[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Derartige Einrichtungen sind seit vielen Jahren in europäischen Eisenbahnanlagen
im Einsatz. In einem Aufsatz von W. Schmitz in "Europa-Verkehr" 10. Jahrgang, Heft
2, Seiten 50 bis 63 sind, insbesondere in den Abschnitten 7.4 und 7.5, mögliche Varianten
einer Einrichtung zur Informationsübertragung für die Führerstandssignalisierung und
Bremsüberwachung beschrieben.
[0003] Wird zur Übertragung von Daten auf das Fahrzeug eine Linienleiterschleife verwendet,
so erfolgt die Sicherung der übertragenen Daten gegen Übertragungsfehler wie bei der
Linienzugbeeinflussung durch am Ende eines Datentelegrammes angefügte Redundanzbits
und Quittieren des fehlerfreien Empfanges des Datentelegrammes durch das Fahrzeug.
Diese Art der Datenübertragung setzt streckenseitig eine relativ aufwendige, intelligente
Einrichtung voraus.
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Übertragung von Steuerungsinformation auf ein Schienenfahrzeug
unter Berücksichtigung wechselnder Signalbegriffe mit einer möglichst einfachen Einrichtung
zu ermöglichen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
[0006] Durch die doppelte Vorspeicherung der zu übertragenden Steuerungsdatensätze in Festwertspeichern
entfällt bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ein großer Teil der Datentelegrammerstellung.
Es werden lediglich die dem jeweils gültigen Signalbegriff entsprechenden Datensätze
einschließlich Telegrammkopf und Redundanzteil aus den Festwertspeichern abgerufen
und übertragen. Auf eine Datenübertragung in Gegenrichtung, vom Fahrzeug zur Strecke
und die hierfür erforderlichen Einrichtungen kann gänzlich verzichtet werden. Die
Sicherheitsprüfung der übertragenen Daten erfolgt im Fahrzeug durch Identitätsvergleich
der aus verschiedenen Festwertspeichern stammenden Steuerungsdatensätze und Überprüfung
ihrer Herkunft anhand der Speicherkennungen. Totalausfall der Datenübertragung kann
durch einfache zusätzliche, für sich bekannte Maßnahmen erkennbar gemacht werden.
[0007] Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0008] So betrifft der Patentanspruch 2 den Einsatz zweier Mikrorechner im Streckengerät,
denen die Festwertspeicher je zur Hälfte zugeordnet sind und die jeweils einen von
zwei in ihren Steuerungsdaten übereinstimmenden Steuerungsdatensätzen auf das Fahrzeug
übertragen. Die Mikrorechner arbeiten bis auf eine Absprache über die Reihenfolge,
in der sie tätig werden wollen, voneinander unabhängig.
[0009] Der Gegenstand des Anspruchs 3 sieht insgesamt vier Festwertspeicher vor, deren Steuerungsdatensätze
in vorgegebener Reihenfolge auf das Fahrzeug übertragen werden.
[0010] Da das Bordsteuergerät in der Lage ist, von vier jeweils paarweise gleichen Steuerungsdatensätzen
diejenigen, die die einschränkendere gleiche Information enthalten, zu erkennen und
nur diese weiterzuverwerten, ergibt sich, wie in Anspruch 4 beschrieben, die Möglichkeit,
zur Einrichtung vorübergehender Langsamfahrstellen zwei der vier Festwertspeicher
durch zwei andere, die entsprechend den Bedingungen der Langsamfahrstelle vorprogrammiert
sind, auszutauschen und so komplizierte Programmierarbeiten an der Strecke zur Einrichtung
der Langsamfahrstelle zu vermeiden. Zwei der Festwertspeicher können hierzu z.B. auf
einer separat steckbaren Baugruppe angeordnet sein.
[0011] Es können auch, wie in Anspruch 5 beschrieben, Bereiche der als erste Festwertspeicher
verwendeten Speicherbauelemente, - sofern diese genügend Speicherplatz aufweisen -
als weitere Festwertspeicher verwendet und nur der Zugriff zu diesen weiteren Festwertspeichern
über eine steckbare Baugruppe geführt werden. Zur Einrichtung einer Langsamfahrstelle
kann dann diese speicherlose Baugruppe durch eine Baugruppe mit Speicherbauelementen,
die der Langsamfahrstelle zugeordnete Datensätze enthalten, ersetzt werden. Damit
wird eine bessere Ausnutzung der verwendeten Speicherbauelemente ermöglicht, ohne
auf die Vorteile, Programmierarbeiten an der Strecke zu vermeiden und die ständige
Überprüfung des Baugruppensteckplatzes, verzichten zu müssen.
[0012] Anspruch 6 betrifft den signaltechnisch sicheren Abgriff des Signalbegriffes an einem
Signaleinsatz durch das Streckengerät, insbesondere für den Fall, daß die Zahl der
zwischen Signaleinsatz und Streckengerät vorhandenen Verbindungsadern zur individuellen
Übertragung aller vorkommenden Signalbegriffe nicht ausreicht.
[0013] Gemäß Anspruch 7 ist zwischen Streckengerät und einer Streckenzentrale, die mehrere
Streckengeräte entlang einer Strecke steuert, eine Datenverbindung vorgesehen, über
die jedem Streckengerät signaltechnisch sicher übermittelt wird, welcher Signalbegriff
an dem jeweiligen Streckenort an ein dort vorüberfahrendes Fahrzeug zu übermitteln
ist.
[0014] Dadurch kann, auch an Streckenpunkten, an denen wechselnde Signalbegriffe auf Fahrzeuge
übertragen werden müssen, auf ortsfeste Signale verzichtet werden. Anstelle eines
ortsfesten Signalsystems kann Führerstandssignalisierung treten oder es kann vollautomatisch
gefahren werden.
[0015] Anspruch 8 sieht eine Möglichkeit vor, abgespeicherte Steuerungsdatensätze im Streckengerät
von der Streckenzentrale aus zu ändern oder neu zu erstellen. Dies ermöglicht z.B.
die Einrichtung von Langsamfahrstellen von der Streckenzentrale aus. Auch nach Betriebsstörungen,
z.B. Stromausfällen an der Strecke, kann eine Wiederaufrüstung eines Streckengerätes
von der Zentrale aus erfolgen.
[0016] Anspruch 9 betrifft eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung für den
Einsatz an in beiden Richtungen befahrenen Gleisen.
[0017] Anspruch 10 sieht eine Möglichkeit für das Fahrzeug vor, seine Fahrrichtung und den
Ort des Beginns der Linienleiterschleife zu ermitteln. Damit kann das Fahrzeug, selbst
bei teilweise gestörter Datenübertragung, überprüfen, ob die aktivgeschaltete Linienleiterschleife
und die empfangenen Steuerungsdaten seiner Fahrrichtung zugeordnet sind.
[0018] Anhand von sechs Figuren sollen nun Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der
Erfindung beschrieben und ihre Funktion erklärt werden:
Fig. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Einrichtung an einem Blockschaltbild,
Fig. 2 zeigt die Einrichtung nach der Erfindung mit verdoppelten Speicherbaugruppen
und asymmetrischer Linienleiterschleife,
Fig. 3 zeigt den Aufbau von Steuerungsdatensätzen,
Fig. 4 zeigt vom Fahrzeug einzuhaltende Bremsvorgaben im Weg/Geschwindigkeitsdiagramm.
Fig. 5 zeigt die Einrichtung nach der Erfindung mit Datenverbindung zu einer Streckenzentrale,
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines über eine Datenverbindung mit einer Streckenzentrale
kommunizierenden Streckengerätes.
[0019] In Fig. 1 ist schematisch ein Gleis GL mit einem darauf befindlichen Fahrzeug FZ
dargestellt. Das Fahrzeug besitzt ein signaltechnisch sicher ausgelegtes Bordsteuergerät
BS, welches über einen Datenbus mit dem Führerstand FS des Fahrzeuges FZ verbunden
ist und außerdem nicht dargestellte Aggregate einer automatischen Fahr- und Bremssteuerung
(AFB) beeinflußt. Über Antennen A1 und A2 und einen Empfänger E ist das Bordsteuergerät
des Fahrzeuges induktiv mit einer im Gleis verlegten Linienleiterschleife LL gekoppelt,
die von einem Streckengerät SG über ein Fernspeisegerät FSG gespeist wird. Das Streckengerät
ist vorzugsweise in der Nähe eines Signales S angeordnet und hat die Aufgabe, Streckeninformation
und eingestellte Signalbegriffe signaltechnisch sicher auf das Fahrzeug zu übertragen.
[0020] Zur Übernahme des Signalbegriffs durch das Streckengerät SG ist dem Signaleinsatz
SE des Signales ein Signalbegriffscodierer SC zugeordnet, der über eine Stellwerksleitung
ST eingegebene Signalbegriffe oder am Signal S tatsächlich wirksame Signalzustände
detektiert und in charakteristische Codeworte umsetzt. Diese Codeworte werden zweifach,
parallel, z.B. als 6 Bit-Datenworte an das Streckengerät ausgegeben.
[0021] Das Streckengerät besitzt zwei Festwertspeicher SP1, SP2, von denen jeder sämtliche
möglichen, zur Ausgabe an das Fahrzeug infragekommenden Steuerungsdatensätze gespeichert
enthält. Jedem vom Signalbegriffscodierer erstellten Codewort, d.h. jedem Signalbegriff,
ist ein Datensatz in jedem Speicher zugeordnet. Das Streckengerät liest aus jedem
Speicher den dem anliegenden Codewort entsprechenden, bereits in der zu übertragenden
Form, d.h. mit einem Telegrammkopf, einem eine Datensicherung mit Hamming-Distanz
4 zulassenden Redundanzteil und einer Speicherkennung versehen, vorliegenden Datensatz
aus und überträgt ihn seriell an das am Gleis angeordnete Fernspeisegerät, welches
im Rhythmus der einlaufenden Bit die Frequenz eines durch die Linienleiterschleife
fließenden Stromes moduliert.
[0022] Das Streckengerät arbeitet kontinuierlich und gibt die aus den aus den verschiedenen
Speichern stammenden Steuerungsdatensätzen erstellten Telegramme in vorgegebener Reihenfolge
aus.
[0023] Damit wird das Bordsteuergerät des Fahrzeuges in die Lage versetzt, die aus einzelnen
Speichern stammenden Datensätze ihrer Herkunft nach zu identifizieren und ihren Inhalt
auf Identität zu prüfen. Sind zwei aus verschiedenen Speichern stammende, aufeinanderfolgend
empfangene Datensätze identisch, so wird die enthaltene Information als richtig angesehen
und zur Steuerung einer Anzeige im Führerstand oder zur Beeinflussung der automatischen
Fahr- und Bremssteuerung freigegeben. Eine Bestätigung des einwandfreien Empfanges
durch in Gegenrichtung übertragene Datentelegramme wie bei der Linienzugbeeinflussung
findet nicht statt und hierzu notwendige Einrichtungen sind nicht vorgesehen.
[0024] Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung ist in der Lage, eine große Menge verschiedener
Information in Telegrammform bereitzuhalten, so daß es keine Schwierigkeiten bereitet,
sämtliche zur Berechnung von Bremsvorgaben durch das Bordsteuergerät benötigten Werte
wie Zielentfernung, Höchstgeschwindigkeit, zulässige Geschwindigkeit in einer vorausliegenden
Langsamfahrstelle, Abstand zu dieser Langsamfahrstelle, Länge der Langsamfahrstelle,
Geschwindigkeit nach der Langsamfahrstelle auf das Fahrzeug zu übertragen. Falls,
wie in Fig. 4 schematisch wiedergegeben, vor einem vorgegebenen Haltepunkt HP, an
dem das Fahrzeug zum Stillstand kommen soll, noch ein Durchrutschweg DW bis zur eigentlichen
Gefahrenstelle eingerichtet ist, so kann auch die Länge dieses Durchrutschweges auf
das Fahrzeug übertragen werden. Dieses wird dadurch in die Lage versetzt, eine weniger
einschränkende, am Ende des Durchrutschweges beginnende Zwangsbremskurve zu errechnen.
Ein versehentliches Auslösen der Zwangsbremse wird dadurch unwahrscheinlicher und
das Fahrzeug kann schneller an den vorgegebenen Haltepunkt heranfahren.
[0025] Fig. 4 zeigt hierzu vier verschiedene Kurven im Weg/Geschwindigkeits-Diagramm. So
erreicht ein in Fig. 4 entlang einer Fahrkurve FK mit einer Geschwindigkeit V1 von
rechts kommendes Fahrzeug am Wegpunkt S1 eine Bremsankündigungskurve BAN. Bei Erreichen
dieser Kurve wird z.B. ein Führerstandssignal gesetzt, das den Fahrzeugführer auf
eine bevorstehende Abbremsung aufmerksam macht. Eine folgende Bremseinsatzkurve BE
löst am Wegpunkt 52 den Einsatz der Betriebsbremse aus oder zeigt die Notwendigkeit
dazu im Führerstand an. Am Wegpunkt S3 ist die Betriebsbrems-Ablaufkurve BA erreicht,
entlang derer die eigentliche Betriebsbremsung bis zum Haltepunkt HP erfolgt. Wurde
die Betriebsbremse nicht betätigt, erreicht das Fahrzeug schließlich die Zwangsbremskurve,
entlang derer es in jedem Fall und mit höchstmöglicher Bremsverzögerung bis zum Ende
des Durchrutschweges zum Stillstand abgebremst wird.
[0026] Soll das in Fig. 1 dargestellte Gleis in beiden Richtungen befahren werden können
und soll für beide Richtungen Steuerinformation übertragen worden können, so können
zwei Linienleiterschleifen vorgesehen sein, von denen jeweils diejenige aktiv geschaltet
ist, die der Richtung der bevorstehenden Zugfahrt zugeordnet ist. Dem Streckengerät
müssen in diesem Falle die für beide Richtungen geltenden Signalbegriffe zugeführt
werden und die Speicher des Streckengerätes müssen Datensätze für beide Fahrrichtungen
enthalten. Selbstverständlich können auch zwei voneinander unabhängige Streckengeräte
eingesetzt werden, von denen immer nur das für die eingestellte Fahrrichtung zuständige
aktiv geschaltet ist.
[0027] In einem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Gleis GL eine mehrfach
gekreuzte Linienleiterschleife LL angeordnet. Die Kreuzungsstellen K
1, ..., K4 lassen eine genaue Ortung der Linienleiterschleife und, aufgrund ihrer asymmetrischen
Anordnung, eine Erkennung der Fahrrichtung auf dem Fahrzeug zu. Aufgrund der größeren
Schleifenlänge läßt sich in der Zeit, in der die induktive Kopplung zwischen Schleife
und Fahrzeug besteht, mehr Information auf das Fahrzeug übertragen als mit der im
allgemeinen kürzeren Schleife in Fig. 1. Wegen der Möglichkeit der Richtungserkennung
auf dem Fahrzeug entfällt die Notwendigkeit einer zweiten Schleife bei Zweirichtungsbetrieb
der über das Gleis GL führenden Strecke.
[0028] Die vorgesehene Richtung kann innerhalb der Datentelegramme mitübertragen werden
und das Fahrzeug kann prüfen, ob die so vorgegebene Richtung seiner eigenen Fahrrichtung
entspricht und Datentelegramme, die der anderen Richtung zugeordnet sind, ausscheiden.
[0029] Das Streckengerät SG in Fig. 2 enthält zwei Sätze von Festwertspeichern SP1 und SP2
sowie SP3 und SP4, die auf getrennten steckbaren Baugruppen BG1 und BG2 angeordnet
sind. Die in den Speichern SP1 und SP2 enthaltenen, einander entsprechenden Datensätze
sind jeweils bis auf die Speicherkennung und den Redundanzteil miteinander identisch.
Ebenso die Datensätze in den Speichern SP3 und SP4. Zwischen den Datensätzen in den
Speichern SP1 und SP2 und den Datensätzen in den Speichern SP3 und SP4 können jedoch
Unterschiede bestehen. Die Speicher SP3 und SP4 können z.B. einschränkendere Information
enthalten als die Speicher SP1 und SP2.
[0030] Werden auf das Fahrzeug abwechselnd Datensätze aus allen vier Speichern in vorgegebener
Reihenfolge übertragen, so erhält in diesem Falle das Bordsteuergerät insgesamt zwei
unterschiedliche, jedoch gültige Datensatzpaare, von denen eines eine einschränkendere
Information enthält als das andere.
[0031] In dem Bordsteuergerät eines die in Fig. 2 dargestellte Strecke befahrenden Fahrzeuges
findet deshalb vor der Weiterverarbeitung eines der Datensatzpaare ein Vergleich der
Inhalte der unterschiedlichen Datensatzpaare statt und es wird das Datensatzpaar weiterverarbeitet,
das die einschränkendere Steuerungsinformation enthält.
[0032] Damit kann, z.B. bei Einrichtung einer Langsamfahrstelle, eine mit den Daten der
Langsamfahrstelle vorprogrammierte Baugruppe anstelle der Baugruppe BG2 in das Streckengerät
eingesetzt werden. Dies bewirkt, daß das vorüberfahrende Fahrzeuge die einschränkendere
Information der neuen Baugruppe weiterverarbeitet. Ein Umprogrammieren der Speicher
an der Strecke mit dem damit verbundenen Fehlerrisiko wird hiermit vermieden. Enthalten
alle vier Speicher identische Datensätze, so macht sich ein etwaiger Ausfall eines
Speichers, der zur Ungültigkeit der aus einer der Baugruppen stammenden Datensätze
führt, noch nicht fahrteinschränkend bemerkbar.
[0033] In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau der an ein Fahrzeug übermittelten Steuerungsdatensätze
wiedergegeben. Entsprechend dem bei der Linienzugbeeinflussung verwendeten Muster
besteht jeder Steuerungsdatensatz aus einem Telegrammkopf, der den Telegrammbeginn
signalisiert, einem Informationsteil, der hier die Speicherkennung SK1, SK4 und die
Steuerungsdaten ISK1, ISK4 enthält, und einem Redundanzteil RT, der der Sicherung
der Daten vor Übertragungsstörungen dient und z.B. mittels eines rückgekoppelten Schieberegisters
erzeugt wird.
[0034] Zur Übertragung werden die einzelnen Speicher in vorgegebener Reihenfolge ausgelesen.
[0035] Um einen Totalausfall der Übertragung für das Fahrzeug erkennbar zu machen, kann
in bekannter Weise eine unabhängige zusätzliche Einrichtung, z.B. eine punktförmige
Zugbeeinflussungseinrichtung am Ort der Linienleiterschleife angeordnet werden, oder
es kann mit den übertragenen Steuerungsdaten die Entfernung zur jeweils nächsten Linienleiterschleife
mitübertragen und mit Hilfe einer fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtung gemessen werden.
Werden am Ende der gemessenen Wegstrecke oder - im ersteren Fall - bei Erkennen der
punktförmigen Zugbeeinflussungseinrichtung keine Steuerungsdatensätze empfangen, so
geht das Fahrzeug von einem Totalausfall der Übertragung aus und signalisiert diesen
dem Fahrzeugführer. Bleibt dessen Reaktion, z.B. die Betätigung einer Aufmerksamkeitstaste,
aus, erfolgt eine Zwangsbremsung.
[0036] In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Einrichtung nach der Erfindung wiedergegeben,
das bis auf den Aufbau des Streckengerätes und dessen Anschluß an ein Sichtsignal
dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild entspricht. Das Streckengerät SG enthält
hier jedoch zwei Mikrorechner R1, R2 und ist über einen seriellen Datenbus SB mit
einer Streckenzentrale Z verbunden. Eine Ankopplung an ein Sichtsignal entfällt hier,
da die die an ein Fahrzeug zu übermittelnden Steuerungsdatensätze bestimmenden, wechselnden
Signalbegriffe dem Streckengerät über den seriellen Bus mitgeteilt werden. Anstelle
eines seriellen Busses, der mit wenig Aufwand z.B. über bereits vorhandene Streckenkabel,
über eine optische Übertragungsstrecke oder über einen Funkkanal geführt werden kann,
kann auch ein paralleler Bus treten. Dieser ermöglicht eine schnelle Übertragung,
ist aber anfällig gegen elektromagnetische Einstreuungen, was seine Realisierung als
optische Übertragungsstrecke zweckmäßig erscheinen läßt.
[0037] Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Streckengerätes, das für den Betrieb mit einem zu einer
Streckenzentrale führenden, seriellen Bus eingerichtet ist.
[0038] Zwei Mikrorechner R1, R2 mit integriertem Taktgeber und eingebautem UART (Universal
Asyncronous Receiver Transmitter), z.B. unter der Typenbezeichnung 80C32 auf dem Markt,
sind mit externen Speichern SP1 und SP2 ausgestattet, die je einen Programmspeicherbereich
und einen Datenspeicherbereich aufweisen. Der Datenspeicherbereich ist als EEPROM
ausgestaltet und enthält jeweils bis zu 64 einzeln abrufbare Steuerungsdatensätze
als fertige Datentelegramme einschließlich Telegrammkopf, Speicherkennung und Redundanzteil.
Zur Ausgabe auf die Linienleitschleife liest jeder der Rechner abwechselnd einen dem
eingestellten Signalbegriff entsprechenden Steuerungsdatensatz aus dem Datenspeicherbereich
seines externen Speichers aus und führt ihn über einen seriell betriebenen Sendebus
SER dem Fernspeisegerät am Gleis zu. Um sicherzustellen, daß nicht beide Rechner gleichzeitig
Daten ausgeben, werden die Arbeitstakte beider Rechner über eine Taktsynchronisationsleitung
SY synchronisiert. Die Ausgabe erfolgt zudem interrupt-gesteuert mit einem in einem
dem Taktausgang CLK des ersten Rechners R1 nachgeschalteten Teiler T heruntergeteilten
Ausgabetakt, wobei z.B. Rechner 1 bei aufsteigender und Rechner 2 bei abfallender
Flanke des Ausgabetaktes mit der Ausgabe seines Steuerungsdatensatzes beginnt. Über
eine Steuerleitung SE kann der Sender des Fernspeisegerätes aus- und einschaltet werden.
[0039] Den Datenverkehr mit der Streckenzentrale Z wickeln beide Mikrorechner völlig unabhängig
voneinander ab. Jeder Rechner wird von der Streckenzentrale über eine Telegrammadresse
angesprochen und mit Steuerungsinformation und Steuerungsdatensätzen versorgt. Die
seriellen Telegramme werden über ein Modem M auf eine zur Streckenzentrale führende
Übertragungsleitung ÜL oder einen entsprechenden Funkkanal geschaltet.
[0040] Die Steuerungsinformation enthält für gewöhnlich die Adresse des Steuerungdatensatzes,
den der angesprochene Mikrorechner auf die Linienleiterschleife auszugeben hat. Die
Steuerungsinformation kann aber auch Speicheranweisungen für von der Streckenzentrale
her übertragene, geänderte oder neu erstelle Steuerungsdatensätze enthalten. Auch
Abschaltkommandos können im Störungsfalle als Steuerungsinformation übertragen werden.
[0041] In umgekehrter Richtung, vom Streckengerät zur Streckenzentrale, werden Überwachungsinformationen
übertragen. Zur Überwachung der Inhalte der externen Speicher bilden die Rechner Prüfsummen
über die gespeicherten Daten und senden diese in regelmäßigen Zeitabständen oder nach
Aufforderung an die Streckenzentrale. Das sichere Rechnersystem der Streckenzentrale
vergleicht die Prüfsummen der beiden Mikrorechner miteinander und mit einem in der
Streckenzentrale gebildeten aktuellen Sollwert. Bei Nichtübereinstimmung zweier Prüfsummen
wird die Ausgabe bes Streckengerätes von der Streckenzentrale aus abgeschaltet. Eine
Abschaltung der Ausgabe des Streckengerätes erfolgt außerdem durch einen Mikrorechner
selbst, wenn dieser über eine vorgegebene Zeitspanne hinweg nicht mehr von der Zentrale
angesprochen wird, oder durch ein Abschaltkommando der Streckenzentrale, wenn ein
Mikrorechner auf eine Anweisung der Streckenzentrale nicht wie vorgeschrieben reagiert.
[0042] Die Einrichutng nach der Erfindung ist signaltechnisch sicher, da sämtliche Steuerungsinformationen
zweikanalig erarbeitet und übertragen und sowohl im Fahrzheug als auch in der Streckenzentrale
einem Vergleich durch ein sicheres Rechnersystem unterzogen werden. Durch die Übertragung
der Prüfsummen über die abgespeicherten Steuerungsdatensätze wird ein Ausfall in einem
der externen Speicher sehr schnell erkannt, so daß das Auftreten eines gefährlichen
Doppelfehlers äußerst unwahrscheinlich ist.
[0043] Das Bestehen einer ständigen Überwachung der Speicherinhalte durch das Rechnersystem
der Streckenzentrale erlaubt es auch, anstelle von Festwertspeichern (EEPROM's) gewöhnliche
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM's) als externe Speicher zu verwenden. Einziger
Nachteil der Verwendung solcher kostengünstiger Speicher ist, daß bei einem Stromausfall
eines Streckengerätes die gespeicherten, zum Betrieb notwendigen Steuerungsdatensätze
verlorengehen und vor Wiederinbetriebnahme von der Streckenzentrale aus neu geladen
werden müssen, was bei 64 verschiedenen Datensätzen eine Aufrüstzeit in der Größenordnung
von etwa 1 Minute in Anspruch nimmt.
1. Einrichtung zur Übertragung von Steuerungsinformation auf ein Schienenfahrzeug
mit Hilfe einer im Bereich eines vorgegebenen Streckenortes, insbesondere Signalstandortes
verlegten, mit einem Bordsteuergerät des Fahrzeuges induktiv gekoppelten Linienleiterschleife,
die von einem Streckengerät gespeist wird, welches verschiedenen möglichen Signalbegriffen
zugeordnete Steuerungsdatensätze, die der Berechnung von Fahr- und Bremskurven durch
das Bordsteuergerät dienen, gespeichert enthält und jeweils einen dem eingestellten
Signalbegriff zugeordneten Steuerungsdatensatz auf das Fahrzeug überträgt,
dadurch gekennzeichnet , daß das Streckengerät (SG) zwei erste Festwertspeicher (SP1, SP2) aufweist, die
für jeden möglichen Signalbegriff mindestens je einen Steuerungsdatensatz (ISK1, ...,
ISK4) gespeichert enthalten, daß die einem Signalbegriff zugeordneten Steuerungsdatensätze
in beiden Festwertspeichern bis auf eine Speicherkennung (SK1, ..., SK4) miteinander
identisch sind, daß das Streckengerät die dem jeweils eingestellten Signalbegriff
zugeordneten Steuerungsdatensätze unabhängig voneinander auf das Fahrzeug (FZ) überträgt
und das Bordsteuergerät (BS) die empfangenen Steuerungsdatensätze miteinander vergleicht
und die enthaltenen Steuerungsdaten nur weiterverarbeitet, wenn die empfangenen Steuerungsdatensätze
vorgegebene verschiedene Speicherkennungen aufweisen und in ihren Steuerungsdaten
miteinander übereinstimmen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckengerät (SG)
zwei voneinander unabhängige Mikrorechner (R1, R2) enthält, denen die Festwertspeicher
(SP1, SP2) derart zugeordnet sind, daß jeder Mikrorechner über die gleichen gespeicherten
Steuerungsdatensätze verfügt und daß jeder Mikrorechner den in dem ihm zugeordneten
Festwertspeicher gespeicherten, dem eingestellten Signalbegriff entsprechenden Steuerungsdatensatz
auf das Fahrzeug (FZ) überträgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere Festwertspeicher
(SP3, SP4) mit den einzelnen möglichen Signalbegriffen zugeordneten Steuerungsdatensätzen
vorgesehen sind, daß die in den weiteren Festwertspeichern gespeicherten, den einzelnen
möglichen Signalbegriffen zugeordneten Steuerungsdatensätze ebenfalls jeweils bis
auf eine Speicherkennung (SK3, SK4) miteinander identisch sind, daß das Streckengerät
(SG) für jeden zu übertragenden Signalbegriff die in den ersten Festwertspeichern
(SP1, SP2) und die in den weiteren Festwertspeichern (SP3, SP4) enthaltenen zugeordneten
Steuerungsdatensätze in vorgegebener Reihenfolge auf dar Fahrzeug (FZ) überträgt,
daß das Bordsteuergerät sowohl die Reihenfolge des Eintreffens der Steuerungsdatensätze
anhand der mitübertragenen Speicherkennungen als auch die paarweise Identität der
aus den ersten Festwertspeichern und der aus den weiteren Festwertspeichern stammenden
Steuerungsdaten prüft und diese nur weiterverarbeitet, wenn die vorgegebene Reihenfolge
eingehalten ist und die in den Steuerungsdatensätzen enthaltenen Steuerungsdaten paarweise
miteinander identisch sind und daß im Falle, daß sich die aus den ersten Festwertspeichern
stammenden Steuerungsdaten von den aus den weiteren Festwertspeichern stammenden Steuerungsdaten
unterscheiden, das Bordsteuergerät diejenigen Steuerungsdaten als gültig ansieht,
die dem einschränkenderen Signalbegriff zugeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Festwertspeicher
(SP3, SP4) auf einer steckbaren Baugruppe (BG2) im Streckengerät (SG) angeordnet sind
und zur Einrichtung einer Langsamfahrstelle durch Festwertspeicher, die der Langsamfahrstelle
zugeordnete Steuerungsdatensätze vorprogrammiert enthalten und auf einer anderen,
gleichartigen Baugruppe angeordnet sind, ersetzt werden können.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Festwertspeicher
Teile der ersten Festwertspeicher dienen, daß der Zugriff auf die weiteren Festwertspeicher
über auf einer steckbaren Baugruppe (BG2) im Streckengerät (SG) angeordnete Leiterschleifen
erfolgt und daß die steckbare Baugruppe zur Einrichtung einer Langsamfahrstelle durch
eine andere steckbare Baugruppe ersetzt werden kann, welche anstelle der Leiterschleifen
Festwertspeicher enthält, die der Langsamfahrstelle zugeordnete Steuerungsdatensätze
vorprogrammiert enthalten.
6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Strecke befindlichen Signalen je ein Signalbegriffscodierer (SC) zugeordnet
ist, der eingestellte Signalbegriffe am Signaleinsatz (SE) des jeweiligen Signals
abgreift, codiert und zweikanalig, signaltechnisch sicher dem Streckengerät übergibt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Datenverbindung zwischen dem Streckengerät und einer mit einem signaltechnisch sicheren
Rechnersystem ausgestatteten, mehrere Streckengeräte steuernden Streckenzentrale besteht,
welche dem Streckengerät eingestellte Signalbegriffe über die Datenverbindung signaltechnisch
sicher übermittelt.
8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenverbindung zwischen
den Mikrorechnern des Streckengerätes und einer mit einem signaltechnisch sicheren
Rechnersystem ausgestatteten, mehrere Streckengeräte steuernden Streckenzentrale besteht,
über die die Streckenzentrale den Mikrorechnern des Streckengerätes sowohl eingestellte
Signalbegriffe als auch geänderte oder neu erstellte Steuerungsdatensätze signaltechnisch
sicher übermittelt und daß die Mikrorechner des Streckengerätes in der Lage sind,
auf Anweisung der Streckenzentrale hin die ihnen zugeordneten Festwertspeicher mit
den geänderten oder neu erstellten Steuerungsdatensätzen zu überschreiben.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich
eine weitere gleichartige Linienleiterschleife verlegt ist, daß jede der Linienleiterschleifen
einer Fahrrichtung zugeordnet ist und vom Streckengerät nur aktiv geschaltet wird,
wenn eine Zugfahrt in der zugeordneten Fahrrichtung erfolgen und Steuerungsinformation
für diese Fahrrichtung übertragen werden soll.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Linienleiterschleife (LL) mehrfach und in unsymmetrischem Abstandsraster gekreuzt
ist, daß das Fahrzeug mit einer Wegmeßeinrichtung und einer Einrichtung zur Kreuzstellenerkennung
ausgestattet ist, und das Bordsteuergerät aus den Abständen der Kreuzungsstellen (K1,
..., K4) voneinander die Fahrtrichtung und den Ort des Schleifenbeginns ermittelt.