NL1026696C2 - Systeem en werkwijze voor ATB decodering. - Google Patents

Description

, t

Systeem en werkwijze voor ATB decodering

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem en een werkwijze voor detectie van elektromagnetische signalen volgens de aanhef van conclusie 1.

In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op detectie van signalen 5 voor automatische trein beïnvloeding (ATB). Daarnaast heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een verwerkingseenheid voor toepassing in het detectie systeem, en op een computer programma product voor toepassing in het detectie systeem.

Automatische trein beïnvloeding (ATB) wordt toegepast in spoorwegnetwerken, om 10 de snelheid van een trein in dat netwerk te kunnen beïnvloeden.

Daartoe wordt binnen een baanvak, dwz een deel van het spoorwegnetwerk, aan de trein een ATB signaal gecommuniceerd. Het ATB signaal omvat een amplitude gemoduleerde wisselstroom die in code de maximaal te rijden snelheid aan een trein op het baanvak doorgeeft.

15 Het ATB signaal wordt via de spoorstaven aan de trein doorgegeven.

Het ATB signaal wordt gegenereerd door een signaalgenerator die verbonden is aan de beide (linker en rechter) spoorstaven van het baanvak. Hierbij loopt het ATB signaal als codestroom rond in de spoorstaven, dat wil zeggen dat de stroomrichting van het ATB signaal in de rechter spoorstaaf tegengesteld is aan de stroomrichting van het 20 ATB signaal in de linker spoorstaaf. De stroomkring wordt hierbij gevormd door de beide spoorstaven, en de dwarsverbinding daartussen door middel van assen van het treinstel.

De trein op het baanvak is uitgerust met detectiemiddelen waarmee contactloos het ATB signaal uit de spoorstaven kan worden vastgesteld. De detectiemiddelen maken 25 hierbij gebruik van het magnetisch veld dat door het ATB signaal wordt veroorzaakt. Uit het detectiesignaal, dat evenredig is met de stroom door de spoorstaven, kan de maximaal te rijden snelheid worden herleid (na decodering).

Een voorbeeld van toepassing van dit ATB systeem is het Nederlandse spoorwegnetwerk. Het op het Nederlandse spoorwegnet geïnstalleerde ATB systeem is 30 overigens niet uniek. Vergelijkbare systemen worden wereldwijd toegepast.

Het ATB systeem van de stand van de techniek wordt op nadelige beïnvloed.

Behalve de codestroom lopen ook stoorstromen zoals een tractieretourstroom en zwerfstromen uit andere baanvakken of ATB secties door de spoorstaven.

1026696 j 2

De tractieretourstroom is de stroom die vanuit een trein aan de spoorstaven wordt afgegeven, waarbij de spoorstaaf als afvoergeleider dient van de voedingstroom die via een toevoerstroomleiding (veelal een bovenleiding) aan de elektromotoren van de trein wordt toegevoerd.

5 Tractieretourstroom en zwerfstromen kunnen zowel verdeeld zijn over de beide spoorstaven als door één spoorstaaf lopen.

Doordat deze stoorstromen ook frequentiecomponenten in de buurt van de draaggolffrequentie kunnen bevatten, wordt het herleiden van de maximum snelheid uit de door de ATB detectiemiddelen gemeten stromen bemoeilijkt. De hieronder 10 beschreven methode heeft als doel de verstorende invloed van tractieretourstroom en zwerfstromen te minimaliseren.

Deze doelstelling wordt bereikt door een ATB detectie systeem volgens de aanhef van conclusie 1, met het kenmerk, dat het filterorgaan een ruisbepalingsorgaan omvat dat is ingericht voor: 15 - het opnemen van een eerste gemeten signaal vanuit de eerste spoorstaaf en van een tweede gemeten signaal vanuit de tweede spoorstaaf; - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde in het eerste gemeten signaal en van een tweede complexe ruisniveauwaarde in het tweede gemeten signaal; - het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden van een 20 minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen.

Door het bepalen van de ruis in beide spoorstaven en daaruit te bepalen uit welke spoorstaaf het minst verstoorde ATB signaal kan worden bepaald, wordt op voordelige wijze bereikt dat het gemeten ATB signaal in voldoende mate te onderscheiden is van signalen die gerelateerd zijn aan de stoorstromen in de spoorstaven.

25 Bovendien heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een ATB detectie systeem met het kenmerk dat het ruisbepalingsorgaan voorts is ingericht voor het vaststellen van een gewogen gemiddelde ruisniveauwaarde voor de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden met bijbehorende weegfactor en voor het bepalen van een gewogen gemiddelde van het eerste gemeten signaal en het tweede gemeten signaal als 30 het minst verstoorde gemeten signaal voor een minimale waarde van de gewogen gemiddelde ruisniveauwaarde.

Hierdoor ontstaat op voordelige wijze de mogelijkheid om uit een gemiddeld ATB signaal de snelheidsinformatie af te leiden. Het gemiddelde ATB signaal heeft door de 1026696 3 middeling een relatief lagere verstoring dan de afzonderlijke ATB signalen die in respectievelijk de rechter en linker spoorstaaf zijn gemeten.

Door de dynamische middeling waarbij de weegfactor tussen het ATB signaal in de rechter en in de linker spoorstaaf als variabele beschouwd wordt, kan de weegfactor zo 5 worden ingesteld dat een in verregaande mate optimaal ATB signaal wordt verkregen voor verdere verwerking.

De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor ATB signaal detectie, gekenmerkt door de stap van een ruisbepaling die omvat: - het opnemen van een eerste gemeten signaal vanuit de eerste spoorstaaf en van een | 10 tweede gemeten signaal vanuit de tweede spoorstaaf, - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde in het eerste gemeten signaal en van een tweede complexe ruisniveauwaarde in het tweede gemeten signaal; - het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden van een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen.

15 Voorts heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een computersysteem voor ATB detectie volgens de aanhef van conclusie 13, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid in staat is om een stap van een ruisbepaling te uitvoeren, de stap van de ruisbepaling omvattend: - het opnemen van een eerste gemeten signaal vanuit de eerste spoorstaaf en van een 20 tweede gemeten signaal vanuit de tweede spoorstaaf; - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaardein het eerste gemeten signaal en van een tweede complexe ruisniveauwaarde in het tweede gemeten signaal; - het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden van 25 een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen.

Tenslotte heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een computer programma product volgens de aanhef van conclusie 14, met het kenmerk, dat het computer programma product na te zijn geladen de verwerkingseenheid in staat stelt om een stap van een ruisbepaling te uitvoeren, de stap van de ruisbepaling omvattend: 30 - het opnemen van een eerste gemeten signaal vanuit de eerste spoorstaaf en van een tweede gemeten signaal vanuit de tweede spoorstaaf; - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde in het eerste gemeten signaal en van een tweede complexe ruisniveauwaarde in het tweede gemeten signaal; 1026696 4 - het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden van een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van enkele tekeningen, waarin uitvoeringsvoorbeelden daarvan zijn weergegeven. Ze zijn 5 uitsluitend bedoeld als illustratie van de doeleinden van de uitvinding en niet ter beperking van de uitvindingsgedachte, die wordt gedefinieerd door de bij gevoegde conclusies.

Daarbij tonen: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een baanvak voorzien van een ATB detectie 10 systeem; figuur 2 een blokschema van een detector van stoorstromen; figuur 3 een blokschema van een ATB detectie systeem volgens de onderhavige uitvinding; figuur 4 schematisch een verwerkingseenheid voor toepassing in het ATB detectie 15 systeem volgens de onderhavige uitvinding, en figuur 5 een blokschema voor een werkwijze voor toepassing in het ATB detectie systeem volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een baanvak voorzien van een ATB detectie systeem. Op een baanvak bevindt zich een spoor bestaande uit een rechter 20 spoorstaaf 10a en een linker spoorstaaf 10b.

Op het spoor bevindt zich een trein 50 die zich voortbeweegt in de richting zoals aangeduid door de pijl v. De trein 50 wordt van elektrisch vermogen voorzien via een toevoerleiding 40. De toevoerleiding 40 is in dit geval een bovenleiding.

Langs het spoor is een sein 20 opgesteld, en een ATB systeem 30.

25 Het ATB systeem 30 is verbonden met het sein 20 via verbinding 31, en voorts via verbinding 32 met rechter spoorstaaf 10a en via verbinding 33 met linker spoorstaaf 10b.

Het ATB systeem is ingericht om signalen vanuit het sein 20 te ontvangen en om in (eventuele) afhankelijkheid daarvan ATB signalen te genereren. De ATB signalen 55a, 30 55b zijn amplitude gemoduleerde wisselstroomsignalen die via hun respectievelijke verbindingen 32 en 33 aan de rechter en linker spoorstaven 10a, 10b worden toegevoerd.

De ATB signalen 55a, 55b ook wel codestroom genoemd omvatten een 1026696 5 draaggolfsignaal met een basisfrequentie F, waarop een codesignaal C wordt gemoduleerd dat overeenkomt met een ATB code (ATBcode) van de maximaal te rijden snelheid voor de trein 50.

In de Nederlandse situatie wordt een draaggolffrequentie F van 75 Hz toegepast, in 5 andere situaties kan ook een andere frequentie F worden gebruikt

De trein 50 is voorzien van een ATB detectiesysteem 75 dat door middel van opneemspoelen 60a en 60b, één (60a) in de nabijheid van de rechter spoorstaaf 10 en een ander (60b) in de nabijheid van de linker spoorstaaf 10b geplaatst, de ATB signalen 55a en 55b kan detecteren als gemeten ATB signalen 56a en 56b.

10 Aangezien de trein zich ook in tegengestelde richting kan bewegen bevinden zich aan het andere uiteinde van de trein 50 identieke opneemspoelen (hier niet getoond, maar voor het vervolg aangeduid met referentiecijfer 61a en 61b) die de ATB signalen van de rechter, respectievelijk, linker spoorstaaf kunnen opnemen in de tegengestelde rijrichting.

15 Vanuit de trein 50 wordt echter een tractieretourstroom afgegeven aan de spoorstaven als afvoer van de voedingstroom vanuit de toevoerleiding 40. Ook kunnen zwerfstromen uit andere baanvakken of ATB secties binnendringen in de spoorstaven. Op deze wijze zal het gemeten ATB signaal 56a, 56b vervuild rijn door de aanwezigheid van tractieretourstroom en/of zwerfstromen in de spoorstaven 10a, 10b. 20 Doordat deze stoorstromen (tractieretourstroom en zwerfstromen) ook frequentiecomponenten in de buurt van de draaggolffrequentie F kunnen bevatten, wordt het herleiden van de maximum snelheid uit de door het ATB detectiesysteem gemeten stromen bemoeilijkt.

Figuur 2 toont een blokschema van een detector van stoorstromen voor toepassing 25 in een ATB detectiesysteem.

De ruisstroomdetector 100 omvat een spoelselectieorgaan 110, een ruisbepalingsorgaan 120, een draaggolfïïlterorgaan 140, een eerste middelingsorgaan 160, een tweede middelingsorgaan 170 en een spoelsignaalselectieorgaan 180.

Hierbij is spoelselectieorgaan 110 verbonden aan de linker opneemspoel 60a en 30 rechter opneemspoel 60b aan het ene uiteinde van de trein 50 en de linker opneemspoel 61a en rechter opneemspoel 61b aan het andere uiteinden verbonden voor het opnemen van linker en rechter ATB signalen 55b, 55a vanuit de linker en respectievelijk rechter spoorstaven 10b, 10a als gemeten ATB signalen 56a, respectievelijk 56b.

1026696 6

Aan een uitgang is spoelselectieorgaan 110 verbonden aan een ingang van ruisbepalingsorgaan 120 en aan een ingang van draaggolflilterorgaan 140 voor het doorgeven van de linker en rechter gemeten ATB signalen 56b, 56a.

Aan een uitgang is ruisbepalingsorgaan 120 verbonden aan een eerste ingang van S het spoelsignaalselectieorgaan 180. Tevens is ruisbepalingsorgaan 120 verbonden met het eerste middelingsorgaan 160. Eerste middelingsorgaan 160 is eveneens via een uitgang aan de eerste ingang van het het spoelsignaalselectieorgaan 180 verbonden.

Voorts is een eerste filter array 130 gekoppeld aan een ingang van ruisbepalingsorgaan 120.

10 Aan een uitgang is draaggolflilterorgaan 140 verbonden aan een tweede ingang van het spoelsignaalselectieorgaan 180. Tevens is draaggolflilterorgaan 140 verbonden met het tweede middelingsorgaan 170. Tweede middelingsorgaan 170 is eveneens via een uitgang aan de tweede ingang van het het spoelsignaalselectieorgaan 180 verbonden.

Voorts is een tweede filter array 150 gekoppeld aan een ingang van 15 draaggolflilterorgaan 140.

De ruisstroomdetector 100 functioneert als volgt:

Afhankelijk van de rijrichting v wordt door spoelselectieorgaan 110 het meten van de rechter en linker ATB signalen 55a, 55b geselecteerd aan de op dat moment functionele voorzijde van de trein 50.

20 De geselecteerde rechter en linker ATB signalen 55a, 55b worden gemeten door hun respectieve opneemspoel en als gemeten ATB signalen 56a, 56b toegevoerd aan het ruisbepalingsorgaan 120.

In ruisbepalingsorgaan 120 wordt, om te bepalen welk van de gemeten signalen het minst vervuild is, van linker en rechter gemeten ATB signalen 56b, 56a ieder het 25 ruisniveau in de firequentieband die de draaggolffrequentie niet omvat, en waarin het meeste vervuiling van tractie retourstromen wordt verwacht, bepaald. Dit zijn complexe waarden RL en RR, voor het linker en respectievelijk rechter gemeten ATB signaal 56b, 56a.

De frequentieband die de draaggolffrequentie F niet omvat, en waarin het meeste 30 vervuiling van tractieretourstromen wordt verwacht, kan vooraf bepaald zijn. De karakteristieken daarvan zijn opgeslagen in eerste filter array 130. De karakteristieken worden bij voorkeur gerepresenteerd in de vorm van complexe waarden.

Het filter array 130 kan daarvoor een willekeurig geschikt geheugen zijn. Zo is het 1026696 ___ 7 bijvoorbeeld in de Nederlandse situatie bekend dat tractieretourstroom in het 300 Hz en 600 Hz sterke ruis kan genereren, afkomstig uit hoofdzakelijk de 6-pulsige en 12-pulsige gelijkrichters in de voedingsonderstations en mogelijk ook uit de elektrische aandrijvingen van tremen. Derhalve kan dus in het eerste filter array een dergelijke 5 ruiskarakteristiek zijn opgenomen. Het zal aan de vakman duidelijk zijn dat ruisbepaling in het frequentiegebied van de draaggolf F weinig zinvol zal zijn.

Vervolgens worden de complexe waarden RL en RR toegevoerd aan de eerste middelingsorgaan 160. Daar wordt het gewogen gemiddelde van de rechter en linker gemeten ATB signalen 56a, 56b gezocht die het laagste ruisniveau gerelateerd aan het 10 overblijvende ATB signaal oplevert. Hiertoe worden weegfactoren A en B (waarbij B -1- A als 0<A<1) toegepast om een gewogen gemiddelde <R> van de ruis te bepalen volgens: <R> = |A*RL + B«RR|/(A+B)

Merk op dat vanwege het feit dat RR en RL complexe waarden zijn met een reeel 1 s en imaginair deel, en dat deze complexe waarden gewogen worden opgeteld, hierdoor <R> een kleinere moduluswaarde kan hebben dan de afzonderlijke ruisniveaus RR en RL voor het rechter en linker gemeten ATB signaal 56a, 56b. Wanneer 0^A<1 en B = 1 -A, kan de minimale waarde voor <R> gevonden worden binnen dit interval, met andere woorden <R> kan een minimale waarde hebben variërend van RR voor A = 0 20 tot RL voor A=1 of een andere waarde voor 0<A<1. Bij welke waarde van A (en B) gewogen gemiddelde <R> minimaal zal zijn kan berekend worden op een wijze die aan de vakman bekend is.

In figuur 2 is als een voorbeeld getoond dat een weegfactor A=0,5 is gevonden in blok 165.

25 Tevens worden de rechter en linker gemeten ATB signalen 56a, 56b toegevoerd aan het draaggolffilterorgaan 140.

In draaggolffilterorgaan 140 wordt de grootte van de spectrale component met de draaggolffrequentie F bepaald uit de rechter en linker gemeten ATB signalen 56a, 56b. Het resultaat is een eerste en tweede blokgolf signaal BS 1, BS2 waarvan voor beide de 30 frequentie de maat is voor de maximum snelheid. Het eerste blokgolfsignaal BS 1 is gerelateerd aan het linker gemeten ATB signaal 56b, en het tweede blokgolfsignaal BS2 is gerelateerd aan het rechter gemeten ATB signaal 56a.

Voor de vorming van de blokgolfsignalen BS1, BS2 wordt gebruik gemaakt van 1026696 8 gegevens die in het tweede filter array 150 zijn opgeslagen in de vorm van frequentiefilterkarakteristieken. Het tweede filter array 150 kan een daarvoor willekeurig geschikt geheugen zijn. De frequentiefilterkarakteristieken vian het tweede filter array 150 worden bij voorkeur gerepresenteerd in de vorm van complexe 5 waarden.

Uit draaggolffilterorgaan 140 worden het eerste en tweede blokgolfsignaal BS1, BS2 toegevoerd aan spoelselectieorgaan 180.

Tevens worden het eerste en tweede blokgolfsignaal BS1, BS2 toegevoerd aan tweede middelingsorgaan 170, dat de blokgolfsignalen BS1 en BS2 die complexe 10 waarden hebben, kan optellen en middelen, waarbij gebruik gemaakt wordt van de weegfactor A die bepaald is met behulp van ruisbepalingsorgaan 120. De waarde van A, opgeslagen in blok 165, wordt in blok 175 van het tweede middelingsorgaan 170 gebruikt voor het vervaardigen van een gewogen gemiddelde blokgolfsignaal BS3, waarbij 15 BS3 = |A*BS2 + B*BS1|/(A+B).

Vervolgens wordt in het spoelselectieorgaan 180 aan de hand van de ruiswaarden RR, RL en <R> vastgesteld bij welke weegfactorwaarde A het gewogen ATB signaal het minste mis vertoont buiten het draaggolffirequentie gebied, aangeduid als een minimaal gewogen ATB signaal.

20 Het minimaal gewogen ATB signaal in de vorm van het blokgolfsignaal BS3 kan aldus een waarde hebben in het gebied van BS2 behorend bij het linker gemeten ATB signaal 56b voor A = 1 tot BS1 behorend bij het rechter gemeten ATB signaal 55a voor A = 0 of een gewogen gemiddelde waarde voor een tussenliggende waarde voor A, bij 0<A<1.

25 Het spoelselectieorgaan 180 zal nu het blokgolfsignaal BS3, met een waarde tussen BS1 en BS2 als uitersten (afhankelijk van de keuze gemaakt op grond van de laagste van de miswaarden RR, RL en <R> bepaald door de weegfactorwaarde A), selecteren als minst verstoord blokgolfsignaal BSmin en dit signaal BSmin verder doorgeven voor een verdere analyse van dat respectieve bloksignaal. De analyse zal hieronder nader 30 worden toegelicht

Door vast te stellen bij welke weegfactor de invloed van tractieretourstromen (en andere verstorende stromen) in een frequentiegebied dat de draaggolffirequentie niet omvat geminimaliseerd is, wordt volgens de onderhavige uitvinding ook de verstoring 1026696 9 bij de draaggolffrequentie minimaal door de gemeten signalen met behulp van die weegfactor te middelen tot een minimaal verstoord gemeten signaal.

Aldus wordt in spoelselectieorgaan 180 voor de verdere analyse het blokgolfsignaal BS3 geselecteerd waarvan de verstoring minimaal is. Op voordelige wijze wordt zo 5 bereikt dat de verdere decodering in bijvoorbeeld een ATB detectiesysteem daardoor eenvoudiger en robuuster wordt.

Figuur 3 toont een blokschema van een ATB detectiesysteem 200 volgens de onderhavige uitvinding.

ATB detectiesysteem 200 omvat een ruisstroomdetector 100, code filters orgaan 10 210, tijdmeetorgaan 220, fast code filters orgaan 230 en een seinbeeld selectieorgaan 240.

Zoals toegelicht onder verwijzing naar figuur 2, ontvangt ruisstroomdetector 100 linker en rechter gemeten ATB signalen 56a, 56b van de op dat moment functionele voorzijde van de trein 50. Aan zijn uitgang is ruisstroomdetector 100 parallel 15 verbonden met een ingang van respectievelijk code filters orgaan 210, tijdmeetorgaan 220, en fast code filters orgaan 230. Aan zijn uitgang levert ruisstroomdetector 100 het minst verstoorde gemeten ATB signaal uit het voor de ruisniveau-meetwaarden gewogen gemiddelde in de vorm van het respectieve blokgolfsignaal BS1, BS2 of BS3. Opnieuw is dit afhankelijk van de weegfactorwaarde A waarvoor het minimale 20 ruisniveau <R> wordt vastgesteld.

Code filters orgaan 210 is met een uitgang verbonden aan een eerste ingang van een seinbeeld selectieorgaan 240.

Fast code filters orgaan 230 is met een uitgang verbonden aan een tweede ingang van seinbeeld selectieorgaan 240.

25 Tijdmeetorgaan 220 is met een uitgang verbonden aan een derde en een vierde ingang van seinbeeld selectieorgaan 240.

Code filters orgaan 210 en fast code filters orgaan 230 bepalen de grootte van de spectrale componenten bij de diverse mogelijke code frequenties bepalen uit het hierboven genoemde geselecteerde minst verstoord blokgolfsignaal BSmin.

30 Fast code filters orgaan 230 doet dat over een periode die te kort is om de frequenties te onderscheiden. Het resultaat wordt dan ook alleen gebruikt om vast te stellen of er code aanwezig is. Dit codeaanwezigheidsignaal CAS wordt aan de tweede ingang van seinbeeld selectieorgaan 240 toegevoerd.

1026696 10

Code filters orgaan 210 bepaalt uit het geselecteerde minst verstoorde blokgolfsignaal BSmin welke spectrale component het grootst is. Het resultaat daarvan een spectrale component-signaal SCS, wordt aan de eerste ingang van seinbeeld selectieorgaan 240 toegevoerd.

5 Tijdmeetorgaan 220 meet de periodetijd van de blokgolf en bepaalt daaruit wat het meest waarschijnlijke codesignaal is dat het geselecteerde minst verstoorde blokgolfsignaal BSmin omvat. Als resultaat wordt aan respectievelijk de derde ingang van het seinbeeld selectieorgaan 240 een periodetijdsignaal PTS en aan de vierde ingang van het seinbeeld selectieorgaan 240 een codesignaal CS voor de meest 10 waarschijnlijke code toegevoerd.

Seinbeeld selectieorgaan 240 stelt op basis van de verzamelde informatie nl. signalen: CAS, SCS, PTS en CS vast wat de gecodeerde maximale snelheid is zoals opgenomen als codesignaal C in het linker en rechter gemeten ATB signaal 56a, 56b. Overigens is het mogelijk dat de verzamelde informatie minder gegevens omvat en dat 15 bijvoorbeeld CAS en/of PTS achterwege blijven omdat dit/deze signaal/signalen ook door SCS en/of CS geïmpliceerd kunnen zijn.

De gecodeerde maximale snelheid kan nu worden toegevoerd aan bijvoorbeeld indicatiemiddelen die voor de bestuurder van de trein aanduiden wat de maximaal gewenste snelheid C is volgens het ATB systeem. Eveneens kan het gecodeerde 20 maximale snelheid signaal C worden toegevoerd aan de systeem dat de snelheid van de trein 50 direct beïnvloed. De mogelijkheden hiertoe zijn aan de deskundige op het vakgebied bekend.

De in figuur 2 en figuur 3 getoonde stroomdetector en ATB detectie systeem kunnen uitgevoerd in diverse vormen. Met name de signaaldetectie en 25 signaalbewerking in de diverse organen kan zowel in hardware als in software worden uitgevoerd. In hardware uitvoeringen kunnen zowel microprocessoren als digitale signaal processors worden toegepast

Figuur 4 toont schematisch een verwerkingseenheid voor toepassing in het ATB detectie systeem volgens de onderhavige uitvinding.

30 Een centrale verwerkingseenheid 21 is verbonden met geheugenmiddelen 18,19, 22,23,24 die instructies en gegevens opslaan, één of meer inleeseenheden 30 (om bijvoorbeeld floppy disks, CDROMs en DVDs, geheugenkaarten, etc. te lezen), een toetsenbord 26, en een muis 27 als invoerapparaten, en als uitvoerapparaten, een 1026696 11 beeldscherm 28 en een printer 29. Zowel andere invoereenheden, zoals een trackball, een barcodelezer, een scanner en een aanraakscherm, als ook andere uitvoerapparaten kunnen voorzien zijn.

Voorts is de centrale verwerkingseenheid 21 voorzien van een koppeling naar 5 opneemspoelen 60, 61 aan de voor- en achterzijde van het treinstel 50 voor het inlezen van linker en rechter ATB signalen 55a, 55b.

De centrale verwerkingseenheid 21 is eveneens voorzien van middelen om tijdsignalen te kunnen genereren en vaststellen.

De in figuur 4 getoonde geheugenmiddelen omvatten RAM 22, (E)EPROM 23, 10 ROM 24, tape eenheid 19, en harde schijf 18. Echter, er kunnen meer en/of andere geheugeneenheden voorzien zijn, zoals voor een deskundige op het vakgebied duidelijk zal zijn. Bovendien, als dat nodig is, kunnen één of meer eenheden hiervan op afstand van de centrale verwerking eenheid 21 zijn geplaatst.

De centrale verwerkingseenheid 21 wordt getoond als een enkele eenheid, maar kan 15 ook verscheidene verwerkingseenheden omvatten die parallel werken, of bestuurd worden door één centrale eenheid, waarbij de verwerkingseenheden op afstand van elkaar geplaatst kunnen zijn, zoals bekend zal zijn aan deskundigen op dit vakgebied.

Figuur 5 toont een blokschema voor een werkwijze voor een verwerkingseenheid met toepassing in de ruisstroomdetector 100 volgens de onderhavige uitvinding.

20 In dit voorbeeld van een werkwijze voor een ruisstroomdetector 100 volgens de onderhavige uitvinding, wordt uitgegaan van een sequentiële uitvoering van de werkwijzestappen. Echter het is bekend dat ook een parallelle verwerking van (sommige) stappen mogelijk is, afhankelijk van de gekozen uitvoeringsvorm van de ruisstroomdetector 100. De vakman zal met de mogelijkheden hiertoe bekend zijn.

25 Werkwijze 500 voor een verwerkingseenheid 21 begint in stap 505, waarin initialisaties worden uitgevoerd.

In stap 510 leest de verwerkingseenheid 21 linker en rechter gemeten ATB signalen 56a, 56b in die door de opneemspoelen (60a, 60b; 61a, 61b) aan de op dat moment functionele voorzijde van het treinstel 50 zijn gemeten.

30 In stap 520 bepaalt de verwerkingseenheid voor elk van de linker en rechter gemeten ATB signalen 56a, 56b het respectieve complexe ruisniveau RL, RR.

In stap 530 bepaalt de verwerkingseenheid bij welke weegfactor A (met bij voorkeur: 0<A<1) het gewogen gemiddelde <R> van de complexe ruisniveaus RL, RR

1026696

Claims (14)

1. ATB detectie systeem omvattend ten minste een eerste opneemspoel (60a) en een tweede opneemspoel (60b), en een filterorgaan; de ten minste eerste en tweede opneemspoelen (60a, 60b) ingericht voor het contactloos meten van een eerste 5 signaal (55a) in een eerste spoorstaaf (10a) omvattend een op een draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C), respectievelijk, van een tweede signaal (55b) in een tweede spoorstaaf (10b) omvattend het op een draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C); het filterorgaan ingericht voor het uitfilteren van het informatiesignaal (C) uit het op het draaggolfsignaal (F) 10 amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C) in elk van de eerste en tweede spoorstaven (10a, 10b), met het kenmerk, dat het filterorgaan (100) een ruisbepalingsorgaan (120) omvat dat is ingericht voor: - het opnemen van een eerste gemeten signaal (56a) vanuit de eerste spoorstaaf 15 (10a) en van een tweede gemeten signaal (56b) vanuit de tweede spoorstaaf (10b); - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde (RR) in het eerste gemeten signaal (56a) en van een tweede complexe ruisniveauwaarde (RL) in het tweede gemeten signaal (56b); - het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden (RL, 20 RR) van een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen (56a; 56b).

2. ATB detectie systeem volgens conclusie 1, waarbij het ruisbepalingsorgaan (120) voorts is ingericht voor het vaststellen van een gewogen gemiddelde 25 ruisniveauwaarde (<R>) voor de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden met bijbehorende weegfactor (A, B) en voor het bepalen van een gewogen gemiddelde van het eerste gemeten signaal (56a) en het tweede gemeten signaal (56b) als het minst verstoorde gemeten signaal voor een minimale waarde van de gewogen gemiddelde ruisniveauwaarde (<R>). 30 1026696

3. ATB detectie systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij het filterorgaan (100) voorts een draaggolffilterorgaan (140) omvat dat is ingericht voor het uit het eerste en tweede gemeten signaal (56a, 56b) bepalen van een eerste blokgolfsignaal (BS1) respectievelijk tweede blokgolfsignaal (BS2). 5

4. ATB detectie systeem volgens conclusie 3, waarbij het draaggolffilterorgaan voorts is ingericht om een gewogen gemiddelde blokgolfsignaal (BS3) te bepalen als het minst verstoorde blokgolfsignaal voor de minimale waarde van de gewogen gemiddelde ruisniveauwaarde (<R>). 10

5. ATB detectie systeem volgens conclusie 3 of 4, waarbij het draaggolffilterorgaan het gewogen gemiddelde blokgolfsignaal (BS3) als minst verstoord blokgolfsignaal (Bsmin) als uitvoer beschikbaar stelt.

6. ATB detectie systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het ruisbepalingsorgaan'(120) de complexe ruisniveauwaarden bepaalt in de gemeten signalen (56a, 56b) buiten het frequentiegebied van het draaggolfsignaal (F).

7. ATB detectie systeem volgens conclusie 6, waarbij een eerste filter array (130) is 20 gekoppeld aan het ruisbepalingsorgaan (120) waarbij het eerste filter array is voorzien van filterwaarden waarmee het ruisbepalingsorgaan het frequentiegebied van het draaggolfsignaal (F) kan vaststellen.

8. ATB detectie systeem volgens een van de voorgaande conclusies 3 tot en met 5, 25 waarbij het draaggolffilterorgaan (140) de eerste en tweede blokgolfsignalen (BS1, BS2) bepaalt uit de gemeten signalen (56a, 56b) binnen het frequentiegebied van het draaggolfsignaal (F). 1026696

9. ATB detectie systeem volgens conclusie 8, waarbij een tweede filter array (150) is gekoppeld aan het draaggolffilterorgaan (140), waarbij het tweede filter array (150) is voorzien van verdere filterwaarden waarmee het draaggolffilterorgaan het fiequentiegebied van het draaggolfsignaal (F) kan vaststellen. 5

10. ATB detectie systeem volgens een van de voorgaande conclusies 3 tot en met 9, voorts omvattend een code filters orgaan (210), een tijdmetingsorgaan (220), en een fast code filters orgaan (230) en een signal aspect selectie orgaan (240), waarbij het filterorgaan (100) met een uitgang is verbonden aan een ingang van het 10 code filters orgaan (210), een ingang van het tijdmetingsorgaan (220), en een ingang van het fast code filters orgaan (230) voor het in gebruik aan iedere ingang toevoeren van een minst verstoord blokgolfsignaal (BSmin); waarbij het fast code filters orgaan (230) is ingericht om vast te stellen (CAS) of het minst 15 verstoorde blokgolfsignaal (BSmin) een informatiesignaal (C) omvat; het code filters orgaan (210) is ingericht om te bepalen welke spectrale componenten signalen het minst verstoorde blokgolfsignaal (BSmin) omvat, en welke daarvan het grootste spectrale component signaal (SCS) is; het tijdmeetorgaan (220) is ingericht om uit het minst verstoorde blokgolfsignaal 20 (BSmin) een periodetijd (PTS) en een meest waarschijnlijk codesignaal (CS) vast te stellen.

11. ATB detectie systeem volgens conclusie 10, waarbij het code filters orgaan (210), het tijdmetingsorgaan (220) en het fast code filters orgaan (230) ieder 25 verbonden zijn aan het seinbeeld selectie orgaan (240), en het seinbeeld selectie orgaan (240) is ingericht om op basis van de vaststellingen (CAS, PTS, CS, SCS) van het code filters orgaan (210), het tijdmetingsorgaan (220) en het fast code filters orgaan (230) te bepalen wat het informatiesignaal (C) in het eerste signaal (55a) en in het tweede signaal (55b) is. 30 1026696

12. Werkwijze voor een ATB detectie systeem omvattend ten minste een eerste opneemspoel (60a) en een tweede opneemspoel (60b), en een filterorgaan; de ten minste eerste en tweede opneemspoelen (60a, 60b) ingericht voor het contactloos meten van een eerste signaal (55a) in een eerste spoorstaaf (10a) omvattend een op 5 een draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C), respectievelijk, van een tweede signaal (55b) in een tweede spoorstaaf (10b) omvattend het op het draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C); het filterorgaan ingericht voor het uitfilteren van het informatiesignaal (C) uit het op het draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C) in elk 10 van de eerste en tweede spoorstaven (10a, 10b), gekenmerkt door de stap van een ruisbepaling die omvat: - het opnemen van een eerste gemeten signaal (56a) vanuit de eerste spoorstaaf (10a) en van een tweede gemeten signaal (56b) vanuit de tweede spoorstaaf (10b); - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde (RR) in het eerste 15 gemeten signaal (56a) en van een tweede complexe ruisniveauwaarde (RL) in het tweede gemeten signaal (56b); - het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden (RL, RR) van een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen (56a; 56b). 20 1026696

13. Computersysteem voor ATB detectie omvattend ten minste een eerste opneemspoel (60a) en een tweede opneemspoel (60b); de ten minste eerste en tweede opneemspoelen (60a, 60b) ingericht voor het contactloos meten van een eerste signaal (55a) in een eerste spoorstaaf (10a) omvattend een op een 5 draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C) en respectievelijk van een tweede signaal (55b) in een tweede spoorstaaf (10b) omvattend het op het draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C); het computersysteem ingericht voor het uitfilteren van het informatiesignaal (C) uit het op het draaggolfsignaal (F) amplitude gemoduleerd informatiesignaal (C) in 10 elk van de eerste en tweede spoorstaven (55a, 55b), het computersysteem voorzien van een verwerkingseenheid (21) en geheugenmiddelen (18,19,21,22,23) waarbij de verwerkingseenheid is verbonden met de geheugenmiddelen en aan de opneemspoelen met het kenmerk dat de verwerkingseenheid (21) in staat is om een stap van een ruisbepaling te uitvoeren, de stap van de ruisbepaling omvattend: 15. het opnemen van een eerste gemeten signaal (56a) vanuit de eerste spoorstaaf (10a) en van een tweede gemeten signaal (56b) vanuit de tweede spoorstaaf (10b); - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde (RR) in het eerste gemeten signaal (56a) en van een tweede complexe ruisniveauwaarde (RL) in het tweede gemeten signaal (56b); 20. het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden (RL, RR) van een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen (56a; 56b). 1026696

14. Computer programma product om te worden geladen door computer systeem voor ATB detectie volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het computer programma product na te zijn geladen de verwerkingseenheid (21) in staat stelt om een stap van een ruisbepaling te uitvoeren, de stap van de ruisbepaling omvattend: S - het opnemen van een eerste gemeten signaal (56a) vanuit de eerste spoorstaaf (10a) en van een tweede gemeten signaal (56b) vanuit de tweede spoorstaaf (10b); - het vaststellen van een eerste complexe ruisniveauwaarde (RR) in het eerste gemeten signaal (56a) en van een tweede complexe ruisniveauwaarde (RL) in het tweede gemeten signaal (56b); 10. het vaststellen op basis van de eerste en tweede complexe ruisniveauwaarden (RL, RR) van een minst verstoord gemeten signaal vanuit de eerste en tweede gemeten signalen (56a; 56b). 102¾¾¾¾