DE20114284U1

DE20114284U1 - Informationsübertragung durch Eisenbahnschienen und/oder Oberleitung

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Publication number: DE20114284U1
Application number: DE20114284U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2011-09-01
Also published as: DE10240272A1; DE10240272A9

Description

Vorrichtung zur Informationsuebertragung durch Eisenbahnschienen und/oder Oberleitung Beschreibung:

Fuer die Telekommunikation werden normalerweise eigens dafuer errichtete Leitungsnetze bzw. Funkeinrichtungen verwendet. Durch den zunehmenden Informationsaustausch besteht Bedarf an Erweiterungen der Infrastruktur, was mit erheblichen Investitionskosten verbunden ist.

Daher wurde ein Verfahren fuer die Nutzung des ohnehin vorhandenen Stromnetzes fuer die

Informationsuebertragung entwickelt.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, aehnlich wie beim Stromnetz auch das Eisenbahnschienennetz sowie das Oberleitungsnetz zusaetzlich zum eigentlichen Bestimmungszweck zur Informationsuebertragung zu nutzen.

Hierfuer kann zum einen die elektrische Leitfaehigkeit der metallischen Schienen und Draehte genutzt werden, zum anderen auch fuer kuerzere Entfernungen die Uebertragung von Schallwellen.

Hierfuer sollen an geeigneten Orten Schaltstationen mit den Schienen und/oder der Oberleitung verbunden werden.

Die zu uebermittelnden elektrischen Signale sollen mit den in der Telekommunikationstechnik ueblichen Methoden auf Schiene bzw. Fahrdraht uebertragen werden. Hierbei ist eine Filterung zur Unterscheidung von anderen Signalen noetig. Ggf. soll die Zeit des Sendens und Empfangene sehr genau bestimmt werden um, aehnlich wie bei der LIDAR-Technik, aus der Laufzeit die Entfernung zu bestimmen.

Schaüsignale koennen durch eine Vorrichtung zur Beaufschlagung der Schiene, durch den mechanischen Kontakt zwischen rollendem Rad und Schiene oder durch Lautsprecher erzeugt werden. Der Empfang ist durch Mikrophone und geeignete Verstaerker moeglich.

Die Vorrichtungen zum Senden und Empfangen koennen feste Stationen, z.B. bei Stellwerken, sein und/oder auch an Schienenfahrzeugen angebracht werden.

Vorteilhafte Wirkungen:

Mit der Erfindung bietet sich die Moeglichkeit, die Infrastruktur zur Telekommunikation zu erweitern. Es bietet sich die Chance geringer Investitionskosten, da das eigentliche Netz vorhanden ist und nur noch Empfangs- und Sendeeinrichtungen eingebaut werden muessten, die die Signale in die Eisenbahnschienen bzw. Fahrdraht ein- und auskoppeln. Ausserdem bietet es viele Moeglichkeiten zur Kommunikation mit den Schienenfahrzeugen durch den Betreiber des Bahnverkehrs, zum Zweck der Ueberwachung der Verkehrssicherheit auf den Schienen. Insbesondere besteht die Moeglichkeit, die momentane Position der Schienenfahrzeuge zu bestimmen. Dies kann beispielsweise durch Anbringung einer Sendevorrichtung oder einer charakteristischen Schieneneinkerbung an einem bestimmten Ort, oder durch Messung der Laufzeit und Bestimmung bzw. Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals geschehen. Daraus ergeben sich Nutzungsmoeglichkeiten innerhalb eines Signaltechniksystems zur Organisation und Ueberwachung des Schienenverkehrs. Dies kann die Sicherheit und Leistungsfaehigkeit des Streckennetzes erhoehen.

Claims

1. Vorrichtung zur Informationsuebertragung bestehend aus einem Sendegeraet und einem Empfangsgeraet, die beide Kontakt zu einer Eisenbahnschiene besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender elektrische Signale auf die Eisenbahnschiene uebertraegt, und der Empfaenger an einem anderen Ort das Signal nach der Ausbreitung in der Schiene empfaengt.

2. Vorrichtung zur Informationsuebertragung bestehend aus einer Sendegeraet und einem Empfangsgeraet, die beide Kontakt zu einer Eisenbahnoberleitung besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender elektrische Signale auf die Eisenbahnoberleitung uebertraegt, und der Empfaenger an einem anderen Ort das Signal nach der Ausbreitung in der Oberleitung empfaengt.

3. Vorrichtung zur akustischen Informationsuebertragung bestehend aus einer Sendevorrichtung und einem Empfangsgeraet, die beide Kontakt zu einer Eisenbahnschiene besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender Schallsignale auf die Schiene uebertraegt, beispielsweise durch einen Lautsprecher oder die Beaufschlagung der Schiene mit einem harten Gegenstand, und der Empfaenger, beispielsweise ein Mikrophon, an einem anderen Ort das Signal nach der Ausbreitung in der Schiene empfaengt.
Die Schallwelten koennen z. B. durch Modulation der Amplitude oder Frequenz oder durch eine definierte Abfolge von Schallsignalen Informationen weiterleiten.

4. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass der Empfaenger eine immobile Station ist und der Sender sich in oder an einem Schienenfahrzeug befindet.

5. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass der Empfaenger und der Sender sich jeweils in oder an einem Schienenfahrzeug befinden.

6. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass der Sender eine immobile Station ist und der Empfaenger sich in oder an einem Schienenfahrzeug befindet.

7. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass Sender und Empfaenger immobile Stationen sind.

8. Schienenfahrzeug, das mit Empfaenger und/oder Sender zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-3 ausgeruestet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es Informationen mit immobilen Stationen und/oder anderen Schienenfahrzeugen mit entsprechender Ausruestung austauschen kann.

9. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-6 dadurch gekennzeichnet, dass Empfaenger und Sender mit einer Uhr ausgestattet sind, die den Sendezeitpunkt definiert bzw. den Empfangszeitpunkt misst und somit die Messung der Laufzeit des Signals vom Sender zum Empfaenger ermoeglicht und auch die Berechnung des Abstands zwischen Empfaenger und Sender.

10. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-6 dadurch gekennzeichnet, dass Empfaenger und der Sender mit einer Uhr ausgestattet sind, die den zeitlichen Abstand zwischen den Sendezeitpunkten der einzelnen Elemente einer definierten Signalfolge kontrolliert bzw. die Empfangszeitpunkte misst und somit die Messung der Aenderung der zeitlichen Abstaende der einzelnen Signale ermoeglicht und auch die Berechnung des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen Empfaenger und Sender.

11. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 3-5 dadurch gekennzeichnet, dass eine Schiene an wenigstens einer Stelle eine definierte Oberflaechenstruktur besitzt, durch deren Unebenheit beim Darueberfahren eines Rades eine charakteristische Schallinformation ausgeloest wird, woraus ein Empfaenger Anzahl, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung der Raeder bestimmen kann. Die Oberflaechenstruktur soll aus mindestens 3 Vertiefungen oder Erhebungen bestehen, die asymmetrisch angeordnet sind und deren Abstand voneinander gross genug ist, dass die ausgeloesten Schallsignale beim Empfaenger unterscheidbar sind.

12. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 3-5 dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Oberflaechenstruktur mindestens eines Rads eines Eisenbahnzugs, z. B. der vordersten und hintersten Achse, beim Kontakt mit der Schiene ein Schallsignal ausloest, woraus ein Empfanger Geschwindigkeit und Richtung bestimmen kann, sowie aus der Signalstaerke die Entfernung abschaetzen kann. Die Oberflaechenstruktur soll aus mindestens 3 Vertiefungen oder Erhebungen bestehen, die asymmetrisch angeordnet sind und deren Abstand voneinander gross genug ist, dass die ausgeloesten Schallsignale beim Empfaenger unterscheidbar sind.

13. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Empfaenger sich stationaer an einer Schiene befindet und der Sender stationaer an der anderen Schiene des gleichen Gleises, was beim Heranfahren eines Schienenfahrzeugs die Uebertragung eines Signals ueber die leitende Verbindung durch Raeder und Achsen von einer Schiene zur anderen ermoeglicht, wobei das empfangene Signal von Geschwindigkeit, Anzahl und Abstand der Achsen vom Signalempfaenger abhaengt.

14. Vorrichtung zur Informationsuebertragung nach mindestens einem der Ansprueche 1-5 dadurch gekennzeichnet, dass ein Schienenfahrzeug beim Bremsen ein Signal mit Hilfe eines Senders auf die Schienen oder den Fahrdraht uebertraegt, das ein Empfaenger eines anderen Fahrzeugs oder eine feste Station empfangen kann, sowie aus der Signalstaerke die Entfernung abschaetzen kann.

15. Vorrichtung zur Informationsuebertragung dadurch gekennzeichnet, dass die beim Bremsen eines Schienenfahrzeugs entstehenden Geraeusche, die sich als Schallwellen durch die Schienen ausbreiten, von einem Empfaenger wie in mindestens einem der Ansprueche 3-5 detektiert werden, und somit aus der Signalstaerke die Entfernung der bremsenden Raeder und die Staerke des Bremsvorgangs abgeschaetzt werden kann.

16. Vorrichtung zur Informationsuebertragung und zur Steuerung der Sicherungsanlagen eines Bahnuebergangs nach mindestens einem der Ansprueche 3-5 und 11 dadurch gekennzeichnet, dass durch eine definierte Oberflaechenstruktur an wenigstens einer Stelle einer Schiene in der Naehe eines Bahnuebergangs beim Darueberfahren eines Rades eine charakteristische Schallinformation ausgeloest wird, die ein Empfaenger am Bahnuebergang messen kann, der mit einem Regler verbunden ist, der die Signal- und/oder Schrankenanlage zur Sicherung der Uebergangs steuert.

17. Vorrichtung zur Steuerung der Sicherungsanlagen eines Bahnuebergangs nach mindestens einem der Ansprueche 3-5 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass ein Empfaenger an einem Bahnuebergang angebracht ist, der mit einem Regler verbunden ist, der die Signal- und/oder Schrankenanlage zur Sicherung der Uebergangs steuert, und der die durch die Rollbewegung von Rädern auf den Schieren in der Naehe des Uebergangs entstehenden Schallemissionen detektieren kann.

18. Vorrichtung zur Informationsuebertragung und zur Steuerung der Sicherungsanlagen eines Bahnuebergangs nach mindestens einem der Ansprueche 1, 4-5 dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Stelle einer Schiene in der Naehe eines Bahnuebergangs eine Sendestation angebracht ist, die beim Vorbeifahren eines Rades ein charakteristisches elektrisches Signal aussendet, die ein Empfaenger am Bahnuebergang messen kann, der mit einem Regler verbunden ist, der die Signal- und/oder Schrankenanlage zur Sicherung der Uebergangs steuert.