenonpuoleisesti yhdistetty edessä olevaan ajoneuvon antenniin EA2 liitetyn demodulaattorin DE2 ulostuloon ja kytkee takana olevan vastaanottoantennin EAl toiminnasta poiskytkemisen jälkeen nyt edessä olevan vastaanottoantennin EA2 sekoituselimen M2 kautta muokkauslaitteeseen.

Sen jälkeen kun tätä suoritusesimerkkiä varten oletettu 30 m:n matka on kuljettu, kytketään kippiaste K2 sanomasynkronisesti jälleen esitettyyn perusasentoon. Siten muuttuu JA-elin U22 6751 5 10 jälleen suurohmiseksi ja erottaa JA-elimen U24 avulla edessä olevan vastaanottoantennin EA2 ja tietojen muokkauslaitteen informaatiokanavan välisen yhteyden. Samanaikaisesti muuttuu JA-elin U21 jälleen pienohmiseksi ja kytkee takana olevan vastaanottoantennin EA1 JA-elimen U-23 avulla muokkauslaitteeseen.

Ajatukset, jotka ovat johtaneet ajoneuvon vastaanottoantennien vuorottaiseen päälle- ja poiskytkentään ajoneuvon tietojen muokkauslaitteeseen, pätevät vastaavasti myös ajoneuvoihin, joissa on useita, kulloinkin kyseessä olevan vastaanottoantennin läheisyyteen järjestettyjä lähetysantenneja. Informaatioiden siirtoa varten ajoneuvon ja rataosan välillä on aina kytketty vain yksi ainoa lähetysantenni toimintaan. Vaihtokytkentä toiselta lähetysantennilta toiselle lähetysantennille suoritetaan tarkoituksenmukaisesti! samojen kriteerien avulla, kuin ajoneuvon vastaanottoantennien vaihtokytkennässä. Tosin tämä edellyttää lähetysantennien erityistä järjestystä vastaanotto-antennien suhteen ja vaatii myös vähäistä muutosta etumaiselta takimmaiselle antennille ja päinvastoin tapahtuvien vaihtokyt-kentäaikojen määräämisen suhteen. Lähetysantennit on järjeste-tävä ajoneuvoon ja kytkettävä siten, että lähetysantennit ovat kulloinkin kytkettyinä pois toiminnasta linjajohdinristeyskoh-tia ohitettaessa; tämä tarkoittaa, että risteyskohta-alueiden ulkopuolelle on kulloinkin takimmaisen lähetysantennin oltava toiminnassa, jolta on tunnistettaessa ajoneuvon vastaanottoan-tenneilla risteyskohta kytkettävä etumaiselle lähetysantennille. Jotta nyt voitaisiin ylläpitää tältä antennilta käsin informaatiovirtaa rataosuuslaitteelle keskeytyksettä, ei etumaisen lähetysantennin etäisyys ajoneuvon keskiosaan saa olla pienempi kuin kyseessä olevan vastaanottoantennin etäisyys ajoneuvon keskiosasta; muutoin saattaisi tapahtua niin, että vaihtokyt-kentäajankohtana olisi tosin etumainen vastaanottoantenni, mutta ei kyseessä oleva lähetysantenni ohittanut linjajohdinris-teysaluetta. Lähetys- ja vastaanottoantennit on siis järjestettävä joko vierekkäin tai kuten kuviossa 1 on esitetty siten, että lähetysantennit ovat kyseessä olevaan ajoneuvopäähän päin kulloinkin ennen asianomaisia vastaanottoantenneja. Aikaisin mahdollinen vaihtokytkentäajankohta takimmaiselle lähetysantennille tapahtuvaa takaisinkytkentää varten on riippuvainen ajoneuvossa kulloinkin edessä olevan vastaanottoantennin etäisyy-

II

6751 5 destä kulloinkin takana olevaan lähetysantenniin; se on siten hiukan myöhäisempi kuin kuviossa 2 esitetty vaihtokytkentä-ajankohta t2. Vastaavan laskijan Z laskuasennon määräämisen avulla antennien matkasta riippuvaista vaihtokytkentää varten voidaan määrätä ajankohta lähetysantennien ongelmatonta vaihtokytkentää varten. Mutta myös tässä on huolehdittava siitä, että lähetysantennien vaihtokytkentä tapahtuu samoin sanomasynkro-nisesti. Yksinkertaistetusti on valitussa suoritusesimerkissä oletettu, että lähetys- ja vastaanottosanomat on ajallisesti synkronoitu.

Kuviossa 1 esitetyssä ajoneuvon ajosuunnassa FR, jossa linja-johtimen risteysalueen ulkopuolella on aina kytkettynä takimmainen vastaanottoantenni EA2 muokkauslaitteeseen, tulee siis myös takimmaisen lähetysantennin SA2 olla toiminnassa. Aikaväleillä At (30 m) + AtTE, joilla takimmainen vastaanottoantenni EA2 on kytketty muokkauslaitteeseen, on joko JA-elin U13 tai JA-elin U24 kytketty läpi. Lähetysantennille SA2 järjestetyn lähettimen S2 kytkentää varten riittää tästä syystä se, kun näiden molempien JA-elinten ulostulot yhdistetään sekoitus-elimessä M3 ja kytketään JA-elimen U15 ohjaussisäänmenoon, jonka toinen sisäänmeno on varattu suojatun kytkentämekanismin SSW avulla. Läpikytketyn JA-elimen U15 kautta saapuvat ajoneuvolta rataosuudelle asetettavat informaatiot lähettimeen S2, muokataan siellä ja muunnetaan, vahvistetaan lähetysvahvisti-messa S2 ja luovutetaan lähetysantennin SA2 kautta linjajohti-meen. Heti, kun takimmaiselta vastaanottoantennilta kytketään etumaiselle vastaanottoantennille, muuttuu JA-elin U15 suuroh-miseksi ja kytkee siten takimmaisen lähetysantennin SA2 pois toiminnasta. Samanaikaisesti kytketään lähetin SI ajoneuvossa edessä olevaa lähetysantennia SAI varten. Tätä tarkoitusta varten on JA-elinten U23 ja U14 ulostulot johdettu sekoituselimeen M4, joka luovuttaa ulostulossaan niin kauan jännitettä kuin vastaanottoantenni EAl on toiminnassa. Tämän jälkeen kytketyn JA-elimen U25 avulla kytkee sekoituselin M4 suojatulta kytkentä-mekanismilta SSW tuotetut informaatiot lähettimeen SI, jossa ne muunnetaan ja muokataan ja lähetysvahvistimessa VS1 tapahtuvan vahvistuksen jälkeen ne saapuvat etumaiselle lähetysantennille SAI.

12 6751 5

Edellä lähemmin kuvatussa suoritusesimerkissä oletettiin, että lähetys- ja vastaanottolaitteiden tulee olla kulloinkin ajoneuvon päissä. Tämä järjestely ei kuitenkaan ole pakosta välttämätön; pikemminkin voidaan lähetys- ja vastaanottolait-teet järjestää, kun otetaan huomioon niiden määrätty vähimmäis-etäisyys toisistaan, myös ajoneuvon keskelle tai kääntöteli-neen molemmille sivuille. Vastaanottoantennien välinen vähim-mäisetäisyys määräytyy matkasta, jonka ajoneuvo pystyy suorittamaan ottaen huomioon suurin ajonopeus täydellistä sanomasiirtoa varten tarvittavana aikajaksona. Käytönnön olosuhteissa on vähimmäisetäisyys antenniparien välillä n. 6 m.

Laskijan Z laskukapasiteetti, jonka oletettiin olevan esimerkissä "30", mukautuu yksinomaan toisen antenniparin lähetysan-tennin todelliseen etäisyyteen toisen antenniparin vastaanotto-antennista. Todellisen ulkoisen etäisyyden ollessa vain 6 m voitaisiin esimerkiksi laskijaa käyttää laskukapasiteetilla 10 m:n ajomatkan mukaisesti. Laskukapasiteettia, joka on esim. "30", voitaisiin kuitenkin ylläpitää myös molempien antenniparien lähetys- ja vastaanottoantennien todellisen etäisyyden ollessa 6 m.

Keksinnön mukaisesti muodostettu ajoneuvonlaite ei mahdollista ainoastaan keskeytymätöntä informaatiosiirtoa rataosuudelta ajoneuvoon ja päinvastoin juuri myös linjajohdinristeyskohdan alueella, vaan se varmistaa myös sen, että vastaanottoantennien ollessa samanaikaisesti kytkettyinä eri rataosuuslaitteilta syötettyihin linjajohdinsilmukoihin on mahdollista jatkuva varmistettu informaationsiirto. Sen jälkeen kun nimittäin ensin olivat vain ajoneuvossa kulloinkin takana oleva vastaanot-toantenni ja asianomainen lähetysantenni toiminnassa, suoritetaan vaihtokytkentä risteyskohdan diskriminaattorin reagoidessa (saavuttaessa seuraavalle rataosa-alueelle) sanomasynkronises-ti etumaiselle vastaanottoantennille ja sanomasynkronisesti asianomaiselle lähetysantennille, niin että aina on olemassa vain yhden ainoan Iinjajohtimen ja ajoneuvon välinen yhteys. Ajoneuvossa ei tarvita vastaanotettujen linjajohdinsignaalien navanvaihtoa; tästä syystä ei esiinny minkäänlaisia Hf-ongelmia.

Kun ajoneuvossa, jossa on kaikkiaan kaksi vastaanottoantennia, 13 6751 5 jostakin syystä toinen vastaanottoantenni lakkaisi toimimasta, silloin ei voi myöskään risteyskohdan diskriminaattori enää toimia, koska toiseen sen sisäänmenoista ei syötetä enää signaaleja. Risteyskohdan signaalien jäädessä pois määrätyltä matkalta, esim. 300 m, voidaan johtaa häiriötunnusmerkki, joka voisi johtaa ajoneuvon erottamiseen korjausta varten. Tätä varten on tarpeellista löytää ajoneuvo, jossa on viallinen ajo-neuvolaite ja erottaa se liikenneliittymästä; jotta tämä saataisiin aikaan, on toivottavaa, kun toisen vastaanottoantennin lakatessa toimimasta yhteys säilyy kyseessä olevaan ajoneuvoon toisen vastaanottoantennin kautta tai se voidaan jälleen muodostaa. Jos oletettu vaurio esiintyy etumaisessa ajoneuvoanten-nissa ajankohtana, jolloin takimmainen vastaanottoantenni on toiminnassa, silloin säilyy yhteys rataosan ja ajoneuvon välillä, koska risteyskohdan diskriminaattori ei voi saada aikaan vaihtokytkentää etumaiseen vaurioituneeseen vastaanottoanten-niin. Jos oletettu vaurio esiintyy etumaisessa vastaanottoanten-nissa ajankohtana, jolloin tämä antenni on kytketty toimintaan, silloin on yhteys rataosan ja ajoneuvon välillä katkennut ja automaattinen vaihtokytkentä takimmaiselle antennille ei ole ilman muuta mahdollista, koska tällöin puuttuvat aikatahtisig-naalit ohjausjohtimella X estävät matkasta riippuvaisen vaih-tokytkennän takimmaiselle antennille. Sama pätee silloin, kun takimmainen vastaanottoantenni on vaurioitunut, riippumatta siitä, milloin tämä vaurio esiintyy. Jos ajankohtana, jolloin vaurio esiintyy takimmaisessa vastaanottoantennissa, etumainen vastaanottoantenni on toiminnassa, silloin vaihtokytkentä suoritetaan matkasta riippuvaisena takimmaiselle vastaanottoanten-nille, niin että oletetun häiriön johdosta informaation siirto kytkeytyy ajoneuvoon.

Jotta kuvatuissa häiriötapauksissa kuitenkin mahdollistettaisiin ajoneuvojen toiminta, annetaan apusignaali erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan silloin, kun informaatio-sanomat ovat jääneet pois määrätyn vähimmäisajan aikana, minkä apusignaalin avulla kulloinkin vielä toimiva vastaanottoantenni voidaan kytkeä. Tämä tapahtuu suoritusesimerkissä kuvion 1 mukaisesti käyttämällä kahta JA-elintä U16 ja U26, joiden ohjaus-sisäänmenoihin on kytketty ohjausjohtimen Y kautta apusignaali ja jonka informaatiosisäänmenoihin on kytketty molemmat de- 14 6751 5 modulaattorit DEI tai DE2. Jos havaitaan pitempään kestävä vastaanottohäiriö, luovuttaa suojattu kytkentämekanismi apu-signaalin ja ylläpitää sitä niin kauan kunnes - esim. vaurion korjaamisen jälkeen - molemmat vastaanottoantennit toimivat samanaikaisesti. Silloin erotetaan kytkemällä JA-elimet U16 ja U26 suurohmisiksi näiden JA-elinten kautta kytketty molempien vastaanottoantennien yhteys suojattuun kytkentämekanismiin sa-nomasynkronisesti ja kippiaste K2 saa perusasentopulssin, joka huolehtii siitä, että ajoneuvossa kulloinkin takana oleva an-tennipari on kytketty toimintaan.

Kuviossa 1 on esitetty kytkentävälineet vastaanotto- ja lähe-tysantennien vaihtokytkentää varten erillisinä rakenne-elementteinä. Nämä rakenne-elementit on muodostettu rautatiesignaali-tekniikassa signaaliteknisesti suojattuina, so. minkäänlaiset häiriöt eivät saa koskaan johtaa siihen, että esiintyy vaaratilanteita tuottavia tilanteita, esim. ajoneuvon kaikkien vastaanottoantennien samanaikaisen toiminnasta poiskytkeytymisen johdosta. Keksinnön toteuttamisessa tarvittavia kytkentäelement-tejä lukuunottamatta varsinaisia lähetys- ja vastaanottokytken-tälaitteita ei kuitenkaan tarvitse muodostaa erillisinä rakenne-elementteinä. Pikemminkin ne voidaan koota yhteen omaan suojattuun kytkentämekanismiin SSW1, joka puolestaan voi olla integroituna muokkauslaitteen suojattuun kytkentämekanismiin.

Claims (10)

15 6751 5

1. Ajoneuvonlaite Iinjamuotoista ohjausta varten, jossa on vähintään kaksi ajoneuvon pituussuunnassa etäisyydelle järjestettyä vastaanottoantennia sekä mahdollisesti yksi tai useampia lä-hetysantenneja kussakin ajoneuvossa, jotka on kytketty rataosuudelle asennettuihin Iinjajohtimiin, joita syötetään tai valvotaan kiinteillä lähetys- ja vastaanottolaitteilla ja on varustettu paikallisesti rajoitetuilla risteyskohdilla, joiden ohituksessa ajoneuvon vastaanottoantennien vastaanottojännitteissä tapahtuu amplitudin muutos ja vaihehyppy ja jossa on järjestetty ajoneuvon vastaanottoantennien syöttämä vaiheenvertailukytkentä linja-johdinristeyksien tunnistamista varten, tunnettu siitä, että ajoneuvossa on kytketty ajosuunnanilmaisimen (FG) kautta Iinjajohdinristeyskohdan alueen ulkopuolella aina yksi ajosuunnassa takana oleva vastaanottoantenni (EA2) ajoneuvonpuoleisen muokkauslaitteen (SSW) informaatiokanavalle, että vaiheenvertailukytkentä (KD) tunnistettaessa risteyskohta kytkee etumaisen vastaanottoantennin (EA1) toimintaan ja tähän asti toiminnassa olleen vastaanottoantennin (EA2) pois toiminnasta ja että on varattu kytkentälaite (Z), joka kytkee aikaisintaan silloin, kun takimmainen antenni (EA2 tai SA2) on ohittanut risteyskohdan, nyt toiminnassa olevan vastaanottoantennin (EA1) pois toiminnasta ja kytkee takimmaisen vastaanottoantennin jälleen informaatiokanavalle .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvonlaite, tunnet-t u siitä, että ajoneuvoon on järjestetty matkamittauslaite (RJG, Z), joka sen jälkeen, kun on kuljettu kulloinkin kytkettyjen vastaanottoantennien (EA1, EA2 tai SA2) etäisyyttä vastaava vähimmäismatka etumaisen vastaanottoantennin (EA1) kytkennästä lähtien, kytkee tämän vastaanottoantennin pois päältä ja kytkee takimmaisen vastaanottoantennin (EA2) toimintaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 nukainen ajoneuvonlaite, tunnet-t u siitä, että takaisinkytkentä takimmaiselle vastaanottoanten-nille etumaiselle antennille tapahtuvan vaihtokytkennän jälkeen on tehty riippuvaiseksi etumaisen ja takimmaisen vastaanottoantennin kautta vastaanotettujen vastaanottojännitteiden vaihetason uudesta muutoksesta. 1“ 16 6751 5

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvonlaite, joka on tarkoitettu useilla lähetys- ja vastaanottolaitteilla varustettuun ajoneuvoon, tunnettu siitä, että lähetysantennit (SA1, SA2) on järjestetty ajoneuvon pituussuunnassa etäisyydellä vas-taanottoantennien (EA1, EA2) läheisyyteen vastaanottoantennien ympäröimän tilan ulkopuolelle, ja että ajoneuvoon on järjestetty kytkentämekanismi (U24, M3, U13 ja U14, M4, U23), joka kytkee aina kulloinkin toiminnassa olevalle vastaanottoantennille (esim. EA2) järjestetyn lähetysantennin (SA2) toimintaan ja muut ajoneuvon lähetysantennit pois toiminnasta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen ajoneuvonlaite, tunnet-t u siitä, että ajoneuvoon on järjestetty matkamittauslaite (RJG, Z), joka sen jälkeen, kun on kuljettu etumaisen antenni-parin vastaanottoantennin (EA1) etäisyyttä takimmaisen antenni-parin lähetysantenniin (SA2) vastaava vähiranäismatka etumaisen lähetysantennin (SA1) toimintaan kytkemisen jälkeen kytkee tämän pois toiminnasta ja takimmaisen lähetysantennin (SA2) toimintaan.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ajoneuvon-laite, tunnettu siitä, että kunkin ajoneuvon vastaanotto-antennien vähimmäisetäisyys määräytyy matkasta, jonka ajoneuvo tarvitsee ottaen huomioon suurin sallittu ajonopeus täydellistä sanomasiirto varten. »

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ajoneuvonlaite, tunnet-t u siitä, että samoin toimivat antennit on järjestetty ajoneuvon etumaiseen ja takimmaiseen päähän.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ajoneuvonlaite, tunnet-t u siitä, että samoin toimivat antennit on järjestetty kääntö-telineen kummallekin puolelle.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ajoneuvonlaite, joka on tarkoitettu kahdella vastaanottoantennilla varustettuun ajoneuvoon, tunnettu siitä, että ajoneuvoon on järjestetty kytkentälaite (U16, U26), joka kytkee vastaanoton keskeytyessä etukäteen määrätyksi vähimmäisäjaksi molemmat ajoneuvon vastaanottoantennit (EA1, EA2) toimintaan. 1 7 6751 5

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen ajoneuvonlaite, tunnet-t u siitä, että ajoneuvoon on järjestetty tulkintakytkentä, joka valvoo molempien vastaanottoantennien toimintaan kytkemisen jälkeen antennisignaalien samanaikaissulkua, kytkee antennisignaa-lien ollessa samanaikaisesti molemmissa vastaanottoantenneissa kytkentälaitteen (U16, U26) pois toiminnasta sanomasynkronisesti ja kytkee toimintaan kulloinkin takana olevan vastaanottoanten-nin informaatiokanavalle.