DE2439598A1

DE2439598A1 - COMMUNICATION SYSTEM FOR A VEHICLE MOVING ALONG A SPECIFIC TRACK

Info

Publication number: DE2439598A1
Application number: DE2439598A
Authority: DE
Inventors: Forrest Wayne Gagnon; Arthur Hilliard Marsh
Original assignee: Transportation Technology Inc
Current assignee: Transportation Technology Inc
Priority date: 1973-08-20
Filing date: 1974-08-17
Publication date: 1975-03-06
Also published as: JPS5052707A; JPS5760821B2; ZA743613B; AU7246574A; FR2241424B1; FR2241424A1; GB1485827A; CA1017047A

Description

Dipl.-lng.W.DaWkeDipl.-Ing. W. DaWke

DipUng. H.-]. Lippert PatentanwälteDipUng. H.-]. Lippert patent attorneys

506 Refrath bei Köln Frankenfofster Straße 137506 Refrath near Cologne Frankenfofster Strasse 137

14. August 1974 Da./krAugust 14, 1974 Da./kr

Transportation Technology, Inc. Denver, Colorado, USATransportation Technology, Inc. Denver, Colorado, USA

"Kommunikationssystem für ein längs einer bestimmten Bahn "bewegbares Fahrzeug""Communication system for a vehicle" movable along a certain path "

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem für ein längs einer bestimmten Bahn bewegbares Fahrzeug, und insbesondere betrifft sie eine Übertragungsleitung und eine Kupplungsanordnung für ein solches System.The invention relates to a communication system for a longitudinal Vehicle movable on a particular path, and more particularly relates to a transmission line and a coupling assembly for such a system.

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Es sind bereits viele verschiedene Kommunikationssysteme bekannt, und von diesen sind einige auch praktisch eingesetzt worden. Die fortschreitende Technik in Transportsystemen, insbesondere Hochgeschwindigkeits-Transportsystemen automatischer Steuerung, die derzeit gebaut werden, bringen jedoch hohe Anforderungen hinsichtlich Kapazität und Zuverlässigkeit des Kommunikationssystems mit sich. In einem bestimmten System, beispielsweise einem Personen-Schnelltransitsystem, kann ein einzelnes Fahrzeug die Kommunikation von Sicherheitssystem-Information sowie von Fahrzeug-Betriebs- und Steuerdaten und Tonkommunikation mit einer bahnseitigen Station oder mit einer örtlichen Kontrollstation erfordern.Many different communication systems are known and some of them are put into practical use been. The advancing technology in transportation systems, especially high-speed transportation systems more automatic Control systems that are currently being built, however, place high demands on the capacity and reliability of the Communication system with itself. In a particular system, for example a rapid transit system for people, a individual vehicle the communication of safety system information as well as vehicle operating and control data and Require audio communication with a railroad station or with a local control station.

Bekannt sind Hochfrequenz-Übertragungssysteme für eine solche Fahrzeugkommunikation. Eine Hochfrequenz-Übermittlung erfordert jedoch eine staatliche Genehmigung wegen der Feldstrahlung, und damit ist die Frequenzzuteilung häufig weitgehend eingeschränkt. Ein ausgeprägter Nachteil solcher Hochfrequenzsysteme besteht darin, daß Sicherheitssystem-Information bezüglich der Fahrzeugposition, der Geschwindigkeit usw. nicht verfügbar ist, ohne aktive Informationserzeugung und Übermittlung vom Fahrzeug. Ferner sind direkte Luftwellenkopplungen nicht effektiv, wenn das Fahrzeug zwischen Gebäuden oder durch Tunnels fährt. Solche Systeme unterliegen ferner Störungen von Weitfeld-Strahlungssendern wie Radio- und TV-Stationen.High-frequency transmission systems for such vehicle communication are known. Requires high frequency transmission however, a state license because of the field radiation, and thus the frequency allocation is often largely restricted. A pronounced disadvantage of such high-frequency systems is that safety system information relating to the vehicle position, speed etc. is not available without active information generation and transmission from the vehicle. Furthermore, direct air wave couplings are not effective when the vehicle is traveling between buildings or through tunnels. Such Systems are also subject to interference from wide-field radiation transmitters like radio and TV stations.

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Zum Stand der Technik gehören ferner KommuMkationssysteme in Induktivkreisausführung; solche Systeme haben, jedoch ebenfalls schwerwiegende Nachteile, Die Handbreite ist Qhne Hochfreq.uenz~ kapazität sehr begrenzt. Ferner ist keine WeitfeldrrStrahlungs.·^ Immunität oder -löschung vorhanden, pie herkömmliehen Induktivrkreissysteme arbeiten mit einer zweiadrigen Übertragungsleitung mit parallelen Leitern zusammen mit einem Induktivkreis, der am fahrenden Fahrzeug sitzt. Es ist vorgeschlagen worden, die in der 2-Draht-Übermittlungsleitung erzeugte Interferenz da-* durch zu verringern, daß Drahtkreuzungen vorgesehen werden, d.h. Überkreuzungen in regelmäßigen Intervallen, Die Schwierigkeit mit einer · solchen gekreuzten 2-Draht-^Leitung besteht jedoch · darin, daß das zwischen einen induktiven Kreis an einem fahrenden Fahrzeug und der Leitung gekoppelte Signal an den Kreuzpunkten unterbrochen wird. Es ist vorgeschlagen worden, diese Schwierigkeit beim Stand der Technik dadurch zu vermeiden, daß zwei 2-Draht-Transmissionsleitungen vorgesehen werden, die jeweils im Abstand angeordnete Kreuzungen haben, wobei die Kreuzungen jeweils abwechselnd auftreten. Die beiden 2-Draht-Leitungen werden mit phasenverschobenen Signalen gleicher Amplitude erregt, so daß das von der Übertragungsleitung empfangene Signal immer größer als Null ist. Ein solches Induktivkreissystem ist aus der US-Patentschrift 3 527 897 bekannt. Andere Induktivkreissysteme für Fahrzeuge sind in der US-rPat ent schrift 3 617 890 und in der US-Patentschrift 3 694 751 beschrieben worden. The state of the art also includes communication systems in Inductive circuit design; such systems have, however, as well Serious disadvantages, the hand width is without high frequency ~ capacity very limited. Furthermore, there is no wide-field radiation Immunity or extinction present, conventional inductive circuit systems work with a two-wire transmission line with parallel conductors together with an inductive circuit, the sitting on the moving vehicle. It has been suggested that Interference generated in the 2-wire transmission line da- * by reducing wire crossings, i.e. crossovers at regular intervals, the difficulty with such a crossed 2-wire ^ line, however, there is in that the signal coupled between an inductive circuit on a moving vehicle and the line at the intersection points is interrupted. It has been proposed to avoid this difficulty in the prior art by two 2-wire transmission lines are provided, each have spaced intersections, the intersections occurring alternately. The two 2-wire lines are excited with phase-shifted signals of equal amplitude, so that that received from the transmission line Signal is always greater than zero. Such an inductive circuit system is known from US Pat. No. 3,527,897. Other Inductive circuit systems for vehicles are in the US-rPat ent 3,617,890 and U.S. Patent 3,694,751.

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Gemäß der Erfindung ist ein Kommunikationssystem vorgesehen, das vorteilhafte Merkmale eines Induktivkreissystems ausnutzt und das auch eine gute Bandbreite mit sich "bringt und eine grosse Immunität gegen Fernfeldstrahlung hat und eine zu vernachlässigende Strahlung in das Fernfeld erzeugt. Das wird durch Terwendung einer abgeglichenen Übermittlungsleitung erreicht, die mindestens drei Leiter hat, von denen Jeder eine Wellenform hat, wobei die Wellen der Leiter gegeneinander versetzt sind, so daß die Wellenformen der Leiter ein Muster wie das der herkömmlichen Wiedergabe von mehrphasigen Spannungen bilden. Jeder Leiter entspricht jeder Phasenspannung in der herkömmlichen Wiedergabe. Darüber hinaus sind Mittel zur Verhinderung der Reflektion von Signalwellen vom entfernten Ende der Übertragungsleitung vorgesehen, und sie haben vorzugsweise die Form eines vierten Leiters als Rücklaufweg für die Signalströme. Die Übermittlungsleitung wiikfc mit einem induktiven Sendekreis am Fahrzeug zusammen, so daß die in jedem der Phasenleiter der Übertragungsleitung induzierten Signale gleiche Amplitude haben, jedoch gegeneinander phasenverschoben sind. Demgemäß kann Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugposition und der Fahrzeugrichtung ohne weiteres durch Messung der Frequenz, der Periodenzahl oder Impulse und der Phasenfolge des Signals an den Phasenleitern an der W_egestation abgeleitet werden. Die Leiter der Übermittlungsleitung und die Sende- und Empfangs-InduktivkreiseAccording to the invention, a communication system is provided which utilizes the advantageous features of an inductive circuit system and which also has a good bandwidth and is highly immune to far-field radiation and generates negligible radiation into the far-field. This is achieved by using a balanced transmission line, which has at least three conductors each of which has a waveform, the waves of the conductors being offset from each other so that the waveforms of the conductors form a pattern like that of the conventional representation of polyphase voltages. In addition, means are provided for preventing the reflection of signal waves from the far end of the transmission line, and they are preferably in the form of a fourth conductor as a return path for the signal currents so that the signals induced in each of the phase conductors of the transmission line have the same amplitude but are out of phase with one another. Accordingly, information relating to the vehicle speed, the vehicle position and the vehicle direction of the signal are derived gestation on the phase conductors at the W _e readily by measuring the frequency, the period or number of pulses and the phase sequence. The conductors of the transmission line and the transmit and receive inductive circuits

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des Systems haben eine solche Form, daß sie keine Fernfeldstrahlung erzeugen und daß sie gegen Störungen von Fernfeldstrahlungssendern immun sind.of the system have such a shape that they do not have far-field radiation and that they are immune to interference from far-field radiation transmitters.

Erfindungsgemäß können ferner Ton- und Datenkommunikationskanäle über die genannte Übertragungsleitung vorgesehen sein, die in Verbindung mit den Empfängerkreisen ein kontinuierliches Signal erzeugt, d.h. eins, das eine von der Position des Kreises längs der Übertragungsleitung unabhängige Amplitude hat. Das wird an der Wegestation insbesondere dadurch erreicht, daß jedes der Signale an den getrennten Phasenleitern der Übertragungsleitung quadriert wird und dann die quadrierten Signale summiert werden, um das kontinuierliche Signal zur Verwendung in den Detektorstufen des Empfängers zu erhalten. Am Fahrzeugempfänger wird mit zwei Empfangskreisen gearbeitet, die längs der Übertragungsleitung so phasenverschoben sind, daß ein kontinuierliches Signal dadurch entsteht, daß jedes der Empfängerkreissignale quadriert wird und die quadrierten Signale zur Verwendung in der Detektorstufe des Empfängers summiert werden.According to the invention, audio and data communication channels can also be provided via said transmission line, which, in conjunction with the receiving circuits, generates a continuous signal, i.e. one that is one from the position of the circuit has independent amplitude along the transmission line. This is achieved at the way station in particular that each of the signals on the separate phase conductors of the transmission line is squared and then the squared signals can be summed to obtain the continuous signal for use in the detector stages of the receiver. At the vehicle receiver is used with two receiving circuits, which are so phase-shifted along the transmission line that a continuous Signal is created by each of the receiver circuit signals being squared and the squared signals for Use can be summed in the detector stage of the receiver.

Ferner werden gemäß der Erfindung der Sendekreis und der Empfangskreis am Fahrzeug gegen Fernfeldstrahlung immun gemacht, indem jeder Kreis in die Form der Ziffer 8 gebracht wird. TJm das gesendete Signal, das von den beiden Empfangskreisen aufgenommen wird, auf ein Minimum zu reduzieren, wird ein Empfangskreis in eine Schlaufe des 8-förmigen SendekreisesFurthermore, according to the invention, the transmission circuit and the Receiving circuit on the vehicle made immune to far-field radiation, by making each circle in the shape of the number 8. TJm to reduce the transmitted signal, which is picked up by the two receiving circuits, to a minimum a receiving circle in a loop of the 8-shaped transmitting circle

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gesetzt und der andere Empfangskreis wird in die andere Schlaufe des 8-förmigen Sendekreises gesetzt.is set and the other receiving circuit is placed in the other loop of the 8-shaped transmitting circuit.

Darüber hinaus sieht die Erfindung eine Kommunikationsübertragungsleitung in Drei-Phasen-Vier-Drahtform mit verteilter Kapazität und großer Bandbreite und mit einer charakteristischen Impedanz vor, die von der Umgebung unabhängig ist. Das wird dadurch erreicht, daß die Leiter der Übertragungsleitung zwischen Isolierbänder gelegt werden und die Bänder lamelliert werden, um ein einheitliches Kabel zu bilden.The invention also provides a communication transmission line in three-phase four-wire form with distributed capacitance and wide bandwidth and with a characteristic Impedance, which is independent of the environment. This is achieved in that the conductors of the transmission line between insulating tapes and laminating the tapes to form a unitary cable.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher er- ' läutert. In den Zeichnungen sind:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings are:

Fig. 1 ein Schaubild eines Anwendungsbeispiels der Erfindung in einem Fahrzeugkommunikationssystem; 1 is a diagram of an example of the application of the invention in a vehicle communication system;

Fig. 2 die Darstellung einer 3-Phasen-Übertragungsleitung und eines Fahrzeugsendekreises;FIG. 2 shows a 3-phase transmission line and a vehicle transmission circuit; FIG.

Fig. 3 die Darstellung der Phasenbeziehung von Spannungen an den Leitern der Übertragungsleitung;3 shows the representation of the phase relationship of voltages on the conductors of the transmission line;

Fig. 4 die Darstellung einer 3-Phasen-4-Draht-Übertragungsleitung mit Fahrzeugempfangskreisen;4 shows a 3-phase, 4-wire transmission line with vehicle receiving circuits;

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Pig. 5 die Darstellung der Grrenzflächensehatltkreise zwischen einer ortsfesten Statie>n und der Übertragungsleitung;Pig. 5 the representation of the boundary surface circles between a stationary station and the transmission line;

Pig. 6 die Form der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangskreise;Pig. 6 the shape of the vehicle-side transmitting and receiving circuits;

Fig. 7 eine Darstellung der Form der vier leiter der Übertragungsleitung;Figure 7 is an illustration of the shape of the four conductors of the transmission line;

Fig.-8 eine Darstellung des Aufbaus der Übertragungsleitung; Fig. 8 is a diagram showing the structure of the transmission line;

Fig. 9 ein Blockschaubild der ortsfesten Station undFig. 9 is a block diagram of the fixed station and

Fig. 10 ein Blockschaubild der Fahrzeugstation.Figure 10 is a block diagram of the vehicle station.

Part I - System Arrangement

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Kommurikationssystem für ein Fahrzeug gezeigt, das bahngeführt ist und zum Transportieren von Personen oder Stückgut eingerichtet ist. Insbesondere handelt es sich bei dem bahngeführten Fahrzeug im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Aus-In Fig. 1, an embodiment of the invention is in one Commurication system shown for a vehicle that is rail-guided is and is set up to transport people or general cargo. In particular, it is the rail-guided Vehicle in the illustrated embodiment to an

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führung, wie sie bereits vorgeschlagen worden ist. Das bahngeführte Fahrzeug ist mit einem Fahrwerk in Luftkissenausführung versehen und arbeitet mit einem Linear-Induktionsmotor zu Antriebszwecken. Die Erfindung ist in ihrer Anwendung jedoch nicht auf ein solches Fahrzeug und auf ein solches Führungssystem beschränkt; sie ist vielmehr allgemein anwendbar für Kommunikations- und Steuerzwecke für ein Fahrzeug, das längs bestimmter Fahrbahnen fährt.leadership as already suggested. The railroad The vehicle is equipped with an air-cushioned chassis and works with a linear induction motor for drive purposes. However, the application of the invention is not restricted to such a vehicle and to such a guidance system; rather, it is generally applicable to Communication and control purposes for a vehicle traveling along certain lanes.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Transportsystem, in das die Erfindung eingebaut ist, eine Hauptführungsbahn 10 und eine Abzweigführungsbahn 12, die an einer Weiche 14 mit der Hauptführungsbahn verbunden ist, auf. Ein Fahrzeug 16 ist mit geregelter Geschwindigkeit längs der Fahrbahn bewegbar und hat die Möglichkeit eines Umschaltens der Führungsbahn, um wahlweise auf der Hauptführungsbahn 10 zu bleiben oder in die Abζweigungsführungsbahn 12 zu fahren. Zum Umschalten der Führungsbahn ist das Fahrzeug mit einem rechtssitzenden Haltearm 18 versehen, der in der ausgefahrenen Position gezeigt ist. Das Fahrzeug ist ferner mit einem linkssitzenden Haltearm 20 versehen, der in der zurückgefahrenen Lage gezeigt ist. Der Haltearm 18 trägt ein Schaltrad 22, das in der ausgefahrenen Position an einer Schaltschiene 23 angreift, um das Fahrzeug in der Bahn an der rechten Seite der Führungsbahn durch die Weiche 14 hindurchzuhalten. Der linke Haltearm 20 trägt ein Rad 24, das in der zurückgefahrenen Position von der linkssitzendenAs shown in Fig. 1, a transport system in which the invention is incorporated comprises a main track 10 and a Branch guideway 12, which is connected to the main guideway at a switch 14. A vehicle 16 is regulated Speed can be moved along the roadway and has the option of switching the guideway to selectively To stay on the main guideway 10 or to drive into the branch guideway 12. To switch the In the guideway, the vehicle is provided with a right-hand holding arm 18, which is shown in the extended position. The vehicle is also provided with a left seated support arm 20 shown in the retracted position. Of the Holding arm 18 carries a ratchet wheel 22 which, in the extended position, engages a shift rail 23 around the vehicle to hold through the switch 14 in the path on the right-hand side of the guideway. The left holding arm 20 carries a wheel 24, the one in the retracted position from the left-seated one

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Schaltschiene abgehoben ist und damit nicht in Punktion tritt, um das Fahrzeug längs der Bahn an der linken Seite der Führungsbahn durch die Weiche 14 zu halten. Die Schaltanordnung zusammen mit der Konstruktion und dem Betrieb der Haltearme ist bereits im einzelnen vorgeschlagen worden. Eine Wegestation 30 befindet sich an der Hauptführungsbahn 10. Shift rail is lifted and thus does not puncture, to hold the vehicle along the track on the left side of the guideway through the switch 14. The switching arrangement together the construction and operation of the support arms has already been proposed in detail. A path station 30 is located on the main guideway 10.

Wie in Fig. 1 weiter dargestellt ist, weist das "Fahrzeugkommunikationssystem eine ortsfeste Station bzw. eine örtliche Steuerung 32 auf, die sich zweckmäßigerweise in der Wegestation 30 befindet, außerdem eine bewegliche bzw. am Fahrzeug befindliche Station 34 im Fahrzeug 16. Die Kommunikationsverbindung zwischen der ortsfesten Station und der Fahrzeugstation besteht aus einem Antennensystem, das eine Übertragungsleitung 36 zur rechten Seite der Hauptführungsbahn 10 und eine Übertragungsleitung 38 zur rechten Seite der Abzweigungsführungsbahn 12 aufweist. In gleicher Weise befindet sich eine Übertragungsleitung 40 an der linken Seite der Hauptführungsbahn 10, und eine Übertragungsleitung 42 befindet sich an der linken Seite der Abzweigungsführungsbahn 12. Wie im einzelnen noch zu beschreiben sein wird, ist das Fahrzeug mit Sende-Empfangskreisen 44 versehen, die an dem Haltearm 18 angeordnet sind, um eine Induktivkopplung mit den Übertragungsleitungen 36 und 38 zu bewirken, wenn der Haltearm 18 ausgefahren ist. Entsprechend ist das Fahrzeug mit Sende-Empfangskreisen 46 versehen, die am Haltearm 20 zur Kopplung mit denAs further illustrated in FIG. 1, the "vehicle communication system a stationary station or a local controller 32, which is expediently located in the route station 30 is located, as well as a mobile or on-vehicle station 34 in the vehicle 16. The communication link between the fixed station and the vehicle station consists of an antenna system that has a transmission line 36 to the right of the main track 10 and a transmission line 38 to the right of the branch track 12 has. Similarly, there is a transmission line 40 on the left side of the main track 10, and a transmission line 42 is on the left side of the branch track 12. As in FIG will be described individually, the vehicle is provided with transmit / receive circuits 44 which are arranged on the holding arm 18 are to induce inductive coupling with the transmission lines 36 and 38 when the support arm 18 is extended is. Accordingly, the vehicle is provided with transmit / receive circuits 46, which are attached to the holding arm 20 for coupling with the

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Übertragungsleitungen 40 und 42 angeordnet sind, wenn der Arm 20 ausgefahren ist. Wenn der eine oder der andere Arm sich in seiner zurückgefahrenen Position befindet, sind die betreffenden Sende-Empfangskopplungskreise von den betreffenden Übertragungsleitungen entfernt, und die Kreise sind effektiv von dem System getrennt.Transmission lines 40 and 42 are arranged when the arm 20 is extended. When one or the other arm is in its retracted position, those are concerned Transmit-receive coupling circuits from the relevant transmission lines removed, and the circles are effectively separated from the system.

Das Fahrzeugkommunikationssystem gemäß der Erfindung ist zur Herstellung einer 2-Wege-Übertragung zwischen dem Fahrzeug und der Wegestation eingerichtet. Insbesondere ist das System zur Kommunikation drei verschiedener Arten von Information eingerichtet, nämlich Sicherheitssysteminformation, Betriebs- und Steuerdaten für das Fahrzeug und Tonkommunikation. Die Sicherheitssysteminformation bezieht sich speziell auf ein bestimmtes Fahrzeug und wird von dem Fahrzeug über die Übertragungsleitung durch ein nicht moduliertes kontinuierliches Wellensignal übertragen. Die Sicherheitssysteminformation umfaßt die Position, die Geschwindigkeit, die Richtung und die Haltearmposition für das Fahrzeug. Die Fahrzeugsteuer- und Betriebsdaten sind zur Ausübung der Steuerung der Fahrzeugbewegungen eingerichtet, und sie werden durch phasenmodulierte, zeitvervielfachte Schmalbandkanäle übertragen. Die Tonkommunikation wird ebenfalls durch phasenmodulierte Schmalbandkanäle geschaffen, jedoch ohne, Zeitvervielfachung, so daß jedes Fahrzeug in dem Fahrbahnabschnitt den Steuerungstonkanal empfangen kann, jedoch nur ein Fahrzeug zur Zeit mit der Steuerung sprechen kann.The vehicle communication system according to the invention is for establishing 2-way transmission between the vehicle and the way station set up. In particular, the system is set up to communicate three different types of information, namely, security system information, vehicle operation and control data, and audio communication. The security system information relates specifically to a particular vehicle and is accessed by the vehicle via the transmission line transmitted by an unmodulated continuous wave signal. The safety system information includes the position the speed, direction and holding arm position for the vehicle. The vehicle control and operating data are for Exercise control of vehicle movements set up, and they are transmitted through phase-modulated, time-multiplied narrowband channels. The audio communication is also created by narrowband phase modulated channels, but without time multiplication, so that every vehicle is in the lane section can receive the control tone channel, but only one vehicle can speak to the control at a time.

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Während die Erfindung hauptsächlich mit der Kommunikation der sogenannten Sicherheitssysteminformation "befaßt ist, d.h. Position, Geschwindigkeit, Richtung und Haltearmposition, sind die Übertragungsleitung und die Kopplungskreise dafür nicht nur außerordentlich gut zum Erfüllen dieser Anforderungen geeignet, sondern auch ebensogut für das Erfüllen der anderen Arten von Kommunikation, nämlich phasenmodulierter Datenkanäle und phasenmodulierter Sprachkanäle.While the invention is mainly related to the communication of the so-called security system information "is concerned, i.e. position, Speed, direction and holding arm position not only the transmission line and the coupling circuits for it exceptionally well suited for meeting these requirements, but also for meeting the other types of Communication, namely phase modulated data channels and phase modulated voice channels.

Part II - Vehicle transmission coupling with transmission line

Erfindungsgemäß besteht jede Übertragungsleitung, beispielsweise die Übertragungsleitungen 36, 38 und 40, aus mehreren Leitern, die in einer mehrphasigen Verteilung angeordnet sind. Insbesondere besteht die Übertragungsleitung aus vier Leitern, von denen drei in einer 3-Phasen-Raumverteilung angeordnet sind und ein vierter Leiter als ein Rückweg für die Ströme in den anderen Leitern fungiert. Die Übertragungsleitung ist abgeglichen, d.h. jeder der drei Phasenleiter trägt gleiche Ströme, die in Phase miteinander liegen. Die Leiter der Übertragungsleitung sind ausreichend weit in der 3-Phasenverteilung voneinander entfernt und sind mit einer ausreichend verteilten Kapazität versehen, so daß die entstehende Leitung mit einer kontrollierten Impedanz abgeglichen ist, unabhängig von der Frequenz, und damit mit einer sehr großen Bandbreite. Wie nachstehend noch zu beschreiben sein wird, wird eine Einkupplung und eine Aus-According to the invention, each transmission line consists, for example the transmission lines 36, 38 and 40, made up of a plurality of conductors arranged in a multi-phase distribution. In particular the transmission line consists of four conductors, from three of which are arranged in a 3-phase spatial distribution and a fourth conductor acts as a return path for the currents in the other conductors. The transmission line is balanced, i.e. each of the three phase conductors carries equal currents that are in phase with one another. The conductors of the transmission line are sufficiently far apart in the 3-phase distribution and are provided with a sufficiently distributed capacity so that the resulting line with a controlled Impedance is balanced, regardless of the frequency, and thus with a very large bandwidth. As in the following will be described, an engagement and an exit

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kupplung mit der Leitung an der Fahrzeugstation durch Induktivkreise bewirkt.coupling with the line at the vehicle station by means of inductive circuits causes.

Ehe eine Diskussion der 4-Leiter-3-Phasen-Übertragungsleitung erfolgt, ist es nützlich, eine 3-Leiter-3-Phasen-Leitung zu betrachten, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. In Fig. 2 ist ein Übertragungskreis 50 Seite an Seite mit einer 3-Leiter-3-Phasen-)Übertragungsleitung 52 gezeigt. Die Übertragungsleitung 52 weist Leiter 54, 56 und 58 auf, die Phasen A, B und G an der Übertragungsleitung bilden. Jeder der Leiter 54, 56 und 58 ist in einer Rechteckwellenform angeordnet, wobei die Länge jeder Welle die gleiche für alle Leiter ist. Der Leiter 54 der Phase A ist durch eine volle Welle gezeigt, die eine Abmessung (im dargestellten Ausführungsbeispiel) in der Größenordnung von 150 cm haben kann. Der Leiter 56 der Phase B sitzt längs der Übertragungsleitung in solcher Weise, daß die Rechteckwelle desselben um eine Strecke nach rechts versetzt ist, die 120 elektrische Grade relativ zur Phase A entspricht. Der Leiter der Phase 0 sitzt längs der Übertragungsleitung, und dessen Rechteckwelle ist um eine Strecke nach rechts versetzt, die 120 elektrische Grade relativ zur Phase B entspricht. Die waagerechten Partien jeder der Rechteckwellen gemäß der Darstellung in Fig. 2 können übereinander liegen, natürlich ist aber jeder Leiter vom anderen isoliert. Die vertikalen Teile der Rechteckwellen in der Übertragungsleitung, d.h. die Kreuzpunkte der Leiter, sind in einem Abstand voneinander entfernt,Before discussing the 4-wire 3-phase transmission line, it is useful to consider a 3-wire 3-phase line, as shown in FIG. In Figure 2, a transmission circuit 50 is side by side with a 3-wire, 3-phase) transmission line 52 shown. The transmission line 52 has conductors 54, 56 and 58, phases A, B and G on the transmission line form. Each of the conductors 54, 56 and 58 is arranged in a square wave shape, the length of each wave is the same for all leaders. Phase A conductor 54 is shown by a solid shaft that is one dimension (in the illustrated FIG Embodiment) in the order of 150 cm may have. The phase B conductor 56 is seated along the transmission line in such a manner that the square wave thereof is offset to the right a distance equal to 120 electrical degrees relative to phase A. The head phase 0 sits along the transmission line, and its square wave is offset a distance to the right, the 120 electrical degrees relative to phase B. The horizontal portions of each of the square waves as shown in Fig. 2 can be on top of each other, but of course each conductor is isolated from the other. The vertical parts the square waves in the transmission line, i.e. the crosspoints of the conductors, are spaced apart from each other,

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der 60 elektrische Grade längs der Leitung entspricht.which corresponds to 60 electrical degrees along the line.

Diese Konstruktion der Übertragungsleitung sorgt für ein gewünschtes Maß an seitlichem Abstand der Leiter und für ein gewünschtes Maß an verteilter Kapazität zwischen den Leitern in den übereinanderliegenden Teilen, so daß die Übertragungsleitung eine Impedanz hat, die im wesentlichen unabhängig von der Frequenz ist. Ferner ist die Übertragungsleitung außerordentlich gut für die Kommunikation von Positions-Geschwindigkeits- und Richtungsinformation von einem fahrenden Fahrzeug durch einen Induktivkopplungskrexs am Fahrzeug geeignet. Diese Eigenschaft der Übertragungsleitung geht aus einer Betrachtung der Spannungen hervor, die in den getrennten Phasen durch einen Kopplungskreis induziert werden, der mit einem kontinuierlichen Wellen-Übermittlersignal erregt wird.This construction of the transmission line provides a desired one Degree of lateral spacing of the conductors and for a desired amount of distributed capacitance between the conductors in the superimposed parts so that the transmission line has an impedance which is substantially independent of the Frequency is. Furthermore, the transmission line is extremely good for the communication of position-speed and direction information from a moving vehicle through an inductive coupling circuit on the vehicle. This attribute The transmission line comes from a consideration of the Voltages that are induced in the separated phases by a coupling circuit, which with a continuous Wave transmitter signal is excited.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 hat der Sendekreis 50 die Form einer 8, d.h. zwei nebeneinander liegende Schiffen mit einer Kreuzung 62. Der Sendekreis 50 hat eine Länge, die gleich oder etwas kleiner als eine volle Periodenlänge der Rechteckwellenform der Leiter 54, 56 und 58 der Übertragungsleitung ist. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, erstreckt sich also der Sendekreis 50 über die volle Periode der Rechteckwelle des Leiters 54, und die Kreuzung 60 im Leiter 54 fluchtet mit der Kreuzung 62 im Sendekreis. Obgleich der Sendekreis und die Übertragungsleitung aus Gründen der Zweckmäßigkeit in Fig. 2 Seite an Seite According to the illustration in FIG. 2, the transmission circuit 50 has the form one 8, i.e. two adjacent ships with one Junction 62. The transmit circuit 50 has a length that is equal to or slightly less than a full period length of the square waveform is conductors 54, 56 and 58 of the transmission line. As shown in FIG. 2, the transmission circle extends 50 over the full period of the square wave of conductor 54, and intersection 60 in conductor 54 is aligned with intersection 62 in the broadcast area. Although the broadcast circuit and transmission line are shown side by side in FIG. 2 for convenience

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gezeigt sind, liegt in der Praxis der Sendekreis über der Übertragungsleitung Fläche an Fläche. 'are shown, in practice the transmission circuit is above the transmission line Surface to surface. '

Bei einer Erregung des Sendekreises 50 von einer ungedämpften Quelle 64 wird die Induktivkopplung zwischen dem Sendekreis und den Leitern der Übertragungsleitung durch das Magnetfeld erreicht, das durch den um den Kreis herumlaufenden Strom erzeugt wird. Zu einem bestimmten Zeitpunkt hat der umlaufende Strom im Sendekreis die durch die Pfeile in Fig. 2 angezeigte Richtung. Folglich hat das entstehende Magnetfeld die dargestellte Richtung, d.h. aus der Zeichnungsebene heraus an der linken Seite des Kreises (dargestellt durch den Punkt im Kreis) und in die Zeichnungsebene an der rechten Seite des Kreises hineinführend (dargestellt durch das Kreuz im Kreis). In diesem gleichen Augenblick koppelt das Magnetfeld die Leiter 54, 56 und 58 mit einer Feldrichtung, wie sie durch die Richtungssymbole in Fig. 2 angezeigt ist. In Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich der Sendekreis in einer Position relativ zum Leiter 54 der Phase A befindet, in der eine maximale Kopplung erreicht wird. Bei der Betrachtung des Grads der Kopplung ist zu beachten, daß die in dem Leiter 54 durch die linke Seite des Sendekreises induzierte Spannung sich mit der Spannung addiert, die im Leiter 54 durch die rechte Seite des Sendekreises induziert wird, und zwar wegen der Differenz in der Flußfeldrichtung auf den beiden Seiten des Sendekreises und der Kreuzung 60 im Leiter 54.When the transmission circuit 50 is excited by an undamped source 64, the inductive coupling between the transmission circuit and The conductors of the transmission line are reached by the magnetic field created by the current circulating around the circuit will. At a certain point in time, the circulating current in the transmission circuit has the direction indicated by the arrows in FIG. 2. Consequently, the resulting magnetic field has the direction shown, i.e. out of the drawing plane on the left side of the circle (represented by the point in the circle) and into the Drawing plane leads into it on the right side of the circle (represented by the cross in a circle). At this same moment, the magnetic field couples the conductors 54, 56 and 58 with it a field direction as indicated by the direction symbols in FIG. 2. In Fig. 2 it can be seen that the transmission circuit is in a position relative to phase A conductor 54 at which maximum coupling is achieved. In the Considering the degree of coupling, note that that induced in conductor 54 through the left side of the transmit circuit Voltage is added to the voltage induced in conductor 54 by the right side of the transmission circuit, and because of the difference in the direction of the flow field on the two Sides of the broadcast circle and the intersection 60 in the conductor 54.

- 15 509810/0761 - 15 509810/0761

Wenn sich der Sendekreis in der dargestellten Lage "befindet, erreicht die Kopplung mit dem Leiter 54 der Phase A und die dort induzierte Spannung das Maximum. In dieser gleichen Position hat die Kopplung mit den Leitern 56 und 58 der Phasen B bzw. C und die dort induzierte Spannung einen geringeren Wert als das Maximum; durch Überprüfung ist im übrigen festgestellt worden, daß der Grad der Kopplung mit den Leitern 56 und 58 ein Drittel der Kopplung mit dem Leiter 54 beträgt und daß sie im entgegengesetzten Sinn wirkt. Die in den Leitern 56 und 58 in dieser Position des Sendekreises induzierte Spannung beträgt also etwa ein Drittel der Spannung, die im Leiter 54 induziert wird, und sie hat die entgegengesetzte Polarität. Wie ersichtlich, sind also die Amplitude und die Polarität der in dem Sendekreis in die betreffenden Leitern 54, 56 und 58 der Übertragungsleitung induzierten Spannung eine Funktion der Position des Sendekreises längs der Übertragungsleitung. Wenn der Sendekreis aus der in Fig. 2 gezeigten Position um eine Strecke bewegt wird, die gleich 120 elektrischen Graden ist, so daß die Kreuzung 62 des Kreises mit der Kreuzung 66 des Leiters 56 der Phase B fluchtet, beträgt die Kopplung und damit die induzierte Spannung ein Maximum in der Phase B. Wenn der Sendekreis entsprechend weiter nach rechts um eine zusätzliche Strecke bewegt wird, die gleich 120 elektrischen Graden ist, erreicht die in dem Leiter 58 der Phase C induzierte Spannung ein Maximum.If the transmission circle is in the position shown ", achieves coupling with conductor 54 of phase A and the voltage induced the maximum there. In this same position, the coupling with conductors 56 and 58 has the phases B or C and the voltage induced there has a lower value than the maximum; by checking is otherwise established that the degree of coupling with conductors 56 and 58 is one third of the coupling with conductor 54 and that they acts in the opposite sense. The voltage induced in the conductors 56 and 58 in this position of the transmission circuit is so about a third of the voltage induced in conductor 54 and it is of opposite polarity. As can be seen so are the amplitude and polarity of the in that Send circuit in the respective conductors 54, 56 and 58 of the transmission line induced voltage is a function of the position of the transmit circuit along the transmission line. If the broadcasting area moved a distance from the position shown in FIG which is equal to 120 electrical degrees, so that the intersection 62 of the circle with the intersection 66 of the conductor 56 of the Phase B is aligned, the coupling and thus the induced one Voltage reaches a maximum in phase B. If the transmission circuit moves further to the right by an additional distance which is equal to 120 electrical degrees reaches the voltage induced in phase C conductor 58 is a maximum.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß dieFrom the above description it can be seen that the

5098 10/076 1 - 16 - .5098 10/076 1 - 16 -.

Kopplung zwischen dem Sendekreis und der Übertragungsleitung in Fig. 2 Spannungen in den getrennten Phasenleitern 54, 56 und 58 induziert, die sich als eine Funktion der Position längs der Leitung ändern. Das ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Spannungsänderung mit der Position für jede der Phasen A, B und C gezeigt ist. Die Spannung im Leiter 54 der Phase A ändert sich in einer etwa sinusförmigen Art und Weise als eine Funktion der Position des Sendekreises. Die Spannungen in den Leitern 56 und 58 der Phasen B bzw. C ändern sich in der gleichen Weise, die Spannungen sind jedoch um 120 elektrische Grade außer Phase miteinander wegen der Versetzung um 120 Grad der Rechteckwellen in der Ausbildung der Leiter in der Übertragungsleitung.Coupling between the transmission circuit and the transmission line in FIG. 2, voltages in the separate phase conductors 54, 56 and 58 which change as a function of position along the conduit. This is shown in Fig. 3, in which the Voltage change with position for each of phases A, B and C is shown. The voltage in phase A conductor 54 changes changes in a roughly sinusoidal manner as a function of the position of the broadcast circle. The tensions in the conductors 56 and 58 of phases B and C change in the same way, however, the voltages are 120 electrical degrees out of phase with one another because of the 120 degree offset of the square waves in the training of conductors in the transmission line.

Es ist also ersichtlich, daß bei einem mit dem Fahrzeug mitgeführten Sendekreis, der in die bahnseitige Übertragungsleitung gekoppelt ist, die Spannung in jedem der Leiter 54, 56 und 58 proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Die Geschwindigkeit kann also ohne weiteres in der ortsfesten Station gemessen werden, indem die Frequenz der Spannung an irgendeinem der Phasenleiter gemessen wird. Es versteht sich ferner, daß die Position eines Fahrzeugs ohne weiteres dadurch bestimmt werden kann, daß die Perioden der induzierten Spannung in irgendeinem der Leiter der Übertragungsleitung gezählt werden, beginnend mit einer bekannten Anfangsposition. Um eine größere Positionsgenauigkeit zu erreichen, können alternativ die sukzessiven Spitzen der drei Phasenspannungen erfaßt und sukzessiveIt can therefore be seen that when one is carried with the vehicle Transmitter circuit, which is coupled into the railroad transmission line, the voltage in each of the conductors 54, 56 and 58 is proportional to the speed of the vehicle. The speed can therefore easily be in the stationary station can be measured by measuring the frequency of the voltage on any of the phase conductors. It is also understood that the position of a vehicle can easily be determined by the periods of the induced voltage in any the conductors of the transmission line can be counted starting with a known starting position. To a bigger one To achieve positional accuracy, the successive peaks of the three phase voltages can alternatively be detected and successively

509810/0761 - 17 -509810/0761 - 17 -

gezählt werden, so daß die Strecke auf eine Genauigkeit bestimmt werden kann, die der Strecke zwischen Spitzen entspricht. Darüber hinaus gestattet die 3-Phasen-Übertragungsleitung eine Bestimmung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs an der ortsfesten Station. Das wird ohne weiteres dadurch bestimmt, daß die Phasenfolge der drei getrennten Phasenspannungen in den Leitern 54, 56 und 58 gemessen wird, so daß .die Phasenfolge yon ABG eine Fahrtrichtung anzeigt, während eine Phasenfolge GBA die andere Fahrtrichtung anzeigt.are counted so that the distance is determined to an accuracy which corresponds to the distance between peaks. In addition, the 3-phase transmission line allows one Determination of the direction of travel of the vehicle at the stationary Station. This is easily determined by the fact that the phase sequence of the three separate phase voltages in the conductors 54, 56 and 58 is measured so that .the phase sequence of ABG indicates one direction of travel, while a phase sequence GBA indicates the other direction of travel.

Erfindungsgemäß zeigt das Kommunikationssystem eine zu vernachlässigende Strahlung, d.h. es wird kein Signal in das Fernfeld gesendet, und folglich kann auch kein Signal von dem Fernfeld empfangen werden. Das macht das System natürlich immun gegen Sendungen von Fernfeldsendern, wie Radio-und TV-Stationen, und gleichzeitig erzeugt es keine Störung mit Radioempfangsstationen außerhalb des Systems. Der Serndekreis 50, der in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Form einer 8, die aus zwei gleich großen Schlaufen gebildet ist, zwischen denen eine Kreuzung vorhanden ist. Der Kreis strahlt also nicht in das Fernfeld.According to the invention, the communication system shows negligible radiation, i.e. there is no signal in the Far field, and consequently no signal can be received from the far field. That of course makes the system immune against broadcasts from far-field transmitters, such as radio and TV stations, and at the same time it does not cause interference with radio receiving stations outside the system. The Sendenkreis 50, which is in Fig. 2 is shown in the shape of an 8, which is equal to two large loops is formed, between which there is an intersection. So the circle does not radiate into the far field.

Die in Fig. 2 gezeigte Übertragungsleitung 52 erzeugt wegen der Rechteckwellenform jedes Leiters eine zu vernachlässigende Strahlungsenergie. Für jeden Leiter erzeugt der Strom in aufeinanderfolgenden Halbwellenabschnitten Felder entgegengesetzter Polarität, jedoch gleicher Stärke. Durch IntegrationThe transmission line 52 shown in Fig. 2 produces a negligible one because of the square wave shape of each conductor Radiant energy. For each conductor the current is generated in successive Half-wave sections fields of opposite polarity, but the same strength. Through integration

- 18 509810/0761 - 18 509810/0761

der Feldstärke über die Länge des Leiters hinweg kann also gezeigt werden, daß für jede praktische Länge der Übertragungsleitung die Fernfeldstrahlungsenergie Null beträgt. Da die Fernfeldstärke für jeden Leiter Null erreicht, erreicht die Summierung der Feldstärken für die verschiedenen Leiter in der Übertragungsleitung ebenfalls Null, und damit ist die Fernfeldstrahlungsenergie ebenfalls vernachlässigbar. Da die Übertragungsleitung nicht in das Fernfeld strahlt, folgt, daß kein Signal an der Übertragungsleitung von einer Fernfeldstrahlung empfangen werden kann.the field strength over the length of the conductor can thus be shown will that for any practical length of transmission line the far field radiant energy is zero. Since the Far field strength for each conductor reaches zero, the summation of the field strengths for the various conductors in the reaches Transmission line is also zero, and so is the far field radiant energy also negligible. Since the transmission line does not radiate into the far field, it follows that none Signal on the transmission line can be received from far field radiation.

Erfindungsgemäß bietet das System ferner eine kontinuierliche Kommunikationskoppel in dem Sinne, daß ein Signal abgeleitet wird, das einen konstanten Wert in bezug auf die Position des Sendekreises längs der Übertragungsleitung hat. Diese Eigenschaft des Kommunikationssystems wird durch Quadrieren der Spannungen zwischen den getrennten Phasenleitern erreicht, wobei dann die Summierung der quadrierten Spannungen als das Kommunikationssignal genommen wird. Diese Beziehung geht aus der nachstehenden Betrachtung hervor. Wenn ein moduliertes Sendeausgangssignal an den Sendekreis der Fig. 2 angelegt wird, ist die zwischen zwei beliebigen Phasenleitern in der Übertragungsleitung induzierte Spannung eine Kosinusfunktion der Position des Kreises längs der Übertragungsleitung. Wenn die Position des Sendekreises in Beziehung zum Phasenleiter A steht, ist die zwischen dem Phasenleiter A und dem Phasenleiter B in-According to the invention, the system also offers a continuous communication link in the sense that a signal is derived which has a constant value with respect to the position of the transmission circuit along the transmission line. This attribute of the communication system is achieved by squaring the voltages between the separated phase conductors, where then the summation of the squared voltages is taken as the communication signal. This relationship goes out the following consideration. When a modulated transmit output signal is applied to the transmit circuit of Fig. 2, is the one between any two phase conductors in the transmission line induced voltage is a cosine function of the position of the circle along the transmission line. If the Position of the transmission circuit is related to phase conductor A, the position between phase conductor A and phase conductor B is

509810/0761509810/0761

- 19 -- 19 -

duzierte Spannung eine Kosinusfunktion der Winkelposition des Kreises dem Leiter 54 gegenüber. Das kann wie folgt ausgedrückt werden:duced voltage is a cosine function of the angular position of the Circle opposite the conductor 54. This can be expressed as follows:

IT AB = K cos aIT AB = K cos a

wobei K = eine Konstante und a = Winkelpositionwhere K = a constant and a = angular position

Wegen der 60 Grad Versetzung der Phasenleiter kann die zwischen den Leitern der Phase B und C induzierte Spannung wie folgt ausgedrückt werden:Because of the 60 degree offset of the phase conductors, the induced voltage between the phase B and C conductors can be as follows can be expressed:

V_BC = K cos (a + 60°)V _BC = K cos (a + 60 °)

Entsprechend beträgt die zwischen den Leitern der Phasen G und A induzierte Spannung:Correspondingly, the voltage induced between the conductors of phases G and A is:

V_CA = K cos (a + 120°)V _CA = K cos (a + 120 °)

Bei der Anfertigung des Kommunikationssystems, das nachstehend zu beschreiben sein wird, sind Mittel zu quadrieren und dann zum Summieren der Spannungen vorgesehen, die in den Phasenleitern induziert werden. Der Effekt einer solchen Signalverarbeitung ist durch die folgenden Beziehungen dargestellt:When making the communication system, the following will be described, means are provided for squaring and then summing the voltages in the phase conductors be induced. The effect of such signal processing is represented by the following relationships:

509810/076 1 V²⁰ "509810/076 1 V ²⁰ "

cos² (a+12O⁰)]
jedoch durch die Beziehung:cos ² (a + 12O ⁰ )]
however through the relationship:

cos χ = 1/2 (1+cos 2x)
kann die Gleichung (4) wie folgt ausgedrückt werden:cos χ = 1/2 (1 + cos 2x)
Equation (4) can be expressed as follows:

^y2AB ^{+ γ2}Β0 ^{+ γ2}0Α ^{= χ2} (5 + cos 2a + cos 2 (a+60°) ^y2 AB ^{+ γ2} Β0 ^{+ γ2} 0Α ^{= χ2} (5 + cos 2a + cos 2 (a + 60 °)

cos 2 (a+120°)lcos 2 (a + 120 °) l

jedoch:However:

cos 2a + cos 2 (a+60°) + cos 2 (a+120°) = 0 und:cos 2a + cos 2 (a + 60 °) + cos 2 (a + 120 °) = 0 and:

Es ist also zu sehen, daß die Summe der quadrierten Spannungen an den Leitern der Übertragungsleitung einen konstanten Wert in bezug auf die Position längs der Übertragungsleitung hat. Entsprechend wird ein konstantes Amplitudensignal an der Übertragungsleitung durch den Sendekreis erzeugt.It can thus be seen that the sum of the squared voltages on the conductors of the transmission line has a constant value in relation to the position along the transmission line. Accordingly, there is a constant amplitude signal on the transmission line generated by the broadcast circuit.

- 21 509810/0761 - 21 509810/0761

Part III - Coupling into the end of the transmission line

Da die Übertragungsleitung sowohl zum Senden als auch zum Empfangen verwendet werden soll, muß die Senderkopplung in das Ende der Leitung von solcher Art sein, daß dadurch das empfangene Signal vom Sendekreis nicht durch Kurzschließen ausgeschaltet wird. Entsprechend ist der Sender in jeden Phasenleiter durch eine Impedanz gekoppelt, die groß genug ist, um einen 'Verlust des empfangenen Signals zu verhindern, und ein Empfangskreis hoher Eingangsimpedanz ist zwischen jedes Paar Phasenleiter geschaltet. Eine solche Anordnung wäre zufriedenstellend, abgesehen von der Tatsache, daß die Übertragung von Strömen in Phase an jedem der Phasenleiter zu Reflektionen vom entfernten Ende der Übertragungsleitung führen würde. Diese Reflektion wird vermieden, wenn die Ströme in den getrennten Phasen um 120° phasenverschoben werden, was man durch Phasenverschiebungsnetzwerke erreichen kann. Solche Phasenverschiebungsnetzwerke erfordern jedoch eine große Bandbreite und sind sehr teuer.As the transmission line for both sending and receiving is to be used, the transmitter coupling in the end of the line must be of such a type that it enables the received The signal from the transmission circuit is not switched off by short-circuiting. The transmitter is accordingly in each phase conductor coupled by an impedance large enough to prevent loss of the received signal, and a High input impedance receiving circuit is connected between each pair of phase conductors. Such an arrangement would be satisfactory apart from the fact that the transmission of currents in phase on each of the phase conductors is due to reflections from the far end of the transmission line. This reflection is avoided when the currents in the separated Phases can be phase shifted by 120 °, which is known as phase shift networks can reach. However, such phase shift networks require a large bandwidth and are very expensive.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem der Reflektionen am Ende der Übertragungsleitung dadurch vermieden, daß ein vierter Leiter zur 3-Phasen-Übertragungsleitung hinzugefügt wird. Diese Übertragungsleitung 52', wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine solche 3-Phasen-4-Leiter-Leitung, und es handelt sich dabei um die gleiche Ausführung wie die Übertragungsleitung 52 in Fig. 2, außer daß der Rückflußleiter 70 hinzugefügt wordenAccording to the invention, this problem of reflections at the end of the transmission line is avoided in that a fourth conductor is added to the 3-phase transmission line. This transmission line 52 'is as shown in FIG such a 3-phase 4-conductor line, and it is the same design as the transmission line 52 in Fig. 2, except that return conduit 70 has been added

509810/0761 -22-509810/0761 -22-

24395932439593

ist. Der Leiter 70 ist ebenfalls in Rechteckwellenform vorgesehen, hat jedoch eine Periodenlänge, die gleich ein Drittel jener der Phasenleiter ist, so daß eine Kreuzung 52 an Intervallen entsteht, die 60 der Phasenleiter entsprechen. Am entfernten Ende der Übertragungsleitung ist jeder der Phasenleiter 54, 56 und 58 direkt mit dem Rückflußleiter 70 verbunden. Wie ersichtlich, führt jeder der Phasenleiter 54, 56 und 58 einen Strom i und die Ströme in den Phasenleitern befinden sich in Phase miteinander. Polglich führt der Rückflußleiter 70 einen Strom 3i, der mit den Strömen in den Phasenleitern außer Phase liegt. Es versteht sich, daß das Hinzufügen des Rückflußleiters 70 die Fernfeldstrahlungseigenschaften der Übertragungsleitung nicht ändert, wie das in Teil II vorstehend beschrieben worden ist, und zwar wegen der genannten Form. Ferner ermöglicht die Übertragungsleitung mit dem Hinzufügen des Rückflußleiters immer noch die Ableitung einer konstanten Signalspannung als eine Funktion der Sendekreisposition längs der Übertragungsleitung, wie das in Teil II im Zusammenhang mit Fig. 2 erörtert worden ist.is. The conductor 70 is also provided in a square wave shape, however, has a period length equal to one third of that of the phase conductors so that an intersection 52 at intervals arises, which correspond to 60 of the phase conductors. At the far end of the transmission line is each of the phase conductors 54, 56 and 58 connected directly to the return flow conductor 70. As can be seen, each of the phase conductors 54, 56 and 58 leads one Current i and the currents in the phase conductors are in phase with one another. The return flow conductor 70 leads one pole Current 3i which is out of phase with the currents in the phase conductors. It will be understood that the addition of the return pipe 70 does not change the far field radiation properties of the transmission line as described in Part II above is because of the form mentioned. Furthermore, with the addition of the return pipe, the transmission line always allows nor the derivative of a constant signal voltage as a Function of the circuit position along the transmission line as discussed in Part II in connection with FIG is.

Die bevorzugte Art der Kopplung des Senders der ortsfesten Station und der Empfänger in das finde der Übertragungsleitung ist in Fig. 5 gezeigt. Die Übertragungsleitung in Fig. 5 ist eine 3-Phasen-4-Drahtleitung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, und sie weist Phasenleiter 54, 56 und 58 und einen Rückflußleiter 70 auf. Eine Kopplung des Senders in die ÜbertragungsleitungThe preferred way of coupling the transmitter of the fixed station and the receiver in the find the transmission line is shown in FIG. The transmission line in Fig. 5 is a 3-phase 4-wire line as shown in Fig. 4, and it has phase conductors 54, 56 and 58 and a return conductor 70. A coupling of the transmitter into the transmission line

509810/076 1 -23-509810/076 1 -23-

wird mit Hilfe eines Umformers 74 erreicht. Der Umformer hat eine Primärwicklung 76, die durch einen Leistungsverstärker 78 des Senders erregt wird. Der Umformer hat Sekundärwicklungen 80, 82 und 84, die jeweils zwischen die Phasenleiter 54, 56 und 58 und den Rückflußleiter 70 geschaltet sind. Zu Isolierungszwecken sind Widerstände 86, 88 und 90 jeweils zwischen die Phasenleiter 54, 56 und 58 und die betreffenden Sekundärwicklungen des Umformers geschaltet. Die vorstehend beschriebene Anordnung koppelt das Sendersignal in die Übertragungsleitung in solcher Weise, daß die Phasenleiter Ströme gleicher Amplitude führen, die sich in Phase befinden.is achieved with the aid of a converter 74. The converter has a primary winding 76 excited by a power amplifier 78 of the transmitter. The converter has secondary windings 80, 82 and 84, each between the phase conductors 54, 56 and 58 and the return conductor 70 are connected. For isolation purposes, resistors 86, 88 and 90 are between the each Phase conductors 54, 56 and 58 and the relevant secondary windings of the converter are connected. The one described above Arrangement couples the transmitter signal into the transmission line in such a way that the phase conductors have currents of the same amplitude lead that are in phase.

Der Empfänger der ortsfesten Station wird in die Übertragungsleitung durch Umformer 92, 94 und 96 gekoppelt. Der Umformer 92 hat eine Primärwicklung, de zwischen die Phasenleiter 52 und 56 geschaltet ist, und dessen Sekundärwicklung ist mit dem Verstärker 98 verbunden. Der Umformer 94 ist mit seiner Primärwicklung zwischen die Phasenleiter 56 und 58 geschaltet, und dessen Sekundärwicklung ist mit dem Verstärker 102 verbunden. Entsprechend ist der Umformer 96 mit seiner Primärwicklung zwischen die Phasenleiter 54 und 58 geschaltet, und dessen Sekundärwicklung ist mit dem Verstärker 104 verbunden. Die Ausgänge der Verstärker 98, 102 und 104 können als Phasensignale A, Phasensignale B bzw. Phasensignale C angesehen werden. Diese Signale werden durch Quadrieren und Summieren weiter verarbeitet, wie das vorstehend beschrieben worden ist, undThe receiver of the fixed station is in the transmission line coupled by converters 92, 94 and 96. The converter 92 has a primary winding connected between phase conductors 52 and 56, and its secondary winding is with connected to amplifier 98. The converter 94 is connected with its primary winding between the phase conductors 56 and 58, and its secondary winding is connected to the amplifier 102. The converter 96 with its primary winding is corresponding connected between the phase conductors 54 and 58, and its secondary winding is connected to the amplifier 104. The outputs of amplifiers 98, 102 and 104 can be used as phase signals A, phase signals B and phase signals C can be viewed. These signals are further by squaring and summing processed as described above, and

. 509810/07 61 -24-. 509810/07 61 -24-

2A395982A39598

zwar durch entsprechende Schaltkreisauslegung, wie das nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 9 beschrieben wird.by appropriate circuit design, such as the one below will be described in connection with FIG.

Part IV - Vehicle receiver coupling with transmission line

Damit der Fahrzeugempfänger Signale von der Übertragungsleitung aufnimmt, sind Empfängerkreise 110 und 112 vorgesehen, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Um zu verhindern, daß die Empfängerkreise 110 und 112 Fremdsignale empfangen, die durch Fernfeldsender außerhalb des Kommunikationssystems erzeugt werden, hat jeder der Kreise die Form einer 8. Der Empfängerkreis 110 entwickelt eine Spannung V^, und der Empfängerkreis 112 entwickelt eine Spannung Vp.In order for the vehicle receiver to receive signals from the transmission line, receiver circuits 110 and 112 are provided, as shown in FIG. 4. To prevent the receiver circuits 110 and 112 from receiving extraneous signals generated by far-field transmitters outside the communication system, each of the circles is in the shape of an 8. Receiver circuit 110 develops a voltage V ^ and receiver circuit 112 develops a voltage Vp.

Erfindungsgemäß sind die beiden Empfängerkreise 110 und 112 um 90° relativ zu den Phasenleitern in der Übertragungsleitung versetzt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Kreuzungen an den Phasenleitern im Abstand von 60° zueinander liegen; entsprechend ist die Kreuzung des Empfängerkreises 112 in der Richtung der Übertragungsleitung gegen die Kreuzung des Empfängerkreises 110 um eine Strecke versetzt, die gleich dem Anderthalbfachen des Kreuzpunktabstandes der Phasenleiter. ist. Mit dieser Anordnung ist, wenn das Vorhandensein eines modulierten Übertragungssignals an der Übertragungsleitung angenommen wird, die in den Empfängerkreisen 110 und 112 induzierteThe two receiver circuits 110 and 112 are according to the invention offset by 90 ° relative to the phase conductors in the transmission line. From Fig. 4 it can be seen that the intersections are on the phase conductors at a distance of 60 ° from each other; the intersection of the recipient circle 112 is correspondingly in FIG The direction of the transmission line is offset from the intersection of the receiver circuit 110 by a distance equal to that One and a half times the distance between the cross points of the phase conductors. is. With this arrangement, it is assumed that a modulated transmission signal is present on the transmission line that induced in the receiver circuits 110 and 112

509810/0 7 61 -25-509810/0 7 61 -25-

Spannung eine Kosinusfunktion der Position der Empfängerkreise längs der Übertragungsleitung. Wegen ihrer Versetzung um 90° können diese Funktionen wie folgt ausgedrückt werden:Voltage is a cosine function of the position of the receiver circuits along the transmission line. Because of their offset by 90 ° these functions can be expressed as follows:

V. = M cos aV. = M cos a

T₂ = M cos (a+90°)T ₂ = M cos (a + 90 °)

wobei M = eine Konstante und
a = Winkelpositionwhere M = a constant and
a = angular position

Bei der Auslegung des Fahrzeugempfängers, der nachstehend zu beschreiben sein wird, sind Mittel vorgesehen, um die in den beiden Empfängerkreisen induzierten Spannungen zu quadrieren und dann zu summieren. Der Effekt einer solchen Signalverarbeitung geht aus der folgenden Beziehung hervor:When interpreting the vehicle receiver, the following applies to will be described, means are provided to square the voltages induced in the two receiver circuits and then add up. The effect of such signal processing can be seen from the following relationship:

² a ² a

(a+90°)J(a + 90 °) J.

Das kann wie folgt ausgedrückt werden:This can be expressed as follows:

V₁ ² + v₂ ² = M² [2 + cos 2a + cos 2 (a+90°)JV ₁ ² + v ₂ ² = M ² [2 + cos 2a + cos 2 (a + 90 °) J

- 26 509810/0761 - 26 509810/0761

jedoch:However:

cos 2a + cos 2 (a+90°) = 0
deshalb:cos 2a + cos 2 (a + 90 °) = 0
for this reason:

ν ² + ν ² = 2M² ν ² + ν ² = 2M ²

Aus der Gleichung 14 ist ersichtlich, daß die Summe der Quadrate der Spannungen in den beiden Empfängerkreisen 110 und 112 ein konstanter Wert in bezug auf die Position längs der Übertragungsleitung ist. Diese Anordnung erbringt also eine kontinuierliche Kommunikationskoppel in dem Sinne, daß das Signal eine konstante Amplitude als eine Funktion der -Übertragungsleitungsposition hat.From equation 14 it can be seen that the sum of the squares of the voltages in the two receiver circuits 110 and 112 is a constant value with respect to position along the transmission line. So this arrangement produces a continuous communication link in the sense that the signal has a constant amplitude as a function of transmission line position Has.

Um die Kopplung zwischen dem Sendekreis des Fahrzeugsenders und den Empfängerkreisen des Fahrzeugempfängers auf einem Minimum zu halten, sind die Sende- und Empfängerkreise so relativ zueinander angeordnet, wie das in Fig. 6 gezeigt ist. Der Sendekreis 50, wie er im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben worden ist,-hat die Form einer 8, und dessen zwei Schlaufen haben gleiche Flächen, die durch die Kreuzung 62 getrennt sind. Der Empfängerkreis 110 sitzt in der linken Schlaufe des Sendekreises 50, und der Empfängerkreis 112 sitzt in der rechten Schlaufe des Sendekreises 50. Diese Anordnung führtTo the coupling between the transmission circuit of the vehicle transmitter and the receiver circuits of the vehicle receiver on one To keep the minimum, the transmitter and receiver circuits are arranged relative to one another as shown in FIG. The transmission circuit 50, as it has been described in connection with FIG. 2, has the shape of an 8, and two of it Loops have equal areas that are separated by the intersection 62. The receiver circuit 110 sits in the left loop of the transmitter circuit 50, and the receiver circuit 112 sits in the right loop of the transmitter circuit 50. This arrangement leads

- 27 ^09810/0761 - 27 ^ 09810/0761

dazu, daß beide Teile des Empfängerkreises 110 sich in die gleiche Phase des gesendeten Signals einkoppeln, und die Nettokopplung beträgt Null wegen der 8-Form. Entsprechend hat der Empfängerkreis 110 eine Kopplung von etwa Null mit der anderen Phase des gesendeten Signals. Der Empfängerkreis 11.2, der sich in der rechten Schlaufe des Sendekreises 50 befindet, hat eine entsprechende Kopplungsbeziehung mit dem Sendekreis.to the fact that both parts of the recipient circle 110 are in the couple the same phase of the transmitted signal, and the net coupling is zero because of the 8-shape. Accordingly, the Receiver circuit 110 has approximately zero coupling with the other Phase of the transmitted signal. The group of recipients 11.2, who located in the right loop of the transmission circuit 50, has a corresponding coupling relationship with the transmission circuit.

Part V - Structure of the transmission line

Die erfindungsgemäße Übertragungsleitung hat vorzugsweise eine Kabelform, wie sie in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. In Fig. 7 ist die Beziehung der Rechteckwellen-Phasenleiter 54» 56 und 58 zu dem Rückflußleiter 70 gezeigt, wobei es sich versteht, daß die Leiter übereinander liegen, wie das im Zusammenhang mit Fig. 2 und 4 beschrieben und in Fig. 8 im einzelnen dargestellt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 8 ist die Übertragungslei- . tung als ein Flachkabel in Schichtbauweise aus Bandisolatoren ausgebildet, an denen jeweils leitende Wege vorgesehen sind. Der Rückflußleiter 70 befindet sich auf der Oberseite eines Isolierbands 120, und er ist durch ein Isolierband 122 abgedeckt, das eine Außenseite des Kabels bildet. Der Phasenleiter 58 sitzt auf der Oberseite eines Isolierbands 126, das flächig an der Unterseite des Bands 120 sitzt. Der Phasenleiter 56 sitzt auf der Oberseite eines Isolierbands 128, das wiederum flächig an der Unterseite des Bands 126 liegt. Der Phasenleiter 54 befind* sichThe transmission line according to the invention preferably has a cable shape as shown in FIGS. 7 and 8. In Fig. 7 is the relationship of the square wave phase conductors 54 »56 and 58 to return flow conductor 70, it being understood that the conductors are superimposed as that in connection with FIG Fig. 2 and 4 is described and shown in Fig. 8 in detail. As shown in FIG. 8, the transmission line is. as a flat cable in a layered construction made of tape insulators formed, on each of which conductive paths are provided. The return conductor 70 is on top of an insulating tape 120, and it is covered by an insulating tape 122 which forms an outside of the cable. The phase conductor 58 is seated the top of an insulating tape 126, which is flat on the bottom of the band 120 is seated. The phase conductor 56 sits on the Upper side of an insulating tape 128, which in turn lies flat on the lower side of the tape 126. The phase conductor 54 is located

ο - ²⁸ "ο - ²⁸ "

5098 10/0761 -:■ - ; ■5098 10/0761 -: ■ -; ■

auf der Unterseite des Bands 126 liegt. Der Phasenleiter 54 befindet sich auf der Unterseite des Isolierbands 128 und ist durch ein äußeres Isolierband 124 abgedeckt, das die Außenseite des Kabels der Übertragungsleitung bildet. Die Isolierbänder sind vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Polyäthylen mit den gewünschten Eigenschaften für die Übertragungsleitung gebildet. Die geschichteten Isolierbänder werden durch Verkleben oder durch Verschweißen zur Bildung eines Gesamtkörpers miteinander verbunden. Die leiterstreifen an den Breitseiten der Bänder können durch herkömmliche Elektroätz- oder-galvano-Verfahren hergestellt werden, um die gewünschte Breite und Dicke der Streifen oder Bahnen zu erhalten. Alternativ kann der leitende Streifen oder die leitende Bahn an der Breitseite der Isolierbänder durch ein leitendes Band gebildet werden, das eine isolierende Rückseite hat.is on the underside of the belt 126. The phase conductor 54 is located on the underside of the insulating tape 128 and is covered by an outer insulating tape 124 which forms the outside of the transmission line cable. The insulating tapes are preferably formed from a plastic such as polyethylene having the desired properties for the transmission line. The layered insulating tapes are glued or welded together to form an entire body tied together. The conductor strips on the broad sides of the strips can be made using conventional electro-etching or electroplating processes can be made to obtain the desired width and thickness of the strips or sheets. Alternatively, the senior Strips or the conductive path on the broad side of the insulating tapes are formed by a conductive tape, the one has insulating back.

Der spezielle Aufbau der Übertragungsleitung hängt natürlich von dem besonderen Anwendungsfall ab, für den sie verwendet werden soll. Die Teilung der Phasenleiter, d.h. die Länge einer "Rechteckwellen"-Periode bestimmt sich mindestens teilweise durch das Maß der Auflösung, die in der Meßposition und in der Geschwindigkeit des Fahrzeugs längs der Übertragungsleitung erwünscht wird. Bei festgelegter Teilung der Phasenleiter ist auch der Abstand der Kreuzungen in den Phasenleitern und in dem Rückflußleiter festgelegt. Die verteilte Kapazität längs der Leiter hängt natürlich von der Breite des leitenden Strei-The particular structure of the transmission line will of course depend on the particular application for which it is being used shall be. The division of the phase conductors, i.e. the length of a "square wave" period, is determined at least in part by the degree of resolution found in the measurement position and in the speed of the vehicle along the transmission line is desired. If the pitch of the phase conductors is fixed, the distance between the crossings in the phase conductors and in fixed to the return flow conductor. The distributed capacitance along the conductors depends of course on the width of the conductive strip.

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fens, von der Dielektrizitätskonstanten der Isolierbänder und von anderen "bekannten Paktoren ab, und sie muß ausreichend sein, damit die Umgebung einen zu vernachlässigenden Effekt auf die charakteristische Impedanz der Leitung hat.fens, on the dielectric constant of the insulating tapes and on other "known factors, and it must be sufficient thus the environment has a negligible effect on the characteristic impedance of the line.

Teil VI - ortsfeste StationPart VI - Fixed Station

In Fig. 9 ist ein Blockschaubild der ortsfesten Station bzw. der örtlichen Steuerungsstation des Kommunikationssystems gezeigt. Wie vorstehend erwähnt, sorgt das Kommunikationssystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels für eine 2-Wegesendung von Sicherheitssysteminformation, Fahrzeugbetriebs- und Kontrolldaten und Sprachkommunikation. Eine solche Kommunikation wird vom Fahrzeug durch die bahnseitige Übertragungsleitung oder 40 (Fig.. 1) übertragen. Die Übertragungsleitung 36 wird verwendet, wenn der Fahrzeughaltearm 18 ausgefahren ist, was, wie vorstehend beschrieben, die Induktivkreise 44 (einschließlich des Sendekreises 50) in eine Kopplung mit der Übertragungsleitung 36 bringt. Wenn der Haltearm 18 zurückgefahren und der. Haltearm 20 ausgefahren ist, befindet sich der Kopplungskreis 46 (einschließlich eines Sendekreises, der mit dem Kreis 50 identisch ist) in einer Kopplung mit der Übertragungsleitung Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Empfänger der ortsfesten Station mit der Übertragungsleitung 36 durch Leiter 13, 132 und 134 gekoppelt, die die Phasensignale A, B bzw. C führen. DieseIn Fig. 9 is a block diagram of the fixed station or the local control station of the communication system is shown. As mentioned above, the communication system provides of the present exemplary embodiment for a 2-way transmission of security system information, vehicle operating and control data and voice communication. Such communication is made by the vehicle through the railroad transmission line or 40 (Fig. 1) transmitted. The transmission line 36 is used when the vehicle support arm 18 is extended which, As previously described, inductive circuits 44 (including transmit circuit 50) into coupling with the transmission line 36 brings. When the holding arm 18 is retracted and the. Holding arm 20 is extended, there is the coupling circle 46 (including a broadcasting circle that goes with the circle 50 is identical) in coupling with the transmission line. As shown in Fig. 9, the receiver is the stationary one Station coupled to transmission line 36 by conductors 13, 132 and 134 which carry phase signals A, B and C, respectively. These

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Signale werden von den Verstärkern 98, 102 und 104 abgeleitet, die in Fig. 5 gezeigt sind. Der Eingang des Empfängers an der ortsfesten Station ist ferner mit der Übertragungsleitung 40 durch die Leiter 130', 132' und 134' gekoppelt, die Phasensignale A, B bzw. G führen.Signals are derived from amplifiers 98, 102 and 104 shown in FIG. The receipt of the recipient at the The fixed station is also connected to the transmission line 40 coupled by conductors 130 ', 132' and 134 ', the phase signals A, B or G lead.

Um die ankommenden Signale von der einen oder der anderen der Übertragungsleitungen zu empfangen, ist der Empfänger mit Summierungsschaltungen 154, 156 und 158 versehen, die den Phasen A, B bzw. 0 entsprechen. Das Phasensignal A kommt von der Übertragungsleitung 36 durch den Leiter 130 zu einem Bandpassfilter 138 und dann durch einen Verstärker 146 zur Summierschaltung 154· Das Phasensignal A von der Übertragungsleitung 40 kommt durch den Leiter I3O¹ zu einem Bandpassfilter und dann durch einen Verstärker 152 zur Summierschaltung 154. Das Phasensignal B von der Übertragungsleitung 36 kommt durch den Leiter 132 direkt zur Summierschaltung 156, und das Phasensignal B von der Übertragungsleitung 40 wird durch den Leiter 132' zur Summierschaltung 156 geleitet. Entsprechend geht das Phasensignal C von der Übertragungsleitung 36 durch den Leiter 134 direkt zur Summierschaltung 158, und das Phasensignal C von der Übertragungsleitung 40 geht durch den Leiter 134' zur Summierschaltung 158.In order to receive the incoming signals from one or the other of the transmission lines, the receiver is provided with summing circuits 154, 156 and 158 corresponding to phases A, B and 0, respectively. The phase signal A comes from the transmission line 36 through the conductor 130 to a bandpass filter 138 and then through an amplifier 146 to the summing circuit 154. The phase signal A from the transmission line 40 comes through the conductor I3O ¹ to a bandpass filter and then through an amplifier 152 to the summing circuit 154. Phase signal B from transmission line 36 comes directly to summing circuit 156 through conductor 132, and phase signal B from transmission line 40 is directed to summing circuit 156 through conductor 132 '. Similarly, phase signal C from transmission line 36 goes directly to summing circuit 158 through conductor 134, and phase signal C from transmission line 40 goes through conductor 134 'to summing circuit 158.

Wie vorstehend im Teil Il erörtert worden ist, werden die empfangenen Phasensignale durch Cuadrieren und Summieren zumAs discussed above in Part II, the received Phase signals by adding and adding to the

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Zwecke des Erhaltens eines kontinuierlichen Signals verarbeitet, d.h. ein Signal, das eine konstante Amplitude 'als eine Funktion der Position des Sendekreises längs der Übertragungsleitung hat. Um diese Signalverarbeitung durchzuführen, weist der Empfänger in der ortsfesten Station Quadrierschaltungeh 157, 159 und 161 und eine Summierschaltung 162 auf. Das Phasensignal A von der Summierschaltung 154 geht direkt an die Quadrierschaltung 157. Deren Ausgang geht zur Summierschaltung 162. Das Phasensignal B^; geht von der Summierschaltung 156 durch das Bandpassfilter 140 und einen Verstärker 148 an den Eingang der Quadrierschaltung 159, deren Ausgang mit der Summierschaltung 162 verbunden wird. Das Phasensignal C geht vom Ausgang der Summierschaltung 158 durch ein Bandpassfilter 142 zu einem Verstärker 150 "und dann zum Eingang der Quadrierschaltung 161. Der Ausgang der Quadrierschaltung 161 geht zum Eingang der Summierschaltung 162.Processed for purposes of obtaining a continuous signal, ie a signal having a constant amplitude as a function of the position of the transmission circuit along the transmission line. In order to carry out this signal processing, the receiver has squaring circuits 157, 159 and 161 and a summing circuit 162 in the stationary station. The phase signal A from the summing circuit 154 goes directly to the squaring circuit 157. Its output goes to the summing circuit 162. The phase signal B ^; goes from the summing circuit 156 through the bandpass filter 140 and an amplifier 148 to the input of the squaring circuit 159, the output of which is connected to the summing circuit 162. The phase signal C goes from the output of the summing circuit 158 through a band pass filter 142 to an amplifier 150 "and then to the input of the squaring circuit 161. The output of the squaring circuit 161 goes to the input of the summing circuit 162.

Die Sicherheitssysteminformation, zu der die Fahrzeugposition, die Fahrgeschwindigkeit und die Fahrtrichtung sowie die Position des Haltearms gehört, wird von den empfangenen Phasensignalen vor dem Quadrieren und Summieren abgeleitet. Die Haltearmposition am Fahrzeug wird dadurch signalisiert, welche Übertragungsleitung 36 oder 40 ein Signal an den Empfänger sendet. Entsprechend wird die Haltearmposition, d.h. ob der rechte Haltearm 18 ausgefahren oder zurückgefahren ist, durch das Vorhandensein bzw. Fehlen eines Signals von der Übertragungsleitung 36 signalisiert. Diese Information wird durch einen Arm-The safety system information, for which the vehicle position, the driving speed and the driving direction as well as the position of the holding arm is derived from the received phase signals prior to squaring and summing. The holding arm position on the vehicle, this signals which transmission line 36 or 40 is sending a signal to the receiver. Correspondingly, the holding arm position, i.e. whether the right holding arm 18 is extended or retracted, is determined by its presence or the absence of a signal from the transmission line 36 is signaled. This information is provided by an arm

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Positionsanzeiger erhalten, zweckmäßigerweise in der Form einer Ein/Aus-Schalteinrichtung 164, die mit dem Ausgang des Verstärkers 146 verbunden ist. Wenn die Übertragungsleitung 36 das gesendete Signal führt, schaltet der Ausgang des Verstärkers 146 die Ein/Aus-Schaltvorrichtung 164 in die eingeschaltete Lage, um damit anzuzeigen, daß der rechte Haltearm 18 ausgefahren ist. Wenn an der Übertragungsleitung 36 kein Signal vorhanden ist, schaltet der Verstärker 146 die Ein/Aus-Schalteinrichtung 164 nicht, die dann die ausgeschaltete Lage einnimmt und damit anzeigt, daß der linke Haltearm 20 ausgefahren ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird am Empfänger der ortsfesten Station durch einen Geschwindigkeitsanzeiger abgeleitet, der die Form eines Frequenzmessers 166 haben kann, der eines der Phasensignale empfängt und gemäß der Darstellung mit seinem Ausgang mit dem Ausgang des Verstärkers 150 verbunden ist. Wie vorstehend erörtert, hat das Signal an jedem der Phasenleiter in der Übertragungsleitung eine Frequenz, die der Bewegungsgeschwindigkeit des Sendekreises längs der Übertragungsleitung entspricht. Folglich ist die am Empfänger durch den Frequenzmesser 166 gemessene Frequenz direkt proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit. Obtained position indicator, expediently in the form of a On / off switch 164 connected to the output of the amplifier 146 is connected. When the transmission line 36 carries the transmitted signal, the output of the amplifier switches 146 the on / off switching device 164 in the switched-on position, in order to indicate that the right holding arm 18 is extended. If there is no signal on transmission line 36, The amplifier 146 does not switch the on / off switching device 164, which then assumes the switched-off position and thus indicates that that the left holding arm 20 is extended. The vehicle speed information is derived at the receiver of the fixed station by a speed indicator showing the May take the form of a frequency meter 166 which receives one of the phase signals and has its output as shown is connected to the output of amplifier 150. As discussed above, the signal on each of the phase conductors has in of the transmission line has a frequency that corresponds to the speed of movement of the transmission circuit along the transmission line is equivalent to. As a result, the frequency measured at the receiver by the frequency meter 166 is directly proportional to the vehicle speed.

Die Richtung der Fahrzeugbewegung wird von einem Richtungsanzeiger ableitet, der die Form eines Sequenzdetektors 168 hat, welcher mit seinem Eingang mit den Ausgängen der Verstärker 148, 150 und 146 verbunden ist. Wie vorstehend erörtert, werden die Phasenleiter der Übertragungsleitung vom Sendekreis am Fahr-The direction of vehicle movement is indicated by a direction indicator which has the form of a sequence detector 168, which has its input connected to the outputs of the amplifiers 148, 150 and 146. As discussed above, the phase conductors of the transmission line from the transmission circuit on the

509810/0761509810/0761

zeug mit einer Phasenversetzung erregt, die der Versetzung der Rechteckwellen oder Schlaufen in den betreffenden Phasenleitern entspricht. In dem 3-Phasensystem entspricht die Versetzung elektrischen Graden, und in einer Fahrtrichtung beträgt die Folge der Phasensignale ABC, während für die entgegengesetzte Fahrtrichtung des Fahrzeugs die Phasenfolge CBA ist. Damit kann ein herkömmlicher Sequenzdetektor die Richtung der Fahrzeugbewegung anzeigen.generated with a phase offset that corresponds to the offset of the square waves or loops in the relevant phase conductors is equivalent to. In the 3-phase system, the offset corresponds to electrical degrees, and in one direction of travel it is Follow the phase signals ABC while for the opposite The direction of travel of the vehicle is the phase sequence CBA. A conventional sequence detector can thus determine the direction of vehicle movement Show.

Die Position des Fahrzeugs längs der Fahrbahn und folglich der Übertragungsleitung wird durch den Empfänger an der ortsfesten Station durch einen Positionsanzeiger festgestellt, vorzugsweise in der Form eines rückstellbaren Zählers 170. Wie vorstehend erörtert, führt jeder Phasenleiter der Übertragungsleitung ein Phasensignal in wechselnder Form, wobei eine vollständige Periode der Bewegung längs der Übertragungsleitung um eine Strecke entspricht, die gleich deriPhasenlänge oder der Teilung der Rechteckwelle des Phasenleiters ist. Entsprechend wird die Fahrzeugposition, gemessen von einem bestimmten Bezugspunkt an der Führungsbahn und damit der Übertragungsleitung aus, dadurch festgestellt, daß die Perioden eines Phasensignals gezählt werden, beginnend mit dem Bezugspunkt. Zu diesem Zweck ist der Eingang des Zählers 170 mit dem Ausgang des Verstärkers 150 verbunden.The position of the vehicle along the roadway and consequently the Transmission line is determined by the receiver at the fixed station by a position indicator, preferably in the form of a resettable counter 170. As discussed above, each phase conductor carries the transmission line a phase signal in alternating form, with a full period of movement along the transmission line by a distance equal to the phase length or the Division of the square wave of the phase conductor is. The vehicle position, measured from a certain reference point, is correspondingly on the guideway and thus the transmission line off, determined by the fact that the periods of a phase signal are counted starting with the reference point. For this purpose the input of the counter 170 is connected to the output of the amplifier 150 connected.

Die Daten- und Sprachkommunikation wird, wie vorstehend er-The data and voice communication is, as described above

-■ 34 509810/076 1 - ■ 34 509810/076 1

wähnt, durch Phasenmodulation erreicht, und in dem dargestellten Ausführungeneispiel wird mit einem kohärenten System gearbeitet. Der Empfänger in der ortsfesten Station, wie er in Pig. 9 gezeigt ist, weist einen Sprachkanal 172, einen Datenkanal 174 und einen Frequenzsynthetisator 176 auf, der mit einem Steueroszillator 178 verbunden ist. Der Ausgang der Summierschaltung 162, der ein kontinuierliches Signal ist, geht durch ein Bandpassfilter 180 an einen Eingang eines Mischers 182. Der Ausgang des Bandpassfilters 180 geht an einen automatischen Yerstärkungsregelverstärker 184, der mit den AGC-Eingängen der Verstärker 146, 148, 150 und 152 verbunden ist. Der Steueroszillator erzeugt eine Frequenz f , die zum Frequenzsynthetisator 176 geht. Der Synthetisator 176 erzeugt mehrere ungedämpfte Ausgänge, u.a. einen Ausgang mit der Frequenz Jf_n ¹ am Leiter 184, der mit dem anderen Eingang des Mischers 182 verbunden wird. Folglich entwickelt der Mischer einen Zwischenfrequenzausgang, der durch ein Bandpassfilter 186 an die Eingänge des Sprachkanals 172 und des Datenkanals 174 geht. Der Sprachkanal umfaßt einen Synchron- oder Koherentdetektor 188, wobei ein Eingang mit dem Ausgang des Bandpassfilters 186 verbunden ist. Der Synthetisator 176 erzeugt ein Ausgangssignal mit der Frequenz f ' an einem Leiter 190, der mit dem anderen Eingang des Detektors 188 verbunden ist. Der Ausgang des Detektors 188 geht durch ein Nachentzerrungsnetzwerk 192 zur Audiοschaltung des Sprachkanals. Der Datenkanal 174 umfaßt ein Synchron- oder Koherent-Detektor 194, wobei ein Eingang mit dem Ausgang des Bandpassfilters 186 verbunden ist.- Der Synthetisator 176 er-imagines achieved by phase modulation, and in the exemplary embodiment shown, a coherent system is used. The receiver in the fixed station, as he is in Pig. 9, includes a voice channel 172, a data channel 174, and a frequency synthesizer 176 connected to a control oscillator 178. The output of the summing circuit 162, which is a continuous signal, goes through a band pass filter 180 to an input of a mixer 182. The output of the band pass filter 180 goes to an automatic gain control amplifier 184 which is connected to the AGC inputs of amplifiers 146, 148, 150 and 152 is connected. The control oscillator generates a frequency f which goes to the frequency synthesizer 176. The synthesizer 176 produces a number of unattenuated outputs, including an output at the frequency Jf _n ¹ on conductor 184 which is connected to the other input of mixer 182. As a result, the mixer develops an intermediate frequency output that goes through a band pass filter 186 to the inputs of voice channel 172 and data channel 174. The voice channel comprises a synchronous or coherent detector 188, one input being connected to the output of the bandpass filter 186. The synthesizer 176 generates an output signal at the frequency f 'on a conductor 190 which is connected to the other input of the detector 188. The output of the detector 188 goes through a de-equalization network 192 for audio switching of the voice channel. The data channel 174 comprises a synchronous or coherent detector 194, an input being connected to the output of the bandpass filter 186. The synthesizer 176 generates

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zeugt einen Ausgang mit einer Frequenz f¹ an einem leiter 196, der mit dem anderen Eingang des Detektors 194 verbunden ist. Der Ausgang des Detektors 194 erzeugt ein Bäsisband-Datensignal für die weitere Verarbeitung.produces an output at a frequency f ¹ on a conductor 196 connected to the other input of the detector 194. The output of detector 194 produces a baseband data signal for further processing.

Die örtliche Station umfaßt ferner eine Sendeschaltung zum Senden von Signalen über die Übertragungsleitungen zur Fahrzeugstation. Wie in Pig. 9 dargestellt, wird das Steueroszillatorsignal mit der Frequenz f durch einen Leiter 189 an einen Eingang einer Summierschaltung 200 angelegt. Ein Senderdatenkanal 202 umfaßt einen Modulator 204. Ein Trägerwellensignal geht durch einen Leiter 206 an einen Eingang des _■ Modulators 204, und ein Basisband-Datensignal geht durch einen Leiter 208 an den anderen Eingang des Modulators. Der Ausgang des Modulators geht zu einem Eingang der Summierschaltung 200. Ein Sendersprachkanal 210 umfaßt einen Modulator 212. Eine Trägerwelle geht durch einen Leiter 214 an einen Eingang des Modulators 212, und ein Sprachsignal geht durch ein Vorentzerrungsnetzwerk 216 und einen Leiter 218 zum anderen Eingang des Modulators 212. Der Ausgang des Modulators 212 geht an einen anderen Eingang der Summierschaltung 200. Der Ausgang der Summierschaltung 200 geht durch einen Senderleistungsverstärker 220 an die übertragungsleitung durch die Kopplungsschaltung, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben worden ist.The local station also includes transmission circuitry for sending signals over the transmission lines to the vehicle station. Like in Pig. 9, the control oscillator signal at frequency f is passed through a conductor 189 applied to an input of a summing circuit 200. A Transmitter data channel 202 includes a modulator 204. A carrier wave signal goes through a conductor 206 to an input of the _ ■ Modulator 204, and a baseband data signal passes through conductor 208 to the other input of the modulator. The exit the modulator goes to an input of summing circuit 200. A transmitter voice channel 210 includes a modulator 212. A carrier wave passes through a conductor 214 to an input of the Modulator 212, and a speech signal passes through a pre-equalization network 216 and a conductor 218 to the other input of modulator 212. The output of modulator 212 goes on another input of summing circuit 200. The output summing circuit 200 goes through a transmitter power amplifier 220 to the transmission line through the coupling circuit, as has been described in connection with FIG is.

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Part VII - Mobile Station

Die Fahrzeugstation des Kommunikationssystems ist in Fig. gezeigt. Die Fahrzeugstation weist einen Empfängerabschnitt auf, der zum Empfangen von Sprach- und Datensignalen eingerichtet ist, welche durch die Übertragungsleitungen von dem Sender der ortsfesten Station übermittelt werden. Der Empfänger in der Fahrzeugstation ist zum Empfang bestimmter Sicherheitsinformation eingerichtet, beispielsweise bezüglich der Position und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Zu beachten ist, daß die örtliche Station entweder selektiv auf der übertragungsleitung, die vom Fahrzeug entsprechend der Position seiner Haltearme verwendet wird, oder über beide Übertragungsleitungen längs der Führungsbahn senden kann.The vehicle station of the communication system is shown in FIG. The vehicle station has a receiver section arranged to receive voice and data signals transmitted through the transmission lines from the Transmitter of the fixed station are transmitted. The receiver in the vehicle station is set up to receive certain security information, for example with regard to the position and the speed of the vehicle. It should be noted that the local station either selectively on the transmission line, which is used by the vehicle according to the position of its support arms, or via both transmission lines can send along the guideway.

Der Eingang des Empfängerabschnitts der Fahrzeugstation kommt von den Empfängerantennenkreisen 110 und 112 (Fig. 4), und die Signale sind mit V₁ und V₂ bezeichnet, wie das in Fig. 10 gezeigt ist. Wie vorstehend erläutert, werden die Empfangskreissignale durch Quadrieren und Summieren verarbeitet, um ein kontinuierliches Signal entstehen zu lassen. Zu diesem Zweck umfaßt der Empfänger Quadrierschaltungen 226 und 228 und eine Summierschaltung 230. Das Signal V₁ geht durch ein Bandpassfilter 232 zum Eingang eines Verstärkers 234- und dann zum Eingang der Quadrierschaltung 226. Der Ausgang der Quadrierschaltung 226 geht an einen Eingang der Summierschaltung 230. In entsprechender Weise geht das Signal Vp durch ein Bandpass-The input to the receiver section of the vehicle station is from receiver antenna circuits 110 and 112 (FIG. 4) and the signals are _{labeled V 1} and V ₂ as shown in FIG. As explained above, the received circuit signals are processed by squaring and summing in order to produce a continuous signal. To this end, the receiver comprises squaring circuits 226 and 228 and a summing circuit 230. The signal V ₁ goes through a bandpass filter 232 to the input of an amplifier 234 and then to the input of the squaring circuit 226 In a corresponding way, the signal Vp goes through a bandpass

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filter 236 an einen Verstärker 238 und dann an den Eingang der Ouadrierschaltung 228. Der Ausgang der ruadrierschaltung 228 geht an den anderen Eingang der Summierschaltung 230. Das von der Summierschaltung 230 kommende kontinuierliche Signal geht durch ein Bandpassfilter 240 an einen Eingang eines Mischers 242. Der Ausgang des Filters 240 geht ferner durch einen automatischen Verstärkungssteuerverstärker 244 an die AGO-Eingänge der Verstärker 234 und 238. Der Ausgang des Filters 240 geht ferner an den Eingang eines phasengesperrten Kreises 246, und dessen Ausgang geht an den Eingang des Frequenzsynthetisators 248. Ein Ausgangssignal vom Frequenzsynthetisator mit der Frequenz f ' geht durch einen Leiter 250 in den anderen Eingang des Mischers 242. Der Zwischenfrequenzausgang des Mischers geht durch ein Bandpassfilter 252 an die Eingänge eines Sprachkanals 254 und eines Datenkanals 256. Der Sprachkanal 254 umfaßt einen Phasendetektor 258 mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des Bandpassfilters 252 verbunden ist. Der andere Eingang des Phasendetektors erhält ein Signal vom Frequenzsynthetisator 248 an einem Leiter 260. Der Ausgang des Phasendetektors geht durch ein Nachentzerrungsnetzwerk 262 an die Tonstufen des Sprachkanals. Der Datenkanal 256 umfaßt einen Phasendetektor. 264, von dem ein Eingang mit dem Ausgang des Bandpassfilters 252 verbunden ist. Der andere Eingang des Detektors 264 erhält ein Signal vom Frequenzsynthetisator am Leiter 266. Der Phasendetektorausgang ist ein Basisband-Datensignal, das für eine weitere Verarbeitung geeignet ist.filter 236 to an amplifier 238 and then to the input of the Adjustment circuit 228. The output of adjustment circuit 228 goes to the other input of summing circuit 230. That of the continuous signal coming into the summing circuit 230 goes through a band pass filter 240 to an input of a mixer 242. The output of filter 240 also goes through an automatic one Gain control amplifier 244 to the AGO inputs the amplifiers 234 and 238. The output of the filter 240 also goes to the input of a phase-locked circuit 246, and its output goes to the input of frequency synthesizer 248. An output from the frequency synthesizer at the frequency f 'goes through a conductor 250 to the other entrance of mixer 242. The intermediate frequency output of the mixer goes through a band pass filter 252 to the inputs of a voice channel 254 and a data channel 256. The voice channel 254 comprises a phase detector 258 having an input connected to the output of the bandpass filter 252. The other entrance the phase detector receives a signal from the frequency synthesizer 248 on a conductor 260. The output of the phase detector goes through a deemphasis network 262 to the Tones of the voice channel. The data channel 256 includes a phase detector. 264, of which an input connects to the output of the Band pass filter 252 is connected. The other input of the detector 264 receives a signal from the frequency synthesizer on Conductor 266. The phase detector output is a baseband data signal, that is suitable for further processing.

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Der Empfängerabschnitt umfaßt ferner einen Sicherheitsinfo rmationskanal, der einen.Phasendetektor 270 aufweist, wobei ein Empfangskreissignal Vp an einen Eingang durch das Bandpassfilter 236 und den Verstärker 238 durch den Leiter 272 geht. Der andere Eingang des Phasendetektors 270 erhält ein Ausgangssignal vom Frequenzsynthetisator 248 an einem Leiter 274. Der Ausgang des Phasendetektors 270 geht zu einer Pegeldetektor- und Impulsformschaltung.276. Der Ausgang der Schaltung 276 geht zu Fahrzeuggeschwindigkeits- und Positionsanzeiger (nicht dargestellt).The receiver section also includes security info rmationskanal, which comprises ein.Phasendetektor 270, wherein a receive circuit signal Vp to an input through the band pass filter 236 and amplifier 238 through conductor 272. The other input of the phase detector 270 receives an output signal from the frequency synthesizer 248 on a conductor 274. The Output of phase detector 270 goes to a level detector and pulse shaping circuit. 276. The output of circuit 276 goes to vehicle speed and position indicator (not shown).

Die Fahrzeugstation umfaßt ferner einen Sendeabschnitt mit einem Datenkanal 278 und einem Sprachkanal 280. Der Datenkanal umfaßt einen Phasenmodulator 282, von dem ein Eingang das Basisband-Datensignal an einem Leiter 284 erhält, während ein anderer Eingang eine Trägerwelle an einem Leiter 286 erhält. Der Ausgang des Phasenmodulators geht durch einen zeitvervielfachten Schalter 288 zu einer Summierschaltung 290. Der Sprachkanal umfaßt ein Vorentzerrungsnetzwerk 292, das das Sprachsignal empfängt und das mit einem Ausgang mit einem Eingang eines Phasenmodulators 294 verbunden ist. Der Modulator ist mit einem anderen Eingang versehen, der ein Trägersignal an einem Leiter 296 empfängt. Der Ausgang des Phasenmodulators geht durch einen Vielfachschalter 298 zu einem anderen Eingang der Summierschaltung 290. Die Summierschaltung 290 erhält ferner ein Trägersignal vom Frequenzsynthetisator über eine LeitungThe vehicle station also includes a transmission section having a data channel 278 and a voice channel 280. The data channel includes a phase modulator 282, one input of which receives the baseband data signal on conductor 284, while a other input receives a carrier wave on conductor 286. The output of the phase modulator goes through a time multiplied Switch 288 to a summing circuit 290. The voice channel comprises a pre-equalization network 292 which receives the speech signal and which has an output with an input of a Phase modulator 294 is connected. The modulator is provided with another input that carries a carrier signal to one Conductor 296 receives. The output of the phase modulator goes through a multiple switch 298 to another input of the Summing circuit 290. Summing circuit 290 also receives a carrier signal from the frequency synthesizer over a line

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300, und der Ausgang der Summierschaltung 290 geht durch einen Senderleistungsverstt'rker. zum Fahrzeugsendekreis 50, wie er im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben worden ist.300, and the output of summing circuit 290 goes through one Transmitter power amplifier. to the vehicle transmission circuit 50, like him has been described in connection with FIG.

Part VIII - How it works

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems wird in Anbetracht der funktioneilen Beschreibung nur sehr kurz beschrieben, die vorstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung des Kommunikationssystems erfolgt ist. Wie in Fig. gezeigt ist, stellt das Kommunikationssystem eine 2-Wege-Yerbindung zwischen dem Fahrzeug 16 und der bahnseitigen Station 30 her. Wenn das Fahrzeug auf der Bahn in der durch den Pfeil gezeigten Richtung fährt und sich der Weiche 14 nähert, wird der Haltearm 18 ausgefahren, um der Führungsschiene 23 zu folgen. Entsprechend sind die Sender-Empfängerkreise 44 zur induktiven Kopplung mit den Übertragungsleitungen 36 und 38 auf der rechten Seite der Führungsbahn angeordnet. Die Fahrzeugstation 34 sendet eine kontinuierliche Welle mit der Frequenz f kontinuierlich durch den Sendekreis 50. Diese Übertragung durch die 3-Phasen-4-Draht-Übertragungsleitung übermittelt die Information bezüglich Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugposition und'Fahrzeugrichtung zur ortsfesten Station, und diese wird durch den Frequenzmesser 166, den rückstellbaren Zähler 170 und den Sequenzdetektor 168 erfaßt und angezeigt. Darüber hinaus signalisiert die Übermittlung des Signals über die Übertragungsleitung 36, daß der rechtssitzende Haltearm ausgefahren ist, und die Armposition wird durch dieThe mode of operation of the communication system according to the invention is only very much in view of the functional description briefly described above in connection with the description of the communication system. As in Fig. is shown, the communication system provides a 2-way connection between the vehicle 16 and the railway station 30. When the vehicle is on the track in the direction indicated by the arrow The direction shown moves and the switch 14 approaches, the holding arm 18 is extended to the guide rail 23 follow. Accordingly, the transmitter-receiver circuits 44 are for inductive coupling with the transmission lines 36 and 38 arranged on the right side of the guideway. The vehicle station 34 transmits a continuous wave at the frequency f continuously through the transmission circuit 50. This transmission is transmitted through the 3-phase 4-wire transmission line the information regarding vehicle speed, vehicle position and vehicle direction to the stationary station, and this is detected by frequency meter 166, resettable counter 170 and sequence detector 168 and displayed. It also signals the transmission of the signal via transmission line 36 that the right-hand holding arm is extended, and the arm position is determined by the

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Ein/Aus-Schalteinrichtung 64 festgestellt. Die Sprachkommunikation und die Datenübermittlung vom Fahrzeug zur ortsfesten Station kann über den Sprachkanal 280 und den Datenkanal 279 des Sendeabschnitts bewirkt werden, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind. Eine solche Übertragung von Sprache und Daten wird in dem Empfängerabschnitt der ortsfesten Station im Sprachkanal 172 und im Datenkanal 174 empfangen, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind.On / off switch 64 detected. The voice communication and the data transmission from the vehicle to the fixed station can be carried out via the voice channel 280 and the data channel 279 of the transmitting section as shown in FIG. Such a transmission of voice and data is in at the receiver section of the fixed station in voice channel 172 and data channel 174 as shown in FIG are.

Die Übertragung von der ortsfesten Station zum Fahrzeug wird durch die Übertragungsleitung und die Kopplung des Sendeabschnitts der ortsfesten Station mit den Übertragungsleitungen erreicht, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Der Sendeabschnitt der ortsfesten Station umfaßt einen Sprachkanal 210 und den Datenkanal 202, wie das in Fig. 9 gezeigt ist. Die Sprach- und Datensignalübertragungen werden im Fahrzeug durch die Empfängerkreise empfangen, wie sie' in Fig. 4 und 6 gezeigt sind. Die empfangenen Signale v.. und ν ρ gehen an die Quadrier schaltungen 226 und 228 und dann zurSummierschaltung 230, wie das in Fig. 10 gezeigt ist, um ein kontinuisrliches Signal entstehen zu lassen. Die Sprach- und Datensignale gehen an den Sprachkanal 254 bzw. an den Datenkanal 256. Darüber hinaus kann die Information bezüglich der Fahrzeugposition und Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeugstation von der Übertragung eines ungedämpften Signals mit der Frequenz f_s von der ortsfesten Station von dem Frequenzsynthetisator 176 abgeleitet werden,The transmission from the fixed station to the vehicle is achieved through the transmission line and the coupling of the transmission section of the fixed station to the transmission lines, as shown in FIG. The fixed station transmitter section includes a voice channel 210 and a data channel 202 as shown in FIG. The voice and data signal transmissions are received in the vehicle by the receiver circuits as shown in FIGS. The received signals v .. and ν ρ go to the squaring circuits 226 and 228 and then to the summing circuit 230, as shown in Fig. 10, to produce a continuous signal. The voice and data signals go to the voice channel 254 and to the data channel 256, respectively. In addition, the information relating to the vehicle position and vehicle speed in the vehicle station can be derived from the transmission of an undamped signal with the frequency f _s from the fixed station by the frequency synthesizer 176 will,

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wie das in Fig. 9 gezeigt ist. Mit diesem ungedämpften Wellensignal an der Übertragungsleitung entwickelt der Empfängerkreis 112 der Fahrzeugstation eine Wechselspannung mit einer Frequenz, die proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und zwar längs der Übertragungsleitung. Dieses Signal in der Empfängerstation wird im Detektor 270 gemessen, und dessen Ausgang wird durch Frequenzmessung und Impulszählung weiterverarbeiten um Fahr- · zeug- und Positionsinformation zu erhalten.as shown in FIG. With this undamped wave signal the recipient group develops on the transmission line 112 of the vehicle station an alternating voltage with a frequency which is proportional to the vehicle speed, namely longitudinally the transmission line. This signal in the receiving station is measured in detector 270 and its output is through Processing of frequency measurement and pulse counting in order to Obtain tool and position information.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben worden ist, sorgt das Kommunikationssystem für die Übermittlung von Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugposition und der Fahrzeugrichtung und für eine Anzeige der Haltearmposition am Fahrzeug an der ortsfesten Station; darüber hinaus wird für die Übertragung von Sprache und Daten gesorgt. Die 3-Phasen-4-Draht-Übertragungsleitung, die diese Kommunikationskoppel liefert, ist gegen Fernfeldstrahlung im wesentlichen immun, und die Kopplungskreise sind in gleicher Weisen gegen Fernfeldstrahlung immun. Incfen Empfängerabschnitten sowohl der ortsfesten Station als auch der Fahrzeugstation werden die empfangenen Phasensignale quadriert und dann summiert, um ein kontinuierliches Signal zu liefern, d.h. ein Signal mit einer Amplitude, die al-s eine Funktion der Position des Empfängeroder Sendekreises längs der Übertragungsleitung konstant ist.As described in detail above, this provides Communication system for the transmission of information regarding the vehicle speed, the vehicle position and the vehicle direction and for an indication of the holding arm position on the vehicle at the stationary station; in addition, for the transmission of voice and data is taken care of. The 3-phase 4-wire transmission line, which this communication link provides is essentially immune to far-field radiation, and the coupling circles are in the same way against far field radiation immune. Incfen receiver sections of both the stationary Station as well as the vehicle station, the received phase signals are squared and then summed to a to deliver a continuous signal, i.e. a signal with an amplitude that as-s a function of the position of the receiver or Transmission circuit along the transmission line is constant.

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Claims

ί 1. / Communication system for a "specific path" moveable vehicle characterized by a transmission line extending along the track with at least four conductors, each of which has a waveform and the period length of each Waveform is the same for all conductors and the waveforms in each individual conductor along the line are opposite the waveforms in at least two other of the conductors are out of phase by a distance equal to Period length, divided by the number of conductors, is an inductive circuit coupled to the transmission line for the Movement with the vehicle, means for exciting the inductive circuit with an undamped wave signal for induction phase-shifted signals of equal amplitude in the conductors, means connected to the conductors for preventing a Reflection of signal waves from the distal end of the transmission line and receiving means coupled to the line for receiving the signals that are induced in the line, the received signals being the speed, show the direction of travel and the position of the vehicle.

2. Communication system according to claim 1, characterized characterized that three conductors have a phase

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have shift equal to one third of the period length of each waveform and that the means for preventing a reflection formed by a fourth conductor extending the length of the transmission conductors extends away.

3. Communication system according to claim 2, characterized characterized in that the fourth conductor has a waveform with a period length equal to one Third of the period length of the three conductors.

4. Communication system according to claim 1, characterized in that the receiver means Means for measuring the frequency of the signal induced in e.nem of the conductors as an indication of vehicle speed include.

5. Communication system according to claim 1, characterized characterized in that the receiving means means for counting the periods of the in one of the ^ pus induced signal, starting with a reference point on the transmission line, such that an indication the position of the vehicle is obtained.

6. Communication system according to claim 1, characterized characterized in that the receiving means has means for determining the phase frequency of the

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include tern induced signals.

7. Communication system according to claim 1, characterized in that the waveform in the conductors essentially form a square wave ".

8. Communication system according to claim 7, characterized in that each of the conductors comprises a plurality of laterally spaced, staggered rectilinear segments extending along the transmission line extend, successively rectilinear segments being connected by intersection segments; which extend across the transmission line.

9. Communication system according to claim 8, characterized in that the rectilinear segments the conductor in closely spaced, electrically isolated relationship to provide distributed capacitance are arranged in the transmission line.

10. Communication system according to claim 1, characterized characterized in that the inductive circuit has the shape of an 8 with two loops passing through an intersection are connected with the loops forming equal areas and extending a distance along the line, which are equal to or slightly smaller than the period

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length of the waveform of the ladder.

11. Communication system for a "specific path" "movable vehicle, marked by a transmission line extending along the track with at least three ladders each with. a waveform whose period length is for all conductors is equal, with the waveforms in any conductor along the line versus the waveforms in at least two other of the conductors are out of phase by a distance equal to the period length divided by the Number of conductors, an inductive circuit coupled to the transmission line for movement with the vehicle, Means for exciting the inductive circuit with a signal for inducing phase-shifted signals of equal amplitude in the conductors, means connected to the conductors for preventing reflection of signal waves from the remote one End of the transmission line and receiver means coupled to the conductors with means for squaring the Signals in each of the conductors and means for summing the squared signals from the latter means for generating an undamped output signal with an amplitude that depends on the position of the inductive circuit along the Transmission line is independent.

12. Communication system according to claim 11, characterized

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marked that three heads one Have phase shift equal to one third of the period length of each waveform, and that the mean to prevent reflection are formed by a fourth conductor extending the length of the transmission line extends away.

13. Communication system according to claim 12, characterized characterized in that the fourth conductor has a waveform with a period length equal to one third of the period length of the three conductors.

14. Communication system according to claim 11, characterized in that the waveform in the Ladders essentially forms a square wave.

15. Communication system according to claim I4, characterized characterized in that each of the conductors has a plurality of laterally spaced, staggered rectilinear ones Has segments that extend along the transmission line, with successive rectilinear segments going through Crossing segments are connected that extend across the transmission line.

16. Communication system according to claim 15, characterized characterized that the straight segments

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elements of the ladder in closely spaced, electrical isolated target ring are arranged such that distributed capacitance ia of the transmission line is formed.

17. Communication system for one along a particular path movable vehicle, identified by a mobile station on the vehicle and a fixed station, a "located along the track between the Vehicle station and the stationary station extending Transmission line with at least three conductors each with a waveform that is in the transmission line in a pattern similar to the pattern of the conventional reproduction of polyphase voltages are arranged, wherein every conductor every phase voltage in the conventional. Playback corresponds, with the fixed station one Transmission section that is coupled to the transmission lines and has a receiver section coupled to the transmission lines and the mobile Station comprises a transmission section with a transmission circuit which is inductively coupled to the transmission line and which is in the shape of an 8 and has a length equal to or less than the period length of the waveform is in the ladders, with the mobile station having a receiver section comprising two receiver circuits inductively coupled to the transmission line, wherein

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the receiver circuits against each other in the direction of the transmission line are offset by a distance equal to a quarter of the period length of the waveforms.

18. Communication system according to claim 17, characterized in that each of the recipient circuits is marked ei is in the shape of an 8.

19. A communication system according to claim 18, characterized in that one of the receiver circuits 8-shaped in a loop of ^the: end circle, and in that the other of the receiver circuits is arranged in the other loop of the transmitting circuit.

20. Communication system according to claim 17, characterized in that the receiver section at the mobile station first squaring means, which are connected to one of the receiver circuits, and second squaring means which are connected to the other of the receiver circuits, and that summing means with the first and the second reducer means are connected in such a way that a continuous signal is obtained which is one of the position of the receiver circuits along the transmission line has independent amplitude.

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21. Communication transmission line, labeled through three phase conductors each with a waveform whose period length is the same for all Phase conductor is, with the waveform in any conductor opposite the direction of the transmission line. Waveforms in the other two conductors are out of phase by a distance equal to one third of the period length, and a fourth conductor extends the length of the transmission line and has a waveform with a period length equal to one third of the Period length of the three conductors.

22. Transmission line according to claim 21, characterized characterized in that the waveform in the conductors is substantially a square wave.

23. Transmission line according to claim 22, characterized characterized in that each of the conductors has a plurality of laterally spaced apart, staggered rectilinear ones Comprises segments extending along the transmission line, successively rectilinear segments are connected by intersection segments that extend across the transmission line.

24. Transmission line according to claim 23, characterized characterized that the straight segments

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elements of the ladder in closely spaced, electrical are arranged in isolated relationship such that distributed capacitance is formed in the transmission line.

25. Transmission line according to claim 24, characterized

characterized in that each of the conductors is arranged between two respective insulating tapes and that the tapes are layered to form a cable.

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