CN103502039B - 用于能量传输和用于感应通信的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于能量传输和用于向或者与由轨迹或轨道引导的可移动对象感应通信的设备，其具有：沿所述对象的预设定的移动道路延伸的——特别是形式为可通过集电器接触的、用于给移动负载供电的滑接线的——能量传输线，对象在移动期间可从能量传输线获取电能；平行于能量传输线延伸的独立数据线；至少一个设置在对象上的可与数据线磁耦合的通信电感元件；与通信电感元件连接的通信装置，通信装置具有根据一种正交的频率复用方法以至少50Mbit/s的数据传输率工作的调制解调器。调制解调器经由放大器和/或变压器与通信电感元件连接。数据线的一个端部连接在一与中央控制单元连接的通信装置上，其包含与可移动对象的通信装置所具有的相同类型的调制解调器。

Description

用于能量传输和用于感应通信的设备

技术领域

本发明涉及一种用于能量传输并且用于向由轨迹或轨道引导的可移动的对象感应通信或者与由轨迹或轨道引导的可移动的对象感应通信的设备，该设备具有：一沿所述对象的预设定的移动道路延伸的能量传输线，所述对象在移动期间能从所述能量传输线获取电能；一平行于所述能量传输线延伸的独立的数据线；至少一个设置在所述对象上的、能与所述数据线磁耦合的通信电感元件；和一与所述通信电感元件连接的通信装置。

背景技术

由文献DE10216422A1已知一种用于给可移动的对象感应供能的设备，其还实现了在所述可移动的对象与一个中央控制单元之间的通信。为此与沿所述对象的预设定的移动道路敷设的导体回环——经由所述导体回环通过与一设置在所述对象上的集电器的感应耦合可将电能传输到所述对象——平行地敷设有数据线，经由所述数据线同样通过与另一设置在所述对象上的集电器的感应耦合可将数据信号传输到一设置在所述对象上的发送和接收装置或者可由该发送和接收装置传输。对于数据传输，在所述的文献中仅仅给出了在1MHz的范围中的频带以及在9600波特范围中的数据传输率，然而没有给出更精确的信息。

文献WO03/005380A2示出了一用于向可移动的负载感应地能量传输的导体回环与一数据线的组合(包括两者在一专用电缆中的集成在内)的细节。为进行数据信号的调制，在那儿提出频移键控(FSK)并且将10至150kBit/s称为传输速率所考虑的范围的参考值。

相比于现有技术，对于在自动的运输车辆与一中央控制单元之间或者在这些车辆相互之间的通信，当今在数量级上对传输速率存在更高的要求。人们尝试着例如通过使用根据IEEE-802.11标准的无线局域网(WLAN)满足该要求。这里问题还在于车辆的移动区域的无缝的覆盖、在工业设备中通过不同类型的机器引起的电磁干扰级别以及通信相对于外部干扰或操纵的安全性。

另一已知的应用是沿着车辆的预设定的移动道路敷设经开槽的微波空心导体，在所述车辆中各拉入与所述车辆连接的天线。与WLAN的应用相关联的问题虽然可以由此尽可能地避免，然而这却是以通信系统机械构造的相对较高的成本换取来的，因为微波空心导体具有刚体的形状并且天线必须被精确地在空心导体的槽缝中被引导。

发明内容

因此本发明的目的在于，对于能量传输和对于向一由轨迹或轨道引导的可移动的对象或者与一由轨迹或轨道引导的可移动的对象的感应通信，阐明一种低成本和有效率的解决方案。

该目的按照本发明通过具有下段给出的相关特征的设备以及通过以下描述的应用来实现。本发明的有利的设计方案在各项从属权利要求中给出。

按照本发明，在这种类型的用于能量传输并且用于向一由轨迹或轨道引导的可移动的对象感应通信或者与一由轨迹或轨道引导的可移动的对象感应通信的设备中，为进行通信应用一调制解调器，该调制解调器根据一种正交的频率复用方法以至少50Mbit/s的数据传输率工作。这种类型的调制解调器迄今为止被用于利用建筑物的供电网进行数据传输，其中数据信号通过插座耦合到电力线中并且由该电力线解耦。令人吃惊的是，这种类型的调制解调器也适用于经由一沿所述对象的移动道路敷设的数据线与可移动的对象感应通信，所述数据线与一设置在所述对象上的通信电感元件松弛地耦合。

该应用在双重的方面显现出了目的异化，因为这种类型的调制解调器仅被构想用于在建筑物的供电网上的地点固定的运行以及用于共同使用电力线以进行数据传输。本发明不理会这两个先决条件。本发明甚至利用了在通过供电网的数据传输过程中不期望的干扰效应、即经调制的数据信号的功率的一部分沿着电力线辐射到环境中，由此在导线末端上可接收的功率下降并且无线接收装置在环境中可能被干扰这一事实。按照本发明，与之相反，该辐射正好实现了另一用户对有效信号的感应接收。

而且按照本发明的独立的数据线的提供尽管存在能量传输线/输电线但仍与经由同一导线的共同的能量和数据传输的基本概念相矛盾，所述类型的调制解调器根据该基本概念来设计。用于给可移动的负载如吊车、电动架空输送机或自动控制的陆地运输车辆供电的能量传输线(其能够被构造成用于感应式地取用能量的导体回环或者构造成用于通过集电器接触的滑接线)然而通常以比标准的电网电压更高的电压工作并在那儿流过更大的功率。在开关过程中出现附加的电压峰值。感应的能量传输线沿着所述线路以补偿电容布线，以便实现系统的谐振运行。在滑接线中汇流排出于安全原因设置在绝缘套/绝缘型材的内部中，该绝缘套应该使集电器以外的物体与之远离。

用于给可移动的负载供电的能量传输线的所有这些特征对于其用于数据传输的共同使用是有害的并且必须在设计用于数据传输的构件时相应地被考虑。第一眼看起来不必要的、独立的数据线的提供克服了这些困难并且极大地简化了对用于数据通信的构件的要求。附加地，在所述类型的能量传输线中在出现安全相关的错误情况时导致紧急切断。在用于数据通信的共同使用中，数据通信在紧急切断的过程中在导线部段分开时同样被中断。而独立的数据线的应用在能量传输线紧急切断时也能实现继续数据通信。

对于经由供电网的数据传输存在ITU G.9960和IEEE P1901类型的标准。这些标准(其中此外详细说明了正交的频率复用方法的特定于应用的细节)可由国际电信联盟或电气电子工程师协会获得并且由此作为本公开的组成部分。在经由供电网的数据传输的领域上的其他有关标准——其也称为电力线通信技术——是Homeplug AV和G.hn标准。而且这些也作为本公开的组成部分。相应于这些标准之一的硬件的应用确保了其长期的可用性以及相应规范的可靠遵守。

对于所述类型的调制解调器的按照本发明的应用有利的措施是提高发送功率和接收灵敏度。这涉及数据传输的有效距离，因为传输路径由于数据线的比较大的长度和其与通信电感元件的松散的耦合而比具有相应更短的导线长度和所有用户在电力线上的牢固的耦合的建筑物供电网带有更大的缓冲。需要的功能可以通过一放大器和/或通过一变压器实现。

数据线的一个端部连接在一与中央控制单元连接的通信装置上，该与中央控制单元连接的通信装置包含与可移动对象的通信装置所具有的调制解调器相同类型的调制解调器。而且在此为了确保高的有效距离，宜中间连接有放大器和/或变压器。

在按照本发明的解决方案上特别有利的是，所述类型的调制解调器作为消费品在市场上可低成本地获得并且具有根据IEEE 802.3标准的标准LAN接口作为应用接口，从而不出现任何用于匹配应用接口的费用。配备有按照本发明的通信装置的可移动的对象的车载计算机可以直接连接到调制解调器的LAN接口。

优选使用被构造成具有纵向中轴线的非扭绞的对称的双线导线作为数据线，而使用对称横截面形状的线圈作为所述通信电感元件，其中所述线圈有利地设计成多层的电路板并且各个线匝设置在所述电路板的不同的层上并且借助于各层之间的敷镀通孔相互串联连接。所述线匝的数量必须匹配于源于数据线的磁场的强度。也许唯一一个线匝也足够了，对于该线匝一个电路板的一个层足够了。但是当然也可以使用构造成线环或线圈式绕组的常规结构类型的线圈。

为了实现通信的一定的最低质量，亦即具有超过50Mbit/s的速率的尽可能无错误的数据传输，应该在按照本发明的设备的设计中在导线长度和通信电感元件离数据线的距离方面遵守确定的条件，这些条件依赖于数据线和通信电感元件相对于彼此(平行或垂直)的定向。

从电磁兼容性的观点来看特别有利的是，所述数据线由金属的屏蔽件包围，所述屏蔽件具有一沿其纵向方向延伸的缝隙，穿过所述缝隙所述通信电感元件可导入到所述屏蔽件的内部空间中的一个与所述数据线相邻的位置，在所述位置所述通信电感元件与所述数据线磁耦合。由此，通过在很大程度上阻止外部干扰信号耦合到数据线和通信电感元件中，可以改善传输质量。同时在感应的数据通信中在很大程度上避免电磁干扰信号辐射到数据线的环境中。所述屏蔽件特别是在感应通信的高数据传输率上是重要的。

在此有利的是，所述数据线被设计成非扭绞的对称的双线导线并且在所述屏蔽件内在侧向相对于所述缝隙错开地如此设置，使得所述通信电感元件通过直线的移动可导入到在所述屏蔽件的内部空间中的所述与数据线相邻的位置。所述数据线在该位置不仅被电磁屏蔽，而且同时还被所述屏蔽件机械地相对于环境影响保护并且通信电感元件可以以格外简单的方式接近数据线并且沿着数据线以恒定的间距被移动。作为屏蔽件优选使用由金属或由金属涂层的塑料组成的空心型材，该空心型材同时用作为数据线的机械支承件/托架。

此外有利的是，所述屏蔽件与所述电力传输线/输电线的支承件机械连接而所述通信电感元件的支架与集电器的支架机械连接。由此可以实现一种非常简单的机械引导系统，其方法是：通过相对于电力传输线引导集电器同时确保正确地相对于数据线引导通信电感元件。

本发明的另一方面是调制解调器在通信装置中的应用，所述调制解调器被确定用于通过建筑物的供电线在静止的用户之间进行通信并且按照一种正交的频率复用方法以至少50Mbit/s的数据传输率工作，所述通信装置用于与由轨迹或轨道引导的可移动的对象经由一沿所述对象的预设定的移动道路延伸的数据线和经由至少一个设置在所述对象上的、可与所述数据线磁耦合的且与所述通信装置连接的通信电感元件感应地通信，所述数据线平行于并且独立于一特别是以可通过集电器接触的、用于给可移动的负载供电的滑接线的形式设计的能量传输线延伸，所述对象在移动期间可从所述能量传输线获取电能。所述通信装置优选是前述类型的按照本发明的设备的组成部件。

附图说明

根据附图对实施例的随后的说明公开了本发明的另外的细节和优点。其中：

图1是按照本发明的装置的示意性的概览；

图2示出通信电感元件相对于数据线的第一布置结构；

图3示出通信电感元件相对于数据线的第二布置结构；

图4示出在一屏蔽件内通信电感元件相对于数据线的布置结构。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了一数据线1，其由一个非扭绞的双线导线组成。为此例如芯线间隔在几个毫米例如10mm的数量级的绞合线是适合的。数据线1被平行于一个未示出的电力传输线敷设，经由该电力传输线可感应地或导电地将能量传输到可移动的对象2、2A，它们或者由轨道引导地或者自动定向地沿所述电力传输线移动。一个这样的数据线1在电力传输线上的布置的细节在开始所述的文献中被公开并且因此在此无需阐明。

数据线1在一个端部上与一个中央控制单元4的通信装置3连接并且在其另一个端部上以一个终端电阻5封闭。中央控制单元4的通信装置3包含调制解调器6，其经由放大器7、变压器8以及引线/馈线(Zuleitung)9与数据线1连接。可移动的对象2的通信装置10同样包含一个调制解调器11，其经由放大器12、变压器13以及引线14与通信电感元件15连接。

通信电感元件15在对象2上如此布置，使得该通信电感元件在该对象沿着预设定的移动道路移动时总是相邻于数据线1并且产生了与数据线1的足够的感应耦合。另外的可移动对象——其可以以任意的数量存在——包含与对象2一样的通信技术构件11至15，如其在图1中借助另一对象2A所表明的那样。

调制解调器11是一种根据一种正交的频率复用方法以至少50Mbit/s的高数据传输率工作的仪器。这种类型的调制解调器用于通过建筑物中的供电网导线进行数据通信并且在市场上是可买到的，因此这里可以不再对内部结构和功能方式进行阐明。

为了使用所述类型的调制解调器11经由数据线1与一个可移动的对象2感应地通信，必须将一个通信电感元件15连接到该调制解调器。此外必须注意，基于数据线1的相对较大的长度和在数据线1与通信电感元件15之间的松弛的耦合，相比于静止的建筑物通信，在数据线1上通常需要更高的发送功率和更高的接收灵敏度。因此在调制解调器11与所属的通信电感元件15之间设有具有相应地设计的放大系数的放大器12和具有相应地设计的变压比的变压器13。

在中央控制单元4这侧上可以将所属的通信装置3的调制解调器6经由放大器7和变压器8直接连接到数据线1。放大器7和12以及变压器8和13是根据需求的选项。也可以仅使用放大器7和12或仅使用变压器8和13。很明显，放大器7和12以及变压器8和13必须各自被设计用于双向传输。在小的有效距离要求——其可通过调制解调器6和11的正常的输入和输出级来满足——下也可以省去这些构件。

扁平结构形式的线圈适合作为通信电感元件15，该线圈构造成多层的电路板，其中各个线匝分别相互叠置地设置在电路板的不同的层上并且借助于各层之间的敷镀通孔相互串联连接。在图2和图3中示意地示出了一个这样的通信电感元件15相对于数据线1的两种可能的位置，其中在两种情况下通信电感元件15的线圈中轴线相对于可移动对象2的移动面垂直，亦即线圈横截面相对于可移动对象2的移动面平行。

在图2中所述线圈横截面平行于由被构造成非扭绞的双线导线的数据线1的两个芯线定义的平面，而在图3中所述线圈横截面垂直于该平面。如果数据线1平行于可移动的对象2的移动面敷设，亦即如果由数据线1限定的平面平行于对象2的移动面，那么得到按照图2的布置结构。如果由数据线1的芯线限定的平面垂直于可移动对象2的移动面，那么得到按照图3的布置结构。两种布置结构原则上都是可能的。

线圈的横截面的尺寸沿一个方向如此匹配于数据线1的芯线间隔，使得该线圈在根据图2的布置结构中沿数据线的横向方向明显覆盖数据线1。在所示例子中该覆盖大致相应于芯线间隔。在与之垂直的方向——其在根据图2的布置结构中相应于数据线1的纵向方向——上，该线圈横截面能够被延伸，以便提高灵敏度，其中在图2和图3中示出的矩形形状仅仅为一个例子。原则上线圈也可能具有带圆角的例如椭圆的横截面形状。

在图2中通信电感元件15的下线圈末端面与由数据线1的芯线限定的平面之间的距离以z表示，而在图3中下线圈末端面与数据线1的两个芯线中最近的那个的距离以z表示。在图3中以y表示通信电感元件15的中轴线与由数据线1的芯线限定的平面之间的侧向距离。在图2中示出的情况是，通信电感元件15的中轴线刚好位于数据线1的在那儿用点划线表示的中轴线上，即各所述轴线之间的侧向距离y＝0。如果在图2中通信电感元件15向左或向右移动，那么y≠0。数据线1与通信电感元件15之间的感应耦合在两种布置结构中随距离y或z的增大而下降。

除了通过在数据线1与通信电感元件15之间的感应耦合的耦合系数来影响之外，感应数据传输的质量在给定的发送功率下也由通过数据线1并且通过在变压器13与通信电感元件15之间的引线14以及在变压器8与数据线1之间的引线9的信号缓冲来影响。这样的缓冲众所周知地随着导线长度的增长而升高。数据线1的长度在图1中以x表示。在图1中省去了引线9和14的长度的标记，其中对于缓冲取决于其总长度L，该总长度为引线9和14的单长度的总和。

本发明规定，为了遵循可接受的传输质量，亦即为了确保在至少50Mbit/s的比特率下尽可能无错误的传输，前述的距离z和y以及导线长度x和L共同地必须遵守一定的条件，其中该条件依赖于，数据线1关于通信电感元件15的定向是相应于图2的情形还是相应于图3的情形。若数据线1关于通信电感元件15的定向对应于图2的情形，则至少近似地遵循以下条件：

(100·e^a·x)·(b·y³+c·y²+d·y+1)·(e·(z-10)³+f·(z-10)²+g·(z-10)+1)·(h·L²+i·L+1)≥5

其中对于参数a、b、c、d、e、f、g、h和i满足：

-0.13≤a≤-0.11

-1.75·10^-5≤b≤-1.45·10^-5

3.0·10^-4≤c≤3.6·10^-4

-3.4·10^-3≤d≤-2.7·10^-3

-3.9·10^-5≤e≤-3.1·10^-5

2.7·10^-3≤f≤3.3·10^-3

-9.5·10^-2≤g≤-7.7·10^-2

2.5·10^-5≤h≤3.1·10^-5

-8.4·10^-3≤i≤-6.8·10^-3；若数据线1关于通信电感元件15的定向对应于图3的情形，则至少近似地遵循以下条件：

(100·e^a·x)·(c·y²+d·y+1)·(e·(z-10)³+f·(z-10)²+g·(z-10)+1)·(h·L²+i·L+1)≥5

其中对于参数a、c、d、e、f、g、h和i满足：

-0.13≤a≤-0.11

1.6·10^-4≤c≤2.1·10^-4

-2.6·10^-2≤d≤-2.1·10^-2

-2.4·10^-5≤e≤-2.0·10^-5

1.8·10^-3≤f≤2.2·10^-3

-7.5·10^-2≤g≤-6.1·10^-2

2.5·10^-5≤h≤3.1·10^-5

-8.4·10^-3≤i≤-6.8·10^-3。

图4示出了本发明的一种优选的实施形式的数据线1的横剖视图，其中数据线1由一金属的屏蔽件16包围，该屏蔽件在这种情况下具有例如由铝制成的空心型材的形状。数据线1由一个具有两个相互平行的芯线1A和1B的非扭绞的双线导线组成，所述芯线被埋入到一个由塑料组成的绝缘层1C中。屏蔽件16具有矩形的横截面形状并且在该矩形的一个侧上在一个角附近具有沿纵向方向的一个缝隙17，通信电感元件15通过所述缝隙被导入到该矩形的内部空间中。通信电感元件15由一个导体回环15A和一个由塑料构成的绝缘层15B组成，导体回环15A嵌入到该绝缘层中。

沿着用于供通信电感元件15的绝缘层15B固定在其上的支架18，通信电感元件15的双芯的引线14由屏蔽件16导出。通过支架18可以首先将通信电感元件15穿过缝隙17在图4中示出的相邻于数据线1的位置处引入到屏蔽件16的内部空间中，以便建立与该数据线的磁耦合。通信电感元件15为此仅需要直线地平行于由数据线的两个芯线15A和15B限定的平面被移动到屏蔽件16中。随后通信电感元件15在保持其位置的情况下沿数据线1、亦即垂直于图4的视图平面被移动。

在屏蔽件16与数据线1的绝缘层1C之间设有一个间隔保持件19，通过其厚度在屏蔽件16的给定的内部尺寸的情况下可以调节数据线1的绝缘层1C与通信电感元件15的绝缘层15B之间的间距。数据线1的绝缘层1C经由间隔保持件19通过两侧粘合(的技术)固定在屏蔽件16的相邻壁的内侧上。间隔保持件19是一个可选的元件。在屏蔽件16的形状与数据线1和通信电感元件15以及其支架18的横向尺寸相应匹配的情况下也可以去除间隔保持件19并且将数据线1的绝缘层1C直接固定在屏蔽件16的内侧上——优选通过粘合。

屏蔽件16在根据图4的实施形式中与滑接线20形式的电力传输线相邻并且平行地设置，该滑接线由一个汇流排20A和一个在一侧开口的绝缘套20B组成。屏蔽件16可以与绝缘套20B以机械方式连接。在绝缘套20B的——在图4中位于下面的——开口侧上，集电器21接触汇流排20A。集电器21固定在一支架22上并且由该支架在运行中沿汇流排20A亦即垂直于图4的视图平面被引导。在有待供以电流的可移动对象上不仅固定有集电器21的支架22而且固定有通信电感元件15的支架18，从而在所述对象移动时两者相互平行地移动。在此不仅可以不断地从汇流排20A获取电能，而且可以不断地在数据线1与通信电感元件15之间发生无线的感应通信。

在图4中滑接线20和屏蔽件16的定向应被理解为纯示例性的。因此也可以从侧面或者从上面接触汇流排20A并且缝隙17在屏蔽件16上也可以位于侧面或上面。而且缝隙17和绝缘套20B的开口也不必是并排设置的，而是它们也可以位于所述布置结构的对置的侧上，例如使图4中滑接线20连同集电器21及其支架22相对于所示位置旋转180°。

很明显，本发明也可应用于具有远多于仅仅两个可移动的对象2、2A(如在图1中示例性地示出的)的系统。此外不单只中央控制单元4与多个可移动的对象2、2A之间的通信是有意义的，而且所述可移动的对象2、2A也可以直接相互通信，并且这在原则上当不存在中央控制单元4而是数据线1在两个端部以各一个终端电阻5封闭时也是可能的。

Claims (19)

1.一种用于能量传输并且用于向由轨迹或轨道引导的可移动的对象(2)感应通信或者与由轨迹或轨道引导的可移动的对象感应通信的设备，该设备具有：一沿所述对象(2)的预设定的移动道路延伸的能量传输线，所述对象(2)在移动期间能从所述能量传输线获取电能；一平行于所述能量传输线延伸的独立的数据线(1)；至少一个设置在所述对象(2)上的、能与所述数据线(1)磁耦合的通信电感元件(15)；和一与所述通信电感元件(15)连接的第一通信装置(10)，其特征在于，所述第一通信装置(10)具有第一调制解调器(11)，该第一调制解调器根据一种正交的频率复用方法以至少50Mbit/s的数据传输率工作，

其中，所述数据线(1)由金属的屏蔽件(16)包围，所述屏蔽件具有一沿屏蔽件纵向方向延伸的缝隙(17)，所述通信电感元件(15)能穿过所述缝隙被导入到所述屏蔽件(16)的内部空间中的一与所述数据线(1)相邻的位置处，在所述位置处所述通信电感元件与所述数据线(1)磁耦合。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述能量传输线是形式为能通过集电器(21)接触的、用于给可移动的负载供电的滑接线。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一调制解调器(11)的工作方式相应于通过供电网的数据传输的标准。

4.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述第一调制解调器(11)的工作方式相应于ITU G.9960标准或IEEE P1901标准或HomeplugAV标准或G.hn标准。

5.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述第一调制解调器(11)经由放大器(12)和/或变压器(13)与所述通信电感元件(15)连接。

6.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述数据线(1)的一个端部连接在一与中央控制单元(4)连接的第二通信装置(3)上，该与中央控制单元连接的第二通信装置包含与可移动的对象(2)的第一通信装置(10)所具有的第一调制解调器相同类型的第二调制解调器(6)。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述与中央控制单元(4)连接的第二通信装置(3)的所述第二调制解调器(6)经由一放大器(7)和/或一变压器(8)与所述数据线(1)连接。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二通信装置(3)的所述第二调制解调器(6)和/或所述第一通信装置(10)的所述第一调制解调器(11)具有根据IEEE 802.3标准的以太网LAN接口作为应用接口。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述数据线(1)被构造成具有纵向中轴线的非扭绞的对称的双线导线，而所述通信电感元件(15)被构造成具有对称的横截面形状的线圈。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述线圈被构造成多层的电路板，各个线匝设置在所述电路板的不同的层上并且借助于各层之间的敷镀通孔相互串联连接，或者所述线圈仅具有唯一的线匝并且设置在一电路板的一个层上。

11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述线圈被构造成具有一个线匝的线环或构造成具有多个线匝的线圈式绕组。

12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述线圈如此设置在可移动的对象(2)上，使得所述线圈的横截面在运行中平行于由所述数据线(1)的芯线限定的平面，并且所述数据线(1)的以米为单位的长度x、所述线圈的中轴线离所述数据线(1)的所述纵向中轴线的以毫米为单位的侧向距离y、一线圈末端面离由所述数据线(1)的芯线限定的平面的以毫米为单位的最短距离z以及使所述线圈与可移动的对象(2)的所述第一通信装置(10)相连接的引线(14)和使所述与中央控制单元(4)连接的第二通信装置(3)与所述数据线(1)相连接的引线(9)的长度的以米为单位的总和L至少近似地遵循以下条件：

(100·e^a·x)·(b·y³+c·y²+d·y+1)·(e·(z-10)³+f·(z-10)²+g·(z-10)+1)·(h·L²+i·L+1)≥5

其中对于参数a、b、c、d、e、f、g、h和i满足：

-0.13≤a≤-0.11

-1.75·10^-5≤b≤-1.45·10^-5

3.0·10^-4≤c≤3.6·10^-4

-3.4·10^-3≤d≤-2.7·10^-3

-3.9·10^-5≤e≤-3.1·10^-5

2.7·10^-3≤f≤3.3·10^-3

-9.5·10^-2≤g≤-7.7·10^-2

2.5·10^-5≤h≤3.1·10^-5

-8.4·10^-3≤i≤-6.8·10^-3。

13.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述线圈如此设置在可移动的对象(2)上，使得所述线圈的横截面在运行中垂直于由所述数据线(1)的芯线限定的平面，并且所述数据线(1)的以米为单位的长度x、所述线圈的中轴线离由数据线(1)的芯线限定的平面的以毫米为单位的侧向距离y、一线圈末端面离所述数据线(1)的最近的芯线的以毫米为单位的最短距离z以及使所述线圈与可移动的对象(2)的所述第一通信装置(10)相连接的引线(14)和使所述与中央控制单元(4)连接的第二通信装置(3)与所述数据线(1)相连接的引线(9)的长度的以米为单位的总和L至少近似地遵循以下条件：

(100·e^a·x)·(c·y²+d·y+1)·(e·(z-10)³+f·(z-10)²+g·(z-10)+1)·(h·L²+i·L+1)≥5

其中对于参数a、c、d、e、f、g、h和i满足：

-0.13≤a≤-0.11

1.6·10^-4≤c≤2.1·10^-4

-2.6·10^-2≤d≤-2.1·10^-2

-2.4·10^-5≤e≤-2.0·10^-5

1.8·10^-3≤f≤2.2·10^-3

-7.5·10^-2≤g≤-6.1·10^-2

2.5·10^-5≤h≤3.1·10^-5

-8.4·10^-3≤i≤-6.8·10^-3。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据线(1)被构造成非扭绞的对称的双线导线并且在所述屏蔽件(16)内在侧向相对于所述缝隙(17)错开地如此设置，使得所述通信电感元件(15)能通过直线的移动导入到在所述屏蔽件(16)的内部空间中的所述与所述数据线(1)相邻的位置。

15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述屏蔽件(16)是由金属或由金属涂层的塑料组成的空心型材，该空心型材同时起到数据线(1)的机械支承件的作用。

16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述屏蔽件(16)与能量传输线(20)的支承件(20B)机械连接，而所述通信电感元件(15)的支架(18)与集电器(21)的支架(22)机械连接。

17.一种利用第一调制解调器(11)在第一通信装置中进行能量传输和数据数据通信的方法，所述第一调制解调器被确定用于通过建筑物的供电线在静止的用户之间进行通信并且根据一种正交的频率复用方法以至少50Mbit/s的数据传输率工作，所述第一通信装置用于与一由轨迹或轨道引导的可移动的对象(2)经由一沿所述对象(2)的预设定的移动道路延伸的数据线(1)并且经由至少一个设置在所述对象(2)上的、能与所述数据线(1)磁耦合的且与所述第一通信装置(10)连接的通信电感元件(15)感应地通信，所述数据线平行于并且独立于一能量传输线延伸，所述对象(2)在移动期间能从所述能量传输线获取电能，

其中，所述数据线(1)由金属的屏蔽件(16)包围，所述屏蔽件具有一沿屏蔽件纵向方向延伸的缝隙(17)，所述通信电感元件(15)能穿过所述缝隙被导入到所述屏蔽件(16)的内部空间中的一与所述数据线(1)相邻的位置处，在所述位置处所述通信电感元件与所述数据线(1)磁耦合。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述能量传输线(20)是以能通过集电器(21)接触的、用于给可移动的负载供电的滑接线的形式设计的。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一通信装置(10)是根据权利要求1至16之一所述的设备的组成部件。