WO2006056510A1 - Circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps - Google Patents

Circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps Download PDF

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WO2006056510A1
WO2006056510A1 PCT/EP2005/055256 EP2005055256W WO2006056510A1 WO 2006056510 A1 WO2006056510 A1 WO 2006056510A1 EP 2005055256 W EP2005055256 W EP 2005055256W WO 2006056510 A1 WO2006056510 A1 WO 2006056510A1
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WO
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current
circuit according
evaluation controller
signal
controller
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Application number
PCT/EP2005/055256
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German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Beyersdorff
Thomas Böhmer
Matthias Schneider
Thorsten Sievert
Martin Bimmermann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809—Daylight signals
    • B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection

Definitions

  • the invention relates to a circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps according to the preamble of claim 1.
  • the monitoring of signal lamps is carried out by measuring the lamp AC currents.
  • a known Signallampen Kunststoffbau- group moreover is equipped with an analog circuit, the lamp currents coupled via a transformer ⁇ to.
  • the disadvantage is above all the considerable Heidelbergungsauf ⁇ wall due to the discrete structure of the analog circuit.
  • the nominal frequency of the Lampenwech ⁇ must be measured currents 50 Hz, whereas the usual nominal frequency in the range of 50 Hz to 125 Hz may be.
  • two current windows of adjustable position and adjustable width must be present.
  • the width of the current window is constant to +/- 30% of the rated value Festge ⁇ sets.
  • the position of the current window can only be set by means of elaborate dimensioning by means of a change in resistances, which in each case leads to an undesired hardware change.
  • the adjustment range is between 50 mA and 200 mA, whereas there is a need to be able to individually set the two current windows in the range from 50 mA to 1000 mA for each lamp circuit.
  • the known analog circuit also does not meet the requirements with regard to the recognizability of the so-called half-wave error. When half-wave error only a half-wave flows through the signal ⁇ lamp, so that a darkening of the lamp results.
  • the analog circuit does not allow direct detection of the half-tone wave error.
  • the half-wave error can only be detected indirectly if the lamp current due to the half-wave fault brings the lamp transformer upstream of the lamp into saturation, which leads to an increase in current.
  • this property is not given in all lamp transformers.
  • the invention has for its object to provide a circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps of the generic type, in which these disadvantages are avoided, in particular, a simple adaptation of the power window to different applications without hardware change should be possible.
  • a larger Einstell ⁇ range preferably from 50 mA to 1000 mA, with insensitivity to significant frequency fluctuations, preferably from 50 Hz to 125 Hz, strive for.
  • it must be detected regardless of the current window, whether both are half-waves of the measured lamp current EXISTING ⁇ or whether it has come through the half-wave error component defects.
  • the radio ⁇ tion capacity to guarantee the circuit has the scarf ⁇ tung himself through online tests monitored to be.
  • the object is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • a Strombeêts- controller of an analog circuit in place results in a software-based adjustability of a plurality of parame ⁇ tern in a wide range.
  • Hardware changes in particular for adjusting the position and the width of the electric windows of the individual signal lamps for day / night switching, are eliminated as far as possible.
  • 8 ⁇ measurement value sensors to the current evaluation controllers are CONNECTED sen.
  • the current evaluation controller digitizes the analog measurement signal and rates it.
  • the transducer is designed as a Hall sensor with downstream operational amplifier. This current sensor is switched directly in the lamp circuit, and supplies at the output a voltage proportional to the current output ⁇ voltage. In order to be able to utilize the full voltage range, usually 0 to 5 V, in the subsequent evaluation in the current evaluation controller, the output signal of the
  • Hall sensors are processed using the operational amplifier.
  • the operational amplifier according to claim 3 should have a low-pass characteristic in order to avoid disturbances due to signal frequencies which are too high during sampling by the current evaluation controller-aliasing effects.
  • a possibility must be provided for lowering the signal to be evaluated during operation to a value below the measuring range threshold. This can be achieved according to claim 5 again with a change in the amplification ratio of the operating ratio.
  • the control of a corresponding switch is preferably carried out cyclically by a control computer via check bits that act on all, preferably eight, current sensors simultaneously.
  • the configuration data for the current evaluation are transferred according to claim 6 via a serial EPROM to the current evaluation controller.
  • the upper and lower window boundaries of the current evaluation windows for both the day and the night window and the limits for the half-wave error detection are stored.
  • the thresholds are entered by entering the values in an EXCEL-based tool, which then generates the programming data.
  • New window borders can be easily generated by entering the data into the EXCEL-based tool.
  • a complex dimensioning by means of hardware modification - as in the known analog circuit - is eliminated.
  • any current window can be set separately for each signal lamp, both with respect to the position and also with respect to the width.
  • the current evaluation controller generates a test voltage that can be switched to the transducer inputs of the current evaluation controller via a D / A converter and an external multiplexer.
  • Using a ENABLE output of the current controller can Reviews the strigspan ⁇ voltage outputs multiplexer connected or be shut down to the. This ensures that the D / A Transducer voltage is only at the time of testing at the ana ⁇ ling inputs of the current evaluation controller, so that the evaluated output signals of, preferably eight, transducers are not falsified or superimposed.
  • the result of the test is supplied to an evaluation controller in accordance with claim 8, the other processing channel of the evaluation controller evaluating the test results on the basis of the usual redundancy, in that the digital output has its polarity - 0 or 5 V - at each Test procedure changes. Since the test is carried out in a fixed cycle, for example 25 ms cycle, a square-wave signal results, which is evaluated by the evaluation controller in the respective other processing channel. If an error is detected by the A / D converter test, the current evaluation controller does not carry out any further current measurement or test, after which the square-wave signal - vital signs - is also missing. If this is the case, the current evaluation controller permanently sets all message bits to errors in the other processing channel. Since this monitoring is virtually crossed over, the controllers monitor each other in the two processing channels.
  • the microcontrollers perform a test of the internal RAM memory and the program memory.
  • the RAM memory is described with test values and the stored test values are read back.
  • a checksum is calculated, which is compared to a stored in the program ⁇ stored checksum. Even if an error is detected, the current rating Controller sends no sign of life to the evaluation controller.
  • the control computer switches the analog power supply of the signal lamps according to claim 9 accordingly.
  • the lamp alternating currents change in their order of magnitude, so that at the same time the current window for the lamp current evaluation must be switched. This switchover takes place by means of software commands from the external control computer.
  • Switching signal is transmitted via a connecting line from the bus interface to the current evaluation controller.
  • the evaluation of, preferably eight, AC signals is done by scanning the measuring signals by the current valuation controller are determined and with the limits of the current window vergli ⁇ chen with claim 10 a plurality of amplitudes ⁇ values.
  • the A / D converter of the current evaluation controller is switched sequentially to the individual analog inputs.
  • a new sample value for each lamp circuit is recorded at intervals of approx. 0.65 ms.
  • the read values are smoothed by a digital filter routine.
  • the amplitude values are used, ie ⁇ follows a peak-to-peak value measurement.
  • This measured value receiver-specific reference value is used according to claim 11 for determining a half-wave error, wherein symmetrical threshold values are applied around the reference value which must be exceeded or undershot by the signal to be evaluated if the waveform is correct. Since the reference voltage of the current sensor is subject to relatively large tolerances, the reference voltage must be determined and tracked during initialization as well as during operation of the circuit. If a half-wave error is detected, the result bit will be errored, i. H. the current value is not set in the specified range. In this case, the reference value is no longer tracked in order to prevent the reference value from being regulated to the middle of the erroneous signal, and thus the half-wave error no longer being detected. If the lamp circuit is switched off, d. H. the amplitude value or peak-to-peak value is close to zero, the half-wave fault is canceled and the reference value can be readjusted.
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a current sensor circuit as a detail of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the principle of a current window switch
  • Figure 4 shows the principle of a current rating
  • Figure 5 shows the principle of half-wave error detection.
  • the circuit for current evaluation shown in FIG. 1 consists essentially of eight current sensors 1, which comprise the
  • the current evaluation controller 2 digitizes sequentially those of the eight Current sensors 1 to ⁇ guided current proportional voltage signals and compares pairs of extreme values corresponding to the amplitude A ( Figure 4) with predetermined limits. The data for these limits were ⁇ the specified from the EPROM 4, wherein the EPROM 4 operating with the corresponding values for the current window for the Fl and F2 Tagbe ⁇ for night operation for each signal ⁇ lamp is separately programmable.
  • the D / A converter 5 and the multiplexer 6 are used for function control of the current evaluation controller 2. For this purpose, a test voltage is switched to the eight analog inputs of the Strombewer ⁇ tung controller 2 wherein at correct radio ⁇ tion as the current valuation controller 2 a certain reaction must be made.
  • the D / A converter 5 is formed in the exemplary embodiment as a non-inverting summing amplifier aus ⁇ . With this D / A converter 5 eight under defenceli ⁇ che voltages between 0 V and 5 V can be generated.
  • the control of the D / A converter 5 is realized by the digital outputs BO, Bl and B2 of the current evaluation controller 2.
  • the eight-bit multiplexer 6 is interposed.
  • the outputs Y0 to Y7 of the multiplexer 6 are low impedance to the jewei- switched analog input, so that the test voltage is not affected by the measured voltage to be evaluated.
  • the control of the multiplexer 6 take over the digital outputs B3, B4 and B5 as well as C5 of the current evaluation controller 2, wherein the outputs B3, B4 and B5 select the individual analog inputs of the current evaluation controller 2.
  • the output C5 - ENABLE - allows the test voltage to be switched on and off to the multiplexer outputs YO to Y7.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a Stromsen ⁇ sors 1.
  • the current sensor 1 is connected directly to the lamp circuit 7 and supplies at the output a current to the proportio nal ⁇ output voltage.
  • the measured value is recorded with a Hall sensor 8, which is followed by an operational amplifier 9.
  • the operational amplifier 9 is wired with two resistors Rl and R2 and a capacitor C such that low-pass behavior ⁇ results are filtered to give high signal frequencies.
  • the signal to be evaluated is cyclically reduced below a threshold. This can in turn with a change of amplification ratio of Operationsver ⁇ practices 9 group-resistance construction ⁇ switch means of a further are / S2 reaches R4.
  • the control of the switch S2 takes place cyclically from a control computer 10, wherein
  • FIG. 3 illustrates the current window principle.
  • the range switching for the different brightness requirements of the signal lamps during daytime operation and nighttime operation affects on the one hand the lamp power supply and on the other hand on the measuring range of the current evaluation controller 2.
  • the EPROM 4 stores the current window Fl for daytime operation and F2 for nighttime operation separately for each of the eight signal lamps. Switching between daytime and nighttime operation is carried out by software commands from the control computer 10.
  • FIG. 4 illustrates the principle according to which the current evaluation controller 2 operates. Only the
  • ches WEL by a undern threshold value G 11 and an upper limit is defined ⁇ G 0 value.
  • For the determination of disturbances four pairs of extreme values [Wl; W2] and compared with the window limit values G 11 and G 0 .
  • the evaluation of the four pairs of extreme values [Wl; W2] begins cyclically in successive time windows by ⁇ K-3, K-2, KI, etc., wherein the time window a measurement cycle of about 25 ms CYCL represents my ⁇ ren.
  • the reference voltage U Re f of the current sensor 1 can fluctuate in relatively wide ranges, so that tracking is necessary. With the determined reference value U Re f, an upper threshold S 0 and a lower threshold Su can be defined symmetrically about this, which must exceed the signal to be evaluated with the correct waveform and must fall below it. In the illustrated in the right part of the figure 5 HaIb- wave error 11 the lower threshold S 11 is not more steps under ⁇ , which leads to an appropriate error message.
  • the invention is not restricted to the above is passed ⁇ embodiment. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the features of the invention even if they are of a fundamentally different design.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps, particularly railway signal lamps, wherein a measuring transducer is associated with each signal lamp in order to measure the alternating current of said lamp. A very flexible circuit, wherein various parameters can be adjusted in an unproblematic manner, is characterized in that the measuring tranducer is connected to a current evaluation controller (2).

Description

Beschreibungdescription
Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung einer Mehrzahl von SignallampenCircuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung einer Mehrzahl von Signallampen gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1. Die Überwachung von Signallampen, insbesondere Eisenbahn-Signallampen, erfolgt durch Messung der Lampenwechselströme. Eine bekannte Signallampensteuerbau- gruppe ist dazu mit einer Analogschaltung ausgestattet, wobei die Lampenströme über einen Transformator ausgekoppelt wer¬ den. Nachteilig ist vor allem der erhebliche Schaltungsauf¬ wand aufgrund des diskreten Aufbaus der Analogschaltung. Außerdem muss die Nennfrequenz der zu bewertenden Lampenwech¬ selströme 50 Hz betragen, wogegen die übliche Nennfrequenz im Bereich von 50 Hz bis 125 Hz betragen kann. Für die Hellig¬ keitsanpassung im Tagbetrieb und im Nachtbetrieb müssen zwei Stromfenster einstellbarer Lage und einstellbarer Breite vor- handen sein. Bei der bekannten Analogschaltung ist die Breite des Stromfensters konstant auf +/-30 % des Nennwertes festge¬ legt. Die Lage der Stromfenster ist nur über eine aufwendige Dimensionierung mittels Änderung von Widerständen einstell¬ bar, was jeweils zu einer unerwünschten Hardware-Änderung führt. Der Einstellbereich liegt zwischen 50 mA und 200 mA, wogegen das Erfordernis besteht, die beiden Stromfenster im Bereich von 50 mA bis 1000 mA für jeden Lampenstromkreis ein¬ zeln einstellen zu können. Darüber hinaus genügt die bekannte Analogschaltung auch den Anforderungen bezüglich der Erkenn- barkeit des sogenannten Halbwellenfehlers nicht. Beim Halb- wellenfehler fließt nur noch eine Halbwelle durch die Signal¬ lampe, so dass eine Verdunkelung der Lampe resultiert. Die Analogschaltung ermöglicht keine direkte Erkennung des Halb- wellenfehlers. Der Halbwellenfehler lässt sich nur indirekt erkennen, wenn der Lampenstrom aufgrund des Halbwellenfehlers den der Lampe vorgeschalteten Lampentransformator in die Sät¬ tigung bringt, was zu einer Stromerhöhung führt. Diese Eigen- schaft ist jedoch nicht bei allen Lampentransformatoren gege¬ ben.The invention relates to a circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps according to the preamble of claim 1. The monitoring of signal lamps, in particular railway signal lamps, is carried out by measuring the lamp AC currents. A known Signallampensteuerbau- group moreover is equipped with an analog circuit, the lamp currents coupled via a transformer ¬ to. The disadvantage is above all the considerable Schaltungsauf ¬ wall due to the discrete structure of the analog circuit. In addition, the nominal frequency of the Lampenwech¬ must be measured currents 50 Hz, whereas the usual nominal frequency in the range of 50 Hz to 125 Hz may be. For brightness adjustment in day mode and in night mode, two current windows of adjustable position and adjustable width must be present. In the known analog circuit, the width of the current window is constant to +/- 30% of the rated value Festge ¬ sets. The position of the current window can only be set by means of elaborate dimensioning by means of a change in resistances, which in each case leads to an undesired hardware change. The adjustment range is between 50 mA and 200 mA, whereas there is a need to be able to individually set the two current windows in the range from 50 mA to 1000 mA for each lamp circuit. In addition, the known analog circuit also does not meet the requirements with regard to the recognizability of the so-called half-wave error. When half-wave error only a half-wave flows through the signal ¬ lamp, so that a darkening of the lamp results. The analog circuit does not allow direct detection of the half-tone wave error. The half-wave error can only be detected indirectly if the lamp current due to the half-wave fault brings the lamp transformer upstream of the lamp into saturation, which leads to an increase in current. However, this property is not given in all lamp transformers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung einer Mehrzahl von Signallampen der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der diese Nachteile vermieden sind, wobei insbesondere eine einfache Anpassung der Stromfenster an verschiedene Anwendungen ohne Hardware- Änderung möglich sein soll. Dabei ist ein größerer Einstell¬ bereich, vorzugsweise von 50 mA bis 1000 mA, bei Unempfind- lichkeit gegenüber erheblichen Frequenzschwankungen, vorzugs¬ weise von 50 Hz bis 125 Hz, anzustreben. Darüber hinaus muss unabhängig vom Stromfenster detektiert werden können, ob beide Halbwellen des zu messenden Lampenwechselstroms vorhan¬ den sind oder ob es durch Bauteildefekte zum Halbwellenfehler gekommen ist. Um größtmögliche Sicherheit bezüglich der Funk¬ tionsfähigkeit der Schaltung zu garantieren, muss die Schal¬ tung selbst durch Online-Prüfungen überwachbar sein.The invention has for its object to provide a circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps of the generic type, in which these disadvantages are avoided, in particular, a simple adaptation of the power window to different applications without hardware change should be possible. In this case, a larger Einstell¬ range, preferably from 50 mA to 1000 mA, with insensitivity to significant frequency fluctuations, preferably from 50 Hz to 125 Hz, strive for. Furthermore, it must be detected regardless of the current window, whether both are half-waves of the measured lamp current EXISTING ¬ or whether it has come through the half-wave error component defects. To the greatest possible certainty about the radio ¬ tion capacity to guarantee the circuit has the scarf ¬ tung himself through online tests monitored to be.
Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung eines Strombewertungs- Controllers anstelle einer Analogschaltung ergibt sich eine softwarebasierte Einstellbarkeit einer Vielzahl von Parame¬ tern in einem weiten Bereich. Hardware-Änderungen, insbeson¬ dere zur Einstellung der Lage und der Breite von Stromfens- tern der einzelnen Signallampen für die Tag-/Nacht-Umschal- tung, entfallen weitestgehendst . Vorzugsweise werden 8 Mess¬ wertaufnehmer an den Strombewertungs-Controller angeschlos- sen. Der Strombewertungs-Controller digitalisiert das analoge Messsignal und bewertet dieses.The object is achieved by the characterizing features of claim 1. By using a Strombewertungs- controller of an analog circuit in place results in a software-based adjustability of a plurality of parame ¬ tern in a wide range. Hardware changes, in particular for adjusting the position and the width of the electric windows of the individual signal lamps for day / night switching, are eliminated as far as possible. Preferably 8 ¬ measurement value sensors to the current evaluation controllers are CONNECTED sen. The current evaluation controller digitizes the analog measurement signal and rates it.
Gemäß Anspruch 2 ist der Messwertaufnehmer als Hallsensor mit nachgeschaltetem Operationsverstärker ausgebildet. Dieser Stromsensor wird direkt in den Lampenstromkreis geschaltet und liefert am Ausgang eine dem Strom proportionale Ausgangs¬ spannung. Um bei der nachfolgenden Auswertung im Strombewer¬ tungs-Controller den vollen Spannungsbereich, üblicherweise 0 bis 5 V, ausnutzen zu können, muss das Ausgangssignal derAccording to claim 2, the transducer is designed as a Hall sensor with downstream operational amplifier. This current sensor is switched directly in the lamp circuit, and supplies at the output a voltage proportional to the current output ¬ voltage. In order to be able to utilize the full voltage range, usually 0 to 5 V, in the subsequent evaluation in the current evaluation controller, the output signal of the
Hallsensoren mit Hilfe des Operationsverstärkers aufbereitet werden.Hall sensors are processed using the operational amplifier.
Gleichzeitig sollte der Operationsverstärker gemäß Anspruch 3 ein Tiefpassverhalten aufweisen, um Störungen aufgrund zu ho¬ her Signalfrequenzen bei der Abtastung durch den Strombewer¬ tungs-Controller - Aliasing-Effekte - zu vermeiden.At the same time, the operational amplifier according to claim 3 should have a low-pass characteristic in order to avoid disturbances due to signal frequencies which are too high during sampling by the current evaluation controller-aliasing effects.
Da die Schaltung einen Strombereich von 50 mA bis 1000 mA ab- decken muss, wird eine Messbereichs-Umschaltung benötigt. Diese wird nach Anspruch 4 durch Veränderung des Verstär¬ kungsverhältnisses des Operationsverstärkers realisiert.Since the circuit must cover a current range of 50 mA to 1000 mA, a measuring range changeover is required. This is realized according to claim 4 by changing the amplification ratio of the operational amplifier.
Um die Funktion der Strombewertung prüfen zu können, muss eine Möglichkeit vorgesehen werden, bei laufendem Betrieb das auszuwertende Signal auf einen Wert unterhalb der Messbe- reichsschwelle herab zu setzen. Dieses kann gemäß Anspruch 5 wiederum mit einer Veränderung des Verstärkungsverhältnisses des Operationsverhältnisses erreicht werden. Die Ansteuerung eines entsprechenden Schalters erfolgt vorzugsweise zyklisch von einem Steuerrechner aus über Prüfbits, die auf alle, vor¬ zugsweise acht, Stromsensoren gleichzeitig wirken. Die Konfigurationsdaten für die Strombewertung werden gemäß Anspruch 6 über ein serielles EPROM an den Strombewertungs- Controller übergeben. Im EPROM werden die oberen und die un¬ teren Fenstergrenzen der Strombewertungsfenster sowohl für das Tag- als auch für das Nachtfenster sowie die Grenzen für die Halbwellenfehlererkennung abgelegt . Die Vorgabe der Schwellen erfolgt durch Eingabe der Werte in ein EXCEL-ba- siertes Tool, welches dann die Programmierdaten generiert. Neue Fenstergrenzen lassen sich somit sehr einfach über die Eingabe der Daten in das EXCEL-basierte Tool generieren. Eine aufwendige Dimensionierung mittels Hardware-Änderung - wie bei der bekannten Analog-Schaltung - entfällt. Auf diese Weise lassen sich beliebige Stromfenster sowohl bezüglich der Lage als auch bezüglich der Breite separat für jede Signal- lampe einstellen. Damit nicht in den Strombewertungs-Control- ler eingegriffen werden muss, befinden sich die beiden EPROM' s für das Tag-Stromfenster und für das Nacht-Stromfens¬ ter auf einer Zusatzplatine, wobei der Datentransfer vorzugs¬ weise über eine serielle l2C-Schnittstelle realisiert wird.In order to be able to check the function of the current evaluation, a possibility must be provided for lowering the signal to be evaluated during operation to a value below the measuring range threshold. This can be achieved according to claim 5 again with a change in the amplification ratio of the operating ratio. The control of a corresponding switch is preferably carried out cyclically by a control computer via check bits that act on all, preferably eight, current sensors simultaneously. The configuration data for the current evaluation are transferred according to claim 6 via a serial EPROM to the current evaluation controller. In the EPROM, the upper and lower window boundaries of the current evaluation windows for both the day and the night window and the limits for the half-wave error detection are stored. The thresholds are entered by entering the values in an EXCEL-based tool, which then generates the programming data. New window borders can be easily generated by entering the data into the EXCEL-based tool. A complex dimensioning by means of hardware modification - as in the known analog circuit - is eliminated. In this way, any current window can be set separately for each signal lamp, both with respect to the position and also with respect to the width. Must therefore not intervened ler in the current valuation control, there are two EPROM's for the tag power windows and ter for the night Stromfens¬ be realized on an additional board with preference data transfer ¬ via a serial I 2 C interface becomes.
Um Fehlfunktionen des A/D-Wandlers sowie des Controller-in¬ ternen Multiplexers, z. B. Verkopplungen oder Ausfall einzel¬ ner Bits des A/D-Wandlers oder Vertauschung einzelner Kanäle des Multiplexers, aufdecken zu können, müssen die Funktionen dieser beiden Komponenten des Strombewertungs-Controllers überwacht werden. Für diese Prüfung ist gemäß Anspruch 7 vor¬ gesehen, dass der Strombewertungs-Controller eine Testspan¬ nung erzeugt, die über einen D/A-Wandler und einen externen Multiplexer auf die Messwertaufnehmer-Eingänge des Strombe- wertungs-Controllers schaltbar ist. Mit Hilfe eines ENABLE- Ausgangs des Strombewertungs-Controllers kann die Prüfspan¬ nung an die Multiplexer-Ausgänge geschaltet bzw. abgeschaltet werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die D/A- Wandlerspannung nur zu dem Zeitpunkt der Prüfung an den ana¬ logen Eingängen des Strombewertungs-Controllers liegt, so dass die zu bewertenden Ausgangssignale der, vorzugsweise acht, Messwertaufnehmer nicht verfälscht bzw. überlagert wer- den.To malfunction of the A / D converter and the controller-in¬ internal multiplexer, z. As couplings or failure of individual ¬ ner bits of the A / D converter or permutation of individual channels of the multiplexer to discover the functions of these two components of the current evaluation controller must be monitored. For this test, it is provided according to claim 7 that the current evaluation controller generates a test voltage that can be switched to the transducer inputs of the current evaluation controller via a D / A converter and an external multiplexer. Using a ENABLE output of the current controller can Reviews the Prüfspan ¬ voltage outputs multiplexer connected or be shut down to the. This ensures that the D / A Transducer voltage is only at the time of testing at the ana¬ ling inputs of the current evaluation controller, so that the evaluated output signals of, preferably eight, transducers are not falsified or superimposed.
Das Ergebnis der Prüfung wird gemäß Anspruch 8 einem Aus- werte-Controller zugeführt, wobei aufgrund der üblichen Re¬ dundanz der jeweils andere Verarbeitungskanal des Auswerte- Controllers die Prüfergebnisse auswertet, indem der digitale Ausgang seine Polarität - 0 bzw. 5 V - bei jedem Prüfdurch¬ lauf ändert. Da die Prüfung in einem festgelegten Zyklus, beispielsweise 25 ms-Zyklus, durchgeführt wird, ergibt sich ein Recktecksignal, das von dem Auswerte-Controller im je- weils anderen Verarbeitungskanal ausgewertet wird. Wird von der A/D-Wandlerprüfung ein Fehler erkannt, führt der Strombe- wertungs-Controller keine weitere Strommessung oder -prüfung mehr durch, woraufhin auch das Rechtecksignal - Lebenszeichen - ausbleibt. Ist dies der Fall, setzt der Strombewertungs- Controller im anderen Verarbeitungskanal sämtliche Meldebits dauerhaft auf Fehler. Da diese Überwachung quasi überkreuzt erfolgt, überwachen sich die Controller in den beiden Verar¬ beitungskanälen gegenseitig.The result of the test is supplied to an evaluation controller in accordance with claim 8, the other processing channel of the evaluation controller evaluating the test results on the basis of the usual redundancy, in that the digital output has its polarity - 0 or 5 V - at each Test procedure changes. Since the test is carried out in a fixed cycle, for example 25 ms cycle, a square-wave signal results, which is evaluated by the evaluation controller in the respective other processing channel. If an error is detected by the A / D converter test, the current evaluation controller does not carry out any further current measurement or test, after which the square-wave signal - vital signs - is also missing. If this is the case, the current evaluation controller permanently sets all message bits to errors in the other processing channel. Since this monitoring is virtually crossed over, the controllers monitor each other in the two processing channels.
Bei jedem Hochlauf der Mikro-Controller, ausgelöst durch Po- wer-up und Reset, führen die Mikro-Controller einen Test des internen RAM-Speichers und des Programmspeichers durch. Der RAM-Speicher wird mit Testwerten beschrieben und die abgeleg¬ ten Testwerte werden zurückgelesen. Über den Programmspeicher wird eine Checksumme berechnet, die mit einer im Programm¬ speicher hinterlegten Checksumme verglichen wird. Auch bei einem dadurch festgestellten Fehler wird vom Strombewertungs- Controller kein Lebenszeichen an den Auswerte-Controller ge¬ sendet .Each time the microcontroller starts up, triggered by power-up and reset, the micro-controllers perform a test of the internal RAM memory and the program memory. The RAM memory is described with test values and the stored test values are read back. About the program memory, a checksum is calculated, which is compared to a stored in the program ¬ stored checksum. Even if an error is detected, the current rating Controller sends no sign of life to the evaluation controller.
Für die Tag/Nacht-Helligkeitsanpassung der Signallampen schaltet der Steuerrechner die Analogstromversorgung der Sig¬ nallampen gemäß Anspruch 9 entsprechend um. Dadurch verändern sich die Lampenwechselströme in ihrer Größenordnung, so dass gleichzeitig die Stromfenster für die Lampenstrombewertung umgeschaltet werden müssen. Diese Umschaltung erfolgt durch Software-Kommandos von dem externen Steuerrechner aus. DasFor the day / night brightness adjustment of the signal lamps, the control computer switches the analog power supply of the signal lamps according to claim 9 accordingly. As a result, the lamp alternating currents change in their order of magnitude, so that at the same time the current window for the lamp current evaluation must be switched. This switchover takes place by means of software commands from the external control computer. The
Umschaltsignal wird über eine Verbindungsleitung vom Bus-In¬ terface an den Strombewertungs-Controller übergeben.Switching signal is transmitted via a connecting line from the bus interface to the current evaluation controller.
Die Auswertung der, vorzugsweise acht, Wechselstromsignale durch den Strombewertungs-Controller erfolgt durch Abtastung der Messsignale, wobei nach Anspruch 10 mehrere Amplituden¬ werte ermittelt und mit den Grenzen des Stromfensters vergli¬ chen werden. Der A/D-Wandler des Strombewertungs-Controllers wird sequentiell auf die einzelnen analogen Eingänge geschal- tet . Um bei einer maximalen Signalfrequenz von 130 Hz eine ausreichende Abtastung der Messsignale zu gewährleisten, wird ein neuer Sample-Wert für jeden Lampenstromkreis im Abstand von ca. 0.65 ms erfasst. Die eingelesenen Werte werden über eine digitale Filterroutine geglättet. Zur Bewertung des Lam- penstromes werden die Amplitudenwerte verwendet, d. h. es er¬ folgt eine Spitze-Spitze-Wert-Messung. Für dieses Verfahren ist wesentlich weniger Rechenkapazität erforderlich als für die Berechnung des Effektivwerts bzw. des Gleichrichtwerts. Pro Lampenstromkreis wird innerhalb eines Messzyklusses aus den Abtastwerten ein Extremwertpaar entsprechend der Signal¬ amplitude bestimmt. Um unempfindlicher gegenüber äußeren Stö¬ rungen zu sein, wird durch Mittelwertbildung aus beispiels¬ weise vier Extremwertpaaren der jeweilige Spitze-Spitze-Wert berechnet und mit den Fenstergrenzen verglichen. Diese Mess¬ wertaufbereitung und -bewertung sowie die Datenübertragung an den weiterverarbeitenden Auswerte-Controller erfolgen dabei im Abstand von ca. 25 ms. Darüber hinaus erfolgt jeweils nach vier Messzyklen im Anschluss an die beschriebene Aufberei¬ tung, Bewertung und Übertragung der A/D-Wandlertest gemäß An¬ spruch 7 sowie eine Referenzwertnachführung des Stromsensors.The evaluation of, preferably eight, AC signals is done by scanning the measuring signals by the current valuation controller are determined and with the limits of the current window vergli ¬ chen with claim 10 a plurality of amplitudes ¬ values. The A / D converter of the current evaluation controller is switched sequentially to the individual analog inputs. In order to ensure a sufficient sampling of the measuring signals at a maximum signal frequency of 130 Hz, a new sample value for each lamp circuit is recorded at intervals of approx. 0.65 ms. The read values are smoothed by a digital filter routine. To evaluate the LAM penstromes the amplitude values are used, ie ¬ follows a peak-to-peak value measurement. Considerably less computing capacity is required for this method than for calculating the RMS value or the rectification value. For each lamp circuit, an extreme pair of values is determined in accordance with the signal amplitude within a measuring cycle from the sampled values. In order to be less sensitive to external disturbances, the respective peak-to-peak value is determined by averaging out example four pairs of extreme values calculated and compared with the window boundaries. This measurement value processing and evaluation as well as the data transmission to the further processing evaluation controller take place at a distance of about 25 ms. In addition, each processing is carried out after four measuring cycles following the described Aufberei ¬, evaluation and transmission of the A / D converter test according An¬ demanding 7 and a Referenzwertnachführung the current sensor.
Dieser messwertaufnehmerspezifische Referenzwert wird gemäß Anspruch 11 zur Ermittlung eines Halbwellenfehlers verwendet, wobei um den Referenzwert symmetrisch Schwellwerte gelegt werden, die von dem zu bewertenden Signal bei korrekter Kur¬ venform überschritten bzw. unterschritten werden müssen. Da die Referenzspannung des Stromsensors relativ großen Toleran- zen unterliegt, muss die Referenzspannung beim Initialisieren sowie im laufenden Betrieb der Schaltung ermittelt und nach¬ geführt werden. Bei einem erkannten Halbwellenfehler wird das Ergebnisbit auf Fehler, d. h. der Stromwert ist nicht in dem vorgegebenen Bereich, gesetzt. In diesem Fall wird der Refe- renzwert nicht mehr nachgeführt, um zu verhindern, dass der Referenzwert in die Mitte des fehlerhaften Signals geregelt wird und somit der Halbwellenfehler nicht mehr erkannt wird. Wird der Lampenkreis ausgeschaltet, d. h. der Amplitudenwert bzw. Spitze-Spitze-Wert liegt nahe Null, wird der Halbwellen- fehler gelöscht und der Referenzwert kann wieder nachgeregelt werden.This measured value receiver-specific reference value is used according to claim 11 for determining a half-wave error, wherein symmetrical threshold values are applied around the reference value which must be exceeded or undershot by the signal to be evaluated if the waveform is correct. Since the reference voltage of the current sensor is subject to relatively large tolerances, the reference voltage must be determined and tracked during initialization as well as during operation of the circuit. If a half-wave error is detected, the result bit will be errored, i. H. the current value is not set in the specified range. In this case, the reference value is no longer tracked in order to prevent the reference value from being regulated to the middle of the erroneous signal, and thus the half-wave error no longer being detected. If the lamp circuit is switched off, d. H. the amplitude value or peak-to-peak value is close to zero, the half-wave fault is canceled and the reference value can be readjusted.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand figürlicher Darstellun¬ gen näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to figurative representations. Show it:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,FIG. 1 shows a circuit arrangement according to the invention,
Figur 2 eine Stromsensorschaltung als Detail der Figur 1,FIG. 2 shows a current sensor circuit as a detail of FIG. 1,
Figur 3 das Prinzip einer Stromfensterumschaltung, Figur 4 das Prinzip einer Strombewertung undFIG. 3 shows the principle of a current window switch, Figure 4 shows the principle of a current rating and
Figur 5 das Prinzip einer Halbwellenfehlererkennung.Figure 5 shows the principle of half-wave error detection.
Die in Figur 1 dargestellte Schaltung zur Strombewertung be- steht im Wesentlichen aus acht Stromsensoren 1, die denThe circuit for current evaluation shown in FIG. 1 consists essentially of eight current sensors 1, which comprise the
Bestromungszustand von acht nicht dargestellten Signallampen erfassen, einem Strombewertungs-Controller 2, einem Auswerte- Controller 3, einem seriellen EPROM 4, einem D/A-Wandler 5 und einem Multiplexer 6. Der Strombewertungs-Controller 2 di- gitalisiert sequentiell die von den acht Stromsensoren 1 zu¬ geführten stromproportionalen Spannungssignale und vergleicht Extremwertpaare entsprechend der Amplitude A (Figur 4) mit vorgegebenen Grenzwerten. Die Daten für diese Grenzwerte wer¬ den von dem EPROM 4 vorgegeben, wobei das EPROM 4 mit den entsprechenden Werten für die Stromfenster Fl für den Tagbe¬ trieb und F2 für den Nachtbetrieb für jede einzelne Signal¬ lampe separat programmierbar ist.Current status of eight signal lamps, not shown, a current evaluation controller 2, an evaluation controller 3, a serial EPROM 4, a D / A converter 5 and a multiplexer 6. The current evaluation controller 2 digitizes sequentially those of the eight Current sensors 1 to ¬ guided current proportional voltage signals and compares pairs of extreme values corresponding to the amplitude A (Figure 4) with predetermined limits. The data for these limits wer¬ the specified from the EPROM 4, wherein the EPROM 4 operating with the corresponding values for the current window for the Fl and F2 Tagbe¬ for night operation for each signal ¬ lamp is separately programmable.
Der D/A-Wandler 5 und der Multiplexer 6 dienen der Funktions- kontrolle des Strombewertungs-Controllers 2. Dazu wird eine Testspannung auf die acht analogen Eingänge des Strombewer¬ tungs-Controllers 2 geschaltet, wobei bei korrekter Funk¬ tionsweise des Strombewertungs-Controllers 2 eine bestimmte Reaktion erfolgen muss. Der D/A-Wandler 5 ist bei dem Ausfüh- rungsbeispiel als nicht invertierender Summierverstärker aus¬ gebildet. Mit diesem D/A-Wandler 5 können acht unterschiedli¬ che Spannungen zwischen 0 V und 5 V erzeugt werden. Die Steu¬ erung des D/A-Wandlers 5 wird von den digitalen Ausgängen BO, Bl und B2 des Strombewertungs-Controllers 2 realisiert. Um die Spannung des D/A-Wandlers 5 an den gewünschten analogen Eingang des Strombewertungs-Controllers 2 zu schalten, ist der Acht-Bit-Multiplexer 6 zwischengeschaltet. Die Ausgänge YO bis Y7 des Multiplexers 6 werden niederohmig an den jewei- ligen analogen Eingang geschaltet, damit die Testspannung von der zu bewertenden Messspannung nicht beeinflusst wird. Die Steuerung des Multiplexers 6 übernehmen die digitalen Aus¬ gänge B3, B4 und B5 sowie C5 des Strombewertungs-Controllers 2, wobei die Ausgänge B3, B4 und B5 die einzelnen analogen Eingänge des Strombewertungs-Controllers 2 auswählen. Mit Hilfe des Ausgangs C5 - ENABLE - kann die Testspannung an die Multiplexer-Ausgänge YO bis Y7 ein- und ausgeschaltet werden.The D / A converter 5 and the multiplexer 6 are used for function control of the current evaluation controller 2. For this purpose, a test voltage is switched to the eight analog inputs of the Strombewer¬ tung controller 2 wherein at correct radio ¬ tion as the current valuation controller 2 a certain reaction must be made. The D / A converter 5 is formed in the exemplary embodiment as a non-inverting summing amplifier aus¬. With this D / A converter 5 eight unterschiedli ¬ che voltages between 0 V and 5 V can be generated. The control of the D / A converter 5 is realized by the digital outputs BO, Bl and B2 of the current evaluation controller 2. In order to switch the voltage of the D / A converter 5 to the desired analog input of the current evaluation controller 2, the eight-bit multiplexer 6 is interposed. The outputs Y0 to Y7 of the multiplexer 6 are low impedance to the jewei- switched analog input, so that the test voltage is not affected by the measured voltage to be evaluated. The control of the multiplexer 6 take over the digital outputs B3, B4 and B5 as well as C5 of the current evaluation controller 2, wherein the outputs B3, B4 and B5 select the individual analog inputs of the current evaluation controller 2. The output C5 - ENABLE - allows the test voltage to be switched on and off to the multiplexer outputs YO to Y7.
Die Ergebnisse dieses Selbsttests des Strombewertungs-Cont¬ rollers 2 werden an den Auswerte-Controller 3 weitergeleitet, indem der digitale Ausgang CO des Strombewertungs-Controllers seine Polarität bei jedem Prüfdurchlauf ändert. Dadurch er¬ gibt sich ein Rechtecksignal, das in dem jeweils anderen Ka- nal des zweikanaligen Gesamtsystems ausgewertet wird. Die Po¬ laritätsänderung am Ausgang CO, d. h. das Rechtecksignal, welches quasi als Lebenszeichen des Gesamtsystems fungiert, bleibt aus, wenn ein interner Fehler des Strombewertungs- Controllers 2 erkannt wird.The results of this self-test of the current Reviews Cont ¬ rollers 2 are forwarded to the evaluation controller 3 by the digital output of the current CO Reviews controller changes polarity at each test run. Thus it is ¬ is a square wave which nal of the two-channel system as a whole is evaluated in the other Ka. The Po ¬ laritätsänderung at the output CO, ie, the square wave signal which quasi acts as a vital signs of the overall system remains off when an internal error of the Strombewertungs- controller is detected. 2
Figur 2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Stromsen¬ sors 1. Der Stromsensor 1 ist direkt in den Lampenstromkreis 7 geschaltet und liefert am Ausgang eine dem Strom proportio¬ nale Ausgangsspannung. Die Messwertaufnahme erfolgt mit einem Hallsensor 8, dem ein Operationsverstärker 9 nachgeschaltet ist. Der Operationsverstärker 9 ist mit zwei Widerständen Rl und R2 und einem Kondensator C derart beschaltet, dass Tief¬ passverhalten resultiert, wodurch zu hohe Signalfrequenzen ausgefiltert werden.Figure 2 illustrates an embodiment of a Stromsen¬ sors 1. The current sensor 1 is connected directly to the lamp circuit 7 and supplies at the output a current to the proportio nal ¬ output voltage. The measured value is recorded with a Hall sensor 8, which is followed by an operational amplifier 9. The operational amplifier 9 is wired with two resistors Rl and R2 and a capacitor C such that low-pass behavior ¬ results are filtered to give high signal frequencies.
Da die Strombewertung von 50 mA bis 1000 mA möglich sein soll, wird eine Bereichsumschaltung benötigt. Dazu ist eine Veränderung des Verstärkungsverhältnisses des Operationsver- stärkers 9 mittels einer Schalter/Widerstand-Baugruppe S1/R3 vorgesehen.Since the current rating of 50 mA to 1000 mA should be possible, a range switch is required. For this purpose, a change in the amplification ratio of the operation amplifier 9 provided by means of a switch / resistor assembly S1 / R3.
Um die Funktion des Strombewertungs-Controllers 2 prüfen zu können, wird das zu bewertende Signal zyklisch bis unterhalb einer Schwelle herabgesetzt. Dieses kann wiederum mit einer Veränderung des Verstärkungsverhältnisses des Operationsver¬ stärkers 9 mittels einer weiteren Schalter-Widerstand-Bau¬ gruppe S2/R4 erreicht werden. Die Ansteuerung des Schalters S2 erfolgt zyklisch von einem Steuerrechner 10 aus, wobeiIn order to be able to check the function of the current evaluation controller 2, the signal to be evaluated is cyclically reduced below a threshold. This can in turn with a change of amplification ratio of Operationsver ¬ stärkers 9 group-resistance construction ¬ switch means of a further are / S2 reaches R4. The control of the switch S2 takes place cyclically from a control computer 10, wherein
Prüfbits auf alle acht Stromsensoren 1 gleichzeitig wirken.Check bits on all eight current sensors 1 act simultaneously.
Figur 3 veranschaulicht das Stromfensterprinzip. Die Be- reichsumschaltung für die unterschiedlichen Helligkeitsanfor- derungen der Signallampen bei Tagbetrieb und bei Nachtbetrieb wirkt einerseits auf die Lampenstromversorgung und anderer¬ seits auf den Messbereich des Strombewertungs-Controllers 2. Das EPROM 4 speichert die Stromfenster Fl für den Tagbetrieb und F2 für den Nachtbetrieb separat für jede einzelne der acht Signallampen. Die Umschaltung zwischen Tag- und Nachtbe¬ trieb erfolgt durch Software-Kommandos vom Steuerrechner 10 aus .FIG. 3 illustrates the current window principle. The range switching for the different brightness requirements of the signal lamps during daytime operation and nighttime operation affects on the one hand the lamp power supply and on the other hand on the measuring range of the current evaluation controller 2. The EPROM 4 stores the current window Fl for daytime operation and F2 for nighttime operation separately for each of the eight signal lamps. Switching between daytime and nighttime operation is carried out by software commands from the control computer 10.
Figur 4 veranschaulicht das Prinzip, nach dem der Strombewer- tungs-Controller 2 arbeitet. Ausgewertet werden nur dieFIG. 4 illustrates the principle according to which the current evaluation controller 2 operates. Only the
Spitze-Spitze-Wertepaare [Wl; W2] der digitalisierten Signal¬ kurve. Bei korrekter Signalform und damit korrekter Bestro- mung der zugeordneten Signallampe liegen diese Extremwerte Wl und W2 innerhalb des vorgegebenen Fensters Fl bzw. F2, wel- ches durch einen untern Grenzwert G11 und einen oberen Grenz¬ wert G0 definiert ist. Zur Ausmittelung von Störungen werden jeweils vier Extremwertpaare [Wl; W2] gemittelt und mit den Fenstergrenzwerten G11 und G0 verglichen. Die Auswertung der vier Extremwertpaare [Wl; W2] beginnt dabei zyklisch in nach¬ einander folgenden Zeitfenstern K-3, K-2, K-I usw., wobei die Zeitfenster einen Messzyklus CYCL von ca. 25 ms repräsentie¬ ren.Peak-to-peak value pairs [Wl; W2] of the digitized signal ¬ curve. With correct waveform and thus correct Bestro- the associated signal lamp mung are these extreme values of Wl and W2 within the predetermined window Fl or F2, ches WEL by a untern threshold value G 11 and an upper limit is defined ¬ G 0 value. For the determination of disturbances four pairs of extreme values [Wl; W2] and compared with the window limit values G 11 and G 0 . The evaluation of the four pairs of extreme values [Wl; W2] begins cyclically in successive time windows by ¬ K-3, K-2, KI, etc., wherein the time window a measurement cycle of about 25 ms CYCL represents my ¬ ren.
Ein weiterer wichtiger Teil der Strombewertung ist das Erken¬ nen eines Halbwellenfehlers 11, wie in Figur 5 dargestellt. Die Referenzspannung URef des Stromsensors 1 kann in relativ weiten Bereichen schwanken, so dass eine Nachführung erfor- derlich ist. Mit dem ermittelten Referenzwert URef können sym¬ metrisch um diesen eine obere Schwelle S0 und eine untere Schwelle Su definiert werden, die das zu bewertende Signal bei korrekter Kurvenform überschreiten und unterschreiten muss. Bei dem im rechten Teil der Figur 5 dargestellten HaIb- wellenfehler 11 wird die untere Schwelle S11 nicht mehr unter¬ schritten, was zu einer entsprechenden Fehlermeldung führt.Another important part of the current evaluation is the detection of a half-wave error 11, as shown in FIG. The reference voltage U Re f of the current sensor 1 can fluctuate in relatively wide ranges, so that tracking is necessary. With the determined reference value U Re f, an upper threshold S 0 and a lower threshold Su can be defined symmetrically about this, which must exceed the signal to be evaluated with the correct waveform and must fall below it. In the illustrated in the right part of the figure 5 HaIb- wave error 11 the lower threshold S 11 is not more steps under ¬, which leads to an appropriate error message.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend ange¬ gebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Va- rianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearte¬ ter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch ma¬ chen. The invention is not restricted to the above is passed ¬ embodiment. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the features of the invention even if they are of a fundamentally different design.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung einer Mehrzahl von Signallampen, insbesondere Eisenbahn-Signallampen, wobei jeder Signallampe ein Messwertaufnehmer zur Messung des Lam¬ penwechselstromes zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Messwertaufnehmer mit einem Strombewertungs-Controller (2) verbunden ist.1. A circuit for controlling and monitoring a plurality of signal lamps, in particular railroad signal lamps, wherein each signal lamp is associated with a transducer for measuring the lamp alternating current, that a sensor is connected to a current evaluation controller (2).
2. Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Messwertaufnehmer als Hallsensor (8) mit nachgeschaltetem Operationsverstärker (9) ausgebildet ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that the transducer is constructed as a Hall sensor (8) with downstream operational amplifier (9).
3. Schaltung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Operationsverstärker (9) als Tiefpass geschaltet ist.3. A circuit according to claim 2, characterized in that the operational amplifier (9) is connected as a low-pass filter.
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Operationsverstärker (9) mit Bauelementen zur Einstellung des Verstärkungsverhältnisses beschaltet ist.4. A circuit according to claim 2 or 3, characterized in that the operational amplifier (9) is connected to components for setting the amplification ratio.
5. Schaltung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Steuerrechner (10) vorgesehen ist, der einen Ausgang zur zyklischen Synchron-Ansteuerung des Verstärkungsverhältnisses der Operationsverstärker (9) aufweist.5. A circuit according to claim 4, characterized in that a control computer (10) is provided which has an output for the cyclic synchronization control of the amplification ratio of the operational amplifier (9).
6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an den Strombewertungs-Controller (2) ein EPROM (4) zur Vor- gäbe von Stromfenstern (Fl, F2) für den Tagbetrieb und den Nachtbetrieb der einzelnen Signallampen angeschlossen ist.6. A circuit according to one of the preceding claims, characterized in that an EPROM (4) is provided to the current evaluation controller (2) for the purpose of There are current windows (Fl, F2) for the daytime operation and the nighttime operation of the individual signal lamps.
7. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Strombewertungs-Controller (2) eine Testspannung erzeugt, die über einen D/A-Wandler (5) und einen Multiplexer (7) auf die Messwertaufnehmer-Eingänge des Strombewertungs-Control- lers (2) schaltbar ist.7. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the current evaluation controller (2) generates a test voltage which, via a D / A converter (5) and a multiplexer (7) to the transducer inputs of the current evaluation control lers (2) is switchable.
8. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Strombewertungs-Controller (2) mit einem Auswerte- Controller (3) zur Fehleroffenbarung verbunden ist.8. A circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the current evaluation controller (2) is connected to an evaluation controller (3) for error disclosure.
9. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Steuerrechner (10) einen Ausgang zur Ansteuerung einer Analog-Stromversorgung der Signallampen zur Tag/Nacht-Um- Schaltung aufweist.9. The circuit according to claim 5, wherein the control computer has an output for controlling an analog power supply of the signal lamps for day / night switching.
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Strombewertungs-Controller (2) das digitalisierte Strom- signal abtastet, mehrere Extremwertepaare [Wl;W2] mittelt und mit den Grenzen (G0, Gu) des Stromfensters (Fl, F2) ver¬ gleicht .10. A circuit according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the current evaluation controller (2) samples the digitized current signal, averages several extreme value pairs [Wl; W2] and the boundaries (G 0 , Gu) of the current window (Fl , F2) compares .
11. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Strombewertungs-Controller (2) zur Ermittlung eines HaIb- wellenfehlers (11) anhand eines messwertaufnehmerspezifischen Referenzwertes (URef) einen oberen und einen unteren Schwell- wert (S0, Su) des Lampenwechselstromsignals bestimmt, deren Überschreiten bzw. Unterschreiten überwacht wird. 11. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the current evaluation controller (2) for determining a waveguide error (11) on the basis of a transducer-specific reference value (U Re f) an upper and a lower threshold value (S 0 , Su) of the lamp AC current signal whose exceeding or falling below is monitored.
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