SE528139C2 - Förfarande för att bestämma en position av en transponder i förhållande till en kommunikator - Google Patents

Description

25 528 159 verkas det detekterade läget mellan transpondern och kommuni- katorn av om avläsningen sker tidigt eller sent i den tids- lucka i vilken avläsning är möjlig.

Ovanstående problem löses medelst föreliggande uppfinning.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för att bestämma en position av en transponder i förhållande till en kommunikator, där transpondern är avläsbar medelst en kom- munikator anordnad att utsända en frågesignal mot transpon- dern, där transpondern är anordnad att besvara frågesignalen och därvid överföra information från ett minne i transpondern och där kommunikatorn är anordnad att mottaga denna informa- tion, vilken kommunikator är ansluten till ett överordnat datasystem och där kommunikatorn är anordnad vid ett fordon och transpondern är fast anordnad vid en transportväg eller transportbana för fordonet, där kommunikatorn är ansluten till en enveloppdetektor, vilken bringas att detektera enve- loppen av den från transpondern mottagna signalen och utmär- kes av, att det relativa läget mellan transpondern och kommu- nikatorn bringas att bestämmas ur nämnda envelopp med en nog- grannhet understigande +/- 10 cm, genom att, ett maxímumvärde eller värde över ett förutbestämt tröskelvärde för enveloppen eller för en funktion av enveloppen, bringas att bestämmas och av att det relativa läget mellan transpondern och kommu- nikatorn vid nämnda bestämda värde bringas att bestämmas.

Nedan beskrivs uppfinningen närmare, delvis i samband med ett pà bifogade ritning visat utföringsexempel av uppfinningen, där - figur 1 visar en skiss med en transponder och en kommunika- tor ~ figur 2 illustrerar att en kommunikator som förflyttas ut- efter ett spår. Figuren illustrerar att positionen där den hzkiocworkw eminldoc, 2006-06-27 10 15 20 25 30 5218 1.397 första avläsningen sker varierar. Figuren illustrerar signa- len som mottages i en kommunikator som rör sig utmed ett järnvägsspår relativt en transponder, där parametrar som av- stànd över rälsen, hastighet etc. varierar - figur 3 visar det principiella utseendet hos enveloppen hos en mottagen signal när kommunikatorn passerar en transponder. - figur 4 visar det principiella utseendet hos enveloppen hos en mottagen signal beroende av höjd över spåret, dämpning or- sakad av vatten och snö etc. - figur 5 visar ett exempel på hur tidpunkten för en passage av en referenspunkt kan göras.

I figur 1 visas ett system för identifiering av objekt eller personer. Systemet innefattar en transponder 9 med en antenn 10 och en kommunikator i form av en mottagar-/sändarenhet 11 med en antenn 12. Kommunikatorn ll är anordnad att utsända en frågesignal 13 mot transpondern 9. Transpondern är anordnad att mottaga frågesignalen och därvid reflektera och modulera fràgesignalen. Kommunikatorn 11 är anordnad att mottaga den reflekterade signalen 14 och dekodera dess informationsinne- håll. Kommunikatorn ll är ansluten till ett överordnat data- system 16 av lämpligt slag såsom kabel, radio, W-Lan, GSM/ GPRS/G3 eller dylikt.

Transpondern 9 kan istället vara av en typ där transpondern mottager fràgesignalen 13 varefter transpondern aktivt sänder tillbaka en svarssignal 14 till kommunikatorn 11 med en in- byggd sändare.

Uppfinningen avser således ett förfarande för att bestämma en position av en transponder i förhållande till en kommunika- tor. mmwmmmmwsmmamwusm 70 15 20 25 30 528 139 Kommunikatorn ll är anordnad att mottaga denna information, vilken kommunikator är ansluten till ett överordnat datasys- tem l6. Givetvis kan det finnas många transpondrar utmed en bansträckning. Det överordnade datasystemet är anordnat att styra exempelvis järnvägstrafiken, tågens stoppositioner vid stationer, styra förarlösa tåg, beräkna inbromsningsförlopp etc. och vidarebefordra sådan information till tågset och stationsutrustning.

Enligt uppfinningen är kommunikatorn ll ansluten till en en- veloppdetektor 15 vilken bringas att detektera enveloppen av den fràn transpondern 9 mottagna signalen. Vidare bringas det relativa läge mellan transpondern och kommunikatorn ll att bestämmas ur nämnda envelopp.

Enligt en mycket föredragen utföringsform bringas enveloppens maximum, eller värde över ett förutbestämt tröskelvärde, att bestämmas. Dessutom bringas det relativa läget mellan trans- pondern och kommunikatorn vid nämnda bestämda värde för enve- loppen att bestämmas.

I figur 3 visas det principiella utseendet hos enveloppen hos en mottagen signal när kommunikatorn passerar en transponder.

När kommunikatorn närmar sig transpondern minskar dämpningen av den överförda signalen i relation till den kortare sträck- an. Även den reflekterade signalens dämpning minskar vilket betyder att signalstyrkan kommer att öka snabbt när kommuni- katorn närmar sig transpondern och därefter, efter passage av transpondern, minska kraftigt. Denna karakteristik förstärks av antennlobernas form. h:\docwotk\s .ínl.doc, 2006-06-27 10 16 20 25 30 ' 528 139 Figur 4 visar exempel pà utseendet hos enveloppen hos en mot- tagen signal beroende av höjd over spåret, dämpning Ofsakad av vatten och snö etc.

Enligt en föredragen utföringsform bringas tidpunkten för ett första tröskelvärde under det att enveloppen stiger och tid- punkten för ett andra tröskelvärde under det att enveloppen sjunker efter att ha passerat maximum bringas att bestämmas och att tidpunkten för maximum beräknas att ha inträffat vid en tidpunkt mitt mellan nämnda två tidpunkter.

'Enveloppdetektorn 15 är således anordnad att bestämma tid- punkten när amplituden hos den mottagna signalen har sitt maximum. Den fysiska punkt som motsvarar denna tidpunkt kan beräknas utifrån transponderns fysiska position.

För att bestämma nämnda första och andra tidpunkt samplas den mottagna signalen, varefter tidpunkten för maximal amplitud bestäms genom formeln tm = tl + (t2-tl)/2, där tl är nämnda första tidpunkt och t2 är nämnda andra tidpunkt. Även om nämnda parametrar varierar vid olika tillfällen har det visat sig att enveloppens maximum är belägen vid samma fysiska position utmed rälsen med hög noggrannhet.

Den referenspunkt som eftersöks kan också beräknas som enve- loppens tyngdpunkt eller genom annan matematisk bearbetning av enveloppen som är fördelaktig med hänsyn till antennernas utformning och inbördes vinkel.

Detta medför att kommunikatorns läge relativt transponderns läge kan avläsas med hög noggrannhet. hñdocworkklntföreläggflndcånldoc, 2006-06-27 10 15 20 25 528 139 Vid exempelvis uppfinningens tillämpning vid tåg får det överordnade datasystemet information om vilket tàgset som exempelvis skall stanna vid en perrong. Denna information kan utnyttjas för att styra tåget till att stanna vid en perrong på ett ställe som exempelvis beror av antalet vagnar i tåget.

Enligt en föredragen utföringsform, för det fall det finns en fördröjning från tidpunkten för enveloppens maximum till dess en signal om detta når det överordnade datasystemet, bringas det överordnade datasystemet att dra ifrån fördröjningen vid beräkning av den fysiska positionen när nämnda maximum upp- mättes.

Emellertid kan föreliggande uppfinning användas vid allehanda tillämpningar, särskilt tillämpningar där både identifikation och noggrann positionering avses.

Således löses det inledningsvis nämnda problemet.

Ovan har ett antal utföringsformer beskrivits. Det är uppen- bart att detaljutforminingen av de elektroniska ingående de- larna kan varieras. Således kan enveloppdetektorn vara inte- grerad i kommunikatorn eller i det överordnade datasystemet.

Föreliggande uppfinning skall därför inte anses vara begrän- sad till ovan angivna utföringsexempel, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram. hz\docwork\s inLdoc, 2006-06-27

Claims (3)

70 15 20 25 30 528 1219 Patentkrav f

1. Förfarande för att bestämma en position av en transponder i förhållande till en kommunikator, där transpondern (9) är avläsbar medelst en kommunikator (ll) anordnad att utsända en frågesignal mot transpondern, där transpondern (9) är anord- nad att besvara fràgesignalen och därvid överföra information 'från ett minne i transpondern och där kommunikatorn (11) är anordnad att mottaga denna information, vilken kommunikator är ansluten till ett överordnat datasystem (16) och där kom- munikatorn (11) är anordnad vid ett fordon och transpondern (9) är fast anordnad vid en transportväg eller transportbana för fordonet, där kommunikatorn (ll) är ansluten till en en- veloppdetektor (15), vilken bringas att detektera enveloppen av den från transpondern (9) mottagna signalen, k ä n n e - t e c k n a t av, att det relativa läget mellan transpondern (9) och kommunikatorn (11) bringas att bestämas ur nämnda envelopp med en noggrannhet understigande +/- 10 cm, genom att, ett maximumvärde eller värde över ett förutbestämt trös- kelvärde för enveloppen eller för en funktion av enveloppen, bringas att bestämmas och av att det relativa läget mellan transpondern (9) och kommunikatorn (11) vid nämnda bestämda värde bringas att bestämmas.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att tidpunkten (tl) för ett första tröskelvärde under det att enveloppen stiger och tidpunkten (t2) för ett andra tröskel- värde under det att enveloppen sjunker efter att ha passerat maximum bringas att bestämmas och att tidpunkten (tm) för maximum beräknas att ha inträffat vid en tidpunkt mitt mellan nämnda två tidpunkter (t1,t2).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - mmwmmmmmmgmmmmwywmosm 528 139 n a t 'a v, att för det fall det finns en fördröjning från det att tiden (tm) för enveloppens maximum detekteras och signal om detta når det överordnade datasystemet (16), bring- as det överordnade datasystemet (16) att dra ifrån fördröj- ningen vid beräkning av den fysiska positionen när nämnda maximumAuppmättes. hMocwoliNhtßmelâggandeinLdoc, 2N6-06-27