DE2024519A1

DE2024519A1 - Einrichtung zur Ortsbestimmung eines längs einer Bahn beweglichen Objekts

Info

Publication number: DE2024519A1
Application number: DE19702024519
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 1000 Berlin Edlich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-05-12
Filing date: 1970-05-12
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 Objekts und zum Datenaustausch zwischen Objekt und ortsfesten Einrichtungen mittels eines längs der Bahn verlegten, mit Sende- und/oder Empfangseinrichtungen versehenen Leitersystems und auf dem Objekt sich befindenden Empfangs- und/oder Sende spulen, wobei die Bahn in aufeinanderfolgende Abschnitte s1, s2, 53, unterteilt ist.
Sinrichtungen solcher Art sind bereits bekannt. Dazu sei etwa auf die deutsche Offenlegungsschrift 1 530 350 verwiesen. Dort ist in der Figur ein verlegtes Leitersystem dargestell-t, bei dem zwei Leiter in einem bestimmten Abstand prall verlegt sind und ein mäanderförmiger Leiter als emeinsaner Rückleiter dient. Zwischen dem ersten Hinleiter und mäanderförmigen Rückleiter wird eine Wechselspannung mit der Frequenz f1, zwischen dem zweiten Hinleiter und dem mäanderförmigen Rückleiter eine Wachselspannung mit der Frequenz f2 eingespeist. Diese Verlegung ergibt längs der Strecke wechselnd mit der Position veränderliche Schleifen mit Magnetfeldern mit f1 und f2. Die wechselnden Frequenzen werden in einem Fahrzeug von dessen Empfänger als Fahrortmarkierung festgestellt; die Zählung der überfahrenden Abschnitte ergibt den relativen Fahrort. Befindet sich ein derart verlegtes Leitungssystem zwischen den Schienen eines Gleises, so bilden sich aus den letzten Achsen eines Fahrzeugs, den ersten Achsen eines diesem Fahrzeug folgenden Fahrzeugs und den beiden Schienen zwischen den Fahrzeugen Eurzschlußschleifen. In diese Kurzschlußschleifen werden durch die von den in dem Leitungssystem fließenden Strömen erzeugten Nagnetwechselfeldern Spannungen induziert, die Stromflüsse zur Folge haben. Somit kommt es zur nachteiligen Kopplungsdämpfung zwischen dem Leitungssystem und den Empfangs- und Sendeeinrichtungen der Fahrzeuge. Außerdem induzieren die von den Strömen in den Kurzschiußschleifen erzeugten MagnetSelder ihrerseits Spannungen im Leitungssystem, wodurch gegenseitige Störungen der Strecken-Bereiche mit f1 und der Streckenbereiche mit f2 erfolgen.
Aufgrund der unsymmetrischen Verlegung des beschriebenen Leitersystems, bezogen auf die mittellinie längs dieses Systems, besteht bei diesem eine besondere Empfindlichkeit gegen Kurzschlußschleifen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ortsbestimmung eines längs einer Bahn be.reglichen Objekts und zum Datenaustausch zwischen Objekt und ortsfesten Einrichtungen mittels eines längs der Bahn verlegten, mit Sende-und/oder Empfangseinrichtungen versehenen Leitersystems und auf dem Objekt sich befindenden Empfangs- undZoder Sendespulen, wobei die Bahn in aufeinanderfolgende Abschnitte s, sS, S3, .. unterteilt ist anzugeben, bei der diese Kurzschlußschleifen vermieden werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erstes Leiterpaar längs der Bahn so verlegt ist, daß in den Abschnitten sl, s3, ... der eine Leiter links von der Kitte der Bahn, der andere rechts von der Mitte der Bahn und in den Abschnitten s2, 54, ... beide Leiter zusammen in der Nitte der Bahn verlaufen, daß ein zweites Leiterpaar in gleicher Art, jedoch bezogen auf die jeweiligen Nachbarab schnitte (d. h. links und rechts liegend in den Abschnitten s2,-24, ... und zusammenliegend in den Abschnitten s1, sf, ...) verlegt ist, und daß die beiden Leiter jedes Leitungspaars an beiden Enden der Bahn miteinander verbunden sind, an einem Ende an die beiden Verbindungspunkte je eine Sende- ur.d/oder Empfangseinrichtung angeschlossen ist, am anderen Ende die beiden Verbindungspunkte direkt miteinander verbunden sind und von dort eine gemeinsame Rückleitung zu den Sende- und Empfangseinrichtungen führt.
Die gemeinsame Rückleitung ist insbesondere in der Mitte der Bahn verlegt.
Dabei kann die Positionierung dadurch erfolgen, daß in das erste teiterpaar eine Wechselspannung mit der Frequenz fl, in das zweite teiterpaar eine Wechselspannung mit der Frequenz f2 eingespeist wird und in einer Empfangsspule auf dem Objekt die bei der Bewegung des Objekts abwechselnd empfangenen Frequenzen i und f2 zur Positionsbestimmung dienen.
Die Positionierung kann aber auch dadurch vorgenommen werden,-daB von einer Sendespule des Objekts aus eine Wechselspannung in das Leitungssystem induziert wird, die beiden Leiterpaare Empfangseinrichtungen besitzen und aus den bei der Bewegung des Objekts abwechselnd in diesen EspSangseinrichtungen auftretenden Wechselspannungen die Position des Objekts bestimmt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Die Bahn sei in Abschnitte S1' s2 ... 27 unterteilt. Ein erstes Leiterpaar 1 ist nun so verlegt, daß in den Abschnitten s1, s3, s5 und s7 ein Leiter links und ein Leiter rechts von der Nitte der Leitungsverlegung liegt; in den Abschnitten s2, s4, s6 liegen beide Leiter in der Mitte zusammen. Am Ende des Abschnitts s7 sind die beiden Leiter über zwei Abschlußwiderstände 3a, 3b verbunden, am Beginn des Abschnittes s1 sind beide Leiter direkt miteinander verbunden; der Verbindungspunkt führt auf einen Generator 6, der eine Wechselspannung mit der Frequenz f1 erzeugt.
Ein zweites Leiterpaar 2 ist so verlegt, daß in den Abschnitten s2, 54, s6 der eine Leiter links, der andere rechts von der Mitte der Leitungsverlegung liegt, in den Abschnitten S3, sg' S7 liegen beide Leiter in der Mitte zusammen. Am Ende des Abschnitts s6 sind die beiden Leiter über zwei Abschlußwiderstände 4a, 4b verbunden, am Beginn des Abschnitts sp sind beide Leiter direkt verbunden; der Verbindungspunkt führt auf einen Generator 5, der eine Wechselspannung mit der Frequenz f2 erzeugt. Die beiden Verbindungsleitungen zwischen den Abschlußwiderständen 3a und 3b sowie 4a und 4b führen auf eine gemeinsame, in der Mitte der Bahn verlegte Riickleitung 9, die mit den Generatoren 5 und 6 verbunden ist. Die Rückleitung muß nicht unbedingt in der Mitte verlegt sein; si kann z. B. auch außerhalb der Bahn verlegt sein.
Durch die beschriebene Verlegung entstehen Abschnitte (s1, s2, ..) mit abwechselnden Frequenzen f1 und f2, repräsentiert durch das von den Strömen erzeugte Magnetwechselfeld.
Lit 7 ist ein Fahrzeug angedeutet, daß eine Empfangsspule 8 besitzt und sich in der links in der Figur durch einen Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung bewegt. Bei seiner Bewegung werden abwechselnd Spannungen mit den Frequenzen 9 und f2 in der Empfangsspule 8 induziert; die Zahl der Änderungen ergibt eine (relative) Positionierung.
Es kann auch umgekehrejvom Fahrzeug aus eine Wechselspannung mit einer Frequenz f3 in das Schleifensystem induziert werden; ersetzt man die Generatoren 5 und 6 durch Empfangseinrichtungen, so kann durch die Zählung des abwechselnden Empfangs ebenfalls eine (relative) Positionierung erfolgen.
Ein kontinuierlicher Datenverkehr zwischen beweglichem Objekt und der Strecke ist dadurch möglich, daß eine weitere Wechselspannung bestimmter Frequenz zur Dateniibertragung an das Objekt gleichzeitig in beide Leiterpaare eingespeist wird und die im Objekt empfangen wird, und das Objekt mittels derselben oder einer anderen Frequenz Daten über die Leiterpaare zu einer ortsfesten Station sendet. Sendet das Fahrzeug selbst die Positionierungsfrequenz aus, so kann diese unmittelbar zur Datenübertragung verwendet werden, Die dargestellte Leitungsverlegung ist in Richtung ihrer Mittellinie symmetrisch und deshalb gegen Kurzschlußschleifen, wie die in der Figur mit A - B - C - D dargestellte, vollkommen unempfindlich. Außerdem besitzt sie eine große Unempfindlichkeit gegen störende Metallteile.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Einrichtung zur Ortsbestimmung eines längs einer Bahn ~ beweglichen Objekts und zum Datenaustausch zwischen Ob-Objekt und ortsfesten Einrichtungen mittels eines längs der Bahn verlegten, mit Sende- und/oder Empfangseinrichtungen versehenen teitersystems und auf dem Objekt sich befindenden Empfangs- und/oder Sendespulen, wobei die Bahn in aufeinanderfolgende Abschnitte s1, S2' s) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Leiterpaar längs der Bahn so verlegt ist, daß in den Abschnitten S1, s3, ... der eine Leiter links von der Mitte der Bahn, der andere rechts von der Mitte der Bahn und in den Abschnitten s2, 54, ... beide Leiter zusammen in der Mitte der Bahn verlaufen, daß ein zweites Leiter paar in gleicher Art, jedoch bezogen auf die Jeweiligen Nachbarabschnitte (d. h. links und rechts liegend in den Abschnitten s2, s4, ... und zusammenliegend in den Abschnitten s1, S3, ...) verlegt ist, und daß die Seien Leiter jedes Leitungspaars an beiden nden der Bahn m-teinander verbunden sind, an einem Ende an die beiden -Verbindungspunkte je eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung angeschlossen ist, an dem anderen Ende die beiden Verbindungspun1te direkt miteinander verbunden sind und von dort eine gemeinsame Rückleitung zu den Sende- und Empfangseinrichtungen führt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Rückleitung in der Mitte der Bahn verlegt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das erste Leiterpaar eine Wechselspannung mit der Frequenz f1, in das zweite Leiterpaar eine Wechselspannung mit der Frequenz f2 eingespeist wird und in einer Empfangsspule auf dem Objekt die bei der Bewegung des Objekts abwechselnd empfangenen Frequenzen f1 und f2 zur Positionsbestimmung dienen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch Rekennzeichnet, daß von einer Sende spule des Objekts aus eine Wechselspannung in das Leitungssystem induziert wird, die beiden Leiter paare Empfangseinrichtungen besitzen und aus den bei der Bewegung des Objekts abwechselnd in diesen Empfangseinrichtungen auftretenden Wechselspannungen die Position des Objekts bestimmt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch p;ekennzeichnet, daß eine weitere Wechselspannung bestimmter Frequenz zur Datenübertragung an das Objekt gleichzeitig in beide I,eiterpaare eingespeist wird und die im Objekt empfangen wird, und das Objekt mittels derselben oder einer anderen Frequenz Daten über die teiterpaare zu einer ortsfesten Station sendet.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Objekt in das Leitungssystem induzierte, der Positionsbestimmung dienende Mechselspannung selbst als Datenträger verwendet wird.