DE102017213282A1

DE102017213282A1 - Verfahren sowie Detektionssystem zur Überprüfung einer Position eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017213282A1
Application number: DE102017213282.5A
Authority: DE
Inventors: Bastian Blase; Florian Bühs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2019-02-07

Abstract

Es wird ein Verfahren sowie ein Detektionssystem zur Überprüfung einer Position eines mit einem Stromabnehmer (2) ausgestatteten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges (4) in Bezug auf eine Oberleitung (5) angegeben. Die Oberleitung (5) erstreckt sich hierbei in eine Fahrtrichtung (F) und weist Reflektionselemente (18) auf. Das Kraftfahrzeug (4) weist zumindest eine Sendeeinheit (20), zumindest eine Empfangseinheit (22) sowie eine Auswerteeinheit (24) auf. Mit Hilfe der zumindest einen Sendeeinheit (20) wird ein Signal (S) in Richtung der Oberleitung (5) ausgesendet. Ein von einem der Reflektionselemente (18) reflektiertes Signal (S) wird von der zumindest einen Empfangseinheit (22) empfangen sowie anschließend in Abhängigkeit des reflektierten Signals (S) von der zumindest einen Auswerteeinheit (24) ermittelt, ob sich das Kraftfahrzeug (4) in einem zulässigen Bereich (26) für eine Kontaktierung des Stromabnehmers (2) mit der Oberleitung (5) befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Detektionssystem zur Überprüfung einer Position eines mit einem Stromabnehmer ausgestatteten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges.
Heutzutage werden im Rahmen der Elektrifizierung des Automobilbereiches verschiedene Arten zur elektrischen Energieversorgung von elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen eingesetzt. Eine dieser Arten ist beispielsweise eine Versorgung eines derartigen Kraftfahrzeuges mittels einer über einer Fahrbahn angeordneten Oberleitung, wie sie nach bekannter Weise bei Schienenfahrzeugen eingesetzt ist. Zur Energieversorgung weisen hierzu ausgebildete Kraftfahrzeuge, speziell Lastkraftwagen einen Stromabnehmer auf, welcher mit der Oberleitung kontaktiert und somit die Energieversorgung sicherstellt.
Ein Kontaktierungsvorgang, also der Vorgang, bei dem der Stromabnehmer aus einer eingefahrenen Position an die Oberleitung ausgefahren wird, ist hinsichtlich einer richtigen Position des Kraftfahrzeuges und somit auch des Stromabnehmers in Bezug zur Oberleitung im Vergleich zu Schienenfahrzeugen erschwert. Die Kraftfahrzeuge müssen bei dem auch als „Anbügeln“ bezeichneten Kontaktierungsvorgang innerhalb eines vorgegebenen Bereiches unterhalb der Oberleitung positioniert sein. Ein Anbügeln außerhalb dieses Bereiches kann beispielsweise ein Verfehlen der Oberleitung durch den Stromabnehmer und hierdurch eine Beschädigung des Stromabnehmers und/oder der Oberleitung und somit möglicherweise auch des Fahrzeuges zur Folge haben.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Detektionssystem anzugeben mit deren Hilfe eine Überprüfung einer Position eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges einfach erfolgt.
Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das angegebene Verfahren dient zur Überprüfung einer Position eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges, insbesondere eines mit einem Stromabnehmer ausgestatteten Kraftfahrzeuges in Bezug auf eine Oberleitung, welche sich oberhalb einer Fahrbahn in eine Fahrtrichtung erstreckt. Unter dem elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeug wird allgemein ein Kraftfahrzeug verstanden, welches entweder einen hybriden Antrieb (Elektromotor und Verbrennungsmotor), sog. Plug-In Hybride oder einen reinen elektromotorischen Antrieb (Elektromotor) aufweist. Unter Stromabnehmer wird vorliegend gemäß des allgemeinen Sprachgebrauchs beispielsweise ein in einer Richtung (meist Vertikalrichtung) verfahrbares Kontaktelement beispielsweise nach Bauart eines Pantographen verstanden, welches zu einer elektrischen Kontaktierung von dem Kraftfahrzeug - somit von unten - an die Oberleitung herangefahren wird. Zur Stromübertragung weist der Stromabnehmer üblicherweise einen elektrisch leitenden Kontaktbereich, auch Palette genannt, auf. Der Kontaktbereich weist zumindest eine Schleifleiste auf, die quer zur Fahrtrichtung orientiert ist und die bei einem Fahren des Kraftfahrzeuges entlang der Oberleitung schleift und die elektrische Kontaktierung aufrecht erhält. Speziell weist der Stromabnehmer zwei Kontaktbereiche auf, mittels denen ein Phasenkontakt und ein Massekontakt ausgebildet werden.
An der Oberleitung sind bevorzugt in einem gleichmäßigen Abstand voneinander beabstandet Reflektionselemente angeordnet. Die Reflektionselemente sind als passive Marker ausgebildet. Unter passiven Markern werden vorliegend Reflektionselemente verstanden, welche nicht selbstständig ein Signal aussenden, sondern lediglich ein auf sie treffendes Signal reflektieren.
Weiterhin weist das Kraftfahrzeug zumindest eine Sendeeinheit, zumindest eine Empfangseinheit sowie vorzugsweise eine Auswerteeinheit auf. Die zumindest eine Sendeeinheit und/oder die zumindest eine Empfangseinheit sind beispielsweise an einem gemeinsamen Anordnungspunkt mit dem Stromabnehmer auf dem Dach des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Auswerteeinheit ist beispielsweise im Rumpf des Kraftfahrzeugs angeordnet und beispielsweise mittels einer Datenleitung mit der Empfangseinheit verbunden. Alternativ ist die Auswerteeinheit in eine Motorkontrolleinheit (ECU) des Stromabnehmers integriert. Zudem erfolgt beispielsweise eine Signalerzeugung mittels eines Signalgenerators innerhalb der ECU, welches anschließend an die Sendeeinheit zur Aussendung übertragen wird, beispielsweise mittels einer drahtgebundenen Verbindung.
Mit Hilfe der zumindest einen Sendeeinheit wird ein Signal in Richtung der Oberleitung ausgesendet. Dieses ausgesendete Signal wird von einem der Reflektionselemente reflektiert und das reflektierte Signal von der zumindest einen Empfangseinheit erfasst. Anschließend wird in Abhängigkeit des reflektierten Signals von der Auswerteeinheit ermittelt, ob sich das Kraftfahrzeug in einem zulässigen Bereich für eine Kontaktierung des Stromabnehmers mit der Oberleitung befindet. Unter Kontaktierung mit der Oberleitung wird vorliegend speziell entweder ein Heranfahren des Stromabnehmers an die Oberleitung (Anbügeln) oder eine Überwachung eines bereits an die Oberleitung herangefahrenen Stromabnehmers beispielsweise zu einem Abbügeln (Unterbrechen der Kontaktierung des Stromabnehmers mit der Oberleitung durch Herabfahren des Stromabnehmers) verstanden.
Mit anderen Worten: Erfasst die Empfangseinheit ein reflektiertes Signal, so leitet sie diese Information an die Auswerteeinheit weiter, die anschließend auf Basis des reflektierten Signals ermittelt, ob sich das Kraftfahrzeug innerhalb des zulässigen Bereichs befindet. Zugleich wird beispielsweise ein Anbügelvorgang seitens der Auswerteeinheit freigegeben. Unter dem zulässigen Bereich wird vorliegend speziell ein lateraler Bereich auf der Fahrbahn und unterhalb der Oberleitung verstanden, in dem das Kraftfahrzeug positioniert sein muss, um ein gefahrloses Anbügeln sicherzustellen. Steht das Kraftfahrzeug beispielsweise außerhalb des zulässigen lateralen Bereiches, so ist ein Verfehlen der Oberleitung durch den Stromabnehmer wahrscheinlich, was beispielsweise zu Beschädigungen an der Oberleitung, dem Stromabnehmer und/oder an dem Kraftfahrzeug führt.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass eine Position des Kraftfahrzeuges in Bezug auf die Oberleitung auf eine einfache Weise realisiert wird. Weiterhin wird auf eine Verwendung komplexer und teurer Komponenten wie beispielsweise einer auf Radar- und/oder Laserbasierten Entfernungsmesseinheit zu einer Abstandsmessung verzichtet.
Bevorzugt ist eins der Elemente ausgewählt aus Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit lediglich in einem begrenzten Winkelbereich wirksam. Weiterhin ist der begrenzte Winkelbereich derart bemessen, dass wenn ein reflektiertes Signal mittels der Empfangseinheit empfangen wird, sich das Kraftfahrzeug innerhalb des zulässigen Bereiches befindet. Unter wirksam wird vorliegend speziell, dass im Falle der Sendeeinheit das Signal lediglich innerhalb des begrenzten Winkelbereiches ausgesendet wird. Ein Sendebereich der Sendeeinheit ist somit auf den begrenzten Winkelbereich beschränkt.
Im Falle der Reflektionselemente wird unter wirksam verstanden, dass diese das Signal lediglich innerhalb des begrenzten Winkelbereiches reflektieren. D.h. ein beispielsweise auf ein Reflektionselement treffendes Signal wird unabhängig einer örtlichen Position der Signalquelle in den begrenzten Winkelbereich reflektiert. Mit anderen Worten: Unabhängig der Position einer Signalquelle ist ein Empfangen eines reflektierten Signal ausschließlich innerhalb des begrenzten Winkelbereiches ermöglicht.
Im Falle der Empfangseinheit wird unter wirksam verstanden, dass ein reflektiertes Signal seitens der Empfangseinheit lediglich innerhalb des begrenzten Winkelbereiches empfangen wird. Mit anderen Worten: Die Empfangseinheit weist einen begrenzten Empfangsbereich auf, welcher dem begrenzten Winkelbereich entspricht. Reflektierte Signale, die außerhalb des begrenzten Winkelbereiches reflektiert werden, werden nicht von der Empfangseinheit erfasst.
Hierdurch ist insbesondere gewährleistet, dass sich das Kraftfahrzeug innerhalb des zulässigen Bereiches befindet, wenn von der Empfangseinheit ein reflektiertes Signal erfasst wird. Auf diese Weise ist eine einfache und digitale Überprüfung der Position durch eine winkelbasierende Auswertung erreicht. Mit anderen Worten: Die Überprüfung der Position erfolgt mittels einer binär ausgestalteten Entscheidungsregel, d.h., dass die Auswerteeinheit lediglich ermittelt, ob ein reflektiertes Signal empfangen wurde oder nicht. Auf beispielsweise aufwändige Messungen einer Signallaufzeit wird vorliegend verzichtet.
Zugleich ist sichergestellt, dass ein anschließendes fehlerfreies und sicheres Anbügeln erfolgt. Zusätzlich ist durch eine Wahl des begrenzten Winkelbereiches eine Zuordnung und/oder Dimensionierung des zulässigen Bereiches ermöglicht.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist der begrenzte Winkelbereich derart bemessen, dass die Empfangseinheit lediglich das reflektierte Signal empfängt, das von einem einzigen, vorzugsweise dem Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung betrachtet nächstgelegenen Reflektionselement reflektiert wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass ein Empfangen eines von einem weiter voraus angeordneten Reflektionselement reflektierten Signals verhindert wird. Das Empfangen eines derartigen reflektierten Signals durch die Empfangseinheit hat unter Umständen ein fehlerhaftes Anbügeln zur Folge, da aufgrund der winkelbasierenden Auswertung ein größerer Abstand zu einem weiter voraus angeordneten Reflektionselement zu einer größeren lateralen Auslenkung im Bereich des Kraftfahrzeuges führt.
Durch die zweckmäßige Bemessung des begrenzten Winkelbereiches ist ein lateraler Abstand des Kraftfahrzeuges zur Oberleitung für ein sicheres Anbügeln begrenzt und folglich ein fehlerhaftes Anbügeln verhindert. Unter lateralem Abstand wird vorliegend speziell ein seitlicher Abstand eins definierten Bezugspunktes des Kraftfahrzeuges zur Oberleitung innerhalb einer gemeinsamen Projektionsebene verstanden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Winkelbereich derart bemessen, dass die Empfangseinheit mehrere reflektierte Signale empfängt, die entweder von einem einzigen Reflektionselement reflektiert wurden oder von mehreren, vorzugsweise zwei Reflektionselementen reflektiert wurden. Hierdurch ist insbesondere eine Redundanz des Verfahrens erreicht, um ein fehlerhaftes Anbügeln oder ein ungewünschtes Abbügeln des Stromabnehmers zu vermeiden. Ein derartiges Abbügeln des Stromabnehmers erfolgt beispielsweise, wenn seitens der Empfangseinheit kein reflektiertes Signal empfangen wird, obwohl zuvor ein Signal von der Sendeeinheit ausgesendet wurde.
Der begrenzte Winkelbereich ist bevorzugt durch einen horizontalen Öffnungswinkel und/oder durch einen vertikalen Öffnungswinkel definiert. Hierzu wird beispielsweise der Empfangsbereich begrenzt, sodass die Empfangseinheit lediglich reflektierte Signale erfasst, die maximal unter dem vertikalen Öffnungswinkel und/oder unter dem horizontalen Öffnungswinkel auf die Empfangseinheit auftreffen.
Insbesondere definiert folglich der horizontale Öffnungswinkel somit einen maximal zulässigen lateralen Abstand. Der vertikale Öffnungswinkel ist derart ausgelegt, dass die Empfangseinheit immer nur ein von einem Reflektionselement reflektiertes Signal erfasst.
Sowohl der horizontale Öffnungswinkel als auch der vertikale Öffnungswinkel weisen beispielsweise einen Wert im Bereich von vorzugsweise 5° bis 30° und speziell im Bereich zwischen 10° und 20° auf.
Ergänzend sind der begrenzte Winkelbereich der zumindest einen Sendeeinheit und/oder der begrenzte Winkelbereich der Reflektionselemente in gleicher Weise durch einen vertikalen Öffnungswinkel und/oder einen horizontalen Öffnungswinkel definiert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die horizontalen Öffnungswinkel und/oder die vertikalen Öffnungswinkel von zumindest zwei der Elemente ausgewählt aus Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangselement gleich. D.h., dass beispielsweise die Sendeeinheit und die Empfangseinheit jeweils einen begrenzten Winkelbereich aufweisen, der durch einen gleichen horizontalen Öffnungswinkel und/oder gleichen vertikalen Öffnungswinkel definiert ist.
Zweckdienlicherweise wird durch den vertikalen Öffnungswinkel und durch vorgegebene geometrische Verhältnisse ein Längsabschnitt der Oberleitung definiert. Derartige vorgegebene geometrische Verhältnisse sind beispielsweise eine Höhe des Kraftfahrzeuges und somit eine Höhe des Anordnungspunktes der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit sowie ein Abstand des Kraftfahrzeuges zur Oberleitung.
Mit anderen Worten: Ausgehend von einem Winkelursprung des vertikalen Öffnungswinkels, beispielsweise dem Anordnungspunkt der Empfangseinheit, ist der vertikale Öffnungswinkel durch zwei Winkelschenkel definiert. Die beiden Winkelschenkel schneiden imaginär jeweils an einem Punkt die Oberleitung. Eine Strecke zwischen diesen beiden Schnittpunkten ist der zuvor genannte Längsabschnitt. Der Längsabschnitt ist maßgebend für den Abstand aufeinanderfolgender Reflektionselemente, da der Längsabschnitt gleichzeitig dem begrenzten Winkelbereich an der Oberleitung entspricht. Innerhalb dessen ist die Empfangseinheit wirksam. D.h. ein Abstand zwischen aufeinanderfolgende Reflektionselemente ist auf den Längsabschnitt angepasst. Mit anderen Worten: Damit von der Empfangseinheit lediglich ein reflektiertes Signal erfasst wird, ist der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Reflektionselementen vorzugsweise größer als der Wert der Länge des Längsabschnitts.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung entspricht der Abstand aufeinanderfolgender Reflektionselemente maximal der Länge des Längsabschnittes. D.h. der Abstand aufeinander folgender Reflektionselemente ist kleiner oder gleich der Länge des Längsabschnittes, sodass sich mehrere, insbesondere zwei Reflektionselemente innerhalb des Längsabschnittes befinden. Hierdurch ist in redundanter Weise sichergestellt, dass während der Überprüfung zumindest ein reflektiertes Signal von der Empfangseinheit empfangen wird, um sogenannte Black-Outs zu verhindern. Unter Black-Out wird vorliegend ein Nichtempfangen eines reflektierten Signals verstanden, sodass beispielsweise seitens der Auswerteeinheit keine Ermittlung erfolgt, ob sich das Kraftfahrzeug im zulässigen Bereich befindet.
Weiterhin wird ein maximal zulässiger lateraler Abstand, im Folgenden auch als lateraler Versatz bezeichnet, des Bezugspunktes des Kraftfahrzeuges von einer Solllinie vorgegeben. Der Solllinie entspricht beispielsweise eine Linie, die den Verlauf der Oberleitung beschreibt. In diesem Zusammenhang ist der begrenzte Winkelbereich der zumindest einen Empfangseinheit derart gewählt, dass nur dann ein reflektiertes Signal von der Empfangseinheit empfangen wird, wenn das Kraftfahrzeug innerhalb des maximal zulässigen Versatzes nach links oder rechts der Solllinie positioniert ist. Die Angaben links und rechts beziehen sich hierbei in Fahrtrichtung betrachtet. Der begrenzte Winkelbereich ist, wie bereits erwähnt, durch einen horizontalen Öffnungswinkel und/oder einen vertikalen Öffnungswinkel definiert und gibt durch eine Wahl geeigneter Winkelwerte für den vertikalen Öffnungswinkel und/oder den horizontalen Öffnungswinkel den beschriebenen lateralen Versatz vor. Der laterale Versatz wird vorliegend auch als clear line width (CLW) bezeichnet.
Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist der begrenzte Winkelbereich durch zumindest eine Blende festgelegt. Unter Blende wird vorliegend gemäß dem allgemeinen Sprachgebrauch ein plattenförmiges Element verstanden, welches zur Begrenzung des Winkelbereiches beispielsweise sowohl seitlich als auch an einer oberen und unteren Seite zumindest eines Elements ausgewählt aus Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit angeordnet ist. Die zumindest eine Blende ist beispielsweise nach Art einer Lochblende oder nach Art eines Trichters vor dem jeweiligen Element ausgewählt aus Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit angeordnet.
Alternativ werden ein oder mehrere, beispielsweise plattenförmige, Blendenelemente sowohl seitlich als auch an einer oberen und an einer unteren Seite an dem jeweiligen Element ausgewählt aus Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit angeordnet.
Speziell die an einer oberen Seite und an einer unteren Seite angeordneten Blendenelemente bieten den besonderen Vorteil, dass die Elemente (Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit) zuverlässig vor Witterungseinflüssen, wie beispielsweise Schnee und/oder Eis geschützt sind und somit das Verfahren hinsichtlich derartiger Witterungseinflüsse weniger beeinflusst wird.
Alternativ oder ergänzend wird der Winkelbereich durch eine Linsenanordnung begrenzt, die beispielsweise an zumindest einem der Elemente (Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit) angeordnet ist, sodass je nach Element (Sendeeinheit, Reflektionselement und Empfangseinheit) ein ausgesendetes oder ein eintreffendes Signal mittels der Linsenanordnung derart gebündelt und/oder fokussiert wird, dass der Winkelbereich begrenzt wird.
Bevorzugt wird als Signal ein optisches Signal, beispielsweise ein Lichtsignal ausgesendet. Hierzu ist die zumindest eine Sendeeinheit bevorzugt als eine Lichtquelle, beispielsweise als eine LED-Lichtquelle ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist das ausgesendete Signal eine Wellenlänge mit einem Wert im insbesondere nicht sichtbaren Bereich auf, zweckdienlicherweise im ultravioletten Bereich und beispielsweise im Bereich zwischen 200nm und 350nm. Diese Weiterbildung hat sich als geeignet erwiesen, da aufgrund des nicht sichtbaren Signals beispielsweise dem Kraftfahrzeug entgegenkommenden Fußgänger und/oder Fahrer von weiteren Kraftfahrzeugen nicht geblendet werden. Weiterhin ist aufgrund der Wellenlänge im ultravioletten Bereich eine Störung von beispielsweise im Infrarotbereich arbeitenden Sensoren des Kraftfahrzeugs durch das Signal ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil ist, dass optische Signale mit einer Wellenlänge im ultravioletten Bereich unempfindlicher hinsichtlich beispielsweise einer Wasserabsorption und/oder einer Sonnenhintergrundstrahlung sind und somit das Verfahren absolut betrachtet witterungsbeständiger bei Regen und/oder Nebel ist im Vergleich zu einer Wellenlänge des Signals beispielsweise im sichtbaren Bereich.
Zudem wird auf einen Einsatz aufwändiger und kostenintensiver Entfernungsmessvorrichtungen, beispielsweise auf Radar- und/oder Laserbasis, beispielsweise ein Light-Detection-and-Ranging-Einheit (LIDAR-Einheit) verzichtet.
Bevorzugt ist die zumindest eine Empfangseinheit als ein optisches Sensorelement, beispielsweise als eine Photozelle ausgebildet. Der Vorteil dieser Ausbildung ist, dass mittels der Photozelle eine Anpassung der Empfangseinheit auf die Wellenlänge des Signals ermöglicht ist.
In zweckdienlicher Ausgestaltung wird das Signal von der zumindest einen Sendeeinheit gepulst ausgesendet. Hierdurch eine Signalmodulation hinsichtlich einer Pulsweite und Pausenzeiten - Zeitintervall in dem kein Signal gesendet wird, erreicht.
Vorzugsweise sind die Reflektionselemente als Retroreflektoren ausgebildet. Unter Retroreflektoren werden vorliegend allgemein Reflektionselemente verstanden, welche nach Art bekannter sogenannter „Katzenaugen“ ausgebildet sind. Derartige Retroreflektoren reflektieren ein eintreffendes Signal in exakt die Richtung, aus der das Signal auf den Reflektor ausgesendet wird oder wurde.
Dieser Ausgestaltung liegt der Vorteil zugrunde, dass die Reflektionselemente weniger anfällig gegenüber einer Verdrehung entlang einer Vertikalachse sind. Mit anderen Worten: Trifft ein ausgesendetes Signal auf ein Reflektionselement, so wird dieses unabhängig einer Stellung (horizontale und/oder vertikale Neigung und oder Drehung) des Reflektionselements in die Richtung reflektiert, aus der das Signal ausgesendet wurde. Die Stellung es Reflektionselements wird beispielsweise durch auftretenden Wind beeinflusst.
In Verbindung mit den bereits aufgeführten Blenden ist hierdurch weiterhin eine Begrenzung und/oder Festlegung des Winkelbereichs ermöglicht.
Alternativ oder ergänzend weisen die Reflektionselemente eine Linsenanordnung auf.
Um eine Verwechslung eines Signals eines Kraftfahrzeuges mit einem anderen Signal eines beispielsweise nachfolgenden Kraftfahrzeuges zu verhindern, wird das Signal des Kraftfahrzeuges in bevorzugter Ausgestaltung jeweils kraftfahrzeugspezifisch moduliert. Somit weist jedes Kraftfahrzeug ein eigenes kennzeichnendes Signal auf. Hierzu wird beispielsweise ein Binärcode mittels des Signals moduliert, der entweder einer Zahlenfolge entspricht, die mit jedem nachfolgenden Signalpuls hochgezählt wird.
Alternativ weist jedes Kraftfahrzeug einen eigenen Binärcode nach Art einer Fahrzeug-ID auf, der als Signal codiert von der Sendeeinheit ausgesendet wird.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung weist das Kraftfahrzeug mehrere voneinander beabstandete Sendeeinheiten und mehrere voneinander beabstandete Empfangseinheiten auf. Vorliegend werden hierbei mehrere Signale ausgesendet, reflektiert und empfangen. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug jeweils an einem Frontbereich und an einem Heckbereich eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit auf.
Alternativ oder ergänzend weist das Kraftfahrzeug im Frontbereich zwei Sendeeinheiten und zwei Empfangseinheiten auf und im Heckbereich ebenfalls zwei Sendeeinheiten und zwei Empfangseinheiten. Jeweils eine Sendeeinheit korrespondiert mit einer Empfangseinheit, sodass zur Überprüfung der Position mehrere Signale ausgesendet werden und die reflektierten Signale von den jeweiligen Empfangseinheiten erfasst werden. Hierdurch ist insbesondere eine Redundanz erreicht, sodass das Verfahren weiter optimiert wird. Beispielsweise gibt die Auswerteeinheit den Anbügelvorgang nur dann frei, wenn alle reflektierten Signale der ausgesendeten Signale von der jeweiligen Empfangseinheit erfasst wurden.
Hierzu sind beispielsweise die beiden im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Sendeeinheiten, insbesondere deren Winkelbereiche derart ausgerichtet, dass ihr jeweils ausgesendetes Signal von einem, vorzugsweise demselben, Reflektionselement reflektiert wird. Analog hierzu erfolgt ein Aussenden der Signale von im Heckbereich angeordneter Sendeeinheiten. Hierdurch ist eine Redundanz zugunsten der Genauigkeit der Überprüfung der Position erreicht.
Bevorzugt wird sowohl ein Signal in Fahrtrichtung als auch ein Signal entgegen der Fahrtrichtung in Richtung der Oberleitung ausgesendet. Hierdurch ist insbesondere eine laterale Position des Kraftfahrzeuges hinsichtlich der Oberleitung erfasst und überprüft. Insbesondere wird eine Winkelorientierung des Kraftfahrzeuges bezüglich der Oberleitung ermittelt, d.h. ob das Fahrzeug beispielsweise parallel zur Oberleitung positioniert ist oder beispielsweise in einem Winkel zur Oberleitung steht und/oder fährt. Hierdurch wird sichergestellt, dass nicht falsch reflektierte Signale, die z.B. von anderen Gegenständen reflektiert werden, zu einer Freigabe führen. Mit anderen Worten: Wird beispielsweise heckseitig und/oder frontseitig lediglich nur ein reflektiertes Signal empfangen, so ist das Kraftfahrzeug nicht parallel genug für ein Anbügeln unterhalb der Oberleitung positioniert.
Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeug als ein elektromotorisch angetriebener Lastkraftwagen ausgebildet. Alternativ ist das Kraftfahrzeug als ein elektromotorisch angetriebener Bus ausgebildet.
Weiterhin wird ist ein Freigabesignal ausgegeben, sofern sich das Kraftfahrzeug innerhalb des zulässigen Bereichs befindet. Ein Fahrer des Kraftfahrzeuges wird somit informiert, wenn ein sicheres Anbügeln ermöglicht ist. Alternativ oder ergänzend wird ein Warnsignal ausgegeben, falls das Kraftfahrzeug außerhalb des zulässigen Bereiches positioniert ist und beispielsweise durch den Fahrer der Anbügelvorgang gestartet wird. Das Freigabesignal und/oder das Warnsignal sind beispielsweise optische Signale nach Art einer Warnleuchte und/oder akustische Signale beispielsweise nach Art eines „Piep“-Tons und/oder ein Steuersignal z.B. für einen Antrieb für den Stromabnehmer. Ein derartiges Freigabesignal und/oder Warnsignal und/oder Steuersignal wird beispielsweise durch die Auswerteeinheit generiert und ausgegeben.
Die auf das Detektionssystem gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Detektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 19.
Das Detektionssystem ist zur Überprüfung einer Position eines mit einem Stromabnehmer ausgestatteten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges in Bezug auf eine Oberleitung ausgebildet. Die Oberleitung erstreckt sich hierbei in eine Fahrtrichtung und weist in einem definierten Abstand voneinander beabstandete Reflektionselemente auf.
Weiterhin weist das Detektionssystem zumindest eine Sendeeinheit zum Aussenden eines Signals in Richtung der Oberleitung auf. Zudem weist das Detektionssystem zumindest eine Empfangseinheit zum Empfangen eines von zumindest einem Reflektionselement reflektierten Signals auf.
Zur Ermittlung, ob das Kraftfahrzeug in einem zulässigen Bereich für eine Kontaktierung des Stromabnehmers mit der Oberleitung positioniert ist, weist das Detektionssystem eine Auswerteeinheit auf, die zu einer derartigen Ermittlung ausgebildet ist.
Die im Hinblick auf das Verfahren aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Detektionssystem zu übertragen und umgekehrt.
Weiterhin ist sowohl das beschriebene Verfahren als auch das angegebene Detektionssystem alternativ oder ergänzend zu einer Überprüfung einer Position zu einem Abbügeln des Stromabnehmers ausgebildet. Unter Abbügeln wird vorliegend entgegen dem Anbügeln ein Einklappen des Stromabnehmers verstanden, sodass eine Kontaktierung mit der Oberleitung getrennt wird.
Weiterhin sind sowohl das Verfahren als auch das Detektionssystem zu einer Überprüfung der Position des Kraftfahrzeuges in Bezug auf die Oberleitung in einem Fahrbetrieb und aus einem Stand des Kraftfahrzeuges ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend Anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in stark vereinfachten Darstellungen:

1 eine skizzierte Seitenansicht eines elektromotorischen Kraftfahrzeuges vor einem Anbügeln,
2 eine Draufsicht eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges, welches ein Detektionssystem aufweist sowie
3 eine Draufsicht eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges, welches mehrere Detektionssysteme aufweist.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
In 1 ist eine Seitenansicht eines vereinfacht skizzierten mit einem Stromabnehmer 2 ausgestatteten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 4 dargestellt. Der Einfachheit halber wird das elektromotorisch angetriebene Kraftfahrzeug 4 im Folgenden kurz als Kraftfahrzeug 4 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 4 ist im Ausführungsbeispiel als ein Lastkraftwagen ausgebildet.
Eine elektrische Versorgung des Kraftfahrzeuges 4 wird mittels des Stromabnehmers 2 und einer oberhalb der Fahrbahn 6 angeordneten Oberleitung 5 sichergestellt. Unter oberhalb der Fahrbahn 6 wird vorliegend speziell eine parallel zur Fahrbahn 6 und in einem orthogonalen Abstand A zur Fahrbahn 6 mit einem Wert im Bereich von 4m bis 7m verlaufende Anordnung der Oberleitung 5 verstanden.
Die Oberleitung 5 weist im Ausführungsbeispiel einen Fahrdraht 8 auf, welcher über Hänger 14 an einem Tragseil 16 aufgehängt ist. Die Oberleitung 5 erstreckt sich in einer Fahrtrichtung F.
Der Stromabnehmer 2 ist zur Kontaktierung mit der Oberleitung 5, insbesondere mit dem Fahrdraht 8 in und entgegen einer Vertikalrichtung 10 verfahrbar. Er weist weiterhin zumindest einen, im Ausführungsbeispiel zwei, Kontaktbereiche 11 mit jeweils zwei Schleifkontakten 12 auf (in 2 deutlicher erkennbar). Einer der Kontaktbereiche 11 ist mit einer Masseleitung 13 kontaktiert, welche zusätzlich zur Oberleitung 5 parallel zu dieser oberhalb der Fahrbahn 6 angeordnet ist.
Zumindest ein Teil der Hänger 14 weist im Ausführungsbeispiel voneinander beabstandete Reflektionselemente 18 auf. Die Reflektionselemente 18 sind als Retroreflektoren, beispielsweise nach Art bekannter sogenannter „Katzenaugen“-Reflektoren ausgebildet. Derartige Retroreflektoren reflektieren ein eintreffendes Signal, häufig ein Lichtsignal, derart, dass es, unabhängig einer Ausrichtung des Retroreflektors, in die Richtung reflektiert wird, aus der es ausgesendet wird oder wurde (Katzenaugen-Effekt). Unter Ausrichtung wird vorliegend speziell eine Drehung und/oder Neigung des Reflektionselements, beispielsweise aufgrund von Wind, aus einer eigentlichen Position verstanden.
Gemäß 1 weist das Kraftfahrzeug 4 eine Sendeeinheit 20, sowie eine Empfangseinheit 22 auf. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 4 eine Auswerteeinheit 24 auf. Die Sendeeinheit 20 und die Empfangseinheit 22 sind im Ausführungsbeispiel auf dem Dach des Kraftfahrzeuges 4 angeordnet. Die Auswerteeinheit 24 ist beispielsweise in einer Motorkontrolleinheit M des Stromabnehmers 2 integriert und mittels einer drahtgebundenen Verbindung 25, beispielsweise einer Datenleitung mit der Empfangseinheit 22 verbunden. Alternativ ist die Auswerteeinheit 24 mittels einer drahtlosen Verbindung mit der Empfangseinheit 22 verbunden.
Die Einheiten 20,22,24 bilden ein Detektionssystem aus, welches einer Überprüfung einer Position des Kraftfahrzeuges 4 in Bezug zur Oberleitung 5 dient, um ein sicheres Anbügeln des Stromabnehmers 2 an die Oberleitung 5 sicherzustellen.
Um ein sicheres Anbügeln mit der Oberleitung 5 zu gewährleisten, ist sicherzustellen, dass sich das Kraftfahrzeug 4 innerhalb eines (für das Anbügeln) zulässigen lateralen Bereiches 26 (vgl. 2) positioniert.
Im Folgenden wird kurz auf das grundlegende Verfahren zur Überprüfung der Position des Kraftfahrzeuges 4 eingegangen:
Durch die Sendeeinheit 20 wird ein, im Ausführungsbeispiel gepulstes, Signal S in Richtung der Oberleitung 5 ausgesendet. An den Reflektionselementen 18, im Ausführungsbeispiel vorzugsweise lediglich an einem Reflektionselement 18, wird das ausgesendete Signal S reflektiert. Das reflektierte Signal S_R wird anschließend von der Empfangseinheit 22 erfasst Die Auswerteeinheit 24 ermittelt anschließend in Abhängigkeit des erfassten reflektierten Signals S_R , ob sich das Kraftfahrzeug 4 innerhalb des zulässigen Bereiches 26 befindet und somit ein sicheres Anbügeln gewährleistet ist.
Sofern sich das Kraftfahrzeug 4 innerhalb des zulässigen Bereiches 26 befindet, wird seitens der Auswerteeinheit 24 ein Signal, beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Signal an den Fahrer des Kraftfahrzeuges 4 übermittelt, sodass dieser den Anbügelvorgang starten kann. Alternativ oder ergänzend ist die Auswerteeinheit 24 derart ausgebildet, dass sie den Anbügelvorgang erst dann freigibt und ermöglicht, wenn sich das Kraftfahrzeug 4 innerhalb des zulässigen Bereiches 26 befindet.
Für eine einfache Ermittlung ist ein Winkelbereich α der Einheiten 20,22 und/oder der Reflektionselemente 18 begrenzt. Mit anderen Worten: Beispielsweise ist die Empfangseinheit 22 derart ausgebildet, dass sie lediglich in dem Winkelbereich α wirksam ist. D.h., dass sie lediglich reflektierte Signale S_R erfasst, welche innerhalb des Winkelbereiches α reflektiert werden und somit innerhalb des Winkelbereiches α auf die Empfangseinheit auftreffen. Zur Begrenzung des Winkelbereiches α weist die Empfangseinheit 22 beispielsweise Blenden 28 auf, welche beispielsweise nach Art von Scheuklappen ausgebildet sind. Alternativ oder ergänzend weist ebenfalls die Sendeeinheit 20 derartige Blenden 28 auf, um lediglich innerhalb des begrenzten Winkelbereiches α Signale S auszusenden. Weiterhin weisen alternativ oder ergänzend auch die Reflektionselemente 18 derartige Blenden 28 auf, sodass diese zusätzlich zu dem bereits beschriebene Katzenaugen-Effekt eine Begrenzung des Winkelbereiches α erfolgt, in dem das Signal S reflektiert wird.
Alternativ zu den Blenden 28 ist beispielsweise vor der Sendeeinheit 20 und/oder vor den Reflektionselementen 18 eine Linsenanordnung angeordnet, welche den Winkelbereich α begrenzt.
Zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit des Verfahrens, wird der Winkelbereich α durch einen vertikalen Öffnungswinkel α_v und einen, in 2 dargestellten, horizontalen Öffnungswinkel α_h definiert. Die beiden Öffnungswinkel α_v , α_h weisen im Ausführungsbeispiel einen Winkel mit einem Wert im Bereich von 5° bis 30° und speziell einen Wert im Bereich zwischen 10° und 20° auf.
Der Definition des Winkelbereiches α durch die Öffnungswinkel α_v , α_h liegt die Überlegung zugrunde, dass lediglich ein von einem Reflektionselement 18 reflektiertes Signal S_R von der Empfangseinheit 22 erfasst werden soll.
Weiterhin ist durch die beiden Winkelschenkel, insbesondere des vertikalen Öffnungswinkels α_h ein Längsabschnitt 27 der Oberleitung 5 definiert. Der Längsabschnitt 27 entspricht einer Strecke, die durch die beiden (imaginären) Schnittpunkte der beiden Winkelschenkel mit der Oberleitung 5 definiert ist. Im Ausführungsbeispiel ist eine Variante gezeigt, in der ein Abstand aufeinanderfolgender Reflektionselemente einem Vielfachen, beispielsweise einem 3-fachen einer Länge des Längsabschnittes 27 entspricht. Hierdurch ist insbesondere eine Erfassung von zwei reflektierten Signalen S_R durch die Empfangseinheit 22 ausgeschlossen, da aufgrund einer derartigen Wahl des Abstandes benachbarter Reflektionselemente 18 lediglich ein Reflektionselement 18 innerhalb des Winkelbereichs α, in dem die Empfangseinheit 22 wirksam ist, angeordnet ist, welches ein Signal S reflektiert.
Um eine Redundanz hinsichtlich des Empfangs der reflektierten Signale S_R auszubilden, weist alternativ ein Abstand zwischen aufeinander folgenden Reflektionselementen 18 insbesondere einen Wert auf, der maximal einer Länge des Längsabschnitts 27 entspricht. Hierdurch ist sichergestellt, dass unabhängig einer Position des Kraftfahrzeuges 4 entlang der Fahrtrichtung F immer zumindest ein reflektiertes Signal S_R in den Winkelbereiches α - in dem die Empfangseinheit wirksam ist - reflektiert wird und somit von der Empfangseinheit 22 empfangen wird.
Durch eine geeignete Wahl der Werte der Öffnungswinkel α_v , α_h ist der Winkelbereich α derart begrenzt, dass entweder das in Richtung der Oberleitung ausgesendete Signal S lediglich auf ein Reflektionselement 18 trifft und/oder durch den begrenzten Winkelbereich α ein Empfangsbereich der Empfangseinheit 22 derart eingeschränkt ist, dass diese lediglich ein von einem Reflektionselement 18 reflektiertes Signal S_R erfasst. Der Empfangsbereich der Empfangseinheit 22 entspricht hierbei dem begrenzten Winkelbereich α. Hierdurch wird ein versehentliches Erfassen eines reflektierten Signals S_R bei möglicherweise nicht mehr unterhalb der Oberleitung 5 positioniertem Stromabnehmer 2 ausgeschlossen.
Im Ausführungsbeispiel ist der Winkelbereich α derart bemessen, dass lediglich das reflektierte Signal S_R , welches von dem in Fahrtrichtung F betrachtet dem Kraftfahrzeug 4 am nächstgelegensten Reflektionselement 18 reflektiert wird, erfasst wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass in jeder Position in und entgegen der Horizontalrichtung H innerhalb des derartigen Winkelbereiches α und somit auch innerhalb des zulässigen Bereiches 26 beim Erfassen des reflektierten Signals S_R ein sicheres Anbügeln gewährleistet ist.
In 2 ist eine Draufsicht auf ein unmittelbar unterhalb der Oberleitung 5 positioniertes Kraftfahrzeug 4 dargestellt. Weiterhin weist ein bereits in 1 beschriebener zweiteiliger Aufbau des Stromabnehmers 2 mit den Schleifkontakten 12 erkennbar. Die Schleifkontakte 12 weisen eine Breite 30 auf. Die Breite 30 der Schleifkontakte 12 ist maßgebend für den zulässigen Bereich 26. Dieser ist definiert durch einen maximal zulässigen lateralen Versatz des Kraftfahrzeuges 4 in oder entgegen der Horizontalrichtung H von einer Solllinie 34. Im Ausführungsbeispiel entspricht die Solllinie 34 einem Verlauf der Oberleitung 5 in Fahrtrichtung F.
Unter lateralem Versatz 32 wird vorliegend eine Parallelverschiebung eines Bezugspunktes P, z.B. die Mitte eines Kontaktbereiches 11 des Kraftfahrzeuges 4 zur Solllinie 34 in oder entgegen der Horizontalrichtung H verstanden. Der zulässige Bereich 26, insbesondere der maximal zulässige laterale Versatz gibt an, wie weit sich das Kraftfahrzeug 4 parallel zur Solllinie 34 verschieben darf, damit der Stromabnehmer 2 sicher an der Oberleitung 5 anbügelt.
Der maximale laterale Versatz des Kraftfahrzeuges 4 von der Solllinie 34 wird somit für eine geeignete Bemessung der Öffnungswinkel α_v , α_h herangezogen, damit von der Empfangseinheit 22 lediglich dann ein reflektiertes Signal S_R erfasst wird, wenn sich das Kraftfahrzeug 4 innerhalb des maximal zulässigen lateralen Versatzes zur Solllinie 34 befindet.
Im Ausführungsbeispiel dient die Solllinie 34 als Winkelhalbierende für den horizontalen Öffnungswinkel α_h .
In 3 ist ein Kraftfahrzeug 4 dargestellt, welches vier Detektionssysteme jeweils aufweisend eine Sendeeinheit 20 und eine Empfangseinheit 22 aufweist.
Hierdurch ist insbesondere eine redundante Weiterbildung des Verfahrens erreicht, welche zu einer Optimierung und Verbesserung hinsichtlich der Genauigkeit des Verfahrens führt.
Im Ausführungsbeispiel weist ein Frontbereich 36 des Kraftfahrzeuges 4 zwei Sendeeinheiten 20 und zwei Empfangseinheiten 22 auf, wobei jeweils eine Sendeeinheit 20 mit einer Empfangseinheit 22 korrespondiert.
Die Sendeeinheiten 20 senden jeweils eigene sich voneinander unterscheidende Signale S aus, um Verwechslungen innerhalb der reflektierten und erfassten Signale S_R auszuschließen. Die Winkelbereiche α der zwei Sendeeinheiten 20 im Frontbereich 36 sind derart ausgebildet, dass die Sendeeinheiten 20 jeweils ein Signal S an das gleiche Reflektionselement 18 aussenden und jeweils ein von diesem reflektiertes Signal S_R von der jeweiligen Empfangseinheit 22 erfasst wird. Insbesondere durch die - in Fahrtrichtung F betrachtet - linksseitig angeordneten Einheiten 20,22 ist eine Überprüfung der Position des Kraftfahrzeuges 4 hinsichtlich einer Drehung um eine Drehachse Z ermöglicht. D.h. wird beispielsweise lediglich von einer der beiden im Frontbereich 36 angeordneten Empfangseinheiten ein reflektiertes Signal S_R erfasst, so ist das Kraftfahrzeug 4 nicht parallel zur Oberleitung 5 positioniert und ein sicheres Anbügeln ist nicht gewährleistet. Somit wird seitens der Auswerteeinheit 24 kein Freigabesignal zum Anbügeln übermittelt und/oder das Anbügeln nicht freigegeben.
Um eine zusätzliche Redundanz zu erreichen sind im Ausführungsbeispiel gemäß 3 zusätzlich in einem Heckbereich 38 zwei Sendeeinheiten 20 und zwei Empfangseinheiten 22 angeordnet, welche analog nach dem zuvor, für die im Frontbereich 34 angeordneten Einheiten 20,22, beschrieben Verfahren arbeiten.

Claims

Verfahren zur Überprüfung einer Position eines mit einem Stromabnehmer (2) ausgestatteten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges (4) in Bezug auf eine Oberleitung (5), die sich in eine Fahrtrichtung (F) erstreckt wobei entlang der Oberleitung (5) Reflektionselemente (18) angeordnet sind und das Kraftfahrzeug (4) zumindest eine Sendeeinheit (20) sowie zumindest eine Empfangseinheit (22) aufweist, wobei mit Hilfe der zumindest einen Sendeeinheit (20) ein Signal (S) in Richtung der Oberleitung (5) ausgesendet wird, ein von einem der Reflektionselemente (18) reflektiertes Signal (S_R) von der zumindest einen Empfangseinheit (22) empfangen wird und anschließend in Abhängigkeit des reflektierten Signals (S_R) ermittelt wird, ob sich das Kraftfahrzeug (4) in einem zulässigen Bereich (26) für eine Kontaktierung des Stromabnehmers (2) mit der Oberleitung (5) befindet.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest eins der Elemente ausgewählt aus Reflektionselement (18), Empfangseinheit (22) und Sendeeinheit (20) lediglich über einen begrenzten Winkelbereich (α) wirksam ist, der derart bemessen ist, dass sich das Kraftfahrzeug (4) in dem zulässigen Bereich (26) befindet, wenn ein reflektiertes Signal (S_R) empfangen wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Winkelbereich (α) derart bemessen ist, dass die Empfangseinheit (22) lediglich ein von einem einzigen Reflektionselement (18) reflektiertes Signal (S_R) empfängt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Winkelbereich (α) derart bemessen ist, dass die Empfangseinheit (22) mehrere reflektierte Signale (S_R) empfängt.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Winkelbereich (α) durch einen horizontalen Öffnungswinkel (α_h) und/oder durch einen vertikalen Öffnungswinkel (α_v) definiert ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der horizontale Öffnungswinkel (α_h) und/oder der vertikale Öffnungswinkel (α_v) von zumindest zwei der Elemente ausgewählt aus Reflektionselement (18), Empfangseinheit (22) und Sendeeinheit (20) gleich ist.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei durch den vertikalen Öffnungswinkel (α_v) und durch vorgegebene geometrische Verhältnisse ein Längsabschnitt (27) der Oberleitung (5) definiert wird, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Reflektionselementen (18) größer dem Längenabschnitt (27) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 5, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Reflektionselementen (18) maximal dem Wert der Länge des Längenabschnitts (27) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei ein maximal zulässiger lateraler Versatz des Kraftfahrzeuges (4) von einer Solllinie (34) vorgegeben wird und, dass der horizontale Öffnungswinkel (α_h) derart gewählt ist, dass nur dann ein reflektiertes Signal (S_R) von der Empfangseinheit (22) empfangen wird, wenn das Kraftfahrzeug (4) innerhalb des maximal zulässigen Versatzes positioniert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Winkelbereich (α) durch zumindest eine Blende (28) festgelegt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Signal (S) ein optisches Signal ausgesendet wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Signal (S) eine Wellenlänge mit einem Wert im nicht sichtbaren Bereich aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Empfangseinheit (22) als ein optisches Sensorelement ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von der zumindest einen Sendeeinheit (20) ein gepulstes Signal ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektionselemente (18) als Retroreflektoren ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Signal (S) kraftfahrzeugspezifisch moduliert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (4) mehrere voneinander beabstandete Sendeeinheiten (20) und mehrere voneinander beabstandete Empfangseinheiten (22) aufweist, wobei mehrere Signale (S) ausgesendet und reflektiert werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Signal (S) in Fahrtrichtung (F) ausgesendet wird und ein Signal (S) entgegen der Fahrtrichtung (F) ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (4) als ein elektromotorisch angetriebener Lastkraftwagen ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Freigabesignal ausgegeben wird, falls sich das Kraftfahrzeug (4) innerhalb des zulässigen Bereiches (26) positioniert ist und/oder ein Warnsignal ausgegeben wird, falls das Kraftfahrzeug (4) außerhalb des zulässigen Bereiches (26) positioniert ist.
Detektionssystem zur Überprüfung einer Position eines mit einem Stromabnehmer (2) ausgestatteten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges (4) in Bezug auf eine Oberleitung (5), die sich in eine Fahrtrichtung (F) erstreckt und Reflektionselemente (18) aufweist, mit - zumindest einer Sendeeinheit (20) zum Aussenden eines Signals (S) in Richtung der Oberleitung (5), - zumindest einer Empfangseinheit (22) zum Empfangen eines von zumindest einem Reflektionselement (18) reflektierten Signals (S_R) sowie mit - einer Auswerteeinheit (24), welche zur Ermittlung ausgebildet ist, ob das Kraftfahrzeug (4) in einem zulässigen Bereich (26) für eine Kontaktierung des Stromabnehmers (2) mit der Oberleitung (5) positioniert ist.