Guided transport system in orbit

本発明は、軌道に沿って配置されたデータ送信ラインと少なくとも１つの乗り物を備え、この乗り物が軌道に沿って走行でき、少なくとも１つのモバイルデータ処理ユニットを備え、データ送信ラインからの信号を受信し、及び／又はデータ送信ラインへ信号を送信する、軌道で案内された輸送システム、特に吊り下げ型モノレールシステムに関する。

このような軌道で案内された輸送システムは、例えば特許文献１で知られている。

DE 195 12 107 A1

特許文献１の軌道で案内された輸送システムでは、乗り物上に配置された近接場プローブが、位置、運転状態、及び他の関連データに関する情報を乗り物から中央静止ステーションへ送信するために、又は他の乗り物と通信するために、漏洩導波管導体として形成されたデータ送信ラインと通信する。

この場合のデータ通信はもっぱら全走行ルートに沿って延設したデータ送信ラインを介して行われるので、局地的な情報を前記乗り物に的を絞ってそれぞれの位置の関数として伝えることは不可能である。

本発明の基盤をなす課題は、前述のタイプの軌道で案内された輸送システムを提供することであり、この軌道で案内された輸送システムでは関連データが現在位置での乗り物に簡単な方法で送られるようにすることができ、又は現在位置での乗り物に周囲へ関連データを送信させることができる、軌道で案内された輸送システムを提供することである。

この課題は請求項１の上位概念の特徴を有する軌道で案内された輸送システムの発明によって解決され、この輸送システムは少なくとも１つの局地静止データ処理ユニットを備え、このユニットは信号送信機を備え、信号送信機は信号を送信し、信号は乗り物のモバイルデータ処理ユニット及び／又は信号受信機に受信され、モバイルデータ処理ユニット及び／又は信号受信機は信号を受信し、信号は乗り物のモバイルデータ処理ユニットから送信される。

それゆえ、本発明の基礎をなす概念は、乗り物のモバイルデータ処理ユニットをグローバルデータ送信ラインとの通信に使用するばかりでなく、同時に、局地データ処理ユニットとの通信にも使用することである。

この場合、局地静止データ処理ユニットは中央静止ステーションとは異なり、中央静止ステーションはデータ送信ラインを介して乗り物からのデータを受信するか、又はデータ送信ラインを介して乗り物へデータを送信する。

一方、局地静止データ処理ユニットと乗り物のモバイルデータ処理ユニットとの間のデータ通信は、中継のデータ送信ラインなしで直接に行われるのが好ましい。

局地静止データ処理ユニットは、現在位置にある乗り物の運転に関する複数のデータを乗り物のモバイルデータ処理ユニットに送信することができる。

こうして、例えば、静止データ処理ユニットが温度センサーに接続され、温度センサーによって測定された局地温度を乗り物のモバイルデータ処理ユニットに送信するようにすることができる。

更に、局地静止データ処理ユニットが輸送システムの処理装置、例えばローディング装置又はアンローディング装置に接続され、乗り物の運転又は停止の関連データを乗り物からそれぞれの装置へ送信したり、又はそれぞれの装置から乗り物に送信するようにすることができる。

更に、局地静止データ処理ユニットがプロセス装置に接続され、乗り物上に配置された作動部分のプロセシングに関連するデータを乗り物からプロセス装置に送信し、又はプロセス装置から乗り物に送信するようにすることができる。

特に軌道で案内された輸送システムの軌道システム内の乗り物のそれぞれの現在位置に関する情報は、乗り物の制御のために必要である。

既知の軌道で案内された輸送システムでは、位置の決定はトランスポンダーによって行われ、トランスポンダーは軌道で案内された輸送システムの軌道に沿って配置されており、乗り物に配置された読み取りヘッドによってスキャンされ又は読み取られる。 しかし、この場合の不都合は、乗り物の位置決定のために別の読み取りヘッドシステムが必要なことである。

しかし、乗り物のモバイルデータ処理ユニットは、どんな場合でもデータ送信ラインとの通信用に備えられているが、同時に位置信号送信機から送信された位置信号を受信するためにも使用できるので、もし少なくとも１つの静止データ処理ユニットが、位置インジケーターとして形成され、位置インジケーターが位置信号送信機を備え、位置信号送信機が位置信号を送信し、位置信号が乗り物のモバイルデータ処理ユニットによって受信されるように都合よくできたならば、このことは軌道に沿って配置されたトランスポンダーをスキャンし読み取るための補助システムを必要としない簡単な方法で、軌道システムの乗り物の位置の十分正確な決定を可能とする。

この結果、乗り物の設備費が安く、信頼性が高い位置決定システムが得られる。

輸送システム内の乗り物の位置決定をできる限り正確にするために、輸送システムは軌道に沿って互いに間隔を取って配置された複数の位置インジケーターを備えることが好ましい。

位置決定の正確さを増すために、位置インジケーターが補助マーキングを備え、乗り物が補助センサーを備え、補助センサーによって補助マーキングが検知できるようにすることができる。

補助マーキングに対する乗り物の現在の位置はこの補助センサーによってミリメーターまで正確に決定できる。

補助マーキングは、例えば光学マーキングを備えることができ、補助センサーは光学センサーを備えることができる。

または、あるいは更に、補助マーキングが電気伝導性要素を備え、補助センサーが、電気伝導性要素を検出する誘導センサーを備えるようにすることができる。

本発明による輸送システムの好ましい実施例では、輸送システムが複数の静止データ処理ユニットを備え、複数の静止データ処理ユニットは軌道に沿って互いに間隔を取って配置されている。

理論的には、静止データ処理ユニットと乗り物のモバイルデータ処理ユニットは、データ伝達のために相互に通信することが可能などんな好ましい送受信システムも備えることができる。

しかし、本発明の好ましい実施例では、静止データ処理ユニットの信号送信機はブルートゥース送信機、及び／又はＵＭＴＳ送信機、及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）送信機である。

更に、静止データ処理ユニットはまたモバイルデータ処理ユニットと通信できる信号受信機も備えるようにすることができる。

特に、この信号受信機は例えば、ブルートゥース受信機及び／又はＵＭＴＳ受信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）受信機とすることができる。

もし静止データ処理ユニットが信号送信機／受信機の組み合わせを備えるならば特に好ましい。

特に、この信号送信機／受信機の組み合わせは、例えばブルートゥース送信機／受信機及び／又はＵＭＴＳ送信機／受信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）送信機／受信機とすることができる。

更に、本発明の好ましい実施例では、モバイルデータ処理ユニットが近接場カプラーを備えている。 もしモバイルデータ処理ユニットがブルートゥース受信機及び／又はＵＭＴＳ受信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）受信機を備えるならば特に好ましい。

更に、前記モバイルデータ処理ユニットが信号送信機を備え、信号送信機が静止データ処理ユニットと通信できるようにすることができる。

特に、この信号送信機は、例えばブルートゥース送信機及び／又はＵＭＴＳ送信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）送信機とすることができる。

もしモバイルデータ処理ユニットが信号送信機／受信機の組み合わせを備えるならば特に好ましい。

特に、この信号送信機／受信機の組み合わせは、例えばブルートゥース送信機／受信機及び／又はＵＭＴＳ送信機／受信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）送信機／受信機とすることができる。

データ送信ラインの構成に関しては、これ以上の詳細は示されない。

本発明の好ましい実施例では、データ送信ラインは漏洩導波管導体を備えている。

特に、この漏洩導波管導体は開放同軸導体とすることができる。

スロット付きの同軸導体を漏洩導波管導体として使用することは特に好ましい。

理論的には、データ送信ラインは乗り物の走行軌道に沿ってどんな好ましい方法でも配置できる。

本発明の好ましい実施例では、輸送システムは乗り物が動けるように案内された少なくとも１つのレール部分と、レール部分の上に保持されたデータ送信ラインとを備えている。

特に、データ送信ラインは電力伝達ラインとレール部分の走行面との間に配置することができる。 この場合、レール断面はその上に配置したデータ送信ラインと電力伝達ラインとともに特にコンパクトなユニットとなる。

更に、静止データ処理ユニットの信号送信機及び／又は信号受信機もまたレール部分の上に保持するようにすることができる。

特に、静止データ処理ユニットの信号送信機及び／又は信号受信機は電力伝達ラインとレール部分の走行面との間に配置されるようにすることができる。

位置信号送信機は、例えば電力供給のための静止電力供給ネットワークに接続することができる。

吊り下げ型モノレールシステムは全体を符号１００で示すが、図１に断面図を、図２と図３に側面図を示すように、レール１０２を備え、レール１０２は上側のほぼ平面の走行面１０６と２つの横案内面１０８と１１０とを備えた上側フランジ１０４を有し、同様に下側平面走行面１１４と２つの横案内面１１６と１１８とを備えた下側フランジ１１２を有する。

この２つのフランジは垂直ウェブ１２０を介して走行面と反対側で互いに接続されており、垂直ウェブ１２０の壁は平面で、レールの長手方向１２１と平行に延設している。

電気絶縁材料で作られた電力供給ラインキャリア１２２はウェブ１２０の側壁から２つのコード１０４と１１２の間に突き出しており、ウェブ１２０から離れた端部で電力供給ライン１２４を通す。

吊り下げ型モノレールシステム１００の乗り物１２８の軸受ローラー１２６はレール１０２の上側走行面１０６の上を走る。

この乗り物１２８の図は、軸受ローラー１２６の他に、横側案内面１０８、１１０、１１６、又は１１８の上を走る横側ガイドローラー１３２、１３４、１３６、及び１３８のみ示し、また、電力変換ユニット１４０とモバイルデータ処理ユニット１４６を示す。

電力変換ユニット１４０は、例えば、集電器１４２を備え、集電器１４２はＵ字型フェライトコアの形になっており、Ｕ字型フェライトコアの上には導体巻き線１４４が配置されており、導体巻き線は集電器の電子回路（図示せず）に接続されていて、導体巻き線に誘導された交流電流を直流電圧に変換する。

電力供給ライン１２４は電力変換ユニット１４０のＵ字型集電器１４２に接触せずにＵ字型集電器１４２の中を通っている。

電力供給ライン１２４の電力変換ユニット１４０への電力変換は誘導によって行われる。 このため、中間周波数の交流電流が電力供給ライン１２４と戻りの導体として働くレール１０２に供給され、それに応じて集電器１４２の中で時間的に変化する磁束を発生し、交流電流が導体巻き線１４４に誘導され、駆動と制御のために乗り物１２８内で直流電圧に変換される。

乗り物１２８はいくつもの軸受ローラー１２６によってレール１０２上に支持され、ガイドローラー１３２、１３４、１３６、及び１３８によってレール１０２の横案内面上を案内される。

更に、乗り物１２８は駆動ユニット（図示せず）によって駆動でき、駆動ユニットは摩擦駆動とすることができる。

乗り物１２８のモバイルデータ処理ユニット１４６は近接場カプラー１４８を備え、近接場カプラー１４８は乗り物１２８上に電力変換ユニット１４０の上側で保持されており、データ送信ライン１５０を用いて双方向通信するようにされており、データ送信ライン１５０はレール１０２に沿って延設され、レール１０２のウェブ１２０の側壁上に装着具１５２（図２参照）を介して保持されており、近接場カプラー１４８に面している。

データ送信ライン１５０は中心の銅の導体１５６と、これを覆うケーシング１５８を有する同軸導体１５５として形成されており、乗り物１２８の近接場カプラー１４８に面する側面にケーシング１５８は軸方向のスロット１５７を有し、軸方向のスロット１５７は同軸導体１５５の軸方向に延設し、同軸導体１５５を通って高周波が同軸導体１５５から出たり又は同軸導体１５５へ入ったりする。

それゆえ、長手方向にスロットのある同軸導体１５５は漏洩導波管導体１５４を形成する。

漏洩導波管導体１５４は中央コントロールステーション（図示せず）か又は遠くの乗り物によって高周波信号を送られ、高周波信号は漏洩導波管導体１５４に沿って広がり、乗り物１２８の近接場カプラー１４８によって受信される。 乗り物１２８内の評価回路（図示せず）はこの高周波信号を復調し、乗り物１２８のコントロールユニットによって利用できるデータに変換する。

逆に、乗り物１２８のコントロールユニットで作り出されたデータは、変調回路によって高周波搬送波信号に変調され、近接場カプラー１４８を介して漏洩導波管導体１５４に送られ、漏洩導波管導体１５４でこの信号は他の乗り物又は輸送システム１００の静止コントロールステーションに広がる。

静止コントロールステーション及び他の乗り物との通信の他に、乗り物１２８のモバイルデータ処理ユニット１４６は、同時に局地静止データ処理ユニット１５９とのデータ通信のために働き、局地静止データ処理ユニット１５９は特に位置インジケーター１６０として構成でき、位置インジケーター１６０は乗り物１２８の位置を決定するために働く。

この位置インジケーター１６０はレール１０２に沿って配置されており、それぞれ位置信号送信機１６２を備え、位置信号送信機１６２はレール１０２のウェブ１２０上に、データ送信ライン１５０とほぼ同じレベルで配置されている。

この信号送信機１６２は位置信号を送信し、位置信号は位置インジケーター１６０に割り当てられた識別コードを含み、乗り物１２８が個々の位置信号送信機１６２を通過する場合に、乗り物１２８の近接場カプラー１４８によって受信される。

関連する位置データが各識別コードに関するコントロールユニットのメモリーにファイルされているので、乗り物１２８のコントロールユニットは、位置信号送信機１６２から受信した信号に含まれている識別コードから、吊り下げ型モノレールシステム１００のレールシステムにおける乗り物１２８の現在位置を決定する。

理論的には、位置信号送信機１６２と近接場カプラー１４８は相互に通信できるどんな好ましい送受信システムとすることもできる。

しかし、本発明の好ましい実施例では、位置信号送信機１６２は、例えばブルートゥース送信機及び／又はＵＭＴＳ送信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）送信機とすることができ、近接場カプラー１４８は、ブルートゥース受信機及び／又はＵＭＴＳ受信機及び／又は「無線ラン」（ＷＬＡＮ）受信機とすることができる。

位置信号送信機１６２は、電力供給のために、例えば、静止電力供給ネットワークのようなどんな好ましい電力供給システムとも接続することができる。

または、あるいは更に、位置信号送信機１６２は必要な電力の貯蔵のために、蓄電池を備えることもできる。

位置信号送信機１６２は約３cmから約４cmのレンジの広がりの巾を有するので、位置信号のみによって行われた乗り物１２８の位置決定はそれに応じて大きな不正確さを持ちやすい。

位置決定の正確さを増すために、各位置インジケーター１６０はまた、位置信号送信機１６２の他に補助マーキング１６４を備え、補助マーキング１６４はレール１０２上の位置信号送信機１６２からあらかじめ決められた距離に配置され、乗り物１２８上に配置された補助センサー１６６によって検知できる。

補助マーキング１６４は、例えば光学マーキングとすることができ、光学センサーとして形成された補助センサー１６６によって検出可能な、例えば、黒、白、又は色つきの太線とすることができる。

または、あるいは更に、電磁誘導性のセンサーとして形成された補助センサー１６６によって検出可能な、電気伝導性要素もまた補助マーキング１６４として使用される。

乗り物１２８の補助マーキング１６４に関する現在位置は、補助センサー１６６によってミリメーターまで正確に決定することができる。

近接場カプラー１４８が同時に位置信号送信機１６２から受信する位置指示信号によって、乗り物１２８のコントロールユニットは、補助センサー１６６によって検知されたその補助マーキング１６４とどの位置インジケーター１６０が関係しているか決定でき、吊り下げ型モノレールシステム１００のレールシステム内での乗り物１２８の正確な位置を決定できる。

補助センサー１６６と近接場カプラー１４８とは、補助マーキング１６４と位置信号送信機１６２とがレール１０２上に配置されているのと同一の間隔で乗り物１２８上に配置され、補助センサー１６６が補助マーキング１６４を検知した時とぴったり同時に近接場カプラー１４８が位置信号送信機１６２からの最大信号強度を受信するのが好ましい。

吊り下げ型モノレールシステムのレールの断面図で、吊り下げ型モノレールシステムの乗り物の軸受ローラーとガイドローラーと電力伝達ユニットとモバイルデータ処理ユニットとを示したもの。

図１のレールの側面図で、乗り物を除外した図。

図１のレールの側面図で、吊り下げ型モノレールシステムの乗り物とともに示した図。