DE102009049274A1 - Anlage mit Fahrzeugen und Verfahren zum Betrieben einer Anlage - Google Patents

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Abstract

Anlage mit Fahrzeugen und Verfahren zum Betreiben einer Anlage, die einen Sensor aufweisen, mit dem eine stationär angeordnete Markierung erkennbar ist, wobei am Fahrzeug eine Sende- und Empfangs-Einheit angeordnet ist, die mit einer stationär angeordneten Sende- und Empfangs-Einheit koppelbar ist zum Datenaustausch.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage mit Fahrzeugen und ein Verfahren zum Betrieben einer Anlage.
  • Es sind Anlagen bekannt, bei denen Fahrzeuge schienengeführt sind und einen elektrischen Antrieb aufweisen. Zum Datenaustausch sind Funkverbindungen bekannt, bei denen unabhängig von der Position des Fahrzeuges Daten übertragbar sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine die Störsicherheit bei der Datenübertragung in einer Anlage zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage mit Fahrzeugen nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren zum Betreiben einer Anlage nach den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage sind, dass sie mit Fahrzeugen ausgeführt ist, die einen Sensor aufweisen, mit dem eine stationär angeordnete Markierung erkennbar ist, wobei am Fahrzeug eine Sende- und Empfangs-Einheit angeordnet ist, die mit einer stationär angeordneten Sende- und Empfangs-Einheit koppelbar ist zum Datenaustausch.
  • Von Vorteil ist dabei, dass positionsabhängig lokale Kommunikationsverbindungen aufbaubar sind und somit störsichere Datenübertragungen realisierbar sind, die einen hohen Datenstrom ermöglichen. Außerdem fahren die Fahrzeuge in der übrigen Zeit autonom mund entlasten somit den zentralen Rechner.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die stationär angeordnete Sende- und Empfangs-Einheit zur Markierung benachbart vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass somit für das Fahrzeug mittels des Sensors der Kopplungsbereich zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung für Datenaustausch erkennbar ist und demgemäß dieser Bereich anfahrbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Sende- und Empfangs-Einheiten induktiv koppelbar zur Übertragung von Daten. Von Vorteil ist dabei, dass eine störsichere lokale, also räumlich eng begrenzte Kommunikation aufbaubar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist über die induktive Kopplung elektrische Energie zur Beladung eines elektrischen Energiespeichers, wie Batterie, Akkumulator, Ultracap oder dergleichen, übertragbar, insbesondere wobei aus dem elektrischen Energiespeicher das Fahrzeug versorgbar ist, insbesondere auch nach Verlassen der induktiven Kopplung bis zumindest zum Erreichen der nächsten induktiven Kopplung. Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur Daten sondern auch Energie übertragbar ist, insbesondere mehr als zur Datenübertragung notwendige Energiemengen. Insbesondere sind induktiv auch mehrere Kilowatt übertragbare Leistung installierbar, wobei zur Datenübertragung nur weniger als 10 Watt notwendig sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Fahrzeuge schienengeführt sind oder frei beweglich am Boden, insbesondere wobei sie jeweils ein Positionserfassungssystem und/oder ein Antikollisionssystem aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass die Fahrzeuge autonom bewegbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die stationär angeordnete Sende- und Empfangs-Einheit mit einem Knoten verbunden, der einen Rechner umfasst und selbst wiederum mit einem Netzwerk und/oder Datenbus verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die mit dem Fahrzeug ausgetauschten Daten über den Knoten mit einem Netzwerk und/oder Datenbus austauschbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Knoten mit weiteren stationär angeordneten Sende- und Empfangs-Einheiten verbunden, wobei Daten austauschbar sind mit jeweils gekoppelten Fahrzeugen und/oder die Daten austauschbar sind mit dem Netzwerk und/oder Datenbus. Von Vorteil ist dabei, dass nur wenige Knoten viele Sende- und Empfangs-Einheiten versorgbar machen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Knoten mit weiteren Aktoren und/oder Sensoren verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Knoten die Funktion einer dezentralen Steuerung ausführbar machen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug einen Rechner auf, der die Daten austauscht über die am Fahrzeug angeordnete Sende- und Empfangs-Einheit. Von Vorteil ist dabei, dass das Fahrzeug autonom von diesem Rechner steuerbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bremst und/oder stoppt ein Fahrzeug nach Detektion einer Markierung seine Geschwindigkeit und tauscht dann Daten aus über die gekoppelten Sende- und Empfangs-Einheiten. Von Vorteil ist dabei, dass störsichere hohe Datenströme bei Entlastung des zentralen Rechners ermöglicht sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beschleunigt das Fahrzeug nach Erhalt eines Start-Befehls. Von Vorteil ist dabei, dass das Starten zentral vorgebbar und synchronisierbar ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
  • In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt.
  • Dabei sind Fahrzeuge 7 auf einem Schienensystem bewegbar. Jedes Fahrzeug 7 weist einen Antrieb auf, insbesondere einen elektrischen Antrieb, so dass die Fahrzeuge 7 bewegbar sind auf dem Schienensystem. Der elektrische Antrieb umfasst einen Umrichter, der einen Elektromotor speist, wobei der Umrichter integriert oder verbunden ist mit einem Rechner 6.
  • Dieser Rechner 6 ist elektrisch verbunden mit einer ebenfalls auf dem Fahrzeug 7 vorgesehenen Sende- und Empfangs-Einheit 2 und einem Sensor 4.
  • Entlang der Schienen sind ein oder mehr Geber 3 angeordnet, die als Markierung wirken, also vom Sensor 4 detektierbar sind. Stationär neben dem Geber 3 ist eine Sende- und Empfangs-Einheit 1 angeordnet, die wiederum zum Datenaustausch mit einem Knoten 5 verbunden sind, der einen Rechnereinheit umfasst.
  • Der Knoten 5 ist auch mit weiteren elektrischen Antrieben und/oder Aktoren 8 verbindbar, wie beispielsweise ein Weichenantrieb oder dergleichen. Somit ist vom Knoten 5 auch eine Weiche steuerbar und/oder überwachbar und/oder es sind auch andere Sensoren und/oder Aktoren mit dem Knoten 5 verbindbar.
  • Der Knoten 5 ist auch über ein Bussystem, wie Feldbus, oder über ein sonstiges Netzwerk mit einem zentralen Rechner, wie SPS oder dergleichen, oder anderen Busteilnehmern, wie Rechner oder dergleichen, verbunden.
  • Die Sende- und Empfangs-Einheit 1 ist somit in der Lage, mit dem Knoten 8 Daten auszutauschen. Zumindest ein Teil des Datenstroms ist über das Bussystem beziehungsweise Netzwerk mit dem zentralen Rechner 9 austauschbar.
  • Sobald der Sensor 4 den als Markierung eingesetzten Geber 3 detektiert, wird das Fahrzeug abgebremst und/oder angehalten. Somit ist dann eine Kommunikationsverbindung zwischen stationärer Sende- und Empfangs-Einheit 1 und Sende- und Empfangs-Einheit 2 des Fahrzeugs aufbaubar.
  • Nachdem das Fahrzeug also angehalten ist, werden Daten mit dem stationären Teil der Anlage ausgetauscht, also wird eine lokale Kommunikation durchgeführt. Sobald ein Fahrbefehl vom Fahrzeug empfangen wird, beschleunigt dieses mittels seines elektrischen Antriebs und setzt die Fahrt fort.
  • Der Knoten 5 ist in weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen auch mit weiteren, entlang der Fahrstrecke angeordneten Sende- und Empfangs-Einheiten 1 verbindbar, wodurch mehrere lokale Kommunikationen der obengenannten Art ausführbar sind.
  • Vorzugsweise wird die lokale Kommunikation jeweils derart realisiert, dass die stationäre Sende- und Empfangs-Einheit 1 und die Sende- und Empfangs-Einheit 2 jeweils eine Wicklung umfassen, so dass die beiden Wicklungen induktiv koppelbar sind. Somit ist im Nahbereich eine Kopplung ausführbar, über die ein Datenstrom mit geringer Störrate oder sogar ohne Störungen übertragbar ist. Sobald jedoch die Wicklung der Sende- und Empfangs-Einheit 2 des Fahrzeugs den Kopplungsbereich verlässt sind keine Daten übertragbar.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Fahrzeuge nicht schienengebunden sondern frei beweglich. Dabei umfassen sie ein Antikollisionssystem und/oder ein Positionserfassungssystem. Innerhalb der Anlage sind wiederum einzelne Sende- und Empfangs-Einheiten 1 verteilt angeordnet, deren Position den Fahrzeugen bekannt gemacht wird, insbesondere zu Beginn des Betriebs.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Fahrzeuge über die induktive Kopplung auch mit Energie versorgbar, insbesondere deren Energiespeicher beladbar, aus dem dann die Fahrzeuge in der nach Verlassen der induktiven Kopplung bis zum Erreichen der nächsten induktiven Kopplung versorgbar sind aus dem Energiespeicher.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sende- und Empfangs-Einheit
    2
    Sende- und Empfangs-Einheit
    3
    Geber als Markierung
    4
    Sensor
    5
    Knoten
    6
    Rechner
    7
    Fahrzeug mit Antrieb
    8
    Aktor
    9
    zentraler Rechner

Claims (11)

  1. Anlage mit Fahrzeugen, die einen Sensor aufweisen, mit dem eine stationär angeordnete Markierung erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug eine Sende- und Empfangs-Einheit angeordnet ist, die mit einer stationär angeordneten Sende- und Empfangs-Einheit koppelbar ist zum Datenaustausch.
  2. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stationär angeordnete Sende- und Empfangs-Einheit zur Markierung benachbart vorgesehen ist.
  3. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangs-Einheiten induktiv koppelbar sind zur Übertragung von Daten.
  4. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die induktive Kopplung elektrische Energie zur Beladung eines elektrischen Energiespeichers, wie Batterie, Akkumulator, Ultracap oder dergleichen, übertragbar ist, insbesondere wobei aus dem elektrischen Energiespeicher das Fahrzeug versorgbar ist, insbesondere auch nach Verlassen der induktiven Kopplung bis zumindest zum Erreichen der nächsten induktiven Kopplung.
  5. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge schienengeführt sind oder frei beweglich am Boden, insbesondere wobei sie jeweils ein Positionserfassungssystem und/oder ein Antikollisionssystem aufweisen.
  6. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stationär angeordnete Sende- und Empfangs-Einheit mit einem Knoten verbunden ist, der einen Rechner umfasst und selbst wiederum mit einem Netzwerk und/oder Datenbus verbunden ist.
  7. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knoten mit weiteren stationär angeordneten Sende- und Empfangs-Einheiten verbunden ist, wobei Daten austauschbar sind mit jeweils gekoppelten Fahrzeugen und/oder die Daten austauschbar sind mit dem Netzwerk und/oder Datenbus.
  8. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knoten mit weiteren Aktoren und/oder Sensoren verbunden ist.
  9. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Rechner aufweist, der die Daten austauscht über die am Fahrzeug angeordnete Sende- und Empfangs-Einheit.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeug nach Detektion einer Markierung seine Geschwindigkeit bremst und/oder stoppt und dann Daten austauscht über die gekoppelten Sende- und Empfangs-Einheiten.
  11. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug nach Erhalt eines Start-Befehls beschleunigt.
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