EP4519144A1 - Eisenbahnkomponente und verfahren zum ermitteln einer ein schienenfahrzeug betreffenden, ortsbezogenen information - Google Patents

Eisenbahnkomponente und verfahren zum ermitteln einer ein schienenfahrzeug betreffenden, ortsbezogenen information

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Publication number
EP4519144A1
EP4519144A1 EP23734144.1A EP23734144A EP4519144A1 EP 4519144 A1 EP4519144 A1 EP 4519144A1 EP 23734144 A EP23734144 A EP 23734144A EP 4519144 A1 EP4519144 A1 EP 4519144A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
railway component
railway
location
related information
rail vehicle
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.)
Pending
Application number
EP23734144.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Emanuel Brämer
Fabian Kurz
Wilfried Matthee
Manfred SCHIENBEIN
Marcus ZERB
Dominik Zoeke
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 Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4519144A1 publication Critical patent/EP4519144A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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 trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • 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 trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/06—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling by electromagnetic or particle radiation, e.g. by light beam

Definitions

  • the invention relates to railway components for determining location-related information, methods for determining location-related information, rail vehicles and track facilities with such railway components, and a corresponding railway system.
  • railway components are known in the form of locating devices on the rail vehicle, which have a radio device for sending a transmission signal to a trackside balise and for receiving a transmission signal from the balise to form a reception signal.
  • a computing device of the locating device evaluates the received signal and generates location-related information relating to the rail vehicle.
  • the invention is based on the object of specifying a railway component for obtaining location-related information relating to a rail vehicle, which can generate particularly precise location information with little hardware effort.
  • a railway component is provided with a radio device for sending at least one transmission signal to another railway component and for receiving a transmission signal from the other railway component to form a reception signal.
  • a computing device is designed to evaluate the received signal to obtain location-related information relating to a rail vehicle.
  • the computing device is designed to control said one radio device for carrying out at least two measuring methods that differ from one another and to determine a first intermediate piece of information with a first of the at least two measuring methods and a second intermediate piece of information with a second of the at least two measuring methods, and the to form location-related information using the first and second intermediate information.
  • An advantage of the railway component according to the invention is the dual use of one and the same radio device for carrying out at least two different measuring methods, whereby at least two location-related intermediate pieces of information can be obtained. With the at least two intermediate pieces of information, the desired final or determine final location-related information more precisely than would be possible with just a single measurement method. This added value can be achieved in an advantageous manner without additional radio hardware effort because both measuring methods are carried out with the same radio device.
  • the location-related intermediate information can be absolute location information in the form of coordinates or the like; alternatively, the location-related intermediate information can be relative location information such as distance values that indicate the distance between the two railway components.
  • the (final) location-related information which can be an absolute location information or a relative location information.
  • the computing device has at least a first software program which, when executed by the computing device, carries out the first of the at least two measuring methods by determining the first intermediate information, and a second software program which when carried out by the computing device, the implementation of the second of the at least two measuring methods and The determination of the second intermediate information includes.
  • the computing device preferably executes the first and second software programs using one and the same processor.
  • two or more measuring methods can be carried out with the same amount of hardware as for carrying out just a single measuring method.
  • the computing device preferably comprises at least a third software program which determines the location-related information taking into account the intermediate information.
  • the computing device also executes the third software program, preferably with the named processor.
  • the processor preferably executes the first and second software programs one after the other or in a time-interleaved manner.
  • the first software program is preferably designed to use the radio device as the first measurement method to carry out a two-way positioning method, preferably based on a frequency spreading method.
  • a transmission signal is preferably transmitted by the radio device and the time period is preferably recorded until - in response to the transmitted transmission signal - a response signal is received from the other railway component;
  • the time period is a measure of the distance between the two railway components and thus enables the calculation of a distance information in a simple manner, which indicates the distance between the two cooperating railway components as relative location-related information.
  • the first software program is designed to carry out the two-way positioning method on the basis of a first set of parameters
  • the second software program is designed to use the radio device as the second measurement method to carry out a two-way positioning method based on a second set of parameters that differs from the first set of parameters.
  • the two sets of parameters preferably define two different frequency spreads, whereby the transmission and response signals can be distinguished from one another particularly easily.
  • the second software program can be designed to carry out a frequency-modulated continuous wave operating method with the radio device as the second measuring method and to determine the second intermediate information based on the frequency offset between its own transmit signal and the received signal.
  • a transmission signal with linear frequency ramps is preferably sent out by the radio device;
  • the other railway component sends back a signal with the same frequency curve as the received signal as a response signal, preferably in synchronized form.
  • the computing device determines the frequency difference between its own transmission signal and the response signal received from the other railway component, i.e. the frequency offset between the frequency ramps;
  • the frequency difference is proportional to the distance between the two railway components and thus enables a simple calculation of a distance information which indicates the distance between the two cooperating railway components as relative location-related information.
  • an embodiment variant is considered advantageous in which the first software program is designed to carry out a frequency-modulated continuous wave operating method as the first measurement method on the basis of a first parameter set, and the second software program is designed to do so is designed to use the radio device as the second measurement method to carry out a frequency-modulated continuous wave operating method based on a second parameter set that differs from the first parameter set.
  • the two sets of parameters differ preferably in the frequency bands in which the measurement methods are carried out.
  • one of the measurement methods can be carried out in the 2.4 GHz band and the other measurement method in the 5.8 GHz band.
  • the computing device preferably executes the first and second software program repeatedly regularly or irregularly and determines at least one distance information as location-related information, which indicates the distance to the other railway component.
  • the invention also relates to a rail vehicle.
  • the rail vehicle comprises at least one railway component as described above and this rail vehicle's own railway component forms location-related information relating to its own rail vehicle.
  • the invention also relates to a route device.
  • the route facility comprises at least one railway component as described above and this railway component belonging to the route facility forms location-related information which relates to a rail vehicle passing the railway component belonging to the route facility.
  • the invention also relates to a railway system.
  • the railway system includes at least one rail vehicle as described above and at least one track facility as described above.
  • the rail vehicle's own railway component preferably locates itself based on the self-determined location-related information as soon as it is in the area of the route facility and its transmission or. Receives response signal.
  • the railway component's own railway component preferably locates the rail vehicle based on the self-determined location-related information as soon as it receives the transmission or Receives response signal from the rail vehicle.
  • the invention also relates to a method for determining location-related information relating to a rail vehicle.
  • the location-related information is determined by a computing device which, together with one and the same assigned radio device, carries out at least two measuring methods that differ from one another, with a first of the at least two measuring methods providing a first intermediate piece of information and with a second of the at least two measurement methods, a second intermediate piece of information is determined, and the location-related information is determined using the at least two intermediate pieces of information.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of a railway component according to the invention
  • FIG. 2-7 exemplary embodiments of the operation of the railway component according to Figure 1,
  • Figure 8 shows an exemplary embodiment of an arrangement with two railway components, each of which can locate the other railway component, and
  • FIG 9 components of an exemplary embodiment of a railway system according to the invention.
  • the location-related information 01 can be an absolute location information, for example in the form of coordinates, or a relative location information, for example a distance information.
  • the railway component 1 includes a radio device 10 and a computing device 20 that works together with the radio device 10.
  • the radio device 10 is used to send transmission signals and to receive transmission signals coming from another source, which it receives and with which it forms a reception signal E.
  • the computing device 20 includes a computing unit 21, which includes a processor 21a, and a memory 22 in which software programs are stored. When executed by the computing unit 21, the software programs determine the operation of the computing device 20 and thus that of the railway component 1 or at least they co-determine it.
  • the computing device 20 is formed solely by the processor 21a. comprises only a single processor 21a.
  • a first software program SP1 is stored in the memory 22, which, when executed by the computing device 20, carries out a first measuring method MV1 by determining the first intermediate information ZU.
  • a third software program SP3 stored in the memory 22 serves to generate the location-related information 01 using the intermediate information Z U and Z I2.
  • the location-related information 01 can be done, for example, by averaging or weighted averaging of the two intermediate pieces of information Z U and Z I2.
  • the first, second and third software programs SP1-SP3 are preferably carried out with one and the same processor 21a of the computing device 20.
  • FIG. 1 also shows a further railway component 2 arranged on the right in FIG. 1.
  • the railway component 1 arranged on the left in FIG. 1 is referred to below as the actively measuring railway component 1, since it forms the location-related information 01; the railway component arranged on the right in Figure 1 nente 2 is referred to as a contributing railway component because it supports the actively measuring left railway component 1; this will be explained in more detail below using exemplary embodiments.
  • the first software program SP1 of the computing device 20 of the actively measuring railway component 1 generates with the radio device 10 a first transmission signal SS I, which is sent out with the radio device 10; This is shown by way of example in FIG. 2.
  • the participating railway component 2 receives the first transmission signal SS I and in turn sends back a first response signal AS 1 (see FIG. 3); This first response signal AS 1 is received by the radio device 10 of the actively measuring railway component 1 as part of its received signal E.
  • the first software program SRI evaluates the received signal E taking into account its own transmission signal SS I and generates the first intermediate information Z U.
  • the first software program SP1 and the participating railway component 2 can, for example, be designed in such a way that they jointly carry out a two-way positioning method as the first measuring method MV1, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the first software program SP1 can evaluate the time difference between the sending of the first transmission signal SS I and the reception of the first response signal AS 1 and a first distance value, which indicates the distance between the two railway components 1 and 2, as the first Determine interim information for U according to:
  • Tvl can, for example, describe or at least contain the signal processing time Tvl2, which the participating railway component 2 requires in order to generate and send out its first response signal AS 1 after receiving the first transmission signal SS I.
  • the signal processing time Tvl2 of the participating railway component 2 is not known or is variable, then it is advantageous if the participating railway component 2 communicates its own signal processing time Tvl2 in its first response signal AS 1, for example in coded or uncoded form.
  • the second software program SP2 of the computing device 20 of the actively measuring railway component 1 can generate a second transmission signal SS2 with its radio device 10, which is sent out with the radio device 10; this is shown by way of example in FIG. 4.
  • the participating railway component 2 also receives the second transmission signal SS2 and in turn sends back a second response signal AS2 (see FIG. 5);
  • This second response signal AS2 is also received by the radio device 10 of the actively measuring railway component 1 and is therefore also included in the received signal E.
  • the second software program SP2 evaluates the second response signal AS2 contained in the received signal E, taking into account its own second transmission signal SS2, and generates the second intermediate information item Z I2.
  • the second software program SP2 and the participating railway component 2 can be designed in this way, for example be that they carry out a second two-way location procedure together, as shown in Figures 4 and 5.
  • the second software program SP2 can evaluate the time difference between the sending of the second transmission signal SS2 and the reception of the second response signal AS2 and a second distance value, which also indicates the distance between the two railway components 1 and 2, as second intermediate information Determine Z I2 according to:
  • Tv2 C * (dT2-Tv2) where C is the speed of light, dT2 is the time difference between the sending of the second transmission signal SS2 and the reception of the second response signal AS2 and Tv2 takes the delay time into account in the signal processing.
  • Tv2 can, for example, describe or at least contain the signal processing time Tv22, which the participating railway component 2 requires in order to generate and send out its second response signal AS2 after receiving the second transmission signal SS2.
  • the signal processing time Tv22 of the participating railway component 2 is not known or variable, it is advantageous if the participating railway component 2 communicates its own signal processing time Tv22 in this regard in its second response signal AS2, for example in coded or uncoded form.
  • the parameter sets can, for example, define with which frequencies and/or which frequency spreading method the signals are generated and/or which signal structure they have, for example in order to transmit information.
  • the first and/or the second software program SP1 or SP2 of the actively measuring railway component 1 and the operation of the participating railway component 2 can be designed to be the first and/or second measuring method MV1 or MV2 to carry out a frequency modulated continuous wave operating method; This will be explained using Figures 6 to 7 as an example:
  • the first software program SP1 of the computing device 20 of the actively measuring railway component 1 generates - as shown by way of example in FIG.
  • the first transmission signal SS I preferably has linear frequency ramps in the frequency curve, each of which increases or decreases linearly over time.
  • the first transmission signal SS I can, for example, form a sawtooth function in the frequency spectrum.
  • the participating railway component 2 receives the first frequency-modulated transmission signal SS I and in turn sends back a first response signal AS 1 in the form of a frequency-modulated continuous wave signal (see FIG. 7).
  • the participating railway component 2 preferably synchronizes itself with the transmission signal SS I received from the actively measuring railway component 1 and sends back a frequency-modulated continuous wave signal that is synchronous to the received transmission signal SS I as the first response signal AS 1 . Due to the transmission time between transmission and reception, the first response signal AS 1 is shifted in time and therefore offset in frequency compared to the first transmission signal - based on the transmission signal at the location of the actively measuring railway component 1.
  • the frequency offset is proportional to the distance between the two railway components 1 and 2.
  • the first software program SP1 of the actively measuring railway component 1 evaluates the information provided by the participating railway component. nente 2 sent and received by the radio device 10 of the actively measuring railway component 1 first response signal AS 1 and determines the frequency offset between its own transmission signal SS I and the (frequency offset) response signal AS 1 contained in the received signal E and calculates the distance as the first intermediate information TO between railway components 1 and 2, for example according to:
  • the difference frequency df can be determined in a known manner, for example, by mixing the first transmission signal SS I and the first response signal AS 1 to form a mixed frequency that corresponds to the difference frequency.
  • the second software program SP2 of the computing device 20 of the actively measuring railway component 1 can generate a second transmission signal SS I with its radio device 10 for the purpose of carrying out a second measurement method MV2, as already done in connection with the figures 4 to 5 was explained.
  • the second measuring method MV2 can be, for example, the two-way positioning method according to FIGS. 4 and 5; alternatively, the second measuring method MV2 can also be a frequency-modulated continuous wave measuring method, as was explained in connection with FIGS. 6 and 7.
  • the second measuring method MV2 is also a frequency-modulated continuous-wave measuring method, this preferably differs from the frequency-modulated continuous-wave measuring method that is carried out as part of the first measuring method MV1.
  • the second frequency-modulated continuous-wave measurement method MV2 can operate in a different frequency range than the first frequency-modulated continuous-wave measurement method MV1.
  • FIG 8 shows a particularly preferred arrangement with two railway components.
  • each of the two railway components 1 and 2 is suitable to work both as an actively measuring railway component 1, i.e. as the left railway component 1 in Figures 1 to 7, and as a contributing railway component 2, i.e. as the right railway component 2 in the Figures 1 to 7.
  • the two railway components 1 and 2 according to Figure 8 correspond in structure to the left railway component 1 according to Figures 1 to 7 and accordingly have the radio device 10 described in connection with Figures 1 to 7 and the one described in connection with Figures 1 to 7 Computing device 20 on.
  • the computing device 20 includes the computing unit 21 and the memory 22 in which the software programs are stored.
  • a fourth and a fifth software program SP4 and SP5 are stored in the memory 22, which enable the railway components 1 and 2 to react to transmission signals from another actively measuring railway component and to cooperate with this as a participating railway component.
  • the fourth software program SP4 is preferably coordinated with the first software program SP1 of the other railway component in order to be able to cooperate appropriately with it;
  • the fifth software program SP5 is preferably coordinated with the second software program SP2 of the other railway component in order to be able to cooperate appropriately with it.
  • first and second software programs SP1 and SP2 of the upper railway component 1 and the one interacting with it fourth and fifth software programs SP4 and SP5 of the lower railway component 2 with different measuring methods MV1 and MV2 and/or at least different parameter sets work than the first and second software programs SP1 and SP2 of the lower railway component 2 (see measuring methods MV1 'and MV2') and the one interacting with them fourth and fifth software programs SP4 and SP5 of the upper railway component 1.
  • Figure 9 shows components of an exemplary embodiment of a railway system 100 according to the invention. Shown are a rail vehicle 110, which is equipped with the railway component 1 according to FIG. 9, and a track device 120 in the form of a balise, which is equipped with the railway component 2 according to FIG. 9.
  • the rail vehicle 110 locates itself with the cooperation of the railway component 2 of the balise and forms corresponding location-related information 01.
  • the term Balise means a track facility that is arranged in the track bed or near the track, be it in the ground or close to the ground, or on a fastening device at a height preferably less than 10 m, and in a uni- or bi-directional manner Suitable for communication with a passing rail vehicle or is determined.
  • the railway component 2 of the balise in turn locates the railway component 1 and thus the passing rail vehicle 110 with the cooperation of the railway component 1 and forms location-related information 01 which indicates the location of the passing rail vehicle 110.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf eine Eisenbahnkomponente (1), die umfasst eine Funkeinrichtung (10) zum Senden zumindest eines Sendesignals (SS1) zu einer anderen Eisenbahnkomponente (2) und zum Empfangen eines Sendesignals der anderen Eisenbahnkomponente (2) unter Bildung eines Empfangssignals (E), und eine Recheneinrichtung (20), die dazu ausgestaltet ist, das Empfangssignal (E) zur Gewinnung einer ein Schienenfahrzeug (110) betreffenden, ortsbezogenen Information (OI) auszuwerten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Recheneinrichtung (20) dazu ausgestaltet ist, die genannte eine Funkeinrichtung (10) zur Durchführung zumindest zweier Messverfahren (MV1, MV2), die sich voneinander unterscheiden, anzusteuern und mit einem ersten der zumindest zwei Messverfahren (MV1) eine erste Zwischeninformation (ZI1) und mit einem zweiten der zumindest zwei Messverfahren (MV2) eine zweite Zwischeninformation (ZI2) zu ermitteln und die ortsbezogene Information (OI) unter Heranziehung der ersten und zweiten Zwischeninformation (ZI1, ZI2) zu bilden.

Description

Beschreibung
Eisenbahnkomponente und Verfahren zum Ermitteln einer ein Schienenfahrzeug betref fenden, ortsbezogenen Information
Die Erfindung bezieht sich auf Eisenbahnkomponenten zum Ermitteln ortsbezogener Informationen, Verfahren zum Ermitteln ortsbezogener Informationen, Schienenfahrzeuge und Streckeneinrichtungen mit solchen Eisenbahnkomponenten, sowie ein korrespondierendes Eisenbahnsystem .
Bekannt sind Eisenbahnkomponenten in Form von schienenfahrzeugseitigen Ortungseinrichtungen, die eine Funkeinrichtung zum Senden eines Sendesignals zu einer streckenseitigen Balise und zum Empfangen eines Sendesignals der Balise unter Bildung eines Empfangssignals aufweisen . Eine Recheneinrichtung der Ortungseinrichtung wertet das Empfangssignal aus und erzeugt eine das Schienenfahrzeug betref fende , ortsbezogene Information .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Eisenbahnkomponente zur Gewinnung einer ein Schienenfahrzeug betref fenden, ortsbezogenen Information anzugeben, die mit wenig Hardwareaufwand besonders genaue Ortungsinformationen bilden kann .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Eisenbahnkomponente mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Eisenbahnkomponente sind in Unteransprüchen angegeben .
Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Eisenbahnkomponente mit einer Funkeinrichtung zum Senden zumindest eines Sendesignals zu einer anderen Eisenbahnkomponente und zum Empfangen eines Sendesignals der anderen Eisenbahnkomponente unter Bildung eines Empfangssignals . Eine Recheneinrichtung ist dazu ausgestaltet , das Empfangssignal zur Gewinnung einer ein Schienenfahrzeug betref fenden, ortsbezogenen Information aus zuwerten . Erfindungsgemäß ist die Recheneinrichtung dazu ausgestaltet , die genannte eine Funkeinrichtung zur Durchführung zumindest zweier Messverfahren, die sich voneinander unterscheiden, anzusteuern und mit einem ersten der zumindest zwei Messverfahren eine erste Zwischeninformation und mit einem zweiten der zumindest zwei Messverfahren eine zweite Zwischeninformation zu ermitteln, und die ortsbezogene Information unter Heranziehung der ersten und zweiten Zwischeninformation zu bilden .
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Eisenbahnkomponente besteht in der Doppelnutzung ein und derselben Funkeinrichtung zur Durchführung zumindest zweier unterschiedlicher Messverfahren, wodurch zumindest zwei ortsbezogene Zwischeninformationen gewonnen werden können . Mit den zumindest zwei Zwischeninformationen lässt sich die gewünschte endgültige bzw . finale ortsbezogene Information genauer bestimmen als dies mit nur einem einzigen Messverfahren möglich wäre . Dieser Mehrwert lässt sich in vorteilhafter Weise ohne zusätzlichen Funkhardwareaufwand erreichen, weil beide Messverfahren mit derselben Funkeinrichtung durchgeführt werden .
Die ortsbezogenen Zwischeninformationen können absolute Ortsangaben in Form von Koordinaten oder dergleichen sein; alternativ kann es sich bei den ortsbezogenen Zwischeninformationen um relative Ortsangaben wie beispielsweise Abstandswerte handeln, die den Abstand zwischen den beiden Eisenbahnkomponenten angeben . Entsprechendes gilt für die ( finale ) ortsbezogene Information, die eine absolute Ortsangabe oder eine relative Ortsangabe sein kann .
Mit Blick auf einen insgesamt besonders geringen Hardwareaufwand wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Recheneinrichtung zumindest ein erstes Softwareprogramm, das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung die Durchführung des ersten der zumindest zwei Messverfahren unter Ermittlung der ersten Zwischeninformation bewirkt , und ein zweites Softwareprogramm, das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung die Durchführung des zweiten der zumindest zwei Messverfahren un- ter Ermittlung der zweiten Zwischeninformation bewirkt , umfasst .
Die Recheneinrichtung führt das erste und zweite Softwareprogramm vorzugsweise mit ein und demselben Prozessor durch . Bei der letztgenannten Variante lassen sich also zwei oder mehr Messverfahren mit demselben Hardwareaufwand durchführen wie für die Durchführung nur eines einzigen Messverfahrens .
Vorzugsweise umfasst die Recheneinrichtung zumindest ein drittes Softwareprogramm, das die ortsbezogene Information unter Einbezug der Zwischeninformationen ermittelt . Die Recheneinrichtung führt auch das dritte Softwareprogramm vorzugsweise mit dem genannten Prozessor durch .
Der Prozessor führt das erste und zweite Softwareprogramm vorzugsweise nacheinander oder zeitlich verschachtelt durch .
Das erste Softwareprogramm ist vorzugsweise dazu ausgestaltet , mit der Funkeinrichtung als das erste Messverfahren ein Zwei-Wege-Ortungsverf ahren, vorzugsweise auf der Basis eines Frequenz sprei z verfahrens , durch zu führ en .
Im Rahmen des Zwei-Wege-Ortungsverf ährens wird vorzugsweise von der Funkeinrichtung ein Sendesignal ausgesendet und es wird vorzugsweise die Zeitspanne erfasst , bis - als Reaktion auf das ausgesandte Sendesignal - von der anderen Eisenbahnkomponente ein Antwortsignal empfangen wird; die Zeitspanne ist ein Maß für den Abstand zwischen den beiden Eisenbahnkomponenten und ermöglicht so in einfacher Weise die Berechnung einer Abstandsangabe , die den Abstand zwischen den beiden kooperierenden Eisenbahnkomponenten als relative ortsbezogene Information angibt .
Bei der letztgenannten Variante wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das erste Softwareprogramm dazu ausgestaltet ist , das Zwei-Wege-Ortungsverf ahren auf der Basis eines ersten Parametersatzes durchzuführen, und das zweite Softwareprogramm dazu ausgestaltet ist , mit der Funkeinrichtung als das zweite Messverfahren ein Zwei-Wege-Ortungsverf ahren auf der Basis eines zweiten Parametersatzes , der sich von dem ersten Parametersatz unterscheidet , durchzuführen .
Die zwei Parametersätze definieren vorzugsweise zwei unterschiedliche Frequenzsprei zungen, wodurch die Sende- und Antwortsignale besonders einfach voneinander unterschieden werden können .
Alternativ kann das zweite Softwareprogramm dazu ausgestaltet sein, mit der Funkeinrichtung als das zweite Messverfahren ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren durchzuführen und die zweite Zwischeninformation anhand des Frequenzversatzes zwischen dem eigenen Sendesignal und dem Empfangssignal zu ermitteln .
Im Rahmen des frequenzmodulierten Dauerstrichbetriebsverfahrens wird vorzugsweise von der Funkeinrichtung ein Sendesignal mit linearen Frequenzrampen ausgesendet ; die andere Eisenbahnkomponente sendet als Antwortsignal vorzugsweise in synchronisierter Form ein Signal mit demselben Frequenzverlauf wie das empfangene Signal zurück . Die Recheneinrichtung ermittelt anschließend vorzugsweise die Frequenzdi f ferenz zwischen dem eigenen Sendesignal und dem von der anderen Eisenbahnkomponente empfangenen Antwortsignal , also den Frequenzversatz zwischen den Frequenzrampen; die Frequenzdi f ferenz ist proportional zum Abstand zwischen den beiden Eisenbahnkomponenten und ermöglicht so in einfacher Weise die Berechnung einer Abstandsangabe , die den Abstand zwischen den beiden kooperierenden Eisenbahnkomponenten als relative ortsbezogene Information angibt .
Alternativ wird eine Aus führungsvariante als vorteilhaft angesehen, bei der das erste Softwareprogramm dazu ausgestaltet ist , als das erste Messverfahren ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren auf der Basis eines ersten Parametersatzes durchzuführen, und das zweite Softwareprogramm dazu ausgestaltet ist , mit der Funkeinrichtung als das zweite Messverfahren ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren auf der Basis eines zweiten Parametersatzes , der sich von dem ersten Parametersatz unterscheidet , durchzuführen .
Bei der letztgenannten Variante unterscheiden sich die zwei Parametersätze vorzugsweise in den Frequenzbändern, in denen die Messverfahren durchgeführt werden . Beispielsweise kann eines der Messverfahren im 2 , 4 GHz-Band und das andere Messverfahren im 5 , 8 GHz-Band durchgeführt werden .
Die Recheneinrichtung führt das erste und zweite Softwareprogramm vorzugsweise regelmäßig oder unregelmäßig wiederholt aus und ermittelt als ortsbezogene Information zumindest auch eine Abstandsinformation, die den Abstand zu der anderen Eisenbahnkomponente angibt .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Schienenfahrzeug . Bezüglich des Schienenfahrzeugs ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schienenfahrzeug zumindest eine Eisenbahnkomponente wie oben beschrieben umfasst und diese schienenfahrzeugeigene Eisenbahnkomponente eine das eigene Schienenfahrzeug betref fende ortsbezogene Information bildet .
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Aus führungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Eisenbahnkomponente und deren vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Streckeneinrichtung . Bezüglich der Streckeneinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Streckeneinrichtung zumindest eine Eisenbahnkomponente wie oben beschrieben umfasst und diese streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente eine ortsbezogene Information bildet , die ein die streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente passierendes Schienenfahrzeug betri f ft . Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Streckeneinrichtung und deren vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Aus führungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Eisenbahnkomponente und deren vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Eisenbahnsystem . Bezüglich des Eisenbahnsystems ist vorgesehen, dass es zumindest ein Schienenfahrzeug wie oben beschrieben und zumindest eine Streckeneinrichtung wie oben beschrieben umfasst . Die schienenfahrzeugeigene Eisenbahnkomponente ortet sich vorzugsweise anhand der selbst ermittelten ortsbezogenen Information, sobald sie sich im Bereich der Streckeneinrichtung befindet und deren Sende- bzw . Antwortsignal empfängt . Die streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente ortet vorzugsweise das Schienenfahrzeug anhand der selbst ermittelten ortsbezogenen Information, sobald sie das Sende- bzw . Antwortsignal des Schienenfahrzeugs empfängt .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Ermitteln einer ein Schienenfahrzeug betref fenden, ortsbezogenen Information . Erfindungsgemäß ist bezüglich des Verfahrens vorgesehen, dass die ortsbezogene Information von einer Recheneinrichtung ermittelt wird, die gemeinsam mit ein und derselben zugeordneten Funkeinrichtung zumindest zwei Messverfahren, die sich voneinander unterscheiden, durchführt , wobei mit einem ersten der zumindest zwei Messverfahren eine erste Zwischeninformation und mit einem zweiten der zumindest zwei Messverfahren eine zweite Zwischeninformation ermittelt wird, und die ortsbezogene Information unter Heranziehung der zumindest zwei Zwischeninformationen ermittelt wird .
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Eisenbahnkomponente und deren vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen . Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert ; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Aus führungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Eisenbahnkomponente ,
Fig . 2-7 Aus führungsbeispiele für die Arbeitsweise der Eisenbahnkomponente gemäß Figur 1 ,
Figur 8 ein Aus führungsbeispiel für eine Anordnung mit zwei Eisenbahnkomponenten, die j eweils die andere Eisenbahnkomponente orten können, und
Figur 9 Bestandteile eines Aus führungsbeispiels für ein erf indungsgemäßes Eisenbahnsystem .
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten dieselben Bezugs zeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt ein Aus führungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Eisenbahnkomponente 1 , die eine ortsbezogene Information 01 unter Heranziehung einer ersten ortsbezogenen Zwischeninformation Z U und einer zweiten ortsbezogenen Zwischeninformation Z I2 bilden kann . Bei der ortsbezogenen Information 01 kann es sich um eine absolute Ortsangabe , beispielsweise in Form von Koordinaten, oder eine relative Ortsangabe , beispielsweise eine Abstandsangabe , handeln . Entsprechendes gilt für die Zwischeninformationen, die absolute oder relative Ortsangaben sein können .
Die Eisenbahnkomponente 1 umfasst eine Funkeinrichtung 10 und eine mit der Funkeinrichtung 10 zusammenarbeitende Recheneinrichtung 20 . Die Funkeinrichtung 10 dient zum Senden von Sendesignalen und zum Empfangen von aus einer anderen Quelle stammenden Sendesignalen, die sie empfängt und mit denen sie ein Empfangssignal E bildet . Die Recheneinrichtung 20 umfasst eine Recheneinheit 21 , die einen Prozessor 21a umfasst , und einen Speicher 22 , in dem Softwareprogramme abgespeichert sind . Die Softwareprogramme bestimmen bei Aus führung durch die Recheneinheit 21 die Arbeitsweise der Recheneinrichtung 20 und damit die der Eisenbahnkomponente 1 oder zumindest bestimmen sie sie mit .
Besonders vorteilhaft ist es , wenn die Recheneinrichtung 20 allein durch den Prozessor 21a gebildet wird bzw . lediglich einen einzigen Prozessor 21a umfasst .
Bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 1 ist in dem Speicher 22 ein erstes Softwareprogramm SP1 abgespeichert , das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung 20 ein erstes Messverfahren MV1 unter Ermittlung der ersten Zwischeninformation ZU durchführt . Ein in dem Speicher 22 abgespeichertes zweites Softwareprogramm SP2 bewirkt bei Aus führung durch die Recheneinrichtung 20 die Durchführung eines zweiten Messverfahrens MV2 unter Ermittlung der zweiten Zwischeninformation ZI2 . Ein drittes in dem Speicher 22 abgespeichertes Softwareprogramm SP3 dient dazu, mit den Zwischeninformationen Z U und Z I2 die ortsbezogene Information 01 zu erzeugen . Die ortsbezogene Information 01 kann beispielsweise durch Mittelung oder gewichtete Mittelung der beiden Zwischeninformationen Z U und Z I2 erfolgen .
Das erste , zweite und dritte Softwareprogramm SP1-SP3 werden vorzugsweise mit ein und demselben Prozessor 21a der Recheneinrichtung 20 durchgeführt .
Die Figur 1 zeigt zusätzlich zu der beschriebenen und in der Figur 1 links angeordneten Eisenbahnkomponente 1 außerdem eine weitere , in der Figur 1 rechts angeordnete Eisenbahnkomponente 2 . Nachfolgend wird die in der Figur 1 links angeordnete Eisenbahnkomponente 1 als aktiv messende Eisenbahnkomponente 1 bezeichnet , da sie die ortsbezogene Information 01 bildet ; die in der Figur 1 rechts angeordnete Eisenbahnkompo- nente 2 wird als mitwirkende Eisenbahnkomponente bezeichnet , da sie die aktiv messende linke Eisenbahnkomponente 1 unterstützt , dies wird nachfolgend anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert .
Die Anordnung gemäß Figur 1 arbeitet vorzugsweise wie folgt :
Das erste Softwareprogramm SP1 der Recheneinrichtung 20 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 erzeugt mit der Funkeinrichtung 10 ein erstes Sendesignal SS I , das mit der Funkeinrichtung 10 ausgesandt wird; dies zeigt beispielhaft die Figur 2 .
Die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 empfängt das erste Sendesignal SS I und sendet ihrerseits ein erstes Antwortsignal AS 1 zurück (vgl . Figur 3 ) ; dieses erste Antwortsignal AS 1 wird von der Funkeinrichtung 10 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 als Bestandteil ihres Empfangssignals E empfangen .
Das erste Softwareprogramm SRI wertet das Empfangssignal E unter Berücksichtigung ihres eigenen Sendesignals SS I aus und erzeugt die erste Zwischeninformation Z U .
Das erste Softwareprogramm SP1 und die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie gemeinsam als erstes Messverfahren MV1 ein Zwei- Wege-Ortungsverf ahren durchführen, wie die Figuren 2 und 3 zeigen . In einem solchen Falle kann das erste Softwareprogramm SP1 die zeitliche Di f ferenz zwischen dem Wegsenden des ersten Sendesignals SS I und dem Empfang des ersten Antwortsignals AS 1 auswerten und einen ersten Abstandswert , der den Abstand zwischen den beiden Eisenbahnkomponenten 1 und 2 angibt , als erste Zwischeninformation Z U ermitteln gemäß :
ZU C * ( dTl-Tvl ) wobei C die Lichtgeschwindigkeit , dTl die zeitliche Di f ferenz zwischen dem Wegsenden des ersten Sendesignals SS I und dem Empfang des ersten Antwortsignals AS 1 in der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 und Tvl die Verzögerungs zeit in der Signalverarbeitung berücksichtigt . Tvl kann beispielsweise die Signalverarbeitungs zeit Tvl2 beschreiben oder zumindest enthalten, die die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 benötigt , um nach dem Empfang des ersten Sendesignals SS I ihr erstes Antwortsignal AS 1 zu erzeugen und aus zusenden .
Ist die Signalverarbeitungs zeit Tvl2 der mitwirkenden Eisenbahnkomponente 2 nicht bekannt oder variabel , so ist es vorteilhaft , wenn die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 ihre eigene Signalverarbeitungs zeit Tvl2 in ihrem ersten Antwortsignal AS 1 mitteilt , beispielsweise in kodierter oder unkodierter Form .
Zeitgleich zum ersten Sendesignal SS I oder zeitlich dazu versetzt kann das zweite Softwareprogramm SP2 der Recheneinrichtung 20 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 mit ihrer Funkeinrichtung 10 ein zweites Sendesignal SS2 erzeugen, das mit der Funkeinrichtung 10 ausgesandt wird; dies zeigt beispielhaft die Figur 4 .
Die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 empfängt auch das zweite Sendesignal SS2 und sendet ihrerseits ein zweites Antwortsignal AS2 zurück (vgl . Figur 5 ) ; dieses zweite Antwortsignal AS2 wird von der Funkeinrichtung 10 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 ebenfalls empfangen und ist somit in dem Empfangssignal E ebenfalls enthalten .
Das zweite Softwareprogramm SP2 wertet das in dem Empfangssignal E enthaltene zweite Antwortsignal AS2 unter Berücksichtigung ihres eigenen zweiten Sendesignals SS2 aus und erzeugt die zweite Zwischeninformation Z I2 .
Das zweite Softwareprogramm SP2 und die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie gemeinsam ein zweites Zwei-Wege-Ortungs- verfahren durchführen, wie die Figuren 4 und 5 zeigen . In einem solchen Falle kann das zweite Softwareprogramm SP2 die zeitliche Di f ferenz zwischen dem Wegsenden des zweiten Sendesignals SS2 und dem Empfang des zweiten Antwortsignals AS2 auswerten und einen zweiten Abstandswert , der ebenfalls den Abstand zwischen den beiden Eisenbahnkomponenten 1 und 2 angibt , als zweite Zwischeninformation Z I2 ermitteln gemäß :
ZI2 = C * ( dT2-Tv2 ) wobei C die Lichtgeschwindigkeit , dT2 die zeitliche Di f ferenz zwischen dem Wegsenden des zweiten Sendesignals SS2 und dem Empfang des zweiten Antwortsignals AS2 und Tv2 die Verzögerungs zeit in der Signalverarbeitung berücksichtigt . Tv2 kann beispielsweise die Signalverarbeitungs zeit Tv22 beschreiben oder zumindest enthalten, die die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 benötigt , um nach dem Empfang des zweiten Sendesignals SS2 ihr zweites Antwortsignal AS2 zu erzeugen und aus zusenden .
Ist die Signalverarbeitungs zeit Tv22 der mitwirkenden Eisenbahnkomponente 2 nicht bekannt oder variabel , so ist es vorteilhaft , wenn die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 ihre diesbezügliche eigene Signalverarbeitungs zeit Tv22 in ihrem zweiten Antwortsignal AS2 mitteilt , beispielsweise in kodierter oder unkodierter Form .
Das erste und zweite Messverfahren MV1-MV2 , bei dem Aus führungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 5 also die beiden Zwei- Wege-Ortungsverf ahren, arbeiten vorzugsweise auf der Basis unterschiedlicher Parametersätze , die das Erzeugen der Sendesignale der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 und der Antwortsignale der mitwirkenden Eisenbahnkomponente 2 definieren . Die Parametersätze können beispielsweise definieren, mit welchen Frequenzen und/oder welchem Frequenzsprei zverfahren die Signale erzeugt werden und/oder welche Signalstruktur sie aufweisen, um beispielsweise Informationen zu übertragen . Alternativ kann das erste und/oder das zweite Softwareprogramm SP1 bzw . SP2 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 und die Arbeitsweise der mitwirkenden Eisenbahnkomponente 2 dazu ausgestaltet sein, als erstes und/oder zweites Messverfahren MV1 bzw . MV2 ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren durchzuführen; dies soll beispielhaft anhand der Figuren 6 bis 7 erläutert werden :
Das erste Softwareprogramm SP1 der Recheneinrichtung 20 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 erzeugt - wie die Figur 6 beispielhaft zeigt - mit der Funkeinrichtung 10 ein erstes Sendesignal SS I in Form eines frequenzmodulierten Dauerstrichsignals , das mit der Funkeinrichtung 10 ausgesandt wird . Das erste Sendesignal SS I weist im Frequenzverlauf vorzugsweise lineare Frequenzrampen auf , die j eweils über der Zeit linear ansteigen oder abfallen . Das erste Sendesignal SS I kann im Frequenzspektrum beispielsweise eine Sägezahnfunktion bilden .
Die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 empfängt das erste frequenzmodulierte Sendesignal SS I und sendet ihrerseits ein erstes Antwortsignal AS 1 in Form eines frequenzmodulierten Dauerstrichsignals zurück (vgl . Figur 7 ) . Um dies zu ermöglichen, synchronisiert sich die mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 vorzugsweise mit dem von der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 empfangenen Sendesignal SS I und sendet ein zu dem empfangenen Sendesignal SS I synchrones frequenzmoduliertes Dauerstrichsignal als erstes Antwortsignal AS 1 zurück . Aufgrund der Ubertragungs zeit zwischen Senden und Empfangen ist das erstes Antwortsignal AS 1 gegenüber dem ersten Sendesignal - bezogen auf das Sendesignal am Ort der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 - zeitlich verschoben und damit frequenzversetzt . Der Frequenzversatz ist proportional zum Abstand zwischen den beiden Eisenbahnkomponenten 1 und 2 .
Das erste Softwareprogramm SP1 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 wertet das von der mitwirkenden Eisenbahnkompo- nente 2 gesendete und von der Funkeinrichtung 10 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 empfangene erste Antwortsignal AS 1 aus und bestimmt den Frequenzversatz zwischen seinem eigenen Sendesignal SS I und dem in dem Empfangssignal E enthaltenen ( frequenzversetzten) Antwortsignal AS 1 und errechnet als erste Zwischeninformation Z U den Abstand zwischen den Eisenbahnkomponenten 1 und 2 beispielsweise gemäß :
ZU = C * R * df wobei C die Lichtgeschwindigkeit , R die Rampensteilheit der Frequenzrampe und df die Di f ferenz frequenz zwischen der Frequenz des ersten Sendesignals SS I , wie es zum Auswertzeitpunkt weggesendet wird, und der Frequenz des ersten Antwortsignals AS 1 , wie es zu dem genannten Auswertzeitpunkt empfangen wird, bezeichnet . Die Di f ferenz frequenz df kann in bekannter Weise beispielsweise ermittelt werden, indem das erste Sendesignal SS I und das erste Antwortsignal AS 1 unter Bildung einer Mischfrequenz , die der Di f ferenz frequenz entspricht , gemischt werden .
Die Bestimmung eines Abstands auf der Basis eines Frequenzversatzes zwischen Sender und "Rücksender" ist beispielsweise auf dem Gebiet der modulierten Dauerstrichradargeräte wie FMCW-Radargeräten ( FMCW : requency modulated continuous wave radar ) bekannt , sodass diesbezüglich auf die Literatur verwiesen sei . Die obigen Aus führungen sollen nur das Grundprinzip eines möglichen frequenzmodulierten Dauerstrichmessverfahrens erläutern .
Zeitgleich zum ersten Sendesignal SS I oder zeitlich dazu versetzt kann das zweite Softwareprogramm SP2 der Recheneinrichtung 20 der aktiv messenden Eisenbahnkomponente 1 zum Zwecke der Durchführung eines zweiten Messverfahrens MV2 mit ihrer Funkeinrichtung 10 ein zweites Sendesignal SS I erzeugen, wie dies bereits im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 5 erläutert wurde . Bei dem zweiten Messverfahren MV2 kann es sich beispielsweise um das Zwei-Wege-Ortungsverf ahren gemäß den Figuren 4 und 5 handeln; alternativ kann das zweite Messverfahren MV2 ebenfalls ein frequenzmoduliertes Dauerstrichmessverfahren sein, wie es im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 erläutert wurde .
Handelt es sich bei dem zweiten Messverfahren MV2 auch um ein frequenzmoduliertes Dauerstrichmessverfahren, so unterscheidet sich dieses vorzugsweise von dem frequenzmodulierten Dauerstrichmessverfahren, das im Rahmen des ersten Messverfahrens MV1 durchgeführt wird . Beispielsweise kann das zweite frequenzmodulierte Dauerstrichmessverfahren MV2 in einem anderen Frequenzbereich arbeiten als das erste frequenzmodulierte Dauerstrichmessverfahren MV1 .
Im Übrigen sei auf die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 verwiesen, die für das zweite frequenzmodulierte Dauerstrichmessverfahren entsprechend gelten .
Die Figur 8 zeigt eine besonders bevorzugte Anordnung mit zwei Eisenbahnkomponenten . Bei dem Aus führungsbeispiel ist j ede der beiden Eisenbahnkomponenten 1 und 2 geeignet , sowohl als aktiv messende Eisenbahnkomponente 1 zu arbeiten, also als linke Eisenbahnkomponente 1 in den Figuren 1 bis 7 , als auch als mitwirkende Eisenbahnkomponente 2 , also als rechte Eisenbahnkomponente 2 in den Figuren 1 bis 7 .
Die zwei Eisenbahnkomponenten 1 und 2 gemäß Figur 8 entsprechen vom Aufbau her der linken Eisenbahnkomponente 1 gemäß den Figuren 1 bis 7 und weisen demgemäß die im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 7 beschriebene Funkeinrichtung 10 und die die im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 7 beschriebene Recheneinrichtung 20 auf . Die Recheneinrichtung 20 umfasst die Recheneinheit 21 und den Speicher 22 , in dem die Softwareprogramme abgespeichert sind . Zusätzlich sind in dem Speicher 22 noch ein viertes und ein fünftes Softwareprogramme SP4 und SP5 abgespeichert , die es den Eisenbahnkomponenten 1 und 2 ermöglichen, auf Sendesignale einer aktiv messenden anderen Eisenbahnkomponente zu reagieren und mit dieser als mitwirkende Eisenbahnkomponente zu kooperieren .
Das vierte Softwareprogramm SP4 ist vorzugsweise j eweils auf das erste Softwareprogramm SP1 der anderen Eisenbahnkomponente abgestimmt , um geeignet mit diesem kooperieren zu können; entsprechend ist vorzugsweise das fünfte Softwareprogramm SP5 j eweils auf das zweite Softwareprogramm SP2 der anderen Eisenbahnkomponente abgestimmt , um geeignet mit diesem kooperieren zu können .
Um zu ermöglichen, dass beide Eisenbahnkomponenten j eweils sowohl parallel aktiv messen als auch mitwirken können, also eine kollisions freie Parallelmessung durchführen zu können, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das erste und zweite Softwareprogramm SP1 und SP2 der oberen Eisenbahnkomponente 1 und das damit zusammenwirkende vierte und fünfte Softwareprogramm SP4 und SP5 der unteren Eisenbahnkomponente 2 mit anderen Messverfahren MV1 und MV2 und/oder zumindest anderen Parametersätzen arbeiten als das erste und zweite Softwareprogramm SP1 und SP2 der unteren Eisenbahnkomponente 2 ( siehe Messverfahren MV1 ' und MV2 ' ) und das damit zusammenwirkende vierte und fünfte Softwareprogramm SP4 und SP5 der oberen Eisenbahnkomponente 1 .
Die Figur 9 zeigt Bestandteile eines Aus führungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Eisenbahnsystem 100 . Dargestellt sind ein Schienenfahrzeug 110 , das mit der Eisenbahnkomponente 1 gemäß Figur 9 ausgestattet ist , und eine Streckeneinrichtung 120 in Form einer Balise , die mit der Eisenbahnkomponente 2 gemäß Figur 9 ausgestattet ist . Das Schienenfahrzeug 110 ortet sich unter Mitwirkung der Eisenbahnkomponente 2 der Balise und bildet eine entsprechende ortsbezogene Information 01 .
Unter dem Begri f f Balise wird im Sinne dieser Anmeldung eine Streckeneinrichtung verstanden, die im Gleisbett oder in Gleisnähe angeordnet ist , sei es im Boden oder bodennah, oder an einer Befestigungseinrichtung in einer Höhe vorzugsweise kleiner als 10 m, und zu einer uni- oder bidirektionalen Kommunikation mit einem passierenden Schienenfahrzeug geeignet bzw . bestimmt ist .
Die Eisenbahnkomponente 2 der Balise ortet wiederum die Eisenbahnkomponente 1 und damit das passierende Schienenfahrzeug 110 unter Mitwirkung der Eisenbahnkomponente 1 und bildet eine ortsbezogene Information 01 , die den Ort des passierendes Schienenfahrzeugs 110 angibt .
Abschließend sei erwähnt , dass die Merkmale aller oben beschriebenen Aus führungsbeispiele untereinander in beliebiger Weise kombiniert werden können, um weitere andere Aus führungsbeispiele der Erfindung zu bilden .
Auch können alle Merkmale von Unteransprüchen j eweils für sich mit j edem der nebengeordneten Ansprüche kombiniert werden, und zwar j eweils für sich allein oder in beliebiger Kombination mit einem oder anderen Unteransprüchen, um weitere andere Aus führungsbeispiele zu erhalten .

Claims

Patentansprüche
1. Eisenbahnkomponente (1) , die umfasst
- eine Funkeinrichtung (10) zum Senden zumindest eines Sendesignals (SSI) zu einer anderen Eisenbahnkomponente (2) und zum Empfangen eines Sendesignals der anderen Eisenbahnkomponente (2) unter Bildung eines Empfangssignals (E) , und
- eine Recheneinrichtung (20) , die dazu ausgestaltet ist, das Empfangssignal (E) zur Gewinnung einer ein Schienenfahrzeug (110) betreffenden, ortsbezogenen Information (01) auszuwerten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Recheneinrichtung (20) dazu ausgestaltet ist, die genannte eine Funkeinrichtung (10) zur Durchführung zumindest zweier Messverfahren (MV1, MV2 ) , die sich voneinander unterscheiden, anzusteuern und mit einem ersten der zumindest zwei Messverfahren (MV1) eine erste Zwischeninformation (ZU) und mit einem zweiten der zumindest zwei Messverfahren (MV2) eine zweite Zwischeninformation (ZI2) zu ermitteln, und die ortsbezogene Information (01) unter Heranziehung der ersten und zweiten Zwischeninformation (ZU, ZI2) zu bilden.
2. Eisenbahnkomponente (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Recheneinrichtung (20) zumindest ein erstes Softwareprogramm (SP1) umfasst, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung (20) die Durchführung des ersten der zumindest zwei Messverfahren (MV1) unter Ermittlung der ersten Zwischeninformation (ZU) bewirkt,
- die Recheneinrichtung (20) zumindest ein zweites Softwareprogramm (SP2) umfasst, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung (20) die Durchführung des zweiten der zumindest zwei Messverfahren (MV2) unter Ermittlung der zweiten Zwischeninformation (ZI2) bewirkt, und - die Recheneinrichtung (20) das erste und zweite Softwareprogramm (SP1, SP2) mit ein und demselben Prozessor (21a) durchführt .
3. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Recheneinrichtung (20) zumindest ein drittes Softwareprogramm (SP3) umfasst, das die ortsbezogene Information
(01) unter Einbezug der Zwischeninformationen (ZU, ZI2) ermittelt, und
- die Recheneinrichtung (20) auch das dritte Softwareprogramm (SP3) mit dem genannten Prozessor (21a) durchführt.
4. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Prozessor (21a) das erste und zweite Softwareprogramm (SP1, SP2) nacheinander durchführt.
5. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Prozessor (20a) das erste und zweite Softwareprogramm (SP1, SP2) zeitlich verschachtelt durchführt.
6. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das erste Softwareprogramm (SP1) dazu ausgestaltet ist, mit der Funkeinrichtung (10) als das erste Messverfahren (MV1) ein Zwei-Wege-Ortungsverf ahren, vorzugsweise auf der Basis eines Frequenzspreizverfahrens, durchzuführen.
7. Eisenbahnkomponente (1) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - das erste Softwareprogramm (SP1) dazu ausgestaltet ist, das Zwei-Wege-Ortungsverf ahren auf der Basis eines ersten Parametersatzes durchzuführen, und
- das zweite Softwareprogramm (SP2) dazu ausgestaltet ist, mit der Funkeinrichtung (10) als das zweite Messverfahren (MV2) ein Zwei-Wege-Ortungsverf ahren auf der Basis eines zweiten Parametersatzes, der sich von dem ersten Parametersatz unterscheidet, durchzuführen.
8. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das zweite Softwareprogramm (SP2) dazu ausgestaltet ist, mit der Funkeinrichtung (10) als das zweite Messverfahren (MV2) ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren durchzuführen und die zweite Zwischeninformation (ZI2) anhand des Frequenzversatzes zwischen dem eigenen Sendesignal (SS2) und dem Empfangssignal (E) zu ermitteln.
9. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das erste Softwareprogramm (SP1) dazu ausgestaltet ist, mit der Funkeinrichtung (10) als das erste Messverfahren (MV1) ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren auf der Basis eines ersten Parametersatzes durchzuführen, und
- das zweite Softwareprogramm (SP2) dazu ausgestaltet ist, mit der Funkeinrichtung (10) als das zweite Messverfahren (MV2) ein frequenzmoduliertes Dauerstrichbetriebsverfahren auf der Basis eines zweiten Parametersatzes, der sich von dem ersten Parametersatz unterscheidet, durchzuführen.
10. Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Recheneinrichtung (20) das erste und zweite Softwareprogramm (SP1, SP2) regelmäßig oder unregelmäßig wiederholt aus- führt und als ortsbezogene Information (01) eine Abstandsinformation ermittelt, die den Abstand zu der anderen Eisenbahnkomponente (2) angibt.
11. Schienenfahrzeug (110) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Schienenfahrzeug (110) zumindest eine schienenfahrzeugeigene Eisenbahnkomponente (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche umfasst und
- die schienenfahrzeugeigene Eisenbahnkomponente (1) eine das eigene Schienenfahrzeug (110) betreffende ortsbezogene Information (01) bildet.
12. Streckeneinrichtung (120) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Streckeneinrichtung ( 120 ) zumindest eine streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche umfasst und
- die streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente (2) eine ortsbezogene Information (01) bildet, die ein die streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente (1) passierendes Schienenfahrzeug (110) betrifft.
13. Eisenbahnsystem, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Eisenbahnsystem zumindest ein Schienenfahrzeug (110) nach Anspruch 11 und zumindest eine Streckeneinrichtung (120) nach Anspruch 12 umfasst,
- die schienenfahrzeugeigene Eisenbahnkomponente (1) sich anhand der selbst ermittelten ortsbezogenen Information (01) ortet, sobald sie sich im Bereich der Streckeneinrichtung (120) befindet und deren Sendesignal empfängt, und
- die streckeneinrichtungseigene Eisenbahnkomponente (2) das Schienenfahrzeug (110) anhand der selbst ermittelten ortsbezogenen Information (01) ortet, sobald sie das Sendesignal des Schienenfahrzeugs (110) empfängt.
14. Verfahren zum Ermitteln einer ein Schienenfahrzeug (110) betreffenden, ortsbezogenen Information (01) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die ortsbezogene Information (01) von einer Recheneinrich- tung (20) ermittelt wird, die gemeinsam mit ein und derselben zugeordneten Funkeinrichtung (10) zumindest zwei Messverfahren (MV1, MV2 ) , die sich voneinander unterscheiden, durchführt, wobei mit einem ersten der zumindest zwei Messverfahren (MV1) eine erste Zwischeninformation (ZU) und mit einem zweiten der zumindest zwei Messverfahren (MV2) eine zweite Zwischeninformation (ZI2) ermittelt wird, und
- die ortsbezogene Information (01) unter Heranziehung der zumindest zwei Zwischeninformationen ermittelt wird.
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