WO2014048781A1 - Method for determining an overhead wire position - Google Patents

Method for determining an overhead wire position Download PDF

Info

Publication number
WO2014048781A1
WO2014048781A1 PCT/EP2013/069109 EP2013069109W WO2014048781A1 WO 2014048781 A1 WO2014048781 A1 WO 2014048781A1 EP 2013069109 W EP2013069109 W EP 2013069109W WO 2014048781 A1 WO2014048781 A1 WO 2014048781A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact wire
vehicle
microwaves
arrangement
microwave
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/069109
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Ziroff
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2014048781A1 publication Critical patent/WO2014048781A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/04—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using rollers or sliding shoes in contact with trolley wire
    • B60L5/045—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using rollers or sliding shoes in contact with trolley wire with trolley wire finders

Definitions

  • a current collector for example in the form of a panograph
  • a contact wire for example a catenary
  • the vehicle must be navigated along the trolley and / or the pantograph remains aligned accordingly.
  • the cavities ⁇ Liche arrangement that is, the location and / or orientation of the contact wire to be known.
  • To determine the spatial arrangement of a contact wire it is known to determine forces occurring at a current collector of the vehicle and to use for determining the spatial arrangement of the contact wire. Furthermore, it is also known to use optical methods for determining the spatial arrangement of a contact wire.
  • the spatial Anord ⁇ voltage of the contact wire can be in this way, although precise ⁇ be true, but such methods are wittanssanpart ⁇ lig. It is therefore an object of the invention to provide a method for determining the spatial arrangement of a contact wire doctorzustel ⁇ len, which can be used accurately and with high reliability. In addition, it is an object of the invention to provide a method for Specify navigation of a vehicle connected to a contact wire. It is a further object of the invention to provide a vehicle connected to a contact wire, in which the spatial arrangement of a contact wire relative to this vehicle can be easily determined.
  • the trolley wire is irradiated with Me ⁇ kowellen.
  • Microwaves emitted by the contact wire are detected.
  • the detected microwaves are used according to the invention for determining the spatial arrangement of the contact wire.
  • the arrangement ie the location and / or the orientation of the contact wire, is to be understood in space.
  • the invention is based on the finding that a very thin contact wire itself shows good backscatter behavior for microwaves, so that the spatial arrangement of the contact wire can be easily and reliabil ⁇ sig determined by the backscattered microwaves.
  • the accuracy of the invention shown SEN method for determining the spatial arrangement of the contact wire corresponds to at least the accuracy of well-known optical methods ter.
  • the method according to the invention can also be weather-independent, that is, in particular in dense fog or rain, can be used.
  • a microwave transmitter is used in the method according to the invention and the contact wire is irradiated with microwaves by means of the microwave transmitter.
  • a microwave sensor is preferably used, and the microwaves emitted by the contact wire are detected by means of the microwave sensor.
  • such a microwave sensor is largely immune to contamination.
  • the microwave transmitter and the microwave sensor are designed as a one-piece and one-piece component, i. when
  • the process according to the invention is expediently carried out by polarimetry.
  • the trolley wire is, preferably with linear polarized, i.e., having a full- ⁇ recorded preferential polarization radiates microwaves loading.
  • ⁇ process according to at least one part of the radiated microwaves is polarization-sensitive, in particular sensitive to linear polarization detected.
  • the orientation of the contact wire can be set via the polarimetric performing the procedure according to the invention rens particularly easy ermit ⁇ stuffs.
  • the method according to the invention is based on the knowledge that the contact wire microwaves, with which it is irradiated, radiates or reflects better, the more precisely the polarization direction of the microwaves radiated onto the contact wire coincides with the orientation of the contact wire.
  • the polarization direction of the microwaves, with which the contact wire is irradiated in the process known and it is determines the orientation of the contact wire from the proportion of radiated from the contact wire and detected microwaves.
  • the contact wire with non-polarized microwaves or with microwaves having a plurality of polarization directions at once irradiated, and the polarization direction of the emitted ⁇ from the trolley wire detected microwave is detected in the process according to Inventions.
  • the preferential polarization direction which occurs in the microwave radiated by the contact wire and which is detected is in this case uniquely linked to the orientation of the contact wire and in particular coincides with it.
  • the arrangement of the contact wire relative to a vehicle, in particular relative to a current collector of the vehicle is determined. Precisely the arrangement of the contact wire re ⁇ tively to one, appended to the contact wire vehicle for guiding the vehicle and / or of the current collector Particularly relevant.
  • the orientation of the contact wire is in the inventive procedural ⁇ ren relative to an intended direction of travel of the vehicle and / or the distance of the contact wire to the vehicle and / or the orientation of the contact wire with respect to an intended plane of travel of the vehicle and / or the height of the catenary determined over such a driving plane of the vehicle.
  • a tilt angle of the contact wire is determined relative to the driving plane of the vehicle, alternatively or additionally ⁇ .
  • microwaves radiated by the contact wire are sensed in a direction-sensitive manner in the method according to the invention.
  • a tilt angle of the contact wire is based on the recognition that according to the Fermat see 'principle an electro ⁇ magnetic wave between all theoretically possible paths physically takes those whose propagation time is minimally below the set of possible paths.
  • the contact wire only that point is visible, which appears at a right angle to the sensor. In this way, a measurement of the elevation, that is a tilt or Ab ⁇ fall angle, particularly easy. For example, if the microwaves are radiated perpendicular to a given plane, the contact wire, if tilted at an angle of inclination to that given plane, will be visible at that same angle of inclination relative to the normal on that plane.
  • Such a direction-sensitive detection is carried out in an expedient development of the method according to the invention by at least one microwave sensor, which has a preferred direction before ⁇ from which the microwave sensor microwave sensitive recognized as coming from other directions, wherein said preferential direction is changed.
  • the ⁇ preferred direction of the microwave sensor can be detected, under which the radiated from the contact wire microwaves can be detected particularly sensitive.
  • the determination of this preferred direction corresponds to a direction-sensitive detection of the radiated from the contact wire microwaves.
  • a plurality of micro wave ⁇ lens sensors may be present, which have a plurality of different preferential directions in an expedient development of the method according to the invention.
  • running time and / or travel path of the microwaves from the microwave transmitter to the contact wire and / or the microwaves from the contact wire to the microwave sensor are detected.
  • the location of the contact wire at least the location of a point of the contact wire, can be easily determined in a manner known per se, as known from radar technology.
  • the contact wire is irradiated with microwaves of variable frequency over time.
  • the microwaves are sent with a time-varying frequency from a microwave transmitter in the direction of the contact wire. In this way, due to the temporal change of the radiated from the contact wire and detected by a microwave sensor microwaves are each distinguished from the radiated from a microwave transmitter microwaves.
  • microwaves are transmitted by a microwave transmitter at a frequency which increases linearly with time or else at a frequency falling linearly with time in the direction of the contact wire, in particular with piecewise linear frequency-time relationships along the time, such as in linear representation) ramp- or saw-tooth-like time dependence of the frequency.
  • the transit time of the microwaves at the microwave transmitter to the contact wire and from the contact wire to the microwave sensor and thus to the path of the microwaves from the microwave transmitter to the contact wire and be closed by the contact wire to the microwave sensor.
  • the running time and / or the travel path can be used and the distance of the contact wire from the microwave transmitter and / or from the microwave sensor can be determined by means of the travel time and / or the travel path.
  • this method is performed on or in a vehicle, in particular on a Tied to the trolley wire ⁇ NEN vehicle.
  • the spatial arrangement of the contact wire is determined describe relative to the vehicle by means of the inventive method for loading ⁇ humor of the spatial arrangement of the contact wire as above.
  • the course of the vehicle is adjusted depending on the particular relative arrangement of the contact wire.
  • the course of the vehicle is adjusted such that the vehicle follows a course of the contact wire.
  • the wire-bound vehicle has a driving wire arrangement determining device which has at least one microwave sensor, at least one microwave transmitter and an evaluation device.
  • the microwave transmitter is designed to irradiate the contact wire with microwaves.
  • the microwave sensor is designed to detect the contact wire of radiated microwaves.
  • the evaluation device is designed to determine the spatial arrangement of the contact wire on the basis of the properties of the radiated from the contact wire and detected by the microwave sensor microwave as described above.
  • at least one microwave transmitter and one microwave sensor of the contact wire arrangement determination device are formed in one piece and can be handled in one piece, in particular as a transceiver.
  • FIG. 1 shows a vehicle according to the invention with a contact wire arrangement determining device in a schematic diagram
  • FIG. 2 shows the vehicle according to the invention according to Figure 1 in egg ⁇ ner side view.
  • the vehicle according to the invention is an open-cast mining and bound to a contact wire dump truck 5.
  • the vehicle according to the invention is instead a tied to a contact wire transport truck or an autonomous electric vehicle.
  • the dump truck 5 is supplied via a contact wire 10 with electrical energy.
  • the dump truck 5 a pantograph, in the illustrated embodiment, a pantograph 15 with a sliding contact 16, on.
  • the panograph 15 is arranged on the roof 20 of the dump truck 5.
  • the dump truck 5 moves with the sliding contact 16 of the pantograph 15 on the contact wire 10 for energy absorption ent ⁇ long.
  • the contact wire 10 is formed in the illustrated embodiment as a catenary, which faces a roof 20 of the dump truck 5.
  • the dump truck 5 has a travel wire arrangement determination device 25 for carrying out the method according to the invention, which comprises a plurality of microwave transceivers 30.
  • These microwave transceivers 30 are designed both for emitting microwaves to the contact wire and for detecting the contact wire rank ⁇ radiated microwaves.
  • a microwave transmitter and a microwave sensor may also be present in each case.
  • the microwave transceivers 30 are electrically connected to a transmission signal source 35.
  • the transmit signal source feeds the microwave transceivers 30 with a transmit signal voltage, so that the microwave transceivers 30 are emitted to emit microwaves at the frequency of the transmit signal voltage.
  • the transmission signal source 35 is controlled by a transmission signal controller 40.
  • the transmission signal controller 40 controls the transmission signal source 35 in such a way that the transmission signal source feeds the microwave transceivers 30 for transmitting microwaves with piecewise linearly increasing frequencies in the manner of a sawtooth-like frequency response as a transmission signal. In this way The transmission signal controller 40 drives the transmission signal source 35 in the manner of a frequency ramp.
  • the microwaves are radiated from the microwave transceivers 30 into the space area above the roof and in the direction of travel of the vehicle 5.
  • the microwaves are unpolarized.
  • the contact wire 10 located in this area is irradiated with microwaves in this way.
  • the microwave transceivers 30 are designed in the embodiment shown for polarization-sensitive detection.
  • the polarization direction of the received microwaves is determined from the received voltage signals in the detection of the microwaves and thus the orientation of the contact wire 10 perpendicular to the beam direction 36 in which the following from the contact wire 10 reflected microwaves 32 were emitted determined.
  • the received signal caused by the received microwaves in the microwave transceivers 30 differs from the respective transmit signal in the microwave
  • the evaluation as determined from the Signalverarbei ⁇ tung known per se also the frequency difference of the refreshes ⁇ ell transmitted microwaves and the currently received microwaves. From the frequency difference is linearly on the runtime and from this on the removal of the contact wire from the microwave transceivers 30 closed.
  • the plurality of microwave transceivers 30 are formed in the illustrated embodiment for directionally sensitive detection of the contact wire 10.
  • the microwave transceiver 30 are formed for the transmission of microwaves, for example, with a correspondingly larger angle of inclination relative ⁇ about a normal N to a plane of travel of the dump truck 5, the further forward in a traveling direction F of the dump truck 5 of the respective microwave transceiver 30 at the roof 20 of the dump truck 5 is mounted.
  • each microwave transceiver 30 is assigned a corresponding emission angle ⁇ , so that each microwave transceiver 30 radiates in a different direction 34.
  • le ⁇ diglich a microwave transmitter provided which time a borrowed variable emission and reception characteristic comprises.
  • Nei ⁇ supply angle ⁇ of the contact wire 10 relative to the plane of travel of the dump truck 5 and the orientation of the trolley wire 10 to the respective transmitted by the microwave transceivers 30 microwaves 32 in the illustrated embodiment, in addition presented in a display (not specifically Darge ⁇ )
  • Navigation device determines the orientation 10 of the contact wire in the driving plane of the dump truck 5 and related to the current price of the dump truck 5 as an orientation angle to the current price.
  • the dump truck 5 is autonomously controlled such that the dump truck 5 follows the course of the contact wire 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

In the method for determining the spatial arrangement of an overhead wire (10), the overhead wire (10) is irradiated with microwaves (32), microwaves emitted by the overhead wire (10) are detected and the detected microwaves are used to determine the spatial arrangement of the overhead wire (10). In the method for navigating a vehicle (5) connected to an overhead wire (10), the spatial arrangement of the overhead wire relative to the vehicle (5) is determined by means of a method according to one of the preceding claims and the course of the vehicle (5) is set on the basis of the relative arrangement of the overhead wire (10). The vehicle (5) connected to an overhead wire (10) has a device (25) for determining the arrangement of an overhead wire comprising at least one microwave transmitter (30), at least one microwave sensor (30) and an evaluation device, designed for such determination of the arrangement of the overhead wire (10).

Description

Beschreibung description
VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER FAHRDRAHTPOSITION METHOD FOR DETERMINING A TRAY WIRE POSITION
Gegenwärtig wächst das Interesse an solchen Transportkonzep¬ ten, bei welchen elektrische Fahrzeuge, beispielsweise LKW, die zum Fahrbetrieb erforderliche Energie aus Oberleitungen entnehmen statt diese in Form von geladenen Akkumulatoren mit sich zu führen. Eingesetzt werden entsprechende Fahrzeuge be¬ reits seit einigen Jahren, etwa als Muldenkipper, welche in Tagebauen eingesetzt werden. Denn insbesondere solche Mulden¬ kipper werden aufgrund der hohen Lasten und der hohen Antriebsleistungen zweckmäßig elektrisch betrieben. At present, there is growing interest in such transport concepts in which electric vehicles, for example trucks, take the energy required for driving from overhead lines instead of carrying them in the form of charged accumulators. Are used corresponding vehicles be ¬ already for several years, such as dump trucks, which are used in mines. Because especially those wells ¬ kipper be advantageously operated electrically due to high loads and high drive powers.
Bei derartigen Transportkonzepten ist erforderlich, einen Stromabnehmer, beispielsweise in der Gestalt eines Pan- tographen, an einem Fahrdraht, etwa einer Oberleitung, entlang zu führen. Zu diesem Zweck muss das Fahrzeug am Fahr- draht entlang navigiert werden und/oder der Stromabnehmer bleibt entsprechend auszurichten. Hierzu muss stets die räum¬ liche Anordnung, das heißt der Ort und/oder die Ausrichtung, des Fahrdrahtes bekannt sein. Zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahts ist es bekannt, an einem Stromabnehmer des Fahrzeugs auftretende Kräfte zu ermitteln und zur Bestimmung der räumlichen Anordnung des Fahrdrahtes heranzuziehen. Ferner ist es zudem bekannt, optische Verfahren zur Ermittlung der räumlichen An- Ordnung eines Fahrdrahtes einzusetzen. Die räumliche Anord¬ nung des Fahrdrahtes kann auf diese Weise zwar präzise be¬ stimmt werden, jedoch sind solche Verfahren witterungsanfäl¬ lig . Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahtes bereitzustel¬ len, welches genau und mit hoher Zuverlässigkeit einsetzbar ist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Navigation eines an einen Fahrdraht gebundenen Fahrzeugs anzugeben. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein an einen Fahrdraht gebundenes Fahrzeug bereitzustellen, bei welchem die räumliche Anordnung eines Fahrdrahtes relativ zu diesem Fahrzeug einfach ermittelt werden kann. In such transport concepts, it is necessary to guide a current collector, for example in the form of a panograph, along a contact wire, for example a catenary. For this purpose, the vehicle must be navigated along the trolley and / or the pantograph remains aligned accordingly. For this must always be the cavities ¬ Liche arrangement, that is, the location and / or orientation of the contact wire to be known. To determine the spatial arrangement of a contact wire, it is known to determine forces occurring at a current collector of the vehicle and to use for determining the spatial arrangement of the contact wire. Furthermore, it is also known to use optical methods for determining the spatial arrangement of a contact wire. The spatial Anord ¬ voltage of the contact wire can be in this way, although precise ¬ be true, but such methods are witterungsanfäl ¬ lig. It is therefore an object of the invention to provide a method for determining the spatial arrangement of a contact wire bereitzustel ¬ len, which can be used accurately and with high reliability. In addition, it is an object of the invention to provide a method for Specify navigation of a vehicle connected to a contact wire. It is a further object of the invention to provide a vehicle connected to a contact wire, in which the spatial arrangement of a contact wire relative to this vehicle can be easily determined.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahts mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, mit einem Verfahren zur Navigation ei- nes an einen Fahrdraht gebundenen Fahrzeugs mit den in An¬ spruch 9 angegebenen Merkmalen sowie mit einem an einen Fahrdraht gebundenen Fahrzeug mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben. This object is achieved with a method for determining the spatial arrangement of a contact wire having the features specified in claim 1, with a method for navigation of a vehicle connected to a contact wire with the features specified in claim ¬ 9 and with a tied to a contact wire Vehicle with the features specified in claim 10. Advantageous developments of the invention are specified in the associated subclaims, the following description and the drawing.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahts wird der Fahrdraht mit Mir¬ kowellen bestrahlt. Vom Fahrdraht abgestrahlte Mikrowellen werden erfasst. Die erfassten Mikrowellen werden erfindungsgemäß zur Bestimmung der räumlichen Anordnung des Fahrdrahtes herangezogen . In the inventive method for determining the spatial arrangement of a trolley wire, the trolley wire is irradiated with Me ¬ kowellen. Microwaves emitted by the contact wire are detected. The detected microwaves are used according to the invention for determining the spatial arrangement of the contact wire.
Unter einer räumlichen Anordnung des Fahrdrahts im Sinne die- ser Erfindung ist die Anordnung, das ist der Ort und/oder die Orientierung des Fahrdrahts, im Raum zu verstehen. Under a spatial arrangement of the contact wire in the sense of this invention, the arrangement, ie the location and / or the orientation of the contact wire, is to be understood in space.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein selbst sehr dünner Fahrdraht ein gutes Rückstreuverhalten für Mikro- wellen zeigt, so dass anhand der rückgestreuten Mikrowellen die räumliche Anordnung des Fahrdrahtes leicht und zuverläs¬ sig bestimmt werden kann. Die Genauigkeit des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahts entspricht dabei zumindest der Genauigkeit bekann- ter optischen Verfahren. Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren zudem witterungsunabhängig, das heißt insbesondere bei dichtem Nebel oder Regen, eingesetzt werden. Zweckmäßigerweise wird bei dem erfindungsgmäßen Verfahren ein Mikrowellensender herangezogen und der Fahrdraht mittels des Mikrowellensenders mit Mikrowellen bestrahlt. Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Mikrowellensensor herangezogen und es werden die vom Fahrdraht abgestrahlten Mikrowellen mittels des Mikrowellensensors er- fasst. Vorteilhafterweise ist ein solcher Mikrowellensensor weitgehend unanfällig gegenüber Verschmutzungen. The invention is based on the finding that a very thin contact wire itself shows good backscatter behavior for microwaves, so that the spatial arrangement of the contact wire can be easily and reliabil ¬ sig determined by the backscattered microwaves. The accuracy of the invention shown SEN method for determining the spatial arrangement of the contact wire corresponds to at least the accuracy of well-known optical methods ter. Advantageously, the method according to the invention can also be weather-independent, that is, in particular in dense fog or rain, can be used. Appropriately, a microwave transmitter is used in the method according to the invention and the contact wire is irradiated with microwaves by means of the microwave transmitter. In the method according to the invention, a microwave sensor is preferably used, and the microwaves emitted by the contact wire are detected by means of the microwave sensor. Advantageously, such a microwave sensor is largely immune to contamination.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Mikrowellensender und Mikrowellensensor als einstückig und einteilig handhabbares Bauteil, d.h. als In an advantageous development of the method according to the invention, the microwave transmitter and the microwave sensor are designed as a one-piece and one-piece component, i. when
Transceiver, herangezogen. Transceiver, consulted.
Zweckmäßigerweise wird das erfindungsgemäße Verfahren polari- metrisch durchgeführt. Insbesondere wird der Fahrdraht mit, vorzugsweise linear, polarisierten, das heißt eine ausge¬ zeichnete Vorzugspolarisation aufweisenden, Mikrowellen be- strahlt. Alternativ oder zusätzlich wird bei dem erfindungs¬ gemäßen Verfahren zumindest ein Teil der abgestrahlten Mikrowellen polarisationssensitiv, insbesondere sensitiv auf lineare Polarisation, erfasst. Vorteilhaft lässt sich mittels der polarimetrischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- rens die Orientierung des Fahrdrahts besonders einfach ermit¬ teln . The process according to the invention is expediently carried out by polarimetry. In particular, the trolley wire is, preferably with linear polarized, i.e., having a full-¬ recorded preferential polarization radiates microwaves loading. Alternatively or additionally, in which fiction, ¬ process according to at least one part of the radiated microwaves is polarization-sensitive, in particular sensitive to linear polarization detected. Advantageously, the orientation of the contact wire can be set via the polarimetric performing the procedure according to the invention rens particularly easy ermit ¬ stuffs.
Dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Fahrdraht Mikrowellen, mit welchen er bestrahlt wird, umso besser wieder abstrahlt oder reflektiert, je genauer die Polarisationsrichtung der auf den Fahrdraht gestrahlten Mikrowellen mit der Orientierung des Fahrdrahts übereinstimmt. Zweckmäßigerweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Polarisationsrichtung der Mikrowellen, mit welchen der Fahrdraht bei dem Verfahren bestrahlt wird, bekannt und es wird aus dem Anteil der vom Fahrdraht abgestrahlten und erfassten Mikrowellen die Ausrichtung des Fahrdrahts bestimmt. This development of the method according to the invention is based on the knowledge that the contact wire microwaves, with which it is irradiated, radiates or reflects better, the more precisely the polarization direction of the microwaves radiated onto the contact wire coincides with the orientation of the contact wire. Appropriately, in the method according to the invention, the polarization direction of the microwaves, with which the contact wire is irradiated in the process, known and it is determines the orientation of the contact wire from the proportion of radiated from the contact wire and detected microwaves.
Alternativ und ebenfalls zweckmäßig wird bei dem erfindungs- gemäßen Verfahren der Fahrdraht mit unpolarisierten Mikrowellen oder mit Mikrowellen, welche mehrere Polarisationsrichtungen zugleich aufweisen, bestrahlt, und die Polarisations¬ richtung der vom Fahrdraht abgestrahlten erfassten Mikrowellen erfasst. Die in der vom Fahrdraht abgestrahlten und er- fassten Mikrowelle auftretende Vorzugspolarisationsrichtung ist in diesem Falle eindeutig mit der Orientierung des Fahrdrahts verknüpft und stimmt insbesondere mit dieser überein. Alternatively, and also advantageously the contact wire with non-polarized microwaves or with microwaves having a plurality of polarization directions at once irradiated, and the polarization direction of the emitted ¬ from the trolley wire detected microwave is detected in the process according to Inventions. The preferential polarization direction which occurs in the microwave radiated by the contact wire and which is detected is in this case uniquely linked to the orientation of the contact wire and in particular coincides with it.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wird die Anordnung des Fahrdrahts relativ zu einem Fahrzeug, insbesondere relativ zu einem Stromabnehmer des Fahrzeugs, bestimmt. Gerade die Anordnung des Fahrdrahts re¬ lativ zu einem an diesen Fahrdraht gebundenen Fahrzeug ist zur Führung des Fahrzeugs und/oder des Stromabnehmers beson- ders relevant. In a preferred development of the method according to the invention, the arrangement of the contact wire relative to a vehicle, in particular relative to a current collector of the vehicle, is determined. Precisely the arrangement of the contact wire re ¬ tively to one, appended to the contact wire vehicle for guiding the vehicle and / or of the current collector Particularly relevant.
Besonders vorteilhaft wird bei dem erfindungsgemäßen Verfah¬ ren die Orientierung des Fahrdrahts relativ zu einer vorgesehenen Fahrtrichtung des Fahrzeugs und/oder der Abstand des Fahrdrahts zum Fahrzeug und/oder die Orientierung des Fahrdrahts relativ zu einer vorgesehenen Fahrebene des Fahrzeugs und/oder die Höhe des Fahrdrahts über einer solchen Fahrebene des Fahrzeugs bestimmt. Idealerweise wird alternativ oder zu¬ sätzlich ein Neigungswinkel des Fahrdrahts relativ zur Fahr- ebene des Fahrzeugs bestimmt. Particularly advantageously, the orientation of the contact wire is in the inventive procedural ¬ ren relative to an intended direction of travel of the vehicle and / or the distance of the contact wire to the vehicle and / or the orientation of the contact wire with respect to an intended plane of travel of the vehicle and / or the height of the catenary determined over such a driving plane of the vehicle. Ideally, a tilt angle of the contact wire is determined relative to the driving plane of the vehicle, alternatively or additionally ¬.
Geeigneterweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vom Fahrdraht abgestrahlte Mikrowellen richtungssensitiv erfasst. Zweckmäßigerweise lässt sich in dieser Weiterbildung der Erfindung ein Neigungswinkel des Fahrdrahts ganz einfach bestimmen. Diese Weiterbildung der Erfindung fußt auf der Erkenntnis, dass gemäß dem Fermat ' sehen Prinzip eine elektro¬ magnetische Welle zwischen allen theoretisch möglichen Wegen physikalisch denjenigen nimmt, dessen Ausbreitungszeit minimal unter der Menge der möglichen Wege ist. Dadurch ist vom Fahrdraht lediglich derjenige Punkt sichtbar, der unter einem rechten Winkel zum Sensor erscheint. Auf diese Weise ist eine Messung der Elevation, das heißt eines Neigungs- oder Ab¬ fallswinkels, besonders leicht möglich. So ist etwa dann, wenn die Mikrowellen senkrecht zu einer vorgegebenen Ebene abgestrahlt werden, der Fahrdraht, sofern dieser unter einem Neigungswinkel gegenüber dieser vorgegebenen Ebene geneigt ist, unter eben diesem Neigungswinkel relativ zur normalen auf dieser Ebene sichtbar. Suitably, microwaves radiated by the contact wire are sensed in a direction-sensitive manner in the method according to the invention. Appropriately, can be easily determined in this embodiment of the invention, a tilt angle of the contact wire. This development of the invention is based on the recognition that according to the Fermat see 'principle an electro ¬ magnetic wave between all theoretically possible paths physically takes those whose propagation time is minimally below the set of possible paths. As a result of the contact wire only that point is visible, which appears at a right angle to the sensor. In this way, a measurement of the elevation, that is a tilt or Ab ¬ fall angle, particularly easy. For example, if the microwaves are radiated perpendicular to a given plane, the contact wire, if tilted at an angle of inclination to that given plane, will be visible at that same angle of inclination relative to the normal on that plane.
Eine solche richtungssensitive Erfassung erfolgt in einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels zumindest eines Mikrowellensensors, welcher eine Vor¬ zugsrichtung aufweist, aus welcher der Mikrowellensensor Mikrowellen sensitiver erfasst als aus anderen Richtungen, wobei die Vorzugsrichtung geändert wird. Auf diese Weise kann die¬ jenige Vorzugsrichtung des Mikrowellensensors erfasst werden, unter welcher die vom Fahrdraht abgestrahlten Mikrowellen besonders sensitiv erfasst werden können. Die Ermittlung dieser Vorzugsrichtung entspricht dabei einer richtungssensitiven Erfassung der vom Fahrdraht abgestrahlten Mikrowellen. Alternativ oder zusätzlich können in einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere Mikrowel¬ lensensoren vorhanden sein, welche eine Mehrzahl unterschiedlicher Vorzugsrichtungen aufweisen. Zweckmäßigerweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Laufzeit und/oder Laufweg der Mikrowellen vom Mikrowellensender zum Fahrdraht und/oder der Mikrowellen vom Fahrdraht zum Mikrowellensensor erfasst. Über eine Messung der Laufzeit oder des Laufweges lässt sich der Ort des Fahrdrahts, zumin- dest der Ort eines Punktes des Fahrdrahts, leicht in an sich bekannter Weise wie aus der Radartechnik bekannt bestimmen. Geeigneterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Fahrdraht mit Mikrowellen zeitlich veränderlichen Frequenz bestrahlt. Insbesondere werden die Mikrowellen mit zeitlich veränderter Frequenz von einem Mikrowellensender in Richtung des Fahrdrahtes gesandt. Auf diese Weise können aufgrund der zeitlichen Änderung der vom Fahrdraht abgestrahlten und von einem Mikrowellensensor erfassten Mikrowellen jeweils von den von einem Mikrowellensender abgestrahlten Mikrowellen unterschieden werden. Such a direction-sensitive detection is carried out in an expedient development of the method according to the invention by at least one microwave sensor, which has a preferred direction before ¬ from which the microwave sensor microwave sensitive recognized as coming from other directions, wherein said preferential direction is changed. In this way, the ¬ preferred direction of the microwave sensor can be detected, under which the radiated from the contact wire microwaves can be detected particularly sensitive. The determination of this preferred direction corresponds to a direction-sensitive detection of the radiated from the contact wire microwaves. Alternatively or additionally, a plurality of micro wave ¬ lens sensors may be present, which have a plurality of different preferential directions in an expedient development of the method according to the invention. Expediently, in the method according to the invention running time and / or travel path of the microwaves from the microwave transmitter to the contact wire and / or the microwaves from the contact wire to the microwave sensor are detected. By measuring the transit time or the travel path, the location of the contact wire, at least the location of a point of the contact wire, can be easily determined in a manner known per se, as known from radar technology. Suitably, in the method according to the invention the contact wire is irradiated with microwaves of variable frequency over time. In particular, the microwaves are sent with a time-varying frequency from a microwave transmitter in the direction of the contact wire. In this way, due to the temporal change of the radiated from the contact wire and detected by a microwave sensor microwaves are each distinguished from the radiated from a microwave transmitter microwaves.
Insbesondere werden von einem Mikrowellensender Mikrowellen mit einer linear mit der Zeit ansteigenden Frequenz oder aber mit einer linear mit der Zeit fallenden Frequenz in Richtung des Fahrdrahtes gesendet, insbesondere mit entlang der Zeit jeweils stückweise linearen Frequenz-Zeit-Beziehungen, etwa in der Art einer (in linearer Darstellung) rampen- oder säge- zahnartigen Zeitabhängigkeit der Frequenz. Auf diese Weise kann mit der Frequenzbeziehung der aktuell vom Mikrowellensender abgestrahlten Mikrowellen und der vom Fahrdraht abge- strahlten und erfassten Mikrowellen auf die Laufzeit der Mikrowellen bei der vom Mikrowellensender zum Fahrdraht und vom Fahrdraht zum Mikrowellensensor und somit auf den Laufweg der Mikrowellen vom Mikrowellensender zum Fahrdraht und vom Fahrdraht zum Mikrowellensensor geschlossen werden. So lässt sich die Laufzeit und/oder der Laufweg heranziehen und mittels der Laufzeit und/oder des Laufwegs der Abstand des Fahrdrahts vom Mikrowellensender und/oder vom Mikrowellensensor bestimmen. In particular, microwaves are transmitted by a microwave transmitter at a frequency which increases linearly with time or else at a frequency falling linearly with time in the direction of the contact wire, in particular with piecewise linear frequency-time relationships along the time, such as in linear representation) ramp- or saw-tooth-like time dependence of the frequency. In this way, with the frequency relationship of the microwaves currently emitted by the microwave transmitter and the microwaves radiated and detected by the contact wire, the transit time of the microwaves at the microwave transmitter to the contact wire and from the contact wire to the microwave sensor and thus to the path of the microwaves from the microwave transmitter to the contact wire and be closed by the contact wire to the microwave sensor. Thus, the running time and / or the travel path can be used and the distance of the contact wire from the microwave transmitter and / or from the microwave sensor can be determined by means of the travel time and / or the travel path.
In einer geeigneten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wird dieses Verfahren an oder in einem Fahrzeug durchgeführt, insbesondere an einem an dem Fahrdraht gebunde¬ nen Fahrzeug. In a suitable further development of the method according to the invention, this method is performed on or in a vehicle, in particular on a Tied to the trolley wire ¬ NEN vehicle.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Navigation eines Fahrzeugs wird die räumliche Anordnung des Fahrdrahts relativ zum Fahrzeug mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Be¬ stimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahts wie vorangehend beschreiben bestimmt. Bei dem erfindungsgemäßen Ver- fahren zur Navigation wird der Kurs des Fahrzeugs abhängig von der bestimmten relativen Anordnung des Fahrdrahts eingestellt . Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Navigation der Kurs des Fahrzeugs derart eingestellt, dass das Fahrzeug einem Verlauf des Fahrdrahts folgt. In the inventive method for navigating a vehicle, the spatial arrangement of the contact wire is determined describe relative to the vehicle by means of the inventive method for loading ¬ humor of the spatial arrangement of the contact wire as above. In the inventive For navigation, the course of the vehicle is adjusted depending on the particular relative arrangement of the contact wire. Advantageously, in the inventive method for navigation, the course of the vehicle is adjusted such that the vehicle follows a course of the contact wire.
Das erfindungsgemäß drahtgebundene Fahrzeug weist eine Fahr- drahtanordnungsbestimmungseinrichtung auf, welche mindestens einen Mikrowellensensor, mindestens einen Mikrowellensender sowie eine Auswerteeinrichtung aufweist. Der Mikrowellensender ist zur Bestrahlung des Fahrdrahts mit Mikrowellen ausgebildet. Der Mikrowellensensor ist zur Erfassung vom Fahrdraht abgestrahlter Mikrowellen ausgebildet. Die Auswerteeinrichtung ist zur Bestimmung der räumlichen Anordnung des Fahrdrahts anhand der Eigenschaften der vom Fahrdraht abgestrahlten und vom Mikrowellensensor erfassten Mikrowellen wie vorangehend beschrieben, ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind zumindest ein Mikrowellensender und ein Mikrowellensensor der Fahrdrahtanordnungsbestimmungseinrichtung einstückig und einteilig handhabbar ausgebildet, insbesondere als Transceiver. The wire-bound vehicle according to the invention has a driving wire arrangement determining device which has at least one microwave sensor, at least one microwave transmitter and an evaluation device. The microwave transmitter is designed to irradiate the contact wire with microwaves. The microwave sensor is designed to detect the contact wire of radiated microwaves. The evaluation device is designed to determine the spatial arrangement of the contact wire on the basis of the properties of the radiated from the contact wire and detected by the microwave sensor microwave as described above. Expediently, at least one microwave transmitter and one microwave sensor of the contact wire arrangement determination device are formed in one piece and can be handled in one piece, in particular as a transceiver.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines der in der Zeich- nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it :
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer Fahrdraht- anordnungsbestimmungseinrichtung in einer Prinzip- skizze sowie FIG. 1 shows a vehicle according to the invention with a contact wire arrangement determining device in a schematic diagram and FIG
Figur 2 das erfindungsgemäße Fahrzeug gemäß Figur 1 in ei¬ ner Seitenansicht. Im in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemäße Fahrzeug ein im Tagebau eingesetzter und an einen Fahrdraht gebundener Muldenkipper 5. In weiteren, nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen, welche im Übrigen dem dargestellten entsprechen, ist das erfindungsgemäße Fahrzeug stattdessen ein an einen Fahrdraht gebundener Transport- LKW oder ein autonomes Elektrofahrzeug . Der Muldenkipper 5 wird über einen Fahrdraht 10 mit elektrischer Energie versorgt. Dazu weist der Muldenkipper 5 einen Stromabnehmer, im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Pantographen 15 mit einem Schleifkontakt 16, auf. Der Pan- tograph 15 ist dabei an dem Dach 20 des Muldenkippers 5 ange- ordnet. Der Muldenkipper 5 fährt mit dem Schleifkontakt 16 des Pantographen 15 am Fahrdraht 10 zur Energieaufnahme ent¬ lang . Figure 2 shows the vehicle according to the invention according to Figure 1 in egg ¬ ner side view. In the embodiment shown in the figures, the vehicle according to the invention is an open-cast mining and bound to a contact wire dump truck 5. In other, not specifically illustrated embodiments, which incidentally correspond to the illustrated, the vehicle according to the invention is instead a tied to a contact wire transport truck or an autonomous electric vehicle. The dump truck 5 is supplied via a contact wire 10 with electrical energy. For this purpose, the dump truck 5 a pantograph, in the illustrated embodiment, a pantograph 15 with a sliding contact 16, on. The panograph 15 is arranged on the roof 20 of the dump truck 5. The dump truck 5 moves with the sliding contact 16 of the pantograph 15 on the contact wire 10 for energy absorption ent ¬ long.
Der Fahrdraht 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Oberleitung ausgebildet, welchem einem Dach 20 des Muldenkippers 5 zugewandt ist. Der Muldenkipper 5 weist eine Fahr- drahtanordnungsbestimmungseinrichtung 25 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf, die eine Mehrzahl von Mik- rowellen-Transceivern 30 umfasst. Diese Mikrowellen- Transceiver 30 sind dabei sowohl zur Aussendung von Mikrowellen zum Fahrdraht als auch zur Erfassung vom Fahrdraht abge¬ strahlter Mikrowellen ausgebildet. Anstelle der Transceiver 30 können auch jeweils ein Mikrowellensender und ein Mikrowellensensor vorhanden sein. The contact wire 10 is formed in the illustrated embodiment as a catenary, which faces a roof 20 of the dump truck 5. The dump truck 5 has a travel wire arrangement determination device 25 for carrying out the method according to the invention, which comprises a plurality of microwave transceivers 30. These microwave transceivers 30 are designed both for emitting microwaves to the contact wire and for detecting the contact wire abge ¬ radiated microwaves. Instead of the transceivers 30, a microwave transmitter and a microwave sensor may also be present in each case.
Die Mikrowellen-Transceiver 30 sind mit einer Sendesignal- quelle 35 elektrisch leitend verbunden. Die Sendesignalquelle speist die Mikrowellen-Transceiver 30 mit einer Sendesignal- spannung, so dass die Mikrowellen-Transceiver 30 zur Aussen- dung von Mikrowellen mit der Frequenz der Sendesignalspannung ausgesandt werden. Die Sendesignalquelle 35 wird von einer Sendesignalsteuerung 40 gesteuert. The microwave transceivers 30 are electrically connected to a transmission signal source 35. The transmit signal source feeds the microwave transceivers 30 with a transmit signal voltage, so that the microwave transceivers 30 are emitted to emit microwaves at the frequency of the transmit signal voltage. The transmission signal source 35 is controlled by a transmission signal controller 40.
Die Sendesignalsteuerung 40 steuert die Sendesignalquelle 35 derart an, dass die Sendesignalquelle die Mikrowellen- Transceiver 30 zur Aussendung von Mikrowellen mit stückweise linear ansteigenden Frequenzen in der Art eines sägezahnarti- gen Frequenzverlaufes als Sendesignal speist. Auf diese Weise steuert die Sendesignalsteuerung 40 die Sendesignalquelle 35 in der Art einer Frequenzrampe an. The transmission signal controller 40 controls the transmission signal source 35 in such a way that the transmission signal source feeds the microwave transceivers 30 for transmitting microwaves with piecewise linearly increasing frequencies in the manner of a sawtooth-like frequency response as a transmission signal. In this way The transmission signal controller 40 drives the transmission signal source 35 in the manner of a frequency ramp.
Die Mikrowellen wenden von den Mikrowellen-Transceivern 30 in den oberhalb des Dachse und in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 5 gelegenen Raumbereich gestrahlt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Mikrowellen unpolarisiert . Der in die¬ sem Bereich gelegene Fahrdraht 10 wird auf diese Weise mit Mikrowellen bestrahlt. Treffen Mikrowellen 32 senkrecht auf den Fahrdraht 10, so wird derjenige Anteil der MikrowellenThe microwaves are radiated from the microwave transceivers 30 into the space area above the roof and in the direction of travel of the vehicle 5. In the embodiment shown, the microwaves are unpolarized. The contact wire 10 located in this area is irradiated with microwaves in this way. Meet microwaves 32 perpendicular to the contact wire 10, so that is the proportion of microwaves
32, welcher eine lineare Polarisationsrichtung aufweist, die mit der Orientierung des Fahrdrahts 10 übereinstimmt, in die¬ selbe Richtung, in welcher die Mikrowellen 32 auf den Fahrdraht treffen, zurück reflektiert. Dieser Anteil wird mittels der Mikrowellen-Transceiver 30 wieder erfasst. Die Mikrowel- len-Transceiver 30 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zur polarisationssensitiven Erfassung ausgebildet. Mittels einer Auswerteinheit (in den Fig. nicht explizit gezeigt) der Fahrdrahtanordnungsbestimmungseinrichtung 25 wird aus den empfangenen Spannungssignalen bei der Erfassung der Mikrowellen die Polarisationsrichtung der empfangenen Mikrowellen bestimmt und somit die Orientierung des Fahrdrahts 10 senkrecht zu derjenigen Strahlrichtung 36, in welche die nachfolgend vom Fahrdraht 10 reflektierten Mikrowellen 32 ausgesendet wurden, bestimmt. 32, which has a linear polarization direction which coincides with the orientation of the contact wire 10, in the ¬ same direction in which the microwaves 32 meet the contact wire, reflected back. This proportion is detected again by means of the microwave transceivers 30. The microwave transceivers 30 are designed in the embodiment shown for polarization-sensitive detection. By means of an evaluation unit (not explicitly shown in the figures) of the trolley arrangement determination device 25, the polarization direction of the received microwaves is determined from the received voltage signals in the detection of the microwaves and thus the orientation of the contact wire 10 perpendicular to the beam direction 36 in which the following from the contact wire 10 reflected microwaves 32 were emitted determined.
Aufgrund des sägezahnartigen Verlaufs der zum Fahrdraht 10 gesendeten Mikrowellen 32 unterscheidet sich das von den empfangenen Mikrowellen in den Mikrowellen-Transceivern 30 ver- ursachte Empfangssignal vom jeweiligen Sendesignal in derBecause of the sawtooth-like course of the microwaves 32 transmitted to the contact wire 10, the received signal caused by the received microwaves in the microwave transceivers 30 differs from the respective transmit signal in the microwave
Frequenz. Diejenigen Mikrowellen, mit welchen der Fahrdraht 10 bestrahlt worden ist, haben sich während ihrer Laufzeit zum Fahrdraht 10 und zurück zum Mikrowellen-Transceiver 30 in ihrer Frequenz nicht geändert. Sie weisen also noch immer diejenige Sendefrequenz auf, mit welcher sie von den Mikro¬ wellen-Transceivern 30 ursprünglich abgestrahlt wurden. Hingegen strahlen die Mikrowellen-Transceiver 30 nunmehr bereits Mikrowellen mit einer aufgrund der sägezahnartigen Zeitabhän- gigkeit des Sendesignals linear mit der Zeit verschobenen Sendefrequenz ab. Auf diese Weise lassen sich das jeweilige Empfangssignal und das aktuelle Sendesignal des Transceivers über Mischer 50 voneinander trennen. Frequency. Those microwaves with which the contact wire 10 has been irradiated have not changed in their frequency during their transit to the contact wire 10 and back to the microwave transceiver 30. Thus, they still have that transmission frequency with which they were originally emitted by the micro ¬ wave transceivers 30. On the other hand, the microwave transceivers 30 now already emit microwaves with a sawtooth-like time dependence. gation of the transmission signal linearly with the time shifted transmission frequency. In this way, the respective received signal and the current transmission signal of the transceiver via mixer 50 can be separated from each other.
Die Auswerteinrichtung bestimmt wie aus der Signalverarbei¬ tung an sich bekannt zudem den Frequenzunterschied der aktu¬ ell gesendeten Mikrowellen und der aktuell empfangenen Mikrowellen. Aus dem Frequenzunterschied wird linear auf die Lauf- zeit und aus dieser auf die Entfernung des Fahrdrahts von den Mikrowellen-Transceivern 30 geschlossen. Somit wird mittels der Auswerteinrichtung der Abstand des Fahrdrahts 10 von den Mikrowellen-Transceivern 30 und somit (aufgrund der bekannten Anordnung der Mikrowellen-Transceiver 30 am Dach 20 des Mul- denkippers 5) vom Muldenkipper 5 geschlossen. The evaluation as determined from the Signalverarbei ¬ tung known per se also the frequency difference of the refreshes ¬ ell transmitted microwaves and the currently received microwaves. From the frequency difference is linearly on the runtime and from this on the removal of the contact wire from the microwave transceivers 30 closed. Thus, by means of the evaluation device, the distance of the contact wire 10 from the microwave transceivers 30 and thus (due to the known arrangement of the microwave transceiver 30 on the roof 20 of the dump truck 5) from the dump truck 5 closed.
Die mehreren Mikrowellen-Transceiver 30 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur richtungssensitiven Erfassung des Fahrdrahts 10 ausgebildet. Wie dargestellt sind die Mikrowellen-Transceiver 30 zur Aussendung von Mikrowellen beispielsweise mit einem umso größeren Neigungswinkel gegen¬ über einer Normalen N einer Fahrebene des Muldenkippers 5 ausgebildet, je weiter vorn in einer Fahrtrichtung F des Muldenkippers 5 der jeweilige Mikrowellen-Transceiver 30 am Dach 20 des Muldenkippers 5 montiert ist. Entsprechend ist jedem Mikrowellen-Transceiver 30 ein entsprechender Abstrahlwinkel α zugeordnet, sodass jeder Mikrowellen-Transceiver 30 in eine unterschiedliche Richtung 34 abstrahlt. Alternativ ist le¬ diglich ein Mikrowellensender vorhanden, welcher eine zeit- lieh veränderliche Abstrahl- und Empfangscharakteristik aufweist. The plurality of microwave transceivers 30 are formed in the illustrated embodiment for directionally sensitive detection of the contact wire 10. As illustrated, the microwave transceiver 30 are formed for the transmission of microwaves, for example, with a correspondingly larger angle of inclination relative ¬ about a normal N to a plane of travel of the dump truck 5, the further forward in a traveling direction F of the dump truck 5 of the respective microwave transceiver 30 at the roof 20 of the dump truck 5 is mounted. Accordingly, each microwave transceiver 30 is assigned a corresponding emission angle α, so that each microwave transceiver 30 radiates in a different direction 34. Alternatively le ¬ diglich a microwave transmitter provided which time a borrowed variable emission and reception characteristic comprises.
Da der Fahrdraht 10 lediglich dann von einem Mikrowellen- Transceiver ausgesendete Mikrowellen zu demselben Mikrowel- len-Transceiver 30 zurückreflektiert, wenn die vom Mikrowel¬ len-Transceiver 30 gesendeten Mikrowellen senkrecht auf den Fahrdraht 10 treffen, werden von einem Mikrowellen- Transceiver 30 lediglich dann vom Fahrdraht 10 reflektierte Mikrowellen empfangen, wenn sich der Fahrdraht um den Abstrahlwinkel α des jeweiligen Transceivers 30 gegenüber der Fahrebene des Muldenkippers 5 absenkt (Fig. 2) . Folglich wird aus dem jeweiligen Mikrowellen-Transceiver 30, welcher vom Fahrdraht 10 reflektierte Mikrowellen empfängt, auf den Nei¬ gungswinkel α des Fahrdrahts 10 gegenüber der Fahrebene des Muldenkippers 5 geschlossen. Aus dem derart bestimmten Nei¬ gungswinkel α des Fahrdrahts 10 gegenüber der Fahrebene des Muldenkippers 5 sowie der Orientierung des Fahrdrahts 10 senkrecht zu den jeweiligen von den Mikrowellen-Transceivern 30 gesendeten Mikrowellen 32 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich in einer (nicht eigens darge¬ stellten) Navigationseinrichtung die Orientierung 10 des Fahrdrahts in der Fahrebene des Muldenkippers 5 bestimmt und zum aktuellen Kurs des Muldenkippers 5 als Orientierungswinkel zum aktuellen Kurs in Beziehung gesetzt. Der Muldenkipper 5 wird autonom derart gesteuert, dass der Mulenkipper 5 dem Verlauf des Fahrdrahts 10 folgt. Since the contact wire reflected back 10 only then emitted from a microwave transceiver microwaves to the same microwave transceiver 30, if the microwaves transmitted by the micro wave ¬ len transceiver 30 meet at right angles to the contact wire 10, by a microwave transceiver 30 are only then from the contact wire 10 reflected Receive microwaves when the contact wire to the beam angle α of the respective transceiver 30 relative to the driving plane of the dump truck 5 lowers (Fig. 2). Consequently, from the respective microwave transceiver 30, which receives from the contact wire 10 reflected microwaves, on the Nei ¬ angle of contact α of the contact wire 10 with respect to the driving plane of the dump truck 5 is closed. Is perpendicular from the thus determined Nei ¬ supply angle α of the contact wire 10 relative to the plane of travel of the dump truck 5, and the orientation of the trolley wire 10 to the respective transmitted by the microwave transceivers 30 microwaves 32 in the illustrated embodiment, in addition presented in a display (not specifically Darge ¬ ) Navigation device determines the orientation 10 of the contact wire in the driving plane of the dump truck 5 and related to the current price of the dump truck 5 as an orientation angle to the current price. The dump truck 5 is autonomously controlled such that the dump truck 5 follows the course of the contact wire 10.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines Fahrdrahts (10), bei welchem der Fahrdraht (10) mit Mikro- wellen (32) bestrahlt, vom Fahrdraht abgestrahlte Mikro¬ wellen erfasst und die erfassten Mikrowellen zur Bestimmung der räumliche Anordnung des Fahrdrahts (10) herange¬ zogen werden. 1. A method for determining the spatial arrangement of a contact wire (10), in which the contact wire (10) irradiated with microwaves (32) detected by the contact wire micro ¬ waves detected and the detected microwaves to determine the spatial arrangement of the contact wire (10 ) Hérange ¬ be subjected.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, welches pola- rimetrisch durchgeführt wird. 2. Method according to the preceding claim, which is carried out radiotra- metrically.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches an und/oder in einem Fahrzeug (5) durchgeführt wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, which is performed on and / or in a vehicle (5).
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Anordnung des Fahrdrahts (10) relativ zu dem Fahrzeug (5) bestimmt wird. 4. The method of claim 3, wherein the arrangement of the contact wire (10) relative to the vehicle (5) is determined.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem die Anord- nung des Fahrdrahts (10) relativ zu einer Fahrebene des5. The method of claim 3 or 4, wherein the arrangement of the contact wire (10) relative to a driving plane of the
Fahrzeugs bestimmt wird. Vehicle is determined.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welchem ein Neigungswinkel ( a ) zu einer Fahrebene des Fahrzeugs (5) bestimmt wird. 6. The method according to any one of claims 3 to 5, wherein an inclination angle (a) to a driving plane of the vehicle (5) is determined.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welchem ein Orientierungswinkel in einer Fahrebene des Fahrzeugs (5) bestimmt wird. Method according to one of claims 3 to 6, wherein an orientation angle in a driving plane of the vehicle (5) is determined.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem vom Fahrdraht (10) abgestrahlte Mikrowellen richtungssensitiv erfasst werden. 9. Verfahren zur Navigation eines an einen Fahrdraht (10) gebundenen Fahrzeugs (5) , bei welchem die räumliche Anord¬ nung des Fahrdrahts (10) relativ zum Fahrzeug (5) mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wird und bei welchem der Kurs des Fahrzeugs (5) abhängig von der relativen Anordnung des Fahrdrahts (10) eingestellt wird. 10. An einen Fahrdraht (10) gebundenes Fahrzeug (5), insbe¬ sondere autonomes Elektrofahrzeug oder Muldenkipper, mit einer Fahrdrahtanordnungsbestimmungseinrichtung (25) umfassend mindestens einem Mikrowellensender (30), mindes¬ tens einem Mikrowellensensor (30) sowie eine Auswertein- richtung, welche zur Bestimmung der Anordnung des Fahrdrahts nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist. Method according to one of the preceding claims, wherein microwaves emitted by the contact wire (10) are sensed in a direction-sensitive manner. 9. A method for navigation of a contact wire (10) bound vehicle (5), wherein the spatial Anord ¬ tion of the contact wire (10) relative to the vehicle (5) by means of a method according to one of the preceding claims is determined and in which the course of the vehicle (5) is adjusted depending on the relative arrangement of the contact wire (10). 10. At a contact wire (10) guided vehicle (5), in particular ¬ sondere autonomous electric vehicle or dump truck comprising a trolley wire arrangement determining means (25) at least one microwave transmitter (30), Minim ¬ least one microwave sensor (30) and a Auswertein- direction, which is designed to determine the arrangement of the contact wire according to one of claims 1 to 8.
PCT/EP2013/069109 2012-09-28 2013-09-16 Method for determining an overhead wire position WO2014048781A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012217791.4 2012-09-28
DE102012217791.4A DE102012217791A1 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Method for determining a contact wire arrangement and trolley-bound vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014048781A1 true WO2014048781A1 (en) 2014-04-03

Family

ID=49182261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/069109 WO2014048781A1 (en) 2012-09-28 2013-09-16 Method for determining an overhead wire position

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012217791A1 (en)
WO (1) WO2014048781A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107901779A (en) * 2017-11-28 2018-04-13 邹晓明 Trolleybus net-fault charge sharing system automatically

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1215100A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-19 Trend Network AG Device and method for protection against damage to overhead wires and rail vehicles by an obstacle
WO2009018612A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Qr Limited Pantograph damage and wear monitoring system
DE102010053528A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Dialogika Gesellschaft Für Angewandte Informatik Mbh System for the automatic connection and disconnection during the journey of a trolley vehicle
WO2012118422A1 (en) * 2010-11-03 2012-09-07 Boh Westerlund Conductor system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1215100A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-19 Trend Network AG Device and method for protection against damage to overhead wires and rail vehicles by an obstacle
WO2009018612A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Qr Limited Pantograph damage and wear monitoring system
WO2012118422A1 (en) * 2010-11-03 2012-09-07 Boh Westerlund Conductor system
DE102010053528A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Dialogika Gesellschaft Für Angewandte Informatik Mbh System for the automatic connection and disconnection during the journey of a trolley vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107901779A (en) * 2017-11-28 2018-04-13 邹晓明 Trolleybus net-fault charge sharing system automatically

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012217791A1 (en) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11796644B2 (en) Apparatus and system for a LiDAR antenna
EP1946153B1 (en) Measuring device and method for locating objects enclosed in a medium, using high-frequency electromagnetic signals
DE102012222734B4 (en) METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING A DISTANCE WITH A NARROWBAND RADAR
DE102014219842A1 (en) Method for determining an arrangement of an electric vehicle and arrangement determination unit
DE102014213195A1 (en) Device and method for operating an inductive charging system
DE19631623C2 (en) Device for determining the position of a load pick-up in hoists
DE102015200939A1 (en) Method and system for detecting objects in the vicinity of a vehicle
EP3174772B1 (en) Device to be arranged on a motor vehicle
WO2010003636A1 (en) Device and method for determining the length of extension of an extendable machine part
WO2016000893A1 (en) Device and method for detecting a pivot angle between a vehicle and a trailer device
DE102015211554A1 (en) transport system
DE102013217713A1 (en) Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil
EP2745139A1 (en) Method for determining the angles of moving components, and a device
DE102013101561A1 (en) Driverless transport vehicle, has obstacle sensor aligned on control surface at standstill of vehicle, so that value of distance determined by obstacle sensor is compared with reference value stored in database
WO2016012579A1 (en) Scanning optoelectronic measuring device and use of a heating conductor of a cover sheet of an optoelectronic measuring device
WO2018095681A1 (en) Method for determining the position of a rail vehicle and rail vehicle having a position determining device
WO2014048781A1 (en) Method for determining an overhead wire position
CN104149790A (en) Distance prompt method and electronic equipment
CN109313266A (en) Sensor device for vehicle
EP3510461B1 (en) Method and system for position capture
DE2912645A1 (en) Warning system for detection of ice on road surface - has microwave transmitter directed onto road surface to detect change in dielectric constant between wet and icy conditions
DE102018125379A1 (en) Device for determining the position of an object movable relative to a vehicle and a vehicle equipped therewith
WO2022112203A1 (en) Method for operating a detection device for determining temperature-adjusted distance variables, corresponding detection device, and vehicle having at least one detection device of this kind
DE20204491U1 (en) Laser range finding device
US10710853B2 (en) Floor conveyor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13762828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13762828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1