DE3724310A1 - Einrichtung zur induktiven kopplung von ortsfesten empfangsgeraeten und mobilen sendegeraeten spurgefuehrter fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur induktiven Kopplung von ortsfesten Empfangsgeräten und mobilen Sendegerä­ ten spurgeführter Fahrzeuge, die mindestens zwei in Fahrtrich­ tung hintereinander angeordnete Antennen tragen, welche mit einer längs der Spur verlegten, in vorgegebenen Abständen ge­ kreuzten, mit einer ortsfesten Zentrale verbundenen Doppellei­ tung gekoppelt sind.

Derartige Einrichtungen sind ausführlich beschrieben in der DE-PS 11 06 794 sowie in den BBC-Mitteilungen 1965, Band 52, Nr. 9/10, Seiten 752-760. Bei diesen bekannten Einrichtungen werden längs der Fahrstrecke Doppelleitungen verlegt, die in vorgegebenen Abständen gekreuzt sind. Diese Leitungen sind einerseits mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen und anderer­ seits mit einer ortsfesten Station verbunden. Diese enthält in der Regel Sende- und Empfangseinrichtungen. Die Fahrzeuge sind ebenfalls mit Sende- und Empfangseinrichtungen ausgestattet, die mit entsprechenden Fahrzeugantennen verbunden sind. Diese sind mit der streckenseitigen Doppelleitung induktiv gekoppelt. Die Empfangsantenne an den Fahrzeugen liefert, wenn die orts­ feste Station in die gekreuzte Doppelleitung ein Dauersignal einspeist, eine elektrische Spannung, die beim Passieren der Kreuzungsstellen der Doppelleitung kurzzeitig zu Null wird. Diese Tatsache wird zur Positionsbestimmung der Fahrzeuge ge­ nutzt. Um nun einen dauernden Empfang von streckenseitigen In­ formationen auf den Fahrzeugen, und zwar auch über den Kreu­ zungsstellen, zu gewährleisten, werden die Fahrzeuge mit zwei Antennen ausgerüstet, die entweder an ein und derselben Stelle gekreuzt montiert oder in Fahrtrichtung im vorgegebenen Abstand hintereinander angebracht sind. Werden die Antennen als ge­ kreuzte Spulenanordnung ausgeführt, weist beim Passieren einer Kreuzungsstelle mindestens immer eine der Spulen eine aus­ reichende Empfangsspannung auf.

Auf der anderen Seite geben die Fahrzeuge über die Doppellei­ tung an die ortsfeste Zentrale Informationen ab, die beispiels­ weise eine Aussage über den jeweiligen Fahrort machen. Nun ist die Übertragungsrichtung vom Zug zur ortsfesten Zentrale stör­ anfälliger als die andere Übertragungsrichtung. So hängt der für die ortsfeste Zentrale wesentliche Nutzpegel von der An­ kopplungsdämpfung der Fahrzeugendeantenne an die gekreuzte Doppelleitung und auch von deren Dämpfung ab. Auf der anderen Seite erhält die ortsfeste Zentrale auf Grund der unmittelbaren Verbindung der Doppelleitung alle durch diese Leitung aufgenom­ menen Störspannungen im wesentlichen ungedämpft. Diese geschil­ derten Einflüsse haben zur Folge, daß die Doppelleitung bei vorgegebener Sendeleistung der Fahrzeuge nur eine begrenzte Längsausdehnung haben kann, wenn die in der ortsfesten Zentrale auszuwertenden Signale noch einen ausreichenden Störabstand haben sollen. In diesem Zusammenhang muß erwähnt werden, daß die fahrzeugseitige Sendeleistung nicht beliebig hoch angesetzt werden darf, da vorgegebene Bestimmungen im Hinblick auf eine limitierte Abstrahlung eingehalten werden müssen, da andere Dienste nicht gestört werden dürfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der o. a. Gattung im Hinblick auf den Nutzpegel bei der Über­ tragungsrichtung vom Fahrzeug zur ortsfesten Station zu ver­ bessern bei gleichzeitiger Verminderung der Abstrahlung im ferneren elektromagnetischen Feld, damit andere Einrichtungen nicht gestört werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Antennen im Kreuzungsstellenabstand angeordnet sind und gegen­ phasige Magnetfelder erzeugen.

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht vor, daß die beiden Antennen gegensinnig gewickelt sind und mit gleichphasigen Signalen gespeist werden. Eine bevorzug­ te Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antennen gleichsinnig gewickelt sind und mit gegenphasigen Si­ gnalen gespeist werden. Diese Ausführungsform hat den besonde­ ren Vorteil, daß parasitäre Störfelder, welche nicht von den Antennenspulen, sondern im wesentlichen von dem nicht vernach­ lässigbaren mechanischen Aufbau und den Zuleitungen verursacht wird, besonders gering sind.

Die Antennen können in vorteilhafter Weise als Doppelspulenan­ ordnung ausgeführt werden, von denen jede Doppelspulenanordnung mit zwei um 90° phasenversetzten Spannungen angesteuert wird. Dies hat den Vorteil, daß auch über den Kreuzungsstellen der Doppelleitung eine uneingeschränkte Informationsübertragung ermöglicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.

Das Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur induktiven Kopplung von ortsfesten Empfangsgeräten und mobilen Sendege­ räten zeigt schematisch im oberen Teil ein Fahrzeuggerät FT eines nicht weiter dargestellten spurgeführten Fahrzeuges. Der untere Teil der Zeichnung zeigt ebenfalls schematisch eine Doppelleitung DE, die entlang einer Fahrspur angeordnet und mit einer ortsfesten Zentrale ZE verbunden ist. In regelmäßigen Ab­ ständen KD ist die Doppelleitung gekreuzt; die Kreuzungsstellen tragen die Bezugszeichen KE 1, KE 2, KE 3 bis KE n. Am der orts­ festen Zentrale ZE entgegengesetzten Ende ist die Doppelleitung DE mit dem Wellenwiderstand WD abgeschlossen.

Zur Informationsübertragung vom Fahrzeuggerät FT zur ortsfesten Zentrale ZE ist ein Sendegerät ST vorgesehen, welches die Primärwicklung U 1 und U 3 des Übertragers U speist. An die Sekundär­ wicklungen U 2 und U 3 des Übertragers U sind zwei Sendeantennen AE 1 und AE 2 so angeschlossen, daß sie im Hinblick auf die induktiv angekoppelte Doppelleitung DE gegenphasige Magnetfel­ der erzeugen. Dies wird durch die gleichsinnig geschalteten Sendeantennen AE 1 und AE 2 dadurch erreicht, daß sie mit Hilfe des Übertragers U mit gegenphasigen Signalen gespeist werden. Weiterhin ist von Bedeutung, daß die beiden Sendeantennen AE 1 und AE 2 wie die Kreuzungsstellen im Kreuzungsstellenabstand KD am nicht weiter dargestellten Fahrzeug, bezogen auf die Fahr­ richtung FG, hintereinander angeordnet sind. Diese Anordnung ist besonders leicht möglich bei Fahrzeugen der Magnetschwebe­ technik, da bei derartigen Bahnen die Doppelleitung DE einen Kreuzungsstellenabstand KD von ca. 50 cm hat.

Wenn sich nun die beiden Sendeantennen AE 1 und AE 2 entlang der Doppelleitung DE bewegen, induzieren sie stets zwei Linien­ leiterabschnitte, die durch eine Kreuzungsstelle, z. B. KE 2, getrennt sind. Auf Grund der Kreuzungsstellen der Doppelleitung DE ist deren resultierende Empfangsspannung, die der ortsfesten Zentrale ZE zugeleitet wird, doppelt so groß gegenüber einem Betrieb mit nur einer Sendeantenne und derselben Sendelei­ stung. Hierdurch ergibt sich - bezogen auf die bisherigen be­ kannten Einrichtungen - ein verbesserter Abstand des Nutzpegels vom Störpegel. Bezogen auf das Fernfeld der beiden Sendean­ tennen AE 1 und AE 2 wird eine nahezu vollständige Kompensation der elektromagnetischen Felder erzielt. Diese vorteilhaften Ergebnisse haben im Endeffekt zur Folge, daß die maximal mög­ liche Länge der Doppelleitung erhöht werden kann. Damit wird in vorteilhafter Weise der Aufwand an ortsfesten Streckenge­ räten ZE wiederum vermindert.

Claims (4)

1. Einrichtung zur induktiven Kopplung von ortsfesten Empfangs­ geräten und mobilen Sendegeräten spurgeführter Fahrzeuge, die mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Antennen tragen, welche mit einer längs der Spur verlegten, in vorgegebenen Abständen gekreuzten, mit einer ortsfesten Zentrale verbundenen Doppelleitung gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antennen (AE 1, AE 2) im Kreuzungsstellenabstand (KD) angeordnet sind und gegenphasige Magnetfelder erzeugen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Antennen (AE 1, AE 2) gleich­ sinnig gewickelt sind und mit gegenphasigen Signalen gespeist werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Antennen gegensinnig ge­ wickelt sind und mit gleichphasigen Signalen gespeist werden.

4. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Antennen (AE 1, AE 2) als Doppelspulenanordnung ausgeführt ist, von denen jede Doppelspulenanordnung mit zwei um 90° phasenversetzten Spannungen angesteuert wird.