DE2319164C2 - Anordnung zum Unterdrücken von elektrischen Impulsen unterhalb einer vorgegebenen Mindestlänge, insbesondere bei Achszählanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hne Anordnung zum Unterdrücken von elektrischen Impulsen unterhalb einer vorgegebenen Mindestlänge, insbesondere bei Achszählanlagen im Eisenbahnsicherungswesen mit räumlich voneinander getrennten Impulsgebern und -empfängern durch eine den Impulsempfängern vorgeschaltete Verzögerungsstufe.

Auf vielen Gebieten der Technik, insbesondere bei der Datenverarbeitung, ist man gezwungen, zwischen Nutzimpulsen und Störinipulsen zu unterscheiden.

5p Störimpulse können beispielsweise durch mechanische Kontaktprellungen entstehen oder durch Schaltvorjiänge in der Nähe der Impulsgeber, der Impulsempfänger oder der zwischen beiden verlegten Übertragungsleitungen hervorgerufen werden. Solange die Impulsdauer der Störimpulse von der Impulsdauer der Nutzimpulse deutlich abweicht, lassen sich beide Impulsarten voneinander unterscheiden und es ist möglich, die Störimpulse durch geeignete

Maßnahmen zu unterdrücken. Dies erfolgt in aller Regel durch RC-Glieder, welche die Impulse verzögert weiterschalten. In Abhängigkeit von der Dimenskniicrung dieser RC-Glieder dauert es eine gewisse Zeitspenne vom Beginn des auf das RC-Glied gegebenen'Eingangsimpulse, bis der Kondensator des Verzögetungsgliedes auf eine bestimmte Spannung aufgeladen ist, die zum Durchschallen eines spannungsabhängigen Schaltmittels für die Ausgabe eines Ausgapgsimpulses ausreicht. In entsprechender Weise bleibt das spannungsabhängige Schalt mittel auch nach dem Ende des Hingangsimpulses eine gewisse Zeitspanne durchgeschailet, bis die am Kondensator des RC-Gliedes anliegende Spannung einen vorgegebenen Schwellwert wieder unterschreitet. Durch geeignete Dimensionierung ist es möglich, die Zeitspannen für die Impulsverkürzung am Anfang und die Impulsverlängerung am Ende etwa gleichgroß zu machen. Unabhängig von der Verzögerung des Impulses ergeben sich durch die unterschiedlichen Zeitkonstanten des RC-Gliedes und die unterschiedlichen Ansprech- und Abfallwerte der spannungsabhängigen Schaltmittel gewisse lmpulsserformungen, die unerwünscht sind; außerdem ist von Nachteil, daß mehrere kurz hintereinanderliegende Störimpulse von dem RC-Glied integriert werden können und zur Abgabe eines einen Nutzimpuls vortäuschenden Ausgangsimpulses führen können.

Die Verwendung von RC-Gliedern zur Storimpulsunterdrückung ist insbesondere dann problematisch, wenn ausgangsseitig ein Schaltkriterium von dem Vorhandensein mehrerer Eingangsimpulse abhängig gemacht wird, die in einer bestimmten zeitlichen Beziehung zueinander stehen. Dies ist beispielsweise bei Achszählanlagen im Eisenbahnsicherungswesen der FaI!. Von den an den Schienen angeordneten Radimpulsgebern werden bei ordnungsgemäßem Zustand für jedes passierende Fahrzeugrad zwei sich zeitlich überlappende Impulse abgegeben, die in einer nachgeschalteten Impulsformerstufe in einen einzigen fahrtrichtungsabhängigen Zählimpuls umgeformt weiden. Da die Radimpulsgeber und die Zählwerke meist räumlich voneinander getrennt und durch Übertragungsleitungen miteinander verbunden sind, kann es durch Schaltvorgänge in der Nähe der Übertragungsleitungen leicht zu Störimpulsen kommen, die es zu unterdrücken gilt.

Bei der Verwendung von RC-Gliedern zur Störimpulsunterdrückung bei Achszählanlagen muß mit insgesamt vier mit gewissen Toleranzen behafteten Teilverzögerungszeiten gerechnet werden, nämlich mit je einer Einschalt- und einer Ausschaltverzögerung für jeden der beiden Radimpulse. Die Toleranzen der jeweiligen Ein- bzw. Ausschaltverzögerung der beiden RC-Glieder können voneinander unabhängige Tendenzen haben, woraus sich unvermeidlich Impulsverfälschungen ergeben. Jede Verkürzung, Verlängerung oder Verschiebung der Impulse zueinander schränkt aber die Betriebstüchtigkeit der Zähleinrichtungen ein. Dies ist insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten kritisch, weil hier die von den Impulsgebern abgegebenen Impulse und deren zeitliche Überdekkung ohnehin nur recht kurz ist, so daß sich die durch die verwendeten Bauteile ergebenden Toleranzen in den zeitlichen Verschiebungswerten besonders stark störend bemerkbar machen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Unterdrücken von elektrischen Impulsen unterhalb einer vorgegebenen Mindestlänge aufzuzeigen, bei der Toleranzen zwischen der Impulsdauer des Eingangsimpulses und der des Ausgaiigsimpulses bei oberhalb der vorgegebenen Mindestlänge anliegenden Eingangsimpulsen beliebig klein gehalten werden können.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in de ι Vcrzogerungsstufe Schaltmittel für einen ersten Zahlvorgang angeordnet sind, die durch von einem ίο Taktgeber abgegebene Taktimpulse konstanter Taktfrequtnz in der durch die geforderte Mindestimpulslänge gegebenen Mindestzeit aus ihrer Grundstellung bei Impulsbeginn in eine vorbestimmte Zählstellung fortschaltbar sind, in der sie nachgeschaltete Spei- >5 cherschaltmittel zum Abgeben eines dem Impuls entsprechenden Signals an den Impulsempfänger einstellen und daß in der Verzögerungsstufe Schaltmittel für einen zweiten Zählvorgang angeordnet sind, die bei eingestellten Speicherschaltmitteln durch die in der »° auf den Impuls folgenden Impulspause in der vorgegebenen Mindestzeit vom Taktgeber abgegebenen Taktimpulse aus ihrer Grundstellung bei Impulspausenbeginn ebenfalls in eine vorbestimmte Zählstellung fortschaltbar sind, in der sie die nachgeschalteten »5 Speicherschaltmittel zurückstellen. Ist die Impulsdauer eines Impulses kürzer als die vorgegebene Mindestzeit, werden die Schaltmittel für den ersten Zählvorgang durch ein von dem Impuls beaufschlagtes Negationsglied in ihre Grundstellung zurückgestellt, bevor die Speicherschaltmittel ein dem Impuls entsprechendes Signal an den Impulsempfänger weitergeben können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform der Anordnung, und Fig. 2 ein Impulsdiagramm.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung JVzur Impulsverzögerung ist zwischen Impulsgeber und Impulsempfänger anzuordnen. Dabei ist es prinzipiell unerheblich, ob der Impulsgeber tatsächlich das den Impuls abgebende Schaltorgan oder beispielsweise ein nachgeschalteter Impulsformer ist oder ob dieser möglicherweise vorhandene Impulsformer Bestandteil des eigentlichen Impulsempfängers ist. Der Eirtgang der Verzögerungsstufe ist mit E, der Ausgang mit A bezeichnet. Dem Eingang £ werden von einem nicht dargestellten Impulsgeber Eingangsimpulse JE (Fig. 2) zugeführt, die dann, wenn ihre Impulsdauer mindestens gleich der vorgegebenen Mindestimpulslänge ist, zur Abgabe von Ausgangsimpulsen JA (Fig. 2) am Ausgang A der Impulsverzögerungsstufe führen. Ist die Impulsdauer der Eingangsimpulse dagegen geringer als die vorgegebene Mindestimpulsdauer, sind am Ausgang A der Impulsverzögerungsstufe keine Ausgangsimpulse abgreifbar.

Die Wirkungsweise der Impulsverrögerungsstufe J V ist folgende: Der am Eingang E der Imptdsverzögerungsstufe anliegende Eingangsimpuls JE gelangt zunächst auf ein Sperrglied SGi, das bei der angenommenen Grundstellung der Impulsverzögerungsstufe durchgeschaltet ist. Für die Dauer des Eingangsimpulsis JE gelangen daher von einem Taktgeber TG abgegebene Taktimpulse Jl (Fig. 2) konstanter Taktfrequenz über die Leitung 1 auf den Eingang eines Zählers Zl für die Durchführung eines ersten Zählvorganges. Der Taktgeber ist im Beispiel als externes Schaltglied angenommen, weil er für mehrere

derartiger Impulsverzögerungsstufen gemeinsam oder für beliebige andere Zwecke bereits vorhanden ist; ist diese Voraussetzung nicht gegeben, so kann der Taktgeberauch festes Bestandteil der Impulsverzögerungsstufe sein. Die von ihm abgegebenen Taktimpulse 71 schalten den Zähler Zl aus seiner Grundstellung bei Impulsbeginn innerhalb der durch die vorgegebene Mindestimpulslänge gegebenen Mindestzeit in eine vorbestimmte Zählstellung fort, die im Beispiel der Zählkapazität des Zählers Zl entspricht. Der Zähler Zl ist im Ausführungsbeispiel aus mehreren Schaltstufen aufgebaut, die an ihrem Aus gang nach einer bestimmten Anzahl von Eingangsimpulsen jeweils einen Zählimpulä an die nächste Schalt stufe abgeben; jede Schaltstufe des Zählers Zl wirkt als Frequenzteiler und bewirkt damit eine bestimmte Untersetzung zwischen den Taktimpulsen Jl des Taktgebers und den vom Zähler Zl an ein nachgeschaltetes UND-Glied UGl abgegebenen Impulsen. Unter der Voraussetzung, daß alle vier Schaltstufen des Zählers Zl gleichartig ausgebildet sind und an ihrem Ausgang nach jeweils zwei an ihrem Eingang anliegenden Impulsen einen Impuls an die nächste Schaltstufe abgeben, ist die UND-Bedingung des UND-Gliedes UGl nach insgesamt 16 Taktimpulsen des Taktgebers TG erfüllt. Durch die Verwendung von Zählern unterschiedlicher Stufenzahl und/oder unterschiedlichen Aufbaus der einzelnen Schaltstufen oder Verwendung von Taktgebern mit einstellbarer Taktfrequenz ist es möglich, am Ausgang des UND-Gliedes UGl gerade dann einen Impuls abzugreifen, wenn die durch die vorgegebene Mindestimpulslänge bestimmte Mindestzeit seit dem Beginn des Impulses JE verstrichen ist. Der vom Ausgang des UND-Gliedes UGl abgegebene Impuls bewirkt über nachgcschaltete Speicherschaltmittel K das Anlegen von Ausgangspotential an den Ausgang A der Impuhverzögerungsstufc JV. Die Speicherschaltmittel K sind im Ausführungsbeispiel als bistabile Kippstufe ausgebildet, deren Einstelleingang mit der bei vorgegebener Zählstellung des ersten Zählers Zl beaufschlagten Zählstufe dieses Zählers verbunden ist.

Nur dann, wenn die Impulsdauer des Eingangsimpulses JE mindestens ebenso groß ist wie die Zeitspanne zum Erreichen der vorgegebenen Zählstellung des Zählers Zl, kann über die Speicherschaltmittel K Ausgangspotential an den Ausgang A der Impulsverzögerungsstufe gelegt werden; anderenfalls wird der Zähler Zl nämüch über ein Negationsglied NG bei Impulsende bereits wieder in die Grundstellung geschaltet, bevor die UND-Bedingung für das UND-Glied UGl erfüllt ist.

Ist der Zähler Zl in die vorgegebene Zählstellung gelangt, so wird das weitere Eingeben von Taktimpulsen Jl in den Zähler Zl mit Hilfe des dann gesperrten Sperrgliedes SGl verhindert. Außerdem wird Sperrpotential an ein Sperrglied SG2 gelegt, das einem zweiten Zähler Zl für die Durchführung eines zweiten Zählvorganges vorgeschaltet ist. Dieser Zähler dient zur zeitlichen Begrenzung des Ausgangsimpulses JA und ist im Beispiel genauso ausgebildet wie der Zähler Zl. Sobald das Ende des Eingangsimpulses JE erreicht ist, wobei der Zähler Zl über das Negationsglicd NG wieder in seine Grundstellung geschaltet wird, ist die UND-Bedingung des UND-Gliedes UGl nicht mehr erfüllt und die Sperrglieder SGl und SG2 werden durchlässig geschaltet. Solange am Ausgang der Speicherschaltmittel K Ausgangspolrntial abgreifbar ist. gelangen nun die vom Taktgeber 7¹O" vom Beginn der auf den Impuls folgenden Impulspause ;uisgelöstcnTaktimpulsc./2(Fig. 2) über die Verbmdungsleilung 2 auf den Eingang des Zählers Z2 und schalten diesen fort. Nach Ablauf der durch die vorgegebene Mindestimpulslänge bestimmten Mindestzeil gelangt auch der Zählet 7,1 in seine vorgegebene Zählstellung und gibt über das UND-Glied UGl ein Kenn/eichen auf den Rückstellcingang der Speicherschaltmitte! K. Dabei wird das am Ausgang A der Impuisverzögerungsstufe JV anliegende Ausgangssignal abgeschaltet, wobei auch dav Sperrglied SG2 wieder in den sperrenden Zustand übergeht. Außerdem wird der Zähler Z2 über das am Ausgang der Rückstellstufe der Speichcrschaltmittel A' abgreifbarc Ausgangssignal in die Grundstellung zurückgeschaltet. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist der Beginn des Ausgangsimpulses JA gegenüber dem Beginn des Eingangsimpulses JE um die vorgegebene Mindestao zeit verzögert worden. Wie ferner ersichtlich, ist auch das Ende des Ausgangsimpulses JA gegenüber dem Eingangsimpuls JE um die vorgegebene Mindestzeitspanne verzögert worden. Eine Impulslängenverformung ist lediglich dadurch möglich, daß der Beginn as und das Ende des Ausgangsimpulses um jeweils eine Impulsfolgezeit der Taktimpulse des Taktgebers verschoben sein können. Durch Verwendung von Zählern hoher Stufenzahl und Taktgebern hoher Impulsfoigefrequenz ist es möglich, diese Impulsverformung so klein zu hallen, daß sie praktisch ohne Bedeutung ist. Der im Ausführungsbeispiel verwendete, aus vier Schaltstufen mit jeweils zwei Zählstufen aufgebaute Zähler muß also nicht als repräsentativ für die tatsächliche technische Ausgestaltung der Impulsverzögerungsstufc gewertet werden, sondern dient lediglich zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens. Selbstverständlich ist es auch möglich, an Stelle von aus mehreren Schaltstufen aufgebauten Zählern beliebige andere Zähler mit genügend hoher Zählkapazität zu verwenden.

Es ist auch möglich, beide Zählvorgänge in einem einzigen Zählorgan ablaufen zu lassen: So kann beispielsweise ein innerhalb der Mindeslimpulsdaucr aus einer Grundstellung in die vorgegebene Zählstellung fortgcschalteter Zähler beim Erreichen dieser Zählstellung wieder in die Grundstellung geschaltet werden, aus der er bei Beginn der folgenden Impulspause durch die Taktimpulse wieder fortschaltbar ist. Be einer derartigen Ausbildung des Zählorgans werder 50 die nachgeschaltcten Speicherschaltmittel beim erst maligen Erreichen der vorgegebenen Zählstellun) wieder rückgestellt. Ist die Impulsdauer des Eingangs impulses kleiner als die vorgegebene Mindestimpuls dauer, so wird der Zähler über das vorgeschaltete Ne 55 gationsglied sofort in die Grundstellung zurückge schaltet, ohne daß die Speicherschaltmittel eingestell werden.

Es ist aber auch möglich, den aus seiner Grundstel lung bei Impulsbeginn in die vorgegebene Zählstel 6o lung fortgeschalteten Zähler nicht schon beim Errei chen dieser Zählstellung zurückzustellen, sondern in aus dieser Zählstellung durch die während der folger den Impulspause ausgelösten Taktimpulse sehnt weise zurückzuschalten. Auch bei einer derartige 6₅ Ausbildung der Anordnung muß der Zähler durch ei Ncgatioasglied in seine Grundstellung zurückgescha tet werden, wenn die Impulsdauer des Eingangsin pulses unier der vorgegebenen Mindcstimpulsdaui

liegt. Ist der Zähler in die vorgegebene Zahlstellung fortgeschaltet worden, so wird über ein zwischen Negationsglied und Rückstelleingang des Zählers anzuordnendes Sperrglied die schlagartige Rückstellung des Zählers in seine Grundstellung bei Impulsende verhindert und eine schrittweise Rückstellung durch die Taktimpulse des Taktgebers ermöglicht.

Die zuletzt angenommenen Ausführungsformen der Anordnung kommen zwar mit einem einzigen Zählorgan an Stelle von zwei Zählorganen nach dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus; dafür aber können mit diesen Ausführungsformen nur Eingangsimpulse verarbeitet werden, deren Impulsabstand mindestens gleich der doppelten Zeitspanne der vorgegebenen Impulsverzögerung ist.

Zur Anpassung der Impulsverzögerungsstufe an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten ist es möglich. Zahler zu verwenden, die mit wahlweise beschaltbaren Zählstufen versehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, Störimpulse verschiedener Mindestimpulslängen festzustellen und gegebenenfalls unwirksam zu schalten. Desgleichen ist es aber auch möglich, Taktgeber verschiedener Taktfrequenzen zu verwenden oder den Taktgebern Einrichtungen zur Impulsuntersetzung nachzuschalten, die gegebenenfalls einstellbar ausgeführt sind.

Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Anwendungsgebiet beschränkt, sondern kann überall dort Verwendung finden, wo außer reinen Nutzimpulsen auch Störimpulse vorhanden sein können, die für ei·· nen nachfolgenden Schaltvorgang unterdrückt werden sollen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

|09 622/277

Claims (1)

1. 2 519 164

   Patentansprüche:

   I. Anordnung zum Unterdrücken von elektrischen Impulsen unterhalb einer vorgegebenen Mindestlänge, insbesondere bei Achszählanlagen im Eisenbahnsicherungswesen mit raumlich voneinander getrennten Impulsgebern und -empfängern durch eine den Impulsempfängern vorgeschaltete Verzögerungsstufe, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verzögerungsstufe (JV) Schaltmittel (Zl) für einen ersten Zählvorgang angeordnet sind, die durch von einem Taktgeber (TG) abgegebene Taktimpulse (Jl) konstanter Taktfrequenz in der durch die geforderte Mindesümpulslänge gegebenen Mindestzeit aus ihrer Grundstellung bei Impulsbcginn in eine vorbestimmte Zählstellung fortschaltbar sind, in der sie nachgeschaltete Speicherschaltmittel (K) zum Abgeben eines dem Impuls (JE) entsprechenden Signals (JA) an den Impulsempfänger einstellt η und daß in der Verzögerungsstufe Schaltmittel (Zl) für einen zweiten Zählvorgang angeordnet sind, die bei eingestellten Speicherschaltmitteln durch die in der auf den Impuls folgenden Impulspause in der vorgegebenen Mindestzeit vom Taktgeber abgegebenen Taktimpulse (JX) aus ihrer Grundstellung bei Impulspausenbeginn ebenfalls in eine vorbestimmte Zählstellung fortschaltbar sind, in der sie die Machgeschalteten Speicherschaltmittel zurückstellen.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (Zl) für den ersten Zählvorgang durch ein von den Impulsen (JK) beaufschlagtes Negationsglied (NG) bei Nichterreichen der vorbestimmten Zählstellung innerhalb der vorgegebenen M'ndestzeit seit Impulsbeginn in ihre Grundstellung rückstellbar sind.

   3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchführen der Zählvorgänge zwei Zähler (Zl und Zl) vorgesehen sind, von denen der während der Impulsdauer beaufschlagte erste Zähler (Zl) bei Impulsende rückstellbar ist, während der zweite, während der folgenden Impulspause beaufschlagte Zähler (Al) frühestens nach der Rückstellung und spätestens bei der nächstfolgenden Einstellung der Speicherschaltmittel (K) durch einen folgenden Impuls rückstellbar ist.

   4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherschaltmittel (K) eine bistabile Kippstufe verwendet ist, deren Einstelleingang mit der bei vorgegebener Zählstellung der Schaltmittel (Zl) für den ersten Zählvorgang und deren Rückstelleingang mit der bei vorgegebener Zählstellung der Schaltmittel (Zl) für den zweiten Zählvorgang beaufschlagten Zählstufc der betreffenden Schaltmittel verbunden ist.

   5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Rückstellstufe der Kippstufe aiii den Rückstelleingang der Schaltmittel (Zl) tür den /weiten Zählvorgang geführt ist.

   η. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchführen beider Zählvorgänge ein einziger Zähler vorgesehen ist, der bei Erreichen seiner vorgegebenen Zählstellung durch die während der Impulsdauer

   innerhalb der Mindestzeit abgegebenen Takiimpulse und dem Einstellen der Speichcrschaltmiuel in die Grundstellung ruckstellbar ist, aus der er durch die während der folgenden Impulspause innerhalb der Mindestzeit ausgelösten Taktiinpulse his zum erneuten Erreichen der vorgegebene-n Ziihlstellung fortschaltbar ist, bei der die Rückstellung des Zählers und der Spcicherschaltmittel erfolgt.

   ?. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß /um Durchführen beider Zähl vorgänge ein einziger Zahler vorgesehen ist, der !lach Erreichen der vorgegebenen Zählstellung duich die während der Impulsdauer innerhalb der Mindestzeit ausgelösten Taktimpulse und dem Einstellen der Speicherschaltmittcl durch die während der folgenden Impulspause in nerhalb der Mindestzeit ausgelösten Taktimpuls^ schrittweise wieder ι ückstellbar ist und beim Erreichen seiner GruiidsfdJiing die SpeicherschaJtmittel rückstellt.

   8. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 7. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Negationsglitd und dem Ruckstelleingang des Zählers ein Sperrglied vorgesehen ist, das beim Erreichen der vorgegebenen Zählstellung des Zahlers durch ein hiervon ableitbares Kennzeichen von dem leitenden in den sperrenden Zustand schaltbar ist.

   y. Anordnung nach Anspruch 3 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählkapazität der Zähler gleich der Anzahl der bis zum Erreichen der vorgegebenen Zählstellung abgegebenen Taktimpulse des Taktgebers ist.

   K). Anordnung nach Anspruch 3 oder 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler für das Unwirksamschalten verschiedenlanger Impulse mehrere, wahlweise beschaltbare Zählstufen aufweisen.

   11. Anordnung nach Anspruch 3 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz der der Impulsverzögerungsstufe zuführbaren Taktimpulse zum Untwirksamschaltcn verschiedenlangcr Impulse einstellbar ist.