EP2038158B1 - Device for locating a vehicle on a roadway - Google Patents

Device for locating a vehicle on a roadway Download PDF

Info

Publication number
EP2038158B1
EP2038158B1 EP06775689A EP06775689A EP2038158B1 EP 2038158 B1 EP2038158 B1 EP 2038158B1 EP 06775689 A EP06775689 A EP 06775689A EP 06775689 A EP06775689 A EP 06775689A EP 2038158 B1 EP2038158 B1 EP 2038158B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
individual sensors
sensors
scanning means
travel
individual
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP06775689A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2038158A1 (en
Inventor
Jens Rost
Robert Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2038158A1 publication Critical patent/EP2038158A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2038158B1 publication Critical patent/EP2038158B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
    • B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Orten eines an einen Fahrweg gebundenen Fahrzeugs mit Referenzmarken, die am Fahrweg angebracht sind, und mit im Fahrzeug angeordneten Abtastmitteln, die beim Passieren einer Referenzmarke wenigstens ein Ausgangssignal erzeugen.The invention relates to a device for locating a vehicle bound to a track with reference marks, which are mounted on the track, and arranged in the vehicle sensing means which generate at least one output signal when passing a reference mark.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So weisen spurgebundene Fahrzeuge Ortungssysteme zur Ermittlung der Fahrzeugposition sowohl für die Antriebsregelung als auch für die Leittechnik auf. Ein Ortungssystem eines schienengeführten Fahrzeuges umfasst beispielsweise eine im Gleisbereich verlegte Balise als Referenzmarke, wobei die Balise durch im Zug angeordnete Abtastmittel induktiv abgetastet wird, so dass die Abtastmittel ein ortsabhängiges Ausgangssignal erzeugen.Such a device is already known from the prior art. Thus, track-bound vehicles have location systems for determining the vehicle position for both the drive control and the control technology. A tracking system of a rail-guided vehicle includes, for example, a track laid in the track balise as a reference mark, the balise is inductive scanned by train arranged in the train, so that the scanning generate a location-dependent output signal.

Die GB 1 595 311 offenbart eine Vorrichtung zum Orten eines an einem Fahrweg gebundenen Fahrzeugs mit Referenzmarken, die an dem Fahrweg angebracht sind und mit mehreren hintereinander im Fahrzeug angeordneten Abtastmitteln, die beim Passieren einer Referenzmarke wenigstens ein Ausgangssignal erzeugen. Der Abstand der Referenzmarken ist jedoch weit größer als der Abstand der Abtastmittel.The GB 1 595 311 discloses an apparatus for locating a vehicle tied to a track with reference marks attached to the track and having a plurality of scanning means arranged one behind the other in the vehicle which generate at least one output when passing a reference mark. However, the distance of the reference marks is far greater than the distance of the scanning means.

Die DE 32 00 811 beschreibt eine Vorrichtung zum Bestimmen des Ortes eines Schienenfahrzeugs mit fahrzeugseitig angeordneten Markierungen mit einem Abstand k zueinander und Abtastmitteln, die ebenfalls voneinander beabstandet sind, wobei der Abstand der Abstandsmittel voneinander größer ist als der Abstand der fahrzeugseitigen Markierungen.The DE 32 00 811 describes a device for determining the location of a rail vehicle with markings arranged on the vehicle side at a distance k from one another and scanning means which are likewise spaced from one another, wherein the distance of the spacing means from each other is greater than the distance of the vehicle-side markings.

Ein solches Ortungssystem ist zwar für die Betriebsleittechnik, nicht jedoch zur Antriebsregelung beispielsweise eines Magnetschwebefahrzeugs geeignet, da zur Regelung des Antriebs die Ortsinformation ständig und in Echtzeit vorliegen muss.Although such a location system is suitable for the operation control system, but not for driving control, for example, a magnetic levitation vehicle, since the location information must be available constantly and in real time to control the drive.

Aus diesem Grunde wurde beispielsweise im Zusammenhang mit einer Magnetschwebebahn bereits vorgeschlagen, die Nuten eines Blechpaketes des Fahrweges induktiv abzutasten und neben ortsabhängig eingebauten Referenzmarken als Ortungssignal zu verwenden.For this reason, for example, in connection with a magnetic levitation railway, it has already been suggested to inductively scan the grooves of a laminated core of the infrastructure and to use location signals as a locating signal in addition to location-dependent built-in reference marks.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine zuverlässige Ortsinformation bereitstellt und kostengünstig ist.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which provides reliable location information and is inexpensive.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1.The invention solves this problem by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß sind die Abtastmittel so dimensioniert, dass diese ständig zum Ablesen der Referenzmarken eingerichtet sind. Die Abtastmittel sind genauso lang oder länger als der Abstand zweier Referenzmarken. Es kommt somit im Rahmen der Erfindung zu einer ständigen Ortsinformation selbst bei langsamen Fahrten oder bei Stillstand des Fahrzeugs. Um die Auflösung der Abtastmittel zu erhöhen, sind diese aus Einzelsensoren zusammengesetzt, wobei die Einzelsensoren einzeln ausgelesen oder miteinander auf zweckmäßige Weise verschaltet sind, so dass die aus den Einzelsensoren zusammengesetzten Abtastmittel ein einziges Summensignal erzeugen. Zum Auslesen dient beispielsweise eine Steuereinrichtung, die das oder die Ausgangssignale mittels einer Abtasteinheit unter Gewinnung von Abtastwerten abtastet und die Abtastwerte mittels Analog/Digital-Wandler oder Gewinnung von digitalen Ausgangssignalwerten digitalisiert. Die digitalisierten Ausgangswerte sind anschließend weiteren Auswerteschritten unterworfen, wie im Folgenden noch genauer ausgeführt werden wird.According to the invention, the scanning means are dimensioned so that they are constantly set up for reading the reference marks. The scanning means are just as long or longer than the distance between two reference marks. It thus comes within the framework of Invention for a permanent location information even at slow speeds or when the vehicle is at a standstill. In order to increase the resolution of the scanning means, these are composed of individual sensors, wherein the individual sensors are read out individually or interconnected in a suitable manner, so that the composite of the individual sensors scanning generate a single sum signal. For example, a control device which reads the output signal or signals by means of a sampling unit to obtain samples and digitizes the sampled values by means of analog / digital converters or obtaining digital output signal values is used for reading purposes. The digitized output values are then subjected to further evaluation steps, as will be explained in more detail below.

Vorteilhafterweise ist die Abtastmittellänge ein Vielfaches des Referenzmarkenabstandes. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Weiterentwicklung vereinfacht sich die dem Ablesen der Referenzmarken nachgeschaltete Auswertung der Ergebnisse.Advantageously, the scanning means length is a multiple of the reference mark distance. On account of this further development according to the invention, the evaluation of the results downstream of the reading of the reference marks is simplified.

Vorteilhafterweise sind die Einzelsensoren in wenigstens einer Sensorreihe hintereinander angeordnet, die sich in Fahrtrichtung erstreckt. Durch die stabförmige Ausgestaltung der Abtastmittel und die Ausrichtung der Längsachse dieses Stabes in Fahrtrichtung ist ein besonders kostengünstiges Abtastmittel bereitgestellt, da auf diese Weise bei gegebener Länge des Abtastmittels der größtmögliche Abstand der Referenzmarken ermöglicht ist.Advantageously, the individual sensors are arranged in succession in at least one sensor row, which extends in the direction of travel. Due to the rod-shaped design of the scanning and the orientation of the longitudinal axis of this rod in the direction of travel, a particularly inexpensive scanning is provided, since in this way for a given length of the scanning the maximum distance of the reference marks is possible.

Vorteilhafterweise erzeugen neben- oder hintereinander angeordnete Einzelsensoren beim Überfahren einer Referenzmarke Ausgangssignale mit unterschiedlichem Vorzeichen. So weisen die Einzelsensoren beispielsweise im Falle einer induktiven Abtastung einen unterschiedlichen Wicklungssinn auf. Unterschiedliche Vorzeichen lassen sich jedoch auch bei anderen Messprinzipien realisieren. Erfindungsgemäß können alle zur berührungslosen Erfassung der Referenzmarken geeigneten Messprinzipien eingesetzt werden. Nur beispielhaft sei induktive Messungen, Wirbelstromeffekte, transformatorische, magnetische und elektromagnetische Kopplungen genannt. Beim Überfahren einer Referenzmarke wird gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung daher ein periodisches Ausgangssignal der Abtastmittel erzeugt, wobei durch einfaches Zählen der Maxima und Minima des periodischen Ausgangssignals eine Ortsinformation erhältlich ist. Das periodische Ausgangssignal der Abtastmittel weist eine Wellenlänge auf, die doppelt so groß ist wie die Bemessung der gerade überfahrenen Referenzmarke. Hierbei ist es selbstverständlich zweckmäßig, wenn alle Referenzmarken gleich ausgestaltet und bemessen sind.Advantageously, side by side or successively arranged individual sensors generate when crossing a reference mark output signals with different signs. For example, in the case of an inductive scanning, the individual sensors have a different winding sense. However, different signs can also be realized with other measuring principles. According to the invention, all measurement principles suitable for non-contact detection of the reference marks can be used. By way of example inductive measurements, eddy current effects, transformer, magnetic and electromagnetic couplings are mentioned. When driving over a reference mark therefore a periodic output signal of the scanning means is generated according to this advantageous development of the invention, wherein by simply counting the maxima and minima of the periodic output signal, a location information is available. The periodic output signal of the scanning means has a wavelength which is twice as large as the dimension of the reference mark just passed. It is of course expedient if all reference marks are designed and dimensioned equal.

Gemäß einer diesbezüglichen Weiterentwicklung sind die Einzelsensoren in zwei nebeneinander liegenden Sensorreihen angeordnet, die sich in Fahrtrichtung erstrecken, wobei die Sensorreihen in Fahrtrichtung um einen Versatz zueinander versetzt sind und der Versatz gleich der Hälfte der Referenzmarkenbemessung in Fahrtrichtung ist. Hierbei wird das Summensignal jeder Sensorreihe einzeln ausgelesen und einer Steuerungseinrichtung oder einer Auswerteeinrichtung zugeführt. Auf diese Weise werden zwei periodische Ausgangssignale erhalten, die zueinander um 90° phasenverschoben sind. Mit anderen Worten erhält man beispielsweise ein sinusähnliches Ausgangssignal sowie ein kosinusähnliches Ausgangssignal. Mit diesen Informationen lässt es sich beispielsweise unter Verwendung der ArcusTangens2-Funktion der Winkel berechnen, aus dem sich eine genaue Ortsinformation des Fahrzeuges ableiten lässt. Darüber hinaus ist es auf einfache Art möglich, die Fahrtrichtung zu bestimmen. Selbstverständlich lässt sich auch die Anzahl der gemessenen Referenzmarken oder die Anzahl der überfahrenen Perioden auf einfache Weise herleiten. Auf diese Weise sind für das Antriebssystem sämtliche für die Regelung notwendigen Messwerte in Echtzeit bereitgestellt. Die Sensorreihen sind beispielsweise in einer parallel zum Fahrweg ausgerichteten Ebene nebeneinander angeordnet. Die Sensorreihen können jedoch auch bezüglich des Fahrwegs übereinander angeordnet sein, wobei jedoch die Anforderungen an die Auswerteelektronik erhöht sind.According to a related development, the individual sensors are arranged in two rows of sensors adjacent to each other, which extend in the direction of travel, the sensor rows in the direction of travel by an offset from one another offset and the offset is equal to half of the reference mark design in the direction of travel. In this case, the sum signal of each sensor row is read out individually and fed to a control device or an evaluation device. In this way, two periodic output signals are obtained, which are phase-shifted by 90 ° to each other. In other words, one obtains, for example, a sinusoidal output signal and a cosine-like output signal. Using this information, for example, using the ArcusTangens2 function, it is possible to calculate the angle from which exact location information of the vehicle can be derived. In addition, it is possible in a simple way to determine the direction of travel. Of course, the number of measured reference marks or the number of overrun periods can be derived in a simple manner. In this way, all measured values necessary for the control system are provided in real time for the drive system. The rows of sensors, for example, are arranged next to one another in a plane aligned parallel to the track. However, the sensor rows can also be arranged one above the other with respect to the travel path, but the requirements for the evaluation electronics are increased.

Bei der abweichenden Ausgestaltung der Erfindung erzeugen nebeneinander angeordnete Einzelsensoren beim Überfahren einer Referenzmarke Ausgangssignale mit gleichem Vorzeichen und von jedem Einzelsensor ist ein Einzelsensorsignal erfassbar. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung wird von der Auswerteeinheit zu unterschiedlichen Zeitpunkten ein nahezu identisches Ausgangssignal übermittelt, das jedoch von unterschiedlichen Einzelsensoren stammt. Die Auswerteeinheit verfügt über Informationsdaten. Anhand der Informationsdaten ist ermittelbar zu welchem Zeitpunkt das Ausgangssignal aufgenommen und von welchem oder welchen Einzelsensoren das Ausgangssignal stammt. Die Berechnung der Geschwindigkeit beruht dann auf einer Korrelation. Die Auswerteeinrichtung versucht die zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommenen Ausgangssignale der Einzelsensoren zunächst miteinander zur Deckung zu bringen. Dies gelingt im Rahmen der Messgenauigkeit der Einzelsensoren. Aufgrund des bekannten Abstandes der Einzelsensoren, die das jeweilige Ausgangssignal erzeugten, und auf Grundlage der Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten der Auslesung der Ausgangssignale bestimmt die Auswerteeinrichtung die Geschwindigkeit und übermittelt diese Geschwindigkeit beispielsweise einer Antriebsregelung, die der Auswerteeinrichtung übergeordnet ist.In the deviating embodiment of the invention, juxtaposed individual sensors generate when crossing a reference mark output signals with the same sign and from each individual sensor, a single sensor signal can be detected. According to this advantageous further development, the evaluation unit transmits a virtually identical output signal at different times, which, however, originates from different individual sensors. The evaluation unit has informational data. On the basis of the information data can be determined at what time the output signal is received and from which or which individual sensors the output signal comes. The calculation of the speed is then based on a correlation. The evaluation device first attempts to bring the output signals of the individual sensors recorded at different times into coincidence with one another. This succeeds within the measuring accuracy of the individual sensors. Due to the known distance of the individual sensors, which generated the respective output signal, and based on the time difference between the times of reading the output signals, the evaluation determines the speed and transmits this speed, for example, a drive control, which is the parent of the evaluation.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind die Referenzmarken elektrisch leitfähige Schwellen. Diese sind beispielsweise im Fahrweg angeordnet. So kann es sich beispielsweise um Schienenschwellen handeln. Abweichend hiervon sind die Schwellen im Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeuges verlegt. Wie bereits ausgeführt wurde, kann das berührungslose Abtasten der Referenzmarken durch die Abtastmittel auf Grundlage beliebiger Messprinzipien erfolgen. Im Rahmen der Erfindung erfolgt jedoch das Abtasten berührungslos. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfassen die Einzelsensoren die Lage der Referenzmarken aufgrund von Wirbelstromeffekten. Mit anderen Worten arbeiten die Einzelsensoren auf Wirbelstrombasis.According to an advantageous development, the reference marks are electrically conductive sleepers. These are arranged for example in the guideway. For example, these may be rail sleepers. Notwithstanding this, the thresholds are laid in the track of a magnetic levitation vehicle. As already stated, the contactless scanning of the reference marks by the scanning means can be carried out on the basis of arbitrary measuring principles. In the context of the invention, however, the scanning takes place without contact. According to a preferred embodiment, the individual sensors detect the position of the reference marks due to eddy current effects. In other words, the individual sensors work on eddy current base.

Vorteilhafterweise ist der Referenzmarkenabstand größer als ein Meter. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Referenzmarkenabstand zwei Meter ist. Auf diese Weise ist auf der einen Seite eine zu große Dimensionierung der Abtastmittel vermieden. Auf der anderen Seite bleibt die Anzahl der Referenzmarken, die im Fahrweg verlegen sind, begrenzt.Advantageously, the reference mark distance is greater than one meter. In particular, it is advantageous if the reference mark distance is two meters. In this way, too large dimensioning of the scanning is avoided on the one hand. On the other hand, the number of reference marks that are laid in the guideway remains limited.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei

Figur 1
eine Vorrichtung zum Hinzuführen zur Erfin- dung,
Figur 2
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin- dung,
Figur 4
ein abweichendes Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik und
Figur 5
ein von den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 2 beziehungsweise 3 abweichendes Ausführungs- beispiel der Erfindung zeigen.
Further expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein like reference numerals refer to like-acting components and wherein
FIG. 1
an apparatus for introducing the invention,
FIG. 2
an embodiment of the invention,
FIG. 3
a further embodiment of the invention,
FIG. 4
a different embodiment according to the prior art and
FIG. 5
one of the embodiments according to FIG. 2 or 3 deviating embodiment of the invention show.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1, welche die Erfindung besser verständlich machen soll. Die als Stand der Technik bezeichnete Vorrichtung 1 weist ein Abtastmittel 2 auf, das aus zwei Einzelsensoren 3 zusammengesetzt ist, wobei die Einzelsensoren 3 ein Ausgangssignal mit entgegengesetztem Vorzeichen erzeugen, wie in der darunter liegenden Darstellung verdeutlicht ist, in der auf der Ordinate 4 das Ausgangssignal des Abtastmittels 2 in Abhängigkeit des Weges dargestellt ist, der auf der Abszisse 5 abgetragen ist. Dabei wird das Abtastmittel 2 in Richtung des eingezeigten Pfeils 6 über eine Referenzmarke 7 hinweg bewegt. Ein entsprechendes Signal ergibt sich beim Überfahren der nachfolgenden Referenzmarke 8. FIG. 1 shows a device 1, which should make the invention easier to understand. The prior art device 1 comprises a scanning means 2 which is composed of two individual sensors 3, wherein the individual sensors 3 generate an output signal of opposite sign, as shown in the diagram below, in the ordinate 4, the output signal of the scanning means 2 is shown as a function of the path which is removed on the abscissa 5. In this case, the scanning means 2 is moved in the direction of the arrow 6 shown over a reference mark 7 away. A corresponding signal results when driving over the following reference mark 8.

Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 9. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 9 umfasst wieder eine Reihenfolge von aufeinander folgenden Referenzmarken 7 und 8. Im Gegensatz zur Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 besteht das Abtastmittel 2 jedoch aus einer Vielzahl von Einzelsensoren 3 und weist eine Länge auf, die größer ist als der Abstand zwischen den Referenzmarken 7 und 8. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Abtastmittel 2 erfindungsgemäß ein ständiges Signal erzeugt, das von einer Antriebsregelung zur Regelung des Antriebs eines spurgebundenen Fahrzeuges verwendet werden kann. Das Ausgangssignal des Abtastmittels 2 gemäß Figur 2 ergibt sich aufgrund einer entsprechenden Verschaltung der Einzelsensoren als Summensignal 10 der Einzelsignale 11 jedes Einzelsensors 3, wobei die Einzelsignale 11 in dem oberen Diagramm nebeneinander und in dem unteren Diagramm der Figur 2 das Summensignal 10 gezeigt sind. Es ist erkennbar, dass das Summensignal 10 einen periodischen Verlauf aufweist, wobei die Wellenlänge des Summensignals 10 der doppelten Länge der jeweiligen Referenzmarke 7 beziehungsweise 8 in Fahrtrichtung entspricht. Die Länge des Abtastmittels 2 ist in dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel gleich dem Abstand zwischen den Referenzmarken 7 und 8, also dem Referenzmarkenabstand. Auf diese Weise liegt ständig ein Summensignal 10 vor. FIG. 2 shows a device according to the invention 9. The inventive device 9 again comprises an order of successive reference marks 7 and 8. In contrast to the device 1 according to FIG. 1 However, the scanning means 2 consists of a plurality of individual sensors 3 and has a length which is greater than the distance between the reference marks 7 and 8. In this way it is ensured that the scanning means 2 according to the invention generates a continuous signal, the drive from a control can be used to control the drive of a track-bound vehicle. The output signal of the scanning means 2 according to FIG. 2 is due to a corresponding interconnection of the individual sensors as a sum signal 10 of the individual signals 11 of each individual sensor 3, wherein the individual signals 11 in the upper diagram next to each other and in the lower diagram of FIG. 2 the sum signal 10 is shown. It can be seen that the sum signal 10 has a periodic profile, wherein the wavelength of the sum signal 10 is twice the length of the respective reference mark 7 or 8 in the direction of travel. The length of the scanning means 2 is in the in FIG. 2 embodiment shown equal to the distance between the reference marks 7 and 8, so the reference mark distance. In this way, there is always a sum signal 10 before.

Das Abtastmittel 2 ist im Rahmen der Erfindung mit einer Auswerteeinheit verbunden, die das Summensignal des Abtastmittels unter Gewinnung von Abtastwerten abtastet und die Abtastwerte unter Gewinnung von digitalen Abtastwerten mittels eines Analog/Digital-Wandlers umwandelt. Durch Zählen der Maximal des periodischen Signals in einem Zeitintervall ergibt sich die Geschwindigkeit eines spurgebundenen Fahrzeuges und somit des fest mit dem spurgebundenen Fahrzeug verankerten Abtastmittels.In the context of the invention, the scanning means 2 is connected to an evaluation unit, which samples the summation signal of the scanning means in order to obtain samples and converts the sampled values to obtain digital sampling values by means of an analog / digital converter. By counting the maximum of the periodic signal in a time interval, the speed of a track-bound vehicle, and thus the sensing means anchored to the track-bound vehicle, is obtained.

Figur 3 zeigt ein am meisten bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist erkennbar, dass das Abtastmittel 2 aus zwei Sensorreihen 12 und 13 zusammengesetzt ist, wobei sich jede Sensorreihe 12 beziehungsweise 13 in Fahrtrichtung erstreckt und wobei die Einzelsensoren 2 nebeneinander liegend und stabförmig angeordnet sind. Es ist erkennbar, dass die Sensorreihe 12 gegenüber der Sensorreihe 13 entgegen der Fahrtrichtung 6 um eine Wegstrecke, also einen Versatz, versetzt ist, wobei der Versatz gleich der Hälfte der Länge oder der geometrischen Bemessung der Referenzmarke 7 beziehungsweise 8 in Fahrtrichtung 6 ist. Daher ist das Summensignal 14 der Sensorreihe 13 um 90 Grad phasenverschoben zum Summensignal 10 der Sensorreihe 13, wie aus der Darstellung 14 der Figur 3 erkennbar ist. In der nachgeschalteten Auswerteeinrichtung ist eine Auswertung dahin möglich, dass aus der gemessenen Sinus- beziehungsweise Kosinusfunktion durch einfache trigonometrische Umrechnung beispielsweise durch Bildung des ArcustTangens2 oder unter Ausnutzung der Beziehung, dass Sinusquadrat plus Kosinusquadrat gleich 1 ist, der Winkel α bestimmt wird. Mit dem Winkel α ist eine genaue Ortsauflösung erhältlich. Ferner kann durch die Phasenverschiebung bestimmt werden, in welcher Richtung das spurgebundene Fahrzeug beziehungsweise die Abtastmittel bewegt werden. FIG. 3 shows a most preferred embodiment of the invention. It can be seen that the scanning means 2 is composed of two sensor rows 12 and 13, each sensor row 12 and 13 extending in the direction of travel and wherein the individual sensors 2 are arranged side by side and rod-shaped. It can be seen that the sensor row 12 is offset from the sensor row 13 by a distance, ie an offset, counter to the direction of travel 6, wherein the offset is equal to half the length or the geometric dimensioning of the reference mark 7 or 8 in the direction of travel 6. Therefore, the sum signal 14 of the sensor row 13 is 90 degrees out of phase with the sum signal 10 of the sensor row 13, as can be seen from the representation 14 of Figure 3. In the downstream evaluation device, an evaluation is possible in that the angle α is determined from the measured sine or cosine function by simple trigonometric conversion, for example by forming the arc tangent 2 or taking advantage of the relationship that sine square plus cosine square equals 1. With the angle α, a precise spatial resolution is available. Furthermore, it can be determined by the phase shift in which direction the track-bound vehicle or the scanning means are moved.

Die Darstellung 15 der Figur 3 zeigt ein in der Antriebsregelung üblich gewordenes Winkelsignal in Abhängigkeit der Zeit, wobei die Steigung der Sägezahnkurve der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht.The representation 15 of the FIG. 3 shows an usual in the drive control angle signal as a function of time, wherein the slope of the sawtooth curve corresponds to the speed of the vehicle.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ortungssystem gemäß dem Stand der Technik. Im Gegensatz zu den vorher gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Abtastmittel 2 hier lediglich einen Einzelsensor auf, so dass bei Überfahren der Referenzmarke 7 beziehungsweise 8 ein Ausgangssignal 11 mit positivem Vorzeichen erzeugt wird. FIG. 4 shows another location system according to the prior art. In contrast to the previously shown embodiments, the scanning means 2 here only an individual sensor, so that when driving over the reference mark 7 or 8 an output signal 11 is generated with a positive sign.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Abtastmittel 2 mit Referenzmarken 7 und 8 zusammenwirkt. Im Gegensatz zu dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist das Abtastmittel 2 eine Vielzahl von Einzelsensoren 3 auf, die alle Ausgangssignale 16 und 17 mit dem gleichen Vorzeichen erzeugen. Dabei sind die Einzelsensoren 3 wieder in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet, so dass ein stabförmiges Abtastmittel 2 ausgebildet ist. FIG. 5 shows a further embodiment of the device according to the invention, wherein a scanning means 2 cooperates with reference marks 7 and 8. In contrast to that in the FIGS. 2 and 3 According to the embodiment of the invention shown, the scanning means 2, a plurality of individual sensors 3, which generate all the output signals 16 and 17 with the same sign. The individual sensors 3 are again arranged one behind the other in the direction of travel, so that a rod-shaped scanning means 2 is formed.

In Figur 5 ist die Lage des Abtastmittels 2 zu den Referenzmarken 7 und 8 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten t1 und t2 gezeigt. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich das Abtastmittel 2 in Richtung des Pfeils 6 bewegt. Gemäß dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Einzelsensoren 2 nicht zur Ausbildung eines Summensignals verschaltet. Vielmehr wird das Ausgangssignal jedes Einzelsensors 3 separat durch eine figürlich in Figur 5 nicht dargestellte Auswerteeinrichtung erfasst. Die Ausgangssignale werden, wie bereits ausgeführt wurde, abgetastet und die darauf erhaltenen Abtastwerte mittels eines Analog/Digital-Wandlers in digitale Abtastwerte umgewandelt. Anschließend setzt die Auswerteeinrichtung die erhaltenen digitalen Abtastwerte wieder zusammen, so dass sich zum Zeitpunkt t1 ein Ausgangssignal 16 ergibt, das in dem unteren Diagramm der Figur 5 figürlich dargestellt ist. In dem Diagramm ist auf der Ordinate 4 die abgetragene Intensität des Ausgangssignals 16 beziehungsweise 17 in Abhängigkeit des Ortes oder Weges dargestellt, der auf der Abszisse 5 abgetragen ist. Das Maximum des Ausgangssignals, das mit dem ersten Einzelsensor 3 von rechts gemessen worden wäre, würde daher unmittelbar auf der Achse 4 liegen.In FIG. 5 the position of the scanning means 2 to the reference marks 7 and 8 at two different times t 1 and t 2 is shown. It is assumed that the scanning means 2 moves in the direction of the arrow 6. According to the in FIG. 5 shown embodiment, the individual sensors 2 are not interconnected to form a sum signal. Rather, the output signal of each individual sensor 3 is separated by a figurative in FIG. 5 Detection device not shown detected. The output signals are sampled, as already stated, and the samples obtained thereon are converted to digital samples by means of an analog-to-digital converter. The evaluation device then recomposes the obtained digital samples so that an output signal 16 results at time t 1 , which in the lower diagram of FIG FIG. 5 figuratively shown. In the diagram, the plotted intensity of the output signal 16 or 17 is shown as a function of the location or path on the ordinate 4, which is plotted on the abscissa 5. The maximum of the output signal which would have been measured with the first individual sensor 3 from the right would therefore lie directly on the axis 4.

Die Ausgangssignale 16 und 17 können auch als Abtastbild der Referenzmarken 7 und 8 aufgefasst werden. Die Auswerteeinrichtung verschiebt nun mit Hilfe einer internen Logik das Ausgangssignal 16 soweit auf der Achse 5, bis eine im Rahmen der Messgenauigkeit der Einzelsensoren 3 möglichst genaue Übereinstimmung der Ausgangssignale 16, 17 beziehungsweise der zu verschiedenen Zeitpunkten abgetasteten Bilder der Referenzmarke 7 erreicht ist. Aus der Verschiebung in Richtung der Achse 5 lässt sich nun der Weg ableiten, den das Abtastmittel 2 im Zeitintervall zwischen t1 und t2 zurückgelegt hat. Auf diese Weise lässt sich dann eine Geschwindigkeit ableiten, mit der das Abtastmittel und somit das Fahrzeug, an dem das Abtastmittel 2 befestigt ist, sich in Fahrtrichtung 6 fortbewegt.The output signals 16 and 17 can also be understood as a sample image of the reference marks 7 and 8. The evaluation device now shifts the output signal 16 as far as on the axis 5 with the aid of an internal logic, until a match of the output signals 16, 17 or the images of the reference mark 7 sampled at different points in time is achieved as exactly as possible within the measurement accuracy of the individual sensors 3. From the shift in the direction of the axis 5 can now derive the way that the scanning means 2 has covered in the time interval between t 1 and t 2 . In this way, a speed can then be derived with which the scanning means, and thus the vehicle to which the scanning means 2 is fastened, moves in the direction of travel 6.

Claims (10)

  1. Device for locating a vehicle tied to a guideway, having reference markers (7, 8) which are provided on the guideway, and having scanning means (2) which are arranged in the vehicle and which generate at least one output signal (10, 11) when they pass a reference marker (7, 8),
    the scanning means (2) being composed of a plurality of individual sensors (3) and extending in the direction (6) of travel with an average scanning length which is equal to or greater than the distance between reference markers (7, 8) which are arranged in the vicinity of one another, the scanning means with its individual sensors being dimensioned in such a way that the scanning means are equally as long or longer than the distance between two reference markers, characterized in that the individual sensors are connected to one another in an expedient manner, so that a single sum signal is produced.
  2. Device according to Claim 1,
    characterized in that the average scanning length is a multiple of the distance between reference markers.
  3. Device according to one of the preceding claims,
    characterized in that the individual sensors (3) are arranged one behind the other in at least one row (12, 13) of sensors which extends in the direction of travel.
  4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that individual sensors (2) which are arranged one next to the other generate output signals (11) with different signs when they travel over a reference marker (7, 8).
  5. Device according to Claim 4,
    characterized in that
    the individual sensors (3) are arranged in two rows (12, 13) of sensors which lie one next to the other and extend in the direction (6) of travel, wherein the rows (12, 13) of sensors have an offset with respect to one another in the direction (6) of travel, and the offset is equal to half the dimension of the reference marker in the direction (6) of travel.
  6. Device according to Claim 4 or 5,
    characterized in that the individual sensors (3) of each row (12, 13) of sensors are connected to one another in such a way that a sum signal (16) of the scanning means (2) can be sensed.
  7. Device according to one of Claims 1 to 3,
    characterized in that individual sensors (3) which are arranged one next to the other generate output signals (11) with the same sign when they travel over a reference marker (7, 8), and an individual sensor signal (11) can be sensed by each individual sensor (3).
  8. Device according to one of the preceding claims,
    characterized in that the reference markers (7, 8) are electrically conductive ground plates.
  9. Device according to one of the preceding claims,
    characterized in that the individual sensors (3) are individual sensors which operate on an eddy current basis.
  10. Device according to one of the preceding claims,
    characterized in that the distance between the reference markers is greater than 1 m.
EP06775689A 2006-07-06 2006-07-06 Device for locating a vehicle on a roadway Not-in-force EP2038158B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2006/001189 WO2008003272A1 (en) 2006-07-06 2006-07-06 Device for locating a vehicle tied to a roadway

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2038158A1 EP2038158A1 (en) 2009-03-25
EP2038158B1 true EP2038158B1 (en) 2010-06-02

Family

ID=37882146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06775689A Not-in-force EP2038158B1 (en) 2006-07-06 2006-07-06 Device for locating a vehicle on a roadway

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8067933B2 (en)
EP (1) EP2038158B1 (en)
CN (1) CN101472778B (en)
DE (1) DE502006007134D1 (en)
WO (1) WO2008003272A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7532979B2 (en) 2005-11-10 2009-05-12 Tele Atlas North America, Inc. Method and system for creating universal location referencing objects
CN101700781B (en) * 2009-11-17 2011-11-30 武汉钢铁(集团)公司 System and method for judging whether the first carriage of a locomotive is in a specific interval
US8862395B2 (en) * 2011-01-31 2014-10-14 Raytheon Company Coded marker navigation system and method
US20130006482A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Ramadev Burigsay Hukkeri Guidance system for a mobile machine
EP2851262A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-25 Bombardier Transportation GmbH An antenna arrangement and a method for determining the absolute speed of a rail vehicle
GB201407643D0 (en) 2014-04-30 2014-06-11 Tomtom Global Content Bv Improved positioning relatie to a digital map for assisted and automated driving operations
US11274928B2 (en) 2015-08-03 2022-03-15 Tomtom Global Content B.V. Methods and systems for generating and using localization reference data
CA2996257C (en) 2015-08-26 2018-06-12 Thales Canada Inc. Guideway mounted vehicle localization system
CN105501256B (en) * 2015-12-23 2017-05-31 中国铁道科学研究院通信信号研究所 A kind of middle low speed magnetic suspension train combination speed-position detection device
EP3451743B1 (en) * 2016-05-17 2020-10-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Portable electronic device and positioning method
CN105905134A (en) * 2016-06-07 2016-08-31 深圳航天科技创新研究院 Rail transit vehicle accurate speed measuring system and method
FR3131893B1 (en) 2022-01-17 2024-04-26 Urbanloop METHOD FOR LOCALIZING AND/OR MEASURING VEHICLE SPEED

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1595311A (en) 1977-01-17 1981-08-12 Gec General Signal Ltd Railway signalling apparatus
DE3200811A1 (en) 1982-01-13 1983-07-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Device for determining the location of a track-bound vehicle
EP0085879B1 (en) * 1982-02-10 1991-03-13 Thyssen Industrie Ag Apparatus for incrementally locating the position of a magnetic-suspension vehicle
CH661994A5 (en) 1983-02-21 1987-08-31 Jaeger Walter METHOD FOR TRANSMITTING INFORMATION AND COMMANDING FROM A GROUND TO A RAIL VEHICLE.
FR2673901B1 (en) 1991-03-13 1994-05-20 Inrets METHOD FOR LOCATING A VEHICLE ROLLING ON A GUIDANCE TRACK AND LOCATION INSTALLATION EQUIPPED WITH SUCH A VEHICLE.
JP2007501159A (en) 2003-05-21 2007-01-25 シーアホルツ−トランスリフト・シュヴァイツ・アクチエンゲゼルシャフト Transportation equipment with track, switch and magnetostrictive sensor
DE102004015496A1 (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Thyssenkrupp Transrapid Gmbh Device for generating safe condition signals from a vehicle movable along a predetermined travel path

Also Published As

Publication number Publication date
CN101472778B (en) 2011-10-19
DE502006007134D1 (en) 2010-07-15
US8067933B2 (en) 2011-11-29
US20090201012A1 (en) 2009-08-13
CN101472778A (en) 2009-07-01
EP2038158A1 (en) 2009-03-25
WO2008003272A1 (en) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2038158B1 (en) Device for locating a vehicle on a roadway
EP3237266B1 (en) Method and positioning device for determining the position of a track-guided vehicle, in particular a rail vehicle
EP1772790B1 (en) Linear guiding system with an arrangement to determine the position of a guided carriage
DE102017222676A1 (en) displacement sensor
EP3179216B1 (en) Absolute measurement length measuring system and method of operating the same
WO2011134823A2 (en) Incremental multi-position detection system for a revolving electromagnetic transfer system
EP3784613A1 (en) Position-determining system and method for ascertaining a cab position of an elevator cab
WO2004038324A1 (en) Scanner head comprising a magnet and a hall element for use in a co-ordinate measuring device
DE102016105413B4 (en) SPEED MEASURING METHOD AND SPEED MEASURING ARRANGEMENT
DE10117193B4 (en) Measuring system for absolute value acquisition of angles or paths
DE102009024518A1 (en) Automation unit in conveyor systems
DE102017204871A1 (en) Energy-saving positioning method
EP2159549A1 (en) Device for measuring the relative position between a material measure and a read head
EP2245428B1 (en) Material measure, measuring device and measuring method for determining an absolute position
EP2439123B1 (en) Method, apparatus and arrangement for determining information coded in the railway track
DE10230471B4 (en) Measuring system for absolute value acquisition of angles or paths
DE1605421B2 (en) DEVICE FOR LINE-SHAPED INFORMATION TRANSFER BETWEEN RAIL-MOUNTED VEHICLES AND THE TRACK
EP3021088B1 (en) Incremental length measuring system and method of operating the same
DE4314636C2 (en) Length encoder device for determining the position of a scanning device on a cable and method for such a position determination
DE102021106095B4 (en) Device for determining the angular position of a rotating element
DE10158942B4 (en) Device and method for detecting the position of a measuring object
DE102006016591B4 (en) Device and method for measuring a navigation device or a transmission channel
DE10019779A1 (en) Test car position sensor, has Z group of magnetic coils is robust gives all position related parameters
DE102011008880A1 (en) Apparatus for measuring absolute positions of measuring head, detects measuring lengths of scale with respect to reference marks and coding marks
DE10209058A1 (en) Method for determining the position of a moving object relative to a stationary object using bit patterns, with a sample bit pattern signal that directly indicates object position and direction of movement without signal summation

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20081208

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROST, JENS

Inventor name: SCHMID, ROBERT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090422

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE GB NL

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RTI1 Title (correction)

Free format text: DEVICE FOR LOCATING A VEHICLE ON A ROADWAY

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE GB NL

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 502006007134

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100715

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20100602

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100602

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20110303

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20100902

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502006007134

Country of ref document: DE

Effective date: 20110302

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100902

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502006007134

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200201