DE10147462A1

DE10147462A1 - Method and device for locating vehicles

Info

Publication number: DE10147462A1
Application number: DE10147462A
Authority: DE
Inventors: Xiaogang Gu
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Gu Xiaogang 89155 Erbach De
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-17
Also published as: WO2003027706A1; CN1555495A; CN100359560C

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen. Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, vorzuschlagen, welche eine genaue Ortung des Fahrzeugs bei hoher Verfügbarkeit ermöglicht. Das Fahrzeug, dessen Position auf einer bekannten und/oder vorgegebenen Strecke bestimmt werden soll, wird mindestens mit einem Mobilfunkgerät ausgerüstet, das die Funksignale zu und/oder von Mobilfunkstationen senden und/oder empfangen kann. Die Antennen der Mobilfunkstationen liegen entlang der Fahrstrecke und können die Funksignale zu und/oder von Fahrzeugen mit dem Mobilfunkgerät senden und/oder empfangen. Die Dopplerfrequenz des Funksignals wird an dem Fahrzeug und/oder den Mobilfunkstationen gemessen. Durch die Auswertung der Dopplerfrequenzänderung um den Punkt der Null-Dopplerfrequenz wird das Vorbeifahren der Streckenstellen durch das Fahrzeug bestimmt, an denen die Verbindungslinie mit der Antenne der funkverbundenen Mobilfunkstation senkrecht zur Streckenlinie ist. Mindestens zwei Mobilfunkstationen, an denen die gemessenen Dopplerfrequenzen zum Fahrzeug oder zu denen die gemessenen Dopplerfrequenzen am Fahrzeug unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, werden zur Erkennung des Aufenthaltssegments des Fahrzeugs ausgewertet. Das Aufenthaltssegment des Fahrzeugs wird durch die Strecke zwischen diesen Mobilfunkstationen bestimmt.The invention relates to methods and a device for locating vehicles, in particular rail vehicles. The object of the invention is to propose methods and a device for locating vehicles, in particular rail vehicles, which enables precise locating of the vehicle with high availability. The vehicle, the position of which is to be determined on a known and / or predetermined route, is equipped at least with a mobile radio device which can transmit and / or receive the radio signals to and / or from mobile radio stations. The antennas of the mobile radio stations lie along the route and can send and / or receive the radio signals to and / or from vehicles with the mobile radio device. The Doppler frequency of the radio signal is measured on the vehicle and / or the mobile radio stations. The evaluation of the Doppler frequency change around the point of the zero Doppler frequency determines the passage of the route points by the vehicle at which the connection line with the antenna of the radio-connected mobile radio station is perpendicular to the route line. At least two mobile radio stations, at which the measured Doppler frequencies for the vehicle or for which the measured Doppler frequencies on the vehicle have different signs, are evaluated in order to identify the location segment of the vehicle. The location segment of the vehicle is determined by the route between these mobile radio stations.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung von Fahrzeugen. Die Erfindung ist geeignet für - aber nicht beschränkt auf - den Einsatz in Schienenfahrzeugen. The invention relates to methods and an apparatus for Locating vehicles. The invention is suitable for - but not limited to - use in rail vehicles.

Für viele Anwendungen ist die Strecke für Fahrzeuge vorgegeben und die Erfassung eines Blocksegments der Strecke, in dem ein Fahrzeug sich befindet, oder bestimmte Punkte der Strecke, die ein Fahrzeug passiert, von großer Bedeutung. The route for vehicles is specified for many applications and the detection of a block segment of the route in which a Vehicle, or certain points of the route that a vehicle happens to be of great importance.

Bekannte mobilfunkbasierte Ortungsverfahren, die Winkel, Zeit oder Zeitdifferenz der Ausbreitungen der Funksignale zwischen Fahrzeug und Mobilfunkstationen messen, erreichen z. B. wegen Mehrwegausbreitung kaum die Genauigkeit von unter 100 m. Known mobile radio-based location methods, the angle, time or time difference of the propagation of the radio signals between Measure vehicle and mobile stations, reach z. B. because Multipath propagation hardly the accuracy of less than 100 m.

Vorhandene Satellitenortungssysteme, z. B. GPS erreichen für viele Anwendungen wegen Abschattung der Satellitensignale, z. B. in Tunneln nicht die erforderliche Verfügbarkeit. Existing satellite positioning systems, e.g. B. GPS reach for many applications due to the shadowing of satellite signals, z. B. in tunnels not the required availability.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen vorzuschlagen, welche jeweils eine genaue Ortung des Fahrzeugs bei hoher Verfügbarkeit ermöglichen. The object of the invention is to overcome the disadvantages of Eliminate prior art and a method and a Device for locating vehicles, in particular Propose rail vehicles, each with accurate location of the vehicle with high availability.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren zur Ortung von Fahrzeugen gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1, 2, 4 und 5 und durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. This task is accomplished through vehicle location procedures according to the features of claims 1, 2, 4 and 5 and by a Device according to the features of claim 7 solved.

Das Fahrzeug, dessen Position auf einer bekannten und/oder vorgegebenen Strecke bestimmt werden soll, wird mindestens mit einem Mobilfunkgerät ausgerüstet, das die Funksignale zu und/oder von Mobilfunkstationen senden und/oder empfangen kann. The vehicle whose position is on a known and / or predetermined route is to be determined, at least with equipped with a mobile radio device that transmits the radio signals and / or send and / or receive from mobile radio stations can.

Die Antennen der Mobilfunkstationen liegen entlang der Fahrstrecke und können die Funksignale zu und/oder von Fahrzeugen mit dem Mobilfunkgerät senden und/oder empfangen. Die Dopplerfrequenz des Funksignals wird an dem Fahrzeug und/oder den Mobilfunkstationen gemessen. The antennas of the mobile radio stations lie along the Route and can transmit the radio signals to and / or from vehicles send and / or receive with the mobile device. The Doppler frequency of the radio signal is on the vehicle and / or the mobile radio stations measured.

Durch die Auswertung der Dopplerfrequenzänderung um den Punkt der Null-Dopplerfrequenz wird das Vorbeifahren der Streckenstellen durch das Fahrzeug bestimmt, an denen die Verbindungslinie mit der Antenne der funkverbundenen Mobilfunkstation senkrecht zur Streckenlinie ist. By evaluating the Doppler frequency change around the point the zero Doppler frequency will pass the Locations determined by the vehicle at which the Connection line with the antenna of the radio-connected mobile station is perpendicular to the line.

Mindestens zwei Mobilfunkstationen, an denen die gemessenen Dopplerfrequenzen zum Fahrzeug oder zu denen die gemessenen Dopplerfrequenzen am Fahrzeug unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, werden zur Erkennung des Aufenthaltssegments des Fahrzeugs ausgewertet. Das Aufenthaltssegment des Fahrzeugs wird durch die Strecke zwischen diesen Mobilfunkstationen bestimmt. At least two mobile radio stations at which the measured Doppler frequencies to the vehicle or to which the measured Doppler frequencies on the vehicle have different signs have to identify the stay segment of the Vehicle evaluated. The location segment of the vehicle is by the route between these mobile stations certainly.

Die Erfindung für die Erfassung von Blocksegmenten kann, aber muss nicht, auf einem Mobilfunksystem basieren. The invention for block segment detection may, however does not have to be based on a cellular system.

Bei der Anwendung im Schienenfahrzeugbereich ist weiterhin vorteilhaft, dass die streckenseitigen GSM-R Antennen innerhalb von 5 m quer zum Gleis liegen, so dass die Änderung der Dopplerfrequenz zwischen dem mit Funkgerät ausgerüsteten Fahrzeug und den streckenseitigen Antennen in der Nähe der Antennen sehr stark ist. Die Erfindung nutzt diese Eigenschaft zur Ortung, so dass eine Erkennung der antennennahen Stellen durch Messung der Dopplerfrequenzänderungen bzw. eine Erkennung der Streckenblöcke durch Messung der Dopplerfrequenzen mit zwei Mobilfunkstationen, an denen die Dopplerfrequenzen unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, möglich ist. When used in the rail vehicle sector is still advantageous that the trackside GSM-R antennas lie within 5 m across the track, so that the change in Doppler frequency between that equipped with radio Vehicle and the trackside antennas near the Antennas is very strong. The invention uses this property for location, so that a detection of the antenna-near points by measuring the Doppler frequency changes or a Detection of the route blocks by measuring the Doppler frequencies with two mobile radio stations at which the Doppler frequencies have different signs, is possible.

Innerhalb eines Blocksegments kann der zurückgelegte Weg durch einen zusätzlichen Sensor wie Odometer oder durch die integrierte Dopplerfrequenz ermittelt werden. The distance covered can be covered within a block segment an additional sensor like odometer or through the integrated Doppler frequency can be determined.

Gegenüber den bekannten mobilfunkbasierten Ortungsverfahren hat das erfindungsgemäße Verfahren eine höhere Ortungsgenauigkeit, insbesondere an Blockgrenzen und weist eine zuverlässigere Blockerkennung auf. Das erfindungsgemäße Verfahren ist gegenüber einer Mehrwegausbreitung unempfindlich. Zeitsynchronisationsfehler können leicht durch Standmessung ohne zusätzliche Sensoren ermittelt werden. Compared to the known mobile radio-based location method the method according to the invention has a higher one Location accuracy, especially at block boundaries and has a more reliable block detection. The method according to the invention is insensitive to multipath propagation. Time synchronization errors can easily be measured by level measurement without additional sensors can be determined.

Gegenüber der Satellitenortung kann die Erfindung bessere Ortungsverfügbarkeit z. B. durch GSM-R anbieten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass keine zusätzliche Infrastruktur notwendig ist, wenn ein vorhandenes Netz, z. B. GSM-R genutzt wird. The invention can do better than satellite positioning Location availability e.g. B. offer by GSM-R. Another The advantage is that no additional infrastructure is necessary if an existing network, e.g. B. GSM-R used becomes.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele nachfolgend näher erläutert. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblich The invention is illustrated in the drawings Exemplary embodiments explained in more detail below. Show it schematic and not to scale

Fig. 1 eine Fahrstrecke mit Vorrichtungen zur Ortung eines auf der Fahrstrecke sich bewegenden Schienenfahrzeugs und Fig. 1 shows a route with devices for locating a rail vehicle moving on the route and

Fig. 2 eine Fahrstrecke mit Vorrichtungen zur Ortung des Streckensegments, in dem sich ein Schienenfahrzeug befindet. Fig. 2 shows a route with devices for locating the route segment in which a rail vehicle is located.

Fig. 1 zeigt das Ortungsprinzip in einer Darstellung einer Fahrstrecke mit Vorrichtungen zur Ortung eines auf der Fahrstrecke sich bewegenden Schienenfahrzeugs. Ein Fahrzeug 1 mit einem Mobilfunkgerät 2 fährt von der Position A zur Position B und eine Mobilfunkstation 3 ist in der Nähe der Fahrstrecke, in diesem Fall einem Gleis angeordnet. Die empfangene Mobilfunkfrequenz am Fahrzeug 1 oder an der Mobilfunkstation 3 ändert sich gegenüber der Senderfrequenz wegen des Doppler- Effekts. Theoretisch ist diese durch die relative Geschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger verursachte Frequenzänderung, die sogenannte Dopplerfrequenz f, an der Position O gleich Null, da die relative Geschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger an der Stelle s = O verschwindet. Die Dopplerfrequenz f vor der Position O (z. B. s = A-O) und nach der Position O (z. B. s = O-B) besitzen unterschiedliche Vorzeichen beim sich bewegenden Fahrzeug 1. Durch die Messung der Dopplerfrequenz f kann man das Vorbeifahren des Fahrzeugs 1 an der Position O erkennen und die durch die Position O getrennten Streckensegmente anhand der Vorzeichenänderung der Dopplerfrequenz f unterscheiden. Fig. 1 shows the location principle is a view showing a driving section with means for locating a route on the moving rail vehicle. A vehicle 1 with a mobile radio device 2 travels from position A to position B and a mobile radio station 3 is arranged near the route, in this case a track. The received mobile radio frequency on vehicle 1 or on mobile radio station 3 changes compared to the transmitter frequency because of the Doppler effect. Theoretically, this frequency change caused by the relative speed between the transmitter and receiver, the so-called Doppler frequency f, is zero at position O, since the relative speed between transmitter and receiver disappears at the point s = O. The Doppler frequency f before position O (e.g. s = AO) and after position O (e.g. s = OB) have different signs when the vehicle 1 is moving. By measuring the Doppler frequency f, the passing of the vehicle 1 at the position O can be recognized and the route segments separated by the position O can be distinguished on the basis of the change in the sign of the Doppler frequency f.

Soll diese Positionsbestimmung im Fahrzeug 1 bestimmt werden, so muß das Mobilfunkgerät 2 demnach mindestens einen Empfänger und die Mobilfunkstation 3 mindestens einen Sender aufweisen. Das vom Sender der Mobilfunkstation 3 in einer bestimmten Frequenz ausgestrahlte Signal wird vom Empfänger des Mobilfunkgerätes 2 empfangen. Dabei enthält das ausgestrahlte GSM- Signal eine Nutzer-Identifikation oder eine Basisstation- Identifikation, die somit mitgesendet wird. Die Änderung der Frequenz des empfangenen Signals wird detektiert und ausgewertet. If this position determination is to be determined in the vehicle 1 , the mobile radio device 2 must accordingly have at least one receiver and the mobile radio station 3 must have at least one transmitter. The signal emitted by the transmitter of the mobile radio station 3 in a specific frequency is received by the receiver of the mobile radio device 2 . The transmitted GSM signal contains a user identification or a base station identification, which is thus also transmitted. The change in the frequency of the received signal is detected and evaluated.

Das GSM-System benutzt einen Uplink- und Downlink-Frequenzblock. Jeder dieser Frequenzblöcke besteht aus 125 Frequenzkanälen. In dem Moment, in welchem der Sender und der Empfänger miteinander kommunizieren können, ist der Frequenzkanal bzw. die Trägerfrequenz dem Empfänger bekannt. The GSM system uses an uplink and Downlink frequency block. Each of these frequency blocks consists of 125 Frequency channels. The moment the transmitter and the The receiver can communicate with each other is the frequency channel or the carrier frequency known to the receiver.

Vorzugsweise wird die durch Doppler-Effekt verursachte Differenz zur Sendefrequenz bzw. zur für den Sender und den Empfänger bekannten nominalen Trägerfrequenz des Signals ermittelt und ein Vorzeichenwechsel dieser Differenzfrequenz detektiert und als Ortung des Fahrzeugs 1 an der Position O der Fahrstrecke senkrecht zur Mobilfunkstation 3 interpretiert. Preferably, the difference caused by the Doppler effect to the transmission frequency or to the nominal carrier frequency of the signal known for the transmitter and the receiver is determined, and a change in the sign of this difference frequency is detected and interpreted as a location of the vehicle 1 at the position O of the route perpendicular to the mobile radio station 3 .

Soll diese Positionsbestimmung außerhalb des zu ortenden Fahrzeugs 1, insbesondere in der Mobilfunkstation 3 bestimmt werden, so muß das Mobilfunkgerät 2 demnach mindestens einen Sender und die Mobilfunkstation 3 mindestens einen Empfänger aufweisen. Das vom Sender des Mobilfunkgerätes 2 in einer bestimmten Frequenz ausgestrahlte Signal wird vom Empfänger der Mobilfunkstation 3 empfangen. Die Änderung der Frequenz des empfangenen Signals wird detektiert und ausgewertet. Vorzugsweise wird die durch Doppler-Effekt verursachte Differenz zur nominalen Sendefrequenz ermittelt und ein Vorzeichenwechsel dieser Differenzfrequenz detektiert und als Ortung des Fahrzeugs 1 an der Position O der Fahrstrecke senkrecht zur Mobilfunkstation 3 interpretiert. In Fig. 1 ist weiterhin schematisch der Verlauf eines f-s-Diagramms dargestellt, wobei die Position O durch s = 0 definiert wurde. If this position determination is to be determined outside the vehicle 1 to be located, in particular in the mobile radio station 3 , the mobile radio device 2 must accordingly have at least one transmitter and the mobile radio station 3 has at least one receiver. The signal emitted by the transmitter of the mobile radio device 2 at a specific frequency is received by the receiver of the mobile radio station 3 . The change in the frequency of the received signal is detected and evaluated. The difference to the nominal transmission frequency caused by the Doppler effect is preferably determined and a change in the sign of this difference frequency is detected and interpreted as the location of the vehicle 1 at the position O of the route perpendicular to the mobile radio station 3 . The course of an fs diagram is also shown schematically in FIG. 1, the position O being defined by s = 0.

Mit nur einer Mobilfunkstation können Mehrdeutigkeiten auftreten, wenn beispielsweise die Fahrtrichtung und das Aufenthaltssegment des Fahrzeugs unbekannt sind oder wenn das Fahrzeug innerhalb eines Segments anhält und anschließend in der umgekehrten Richtung zurückfährt. Mit zwei Mobilfunkstationen, an denen oder zu denen am Fahrzeug die gemessenen Dopplerfrequenzen unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, lassen sich diese Mehrdeutigkeiten vermeiden. Die Fahrstrecke kann, wie Fig. 2 zeigt, durch Null-Dopplerfrequenz-Punkte, z. B. drei entlang der Fahrstrecke liegende Positionen i - 1, i und i + 1 getrennte Streckensegmente K, K + 1 aufweisen. Die der ersten Position i - 1 zugeordnete erste Mobilfunkstation 4 und die der zweiten Position i zugeordnete zweite Mobilfunkstation 5 begrenzen das erste Streckensegment K. Das zweite, in diesem Ausführungsbeispiel angrenzende Streckensegment K + 1 wird durch die zweite Mobilfunkstation 5 und die der dritten Position i + 1 zugeordnete dritte Mobilfunkstation 6 begrenzt. With only one mobile radio station, ambiguities can occur if, for example, the direction of travel and the location segment of the vehicle are unknown, or if the vehicle stops within a segment and then drives back in the opposite direction. These ambiguities can be avoided with two mobile radio stations on which or to which the measured Doppler frequencies have different signs on the vehicle. The route can, as shown in FIG. 2, by zero Doppler frequency points, e.g. B. three positions lying along the route i - 1, i and i + 1 have separate route segments K, K + 1. The first mobile radio station 4 assigned to the first position i-1 and the second mobile radio station 5 assigned to the second position i delimit the first route segment K. The second, in this exemplary embodiment adjacent route segment K + 1 is defined by the second mobile radio station 5 and the third position i + 1 assigned third mobile radio station 6 limited.

Läuft ein Fahrzeug 7 mit einem darauf angeordneten Mobilfunkgerät 8 in vorgegebener Richtung, lassen sich das Vorbeifahren an den Null-Dopplerfrequenz-Punkten der Positionen i - 1, i und i + 1 und die Aufenthaltssegmente K, K + 1 des Fahrzeugs 7 durch die oben beschriebene Auswertung der Dopplerfrequenz f bestimmen. If a vehicle 7 with a mobile radio device 8 arranged thereon runs in the predetermined direction, the passing of the zero Doppler frequency points of the positions i-1, i and i + 1 and the location segments K, K + 1 of the vehicle 7 can be carried out by the above Determine the described evaluation of the Doppler frequency f.

In Fig. 2 ist das erste Aufenthaltssegment K durch die Mobilfunkstationen an den Positionen i - 1 und i, die unterschiedliche Vorzeichen der Dopplerfrequenzen f hervorrufen, identifizierbar. Somit befindet sich das Fahrzeug 7, wie in Fig. 2 dargestellt, im ersten Aufenthaltssegment K. In FIG. 2, the first location segment K can be identified by the mobile radio stations at positions i-1 and i, which cause different signs of the Doppler frequencies f. Thus, as shown in FIG. 2, the vehicle 7 is in the first stay segment K.

Soll die Positionsbestimmung innerhalb des zu ortenden Fahrzeugs 7 bestimmt werden, so muß das Mobilfunkgerät 8 demnach mindestens einen Empfänger und die Mobilfunkstationen 4, 5, 6 jeweils mindestens einen Sender aufweisen. Das von den Sendern der Mobilfunkstationen 4, 5, 6 in einer bestimmten Frequenz ausgestrahlte Signal wird vom Empfänger des Mobilfunkgerätes 8 empfangen. If the position determination within the vehicle 7 to be located is to be determined, the mobile radio device 8 must accordingly have at least one receiver and the mobile radio stations 4 , 5 , 6 each have at least one transmitter. The signal emitted by the transmitters of the mobile radio stations 4 , 5 , 6 in a specific frequency is received by the receiver of the mobile radio device 8 .

Der Empfänger kann dabei die Sendersignale anhand ihrer Frequenz unterscheiden. Hierzu dienen die Frequenzkanäle. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten zur Unterscheidung der Sendersignale gegeben, wie Time Division Multiplex Access (TDMA) und Code Division Multiplex. Access (CDMA). Der GSM-Standard benutzt verschiedene Frequenzen und Zeitschlitze. UMTS benutzt dagegen vorrangig CDMA. Bei CDMA können unterschiedliche, verschiedenen Sendern zugehörige Codes auf einer Frequenz basieren. The receiver can use the transmitter signals Distinguish frequency. The frequency channels are used for this. There are however, other ways to differentiate the Given transmitter signals, such as Time Division Multiplex Access (TDMA) and code division multiplex. Access (CDMA). The GSM standard uses different frequencies and time slots. UMTS used however, primarily CDMA. With CDMA, different codes associated with different transmitters on one frequency based.

Die durch Doppler-Effekt verursachten Frequenzverschiebungen werden im Mobilfunkgerät 8 ermittelt und die Vorzeichen dieser Frequenzverschiebungen miteinander verglichen. Durch unterschiedliche Vorzeichen der Frequenzverschiebungen zweier, ein Streckensegment K bildender Mobilfunkstationen 4, 5 wird auf die Ortung des Fahrzeugs 7 innerhalb dieses Streckensegments K geschlossen. Durch gleiche Vorzeichen der Frequenzverschiebungen zweier, ein Streckensegment K + 1 bildender Mobilfunkstationen 5, 6 kann auf die Ortung des Fahrzeugs 7 außerhalb dieses Streckensegments K + 1 geschlossen werden. The frequency shifts caused by the Doppler effect are determined in the mobile radio device 8 and the signs of these frequency shifts are compared with one another. The location of the vehicle 7 within this segment K is deduced from the different signs of the frequency shifts of two mobile radio stations 4 , 5 forming a segment K. The location of the vehicle 7 outside of this route segment K + 1 can be inferred from the same sign of the frequency shifts of two mobile radio stations 5 , 6 forming a route segment K + 1.

Soll die Positionsbestimmung außerhalb des zu ortenden Fahrzeugs 7, beispielsweise in einer, in der Figur nicht dargestellten, übergeordneten Zentrale bestimmt werden, so muß das Mobilfunkgerät 8 demnach mindestens einen Sender und die Mobilfunkstationen 4, 5, 6 jeweils mindestens einen Empfänger aufweisen. Das vom Sender des Mobilfunkgerätes 8 in einer bestimmten Frequenz ausgestrahlte Signal wird von den Empfängern der Mobilfunkstationen 4, 5, 6 empfangen. Die durch Doppler- Effekt verursachten Frequenzverschiebungen werden in jeder der Mobilfunkstationen 4, 5, 6 ermittelt und die Vorzeichen der Frequenzverschiebungen miteinander verglichen. Durch unterschiedliche Vorzeichen der Frequenzverschiebungen zweier, ein Streckensegment K bildender Mobilfunkstationen 4, 5 wird auf die Ortung des Fahrzeugs 7 innerhalb dieses Streckensegments K geschlossen. Durch gleiche Vorzeichen der Frequenzverschiebungen zweier, ein Streckensegment K + 1 bildender Mobilfunkstationen 5, 6 kann auf die Ortung des Fahrzeugs 7 außerhalb dieses Streckensegments K + 1 geschlossen werden. If the position determination is to be determined outside the vehicle 7 to be located, for example in a higher-level control center (not shown in the figure), the mobile radio device 8 must accordingly have at least one transmitter and the mobile radio stations 4 , 5 , 6 each have at least one receiver. The signal emitted by the transmitter of the mobile radio device 8 in a specific frequency is received by the receivers of the mobile radio stations 4 , 5 , 6 . The frequency shifts caused by the Doppler effect are determined in each of the mobile radio stations 4 , 5 , 6 and the signs of the frequency shifts are compared with one another. The location of the vehicle 7 within this segment K is deduced from the different signs of the frequency shifts of two mobile radio stations 4 , 5 forming a segment K. The location of the vehicle 7 outside of this route segment K + 1 can be inferred from the same sign of the frequency shifts of two mobile radio stations 5 , 6 forming a route segment K + 1.

Vorteilhafterweise befinden sich die Mobilfunkstationen 4, 5, 6 in der Nähe des Fahrwegs, da somit die Genauigkeit der Ortungsverfahren erhöht wird. Bei der Anwendung insbesondere im Schienenfahrzeugbereich ist weiterhin vorteilhaft, dass streckenseitige GSM-R Antennen beispielsweise innerhalb von 5 m quer zum Gleis liegen, so dass die Änderung der Dopplerfrequenz f zwischen dem mit Mobilfunkgerät 2, 8 ausgerüsteten Fahrzeug 1, 7 und den streckenseitigen Antennen der Mobilfunkstationen 4, 5, 6 in der Nähe der Antennen sehr stark ist. The mobile radio stations 4 , 5 , 6 are advantageously in the vicinity of the route, since the accuracy of the locating method is thus increased. When used in particular in the rail vehicle sector, it is also advantageous that the GSM-R antennas on the track side lie, for example, within 5 m across the track, so that the change in the Doppler frequency f between the vehicle 1 , 7 equipped with the mobile radio device 2 , 8 and the track antennas on the track Cellular stations 4 , 5 , 6 in the vicinity of the antennas is very strong.

Die Sender bzw. die Empfänger können beispielsweise permanent oder in Intervallen senden bzw. empfangen. Weiterhin, ist es möglich, die Sendereichweite der Sender und/oder die Empfangsreichweite der Empfänger zu begrenzen, um Störsignale zu verringern. The transmitters or the receivers can, for example, be permanent or send or receive at intervals. Furthermore, it is possible, the transmission range of the transmitter and / or the Limit the reception range of the receiver to avoid interference signals reduce.

Claims

1. A method for locating vehicles, in particular rail vehicles, characterized in that
a signal is emitted in at least one specific frequency from at least one transmitter of at least one mobile radio station ( 3 ) outside a vehicle ( 1 ) to be located, lying along a route of the vehicle ( 1 ),
the signal emitted by the transmitter is received by a receiver of a mobile radio device ( 2 ) within the vehicle ( 1 ) to be located and
the change in the frequency of the received signal is detected and evaluated.

2. Method for locating vehicles, in particular rail vehicles, characterized in that
a signal of at least one specific frequency is emitted by a transmitter of a mobile radio device ( 2 ) within a vehicle ( 1 ) to be located,
the signal emitted by the transmitter is received by at least one receiver of at least one mobile radio device ( 3 ) outside the vehicle ( 1 ) to be located and
the change in the frequency of the received signal is detected and evaluated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency caused by the Doppler effect, shifted relative to the carrier frequency of the signal (Doppler frequency) is determined, the change in the shift in the Doppler frequency is evaluated, in particular a change of sign of this Doppler frequency shift is detected and as a location of the vehicle ( 1 ) is interpreted at a position (O) of a route perpendicular to the mobile radio station ( 3 ).

4. Method for locating vehicles, in particular rail vehicles, characterized in that
Transmitters of at least two mobile radio stations ( 4 , 5 , 6 ) each transmit at least one signal with specific frequencies outside a vehicle ( 7 ) to be located,
at least one receiver of at least one mobile radio device ( 8 ) within one of the vehicle ( 7 ) receives the signals emitted by the transmitters of the mobile radio stations ( 4 , 5 , 6 ) and
the Doppler frequency shifts to the carrier frequency of the transmitted signals are determined and the signs of the Doppler frequency shifts are compared with one another.

5. Method for locating vehicles, in particular rail vehicles, characterized in that
at least one transmitter of a mobile radio device ( 8 ) within a vehicle ( 7 ) to be located transmits a signal with at least one specific frequency,
Receivers of at least two mobile radio stations ( 4 , 5 , 6 ) outside the vehicle ( 7 ) receive the signal emitted by the transmitter of the mobile radio device ( 8 ) and
the Doppler frequency shifts to the carrier frequency of the transmitted signals are determined and the signs of the Doppler frequency shifts are compared with one another.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that by different signs of the Doppler frequency shifts of two, a route segment (R) forming mobile radio stations ( 4 , 5 ) on the location of the vehicle ( 7 ) within this route segment (K) and / or by identifying the Doppler frequency shifts of two mobile radio stations ( 5 , 6 ) forming a route segment (K + 1), the location of the vehicle ( 7 ) outside this route segment (K + 1) is inferred.

7. Device for locating vehicles, in particular rail vehicles, in particular for performing a method according to one of the preceding claims, characterized by
at least one transmitter inside and / or outside a vehicle ( 1 , 7 ) to be located, the transmitter transmitting a signal with at least one specific frequency,
at least one receiver outside and / or inside the vehicle ( 1 , 7 ), the receiver receiving the signal from the transmitter,
at least one evaluation circuit which is connected to the receiver, the evaluation circuit determining and evaluating the change in the Doppler frequency shifts and / or the Doppler frequency shifts.

8. The device according to claim 7, characterized in that the at least one, outside the vehicle to be located ( 1 , 7 ) arranged transmitter and / or receiver in the vicinity of a route of the vehicle ( 1 , 7 ), preferably a maximum of 5 m from the route is located away.

9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that the evaluation circuit contains means which determines the Doppler frequency shifts, detects a sign change of these Doppler frequency shifts and as a location of the vehicle ( 1 ) at a position (O) of a route perpendicular to the outside of the to be located Vehicle ( 1 ) arranged transmitter and / or receiver interpreted.

10. The device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the evaluation circuit contains means which by different signs of the Doppler frequency shifts two, a route segment (K) forming mobile radio stations ( 4 , 5 ) on the location of the vehicle ( 7 ) within this Close route segment (K) and / or by locating the same sign of the Doppler frequency shifts of two mobile radio stations ( 5 , 6 ) forming a route segment (K + 1), conclude that the vehicle ( 7 ) is located outside this route segment (K + 1).

11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized characterized that sender and / or receiver part of a GSM-R network.