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.