Die Erfindung geht von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einer Vorrichtung nach Anspruch 2 aus.
Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt, nach denen in einem von mehreren, einen Eisenbahnzug bildenden Reisezugwagen eine Kopfstation vorgesehen ist. Durch jeden Wagen ist mindestens ein Hochfrequenzkabel geführt, in das ein Verstärker zum Verstärken der zu übertragenden Hochfrequenzsignale in einer Richtung eingeschleift ist. Das richtungskorrekte, manuelle Durchschalten der über Steckverbinder verbindbaren Hochfrequenzkabel setzt qualifiziertes Personal und einen verhältnismäßig hohen Zeitaufwand voraus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart weiterzubilden, daß das hochfrequenzmäßige, richtungskorrekte Durchschalten des übertragungsweges in einer Fahrzeugeinheit, die aus in beliebiger Folge und beliebiger Fahrzeugrichtung zusammengestellten Fahrzeugen besteht, mit möglichst geringem Personal- und Zeitaufwand bewältigt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der in dem Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Damit ist der Vorteil verbunden, daß unabhängig vom Einsatz der Fahrzeuge in einer ersten Lage oder einer dazu um 180° gedrehten zweiten Lage das hochfrequenzmäßige Durchschalten des übertragungsweges in den Fahrzeugen nach vorheriger Prüfung automatisch durchgeführt wird.
Durch die Anwendung der in dem Anspruch 2 angegebenen Merkmale wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit besonders einfachen und betriebssicher arbeitenden Mitteln realisiert. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine bevorzugte Anwendung für das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind Reisezüge.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen
In Fig. 1 bezeichnet 10 eine Fahrzeugeinheit, die mehrere mechanisch gekoppelte Fahrzeuge 11, 12, 13 und 14 umfaßt. Das erste Fahrzeug 11 ist mit einer Kopfstation 15 ausgerüstet, und die anderen Fahrzeuge 12, 13 und 14 enthalten je eine Fahrzeugstation 16. Die Kopfstation 15 und die Fahrzeugstationen 16 sind miteinander über je zwei parallel geschaltete Hochfrequenzkabel 20, 21; 22, 23 verbunden, die an den Enden eines jeden Fahrzeuges Steckverbinderelemente 24, 25; 26, 27 aufweisen. Je zwei parallel geschaltete Hochfrequenzkabel sind aus Gründen der Betriebssicherheit vorgesehen (UIC-Standard 568), und je zwei zusammengehörende Steckverbinderelemente 24, 25; 26, 27 bilden einen Hochfrequenzsteckverbinder 30 und 31. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Hochfrequenzsteckverbinder 30 zwischen den Fahrzeugen 11 und 12 ebenso wie der Hochfrequenzsteckverbinder 31 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13 gekuppelt; alle anderen Hochfrequenzsteckverbinder sind dagegen nicht gekuppelt.
In Fig. 2 ist der Aufbau einer Fahrzeugstation 16 in einem der Fahrzeuge 12 bis 14, nämlich in dem Fahrzeug 12, gezeigt. In dem Fahrzeug sind die Hochfrequenzkabel 20, 21 und 22, 23 mit einem ersten bis vierten Anschluß 34 bis 37 (1 ... 4) einer zu der Fahrzeugstation 16 gehörenden Schaltvorrichtung 40 verbunden. Ein fünfter Anschluß 38 (5) steht erstens mit einem Eingang eines Hochfrequenzverstärkers 41 und zweitens über eine erste Detektorschaltung 42 (D1) mit einer Zeitablaufsteuerung 43 in Verbindung. Ein sechster Anschluß 39 (6) der Schaltvorrichtung 40 steht erstens über einen Hochfrequenzkoppler 48, das ist vorzugsweise ein Richtkoppler, mit dem Ausgang des Hochfrequenzverstärkers 41 in Verbindung. Zweitens ist dieser Anschluß über den Abzweig des Hochfrequenzkopplers 48 und eine zweite Detektorschaltung 44, zu der ein Hochfrequenzgenerator 47 zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals HFM gehört, über einen Inverter 49 mit der Zeitablaufsteuerung 43 verbunden, deren Ausgang 45 mit einem siebenten Anschluß 46 (7) der Schaltvorrichtung 40 verbunden ist. Der siebente Anschluß 46 bildet den Steuereingang für die Schaltvorrichtung 40.
Die Wirkungsweise der an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Anordnung ist folgende.
Werden mehrere Fahrzeuge, zum Beispiel die Fahrzeuge 11, 12, 13 in Fig. 1, mechanisch gekuppelt und sind die Hochfrequenzsteckverbinder 30 zwischen den Fahrzeugen 11 und 12 sowie der Hochfrequenzsteckverbinder 31 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13 gekuppelt und die anderen Hochfrequenzsteckverbinder entkuppelt, so stellt die Fahrzeugstation 16 des Fahrzeugs 12 zunächst fest, an welchem der ihr zugeordneten Hochfrequenzkabel 20, 21; 22, 23 ein von einer Kopfstation ausgesendetes erstes Hochfrequenzsignal HF1 vorliegt. Zu diesem Zweck schaltet die Zeitablaufsteuerung 43 des Fahrzeuges 12 die Schaltvorrichtung 40 zeitabschnittweise derart weiter, daß in einem ersten Zeitabschnitt a der dritte Anschluß 3 und der fünfte Anschluß 5 verbunden werden; vgl. Schema in Fig. 3, in welchem die Zeitabschnitte a bis f bezeichnet sind. In dem Zeitabschnitt a, in welchem nur die Anschlüsse 3 und 5 verbunden sind, stellt die erste Detektorschaltung 42 (D1), die nur bei einem von ihr erkannten Hochfrequenzsignal HF1 ein erstes Signal an die Zeitablaufsteuerung 43 abgibt, fest, daß kein erstes Hochfrequenzsignal über das Hochfrequenzkabel 22 des Fahrzeuges 12 an die Fahrzeugstation 16 herangeführt wird (D1 = n = nein). Die Zeitablaufsteuerung 43 öffnet daraufhin in dem folgenden Zeitabschnitt b die Verbindung zwischen den Anschlüssen 3 und 5 und schließt die Verbindung zwischen den Anschlüssen 4 und 5. Auch in diesem Zeitabschnitt erkennt die erste Detektorschaltung 42 kein erstes Hochfrequenzsignal HF1; D1= n. Anschließend öffnet die Zeitablaufsteuerung 43 in dem Zeitabschnitt c die Verbindung zwischen den Anschlüssen 4 und 5 und überbrückt die Anschlüsse 2 und 5. Die erste Detektorschaltung 42 stellt auch in diesem Zeitabschnitt fest, daß über das Hochfrequenzkabel 21 des Fahrzeuges 12 kein erstes Hochfrequenzsignal HF1 ankommt; D1 = n. In einem weiteren Zeitabschnitt d wird die Verbindung zwischen den Anschlüssen 2 und 5 geöffnet und eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 1 und 5 hergestellt. In dieser Schaltstellung erkennt die erste Detektorschaltung 42 das Vorhandensein eines ersten Hochfrequenzsignals HF1 (D1 = j = ja) der Kopfstation 15 und gibt daraufhin ein zweites Signal an die Zeitablaufsteuerung 43 ab. Diese liefert ein Signal an die Schaltvorrichtung 40, die dafür sorgt, daß die Verbindung zwischen den Anschlüssen 1 und 5 bestehen bleibt. Damit ist ein erster Algorithmus beendet; vgl. Fig. 3. Die zweite Detektorschaltung 44 (D2) steht zwar in den Zeitabschnitten a bis d über den Anschluß 5 und den Hochfrequenzverstärker 41 auch nacheinander mit den Hochfrequenzkabeln 20 bis 23 in Verbindung; sie hat aber bei diesem Algorithmus keine Funktion.
An den ersten Algorithmus, der mit dem Festhalten der Verbindung zwischen den Anschlüssen 1 und 5 endet, schließt sich ein zweiter Algorithmus an, durch welchen der Kupplungszustand der Hochfrequenzsteckverbinder 30 und 31 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13 ermittelt wird. Der zweite Algorithmus beginnt damit, daß in einem Zeitabschnitt e durch das Ausgangssignal der ersten Detektorschaltung 42 (D1) die Schaltvorrichtung 40 über die Zeitablaufsteuerung 43 derart beeinflußt wird, daß eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 6 und 3 hergestellt wird. Damit gelangt das sich von dem ersten Hochfrequenzsignal HF1 unterscheidende zweite Hochfrequenzsignal HFM des Hochfrequenzgenerators 47 über den Hochfrequenzkoppler 48, die Anschlüsse 6 und 3 und das Hochfrequenzkabel 22 zu dem nicht gekuppelten Hochfrequenzsteckverbinder 30 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13. Das zweite Hochfrequenzsignal HFM wird an dem Steckverbinderteil 26 des Fahrzeuges 12 reflektiert und von der zweiten Detektorschaltung 44 als reflektiertes Hochfrequenzsignal HF2 erkannt; D2 = j = ja. Nur im Fall einer Reflexion gibt die zweite Detektorschaltung ein bestimmtes Ausgangssignal ab, das nach Invertierung durch den Inverter 49 über die Zeitablaufsteuerung 43 die Schaltvorrichtung 40 veranlaßt, in einem Zeitabschnitt f die Anschlüsse 6 und 4 zu verbinden. In diesem Schaltzustand gelangt das zweite Hochfrequenzsignal HFM über den Hochfrequenzkoppler 48 und die miteinander verbundenen Anschlüsse 6 und 4 und das Hochfrequenzkabel 23 an den gekuppelten Hochfrequenzsteckverbinder 31 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13. Gleichzeitig stellt die zweite Detektorschaltung 44 fest, daß das von dem Hochfrequenzgenerator 47 abgegebene zweite Hochfrequenzsignal HFM nicht reflektiert wird; D2 = n = nein. Da somit der erste Detektor 42 das erste Hochfrequenzsignal HF1 erkannt hat und der zweite Detektor 44 das zweite Hochfrequenzsignal HF2 nicht erkannt hat, bleiben die Verbindungen zwischen den Anschlüssen 1 und 5 sowie 6 und 4 bestehen, so daß das Hochfrequenzsignal HF1 über das Hochfrequenzkabel 20 des Fahrzeuges 12, den Hochfrequenzverstärker 41, das Hochfrequenzkabel 23 und den Hochfrequenzsteckverbinder 31 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13 auf das Hochfrequenzkabel 21 des Fahrzeuges 13 gelangt.
Wäre zum Beispiel auch der Hochfrequenzsteckverbinder 31 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13 unterbrochen, so würde die zweite Detektorschaltung 44 auch in dem Zeitabschnitt f eine Reflexion des zweiten Hochfrequenzsignals HF2 feststellen und den Prüfvorgang wiederholen. Nach einer oder mehreren Wiederholungen kann der Prüfvorgang durch die Zeitablaufsteuerung 43 gesteuert für einen längeren Zeitabschnitt aussetzen und dann erneut beginnen.
Für andere Kupplungssituationen der Hochfrequenzsteckverbinder 30, 31 gilt der im Zusammenhang mit dem Schema in Fig. 3 beschriebene Zeitablauf in analoger Weise. Nur als ein weiteres Beispiel sei der Fall betrachtet, daß sich das Fahrzeug 11 in Fig. 1 nicht vor dem Fahrzeug 12, sondern dahinter befindet, das heißt, daß die Fahrzeuge 11 und 13 ausgetauscht werden. Da der Hochfrequenzverstärker 41 des Fahrzeuges 12 erste Hochfrequenzsignale HF1 nur in einer Signalrichtung verstärken kann, muß die Schaltvorrichtung 40 so programmiert sein, daß sie zum Beispiel in einem ersten Algorithmus zunächst die Anschlüsse 3 und 5 und dann die Anschlüsse 4 und 5 miteinander verbindet. Da dann bereits das erste Hochfrequenzsignal HF1 durch die erste Detektorschaltung 42 erkannt wird, kann sich nach der Schaltstellung, in welcher die Anschlüsse 4 und 5 verbunden sind, der zweite Algorithmus anschließen, in welchem nacheinander die Anschlüsse 6 und 2 bzw. 6 und 1 verbunden werden, so daß die zweite Detektorschaltung 44 feststellen kann, welche Hochfrequenzsteckverbindung zwischen dem Fahrzeug 12 und dem dann an der ersten Stelle befindlichen Fahrzeug 13 gekuppelt ist.
In einer in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführung einer Fahrzeugstation, die nicht wie die Ausführung gemäß den Fig. 2 und 3 nach dem Reflektometerprinzip arbeitet, wird in jedem Fahrzeug, zum Beispiel 12 und 13, ein zweites Hochfrequenzsignal HF2' bzw. HF2'' durch einen Hochfrequenzgenerator 51 erzeugt. Hierbei entfallen somit der Hochfrequenzgenerator 47 und der Inverter 49 nach Fig. 2.
Die Frequenz des zweiten Hochfrequenzsignals HF2 sollte vorzugsweise außerhalb des Übertragungsfrequenzbereiches des Hochfrequenzverstärkers 41 liegen. In dem Beispiel gemäß Fig. 4 wird die Frequenz des zweiten Hochfrequenzsignals HF2 unterhalb des übertragungsfrequenzbereiches des Hochfrequenzverstärkers 41 gewählt. Das zweite Hochfrequenzsignal HF2' bzw. HF2'' wird Vorzugsweise über eine Hochfrequenzweiche 52 dem fünften Anschluß 38 der Schaltvorrichtung 40 zugeführt. Die Schaltvorrichtung 40 im Fahrzeug 13 stellt nacheinander die in dem Schema mach Fig. 5, Algorithmus 1, gezeigten Verbindungen her. Gleichzeitig wird im Fahrzeug 12 eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 3 und 6 hergestellt. Da der Steckverbinder 30 zwischen den Fahrzeugen 12 und 13 geöffnet ist, kann der zweite Detektor D2 des Fahrzeuges 12 das zweite Hochfrequenzsignal HF2'' des Fahrzeuges 13 nicht auswerten. Danach wird die Verbindung zwischen den Anschlüssen 4 und 6 des Fahrzeuges 12 hergestellt. Bei der Verbindung der Anschlüsse 2 und 5 im Fahrzeug 13 und der Verbindung 4 und 6 im Fahrzeug 12 erkennt der Detektor 44 des Fahrzeuges 12 das zweite Hochfrequenzsignal HF2'' und veranlaßt die Schaltvorrichtung 40, daß die Schaltstellung 4 - 6 erhalten bleibt. Gleichzeitig erkennt der erste Detektor 42 im Fahrzeug 13 das erste Hochfrequenzsignal HF1 und läßt die Schaltvorrichtung 40 im Fahrzeug 13 in der Schaltstellung 2 - 5 verharren.
In einer dritten Ausführung weist eine Fahrzeugstation 160 nach Fig. 6 einen pilotgeregelten Verstärker 410 auf, dessen Verstärkung in Abhängigkeit von einem durch die Kcpfstation 15 mitausgesendeten Pilotsignal UP geregelt wird. Eine zu dem pilotgeregelten Verstärker gehörende Pilotauswerteschaltung 411 gibt ein bestimmtes Steuersignal US ab, wenn ein Pilotsignal erkannt wird. Das Steuersignal US steuert eine Zeitablaufsteuerung 430 in analoger Weise wie die Ausgangssignale der ersten Detektorschaltung 42 in Fig. 2. Die Pilotauswerteschaltung 411 übernimmt somit die Funktion der ersten Detektorschaltung 42 in Fig. 2.
Nach Fig. 6 wird ein zum Beispiel an dem Steckverbinderteil 26 reflektiertes Pilotsignal UP, das dem Zweiten Hochfrequenzsignal HF2 entspricht, über einen Hochfrequenzkoppler 413, zum Beispiel einem Richtkoppler, als Meßsignal dem zweiten Detektor 44 (D2) zugeführt. Das von dem zweiten Detektor abgegebene Signal steuert dann nach Invertierung durch den Inverter 49 die Zeitablaufsteuerung 430 an. Die weitere Funktion erfolgt sinngemäß entsprechend dem Schema in Fig. 3.
Im übrigen kann das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens auch bei einem aktiven bidirektionalen Hochfrequenzübertragungssystem bei Benutzung zweier verschiedener Frequenzbänder für die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eingesetzt werden. In diesem Fall tritt an die Stelle des in einer Richtung übertragenden Verstärkers 41 (Fig. 2) eine Verstärkereinheit, die in zwei Richtungen verstärkt.