JP5690931B2 - 2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイス - Google Patents

2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイス Download PDF

Info

Publication number
JP5690931B2
JP5690931B2 JP2013520043A JP2013520043A JP5690931B2 JP 5690931 B2 JP5690931 B2 JP 5690931B2 JP 2013520043 A JP2013520043 A JP 2013520043A JP 2013520043 A JP2013520043 A JP 2013520043A JP 5690931 B2 JP5690931 B2 JP 5690931B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data transmission
transmission device
rail vehicle
light
data
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.)
Active
Application number
JP2013520043A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013534397A (ja
Inventor
パラル,トーマス
Original Assignee
エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング
エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング
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 エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング, エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング filed Critical エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング
Publication of JP2013534397A publication Critical patent/JP2013534397A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5690931B2 publication Critical patent/JP5690931B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0036Conductor-based, e.g. using CAN-Bus, train-line or optical fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイスに関し、第1の軌条車両に第1のデータ伝送装置が配置され、第2の軌条車両に第2のデータ伝送装置が配置されることを特徴とする。データ伝送装置間で、2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデータ伝送リンクが形成される。
2台の軌条車両間でデータを伝送する1つの可能性は有線伝送である。このために、接続を介して機械的なデータ伝送リンクが2台の軌条車両間で形成される。ここでの問題は、そのようなデータ伝送リンクでは、そのようなデバイスが未だに提供されていない軌条車両の改造が多くの努力でのみ達成し得るということである。
2台の軌条車両間でデータを伝送する別の可能性は、無線LAN又はブルートゥースを介したデータの無線伝送である。これに関する問題は、比較的遅い伝送速度に限って達成することができること、及び無許可の者がそのようなデータ伝送リンクを介して伝送されたデータを容易に傍受し操作することができ、その結果、これらの伝送方式が非安全関連データのためにのみ適切であることである。
本発明は、少なくとも2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイスを明示することを目的とし、これにより、伝送すべきセキュアなデータの伝送が簡単な方法で行い得る。
この目的は請求項1の特徴を有するデバイスによって解決される。本発明の有利な発展は従属項で明示される。
光学的な無線中継システムによるデータ伝送リンクを介してデータを伝送することによって、異なる無線ソリューションの異なるデータは簡単に傍受され操作され得ないことが保証される。従って、光学的な無線中継システムを介して安全関連データも同様に伝送され得る。そのような無線の光学的な無線中継システムを介してデータ伝送リンクを確立することによって、機械的な接続が不要となるので、デバイスの構成が簡単に既存の軌条車両に実装され得る。従って、ポテンシャルフリーの信号伝送が保証され、広い帯域幅の伝送を可能にする。
第1のデータ伝送装置及び第2のデータ伝送装置のそれぞれは、好適にはトランスミッタ及び少なくとも2つのレシーバを備える。データ伝送装置毎のいくつかのレシーバの提供によって、両方の軌条車両の通常の動作中に両方の軌条車両間の位置が変化した場合、例えば、カーブ(偏角の変化)に沿って運転する場合、又は上り勾配が変化(傾斜角の変化)した場合に、セキュアなデータ伝送の保証が達成される。また、第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれは1つのレシーバ及び少なくとも2つのトランスミッタを備え、少なくとも2つのトランスミッタのそれぞれが並列に伝送データを伝送する。
本発明の好適な実施の形態では、第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれが少なくとも2つのトランスミッタ及び少なくとも2つのレシーバを備える。これにより、互いに軌条車両の相対位置が変化した場合に、伝送されるためのデータのセキュアな伝送が保証される。
更に、それは第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれが少なくとも1つのトランシーバを備える場合に有利である。トランシーバによってトランスミッタ及びレシーバが組み合わされ、データ伝送装置の簡単でコスト効率の良い設計を達成する。
本発明の好適な実施の形態では、第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれが矩形に配置された4つ好ましくは8つのトランスミッタ、及びこの矩形の中心に配置された1つのレシーバを備える。このように、少数のトランスミッタ及びレシーバにより互いに軌条車両の異なる相対位置での確実なデータ伝送を達成することが可能である。
第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれは、特に少なくとも1つのダイオード(好ましくはレーザダイオード)を備える。特に、レーザダイオードはデータ伝送のための光学的な無線中継システムの伝送光源として貢献する。
ここで、800nmと900nmとの間の範囲の波長、好ましくは850nmの波長を有する特定のレーザダイオードが用いられる。特に、レーザダイオードは1μWと25μWとの間の範囲の性能を有し、その結果、レーザダイオードはEN6025−1による保護クラス1Mの基準を満たす。これにより、出射されたレーザ光線は人に対して危険でないので、追加の安全対策は不要である。更に、ダイオードは容易に良いコスト効率を得ることができる。
データ伝送装置は、特に対向する2台の軌条車両の端に配置される。第1のデータ伝送装置と第2のデータ伝送装置との間の距離は、特に1500mmと6000mmとの間の範囲の値を有する。好適な実施の形態では、距離は2000mmと4000mmとの間の範囲の値を有する。
更に、それは第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれが、互いに両方のデータ伝送装置の距離の4500mm×1300mmと5000mm×1700mmとの間の範囲の領域を照らす場合に有利である。それらのそれぞれが4700mm×1550mmの領域を照らす場合、それは特に有利である。これにより、通常のレール動作中に生じる互いに両方の軌条車両の全ての位置変化、即ち偏角の変化、軌条車両の運転中に傾斜角の変化及び横揺れ角の変化にも拘わらず、常に、伝送されるためのデータが光学的な無線中継システムによって確実に伝送できるように、第1のデータ伝送装置と第2のデータ伝送装置との間のデータ伝送リンクが形成される。更に、先に言及された領域によって、これらの軌条車両のポテンシャルデータ伝送装置に欠陥なしに伝送が生じるように、セキュアなデータ伝送にも拘わらず、両方の軌条車両が運転しているレールに隣接して配置されたレール上を運転する軌条車両が照明領域に無いように照明領域が限定される。
第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれは、好適には出射光を発散するための少なくとも1つの凹レンズ、出射光を発散するための少なくとも1つのガラス棒、入射光を集束するための少なくとも1つの集光レンズ、及び/又は入射光を集束するための少なくとも1つのガラス棒を備える。これにより、事例のそれぞれにおけるデータ伝送装置のトランスミッタによって十分な領域が照らされるが、それにも拘わらず、入射光の集束を介してレシーバのために必要な最小光強度が達成される。
本発明の他の実施の形態では、第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置のそれぞれが、第1のデータ伝送装置と第2のデータ伝送装置との間の相対的な移動を測定するためのセンサ装置を備える。制御装置は、この測定された相対的な移動に依存して第1のデータ伝送装置及び/又は第2のデータ伝送装置が光学的な無線中継システムの光を出射する方向を設定する。これにより、両方のデータ伝送装置間の自動追跡が達成され、その結果、両方のデータ伝送装置のそれぞれが第1のデータ伝送装置から第2のデータ伝送装置、同様に第2のデータ伝送装置から第1のデータ伝送装置へのデータ伝送を可能にするトランスミッタとレシーバを備える場合、それは十分である。
更に、それは第1のデータ伝送装置が出射する光が受光感度値と第2のデータ伝送装置のオーバードライブ値との間の範囲の光強度を有する場合に有利である。受光感度値は、第2のデータ伝送装置のレシーバに光が少なくとも当たらなければならない光強度であり、その結果、それは光によって伝送されるためのデータを受信することができる。オーバードライブ値は、セキュアなデータ伝送がもはや保証されないように、第2のデータ伝送装置のレシーバの制御に先行する値である。それは特に第1のデータ伝送装置がオーバードライブ値の90%とオーバードライブ値との間の強度を有する光を出射する場合に有利である。悪天候の場合、例えば、霧又は雨の場合でさえ、第2のデータ伝送装置のレシーバによって受光された光は受光感度値より大きな光強度を有するように、ほぼオーバードライブ値の上限で光を出射することによって伝送制限性能が与えられる。従って、データ伝送は更に悪天候の場合に保証され得る。
第1の軌条車両及び第2の軌条車両は、特に機械的な接続を介して互いに接続され、軌条車両が接続を介して接続されるか否かを測定し得る手段によって少なくとも1つのセンサが提供される。更に、制御装置は、両方の軌条車両が機械的な接続を介して互いに接続される場合、及びこれがセンサによって検出される場合のみ、光学的な無線中継システムを介してデータ伝送リンクの確立を提供する。
本発明の更なる特徴及び利点は、添付された図面に関連する実施の形態に関連して、より詳細に本発明について説明する以下の明細書からもたらされる。
図1は、2台の軌条車両及び2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイスの概略図である;
図2は、データ伝送装置を有する両方の軌条車両の1つの別の概略図である;
図3は、互いにオフセット高さの両方の軌条車両の概略図である;
図4は、カーブに沿って運転するときの図1〜3による両方の軌条車両の概略図である;
図5は、軌条車両及び別の軌条車両のデータ伝送装置によって照らされた領域の概略図である;
図6は、本発明の第1の実施の形態によるデータ伝送装置の概略図である;
図7は、トランスミッタによって照らされた領域を加えた図6によるデータ伝送装置の概略斜視図である;
図8は、本発明の第2の実施の形態による2つのデータ伝送装置の概略斜視図である; 図9は、2つのデータ伝送装置及び照明領域の概略図である;
図10は、本発明の第3の実施の形態による2つのデータ伝送装置の概略図である;及び
図11は、本発明の第4の実施の形態による2つのデータ伝送装置の概略図である。
図1は、2台の軌条車両12、14、及び2台の軌条車両12、14間でデータを伝送するためのデバイス10の概略図である。2台の軌条車両12、14は、例えば、機関車、台車、又は他のレール拘束車両である。
デバイス10は、第1の軌条車両12の端に配置される第1のデータ伝送装置16、及び第1のデータ伝送装置16の端に対向する第2の軌条車両14の端に配置された第2のデータ伝送装置18を備える。第1のデータ伝送装置16と第2のデータ伝送装置18との間で光学的な無線中継システムによるデータを伝送するためのデータ伝送リンクが形成される。データ伝送リンクは破線24によって概略的に示される。
更に、第1の軌条車両12に第3のデータ伝送装置20が配置され、第2の軌条車両14に第4のデータ伝送装置22が配置され、第3のデータ伝送装置20は、第1のデータ伝送装置16の反対に配置される第1の軌条車両12の端に配置され、第2のデータ伝送装置22は、第2のデータ伝送装置18の反対に配置される第2の軌条車両14の端に配置される。第3のデータ伝送装置20及び第4のデータ伝送装置22によって、データは軌条車両12、14のそれぞれの端に配置された別の軌条車両に伝送され得る。光学的な無線中継システムによって形成されるデータ伝送リンク24を介したデータ伝送の方式は、全ての軌条車両に沿って1台の列車に接続されたそれぞれの軌条車両間で可能となる。
第1の軌条車両12及び第2の軌条車両14は、接続26を介して互いに機械的に接続される。接続26により、第1の軌条車両12と第2の軌条車両14との間の距離が、2000mmと6000mmとの間にある。
図2は、第1の軌条車両12の概略図である。ここで、第2の軌条車両14に対向する第1の軌条車両12の側面が図示され、その結果、第1のデータ伝送装置16は可視である。
両方の軌条車両12、14間のレールリンクに沿って両方の軌条車両12、14の旅程中に互いに相対位置の変化が生じる。両方の軌条車両12、14が接続26を介する機械的な緩衝によって互いに接続され、発車及び停車のときに120mmまでの距離の変化が生じる場合がある。軌条車両12、14のホイールの異なる着用により、40mmまでの高さ相違点が両方の軌条車両12、14の間に生じる場合がある。更に、高さオフセットが特定の土地の沈下及び隆起で平坦でない走路上を通過することにより生じる場合がある。この高さオフセットは、両方の軌条車両12、14に216mmまで生じ得る。
図3は、そのような高さオフセットが両方の軌条車両12、14間に存在する両方の軌条車両12、14の概略図を示す。
両方の軌条車両12、14が数転轍器及び/又はカーブを通過するとき、軌条車両12、14の側面のオフセットが互いに関連して生じる場合がある。側面のオフセットは500mmまで生じ得る。図4は、先に言及されたコーナを運転中の両方の軌条車両12、14の概略図を示す。
更に、軌条車両12、14の通常の動作中に、互いに関連して、両方の軌条車両12、14の捻れが生じる場合がある。捻れの理由は、例えば、平坦でない走路を通過する振動及び/又は環境の影響、特定の風である。これにより、両方の軌条車両12、14間で210mmまでの高さオフセットが生じる場合がある。
データ伝送装置16、18は、互いに両方の軌条車両12、14の位置の全ての先に言及された相対変化の場合には、特にこれらの別の位置変化を組み合わせるとき、光学的な無線中継システムを介したデータ伝送リンク24によるデータ伝送が可能であるように設計される。このために、データ伝送装置16、18は、それらのそれぞれがそれぞれの他の軌条車両12、14の距離の4700mm×1500mmの領域を照らすことによって光が出射されるように設計される。
図5は、第1の軌条車両12の第1のデータ伝送装置16によって照らされた領域28を加えた第2の軌条車両12の概略図である。照明領域28は、一方では第1の軌条車両12と第2の軌条車両14との間のデータ伝送がセキュアになるが、他方では軌条車両が第1及び第2の軌条車両12、14がその上を運転しているレールに隣接したレール上を運転しており、恐らく対応するデータ伝送装置はこれによって影響を受けずに提供される。
図6は、第1のデータ伝送装置16の概略図である。他の3つのデータ伝送装置18、20、22は、好適には第1のデータ伝送装置16と同一の方法で構成される。以下、明細書を単純化するために、第1のデータ伝送装置16の設計のみが説明される。設計は、他の3つのデータ伝送装置18、20、22に同様に適用する。本発明の他の実施の形態では、データ伝送装置16〜22は別々に設計することができる。
第1のデータ伝送装置16は、光学的な無線中継システムに対しても第2のデータ伝送装置18の入射光を受光するためのレシーバ32に対しても必要な光の出射のための4つのトランスミッタ30a〜30dを備える。4つのトランスミッタ30a〜30dは矩形のコーナを形成する。トランスミッタ30a〜30dによって形成された矩形の対角線の交点と一致するように、その中央点にレシーバが配置される。
トランスミッタ30a〜30dのそれぞれは、特定のレーザダイオードを備え、光学的な無線中継システムのために必要な光によって、第1のデータ伝送装置のデータは第2のデータ伝送装置18に伝送される。特に、レーザダイオードのそれぞれは850nmの波長及び1μWと25μWとの間の範囲の性能を有する。レーザダイオードは、EN6025−1による保護クラス1Mの先に言及された特性を有し、その結果、それらによって出射されたレーザ光線が現在の情報によれば人間の目に危険ではないので、データ伝送装置16〜22はそれ以上の安全予防策なしで用いることができる。
トランスミッタ30a〜30dのそれぞれによって出射された光は、レシーバ32の受光感度とレシーバ32のオーバードライブ値との間の範囲の光強度を有している。受光感度は、レシーバ32が少なくとも光学的な無線中継システムを介するデータ伝送リンクを介して誤りの無いデータ伝送を保証するように照らされる光強度である。オーバードライブ値は、レシーバ32の単にオーバードライブが無い光強度であり、その結果、この光強度まで誤りの無いデータ伝送が可能である。本発明の好適な実施の形態では、トランスミッタ30a〜30dが、それらのそれぞれがオーバードライブ値の90%とオーバードライブ値との間の範囲の光強度を出射するように制御される。極端な周囲条件の場合でさえ、第2のデータ伝送装置18のレシーバに当たる光に十分な光強度、即ち周囲条件とは無関係に誤りの無いデータ伝送を保証する受光感度より大きい光強度を有するように、トランスミッタ30a〜30dの作動によってオーバードライブ値に近いパワーマージンが達成される。極端な周囲条件は、例えば、雨、霧、露、及び/又はデータ伝送装置16〜22の汚染になり得る。
図7は、図6による第1のデータ伝送装置16の概略斜視図である。円34a〜34dによって、図示しない第2のデータ伝送装置18の距離にトランスミッタ30a〜30dのそれぞれによって照らされる領域は図示される。ここで、全てのトランスミッタ30a〜30dのそれぞれは、並列に同一の光パルスを出射し、従って、光パルスによって符号化されたデータは誤り無く伝送される。4つの領域34a〜34dによって、図5に図示されるように、全ての領域28が照らされ、その結果、軌条車両12、14の通常の動作中に互いに生じる軌条車両12、14の位置の全ての変化で誤りの無い確実なデータ伝送を保証する。
図7から明確に理解することができるように、データ伝送装置16は、データ伝送のために必要な構成が全て含まれる小型の箱として形成される。小型の箱としてデータ伝送装置16を設計することによって、データ伝送装置16〜22は、光学的な無線中継システムを介したデータ伝送のためにそのようなデータ伝送装置16〜22が未だに提供されていない既存の軌条車両に実装され、その結果、更に古い軌条車両は、光学的な無線中継システムを介したデータ伝送のために製造業者によってそのようなデータ伝送装置を既に完全に備える新しい軌条車両に加えて用いることができる。
図8は、本発明の第2の実施の形態による第1のデータ伝送装置16のトランスミッタ36及び第2のデータ伝送装置18のレシーバ38の概略図である。トランスミッタ36はダイオード40を備え、レシーバ38は出射された光パルスを受光するための受光素子42を備える。トランスミッタ36のダイオード40によって出射された光は、発散レンズ44及びガラス棒46を介して発散し、その結果、発散レンズ44及びガラス棒46を対応して選択することによって、トランスミッタ36によって出射された光の所望の出射角が調節される。トランスミッタ36によって出射された光の境界は、破線50、52によって概略的に図示される。本発明の他の実施の形態では、トランスミッタは、出射光が発散しないようにレンズ44のみを同様に備え、ガラス棒46又は別の棒は別の半透明材料から作られない。
レシーバ38は、入射光を集束するための集光レンズ54、ガラス棒56、及び別のレンズ58を備える。集束によって入射光の十分な光強度が達成され、レシーバ38の受光素子42の領域が比較的小さいのにも拘わらず、比較的誤りの無いデータ伝送を保証する。レシーバ38の他の実施の形態では、単に集光レンズ54は入射光の集束のために用いることができる。受光素子42は特に半導体として設計される。トランスミッタ36及びレシーバ38は好適には同一の受け入れ角度を有する。
図9は、本発明の第3の実施の形態による第1のデータ伝送装置16のトランスミッタ60及び第2のデータ伝送装置18のレシーバ62の概略図である。トランスミッタ60によって出射された光は矢印64a〜64cによって示される。発散レンズ65によって、光64a〜64cが発散し、その結果、第2の軌条車両14の距離の引用符号66を有する領域がトランスミッタ60によって照らされる。レシーバ62は集光レンズ72と同様に受光素子70も備える。集光レンズ72により、トランスミッタ60によって出射された光の一部は集束し、従って、受光素子70に集束された形状で導かれる。集束された光は矢印74a〜74cによって模範的に示される。
図10は、本発明の第4の実施の形態によるデータ伝送装置80の概略図である。この第4の実施の形態では、データ伝送装置80は、正方形の中心に配置されたトランシーバ84、及び正方形の周辺の線に配置された8つのトランスミッタ82a〜82hを備え、これらによってデータは受信し、出射することができる。
また、トランスミッタ、レシーバ、及びトランシーバの異なる実施の形態は可能である。更に、データ伝送装置16〜22、80は、先に説明されたよりも多いか又は少ない数のレシーバ、トランスミッタ、及び/又はトランシーバを備えることができる。特に、データ伝送装置16〜22、80は、1つのトランスミッタ及びいくつかのレシーバ、1つのレシーバ及びいくつかのトランスミッタ、又はいくつかのレシーバ及びいくつかのトランスミッタを備えることができる。事例のそれぞれでは、1つのレシーバ及び1つのトランスミッタは、簡単及び小型設計に繋がるトランシーバに組み合わされることができる。
図11は、本発明の更なる実施の形態による第5のデータ伝送装置90及び第6のデータ伝送装置92の概略図である。データ伝送装置90、92のそれぞれは、トランスミッタ94、96、及びレシーバ98、100を備える。更に、データ伝送装置90、92のそれぞれは、互いに軌条車両12、14の位置の相対変化を測定するためのセンサ104、106を備える。更に、データ伝送装置90、92のそれぞれは、測定された互いの位置の相対変化に依存し、互いに軌条車両12、14の相対位置とは無関係にトランスミッタ94、96を制御し、トランスミッタ94、96によって光を出射する制御装置108、109を有し、従って、光によって符号化されたデータは、それぞれの他のデータ伝送90、92のレシーバ98、100に当たる。このように、追跡は達成され、その結果、データ伝送装置90、92のそれぞれは、1つのトランスミッタ94、96及び1つのレシーバ98、100を有する。
特に、この追跡は、制御ループの形状で実行され、その場合、データ伝送装置90、92のそれぞれは、レシーバ98、100の位置での入射光の光強度を測定するための更にセンサ110、112を備える。他のデータ伝送装置90、92の制御装置108、109によって、事前設定上限以下に入射光の光強度が位置するとセンサ110、112が判断する場合、このデータ伝送装置90、92のトランスミッタ94、96は、特に再びレシーバ98、100に当たる光強度が上限を越えるように、トランスミッタ94、96のビーム角が調節され、従って、誤りの無いデータ伝送を保証する。トランスミッタ94、96は、特に少なくとも2つの方向にトランスミッタ94、96のビーム角を反復して調節することによって調整される。また、台車と機械的な接続との間の角度の変化と組み合わせて再調整が実現され得る。
データ伝送装置16、18、20、22、60、90、92は、特に同時に光パルスを出射することができ、他の光パルスを受光することができるように設計される。この方法では、双方向データ伝送、特に全二重データ伝送が可能である。特に光学的に電気的なトランスデューサは受光素子として用いられる。
10 デバイス
12、14 軌条車両
16〜22、80、90、92 データ伝送装置
24 データ伝送リンク
26 接続
28、34a〜34d、66 領域
30a〜30d、36、60、82a〜82h、94、96 トランスミッタ
32、38、62、98、100 レシーバ
40 ダイオード
42、70 受光素子
44、54、58、65、72 レンズ
46、56 ガラス棒
50、52 境界線
64a〜64c、74a〜74c 光
84 トランシーバ
104、106、110、112 センサ
108、109 制御装置

Claims (8)

  1. 2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイスであって、
    第1の軌条車両に配置された第1のデータ伝送装置と、
    第2の軌条車両に配置された第2のデータ伝送装置と、
    を備え、
    前記第1のデータ伝送装置及び/又は前記第2のデータ伝送装置のそれぞれが、所定の範囲の領域を照らすように矩形に配置される少なくとも4つのトランスミッタ、及び前記矩形の中心に配置されるレシーバ又はトランシーバを備え、
    前記第1のデータ伝送装置と前記第2のデータ伝送装置との間に、前記第1の軌条車両と前記第2の軌条車両との間でデータを伝送するためのデータ伝送リンクが形成され、
    前記データ伝送リンクを介したデータ伝送が光学的な無線中継システムによって行われ
    前記第1のデータ伝送装置と前記第2のデータ伝送装置との間の距離が、1500mmと6000mmとの間の範囲の値を有し、
    前記第1のデータ伝送装置及び前記第2のデータ伝送装置からの距離における前記第1のデータ伝送装置及び/又は前記第2のデータ伝送装置が、相互に4500mm×1300mmから5000mm×1700mmの間の範囲の領域を照らすことを特徴とするデバイス。
  2. 前記第1のデータ伝送装置及び/又は前記第2のデータ伝送装置の前記少なくとも4つのトランスミッタのそれぞれが、少なくとも1つのダイオードを備えることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記ダイオードが、800nmと900nmとの間の範囲の波長を有する光を出射することを特徴とする請求項2に記載のデバイス。
  4. 前記ダイオードが、1μWと25μWとの間の範囲のパワーを有することを特徴とする請求項2又は3に記載のデバイス。
  5. 前記第1のデータ伝送装置及び/又は前記第2のデータ伝送装置のそれぞれが、出射光を発散するための少なくとも1つの発散レンズ、出射光を所定の方向に伝送するための少なくとも1つのガラス棒、入射光を集束するための少なくとも1つの集光レンズ、及び/又は入射光を所定の方向に伝送するための少なくとも1つのガラス棒を備えることを特徴とする請求項1からの何れか一項に記載のデバイス。
  6. 前記第1のデータ伝送装置及び/又は前記第2のデータ伝送装置が、前記第1のデータ伝送装置と前記第2のデータ伝送装置との間の相対的な移動を測定するためのセンサ装置、及び前記第1のデータ伝送装置又は前記第2のデータ伝送装置が測定された相対的な移動に依存して前記光学的な無線中継システムの光を出射する方向を設定する制御装置を備えることを特徴とする請求項1からの何れか一項に記載のデバイス。
  7. 前記第1のデータ伝送装置が、受光感度値と前記第2のデータ伝送装置のオーバードライブ値との間の範囲の光強度を有する光を出射することを特徴とする請求項1からの何れか一項に記載のデバイス。
  8. 前記第1の軌条車両と前記第2の軌条車両が機械的な接続を介して互いに接続されるか否かを測定し得る少なくとも1つのセンサを備え、前記制御装置は、前記第1の軌条車両と前記第2の軌条車両の接続が前記少なくとも1つのセンサにより測定される場合のみ、前記データ伝送リンクの確立を提供する請求項に記載のデバイス。
JP2013520043A 2010-07-20 2011-07-05 2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイス Active JP5690931B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010036521.1 2010-07-20
DE102010036521A DE102010036521A1 (de) 2010-07-20 2010-07-20 Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen zwei Schienenfahrzeugen
PCT/EP2011/061280 WO2012010409A2 (de) 2010-07-20 2011-07-05 Vorrichtung zur übertragung von daten zwischen zwei schienenfahrzeugen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013534397A JP2013534397A (ja) 2013-09-02
JP5690931B2 true JP5690931B2 (ja) 2015-03-25

Family

ID=44534301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013520043A Active JP5690931B2 (ja) 2010-07-20 2011-07-05 2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイス

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9048948B2 (ja)
EP (1) EP2595852B1 (ja)
JP (1) JP5690931B2 (ja)
CN (1) CN103003130B (ja)
AU (1) AU2011281831B2 (ja)
DE (1) DE102010036521A1 (ja)
HK (1) HK1179225A1 (ja)
WO (1) WO2012010409A2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012009114B4 (de) * 2012-05-09 2014-03-13 Db Fernverkehr Ag Verfahren zum Kuppeln von Schienenfahrzeugen
DE102013001358B4 (de) * 2013-01-28 2015-07-09 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System für eine Anlage und Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems
DE102013203134B4 (de) * 2013-02-26 2017-03-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kommunikationsvorrichtung und Verfahren zum Austausch von Daten
KR101525078B1 (ko) * 2014-01-14 2015-06-02 현대로템 주식회사 철도차량의 차간 무선 연결기
US9950758B2 (en) * 2014-09-17 2018-04-24 General Electric Company Systems and methods for a turbine trailer mechanical docking and alignment system
JP6000502B1 (ja) * 2014-12-25 2016-09-28 三菱電機株式会社 情報表示装置
DE102015105514A1 (de) * 2015-04-10 2016-10-13 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zum Übertragen von Daten und/oder Signalen
JP6603570B2 (ja) * 2015-12-17 2019-11-06 川崎重工業株式会社 鉄道車両の状態監視装置及びそれを備えた列車編成
DE102017101891A1 (de) 2016-10-10 2018-04-12 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Vorrichtung zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung und Betriebsverfahren für eine derartige Vorrichtung
CN110352608B (zh) * 2017-03-31 2024-05-17 英特尔公司 用于车辆通信的动态波束导向
EP3976440A1 (de) * 2019-05-29 2022-04-06 Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG Schienenanlage mit schiene und entlang der schiene bewegbaren mobilteilen
WO2022217077A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-13 Raytheon Company Method for non-line-of-sight detection of complex optical signals
DE102022200779A1 (de) 2022-01-25 2023-07-27 Siemens Mobility GmbH Zugkommunikationseinrichtung, Zug und Kommunikationsverfahren

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE564764C (de) * 1932-11-23 Zeiss Carl Fa Vorrichtung zur Beeinflussung einer lichtempfindlichen Zelle
US4310767A (en) * 1979-04-11 1982-01-12 Wyle Laboratories Data interface between rotating and nonrotating members
JPS58222703A (ja) 1982-06-16 1983-12-24 Fujitsu Ltd 鉄道車輛用無線リンク
DE3248544C2 (de) * 1982-12-29 1984-11-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München System zur Informationsübertragung mittels Infrarotstrahlung
US5038406A (en) * 1989-09-19 1991-08-06 Gte Goverment Systems Corporation Secure two-way submarine communication system
WO1996011539A2 (en) * 1994-10-04 1996-04-18 Sdl, Inc. Infrared laser diode wireless local area network
US5677667A (en) * 1995-02-23 1997-10-14 Vehicle Enhancement Systems, Inc. Data communications apparatus for tractor/trailer using pneumatic coupler
DE19717926B4 (de) * 1997-04-28 2004-02-05 Vishay Semiconductor Gmbh Transceiver zur drahtlosen Datenübertragung
US5857042A (en) * 1997-04-29 1999-01-05 Mcgill University Optical interconnection arrangements
JP3474443B2 (ja) * 1998-06-16 2003-12-08 シャープ株式会社 双方向リモコン
JP2000261383A (ja) * 1999-03-11 2000-09-22 Hittsu Kenkyusho:Kk マルチポートサテライト光無線伝送装置
US6487022B1 (en) * 2001-08-24 2002-11-26 Terabeam Corporation Transmitter using uniform intensity transmission for a wireless optical communication system
US20040120717A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Lightpointe Communications, Inc. Extended source free-space optical communication system
DE102004037849A1 (de) * 2004-08-04 2005-07-07 Siemens Ag Zugkupplung für ein Schienenfahrzeug
JP4428252B2 (ja) * 2005-02-18 2010-03-10 日本ビクター株式会社 光無線伝送装置の光軸調整方法、光無線伝送装置、及び光無線伝送システム
JP2007184706A (ja) * 2006-01-05 2007-07-19 Victor Co Of Japan Ltd 光無線伝送装置
US9419816B2 (en) * 2008-08-04 2016-08-16 General Electric Company System, method, and computer software code for providing an auxiliary communication path when a primary communication path is unavailable
JP2007318466A (ja) 2006-05-26 2007-12-06 Swcc Showa Device Technology Co Ltd 車両間通信システム
DE102006028288A1 (de) * 2006-06-20 2007-12-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Daten
CN101485153B (zh) 2006-07-05 2011-08-10 株式会社东芝 铁路车辆用传送系统
DE102007014229C5 (de) * 2007-03-24 2018-12-13 Leuze Electronic Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur optischen Datenübertragung
CN101323310B (zh) * 2008-07-22 2010-12-15 南车株洲电力机车有限公司 用于机车电空制动机的制动控制单元
JP5237057B2 (ja) 2008-11-11 2013-07-17 東海旅客鉄道株式会社 情報記録システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN103003130B (zh) 2016-08-10
WO2012010409A2 (de) 2012-01-26
WO2012010409A3 (de) 2012-03-15
HK1179225A1 (zh) 2013-09-27
JP2013534397A (ja) 2013-09-02
US20130114964A1 (en) 2013-05-09
DE102010036521A1 (de) 2012-01-26
US9048948B2 (en) 2015-06-02
EP2595852A2 (de) 2013-05-29
CN103003130A (zh) 2013-03-27
AU2011281831A1 (en) 2013-01-31
AU2011281831B2 (en) 2015-03-12
EP2595852B1 (de) 2018-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5690931B2 (ja) 2台の軌条車両間でデータを伝送するためのデバイス
ES2377361T3 (es) Dispositivos y procedimientos para determinar la dirección, velocidad y/o distancia de vehículos
JP6522384B2 (ja) レーザレーダ装置及び走行体
ES2439326T3 (es) Sensor, dispositivo de seguridad así como dispositivo elevador
WO2016151938A1 (ja) レーザレーダ装置及び走行体
US11161451B1 (en) Vehicle headlight with infrared spotlight, automatic height adjustment, automatic height adjusting method
CN102792612A (zh) 将光接收器朝向光源引导的方法及实施该方法的装置
KR101799527B1 (ko) 레이저 광원장치 및 이를 포함하는 주차 지시등 시스템
JP2019144072A (ja) 対象物検出装置
WO2002061980A1 (en) Open-path/free-space optical communication system and method using reflected or backscattered light
JPH0951309A (ja) 車車間通信システム
US10407835B2 (en) Projector for track alignment reference systems
US9450670B1 (en) Position sensor for a fast steering mirror
US7409161B2 (en) Free space optics communication apparatus and free space optics communication system
US20040202482A1 (en) Optical transmission device
JP5890128B2 (ja) 距離測定装置及び軌道周辺支障物検出装置
JP4946567B2 (ja) 光ビーコン
US7366420B2 (en) Optical transmission device
JP4985197B2 (ja) 光ビーコン
JPH06164512A (ja) 光空間通信装置用照準装置
US20240142708A1 (en) Communication module for a system for transferring data by light beams and system for transferring data by light beams
JPH04129874A (ja) 光空間伝送装置
JP2006217289A (ja) 光無線伝送装置
JP2013168014A (ja) 光ビーコン
Cosovanu et al. Optical amplification on automotive VLC applications

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5690931

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250