DE3043461C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist bereits aus der DE 29 40 589 A1 bekannt.

Das bekannte Verfahren dient zur Entfernungsmessung zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer ortsfesten Station, welche regelmäßig Datentelegramme austauschen. Das Verfahren sieht vor, daß im Fahrzeug der Takt eines empfangenen Datentelegramms er­ mittelt wird und daß mit diesem ermittelten Takt ein Antwort­ telegramm ausgesendet und in der ortsfesten Station empfangen wird, wo wiederum der Takt des empfangenen Antworttelegramms ermittelt und dessen Phasenverschiebung gegenüber dem Sendetakt des ursprünglich ausgesendeten Datentelegramms bestimmt wird. Da es sich hierbei jeweils um eine Einzelmessung der Laufzeit eines Impulses handelt, ist die Genauigkeit der Ortsbestimmungen des Fahrzeuges bei diesem Verfahren i. a. nicht sehr hoch.

Es ist weiterhin bekannt, zur Entfernungsmessung zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer ortsfesten Station die Laufzeit von Impulsen auf einem Übertragungskanal auszuwerten. Die DE 27 03 931 A1 beschreibt z. B. eine relativ komplizierte Ein­ richtung, bei der die ortsfeste Station in regelmäßigen Abständen Impulse an das Fahrzeug sendet, und dieses zu anderen Zeitpunkten Impulse an die ortsfeste Station zurücksendet. Mit der dort be­ schriebenen Einrichtung ist es auch möglich, eine Eigenortung des Fahrzeugs durchzuführen, was jedoch von der vorliegenden Erfindung nicht bezweckt wird. Die DE 26 18 078 A1 beschreibt ein Verfahren zur Lokalisierung von Schienenfahrzeugen mit Hilfe eines an der Strecke installierten Linienleiters, wobei das Fahrzeug ein Signal aussendet, welches sich im Linien­ leiter nach beiden Richtungen fortpflanzt und von zwei ortsfesten Empfängern empfangen wird. Aus der Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des Signals in beiden Empfängern wird auf die Position des Fahrzeugs geschlossen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches besonders einfach ist und bereits vor­ handene Einrichtungen ausnutzt sowie eine höhere Genauigkeit der Ortsbestimmung ermöglicht.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Der Unteranspruch beinhaltet eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.

Anhand der Figuren wird die Erfindung im folgenden näher erörtert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem linienförmigen Beeinflussungssystem für spurgebundene Fahrzeuge. Entlang einer Fahrspur sind in regelmäßigen Abständen ortsfeste Stationen ange­ ordnet, von denen in der Fig. 1 nur eine angedeutet ist. Die Stationen sind mit einer Trassenzentrale verbunden. Ortsfeste Stationen und mobiles Fahrzeug weisen Sende-/Empfangsgeräte auf, über die regelmäßig Datentelegramme ausgetauscht werden. Die Datentelegramme werden mit einem festen Bit-Takt ausgesendet. Die Empfänger müssen selbstverständlich auf den Takt eines einlauf­ enden Datentelegrammes synchronisiert werden. Gemäß der Erfindung sendet nun das Fahrzeug ein Antworttelegramm mit dem Takt aus, auf den sein Empfänger zuvor durch ein empfangenes Datentelegramm synchronisiert worden ist. Dazu sind auf dem Fahrzeug keinerlei zusätzliche elektronische Einrichtungen notwendig. In der orts­ festen Station läuft der Takt, mit dem ein Datentelegramm an das Fahrzeug ausgesendet wurde, weiter. Der Takt des vom Fahrzeug ausgesendeten Antworttelegramms ist beim Empfang durch die ortsfeste Station demgegenüber um einen Betrag τ phasenverschoben, welcher von der Laufzeit der Datentelegramme und somit von der Entfernung zwischen Fahrzeug und ortsfester Station abhängt. In der ortsfesten Station wird diese Phasenverschiebung τ ermittelt, die entsprechende Entfernung errechnet und an die Trassenzen­ trale weitergemeldet. Selbstverständlich kann die Berech­ nung auch erst in der Zentrale erfolgen. Bezüglich der Zu­ ordnung der Entfernungsbestimmung zum Fahrzeug in der Trassenzentrale bestehen keine Probleme. Die Datentele­ gramme enthalten regelmäßig die Kennung des Fahrzeugs, so daß die Zuordnung zwangsläufig ist, wenn das Datentele­ gramm und die Entfernungsangabe parallel in der Trassen­ zentrale einlaufen.

Fig. 2 zeigt noch einmal detaillierter ein Zeitdiagramm mit Datentelegrammen und zugehörigen Takten. Die ortsfeste Station sendet zu einem gewissen Zeitpunkt ein Datentele­ gramm SO an ein bestimmtes Fahrzeug. Der zugehörige Takt, Takt SO, ist in der Figur darunter eingezeichnet. Dieser Takt läuft in der ortsfesten Station weiter. Das Daten­ telegramm trifft auf dem Fahrzeug aufgrund der Laufzeit im Übertragungsweg zeitverschoben ein, EM. Das Sende-/ Empfangsgerät des Fahrzeugs wird auf den Takt EM dieses einlaufenden Datentelegramms EM synchronisiert und sendet ein Antworttelegramm SM - z. B. kurz nach Ende des eingelaufenen Datentelegramms EM - mit dem Takt SM gleich Takt EM. Das Antworttelegramm trifft wiederum zeit­ verschoben in der ortsfesten Station ein, EO. Dort wird der Empfänger auf dessen Takt, Takt EO, synchronisiert, welcher gegen den ursprünglichen Sendetakt, Takt SO, um einen von der Entfernung zwischen Fahrzeug und ortsfester Station abhängigen Betrag τ phasenverschoben ist.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbe­ sondere vorteilhaft bei linienförmigen Beeinflussungssyste­ men mit Funk im GHz-Bereich. Bei solchen Systemen betragen die charakteristischen Abstände zwischen ortsfesten Sta­ tionen z. B. bis 2 km. Bei Bitraten der Datentelegramme von maximal 75 kbit/sec ergibt sich, daß die maximal mög­ liche Phasenverschiebung zwischen Sende- und Empfangstakt in der ortsfesten Station kleiner ist als ein Taktschritt. Es braucht daher tatsächlich nur die Phasenverschiebung t zwischen den beiden Takten bestimmt zu werden, eine (abso­ lute) Zeitmarke wird nicht benötigt. Es ist irrelevant, zu welchem Zeitpunkt das Antworttelegramm des Fahrzeugs in Beziehung zum Datentelegramm der ortsfesten Station ausge­ sendet wird, wichtig ist die feste Phasenbeziehung.

Bei Beeinflussungssystemen, wo aufgrund der möglichen Ent­ fernungen oder Bit-Geschwindigkeiten die Phasenverschiebung τ größer als ein Taktschritt werden kann, ist das Setzen einer (absoluten) Zeitmarke notwendig. Dazu können z. B. spezielle Zeichen in die Datentelegramme eingefügt werden.

Gegenüber einer Einzelmessung der Laufzeit eines Impulses bei bekannten Verfahren oder Einrichtungen ist mit dem er­ findungsgemäßen Verfahren eine höhere Genauigkeit der Orts­ bestimmung möglich, da die Phasenverschiebung τ über mehre­ re Taktschritte gemittelt werden kann.

Claims (2)

1. Verfahren zur Entfernungsmessung zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer ortsfesten Station, welche regelmäßig Daten­ telegramme austauschen, wobei im Fahrzeug der Takt eines empfan­ genen Datentelegramms ermittelt wird und mit diesem ermittelten Takt ein Antworttelegramm ausgesendet und in der ortsfesten Station empfangen wird, wo wiederum der Takt des empfangenen Antworttelegramms ermittelt und dessen Phasenverschiebung gegen­ über dem Sendetakt des ursprünglich ausgesendeten Datentelegramms bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der ortsfesten Station die Phasenverschiebung (τ) über mehrere Taktschritte gemittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Datentelegramme ein oder mehrere Zeichen als Zeitmarke eingefügt werden.