DE3114601A1

DE3114601A1 - Anordnung zur punktfoermigen datenuebertragung von einem streckengeraet an ein spurgebundenes fahrzeug

Info

Publication number: DE3114601A1
Application number: DE19813114601
Authority: DE
Inventors: Pedro de Dr.-Ing. 7913 Senden La Fuente
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE3114601C2

Description

Anordnung zur punktförmigen Datenübertragung von einem
Streckengerät an ein spurgebundenes Fahrzeug Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Anordnung ist aus der DE-AS 26 43 945 bekannt.
Dabei sind Streckengeräte seitlich leings eines Gleises angeordnet. Das Fahrzeug weist je eine Antenne für den Datenempfang auf beiden Längsseiten auf. Das Streckengerät überträgt beide Teilinformationen für die verschiedenen Fahrtrichtungen. Das Fahrzeug wählt daraus die richtige Teilinformation in Abhängigkeit vom Empfangspegel der genannten Antennen.
Aus der DE-AS 22 04 947 ist eine Anordnung zur punktförmigen Datenübertragung von einem Streckengerät an ein spur- gebundenes Fahrzeug bekannt, bei welcher das Streckengerät vom Fahrzeug aus wachgeschaltet, d. h. aktiviert wird und daraufhin Daten abstrahlt. Aus der DE-AS 29 10 709 ist eine ähnlichs Anordnung bekannt, bei welcher das Fahrzeuggerät am Wagenfußboden und das Streckengerät im Gleis angebracht ist. Die jeweilige Empfangseinrichtung weist in Fahrtrichtung gesehen in vorgegebenem Abstand hintereinander zwei an eine Umschalteinrichtung angeschlossene Empfangsorgane auf. Dadurch soll eine nach dem Start-Stop-Prinzip arbeitende Maßbasis,beispielsweise zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, geschaffen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben mit einem einfachen und robusten Aufbau, die eine Feststellung der Fahrzeugrichtung beim Streckengerät erlaubt.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausführungsformen der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren noch näher erläutert.
FIG. 1 zeigt den Ablauf der Datenübertragung beim Überfahren eines Streckengerätes durch ein Fahrzeug. Die FIG. 2 und 3 zeigen vorteilhafte Ausbildungen der Antennen zur Datenübertragung.
Die erfindungsgemäße Anordnung besteht beim Streckengerät und beim Fahrzeug aus je einem Teil zur Wachschaltung und/ oder Energieübertragung, in FIG. 1 mit E bezeichnet, und einem Teil zur Datenübertragung, in FIG. 1 mit D bezeichnet.
Beim Fahrzeug sind alle Antennen unter dem Fahrzeug angebracht. Die Antennen des Streckengerätes, ggf. auch das Streckengerät selbst, befinden sich dann sinnvollerweise bei gleisgebundenen Verkehrasystemen zwischen den Gleisen.
Es ist daher jeweils an einem Übertragungspunkt nur ein Streckengerät notwendig und beim Fahrzeug nur ein Antennensystem. Die erfindungsgemäße Anordnung ist aber auch bei berührungsfreien spurgebundenen Verkehrssystemen einsetzbar, z. B. bei Magnetbahnen, bei denen das Fahrzeug eine T-förmige Führungsschiene umgreift. Auch hier können beim Fahrzeug die Antennen seitlich unter dem Fahrzeug angebracht werden, und die Antennen des Streckengerätes seitlich an der T-förmigen Schiene. Eines der beiden Antennensysteme - entweder beim Fahrzeug oder bei der Schiene - muß dann auf beiden Seiten vorhanden sein. Dies wird man selbstverständlich vom Aufwand abhängig machen, nämlich davon, ob die Fahrzeugdichte oder die Dichte der Streckengeräte größer ist.
Die Verdopplung des Teils zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung, mit einer Anordnung der zugehörigen Antennen vorzugsweise 1 Meter vor bzw. hinter der Datenübertragungsantenne, läßt eine einfache Richtungsselektivität zu. Die Energieübertragungsantenne des Streckengeräts, die zuerst angestrahlt wird, bestimmt die Richtung, aus der das Fahrzeug kommt, vgl. FIG. 1B. Das Streckengerät wird gleichzeitig wachgeschaltet und die Datenübertragung zum Fahrzeug in Gang gesetzt. In Abhängigkeit von der erkannten Fahrtrichtung werden unterschiedliche Informationen übertragen. Im Gegensatz zur Anordnung gemäß der eingangs erwähnten DE-AS 26 43 945 brauchen also nicht beide Teilinformationen für die verschiedenen Fahrtrichtungen abgettalllt wil werden. Dadurch verkürzt sich die Zeit für die Datenübertragung auf die Hälfte. Das Streckengerät kehrt schließlich in die Ruhestellung zurück, vgl. FIG. 1D.
Es versteht sich, daß die beim Streckengerät gewonnene Richtungsinformation nicht nur dazu benutzt werden kann, um die Abstrahlung der passenden Daten einzuleiten, sondern daf bei komplexeren Systemen die Richtungsinformation mit dem zugehörigen Zeitpunkt auch vom Streckengerät über Draht an eine Zentrale weitergeleitet werden kann. Vergleicht man die Pegel der Energieübertragung an beiden Empfangsantennen des Streckengerätes, so kann mit Hilfe der Punkte gleichen Pegels (FIG. 1C) eine recht genaue Punktortung von der ortsfesten Seite aus durchgeführt werden.
Für die Wachschaltung und/oder Energieübertragung ist eine ISM-Frequenz (ISM für: Industry, Scientific, Medical), z. B.
bei 13,56 MHz, vorteilhaft. Der Vorteil liegt darin, daß auf dieser Frequenz relativ hohe Leistung abgestrahlt werden darf. Eine vorteilhafte Alternative dazu ist der Frequenzbereich von 5 bis 500 kHz, also im extremen Nahfeld.
Hier liegt der Vorteil. darin, daß wegen des 1/r3-Abfal.js der Feldstärke nur ein scharf abgegrenzter Bereich ausgeleuchtet wird. Dies verbessert die Gleisselektivität der Übertragungspunkte. Außerdem sind die Ubertragungsverhältnisse bei Schnee relativ konstant. Die Antennen zur Energieübertragung werden vorzugsweise als einfache Spulen ausgebildet.
Für die Datenübertragung ist eine Frequenz bei 460 MHz vorteilhafter als im 80 MHz- oder 160 MHz-Band, weil diese im höchsten üblichen Mobilfunk-Frequenzbereich liegt und hier die geringsten EMV-Störungen zu erwarten sind. Wegen mögli cher Störungen und der großen Pegeldynamik, die bei den betroffenen Anordnungen naturgemäß auftreten, wird FSK-Modtiiation für die Datenübertragung vorgezogen. ALle Übertragungs punkte arbeiten auf derselben Frequenz und mit sehr geringer Sendeleistung.
Als Antennen für die Datenübertragung sind zwei Möglichkeiten besonders vorteilhaft, die in den FIG. 2 und 3 skizziert sind. Die erste ist eine Kombination von einem Dipol, der auf einer Schwelle montiert ist, mit einem dazu parallel liegenden Dipol unter dem Fahrzeug. Die zweite besteht aus ein 1 bis 5 m langen Stück Kabel (Bandleitung oder Schlitzkabel) zwischen den Schienen auf den Schwellen und einem senkrecht nach unten zeigenden Monopol unter dem Fahrzeug.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vom Fahrzeug als Quittung für eine erfolgreiche Datenübertragung die Energieübertragung für eine definierte, kurze Zeit abgeschaltet werden. Dies hat aber nur dann einen Sinn, wenn die Quittungsinformation auf der ortsfesten Seite auch ausgewertet wird und das Ausbleiben der Quittung zu sinnvollen Reaktionen des Betriebsleitsystems führt.
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Claims

Patentansprüche Anordnung zur punktförmigen Datenübertragung von einem Streckengerät an eiii spurgebundenes Fahrzeug auf in beiden Richtungen befahrbalen Strecken, wobei das Streckengerät Daten f$fr beide Fnhj trichtiingn abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Fahrzeug als auch das Streckengerät je einen Teil zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung und einen Teil zur Datenübertragung aufweisen, daß der Teil zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung doppelt ausgeführt ist mit je einer Antenne vor und hinter der Datenübertragungsantenne und daß beim Fahrzeug alle Antennen unter dem Fahrzeug angebracht sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen des Teils zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung einen oder einige Meter vor bzw. hinter der Datenübertragungsantenne angebracht sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite eine Einrichtung zum Vergleich der Pegel der Antennen zur Eiiergieübertragng vorsonden ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung eine ISM-Frequenz, z. B. bei 13,56 MHz, verwendet wird.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung eine Frequenz bei 5 bis 500 kMz verwendet wird.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Antennen zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung Spulen vorgesehen sind.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung im 4 m, 2 m oder 0,7 m-Band mit sehr geringer Sendeleistung vorgenommen wird.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale FSK-moduliert sind.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen zur Datenübertragung Dipole sind.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne zur Datenübertragung beim Fahrzeug ein senkrecht nach unten zeigender Monopol ist und beim Streckengerät ein ein- bis fünf Meter langes Kabel in oder neben der Spur.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug als Quittung fiir eine erfoLgrfiche Datenübertragung die Energie@bertragung für eine definierte Zeit unterbricht.
12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Rechenmittel aufweist zur Berechnung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus dem Zeitversatz zwischen dem Ansprechen der beiden ortsfesten Antennen zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung.