CN102849091B - 列车传感器单元、列车位置感应系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于感应基于无线电通信的列车的列车传感器单元、列车位置感应系统及该系统的列车位置感应方法，尤其提供一种用于感应基于无线电通信的列车以将列车感应信息发送至控制单元的列车传感器单元，所述列车传感器单元包括传感器单元、控制器单元和通信单元。所述传感器单元获取与列车行驶的环境有关的环境信息。所述控制器单元基于获取的环境信息来判定列车是否存在。如果列车存在，则所述通信单元以无线方式将所述列车感应信息发送至所述控制单元。
Description
相关申请的交叉引用
本申请在35U.S.C119下要求申请号为10-2011-0062549的韩国专利申请(于2011年6月27日提交)的优先权的利益，该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及用于感应基于无线电通信的列车的传感器单元、列车位置感应系统、和该系统的列车位置感应方法，尤其涉及用于感应基于无线电通信的列车的传感器单元、列车位置感应系统、和该系统的列车位置感应方法，其防止列车碰撞并且保持列车之间的距离并且用于信息设备中。
背景技术
在铁路领域的信号控制设备技术包括各种信号装置技术和控制系统技术，以防止列车事故，确保安全驾驶并且有效地操作列车。
常规的列车位置感应系统需要大容量的轨道电路，成本高昂，并且难于进行维修和维护。另外，在没有列车的情况下，电流施加于空闲的轨道电路，这导致待机电力消耗。
此外，在列车内收集列车的当前位置信息，在地面上并未设置单独的感应装置，因此，使得列车中的设备以及列车与地面之间的通信变得不稳定。
发明内容
实施例提供了一种列车位置感应系统，其包括无线通信设备和用于感应基于无线电通信的列车的多个传感器单元，以在控制单元处感应列车的位置。
能够以经济节约的方式安装、维修和维护传感器单元，并且能够灵活地改变其安装位置。另外，传感器单元具有简单的配置并且以小的间隔排列，从而能更精确地感应列车的位置。
此外，控制单元识别列车的位置，并且将所述位置与在列车内识别出的位置进行比较，从而提高在列车内识别出的位置的可靠性。
在一个实施例中，一种列车传感器单元用于感应基于无线电通信的列车以将列车感应信息发送至控制单元，所述列车传感器单元包括：传感器单元，其获取与列车行驶的环境有关的环境信息；控制器单元，其基于获取的环境信息来判定列车是否存在；以及通信单元，如果列车存在，则所述通信单元以无线方式将列车感应信息发送至所述控制单元。
在另一实施例中，一种列车位置感应系统，其用于感应基于无线电通信的列车的位置，所述列车位置感应系统包括：多个列车传感器单元，其判定列车是否在铁路上行驶以发送列车感应信息；以及控制单元，其接收所述列车感应信息以识别列车的位置。
在另一实施例中，一种列车位置感应系统的列车位置感应方法，所述列车位置感应系统包括控制单元和用于感应基于无线电通信的列车的至少一个列车传感器单元，所述方法包括：获取与列车传感器单元周围的环境有关的环境信息；基于获取的环境信息来判定列车是否存在；如果列车存在，则将来自所述列车传感器单元的列车感应信息发送至所述控制单元；以及基于所述列车感应信息来识别列车的第一位置。
下面将结合附图和描述来阐述一个或多个实施例的细节。通过理解说明书和附图以及通过理解权利要求书，其它特征将是显而易见的。
附图说明
图1是根据一个实施例的示意图，示出了列车位置感应系统，列车位置感应系统包括用于感应基于无线电通信的列车的传感器单元。
图2是示出图1的传感器单元的框图。
图3是示出根据第一实施例的列车位置感应方法的流程图。
图4是示出根据第二实施例的列车位置感应方法的流程图。
具体实施方式
在下面的描述和权利要求的范围中使用的术语，并不局限于在字典中出现的术语，仅仅用于解释特定的示例性实施例，而不限制本发明。
因此，此处给出的描述仅是出于举例说明的目的的优选示例，并非意于限制本发明的范围，因此，应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明做出其它的等同方案和改进方案。
根据实施例，能够达到以下效果。
第一，用于感应基于无线电通信的列车的传感器单元包括低成本的零件，以降低安装和维护的成本，并且使用无线方法便于传感器单元的安装和改进。
第二，由于传感器单元具有简单的配置，因而可以小的间隔来排列传感器单元，并且传感器单元更精确地检测列车的位置。
第三，在地面上感应列车，从而解决了在列车中感应列车的方法的局限性，因此能精确且安全地感应列车。
图1是根据一个实施例的示意图，示出了列车位置感应系统，列车位置感应系统包括用于感应基于无线电通信的列车的传感器单元。
参照图1，根据当前实施例的列车位置感应系统可以包括用于感应基于无线电通信的列车的多个列车传感器单元100，以及控制单元300。
列车传感器单元100可以感应在铁路上行驶的列车的存在。
为此目的，列车传感器单元100感应用于判定列车是否行驶的环境信息。
列车传感器单元100可以将列车感应信息发送至控制单元300。列车感应信息可以包括用于判定是否感应列车的信息、列车传感器单元100的标识信息，以及列车传感器单元100的位置信息。
当列车传感器单元100中的一个感应到行驶的列车时，可以将列车传感器单元100的标识信息发送至控制单元300。列车传感器单元100的标识信息用于将列车传感器单元100相互区分开，并且所述标识信息可以包括列车传感器单元100的各自的标识(ID)号。
控制单元300接收列车传感器单元100的标识信息，以检测列车的位置。特别地，控制单元300可以具有列车传感器单元100的位置信息，所述位置信息对应于列车传感器单元100的标识信息。当控制单元300接收列车传感器单元100的标识信息时，可以基于列车传感器单元100的位置信息来检测列车的位置。
如上所述，当列车传感器单元100感应到行驶的列车时，可以将标识信息和位置信息发送至控制单元300。控制单元300可以基于所述标识信息和位置信息来检测列车的位置。
列车传感器单元100可以在铁路的一侧以恒定间隔排列。根据一个实施例，列车传感器单元100之间的距离可以小于列车的长度。在这种情况下，控制单元300接收来自布置在铁路上多个位置处的列车传感器单元100的列车感应信息，从而精确地检测列车所处的路段。也就是说，在列车集中的路段、或者出现隘道的路段，可以减小列车传感器单元100之间的距离，以便精确地检测列车的位置。
列车传感器单元100可以被分为第一传感器单元组和第二传感器单元组。第一传感器单元组可以由在后描述的第一控制单元来控制，并且第二传感器单元组可以由在后描述的第二控制单元来控制。因此，减少了由一个控制单元控制的传感器单元的数量，从而能更有效地控制传感器单元。
列车传感器单元100可以通过无线通信网络来与控制单元300进行通信。根据一个实施例，该无线通信网络可以是用于基于通信的列车控制(CBTC)系统的网络。
控制单元300可以基于通过无线通信网络从列车传感器单元100接收到的标识信息和位置信息来检测列车的位置。
控制单元300可以包括第一控制单元和第二控制单元。
第一控制单元和第二控制单元中的每个可以控制多个列车传感器单元100。
第一控制单元可以接收来自第一传感器单元组的标识信息和位置信息，并且第二控制单元可以接收来自第二传感器单元组的标识信息和位置信息。
控制单元300可以基于由第一控制单元和第二控制单元接收到的标识信息和位置信息来检测列车的位置。
这样，当前的实施例，被检测列车的位置用于确定被检测列车和另一列车之间的距离，从而防止列车碰撞。
如上所述，列车位置感应系统包括传感器单元，列车位置感应方法使用低成本的模块，以降低安装和维护的成本，并且使用无线方法以便于传感器单元的安装和改进。
此外，由于传感器单元具有简单的配置，因此可以小的间隔来排列传感器单元，并且更精确地检测列车的位置。
此外，在地面上感应列车，从而解决了在列车中感应列车的方法的局限性，因此能精确且安全地感应列车。
图2是示出列车传感器单元100的框图。
列车传感器单元100可以包括传感器单元110、存储单元120、通信单元130、电源单元140，以及控制器单元150。
传感器单元110感应由当列车在铁路上行驶时和当列车未在铁路上行驶时之间的差别引起的变化，从而感应列车的存在。也即，传感器单元110可以获取与因列车的存在而引起的变化有关的环境信息，并且将所述环境信息发送至控制器单元150。
传感器单元110可以包括声音传感器、振动传感器、红外线传感器、超声传感器以及视觉传感器中的一个。
控制器单元150可以基于从传感器单元110接收到的感应信息来感应列车是否被感应到。根据一个实施例，当传感器单元110包括声音传感器时，所述声音传感器可以测量由于列车经过所述声音传感器而产生的噪声。如果测量到的声音等于或大于基准值，则控制器单元150可以判定出列车经过了所述声音传感器。根据一个实施例，当传感器单元110包括振动传感器时，所述振动传感器可以测量由于列车经过振动传感器而产生的振动。如果测量到的振动等于或大于基准值，则控制器单元150可以判定出列车经过了所述振动传感器。
传感器单元110可以包括上述传感器中的至少一个。由于故障或者其它周围的变化，一个传感器可能未能精确地感应到列车是否经过了传感器。因此，传感器单元110可以包括两个或更多个不同类型的传感器，或者两个或更多个相同类型的传感器。
存储单元120存储了用于将列车传感器单元100相互区分开的标识信息。当控制单元300接收到来自列车传感器单元100的各种类型的信息时，控制单元300也接收列车传感器单元100的标识信息，以鉴别列车传感器单元100。
存储单元120进一步存储列车传感器单元100的位置信息，以识别沿着铁路的列车传感器单元100的位置。列车传感器单元100的位置信息可以对应于列车传感器单元100的标识信息，从而控制单元300能够通过仅仅接收标识信息来识别位置信息。
通信单元130可以通过无线通信网络将对应一个列车传感器单元100的标识信息和位置信息发送至控制单元300。
为此目的，通信单元130可以包括诸如天线的装置，但是并不限于此，因此，还可以包括多种类型的近程通信模块和远程通信模块中的一个。
列车传感器单元100通过通信单元130来发送各自的列车感应信息，从而共享列车感应信息。列车感应信息可以包括用于判定是否感应列车的信息，以及列车传感器单元100的标识信息和位置信息。
电源单元140可以供给用于使列车传感器单元100正常工作的电力。
电源单元140可以是例如电池的无线供电装置。在这种情况下，能够提高列车传感器单元100的可动性，并且能够节省安装和维护的成本。
控制器单元150可以控制列车传感器单元100的整体操作。
控制器单元150可以基于从传感器单元110接收到的环境信息来判定列车是否被感应到。
如果控制器单元150判定出列车被感应到，则控制器单元150可以控制列车感应信息和列车传感器单元100的标识信息以通过通信单元130将其发送至控制单元300。
图3是示出根据第一实施例的列车位置感应方法的流程图。
在上面的描述中参照图2对列车传感器单元100的配置进行了说明。
在操作S101中，列车传感器单元100获取环境信息。列车传感器单元100可以通过传感器单元110来获取与由于列车存在而引起的变化有关的环境信息。
在操作S103中，列车传感器单元100基于获取的环境信息来判定列车是否存在。传感器单元110可以将获取的环境信息发送至控制器单元150，并且控制器单元150可以基于获取的环境信息来判定列车是否存在。
如果列车存在，则在操作S105中，列车传感器单元100将标识信息和位置信息发送至控制单元300。
在操作S107中，控制单元300基于标识信息和位置信息来识别列车的当前位置。
如果列车不存在，则在操作S101中，列车传感器单元100再次获取环境信息。
根据当前的实施例，能够使用列车传感器单元100来精确地检测列车的当前位置，从而防止列车碰撞，并且有效地调整列车之间的距离。
图4是示出了根据第二实施例的列车位置感应方法的流程图。
在操作S301中，列车传感器单元100获取环境信息。
在操作S303中，列车传感器单元100基于获取的环境信息来判定列车是否存在。
如果列车存在，则在操作S305中，列车传感器单元100将标识信息和位置信息发送至控制单元300。
在操作S307中，控制单元300基于标识信息和位置信息来识别作为列车的当前位置的第一位置。
在操作S309中，在行驶的列车内，使用安装在铁路上的应答器(balise)和安装在列车上的天线这两者来识别列车的第二位置。
所述应答器是一种安装在铁路上的将列车的位置信息发送至列车的装置。
在操作S311中，控制单元300接收由列车传感器单元100识别出的第一位置，以及在列车内识别出的第二位置。
在操作S313中，控制单元300将第一位置和第二位置进行比较。如果第一位置和第二位置相同，则在操作S315中，控制单元300确认第二位置作为列车的当前位置。在这种情况下，在列车内对精确地识别出列车的当前位置进行通告。
如果第一位置和第二位置不同，则在操作317中，控制单元300确认第一位置作为列车的当前位置。在这种情况下，在列车内对不精确识别出列车的当前位置进行通告。也就是说，如果第一位置和第二位置不同，则列车可能不会布置于在列车内识别出的第二位置处。
在操作S319中，控制单元300将被确认的第一位置发送至安装在列车上的天线。因此，在列车内识别出，第二位置不是当前位置，而第一位置是当前位置。
这样，根据当前的实施例，由于在列车和控制单元300这两者处均识别到列车的当前位置，所以，可以对在列车内识别出的当前位置是错误的进行通告。因此，能够精确地识别出列车的当前位置，以防止列车碰撞。
尽管已参照多个示例性实施例对实施例进行了说明，然而应当理解的是，本领域技术人员能够设计出落在本公开原理的精神和范围之内的多种其它的改进和实施例。更特别地，可以在本公开、附图及所附权利要求书的范围内对构件和/或主题组合布置的布置进行各种变型和改进。除了构件和/或布置的变型和改进之外，对于本领域技术人员来说，可替代的使用也将是显而易见的。
Claims (9)
1.一种列车传感器单元，其包括：
传感器单元，其获取与列车行驶的环境有关的环境信息，其中，所述传感器单元包括声音传感器和振动传感器；
控制器单元，其基于获取的环境信息来判定列车是否被检测到；以及
通信单元，如果列车被检测到，则所述通信单元以无线方式将列车感应信息发送至控制单元，
其中，所述列车感应信息包括所述列车传感器单元的标识信息、所述列车传感器单元的位置信息及列车是否被检测到的信息，
其中，列车传感器单元通过所述通信单元与其它列车传感器单元共享所述列车感应信息，
其中，如果由所述声音传感器测量到的噪声等于或大于基准值并且由所述振动传感器测量到的振动等于或大于基准值，则所述控制器单元判定出列车存在。
2.根据权利要求1所述的列车传感器单元，进一步包括存储单元，所述存储单元存储所述列车传感器单元的标识信息和位置信息。
3.根据权利要求1所述的列车传感器单元，进一步包括电源单元，所述电源单元以无线方式向所述列车传感器单元供电。
4.一种列车位置感应系统，其用于感应基于无线电通信的列车的位置，所述列车位置感应系统包括：
多个列车传感器单元，其判定列车是否在铁路上行驶，以发送列车感应信息，所述列车传感器单元包括传感器单元，所述传感器单元获取与列车行驶的环境有关的环境信息，其中，所述传感器单元包括声音传感器和振动传感器；以及
控制单元，其接收所述列车感应信息以识别列车的位置，
其中，所述列车感应信息包括所述列车传感器单元的标识信息、所述列车传感器单元的位置信息及列车是否被检测到的信息，
所述多个列车传感器单元中的一个列车传感器单元通过通信单元与另一列车传感器单元共享所述列车感应信息，
其中，如果由所述声音传感器测量到的噪声等于或大于基准值并且由所述振动传感器测量到的振动等于或大于基准值，则控制器单元判定出列车存在。
5.根据权利要求4所述的列车位置感应系统，其中，所述控制单元包括第一控制单元和第二控制单元，
所述列车传感器单元包括第一列车传感器单元组和第二列车传感器单元组，
所述第一控制单元接收来自所述第一列车传感器单元组的第一列车感应信息，
所述第二控制单元接收来自所述第二列车传感器单元组的第二列车感应信息，并且
所述第一控制单元和所述第二控制单元共用所述第一列车感应信息和所述第二列车感应信息。
6.一种列车位置感应系统的列车位置感应方法，所述列车位置感应系统包括控制单元和用于感应基于无线电通信的列车的至少一个列车传感器单元，所述方法包括：
获取与所述列车传感器单元周围的环境有关的环境信息，所述列车传感器单元包括传感器单元，所述传感器单元获取与列车行驶的环境有关的环境信息，其中，所述传感器单元包括声音传感器和振动传感器；
基于获取的环境信息来判定列车是否被检测到，其中，列车感应信息包括所述列车传感器单元的标识信息、所述列车传感器单元的位置信息及列车是否被检测到的信息；
如果列车被检测到，则将来自所述列车传感器单元的列车感应信息发送至所述控制单元；以及
基于所述列车感应信息来识别列车的第一位置，
基于获取的环境信息来判定列车是否被检测到包括：
如果由所述声音传感器测量到的噪声等于或大于基准值并且由所述振动传感器测量到的振动等于或大于基准值，则判定出列车被检测到。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一位置的所述识别包括：基于所述列车传感器单元的标识信息和对应于所述标识信息的位置信息来识别所述第一位置。
8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
接收在列车内识别出的列车的第二位置；
将识别出的第一位置与识别出的第二位置进行比较；以及
如果所述第一位置和所述第二位置相同，则确认所述第二位置作为列车的当前位置。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
如果所述第一位置和所述第二位置不同，则确认所述第一位置作为列车的所述当前位置；以及
将确认的第一位置发送至列车。
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