DE1591043A1 - Funkortungssystem fuer entlang einer gerichteten Bahn laufende Zuege - Google Patents
Funkortungssystem fuer entlang einer gerichteten Bahn laufende ZuegeInfo
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Description
/ ' GSi1 - GOMPAGNIE GENERALE DE TELEGRAPHIE SANS J1IL
47j rue Dumont d'Urville, Paris/Frankreich
IPunkortungssystem für entlang einer
gerichteten Bahn laufende Züge.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem zur Überwachung der !Fahrt von fahrzeugen, welche den
aufeinanderfolgenden Zügen entlang einem gerichteten Weg laufen.
Die herkömmliche lösung dieses Problems besteht darin, dass der Weg mit Gleisstromkreisen ausgestattet wird,
welche Abschnitte begrenzen und auf Signalisierungsorgane
so einwirken, dass eine Annäherung von zwei Zügen niemals zu einer Kollision führen kann. Diese Lösung ist jedoch
wegen des gegenwärtigen Anstiegs der Verkehrsdichte, welcher eine Vergrösserung der Geschwindigkeit, der Zugfoljje
und der Länge der auf dem gleichen ¥eg laufenden Züge
erfordert.
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erfordert, nicht mehr geeignet. Sie ist ferner für atmosphärische
Einwirkungen empfindlich, welche die richtige Deutung der auf optischem Wege zu dem Fahrpersonal übertragenen
iigaben stören können.
Eine moderne und rationelle Losung der Fernmess- und Ortungsprobleme besteht in Form der Radarsysteme; jedoch beruht
die Mehrzahl der bekannten Radarsysteme auf der Vkinke!ortung
eines Ziels mit Hilfe einer in den Raum strahlenden Antenne mit sehr grosser Richtwirkung. Diese Eigenschaft der Richtwirkung
ist offensichtlich überflüssig, wenn es sich um die Ortung von Zügen handelt, die entlang einer gerichteten Bahn
laufen; ausserdem ist es in diesem Fall angezeigt,direkt die Bahn zur Führung der funkelektrischen Überwachungssignale
zu verwenden. Leider eignet sich aber die geometrische Form der Eisenbahnschienen nur sehr schlecht zur Führung von
elektromagnetischen Wellen; deshalb werden komplizierte Übertragungsleitungen zur Führung der Wellen parallel zu
den Schienen verwendet.
Das nach der Erfindung ausgeführte Funkortungssystem für
entlang einer gerichteten Bahn laufende Züge ist im wesentlichen gekennzeichnet durch einen parallel zu der Bahn liegenden
dielektrischen Wellenleiter, an Bord der Züge angeordnete Sendeeinrichtungen , welche rings um den Wellenleitec örtlich
eine ultrahochfrequente Oberflächenwelle erzeugen, welche sich in der Fahrtrichtung ausbreitet, und durch an Bord
der
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der Züge angeordnete Empfangseinrichtungen, welche die sich nach Reflexion in entgegengesetzter Richtung ausbreitende
vfelle empfangen. Den Empfangseinrichtungen sind Ent- ,
fernungsmesseinrichtungen zugeordnet, welche die Reflexionspunkte der Welle entlang dem Wellenleiter orten, und es
sind entlang dem Wellenleiter Antworteinrichtungeu zur ■lusaendung codi-erter Antwortsignale angeordnet, welche
eine Funkbebakung der Bahn in regdmässigen Abständen
■bilden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsharber beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das
sich entlang einer gerichteten Bahn bewegt,
Fig.2 eine Oberansicht zur Erläuterung des der Erfindung
zugrundeliegenden Prinzips,
Pig.3 eine Seitenansicht der mit Antwortbaken ausgestatteten
, gerichteten Bahn,
Fig.4 das Prinzipschema des Funkortungssystems, Fig.5 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise,
Fig.6 eine Seitenansicht einer ersten Ultrahochfrequenz-Erregungsanordnung,
009815/103Θ 31g,7
Pig.7 eine Stirnansicht einer zweiten Ultrahochfrequenz-Erregangsanordnung,
Fig.8 einen Querschnitt durch eine Antwortbake,
Pig.9 eine Stirnansicht einer dritten Ultrahochfrequenz-Erregungsanordnung
und
Fig. 10 eine Oberansicht der Atiordnung von Fig.9.
Fig.1 zeigt eine gerichtete Bahn, an der entlang ein Fahrzeug
läuft, dessen äusarer Umriss dargestellt ist. Bei dem dargestellten
Beispiel hat die Bahn 1 die Form eines horizontalen Betonbalkens, der mit einem Sockel EFGH versehen ist, und
das Fahrzeug 2 schwebt auf dieser Bahn mit Hilfe eines Luftkissens. Natürlich kann dieser Aufbau auch mit Hilfe
von Schienen und Rädern vervollständigt werden, so dass das Fahrzeug 2 entlang der Bahn 1 rollen kann.
Erfindungsgemäss verhält sich ein Teil der Bahn 1 wie ein
dielektrischer Wellenleiter, dessen Achse in der Richtung der z-Achse liegt, und der in der xy-Ebene einen bestimmten
Querschnitt ABCD hat. Bei der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform
ist dieser Querschnitt durch den vertikalen Betonbalken der Bahn 1 gebildet. An Bord des Fahrzeugs 2
sind Erregungseinrichtungen 3 angebracht, welche mit dem als Wellenleiter dienenden Abschnitt der Bahn 1 so gekoppelt
sind.
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sind, dass darin eine Oberflächenwelle erregt wird, die
parallel zur z-Achse läuft.
In S1Ig. 2 ist der Vorderteil eines Zugs 21 und der Hinterteil
eines vor diesem Zug "befindlichen Zugs 22 zu erkennen. Der Zug 21 ist mit einem Ultrahochfreq.uenzsystem 4 ausgestattet,
das so ausgeführt ist, dass es Ortungssignale über Antennen 3 ,
die mit dem vertikalen Balken der Bahn 1 gekoppelt sind, senden und empfangen kann. Im Inneren des den dielektrischen
Wellenleiter bildenden Mediums mit dem Brechungsindex und der Dielektrizitätskonstante 1Cr, erleiden die ausgesendeten
Wellen eine Totalreflexion,wenn ihr Einfallswinkel θ grosser als der kritische Winkel Qn ist, der durch folgende
Gleichung gegeben ist:
sin 9C =
Darin ist "*| .. der Brechungsindex des den Wellenleiter
umgebenden Mediums.
Unter diesen Bedingungen kann rings um den dielektrischen Wellenleiter eine Oberflächenwelle entstehen, die sich in
der Richtung der z-Achse mit einer Phasengeschwindigkeit ν ausbreitet, die durch folgende Gleichung gegeben ist:
ν -
C2
cos θ
Darin
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Darin ist G^ die Phasengeschwindigkeit der elektromagnetischen
Wellen in dem Medium mit dem Brechungsindex
Es lässt sich zeigen, dass die rings um den Wellenleiter der
Breite a erregte Oberflächenwelle mit wachsender !Entfernung von
den Seitenflächen des Wellenleiters exponentiell gedämpft wird. Ferner lässt sich zeigen, dass der wirksame Querschnitt,
in welchem das elektromagnetische Feld eine Dämpfung von weniger als 1/e aufweist, den folgenden Radius a hat:
" 2tra * t2- fcj
Darin sind ^ die Wellenlänge der sich in der z-Richtung
ausbreitenden Oberflächenwelle und u. die Dielektrizitäts
konstante des umgebenden Raums.
Somit teilt sich die von der Oberflächenwelle mitgeführte und in der Richtung der z-Achse übertragene Energie in
zwei Bruchteile ^n+ und ^6x+ » die in dem Medium mit dem
Brechungsindex fc 2 t>zw· in dem Medium mit dem Brechungsindex U.J enthalten sind. Das Verhältnis dieser Teilenergien
ist durch die folgende Gleichung
int _ 2a 1
■«* "<
2 Man
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Man kann daher den dielektrischen Wellenleiter dazu verwenden, eine Oberflächenwelle, die auf die unmittelbare
Nachbarschaft der Bahn 1 beschränkt ist, mit geringer
liämpfung zu/übertragen. Wenn die Oberflächenwelle bei
ihrer Ausbreitung entlang dieser Bahn ein leitendes Hindernis trifft, beispielsweise die Rückseite des
Zugs 22, wird die elektromagnetische Energie in der gleichenWellenform zu dem Zug 21 hin reflektiert, der
ein verzögertes Echo als Antwort auf den einfallenden Wellenzug empfängt. Die Führung der Welle bleibt auch
dann noch brauchbar, wenn der Wellenleiter geringfügig gekrümmt ist, Z11 den möglichen Wellenformen, die sich
in 3?orm von O^erflächenwellen rings um einen dielektrischen
Wellenleiter ausbreiten können, gehören die in i'ig.1 und
dargestellte TM-Welle. Man kann auch eine TI-Welle oder eine HEM-Hybridwelle »rregen.
G-emäss einer ersten Ausführungsform des erfindun^emässen
ii'unkortungssystems wird für den dielektrischen Wellenleiter
ein Betonbalken der Bahn 1 verwendet. Da die Dielektrizitätskonstante des verwendeten Batons dreimal grosser als diejenige
von Luft ist, und die Verluste bei den in Betracht gezogenen Betriebsfrectuenzen klein bleiben, lässt sich zeigen, dass
bei einer Trägerfrequenz von 300 bis 500 MHz ein Betonbalken mit einer Höhe von 1m und einer Dicke von 40cm eine Oberflächenwelle
mit einer Leitungsdämpfung von einigen Dezibel
pro Kilometer übertragen kann.
Unter
009815/1038
Unter Berücksichtigung der Mangel der Homogenität lässt
sich damit eine Reichweite von mehreren Kilometern mit einer mittleren Sendeleistung von einigen Watt erreichen.
Pig.3 zeigt in Seitenansicht eine gerichtete Bahn 1 und
zwei Züge 21 und 22 , die hintereinander von links nach rechts laufen. In regelmässigen Abständen P (beispielsweise
1 Kilometer) sind an der Bahn Antwortbaken 5 aigeordnet, welche bei Abfragung durch das an Bord
des Zuge 21 vorgesehene Ortungssystem eine für diesee
System bestimmte Oberflächenwelle in einem vorgegebenen Code zurücksenden.
Erfindungsgemass werden die Baken 5 mit der Nummer p,
p+1, p+2... p+i,.. , p+k der Reihe nach von dem an Bord des Zugs 21 vorgesehenen Punkortungssystem
abgefragt, und solange kein Zug 22 zwischen diesen Antwort bake π und dem Zug 21 liegt, eraält man k+1 codierte
Informationen von den Baken 5, woraus das lunkortungssystem
den augenblicklichen Ort des Zugs 21 genau bestimmen kann. Palis ein Zug 22 die Bake 5 mit der Nummer
p+i abdeckt, wird die von dem Zug 21 stammende Überflächenwelle an dem Zug 22 reflektiert, ohne dass sie die
folgenden Baken abfragen kann. Da das Jntfernungsmesesystem
des Zugs 21 dann nur noch i kohärente Informationen anstelle der k+1 vorgesehenen Informationen eapfängt,
kann man daraus auf das Vorhandensein eines Hinderniesee
oder
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original
oder einen Ausfall der Baken schliessen, was auf jeden
das Anhalten des Zugs 21 rechtfertigt.·
Pig.4 zeigt ein Baispiel· für den Aufbau des erfindungsgemässen
Funkortungssystems. Der dielektrische Wellenleiter
1 ist mit einer Antenne 3 gekoppelt, die beispielsweise eine Zeile von strahlenden Elementen sowie Phasenschiebereinrichtungen
aufweist, die es ermöglichen, eine nach rechts laufende Oberflächenwelle zu erregen und eine
in der entgegengesetzten Richtung laufende Überflächenwelle aufzunehmen. Mit den in Fig.4 dargestellten Dipolen
kann eine Oberflächenwelle der Wellenform TM erregt werden, welche diejin Fig.1 dargestellten Richtungen der elektrischen
und magnetischen Vektoren hat. Die Antenne 3 ist über einen Richtkoppler 6 mit einem Ultrahochfrequenzsender 7 und
dnem Ultrahochfrequenzempfänger 8 gekoppelt.Der Sender 7
wird von einem Modulator 10 moduliert, der eine Frequenzmodulation
in Form einer symmetrischen Sägezahnkurve erzeugt. Der Ausgang des Empfängers 8 speist Bandfilter 11,
12, 13, 14 und 15, welche die verschiedenen von der Antenne
aufgefangenen Ortungssignale nach ihren Frequenzen trennen. Die von den Filtern 11, 12 und 13 abgegebenen Ortungsignale
werden in einem Entfernungsmesssystem mit der von dem Modulator 10 erzeugten Modulationskurve verglichen,
damit ihre jeweiligen Laufzeiten bestimmt werden können. Diese la£zeiten werden anschliessend miteinander
mit Hilfe eines Korrelators 17 verglichen, welcher die
Angabe
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Angabe des absoluten Orts ζ des das Funkortungssystem
el
tragenden Fahrzeugs liefert. Ein an den Ausgang des !Correlators 17 angeschlossener Differentiator 18 liefert
die Absolutgeschwindigkeit ν des Fahrzeugs. Das Tilter überträgt zu einem Detektor 19 direkt ein festes Echo ,
das mit' Hilfe eines Hohlraumresonators 9 nach Art einer "Echobox" erzeugt wird, die dauernd an den Ausgang des
Senders 7 angeschlossen ist. Dadurch ist es möglich, den Betrieb der Sende-Empfangs-Anaänung dauernd zu kontrollieren.
Das Filter 15 überträgt ein Echo, das von der Reflexion an
einem Hindernis 22 stammt, das in einer beliebigen Entfernung ζ vor dem den Sender tragenden Fahrzeug 21 liegt. Dieses
Echo wird mit dem von der Antenne 3 ausgesendeten Signal in einer Miscbsbufe 23 gemischt, die ein Signal abgibt,
dessen Frequenz dieser Entfernung proportional ist. Ein Frequenzdiskriminator 24 wandelt dieses Signal in ein
Mass für die Entfernung zr um, das einem Differentiator
zugeführt wird, der eine Angabe für die Relativgeschwindigkeie
ν des den Sender tragenden Fahrzeugs 21 in Bezug auf das Hindernis 22 abgibt. Die Informationen ζ , ζ , ν , ν
el Γ el
und χ werden schliesslich' einer Schaltung 26 zugeführt,
welche den Antrieb des Fahrzeugs 21 steuert.
Fig.5 zeigt im Diagramm (a) die Änderung der von dem Funkortungssystem
von Fig.4 ausgesendeten Frequenz in Abhängigkeit von der Zeit· Die Sendung erfolgt stetig, urü die ausgesendete
Welle breitet sich als Oberflächenwelle entlang dem
dielektrischen
009815/1038 sad original
dielektrischen Wellenleiter 1 aus. Bei dieser Ausbreitung'
vor dem Fahrzeug 21 trifft die ausgesendete Welle auf die Baken 5, welche frequenzmässig so codiert sind, dass
sie nur dann ein Signal reflektieren, wenn dessen Frequenz
durch einen vorliestimmten Wert geht. Die Bake ρ antwortet
auf die Abfragefrequenz fp, die Bake p+1 auf die Frequenz
fp+1 usw.; man empfängt daher die Bakenechos ep, ep+1
und ep+2 entsprechend den Diagrammen (b), (c) und (d) von Pig.5. Durch Vergleich dieser Diagramme Uli dem Diagramm (a)
ist zu erkennen, dass die Laufzeiten r, r+R und r+2R direkt mit den Entfernungen p, p+P bzw. p+2P verknüpft
sind, die zwischen den Baken 5 und dem Fahrzeug 21 von Fig.3 liegen. Man kann daher aus diesen Laufzeiten den
absoluten Ort des Fahrzeugs 21 entlang der Bahn 1 ableiten. Wenn die Lafzeit r+2R anormal klein ist, so läat sich
daraus schliessen, dass ein Hindernis 22 die Bake p+2 abdeckt, welche diese Laufzeit eigentlich bestimmen
sollte. Diese Anomalie ist ein erster Beweis für das Vorhandensein eines Hindernisses zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Baken. Dieses Hindernis wird ausser- ^j dem auf Grund des starken Echos geortet, das es zu dem
τ- Empfänger des Funkortungssystems zurückschickt. Dieses
u* in Abhängigkeit von der durchlaufenen Strecke verzögerte
^ Echo weist eine Frequenzmodulation auf, welche gegen
ο diejenige der ausgesendeten Welle verzögert ist.
Im Diagramm (e) ist in vollen Linien die Frequenzmodulation des empfangenen Echos aufgezeichnet, während
gestricb-elu die Λ~ν.·.^r..'■;-.halation der ausgesendeten
Afeile gezeigt I:'', ■■■£ i..,t '.<....rht zn erkennen$ dass der
]■ re^ueft £ unterschied
BAD ORIGINAL
Frequenzunterschied /^ f proportional zu der Entfernung ζ
zwischen dem Hinderafe 22 und dem Fahrzeug 21 ist. Jurch
Messung des Frequenzunterschieds /^ f verfügt man über
ein zweites Mittel zur Ortung der Hindernisse entlang der gerichteten Bahn 1. Diese beiden Ortungsmb'glichkeiten
gewährleisten eine grosse Betriebssicherheit des Systems und ergeben wertvolle Angaben für die Regelung der Fahrzeugbewegung.
Der Resonanzhohlraum 9 gibt eine zusätzliche Sicherheit, weil er ein systematisches 1 cho J der im
Diagramm (f) von Fig.5 dargestellten Art erzeugt.
An dem Prinzipschema von Fig.4 können natürlich zahlreiche
Änderungen vorgenommen werden. Insbesondere kann man ein mit Impulsen arbeitendes Funkortungssystem vorsehen. Diese
Impulse können frequenzmoduliert sein, damit beim Empfang ein Impulskompressionsverfahren angewendet werden kann,
welches die Genauigkeit der Zielortung vergrössert. Man kann in diesem Fall Antwortbaken vorsehen, welche Impulsfolgen
aussenden, welche einen digitalen Code bilden. Unabhängig von der gewählten Betriebeweise und ohne
Anwendung der Impulskompression kann man mit einem Funkortungssystem, das in einem Frequenzband von 50 MHz
sendet, Entfernungen bis auf + 1,5 m genau bestimmen.
Man kann dieses Frequenzband dadurch verringern, dass man eine geeignete Verarbeitung der Informationen vornimmt.
Diese Verringerung ist nur durch den Rauschabstand begrenzt, der wegen der erforderlichen geringen Reichweiten ziemlich
günstig ist. 009816/1038 Bei_
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Bei Anwendung der in Fig.5 dargestellten Modulation lässt
•sich leicht zeigen, dass es durch d,ie Bemessung der
symmetrischen Sägezähne möglich ist, die von dem Doppler-Pizeau-Effekt
verursachten Preajienzverschiebungen zu
kompensieren. Man kann diesen messbaren Effekt auch systematisch als Mittel zur Bestimmung der Annäherungsgeschwindigkeiten der Baken und der festen oder beweglichen
Hindernisse anwenden.
Pig.6 zeigt eine Seitenansicht der Bahn 1 und eine
YAGrl-Antenne, welche rings um den vertikalen Balken der Bahn 1 eine Oberflächenwelle der Wellenform TB
erregen kann. Die Austrittspupille der Antenne 31 muss den wirksamen Querschnitt der Oberflächenwelle
decken, weshalb es erforderlich ist, eine solche Antenne an jeder Seite des vertikalen Balkens der Bahn 1 anzuordnen.
Fig.7 zeigt in Stirnansicht eine Antenne mit verteilter
Erregung, Sie enthält eine Elektrode 32, welche den Scheitel der Bahn 1 überdeckt , und zwei elektrisch
miteinander verbundene Elektroden 33.Die Elektroden und 33 bilden eine Erregungsleitung, deren Achse parallel
zu der Bahn 1 liegt. Diese Erregungsleitung ist mit einer
strahlenden Leitung gekoppelt, welche durch zwei dielektrische Platten 34 gebildet ist,die eine Oberflächenwelle
der Wellenform TE, TM oder HEM erregen.
^
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Pig.8 zeigt; schematisch den Aufbau einer in die Bahn 1
eingebauten Antwortbake-5. Sie besteht aus einem strahlenden
Element 51, das in einem in der Wand der Bahn 1 angebrachten Hohlraum angeordnet ist. Dieses Element ist schwach mit
der Oberflächenwelle gekoppelt, deren wirksamer Querschnitt den als dielektrischer Wellenleiter dienenden vertikalen
Balken umgibt. Das strahlende Element 51 ist über einen Richtkoppler 52 elektrisch mit einem Empfänger 53 und
einem Antwortsender 54 gekoppelt, die beide auf eine vorbestimmte frequenz f abgestimmt sind, die von der Nummer
der Bake abhängt. Wenn die Bake durch ein Signal mit der Frequenz f abgefragt wird, steuert der Empfänger 53
das Aussenden einer Antwort mit der gleichen Frequenz f
durch den Sender 54.
Pig.9 zeigt in Stirnansicht eine gerichtete Bahn 1, an
deren Oberseite ein dielektrischer Wellenleiter 100 angebracht ist. Diese Massnahme .wird gewählt, wenn
der vertikale Balken der Bahn 1 nicht für das Führen von Oberflächenwellen geeignet ist. Dieser Fall tritt
auf, wenn man Zentimeterwilen anstelle von Meterwellen verwendet. Zur Erregung der Oberflächenwelle rings um den
Wellenleiter 100 kann man eine Antenne der in Fig.10
gezeigten Art verwenden. Sie besteht aus einem Erregungshohlleiter 104 ,an dessen Ende ein dielektrischer Block
angebracht ist, der schräg zugeschnitten ist, damit eine allmähliche Kopplung mit dem wirksamen Querschnitt der
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rings um den Wellenleiter 100 zu erregenden Welle erreicht
wird". Der Wellenleiter 100 kann aus einem Dielektrikum
bestehen, das "bei den verwendeten Frequenzen geringe Terluste aufweist. Man kann ihn auch durch eine
periodische Reihe von leitenden Hindernissen bilden, die ein künstliches Dielektrikum darstellen.
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Claims (12)
1. System zur Ortung von Fahrzeugen oder Zügen entlang einer gerichteten Bahn, gekennzeichnet durch einen sich entlang
der Bahn erstreckenden dielektrischen Wellenleiter, der so ausgeführt ist, dass er eine von den Fahrzeugen
stammende elektromagnetische Ultrahochfrequenzenergie aufnimmt, die sich entlang dem Wellenleiter in P.-jrm.
einer Oberflächenwelle ausbreitet, und durch reflektierende Mittel, die entlang der Bahn so angeordnet sind, dass
sie die Energie zu den Fahrzeugen reflektieren.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der V.ellenleiter ein isolierender Balken ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken ein aus Stahlbeton bestehender Ansatz der
Bahn ist.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn ein T-förmiger Balken ist, dass der Zug entlang
dem vertikalen Steg des Balkens läuft und auf diesem mit Hilfe eines Luftkissens ruht, und dass der Wellenleiter
ciurch den vertikalen Steg des Balkens gebildet ist.
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ß4D original
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter aus einem künstlichen Dielektrikum
gebildet ist.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
zu den reflektierenden Mitteln mehrere Antwortbaken gehören, die so programmiert sind, dass sie in einem
vorbestimmten Code auf die empfangene Energie antworten.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Antwortbaken so programmiert sind, dass sie wahlweise auf mehrere vorbestimmte Frequenzen antworten.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
an Bord der Fahrzeuge Sendeeinrichtungen vorgesehen sind,
welche eine Oberflächenwelle entlang dem Wellenleiter in der Bewegungsrichtung der Fahrzeuge erregen, dass
JBmpfangseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Oberflächenwelle
nach Reflexion an vor den Fahrzeugen liegenden Hindernissenjempfangen,
und dass mit den Empfangseinrichtungen Entfernungsmeseeinrichtungen zur Messung des Abstands
zwischen den Fahrzeugen und den Hindernissen und zur Bestimmung des Orts der Fahrzeuge entlang der Bahn
gekoppelt sind.
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9. System nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche die Entfernung nach der Zeit differentiieren, um
die Ilelativgeschwindigkeit der Fahrzeuge gegenüber den Hindernissen zu bestimmen.
10. System nach Aäspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Erregungseinrichtungen eine Längsstrahlerantenne
enthalten.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne zwei strahlende Elemente enthält, die mit
der einen bzw. der anderen Seitenfläche des Wellenleiters gekoppelt sind.
12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtungen Anordnungen
zur Frequenzmodulation der Oberflächenwelle enthalten, und dass die Empfangseinrichtungen mehrere Kanäle
enthalten, die auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind, welche verschiedenen Hindernissen entsprechen.
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FR2180582B1 (de) * | 1972-04-21 | 1976-01-16 | Thomson Csf Fr | |
DE2408333C2 (de) * | 1974-02-21 | 1985-05-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur Abstandsmessung |
US4254418A (en) * | 1978-08-23 | 1981-03-03 | Sperry Corporation | Collision avoidance system using short pulse signal reflectometry |
DE2918178A1 (de) * | 1979-05-05 | 1980-11-13 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren und anordnung zur erkennung defekter spurgebundener objekte (fahrzeuge), die sich auf derselben bahn oder spur befinden |
US4951574A (en) * | 1988-05-26 | 1990-08-28 | Daifuku Co., Ltd. | Conveyor system using automotive cart |
FR2648053B2 (fr) * | 1989-01-31 | 1993-01-08 | Jouef Ind | Dispositif de commande a distance pour une installation de jouet electrique sur circuit |
FR2642324B1 (fr) * | 1989-01-31 | 1992-10-30 | Jouef Ind | Dispositif de commande a distance pour une installation de jouet electrique sur circuit |
GB9025504D0 (en) * | 1990-11-23 | 1991-01-09 | Mcalpine Kenneth R | Speed detector |
ITTO20030978A1 (it) * | 2003-12-05 | 2005-06-06 | Ansaldo Segnalamento Ferroviario S P A | Boa (balise) per segnalazione ferroviaria e metodo di realizzazione della boa stessa. |
DE102009060727A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Verfahren und Einrichtung zum Überwachen der Vollständigkeit eines spurgebundenen Zugverbandes |
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US2702342A (en) * | 1948-11-20 | 1955-02-15 | Rca Corp | Traffic control by radar |
US2698377A (en) * | 1949-02-09 | 1954-12-28 | Rca Corp | Railway signaling system for measuring distance between trains |
US2716186A (en) * | 1949-12-28 | 1955-08-23 | Rca Corp | Signalling system |
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