DE3610045A1

DE3610045A1 - Einrichtung zur ortung auf streckengebundenen fahrzeugen

Info

Publication number: DE3610045A1
Application number: DE19863610045
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Auksutat
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1986-03-22
Filing date: 1986-03-22
Publication date: 1987-09-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ortung auf streckengebundenen Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Patentanspruchs.

Es ist bekannt, längs einer Strecke, auf der sich Fahrzeuge befinden, Schleifen zwecks induktiver Kopplung mit Koppelelementen (Rahmenantennen, Ferritantennen) auf den Fahrzeugen zu verlegen. Um eine Datenübertragung vom Fahrzeug zu einem Streckengerät zu übertragen, ist das induktive Koppelelement auf dem Fahrzeug mit einem Datensender und die Induktionsschleife mit einem Datenempfänger verbunden.

Es sei der Fall betrachtet, daß eine Doppelleitung längs der Strecke verlegt sei; an einem Ende sei der Datenempfänger angeschlossen, am anderen Ende seien die beiden Leiter der Doppelleitung miteinander verbunden. Die beiden Leiter der Doppelleitung liegen dicht nebeneinander, außer an bestimmten Stellen, wo sie auseinandergezogen sind und somit dort Induktionsschleifen bilden.

Bei dem geschilderten Leitersystem ist eine Ortung des Fahrzeugs ohne besondere aufwendige Mittel nur sehr ungenau möglich. Zwar kann das Fahrzeug zählen, in den wievielten Bereich einer Induktionsschleife es eingefahren ist, wenn von der Strecke her ein Dauersignal in die Doppelleitung eingespeist wird; der genaue Ort des Einfahrens läßt sich aber aufgrund der nicht schlagartig ansteigenden Induktionsspannung nicht ermitteln. Es wären zur genauen Positionserfassung zusätzlich Magnetsensoren oder optische Verfahren notwendig, was aber einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.

Die soeben beschriebene Schwierigkeit tritt auch bei der Verlegung einer Reihe von Induktionsschleifen längs der Strecke auf, bei der jede einzelne Induktionsschleife durch einen eigenen Sender gespeist wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die in nicht aufwendiger Weise eine genaue Ortung ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung wird im nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

die Fig. 1 die Anordnung der Antennen auf dem Fahrzeug und Einrichtungen zur Formung der empfangenen Signale,

die Fig. 2 die empfangenen Signale und

die Fig. 3 die nach Gleichrichtung und Triggerung daraus erhaltenen Signale.

Die Fig. 4 zeigt die Herleitung der Ortsmarken.

In der Fig. 1 ist mit D eine Doppelleitung bezeichnet, die längs der Strecke verlegt ist. Die beiden Leiter der Doppelleitung liegen bis auf die Stellen, an denen ein Informationsaustausch mit den sich längs der Strecke bewegenden Fahrzeugen stattfinden soll, eng nebeneinander.

An einem Ende der Doppelleitung ist ein Sender angeschlossen, der eine Wechselspannung im HF-Bereich mit der Frequenz f in die Doppelleitung einspeist. Die Wechselspannung dient zur Ortung und als Träger für eine Modulationsspannung, durch die Informationen auf die Fahrzeuge übertragen werden. Am anderen Ende der Doppelleitung sind die beiden Leiter miteinander verbunden. An den Stellen, an denen der modulierte Träger auf die Fahrzeuge übertragen werden soll, sind die Leiter rechteckförmig auseinandergezogen. Eine derartige Induktionsschleife ist in der Fig. 1 mit IS bezeichnet; sie beginnt am Streckenpunkt a und endet am Streckenpunkt b. Statt der beschriebenen Leitungsverlegung können längs der Strecke auch getrennte Induktionsschleifen mit jeweils eigener Einspeisung verlegt sein.

Ein sich auf der Strecke befindendes Fahrzeug ist in der Figur mit F - gestrichelt umrandet dargestellt - bezeichnet. Es bewegt sich in der Fahrtrichtung FR.

In der Mitte des vorderen Teils des Fahrzeugs ist eine Rahmenantenne RA angebracht, die im Verhältnis zur Induktionsschleife klein ist.

In der Mitte einer Fahrzeugseite ist eine Ferritantenne FA angebracht, die quer zur Längsseite der Induktionsschleife IS beim Überfahren derselben liegt.

Die Ausgangsspannung U _R der Rahmenantenne RA wird über ein Durchlaßfilter FI 2 für die Frequenz f einem Gleichrichter G 2 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Trigger TR 2 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Triggers TR 2 ist als Signal A bezeichnet.

Die Ausgangsspannung U _F der Ferritantenne FA wird über ein Durchlaß- Filter FI 1 einerseits einem Datenempfänger DA, andererseits einem Gleichrichter G 1 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Trigger TR 1 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Triggers TR 1 ist als Signal B bezeichnet.

In der Fig. 2 ist im oberen Teil die Spannung U _R über der Zeit t, im unteren Teil die Spannung U _F über der Zeit t dargestellt.

In der Fig. 3 ist in den beiden oberen Darstellungen der zeitliche Verlauf des Signals A und des Signals B wiedergegeben.

Die Fig. 4 zeigt die Gewinnung der Ortsmarke:
Das Signal A wird dem dynamischen Eingang einer ersten Kippstufe K 1 zugeführt, deren Ausgangssignal am nach Rücksetzung HIGH-Signal führenden Ausgang als Signal X bezeichnet ist. Der zeitliche Verlauf des Signals X ist in der Fig. 3 wiedergegeben. Beim ersten Erscheinen einer positiven Flanke des Signals A geht das Signal X vom HIGH-Zustand in den LOW-Zustand. Beim Erscheinen einer negativen Flanke des Signals A gibt es keine Änderung. Beim Erscheinen der nächsten positiven Flanke des Signals A geht das Signal X wieder in den HIGH-Zustand. Dieser Wechsel vollzieht sich mit jeder folgenden positiven Flanke des A-Signals.

Das Signal X wird dem dynamischen Eingang einer zweiten Kippstufe K 2 zugeführt. Beim Erscheinen der ersten positiven Flanke - negative Flanken sind auch hier unwirksam - geht das Ausgangssignal am nach Rücksetzung LOW-Signal führenden Ausgang dieser Stufe in den HIGH- Zustand. Dieses Ausgangssignal ist als Signal Y bezeichnet; es wird zur weiteren Verwertung an der Klemme KL abgenommen.

Der zeitliche Verlauf des Signals Y ist in der Fig. 3 wiedergegeben. Die Ortsmarke ist durch den Übergang des Signals an dem nach Rücksetzung LOW-Signal führenden Ausgang (Signal Y) vom LOW-Zustand in den HIGH-Zustand bestimmt; Sie erfolgt also bei der Vorbeifahrt am Streckenpunkt a. Den Rücksetzeingängen der Kippstufen K 1 und K 2 wird das Signal B als statisches Lösch- und Sperrsignal zugeführt. Die Bedeutung dieser Zuführung ist folgende:

An sich würde bereits durch den Übergang des Signals Y von LOW nach HIGH eine Ortungsmarke gewonnen (Streckenpunkt a). Am Streckenpunkt b ginge das Signal Y wieder in den LOW-Zustand. Das bedeutet, daß bei der Einfahrt in einen Induktionsschleifenbereich eine Ortungsmarke hergeleitet wird. Da man die Abstände des Beginns der Induktionsschleifen kennt und auf dem Fahrzeug speichern kann, ist damit der genaue Fahrort beim Erscheinen einer Ortungsmarke festgestellt.

Bei dieser Auswertung fehlt jedoch die Sicherheit, daß vor der Ortsmarke beide Kippstufen auf Null gesetzt sind. Das wird, abgesehen vom Fahrtbeginn bis zur ersten Ortsmarke, durch die Zuführung des Signals B auf die Rücksetzeingänge der beiden Kippstufen erreicht. Bei Fahrtbeginn muß jedoch hierbei darauf geachtet werden, daß die beiden Kippstufen sich im Null-Zustand befinden. Man kann darauf verzichten, wenn die Rahmenantenne in der Mitte des hinteren Teils des Fahrzeugs angebracht wird. In diesem Fall ist anstelle des Signals B das negierte Signal B an die Rücksetzeingänge der Kippstufen zu legen. Die Ortsmarke wird wieder durch den Übergang vom LOW-Zustand zum HIGH-Zustand des Signals Y erzeugt. Dieser Übergang erfolgt jetzt bei der Vorbeifahrt am Streckenpunkt b.

Ob die Rahmenantenne vorn oder hinten am Fahrzeug angebracht wird, hängt in erster Linie von den betrieblichen Bedingungen in der Anlage ab.

Claims

Einrichtung zur Ortung auf streckengebundenen Fahrzeugen, bei der an der Strecke eine Reihe von induktiven Schleifen verlegt ist, die mit auf den Fahrzeugen befindlichen Koppelelementen bei der Vorbeifahrt induktiv koppeln, wobei die Schleifen an wenigstens einen Sender angeschlossen sind, und die Fahrzeuge mit an die Koppelelemente angeschlossenen Empfängern ausgerüstet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des vorderen oder hinteren Teils eines Fahrzeugs (F) eine im Vergleich zu den verlegten Induktionsschleifen (IS) kleine Rahmenantenne (RA) und in der Mitte einer Seite des Fahrzeugs eine Ferritantenne (FA) - quer zur Längsseite einer Induktionsschleife - angebracht sind,
daß das Ausgangssignal (U _R) der Rahmenantenne nach Gleichrichtung und Triggerung dem dynamischen Eingang einer ersten Kippstufe (K 1) zugeführt wird (Signal A), deren nach Rücksetzung HIGH-Signal führenden Ausgang beim ersten Erscheinen einer positiven Flanke in den LOW-Zustand, beim folgenden Erscheinen einer positiven Flanke in den HIGH-Zustand usf. geschaltet wird (Signal X),
daß das Ausgangssignal der ersten Kippstufe dem dynamischen Eingang einer zweiten Kippstufe (K 2) zugeführt wird, deren nach Rücksetzung LOW-Signal führenden Ausgang beim Erscheinen einer positiven Flanke vom LOW-Zustand in den HIGH-Zustand geschaltet wird, solange das gleichgerichtete und getriggerte Ausgangssignal (U _F) der Ferritantenne, das - im Falle des Anbringens der Rahmenantenne am hinteren Teil des Fahrzeugs negiert - den Rücksetzeingängen der beiden Kippstufen als statisches Lösch- und Sperrsignal (Signal B) zugeführt wird, sich im LOW-Zustand befindet,
und daß der Übergang des Signals an dem nach Rücksetzung LOW-Signal führenden Ausgang (Signal Y) der zweiten Kippstufe vom LOW-Zustand in den HIGH-Zustand als Ortungsmarke ausgewertet wird.