DE1530336B2

DE1530336B2 - Anordnung zum abtasten von kodierten zeichen zum identifizieren von eisenbahnfahrzeugen

Info

Publication number: DE1530336B2
Application number: DE1965F0046212
Authority: DE
Inventors: Jiro Tokio Murata Kanehiko Yokohama Kakimoto, (Japan)
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1964-06-01
Filing date: 1965-06-01
Publication date: 1973-06-14
Also published as: FR1435516A; US3502851A; GB1058435A; DE1530336A1

Description

g p , g

kennzeichnet, daß die Kodeplatte (2) zur Bildung eines Kodemusters eine Kombination verschiedener fluoreszierender Substanzen aufweist, von

tastmittel. Dabei erweist es sich jedoch als nachteilig, daß der Störabstand und die Zuverlässigkeit infolge

Eisenbahnfahrzeugen — insbesondere von Güter- 60 von durch die Eisenbahnfahrzeuge hervorgerufenen wagen — in zentralen Datenverarbeitungsstationen Schallstörungen gering sind, zu sammeln. Damit soll der Rangierbetrieb beschleunigt werden, und es soll selbsttätig eine Aufstellung

der für einen bestimmten Zielort bestimmten Güter-

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Abtasten von kodierten Zeichen bei Eisenbahnfahrzeugen zu schaffen, welche diese wagen gedruckt werden, um hierdurch die Ausnutzung 65 obengenannten Nachteile nicht aufweist und welche der Güterwagen und die Erstellung der zugehörigen bei einfacher Bauweise unabhängig von störenden Papiere verbessern zu können. Für eine solche zentrale Umweltsbedingungen — wie Regen, Schnee und Steuerung muß an jedem Güterwagen ein gesondertes Nebel — eine zuverlässige Abtastung gewährleistet.

3 4

Zum auterratischen Sertieren vcn Fcsisercurgen lichtstrahl von dem Detektor 4 sufger.cmrr.en wird, in Briefvertei'mäschir.en ' ist eire Anordnung zum Der Detektor 4 besteht aus eirem Filter, eirem Abtasten von kodierten Zeichen bekannt (s. deutsche FhctcelektrorenverueJfacher, einem Verstärker, eirem Auslegeschrift 1118 514), bei welcher aus einer fiuores- Weüerformer usw^r., und sein Ausgang wird auf eine zierenden Substanz besteh er de, kcd'ieite Zeichen mit 5 Zentralstation 5 mit einer geeigneten Datenverarheieiner Einrichtung zum Erzeugen eirer im ultra- tungs- und Steuereinrichtung übertrager. Der Provioletten Bereich liegenden, erregerden Strahlung jektor 3 besteht aus einer Lichtquelle 6 zur Erzeugung und einer fotc elektrisch en Einrichtung zum Err.p- der notwendigen ultrav ic leiten Strahlen urd ' aus fangen der Fluoreszenzlichtstrahlen abgetastet werden. einem geeigreten optischen Filterglas 7, das nur die Die als Erfindung beanspruchte Lesung besteht io erforderlichen ultravioletten Strahlen hindurchtreten darin, daß' eine derartige Anordnung zum Identi- läßt urd diejenigen Lichtstrahlen unterdrückt, welche fizieren von mit einer KcdeplEtte versehenen Eisen- durch die Lichtquelle erzeugt werder, jedoch unerbahnfahrzeugen verwendet wird. -■·■·■ wünschte Wellenlängen haben. Als Lichtquelle 6 kann

Die Übertragung der bekannten-Anordnung auf jede Lampe verwendet werden, die ultraviolette den Eisenbahnbetrieb ist nicht naheliegend, weil 15 Strahlen von den erforderlichen Wellenlängen erzeugt, Briefverteümaschinen und Einrichtungen zum Über- beispielsweise eine Hcchsparnur.gs-Quecksiiberdampfwach.en und Steuern des Laufes von Eisenbahnfahr- lampe oder eine Leuchtstofflampe. Der Detektor 4 ist zeugen keine verwandten technischen Fachgebiete ferner mit geeigreten optischen Filtergläsern 8, 8' betreffen. ausgerüstet, welche nur Fluoreszenzlichtstrahlen hin-

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind 20 durchtreten lassen, die durch die Erregung des Fluores-

Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 7. zenzsubsfanzmusters der Kcdeplatte erzeugt werden,

Ausführungsbeispiele der Erfindung sir.d in der während sie den Durchtritt von uneiwünschten Licht-Zeichnung dargestellt urd werden im folgerden näher strahlen verhindern. Durch die Filter 8 und 8' werden beschrieben. Es zeigt , daher diejenigen Teile des projizierten Lichtstrahls

F i g. 1 eine schematische Ansicht der Gesamten- 25 unterdrückt, welche vcn Teilen der Kcdeplatte, die Ordnung zum Identifizieren von Güterwagen, keine fluoreszierende Substanz tragen, reflektiert

F i g. 2 eine Vcrceransicht einer ersten Ausiührungs- werden, sowie Lichtstrahlen, cie direkt vcm Projektor form eirer an einer Außenseite eir.es zu identifizieren- zum Detektor gelangen, und ferner alle anderen den Güterwagens anzubringenden Kcceplaite, natürlichen und künstlichen Lichtstrahlen, deren

F i g. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie S-S' 30 Wellenlängen von denjenigen der FluoreszenzlichtinFig.2," strahlen verschieden sind, die durch die Erregung des

F ig. 4 eire schaubi'dliche Ansicht, welche den Fluoreszenzsubstanz-Kcdemusters auf der Kcdeplatte Aufbau der Kcdeplatte zeigt, erzeugt werden, wodurch der Störabstand wesentlich

F i g. 5 eine Vorderansicht eir.er zweiten Aus- verbessert wird. Der Projektor und der lichtempfinc¹-führungsform der Koceplatte,. 35 liehe Teil des Detektors sind gewöhnlich in einem

F i g. 6 die elektrischen Signale, welche durch die gemeinsamen Behälter angeordnet, wobei eire AbUmwandlung von Lichtstrahlen erzeugt werden, die schirmplatte vorgesehen ist, die verbunden, daß die von der in Fig. 5 dargestellten Kcdeplatte reflektiert erwähnten Vorrichtungen einer direkten Bestrahlung werden, '^{: : :}- ' \ ■ durch das Sonnenlicht ausgesetzt werden.

F i g.-7eine Draufsicht einer dritten Ausfuhrurgs- 40 ' F i g. 2 zeigt eine Draufsicht einer ersten Ausform der Kodeplatte, ;'".".';""" ·■■■'■'■'■'■ ' ' führungsform der Kcdeplatte, bei welcher jedes Fig. 8 eine Draufsicht einer vierten Ausführungs- Fluoreszenzsubstanzmuster 9 oberhalb und unterhalb form der Kodeplatte und "' ~"'' "'" ^: ' der Mittellinie X-X' einer Binärzahl 0 oder !entspricht Fig. 9 bis 12 graphische Darstellungen, welche und vier solche Binärmuster oder -zeichen eine Dezidie Wellenformen von Ausgangssignalen aus dem 45 malzahl bilden. Beispielsweise stellt das in F i g. 2.„. Detektor zeigen, 'welche bei ur.ter verschiedenen Be- gezeigte Muster die Dezimalzahl 5 dar. In der Praxis dingungen'durchgeführten Versuchen mit der An- wird eine Kombination eir.er geeigreten Anzahl Ordnung erhalten wurden.': '^J "^: '' ' ", " . Kcdeplatten verwendet, die der Zahl der zur Nume-In F i g. 1 bezeichnet 1 einen 'zu identifizierenden rierung des Güterwagens erforderlichen pezimalsfellen Güterwagen, während 2 eine'Kcdeplatte mit einem 50 entspricht. Der Detektor liest das Kodemuster auf der fluoreszierenden" Kcdemust er ' von der" In F ig. 2 am Güterwagen angebrachten Kcdeplatte durch Abbeispielsweise dargestellten Art zur Befestigung εη "tastung sowohl des oberen als auch des unteren Teils einem äußeren Teil des Güterwagens 1 bezeichnet. der .Kodeplatte ab, w^robei die Bewegung des die Kode-An einer Änzeigestation, die sich an eir.er bestimmten platten tragenden Güterwagens ausgenutzt wird. Stelle in 'der Nähe des Eisenbahngleises befir.det, 55 ' F i g. 3 zeigt'■ eine Ansicht im Schnitt nach der sind ein Projektor 3 und ein Detektor 4'vorgesehen. Linie S-S' in Fi g. 2, aus der der Aufbau der/Kcde-Die Wirkungsweise ist wie folgt: Wenn sich ein Güter- 'platte ersichtlich ist. Die Kodeplatte weist auf der wagen ander Anzeigestaticn vcrbeibewegt, wird ein Rückseite einer transparenten Grundplatte 10 aus Bündel ultravioletter Strahlen mit geeigreten Wellen- . Acrylharz Nuten 11, in die eine fluoreszierende längen zur Erregung des FTucreszenzsubstanzmusters 60 Substanz 12 eingebettet ist. Die Vorderseite der auf der Kcdeplatte vcm Projektor 3 auf die am Güter- fluoreszierenden Substanz ist durch das transparente wagen 1 angebrachte Kcdeplatte 2 projiziert. Das Acrylharz der Grundplatte 10 geschützt, welche so-Fluoreszenzsubstanzmuster der Kccepfatte2 wird wohl ultraviolette Strahlen als auch sichtbare Lichtdurch die projizierten ultravioletten Strahlen erregt; strahlen hindurchtreten läßt, während die Rückseite so daß Flucreszerzllchtstrahlen mit Wellenlängen, 65 der Grundplatte mit einem im wesenilichen schwarzen die durch die Elucreszerzsibstarz bedingt sird, er- Anstrich 13 bestrichen ist, der dazu dient, das Fluoreszeugt werden. Der Cüteiwagen wird dadurch idemi- zenzmuster deutlich zu zeigen. Eine solche Kcdeplatte fiziert, daß der auf diese Weise erzeugte Fluoreszenz- hat eiren einfachen Aufbau und verursacht geringe

Kosten, da sie durch die Verwendung von nur einer einzigen Grundplatte hergestellt werden kann. Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform wird eine Acrylharzplatte als Grundplatte verwendet, da sie infolge des Umstandes am besten geeignet ist, daß sie ultraviolette Strahlen leicht hindurchtreten läßt und billig ist. Es kann jedoch auch ein anderes Material für die Grundplatte verwendet werden, solange dieses sowohl die notwendigen ultravioletten Strahlen als auch die Fluoreszenzlichtstrahlen hindurchtreten läßt, welche durch die Erregung des Fluoreszenzsubstanzmusters erzeugt werden.

Die Kodeplatte kann auch in der in F i g. 4 gezeigten Weise aufgebaut werden, bei welcher eine Grundplatte 14, die mit einer fluoreszierenden Substanz beschichtet ist, von einer transparenten Schutzplatte 15 bedeckt ist, welche ultraviolette Strahlen zur Erregung der fluoreszierenden Substanz sowie den durch diese Erregung erzeugten Fluoreszenzlichtstrahl hindurchtreten läßt. Auf die Platte 15 ist eine undurchlässige Platte 17 aufgelegt, die mit geeigneten Schlitzen 16 versehen ist, um das gewünschte Fluoreszenzsubstanzmuster zu erzielen. Um die Einzelplatten in Form einer Kodeplatte zusammenzuhalten, werden sie gepreßt oder mittels Schrauben oder andere geeignete Mittel fest miteinander verbunden.

F i g. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Kodeplatte, bei welcher die in F i g. 2 gezeigten Fluoreszenzmuster, über die Mittellinie X-X' hinaus verlängert sind, so daß sie einander teilweise überlappen. In diesem Falle kann der Detektor die Kodeplatte längs dreier paralleler Linien a-a', X-X' und b-b' abtasten, so daß immer ein Ansprechsignal für jede Binärziffer der Kodeplatte beim Abtasten längs der Mittellinie X-X' aufgenommen werden kann. F i g. 6 zeigt die Ausgangssignale c-c', e-e' und d-d' aus dem Detektor, die durch die Verwendung der in F i g. 5 gezeigten Kodeplatte erhalten werden. Wenn eine solche Kodeplatte verwendet wird, kann jedes Muster, beispielsweise der Teil m in F i g. 5, der durch Verschmutzung u. dgl. unentdeckt bleibt, leicht gefunden und festgestellt werden, indem beispielsweise das der Mittellinie X-X' entsprechende Signal verwendet wird. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit beim Identifizieren des Güterwagens erhöht. Ferner kann, da die an der Mittellinie X-X' aufgenommenen Impulse auch als Taktimpulse verwendet werden können, die Geschwindigkeit des sich bewegenden Wagens ebenfalls leicht durch die Verwendung der erwähnten Impulse gemessen werden.

Eine weitere. Ausführungsform der Kodeplatte von der in Fig..7 gezeigten Art ergibt ein Kodesymbol aus einer Kombination verschiedener Arten von fluoreszierenden Substanzen, wie bei /, g, h usw. gezeigt. In diesem Falle müssen die projizierten ultravioletten Strahlen Wellenlängen haben, die jede der erwähnten fluoreszierenden Substanzen erregen können, und die.durch eine solche Erregung infolge der Bestrahlung, mit ultravioletten Strahlen erzeugten Fluoreszenzlichtstrahlen werden durch verschiedene Arten von Filtern sortiert, mit denen der Detektor ausgerüstet ist, bevor die Umwandlung in elektrische Signale erfolgt.

Bei den in F i g. 2, 5 und 7 gezeigten Kodeplatten geschieht das Abtasten in der horizontalen Richtung während ,der Fahrt. des. Güterwagens 1. Wenn die Kodeplatte. senkrecht zur Fahrtrichtung der Güterwagen abgetastet werden _;soll, wird eine andere Ausführungsform der Kodeplatte, wie in F i g. 8 gezeigt, verwendet, bei welcher die Fluoreszenzsubstanzmuster i, j, k usw. parallel zueinander in der Fahrtrichtung des Güterwagens angeordnet sind,, so daß die Kodeplatte in der durch den Pfeil n, ri angegebenen Richtung abgetastet wird, wodurch eine Reihe von Impulssignalen erhalten wird, deren Intervalle nur von der Abtastgeschwindigkeit abhängen und von der Fahrtgeschwindigkeit des Güterwagens

ίο unabhängig sind.

Die Tabelle zeigt Beispiele für fluoreszierende Substanzen, für den Projektor und für den Detektor zur Verwendung bei der beschriebenen Anordnung.

Fluoreszierende
Substanz

Arten

Wellenlänge
des erregten
Fluoreszenzlichtes
(A)

5200

Projektor

Wellenlänge
der Ultraviolettstrahlen zur
Erregung
(Ä)

3650

Detektor

Lichtquelle

(Anzeigeteil)

+ = organisches fluoreszierendes Pigment; = Superhochspannungs-Quecksilberdampflampe und UV-Durchlaßfilter;

+*++ = Dunkelgelbes, fotografisches 7₂-Filter, Interferenzfilter und Photoelektronenvervielfacher mit einer Farbempfindlich

keit entsprechend der bei etwa 5000 Ä ein Maximum aufweisenden S^-Lichtverteilungskurve.

Es wurde eine Reihe von Versuchsmessungen zur Identifizierung von Güterwagen unter verschiedenen Bedingungen unter Verwendung einer Vorrichtung von der in der Tabelle gekennzeichneten Art durchgeführt, deren Ergebnisse in F i g. 9 bis 12 dargestellt sind, welche Detektorausgangskurven zeigen. Es wurden sechs Kodeplatten von der in F i g. 2 gezeigten Art, von denen jede eine Dezimalziffer durch vier Binärziffern darstellt, miteinander kombiniert, und die auf diese Weise erhaltene sechsstellige Zahl wurde am Güterwagen abgelesen. F i g. 9 zeigt einen. Detektorausgang unter der Normbedingung, wenn sich der Detektor in einem Abstand von 1000 mm von der am Wagen angebrachten Kodeplatte befindet, während F i g. 10 einen Detektorausgang unter 'ähnliehen Bedingungen wie in F i g. 9 bei einem Abstand des Detektors von der Kodeplatte von 1100 mm zeigt, was einer Vergrößerung des Abstandes vom Detektor zur Kodeplatte um 100 mm entspricht.

F i g. 11 und 12 zeigen Ergebnisse von Messungen unter außerordentlich schwierigen Bedingungen, d. h., der Abstand vom. Detektor zur Kodeplatte war auf 1050 mm erhöht, was 50 mm über den Normabstand hinaus entspricht, und die Kodeplatte war um 10° von der Fahrtrichtung des Güterwagens und um 5° nach unten von einer vertikalen Richtung geneigt. Außerdem war die gesamte Fläche der Kodeplatte im Falle der Fig. 11 mit Schnee bedeckt und im Falle der F i g. 12 mit Staub und Rauch. Solche Meßbedingungen sind viel schwieriger als diejenigen, welche beim tatsächlichen Betrieb unter Verwendung von Kodeplatten auftreten.

Aus F i g. 11 und 12 ergibt sich, daß die Detektorausgangssignale die Kodezeichen auf der Kodeplatte

selbst unter außerordentlich ungünstigen Bedingungen klar wiedergegeben, so daß die Anordnung sehr zuverlässig ist.

Ferner wurde festgestellt, daß ein zufriedenstellendes Detektorausgangssignal selbst dann erzielbar war, wenn ein Filterglas, welches den Durchtritt von 2% der Fluoreszenzlichtstrahlen zuläßt, zwischen dem

lichtempfindlichen Teil des Detektors bei einem Normabstand vom Detektor zur Kodeplatte, d. h. bei einem Abstand von 1000 mm, eingesetzt war. Dieser Umstand zeigt, daß die Anordnung selbst dann noch einwandfrei arbeitet, nachdem die ursprüngliche Helligkeit der fluoreszierenden Substanz sich auf nur 2% verringert hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche: Kodezeichen angebracht sein, um diesen selbsttätig bei der Vorbeibewegung an einer bestimmten Überwachungsstelle mit Hilfe der einzelnen Kodezeichen identifizieren zu können. Es ist bereits eine Anzahl von Verfahren zum Identifizieren von Eisenbahnfahrzeugen bekannt, von denen die meisten darin bestehen, daß passive Kodeelemente an der Seite der Eisenbahnfahrzeuge angebracht werden. Diese Kodeeleir.er.te werden Ü

1. Anordnung zum Abtasten von kodierten Zeichen aus einer fluoreszierenden Substanz mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer im ultravioletten Bereich liegenden erregenden Strahlung und einer fotoelektrischen Einrichtung zum Empfangen der Fluoreszenzlichtstrahlen, gekenn- g

zeichnet durch ihre Verwendung beim io von bestimmten Überwachungsstellen unter Verwen-Identifizieren von mit einer Kodeplatte ver- dung eines geeigneten Abtastmittels bestrahlt. Die sehenen Eisenbahnfahrzeugen. Eisenbahnfahrzeuge können dann dadurch identi-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- fiziert werden, daß mit Hilfe eines Detektors die von kennzeichnet, daß die Kodeplatte (2) eine trans- den Kodeelementen reflektierten Signale aufgenommen parente Grundplatte (10) aufweist, welche ultra- 15 werden.

violette Strahlen und Fluoreszenzlichtstrahlen hin- Beispielsweise werden elektromagnetische Wellen

durchtreten läßt, und die Grundplatte auf der als Abtastmittel verwendet, wobei die Reflexion von Rückseite mit einer bestimmten Anzahl paralleler Mikrowellen oder die vorhandene elektromagnetische Nuten (11) versehen ist, in welchen fluoreszierende Kopplung bei niedrigeren Frequenzen festgestellt Substanzen (12) zur Bildung eines Kodemusters 20 wird. Derartige Verfahren sind insofern vorteilhaft, eingebettet sind und die Rückseite mit einem im als die Messung nicht durch die Umweltsbedinwesentlichen schwarzen Anstrich (13) beschichtet gungen — wie Regen, Schnee und Nebel — beeinist. flußt wird. Verfahren unter Verwendung von Mikro-

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- wellen erweisen sich jedoch insoweit als nachteilig, kennzeichnet, daß die Giundplatte (10) aus einem 25 weil Mikrowellengeneratoren teuer sind und weil die transparenten Acrylharz hergestellt isi. Messungen durch eine Neigung und Verlagerung der

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- an den Eisenbahnfahrzeugen angebrachten Kodekennzeichnet, daß die Kodeplatte (2) eine Grund- platten wesentlich beeinflußt wird. Verfahren unter platte (14), die mit einer fluoreszierenden Substanz Verwendung von niedrigeren Frequenzen haben ebenbeschichtet ist, eine transparente Schutzplatte (15), 30 falls Nachteile, weil die an den Eisenbahnfahrzeugen welche den Durchtritt von ultravioletten Strahlen verwendeten Kodeelemente ziemlich kompliziert sind und von Fluoreszenzlichtstrahlen zuläßt, und eine und weil die Messungen durch von den Fahrdrähten undurchlässige Platte (17) mit Schlitzen (16) zur ausgehenden Störungen beeinflußt werden. Darüber Bildung eines Kodemusters aufweist, wobei die hinaus ist die Verwendung von elektromagnetischen drei Platten in der angegebenen Reihenfolge auf- 35 Wellen in vielen Ländern durch Gesetze und Voreinandergelegt und zu einer Einheit zusammen- Schriften beschränkt.

Monochromatisches oder multichromatisches Licht ' als Abtasmittel verwendende Verfahren haben den Vorteil, daß die an den Eisenbahnfahrzeugen anzu-

halb und unterhalb der horizontalen Mittellinie 40 bringenden Kodeplatten einfach und billig sind. Als (X-X¹) der Grundplatte (10) angeordnet sind. Nachteil erweist sich jedoch, daß die Messung durch

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch ge- Störungen infolge von natürlichen oder künstlichen kennzeichnet, daß die parallelen Nuten (11) der- Lichtstrahlen stark beeinflußt wird, so daß der Störart verlängert sind, daß sie sich über die horizon-, abstand niedrig ist. Zur Vergrößerung des Störabtale Mittellinie (X-X') erstrecken. 45 Standes können zwei modulierte Lichtstrahlen ver—-

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- wendet werden, was jedoch einen relativ komplizierten

Modulator erforderlich macht. Ferner findet zwischen dem zur Kodeplatte projizierten Lichtstrahl und dem von der Kodeplatte zurückkehrenden Lichtstrahl

denen jede eine andere Erregungswellenlänge hat. 50 keine Frequenzumsetzung statt, so daß die Messung

durch Störungen infolge von Lichtstrahlen beein-

trächtigt werden kann, die von einer anderen Stelle

als von dem gewünschten Teil der Kodeplatte reflektiert oder unmittelbar dem Detektor von dem Licht-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem 55 Strahlprojektor zugeführt werden. Oberbegiiff des Anspruchs 1. Ein anderes Verfahren zum Identifizieren von

Zur Rationalisierung des Eisenbahnbetriebes werden Eisenbahnfahrzeugen verwendet Schallwellen als Abin vielen Ländern Versuche durchgeführt, die zum
Ziel haben, Informationen über die Bewegung von

gg
gepreßt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Nuten (11) ober-