EP0025016A1

EP0025016A1 - Einrichtung an einem auf einer Linie verkehrenden Fahrzeug zur drahtlosen Übermittlung von seinen Standort betreffenden Daten

Info

Publication number: EP0025016A1
Application number: EP80810258A
Authority: EP
Inventors: Erik Hansen
Original assignee: Autophon AG; Ascom Autophon AG
Current assignee: Autophon AG; Invoxia SA
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1980-08-20
Publication date: 1981-03-11
Also published as: EP0025016B1; ATE1306T1; DE3060630D1

Abstract

Das Fahrzeug wird von einer zentralen Anlage periodisch abgefragt und sendet Daten über die durchfahrene Wegstecke aus. Es sind zwei Wegzähler verhältnismässig kleiner Stellenzahl vorhanden, von denen der eine (11) eine gross Genauigkeit, jedoch eine die Länge der befahrenen Strecke unterschreitende Kapazität und der andere (12) eine kleine Genauigkeit, dagegen eine die Länge der befahrenen Strecke überschreitende Kapazität aufweist. Der Zähler (11) mit der grossen Genauigkeit wird an jeder Haltestelle zurückgestellt. Der Stand des Zählers (11) mit der grossen Genauigkeit wird in verhältnismässig kurzen, derjenige mit der kleinen Genauigkeit in verhältnismässig langen Zeitabständen an die zentrale Anlage übertragen. Es ist daher trotz verhältnismässig keiner Stellenzahl der beiden Zähler und einer infolgedessen erreichten kurzen Uebermittlungszeit eine im normalen Betrieb grosse Genauigkeit der Standortangabe möglich. Auch nach einem langen Unterbruch der Uebertragung der Zählerstände ist eine Standortbestimmung mit kleiner Genauigkeit immer noch möglich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung an einem Fahrzeug, welches auf einer vorbestimmten Linie mit festen Haltestellen verkehrt und Türen aufweist, die ausschliesslich an den Haltestellen zur Oeffnung freigegeben werden. Diese Einrichtung dient zur drahtlosen Uebermittlung von den Standort des Fahrzeuges betreffenden Daten an eine zentrale Standortüberwachungs-Anlage. Die Einrichtung enthält einen ersten Wegzähler, welcher durch die Radumdrehungen fortgeschaltet wird und dessen Kapazität die Länge der gesamten Linie unter-, den längsten zwischen zwei Haltestellen vorkommenden Abstand jedoch überschreitet. Der Stand dieses ersten Wegzählers wird dabei jeweils aufgrund einer durch die zentrale Anlage erfolgenden periodischen Abfrage ausgesendet. Die zeitlichen Abstände der Abfragen sind dabei höchstens halb so lang wie die zwischen zwei Haltestellen mindestens benötigte Fahrzeit, so dass somit der Wegzähler zwischen zwei Haltestellen mindestens zweimal abgefragt wird.
Eine derartige Einrichtung ist im Artikel "Mobilphone bus traffic supervision and control system" in _Philips Telecommunications Review, Vol 26 (1965) Nr. 1, Seiten 25...40 beschrieben. Längs der Strecke sind dort Markiersender angeordnet, welche jeweils an die vorbeifahrenden Fahrzeuge Daten über den Standort übermitteln. Diese Standortangabe wird in einem besondern Speicher des Fahrzeuges gespeichert, und gleichzeitig wird der Wegzähler auf null zurückgestellt. Aufgrund einer Abfrage werden jeweils die Daten des Standorts des Senders, an welchem zuletzt vorbeigefahren wurde, und des Standes des Wegzählers nach der zentralen Anlage übermittelt.
Die Genauigkeit der Standortangabe hängt dabei ausschliesslich von der Genauigkeit des Wegzählers ab, und es ist leicht einzusehen, dass die Stellenzahl des Zählers und damit die Länge der übermittelten Telegramme mit steigender Genauigkeit ebenfalls zunehmen muss.
Es ist schon vorgeschlagen worden, auf die ortsfesten _Mar- kiersender und die entsprechenden Speicher in den Fahrzeugen zu verzichten und mit den Schaltungsmitteln, mit denen jeweils an den Haltestellen die Türen entsperrt werden, die Wegzähler zurückzustellen. Die zentrale Anlage kann dann durch Speicherung des Zählerstandes und durch Vergleich eines neu eingetroffenen mit dem letzten Wert einerseits den inzwischen zurückgelegten Weg und anderseits den Aufenthalt des Fahrzeuges an einer Haltestelle erkennen. Damit kann sie jeweils den Standort, ausgehend vom Endpunkt der genannten Linie, aus der Summe der Differenzen der _Stände des ersten Wegzählers zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aussendungen errechnen. Der gegenüber der bekannten Anlage erfolgende Wegfall der Uebertragung der zuletzt von einem Markiersender empfangenen Daten ermöglicht, die Länge der Telegramme zu verkürzen. Die Genauigkeit der Standortangabe kann dabei der Genauigkeit des Wegzählers entsprechen, wenn die Entfernungen der Haltestellen vom genannten Endpunkt in einem Speicher der zentralen Anlage gespeichert sind und aus dem Vergleich der genannten Summe mit den genannten bekannten Entfernungen Korrekturen veranlasst werden. Damit können auch Abweichungen des Fahrweges vom vorgesehenen Verlauf oder Schleudern der Räder die Genauigkeit nicht beeinträchtigen.
Auf die zuletzt beschriebene Weise wird somit trotz verhältnissmässig kurzer Telegrammlänge und dem Wegfall der Markiersender eine hohe Genauigkeit erreicht. Die kurze Telegrammlänge wirkt sich dabei vorteilhaft aus, weil infolgedessen der Abfragezyklus -der Fahrzeuge und damit der zeitliche Abstand der aufeinanderfolgenden Abfragen eines Fahrzeuges kurz gehalten werden kann. Dies ist wichtig, weil in einer solchen Anlage üblicherweise von einem abgefragten Fahrzeug nicht nur der Stand des Wegzählers sondern auch andere, gegebenenfalls dringende Meldungen abgegeben werden.
Sofern ein Unterbruch in der Datenübermittlung eintritt, ist jedoch nach Wiederaufnahme der Aussendungen - im Gegensatz zur bekannten Anlage - die zentrale Anlage nicht mehr imstande, den Standort des Fahrzeugs festzustellen. Eine solche Standortbestimmung ist erst wieder möglich, nachdem das Fahrzeug vom Endpunkt der befahrenen Linie aus eine Fahrt beginnt. Ein solcher Unterbruch in der Datenübermittlung kann sich betriebsmässig ergeben, wenn der Fahrzeugsender zur Sprachübermittlung benützt wird. Schlimmer wirken sich Störungen an der zentralen Anlage aus, indem nach Wiederaufnahme des Betriebs der Standort sämtlicher Fahrzeuge ungewiss bleibt.
Mit der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, auch beim Eintritt der zuletzt erwähnten Betriebs- und Störungsfälle - unter Beibehaltung einer kurzen Telegrammlänge und einer hohen Genauigkeit der Standortbestimmung - innert verhältnismässig kurzer Zeit nach der Wiederaufnahme des Normalbetriebes die Standorte sämtlicher Fahrzeuge durch die zentrale Anlage wiederum festzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen zweiten, ausschliesslich jeweils an den Endpunkten der Linie zurückzustellenden _Wegzähler gelöst, welcher eine die Länge der genannten Linie übersteigende Kapazität aufweist und dessen Genauigkeit geringer ist als diejenige des ersten Wegzählers. Ein weiteres, zur Lösung dieser Aufgabe dienendes Kennzeichen sind Schaltungsmittel, welche bei einem Teil der Aussendungen des Zählerstandes die Abgabe des Standes des zweiten Wegzählers anstelle desjenigen des ersten Wegzählers veranlassen. Nach einem zeitweiligen Unterbruch oder einer Störung der Uebertragung zwischen Fahrzeug und zentraler Anlage ist somit anhand des Standes des zweiten Wegzählers der Standort des Fahrzeuges - mit geringer Genauigkeit - trotzdem feststellbar.
Die Abgabe des Standes des zweiten Wegzählers erfolgt in einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufgrund einer besondern durch die zentrale Anlage erfolgenden Abfrage und in einer zweiten besondern Ausführungsform bei jeder n-ten Aussendung des Zählerstandes.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erklärt. Die Figur zeigt das Block-Schaltbild der in einem Fahrzeug befindlichen Einrichtung zur Aussendung von auf die zurückgelegte Strecke bezüglichen Daten.
Die Einrichtung umfasst einen Sender l, einen Empfänger 2, eine Antenne 3 und eine Antennen-Umschaltung 4, welche im Ruhezustand die Antenne mit dem Empfängereingang verbindet und sie an den Senderausgang legt, solange der Sender sendet. Der Dekodierer 5 gibt über seinen Ausgang 6 ein Signal ab, wenn ihm vom Empfänger 2 ein dem Kennzeichen des betreffenden Fahrzeuges entsprechendes kodiertes Signal zugeführt wird. Sofern dieses kodierte Signal ausser dem Kennzeichen noch ein besonderes Kriterium enthält, gibt der Dekodierer 5 ausser an seinem Ausgang 6 auch ein Signal über seinen Ausgang 20 ab.
An einem Rad 7 des Fahrzeuges ist ein Impulsgeber 8 angebracht, der bei jeder Radumdrehung einen Impuls an den als Ringzähler ausgebildeten Frequenzteiler 9 abgibt, welcher nur jeden zweiten Impuls weiterleitet. Ein weiterer Frequenzteiler 10 leitet nur jeden 16. Impuls weiter und gibt somit bei jeder 32. Radumdrehung einen Impuls ab. Ein erster Wegzähler 11 und ein zweiter Wegzähler 12 sind als 8-stellige Binärzähler ausgeführt und weisen somit eine Kapazität von je 256 Impulsen auf, wobei der Zählerstand je an den Ausgängen 13 bzw. 14 parallel anliegt. Der über die Verbindung 20 betätigte Umschalter 15 legt entweder den Stand des ersten Zählers 11 oder denjenigen des zweiten Zählers 12 an den Kodierer 16, welcher, sofern er vom Dekodierer 5 über die Verbindung 6 dazu veranlasst wird, dem Sender 1 ein Impulstelegramm zuführt. In diesem Telegramm sind der durch den Umschalter 15 angelegte Zählerstand in Serieform und gegebenenfalls über die Verbindung 20 gelieferte Angaben enthalten, aus denen hervorgeht, auf welchen der beiden Zähler 11 oder 12 sich dieser Zählerstand bezieht.
Mit dem Kontakt 17 können an jedem Endpunkt der befahrenen Linie die beiden Zähler 11 und 12 auf null zurückgestellt werden. Dieser Kontakt könnte durch je einen an den Endpunkten aufgestellten Markiersender und einen entsprechenden Empfänger im Fahrzeug ersetzt sein. Der Schalter 18 dient der Freigabe der Fahrzeugtüren und wirkt auf die mit der Erfindung in keinem Zusammenhang stehende und daher nicht näher beschriebene Türbetätigungs-Einrichtung 19. Bei jeder Betätigung des Freigabe-Schalters wird der erste Zähler 11 auf null zurückgestellt.
Sofern nun das Fahrzeug die Linie befährt, wird bei jeder zweiten Radumdrehung der erste Wegzähler 11 und bei jeder 32. Radumdrehung der zweite Wegzähler 12 um eine Einheit fortgeschaltet. Nimmt man für eine Radumdrehung eine Fahrstrecke von 2 m an, ergibt sich somit eine Genauigkeit der beiden Zähler von 4 m bzw. 64 m und eine Kapazität von 1024 bzw. 16384 m.
Auf nicht näher beschriebene Weise ruft nun die zentrale Anlage durch Aussenden von entsprechenden Anrufsignalen die Fahrzeuge nacheinander auf. Im angerufenen Fahrzeug gibt der Dekodierer 5 einen Impuls ab, welcher den _Kodie- rer 16 veranlasst, den Sender 1 zu tasten und ihm den Stand des ersten Wegzählers 11 in kodierter Form zur Aussendung zuzuführen. Das ausgesendete Signal enthält dabei Merkmale, aus denen hervorgeht, dass es sich um den Stand des ersten Zählers, d.h. des Zählers, welcher kurze durchfahrene Abschnitte zählt, handelt.
An den Haltestellen wird der erste Wegzähler 11 zurückgestellt, während der zweite in seiner Stellung verbleibt. Die zentrale Anlage erkennt den Halt des Fahrezuges an einer Haltestelle aus dem Umstand, dass der Stand des Zählers bei einer spätern Ablesung niedriger ist als bei einer früheren. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Kapazität des ersten Zählers, im vorliegenden Beispiel 1024 m, grösser ist als der grösstmögliche Abstand zwischen zwei Haltestellen.
Ausgehend von einem Endpunkt der Linie, wo die beiden Wegzähler eines Fahrzeuges zurückgestellt werden, wird in der zentralen Anlage in nicht dargestellter, jedoch naheliegender Weise der Standort des Fahrezuges bestimmt, indem jeweils der zuletzt abgelesene Stand des ersten Zählers gespeichert, jeder neu übermittelte Wert mit dem gespeicherten Wert verglichen und entweder die Differenz oder - falls inzwischen eine Rückstellung erfolgt ist - der neue Stand zu einem für den Standort des Fahrzeugs massgebenden, in einem dem betreffenden Fahrzeug zugeordneten Standort-Speicher festgehaltenen Wert hinzugezählt wird.
Bei der Feststellung, dass das Fahrzeug an einer Haltestelle anhält oder angehalten hat, wird der Stand des Standort-Speichers mit den in der zentralen Anlage ebenfalls gespeicherten Sollwerten für die verschiedenen Haltestellen verglichen und auf den Wert für die Haltestelle gebracht, welcher dem im Speicher befindlichen Wert am nächsten liegt.
Sofern in der zentralen Anlage ein Unterbruch in der Uebermittlung der Zählerstände von einem oder von sämtlichen Fahrzeugen festgestellt wird oder sofern dort ein Standort errechnet wird, der mit grosser Wahrscheinlichkeit unzutreffend ist, sendet die zentrale Anlage bei der Abfrage des betreffenden Fahrzeugs oder der betreffenden Fahrzeuge eine im betreffenden Anruf enthaltene Aufforderung zur Abgabe des Standes des zweiten anstelle des ersten Wegzählers aus, worauf über die Verbindung 20 der Umschalter 15 betätigt wird. Ausserdem wird der Kodierer 16 veranlasst den übermittelten Stand mit einem Kennzeichen zu versehen, aus welchem hervorgeht, dass sich dieser Stand auf den zweiten Zähler bezieht. Unter diesen Voraussetzungen ist es der zentralen Anlage möglich, den Standort des betreffenden Fahrzeuges - wenn auch mit verminderter Genauigkeit - festzustellen.
Diese individuelle Abfrage kann vermieden und damit die zentrale Anlage vereinfacht werden, wenn vom Fahrzeugsender in Beantwortung jeder n-ten Abfrage anstelle des Standes des ersten Zählers der Stand des zweiten Zählers übermittelt wird. Eine solche Anordnung kann erreicht werden, wenn in den Dekodierer 5 anstelle einer Erkennungseinrichtung für ein von der zentralen Anlage ausgegebenes besonderes Signal ein Ringzähler eingebaut wird, der jeweils bei jeder n-ten Abfrage über die Verbindung 20 ein Steuersignal abgibt. Unter diesen Voraussetzungen wird jeweils in der zentralen Anlage der Stand des zweiten Zählers mit dem Stand des Standort-Speichers verglichen. Sofern sich dabei nur kleine Abweichungen ergeben, wird der Stand im Speicher unverändert belassen, während er bei grossen Abweichungen durch den Stand des zweiten Zählers ersetzt wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Zahl n gleich dem Teilungsverhältnis des Teilers 10 zu wählen, wodurch das Verhältnis der Perioden zwischen der Uebermittlung der beiden Zählerstände gleich ist wie dasjenige der Genauigkeit der beiden Zähler.
Ein Nachteil der zuletzt beschriebenen Anordnung besteht in den verhältnismässig grossen zeitlichen Abständen der Uebermittlung des Standes des zweiten Wegzählers, welche die Feststellung der Standorte der Fahrzeuge nach Beendigung einer Störung nur mit teilweise grosser Verzögerung gestattet.
Es ist klar, dass die beschriebenen Wirkungen grundsätzlich auf einfachere Weise erreicht werden könnten, wenn in den Fahrzeugen nur ein einziger Wegzähler, welcher die Genauigkeit des beschriebenen ersten Wegzählers und die Kapazität des beschriebenen zweiten Wegzählers aufwiese, angeordnet wäre. Der Tür-Freigabeschalter müsste unter diesen Voraussetzungen den Zähler nicht zurückstellen, dagegen müssten Schaltungsmittel vorhanden sein, um die Stellung dieses Schalters nach der zentralen Anlage zu übertragen. Dies hätte jedoch den Nachteil, dass die vom Fahrzeug nach der zentralen Anlage zu übermittelnden Telegramme länger würden und daher - unter sonst gleichen Voraussetzungen - der Abfragezyklus und damit der zeitliche Abstand der aufeinanderfolgenden Abfragen eines Fahrzeugs verlängert würde, was aus den früher dargelegten Gründen ungünstig wäre.

Claims

1. Einrichtung an einem auf einer vorbestimmten Linie mit festen Haltestellen verkehrenden, ausschliesslich an den Haltestellen zur Oeffnung freigegebene Türen aufweisenden Fahrzeug zur drahtlosen Uebermittlung von den Standort des Fahrzeuges betreffenden Daten an eine zentrale Standortüberwachungs-Anlage, mit einem durch die Radumdrehungen fortgeschalteten und jeweils durch die Freigabe der Türen zurückgestellten ersten Wegzähler (11), dessen Kapazität die Länge der gesamten Linie unter- und den längsten zwischen zwei Haltestellen vorkommenden Abstand überschreitet und dessen Stand jeweils aufgrund einer durch die zentrale Anlage erfolgenden periodischen Abfrage ausgesendet (1) wird, wobei die zeitlichen Abstände der Abfrage höchstens halb so lang sind wie die zwischen zwei Haltestellen mindestens benötigte Fahrzeit und wobei jeweils durch die zentrale Anlage der Standort, ausgehend vom Endpunkt der genannten Linie, aus der Summe der Differenzen der Stände des ersten Wegzählers (11) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aussendungen, unter Berücksichtigung von jeweils aus dem Vergleich der genannten Summe mit den bekannten Entfernungen der Haltestellen vom genannten Endpunkt sich ergebenden Korrekturen errechnet wird, gekennzeichnet durch einen zweiten, ausschliesslich jeweils an den Endpunkten der Linie zurückzustellenden Wegzähler (12) mit einer die Länge der genannten Linie übersteigenden Kapazität und einer auf den zurückgelegten Weg bezogenen Genauigkeit, welche geringer ist als diejenige des ersten Wegzählers und durch Schaltungsmittel (15), welche bei einem Teil der Aussendungen des Zählerstandes die Abgabe des Standes des zweiten Wegzählers (12) anstelle desjenigen des ersten Wegzählers (11) veranlassen, so dass nach einem zeitweiligen Unterbruch oder einer Störung der Uebertragung zwischen Fahrzeug und zentraler Anlage anhand des Standes des zweiten Wegzählers (12) der Standort des Fahrzeuges - mit geringerer Genauigkeit - trotzdem feststellbar ist.

2. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Schaltungsmittel (15) die Abgabe des Standes des zweiten Wegzählers (12) aufgrund einer besondern durch die zentrale Anlage erfolgenden Abfrage vornehmen.

3. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Schaltungsmittel (15) die Abgabe des Standes des zweiten Wegzählers (12) bei jeder n-ten Aussendung des Zählerstandes veranlassen, wobei n eine eins übersteigende Zahl darstellt.

4. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl n dem Verhältnis der bei den beiden Wegzählern (11,12) angewendeten Genauigkeit entspricht.