DE3101636C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur drahtlosen Energie- und Informationsübertragung zwichen einer auf einem spurgebundenen Fahrzeug angeordneten Informations-Quelle und einer ortsfesten Informations-Senke unter Verwendung von Ferritstab- und langgestreckten Rahmenantennen, wobei die Senke als Abfragegerät einen antennenverbundenen Sender zur Energie­ übertragung und eine ebenfalls mit einer Antenne verbundene In­ formationsempfangseinrichtung aufweist, und die Quelle als Ant­ wortgerät eine antennenverbundene Energieempfangseinrichtung mit nachgeschaltetem Speisestromkreis für eine an eine zweite Antenne des Antwortgerätes angeschlossene Informationssendeein­ richtung enthält.

Damit zwischen spurgeführten Objekten und Streckeneinrichtungen punktförmig Informationen von passiven Antwortgeräten an aktive Abfragegeräte übermittelt werden können, sind Einrichtungen der eingangs genannten Gattung entwickelt worden ("Automatisches Lesen von Kennungen für Güterwagen", Siemens Zeitschrift, 37. Jahrgang, Heft 11, November 1963, Seite 779 bis 785). Bei einer derartigen Einrichtung erfolgt die Informationsüber­ tragung über mehrere quer zur Spurrichtung angeordnete Ferrit­ stabantennen, die Energieabgabe über eine Rahmenantenne und die Energieaufnahme durch eine Ferritstabantenne des Antwortge­ rätes.

Für den Fall, daß die Antennenanordnung in Spurrichtung relativ schmal gestaltet sein soll, ist eine derartige Konfiguration nicht geeignet.

Es würde sich für diesen Fall anbieten, die für die Informa­ tionsübertragung vorgesehenen Ferritstabantennen in Spurrich­ tung anzuordnen. Damit wären zwar immer noch die Energieüber­ tragung und die Informationsübertragung durch eine um 90° ver­ schiedene Polarisationsrichtung der entsprechenden elektrischen Signale voneinander entkoppelt, jedoch hätte eine derartige An­ ordnung den Nachteil, daß das zur Informationsübertragung dienende Signal beim Passieren von in Spurrichtung angeordne­ ten Ferritstabantennen des Antwortgerätes und des Abfrage­ gerätes mit einer zweimal um 180° wechselnden Phasnlage in die empfangende Ferritstabantenne eingekoppelt würde. Die Auswer­ tung eines solchen Signals wäre technisch aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß die Antennenanordnun­ gen in Spurrichtung schmal ausgebildet sein können, ohne daß das elektrische Signal für die Informationsübertragung Phasen­ sprünge beinhaltet.

Unter Berücksichtigung der Erkenntnis, daß Phasensprünge im empfangenen Signal des Energieübertragungskanals tolerierbar sind, weil dieses Signal zur Energiebereitstellung nicht aus­ zuwerten, sondern nur gleichzurichten und zu glätten ist, wird die obengenannte Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß im Abfragegerät und im Antwortgerät jeweils eine einzige in Rich­ tung der Passage angeordnete Ferritstabantenne vorgesehen ist, an welche die Einrichtungen für die Energieübertragung ange­ schlossen sind, daß jeweils eine über die Einwirklänge der je­ weiligen Ferritstabantenne wirksame Rahmenantenne angeordnet ist, mit denen die Einrichtungen für die Informationsübertra­ gung verbunden sind.

Aus Gründen der Verfügbarkeit erweist es sich als vorteilhaft, wenn für das Abfragegerät und für das Antwortgerät identische Antennenanordnungen vorgesehen sind.

Wenn im Abfragegerät eine Überwachungseinrichtung zum Detektieren eines Resonanzschwingkreises des Antwort­ gerätes vorgesehen ist, kann damit ein Ausfall der für die Informationsübertragung vorgesehenen Einrichtungen leicht detektiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Darstellung nach Art eines Blockschaltbildes zeigt - durch gestrichelte Linien angedeutet - ein Abfragege­ rät AB und ein Antwortgerät AN, die beide spurgebunden (durch einen Doppelpfeil symbolisiert) gegeneinander beweglich sind.

Das Abfragegerät AB weist einen Oszillator O mit einer Arbeitsfrequenz f 1 auf, dessen Ausgangssignal einer ersten, wie alle weiteren Windungen durch ein ausge­ fülltes Feld dargestellten Windung W 1 einer Ferrit­ stabantenne F 1 des Abfragegerätes AB zugeführt wird. Während der Passage der Ferritstabantenne F 1 gegen­ über einer Ferritstabantenne F 2 des Antwortgerätes AN empfängt diese das Signal der Frequenz f 1 des Oszil­ lators O mit Hilfe einer Wicklung W 2. Aus dem empfan­ genen Signal wird im Antwortgerät AN über einen Um­ setzer U die Sendeenergie für eine Sendeeinrichtung SE 1 gewonnen, die ein entsprechend einer Information einer Quelle Q 1 moduliertes Sendesignal einer Mitten, frequenz f 2 einer räumlich der Ferritstabantenne F 2 zugeordneten Rahmenantenne R 1 zuführt. Diese wirkt während der Passage der Ferritstabantennen F 1 und F 2 auf eine Rahmenantenne R 2 des Abfragegerätes AB ein. Das von der Rahmenantenne R 2 empfangene Signal der Mittenfrequenz f 2 gelangt an eine Empfangseinrich­ tung E 1, welche die jeweilige Information der Quelle Q 1 detektiert und einer Senke S 1 zuführt.

Damit eine Unterbrechung der Informationsübertragung sicher detektiert werden kann, ist auf der Ferritstab­ antenne F 2 eine mit einem Kondensator K zusammenwir­ kende Wicklung W 3 vorgesehen. Diese bildet zusammen mit dem Kondensator K einen auf eine Frequenz f 3 abge­ stimmten Resonanzschwingkreis, der bei jeder Passage des Abfragegerätes AB gegenüber einem Antwortgerät, z. B. AN, eine sicher erkennbare Rückwirkung auf eine an eine Wicklung W 4 der Ferritstabantenne F 1 ange­ schlossene Überwachungseinrichtung UE ausübt, die dauernd ein Signal der Frequenz f 3 aussendet.

Für den Fall, daß Informationen nicht nur vom Antwort­ gerät AN an das Abfragegerät AB zu übertragen sind, sondern daß auch von einer Quelle Q 2 auf Seiten des Abfragegerätes AB an eine Senke S 2 auf Seiten des Ant­ wortgerätes AN Informationen übertragen werden sollen, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Quelle Q 2 eine Sendeeinrichtung SE 2 steuert, deren Signal einer Mittenfrequenz f 4 über eine Gabelschaltung G 2 die Rah­ menantennen R 2 und R 1 sowie eine Gabelschaltung G 1 an eine Empfangseinrichtung E 2 gelangt. Die von dieser detektierten Informationen werden an die Senke S 2 weitergeleitet. Die für eine solche Duplexübertragung zusätzlich erforderlichen Schaltungselemente sind in der Zeichnung gestrichelt dargestellt.

Claims (3)

1. Einrichtung zur drahtlosen Energie- und Informationsübetra­ gung zwischen einer auf einem spurgebundenen Fahrzeug angeord­ neten Informations-Quelle und einer ortsfesten Informations- Senke unter Verwendung von Ferritstab- und langgestreckten Rah­ menantennen, wobei die Senke als Abfragegerät einen antennenver­ bundenen Sender zur Energieübertragung und eine ebenfalls mit einer Antenne verbundene Informationsempfangseinrichtung auf­ weist, und die Quelle als Antwortgerät eine antennenverbundene Energieempfangseinrichtung mit nachgeschaltetem Speisestrom­ kreis für eine an eine zweite Antenne des Antwortgerätes ange­ schlossene Informationssendeeinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im Abfragegerät (AB) und im Antwortgerät (AN) jeweils eine einzige in Richtung der Passage angeordnete Ferritstabantenne (F 1, F 2) vorgesehen ist, an wel­ che die Einrichtungen für die Energieübertragung angeschlossen sind, daß jeweils eine über die Einwirklänge der jeweiligen Ferritstabantenne (F 1, F 2) wirksame Rahmenantenne (R 1, R 2) an­ geordnet ist, mit denen die Einrichtungen für die Informations­ übertragung verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für das Abfragegerät (AB) und für das Antwortgerät (AN) identische Antennenanord­ nungen vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Abfragegerät (AB) eine Überwachungseinrichtung (UE) zum Detektieren eines Resonanzschwingkreises (W 3, K) des Antwortgerätes (AN) vorgesehen ist.