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Fahrzeugeinrichtung für die linienförmige Zuabeeinflussung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugeinrichtung für die linienförmige
Zugbeeinflussung auf Strecken mit ortsfesten Streckenmarkierungen, insbesondere
Linienleiterkreuzungsstellen, bei deren Passieren die Empfangsspannungen fahrzeugseitiger
Empfangs antennen umachwingen, unter Verwendung von drei in Fahrtrichtung des Fahrzeugs
beabstandet angeordneten Empfangsantennen und den Antennen nachgeordneten Phasenvergleichsschaltungen
zum Erkennen von Streckenmarkierungen.
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Eine derartige Fahrzeugeinrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS
1 455 381 bekannt. Dort ist ein Verfahren zur Zugortung beschrieben, das auf den
Fahrzeugen drei Empfangsantennen vorsieht, deren Empfangsspannungen auf Gleich-
bzw. Gegenphasigkeit überwacht werden. Uber eine Verknüpfungsschaltung werden aus
den Ausgangssignalen der Phasenvergleichsschaltungen fahrrichtungsabhängige
Zählimpulse
abgeleitet. Diese bekannte Fahrzeugeinrichtung arbeitet nur so lange zufriedenstellend
als seine drei Empfangsantennen einwandfrei funktionieren. Ist dies aus irgend einem
Grunde nicht der Fall, fällt also beispielsweise eine Empfangsantenne aus, dann
können keine Zählimpulse mehr abgeleitet werden. Zwar ist dann noch eine Informationsübertragung
von der Strecke zum Fahrzeug möglich; weil das Fahrzeug beim Vorrücken im Gleis
seinen Fahrort aber nicht mehr feststellen und an die Streckenzentrale melden kann,
erarbeitet die Strekkenzentrale für das Fahrzeug Informationen, die auf einem falschen
Fahrort des Fahrzeugs basieren.
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Die Verwendung von drei Empfangsantennen auf einem einzigen Fahrzeug
ist auch aus der DE-AS 1 944 034 bekannt.
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Die dort offenbarte Anordnung dient ebenfalls dazu, die von den den
Empfangsantennen zugeordneten Phasenvergleichsschaltungen gelieferten Signale in
fahrrichtungsabhängige Zählimpulse umzusetzen; dies geschieht unter Verwendung einer
Detektorschaltung, die so aufgebaut ist, daß sie nur dann ordnungsgerecht arbeiten
kann, wenn alle drei Empfangsantennen ordnungsgerecht funktionieren. Ist dies nicht
der Fall, so ist die Eigenortung des betreffenden Fahrzeugs ebenfalls nicht mehr
möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugeinrichtung
der angegebenen Art so auszubilden, daß jedes Ausfallen einer Empfangsantenne auf
dem Fahrzeug erkannt und gegebenenfalls weitergemeldet wird und daß bei Ausfall
einer Empfangsantenne neben einer Informationsübertragung von der Strecke zum Fahrzeug
eine ordnungsgerechte Eigenortung des Fahrzeugs auf der Strecke möglich ist. Die
Fahrzeugeinrichtung soll ferner die
Möglichkeit bieten, eine Empfangsantenne,
die im Regelbetrieb lediglich für die Eigenortung des Fahrzeugs, nicht aber für
die Informationsübertragung ausgenutzt wird, dann auch für die eigentliche Informationsübertragung
von der Strecke auf das Fahrzeug zu verwenden, wenn eine der Empfangsantennen, über
die normalerweise die Informationsübertragung erfolgt, defekt geworden ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Fahrzeugeinrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches eine Uberwachungseinrichtung vorgesehen ist,
welche bei jedem Passieren einer Streckenmarkierung das Ausgangssignal der jeweils
zuerst ansprechenden Phasenvergleichsschaltung bzw. bei gleichzeitigem Ansprechen
zweierPhasenvergleichsschaltungen eines der beiden Ausgangssignale umsetzt in ein
streckenabschnittsorientiertes Meldekennzeichen, welche die Ausgangssignale der
übrigen beim Passieren der gleichen Streckenmarkierung ansprechenden Phasenvergleichsschaltungen
absorbiert und welche eine Störungsmeldung auslöst, wenn jeweils nur eine der Phasenvergleichsschaltungen
anspricht. Vorteilhafte Aus- und eiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Figur 1 die erfindungsgemäße
Fahrzeugeinrichtung als Blockschaltbild.
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Figur 2 zeigt die Schaltmittel zum Durchschalten und Ausblenden von
Meldekennzeichen, Figur 3 zeigt einen Störungsmelder zum Feststellen nicht funktionsfähiger
Empfangseinrichtungen und Figur 4 zeigt eine Schaltung zum bedarfsweisen Aufschalten
einer Reserveantenne auf den Informationskanal der fahrzeigseitgen Verarbeitungseinrichtung.
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Bei der in Figur 1 dargestellten Fahrzeugeinrichtung soll in bekannter
Weise (DE-OS 2 906 760) die Informationsübertragung von der Strecke auf das Fahrzeug
abwechselnd über die in Fahrrichtung jeweils vorn- und die in Fahrrichtung jeweils
hintenliegende Empfangsantenne erfolgen. Während normalerweise die jeweils hintenliegende
Empfangsantenne auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung
geschaltet ist, soll dann, wenn über die Empfangsantennen das Passieren einer Markierungsstelle
festgestellt worden ist, vorübergehend die jeweils vorn liegende Empfangsantenne
auf den Informationskanal aufgeschaltet werden.
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Diese Maßnahme führt dazu, daß auch im Bereich von Markierungsstellen
eine einwandfreie Informationsübertragung von der Strecke auf das Fahrzeug und bei
Anwendung der vorgenannten Uberlegungen auch für die Sendeantennen eine einwandfreie
Informationsübertragung vom Fahrzeug auf die Strecke erreichbar ist. Das Aufschalten
der einzelnen Empfangsantennen auf den Informationskanal erfolgt in einem sicheren
Schaltwerk SSW1, das der eigentlichen Verarbeitungseinrichtung SSW vorgeschaltet
sein kann. Zu diesem Zweck werden dem sicheren Schaltwerk SSW1 beim Passieren von
Markierungsatellen Meldekennzeichen K zugeführt. Auf der Grundlage der ihm bekannten
Fahrrichtung FR veranlaßt das sichere Schaltwerk die Umschaltung von der hinteren
auf die jeweils vornliegende Empfangsantenne und nach Empfang einer bestimmten Anzahl
von Radimpulsen RJ die Rückachaltung auf die hintenliegende Empfangsantenne. Den
für den Informationsaustausch vorgesehenen vorderen und hinteren Empfangsantennen
EA1 bzw. EA2 sind Empfangsverstärker VEI bzw. VE2 nachgeschaltet'an die eine Phasenvergleichsschaltung
KD3 angeschlossen ist. Ferner sind an die Empfangsverstärker fequenzselektive Schwellwert-
schalter
SS1 bzw. SS2 sowie zugeordnete Demodulatoren DE1 bzw. DE2 angeschlossen, deren Ausgänge
auf das sichere Schaltwerk SSW1 führen.
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Bei Verwendung nur einer Phasenvergleichsschaltung KD3 würde der Ausfall
einer der Empfangsantennen EA1 bzw.
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EA2 dazu führen, daß zwar noch Informationen von der Streckenzentrale
her empfangen werden können, daß aber die Eigenortung der Fahrzeuge ausfallen würde.
DasFahrzeug könnte seinen Fahrort unter Zugrundelegung der letzten exakten Ortung
lediglich auf Grund der inzwischen ausgelösten Radimpulse feststellen und an die
Zentrale melden. Diese Art der Fahrortmeldung ohne Auswertung des Phasensprungs
beim Passieren einer Markierungsstelle ist mit Nachteilen verbunden, welche ihre
betriebliche Anwendung ungeeignet erscheinen läßt. Um beim Ausfall einer der für
die Informationsübertragung benötigten Empfangsantennen dennoch das Passieren von
Streckenmarkierungen eindeutig erkennen zu können, ist das Fahrzeug in an sich bekannter
Weise mit einer weiteren Empfangsantenne EA3 versehen, die etwa in der Mitte zwischen
den Empfangsantennen EA1 und EA2 angeordnet ist. Auch dieser Empfangsantenne ist
ein Empfangsverstärker VE3 nachgeschaltet. An den Ausgang dieses Empfangsverstärkers
und an die Ausgänge der beiden übrigen Empfangsverstärker sind die Eingänge weiterer
Phasenvergleichsschaltungen DK1 und KD2 angeschlossen.
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Auch diese Phasenvergleichsschaltungen geben beim Passieren von Streckenmarkierungen
definierte Meldekennzeichen ab. Im Störungsfall, d.h. beim Ausfall einer der für
die Informationsübertragung vorgesehenen Empfangsantennen EA1 bzw. EA2 ist dafUr
gesorgt, daß immer noch eine der Phasenvergleichsschaltungen ein Meldekennzeichen
liefert.
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Während also im Störungsfall nur ein Meldekennzeichen vorliegt, das
dem sicheren Schaltwerk SSW1 zugeführt werden kann, werden bei ordnungsgerechtem
Betrieb insgesamt drei Meldekennzeichen ausgegeben. Es ist deshalb dafür zu sorgen,
daß bei ordnungsgerechtem Betrieb zwei der insgesamt drei Meldekennzeichen absorbiert
werden.
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Dies geschieht in einer Uberwachungseinrichtung U.
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Welche der ihr angebotenen Meldekennzeichen die Uberwachungseinrichtung
durchschalten und welche sie ausblenden soll, erkennt die Uberwachungseinrichtung
aus einem ihr zugeführten Fahrrichtungskennzeichen FR. Wie das Ausblenden und Durchschalten
der Meldekennzeichen technisch realisiert werden kann, ist in Figur 2 zu sehen.
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Die Uberwachungseinrichtung U erkennt ferner aus der Anzahl der ihr
zugeführten Meldekennzeichen, ob eine Störung vorliegt oder nicht. Liegt eine Störung
vor, so löst sie eine entsprechende Störungsmeldung Stö aus und führt diese dem
sicheren Schaltwerk SSW1 zu. Möglichkeiten zur technischen Realisierung der Störungsmeldung
sind in den Figuren 3 und 4 angegeben.
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In Figur 2 sind diejenigen Schaltmittel einer Uberwachungseinrichtung
zu sehen, über die sich das Durchschalten und Ausblenden von Meldekennzeichen der
drei Phasenvergleiohsschaltungen KD1 bis KD3 bewerkstelligen läßt; aus Gründen der
Ubersichtlichkeit sind nur die Schaltmittel dargestellt, die für eine angenommene
Fahrrichtung von links nach rechts benötigt werden. Bei dieser angenommenen Fahrrichtung
sind die UND-Glieder U1 bis U3 über das Potential einer durch einen Fahrrichtungsgeber
FG eingestellten Kippstufe K1 vorbereitet und damit für die Ausgangs signale der
Phasenvergleichs-
schaltungen KD1 bis KD3 durchlässig. Ein an die
Ausgänge der UND-Glieder U1 und U3 angeschlossenes ODER-Glied 01 gibt an seinem
Ausgang dann Potential ab, wenn entweder die Phasenvergleichsschaltung KD1, die
Phasenvergleichsschaltung KD3 oder beide gemeinsam ein Ausgangssignal abgeben. Dies
ist dann der Fall, wenn die vordere Empfangsantenne (EA1 in Figur 1) sowie die mittlere
Empfangsantenne EA3 bzw. die vordere und die hintere Empfangsantenne des Fahrzeugs
einwandfrei arbeiten.
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In diesem Fall wird das am Ausgang des ODER-Gliedes 01 anliegende
Potential auf ein weiteres ODER-Glied 02 geschaltet, an dessem Ausgang das Meldekennzeichen
K für das sichere Schaltwerk abgreifbar ist. Gelangt bei ordnungsgerecht arbeitender
hinterer Empfansantenne die mittlere Empfangsantenne in den Bereich der Streckenmarkierung,
dann spricht auch die Phasenvergleichsschaltung KD2 an und liefert an ihrem Ausgang
ein diesbezügliches Kennzeichen. Uber das durchgeschaltete UND-Glied U2 gelangt
dieses Kennzeichen auf den einen Eingang eines nachgeschalteten Sperrgliedes U4.
Dieses Sperrglied ist jedoch durch das Ausgangspotential des ODER-Gliedes 01 gesperrt,
so daß sich das Meldekennzeichen der Phasenvergleichsschaltung KD2 für die Ortung
des Fahrzeugs nicht auswirken kann.
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Bei ordnungsgerechtem Betrieb aller drei Empfangsantennen eines Fahrzeuges
sprechen zunächst die Phasenvergleichsschaltungen KD1 und KD3 gleichzeitig an. Weil
die Ausgangssignale in dem ODER-Glied 01 gemischt werden, gelangt nur eines der
Ausgangs signale auf das ODER-Glied 02. Das zeitlich länger anstehende Ausgangssignal
der Phasenvergleichsschaltung KD3 bewirkt das Absorbieren des von der später ansprechenden
Phasenvergleichsschaltung KD2 abgegebenen Meldekennzeichens im Sperrglied U4.
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Ist z.B. die vordere Empfangsantenne eines Fahrzeugs defekt, so könnten
die Phasenvergleichsschaltungen KD1 und KD3 kein Ausgangs signal abgeben. Das für
die Eigenortung erforderliche Kennzeichen für das Eindringen in einen neuen Streckenabschnitt
liefert dann die Phasenvergleichsschaltung KD2, die an die mittlere und die hintere
Empfangsantenne des Fahrzeugs angeschlossen ist.
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Die ausgelöste Meldung gelangt über das durchgeschaltete UND-Glied
U2 auf das jetzt nicht gesperrte Sperrglied U4 und von dort auf das ODER-Glled 02,
welches das Meldekennzeichen an das sichere Schaltwerk weiterschaltet.
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Ist beispielsweise die hintere Empfangsantenne eines Fahrzeugs defekt,
so spricht beim Passieren einer Strekkenmarkierung lediglich die Phasenvergleichsschaltung
KD7 an. Ihr Ausgangs signal gelangt über das UND-Glied U1 und die ODER-Glieder 01
und 02 auf das sichere Schaltwerk. Bei defekter mittlerer Fahrzeugantenne spricht
lediglich die Phasenvergleichsschaltung KD3 an.
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Ihr Ausgangssignal gelangt über das UND-Glied U3 und die ODER-Glieder
01 und 02 als Meldekennzeichen auf das sichere Schaltwerk.
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Um einen einmal eingetretenen Schaden an einer der Empfangsantennen
zu kennzeichnen und damit eine Voraussetzung flir eine rechtzeitige Schadensbehebung
zu schaffen, ist es wünschenswert, den Ausfall dieser Empfangsantenne automatisch
festzustellen und zu registrieren.
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Wie dies technisch möglich ist, zeigt Figur 3. In Figur 3 sind die
Ausgänge der drei Phasenvergleichsschaltungen auf ein ODER-Glied 03 geführt, das
an seinem Ausgang dann Potential abgibt, wenn eine der Phasenvergleichsschaltungen
angesprochen hat. Die Ausgänge der drei Phasenvergleichsschaltungen sind ferner
auf die
Eingänge eines Schwellwert-Gliedes S1 geführt, das die
empfangenen Signale einer (3)-Prüfung unterzieht. Nur dann wenn gleichzeitig zwei
der drei Phasenvergleichsschaltungen angesprochen haben, ist am Ausgang des Schwellwert-Gliedes
S1 ein entsprechendes Steuerkennzeichen abgreifbar. Dabei ist es gleichgültig, welche
der drei Phasenvergleichsschaltungen gleichzeitig angesprochen haben. Bei ordnungsgerechtem
Betrieb allerdrei Empfangs antennen und der ihnen nachgeschalteten Schaltmittel
bis hin zu den Phasenvergleichsschaltungen haben stets zwei Phasenvergleichsschaltungen
angesprochen.
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Fällt eine der Empfangs antennen oder eines der ihnen nachgeschalteten
Schaltmittel aus, dann ist die zwei aus drei-Bedingung nicht mehr erfüllt und das
Schwellwert-Glied S1 wird ausgangsseitig potentialfrei. Geschieht dies, so wird
ein dem ODER-Glied 03 nachgeschaltetes Sperrglied U5 durchlässig und schaltet das
am Ausgang des ODER-Gliedes 03 abgreifbare Potential auf einen Störungsmelder StöM.
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Die mit Hilfe der in Figur 3 dargestellten Schaltungsanordnung ausgelöste
Störungsmeldung gibt nicht an, welche der Empfangsantennen bzw. der ihnen nachgeschalteten
Schaltmittel fehlerhaft arbeitet. Wenn es erforderlich bzw. wünschenswert ist, die
Art der Störung genauer zu lokalisieren, dann kann dies mit Hilfe der in Figur 4
dargestellten Schaltungsanordnung erfolgen.
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Zum Bestimmen nicht ordnungsgerecht arbeitender Empfangsantennen dienen
diesen zugeordnete Verknüpfungsschaltungen, die aus einem Sperrglied U6, U7 bzw.
U8 (Figur 4) bestehen, dessen Sperreingang an den Ausgang eines vorgeschalteten
ODER-Gliedes 04, 05 bzw. 06 angeschlossen ist. An diese ODER-Glieder sind über vorge-
schaltete
UND-Glieder U9, U10 bzw. U11 die Ausgänge derjenigen Phasenvergleichsschaltungen
geführt, die von der zu kennzeichnenden Empfangsantenne gespeist sind.
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Der jeweils andere Eingang der Sperrglieder U6 bis U8 ist an diejenige
Phasenvergleichsschaltung angeschlossen, die durch den angenommenen Defekt einer
Empfangsantenne nicht beeinflußt ist.
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Tritt z.B. an der in Fahrrichtung vorn liegenden Empfangsantenne EA1
eines Fahrzeugs ein Defekt auf, so sind hierdurch die Phasenvergleichsschaltungen
KD1 und KD3 betroffen; sie sprechen beim Passieren einer Streckenmarkierung nicht
an. Aus diesem Grunde sind die Ausgänge dieser beiden Phasenvergleichsschaltungen
über die bei der angenommenen Fahrrichtung Uber eine Kippstufe K2 durchgeschalteten
UND-Glieder U9 und U10 auf die Eingänge des ODER-Gliedes 04 geführt, dessen Ausgang
mit dem Sperreingang des UND-Gliedes U6 verbunden ist. Da annahmegemäß die Phasenvergleichsschaltungen
KD1 und KD3 beim Passieren einer Streckenmarkierung nicht angesprochen haben, ist
das Sperrglied U6 durchlässig. Passiert nun die Fahrzeugmitte mit der Empfangsantenne
EA3 die Streckenmarkierung, dann spricht die Phasenvergleichsschaltung KD2 an und
beaufschlagt über das durchgeschaltete UND-Glied U11 das Sperrglied U6. Das am Ausgang
dieses Sperrgliedes abgreifbare Potential kennzeichnet die gestörte Empfangsantenne
EA1.
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Ist annahmegemäß die in Fahrrichtung hinten liegende Empfangsantenne
EA2 defekt, dann sind hierdurch die Phasenvergleichsschaltungen KD2 und KD3 betroffen.
Dadurch bleibt das Sperrglied U7 durchlässig, so daß das von der Phasenvergleichsschaltung
KD1 beim Einfahren des Fahrzeugs in den Streckenabschnitt ausgelöste Signal
über
das UND-Glied U9 und das Sperrglied U7 die Störungsmeldung für die hintenliegende
Empfangsantenne EA2 auslösen kann.
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Bei einer gestörten mittleren Empfangsantenne können die Phasenvergleichsschaltungen
KD1 und KD2 nicht ansprechen. Das Sperrglied 08 wird beim Einfahren des Fahrzeugs
in den Streckenabschnitt durch das Ausgangssignal der Phasenvergleichsschaltung
KD3 über das durchgeschaltete UND-Glied U10 beaufschlagt und führt an seinem Ausgang
zur Ausgabe der Störungsmeldung für die Empfangsantenne EA3.
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In Figur 4 sind neben den Einrichtungen zum Kennzeichen gestörter
Empfangsantennen auch diejenigen Schaltmittel dargestellt, die in besonders vorteilhafter
Weise beim Auftreten von Störungen das Abschalten dieser Empfangsantennen und das
Aufschalten der bislang nur für die Auslösung von Meldekennzeichen verwendeten mittleren
Empfangsantenne auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung
bewirken. Zu diesem Zweck sind die Empfangsantennen EA1 und EA2 ausgangsseitig auf
je ein Sperrglied U12 bzw. U13 geführt, über das sie bedarfsweise sowohl für die
Bildung der Meldekennzeichen als auch für die Informationsverarbeitung unwirksam
schaltbar sind. Das Unwirksamschalten der Empfangsantennen soll erfolgen, wenn eine
entsprechende Störungsmeldung für diese Empfangsantennen ausgelöst ist. Diese Störungsmeldung
beaufschlagt zunächst einmal den Sperreingang des zugeordneten Sperrgliedes U12
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U13 und führt damit zum Abschalten der gestörten Empfangsantenne.
Ferner führt die Störmeldung zum Einstellen eines UND-Gliedes U14 bzw. U15, dessen
jeweils anderer Eingang an den Ausgang der mittleren Empfangsantenne EA3 angeschlossen
ist. Das Ausgangssignal dieser Empfangsantenne führt nun auf den einen Eingang eines
jeweils
einem Fahrzeugkopf zugeordneten ODER-GliedesO7 bzw. 08, über das es im sicheren
Schaltwerk bedarfsweise auf den Informationskanal der fahrzeugseitigen Verarbeitungseinrichtung
aufschaltbar ist. ueber diese ODER-Glieder 07 bzw. 08 war bei ordnungsgemäßem Betrieb
zuvor das Ausgangssignal der Empfangsantennen EA1 bzw.
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EA2 auf das sichere Schaltwerk geführt worden.
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In Figur 4 sind ähnlich wie in Figur 2 neben den für beide Fahrrichtungen
gemeinsamen Schaltmitteln wie Empfangsantennen und Phasenvergleichsschaltungen nur
diejenigen Schaltmittel dargestellt, die bei einer Fahrrichtung von links nach rechts
beaufschlagt werden.
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Die Schaltmittel, die bei der entgegengerichteten Fahrrichtung beaufschlagt
werden, sind entsprechend auszuführen, wobei gegebenenfalls, insbesondere zur Kennzeichnung
einer gestörten mittleren Empfangsantenne, die gleichen Bausteine wie für die angenommene
Fahrrichtung von links nach rechts verwendet werden können.
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Durch geeignete Mehrfachausnutzung einzelner Bausteine, insbesondere
der den Phasenvergleichsschaltungen nachgeschalteten UND-Glieder, ist es möglich,
den Bauteileaufwand zum Auslösen von Störungsmeldungen und zum Umschalten der Empfangsantennen
geringer zu halten als bei einer reinen Uberlagerung der Schaltungen nach Figur
2 und Figur 4.