Übertragungssystem insbesondere für verkehrstechnische Systeme

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Datenübertragung für verkehrstechnische Systeme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Zur Übertragung von Daten von einer erdgebundenen Station z.B. zu einem schienengebundenen Fahrzeug werden Balisen (siehe Fig. 5) oder Leckkabel eingesetzt, wie sie in [1] beschrieben sind. Das Blockschaltbild einer Gleisausrüstung ist in [1], Bild 3 gezeigt. Dabei sind eine Balise und eine an ein Leckkabel angeschlossene Loop-Elektronik über Verbindungsleitungen mit einer Logikschaltung verbunden, die Signale mit einem Stellwerk und/oder einem Signaladapter austauscht.

[0003] Verfahren und Vorrichtungen zur Übertragung von Daten von einer erdgebundenen Balise zu einem fahrzeugseitigen Transponder sind in [2] und [3] beschrieben. Zur Datenübertragung wird normalerweise ein hochfrequentes Trägersignal verwendet, das entsprechend den zu übertragenden Daten moduliert wird. Die Erzeugung und Modulation eines Trägersignals kann in der Balise oder auch in der Logikschaltung erfolgen. Normalerweise sind übertragene Informationen oder Statusinformationen zurück an das Stellwerk zu melden.

[0004] Aus [1], Bild 3 ist erkennbar, dass innerhalb eines verkehrstechnischen Kommunikationssystems verschiedenste mehrheitlich sicherheitsrelevante Informationen übertragen werden. Bestehende Übertragungssysteme mit Trägermodulation weisen eine relativ hohe Komplexität auf, weshalb eine geringe, jedoch oft unerwünschte Störanfälligkeit resultiert.

[0005] In [7] ist eine Anordnung zur Datenübertragung offenbart, bei dem der Empfänger durch das elektromagnetische Feld des Senders mit Energie versorgt wird. Um Daten vom Empfänger zum Sender zu übertragen, wird die Impedanz des Empfängers bezüglich der zu übertragenden Daten moduliert. Im Sender werden aus den durch die Modulation festgestellten Änderungen der elektrischen Eigenschaften die übertragenen Signale zu Daten rekonstruiert. Die vorgenannten Änderungen beinhalten beispielsweise die Stromstärke eines gleichgerichteten Stroms oder die Phasenlage und Spannung an der Antenne des Senders.

[0006] Eine Anordnung zur Übertragung von Daten im Gleisbereich, z.B. von einem Stellwerk zu einer Balise muss hohen Sicherheitstechnischen Anforderungen genügen. Die in [7] offenbarte Anordnung («dispositif de transmission») beruht auf einer nicht galvanischen Übertragung.

[0007] Ausgehend von der in [7] offenbarten Anordnung liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine drahtgebundene Anordnung zur Datenübertragung für verkehrstechnische Systeme zu schaffen, die eine hohe Zuverlässigkeit aufweist und mit geringerem Aufwand realisiert werden kann.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

[0009] Die erfindungsgemässe Anordnung zur Datenübertragung für verkehrstechnische Systeme weist eine hohe Zuverlässigkeit auf und kann kostengünstig realisiert werden. Durch Änderungen der Impedanz einer am Ende einer Übertragungsleitung anliegenden Last werden Daten in einer Richtung über die Übertragungsleitung übertragen und empfangsseitig detektiert. Über die Übertragungsleitung können ferner in beiden Richtungen modulierte Trägersignale übertragen werden. Vorzugsweise wird wenigstens eines dieser Signale zur Detektion von mittels Impedanzänderungen übertragenen Daten verwendet. Besonders vorteilhaft ist, dass das zur Detektion von lmpedanzänderungen vorgesehene Modul trägerfrequente Signale, die über die Übertragungsleitung übertragen werden, kaum belastet. Femer sind Übertragungsleitungen mit verschiedenen Längen und Impedanzen einsetzbar. Durch das Vorsehen einer Leuchtdiode zur Auskopplung der detektierten Daten ist die Störanfälligkeit deutlich reduziert, da Licht durch die im Gleisbereich auftretenden elektromagnetischen Felder nicht beeinflusst wird.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1

eine Anordnung zur Datenübertragung für verkehrstechnische Systeme,

Fig. 2

den empfangsseitigen Teil der Anordnung zur Datenübertragung gemäss Fig. 1 mit einer ergänzenden Schaltungsanordnung zur Detektion der übertragenen Signale,

Fig. 3

die Anordnung zur Datenübertragung gemäss Fig. 1 mit einem Sendeverstärker DV,

Fig. 4

eine alternative Ausgestaltung der zur Signaldetektion vorgesehenen Schaltungsanordnung,

Fig. 5

den Einsatz der Anordnung zur Datenübertragung in der Eisenbahntechnik und

Fig. 6

Verläufe von Spannungen im empfangsseitigen Teil des Systems zur Datenübertragung.

[0011] Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Datenübertragung, durch das Daten von einem in einer Balise B vorgesehenen Logikmodul LOG über eine Übertragungsleitung LTG zu einem Empfänger bzw. zu einem Detektionsmodul DET übertragbar sind, durch das Laständerungen detektierbar sind, die vom Logikmodul LOG in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten verursacht werden. Dabei wird von einer Spannungsquelle Q, vorzugsweise über einen Übertrager XFMR, ein Wechselspannungssignal konstanter Amplitude an die Anschlüsse I1a, I1b der Übertragungsleitung LTG angelegt, die durch eine mit Anschlüssen I2a, I2b verbundene steuerbare Last VL abgeschlossen ist. Die Last VL, die durch das Logikmodul LOG steuerbar bzw. zwischen zwei Zuständen umschaltbar ist, besteht in der gezeigten Anordnung aus einer fest mit der Übertragungsleitung LTG verbundenen Impedanz Z1, zu der eine zweite Impedanz Z2 durch einen mit dem Logikmodul LOG verbundenen Schalter SW parallel geschaltet werden kann. Bei der Reduktion der Impedanz der steuerbaren Last VL entsteht aufgrund des Spannungsabfalls über dem Innenwiderstand der Wechselspannungsquelle eine Reduktion der an den Anschlüssen I1a, I1b der Übertragungsleitung LTG anliegenden Wechselspannung. Die Detektion von Wechselspannungsänderungen erfolgt durch das Detektionsmodul DET, dem die an den Anschlüssen I1a, I1b der Übertragungsleitung LTG bzw. die an der Sekundärwicklung ws des Übertragers XFMR anliegende Wechselspannung zugeführt wird.

[0012] Das Detektionsmodul DET, dem das zu überwachende Wechselspannungssignal über zwei Eingänge e1 und e2 zugeführt wird, weist einen ersten und einen zweiten Kondensator C1, C2 auf, von denen der erste über zwei in Serie geschaltete Dioden D1 und D2 und der zweite über eine weitere Diode D3 beim Auftreten von positiven Halbwellen auf den Spannungswert Ua bzw. Uk geladen wird. Bei positiven Halbwellen mit einer Amplitude von 5,0 V und einer Schwellspannung der Dioden D1, D2 und D3 von etwa 0,65 V nimmt Ua zumindest annähernd den Wert 5.0V - 2 * 0.65V = 3,7V und Uk zumindest annähernd den Wert 5,0V -1 * 0,65V = 4,35V an. An den Kondensator C1 sowie die Kathode der Diode D2 ist die Anode und an den Kondensator C2 sowie die Kathode der Diode D3 ist die Kathode einer Leuchtdiode D4 angeschlossen, die Teil eines Optokopplers (siehe Fig. 2, OK) ist. Nach der Ladung der Kondensatoren C1 und C2 liegt an der Anode der Leuchtdiode D4 daher eine Spannung von 3,7V und an der Kathode eine Spannung von 4,35V an. Die Leuchtdiode D4 weist daher eine negative Vorspannung von-0,65V auf, die zusätzlich zur Schwellspannung überwunden werden muss, bevor in der Leuchtdiode D4 ein Strom zu fliessen beginnt und elektrische Energie in Lichtenergie umgewandelt wird.

[0013] Parallel zu den Kondensatoren C1 und C2 ist je ein Widerstand R1 bzw. R2 geschaltet, durch den jeder Kondensator C1; C2 entladen wird, sobald die Amplitude der überwachten Wechselspannung absinkt und die über den Dioden D1, D2 und D3 anliegende Spannung deren Schwellwert unterschreitet. Der lediglich vorzugsweise vorgesehene Widerstand R1, der parallel zum Kondensator C1 geschaltet ist, soll sicherstellen, dass eine langsame Änderung der überwachten Wechselspannung nicht zu einer fehlerhaften Detektion eines Signals führen kann. Durch langsame Entladung des Kondensators C1 soll der Wert der Spannung Ua langsamen Änderungen der Wechselspannung folgen. Für schnelle Änderungen der Wechselspannung, die jeweils bei einer Umschaltung der Last VL entstehen, soll die Entladung über den Widerstand R1 jedoch vemachlässigbar klein sein. Die in diesem Fall entstehende Entladung des zweiten Kondensators C2 über den Widerstand R2 soll jedoch derart schnell vor sich gehen, dass eine Detektion der aufgetretenen Lastumschaltung möglich ist. Für eine Zeitdauer t1, während der die Last durch Schliessen des Schalters SW erhöht bzw. die Impedanz reduziert wird, soll die am ersten Kondensator C1 anliegende Spannung Ua nur gering und die am zweiten Kondensator C2 anliegende Spannung Uk stark abnehmen, so dass die an der Leuchtdiode D4 anliegende negative Vorspannung von -0,65V aufgehoben und die Schwellspannung der Leuchtdiode D4 überschritten wird. Der zweite Kondensator C2 wird daher schnell auf einen Wert von Uk = 3,0V entladen, wonach der erste Kondensator C1 einen Durchlassgleichstrom von z.B. 20mA über die Leuchtdiode D4 und den Widerstand R2 abgibt. Der erste Kondensator C1 wird während der Zeitdauer t1 über den Widerstand R2 bzw. die durch die Leuchtdiode D4 parallel geschalteten Widerstände R1 und R2 entladen. Da die Zeitkonstante τ 12=C1 * R2 jedoch vorzugsweise deutlich grösser als die Zeitdauer t1 gewählt wird, reduziert sich die Spannung Ua durch Entladung des ersten Kondensators C1 nur geringfügig. Nach Ablauf der Zeitdauer t1 erhöht sich der Wert der Wechselspannung wieder, wodurch der zweite Kondensator C2 schnell wieder auf den ursprünglichen Wert (Uk = 4,35V) aufgeladen und die Leuchtdiode D4 gesperrt wird.

[0014] In bezug auf die Zeitdauer t1 ist die Zeitkonstante τ 11=C1 * R1 daher sehr hoch, die Zeitkonstante τ 22=C2*R2 klein und die Zeitkonstante τ 12=C1 * R2 hoch zu wählen.

[0015] In Fig. 6 sind die Verläufe der Spannungen Uk und Ua aufgezeichnet, die kurz vor, während und nach einer Laständerung auftreten, durch die z.B. ein Datenbit übertragen wird. Vor der Laständerung sind die Kondensatoren C1 und C2 auf die Maximalwerte Uk_max und Ua_max aufgeladen. Bei einer beispielsweise gewählten Wechselspannungsamplitude U1p=5V sind Uk_max=4.35V und Ua_max=3.7V in der vorliegenden Schaltungsanordnung. Zum Zeitpunkt ta wird der Schalter SW durch das Logikmodul LOG betätigt und die Impedanz Z2 parallel zur Impedanz Z1 geschaltet. Durch die Erhöhung der Last entsteht eine Reduktion der Amplitude U1p der vom Übertrager XFMR abgegebenen Wechselspannung. Die an den Anoden der Dioden D1, ..., D3 anliegenden Spannungen fallen unter den Wert der Spannungen Ua und Uk, wodurch die Dioden D1, ..., D3 in den gesperrten Zustand überführt werden. Anschliessend wird der zweite Kondensator C2 durch den Widerstand R2 soweit entladen, bis die negative Vorspannung aufgehoben und die Schwellspannung der Leuchtdiode D4 überschritten ist und diese zu leiten beginnt. Der erste Kondensator C1 der vom Widerstand R1 nur geringfügig belastet wird, wird nun über die Leuchtdiode D4 und den Widerstand R2 entladen. Zu einem Zeitpunkt tb wird der Schalter SW wieder geöffnet, wodurch die Last reduziert und die Wechselspannung am Ausgang des Übertragers XFMR wieder erhöht wird. Die Dioden D1, ..., D3 beginnen wieder zu leiten, wodurch der zweite Kondensator C2 schnell wieder aufgeladen und die Leuchtdiode D4 gesperrt wird. Parallel dazu wird auch der erste Kondensator C1 wieder aufgeladen. Der erste Kondensator C1 ist daher derart zu bemessen, dass er während dem Intervall t1 bzw. tb-ta in der Lage ist, die Leuchtdiode D4 zu betreiben. Die Vorspannung der Leuchtdiode D4 ist derart gewählt, dass diese bei Änderungen der vom Übertrager XFMR abgegebenen Wechselspannung, die nicht durch geschaltete Laständerungen verursacht werden, nicht in den leitenden Zustand gerät. Diese Vorspannung wird entsprechend den zu erwartenden Wechselspannungsschwankungen gewählt. Z.B. durch Überbrückung der Diode D2 oder durch die Wahl von Dioden D1, ..., D3 mit entsprechenden Schwellspannungen, kann eine gewünschte Vorspannung eingestellt werden. Durch die Vermeidung von Widerstandsbrücken, die ebenfalls zur Einstellung einer Vorspannung verwendet werden könnten, wird eine unerwünschte Belastung der vom Übertrager XFMR abgegebenen Wechselspannung vermieden. Es wurde bereits erwähnt, dass durch den Widerstand R1 die am Kondensator C1 anliegende Spannung Ua langsamen Reduktionen der Amplitude U1p nachgeführt wird. Durch die vorzugsweise Verwendung des Widerstandes R1 kann die Vorspannung der Leuchtdiode D4 daher kleiner gewählt werden.

[0016] Zur Vermeidung von Übertragungsfehlern beim Auftreten von transienten Störungen ist ein dritter Kondensator C3 parallel zur Leuchtdiode D4 geschaltet. Spannungsspitzen, die sich der an der Leuchtdiode D4 anliegenden Spannung überlagem, werden durch den dritten Kondensator C3 daher geglättet. Entsprechende Störungen werden auch durch die beiden im Übertragungsweg vorgesehen Spulen L unterdrückt.

[0017] Fig. 2 zeigt den empfangsseitigen Teil der Anordnung zur Datenübertragung gemäss Fig. 1 mit einer ergänzenden Schaltungsanordnung zur Detektion der übertragenen Signale. Daraus ist ersichtlich, dass die Leuchtdiode D4 Teil eines Optokopplers OK ist, der einen Fototransistor T aufweist, dessen Ausgangssignale einem Operationsverstärker OVST zugeführt werden. Der Operationsverstärker OVST, der vorzugsweise die Funktion eines Schmitt-Triggers aufweist, gibt an seinem Ausgang ein Rechtecksignal D_B ab, das dem dem Schalter SW zugeführten Schaltsignal entspricht. Zur Spannungsversorgung des Optokopplers OK und des Operationsverstärkers OVST, der von den Dioden D1, ..., D3 und den Kondensatoren C1 und C2 galvanisch getrennt ist; sind eine Betriebsspannung Ub sowie ein Widerstand R3 vorgesehen. Leuchtdioden sowie Optokoppler sind in [5] beschrieben. Selbstverständlich sind verschiedene Optokoppler, z.B. auch solche mit Fotodioden anstelle von Fototransistoren anwendbar. Die lediglich vorzugsweise vorgesehenen Bauteile R1 und C3 sind in Fig. 2 nicht gezeigt.

[0018] Fig. 3 zeigt die Anordnung zur Datenübertragung mit einem Übertrager XFMR2, der eine Sekundär- sowie drei Primärwicklungen ws bzw. wp1, wp2 und wp3 aufweist. Die Primärwicklungen wp1 und wp2 sind mit einem Verstärker DV verbunden, der an die erste Primärwicklung wp1 ein Rechtecksignal s1 der Frequenz f1 und der an die zweite Primärwicklung wp2 ein Rechtecksignal s2 der Frequenz f2 abgibt. Durch die Signale s1 und s2 können Steuersignale und Daten zur Balise B übertragen werden. Das Signal s2 kann z.B. auch zur Femspeisung eines Transponders dienen.

[0019] Das Detektionsmodul DET ist in der vorliegenden Schaltungsanordnung vorzugsweise deshalb auf der Sekundärseite des Übertragers XFMR2 vorgesehen, weil die Messung von Rechtecksignalen kleinerer Amplitude auf der Primärseite des Übertragers mit Schwierigkeiten verbunden wäre. Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, dass dem Logikmodul LOG der Balise B verschiedene Signale (HF-Signale oder Statussignale sens von Signalanlagen) zuführbar sind. Entsprechend diesen Signalen kann das Logikmodul LOG binäre Schaltsignale D_B an den Schalter SW abgeben, der z.B. durch einen Schalttransistor realisiert wird. Femer kann das Logikmodut LOG Daten auch durch Modulation eines Trägersignals zu einem Empfänger RX übertragen, der an die dritte Primärwicklung wp3 des Übertragers XFMR2 angeschlossen ist.

[0020] Die bidirektionale Übertragung von Daten von der Balise zu einem fahrzeugseitig vorgesehenen Transponder mittels "up- und down link"-Kanälen ist in [6], Bild 1 gezeigt. Die von einer Balise empfangenen Daten eines "down tink"-Kanals können von der Balise anhand der erfindungsgemässen Anordnung zu einem Stellwerk übertragen werden.

[0021] Fig. 4 zeigt ein Detektionsmodul DET in einer vorzugsweisen Ausgestaltung. Die Diode D3 wurde weggelassen. Statt dessen wird der zweite Kondensator C2 über die Diode D1 geladen. Die Werte der Spannungen Uk und Ua, die sich nach dem Laden der beiden Kondensatoren C1 und C2 einstellen, bleiben unverändert. Wie erwähnt, kann die Vorspannung der Leuchtdiode D4 durch die Wahl der Dioden D1, D2, ... nach Wunsch eingestellt werden.

[0022] Fig. 5 zeigt den Einsatz der Anordnung zur Datenübertragung in der Eisenbahntechnik. Zwei Balisen B1 und B2 sind auf den Schwellen von Eisenbahngeleisen TR1, TR2 angeordnet und durch Übertragungsleitungen LTG mit einem Stellwerk ESTW verbunden. Die Übertragungsleitungen LTG können Längen von bis zu mehreren hundert Meter aufweisen. Auf den Geleisen TR1 befindet sich ein Fahrzeug ZK, auf dessen Unterseite ein Transponder TP angeordnet ist, der während der Überfahrt mit der Balise B1 Funksignale austauscht.

Literaturliste

[0023] 

[1] SIGNAL + DRAHT, Tetzlaff Verlag, Hamburg, Ausgabe 10/97, Seiten 22 - 24

[2] WO 94/11754

[3] EP 0 747 995 A2

[4] EP 0 787 639 A1

[5] K. Beuth, Bauelemente, Vogel Buchverlag, Würzburg 1991, 13. Auflage, Seiten 292-296

[6] SIGNAL + DRAHT, Tetzlaff Verlag, Hamburg, Ausgabe 5/98, Seiten 5-9

[7] FR 2 657 479 A1
Bertin & Cie
Dispositif de transmission bidirectionnelle d'informations à recepteur alimenté par l'émetteur

Ansprüche

1. Anordnung zur Datenübertragung für verkehrstechnische Systeme mit einer Übertragungsleitung (LTG), die an einem Ende über erste Anschlüsse (11a, 11b) mit einer Wechselspannungsquelle (Q) und am anderen Ende über zweite Anschlüsse (12a, 12b) mit einer Last (VL) verbunden ist, wobei die von der Wechselspannungsquelle (Q) abgegebenen und von der Übertragungsleitung (LTG) übertragenen Wechselspannungen der Übertragung von Daten (D_B) dienen, und die Last (VL) durch ein Logikmodul (LOG) in Abhängigkeit von zu übertragenden Daten (D_B) zwischen zwei Lastzuständen derart umschaltbar ist, dass an den ersten Anschlüssen (11a, 11b) der Übertragungsleitung (LTG) Änderungen der Amplitude der von der Wechselspannungsquelle (Q) abgegebenen Wechselspannung auftreten, die über Eingänge (e1, e2) einem Detektionsmodul (DET) zugeführt wird, durch das die genannten Änderungen feststellbar und die dazu entsprechenden Daten (D_B) erzeugbar sind;
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Eingänge (e1, e2) des Detektionsmoduls (DET) über einen ersten Kondensator (C1) und wenigstens eine dazu in Serie geschaltete Diode (D1, D2) sowie über einen zweiten Kondensator (C2) sowie einen dazu parallel geschalteten Widerstand (R2) und wenigstens eine dazu in Serie geschaltete Diode (D1; D3) miteinander verbunden sind,

- die beiden Kondensatoren (C1, C2) über eine Leuchtdiode (D4) miteinander verbundenen sind und beim Auftreten von Halbwellen entsprechender Polarität über die Dioden (D1; D2; D3) geladen werden, wobei die Leuchtdiode (D4) Teil eines Optokopplers (OK) ist und die Dioden (D1; D2; D3) und der Widerstand (R2) derart gewählt sind, dass an die Leuchtdiode, (D4) bei maximaler Ladung der beiden Kondensatoren (C1, C2) eine Sperrspannung und nach einer Reduktion der Wechselspannung durch Entladung des zweiten Kondensators (C2) über den Widerstand (R2) eine Durchlassspannung angelegt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Kondensatoren (C1, C2) auf Spannungen Ua_max und Uk_max geladen werden, die entsprechend der für die Leuchtdiode (D4) vorgesehenen Vorspannung Ua_max - Uk_max gewählt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorspannung Ua_max - Uk_max entsprechend der Höhe der zu erwartenden Wechselspannungsänderungen gewählt sind, die nicht durch geschaltete Laständerungen verursacht werden.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Last (VL) aus einer ersten Impedanz (Z1) besteht, zu der für die Übertragung einer Dateneinheit D_B zu einem Zeitpunkt ta über einen vom Logikmodul (LOG) gesteuerten Schalter (SW) eine zweite Impedanz (Z2) zuschaltbar und zu einem späteren Zeitpunkt tb wieder trennbar ist, wodurch die am Eingang (e1, e2) des Detektionsmoduls (DET) anliegende Wechselspannung während dem Intervall


auf einen reduzierten Wert abfällt.

5. Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
parallel zum ersten Kondensator (C1) ein Widerstand (R1) geschaltet ist, wobei die Zeitkonstante


um ein vielfaches grösser ist als das Intervall t1.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die für den zweiten Kondensator (C2) und den dazu parallel geschalteten Widerstand (R2) vorgesehene Zeitkonstante


kleiner.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die für den ersten Kondensator (C1) und den durch die Leuchtdiode (D4) dazu parallel schaltbaren Widerstand (R2) vorgesehene Zeitkonstante


grösser als das Intervall t1 ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Sendeverstärker (DV) vorgesehen ist, der über wenigstens eine Primärwicklung (wp1, wp2) eines Übertragers (XFMR, XFMR2) eine Wechselspannung an die Anschlüsse (11a, 11b) der Übertragungsleitung (LTG) abgibt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand wenigstens eines modulierten Trägersignals vom Sendeverstärker (DV) Daten zum Logikmodul (LOG) und/oder vom Logikmodul (LOG) Daten zu einem Empfänger (RX) übertragbar sind, der mit einer weiteren Primärwicklung (wp3) des Übertragers (XFMR2) verbunden ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Logikmodul (LOG) Teil einer standortgebundenen Balise (B) ist, über die Daten mit einem fahrzeuggebundenen Transponder (TP) ausgetauscht werden.

Claims

1. Arrangement for data transmission for traffic-engineering systems with a transmission line (LTG), which is connected at one end via first ports (11a, 11b) to an ac voltage source (Q) and at the other end via second ports (12a, 12b) to a load (VL), with the ac voltages output by the ac voltage source (Q) and transmitted by the transmission line (LTG) being used for the transmission of data (D_B), and the load (VL) being switched by a logic module (LOG) depending on the data to be transmitted (D_B) between two load states such that, at the first ports (11a, 11b) of the transmission line (LTG) changes occur in the amplitude of the ac voltage output by the ac voltage source (Q) which is fed via inputs (e1, e2) to a detection module (DET) through which said changes are able to be determined and the corresponding data (D_B) is able to be created;
characterized in that

- the inputs (e1, e2) of the detection module (DET) are connected to each other via a first capacitor (C1) and at least one downstream diode (D1, D2) connected in series with it as well as via a second capacitor (C2) as well as a resistor (R2) connected in parallel with it and at least one downstream diode (D1; D3) connected in series with it,

- The two capacitors (C1, C2) are connected to each other via a light emitting diode (D4) and, on occurrence of half waves of the appropriate polarity, are charged via the diodes (D1; D2; D3), with the light emitting diode (D4) being part of an optical coupler (OK) and the diodes (D1; D2; D3) and the resistor (R2) being selected such that at the light emitting diode (D4) for a maximum charge of the two capacitors (C1, C2) a blocking voltage is applied and after a reduction of the ac voltage through discharging of the second capacitor (C2) via the resistor (R2) a conducting voltage is applied.

2. Arrangement in accordance with claim 1,
characterized in that
the two capacitors (C1, C2) are charged to voltages Ua_max and
Uk_max which are selected in accordance with the bias voltage Ua_max - Uk_max provided for the light emitting diode (D4).

3. Arrangement in accordance with claim 2,
characterized in that
the bias voltages Ua_max - Uk_max are selected in accordance withe the level of the ac voltage changes to be expacted which are not caused by switched load changes.

4. Arrangement in accordance with one of the claims 1 to 3,
characterized in that
the load (VL) consists of a first impedance (M1) to which for the transmission of a data unit D_E at a point in time ta via a switch (SW) controlled by logic module (LOG) a second impedance (Z2) can be connected and disconnected again at a later point in time tb, with the ac voltage present at the input (e1, e2) of the detection module (DET) falling during the interval


to a reduced value.

5. Arrangement in accordance with claim 4,
characterized in that
a resistor (R1) is switched in parallel to the first capacitor (C1), with the time constant


being greater by an order of magnitude than the interval t1.

6. Arrangement in accordance with one of the claims 1 to 5,
characterized in that
the time constant provided for the second capacitor (C2) and the resistor (R2) switched in parallel


is smaller.

7. Arrangement in accordance with one of the claims 1 to 6,
characterized in that
the time constant provided for the first capacitor (C1) and the resistor (R1) which can be switched in parallel to it by the light emitting diode (D4)


is greater than the interval t1.

8. Arrangement in accordance with one of the claims 1 to 7,
characterized in that
a send amplifier (DV) is provided, which via at least one primary winding (wp1, wp2) of a transformer (XFMR, XFMR2) outputs an ac voltage to the ports (11a, 11b) of the transmission line (LTG).

9. Arrangement in accordance with one of the claims 1 to 8,
characterized in that
on the basis of at least one modulated carrier signal data can be transmitted from the send amplifier (DV) to the logic module (LOG) and/or from the logic module (LOG) to a receiver (RX) which is connected to a further primary winding (wp3) of the transformer (XFMR2).

10. Arrangement in accordance with one of the claims 1 to 9,
characterized in that
the logic module (LOG) is part of a fixed-location balise (B) via which data is exchanged with a vehicle-based transponder (TP).

Revendications

1. Dispositif de transmission de données pour des systèmes de commande de trafic, comprenant une ligne (LTG) de transmission qui est reliée à une extrémité par des premières bornes (11a, 11b) à une source (Q) de tension alternative et à l'autre extrémité par des deuxièmes bornes (12a, 12b) à une charge (VL), les tensions alternatives données par la source (Q) de tension alternative et transmises par la ligne (LTG) de transmission servant à la transmission de données (D_B) et la charge (VL) pouvant être commutée par un module (LOG) logique en fonction des données (D_B) à transmettre entre deux états de charge, de façon à ce qu'il se produise sur les premières bornes (11a, 11b) de la ligne (LTG) de transmission des variations de l'amplitude de la tension alternative qui est donnée par la source (Q) de tension alternative et qui est envoyée par des entrées (e1, e2) à un module (DET) de détection par lequel lesdites variations peuvent être constatées et les données (D_B) qui y correspondent peuvent être produites ;
caractérisé en ce que

- les entrées (e1, e2) du module (DET) de détection sont reliées entre elles par un premier condensateur (C1) et par au moins une diode (D1, D2) montée en série avec celui-ci, ainsi que par un deuxième condensateur (C2), ainsi que par une résistance (R2) montée en parallèle à celui-ci et par au moins une diode (D1, D3) montée en série avec celle-ci ;

- les deux condensateurs (C1, C2) sont reliés entre eux par une diode (D4) électroluminescente et sont, lorsqu'il apparaît des demi-ondes de polarité correspondante, chargés par les diodes (D1, D2, D3), la diode (D4) électroluminescente faisant partie d'un optocoupleur (OK) et les diodes (D1, D2, D3) et la résistance (R2) étant choisies de façon à ce qu'il s'applique à la diode (D4) électroluminescente, lorsque les deux condensateurs (C1, C2) sont chargés, au maximum une tension de blocage et, après une réduction de la tension alternative par décharge du deuxième condensateur (C2) par l'intermédiaire de la résistance (R2), une tension de conduction.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux condensateurs (C1, C2) sont chargés jusqu'à des tensions Ua_max et Uk_max qui sont choisies en fonction de la tension Ua_max - Uk_max de polarisation prévue pour la diode (D4) électroluminescente.

3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la tension Ua_max - Uk_max de polarisation est choisie en fonction du niveau des variations de tensions alternatives auxquells on s'attend, qui ne sont pas provoquées par des variations de charges branchées.

4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la charge (VL) est constituée d'une première impédance (Z1) à laquelle peut être ajoutée pour la transmission d'une unité (D_B) de données, à un instant ta par l'intermédiaire d'un interrupteur (SW) commandé par le module (LOG) logique, une deuxième impédance (Z2) qui peut en être reséparée à un instant tb ultérieur, grâce à quoi la tension alternative s'appliquant à l'entrée (e1, e2) du module (DET) de détection s'abaisse pendant l'intervalle


à une valeur réduite.

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est monté en parallèle au premier condensateur (C1) une résistance (R1), la constante de temps


étant plus grande d'un multiple que l'intervalle t1.

6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la constante de temps prévue pour le deuxième condensateur (C2) et la résistance (R2) qui y est montée en parallèle


est petite.

7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la constante de temps prévue pour le premier condensateur (C1) et la résistance (R2) montée en parallèle avec celui-ci par la diode (4) électroluminescente


est plus grande que l'intervalle t1.

8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un amplificateur (DV) d'émission qui applique par au moins un enroulement primaire (wp1, wp2) d'un transmetteur (XFMR, XFMR2) une tension alternative aux bornes (11a, 11b) de la ligne (LTG) de transmission.

9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moyen d'au moins un signal de porteuse modulé provenant de l'amplificateur (DV) d'émission des données peuvent être transmises au module (LOG) logique et/ou du module (LOG) logique à un récepteur qui est relié à un autre enroulement (wp3) primaire du transmetteur (XFMR2).

10. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module (LOG) logique fait partie d'une balise (B) à poste fixe par laquelle des données peuvent être échangées avec un transpondeur (TP) embarqué sur véhicule.

Zeichnung