DE2512451A1

DE2512451A1 - Informationsuebertragungsanlage

Info

Publication number: DE2512451A1
Application number: DE19752512451
Authority: DE
Inventors: Kjell Olow Ingemar Olsson
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-03-25
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DK120575A; NO139295C; NO139295B; FR2266236A1; US3991403A; CA1023043A; SE380769B; SE7403989L; NO750990L; GB1501234A

Description

Dr. Herbert Scholz ' ' *

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A^'d*-: 'i.V. P;: Lir-3· GLOEIUMPENFÄBHIEK0I 2512451-

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Anr-iiidung vom« 18.3·75 · .

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Informationsübertragungsanlage

Die Erfindung bezielit sich auf eine Informationsübertragungsanlage zur Uebertragung von Information in bezug auf verschiedene Signalzustände von einer Sendestelle auf eine Empfangsstelle mit Hilfe eines kodierten elektromagnetischen Signals. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Anlage zur Uebertragung von Information über den Zustand optischer Signale bei Eisenbahnen auf einen Empfänger in der Lokomotive. Die mittels des kodierten elektromagnetischen Signals übertragene Information soll die gleiche Information wie das optische Signal enthalten und ergänzt dieses Signal; es kann in gewissen Fällen auch ein solches optisches Signal ersetzen.

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Die Information kann sich auf* ein "Halt" , eine Warnung für ein nachfolgendes "Halt", Information über die Höchstgeschwindigkeit, usw. beziehen. Dann ist es wesentlich, dafür zu sorgen, dass unvermeidliche durch Einzelteile herbeigeführte Fehler, die in der Empfangsstelle auftreten können, nicht die Uebertragung fehlerhafter Information zur Folge haben. Insbesondere ist es von Bedeutung, sicherzustellen, dass ein fehlerhafter Kode, der einen niedrigeren Einschränkungsgrad als der richtige Kode aufweist, nicht übertragen wird. Das den höchsten Einschränkungsgrad aufweisende Signal ist das ein "Halt" anzeigende Signal, Die unvermeidlichen Fehler, die auftreten können, müssen daher immer eine gewisse Richtung aufweisen,' wobei entweder der Zustand als ein fehlerhafter Zustand detektiert wird, oder, bei Uebertragung eines fehlerhaften Kodes, dieser Kode einen stärker einschränkenden Zustand als der richtige Kode darstellt.

Es sei angenommen, dass jeder Signalzustand dadurch angegeben wird, dass eine Spannung an einer gewissen Signalleitung oder einem gewissen Leiter erscheint, die oder der zu dem Istzustand gehört, wobei zu jedem Signalzustand eine solche Signalleitung gehört, an der eine Spannung erscheint, wenn der betreffende Signalzustand vorherrscht, während die verbleibenden Leitungen keine Spannung führen,

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Das Problem'besteht somit darin, diese Spannungen umzuwandeln, die für jeden Signalzustand kennzeichnend sind, um die Information für eine Kodiereinheit in der Sendestelle derart zu steuern, dass durch Einzelteile herbeigeführte Fehler nicht zur TJebertragung von Koden führen können, die als richtige Koden aufgefasst werden können, aber die eine fehlerhafte Information erteilen.

Als Kodiereinheit ist nach der Erfindung eine Einheit gewählt, die eine Anzahl von m parallelen Eingängen aufweist, von denen in jedem Signalzustand eine gegebene Anzahl von η Eingängen (n K. m) Spannung führen und die verbleibenden Eingänge keine Spannung führen sollen, wobei eine gewisse Anzahl der Eingänge, die Spannung führen sollen, den verschiedenen Zuständen gemeinsam sind. Diese gemeinsamen Eingärige werden somit von verschiedenen Punkten (Signalleitern) aus gespeist, die derart getrennt sein müssen, dass Spannung an einem Speisepunkt nicht auf einen anderen Speisepunkt über einen derartigen gemeinsamen Eingang übertragen wird, wodurch einer Anzahl von Eingängen in der Kodiereinheit, die keine Spannung führen sollen, Spannung zugeführt werden würde» '

Nach einem früheren Vorschlag wird den η verschiedenen Eingängen über η Dioden Spannung zugeführt, die parallel geschaltet sind und deren Verbindungspunkt mit

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dem betreffenden Signalleiter verbunden ist, an dem die Informationsspannring auftritt. Dies bringt jedoch die Gefahr mit sich, dass, wenn Kurzschluss in einer der mit einem gemeinsamen Eingang verbundenen Dioden auftritt, Spannung über die kurzgeschlossene Diode auf eine Anzahl weiterer, zu einem anderen Signalzustand gehöriger Eingänge übertragen werden kann. ¥enn dann zu gleicher Zeit in einer Anzahl Dioden gleich der genannten Anzahl weiterer, Spannung empfangender Eingänge eine Unterbrechung auftritt, kann dies zur Folge haben, dass die Kodiereinheit scheinbar richtig angeregt und ein Kode übertragen wird, der einem richtigen Kode ähnlich ist, aber fehlerhafte Information erteilt.

Nach der Erfindung wird jeder Signalleiter

selektiv mit denjenigen Eingängen verbunden, die Spannung von dem betreffenden Signalleiter über einen Transformator empfangen sollen, der eine, gegebenenfalls, wenn der Signalleiter die Spannung führt, über einen Oszillator mit dem Signalleiter verbundene Primärwicklung und η getrennte Sekundärwicklungen aufweist,, die über je einen Gleichrichter mit den η Eingängen der Kodierein- _s heit verbunden sind.

Infolge der gleichstrommässigen gegenseitigen Trennung der verschiedenen Eingänge der Kodiereinheit, die durch die Speisung über getrennte Sekundärwicklungen

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erhalten ist, kann ein durch. Einzelteile herbeigeführter Fehler, z.B. in den Gleichrichtern, nicht zur Folge haben, dass die Spannung eines spannungsführenden Eingangs auf einen anderen Eingang tibertragen wird, der keine Spannung führen soll. Auftretende Fehler können zur Folge haben, dass Eingänge, die in. dem betreffenden Signalzustand Spannung führen sollen, ihre Spannung verlieren, was im Rahmen des Bestrebens zum Erhalten eines stärker einschränkenden Signals zulässig ist.

■Ein weiterer grosser Vorteil der erfindungsgemässen Speisung über einen Transformator besteht darin, dass keine gleichstrommässige Verbindung zwischen der Kodiereinheit und den Signalleitern besteht. Fenn die Signalleiter direkt zu den Stromzuführungskreisen für die Lampen in einem οtpisehen Signalisierungssystem für Eisenbahnen führen, wird somit das optische Signalisierungssystem von einem Kurzschluss in der Kodiereinheit oder ihrer Speiseschaltung nicht beeinflusst.

Um zu vermeiden, dass etwaige Wechselstromkomponenten auf einen anderen Eingang der Kodiereinheit über die Sekundärwicklung der Transformatoren übertragen werden können, müssen diese Sekundärwicklungen ausserdem nur eine geringe gegenseitige Kopplung aufweisen und können zu diesem Zweck auf verschiedenen Schenkeln eines Transformatorkernes angebracht werden oder eine hohe,

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mit den Windungen in Reihe geschaltete Impedanz aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig, 1 ein Schaltbild, teilweise in Form eines Blockschaltbildes, des Informationsregelteiles einer Informationsübertragungsanlage nach der Erfindung bei Anwendung von Wechselst-romanzeigelarapen, deren Zustand die wesentliche zu übertragende Information darstellt,und ι 'ic Fig, 2 eine andere Verbindung mit den Anzeigelampen beim Betrieb dieser Lampen,

In Fig. 1 bezeichnen 10, 11, 12 und 13 vier Signallampen in einem otpischen Signalisierungssystem bei Eisenbahnen, welche Lampen in Abhängigkeit von ihrer Anregung verschiedene Informationen dem Führer in einem das Signalisierungssystem passierenden Zug erteilen. Die"Lampen werden durch (nicht dargestellte) Mittel derart angeregt, dass für jeden Zustand die richtige Information dem Führer erteilt wird.

Um die Sicherheit zu verbessern, wird dieses

optische Signalisierungssystem mit einer elektromagnetischen Informationsübertragungsanlage kombiniert, die dieselbe Information wie das optische System auf das Innere der Lokomotive überträgt, jedoch ohne Hilfe des Führers. Die elektromagnetische Uebertragungsanlage kann z.B. von dem in der schwedischen Patentanmeldung 7 315 3^8-8

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beschriebenen Typ sein und für die Uebertragung eines binär kodierten, durch eine Kodiereinheit 14 bestimmten Signals eingerichtet sein. Die Kodiereinheit besitzt eine Anzahl, im vorliegenden Beispiel acht, Eingänge 15 - 22, denen Regelinformation in Form der Spannungen zugeführt werden soll. Es ist für den übertragenen Kode dann entscheidend, welche der Eingänge Spannung und welche keine Spannung führen,

Die:±n vorliegenden Falle verwendeten Koden sind derart gewählt, dass sie einem Zustand entsprechen, in dem eine gewisse Anzahl der Eingänge der Kodiereinhe-it, im vorliegenden Beispiel vier der acht Eingänge, Spannung führen, während die verbleibenden Eingänge keine Spannung führen. Diese Einschränkung der verwendeten Koden ergibt den Vorteil, dass alle Fehler, die zur Folga haben, dass eine von vier verschiedene Anzahl von Eingängen eine Spannung in der Kodiereinheit empfängt, als ein Fehlerzustand detektiert werden können.

Die Kodiereinheit kann ein Schieberegister enthalten, dessen einzelne Stufen mittels der genannten zugeführten Gleichspannungen parallel eingestellt werden, oder sie kann eine Anzahl Oszillatoren enthalten, die von den zugeführten Spannungen parallel getriggert werden. In dem genannten ersten Fall ist das übertragene kodierte Signal eine zeitliche Impulsreihe, in der die Reihenfolge

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von Einsen und Nullen' unter Verschiebung des Inhalts in dem Register erhalten und somit durch den genannten Inhalt bestimmt wird. In dem genannten letzten Fall ist das übertragene kodierte Signal ein Mehfrequenzsignal, das eine Anzahl Frequenzen unter einer Anzahl möglicher Frequenzen enthält.

Die der Kodiereinheit lh zugeführten Regelspannungen sollen, wie erwähnt, die durch die Lampen 10 - 13 angezeigten Signalzustände darstellen. Es wird angenommen, dass die vier Signalzustände darin bestehen, dass 1) allein die erste Lampe 10 gezündet wird,

2) die Lampen 10 und 11 gleichzeitig gezündet werden,

3) allein die Lampe 12 gezündet wird, und h) allein die Lampe 13 gezündet wird. Um den Betriebszustand der Lampen zu detektieren, sind in bezug auf die drei ersten Lampen 10 - 12 Transformatoren 24 - 26 angeordnet, dass ihre Primärwicklungen in den Speisestromkreisen für die Lampen aufgenommen und ihre Sekundärwicklungen mit einzelnen Signalleitern 27 - 29 verbunden sind. Die Verbindung ist derartig, dass in dem genannten ersten Signalzustand eine Spannung an dem ersten Signalleiter 27, in dem zweiten Signalzustand eine Spannung an dem zweiten Signalleiter 28 erscheint (die Spannungen über den beiden Primärwicklungen des Transformators 2k in dem Speisekreis für den Signalleiter 27 gleichen' sich- aus," so dass der

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genannte Leiter keine Spannung führt) und in dem dritten Signalzustand der dritte Signalleiter 29 Spannung führt. Ein vierter Signalleiter 30 ist direkt mit dem Speisekreis für die Lampe 13 verbunden und führt Spannung in dem vierten Signalzustand,

Nach der Erfindung ist die Spannung an jedem Signalleiter selektiv der Primärwicklung eines von vier Transformatoren 31 -34 zugeführt. Jeder Transformator besitzt vier Sekundärwicklungen, die nur für die Transformatoren 31 und 34 dargestellt und für diese Transformatoren mit 35 - 38 bzw. 39 - 42 bezeichnet sind. Diese Sekundärwicklungen jedes Transformators werden über einzelne Gleichrichter 43 - 46 bzw. 47 - 50 und sich.daran anschliessende Reihenwiderstände 51 - 54 bzw. 55 - 58 mit einem gesonderten Eingang der Kodiereinheit gekoppelt, welche Kopplung derartig ist, dass diejenigen Eingänge der Kodiereinheit- mit den Sekundärwicklungen desselben Transformators verbunden sind, die nach dem gewählten Kode in dem Signalzustand," in dem der mit dem

betreffenden Transformator verbundene Signalleiter Spannung führt, Spannung führen sollen, ,

Die Wirkungsweise·ist derartig, dass in jedem Signalzustand einer der Signalleiter Spannung empgängt, die auf die vier zusammenwirkenden Sekundärwicklungen tibertragen wird und nach Gleichrichtung eine Gleichspannung

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an vier Eingänge der Kodiereinheit erzeugen wird. Diese Einheit liefert dann einen Beantwortungskode, der für den Signalzustand kennzeichnend ist.

In dem vorliegenden Beispiel sind zwei der

Eingänge, und zwar Λ^ und 21, mit Sekundärwicklungen sowohl des Transformators 31 ^al^s auch des Tranformators 3^ über die zugehörigen Gleichrichter k5 $ ^8 bzw, h6, 4°· verbunden, Ein Kurzschluss in einem dieser Gleichrichter kann jedoch, nicht dazu führen, dass an einem solchen gemeinsamen Eingang auftretende Gleichspannungen auf einen anderen Eingang übertragen werden, der keine Spannung führen soll, weil alle Eingänge gleichstrommässig vollständig voneinander infolge der Speisung über Transformatoren getrennt sind,· Die Widerstände 51-5^ bz, 55-58 in den Sekundärkreisen der Transformatoren bewirken, dass Wechselspannung skomponent en auch nicht auf die Sekundärwicklungen eines anderen Transformators bei Kurzschluss in den Gleichrichtern übertragen werden können, weil der wesentliche Teil der Wechselspannung dann als ein Spannungsabfall in den Reihenwiderständen 51 - 5^ bzw. 55 aufgenommen wird. Eine Unterbrechung in einem der Gleichrichter kann jedoch bewirken, dass ein Eingang, der Spannung führen soll, seine Spannung verliert,

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung, die bei mit Gleichstrom' gespeisten Lampen verwendet werden kann,

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In diesem Falle ist ein Widerstand 61 in dem Speisekreis für eine Signalisxerungslampe 60 angeordnet und wird der Spannungsabfall über dem Widerstand 61 zum Betreiben eines Transistoroszillators 62 verwendet. Dieser Oszillator liefert seine Ausgangsspannung an einen Transformator 63» der vier Sekundärwicklungen 6h - 67 besitzt. Der Transformator 63 entspricht einem der Transformatoren 31 - 3^· in Fig. 1 und eine Anzahl solcher Transformatoren 63 sind auf die in Fig. 1 dargestellte Weise mit einer Kodiereinheit verbunden.

Auch im Falle von mit Wechselstrom gespeisten Anzeigelampen kann ein Oszillator zum Betreiben der Transformatoren verwendet werden, wobei der betreffende Oszillator mit dem betreffenden Signalleiter über einen Gleichrichter verbunden wird.

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PATENTANSPRUECHEι

1 «j Informationsübertragungsanlage zur Uebertragung von Information in bezug auf verschiedene Signalzustände von einer Sendestelle auf eine Empfangsstelle mittels eines kodierten elektromagnetischen Signals, das von der Sendestelle ausgesandt wird und das durch einer Kodiereinheit (lh) in der Sendestelle zugeführte Regelinformation bestimmt wird, wobei jeder Signalzustand in der Sendestelle durch das Auftreten von Spannung an einem Signalleiter (27-30) dargestellt ist, der zu dem betreffenden Zustand gehört, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiereinheit (1*0 von einem Typ mit einer Anzahl von m parallelen Eingängen (15-22) ist, von denen in jedem Signalzustand eine gewisse Anzahl von· η Eingängen (n 's m) Spannung empfangen soll und die verbleibenden Eingänge keine Spannung empfangen-, wobei eine bestimmte Anzahl der Eingänge, die in den verschiedenen Zuständen Spannung führen sollen, diesen Zuständen gemeinsam sind, und dass jeder der genannten Signalleiter (27-30) selektiv mit denjenigen der η Eingänge verbunden ist, die Spannung von dem betreffenden Signalleiter über einen Transformator (31-3*0 empfangen sollen, wobei jeder Transformator eine gegebenenfalls, wenn der betreffende Signalleiter Gleichspannung führt, über einen Oszillator (62) mit diesem Signalleiter verbundene Primärwicklung und η gesonderte

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Sekundärwicklungen (35-38; 39-42) aufweist, die über je einen gesonderten Gleichrichter (43-46; 47-50) mit den η Eingängen (15-22) der Kodiereinheit (i4) verbunden sind, 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impedanz, z,B. ein Widerstand (51-54; 55-58), mit jeder Sekundärwicklung (35-38; 39-42) in Reihe geschaltet ist, um eine geringe Kopplung zwischen den Wicklungen zu erhalten.

3.' Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesonderte Sekundärwicklung (35-38; 39-42) jedes Transformators (31-34) auf gesonderten Schenkeln eines Transformatorkernes angebracht sind«

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