NO161427B

NO161427B - CIRCUIT FOR MONITORING THE PRESENCE OF SHINING VEHICLES WITHIN PARTICULAR SKIN SECTIONS.

Info

Publication number: NO161427B
Application number: NO850747A
Authority: NO
Inventors: Bernd Kirberg; Karl-Heinrich Engels
Original assignee: Scheidt & Bachmann Gmbh
Priority date: 1984-03-31
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1989-05-08
Also published as: DE3412150C2; DK144385A; NO161427C; DE3412150A1; ATE54882T1; DK163807C; DK163807B; DE3578798D1; DK144385D0; EP0157099B1; EP0157099A2; NO850747L; EP0157099A3

Abstract

1. A circuit arrangement for monitoring the presence of rail vehicles within certain track sections by means of two induction loops (2a, 2b), the changes in the inductivity of which are detected in each case by an oscillator (1a, 1b), the oscillations of which are converted to square pulses and are divided in each case in a frequency divider (3a, 3b) and are fed to an evaluation circuit (6a, 6b) following the frequency dividers (3a, 3b), said evaluation circuit delivering an occupied or free signal depending upon the inductivity change at any time, the circuit arrangement also comprising means which allow the direction of travel to be determined by comparing the times of the two signals originating from the evaluation circuit (6, 6a), characterised in that a quartz-stabilized clock time base (10) independent of the oscillator frequency alternately switches the oscillators (1a, 1b) to the operative state, in that the clock time base (10) is connected to the frequency dividers (3a, 3b) via d.c.-separated coupling networks (12a, 12b), in that the frequency divider (3a, 3b) associated with whichever oscillator (1a, 1b) has been switched to the inoperative state is dynamically set to a defined position and in that a separate evaluation circuit (6a, 6b) is associated with each of the two frequency dividers (3a, 3b).

Description

Oppfinnelsen angår en krets for overvåking av tilstedeværelsen av skinnegående kjøretøy innenfor bestemte skinneavsnitt ved hjelp av to induksjonssløyfer, hvis respektive induk-sjonsendringer blir registrert med en oscillator, hvis svingninger blir omformet til firkantpulser og delt i en frekvensdeler og blir tilført en vurderingskrets koplet etter frekvensdeleren, som avgir et opptatt- eller et ledigsignal i avhengighet av de respektive induktivitetsendringene og ut fra signalene fra de to induksjonssløyfene foretar en bestemmelse av kjøreretningen. The invention relates to a circuit for monitoring the presence of rail vehicles within specific rail sections by means of two induction loops, whose respective induction changes are recorded with an oscillator, whose oscillations are transformed into square pulses and divided into a frequency divider and are supplied to an evaluation circuit connected after the frequency divider , which emits a busy or an idle signal depending on the respective inductance changes and based on the signals from the two induction loops makes a determination of the direction of travel.

En kretsanordning av ovenfor nevnte beskrevne art er kjent fra DE-OS 3100724, hvor begge oscillatorene er koplet via en vender til en felles vurderingskrets. De med forskjellig frekvens arbeidende oscillatorer svinger stadig, selv om kun hver gang en oscillatorfrekvens blir vurdert. A circuit arrangement of the type described above is known from DE-OS 3100724, where both oscillators are connected via a switch to a common evaluation circuit. The oscillators operating at different frequencies are constantly oscillating, although only each time an oscillator frequency is considered.

Som vender blir anvendt en elektronisk teller, som får sin omkoplingspuls fra den under vurdering seg befinnende oscillatorfrekvens. Herved fremkommer den ulempen at et omkoplingsforløp uteblir når oscillatoren som akkurat befinner seg i vurderingen faller ut. Da den oscillatoren som er falt ut forblir forbundet med vurderingskretsen, blir hele systemet uvirksomt. In turn, an electronic counter is used, which gets its switching pulse from the oscillator frequency under evaluation. This results in the disadvantage that a switching sequence does not occur when the oscillator which is exactly in the evaluation fails. Since the dropped oscillator remains connected to the evaluation circuit, the entire system becomes inactive.

En ytterligere ulempe ved den kjente kretsen består deri at venderen ved en endring i oscillatorfrekvensen, f.eks. som følge av påvirkning utenfra, kopler som ved et på samme måte endret tidsintervall mens omkoplingsforløpet er avhengig fra de respektive oscillatorfrekvensene. Dermed er det ikke mulig med en overvåking av omkoplingen. A further disadvantage of the known circuit is that the inverter when there is a change in the oscillator frequency, e.g. as a result of external influence, switches which at a similarly changed time interval while the switching sequence depends on the respective oscillator frequencies. This means that it is not possible to monitor the switching.

Dersom induksjonssløyfene til begge oscillatorne er koplet rommessig tett ved siden av hverandre ved skinnen og adskilt elektrisk fra hverandre ved hjelp av kortslutningsforbindel-ser, består ved den kjente kretsanordningen den ulempen at over Jernmassen til skinnekjøretøyet kan som sveving betegnet kopling opptre mellom begge de stadig svingende oscillatorne hvorved forskjellen mellom de forskjellige oscillatorfrekvensene blir opphevet og en entydig tilordning av de enkelte frekvensene i forhold til deres respektive oscillatorer er ikke mer tilstrekkelig mulig. Denne tilordningen er imidlertid tvingende nødvendig for å bestemme retningen til skinnekjøretøyet. Også når frekvensen til oscillatoren blir kraftig endret som følge av utfall av frekvensbestemmende elementer er en rommessig tilordning og dermed en entydig retningsbestemmelse ved vurderingskretsen ikke mer mulig. If the induction loops of both oscillators are connected spatially close to each other at the rail and separated electrically from each other by means of short-circuit connections, the known circuit arrangement has the disadvantage that over the iron mass of the rail vehicle, a coupling referred to as levitation can occur between both constantly oscillating the oscillators whereby the difference between the different oscillator frequencies is canceled and a clear assignment of the individual frequencies in relation to their respective oscillators is no longer sufficiently possible. However, this mapping is absolutely necessary to determine the direction of the rail vehicle. Also when the frequency of the oscillator is greatly changed as a result of failure of frequency-determining elements, a spatial assignment and thus a clear direction determination at the evaluation circuit is no longer possible.

Oppfinnelsen har til oppgave å tilveiebringe en kretsanordning for overvåking av tilstedeværelsen av skinnekjøretøy innenfor bestemte skinneavsnitt av den innledningsvis nevnte art, og som ved utfall av en oscillator i det minste muliggjør registrering av skinnekjøretøy, idet den gjensidige påvirkningen av oscillatorne skal bli forhindret og overvåking av omkoplingsforløpene skal bli gjennomført. The invention has the task of providing a circuit device for monitoring the presence of rail vehicles within certain rail sections of the type mentioned at the outset, and which, in the event of an oscillator failure, at least enables registration of rail vehicles, the mutual influence of the oscillators being prevented and monitoring of the switching procedures must be carried out.

Ovenfornevnte oppgave løses ifølge foreliggende oppfinnelse ved en krets av den innledningsvis nevnte art hvis karak-teristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene. According to the present invention, the above-mentioned task is solved by a circuit of the kind mentioned at the outset, the characteristic features of which appear in claim 1. Further features of the invention appear in the other independent claims.

Kretsanordningen ifølge oppfinnelsen har den fordelen at ved anvendelse av respektive egne vurderingskretser er det ikke nødvendig med forskjellige oscillatorfrekvenser og en gjensidig påvirkning av oscillatorne ved rommessig tett ved siden av hverandre i skinnene installerte induksjonssløyfer blir derved unngått, videre har den fordelen at hver gang blir en oscillator utkoplet av takttidsbasisen. En påvirkning av begge oscillatorkretsene av den felles takttidsbasisen blir derved forhindre ved at den virker over galvanisk adskilte koplingsledd på oscillatorne. Den ordningsmessige funksjonen til takttidsbasisen kan derved bli overvåket over begge vurderingskretsene ved at på den ene side avstanden mellom pulsrekken i hver vurderingskrets overvåkes og på den andre side motretningen mellom enkelte pulsrekker til begge vurderingskretsene blir overvåket i avhengighet av frekvensen til takttidsbasisen. Mellom de i form av datatelegram virkende pulsrekker opptredende støypulser blir altså oppfattet som slike, da frekvensen til takttidsbasisen og dermed pulsrekkeavstandstiden pr. system er kjent. For å holde pulsrekkeavstandstiden konstant, blir frekvensdeleren satt i en definert stilling når den tilhørende oscillatoren blir utkoplet. Denne overføringen av frekvensdeleren til en definert stilling skjer dynamisk da det herved blir unngått at, ved et utfall av takttidsbasisen og som følge av den der mulige faststående puls ved frekvensdeleren, hele systemet blir inaktivt. The circuit arrangement according to the invention has the advantage that when using respective separate evaluation circuits it is not necessary to have different oscillator frequencies and a mutual influence of the oscillators in the case of spatially close induction loops installed next to each other in the rails is thereby avoided, it also has the advantage that each time a oscillator decoupled from the clock time base. An influence of both oscillator circuits by the common clock time base is thereby prevented by it acting via galvanically separated connecting links on the oscillators. The systematic function of the clock time base can thereby be monitored over both evaluation circuits by monitoring the distance between the pulse series in each evaluation circuit on the one hand and, on the other hand, the opposite direction between individual pulse trains of both evaluation circuits being monitored depending on the frequency of the clock time base. Noise pulses appearing between the pulse trains acting in the form of data telegrams are therefore perceived as such, since the frequency of the clock time base and thus the pulse train spacing time per system is known. To keep the pulse train spacing time constant, the frequency divider is set in a defined position when the associated oscillator is switched off. This transfer of the frequency divider to a defined position takes place dynamically as it is thereby avoided that, in the event of a failure of the clock time base and as a result of the possible stationary pulse at the frequency divider, the entire system becomes inactive.

Ifølge ytterligere trekk ved oppfinnelsen blir koplingsleddene utformet som optokoplere og koplet antiparallelt. Ved denne utformingen av koplingsleddet som optokopler kan det bli anvendt vanlige komponenter tilgjengelig i handelen. According to further features of the invention, the connection links are designed as optocouplers and connected antiparallel. With this design of the connection link as an optocoupler, common commercially available components can be used.

Ved en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er koplingsleddene utformet som en optokopler og koplet antiparallelt. Ved denne utformingen av koplingsleddet som optokopler kan bli anvendt vanlige komponenter tilgjengelig i handelen. In a preferred embodiment of the invention, the connection links are designed as an optocoupler and connected antiparallel. With this design of the connection link as optocouplers, common components available in the trade can be used.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er respektive forsterkere koplet mellom takttidsbasisen og kolingsleddene, av hvilke en forsterker har en inverterende inngang. Ifølge dette er det mulig å anvende kvarts av den i handelen vanlig tilgjengelige typen som takttidsbasis. According to a further feature of the invention, respective amplifiers are connected between the clock time base and the coupling links, of which one amplifier has an inverting input. According to this, it is possible to use quartz of the commercially available type as a clock time base.

Ifølge foreliggende oppfinnelse kan hver vurderingskrets være forsynt med en mikrodatamaskin hvorved i stedet for dyre hardwarekomponenter kan en del av funksjonene bli erstattet ved hjelp av tilsvarende programmering av mikrodatamaskinen. Takttidsbasisen er ifølge oppfinnelsen fritt programmerbar. Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av en krets som er vist på søknadens eneste figur. According to the present invention, each evaluation circuit can be provided with a microcomputer whereby, instead of expensive hardware components, part of the functions can be replaced by means of corresponding programming of the microcomputer. According to the invention, the clock time base is freely programmable. The invention will now be described in more detail by means of a circuit which is shown in the application's only figure.

Det er vist to oscillatorer la, lb, som innbefatter respektive Induksjonssløyfer 2a, 2b anbrakt innenfor et skinneavsnitt. Hver oscillator la hhv. lb er koplet etter en frekvensdeler 3a, 3b, som deler svingningene til oscillatorne la hhv. lb, som er omformet til f irkantpulser og gir de videre til en forsterker 4a, 4b for å kunne overføre på en sikker måte pulsrekken via en vanlig flerlederkabel fra oscillatorsiden til vurderingskretsen og uavhengig av koplingskapasiteten til kabelen. Ved hjelp av forsterkerene 4a, 4b blir pulsrekken bestående av fIrkantpulser videreført ved hjelp av en totrådsledning 5a, 5b til en vurderingskrets 6a, 6b, som er anordnet i en vilkårlig avstand fra ln-duksjonssløyfen 2a og 2b. Hver vurderingskrets 6a hhv. 6b innbefatter en slgnalutgivning 7a, 7b, som er utformet som et fra systemet galvanisk adskilt element, f.eks. som relé-kontakt eller som DIN-grensesnltt for datasystemer. Hver vurderingskrets 6a, 6b er tilordnet en spenningskilde 8a, 8b, som forsyner samtidig via totrådsledninger 5a hhv. 5b ved hjelp av en konstant spenningsregulator 9a hhv. 9b oscillatoren la hhv. lb, frekvensdeleren 3a hhv. 3b og forsterkeren 4a hhv. 4b med spenning. Two oscillators 1a, 1b are shown, which include respective induction loops 2a, 2b placed within a rail section. Each oscillator let resp. lb is connected after a frequency divider 3a, 3b, which divides the oscillations of the oscillators la and lb, which is transformed into square pulses and passes them on to an amplifier 4a, 4b in order to be able to safely transmit the pulse train via an ordinary multi-conductor cable from the oscillator side to the evaluation circuit and regardless of the coupling capacity of the cable. By means of the amplifiers 4a, 4b, the pulse train consisting of square pulses is passed on by means of a two-wire line 5a, 5b to an evaluation circuit 6a, 6b, which is arranged at an arbitrary distance from the induction loop 2a and 2b. Each assessment circle 6a or 6b includes a signal output 7a, 7b, which is designed as an element galvanically isolated from the system, e.g. as a relay contact or as a DIN limit connector for computer systems. Each evaluation circuit 6a, 6b is assigned to a voltage source 8a, 8b, which simultaneously supplies via two-wire cables 5a or 5b using a constant voltage regulator 9a or 9b the oscillator let respectively lb, the frequency divider 3a or 3b and the amplifier 4a respectively. 4b with tension.

Over konstantspenningsregulatoren 9a hhv. 9b blir dessuten en takttldsbasis 10 forsynt med konstant spenning. Ved utførelseseksemplet er det her tale om en kvarts. Denne takttidsbasisen kvartsstyrt. Takttidsbasisen 10 er koplet etter to forsterkere lia, 11b av hvilke forsterkeren lia har en inverterende Inngang. Denne forsterkeren lia, 11b driver antiparallelle koplede koplingsledd 12a, 12b som ved utførelseseksemplet er dannet av hhv. en lysdiode og en fototransistor. Til fototransistoren er tilsluttet så vel den tilhørende oscillatoren la hhv. lb som også den tilsvarende frekvensdeleren 3a hhv. 3b, idet tilslutningen av frekvensdeleren 3a hhv. 3b foregår over en dynamisk inngang. Above the constant voltage regulator 9a or 9b, a clock base 10 is also supplied with constant voltage. In the design example, this is a case of quartz. This clock time base quartz controlled. The clock time base 10 is connected after two amplifiers 11a, 11b of which the amplifier 11a has an inverting input. This amplifier 11a, 11b drives antiparallel connected coupling links 12a, 12b which in the embodiment example are formed by respectively an LED and a phototransistor. To the phototransistor is connected as well as the associated oscillator let or lb as also the corresponding frequency divider 3a or 3b, as the connection of the frequency divider 3a or 3b takes place over a dynamic input.

Ved driftstilstand svinger oscillatoren la hhv. lb med en induksjon dannet ved hjelp av lnduksjonssløyfen 2a hhv. 2b og den tilhørende kondensator på en tilsvarende frekvens. Disse svingningene blir omformet i frekvensdeleren 3a hhv. 3b til firkantpulser og forandret med hensyn til deres frekvens. Ved hjelp av frekvensen til takttidsbasisen 10 blir en lysdiode til koplingsleddene 12a og 12b drevet i lederetnin-gen. Den der tilhørende fototransistor kopler spenningen til den tilhørende oscillatoren la hhv. lb og frekvensdeleren 3a hhv. 3b, hvorved oscillatoren la hhv. lb koples ut og den tilhørende frekvensdeler 3a hhv. 3b blir satt i en definert stilling. In operating mode, the oscillator oscillates la or lb with an induction formed by means of the induction loop 2a or 2b and the associated capacitor at a corresponding frequency. These oscillations are transformed in the frequency divider 3a or 3b into square pulses and changed with respect to their frequency. With the help of the frequency of the clock time base 10, an LED for the connection links 12a and 12b is driven in the conductor direction. The one where the associated phototransistor connects the voltage to the associated oscillator la or lb and the frequency divider 3a respectively. 3b, whereby the oscillator let respectively lb is disconnected and the associated frequency divider 3a or 3b is placed in a defined position.

På denne måten bevirker takttidsbasisen 10 over koplingsleddene 12a hhv. 12b at hhv. kun en oscillatorkrets avgir en impulsrekke til den tilhørende vurderingskretsen 6a hhv. 6b. Ved drift av lysdioden med konstant strøm er det mulig 1 vurderingskretsen 6b ved hjelp av en på forhånd koplet operasjonsforsterker 13 å overvåke funksjonsevnen til takttidsbasisen 10, da spenningskilden 8b anvendt for takttidsbasisen 10 befinner seg i dette delsystemet. In this way, the clock time base 10 causes over the coupling links 12a or 12b that respectively only one oscillator circuit emits a series of impulses to the associated evaluation circuit 6a or 6b. When operating the LED with constant current, it is possible for the evaluation circuit 6b by means of a previously connected operational amplifier 13 to monitor the functionality of the clock time base 10, as the voltage source 8b used for the clock time base 10 is located in this subsystem.

Så snart et skinnekjøretøy kjører med sin jernmasse over en lnduksjonssløyfe 2a hhv. 2b anbrakt i skinnen, endrer seg induktiviteten til denne lnduksjonssløyfen la hhv. lb og dermed osclllasjonsfrekvensen til den tilhørende oscillatoren la hhv. lb. Denne endringen blir fastholdt i den til-hørende vurderingskretsen 6a hhv. 6b og vurdert som opptatt-melding for skinneavsnittet som skal overvåkes. As soon as a rail vehicle runs with its iron mass over an induction loop 2a or 2b placed in the rail, the inductance of this induction loop changes la or lb and thus the oscillation frequency of the associated oscillator la or lb. This change is retained in the associated assessment circle 6a or 6b and considered as a busy message for the rail section to be monitored.

Ved den tidsmessige sammenligningen av induktivitetsendring-en fastlagt i begge vurderingskretsene 6a og 6b blir videre registrert retningen til skinnekjøretøyet i skinneavsnittet som skal overvåkes. Denne retningserkjennelsen tjener til inn- og utkopling av signalene eller baneovergangssikringen tilordnet skinneavsnittet. In the temporal comparison of the inductance change determined in both evaluation circuits 6a and 6b, the direction of the rail vehicle in the rail section to be monitored is also recorded. This direction recognition serves to switch on and off the signals or the track crossing protection assigned to the rail section.

Claims

1. Circuit for monitoring the presence of rail vehicles within certain rail sections by means of two induction loops, whose inductance changes are registered with respective oscillators, whose oscillations are converted into square pulses and divided in a frequency divider and supplied to an evaluation circuit connected after the frequency divider, which in dependence of the respective the inductance changes emit a busy or idle message and make a determination of the direction of travel based on the message from the induction loops, characterized by that a quartz stabilized clock time base (10) independently of the oscillator frequency disconnects the oscillators (la, lb) alternately, that the clock time base is connected to the oscillators via galvanically separated connecting links (12a, 12b), that the frequency dividers (3a, 3b) assigned to the respective disconnected oscillator (la, lb) are dynamically set in a defined position, and that both frequency dividers are assigned to respective separate evaluation circuits (6a, 6b).

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the connecting links (12a, 12b) are operated with constant current.

3. Circuit according to claims 1 and 2, characterized in that the connection links (12a, 12b) are designed as optocouplers and connected antiparallel.

4. Circuit according to claims 1 to 3, characterized in that between the clock time base (10) and the coupling links (12a, 12b) are connected respective amplifiers (lia, 11b), of which one amplifier (lia) has an inverting input.

5. Circuit according to one of claims 1-4, characterized in that each evaluation circuit (6a, 6b) is provided with a microcomputer.

6. Circuit according to one of claims 1-5, characterized in that the clock time base (10) can be freely programmed.