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WO1984003264A1 - Procede de transmission d'informations et/ou d'instructions - Google Patents

Procede de transmission d'informations et/ou d'instructions Download PDF

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WO1984003264A1
WO1984003264A1 PCT/CH1984/000022 CH8400022W WO8403264A1 WO 1984003264 A1 WO1984003264 A1 WO 1984003264A1 CH 8400022 W CH8400022 W CH 8400022W WO 8403264 A1 WO8403264 A1 WO 8403264A1
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WO
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coding
code
signal
transcoder
group
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PCT/CH1984/000022
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Inventor
Walter Jaeger
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Original Assignee
Individual
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting information and / or commands between a ground station located in a rail area and a remote station located on board a rail vehicle.
  • the object of the present invention is to create a method for transmitting information and / or commands to a rail vehicle which does not have these disadvantages.
  • this object is achieved according to the invention in that a plurality of one after the other in the longitudinal direction of the rail track Arranged, when moving over the rail vehicle provided with the counterpart designed as a transcoder, with this transcoder individually and successively interacting and acting as coding elements of a coding group, transmitters and / or receivers are used, and information is generated from the pulse sequence thus formed and / or forms a command.
  • one det verwen ⁇ on the rail vehicle a transcoder with locally minde ⁇ separated least a respective code feeder as well as a code scanner, and that the coding group of a plurality of successively in the longitudinal direction of the track "angeord ⁇ Neten coding elements, wherein each of these elements has locally separated receivers and transmitters coupled to one another.
  • the individual coding elements consisting of the receiver and transmitter each form parts of a resonant circuit which is matched to the frequency of the transcoder of the rail vehicle / and its total energy requirement for the return from the sensor ⁇ detician of the transcoder.
  • the code scanner of the transcoder it is expedient for the code scanner of the transcoder to be matched both to the frequency and to the phase position of the returned code signal in relation to the transmitted code feed signal .
  • phase position between the incoming and outgoing signal is changed in at least some of the coding elements, a coding group. It is Moderate if you change the phase position of at least one coding element of a coding group, for example by remote control or by hand.
  • the further processing of the signals in a computer is simplified if a binary signal system is used in that the phase position between the incoming and outgoing coding signal is left unchanged by the coding element or is rotated by 180 ".
  • the frequency of the transcoder being between 10O Hz and 100 KHz, preferably not an integral multiple of the network frequency of the rail vehicle or in the area of influence of the coding group running power lines, chooses.
  • An extremely reliable system can be built if a self-locking coding group system is used, in which coding groups are used which transmit the distance to a subsequent coding group to the transcoder and monitoring in the transcoder of an arrival of the message of the triggers the previously indicated coding group at the predetermined waypoint.
  • a coding group can be arranged in the area of influence of an optical signal, at least one of the coding elements of this coding group being controlled simultaneously with this optical signal, such that the phase position of the returned code signal in relation to the
  • OMPI sent code feed signal is changed.
  • a rail system demands maximum security. This can be achieved by continuously checking the system itself, by continuously monitoring the presence of a weak signal originating from the code feeder at the code scanner.
  • FIG. 2 shows a view along the line II-II in Fig.l;
  • Fig. A block diagram of a transcoder.
  • a plurality of coding elements 1, 2, 3 forming a coding group are arranged on the rail sleepers. As shown schematically in FIG. 3, the latter each consist of a receiving coil 4 and a transmitting coil 5, which are electrically connected to one another to form capacitors 6 and 7. The coils 4 and 5 and the capacitors 6 and 7 are selected so that the resonant circuit formed by them has a resonance point at the frequency used by the transcoder.
  • the coding element 2 is switched from the optical signal 8 by means of an electrical signal.
  • an electrical signal For this purpose, either the ratio of the capacitance of the capacitors 6 and 7 can be changed, or the connections of the coil 4 can simply be interchanged using a pole reversing relay.
  • the transcoder 9 arranged on the rail vehicle feeds a coil 10, which acts as a code feeder, and receives a coded digital signal with the coil 11, which acts as a code scanner.
  • the transcoder 9 is powered by the power source 12 and in turn actuates two relays 13 and 14, which can trigger an alarm or influence the train's travel.
  • FIG. 4 shows a block diagram of the transcoder 9. As can be seen from this block diagram, an alternating current signal generated in a microcomputer 15 is sent to the code feeder 10 via the line 16 and the transmitter 17.
  • the signal emitted by the code feeder 10 is picked up in succession by the reception coil 4 (FIG. 2) of the coding elements 1, 2 and 3 (FIG. 1) and, if necessary, phase-shifted and re-transmitted via the transmission coil 5.
  • This signal is received by the code scanner 11 and fed to the microcomputer 15 via the receive amplifier 18 and the line 19.
  • the microcomputer 15 can be instructed by a coding group to determine after a predetermined time whether a predetermined signal is being received, and if not, to trigger an alarm or warning signals via the display panel 20 and, if necessary, to actuate the relays 13 and 14 .
  • the microcomputer 15 can also be instructed to continuously monitor the weak signal 23, which flows from the code feeder 10 to the code scanner 11, and to trigger an alarm in the absence thereof.
  • the signals of the microcomputer 15 are prepared in the comparison and amplifier arrangement 21 before the relays 13 and 14 are actuated.
  • the function of the microcomputer 15 is also continuously monitored by a control circuit 22.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Verfahren zur Uebertragung von Informationen und/oder
Befehlen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Uebertragung von Informationen und/oder Befehlen zwischen einer in einem Schienenbereich sich befindenden Bodenstelle und einer an Bord eines Schienenfahrzeuges sich befindenden Gegenstelle.
Es sind bereits feste oder schaltbare, optische Signale be¬ kannt, welche den Nachteil aufweisen, dass sie leicht über- sehen werden und keinen direkten Einfluss auf das Schienen¬ fahrzeug haben. Es sind auch durch elektrische Induktion wirkende Einrichtungen bekannt. Sie weisen den Nachteil auf, ausserordentlich aufwendig zu sein, und werden daher praktisch nur für Hauptlinien verwendet. Beide Anlagen sind in ihrer Informationsübertragungskapazität beschränkt, und weisen eine beschränkte Zuverlässigkeit auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Uebertragung von Informationen und/oder Be- fehlen auf ein Schienenfahrzeug, welches diese Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genann¬ ten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man eine Mehr¬ zahl von in Längsrichtung des Schienenstranges nacheinander angeordnete, beim Ueberfahren werden des mit der als Trans¬ coder ausgebildeten Gegenstelle versehenen Schienenfahr¬ zeuges mit diesem Transcoder einzeln und nacheinander zusam¬ menwirkende, als Codierelemente einer Codiergruppe wirkende Sender und/oder Empfänger verwendet, und aus der auf diese Weise gebildeten Impulsfolge eine Information und/oder einen Befehl bildet.
Dabei ist es zweckmässig, dass man auf dem Schienenfahrzeug einen Transcoder mit örtlich voneinander getrennt minde¬ stens je ein Codespeiser sowie einen Codeabtaster verwen¬ det, und dass die Codiergruppe aus einer Mehrzahl von in Längsrichtung des Schienenstranges nacheinander " angeord¬ neten Codierelementen besteht, wobei jedes dieser Elemente miteinander gekoppelte örtlich voneinander getrennte Em¬ pfänger und Sender aufweist.
Damit keine grosse Installationsarbeiten erforderlich sind, ist es vorteilhaft, dass die einzelnen aus Empfänger und Sender bestehenden Codierelemente je Teile eines Schwing¬ kreises bilden, der auf die Frequenz des Transcoders des Schienenfahrzeuges abgestimmt ist/ und seinen gesamten für die Rücksendung erforderlichen Energiebedarf aus der Sen¬ deleistung des Transcoders bezieht. Zur Vermeidung mögli- eher Sabotagestörungen sowie zur Erhöhung der Anzahl von möglichen zu übertragenden Signalen ist es zweckmässig, dass der Codeabtaster des Transcoders sowohl auf die Fre¬ quenz als auch auf die Phasenlage des rückgesandten Code¬ signals im Verhältnis zum gesendeten Codespeisesignals ab- gestimmt ist.
Zur Veränderung der Information oder des Befehls ist es speziell einfach, wenn man bei mindestens einem Teil der Codierelemente, einer Codiergruppe die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Signal verändert. Dabei ist es zweck- massig, wenn man die Phasenlage mindestens eines Codier¬ elementes einer Codiergruppe, z.B. ferngesteuert oder von Hand, verändert. Die Weiterverarbeitung der Signale in einem Computer wird vereinfacht, wenn man ein binäres Signalsystem verwendet, indem man die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Codiersignal durch das Codierelement unverändert belassen oder um 180" gedreht wird.
Zur Bildung von Signalen die in beiden Fahrtrichtungen die gleiche Bedeutung haben, ist es zweckmässig, wenn der durch eine Codegruppe gebildete Code in sich symmetrisch aufge¬ baut ist.
Um robuste Codierelemente bauen zu können und Stδreinflüsse möglichst auszuschalten, arbeitet man vorteilhaft mit elek¬ tromagnetischer InduktionsÜbertragung, wobei man die Fre¬ quenz des Transcoders zwischen 10O Hz und lOO KHz, vorzugs¬ weise keinem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz des Schienenfahrzeuges oder im Einflussbereich der Codiergruppe verlaufender Starkstromleitungen, wählt.
Ein ausserst zuverlässiges System kann gebaut werden, wenn man ein sich selbstsicherndes Codiergruppensystem verwen¬ det, bei dem Codiergruppen verwendet werden, die dem Trans- coder den Abstand zu einer folgenden Codiergruppe über¬ mitteln und im Transcoder eine Ueberwachung eines Eintref¬ fens der Meldung der vorangezeigten Codiergruppe an der vor¬ bestimmten Wegstelle auslöst.
Um zu vermeiden, dass grosse Installationsarbeiten erforder¬ lich sind, kann man eine Codiergruppe im Einflussbereich eines optischen Signals anordnen, wobei mindestens eines der Codierelemente dieser Codiergruppe gleichzeitig mit diesem optischen Signal gesteuert wird, derart dass die Phasenlage des rückgesandten Codesignals im Verhältnis zum
OMPI gesandeten Codespeisesignal verändert wird.
Zur Erhöhung der Sicherheit des Systems ist es vorteilhaft, dass man am Schienenfahrzeug zwei Transcoder vorsieht, so- wie eine mit den letzteren verbundene Vergleichsschaltung,- die bei Nichtübereinstimmung der AusgangsSignale dieser bei¬ den Transcoder ein Alarmsignal auslöst.
Ein Eisenbahnsystem verlangt eine maximale Sicherheit. Dies kann erreicht werden, indem eine laufende Selbstkontrolle der Anlage erfolgt,, indem-dauernd am Codeabtaster ein schwa¬ ches, vom Codespeiser herrührendes Signal auf sein Vorhan¬ densein überwacht wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung bei¬ spielsweise erläutert. Es zeigt:
Fig.1 schematisch das Verfahren bei der Anwendung bei der Eisenbahn;
Fig.2 eine Ansicht gemäss der Linie II-II in Fig.l;
Fig.3 eine schematische Darstellung eines Codierelementesy und
Fig. ein Blockschema eines Transcoders.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind auf den Schienen¬ schwellen eine Mehrzahl von eine Codiergruppe bildende Co- dierelemente 1,2,3 angeordnet. Die letzteren bestehen, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, je aus einer Empfangsspu¬ le 4 und einer Sendespule 5, die zur Kondensatoren 6 und 7 miteinander elektrisch verbunden sind. Die Spulen 4 und 5, sowie die Kondensatoren 6 und 7 sind dabei so gewählt, dass der durch sie gebildete Schwingkreis bei der durch den Transcoder benutzten Frequenz eine Resonanzstelle aufweist.
OMPI Das Codierelement 2 wird mittels eines elektrischen Signals aus dem optischen Signal 8 umgeschaltet. Dazu kann entweder das Verhältnis der Kapazität der Kondensatoren 6 und 7 ge- ändert werden oder man kann einfach die Anschlüsse der Spu¬ le 4 mit Hilfe eines Polwenderrelais vertauschen.
Der auf dem Schienenfahrzeug angeordnete Transcoder 9 speist eine Spule 10, die als Codespeiser wirkt, und em- pfängt ein codiertes Digitalsignal mit der Spule 11, die als Codeabtaster wirkt.
Der Transcoder 9 wird von der Stromquelle 12 gespiesen und betätigt seinerseits zwei Relais 13 und 14, die einen Alarm auslösen oder die Fahrt des Zuges beeinflussen können.
Fig.4 zeigt ein Blockschema des Transcoders 9. Wie aus die¬ sem Blockschema ersichtlich, wird ein in einem Mikrocompu¬ ter 15 erzeugtes Wechselstromsignal über die Leitung 16 und den Sender 17 auf den Codespeiser 10 gegeben.
Das vom Codespeiser 10 abgegebene Signal wird von der Em¬ pfangsspule 4 (Fig.2) der Codierelemente 1,2 und 3 (Fig. 1) nacheinander aufgenommen und über die Sendespule 5 gege- benenfalls phasengedreht, wieder ausgestrahlt. Dieses Sig¬ nal wird durch den Codeabtaster 11 empfangen und über den Empfangsverstärker 18 und die Leitung 19 dem Mikrocomputer 15 zugeführt.
Der Mikrocomputer 15 kann durch eine Codiergruppe angewie¬ sen werden, nach einer vorbestimmten Zeit festzustellen, ob ein vorgegebenes Signal empfangen wird, und wenn nicht, einen Alarm oder Hinweissignale über die Anzeigetafel 20 auszulösen, und gegebenenfalls die Relais 13 und 14 zu be¬ tätigen.
- 5 EX?
OMPI
^*NATiq Der Mikrocomputer 15 kann auch angewiesen werden, laufend das wenn auch schwache Signal 23, das vom Codespeiser 10 zum Codeabtaster 11 fliesst, zu überwachen und bei dessen Fehlen einen Alarm auszulösen.
Die Signale des Mikrocomputers 15 werden vor der Betätigung der Relais 13 und 14 in der Vergleichs- und Verstärkeranord¬ nung 21 vorbereitet.
Die Funktion des Mikrocomputers 15 wird ausserdem laufend durch eine Kontrollschaltung 22 überwacht.
OMPI

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Uebertragung von Informationen und/oder Befehlen zwischen einer in einem Schienenbereich sich befindenden Bodenstelle und einer an Bord eines Schie¬ nenfahrzeuges sich befindenden Gegenstelle, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass man eine Mehrzahl von in Längsrich¬ tung des Schienenstranges nacheinander angeordnete, beim Ueberfahrenwerden des mit der als Transcoder ausge- bildeten Gegenstelle versehenen Schienenfahrzeuges, mit diesen Transcoder einzeln und nacheinander zusammen¬ wirkende, als Codierelemente einer Codiergruppe wirken¬ de Sender und/oder Empfänger verwendet, und aus der auf diese Weise gebildeten Impulsfolge eine Information und/oder einen Befehl bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf dem Schienenfahrzeug einen Transcoder mit ört¬ lich voneinander getrennt mindestens je ein Codespeiser sowie einen Codeabtaster verwendet, und dass die Codier¬ gruppe aus einer Mehrzahl von in Längsrichtung des
OMPI fa>m. Wπ,° Schienenstranges nacheinander angeordneten, Codierele¬ menten besteht, wobei jedes dieser Elemente miteinander gekoppelte örtlich voneinander getrennte Empfänger und Sender aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen aus Empfänger und Sender bestehenden Co¬ dierelemente je Teile eines Schwingkreises bilden, der auf die Frequenz des Transcoders des Schienenfahrzeuges abgestimmt ist, und seinen gesamten für die Rücksendung erforderlichen Energiebedarf aus der Sendeleistung des Transcoders bezieht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Codeabtaster des Transcoders sowohl auf die Fre¬ quenz als auch auf die Phasenlage des rückgesandten Co¬ de-Signals im Verhältnis zum gesendeten Codespeiser-Sig¬ nals abgestimmt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass man bei mindestens einem Teil der Co¬ dierelemente einer Codiergruppe die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Signal verändert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Phasenlage mindestens eines Codierelementes einer Codiergruppe, z.B. ferngesteuert oder von Hand verändert.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage zwischen ein- und ausgehendem Codiersig¬ nal durch das Codierelement unverändert belassen oder um 180° gedreht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass der durch eine Codegruppe gebildete Code in sich symmetrisch aufgebaut ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass man die Frequenz des Transcoders zwi¬ schen 100 Hz und 100 KHz, vorzugsweise keinem ganzzahli¬ gen Vielfachen der Netzfrequenz des Schienenfahrzeuges oder im Einflussbereich der Codiergruppe verlaufender Starkstromleitungen, wählt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass man ein sich selbstsicherndes Co¬ diergruppensystem verwendet, bei dem Codiergruppen ver¬ wendet werden, die dem Transcoder den Abstand zu einer folgenden Codiergruppe übermitteln und im Transcoder eine Ueberwachung eines Eintreffens der Meldung der vor¬ angezeigten Codiergruppe an der vorbestimmten Wegstelle auslöst.
11« Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass man eine Codiergruppe im Einflussbe¬ reich eines optischen Signals anordnet, wobei minde¬ stens eines der Codierelemente dieser Codiergruppe gleichzeitig mit diesem optischen Signal gesteuert wird, derart dass die Phasenlage des rückgesandten Code¬ signals im Verhältnis zum gesendeten Codespeisesignals verändert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge- kennzeichnet, dass man am Schienenfahrzeug zwei Trans¬ coder vorsieht, sowie eine mit den letzteren verbundene Vergleichschaltung, die bei Nichtübereinstimmung der Aus'gangssignale dieser beiden Transcoder ein Alarmsig¬ nal auslöst.
OMPI
%
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine laufende Selbstkontrolle der An¬ lage erfolgt, indem dauernd am Codeabtaster ein schwa¬ ches, direkt vom Codespeiser herrührendes Signal auf sein Vorhandensein überwacht wird.
PCT/CH1984/000022 1983-02-21 1984-02-16 Procede de transmission d'informations et/ou d'instructions Ceased WO1984003264A1 (fr)

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