WO2010100054A1 - Device for detecting the occupied state and the free state of a track section as well as method for operating such a device - Google Patents

Device for detecting the occupied state and the free state of a track section as well as method for operating such a device Download PDF

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WO2010100054A1
WO2010100054A1 PCT/EP2010/052247 EP2010052247W WO2010100054A1 WO 2010100054 A1 WO2010100054 A1 WO 2010100054A1 EP 2010052247 W EP2010052247 W EP 2010052247W WO 2010100054 A1 WO2010100054 A1 WO 2010100054A1
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WO
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modulation
sig
signal
track section
transmission signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/052247
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peer Bohlmann
Gerald Lude
Bernd Raschke
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/18—Railway track circuits
    • B61L1/181—Details
    • B61L1/188—Use of coded current

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting the occupancy or free state of a track section with a transmitter for feeding a coded on the basis of a transmission signal transmission in the rails of the track section and at least one receiver for receiving a by a transmission of the transmission signal via the rails of the track section caused receive signal.
  • Such a device is known in the form of a track-free signaling device designed as a track circuit, for example from the company publication "FTG S - Track Release with the Audio Track Circuit FTG S", Order No. A19100-V100-B607-V2
  • a receiver receives a reception signal in the form of the incoming voltage and evaluates the reception signal, in that a rail vehicle traversing the track section causes a short circuit between the rails of the track section due to its axes, the transmission of the transmission signal to the receiver is prevented, thus making it possible to detect the busy condition of the track section in question.
  • the known device has the disadvantage that only 15 bit patterns are available for coding. Even with an audio-frequency track circuit with transmit signals of different frequency can often not be excluded or avoided that transmit signals are used with both the same frequency and the same bit pattern within a project or a system several times, which increased interference can occur ,
  • the present invention has for its object to provide a particularly simple and at the same time against interference particularly insensitive device of the type mentioned.
  • a device for detecting the busy or idle state of a A track section comprising a transmitter for inputting a modulation encoded transmit signal into the rails of the track section and at least one receiver for receiving a receive signal caused by transmission of the transmit signal over the rails of the track section, the device for comparing the modulation of the reception signal is formed with the modulation of the transmission signal.
  • the invention is thus distinguished by the fact that a complete detachment from the known concept that a receiver receives a signal encoded by a modulation signal and the modulation of the received signal based on a comparison with a fixed for the device in question , receiver-side known modulation checked. Instead, a corresponding check is carried out according to the invention in that the device for comparing the modulation of the receive signal with the modulation of the transmit signal is formed. By comparing the modulations of the receive signal and the transmit signal thus the identity of the two signals is verified in a particularly simple manner. This eliminates advantageously the need to use rigid, fixed predetermined codes, such as in the form of bit patterns, and allocate corresponding codes of the respective device fixed.
  • the transmission signal within the scope of the device according to the invention is preferably an audio-frequency signal.
  • a transmission signal with a frequency below or above the audio frequency range or in the form of a DC signal is used.
  • the device is designed such that, if a comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal, a deviation of the modulations is detected, the track section associated with the device for the purpose of risk prevention is promptly reported as busy.
  • the device according to the invention is designed to generate a transmission signal which is coded by means of an arbitrary, in particular random-based, modulation coded modulation.
  • a transmission signal which is coded by means of an arbitrary, in particular random-based, modulation coded modulation.
  • modulation is arbitrary in that no fixed assignment of the coding used to the respective device or the respective transmitter exists and by the type the generation of the coding ensures that it can almost certainly be ruled out that within a system two devices use the same modulation.
  • the device according to the invention is designed to generate a transmission signal coded by means of a frequency modulation.
  • a frequency modulation is particularly insensitive to interference during transmission.
  • the device according to the invention can also be so pronounced that it is designed to generate a transmission signal coded by means of a modulation in the form of a bit sequence.
  • the transmission signal is thus coded by means of a digital modulation in the form of a bit sequence.
  • a digital modulation is particularly robust and insensitive to interference.
  • the bit sequence can preferably be of any length, ie in particular there is also the possibility that the bit sequence is infinitely long in that it is generated continuously and, due to the nature of its generation, is arbitrary such that it does not have a fixed bit pattern in the form that part of the bit sequence repeats regularly.
  • the comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal can be carried out in any desired manner.
  • the device is designed to generate a transmission signal encoded by means of a modulation in the form of a bit sequence
  • the device according to the invention can advantageously be designed such that it is designed to compare the modulation of the received signal bit by bit with the modulation of the transmission signal is.
  • a bitwise comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal is advantageous, since such a comparison can be carried out very quickly.
  • the recovery time after a disturbance event with destruction of a transmitted bit is low, since the need for synchronization and evaluation of bit patterns of predetermined length is eliminated. Ultimately, therefore, the Availability of the device increased due to the continuous information evaluation by the bitwise comparison.
  • the device according to the invention is designed for the continuous coding of the transmission signal.
  • a continuous coding or modulation of the transmission signal it is also conceivable, depending on the particular circumstances and circumstances, that only a temporary coding of the transmission signal takes place. On the one hand, this could be done, for example, such that coding the transmission signal with the modulation only at regular recurring times, i. for example every 10 seconds.
  • a corresponding modulation could in principle also be carried out only in the context of a preferably regular functional test of the device.
  • the device is designed for fail-safe comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal. This is advantageous since this reliably prevents or avoids distortions or errors in the context of the comparison of the modulations. This is thus in particular for all safety-critical devices for Detecting the busy or idle state of a track section of great importance.
  • the device according to the invention can advantageously be designed in such a way that it is based on the comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal for generating an error signal indicating an interference condition.
  • the error signal makes it possible to detect the present fault immediately and quickly and to remedy this as quickly as possible.
  • the generated error signal can be output in any manner.
  • the device according to the invention for outputting the error signal is designed in the form of an optical and / or acoustic warning message. This is advantageous because in a particularly fast and reliable manner operating personnel, for example an interlocking, can be made aware of the present fault.
  • the device according to the invention may also be configured such that the device for transmitting data signals over the rails of the track section is formed on a rail vehicle occupying the track section.
  • the device according to the invention thus in a manner known per se in addition to the transmission of data signals to a Rail vehicle can be used.
  • the device according to the invention can also be used, for example, for line-shaped train control in addition to the track release message.
  • the present invention further relates to a method for operating a device for detecting the occupancy or free state of a track section, wherein a transmitted signal encoded by a modulation is fed into the rails of the track section and by a transmission of the transmission signal via the rails of the track section caused receive signal is received.
  • the method of the present invention has the object to provide a particularly simple and at the same time against interference particularly insensitive method of the aforementioned type.
  • This object is achieved by a method for operating a device for detecting the busy or free state of a track section, wherein a coded by a modulation transmission signal is fed into the rails of the track section, a by a transmission of the transmission signal on the rails of the track - Received cut signal is received and the modulation of the receive signal is compared with the modulation of the transmit signal.
  • the inventive method can be configured such that the transmission signal is encoded by means of any, in particular random-based, generated modulation.
  • the transmission signal is coded by means of a frequency modulation.
  • the method according to the invention can also be so pronounced that the transmission signal is coded by means of a modulation in the form of a bit sequence.
  • the method according to the invention can also run such that the modulation of the received signal is compared bit by bit with the modulation of the transmitted signal.
  • the transmission signal is coded continuously.
  • the inventive method is carried out such that the modulation of the received signal is technically safe compared with the modulation of the transmission signal.
  • the inventive method is based on the comparison of the modulation of the received signal with the modulation the transmit signal generates an error signal indicating a fault condition.
  • the error signal is output in the form of an optical and / or acoustic warning message.
  • the method according to the invention can also be developed in such a way that data signals are transmitted to a rail vehicle occupying the track section via the rails of the track section.
  • Figure for explaining an embodiment of the method according to the invention is a schematic sketch of an arrangement with a track section and an embodiment of the device according to the invention.
  • a device V for detecting the busy or free state of a track section G has a transmitter S for feeding a transmit signal SIG S in the form of an AC voltage into the travel rails F of the track section G.
  • the device V comprises a receiver E for receiving a caused by the transmission of the transmission signal SIG S on the rails F of the track section G received signal SIG E.
  • an AC voltage of the frequency fl is fed to the track section G.
  • the adjacent track sections are connected to a ner alternating voltage of different frequency f5 or f3 operated.
  • the arrangement shown in the figure is an audio frequency track circuit with a plurality of frequencies, in which an AC voltage in the form of a transmission signal SIG S in the audio frequency range is fed into the tracks F of the track section G.
  • the device V can be arranged, for example, in a signal box of a railway installation or a railway monitoring installation.
  • This offers the advantage that a particularly high level of reliability is achieved, since mechanical load and climatic influences with respect to the electronic components of the device V have a lower effect than would be the case if these components were accommodated close to the track.
  • this provides further advantages in terms of availability and maintenance of the device V, i. in particular of the transmitter S and the receiver E.
  • the horizontal dot-dash line in the figure By means of the horizontal dot-dash line in the figure, a corresponding separation between the indoor system, which is associated with the device V, and the outdoor area, to which the track section G belongs indicated.
  • Track connection housing GAGL, GAG2 arranged, which serve for introducing the supplied or provided by the transmitter S transmit signal SIG S or for reading the signal E to the receiver E receive signal SIG E in or out of the rails F.
  • the track connection housing GAG1, GAG2 contain no active electronic components, but essentially only one resonant circuit for frequency-selective amplification of the input or output signals predetermined useful frequency, ie in the case of the track section G of the transmission signal SIG S or the reception signal SIG E of the frequency f1 shown in the figure.
  • the transmission signal SIG S of the transmitter S is coded by means of a modulation.
  • Corresponding codings are used in order to increase the reliability in the event of interference, ie, for example, to reduce the probability of emulation of a correspondingly coded transmission signal SIG S by interference amplitudes.
  • a fixed predetermined, rigid coding is usually modulated on the transmitter side, and the coding is read out at the receiver end and compared with the predefined coding assigned to the respective track circuit. Due to the use of rigid bit patterns this can be a
  • the aforementioned disadvantages are avoided in that the device V for comparing the modulation of the receive signal SIG E with the modulation of the transmission signal SIG S is formed. This makes it possible to verify that the signal received by the receiver E reception signal SIG E has actually been caused by the injected by the transmitter S transmission signal SIG S.
  • the transmission signal SIG 3 is preferably a transmission signal coded by means of a frequency modulation, wherein a continuous "bit-sequence stream" is preferably generated by the device V at random.
  • This bit-sequence current is modulated onto the transmission signal SIG 3 and read out after the transmission via the rails F of the track section G by means of the reception signal SIG E receiver side.
  • the device V further comprises an evaluation device AE in addition to the transmitter S and the receiver E.
  • the evaluation device AE serves to generate the bit sequence stream, ie the coding in the form of the continuous bit sequence.
  • the generated bit sequence transmits the evaluation device AE to the transmitter S, which transmits the modulation signal in the form of the bit sequence encoded transmission signal SIG 3 for the purpose of feeding into the rails F of the track section G.
  • the evaluation device AE receives from the receiver E also the reception signal SIG E or the coding determined from the reception signal SIG E in the form of the corresponding frequency modulation.
  • the evaluation device AE a bitwise comparison of the modulation of the Receive signal SIG E with the modulation of the transmit signal SIGs make.
  • a bitwise comparison offers the advantage that it can be executed quickly.
  • the evaluation device AE is designed for reliably comparing the modulation of the receive signal SIG E with the modulation of the transmit signal SIG S.
  • the signaling safety of the evaluation device AE can be ensured by architecture measures known per se, which are required to achieve the security level usually required in the field of railway technology.
  • Corresponding measures can include, for example, a continuous dual-channeling of the evaluation device and the use of secure computers.
  • the present invention provides significant advantages in terms of reducing the amount of interference within a project or a plant. Due to the continuous information evaluation, that is, the bitwise comparison, moreover, the availability of the device V increases, with complex synchronization depending on the length of a rigid bit pattern used, such as in the case of bit destruction eliminated. Advantageously, it is also not necessary, by an appropriate configuration or configuration, for example by using so-called bit-pattern plug, sender- and receiver side a the respective track section G or the respective device V of
  • Track section G each permanently assigned bit pattern set.
  • the number of required for the device V components is reduced and saves time during assembly of the device V.
  • the configuration is simplified by the fact that an assignment of bit patterns to track circuits in site plans and data sheets is not required.
  • the application of the method according to the invention or the device according to the invention leads to the fact that restrictions with regard to the line or cable management can be almost completely eliminated, since an extremely reliable check is possible as to whether a receive signal SIG E received by the receiver E actually exists refers to the relevant track section G.
  • the embodiment of the device V according to the invention according to the FIGURE represents an embodiment of the invention.
  • Increasing the noise immunity of the device V for detecting the busy or free state of the track section G allows, at the same time a simplification and associated cost reduction is achieved.

Abstract

The invention relates to a device (V) for detecting the occupied state or free state of a track section (G) which is particularly simple and at the same time particularly resistant to interference influences, said device (V) having a transmitter (S) for feeding a transmission signal (SIGS), encoded by means of modulation, into the running rails (F) of the track section (G) and at least one receiver (E) for receiving a reception signal (SIGE) which is brought about through transmission of the transmission signal (SIGS) via the running rails (F) of the track section (G), wherein the device (V) according to the invention is designed to compare the modulation of the reception signal (SIGE) with the modulation of the transmission signal (SIGS). The invention also relates to a method for operating a device (V) for detecting the occupied state and free state of a track section (G).

Description

Beschreibungdescription
Vorrichtung zur Detektion des Belegt- und Freizustandes eines Gleisabschnitts sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen VorrichtungDevice for detecting the occupancy and free status of a track section and method for operating such a device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts mit einem Sender zum Einspeisen eines mittels einer Modulati- on codierten Sende-Signals in die Fahrschienen des Gleisabschnitts und zumindest einem Empfänger zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkten Empfangs-Signals.The present invention relates to a device for detecting the occupancy or free state of a track section with a transmitter for feeding a coded on the basis of a transmission signal transmission in the rails of the track section and at least one receiver for receiving a by a transmission of the transmission signal via the rails of the track section caused receive signal.
Eine solche Vorrichtung ist in Form einer als Gleisstromkreis ausgebildeten Gleisfreimeldeeinrichtung beispielsweise aus der Firmenveröffentlichung der Siemens AG „FTG S - Gleisfreimeldung mit dem Tonfrequenz-Gleisstromkreis FTG S", Bestell- Nr. A19100-V100-B607-V2 bekannt. Dabei speist ein Sender eine Wechselspannung in die Fahrschienen eines zu überwachenden Gleisabschnitts ein. Ein Empfänger empfängt ein Empfangs- Signal in Form der ankommenden Spannung und wertet das Empfangs-Signal aus. Dadurch, dass ein den Gleisabschnitt befahrendes Schienenfahrzeug durch seine Achsen einen Kurzschluss zwischen den Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkt, wird die Übertragung des Sende-Signals an den Empfänger verhindert. Dies ermöglicht es somit, den Belegtzustand des betreffenden Gleisabschnitts zu erkennen.Such a device is known in the form of a track-free signaling device designed as a track circuit, for example from the company publication "FTG S - Track Release with the Audio Track Circuit FTG S", Order No. A19100-V100-B607-V2 A receiver receives a reception signal in the form of the incoming voltage and evaluates the reception signal, in that a rail vehicle traversing the track section causes a short circuit between the rails of the track section due to its axes, the transmission of the transmission signal to the receiver is prevented, thus making it possible to detect the busy condition of the track section in question.
Um die Zuverlässigkeit gegenüber Störbeeinflussungen zu erhöhen und den Gleisstromkreis insbesondere gegen elektrische Beeinflussungen durch Oberschwingungen im Bahnrückstrom unempfindlich zu machen, erfolgt bei der bekannten Vorrichtung eine Codierung des Sende-Signals mittels einer Modulation. Hierbei wird kontinuierlich eines von insgesamt 15 zur Verfügung stehenden, fest vorgegebenen Bit-Mustern unterschiedlicher Länge pro Gleisstromgleis-Frequenz als Codierung auf das Sende-Signal aufmoduliert. Empfängerseitig wird die Codierung in Form der Modulation aus dem Empfangs-Signal ausgelesen und mit der für den jeweiligen Gleisstromkreis fest vorgegebenen Codierung verglichen. Dies gewährleistet eine eindeutige und korrekte Zuordnung derart, dass ein von dem Empfänger empfangenes Empfangs-Signal auch tatsächlich von dem Sender dessel- ben Gleichstromkreises herrührt. Hierdurch wird ausgeschlossen, dass etwa aufgrund elektrischer Beeinflussungen, beispielsweise durch eine Berührung der Adern zweier in einem Kabel geführter Leitungen, fälschlicherweise ein Empfangs- Signal eines anderen Gleisstromkreises empfangen und für die Detektion des Belegt- oder Freizustandes des Gleisabschnitts verwendet wird.In order to increase the reliability against interference and to make the track circuit, in particular insensitive to electrical influences by harmonics in the train return current, carried out in the known device encoding the transmission signal by means of a modulation. In this case, one of a total of 15 fixed, predetermined bit patterns of different lengths per track-track frequency is continuously modulated onto the transmission signal as a coding. On the receiver side, the coding in the form of the modulation is read from the reception signal and compared with the coding permanently prescribed for the respective track circuit. This ensures a clear and correct assignment such that a receive signal received by the receiver actually originates from the transmitter of the same DC circuit. This rules out that, for example due to electrical influences, for example by touching the wires of two cables routed in one cable, a received signal from another track circuit is incorrectly received and used for the detection of the busy or free state of the track section.
Die bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass zur Codierung lediglich 15 Bit-Muster zur Verfügung stehen. Auch bei einem tonfrequenten Gleisstromkreis mit Sende-Signalen unterschiedlicher Frequenz kann hierbei häufig nicht ausgeschlossen beziehungsweise vermieden werden, dass Sende- Signale mit sowohl gleicher Frequenz als auch mit gleichem Bit-Muster innerhalb eines Projektes beziehungsweise einer Anlage mehrfach verwendet werden, wodurch erhöhte Störbelastungen auftreten können.The known device has the disadvantage that only 15 bit patterns are available for coding. Even with an audio-frequency track circuit with transmit signals of different frequency can often not be excluded or avoided that transmit signals are used with both the same frequency and the same bit pattern within a project or a system several times, which increased interference can occur ,
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und zugleich gegenüber Störbeeinflussungen besonders unempfindliche Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben.The present invention has for its object to provide a particularly simple and at the same time against interference particularly insensitive device of the type mentioned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts mit einem Sender zum Einspeisen eines mittels einer Modulation codierten Sende-Signals in die Fahrschienen des Gleisabschnitts und zumindest einem Empfänger zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirkten Empfangs-Signals, wobei die Vorrichtung zum Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signals mit der Modulation des Sende-Signals ausgebildet ist.This object is achieved by a device for detecting the busy or idle state of a A track section comprising a transmitter for inputting a modulation encoded transmit signal into the rails of the track section and at least one receiver for receiving a receive signal caused by transmission of the transmit signal over the rails of the track section, the device for comparing the modulation of the reception signal is formed with the modulation of the transmission signal.
Die Erfindung zeichnet sich somit dadurch aus, dass eine vollständige Loslösung von dem bekannten Konzept erfolgt, dass ein Empfänger ein durch eine Modulation codiertes Empfangs-Signal empfängt und die Modulation des Empfangs-Signals anhand eines Vergleichs mit einer für die betreffende Vor- richtung fest vorgegebenen, empfängerseitig bekannten Modulation überprüft. Stattdessen erfolgt eine entsprechende Überprüfung erfindungsgemäß dadurch, dass die Vorrichtung zum Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signals mit der Modulation des Sende-Signals ausgebildet ist. Durch den Vergleich der Modulationen des Empfangs-Signals und des Sende-Signals wird somit die Zusammengehörigkeit der beiden Signale auf besonders einfache Weise verifiziert. Hierbei entfällt vorteilhafterweise die Notwendigkeit, starre, fest vorgegebene Codierungen, etwa in Form von Bit-Mustern, zu verwenden und entsprechende Codierungen der jeweiligen Vorrichtung fest zuzuordnen. Hierdurch entfallen vorteilhafterweise auch entsprechende Aufwände zur Projektierung der einzelnen Vorrichtungen, wodurch sich die Herstellungskosten der Vorrichtung reduzieren. Weiterhin vereinfacht sich auch die Montage, wo- durch sich zusätzlich eine Zeit- und damit Kostenersparnis ergibt. Darüber hinaus vereinfacht sich auch die Projektierung einer Eisenbahnüberwachungsanlage, da keine Zuordnungen von Codierungen beziehungsweise Modulationen zu Vorrichtungen vorzusehen sind und daher auch entsprechende Zuordnungen nicht auf Lageplänen und Datenblättern zu hinterlegen und im Folgenden zu beachten sind. Weiterhin entfallen vorteilhafterweise auch jegliche Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl und der Art der zur Codierung verwendeten Modulationen, so dass die Voraussetzung dafür geschaffen wird, dass eine Mehrfachverwendung gleicher Modulationen innerhalb einer Anlage ausgeschlossen werden kann.The invention is thus distinguished by the fact that a complete detachment from the known concept that a receiver receives a signal encoded by a modulation signal and the modulation of the received signal based on a comparison with a fixed for the device in question , receiver-side known modulation checked. Instead, a corresponding check is carried out according to the invention in that the device for comparing the modulation of the receive signal with the modulation of the transmit signal is formed. By comparing the modulations of the receive signal and the transmit signal thus the identity of the two signals is verified in a particularly simple manner. This eliminates advantageously the need to use rigid, fixed predetermined codes, such as in the form of bit patterns, and allocate corresponding codes of the respective device fixed. This advantageously also eliminates corresponding expenses for the configuration of the individual devices, which reduces the manufacturing cost of the device. Furthermore, the assembly is simplified, resulting in additional time and cost savings. In addition, the project planning of a railway monitoring system is simplified, since no assignments of codings or modulations to devices are to be provided and therefore also corresponding assignments not to be stored on site plans and datasheets and to be considered below. Furthermore, any restrictions with regard to the number and type of modulation used for coding are advantageously eliminated, so that the prerequisite is created that a multiple use of the same modulations within a plant can be ruled out.
Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei dem Sende-Signal im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise um ein tonfrequentes Signal handelt. Darüber hinaus besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, dass ein Sende-Signal mit einer Frequenz unterhalb oder oberhalb des Tonfrequenzbereichs oder auch in Form eines Gleichstrom-Signals verwendet wird.It should be noted that the transmission signal within the scope of the device according to the invention is preferably an audio-frequency signal. In addition, however, there is also the possibility that a transmission signal with a frequency below or above the audio frequency range or in the form of a DC signal is used.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass, sofern beim Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signals mit der Modulation des Sende-Signals eine Abweichung der Modulationen festgestellt wird, der der Vorrichtung zugeordnete Gleisabschnitt zwecks Gefährdungsvermeidung umgehend als belegt gemeldet wird.Preferably, the device is designed such that, if a comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal, a deviation of the modulations is detected, the track section associated with the device for the purpose of risk prevention is promptly reported as busy.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines mittels einer beliebigen, insbesondere zufallsbasiert generierten, Modulation codierten Sende-Signals ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da durch die Verwendung einer beliebigen, insbesondere zufallsbasiert generierten, Modulation als Codierung eine Beeinflussung zwischen zwei Vorrichtungen einer Überwachungsan- läge aufgrund der Verwendung derselben Modulation praktisch ausgeschlossen werden kann. Dabei ist die verwendete Modulation dahingehend beliebig, dass keine feste Zuordnung der verwendeten Codierung zu der jeweiligen Vorrichtung beziehungsweise dem jeweiligen Sender existiert und durch die Art der Erzeugung der Codierung sichergestellt wird, dass mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden kann, dass innerhalb einer Anlage zwei Vorrichtungen dieselbe Modulation verwenden. Entsprechende Algorithmen mit de- nen beispielsweise unter Verwendung von Zufallszahlen oder auch Pseudo-Zufauszahlen eine zufallsbasierte Codierung des jeweiligen Sende-Signals vorgenommen werden kann, sind als solche aus der Mathematik beziehungsweise der Informatik bekannt, so dass hierauf im Folgenden nicht näher eingegangen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung einer beliebigen, insbesondere auch zufallsbasierten beziehungsweise zufallsbasiert generierten, Modulation erst dadurch ermöglicht wird, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Vergleich der Modulation und damit eine Überprüfung der Zusam- mengehörigkeit des Sende-Signals und des Empfangs-Signals erlaubt, ohne dass hierfür dem Empfänger vorab die zur Codierung des Sende-Signals verwendete Modulation bekannt zu sein braucht .According to a particularly preferred embodiment, the device according to the invention is designed to generate a transmission signal which is coded by means of an arbitrary, in particular random-based, modulation coded modulation. This is advantageous since the use of any modulation, in particular random-based, modulation as coding can practically preclude an influence between two devices of a monitoring system due to the use of the same modulation. In this case, the modulation used is arbitrary in that no fixed assignment of the coding used to the respective device or the respective transmitter exists and by the type the generation of the coding ensures that it can almost certainly be ruled out that within a system two devices use the same modulation. Corresponding algorithms with which a random-based coding of the respective transmission signal can be performed, for example using random numbers or pseudo-random numbers, are known as such from mathematics or computer science, so that they will not be discussed in more detail below. It should be pointed out that the use of any, in particular also random-based or random-based, generated modulation is only made possible by the fact that the device according to the invention permits a comparison of the modulation and thus a check of the association of the transmission signal and the reception signal , without the need for the receiver beforehand known the modulation used to encode the transmit signal.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines mittels einer Frequenzmodulation codierten Sende-Signals ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da bekannte Vorrichtungen zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisab- Schnitts, etwa in Form von Gleisstromkreisen, häufig bereits mittels einer Frequenzmodulation codierte Sende-Signale verwenden. Ursache hierfür ist, dass eine Frequenzmodulation gegenüber Störeinflüssen bei der Übertragung besonders unempfindlich ist. Neben der Verwendung einer Frequenzmodulation ist es grundsätzlich jedoch auch möglich, das Sende-Signal mittels einer Amplituden- oder einer Phasenmodulation zu codieren . Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart ausgeprägt sein, dass sie zum Erzeugen eines mittels einer Modulation in Form einer Bit-Folge codierten Sende- Signals ausgebildet ist. Im Rahmen dieser bevorzugten Weiter- bildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt somit eine Codierung des Sende-Signals mittels einer digitalen Modulation in Form einer Bit-Folge. Dies ist vorteilhaft, da eine entsprechende digitale Modulation besonders robust und gegenüber Störbeeinflussungen unempfindlich ist. Dabei kann die Bit-Folge vorzugsweise beliebiger Länge sein, d.h. insbesondere besteht auch die Möglichkeit, dass die Bit-Folge dahingehend unendlich lang ist, dass sie kontinuierlich generiert wird und aufgrund der Art ihrer Generierung derart beliebig ist, dass es kein festes Bit-Muster in der Form gibt, dass sich ein Teil der Bit-Folge regelmäßig wiederholt.According to a further particularly preferred embodiment, the device according to the invention is designed to generate a transmission signal coded by means of a frequency modulation. This is advantageous since known devices for detecting the busy or idle state of a track section, for example in the form of track circuits, frequently use transmit signals already coded by means of frequency modulation. The reason for this is that frequency modulation is particularly insensitive to interference during transmission. In addition to the use of a frequency modulation, however, it is basically also possible to encode the transmission signal by means of an amplitude modulation or a phase modulation. Preferably, the device according to the invention can also be so pronounced that it is designed to generate a transmission signal coded by means of a modulation in the form of a bit sequence. Within the scope of this preferred further development of the device according to the invention, the transmission signal is thus coded by means of a digital modulation in the form of a bit sequence. This is advantageous because a corresponding digital modulation is particularly robust and insensitive to interference. In this case, the bit sequence can preferably be of any length, ie in particular there is also the possibility that the bit sequence is infinitely long in that it is generated continuously and, due to the nature of its generation, is arbitrary such that it does not have a fixed bit pattern in the form that part of the bit sequence repeats regularly.
Grundsätzlich kann der Vergleich der Modulation des Empfangs- Signals mit der Modulation des Sende-Signals auf beliebige Art und Weise erfolgen. Sofern die Vorrichtung zum Erzeugen eines mittels einer Modulation in Form einer Bit-Folge codierten Sende-Signals ausgebildet ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise derart ausgestaltet sein, dass sie zum bitweisen Vergleich der Modulation des Empfangs- Signals mit der Modulation des Sende-Signals ausgebildet ist. Insbesondere im Vergleich zur Verwendung von Codierungen mit festen, starren Bit-Mustern ist ein bitweiser Vergleich der Modulation des Empfangs-Signals mit der Modulation des Sende- Signals vorteilhaft, da ein solcher Vergleich sehr schnell ausgeführt werden kann. Darüber hinaus ist im Unterschied zur bekannten Vorgehensweise die Erholungszeit nach einem Störereignis mit Zerstörung eines übertragenen Bits gering, da die Notwendigkeit einer Synchronisation und Auswertung von Bit- Mustern vorgegebener Länge entfällt. Letztlich wird somit die Verfügbarkeit der Vorrichtung aufgrund der stetigen Informationsauswertung durch den bitweisen Vergleich erhöht.In principle, the comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal can be carried out in any desired manner. If the device is designed to generate a transmission signal encoded by means of a modulation in the form of a bit sequence, the device according to the invention can advantageously be designed such that it is designed to compare the modulation of the received signal bit by bit with the modulation of the transmission signal is. In particular, compared to the use of codings with fixed, rigid bit patterns, a bitwise comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal is advantageous, since such a comparison can be carried out very quickly. Moreover, in contrast to the known procedure, the recovery time after a disturbance event with destruction of a transmitted bit is low, since the need for synchronization and evaluation of bit patterns of predetermined length is eliminated. Ultimately, therefore, the Availability of the device increased due to the continuous information evaluation by the bitwise comparison.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum kontinuierlichen Codieren des Sende-Signals ausgebildet. Dies bedeutet, dass eine kontinuierliche, permanente Codierung des Sende-Signals erfolgt. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass zu jedem Zeitpunkt anhand des Vergleichs der Modulation des Empfangs- Signals mit der Modulation des Sende-Signals die korrekte Zuordnung zwischen Sender und Empfänger, d.h. der Empfang des auf den Sender der Vorrichtung zurückgehenden Empfangs- Signals, verifiziert und damit sichergestellt werden kann. Alternativ zu einer kontinuierlichen Codierung beziehungswei- se Modulation des Sende-Signals ist es in Abhängigkeit von der jeweiligen Umständen und Gegebenheiten jedoch auch denkbar, dass lediglich zeitweise eine Codierung des Sende- Signals erfolgt. Dies könnte einerseits beispielsweise derart erfolgen, dass eine Codierung des Sende-Signals mit der Modu- lation lediglich zu regelmäßigen wiederkehrenden Zeitpunkten, d.h. beispielsweise alle 10 Sekunden, erfolgt. Weiterhin könnte eine entsprechende Modulation grundsätzlich auch lediglich im Rahmen eines vorzugsweise regelmäßigen Funktionstests der Vorrichtung vorgenommen werden.According to a further particularly preferred development, the device according to the invention is designed for the continuous coding of the transmission signal. This means that there is a continuous, permanent coding of the transmission signal. This is advantageous in that at each point in time the comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal, the correct assignment between transmitter and receiver, i. the reception of the received signal originating at the transmitter of the device can be verified and thus ensured. As an alternative to a continuous coding or modulation of the transmission signal, however, it is also conceivable, depending on the particular circumstances and circumstances, that only a temporary coding of the transmission signal takes place. On the one hand, this could be done, for example, such that coding the transmission signal with the modulation only at regular recurring times, i. for example every 10 seconds. Furthermore, a corresponding modulation could in principle also be carried out only in the context of a preferably regular functional test of the device.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung zum signaltechnisch sicheren Vergleichen der Modulation des Empfangs- Signals mit der Modulation des Sende-Signals ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch Verfälschungen oder Fehler im Rahmen des Vergleichs der Modulationen zuverlässig ausgeschlossen beziehungsweise vermieden werden. Dies ist somit insbesondere für alle sicherheitskritischen Vorrichtungen zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts von großer Wichtigkeit.According to a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the device is designed for fail-safe comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal. This is advantageous since this reliably prevents or avoids distortions or errors in the context of the comparison of the modulations. This is thus in particular for all safety-critical devices for Detecting the busy or idle state of a track section of great importance.
Wie zuvor bereits erwähnt, kann, sofern seitens der Auswerte- Einrichtung beim Vergleichen der Modulation des Empfangs- Signals mit der Modulation des Sende-Signals eine Abweichung der Modulationen festgestellt wird, durch die Vorrichtung bezüglich des betreffenden Gleisabschnitts ein Belegtzustand angezeigt werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise derart ausgeprägt sein, dass sie basierend auf dem Vergleich der Modulation des Empfangs- Signals mit der Modulation des Sende-Signals zum Erzeugen eines einen Störzustand anzeigenden Fehler-Signals ausgebildet ist. Durch das Fehler-Signal wird es ermöglicht, die vorlie- gende Störung unmittelbar und schnell zu erkennen und hierauf aufbauend schnellstmöglich zu beheben.As already mentioned above, if a deviation of the modulations is detected by the evaluation device when comparing the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal, a busy state can be indicated by the device with respect to the relevant track section. In addition, the device according to the invention can advantageously be designed in such a way that it is based on the comparison of the modulation of the received signal with the modulation of the transmitted signal for generating an error signal indicating an interference condition. The error signal makes it possible to detect the present fault immediately and quickly and to remedy this as quickly as possible.
Grundsätzlich kann das erzeugte Fehler-Signal auf beliebige Art ausgegeben werden. Gemäß einer weiteren besonders bevor- zugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausgeben des Fehler-Signals in Form einer optischen und/oder akustischen Warnmeldung ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch auf besonders schnelle und zuverlässige Art und Weise Bedienpersonal, beispielsweise eines Stell- werks, auf die vorliegende Störung aufmerksam gemacht werden kann .In principle, the generated error signal can be output in any manner. According to a further particularly preferred embodiment, the device according to the invention for outputting the error signal is designed in the form of an optical and / or acoustic warning message. This is advantageous because in a particularly fast and reliable manner operating personnel, for example an interlocking, can be made aware of the present fault.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin auch derart ausgestaltet sein, dass die Vorrichtung zur Über- tragung von Datensignalen über die Fahrschienen des Gleisabschnitts an ein den Gleisabschnitt belegendes Schienenfahrzeug ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, da die erfindungsgemäße Vorrichtung somit in für sich bekannter Art und Weise zusätzlich zur Übertragung von Datensignalen an ein Schienenfahrzeug verwendet werden kann. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich zur Gleisfreimeldung auch beispielsweise zur linienförmigen Zugbeeinflussung verwendet werden kann.Preferably, the device according to the invention may also be configured such that the device for transmitting data signals over the rails of the track section is formed on a rail vehicle occupying the track section. This is advantageous because the device according to the invention thus in a manner known per se in addition to the transmission of data signals to a Rail vehicle can be used. This means that the device according to the invention can also be used, for example, for line-shaped train control in addition to the track release message.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Detektion des Belegtoder Freizustandes eines Gleisabschnitts, wobei ein mittels einer Modulation codiertes Sende-Signal in die Fahrschienen des Gleisabschnitts eingespeist wird und ein durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisabschnitts bewirktes Empfangs-Signal empfangen wird.The present invention further relates to a method for operating a device for detecting the occupancy or free state of a track section, wherein a transmitted signal encoded by a modulation is fed into the rails of the track section and by a transmission of the transmission signal via the rails of the track section caused receive signal is received.
Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches und zugleich gegenüber Störungen besonders unempfindliches Verfahren der zuvor genannten Art anzugeben.With regard to the method of the present invention has the object to provide a particularly simple and at the same time against interference particularly insensitive method of the aforementioned type.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Detektion des Belegtoder Freizustandes eines Gleisabschnitts, wobei ein mittels einer Modulation codiertes Sende-Signal in die Fahrschienen des Gleisabschnitts eingespeist wird, ein durch eine Übertragung des Sende-Signals über die Fahrschienen des Gleisab- Schnitts bewirktes Empfangs-Signal empfangen wird und die Modulation des Empfangs-Signals mit der Modulation des Sende- Signals verglichen wird.This object is achieved by a method for operating a device for detecting the busy or free state of a track section, wherein a coded by a modulation transmission signal is fed into the rails of the track section, a by a transmission of the transmission signal on the rails of the track - Received cut signal is received and the modulation of the receive signal is compared with the modulation of the transmit signal.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen denjenigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Hinblick auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass diesbezüglich ebenfalls auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.The advantages of the method according to the invention essentially correspond to those of the device according to the invention, so that in this regard reference is made to the corresponding explanations above. The same applies with regard to the preferred developments of the method according to the invention mentioned below with regard to the corresponding ones preferred developments of the device according to the invention, so that reference is also made in this respect to the corresponding above statements.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet sein, dass das Sende-Signal mittels einer beliebigen, insbesondere zufallsbasiert generierten, Modulation codiert wird.Preferably, the inventive method can be configured such that the transmission signal is encoded by means of any, in particular random-based, generated modulation.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sende-Signal mittels einer Frequenzmodulation codiert.According to a further particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the transmission signal is coded by means of a frequency modulation.
Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass das Sende-Signal mittels einer Modulation in Form einer Bit-Folge codiert wird.Advantageously, the method according to the invention can also be so pronounced that the transmission signal is coded by means of a modulation in the form of a bit sequence.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ablaufen, dass die Modulation des Empfangs-Signals bitweise mit der Modulation des Sende-Signals verglichen wird.Preferably, the method according to the invention can also run such that the modulation of the received signal is compared bit by bit with the modulation of the transmitted signal.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sende-Signal kontinuierlich codiert.According to a further particularly preferred development of the method according to the invention, the transmission signal is coded continuously.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeführt, dass die Modulation des Empfangs-Signals signaltechnisch sicher mit der Modulation des Sende-Signals verglichen wird.According to a particularly preferred embodiment, the inventive method is carried out such that the modulation of the received signal is technically safe compared with the modulation of the transmission signal.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird basierend auf dem Vergleich der Modulation des Empfangs-Signals mit der Modulation des Sende-Signals ein einen Störzustand anzeigendes Fehler- Signal erzeugt.According to a further particularly preferred embodiment of the inventive method is based on the comparison of the modulation of the received signal with the modulation the transmit signal generates an error signal indicating a fault condition.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Fehler-Signal in Form einer optischen und/oder akustischen Warnmeldung ausgegeben.According to a further particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the error signal is output in the form of an optical and / or acoustic warning message.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass über die Fahrschienen des Gleisab- Schnitts Datensignale an ein den Gleisabschnitt belegendes Schienenfahrzeug übertragen werden.Preferably, the method according to the invention can also be developed in such a way that data signals are transmitted to a rail vehicle occupying the track section via the rails of the track section.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt dieIn the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. This shows the
Figur zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine schematische Skizze einer Anordnung mit einem Gleisabschnitt sowie einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Figure for explaining an embodiment of the method according to the invention is a schematic sketch of an arrangement with a track section and an embodiment of the device according to the invention.
In der Figur ist eine Vorrichtung V zur Detektion des Belegtoder Freizustands eines Gleisabschnitts G dargestellt. Die Vorrichtung V weist einen Sender S zum Einspeisen eines Sen- de-Signals SIGS in Form einer Wechselspannung in die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G auf. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung V einen Empfänger E zum Empfangen eines durch die Übertragung des Sende-Signals SIGS über die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G bewirkten Empfangs-Signals SIGE.In the figure, a device V for detecting the busy or free state of a track section G is shown. The device V has a transmitter S for feeding a transmit signal SIG S in the form of an AC voltage into the travel rails F of the track section G. In addition, the device V comprises a receiver E for receiving a caused by the transmission of the transmission signal SIG S on the rails F of the track section G received signal SIG E.
Entsprechend der Darstellung in der Figur wird in den Gleisabschnitt G eine Wechselspannung der Frequenz fl eingespeist. Um eine zuverlässige Unterscheidung der jeweiligen Signale zu ermöglichen, werden die benachbarten Gleisabschnitte mit ei- ner Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz f5 beziehungsweise f3 betrieben. Im Folgenden sei angenommen, dass es sich bei der in der Figur gezeigten Anordnung um einen Tonfrequenz-Gleisstromkreis mit mehreren Frequenzen handelt, bei dem eine Wechselspannung in Form eines Sende-Signals SIGS im Tonfrequenzbereich in die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G eingespeist wird.As shown in the figure, an AC voltage of the frequency fl is fed to the track section G. In order to enable a reliable differentiation of the respective signals, the adjacent track sections are connected to a ner alternating voltage of different frequency f5 or f3 operated. In the following, it is assumed that the arrangement shown in the figure is an audio frequency track circuit with a plurality of frequencies, in which an AC voltage in the form of a transmission signal SIG S in the audio frequency range is fed into the tracks F of the track section G.
Die Vorrichtung V kann beispielsweise in einem Stellwerk ei- ner Eisenbahnanlage beziehungsweise einer Eisenbahnüberwachungsanlage angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass eine besonders hohe Zuverlässigkeit erreicht wird, da sich mechanische Beanspruchung und klimatische Einflüsse bezogen auf die elektronischen Komponenten der Vorrichtung V geringer auswirken, als dies im Falle einer Unterbringung dieser Komponenten in Gleisnähe der Fall wäre. Darüber hinaus ergeben sich hierdurch weitere Vorteile hinsichtlich der Verfügbarkeit und Wartung der Vorrichtung V, d.h. insbesondere des Senders S sowie des Empfängers E. Mittels der waagerechten strichpunktierten Linie ist in der Figur eine entsprechende Trennung zwischen der Innenanlage, der die Vorrichtung V zugeordnet ist, und der Außenanlage, zu der der Gleisabschnitt G gehört, angedeutet.The device V can be arranged, for example, in a signal box of a railway installation or a railway monitoring installation. This offers the advantage that a particularly high level of reliability is achieved, since mechanical load and climatic influences with respect to the electronic components of the device V have a lower effect than would be the case if these components were accommodated close to the track. In addition, this provides further advantages in terms of availability and maintenance of the device V, i. in particular of the transmitter S and the receiver E. By means of the horizontal dot-dash line in the figure, a corresponding separation between the indoor system, which is associated with the device V, and the outdoor area, to which the track section G belongs indicated.
Entsprechend der Darstellung in der Figur sind gleisseitigAs shown in the figure are trackside
Gleisanschlussgehäuse GAGl, GAG2 angeordnet, die zum Einbringen des durch den Sender S eingespeisten beziehungsweise bereitgestellten Sende-Signals SIGS beziehungsweise zum Auslesen des an den Empfänger E übermitteln Empfangs-Signals SIGE in beziehungsweise aus den Fahrschienen F dienen. Üblicherweise enthalten die Gleisanschlussgehäuse GAGl, GAG2 hierbei keine aktiven elektronischen Komponenten, sondern im Wesentlichen lediglich einen Schwingkreis zum frequenzselektiven Verstärken der ein- beziehungsweise ausgespeisten Signale vorgegebener Nutzfrequenz, d.h. im Falle des in der Figur dargestellten Gleisabschnitts G des Sende-Signals SIGS beziehungsweise des Empfangs-Signals SIGE der Frequenz f1.Track connection housing GAGL, GAG2 arranged, which serve for introducing the supplied or provided by the transmitter S transmit signal SIG S or for reading the signal E to the receiver E receive signal SIG E in or out of the rails F. Usually, the track connection housing GAG1, GAG2 contain no active electronic components, but essentially only one resonant circuit for frequency-selective amplification of the input or output signals predetermined useful frequency, ie in the case of the track section G of the transmission signal SIG S or the reception signal SIG E of the frequency f1 shown in the figure.
Das Sende-Signal SIGS des Senders S ist mittels einer Modulation codiert. Entsprechende Codierungen werden verwendet, um die Zuverlässigkeit bei Störbeeinflussungen zu erhöhen, d.h. beispielsweise die Wahrscheinlichkeit der Nachbildung eines entsprechend codierten Sende-Signals SIGS durch Störamplitu- den zu verringern. Dabei können entsprechende Störungen einerseits durch externe Quellen, andererseits aber auch durch andere Vorrichtungen V, d.h. beispielsweise durch in der Nähe angeordnete Gleisstromkreise, verursacht werden.The transmission signal SIG S of the transmitter S is coded by means of a modulation. Corresponding codings are used in order to increase the reliability in the event of interference, ie, for example, to reduce the probability of emulation of a correspondingly coded transmission signal SIG S by interference amplitudes. In this case, corresponding disturbances on the one hand by external sources, on the other hand, but also by other devices V, ie, for example, caused by nearby arranged track circuits.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Gleisstromkreisen wird üblicherweise senderseitig eine fest vorgegebene, starre Codierung aufmoduliert, gesendet und empfängerseitig die Codierung ausgelesen und mit der fest vorgegebenen, dem jeweiligen Gleisstromkreis zugeordneten Codierung verglichen. Auf- grund der Verwendung starrer Bit-Muster kann hierbei eineIn track circuits known from the prior art, a fixed predetermined, rigid coding is usually modulated on the transmitter side, and the coding is read out at the receiver end and compared with the predefined coding assigned to the respective track circuit. Due to the use of rigid bit patterns this can be a
Mehrfachverwendung desselben Bit-Musters auch bezüglich der gleichen verwendeten Signalfrequenz nicht völlig ausgeschlossen werden. Hierdurch erhöht sich die Störbelastung der Gleisstromkreise. Aufgrund der in Bezug auf das feste Bit- Muster notwendigen Synchronisation und der hierfür erforderlichen Auswertung von Bit-Folgen vorgegebener Länge ist darüber hinaus die Erholungszeit nach einem Störereignis mit Bitzerstörung vergleichsweise hoch. Dies führt in der Praxis zu einer weiteren Einschränkung der Verfügbarkeit der Vor- richtung.Multiple use of the same bit pattern also with respect to the same signal frequency used are not completely excluded. This increases the noise pollution of the track circuits. Moreover, due to the synchronization required in relation to the fixed bit pattern and the evaluation of bit sequences of predetermined length required for this purpose, the recovery time after a disruption event with bit destruction is comparatively high. In practice, this leads to a further restriction of the availability of the device.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur werden die zuvor genannten Nachteile dadurch vermieden, dass die Vorrichtung V zum Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signal SIGE mit der Modulation des Sende-Signals SIGS ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, zu verifizieren, dass das von dem Empfänger E empfangene Empfangs-Signal SIGE tatsächlich durch das durch den Sender S eingespeiste Sende-Signal SIGS bewirkt worden ist.In the embodiment according to the figure, the aforementioned disadvantages are avoided in that the device V for comparing the modulation of the receive signal SIG E with the modulation of the transmission signal SIG S is formed. This makes it possible to verify that the signal received by the receiver E reception signal SIG E has actually been caused by the injected by the transmitter S transmission signal SIG S.
Durch den Vergleich des Empfangs-Signals SIGE mit dem Sende- Signals SIGs wird es vorteilhafterweise ermöglicht, ein mittels einer beliebigen, insbesondere zufallsbasiert generier- ten, Modulation codiertes Sende-Signal SIGS zu erzeugen und in die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G einzuspeisen. Vorzugsweise handelt es sich dabei bei dem Sende-Signal SIG3 um ein mittels einer Frequenzmodulation codiertes Sende- Signal, wobei vorzugsweise durch die Vorrichtung V ein konti- nuierlicher „Bit-Folgen-Strom" per Zufall generiert wird.By comparing the reception signal SIG E with the transmission signal SIGs, it is advantageously made possible to generate a transmission signal SIG S which is coded by means of an arbitrary, in particular randomly generated, modulation and to feed it into the travel rails F of the track section G. In this case, the transmission signal SIG 3 is preferably a transmission signal coded by means of a frequency modulation, wherein a continuous "bit-sequence stream" is preferably generated by the device V at random.
Dieser Bit-Folgen-Strom wird auf das Sende-Signal SIG3 aufmoduliert und nach erfolgter Übertragung über die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G mittels des Empfangs-Signals SIGE empfängerseitig ausgelesen.This bit-sequence current is modulated onto the transmission signal SIG 3 and read out after the transmission via the rails F of the track section G by means of the reception signal SIG E receiver side.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur weist die Vorrichtung V neben dem Sender S und dem Empfänger E weiterhin eine Aus- werte-Einrichtung AE auf. Die Auswerte-Einrichtung AE dient einerseits zum Erzeugen des Bit-Folgen-Stroms, d.h. der Co- dierung in Form der kontinuierlichen Bit-Folge. Die erzeugte Bit-Folge übermittelt die Auswerte-Einrichtung AE an den Sender S, der das mittels der Modulation in Form der Bit-Folge codierte Sende-Signal SIG3 zwecks Einspeisung in die Fahrschienen F des Gleisabschnitts G sendet. Andererseits emp- fängt die Auswerte-Einrichtung AE von dem Empfänger E auch das Empfangs-Signal SIGE beziehungsweise die aus dem Empfangs-Signal SIGE ermittelte Codierung in Form der entsprechenden Frequenzmodulation. Dies ermöglicht es der Auswerte- Einrichtung AE, einen bitweisen Vergleich der Modulation des Empfangs-Signals SIGE mit der Modulation des Sende-Signals SIGs vorzunehmen. Ein bitweiser Vergleich bietet hierbei den Vorteil, dass dieser schnell ausgeführt werden kann. Vorzugsweise ist die Auswerte-Einrichtung AE zum signaltechnischer sicheren Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signals SIGE mit der Modulation des Sende-Signals SIGS ausgebildet. Die signaltechnische Sicherheit der Auswerte-Einrichtung AE kann hierbei durch für sich bekannte, zum Erreichen der im Bereich der Bahntechnik üblicherweise geforderten Sicherheitslevel erforderliche Architekturmaßnahmen gewährleistet werden. Entsprechende Maßnahmen können beispielsweise eine durchgehende Zweikanaligkeit der Auswerte-Einrichtung sowie den Einsatz sicherer Rechner umfassen.According to the exemplary embodiment of the figure, the device V further comprises an evaluation device AE in addition to the transmitter S and the receiver E. On the one hand, the evaluation device AE serves to generate the bit sequence stream, ie the coding in the form of the continuous bit sequence. The generated bit sequence transmits the evaluation device AE to the transmitter S, which transmits the modulation signal in the form of the bit sequence encoded transmission signal SIG 3 for the purpose of feeding into the rails F of the track section G. On the other hand, the evaluation device AE receives from the receiver E also the reception signal SIG E or the coding determined from the reception signal SIG E in the form of the corresponding frequency modulation. This allows the evaluation device AE, a bitwise comparison of the modulation of the Receive signal SIG E with the modulation of the transmit signal SIGs make. A bitwise comparison offers the advantage that it can be executed quickly. Preferably, the evaluation device AE is designed for reliably comparing the modulation of the receive signal SIG E with the modulation of the transmit signal SIG S. The signaling safety of the evaluation device AE can be ensured by architecture measures known per se, which are required to achieve the security level usually required in the field of railway technology. Corresponding measures can include, for example, a continuous dual-channeling of the evaluation device and the use of secure computers.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen kann im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise auf starre, vorab festgelegte Bit-Muster verzichtet werden. Hierdurch und insbesondere durch eine Codierung des Sende-Signals mittels einer beliebi- gen, insbesondere zufallsbasiert generierten, Modulation kann eine Beeinflussung zwischen zwei Vorrichtungen, d.h. beispielsweise Gleisstromkreisen, aufgrund gleicher Codierungen beziehungsweise Bit-Informationen praktisch ausgeschlossen werden .In accordance with the above statements, it is advantageously possible to dispense with rigid, predetermined bit patterns within the scope of the device according to the invention and of the method according to the invention. In this way, and in particular by encoding the transmission signal by means of an arbitrary, in particular random-based, generated modulation, an interference between two devices, i. For example, track circuits, due to the same codes or bit information are practically excluded.
Insgesamt ergeben sich somit durch die vorliegende Erfindung erhebliche Vorteile hinsichtlich der Verringerung des Störaufkommens innerhalb eines Projektes beziehungsweise einer Anlage. Aufgrund der stetigen Informationsauswertung, d.h. des bitweisen Vergleichs, erhöht sich darüber hinaus die Verfügbarkeit der Vorrichtung V, wobei aufwändige Synchronisationen in Abhängigkeit von der Länge eines verwendeten starren Bit-Musters, etwa im Falle einer Bit-Zerstörung, entfallen. Vorteilhafterweise ist es weiterhin nicht erforderlich, durch eine entsprechende Projektierung beziehungsweise Konfiguration, etwa durch Verwendung so genannter Bit-Muster-Stecker, sender- sowie empfängerseitig ein dem jeweiligen Gleisab- schnitt G beziehungsweise der jeweiligen Vorrichtung V desOverall, therefore, the present invention provides significant advantages in terms of reducing the amount of interference within a project or a plant. Due to the continuous information evaluation, that is, the bitwise comparison, moreover, the availability of the device V increases, with complex synchronization depending on the length of a rigid bit pattern used, such as in the case of bit destruction eliminated. Advantageously, it is also not necessary, by an appropriate configuration or configuration, for example by using so-called bit-pattern plug, sender- and receiver side a the respective track section G or the respective device V of
Gleisabschnitts G jeweils fest zugeordnetes Bit-Muster einzustellen. Hierdurch wird die Anzahl der für die Vorrichtung V erforderlichen Komponenten reduziert und Zeit bei der Montage der Vorrichtung V eingespart. Darüber hinaus vereinfacht sich auch die Projektierung dadurch, dass eine Zuordnung von Bit- Mustern zu Gleisstromkreisen in Lageplänen und Datenblättern nicht erforderlich ist. Des Weiteren führt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu, dass Einschränkungen bezüglich der Leitungs- beziehungsweise Kabelführung nahezu vollständig entfallen können, da eine überaus zuverlässige Überprüfung dahingehend möglich ist, ob sich ein von dem Empfänger E empfangenes Empfangs-Signal SIGE tatsächlich auf den betreffenden Gleisabschnitt G bezieht. Einzige Ausnahme hierbei ist, dass weiterhin die Leitungen des Senders S und des zugehörigen Empfängers E desselben Gleisabschnitts G beziehungsweise derselben Vorrichtung V voneinander getrennt geführt werden sollten, um ein Einkoppeln beziehungsweise Übersprechen des Sende-Signals SIGS in die Leitung des Empfängers E zu vermei- den. Entsprechend den vorstehenden Ausführungen besteht ein wichtiger Grund dafür, dass die Einschränkungen bezüglich der Kabelführung entfallen können, darin, dass insbesondere auch im Falle einer zufallsbasierten Generierung der Bit-Folge zur Codierung des Sende-Signals SIGS identische Bit-Folgen für verschiedene Vorrichtungen V praktisch ausgeschlossen werden können .Track section G each permanently assigned bit pattern set. As a result, the number of required for the device V components is reduced and saves time during assembly of the device V. In addition, the configuration is simplified by the fact that an assignment of bit patterns to track circuits in site plans and data sheets is not required. Furthermore, the application of the method according to the invention or the device according to the invention leads to the fact that restrictions with regard to the line or cable management can be almost completely eliminated, since an extremely reliable check is possible as to whether a receive signal SIG E received by the receiver E actually exists refers to the relevant track section G. The only exception here is that, furthermore, the lines of the transmitter S and the associated receiver E of the same track section G or the same device V should be guided separately from one another in order to avoid coupling or cross-talk of the transmission signal SIG S into the line of the receiver E. the. In accordance with the above, an important reason that the restrictions on cable routing can be dispensed with is that in particular even in the case of a random-based generation of the bit sequence for coding the transmit signal SIG S identical bit sequences for different devices V practically can be excluded.
Zusammenfassend ist somit zu sagen, dass die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V gemäß der Figur eine Er- höhung der Störunempfindlichkeit der Vorrichtung V zur Detek- tion des Belegt- oder Freizustandes des Gleisabschnitts G ermöglicht, wobei gleichzeitig eine Vereinfachung und damit verbunden eine Kostenreduktion erzielt wird. In summary, it can thus be said that the embodiment of the device V according to the invention according to the FIGURE represents an embodiment of the invention. Increasing the noise immunity of the device V for detecting the busy or free state of the track section G allows, at the same time a simplification and associated cost reduction is achieved.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (V) zur Detektion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts (G) mit - einem Sender (S) zum Einspeisen eines mittels einer Modulation codierten Sende-Signals (SIGs) in die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) und zumindest einem Empfänger (E) zum Empfangen eines durch eine Übertragung des Sende-Signals (SIGS) über die Fahr- schienen (F) des Gleisabschnitts (G) bewirkten Empfangs- Signals (SIGE) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung (V) zum Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) mit der Modulation des Sende-Signals (SIGs) ausgebildet ist.1. A device (V) for detecting the busy or free state of a track section (G) with - a transmitter (S) for feeding a coded by a modulation transmission signal (SIGs) in the rails (F) of the track section (G) and at least one receiver (E) for receiving a reception signal (SIGE) caused by a transmission of the transmission signal (SIG S ) via the rails (F) of the track section (G), characterized in that the device (V) for Comparing the modulation of the receive signal (SIG E ) with the modulation of the transmit signal (SIGs) is formed.
2. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) zum Erzeugen eines mittels einer beliebi- gen, insbesondere zufallsbasiert generierten, Modulation codierten Sende-Signals (SIGS) ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the device (V) for generating a by means of any, in particular random-based generated, modulation encoded transmit signal (SIG S ) is formed.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung (V) zum Erzeugen eines mittels einer Frequenzmodulation codierten Sende-Signals (SIGS) ausgebildet ist .3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the device (V) for generating a coded by a frequency modulation transmission signal (SIG S ) is formed.
4. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) zum Erzeugen eines mittels einer Modulation in Form einer Bit-Folge codierten Sende-Signals (SIGS) ausgebildet ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (V) for generating a coded by means of a modulation in the form of a bit sequence transmit signal (SIG S ) is formed.
5. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) zum bitweisen Vergleich der Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) mit der Modulation des Sende- Signals (SIGS) ausgebildet ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the device (V) for bitwise comparison of the modulation of the receive signal (SIG E ) with the modulation of the transmit signal (SIG S ) is formed.
6. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) zum kontinuierlichen Codieren des Sende- Signals (SIGS) ausgebildet ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (V) for continuously encoding the transmission signal (SIG S ) is formed.
7. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) zum signaltechnisch sicheren Vergleichen der Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) mit der Modulation des Sende-Signals (SIG3) ausgebildet ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (V) for fail-safe comparison of the modulation of the receive signal (SIG E ) with the modulation of the transmit signal (SIG 3 ) is formed.
8. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) basierend auf dem Vergleich der Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) mit der Modulation des Sende- Signals (SIGs) zum Erzeugen eines einen Störzustand anzeigenden Fehler-Signals ausgebildet ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (V) based on the comparison of the modulation of the receive signal (SIG E ) with the modulation of the transmit signal (SIGs) for generating a fault condition indicative error signal is trained.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung (V) zum Ausgeben des Fehler-Signals in Form einer optischen und/oder akustischen Warnmeldung ausgebildet ist .9. Device according to claim 8, characterized in that the device (V) is designed to output the error signal in the form of an optical and / or acoustic warning message.
10. Vorrichtung 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 die Vorrichtung (V) zur Übertragung von Datensignalen über die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) an ein den Gleisabschnitt (G) belegendes Schienenfahrzeug ausgebildet ist .10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (V) is designed to transmit data signals via the travel rails (F) of the track section (G) to a rail vehicle occupying the track section (G).
11. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (V) zur Detek- tion des Belegt- oder Freizustandes eines Gleisabschnitts (G) , wobei11. A method for operating a device (V) for detecting the busy or free state of a track section (G), wherein
- ein mittels einer Modulation codiertes Sende-Signal (SIGS) in die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) eingespeist wird und- A coded by a modulation transmission signal (SIG S ) in the rails (F) of the track section (G) is fed and
- ein durch eine Übertragung des Sende-Signals (SIGS) über die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) bewirktes Empfangs-Signal (SIGE) empfangen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) mit der Modulation des Sende-Signals (SIG3) verglichen wird.- Received by a transmission of the transmission signal (SIG S ) on the rails (F) of the track section (G) receiving signal (SIG E ) is received, characterized in that the modulation of the receive signal (SIG E ) with the Modulation of the transmit signal (SIG 3 ) is compared.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Sende-Signal (SIGS) mittels einer beliebigen, insbesondere zufallsbasiert generierten, Modulation codiert wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the transmission signal (SIG S ) by means of any, in particular random-based generated, modulation is encoded.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Sende-Signal (SIGS) mittels einer Modulation in Form einer Frequenzmodulation codiert wird.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the transmission signal (SIG S ) is coded by means of a modulation in the form of a frequency modulation.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Sende-Signal (SIGs) mittels einer Modulation in Form einer Bit-Folge codiert wird. 14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the transmission signal (SIGs) is encoded by means of a modulation in the form of a bit sequence.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) bitweise mit der Modulation des Sende-Signals (SIGS) verglichen wird.15. The method according to claim 14, characterized in that the modulation of the receive signal (SIG E ) is bitwise compared with the modulation of the transmit signal (SIG S ).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Sende-Signal (SIGS) kontinuierlich codiert wird.16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that the transmission signal (SIG S ) is continuously encoded.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Modulation des Empfangs-Signals (SIGE) signaltechnisch sicher mit der Modulation des Sende-Signals (SIG3) verglichen wird.17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the modulation of the receive signal (SIG E ) is technically safe compared with the modulation of the transmit signal (SIG 3 ).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass basierend auf dem Vergleich der Modulation des Empfangs- Signals (SIGE) mit der Modulation des Sende-Signals (SIG3) ein einen Störzustand anzeigendes Fehler-Signal erzeugt wird.18. The method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that based on the comparison of the modulation of the receive signal (SIG E ) with the modulation of the transmit signal (SIG 3 ) an error condition indicating fault signal is generated.
19. Verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Fehler-Signal in Form einer optischen und/oder akusti- sehen Warnmeldung ausgegeben wird.19. The method according to claim 18, wherein a fault signal is output in the form of an optical and / or audible warning message.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass über die Fahrschienen (F) des Gleisabschnitts (G) Datensigna- Ie an ein den Gleisabschnitt (G) belegendes Schienenfahrzeug übertragen werden. 20. Method according to one of claims 11 to 19, wherein data signals are transmitted via the rails (F) of the track section (G) to a rail vehicle occupying the track section (G).
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