WO2014019890A2

WO2014019890A2 - Fahrzeugortung

Info

Publication number: WO2014019890A2
Application number: PCT/EP2013/065489
Authority: WO
Inventors: Horst Ernst; Bernhard Evers
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: DE102012213499A1; WO2014019890A3; EP2858876B1; ES2589202T3; EP2858876A2

Description

Beschreibung

Fahrzeugortung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2011/027166 AI bekannt. Bei diesem vorbekannten Verfahren ist zum Orten eines Schienenfahrzeugs entlang einer Schienenstrecke ein Wellenleiter vorgesehen, der entlang der Schienenstrecke verlegt ist. In den Wellenleiter werden zeit^¬ lich nacheinander elektromagnetische Pulse eingespeist. Für jeden ausgesandten Puls wird jeweils zumindest ein durch fahrzeuginduzierte Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster empfangen und ausgewertet.

Durch das Auswerten der Rückstreumuster wird das Schienenfahrzeug auf der Schienenstrecke geortet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Orten eines Fahrzeugs anzugeben, das eine zuverlässige und besonders genaue Ortung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte

Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Wellenleiter entlang der Fahrstrecke zumindest einen Verlängerungsab^¬ schnitt aufweist, in dem die Länge des Wellenleiters länger ist als der diesem Verlängerungsabschnitt zugeordnete Ab^¬ schnitt der Fahrstrecke, die zeitliche Länge der empfangenen Rückstreumuster ausgewertet wird und ein Ortsignal erzeugt wird, wenn sich die Länge der empfangenen Rückstreumuster im zeitlichen Verlauf verlängert. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass bei diesem eine Fahrzeugortung möglich ist, die unabhängig von der Zeitspanne zwischen dem Senden elektromagnetischer Pulse und dem Empfang der Rückstreumuster ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich eine

Fahrzeugortung unabhängig von dieser Zeitspanne durchführen. Dies ist möglich, da der zumindest eine Verlängerungsab^¬ schnitt das Rückstreumuster als solcher verändert, nämlich zeitlich streckt, so dass anhand der Veränderung des Rück- streumusters als solchen, nämlich dessen Streckung, eine

Fahrzeugortung auf der Fahrstrecke möglich ist. Selbst wenn sich also, beispielsweise aufgrund von Verzögerungen im Rah^¬ men der Pulserzeugung und/oder im Rahmen der Auswertung der Rückstreumuster zeitliche Schwankungen ergeben, so haben die- se keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Ortung des Fahr^¬ zeugs, da das Fahrzeug im Bereich des oder der Verlängerungs^¬ abschnitte stets ein zeitlich gestrecktes Rückstreumuster erzeugen wird, dessen Streckung unabhängig davon ist, welche Zeitdauer zwischen dem Einspeisen der Pulse in den Wellenlei- ter und dem Empfang bzw. der Auswertung der zugehörigen Rückstreumuster vergangen ist.

Um eine Ortung des Fahrzeugs an unterschiedlichen Stellen der Fahrstrecke bzw. im Bereich unterschiedlicher Stellen des Wellenleiters zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angese^¬ hen, wenn die Fahrstrecke mit einer Mehrzahl an Verlänge^¬ rungsabschnitten ausgestattet ist, die voneinander beabstandet im Wellenleiter vorgesehen sind. Neben der erfindungsgemäß vorgesehenen Ortung des Fahrzeugs anhand der zeitlichen Rückstreumusterstreckung im Bereich der Verlängerungsabschnitte kann zusätzlich eine Ortung anhand der Zeitspanne erfolgen, die zwischen dem Aussenden der Pulse und dem Messen der zugehörigen Rückstreumuster liegt. Demge- mäß wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Zeitspanne zwischen dem Einspeisen der elektromagnetischen Pulse in den Wellenleiter und dem Detektieren des jeweils zugehörigen Rückstreumusters gemessen wird und anhand der Zeitspanne ein den Ort des Fahrzeugs angebendes Entfernungssignal erzeugt wird .

Wie erläutert, kann die Ortung des Fahrzeugs also auf zweier- lei Arten erfolgen, nämlich anhand der erfindungsgemäß vorge^¬ sehenen Verlängerungsabschnitte sowie darüber hinaus anhand der Zeitspannen, die zwischen dem Einspeisen der Pulse und dem Detektieren der Rückstreumuster vergeht. Falls sowohl das erfindungsgemäße Ortungssignal erzeugt als auch das als vor- teilhaft angesehene Entfernungssignal gebildet wird, so ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass das Ortungssignal und das Entfernungs^¬ signal auf Plausibilität überprüft werden. Eine solche Plausibilitätsprüfung lässt sich in besonders einfacher Weise und damit vorteilhaft durchführen, indem im Falle der Bildung eines Ortsignals die durch das Entfernungs^¬ signal angegebene Position des Fahrzeugs mit der bekannten Position des Verlängerungsabschnitts verglichen wird.

Vorzugsweise wird ein Fehlersignal erzeugt, wenn der Abstand zwischen der durch das Entfernungssignal angegebenen Position des Fahrzeugs und der bekannten Position des Verlängerungsab^¬ schnitts einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Um eine Ortung des Fahrzeugs an unterschiedlichen Stellen der Fahrstrecke zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angese^¬ hen, wenn der Wellenleiter entlang der Fahrstrecke eine Mehrzahl an Verlängerungsabschnitten aufweist, in denen die Länge des Wellenleiters jeweils länger ist als der dem jeweiligen

Verlängerungsabschnitt zugeordnete Abschnitt der Fahrstrecke, und jeweils ein Ortsignal erzeugt wird, wenn sich im zeitli^¬ chen Verlauf die Länge der empfangenen Rückstreumuster verlängert .

Eine Absolutortung auf der Fahrstrecke lässt sich in besonders einfacher Weise und damit vorteilhaft durchführen, indem bei einem Einfahren des Fahrzeugs in die Fahrstrecke nach ei- nem erstmaligen Erzeugen eines ersten Ortsignals das Auftreten weiterer Ortsignale gezählt wird und mit dem jeweiligen Zählerstand eine (absolute) Ortungsinformation gebildet wird. Um eine Absolutortung durch Zählen der Ortsignale zu vermeiden oder zu vereinfachen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Anordnung der Verlängerungsabschnitte und/oder die jeweilige Überlänge der Verlängerungsabschnitte relativ zum jeweils zugeordneten Abschnitt der Fahrstrecke eine Ortsko- dierung bildet und bei der Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Rückstreumuster die Ortskodierung erkannt und eine Unterscheidung der Verlängerungsabschnitte anhand der Ortskodie^¬ rung vorgenommen wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, eine Absolutortung des Fahrzeugs auf der Fahrstrecke durch eine Identifikation der Verlängerungsabschnitte bzw. durch eine Dekodierung der Ortskodierung vorzunehmen.

Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das be^¬ schriebene Verfahren zum Orten von Schienenfahrzeugen einge- setzt wird, die auf einer Schienenstrecke fahren.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Ortungs^¬ einrichtung zum Orten eines Fahrzeugs entlang einer Fahrstrecke mit einem entlang der Fahrstrecke verlegten Wellenleiter, einer Pulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen und Einspeisen zeitlich aufeinander folgender elektromagnetischer Pulse in den Wellenleiter und einer Detektionseinrichtung zum Detek- tieren von durch fahrzeuginduzierte Rückstreuung erzeugten elektromagnetischen Rückstreumustern und einer Auswertein- richtung zum Auswerten der Rückstreumuster.

Bezüglich einer solchen Ortungseinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Wellenleiter entlang der Fahrstrecke zumindest einen Verlängerungsabschnitt aufweist, in dem die Länge des Wellenleiters länger als der dem Verlängerungsab^¬ schnitt zugeordnete Abschnitt der Fahrstrecke ist, und die Auswerteinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie eine Or- tung des Fahrzeugs zumindest auch unter Heranziehung der zeitlichen Länge des Rückstreumusters durchführt.

Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Ortungseinrich- tung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen der erfindungsgemäßen Ortungseinrichtung im Wesentlichen entsprechen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Wellen^¬ leiter entlang der Fahrstrecke eine Mehrzahl an Verlängerungsabschnitten aufweist, in denen die Länge des Wellenlei^¬ ters jeweils länger als der dem jeweiligen Verlängerungsab^¬ schnitt zugeordnete Abschnitt der Fahrstrecke ist.

Besonders einfach und damit vorteilhaft lassen sich die er^¬ findungsgemäß vorgesehenen Verlängerungsabschnitte durch Mä^¬ anderstrukturen, Schlaufenstrukturen oder aufgewickelte oder aufgespulte Wellenleiterabschnitte bilden, demgemäß wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Wellenleiter in zumindest einem der Verlängerungsabschnitte eine Mäanderstruktur und/oder eine Schlaufenstruktur und/oder einen aufgewickelten oder aufgespulten Wellenleiteranschnitt aufweist. Besonders bevorzugt ist die Länge des Wellenleiters in den

Verlängerungsabschnitten mindestens 10-mal, vorzugsweise min^¬ destens 100-mal, größer als die Länge des jeweils zugeordne^¬ ten Abschnitts der Fahrstrecke, um eine einfache und zuver^¬ lässige Ortung zu gewährleisten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie^¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungs^¬ gemäße Ortungseinrichtung zum Orten eines Fahrzeugs entlang einer Fahrstrecke, Figuren 2-4 beispielhaft Rückstreumuster, die ein Fahrzeug auf der Fahrstrecke gemäß Figur 1 er^¬ zeugt, Figur 5 ein Ausführungsbeispiel für einen Verlänge^¬ rungsabschnitt, wie er bei der Ortungsein^¬ richtung gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann, wobei der Verlängerungsabschnitt einen aufgespulten Wellenleiter umfasst,

Figur 6 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen

Verlängerungsabschnitt, wie er bei der Or^¬ tungseinrichtung gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann, wobei der Verlängerungsabschnitt durch eine Mäanderstruktur gebildet ist,

Figur 7 ein drittes Ausführungsbeispiel für einen

Verlängerungsabschnitt, wie er bei der Or^¬ tungseinrichtung gemäß Figur 1 verwendet wer- den kann, wobei der Verlängerungsabschnitt einen Mäanderabschnitt sowie einen aufgespul^¬ ten Wellenleiterabschnitt umfasst, und ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine er findungsgemäße Ortungseinrichtung, bei der Verlängerungsabschnitte eine Ortskodierung bilden .

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .

Die Figur 1 zeigt eine Ortungseinrichtung 10, die eine Puls^¬ erzeugungseinrichtung 20, eine Detektionseinrichtung 30, eine optische Koppeleinrichtung 40, einen Wellenleiter 50 z. B. in Form eines optischen Lichtwellenleiters und eine Auswertein^¬ richtung 60 umfasst. Die Pulserzeugungseinrichtung 20 weist vorzugsweise einen nicht weiter gezeigten Laser auf, der es ermöglicht, regelmä^¬ ßig, beispielsweise mit einer fest vorgegebenen Pulsrate, kurze elektromagnetische, insbesondere optische, Pulse zu er- zeugen und über die Koppeleinrichtung 40 in den Wellenleiter 50 einzuspeisen. Die Pulserzeugungseinrichtung 20 wird von der Auswerteinrichtung 60 vorzugsweise angesteuert, so dass der Auswerteinrichtung 60 die Zeitpunkte der Pulserzeugung zumindest näherungsweise bekannt sind.

Die Detektionseinrichtung 30 weist beispielsweise einen Foto^¬ detektor auf, der das Detektieren elektromagnetischer Strahlung ermöglicht. Die Detektionseinrichtung 30 übermittelt ihre Messsignale an die Auswerteinrichtung 60, die diese aus- wertet.

In der Figur 1 lässt sich erkennen, dass der Wellenleiter 50 entlang einer Schienenstrecke 100 angeordnet ist. Auf der Schienenstrecke 100 fährt ein Schienenfahrzeug 110 entlang der Pfeilrichtung P von links nach rechts. Bei der Darstellung gemäß der Figur 1 ist die Bewegung des Schienenfahrzeugs 110 entlang der Pfeilrichtung P durch zwei weitere Positionen symbolisiert (vgl. Schienenfahrzeugpositionen 110' und

110' ' ) .

Die Figur 1 zeigt, dass der Wellenleiter 50 mit Verlänge^¬ rungsabschnitten 51, 52 und 53 ausgestattet ist, in denen die Länge des Wellenleiters 50 größer ist als die Länge der zuge^¬ ordneten Abschnitte der Schienenstrecke 100. Außerhalb der Verlängerungsabschnitte 51 bis 53 ist der Wellenleiter 50 nä^¬ herungsweise genauso lang wie die Schienenstrecke 100. Der Längenunterschied in den Verlängerungsabschnitten 51 bis 53 beruht beispielsweise darauf, dass der Wellenleiter 50 in diesen Abschnitten mehrfach gekrümmt ist.

Ausführungsbeispiele für die Ausgestaltung der Verlängerungs^¬ abschnitte 51 bis 53 sind in den Figuren 5 bis 7 dargestellt; auf diese Figuren wird weiter unten eingegangen. Die Ortungseinrichtung 10 gemäß Figur 1 lässt sich zum Orten des Schienenfahrzeugs 110 beispielsweise wie folgt betreiben: Die Auswerteinrichtung 60 steuert die Pulserzeugungseinrichtung 20 derart an, dass diese zeitlich nacheinander elektromagnetische Pulse Pin über die Koppeleinrichtung 40 in den Wellenleiter 50 einspeist. Die erzeugten elektromagnetischen Pulse laufen entlang der Pfeilrichtung P in der Figur 1 von links nach rechts und werden vorzugsweise am Wellenleiterende 50a von einer Absorptionseinrichtung 200 absorbiert.

Durch das auf der Schienenstrecke 100 fahrende Schienenfahr^¬ zeug 110 wird der Wellenleiter 50 lokal erschüttert bzw. in Schwingungen versetzt; dies ist in der Figur 1 durch Pfeile mit dem Bezugszeichen Ms gekennzeichnet. Aufgrund dieser Schwingungen bzw. aufgrund der Erschütterungen des Wellenleiters 50 wird es lokal in dem Bereich, in dem sich das Schie^¬ nenfahrzeug 110 gerade befindet, zu einer Rückstreuung der elektromagnetischen Strahlung kommen. Die rückgestreute

Strahlung weist ein Rückstreumuster auf, das charakteristisch für die Erschütterung ist, die von dem Schienenfahrzeug 110 hervorgerufen und in den Wellenleiter 50 eingekoppelt wird. Die rückgestreute Strahlung läuft entgegen der Fahrtrichtung P des Schienenfahrzeugs in Richtung Koppeleinrichtung 40 und in Richtung Detektionseinrichtung 30 und wird dort von der Detektionseinrichtung 30 detektiert. Die Detektionseinrichtung 30 ist derart ausgestaltet, dass sie die Intensität der zurückgestreuten Strahlung misst und ein entsprechendes Mess^¬ signal an die Auswerteinrichtung 60 weiterleitet. Die Inten^¬ sität der zurückgestreuten Strahlung ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen Ir(t) gekennzeichnet. Die Auswerteinrichtung 60 wird die zurückgestreute Strahlung Ir(t) und die darin enthaltenen Rückstreumuster auswerten. Wenn sich die zeitliche Länge der empfangenen Rückstreumuster im zeitlichen Verlauf verlängert, so wird sie auf das Passie- ren eines der Verlängerungsabschnitte 51 bis 53 schließen und ein Ortsignal So erzeugen. Dies soll näher anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert werden. In der Figur 2 ist beispielhaft ein Rückstreumuster Rml dargestellt, das in der Auswerteinrichtung 60 eintrifft, wenn zum Zeitpunkt t=0 ein elektromagnetischer Puls von der

Pulseinrichtung 20 in den Wellenleiter 50 eingestrahlt worden ist. Die Länge des empfangenen Rückstreumusters Rml ist in der Figur 2 mit dem Bezugszeichen dtl gekennzeichnet.

Das Rückstreumuster Rml bezieht sich auf die Position des Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1, wie sie dort mit durchgezo^¬ genen Linien und dem Bezugszeichen 110 gekennzeichnet ist.

Bewegt sich nun das Schienenfahrzeug 110 entlang der Pfeil^¬ richtung P gemäß Figur 1 weiter und erreicht die mit dem Be^¬ zugszeichen 110' gekennzeichnete Position, so wird es den Verlängerungsabschnitt 51 des Wellenleiters 50 in mechanische Schwingungen versetzen. Im Bereich des Verlängerungsabschnitts 51 ist die Länge des Wellenleiters 50 jedoch sehr viel größer als die entsprechende Länge des zugeordneten Ab^¬ schnitts der Schienenstrecke 100, so dass es zu einer zeitli^¬ chen Streckung bzw. Verlängerung des Rückstreumusters kommt. Dies ist in der Figur 3 dargestellt.

In der Figur 3 lässt sich erkennen, dass die zeitliche Länge dt2 des Rückstreumusters Rm2 sehr viel größer ist als die zeitliche Länge dtl des Rückstreumusters Rml. Die Vergröße- rung bzw. zeitliche Streckung des Rückstreumusters Rm2 ist darauf zurückzuführen, dass der Verlängerungsabschnitt 51 sehr viel länger ist als der zugeordnete Abschnitt der Schie^¬ nenstrecke 100. Verlässt das Schienenfahrzeug 110 den Bereich des Verlänge^¬ rungsabschnitts 51 wieder und gelangt in den Bereich zwischen den beiden Verlängerungsabschnitten 51 und 52 gemäß Figur 1 (vgl. die mit dem Bezugszeichen 110'' gekennzeichnete Positi- on des Schienenfahrzeugs in Figur 1), so wird sich die Stre^¬ ckung des Rückstreumusters wieder geben und die Länge dt3 des Rückstreumusters Rm3 (vgl. Figur 4) wird wieder der ursprünglichen zeitlichen Länge dtl des Rückstreumusters Rml gemäß Figur 2 entsprechen.

Zusammengefasst ist die Auswerteinrichtung 60 somit in der Lage, anhand der zeitlichen Länge dtl, dt2 und dt3 der Rück^¬ streumuster Rml, Rm2 und Rm3 den Ort des Schienenfahrzeugs 110 auf der Schienenstrecke 100 zu bestimmen, weil die örtli^¬ che Lage der Verlängerungsabschnitte 51 bis 53 entlang der Schienenstrecke 100 bekannt ist.

Durch ein Abzählen der von der Auswerteinrichtung 60 aus- gangsseitig erzeugten Ortsignale So kann also die Fahrt des Schienenfahrzeugs verfolgt werden.

Neben einer Ortung des Schienenfahrzeugs 110 anhand der Ver^¬ längerungsabschnitte 51 bis 53 kann die Detektionseinrichtung 30 auch eine Ortung anhand der Zeitspannen vornehmen, die sich zwischen dem Einspeisen der elektromagnetischen Pulse Pin in den Wellenleiter 50 und dem Detektieren des jeweils zugehörigen Rückstreumusters Rml, Rm2 und Rm3 ergeben. In den Figuren 2-4 lässt sich erkennen, dass die Zeitspannen zwischen dem jeweiligen elektromagnetischem Anregepuls Pin und dem zugehörigen Rückstreumuster Rml, Rm2 und Rm3 während der Fahrt des Schienenfahrzeugs 110 auf der Schienenstrecke 100 anwachsen; dies ist darauf zurückzuführen, dass die Lauf- zeit der elektromagnetischen Pulse und die Laufzeit der elektromagnetischen Rückstreumuster in dem Wellenleiter 50 mit zunehmendem Abstand des Schienenfahrzeugs 110 von der Pulserzeugungseinrichtung 20 bzw. der Detektionseinrichtung 30 zunehmen.

Die Auswerteinrichtung 60 ist somit in der Lage, anhand der Zeitspannen Tl, T2 und T3 die Entfernung und damit den Ort des Schienenfahrzeugs 110 zu bestimmen und ein entsprechendes Entfernungssignal Se zu erzeugen. Die Entfernung Ls des

Schienenfahrzeugs 110' in Figur 1 kann beispielsweise berech^¬ net werden gemäß : Ls = 1/2 * T2/V wobei V die Geschwindigkeit der Pulse im Wellenleiter 50 an^¬ gibt. Die Zeitspanne T2 kann der Messung gemäß Figur 3 ent^¬ nommen werden. Der Faktor 1/2 berücksichtigt, dass die Strah- lung den jeweiligen Wellenleiterabschnitt zweimal durchlaufen muss, nämlich einmal in Hinrichtung und einmal in Rückrich- tung. Für die Geschwindigkeit V gilt beispielsweise:

V = cO/n wobei cO die Lichtgeschwindigkeit und n die Brechzahl im Wel^¬ lenleiter 50 angibt.

Die Detektionseinrichtung 30 ist also in der Lage, den Ort des Schienenfahrzeugs 110 zusätzlich auch anhand der Zeit^¬ spannen Tl, T2 und T3 zu bestimmen, die zwischen dem Senden der Pulse Pin und dem Empfang des jeweiligen Rückstreumusters Rml, Rm2 und Rm3 vergehen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Aus^¬ werteinrichtung 60 im Falle einer Ortung des Schienenfahrzeugs 110 im Bereich eines der Verlängerungsabschnitte 51 bis 53 und der Erzeugung eines entsprechenden Ortsignals So zusätzlich eine Plausibilitätsprüfung vornimmt.

Eine solche Plausibilitätsprüfung kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Auswerteinrichtung 60 bei Erkennen eines der Verlängerungsabschnitte 51 bis 53 und der Erzeugung eines Ortsignals So die Zeitspanne zwischen Pulserzeugung und Ein- treffen des Rückstreumusters (vgl. Zeitspanne T2 gemäß Figur 3) auswertet und die Entfernung Ls des Schienenfahrzeugs 110 bestimmt. Anschließend kann die Auswerteinrichtung 60 prüfen, ob das Entfernungssignal Se mit dem gebildeten Ortsignal So übereinstimmt .

Beispielsweise wird die Auswerteinrichtung 60 ein Fehlersig- nal F erzeugen, wenn die Differenz zwischen der durch das

Entfernungssignal Se angegebenen Position Ls und der bekannten Position des erkannten Verlängerungsabschnitts 51 einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Entsprechendes gilt für Plausibilitätsprüfungen bei den anderen Verlängerungsab- schnitten.

Die Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Verlänge^¬ rungsabschnitt 300, wie er als Verlängerungsabschnitt 51 bis 53 bei der Ortungseinrichtung 10 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Man erkennt, dass der Wellenleiter 50 im Bereich des Verlängerungsabschnitts 300 mehrfach aufgewickelt bzw. aufgespult ist und eine Wellenleiterspule 310 bildet. Durch das Aufspulen bzw. Aufwickeln des Wellenleiters 50 wird eine erhebliche Verlängerung des Wellenleiters 50 gegenüber dem zugeordneten Abschnitt der Schienenstrecke 100 erreicht, so dass die zeitliche Streckung der Rückstreumuster (vgl. Rückstreumuster Rm2 in Figur 3) erheblich ist.

Die Figur 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Verlängerungsabschnitt 300, wie er als Verlängerungsabschnitt 51 bis 53 bei der Ortungseinrichtung 10 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Man erkennt, dass der Wellenleiter 50 eine Mäanderstruktur 320 aufweist, durch die eine erhebliche Ver^¬ längerung des Wellenleiters 50 gegenüber dem zugeordneten Ab- schnitt der Schienenstrecke 100 hervorgerufen wird. Dies führt zu der erläuterten zeitlichen Streckung der Rückstreumuster, durch die eine Ortung des Schienenfahrzeugs 110 auf der Schienenstrecke 100 gemäß Figur 1 möglich ist. In der Figur 7 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Verlängerungsabschnitt 300 gezeigt, der sowohl einen Spulenab^¬ schnitt 310 als auch einen Mäanderabschnitt 320 aufweist. Be^¬ züglich der Ausgestaltung des Spulenabschnitts 310 und des Mäanderabschnitts 320 sei auf die obigen Ausführungen im Zu^¬ sammenhang mit den Figuren 5 und 6 verwiesen.

Die Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Ortungseinrichtung 10, bei der der Wellenleiter 50 eine Vielzahl an Verlängerungsabschnitten 51 bis 55 aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie eine Ortsko^¬ dierung bilden. Durch diese Ortskodierung ist es möglich, den Ort des Schienenfahrzeugs 110 auf der Schienenstrecke 100 festzustellen, ohne dass das Auftreten der Verlängerungsab^¬ schnitte beobachtet und gezählt werden muss.

Aus Gründen der Übersicht ist die Ortskodierung durch eine kodierte Anordnung der Verlängerungsabschnitte 51 bis 55 nur anhand weniger Verlängerungsabschnitte angedeutet; es ist selbstverständlich, dass sich die Ortskodierung hinsichtlich ihrer Genauigkeit und Auswertbarkeit optimieren lässt, wenn eine sehr viel größere Anzahl an Verlängerungsabschnitten eingesetzt wird.

Die Ortskodierung durch eine örtliche Kodierung der Anordnung der Verlängerungsabschnitte kann beispielsweise dadurch er^¬ folgen, dass durch die Verlängerungsabschnitte binäre Kodie^¬ rungsmuster gebildet werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs^¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste

10 Ortungseinrichtung

20 Pulserzeugungseinrichtung 30 Detektionseinrichtung

40 Koppeleinrichtung

50 Wellenleiter

50a Wellenleiterende

51-55 Verlängerungsabschnitte 60 Auswerteinrichtung

100 Schienenstrecke

110 Schienenfahrzeug

110' Schienenfahrzeugposition

110'' Schienenfahrzeugposition 200 Absorptionseinrichtung

300 Verlängerungsabschnitt

310 Wellenleiterspule

320 Mäanderabschnitt dtl Länge des Rückstreumusters dt2 Länge des Rückstreumusters dt3 Länge des Rückstreumusters

F Fehlersignal

Ir(t) rückgestreute Strahlung Ls Entfernung/Ort

Ms Pfeil/Schwingung

P Pfeilrichtung/Fahrtrichtung

Pin elektromagnetische Pulse

Rml Rückstreumuster

Rm2 Rückstreumuster

Rm3 Rückstreumuster

Se Entfernungssignal

So Ortsignal

Tl Zeitspanne

T2 Zeitspanne

T3 Zeitspanne

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Orten eines Fahrzeugs (110) entlang einer Fahrstrecke (100), entlang derer ein Wellenleiter (50) ver- legt ist, wobei bei dem Verfahren zeitlich nacheinander elektromagnetische Pulse (Pin) in den Wellenleiter (50) ein^¬ gespeist werden und für jeden ausgesandten Puls jeweils zumindest ein durch fahrzeuginduzierte Rückstreuung des elekt^¬ romagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster (Rml, Rm2, Rm3) empfangen und ausgewertet wird,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Wellenleiter (50) entlang der Fahrstrecke (100) zumindest einen Verlängerungsabschnitt (51-55) aufweist, in dem die Länge des Wellenleiters (50) länger ist als der diesem Verlängerungsabschnitt (51-55) zugeordnete Ab^¬ schnitt der Fahrstrecke (100),

die zeitliche Länge (dtl-dt3) der empfangenen Rückstreu^¬ muster (Rml, Rm2, Rm3) ausgewertet wird und

ein Ortsignal (So) erzeugt wird, wenn sich die Länge (dtl-dt3) der empfangenen Rückstreumuster (Rml, Rm2, Rm3) im zeitlichen Verlauf verlängert.

2. Verfahren 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 Zeitspanne (Tl, T2, T3) zwischen dem Einspeisen der elektromagnetischen Pulse in den Wellenleiter (50) und dem Detektieren des jeweils zugehörigen Rückstreumusters (Rml, Rm2, Rm3) gemessen wird und

anhand der Zeitspanne (Tl, T2, T3) ein den Ort (Ls) des Fahrzeugs (110) angebendes Entfernungssignal (Se) erzeugt wird .

3. Verfahren nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

im Falle der Bildung des Ortsignals (So) das Entfernungssig^¬ nal (Se) ausgewertet wird und das Ortsignal (So) und das Ent^¬ fernungssignal (Se) auf Plausibilität überprüft werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

im Falle der Bildung des Ortsignals (So) die durch das Ent^¬ fernungssignal (Se) angegebene Position des Fahrzeugs (110) mit der bekannten Position des Verlängerungsabschnitts (51- 55) verglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

ein Fehlersignal (F) erzeugt wird, wenn der Abstand zwischen der durch das Entfernungssignal (Se) angegebenen Position des Fahrzeugs (110) und der bekannten Position des Verlängerungs^¬ abschnitts (51-55) einen vorgegebenen Schwellenwert über^¬ schreitet .

6. Verfahren 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

der Wellenleiter (50) entlang der Fahrstrecke (100) eine Mehrzahl an Verlängerungsabschnitten (51-55) aufweist, in denen die Länge des Wellenleiters (50) jeweils länger ist als der dem jeweiligen Verlängerungsabschnitt (51-55) zu^¬ geordnete Abschnitt der Fahrstrecke (100), und

jeweils ein Ortsignal (So) erzeugt wird, wenn sich im zeitlichen Verlauf die Länge der empfangenen Rückstreu^¬ muster (Rml, Rm2, Rm3) verlängert.

7. Verfahren 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

bei einem Einfahren des Fahrzeugs (110) in die Fahrstrecke (100) nach einem erstmaligen Erzeugen des Ortsignals (So) das Auftreten der weiteren Ortssignale (So) gezählt wird und mit dem jeweiligen Zählerstand eine Ortungsinformation gebildet wird .

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 6-7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Anordnung der Verlängerungsabschnitte (51-55)

und/oder die jeweilige Überlänge der Verlängerungsab- schnitte (51-55) relativ zum jeweils zugeordneten Ab^¬ schnitt der Fahrstrecke (100) eine Ortskodierung bildet und

bei der Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Rückstreu- muster (Rml, Rm2, Rm3) die Ortskodierung erkannt und eine

Unterscheidung der Verlängerungsabschnitte (51-55) anhand der Ortskodierung vorgenommen wird.

9. Ortungseinrichtung zum Orten eines Fahrzeugs (110) entlang einer Fahrstrecke (100) mit

einem entlang der Fahrstrecke (100) verlegten Wellenlei^¬ ter (50),

einer Pulserzeugungseinrichtung (20) zum Erzeugen und Einspeisen zeitlich aufeinander folgender elektromagneti- scher Pulse (Pin) in den Wellenleiter (50),

einer Detektionseinrichtung (30) zum Detektieren von durch fahrzeuginduzierte Rückstreuung erzeugten elektro^¬ magnetischen Rückstreumustern (Rml, Rm2, Rm3) und

einer Auswerteinrichtung (60) zum Auswerten der Rück- streumuster (Rml, Rm2, Rm3) ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Wellenleiter (50) entlang der Fahrstrecke (100) zumindest einen Verlängerungsabschnitt (51-55) aufweist, in dem die Länge des Wellenleiters (50) länger als der dem Verlängerungsabschnitt (51-55) zugeordnete Abschnitt der

Fahrstrecke (100) ist, und

die Auswerteinrichtung (60) derart ausgestaltet ist, dass sie eine Ortung des Fahrzeugs (110) zumindest auch unter Heranziehung der zeitlichen Länge des Rückstreumusters (Rml, Rm2, Rm3) durchführt.

10. Ortungseinrichtung nach Anspruch 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Wellenleiter (50) entlang der Fahrstrecke (100) eine Mehrzahl an Verlängerungsabschnitten (51-55) aufweist, in denen die Länge des Wellenleiters (50) jeweils länger als der dem jeweiligen Verlängerungsabschnitt (51-55) zugeordnete Ab^¬ schnitt der Fahrstrecke (100) ist.

11. Ortungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Wellenleiter (50) in zumindest einem der Verlängerungsab- schnitte (51-55) eine Mäanderstruktur und/oder eine Schlau^¬ fenstruktur und/oder einen aufgewickelten oder aufgespulten Wellenleiteranschnitt aufweist.