CN102387952B

CN102387952B - 用于核查轨道存在的方法和装置

Info

Publication number: CN102387952B
Application number: CN200980158011.XA
Authority: CN
Inventors: Y·克拉里索
Original assignee: Siemens SAS
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: CA2754964A1; KR20110129947A; EP2406116A1; BRPI0924441B1; US8599017B2; CN102387952A; US20120006946A1; BRPI0924441A2; CA2754964C; EP2406116B1; WO2010102676A1; KR101540501B1

Abstract

本发明描述了用于核查被引导车辆的至少一个引导轨道(1)的存在的方法和装置，所述装置包括：位于轮子(3)下游的第一检测器(41)，所述第一检测器(41)能够检测所述轨道(1)的存在并且能够向核查部件(5)传输关于所述轨道的所述存在的第一信号(S_A)。所述装置的特征在于：位于所述轮子上游的第二检测器(42)能够与所述第一检测器(41)并联连接，并且能够检测所述轨道(1)的所述存在；所述第二检测器(42)能够向所述核查部件(5)传输关于所述轨道的所述存在的第二信号(S_B)。

Description

用于核查轨道存在的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于实时监控轮子在轮子的轨道上正确入轨的方法和装置。

特别地，本发明涉及检测和核查用于引导被引导车辆的轨道的存在。

背景技术

特别地，术语“被引导车辆”指的是公共交通装置（例如：公交车、无轨电车、有轨电车、地铁、火车或火车单元等），对于这些公共交通装置，安全方面是非常重要的，并且由至少一个轨道保证引导。尽管这些系统已经在不检测入轨或脱轨的情况下运行至今，但是目前和未来的安全规范要求与入轨有关的附加安全装置。特别地，所述轨道用于在所述轮子沿着所述轨道通过旋转来移动的时候来引导所述轮子，所述轮子可以例如是滚轮（galet）。

文档FR 2909061 A1（或者WO2008074942 A1）说明了一种用于检测脱轨危险并且排出在通过轨道来引导车辆的通道上的碎屑或物品的装置。脱轨检测基于失去滑块和轨道之间的电接触，所述接触的失去于是引起紧急制动。所述滑块独一无二地适于轨道的几何形状，以保证与轨道尽可能好的电接触。另一方面，所述滑块遭受外界限制环境，该外界限制环境在某些情况下会不利于检测的可靠性，尤其是在尽管正确入轨还失去电接触的时候。然而，本发明不涉及适于单一轨道几何形状的检测模型，而是允许克服与通过电接触进行的检测有关的缺陷，尤其是与电接触自身有关的问题，同时获得其他优点。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种简单、确定和可靠的、被引导车辆的引导安全化方法和装置，理想地，所述方法和装置能够独立于轨道几何构造地适于任何类型由轨道来引导的车辆。

本发明的另一个目的在于开发一种轨道存在的检测和核查的解决方法，该解决方法在外界限制环境中是有效的。

外界限制环境指的是有灰尘、有污垢、有振动和气象变化，例如温度变化（-33°C至50°C）或湿度变化，结冰等。因此，如果所述方法和所述装置允许确定地检测脱轨或不良入轨，那么所述方法和所述装置就是确定的，如果所述方法和所述装置允许避免虚假检测（例如：在正确入轨的时候检测到脱轨），那么所述方法和所述装置就是可靠的。

为了所述目的，本发明提出了如下所述的一种装置和一种方法。

根据一种用于核查被引导车辆的至少一个引导轨道的存在的方法，所述方法特别地与所述被引导车辆的入轨安全化有关，并且包括：

- 借助于位于轮子下游的第一检测器进行所述轨道的存在的第一检测，所述轮子尤其可以是滚轮；

- 由所述第一检测器向核查部件（organe de contrôle）传输关于所述轨道的所述存在的第一信号，

根据本发明的方法的特征在于：

- 将至少一个第二检测器与所述第一检测器并联连接，所述第二检测器位于所述轮子或特别地所述滚轮的上游；

- 借助于所述第二检测器进行所述轨道的存在的第二检测；

- 由所述第二检测器向所述核查部件传输关于所述轨道的所述存在的第二信号。

为了避免歧义，从定义上说，“上游”和“下游”分别指的是在与轨道关联的参照系中，移动来源的方向和移动要去的方向。检测器的下游位置指的是所述检测器在轮子移动时位于所述轮子的前方，而上游位置则指的是所述检测器在所述轮子的后方，即相对于轮子的移动位于所述轮子的后方。因此，上游检测器和下游检测器沿着轨道的纵轴线在轮子的两侧框住轮子。

此外，根据本发明的核查方法的特征在于，无论是所述第一检测还是所述第二检测，所述检测都与所述轨道无接触地实时实施。特别地，不仅是检测，而且由所述检测器向核查部件指示轨道的存在或缺失也是实时实施的，以使得核查部件实时监控和了解入轨的状态。有利地，对轮子在其轨道上的入轨的实时监控改进了被引导车辆的引导安全。

此外，特别地，根据本发明的核查方法的特征在于，在轮子下游的第一支撑上安装第一检测器，并在所述轮子上游的第二支撑上安装第二检测器，所述支撑被固定在例如承载所述轮子的臂上，或者特别地，被固定在滚轮承载臂上。

另一方面，特别地，根据本发明的核查方法的特征在于，如果所述第一和第二信号中至少一个指示轨道的存在，则由核查部件来指示或确认轨道存在状态，即正确入轨的状态。特别地，核查部件核查至少一个位于被引导车辆的至少一个端部的轮子的入轨情况。只要分别来自于与同一轮子关联的两个检测器的两个信号中的至少一个指示轨道的存在，入轨状态就被核查部件认为是正确的，因此核查部件能够确认轨道存在状态。相反地，一旦分别来自与同一轮子关联的两个检测器的两个信号均指示轨道缺失，核查部件就能够指示脱轨。特别地，由核查部件来指示脱轨的后果是例如被引导车辆的紧急制动，由例如核查部件向控制站发送提醒信号或警告信号，以及由运营人员在所述紧急制动现场检查所述制动的原因和后果，其中所述紧急制动导致所述车辆的紧急停止。

同样地，所述每个检测（即：第一和第二检测）基于在通过所述核查部件来核查所述轨道的存在时使用至少一个逻辑运算子。例如，位于同一轮子两侧的所述检测器并联地连接，以实现“或”逻辑，该“或”逻辑允许核查部件在一个或另一个检测器检测到轨道存在并将该存在通知核查部件的时候考虑正确入轨的状态。有利地，检测器按照“或”逻辑的并联连接允许摆脱很多问题，例如：

- 所有性质的轨道空隙（例如：鱼尾板连接接头、膨胀接头、绝缘接头、岔道空隙）：在这种情况下，当一个检测器指示轨道缺失，而另一个还没有位于所述空隙处的检测器指示所述轨道存在时，这允许核查部件确认正确入轨；

- 被引导车辆相对于轨道的姿态效应，例如承载所述轮子的臂（例如：滚轮承载臂或车轴盒（boite d'essieu））的姿态（assiette）变化，以及通道剖面和/或车辆动态的组合效应：在这种情况下，会潜在地造成警报或紧急制动的、一个检测器相对于轨道的远离由另一个检测器相应的靠近来补偿，以使得所述检测器中总是有至少一个检测到轨道存在；

- 检测器的故障：在一个检测器发生故障的情况下，另一个检测器总是能够指示轨道的存在，此外，核查部件能够指示表示连续的轨道缺失的检测器故障。

此外，所述检测器的并联连接因此允许获得很多的改进。例如，过滤所述检测器中一个的虚假警报、改进在其上安装所述检测器的滚轮承载臂的姿态变化的容差，或者改进在存在由非金属绝缘材料制成的轨道接头的时侯轨道存在的检测的可靠性。

另一方面，特别地，根据本发明的核查方法的特征在于，所述检测中至少一个借助于接近度检测器（détecteur de proximité）来进行，以成为接近度检测。有利地，但非穷尽性地，所述接近度检测基于电容效应或电感效应，或电容效应和电感效应的组合，以检测例如对应于轨道存在的金属接近。有利地，不与轨道接触并特别地基于电容和/或电感效应的所述接近度检测不仅允许避免与灰尘有关的问题，还允许在尤其限制所述被引导车辆及其所有部件的运行的环境中核查轨道的存在。

最后，来自于核查部件或者直接来自于检测器的轨道存在或缺失的逻辑信息与通常也位于被引导车辆端部的障碍检测装置的串联接线特别地允许将轨道存在的核查装置和障碍检测相结合。

根据一种用于核查被引导车辆的至少一个引导轨道的存在的装置，该装置与所述被引导车辆的入轨安全化有关，并且包括：

- 位于轮子下游的第一检测器，所述轮子特别地是滚轮，并且所述检测器能够检测所述轨道的存在，并且能够向核查部件传输关于所述轨道的所述存在的第一信号，

根据本发明的装置的特征在于：

- 位于所述轮子或特别地所述滚轮上游的第二检测器能够与所述第一检测器并联连接，并且能够检测所述轨道1的所述存在；

- 所述第二检测器能够向所述核查部件传输关于所述轨道的所述存在的第二信号。

特别地，根据本发明的装置的特征在于，所述检测器能够实现不与所述轨道接触的实时检测。特别地，所述检测器不仅能够实时检测所述轨道的存在，而且能够实时向核查部件指示所述轨道的存在或缺失，以使得核查部件能够实时监控和了解正确入轨状态，即轨道的存在或缺失。

另外，特别地，根据本发明的装置的特征在于，通过使用至少一个逻辑运算，所述核查部件能够确认正确入轨的状态，即确认轨道存在的状态。特别地，通过使用“或”逻辑，核查部件能够确定/确认轨道的存在，即如果所述第一和第二信号中至少一个检测并且指示轨道存在的话。有利地，借助于如“或”逻辑功能的逻辑运算子来监控所述轨道的存在这一功能允许过滤所述检测器中一个的虚假警报，而且还允许改进滚轮承载臂相对于轨道的姿态变化的检测容差，以使得当传感器中的一个远离轨道并且指示轨道缺失时，另一个传感器对应地靠近轨道并且指示轨道的存在。由于在这种情况下，一个检测器指示轨道存在，“或”逻辑运算允许核查部件得出所述轨道存在的结论，因此确定/确认正确入轨的状态。同样地，如“或”的逻辑运算子的使用改进了尤其是由非金属绝缘材料制成的轨道接头的检测容差。事实上，当轮子在非金属接头上经过时，在所述非金属接头上方经过的第一检测器指示轨道缺失，然而同时，离第一检测器足够远以在轨道的对面而不在接头对面的第二检测器则指示轨道存在。因此，由于至少第二检测器指示轨道存在，核查部件会得出正确入轨的结论，并且不会向例如任何核查站发出警报。

特别地，根据本发明的装置的特征在于，至少一个所述检测器是接近度检测器，例如金属接近度检测器。特别地，根据本发明的装置的特征在于，所述检测器借助于电容或电感接近度检测来检测轨道的存在。通常，接近度检测不限于基于电容或电感效应的检测，而是还可以例如基于这些效应的组合。有利地，尤其是借助于电容或电感检测器进行的、不与轨道接触的检测允许避免与灰尘有关的问题。此外，接近度检测器能够在特别限制的环境中工作。

此外，特别地，根据本发明的装置的特征在于第一和第二检测器支撑分别在所述轮子的上游和下游固定在承载所述轮子的臂上，第一和第二检测器分别固定在这些支撑上。特别地，所述臂为滚轮承载臂。有利地，检测器在所述轨道上方或特别地在所述轨道附近的、在所述轮子上游和下游的定位允许在所述检测器所述并联连接时，改进轨道存在检测的可靠性。

附图说明

最后，借助于附图提供一个实施和应用例。在附图中，图1为用于核查轨道存在的装置的一个实施例。

具体实施方式

作为示例，图1示出了一种用于核查被引导车辆的至少一个引导轨道1的存在的装置，该装置与所述被引导车辆的入轨的安全有关，并包括：

- 第一检测器41，该第一检测器位于轮子或特别地滚轮3的下游，即在所述轮子或所述滚轮的移动方向上位于轮子或滚轮的前方，所述检测器41能够检测所述轨道1的存在，并且能够向核查部件5传输关于所述轨道的所述存在的第一信号S_A，

所述装置的特征在于：

- 位于所述轮子或所述滚轮3上游，即在所述轮子或滚轮的移动方向上位于所述滚轮或所述轮子后方的第二检测器42能够与所述第一检测器41并联连接，并且能够检测所述轨道1的存在；

- 所述第二检测器42能够向所述核查部件5传输关于所述轨道1的所述存在的第二信号S_B。

特别地，对于要监控其入轨情况的每个轮子，可以安装检测系统，该检测系统包括至少两个金属接近度检测器41、42，所述两个金属接近度检测器与至少一个核查部件5连接，并向该核查部件传输关于所述轨道的存在的信号S_A、S_B。特别地，所述两个检测器是相同的，并且具有同样的轨道检测特征。有利地，单一核查部件5能够监控多个轮子、尤其是位于所述被引导车辆端部的轮子的入轨情况，以至少保证被引导车辆的端部正确入轨。在这种情况下，与多个轮子关联的检测器每个都向同一核查部件传输关于所述轨道的存在的信号。然后，核查部件能够处理这些关于所述轨道的存在的信息，所述信息由每个所述检测器所传输的所述信号来承载。

有利地，检测器41、42可以尽可能靠近轮子和轨道之间的接触区域地固定在车轴盒上或固定在联结于轮子的外滚动壳的同等部件（例如：滚轮承载臂2）上，以使得所述轨道的至少一部分包括在所述检测器41、42的检测锥411、421中。所述检测锥对应于检测器能够检测到轨道存在的空间区域。

此外，特别地，并联的检测器提供干接触二进制信息（information binaire à contact sec），例如，当轨道在检测器的对面存在时是闭合的，而当轨道不在检测器对面时是打开的。同样地，不用于检测轨道存在的、每个检测器的“休息”接触（contact “repos”）可以用于检测检测器的休眠故障，而不用等待通过警报来发现故障。“休息”接触指的是当机电装置没有通电时的接触状态，该状态根据情况可以是打开或闭合的。另一方面，学习式检测器（例如：金属环境记忆检测器）可以在与其他金属件（例如：轮缘）的持续接近会干扰检测的情况下使用。

另一方面，有利地，核查部件能够与障碍检测装置串联接线，以结合所述轨道存在核查装置和所述障碍检测装置，该障碍检测装置通常位于被引导车辆的端部。

总之，根据本发明的方法和装置相对于现有方法和装置具有多个优点，这些优点在于：

- 根据本发明的方法和装置保证独立于标称轨道空隙地检测轨道存在；

-根据本发明的方法和装置保证独立于轨道几何构造地检测轨道存在；

- 根据本发明的方法和装置改进了在承载所述轮子的臂的姿态相对于轨道变化时所述轨道的检测；

- 根据本发明的方法和装置允许过滤在传感器上的虚假警报；

- 根据本发明的方法和装置允许在限制的检测环境条件下、尤其是在有灰尘、极端温度和高湿度时检测轨道存在。

Claims

1.一种用于核查被引导车辆的至少一个引导轨道（1）的存在的方法，所述方法包括：

- 借助于位于轮子（3）下游的第一检测器（41）进行所述轨道的存在的第一检测；

- 由所述第一检测器（41）向核查部件（5）传输关于所述轨道（1）的所述存在的第一信号（S_A），

所述方法的特征在于：

- 将至少一个位于所述轮子（3）上游的第二检测器（42）与所述第一检测器（41）并联连接；

- 借助于所述第二检测器（42）进行所述轨道的存在的第二检测；

- 由所述第二检测器（42）向所述核查部件（5）传输关于所述轨道（1）的所述存在的第二信号（S_B）。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一检测和所述第二检测与所述轨道无接触地实时实施。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果至少一个所述信号（S_A、S_B）指示轨道存在，则所述核查部件（5）确认正确入轨的状态。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二检测中的至少一个借助于接近度检测器来进行。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述轮子下游的第一支撑上安装所述第一检测器，并在所述轮子上游的第二支撑上安装所述第二检测器，所述第一和第二支撑被固定在承载所述轮子的臂（2）上。

6.一种用于核查被引导车辆的至少一个引导轨道（1）的存在的装置，该装置包括：

- 位于轮子（3）下游的第一检测器（41），所述第一检测器（41）能够检测所述轨道（1）的存在，并且能够向核查部件（5）传输关于所述轨道的所述存在的第一信号（S_A），

所述装置的特征在于：

- 位于所述轮子上游的第二检测器（42）能够与所述第一检测器（41）并联连接，并且能够检测所述轨道（1）的所述存在；

- 所述第二检测器（42）能够向所述核查部件（5）传输关于所述轨道的所述存在的第二信号（S_B）。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一和第二检测器（41、42）能够实现与所述轨道（1）无接触的实时检测。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通过使用至少一个逻辑运算，所述核查部件（5）能够确认正确入轨的状态。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一和第二检测器（41、42）中的至少一个是接近度检测器。

10.如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，第一检测器支撑和第二检测器支撑分别在所述轮子（3）的上游和下游固定在承载所述轮子（3）的臂（2）上，并且所述第一和第二检测器（41、42）分别固定在这些支撑上。

11.如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一和第二检测器（41、42）借助于电感/电容检测来检测轨道（1）的存在。

12.如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一和第二检测器（41、42）借助于电容检测来检测轨道（1）的存在。