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Verfahren zur Eræeugung eines Wegmarkenimpulses
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Wegmarkenimpulses
am Bereichswechsel zweier mit unter schiedlichen Frequenzen gespeister, zur induktiven
Datenübertragung zwischen Fahrzeugen und Streckeneinrichtungen dienender Linienleitersysteme.
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Zur induktiven Datenübertragung zwischen einem Fahrzeug und eineT
Streckeneinrichtung ist es allgemein bekannt, die Fahrstrecke des Fahrzeuges mit
einer mit einem HF-Wechselstrom gespeisten Doppelleitung auszurüsten, an die mittels
Antennen auf dem Fahrzeug angeordnete Sende- bzw. Empfangs einrichtungen induktiv
gekoppelt sind.
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Um die Ubertragungsverhältnisse in so einem Linienleitersystem zu
verbessern, werden die einzelnen Zweiter der Doppelleitung in regelmäßigen Abständen
miteinander vertauscht, wodurch entlang der Fahrstrecke Merkierungsstellen entstehen,
an denen das
magnetische Wechselfeld verschwindet und die Phase
dieses Feldes sich um 180° dreht. Damit wird die Fahrstrecke in Abschnitte aufgeteilt.
Um auch an den Markierungsstellen einen unverminderten Informationsaustausch zu
ermöglichen, sind am Fahrzcug in Fahrtrichtung zwei Antennen hintereinander angeordnet.
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Es ist weiterhin bekannt, zur Fahrortermittlung das Fahrzeug mit technischen
Mitteln auszurüsten, welche die genannten Phasenwechsel und/oder das Verschwinden
des magnetischen Wechselfeldes an den Markierungsstellen wahrnehmen, als Wegmarke
registrieren und dabei einen im Fahrzeug vorhandenen Zähler bei einem Abschnittwechsel
um eine Einheit weiterstellen. An Bercichswechsel, d.h.,da wo zwei Linienleitersysteme
aneinanderstoßen, ist jedoch keine Markierungsstelle vorhanden und der genannte
Zähler kann keine Wegmarke zählen. Von da ab stimmt der Zählerstand nicht mehr mit
dem örtlichen Fahrort des Fahrzeuges überein, wenn der Zänlerstand am Bereichswechsel
nicht auf seine Anfangsstellung normiert wird. Zur Positionierung des Fahrzeuges
ist dann ein weiterer Zähler vorzusehen, dessen Zählerstand die Anzahl der durchfahrenen
Bereiche angibt.
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Aus der DE-AS 12 90 163 ist es bekannt, bei Einfahrt eines Zuges in
einen anderen Linienleiterbereich einen Vor-/ Rückwartszähler auf einen vorgegebenen
Zählerstand zu normieren.
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Dazu muß von der Streckenzentrale über das Linienleitersystem auf
den Zug eine BereichskennunQ übertragen werden.
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In der Patentanmeldung P 28 44 860.4 ist eine Einrichtung zur Kennzeichnung
von markanten Punkten an den Stoßstellen zweier tinienleitersysteme beschrieben.
Es wurde vorgeschlagen dazu die Oszillatoren, die jedes Linienleitersystem mit HF-weohselB
strom speisen, mit unterschiedlichen Quarzen auszurüsten, so daß sich die Frequenzen
der HF-Wechselströme in benachbarten linienleitersystemen um einen festgelegten
Betrag unterscheiden.
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Ausgehend von der in der Patentanmeldung P 28 44 860.4 genannten Einflchtung
ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung eines Wegmarkenimpulses
am Bereichswechsel zweier mit unterschiedlichen Frequenzen gespeister, au3 jeweils
gekreuzten Doppelleitungen bestehender Linienleitersysteme anzugeben, bei dem zur
Positionierung des Fahrzeugs weder die Anzahl der durch fahrenden Bereiche erfaßt
werden müssen noch am Bereichswechsel eine Normierung des Zahlers für die Wegmarken
erfolgen muß Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe einmal dadurch gelöst, daß der
Wegmarkenimpuls beginnt, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden
Empfangspegel haben und die Phasenlage zwischen beiden Empfangspegeln gleich ist
und daß während des Wegmarkenimpulses dann eine Verzögerungszeit gestartet wird,
mit deren Ablauf der Wegmarkenimpuls endet, wenn die Bedingung erfüllt ist das beide
Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und keine Phasengleichheit vorliegt.
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Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß der Wegmarkenimpuls
beginnt, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel
haben und die Phasenlage zwischen beiden Empfangspegeln ungleich ist und daß während
des Wegmarkenimpulses dann eine Verzögerungszeit gestartet wird, mit deren Ablauf
der Wegmarkenimpuls endet, wenn die Bedingung erfüllt ist,daß beide Antennen ausreichenden
Empfangspegel haben und Phasengleichheit vorliegt. In beiden Fällen ist die Verzögerungszeit
so bemessen, daß sie größer als der Reziprokwert der durch unterschiedliche Frequenzen
hervorgerufenen Schwebungsfrequenz ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß auch
am Bereichswechsel zweier Linienleitersysteme die technischen Mittel benutzt werden
können, die an den Markierungsstellen den Phasenwechsel und/oder das Verschwinden
des magnetischen Wechselfeldes wahrnehmen und als Wegmarke registrieren.
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Die Erfindung wird im folgenden an einem in den Figuren dargestellten
Aus,führungsbeispiel näher erläutert.
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Die Figur 1 zeigt die Lage zweier Empfangs antennen in verschiedenen
Zeitabschnitten t1 bis t5, in denen ein Bereichswechsel, und t6 bis t11,in denen
eine Markierungsstelle überfahren wird.
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Die Figur 2 zeigt Impulsverläufe der Empfangspegel der beiden Antennen,
vom Phasenvergleich zwischen den Empfangspegeln und den Wegrarkenimpulsm on den
Zeitabschnitten nach Figur 1.
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In der Figur 1 ist mit BW der Bereichswechsel zweier tinienleitersysteme
I und II dargestellt. Das Linienleitersystem wird mit einem HF-Wechselstrom, dessen
Frequenz f1 ist, gespeist. Im Linienleitersystem II fließt ein HF-Wechselstrom,
dessen-Brequenz f2 = f1 # #f sich um einen geringen festen Betrag von der Frequenz
f1 unterscheidet. Im Bereichswechsel BW iberlagern sich die durch die HF-Wechselströme
erzeugten magnetischen Wechselfelder. Da sich deren Frequenzen nur um einen geringen
festen Betrag unterscheiden, entsteht im 3ereichswechsel eine Schwebung.
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Mit A und B sind Empfangsantennen bezeichnet, deren Empfangspegel
addiert werden,und die im Ausführungsbeispiel so am Fahrzeug montiert sind, daß
zwischen den Empfangspegeln Gleichphasigkeit vorliegt, wenn sich zwischen den Antennen
A und B eine Markierungsstelle MSt befindet.
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In der Figur la ist die Lage der Antennen A und B im Zeitabschnitt
t1 bis t2 dargestellt. Die Antenne B befindet sich über dem Linien~;eitersystem
I, auf sie wirkt dessen Wechseleld mit der Frequenz f1. Die Antenne A befindet sich
dann iiber dem Bereichswechsel BW und empfängt die Schwebung.
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In Figur 2a ist der Impulsverlauf von der Summe der Empfangspegel
der beiden Antennen A und B während der Zeit t1 bis t
dargestellt.
Dabei ist in Figur 2a ein Impuls gezeichnet, wenn eine oder beide Antennen keinen
Pegel haben. Im zunächst betrachteten Zeitabschnitt t1 bis t2 (nach Figur 1a) sind
in Figur 2a Impulse dargestellt, da die Antenne A durch Empfang der Schwebung periodisch
keinen Pegel hat.
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In Figur 2b sind Impulse dargestellt, die durch die Schwebung mit
der Schwebungsfrequenz periodisch entstehen, wenn zwischen den Empfangspegeln der
beiden Antennen Phasengleichheit besteht.
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In der Figur Ib ist die Lage der Antennen A und B im Zeitabschnitt
t2 bis t3 dargestellt. Die Antenne A befindet sich über dem Linienleitersystem II,
auf sie wirkt dessen wechselfeld mit der Frequenz f Die Antenne B befindet sich
über dem Linienleitersystem I, auf sie wirkt dessen Wechselfeld mit der Frequenz
f1. Beide Antennen haben im Zeitabschnitt t2 bis t3 Pegel (Figur 2a). Wird das erste
Mal in diesem Zeitabschnitt Phasengleichheit (Figur 2b) festgestellt, beginnt zum
Zeitpunkt t21 der Wegmarkenimpuls, (Figur 2c), da dann die Bedingung erfüllt ist,
daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und die Phasenlage zwischen
beiden Empfangspegeln gleich ist. Ist die
Bedingung erfüllt, daß
beide Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und keine Phasengleichheit vorliegt
(das ist zu den Zeitpunkten t22 und t23 in Figur 2b der Fall)wird eine Verzögerungszeit
tv gestartet. Diese ist so bemessen, daß sie größer als der Reziprokwert der Schwebungsfrequenz
ist. Die z.B. zum Zeitpunkt t22 gestartete Verzögerungszeit tv wird jedoch nicht
wirksam, da bereits nach einer Zeit, die kleiner als tv ist, ein neuer Impuls, "Pha8engleichheit"lvorliegt.
Die zum Zeitpunkt t23 gestartete Verzögerungszeit ty wird nicht wirksam, da zu einem
Zeitpunkt t3 die Bedingung nicht mehr erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden
Empfangspegel haben.
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In der Figur 1c ist die Lage der Antennen A und B im Zeitabschnitt
t3 bis t5 dargestellt. Die Antenne A befindet sich über den Linienleitersystem II,
auf sie wirkt dessen Wechselfeld mit der Frequenz f2 = T1 + nf. Die Antenne B befindet
sich dann über dem Bereichswechsel BW und empfängt die Schwebung. In Figur 2a sind
im Zeitabschnitt t3 bis t4 Impulse dargestellt, da die Antenne B periodisch keinen
Pegel hat. Zum Zeitpunkt t4 ist die Bedingung erfüllt, daß beide Antennen ausreichende
Empfangspegel haben und zwischen
den Pegeln keine Phasengleichheit
vorliegt. Damit wird erneut die Verzögerungszeit tv gestartet,mit deren Ablauf zur
Zeit t5 der Wegmarkenimpuls beendet wird (Figur 2c).
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Wie vorstehend erläutert, hat also das Fahrzeug während der Zeit t1
bis t5 einen Bereichswechsel überfahren und dabei definiert nur einen Wegmarkenimpuls
erzeugt ohne daß von der Streckeneinrichtung dem Fahrzeug am Bereichswechsel eine
Information gegeben wird, mit der z.B. der Zahler für die Wegnarken normiert werden
muß.
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren für den Fall erläutert,bei
dem das Fahrzeug eine Markierungsstelle MSt überfährt. In der Figur ld bewegen sich
die Antennen A und B während eines Zeitabschnittes t6 bis t11 über eine Markierungsstelle
MSt. Während der Zeit t6 bis t8 befindet sich die Antenne A über der Markierungsstelle
MSt, sie empfängt keinen Pegel (Figur 2d). Die Antenne B befindet sich im Abschnitt
1. Der Phasenvergleich zwischen den Empfangspegeln beider Antennen liefert im Zeitabschnitt
t6 bis t7 soenannte Prellimpulse. Zum Zeitpunkt t8 hat die Antenne A die Markierungsstelle
MSt verlassen, sie befindet sich im Abschnitt 2, Antenne 3 noch im Abschnitt 1.
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Beide Antennen haben Empfangspegel (Figur 2d) und es besteht
zwischen
diesen Phasengleichheit (Figur 2e). Durch diese beiden erfüllten Bedingungen beginnt
der Wegmarkenimpuls (Figur 2f). Zum Zeitpunkt t9 ist Antenne A im Abschnitt 2, Antenne
B befindet sich nun über der Markierungsstelle MSt und empfängt keinen Pegel (Figur
2d). Der Phasenvergleich liefert wieder Prellimpulse (Figur 2e). Zum Zeitpunkt t10
ist auch die Antenne B über dem Abschnitt 2. Damit haben beide Antennen Empfangspegel,
deren Phasenlage jedoch ungleich ist. Dieses ist jedoch die Bedingung, die die Verzögerungszeit
tv startet, nach deren Ablauf der Wegmarkenimpuls zum Zeitpunkt t11 beendet wird.
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Ein Ausführungsbeispiel für die andere angegebene Lösung arbeitet
in analoger Weise. Die in Figur 2b dargestellten Impulse entstehen in diesem Fåll
dann, wenn zwischen den Empfangspegeln der beiden Antennen Phasenungleichheit besteht.
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Der Wegmarkenimpuls beginnt auch hier zum Zeitpunkt t21, da dann die
beiden Antennen ausreichenden Empfangspegel haben und die Phasenlage zwischen beiden
Empfangspegeln ungleich ist.
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Wenn die Bedingung erfüllt ist, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel
haben und Phasengleichheit vorliegt, das ist zu-den Zeitpunkten t22 und t23 der
Fall, wird die
Verzögerungszeit tv gestartet. Auch hier wird die
zum Zeitpunkt t22 gestartete Verzögerungszeit tv nicht wirksam, da bereits nach
einer Zeit, die kleiner als tv ist, ein neuer Impuls "Phasenungleichheit" vorliegt.
Zum Zeitpunkt t4 ist die Bedingung erfüllt, daß beide Antennen ausreichenden Empfangspegel
haben und zwischen den Pegeln Phasengleichheit vorliegt. Damit wird erneut die Verzögerungszeit
tv gestartet, mit deren Ablauf zur Zeit t5 der Wegmarkenimpuls beendet wird.