DE9320323U1

DE9320323U1 - Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines an einer Schiene verfahrbaren Fahrzeuges

Info

Publication number: DE9320323U1
Application number: DE9320323U
Authority: DE
Original assignee: Fahrleitungsbau GmbH
Current assignee: Fahrleitungsbau GmbH
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2003-05-27

Description

Andrejewski,iHc«ß:e. & Pfertijfer,» Pfli$iJtqnwäIte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines an einer Schiene· verfahrbaren Fahrzeugs, bestehend aus einem längs der Sschiene angeordneten Magnetband mit quer zur Längsrichtung der Schiene verlaufenden Magnetisierungsbereichen und einem zugeordneten, am Fahrzeug befestigten Lesekopf mit nachgeschaltetem Auswertungsbaustein.

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! Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Art (EP-A 04 j

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j 25 772) sind die Magnetisierungsbereiche des Magnetbandes j

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j fur eine inkrementelle Auswertung in regelmäßigen Abständen |

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J längs des Magnetbandes angeordnet. Mit anderen Worten kann

i 15 aus der Zahl der von einem vorgegebenen Startpunkt aus

j registrierten Magnetisierungsbereiche auf die Position des

j Fahrzeuges geschlossen werden. Eine solche Vorrichtung ist

zwar verhältnismäßig einfach aufgebaut, dafür jedoch mit dem

: Nachteil behaftet, daß eine Verschiebung des Fahrzeuges, die

;20 während einer zum Beispiel durch Stromausfall auftretenden I Störung des Auswertungsbausteines erfolgt, nicht berücksichtigt wird und zu einer unzutreffenden Positionsbestim-

I mung führt.

]25 Bei einer anderen, optisch arbeitenden Vorrichtung zur

j Positionsbestimmung eines an einer Schiene verfahrbaren

j Fahrzeuges ist es zwar auch schon bekannt (DE-C-39 10 873),

j mit einer binären Absolutcodierung zu arbeiten. Eine solche

Andrejewski, JHonJ^^Pdrtne^PWeSiigftwalte in Essen

Vorrichtung ist aber verhältnismäßig aufwendig, weil zur Verminderung der Lesefehlerhäufigkeit der Einsatz einer Vielzahl von Sensoren im Lesekopf und gegebenenfalls auch Codespuren erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute, gleichwohl aber zuverlässig arbeitende Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben.

j 10 Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Magnetisierungsbereiche des Magnetbandes in einer &igr; binären Absolutcodierung nach einem Faltungscode angeordnet sind.

j 15 Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu j sehen, daß die binäre Absolutcodierung nach einem Faltungscode selbst redundant ist und deshalb die Positionsinformaj tion mit nur einem Sensor im Lesekopf zuläßt. Grundlage der Faltungscodierung ist die Theorie der "Faltungscodierung mit gleitendem Fenster"; zu Einzelheiten darf auf M. Bossert "Kanalcodierung", D. G. Teubner, Stuttgart 1992, S. 146 163 verwiesen werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Faltungscode zur Erhöhung der Lesesicherheit eine Feh- j lerkorrektur aufweisen, was an den vorgenannten Vorteilen i

&igr; der erfindungsgemäßen Vorrichtung nichts ändert. Das Magnet- j

Andreiewski,· H'onice. & Phrtaer, PatötJWowälte in Essen

band besteht zweckmäßigerweise aus einem magnetisierbaren flexiblen Kunststoffprofil, d. h. einem Kunststoffband, dem ein magnetisierbares Metallpulver einverleibt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Magnetisierungswerkzeuges j für ein Magnetband und der von diesem erzeugte Magnetfeldverlauf.

Die in Figur 1 schematisch dargestellte Vorrichtung dient zur Positionsbestimmung eines an einer Schiene 1 verfahrbaren Fahrzeuges 2. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Schiene 1 um eine stromführende Schiene 2 für den Antrieb des Fahrzeuges 2. Bei der Schiene könnte es sich aber auch um eine Schiene handeln, an der das Fahrzeug geführt ist, selbstverständlich kann es sich auch um eine stromführende Schiene an einer das Fahrzeug tragenden Schiene handeln. Die stromführende Schiene 1 besteht aus einem Metallprofil 3 mit Schleiffläche 4 für einen Stromabnehmer 5 des Fahrzeuges 2, der mit dem Antrieb des Fahrzeuges 2 verbunden ist, und aus einem das Metallprofil 3 bis auf die Schleiffläche 4 ummantelnden Kunststoffprofil 6. Auf

Andrejewski,jHonRe· & Pbrtraer,.

in Essen

der Rückseite des Metallprofils 3 ist ein Mangnetband 7 in Form eines magnetisierbaren flexiblen Kunststoffbandes aufgebracht, welches quer zur Längsrichtung der Schiene 1 verlaufende Magnetisierungsbereiche aufweist. Diese werden mit einem zugeordneten, am Fahrzeug 2 bzw. Stromabnehmer 4 angeordneten Lesekopf 7 mit einem einzigen Sensor gelesen, dem ein elektrischer Auswertungsbaustein 8 nachgeschaltet ist. Der Sensor kann ein Halldetektor sein.

j 10 Die Magnetisierungsbereiche 7 des Magnetbandes sind in einer binären Absolutcodierung nach einem Faltungscode insbesondere mit Fehlerkorrektur angeordnet. Diese Anordnung wird mit Hilfe des in Figur 2 dargestellten Magnetisierungswerkzeuges erzeugt, in der A eine binäre Codefolge, B eine Seitenansicht eines Leiterbildes, C den zugeordneten Magnetfeldverlauf, D das Vorzeichen des Magnetfeldes und E die Interpretation des Vorzeichenwechsels als "1" beinhaltet. Bei dem Magnetisierungswerkzeug handelt es sich um ein Werkzeug zur einseitig mehrpoligen Magnetisierung pulvergefüllter Kunststoffprofile (vgl. DE-C-30 31 983). Es besteht aus einer stromdurchflossenen Leiteranordnung 9 in Form eines Kupferleiters auf einem Substrat 10, auf den das Kunststoffband 7 aufgelegt ist. Zur Darstellung der digitalen Codewerte des Faltungscodes wird nun ausgenutzt, daß ein Leiter jeweils ein räumlich scharf begrenztes Polpaar erzeugt, wobei der Polwechsel sich exakt unter dem Leiter befindet. Zwischen zwei benachbarten Leitern unterschied-

Andrejewski_r:HönIte,£s &Rgr;&zgr;»rtrier,.nq^rÄonwalte in Essen
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licher Stromrichtung findet kein Vorzeichenwechsel des magnetischen Feldes statt, da sich die Felder vorzeichenrichtig überlagern. Die digitale Information wird nun durch Flußwechsel und Bereiche gleichen Vorzeichens dargestellt. Das entsprechende Leiterbild für ein festes Codewort mit zugehörigem Magnetfeldverlauf sowie einer aus den Vorzeichenwechseln des Magnetfeldes sich ergebenden Codierfolge ist Figur 2 im einzelnen zu entnehmen. Das Magnetisierungswerkzeug unterscheidet sich von einem solchen für eine inkrementeile Positionsbestimmung dadurch, daß der Abstand benachbarter Leiter nicht ausschließlich eine Polteilung ausmacht, sondern ein beliebiges Vielfaches davon. Die mit dem Verfahren mögliche Ortsauflösung entspricht exakt dem kleinsten Vorkommenabstand benachbarter Leiter und somit genau einer Polteilung. Jedenfalls kann aus der jeweils gewonnenen Information des Faltungscodes eine eindeutige Positionsbestimmung durchgeführt werden.

Claims

Andre jewski,.Hcu1lte &.Ptjrtnej, Patentanwälte in Essen - 6 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines an einer Schiene (1) verfahrbaren Fahrzeugs (2), bestehend aus einem längs der Schiene (1) angeordneten Magnetband (7) mit quer zur Längsrichtung der Schiene (1) verlaufenden Magnetisierungsbereichen und einem zugeordneten, fahrzeugbefestigten \ Lesekopf (7) mit nachgeschaltetem Auswertungsbaustein (8), dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetisierungsbereiche des Magnetbandes (7) in einer binären Absolutcodierung nach einem Faltungscode angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltungscode ein solcher mit Fehlerkorrektur ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetband (7) aus einem magnetisierbaren flexiblen Kunststoffprofil besteht.