DE2021045A1

DE2021045A1 - Device for determining the location of an object moving along a path

Info

Publication number: DE2021045A1
Application number: DE19702021045
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Edlich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1971-12-02

Description

Einrichtung zur Ortsbestimmung eines längs einer Bahn beweglichen Objekts Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ortsbestimmung eines längs einer Bahn beweglichen Objektes mittels eines längs der Bahn verlegten wechselstrom-durchfiossenen Reiters und auf dem Objekt sich befindenden Empfangs spulen für das von dem Leiter erzeugte Magnetwechselfeld.Device for determining the location of a movable along a path Objects The invention relates to a device for determining the location of a an object moving along a path by means of an AC-flow fluid laid along the path Rider and located on the object receiving coils for the conductor generated alternating magnetic field.

Es ist bekannt, Leiter (sogenannte Linienleiter) zwischen den Schienen eines Gleises zu verlegen, die von einem Wechselstrom durchflossen sind und die aufgrund der Art ihrer Verlegung Kriterien für eine Positionsänderung auf dem Fahrzeug liefern. Es sei beispielsweise auf den Aufsatz "Probebetrieb mit automatischer Zugsteuerung bei der Hamburger U-Bahn" in der Zeitschrift "Elektrische Bahnen", Heft 1, 1969, Seiten 21 und 22, verwiesen. Dort sind zwei solcher Beitersysteme beschrieben; das eine benutzt zwei längs der Schienen verlegte Leiter, die in bestimmten Abständen getrennt sind und in die eine Wechselspannung bestimmter Frequenz eingespeist wird. Die Feststellung des Absinkens der in eine Empfangs spule induzierten Spannung während des Überfahrens einer Kreuzungsstelle dient zur Fahrortbestimmung, indem die Anzahl des Uberfahrens solcher Markierungsstellen festgestellt wird. Das andere in der Zeitschrift beschriebene Leitungssystem besteht aus einem System von drei längs der Strecke verlegten Leitern, in die zwei verschiedene Frequenzen eingespeist werden, derart, daß abwechselnd längs der Strecke Abschnitte unterschiedlicher Frequenz entstehen.It is known to have conductors (so-called line conductors) between the rails to lay a track through which an alternating current flows and which criteria for a change of position on the vehicle based on the way they are laid deliver. For example, refer to the article "Trial operation with automatic train control at the Hamburger U-Bahn "in the magazine" Elektro Bahnen ", issue 1, 1969, Pages 21 and 22, referenced. Two such contributor systems are described there; the one uses two conductors laid along the rails, which in certain Distances are separated and fed into an alternating voltage of a certain frequency will. The determination of the drop in the voltage induced in a receiving coil while driving over an intersection is used to determine the driving location by the number of times such marking points are passed over is determined. The other The piping system described in the journal consists of a system of three ladders laid along the route into which two different frequencies are fed are in such a way that alternately along the route sections of different frequencies develop.

Das letztgenannte System bietet zwar wegen des statischen Signals in jedem Abschnitt große Sicherheit gegen Fehlimpulse, ist natürlich aber aufwendig. Beim ersten System besteht eine erhöhte Gefahr des Verzählens aufgrund von Störimpulsen. Dies kommt insbesondere dadurch zustande, weil elektromagnetische Felder, die z. B. durch den Triebstrom erzeugt werden, die Feldverteilung der Linienleitungen verändern können; hierdurch ist es möglich, daß Markierungskennzeichen unterdrückt und/oder hinzugefügt werden. Um die hierdurch hervorgerufenen Behlzahlungen vermeiden zu können, müssen zusätzliche Sicherungsmaßnahmen ergriffen werden.The latter system offers because of the static signal Great security against false impulses in each section, but of course it is expensive. With the first system there is an increased risk of miscounting due to glitches. This is particularly due to the fact that electromagnetic fields that, for. B. generated by the drive current, change the field distribution of the line cables can; This makes it possible for the marker to be suppressed and / or to be added. In order to avoid the resulting payments additional security measures must be taken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ortsbestimmung eines längs einer Bahn beweglichen Objektes anzugeben, die von den genannten Mängeln frei ist.The invention is based on the object of a device for determining the location of an object moving along a path to indicate the defects mentioned free is.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Leiter in bestimmten Abständen, im Verhältnis zu diesen Abschnitten schmale, seitlich herausgezogene, Schleifen besitzt, daß am Objekt zwei Empfangsspulen derart angebracht sind, daB die erste Spule sich bei der Bewegung des Objekts stets über dem Leiter (abgesehen von eventuell vorhandenen kurzen Unterbrechungen, an denen die Schleifen herausgezogen sind) befindet und senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist und die zweite Spule seitlich neben der ersten Spule sich befindend, während der Bewegung des Objekts die seitlich herausgezogenen Schleifen des Leiters überstreicht und auf die Schleifen ausgerichtet ist, und daß als einwandfreie Positionsäderung nur das gleichzeitige Absinken der in die erste Spule induzierten Spannung und Ansteigen der in die zweite Spule induzierten Spannung beim tberfahren einer Schleife gewertet wird.According to the invention, this object is achieved in that the conductor at certain intervals, in relation to these sections, narrow, laterally extended, Loops has that two receiving coils are attached to the object in such a way that the first coil is always above the conductor when the object is moved (apart of any existing short breaks where the loops are pulled out) and is aligned perpendicular to the direction of movement and the second spool laterally adjacent to the first spool during the Movement of the object sweeps over the laterally pulled out loops of the conductor and is aligned with the loops, and that as flawless positional veining only the simultaneous decrease and increase in the voltage induced in the first coil the voltage induced in the second coil when passing a loop will.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß nur ein Leiter längs der Bahn verlegt wird (die Stromrückleitung kann durch die Erdleitung erfolgen) und daß das tberfahren jeder Markierungsstelle im Fahrzeug gleichzeitig zwei unabhängige Signale erzeugen muß, wobei dadurch, daß das eine-Signal das Ausbleiben des Empfangs eines Magnetfeldes, das andere das Auftreten des Empfangs eines Mågnetfeldes beinhaltet, ein Störfeld nicht beide Signale uerfälschen i«enF Es wird also eine hohe Sicherheit für das Erkennen des berfahrens einer Narkierungsstelle geboten.The advantages achieved by the invention are that only one Conductor is laid along the track (the return line can be through the earth line take place) and that the crossing of each marking point in the vehicle at the same time must generate two independent signals, the fact that the one signal causes the absence the reception of a magnetic field, the other the occurrence of the reception of a magnetic field contains, an interference field does not falsify both signals i «enF So it becomes one high security for the detection of a crossing of a marking point is required.

Eine besondere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die beim überfahren einer Schleife erfolgenden Phasensprünge der in die zweite Spule induzierten Spannung zur Positionsbe-Stimmung ausgewertet werden.A special development of the invention is that the when passing over a loop, the phase jumps in the second coil induced voltage for position determination can be evaluated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

In der Fig. ist mit 1 ein längs der Bahn des beweglichen Objekts verlegter Leiter dargestellt, der seitlich herausgezogene Schleifen 2 a, 2 b, 2 c besitzt. Die Abstände zwischen zwei Schleifen betragen etwa 20 - 50 Meter, åe nach Auflösungsvermögen der Strecke. Hin- und Riickleiter einer Schleife besitzen einen Abstand von ca. 1 Meter.In the figure, 1 is a laid along the path of the moving object Head shown, the laterally pulled out loops 2 a, 2 b, 2 c has. The distance between two loops is about 20 - 50 meters, depending on the resolution the way. There is a distance of approx. 1 meter.

Mit 3 ist ein Fahrzeug angedeutet, daß sich längs der Bahn in der rechts daneben angegebenen Fahrtrichtung (Pfeil) bewegt.With 3 a vehicle is indicated that is along the path in the to the right of the direction of travel indicated (arrow).

In den Leiter 1 wird ein Wechselstrom mit der Frequenz f eingespeist. Der dazu dienende Generator ist der Einfachheit hälber nicht dargestellt; der Rückstrom kann etwa über die Erde oder eine zweite längs der Basis verlegten Leitung gef-ührt werden.An alternating current with the frequency f is fed into the conductor 1. The generator used for this is not shown for the sake of simplicity; the reverse current can be routed over the ground or a second line laid along the base will.

Auf dem Fahrzeug befinden sich zwei Empfangs spulen 4 und 5 für das durch den Wechselstrom erzeugte Nagnetwechselfeld; die in die erste Spule 4 induzierte Spannung sei mit U1, die in die zweite Spule induzierte Spannung mit U2 bezeichnet.On the vehicle there are two receiving coils 4 and 5 for the alternating magnetic field generated by the alternating current; that induced in the first coil 4 The voltage is denoted by U1 and the voltage induced in the second coil is denoted by U2.

Die erste Spule 4 ist so am Fahrzeug angebracht, daß sie sich während der Bewegung derselben stets über dem Leiter 1 (abgesehen von den kurzen Unterbrechungen, an denen die Schleifen 2 a, 2 b, 2 c herausgezogen sind) befindet. Sie ist senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichtet.The first coil 4 is attached to the vehicle so that it is during the movement of the same always over the ladder 1 (apart from the short interruptions, where the loops 2 a, 2 b, 2 c are pulled out). It is vertical aligned to the direction of movement.

Die zweite Spule 5 befindet sich seitlich neben der ersten Spule 4 und überstreicht während der Bewegung des Fahrzeugs die seitlich herausgezogenen Schleifen 2 a, 2 b, 2 c. Sie ist senkrecht auf diese Schleifen ausgerichtet.The second coil 5 is located to the side of the first coil 4 and sweeps over those that are pulled out at the side while the vehicle is moving Loops 2 a, 2 b, 2 c. It is oriented perpendicular to these loops.

In die Spule 4 wird nun stets eine Wechselspannung U1 induziert, so lange sie sich über der Leitung. 1 befindet. An den Stellen, an denen die Schleifen herausgezogen sind, wird der Empfang unterbrochen. In die Spule 5 wird dagegen nur über den herausgezogenen Schleifen eine Wechselspannung U2 induziert.An alternating voltage U1 is now always induced in the coil 4, see above long they are on the line. 1 is located. In the places where the loops are pulled out, reception will be interrupted. In the coil 5, however, is only An alternating voltage U2 is induced across the pulled out loops.

Nur das gleichzeitige Auftreten einer Spannungsunterbrechung am Ausgang der Spule 4 und Auftreten einer Spannung am Ausgang-der Spule 5 wird als einwandfreie Narkierungsstellen überfahrung und damit als einwandfreie Positionsänderung gewertet. Die Auswertung kann mittels eines geeigneten Diskriminators auf dem Fahrzeug erfolgen.Only the simultaneous occurrence of a voltage interruption at the output of the coil 4 and occurrence of a voltage at the output of the coil 5 is considered to be flawless Marking points passed over and thus counted as a perfect change of position. The evaluation can be carried out using a suitable discriminator on the vehicle.

Ein möglicherweise auftretender Störimpuls wirkt nun stets nur in einer Richtung, d. h. ein etwa den Empfang des Magnetfeldes über einer Schleife 2 a, 2 b, 2 c unterdrückender Fehlimpuls kann das (fehlende) Signal an der Spule 4 nicht verfälschen.A possible interference pulse now only has an effect in one direction, d. H. an approximately the reception of the magnetic field over a loop 2 a, 2 b, 2 c suppressing missing pulse can the (missing) signal on the coil 4 do not falsify.

Wird umgekehrt der Empfang in der Spule 4 kurzzeitig unterbrochen, während sich die Spule 5 über keiner Schleife befindet, so kann diese Unterbrechung nicht zum Auftreten eines Empfangs in der Spule 5 führen. Man erkennt also, daß das Auftreten eines Störsignals nicht bewirken kann, daß beide Ausgangssignale U1 und U2 verfälscht werden, man also eine vorhandene Schleife als nicht vorhanden oder eine nicht vorhandene Schleife als Schleife zählt.Conversely, if reception in coil 4 is briefly interrupted, while the coil 5 is not over any loop, this interruption can do not lead to the occurrence of reception in the coil 5. So you can see that the occurrence of an interfering signal cannot cause both output signals U1 and U2 are corrupted, so an existing loop is considered non-existent or a nonexistent loop counts as a loop.

Tritt ein Störimpuls auf, so können verschiedene Maßnahmen ausgelöst werden, etwa eine Zwangsbremsung und Neueinstellung der Positionszähler. Um eine solche zu vermeiden, kann man zusätzliche Mittel zur Hilfe nehmen, etwa die Zählung von Radumdrehungen, wodurch der zurückgelegte Weg des Fahrzeugs ermittelt wird. Hierdurch ist es möglich, ein Kriterium zu gewinnen, das angibt, daß erst nach einem bestimmten zurückgelegten Weg und innerhalb eines bestimmten Bereichs eine Markierungsstelle überfahren werden kann. Fehlerimpulse außerhalb der Schleifenbereiche lassen sich so ausschließen. Fehler innerhalb eines Schleifenbereichs können als ignorierbar angesehen werden; es erfolgt dann eine normale Änderung des Positionsstandes.If a glitch occurs, various measures can be initiated such as emergency braking and readjustment of the position counter. To a To avoid such, one can use additional means, such as counting of wheel revolutions, whereby the distance covered by the vehicle is determined. This makes it possible to win a criterion that indicates that only after a certain path covered and a marking point within a certain area can be run over. Error pulses outside the loop areas can be so exclude. Errors within a loop area can be considered ignorable be considered; there is then a normal change in the position status.

Bezüglich des Empfangs des magnetischen Feldes'durch die Spule 5 sei noch vermerkt, daß die die Spannung U2 bezüglich einer Positionsänderung auswertende Einrichtung so eingestellt werden kann, daß sie erst ab einer bestimmten Größe des magnetischen Wechselfeldes, d. h. erst innerhalb der Schleifen 2 a, 2 b, 2 c anspricht und nicht bereits außerhalb derselben.With regard to the reception of the magnetic field by the coil 5, let also noted that the evaluating the voltage U2 with respect to a change in position Device can be set so that it only starts from a certain size of the magnetic alternating field, d. H. only responds within loops 2 a, 2 b, 2 c and not already outside of it.

Eine besondere Kontrolle, ob sich die Spule 5 über einer Schleife bewegt, kann daraus hergeleitet werden, daß sich die Phase der in die sie induzierten Spannung während des Überfahrens zweimal ändert. Durch einen Phasenausgleich kann also ein besonderes Kontrollsignal abgeleitet werden.A special check whether the coil 5 is over a loop moves, can be deduced from the fact that the phase in which they induced Voltage changes twice while driving over. By phase balancing, so a special control signal can be derived.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

»¾ Device for determining the position of a moving along a path Object by means of an alternating current-carrying conductor laid along the track and located on the object receiving coils for the generated by the conductor Alternating magnetic field, that is, that the conductor is in certain distances, in relation to these sections narrow, laterally extended, Loops has that two receiving coils are attached to the object in such a way that the first coil is always above the conductor when the object is moved (apart of any short interruptions at which the loops pulled out are) and is aligned perpendicular to the direction of movement and the second Coil, located to the side of the first coil, during the movement of the Object sweeps over the laterally pulled out loops of the conductor and opens the loops are aligned, and that as a correct change of position only that simultaneous decrease and increase in the voltage induced in the first coil the voltage induced in the second coil when passing a loop will.

2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the phase jumps of the in the second coil induced voltage can be evaluated for position determination.