SE441315B - Anordning for att indikera viss nerhet mellan rorliga fordon - Google Patents

Description

.8007933-8 Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att framtaga en enkel anordning, vid vilken installationsarbete och tillhörande kostnader kan hållas nere, samtidigt som en tillförlitlig och entydig indikering av otillåten närhet er- hålles mellan olika enheter.

Nämnda ändamål uppnås medelst en anordning, vars kännetecken framgår av efterföljande patentkrav 1. _ Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexem- pel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig., 1 visar schematiskt ett parti av en transportanläggning med slingstyrda fordon, fig. 2 är ett block- schema över huvuddelen av anordningen enligt uppfinningen, medan fig. 3 och 4 åskådliggör i diagramform principen för föreliggande uppfinning.

Det på ritningarna åskådliggjiorda exemplet hänför sig närmast till en an- läggning för slingstyrda fordon, där åtminstone två rörliga enheter i form av fordon 1, 2 är inrättade att förflytta sig utmed körbanor 4, 5, vilkas sträckning bestämmes av magnetslingor, vilka vanligen är placerade i det underlag, på vilket fordonen förflyttar sig. En förutsättning för föreliggande uppfinning i det aktuella exemplet är att körbanorna 4, 5 uppvisar två bandelar vilka kommer i konflikt med varandra vid ett konflíktställe 6. Vidare är den ena bandelen 4 av sådan karaktär, att fordon 1, som förflyttar sig utmed denna bandel, ges företräde före fordon 2, som förflyttar sig utmed den andra bandelen 5. I fortsättningen benämnes den ena bandelen 4 huvudbana och den andra bandelen 5 sidobana, vilken är avsedd att ansluta till huvudbanan vid konfliktstället 6.

Fordonen 1, 2 är i det visade exemplet förarlösa och uppvisar på konven- tionellt sätt en drit- inordning och en styranordning, medelst vilken vagnarna automatiskt följer tillhörande magnetslinga. Denna är i det aktuella exemplet upp- delad i separata, från varandra elektriskt isolerade delslingor, en för varje ban- del, och matas individuellt från en strömgenerator 7, vilken uppvisar två utgångar 8, 9. På var och en av dessa avges en växelström med en frekvens i exempelvis området 1-2 kHz. De båda delslingorna matas med växelström med inbördes olika frekvens för att möjliggöra detektering hos varje fordon, huruvida det befinner sig på bana med företräde eller ej. Skilda frekvenser erfordras även för att undvika utsläckning av magnetfältet mellan de båda slingdelarna vid kon- fliktstället 6, vilket skulle resultera i en felaktig styrning av fordonen.

Syftet med anordníngen enligt föreliggande uppfinning är att förhindra kollision mellan två fordon 1, 2 som närmar sig konfliktstället 6 på huvudbanan 4 respektive sidobanan 5. För detta ändamål måste fastställas på vilken bana 4 for- donen l skall ges företräde framför fordon på den andra banan 5. I det aktuella fallet har givits företrädesrätt för fordon 1 på huvudbanan 4. Vidare erfordras en detekteríng av viss närhetmellan de båda fordonen 1, 2 och en påverkan av 8007933-8 det ena fordonet 2, i detta fall fordonet på sidobanan 5. dvs utan företrädesrätt. så att fordonet stannar eller nedbromsas, när sådan närhet föreligger. wii-igenom: kollision undvikes.

För detta ändamål uppvisar anordningen enligt uppfinningen en sy-'nltpuls- generator 10, vilken är ansluten till ström-generatorn 7 _ för att till de båda del- slingorna avge en synkroniseringssignal.. Synkroniseringssignalen utgöres av synkroniseringspulser, vilka avges med exempelvis en pulsrepetitionsfrekvens av 0,5-1 Hz. Synkroniseringssignalen kan exempelvis överlagras iräxelströinmen i magnetslingan eller anges tidsmässigt i serie med denna 'Jäxelströin så, att växel- strömmen med vissa mellanrum avbrytas kortvarigt vid utsändning av syfnkronisff- ringssignalen. I det visade exemplet utgöres synkpulsgeneratorn 10 av en enkel. fast installation, som lämpligen är integrerad med övrig central installation som är nödvändig för anläggningens drift som helhet.

I anordningen enligt uppfinningen ingår som en liuvudsaklig clel en till varje fordon 1, 2 relaterad utrustning. som således :medföljer fordonen. Denna utrustning är försedd med en mottagaranordning ll med en ingång 12 fiir' trådlös mottagning via en antenn 26 av den via magnetslingorna utsända synkronisering-ß;- signalen. Vidare ingår en sändaranordning 13, med en ingång 14 för mottagning' av synkroniseringssignalen från mottagaran'»rdniiigens ll Litgšixig 15. Sändaranortl~ ningen 13 utgöres i det visade exemplet av en ultraljudssändari: och ar således inrättad att avge en informationssignal, i cletta exempel fortsättningsvis lienämnd varníngssignal, som uppvisar en i förhållande till utbredningshastigheten för synkroniseringssignalen avsevärt mycket lägre litbredningshastifighet. I nämnda till varje fordon medföljande utrustning ingår även en rnottiagziranordning lb för varningssignalen. Mottagaranordningen utgöres således i eler visade ffxeinplifi; av en ultraljudsmottagare, vilken uppvisar en utgång 17, vilken iir ansluten till en räknares 18 stoppingång 19. Till räknarens startíngšing 20 är ansluten utgången 15 från niottagaren 11 av synkroniseringssignalen. läknaren 18 är vidare på sin utgångssida 21 ansluten till ingångssidan 22 av en jäxnförare Till en ytterli- gare ingång' 24- av jämföraren inmatas ett förinställt jämförvšiirde. På en utgång 25 från jämföraren 23 uppträder under vissa förutsättningar' en intlikeririgssigçnzil för indikering av viss närhet mellan fordonen. Utgången 25 kan vara kopplad till en ej visad krets för att stanna fordonet eller sänka dess hastighet.

När anläggningen är i drift utsändes kontinuerligt synkroniseringssígnzalc-i' via magnetslingorna i form av synkroniseringspulser med viss pulsrepetitionsfrek- vens. Dessa mottages av samtliga fordons 1, 2 mottagen-anordning ll, på (less ingång 12. Synkroníseringssignalen överföres från niagnetslingan via det kring denna sig sträckande magnetfältet, som avkännc-.s av mottagaranorrlningens ll antenn 26. I diagrammen enligt fig. 3 och 'l visas en synlu-oniseringspnls 27.

Eon QUALrrf 8007933-8 som mottagits i vardera fordonet 1, 2. Varje synkroniseringspuls detekteras i mottagaranordningen ll och avges på dess utgång 15, samt matas dels till ultra- ljudssändarens 13 ingång 14 och dels till räknarens 18 startingång 20. Härvid startas räknaren 18 och avges från ultraljudssändaren 13 för varje synkronise- ringspuls 27 nämnda varningssignal 28 i form av en ultraljudspuls, som beteck- nas med heldragen linje i fig. 3, vilken representerar den från det ena fordo- net 1 avgivna varningssignalen, och betecknas med streckad linje i fig. 4 som betecknar den från det andra fordonet 2 avgivna varningssignalen.

Under fordonens förflyttning utmed anläggningens körbanor avsändes så- ledes kontinuerligt varningssignaler med tidsmellanrum som lnestänwines av synkro- niseringssignalens 27 pulsrepetitionsfrekvens. Exempelvis ligger tidsmellanrummen i den aktuella tillämpningen i området 200-500 ms. Vid utnyttjande av ultraljud befinner sig varningssignalen inom området 40-100 kHz. Varníngssignalen avges således från samtliga fordon med utnyttjande av luften som transmissionsmedium, dvs med en utbredningshastighet av cirka 340 m/s. Vid en fordonshastighet av l m/s avges en varningssignal för cirka varje 0,5 m. Utbredningshastigheten eller förflyttningshastigheten hos synkroniseringssigïialen är av storleksordningen ljusets hastighet, dvs 3 x 108 m/s, och är således praktiskt taget "oändligt stor" i förhållande till utbredningshastigheten för varníngssignalen. Varje synkronise- ringspuls 27 kan således i förhållande till tidsmellanrummet mellan pulserna och varningssignalernas utbredningshastighet anses nå samtliga vagnar l, 2 praktiskt taget samtidigt. Den teoretiska tidsskillnad som förekommer är således i detta sammanhang försumbar.

De utsända varningssignalerna från varje fordon l, 2 mottages av övriga fordon i ultraljudsmottagaren 16 en viss tid efter att varningssignalen utsänts från annat fordon. Tidsfördröjningen är lätt mätbar beroende på den relativt låga utbredningshastigheten och är proportionell mot avståndet mellan utsändande och mottagande fordon. Genom uppmätning av denna tidsskillnad kan således kons- tateras huruvida två fordon befinner sig i otillåten närhet av varandra, vilken information är särskild väsentlig före ett konfliktställe 6, där två fordon således kan uppträda samtidigt med risk för kollision. När varje ultraljudspuls 29 mot- tages i ultraljudsmottagaren 16, avges på dess utgång 17 således en signal till räknarens 18 stoppitigång 19. En mottagen ultraljudspuls visas med streckad lin- je i fig. 3 och betecknas här med 29 representerande den i det ena fordonet 1 mottagna varníngssignalen, medan motsvarande puls 29 betecknas med heldrageri linje fig. 4 representerande den i det andra fordonet mottagna varningssignalen.

När räknaren 18 stoppats, uppträder på dess utgångssida 21 ett räknevärde. som inmatas till jämföraren 23 på dess ena ingångssida 22. Detta räknevärde jäm- föres med del. förinställda jämförvärdet, varvid på jšímförzu-ens utgång 25 uvgm. 8007933-8 nämnda indílxeringssignal, som indikerar huruvida räknevärdet överstiger eller understiger det förinställda värdet. Det förinställda värdet representerar nämli- gen en viss förinställd tidrymd från tidpunkten tl till tidpunkten tz, som mot- svarar ett på förhand valt avstånd mellan två fordon 1, 2. Om nämda räknevärde understiger det förinställda värdet, innebär detta att den mottagna ultraljudspul- sen 29 uppträtt inom det förutbestämda tidsintevallet tl-tz och att de båda fordo- nen 1, 2 befinner sig inom ett förubestämt avstånd från varandra på exempelvis 3 meter. Om den mottagna ultraljudspulsen mottages efter tidpunkten tz, dvs utanför det förutbestämda tidsintervallet tl-tz, vilket åskådliggöres med en ult- raljudspuls med punkstreckade linjer i fig. 3 och 4, som betecknas med 30, före- ligger således ett räknevärde vid räknarens 18 utgångssida 21, som överstiger det förinställda räknevärdet, varvid indikeringssignalen vid jämförarens 23 ut- gång 25 exempelvis är noll indikerande att fordonen befinner sig utanför den övervakade närhetszonen, så att kollisionsrisk ej föreligger, varför fordonens förflyttning ej skall avbrytas.

Eftersom kollision vid konfliktstället 6 undvikes genom att det ena for- donet 2 bromsas upp eller stannar, medan det andra fordonet 1 fortsätter fram till och för förbi konfliktstället, utnyttjas således indikeringssignalen vid ut- gången 25 från jämföraren 23 endast för fordon på den ena körbanan. Eftersom det i det visade exemplet har förutbestämts att fordon 1 på huvudbanan 4 skall ges företräde, påverkas således ej dessa fordon av indikeringssignalen. Detta åstadkommes på ett ej visat sätt genom att varje fordon 1, 2 detekterar huruvida det befinner sig på en bana med företräde eller ej vid ett konfliktställe. Detta åstadkommes, som ovan nämnts, genom detekteririg av de skilda frekvenserna hos huvudbanan respektive sidobanan. Fordonet 2, som detekterat närvaro på en bana utan företräde vid ett konfliktställe 6 och detekterat viss närvaro till ett annat fordon, erhåller således en indikeringssignal på utgången 25.Signalen indikerar således denna närhet till annat fordon och aktiverar en krets för att nedbringa hastigheten hos fordonet eller stanna detta. Detta tillstånd hos fordo- net upprätthålles, till dess att risk för konflikt ej föreligger. Detta åstadkommes exempelvis genom att aktivering av kretsen för fordonets stannande eller hastig- hetssänkning upphör, varvid fordonet åter igångsättes genom att matningsspän- ning tillföres fordonets drivmotor, eller att detta sker efter viss förutbestämd tidsfördröjning, som bestämmes av en till nämnda krets hörande tidskrets.

Enligt föreliggande uppfinning baserar sig anordningen på den grundidén, att man utnyttjar dels en synkroníseringssignal med en mycket hög utbredninge- hastighet och dels en av synkroniseringssignalen aktiverad, från åtminstone vissa enheter avsänd varningssignal, som överföres via det medium i vilket enheterna befinner sig, med en utbredningshastighet som är så låg i förhållande till utbred- :rena oaaLift-t 8007933-8 ningshastigheten hos synkroniseringssignalen att åtminstone vissa andra enheter vid mottagande av varningssignalen med ledning av den tid som åtgår för var- ningssignalens förflyttning mellan enheterna kan avgöra om dessa befinner sig i viss närhet, och om sådan föreligger mellan enheterna, en indikeringssignal indi- kerar detta och kan utnyttjas för indikering eller för att stanna en av enheterna eller nedbriiiga hastigheten hos denna.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Exempelvis kan synkroniseringssignalen utsändas på annat sätt, exempelvis via radio i form av en elektromagnetisk vågrörelse, som i likhet med det beskrivna exemplet har mycket hög utbredningshastighet. Härvid är det ej nödvändigt att synkroniserüigssignalen utsändes från en fast installation, utan kan utsändas från vissa av fordonen. Anordningen enligt uppfinningen är ej begränsad till slingstyrda eller spårbundna fordon, utan kan i princip utnyttjas som varnings- system eller informationssystem inbördes mellan alla steg av rörliga enheter och/ eller mellan rörliga och fasta enheter. Det är ej heller nödvändigt med ett auto- matiskt stopp eller nedbringande av hastigheten, vilket normalt är fallet vid fö- rarlösa fordon, utan indikeringssignalen kan vid bemannade fordon utnyttjas för att aktivera ett optiskt eller akustiskt signalorgan. Vid tillämpningar med fasta enheter kan dessa vara placerade i positioner, där kollision kan inträffa. Exempel på sådana tillämpningar är vid sjöfartstrafik, till exempel olika positioner i en skärgård, hamninfart eller dylikt där således de rörliga enheterna utgöres av fartyg och dylikt. Ett annat exempel är järnvägsövergångar, vilka är inrättade att avge varningssš gnal vid tågpassage, vilket ger extra säkerhet vid till exempel nedsatt sikt. Olika tillämpningar är tänkbara för synskadade, för att varna för olika hinder och faror. I det visade exemplet föreligger ej något problem med diskriminering mellan mottagna varningssignaler på grund av föregående signalers låga signalstyrka. I princip bör dock en nivådetektering ske så att alltid den starkaste signalen detekteras.

Ovan har förutsatts att samtliga fordon avsänder och mottager varnings- signaler. Emellertid kan den ovan nämnda detekteringen av närvaro på huvudbana eller sidobana utnyttjas för att irihibera utsändningen av varningssignal från fordon på sidobanan och att eventuellt ge fordon på huvudbanan enbart sändande funktion .

Claims (3)

o; 8007933-8 PATENTKRAV

1. Anordning för att indikera viss närhet mellan rörliga fordon (1, 2), vil- ka uppvisar en styranordning, som tillförsäkrar att fordonen automatiskt följer en förutbestämd bana, som bestämmas av elektriska styrslingor, matade med en växelström, vilken anordning innefattar en anordning för att medelst nämnda elektriska styrslingor till fordonet utsända en elektromagnetisk synkroniserings- signal i form av synkroniseringspulser (27), som utsändes med mycket hög ut- bredningshastighet, k ä n n e t e c k n a d a v en första mottagaranord- ning (11), en sändaranordning (13), belägen på vart och ett av fordonen för mottagning av synkroniseringspulserna och för aktivering av nämnda sändar- anordningar att utsända en informationssignal (29) i form av en vågutbredníngs- rörelse i luften med en avsevärt lägre utbredningshastighet i förhållande till synkroniseringssignalen, varjämte informationssignalen föreligger i form av in- formationspulser, utsända i synkronism med mottagandet av synkroniseringspul- serna, anordningar (16, 18, 23) belägna på vart och ett av fordonen och inne- fattande en andra mottagare för mottagning av informationspulserna, organ (18) för uppmätning av en tidsskillnad, som uppkommer mellan de synkroniserings- pulser som mottages av ett fordon och de mottagna informationspulserna, som synkront utsändes från ett annat fordon, organ (23) för att jämföra nämnda tidsskillnad med ett förutbestämt tidsvärde, som motsvarar en viss närhet mellan fordonen, och organ för utsändning av en närhetsiiidilceringssignal, när nämnda tidsskillnad understiger nämnda tidsvärde, därigenom indikerade att avståndet mellan två fordon befinner sig under ett förutbestämt avståndsvärde, vilka synkroniseringspulser når samtliga fordon i huvudsak samtidigt, vilket resul- terar i att samtliga fordon under deras förflyttning utmed banan avger informa- tionssignaler i huvudsak i synkronism med varandra och att nämnda närhete- indikeringssignal bringas att utsändas i varje enskilt fordon så snart som dessa kommer inom nämnda fastställda närhet till något annat av fordonen.

2. Anordning enligt patentkrav 1, vid vilken de rörliga enheterna utgöres av fordon (1, 2), inrättade att följa åtminstone två körbanor (4, 5), som an- sluter till eller korsar varandra vid åtminstone ett konfliktställe (6), där risk för kollision föreligger mellan i viss närhet till varandra befintliga fordon (1, 2), varvid nämnda körbanor uppvisar åtminstone en huvudbana (4), på vilken 'šöoa oumim 8007 9-33- 8 fordonen erhåller företräde framför fordon på en sidobana (5), som ansluter till eller korsar huvudbanan, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda in- dikeringssignal utnyttjas för att nedbromsa eller stanna fordon, som förflyttar sig på nämnda sidobana.

3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sändaranordningen (13) och mottagaranordningen (16) för informationssígnalerna (29) medföljer samtliga fordon tillsammans med dels en räknare (18) inrättad att startas av synkroniseringssignalen och att stoppas vid mottagande av informa- tíonssignalen, och därigenom uppmäta nämnda tidsskillnad, som representeras av ett framräknat räknevärde, och dels' en jämförare (23), som är inrättad att jäm- föra räknarens räknevärde med det förutbestämda tidsvärdet och att på sin utgång (25) avge indikeríngssignalen.