DE10338311B3 - Transponder-Einrichtung und Balisen-Einrichtung - Google Patents

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    • H04B5/45—
    • H04B5/79—

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transponder-Einrichtung und eine Balisen-Einrichtung für relativ zueinander bewegbare Komponenten bzw. für schienengebundene Fahrzeuge mit einem Signalgeber zur Erzeugung von Datentelegrammen und einem Signalempfänger, welcher ein Leistungsmodul zur induktiven Energieversorgung des Signalgebers während des Passierens des Signalgebers aufweist. Um eine bedarfsgerechte Wirkungslänge des Übertragungskanals zu erreichen, ist vorgesehen, dass das Leistungsmodul Mittel zur geschwindigkeitsabhängigen Leistungserzeugung aufweist, wobei bei höherer Geschwindigkeit eine höhere Leistung erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Transponder-Einrichtung und eine Balisen-Einrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
  • Derartige Transponder-Einrichtungen sind beispielsweise bei Scheckkartenlesegeräten oder bei der Hochregalsteuerung gebräuchlich.
  • Aus der DE 198 27 691 C1 ist ein Verfahren zur bidirektionalen Kommunikation zwischen Transpondern und Endgeräten bekannt, bei dem die Geschwindigkeit der Datenübertragung entfernungsabhängig festgelegt wird, wobei die Sendeleistung des Endgerätes an die Datenübertragungsgeschwindigkeit angepasst werden kann.
  • Balisen-Einrichtungen dienen der Informationsübertragung von einem schienenseitigen Signalgeber – der Balise – an ein Fahrzeug. Die Balise, auch als Transponder oder elektronischer Kilometerstein bezeichnet, speichert als wichtigste Informationen ihre Ortsdaten und ggf. den aktuellen Signalbegriff, die zulässige Geschwindigkeit bis zum nächsten Signal, den Abstand zur nächsten Balise sowie alle vom Regelbetrieb abweichenden Besonderheiten, wie beispielsweise Langsamfahrstellen. Passiert ein Fahrzeug eine Balise, dann empfängt seine Antenne die Datentelegramme, welche in Sekundenbruchteilen von einem Bordrechner ausgewertet werden. Balisen können als Festdaten-Balisen ohne jeglichen Kabelanschluss ausgebildet sein, wobei dann nur die einprogrammierten Daten als Datentelegramme erzeugt werden, oder über eine spezielle Steuereinheit mit variablen Dateninhalten, insbesondere signalabhängig, programmierbar ausgebildet sein. Balisen sind zur Übertragung großer Datenmengen konzipiert. In Abhängigkeit von der maximalen Geschwindigkeit beträgt die Datenkapazität zur Zeit zwischen 210 und 830 Nutzbits. Der örtliche Abstand zwischen den einzelnen Signalgebern oder Balisen kann sehr unterschiedlich sein und sich auch nach der signalbe dingt vorgegebenen Positionierung richten. Eine Nachrüstung weiterer Bezugspunkte für die Fahrzeugortung ist problemlos möglich. Die Programmierung der Balise kann auch noch direkt am Einbauort erfolgen. Auf diese Weise sind die Inhalte der Datentelegramme auch bei Umsetzung von Balisen leicht anpassbar. Balisen-Anwendungen stellen eine zukunftssichere moderne Technologie dar. Bezugspunkte für die Fahrzeugortung können untereinander verlinkt werden. Die sogenannte Euro-Balise etabliert sich als europäischer Standard, womit eine Erhöhung der Stückzahlen und weiter sinkende Kosten einhergehen. Für die Montageorte der Signalgeber und der Signalempfänger muss sichergestellt sein, dass sich die fahrwegseitigen und die fahrzeugseitigen Komponenten beim Überfahren fluchtend, d. h. quasi vis-à-vis, gegenüberstehen, damit der Übertragungsweg sowohl für die Datentelegramme als auch für die induktive Energieversorgung der Signalgeber nicht zu groß wird. Außerdem müssen beide Komponenten einen Mindestabstand von Metallteilen im Zentimeterbereich aufweisen. Damit wird sichergestellt, dass das induktive Übertragungsverfahren keiner ungewollten Beeinflussung unterliegt. Vorzugsweise wird der Signalgeber durch den Signalempfänger nur während des Zeitraumes des Überfahrens oder Passierens des Signalgebers aktiviert und mittels induktiver Energieversorgung bestromt. Sowohl die Bestromung als auch die Datenübertragung muss im Eisenbahnbetrieb im allgemeinen in einem Geschwindigkeitsbereich von Stillstand bis 500 km/h garantiert sein. Dabei darf eine bestimmte Bitfehlerrate nicht überschritten werden. Die Bitfehlerrate und die Wirkungslänge des Übertragungskanals, d. h. der bei einer Überfahrt maximal mögliche Übertragungszeitraum von Signalgeber zu Signalempfänger entsprechend der vis-à-vis-Zeit, sind auch von der Sendeleistung für die induktive Energieversorgung abhängig. Um einen ausreichend langen Übertragungszeitraum bei vorgegebener maximaler Bitfehlerrate zu erreichen, wird die Sendeleistung bei bekannten Transponder- und Balisen-Einrichtungen relativ hoch eingestellt. Insbesondere bei hohen Maximalgeschwindigkeiten und damit entsprechend hoher Sendeleistung ergibt sich dabei der Nachteil, dass im Stillstand oder bei häufiger Transponder- bzw. Balisen-Überfahrt eine hohe Dauerleistung in den Transponder bzw. in die Balise induziert wird. Bei dieser Dauerleistung wird die Umgebung u. U. mit hoher Felddichte belastet, wodurch eine schädigende Wirkung oder Probleme mit der EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) im Zusammenhang mit Zulassungsbehörden bzw. Gemeinden resultieren können.
  • Eine Baliseneinrichtung, bei der die Sendeenergie aus Signalstromkreisen entnommen wird, ist aus der DE 196 30 575 bekannt.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Transponder- bzw. Balisen-Einrichtung anzugeben, die sich bei verbesserter EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) durch eine bedarfsgemäße Wirkungslänge des Übertragungssignals auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 für eine Transponder-Einrichtung und 2 für eine Balisen-Einrichtung gelöst. Durch die Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der Leistungserzeugung ergibt sich zumindest bei Geschwindigkeiten unterhalb der Höchstgeschwindigkeit eine Leistungsverringerung und damit bei besserer EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) eine Anpassung der Wirkungslänge an die für die Übertragung tatsächlich erforderliche Mindestwirkungslänge. Wenn bekannt ist, in welchem Zirka-Abstand die nächste Balise zu erwarten ist, könnte die Leistungserzeugung in diesem Bereich – wie auch bei Stillstand des Fahrzeugs – gänzlich eingestellt werden.
  • Gemäß Anspruch 3 ist eine stetige, d. h. kontinuierliche Anpassung der Leistung an die Relativgeschwindigkeit bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen. Denkbar ist jedoch auch eine stufenweise Anpassung, wobei dann Schaltschwellen beispielsweise bei 300 km/h, 200 km/h, 150 km/h, 100 km/h, 50 km/h und bei Stillstand des Fahrzeugs vorgesehen sein können.
    •

Claims (3)

  1. Transponder-Einrichtung für relativ zueinander bewegbare Komponenten mit einem einer ersten Komponente zugeordneten Signalgeber zur Erzeugung von Datentelegrammen und einem einer zweiten Komponente zugeordneten Signalempfänger, welcher ein Leistungsmodul zur induktiven Energieversorgung des Signalgebers während des Passierens des Signalgebers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul Mittel zur relativgeschwindigkeitsabhängigen Leistungserzeugung aufweist, wobei bei höherer Relativgeschwindigkeit eine höhere Leistung erzeugt wird.
  2. Balisen-Einrichtung für schienengebundene Fahrzeuge mit einem schienenseitigen Signalgeber zur Erzeugung von Datentelegrammen und einen fahrzeugseitigen Signalempfänger, welcher ein Leistungsmodul zur induktiven Energieversorgung des Signalgebers während des Passierens des Signalgebers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul Mittel zur fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Leistungserzeugung aufweist, wobei bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit eine höhere Leistung erzeugt wird.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung stetig mit der Geschwindigkeit erhöht wird.
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