DE3114601C2 - - Google Patents

Description

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 längs eines Gleises an­ geordnet. Das Fahrzeug weist je eine Antenne für den Da­ tenempfang 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 ge­ nannten Antennen.

Aus der DE-AS 22 04 947 ist eine Anordnung zur punktförmi­ gen 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 ähnliche Anordnung bekannt, bei welcher das Fahrzeug­ gerät am Wagenfußboden und das Streckengerät im Gleis angebracht ist. Die jeweilige Empfangseinrichtung weist in Fahrtrichtung gesehen in vorgegebenem Abstand hinterein­ ander 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.

In der zwar früher angemeldeten, aber erst nach dem An­ meldetag veröffentlichten DE 30 40 839 A1 (ältere An­ meldung) ist eine Anordnung zur punktförmigen Übertragung von Daten von einem spurgebundenen Fahrzeug an ein Streckengerät beschrieben, bei der zusätzlich zur Daten­ übertragung eine Energieübertragung bzw. eine Signalisierung (Wachschaltung) vom Streckengerät zum Fahrzeug erfolgt, wobei die Übertragung der Daten bzw. der Energie sowie die Signalisierung räumlich und zeitlich getrennt voneinander erfolgt.

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 Unteran­ sprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Aus­ führungsformen 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 Datenüber­ tragung.

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 ange­ bracht. Die Antennen des Streckengerätes, ggf. auch das Streckengerät selbst, befinden sich dann sinnvollerweise bei gleisgebundenen Verkehrssystemen zwischen den Gleisen. Es ist daher jeweils an einem Übertragungspunkt nur ein Streckengerät notwendig und beim Fahrzeug nur ein Antennen­ system. Die erfindungsgemäße Anordnung ist aber auch bei berührungsfreien spurgebundenen Verkehrssystemen einsetz­ bar, z. B. bei Magnetbahnen, bei denen das Fahrzeug eine T-förmige Führungsschiene umgreift. Auch hier können beim Fahrzeug die Antennen seitlich unter dem Fahrzeug ange­ bracht 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 selbstverständ­ lich 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 Daten­ übertragungsantenne, läßt eine einfache Richtungsselektivi­ tät 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 über­ tragen. Im Gegensatz zur Anordnung gemäß der eingangs er­ wähnten DE-AS 26 43 945 brauchen also nicht beide Teilin­ formationen für die verschiedenen Fahrtrichtungen abge­ strahlt zu 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, son­ dern daß bei komplexeren Systemen die Richtungsinformation mit dem zugehörigenZeitpunkt auch vom Streckengerät über Draht an eine Zentrale weitergeleitet werden kann. Ver­ gleicht man die Pegel der Energieübertragung an beiden Empfangsantennen des Streckengerätes, so kann mit Hilfe der Punkte gleichen Pegels (Fig. 1C) eine recht genaue Punkt­ ortung 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 wer­ den darf. Eine vorteilhafte Alternative dazu ist der Fre­ quenzbereich von 5 bis 500 kHz, also im extremen Nahfeld. Hier liegt der Vorteil darin, daß wegen des 1/r³-Abfalls der Feldstärke nur ein scharf abgegrenzter Bereich ausgeleuchtet wird. Dies verbessert die Gleisselektivität der Übertragungs­ punkte. Außerdem sind die Übertragungsverhältnisse bei Schnee relativ konstant. Die Antennen zur Energieübertragung werden vorzugsweise als einfache Spulen ausgebildet.

Für die Datenübertragung ist eine Frequenz bei 460 MHz vor­ teilhafter 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 be­ troffenen Anordnungen naturgemäß auftreten, wird FSK-Modula­ tion für die Datenübertragung vorgezogen. Alle Übertragungs­ punkte arbeiten auf derselben Frequenz und mit sehr geringer Sendeleistung.

Als Antennen für die Datenübertragung sind zwei Möglich­ keiten 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 be­ steht aus einem 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 Ener­ gieübertragung für eine definierte, kurze Zeit abgeschaltet werden. Dies hat aber nur dann einen Sinn, wenn die Quit­ tungsinformation auf der ortsfesten Seite auch ausgewertet wird und das Ausbleiben der Quittung zu sinnvollen Reak­ tionen des Betriebsleitsystems führt.

Claims (12)

1. Anordnung zur punktförmigen Datenübertragung von einem Streckengerät an ein spurgebundenes Fahrzeug auf in beiden Richtungen befahrbaren Strecken, wobei das Streckengerät Daten für beide Fahrtrichtungen abgeben kann, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sowohl das Fahrzeug als auch das Strecken­ gerät je einen Teil zur Wachschaltung und/oder Energie­ übertragung 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 Energie­ übertragung einen oder einige Meter vor bzw. hinter der Datenübertragungsantenne angebracht sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Empfangsseite eine Einrichtung zum Ver­ gleich der Pegel der Antennen zur Energieübertragung vor­ handen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Wachschaltung und/oder Energieüber­ tragung eine ISM-Frequenz, z. B. bei 13,56 MHz verwendet wird.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Wachschaltung und/oder Energieüber­ tragung eine Frequenz bei 5 bis 500 kHz verwendet wird.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Antennen zur Wachschaltung und/oder Energieübertragung Spulen vorgesehen sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung im 4 m, 2 m oder 0,7 m-Band mit sehr geringer Sendeleistung vorge­ nommen wird.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale FSK-moduliert sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch 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 Schlitzkabel oder eine ein- bis fünf Meter lange Band­ leitung in oder neben der Spur.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug als Quittung für eine erfolgreiche Datenübertragung die Energieüber­ tragung 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.