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Dokumentenidentifikation DE102006028288A1 27.12.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Daten
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Schmidt, Rudolf, 96172 Mühlhausen, DE
DE-Anmeldedatum 20.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028288
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse H04B 10/22(2006.01)A, F, I, 20060620, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B61L 27/00(2006.01)A, L, I, 20060620, B, H, DE   H04B 10/10(2006.01)A, L, I, 20060620, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen einem ersten Schienenfahrzeug einerseits und einem zweiten Schienenfahrzeug oder einer nicht beweglichen Station andererseits. Es ist vorgesehen, dass die Daten mittels optischem Richtfunk (Free Space Optics) übertragen werden. Dazu sind Sender vorhanden, die mit Dateneingabeeinheiten verbunden sind, und Empfänger, die mit Datenauswerteeinheiten verbunden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen einem ersten Schienenfahrzeug einerseits und einem zweiten Schienenfahrzeug oder einer nicht beweglichen Station andererseits. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gedacht.

Bisher ist es üblich, dass Daten von einem fahrenden Schienenfahrzeug aus mittels Funksignalen im Radiofrequenzbereich gesendet werden. Diese Signale können dann entweder von einem anderen fahrenden Schienenfahrzeug oder auch von einer nicht beweglichen Station empfangen werden. Eine solche nicht bewegliche Station kann sich zum Beispiel in einem Bahnhof oder in einem Stellwerk befinden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Übertragungsverfahren und eine dazu notwendige Vorrichtung anzugeben, die eine zuverlässigere und schnellere Datenübermittlung ermöglichen.

Die Aufgabe, ein geeignetes Verfahren anzugeben, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Daten mittels optischem Richtfunk (Free Space Optics) übertragen werden.

Einzelheiten zur grundlegenden Funktionsweise des optischen Richtfunkes (Free Space Optics) sind aus dem Aufsatz „What is free space optics (FSO)?" zu entnehmen, der mit Copyright 2005 versehen am 8. Juni 2006 unter www.freespaceoptics.org erhältlich war.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass der bisher nur zwischen festen Stationen mögliche optische Richtfunk mit seinen dort bekannten Vorteilen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit jetzt auch für die Datenübertragung von einem fahrenden Schienenfahrzeug aus und/oder zu einem fahrenden Schienenfahrzeug hin genutzt werden kann. Es ist in der Fachwelt erstmals erkannt worden, dass der optische Richtfunk nicht notwendigerweise nur zwischen zwei festen Stationen möglich ist.

Beispielsweise werden die Daten mittels Laserlicht übertragen. Laserlicht lässt sich im Vergleich zu anderem Licht besonders gut für eine Datenübertragung modellieren.

Beispielsweise werden die Daten in unterschiedliche Richtungen übertragen. Es ist dann nicht erforderlich, dass die Richtung, in der sich vom Sender aus gesehen der Empfänger befindet, stets genau bekannt ist.

Die Aufgabe, eine geeignete Vorrichtung anzugeben, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass einerseits an dem ersten Schienenfahrzeug und andererseits an dem zweiten Schienenfahrzeug oder an der nicht beweglichen Station jeweils ein Sender und ein Empfänger für optischen Richtfunk (Free Space Optics) angeordnet sind und dass die Sender mit Dateneingabeeinheiten und die Empfänger mit Datenauswerteeinheiten verbunden sind.

Mit dieser Vorrichtung wird der Vorteil erzielt, dass Daten zwischen zwei beweglichen Schienenfahrzeugen oder zumindest zwischen einem beweglichen Schienenfahrzeug und einer nicht beweglichen Station schneller und zuverlässiger als mit Radiofrequenzen möglich übertragbar sind. Es wird die bisher nur zwischen Feststationen mögliche Qualität des optischen Richtfunkes erreicht.

Beispielsweise weisen die Sender zum Aussenden von Licht Laser auf. Besonders geeignete Laser sind Infrarotlaser. Laserlicht ist nämlich besonders gut für eine Datenübertragung modellierbar.

Beispielsweise stehen die Sender mit Einrichtungen zum Aussenden von Licht in unterschiedliche Richtungen in Verbindung. Es kann sich dabei um eine Einrichtung handeln, die den Sender in eine gewünschte Richtung ausrichtet. Es kann sich aber auch um eine Einrichtung handeln, die den Abstrahlungswinkel, über den das Licht ausgesendet wird, vergrößert, so dass der Winkel bis zu 360° sein kann.

Eine Möglichkeit zur Vergrößerung des Abstrahlungswinkels kann dadurch gegeben sein, dass der Sender beispielsweise mechanisch um eine senkrechte Achse drehbar ist. Eine andere Möglichkeit kann vorsehen, dass dem Sender eine optische Einrichtung, zum Beispiel eine Sreulinse, zugeordnet ist, die dem Abstrahlungswinkel vergrößert.

Es wird der Vorteil erzielt, dass ein in einer beliebigen Richtung angeordneter Empfänger erreicht wird.

Beispielsweise weist der Empfänger Sensoren für Laserlicht auf. Das ist erforderlich, wenn der Sender Laserlicht aussendet.

Die Empfänger stehen beispielsweise mit Einrichtungen zum Empfangen von Licht aus unterschiedlichen Richtungen in Verbindung. Beispielsweise können statt eines Empfängers jeweils mehrere Empfänger vorhanden und so angeordnet sein, dass alle Richtungen abgedeckt sind. Eine alternative Möglichkeit sieht vor, dass ein Empfänger beispielsweise mechanisch drehbar ist, so dass er alle Richtungen, aus denen ein Signal kommen könnte, überstreichen kann.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass auch zwischen Schienenfahrzeugen oder zwischen einem Schienenfahrzeug und einer nicht beweglichen Station Daten schneller und zuverlässiger als es bisher möglich war, übertragbar sind.


Anspruch[de]
Verfahren zum Austausch von Daten zwischen einem ersten Schienenfahrzeug einerseits und einem zweiten Schienenfahrzeug oder einer nicht beweglichen Station andererseits, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten mittels optischem Richtfunk (Free Space Optics) übertragen werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten mittels Laserlicht übertragen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in unterschiedliche Richtungen übertragen werden. Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen einem ersten Schienenfahrzeug einerseits und einem zweiten Schienenfahrzeug oder einer nicht beweglichen Station andererseits, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits an dem ersten Schienenfahrzeug und andererseits an dem zweiten Schienenfahrzeug oder an der nicht beweglichen Station jeweils ein Sender und ein Empfänger für optischen Richtfunk (Free Space Optics) angeordnet sind und dass die Sender mit Dateneingabeeinheiten und die Empfänger mit Datenauswerteeinheiten verbunden sind. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender zum Aussenden von Licht Laser aufweisen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender mit Einrichtungen zum Aussenden von Licht in unterschiedliche Richtungen in Verbindung stehen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfänger Sensoren für Laserlicht aufweisen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfänger mit Einrichtungen zum Empfangen von Licht aus unterschiedlichen Richtungen in Verbindung stehen.






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