BRPI0707110A2 - método para estender a faixa de medição de um dispositivo de medição e dispositivo de medição correspondente - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA ESTENDER A FAIXA DE MEDIçãO DE UM DISPOSITIVO DE MEDIçãO E DISPOSITIVO DE MEDIçãO CORRESPONDENTE. A presente invenção refere-se a um método para estender a faixa de medição de um dispositivo de medição que compreende uma antena (D) para determinar uma velocidade e/ou um trajeto, especialmente aquele de um veículo em trilho (F) acima do terreno (G) com base no princípio Dop-pler e um dispositivo de medição que é adequado para realizar dito método. A intenção da invenção é permitir que mesmo baixas velocidades até a parada sejam medidas. Para esta finalidade a antena (D) é ajustada oscilante e a velocidade e/ou o trajeto são determinados articulando o sinal medido com um sinal oscilante.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA ESTENDER A FAIXA DE MEDIÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO E DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO CORRESPONDENTE".

A presente invenção refere-se a um método para estender a fai-xa de medição de um dispositivo de medição que tem uma antena para de-terminar uma velocidade de e/ou um trajeto, em particular de um veículo emtrilho, sobre o terreno com base no efeito ao Doppler, e a um dispositivo demedição para realizar o método.

A descrição a seguir é relativa, essencialmente, à aplicação desensores de radar Doppler na determinação da velocidade e/ou trajeto deveículos em trilho sem que a invenção seja restringida a esta aplicação es-pecífica. A invenção pode ser utilizada para qualquer movimento relativo, emparticular em processos de fabricação industrial ou veículos de todos os ti-pos.

Sistemas modernos de controle de trem requerem determinaçãoprecisa do trajeto e/ou da velocidade dos trens. Métodos de medição de ve-locidade tradicionais são baseados em transmissores de pulso radar. Estesgeram um número de pulsos definido sempre que a roda gira. A avaliaçãodos intervalos de tempo entre estes pulsos produz um valor de velocidade.Deslizamento quando desligando ou freando, travamento durante o processode frenagem e uma mudança na circunferência da roda provocada por des-gaste pode, contudo, falsear a velocidade medida, em uma maneira insatis-fatória. Para verificar o valor medido e aumentar segurança, as revoluçõesde duas rodas que estão tão afastadas quanto possível não acionadas oufreadas, são usualmente sensoriadas. Um dos dois transmissores de pulsoradar é substituído de forma crescente por um sensor radar Doppler.

Devido a um sinal que é emitido pela antena Doppler que é refle-tido de maneira difusa na superfície subjacente, uma pequena proporçãoretorna para a antena Doppler. No sensor radar Doppler um sinal Doppler debaixa freqüência, que é diretamente proporcional à velocidade do trem, éproduzido por mistura de freqüência do sinal de transmissão e sinal refletidode recepção quando o sensor radar Doppler move em relação à superfíciesubjacente.

Contudo, até agora não foi possível prescindir totalmente trans-missores de pulso de trajeto e assim evitar as desvantagens acima mencio-nadas uma vez que a avaliação do efeito Doppler em velocidades muito bai-xas contraria seus limites. A velocidade mínima mensurável está acima deum limiar tolerável aqui. Até agora tem sido impossível dispensar o transmis-sor de pulso de trajeto do ponto de vista de tecnologia de segurança. Emadição ã detecção de uma velocidade muito baixa ou de um estado estacio-nário do trem, o transmissor de pulso de trajeto é também utilizado para di-vulgar a falha do sensor radar Doppler.

A invenção está baseada no objetivo de tornar disponível ummétodo para estender a faixa de medição de um dispositivo de medição dotipo genérico, que permite que a utilização de um transmissor de pulso detrajeto adicional seja dispensado. Além disto, existe o objetivo de modificarum dispositivo de medição para realizar o método.

Em termos do método, o objetivo é alcançado fazendo com quea antena mova em uma maneira oscilante e determinando a velocidade e/ouo trajeto, por meio de combinar de maneira lógica um sinal medido com umsinal de oscilação. Uma vez que o dispositivo de medição possa receber umprojeto que é confiável em termos de tecnologia de sinalização, com quais-quer falhas na seção medida sendo diretamente divulgadas, é possível pres-cindir de um sensor adicional, em particular transmissor de pulso de trajeto.A precisão do sensoriamento do trajeto/velocidade pode ser aumentada umavez que as influências acima mencionadas, em particular devido a desliza-mento de roda, são eliminadas. Isto ao final aumenta o rendimento dos sis-temas de controle de trem.

Como resultado da oscilação da antena, um sinal global que po-de ser avaliado é obtido mesmo em velocidades muito baixas e no estadoestacionário. Tudo isto é necessário para assegurar que o sinal oscilanteestá acima do limiar de medição do dispositivo de medição.

De acordo com a reivindicação 2, o movimento oscilante da an-tena é preferivelmente gerado de forma mecânica, piezelétrica, eletromagné-tica ou hidráulica.

De acordo com a reivindicação 3, o movimento oscilante é prefe-rível na forma de oscilações paralelas à direção do movimento do veiculo emtrilho. O paralelismo resulta em uma simplificação da combinação lógica dosinal medido com o sinal de oscilação.

De acordo com a reivindicação 4, a velocidade pode ser deter-minada a partir da diferença entre uma velocidade medida e uma velocidadede oscilação. A avaliação também pode ser realizada com base na informa-ção de trajeto. Em uma modalidade particularmente vantajosa, a oscilaçãoda antena é aqui orientada na direção de movimento do veículo em trilho,como resultado do que a velocidade que é medida pelo dispositivo de medi-ção e a velocidade de oscilação específica do sistema podem ser considera-das como simples variáveis escalares.

A oscilação específica do sistema é predefinida em termos defreqüência e amplitude, caso em que, de acordo com a reivindicação 5, umajuste fixo destes valores ou um ajuste que é controlado pela velocidade noterreno é fornecido com uma ordem de grandeza na qual o limiar de respos-ta do dispositivo de medição é excedido. Isto assegura que um sinal global,que pode ser avaliado, é também gerado quando o veículo em trilho está emum estado estacionário.

De acordo com a reivindicação 6, um dispositivo de medição pa-ra realizar o método é equipado com uma antena oscilante e um dispositivode avaliação para combinar de maneira lógica o sinal medido com o sinal deoscilação.

A invenção será explicada em mais detalhe abaixo por meio deuma modalidade tomada como exemplo, a qual está ilustrada de maneirafigurativa.

A única figura mostra o método de operação do método de acor-do com a invenção para estender a faixa de medição de um dispositivo demedição com base no efeito Doppler em uma ilustração esquemática.

O veículo F que move sobre o terreno G a uma velocidade Vfzgestá ilustrado. Uma antena Doppler D que é conectada a um dispositivo deavaliação A é montada no lado de baixo do veículo F. A antena Doppler D eo dispositivo de avaliação A são os componentes os mais essenciais do dis-positivo de medição que está configurado como um sensor radar Doppler.Para reduzir o limiar da faixa de medição do sensor radar Doppler de modoque um sinal global mensurável vmess seja produzido mesmo em velocidadesmuito baixas que se situam tão afastadas quanto o estado estacionário doveículo F, a antena Doppler D é feita mover em uma maneira oscilante vosccom uma freqüência específica e uma amplitude específica. No dispositivode avaliação A, a velocidade de oscilação Vqsz é subtraída da velocidademedida vmess e a velocidade vfzg do veículo sobre o terreno G é determinadaa partir daí. A velocidade medida Vmess é obtida a partir da correlação k deum sinal que é irradiado por uma antena Doppler D com um sinal Fempf que érefletido pelo terreno G e recebido pela antena Doppler. A avaliação podeaqui também ser realizada com base na informação de trajeto.

Claims (6)

1. Método para estender a faixa de medição de um dispositivode medição que tem uma antena (D) para determinar uma velocidade e/ouum trajeto, em particular de um veículo em trilho (F) sobre terreno (G) combase no efeito Doppler, caracterizado pelo fato de a antena (D) ser feita paramover em uma maneira oscilante e a velocidade e/ou o trajeto serem deter-minados combinando de maneira lógica um sinal medido com um sinal deoscilação.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de o movimento oscilante ser gerado de forma mecânica, piezoelétrica,magneto-elétrica ou hidráulica.

3. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de o movimento oscilante ser gerado na forma deoscilações paralelas a uma direção de movimento, em particular de um veí-culo em trilho (F).

4. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de a velocidade (vfzg) ser determinada a partir da dife-rença entre uma velocidade medida (Vmess) e uma velocidade de oscilação(v0Sz).

5. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de a freqüência e a amplitude da oscilação seremajustadas de maneira permanente, ou serem controladas como uma funçãoda velocidade, de tal maneira que um limiar de resposta do dispositivo demedição é excedido.

6. Dispositivo de medição para realizar um método como defini-do em uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a an-tena (D) ser conectada a um dispositivo para gerar um movimento oscilante,e um dispositivo de avaliação (A) ser fornecido para combinar de maneiralógica a sinal medido com o sinal de oscilação.