DE3205314C2 - Device for self-location of a track-guided object - Google Patents
Device for self-location of a track-guided objectInfo
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Abstract
Die Einrichtung geht von einer Linienleiteranordnung (LL) mit einem mäanderförmigen Leiter (L2) und einem zu diesem symmetrisch verlegten Mittenleiter (L1) aus. Auf dem Objekt (O) ist eine Empfangseinrichtung vorgesehen, die einen hufeisenförmigen Ferritkörper (F) aufweist, dessen Schenkel zum Linienleiter (LL) zeigen. Mit dieser Empfangseinrichtung wird zum einen ein im Linienleiter (LL) vorliegendes Signal kontinuierlich erfaßt und eine eingeprägte Information demoduliert, zum anderen werden die Intervalle des Mäanders detektiert. Damit ist eine genaue objektseitige Wegmessung möglich.The device is based on a line conductor arrangement (LL) with a meander-shaped conductor (L2) and a center conductor (L1) laid symmetrically to this. A receiving device is provided on the object (O) which has a horseshoe-shaped ferrite body (F), the legs of which point towards the line conductor (LL). With this receiving device, on the one hand, a signal present in the line conductor (LL) is continuously detected and impressed information is demodulated; on the other hand, the intervals of the meander are detected. This enables precise distance measurement on the object side.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 08 529 bekannt.Such a device is known from DE-OS 08 529.
Die objektseitige Empfangseinrichtung besteht dort aus drei gesonderten Empfangsspulen, von denen eine für eine ständige Informationsübertragung mit einer Streckenzentrale an den Mittelleiter der Linienleiteranordnung angekoppelt ist, während die anderen beiden jeweils rechts und links des Mittelleiters an den Außenleiter der Linienleiteranordnung angekoppelt sind.The object-side receiving device consists of three separate receiving coils, one of which for constant information transfer with a line control center to the center conductor of the line conductor arrangement is coupled, while the other two to the right and left of the center conductor to the outer conductor are coupled to the line conductor arrangement.
Diese Ausbildung der Empfangseinrichtung hat den Nacliteil, daß die Steuersignale der objektseitigen Phasenvergleichseinrichtung dann, wenn sich das Objekt nicht genau symmetrisch zur Linienleiteranordnung fortbewegt, nicht beim Passieren der durch die Linienleiterverlegung definierten Intervallgrenzen sondern versetzt hierzu ausgelöst werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß bei unsymmetrischer Führung von Objekt und Linienleiter das Feld des Mittelleiters der Linienleiteranordnung unterschiedlich stark auf die beiden äußeren Spulen der Empfangseinrichtung wirkt. Die Folge davon ist, daß der Phasenvergleichseinrichtung beim Passieren einer Intervallgrenze von den beiden Spulen her eine Spannung zugeführt wird, die beim Vorrücken des Objektes entweder zu einem zu frühen oder zu spaten Umschwingen der Phasenlage der resultierenden Empfangsspannung bezüglich der jeweils passierten Intervallgrenze führt. Der dadurch verursachte Örtungsfehler kann in der Größenordnung von cm liegen; bei einer Intervailänge von weniger als 0,5 m macht dies immerhin Ortungsfehler von einigen % aus.This embodiment of the receiving device has the additional benefit that the control signals of the object-side phase comparison device when the object does not move exactly symmetrically to the line cable arrangement, not when passing through the line cable installation defined interval limits but offset to this. The reason for that lies in the fact that if the object and line conductor are routed asymmetrically, the field of the center conductor of the line conductor arrangement acts differently on the two outer coils of the receiving device. The consequence of this is that the phase comparison device when passing an interval limit of the two Coils ago a voltage is supplied which either too early when the object is advanced or too late a reversal of the phase position of the resulting received voltage with respect to the respectively passed Interval limit leads. The localization error caused by this can be of the order of cm; with an interval length of less than 0.5 m, this at least accounts for positioning errors of a few%.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebene η Gattung so weiterzubilden, daß Ortungsfehler, wie sie vorstehend näher erläutert wurden, vermieden werden.The object of the invention is to provide a device of the type specified in the preamble of claim 1 so that location errors, as explained in more detail above, are avoided.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches. Sie ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention solves this problem by the characterizing features of the patent claim. she is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.
Die Zeichnung zeigt in ihrem oberen Teil abschnittsweise ein Objekt O, das in einer vertikal zur Zeichnungsebene liegenden Fahrrichtung spurgebunden eine Strecke SbefährL Längs der Spur verläuft als Linienleiteranordnung ein Linienleiter LL, dessen Verlegung im einzelnen durch eine im unteren Teil der Figur dargestellte Draufsicht gezeigt ist Der Linienleiter LL besteht dabei aus einem in Spurrichtung geführten ersten Leiter L 1 und einem zu diesem im Wechsel in einem vorgegebenen festen Abstand auf der einen bzw. auf der anderen Seite verlegten zweiten Leiter L 2. Der Wechsel erfolgt dabei stets Vi gleichen Intervallen.The upper part of the drawing shows sections of an object O which, in a direction of travel vertical to the plane of the drawing, is lane-bound a distance SbefahrL along the lane as a line conductor arrangement, a line conductor LL, the laying of which is shown in detail by a plan view shown in the lower part of the figure Line conductor LL consists of a first conductor L 1 routed in the direction of the track and a second conductor L 2 laid alternately at a predetermined fixed distance on one or the other side. The change always takes place Vi at equal intervals.
Der Linienleiter LL wird von einer Streckenzentrale SZ mit einem entsprechend einer zum Objekt O zu übertragenden Information modulierten Wechselstrom gespeist. Die Einspeisung ist durch einen offenen Pfeil symbolisiert. Ein elektrischer Anschluß des Linienleiters LL ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.The line conductor LL is fed from a line control center SZ with an alternating current modulated in accordance with information to be transmitted to the object O. The feed is symbolized by an open arrow. An electrical connection of the line conductor LL is not shown for the sake of clarity.
Auf dem Objekt O ist ein hufeisenförmiger Ferritkern F vorgesehen, der, wie durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, direkt oberhalb des ersten Leiters L 1 positioniert ist. Die Schenkel des Ferritkerns Fweisen dabei zum Linienleiter LL. Der Ferritkern F ist durch eine stark ausgezogene gestrichelte Linie symbolisiert. Auf dem Joch des Ferritkernes Fist eine Wicklung WX angebracht; auf den Schenkeln des Ferritkerns Fsind zwei gleichartige Wicklungen W2 und Wi angeordnet, die allerdings, wie durch jeweils einen Punkt angedeutet, entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisen. Die Wicklungen Wl und Wi sind in Reihe geschaltet. Der Ferritkern F mit den Wicklungen WX bis Wi stellt damit eine Empfangseinrichtung für die Signale des Linienleiters LL dar, wobei die Wicklungen Wi bis Wi als Empfangsorgane anzusehen sind. Die Breite des Joches des Ferritkerns Fist geringer als die Breite des Linienleiters LL A horseshoe-shaped ferrite core F is provided on the object O , which, as indicated by a dash-dotted line, is positioned directly above the first conductor L 1. The legs of the ferrite core F point to the line cable LL. The ferrite core F is symbolized by a strongly drawn dashed line. A winding WX is attached to the yoke of the ferrite core F; Two similar windings W2 and Wi are arranged on the legs of the ferrite core F, but, as each indicated by a point, have opposite winding directions. The windings Wl and Wi are connected in series. The ferrite core F with the windings WX to Wi thus represents a receiving device for the signals of the line conductor LL , the windings Wi to Wi being regarded as receiving organs. The width of the yoke of the ferrite core F is less than the width of the line conductor LL
Es sei zunächst angenommen, daß die Empfangsanlage des Objektes O sich in einer Position befindet, die in der Draufsicht durch einen gestrichelt dargestellten Pfeil angedeutet ist. Dabei möge im angenommenen Augenblick der Strom im ersten Leiter L 1 und im zweiten Leiter L 2 den in der Draufsicht durch jeweils einen Pfeil angedeuteten Richtungssinn aufweisen. Der über die Schenkel des Ferritkerns F von der Empfangseinrichtung aufgenommene Fluß des ersten Leiters L X — dargestellt durch eine ausgezogene Linie — induziert in den Wicklungen WX bis Wi Spannungen bestimmter Größe. Dies bleibt ohne Auswirkungen für die beiden Wicklungen W2 und Wi, weil sich die induzierten Spannungen infolge gleicher Dimensionierung dieser Wicklungen, entgegengesetzten Wicklungssinnes und elektrischer Reihenschaltung der Wicklungen kompensieren. Die in der waagerecht angeordneten Wicklung WX induzierte Spannung dient als Bezugsspannung fürIt is initially assumed that the receiving system of the object O is in a position which is indicated in the plan view by an arrow shown in dashed lines. In this case, at the assumed moment, the current in the first conductor L 1 and in the second conductor L 2 may have the directional sense indicated by an arrow in each case in the top view. The flux of the first conductor LX picked up by the receiving device via the legs of the ferrite core F - represented by a solid line - induces voltages of a certain magnitude in the windings WX to Wi. This has no effect on the two windings W2 and Wi, because the induced voltages compensate each other due to the same dimensioning of these windings, opposite winding directions and electrical series connection of the windings. The voltage induced in the horizontally arranged winding WX serves as a reference voltage for
die Bewertung von in den beiden äußeren Wicklungen W2 und Wi induzierten, sich nicht kompensierenden Empfangsspannungen. Diese Spannungen rühren von Flüssen her, die sich um den zweiten Leiter L 2 der Linienleiteranordnung aufbauen und sich lediglich über einen Schenkel des Ferritkerns schließen; sie sind in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien gekennzeichnet the evaluation of non-compensating received voltages induced in the two outer windings W2 and Wi. These voltages originate from fluxes that build up around the second conductor L 2 of the line conductor arrangement and only close over one leg of the ferrite core; they are marked in the drawing by dash-dotted lines
In der angenommenen Position der Empfangseinrichtung induziert der zweite Leiter in der Wicklung W2 eine Spannung während in der durch eine strichpunktierte Linie angenommenen Position eine etwa gleich große Spannung in der Wicklung XV3 induziert werden würde. Die in den Außenwicklungen W2 bzw. Wi vom Strom im zweiten Leiter L 2 induzierten Spannungen sind jeweils gleichphasig bzw. gegenphasig zum Ausgangssignal der Wicklung Wi. In the assumed position of the receiving device, the second conductor induces a voltage in the winding W2, while in the position assumed by a dash-dotted line an approximately equal voltage would be induced in the winding XV3. The voltages induced in the outer windings W2 or Wi by the current in the second conductor L 2 are each in phase or out of phase with the output signal of the winding Wi.
Jedes Ausgangssignal der Wicklung W\ und jedes Ausgangssignal der Wicklungen W2 und Wi werden als erstes bzw. zweites Eingangssignal einem Verstärker V1 bzw. V2 zugeführt, der diese Signale auf einen gleichen Pegel begrenzt verstärkt. Das Ausgangr.iignal des Verstärkers Vl wird zum einen einer Phasenvergleichsschaltung P zugeführt, zum anderen einer Verarbeitungseinrichtung V. Diese letztgenannte demoduliert das über die Wicklung Wi empfangene Signal und detektiert daraus die von der Streckenzentrale SZ übertragene Information.Each output signal of the winding W \ and each output signal of the windings W2 and Wi are supplied as a first and second input signal to an amplifier V 1 and V2 , respectively, which amplifies these signals, limited to the same level. The Ausgangr.iignal Vl of the amplifier is fed to one of a phase comparison circuit P, on the other hand a processing device V. This latter demodulates the received signal via the winding Wi and detects therefrom the information transmitted from the route information center SZ.
Das Ausgangssignal des Verstärkers V2 wird auch der Phasenvergleichsschaltung P zugeführt. Diese gibt dann ein erstes bzw. zweites Steuerkennzeichen ab, wenn die der Phasenvergleichsschaltung P zugeführten Signale gleich- bzw. gegenphasig sind. Die Ausgangssignale der Phasenvergleichsschaltung P dienen dazu, eine objektseitige Wegmeßeinrichtung IVfortzuschalten.The output signal of the amplifier V2 is also fed to the phase comparison circuit P. This then outputs a first or second control code when the signals fed to the phase comparison circuit P are in phase or in phase opposition. The output signals of the phase comparison circuit P serve to switch on an object-side distance measuring device IV.
Sofern eine feinstufigere Wegmessung bei gleicher Linienleiterverlegung erwünscht ist, können mehrere Empfangseinrichtungen in Streckenrichtung versetzt am Objekt angeordnet sein. Damit ist es auch möglich, aufgrund de. Aufeinanderfolge der Beeinflussungen der Empfangseinrichtungen die Fahrtrichtung des Objektes zu detektieren. Ferner ist es auch möglich, an Hand der zeitlichen Aufeinanderfolge der Steuerkennzeichen eine Geschwindigkeitsmessung auf dem Objekt vorzusehen. Die Einrichtung kann auch durch streckenseitige Ortungseinrichtungen ergänzt werdtn.If a more precise path measurement is required with the same line cable routing, several can be used Receiving devices can be arranged offset in the direction of the route on the object. With this it is also possible due to de. Sequence of influences on the Receiving devices to detect the direction of travel of the object. It is also possible to use the temporal sequence of the control code to provide a speed measurement on the object. The facility can also be supplemented by trackside location facilities.
Durch die Verwendung eines hufeisenförmig ausgebildeten Ferritkerns als Träger mindestens der beiden äußeren Wicklungen V/2 und Wi der Empfangseinrichtung wird erreicht, daß der durch den im ersten Leiter L 1 fließenden Strom bedingte Fluß auch bei einem seitlichen Versatz von Objekt und Linienleiteranordnung in beiden Wicklungen gleich große, sich kompensierende Spannungen induziert. Dies ist die Voraussetzung dafür, daß der nachgeordneten Phasenvergleichsschaltung stets und ständig ausschließlich solche Spannungen zugeführt werden, die ihre Ursache in einem im zweiten Leiter L 2 der Linienleiteranordnung fließenden Strom haben. Die Steuersignale der Phasenvergleichsschaltung werden damit exakt zu dem Zeitpunkt ausgelöst, an dem die äußeren Wicklungen W2 bzw. Wi die Intervallgrenzen der Linienleiteranordnung passieren. Ohne Ferritkern dagegen würde der im ersten Leiter fließende Strom in der ihm jeweils näherliegenden Außenwicklung eine höhere Spannung induzieren als in der jeweils anderen Wicklung. Diese Spannungsdifferenz würde J\irch die Phasenvergleichseinrichtung P phasenmäßig bewertet werden und würde zu einem Umschwingen der Empfangsspannungen kurz vor bzw. hinter der Intervallgrenze und damit zu einem Ortungsfeitier führen.The use of a horseshoe-shaped ferrite core as a support for at least the two outer windings V / 2 and Wi of the receiving device ensures that the flow caused by the current flowing in the first conductor L 1 is the same in both windings, even if the object and line conductor arrangement are laterally offset induces large, compensating voltages. This is the prerequisite for the downstream phase comparison circuit always being fed exclusively those voltages which are caused by a current flowing in the second conductor L 2 of the line conductor arrangement. The control signals of the phase comparison circuit are thus triggered exactly at the point in time at which the outer windings W2 or Wi pass the interval boundaries of the line conductor arrangement. Without a ferrite core, on the other hand, the current flowing in the first conductor would induce a higher voltage in the outer winding that is closer to it than in the other winding. This voltage difference would be evaluated in terms of phases by the phase comparison device P and would lead to a reversal of the received voltages shortly before or after the interval limit and thus lead to a detection failure.
Bei Anordnung der beiden senkrechten Außenwicklungen W2und W3auf einem gemeinsamen Ferritkern ist es vorteilhaft, diesen Ferritkern gleichzeitig auch als Träger für die Wicklung W\ zu verwenden. Diese Wicklung ist zweckmäßigerweise auf dem Joch des Ferritkerns aufzubringen.If the two vertical outer windings W2 and W3 are arranged on a common ferrite core, it is advantageous to use this ferrite core as a carrier for the winding W \ at the same time. This winding is expediently applied to the yoke of the ferrite core.
Durch die Verwendung eines gemeinsamen Ferritkerns als Träger für die drei Wicklungen ergibt sich neben den vorstehend geschilderten Vorteilen bezüglich der Ortungsgenauigkeit auch ein sehr robuster Aufbau der Empfangseinrichtung. Auf dem Ferritkern sind die Wicklungen zueinander zwangsweise hochgenau ausgerichtet angeordnet, so daß hierdurch auch die Montage derartiger Geräte vereinfacht und verbessert wird.The use of a common ferrite core as a carrier for the three windings results In addition to the advantages described above with regard to the positioning accuracy, there is also a very robust structure the receiving device. On the ferrite core, the windings are necessarily highly accurate to one another arranged aligned, so that this also simplifies and improves the assembly of such devices will.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823205314 DE3205314C2 (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Device for self-location of a track-guided object |
Publications (2)
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| DE3205314A1 DE3205314A1 (en) | 1983-09-08 |
| DE3205314C2 true DE3205314C2 (en) | 1984-05-17 |
Family
ID=6155738
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
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-
1982
- 1982-02-15 DE DE19823205314 patent/DE3205314C2/en not_active Expired
Cited By (2)
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