EP0795454B1 - Verfahren zur Eigenortung eines spurgeführten Fahrzeugs und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device for Performing this procedure.
- Such a method and such a facility are in the unpublished German patent application 195 29 986.
- driving a route Vehicles determine their respective driving location in that a current route image detected by them correlate a reference path map for which in a Route atlas route positions are stored.
- the route picture should be from a radar, infrared or video image of the route.
- the route map that applies to a specific location is at least seasonal and weather-related changes subject, d. H.
- the route panorama makes a difference in winter, especially after snowfall corresponding summer panorama and also the greening of Bushes and trees in spring and summer result in a different one Panorama opposite defoliated or partly defoliated Bushes and trees in autumn and winter. Furthermore structural activities along the route change that Route panorama and complicate vehicle location.
- DE 32 05 314 C2 describes a device for self-location of a track-guided object on a route known with a line conductor crossed at regular intervals for wireless information transfer from the line is provided on the train.
- Vehicle-side reception coils detect the phase position of the received voltages in each case line section traveled and evaluate it. By It can count the number of line conductor crossing points that have passed Determine where the vehicle is on the route; for fine location within the individual line section additional, z. B. from a non-driven vehicle shaft controlled displacement measuring devices needed.
- This well-known device for Locating a track-guided object is imperative the line conductor laid in the track and is therefore quite complex.
- DE 29 42 933 A1 describes a device for path and Speed measurement of rail-bound vehicles known, in which a vehicle-side radar device is in the direction of travel radar antenna pointing obliquely to the ground, which illuminates a narrow area between the tracks.
- the signal reflected on the track bed is on the vehicle received and regarding the information about the instantaneous speed of the vehicle containing Doppler shift evaluated. From the driving speed can be on the vehicle also the distance traveled and thus the calculate the respective destination, but only as long as the Radar signals from gravel or other reflective Sufficient material thrown back in the track bed become. This is not the case with snow and ice, so the The locating device then fails or at least is unreliable is working.
- EP 0 561 705 A1 describes a method and a device known for self-locating track-guided vehicles on the correlation of certain route parameters, preferably also the curvature of the track. As further location parameters should assess the location of rail current closers become. A continuous sensitive self-location of vehicles is on the free route with the means of EP 0 561 705 A1 not possible.
- the object of the invention is a method according to the preamble of claim 1 and a device for Perform the procedure to indicate that anywhere A sufficiently precise localization of the Vehicles permitted and without additional equipment on the track side how line managers and beacons get by.
- the invention solves this problem by the characterizing Features of claim 1 and claim 3.
- FIG. 1 shows the frequency spectrum of an acceleration signal, from a vehicle-mounted sensor as it passes a certain waypoint is generated.
- This site specific Sensor signal has different amplitudes A at different frequencies f.
- the low frequency Accelerations say something about the macroscopic Track topology (curve radii, track bedding), the higher frequencies Accelerations of shock something about microscopic Bumps.
- the accelerometer that this Vibration profile of the route must be pronounced be robust to the extreme environmental conditions and the to be able to withstand occurring accelerations permanently. It should be attached to the vehicle as unsprung as possible and then detects, for example, those that occur in the vertical Accelerations. Additional sensors can be used for Detect in particular horizontally across Accelerations occurring in the direction of travel are provided, which is also a location-specific multi-frequency for each location Deliver acceleration signal.
- Figure 2 shows the successive when passing Locations S0 to S10 from an on-board acceleration sensor detected multi-frequency acceleration values.
- the individual curves have a certain mutual relationship Similarity; in fact, they differ depending on the location striking from each other.
- the invention builds on the existence and on the reproducibility of the location-selective Frequency spectra of the acceleration signals in such a way that they are on a current trip of one Vehicle sensor detected acceleration signals compared with the acceleration signals determined during a previous trip, for a clear assignment from a route atlas given absolute or relative locations.
- FIG. 3 An accelerometer S takes the vibrating profile every time you drive a route this route and leads it to one of two stores, where it is stored in digital form.
- the respective Driving location determined and available as a location result OB posed.
- Acknowledgment of the location result determined in each case can be dependent on the fact that the respective Location result with previously determined location results harmonized, d. H. that there are not jumps in route kilometrage is coming. Whether the previously determined location information also from the correlation of acceleration spectra were determined or by another location system, such as B. a wheel pulse generator or a satellite navigation system GPS is irrelevant.
- the location-dependent acceleration spectra can be stored in the reference memory of all locations on a route or only those for selected route points or route areas applicable acceleration spectra. These route areas are then preferably those in which satellite navigation cannot be used. This is in tunnel and train stations the case.
- an additional location system such as the satellite location has a confidence range around one Specify rough location point in which to be correlated Acceleration spectra are to be found.
- the security of the location results depends on the Length and resolution of those involved in the location process Correlation range.
- the sensor signals can be correlated independently of one another or as a mixed signal.
Description
- Figuren 1 und 2
- ortsbezogene Beschleunigungsdiagramme und in
- Figur 3
- in schematischer Darstellung eine Fahrzeugortungseinrichtung.
Claims (14)
- Verfahren zur Eigenortung eines spurgeführten Fahrzeugs auf einer Strecke unter Verwendung einer auf dem Fahrzeug vorhandenen, mit bezug zur Streckenkilometrierung abgelegten Referenz-Streckenabbildung und einer beim Befahren eines Gleises der Strecke nach den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie die Referenz-Streckenabbildung ermittelten aktuellen Strekkenabbildung, die auf die Referenz-Streckenabbildung zu korrelieren ist,
dadurch gekennzeichnet,daß für die Eigenortung des Fahrzeugs die Frequenzspektren von Beschleunigungsmessungen korreliert werden, die von einer Referenzfahrt und von der aktuellen Fahrt stammen. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Frequenzspektren der aktuellen Beschleunigungsmessungen nach Maßgabe der aktuellen Fahrgeschwindigkeit linearisiert werden. - Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß auf dem Fahrzeug mindestens ein Beschleunigungssensor (S) zum Detektieren von Horizontalbeschleunigungen quer zur Fahrrichtung und/oder Vertikalbeschleunigungen vorgesehen ist,daß auf dem Fahrzeug zum Ablegen der Daten für die Referenz-Streckenabbildung und für die aktuelle Streckenabbildung Speicher (SS, RS) vorgesehen sind, in die die Daten einzuschreiben und aus denen die Daten zur Korrelation entnehmbar sind, unddaß ein bei Korrelation der gespeicherten Frequenz spektren auslesbarer Streckenatlas (SA) vorgesehen ist, in den bei einer ersten Fahrt synchron zum Einlesen der Beschleunigungsdaten in den Referenz speicher Fahrortangaben eingelesen wurden. - Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,daß die Korrelation der Referenz- und der aktuellen Strekkenabbildung die Bewertung der Sensorsignale hinsichtlich definierter Bereiche des Frequenzspektrums, d.h. Frequenz und Amplitude beinhaltet. - Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,daß die Daten der aktuellen Streckennachbildung jeweils frühestens nach Korrelation der aktuellen Streckenabbildung mit der Referenz-Streckenabbildung die für die Referenz-Streckenabbildung gespeicherten Daten ersetzen und fortan die Daten der Referenz-Streckenabbildung darstellen. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,daß die die Referenz-Streckenabbildung und die die aktuelle Streckenabbildung darstellenden Daten vor Abspeicherung einer Datenkompression und vor Korrelation einer Datendekompression unterzogen sind.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,daß die die Referenz-Streckenabbildung darstellenden Daten in einer definierten Abtastzahl pro Streckeneinheit den absoluten Positionsangaben der in einem Streckenatlas abgespeicherten Daten und weiteren relevanten Daten über die Strecke zugeordnet sind und daß die die aktuelle Streckenabbildung darstellenden Daten über die aktuelle Vorrückgeschwindigkeit des Fahrzeugs linearisiert in gleicher definierter Abtastzahl pro Streckeneinheit dem Korrelationsvorgang zugeführt werden. - Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,daß die aktuelle Vorrückgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Radarmessung über Boden zu ermitteln ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,daß die Genauigkeit der Ortungsergebnisse durch Vorgabe verschiedenhoher Abtastraten pro Streckeneinheit sowohl für die Darstellung der Referenz-Streckenabbildung als auch der aktuellen Streckenabbildung sowie deren Auflösungen veränderbar ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,daß die Sicherheit des Ortungsergebnisses durch Vorgabe unterschiedlich langer Korrelationsbereiche und unterschiedliche hoher Auflösungen sowie Abtastraten veränderbar ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,daß die Anerkennung einer durch Korrelation der Referenz-Streckenabbildung und der aktuellen Streckenabbildung ermittelten Ortsangabe auf dem Fahrzeug davon abhängig gemacht ist, daß vorangegangene Ortungsvorgänge zu Ortungsergebnissen geführt haben, die mit der aktuell ermittelten Ortungsangabe harmonieren. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,daß das Fahrzeug beim Befahren von Gleisverzweigungen aus der Bewertung der Sensorsignale den jeweils befahrenen Schienenstrang erkennt und hieraus auf die fortan zu korrelierende Referenz-Streckenabbildung schließt. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,daß ein überlagertes Ortungssystem bei Neustart des Ortungsvorganges einen Grobortungswert vorgibt, dessen Vertrauensbereich den Bereich der Referenz-Streckenabbildung vorgibt, die mit der aktuellen Streckenabbildung zu korrelieren ist. - Einrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,daß die Grobortungsangabe von einem Satellitenortungssystem stammt.
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