CN104302531A - 用于对火车的定位系统的操作进行控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对火车的定位系统(10)的操作进行控制的方法,所述系统(10)包括:装齿的调谐轮(12);用于检测齿的存在的三个传感器(18,20,22),所述三个传感器(18,20,22)在空间上被布置为使得所述轮(12)的六个可能的且不同的位置可由所述三个传感器(18,20,22)的六个可能的逻辑状态来表示,所述六个状态是不同的。所述方法包括步骤:对与由所述三个传感器(18,20,22)递送的信号对应的状态加以检测;将检测到的状态与所述六个逻辑状态相比较;根据所述比较来确定所述系统(10)的操作状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对火车的定位系统的操作进行控制的方法。还提出了包括适合于实施所述方法的设备的铁路车辆。
背景技术
为了避免两列火车之间发生碰撞并且为了保证两列火车之间的距离充足,有必要知道火车在轨道上的位置。因此,需要具有一种确保良好的安全性的火车定位系统。
已知火车的定位系统使用连接到轮轴上的调谐轮。所述轮成齿状并且与四个用于检测齿的存在的传感器配合,四个传感器由车辆支撑。四个传感器中的三个传感器被布置以便能够根据对调谐轮的齿的存在或缺少的检测而获得对火车的定位。四个传感器是所谓的“一致性”传感器,当火车移动时,“一致性”传感器控制定位系统的正确操作。第四传感器通常与第一传感器同相。在停滞时也进行了测试,以便确保系统的正确操作。
然而,该第四传感器可能失效。此外,证明了第四个特定的传感器和在停滞时可执行该测试的单元的购置是昂贵的。因此,需要在不使用第四传感器和用于进行测试的单元的情况下进行定位,同时保证火车的定位系统的可靠性相同。
因此,需要一种用于对火车的定位系统进行控制的更容易实施的方法。
发明内容
为此,本发明提出了一种对火车的定位系统的操作进行控制的方法,所述系统包括装齿的调谐轮、用于检测齿的存在的第一传感器、用于检测齿的存在的第二传感器和用于检测齿的存在的第三传感器,所述三个传感器在空间上被布置为使得轮的至少六个可能的且不同的位置可由所述三个传感器的至少六个可能的逻辑状态来表示,所述六个状态是不同的。所述方法包括用于对与由所述三个传感器递送的信号对应的状态加以检测的步骤。
所述方法还包括用于将检测到的状态与六个可能的逻辑状态相比较并且用于根据所述比较来确定所述系统的操作状态的步骤。
根据本发明的单独考虑或组合的其它特征:
当所述检测到的状态不是所述六个逻辑状态中的一个逻辑状态时,所述确定步骤中的系统的操作异常被返回,
从一个逻辑状态到另一逻辑状态的转换受转换关系的支配,并且所述方法进一步包括用于检查所述检测到的状态的更迭对所述转换关系的服从性的步骤,
当检测到的状态的更迭不服从所述转换关系时,所述确定步骤中的所述系统的操作异常被返回,
六个连续的逻辑状态通过连续的整数来标记,所述转换关系为D2=(D1-1±1)[6]+1,其中D1和D2为所述检测到的状态的数量并且[]为数学的模运算,
每个传感器具有占空比,所述第一传感器和所述第二传感器相对于齿沿旋转方向被移位了第一移位,所述第二传感器和所述第三传感器相对于齿沿相同的旋转方向被移位了第二移位,每个移位都具有120°±x的值,x介于0和60°之间,
每个传感器的占空比介于(180–x)/360和(180+x)/360之间,
在由所述传感器递送的三个信号中的一个信号上存在上升沿或下降沿的情况下,所述用于检测状态的步骤被触发,
可能的状态由对应于所述传感器的逻辑状态的三元组的值来表示,
所述传感器的逻辑状态包括高态和低态,
每个三元组的值包括针对某一值的上升沿或下降沿、针对其它值的高态或低态,以及
所述系统进一步包括至少一个针对所述传感器的操作状态的检测器,并且其中,当所述检测器检测到所述传感器中的一个传感器的故障时,所述确定步骤中的所述系统的操作异常被返回。
本发明的目标还在于一种系统,所述系统进一步包括至少一个用于所述测量火车的加速度的装置,并且其中,当由测量装置测量到的加速度大于阈值时,所述确定步骤中的所述系统的操作异常被返回。
本发明的目标还在于一种火车的定位系统,所述定位系统包括装齿的调谐轮、用于检测齿的存在的第一传感器、用于检测齿的存在的第二传感器和用于检测齿的存在的第三传感器,所述三个传感器在空间上被布置为使得轮的至少六个可能的且不同的位置可由所述三个传感器的至少六个可能的逻辑状态来表示,所述六个状态是不同的。
所述系统还包括用于控制位置的设备,所述设备适合于实施先前所述的方法。
本发明还包括铁路车辆,所述铁路车辆包括先前所述的定位系统。
附图说明
通过阅读仅以示例的方式给出的本发明的实施例的以下详细说明并参考附图,本发明的其它的优点和特征将变得更加清楚,在附图中:
图1示出了火车的示例性定位系统的示意图;
图2示出了展示了由不同的传感器递送的信号和相关的传感器的逻辑状态随时间的变化的图表;
图3示出了用于对火车的定位系统的操作进行控制的一种示例性方法的流程图;
图4示出了用于对火车的定位系统的操作进行控制的另一种示例性方法的流程图;以及
图5示出了展示了由不同的传感器递送的信号和相关的传感器的逻辑状态随时间的变化的图表。
具体实施方式
图1中示意性地示出了火车的定位系统10。系统10包括装齿的调谐轮12。装齿的调谐轮12设置有成角度间隔开的齿14。为了方便定位,某些齿14在轮12的一部分周缘上被省略。轮12被附接到火车车轮的轴上。轮12然后被固定到火车车轮上。因此,所述两个轮以相同的速度旋转。轮12因此表示火车车轮的运动。
系统还包括用于检测齿14的存在的第一传感器18、第二传感器20和第三传感器22。在图1的情况下,传感器18、20和22是光电二极管。可设想使得能够检测齿14的存在的任何其它的传感器。
三个传感器18、20和22递送表示齿14的存在或缺少的信号。这样的结果是,传感器18、20或22中的每个传感器都具有两个逻辑状态,一个逻辑状态表示存在齿14并且另一个逻辑状态表示缺少齿14。三个传感器18、20和22相对于火车被固定并且因此跟随火车而运动。随着轮12的旋转运动,轮12相对于传感器18、20和22进行旋转。因此,所述传感器随时间检测到轮12的齿14的更迭。这通过图2示意性地示出。在该图中,示出了在轮12的正常操作期间由不同的传感器18、20和22递送的信号随时间的变化。更具体地,曲线24表示由第一传感器18递送的信号随时间的变化,曲线26表示由第二传感器20递送的信号随时间的变化,并且曲线28表示由第三传感器22递送的信号随时间的变化。为了提高清晰度,曲线24、26和28已被向上移位,应当理解,实际上,相应的水平大致相同。
通过检查曲线24,可以看出第一传感器18取决于相关的情况可存在于两个逻辑状态下:对应于检测到缺少齿14的情况的低态、对应于检测到存在齿14的情况的高态。在下文中,通过将第一传感器18的逻辑状态标记为C1,低态对应于C1=0并且高态对应于C1=1。相反的逻辑也是可能的,即,所构思的想法保持不变。类似地,第二传感器20和第三传感器22各自具有两个逻辑状态:低态和高态。进一步,通过将第二传感器的状态标记为C2并且将第三传感器的状态标记为C3,C2=0和C3=0为对应于检测到缺少齿14的低态,而C2=1和C3=1为对应于检测到存在齿14的高态。
三个传感器18、20和22在空间上被布置成使得轮12的六个可能的且不同的位置可由三个传感器18、20和22的六个逻辑状态来表示,六个逻辑状态是不同的。因此,可能的逻辑状态是由三个传感器18、20和22递送的每个信号的值的数据。可能的逻辑状态对应于三元组(C1,C2,C3)的数据。其结果是,三元组(C1,C2,C3)的数据使得能够表征轮12的位置。
通过观察图2,可以看出轮12的位置可由六个状态来表示。所述六个状态被标记为E1、E2、E3、E4、E5和E6。状态E1对应于三元组(C1=1,C2=0,C3=1);状态E2对应于三元组(C1=1,C2=0,C3=0);状态E3对应于三元组(C1=1,C2=1,C3=0);状态E4对应于三元组(C1=0,C2=1,C3=0);状态E5对应于三元组(C1=0,C2=1,C3=1),并且状态E6对应于三元组(C1=0,C2=0,C3=1)。全部状态E1到E6针对轮12的不同位置形成了三个传感器18、20和22的一组可能的逻辑状态。如图2中所呈现的那样,该组状态可表示为下表1:
状态 | C1 | C2 | C3 |
E1 | 1 | 0 | 1 |
E2 | 1 | 0 | 0 |
E3 | 1 | 1 | 0 |
E4 | 0 | 1 | 0 |
E5 | 0 | 1 | 1 |
E6 | 0 | 0 | 1 |
表1:传感器18、20和22根据轮12的状态的逻辑值(第一实施例)
三个传感器18、20和22在空间上被布置成使得:当满足三个条件时,轮12的六个可能的且不同的位置可由三个传感器18、20和22的六个逻辑状态来表示。第一传感器18和第二传感器20相对于齿14沿旋转方向被移位第一移位D1(第一条件);第二传感器20和第三传感器22相对于一个齿14沿旋转方向被移位第二移位D2(第二条件),并且第三传感器22和第一传感器18相对于齿14沿旋转方向被移位第三移位D3(第三条件)。根据相关的示例,旋转方向为手表的针的顺时针旋转方向(所谓的正方向)。进一步,按照惯例,360°对应于齿轮的两个齿之间的偏差,这意味着,三个移位的和等于360°。这在数学上写作:D1+D2+D3=360°。作为一个示例,移位D1、D2和D3按照度数来表达并且介于0到360°之间。进一步,三个移位D1、D2和D3是非零的。这在数学上写作:D1≠0,D2≠0以及D3≠0。
因此,第三条件还通过以下事实来表达:第一移位D1和第二移位D2的和不等于360°。这在数学上写作:D1+D2≠360°。
根据图1的示例,每个传感器18、20和22都具有相同的50%的占空比。因此,移位D1、D2和D3存在一公差,该公差已知在±60°内。
反之亦然,当移位D1、D2和D3被设置为60°的倍数时,传感器18、20和22的占空比在1/3和2/3之间变化。
应理解,这两个极限情况之间存在折中方案。因此,如果移位D1、D2和D3已知在±30°内,传感器的占空比介于(180-30)/360=41.6%和(180-30)/360=41.6%之间。
更通常地,对于已知在±x°内的移位而言,传感器的占空比介于(180-x)/360和(180+x)/360之间。
在图1的实施例的范围内,x介于0和60°之间。
优选地,如图1的情况,第一移位D1和第二移位D2为120°。这在数学上写作D1=D2=120°。其结果是,第三传感器22和第一传感器18相对于齿14沿相同的旋转方向被移位120°。这在数学上通过等式D3=120°来表示。这显著地使得状态的变化表明了齿14的六分之一的运动。为了示意性地在图1中示出等于120°的三个移位D1、D2和D3,第一传感器18被布置在对应于0°的箭头上,第二传感器20被布置在对应于120°的箭头上,并且第三传感器22被布置在对应于240°的箭头上。
120°的移位D1、D2和D3还可在图2中看出。实际上,在时域中,对于被规律地间隔开(50%的占空比)的齿14而言,这意味着:由相应的传感器18、20和22递送的信号被移位了周期的三分之一。实际上,曲线24和曲线26之间存在周期的三分之一的移位;曲线26和28之间存在周期的三分之一的移位,并且曲线28和曲线24之间存在周期的三分之一的移位。
由三个传感器18、20和22递送的信号为被用于对定位系统进行控制的设备30所利用的信号。所述设备30适合于实施对火车的定位系统10的操作进行控制的方法。
系统10进一步包括用于每个传感器18、20和22的电子检测器29,即三个检测器29。
根据传感器18、20和22的操作模式,即电压模式和/或电流模式,检测器29能够检测断开的或短路的电路。更具体地,在电压操作模式中,传感器18的低态对应于例如5V的非零电压,而如果轮被供以24V的直流(DC)电压,传感器18的高态对应于低于轮的供电电压的电压,例如15V。因此,如果检测器29检测0V的电压或24V的电压,这意味着传感器18、20和22没有被正确地操作。
替代性地,检测器29能够检测潜伏期的移位失效。
根据又一替代性的示例,检测器能够检测传感器的占空比的潜在失效。
根据一示例,装置30包括状态机32和比较器34。状态机32能够对检测传感器18、20和22的不同的逻辑状态进行检测。状态机32被连接到比较器34上,比较器34能够执行由状态机32检测到的状态和预先记录的状态之间的比较。预先记录的状态取决于相关的实施例。参考图3和4,将给出三个示例。进一步,装置30包括用于计算传感器18、20与22之间的角度以及用于计算由传感器18、20和22递送的信号中的每一个的占空比的装置36。
装置30还包括计算单元38,计算单元38计算所谓的H+(n)和H-(n)值,H+(n)和H-(n)值被限定为:
H+(n)=(Staten=En).(Staten-1=E(n-2)[6]+1).(Staten-2=E(n–3)[6]+1),
以及
H-(n)=(Staten=En).(Staten-1=E(n)[6]+1).(Staten-2=E(n+1)[6]+1)。
其中,n为在1和6之间变化的整数,符号“.”为逻辑操作“与”的符号,[-]指模数,并且Staten指轮所处的状态。
根据图2的示例,一旦转换到状态E1,在第一传感器18的检测中就发生振荡。这通过曲线24的信号中的上升沿、下降沿和上升沿的快速交替来表示。因此,存在从状态E1到状态E6并且然后返回至状态E1的快速转换。所提出的形成值H+(n)和H-(n)的优点在于,通过对三个连续的状态的测试将能够忽略计算转数中的这种现象(还称为“小故障”)。实际上,通过上文的表达式,在传感器存在振荡的情况下,值H+(n)和值H-(n)都不到达逻辑状态“1”。
根据一示例,这两个值H+(n)和H-(n)的代数和在轮计数器40中计算。
根据另一示例,轮计数器40对值H+(n)和H-(n)两者取“1”的出现次数进行计数。
这些值H+(n)和H-(n)被用于确定火车的位置。在现有技术中已知如何将H+和H-的八个连续值转变为火车的位置。实际上,有可能证明八个值H+(n)和H-(n)与火车的位置之间存在一一对应的关系。
值H+(n)和H-(n)还使得能够确定火车的加速度。
替代性地,按照更详细的方式,系统10包括六个轮计数器,即,针对每个状态E1、E2、E3、E4、E5和E6的轮计数器,以确定每个状态的通道的数量。这给出了获得具有低噪音且具有六倍的更多信息的测量结果的可能性。这种替代性的示例特别有助于在较低的速度下运行的火车。
如线42、43、44、45和46所表明的,分别来自状态机32的轮计数器40、来自检测器29的比较器34和来自装置36的数据被引导至计算机48,计算机48可解译这些数据并且如果必要的话确定待完成的动作。
因此,计算机48能够用信号通知有关发送机器32的状态的错误,以防止潜在失效,潜在失效例如会由针对传感器的错误的占空比导致或者会发出加速度过大的警告。过大的加速度对应于异常情况。
图3的流程图示意性地示出了对根据第一实施例由设备30所执行的控制方法的示例的实施。
所述方法包括用于对对应于由三个传感器18、20和22递送的信号的状态加以检测的步骤S50。检测例如通过获取状态的每一变化来完成。
替代性地,所述获取被连续地完成。根据图1的示例,所述获取通过装置30完成。在连续获取的情况下,差动系统被用于检测状态的变化。这针对缓慢运行避免了:当轮已经进行了整转时,永远不会满足条件H+(n)和H-(n)。
所述方法还包括用于将检测到的状态与一组可能的状态的状态的值相比较的步骤S52。在图1的示例中,这意味着检查三个齿缺少信号14或三个齿存在信号14是否已经被检测到。通过将相应的状态标记为E7和E8,给出了允许状态和禁止状态的下表2被存储在比较器34中的存储器中。
状态 | C1 | C2 | C3 | 状况 |
E1 | 1 | 0 | 1 | 允许 |
E2 | 1 | 0 | 0 | 允许 |
E3 | 1 | 1 | 0 | 允许 |
E4 | 0 | 1 | 0 | 允许 |
E5 | 0 | 1 | 1 | 允许 |
E6 | 0 | 0 | 1 | 允许 |
E7 | 0 | 0 | 0 | 禁止 |
E8 | 1 | 1 | 1 | 禁止 |
表2:传感器18、20和22根据确定的状态(第一实施例)以及其状况的逻辑值
根据这一实施例,比较器34的预先记录的状态为状态E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8。比较器34将检测到的状态与八个上述状态相比较。当检测到的状态不是六个允许的状态中的一个状态(即,状态E1、E2、E3、E4、E5或E6中的一个状态)时,系统10的操作异常(步骤S54)被返回并且计算机48对异常进行检测。步骤S52的比较例如通过确定检测到的状态是否为禁止状态的一部分来执行。
图2的图表示出了逻辑状态E1、E2、E3、E4、E5和E6的更迭在正常操作期间不是任意的。在这种情况下,根据轮的旋转方向,仅允许从状态En到状态En+1或到状态En-1的转换。显著地,从状态En到状态En+2的转换是不被允许的。其结果是,六个逻辑状态E1、E2、E3、E4、E5和E6的组受转换关系的支配。
根据图3的示例,所述方法包括用于检查检测到的状态的更迭对系统10的正常操作状态的转换关系的服从性的步骤S56。这意味着,对于检测到的状态ED1和ED2两者,检验D2是否为表达式D1减1加或减1模数6与1的和。这在数学上表达为:
D2=(D1–1±1)[6]+1(关系1)。
该关系式1还可以以两种关系的形式被表达:
D2=D1[6]+1(关系2)
或
D2=(D1–2)[6]+1(关系3)
其中,[]表示取模。
关系2和3为用于第一实施例的两个转换关系。所述关系具体表明从状态En到状态E(n-3)[6]+1的转换是不被允许的。
在当检测到的状态的更迭不服从这些关系的情况下,在步骤S58中,系统10的操作异常被返回。作为一示例,从状态E1(C1=1,C2=0,C3=1)到状态E4(C1=0,C2=1,C3=0)的转换导致在步骤S58中检测到操作异常。实际上,4=3+1或4=5-1,这表明没有满足关系2或3。
根据图3的示例,步骤S52和S56的测试是连续的。因此,如果步骤S52的比较导致检测到异常,步骤S56的测试不被进行。在步骤S56的测试期间,要么检测到异常(对应于步骤S58),要么没有检测到异常(步骤S60)。
在步骤54、58或60之后,所述放还包括用于根据已执行的比较来确定系统10的操作状态的步骤S62。当异常在步骤S54或S58中被返回时,确定了故障。如果没有返回异常,应认为定位系统10被正确地操作。
根据图1的示例,步骤S62由计算机48执行。
替代性地,应认为,传感器18、20和22发出三个信号:已经提到的逻辑状态Ci=0和Ci=1以及上升/下降沿。在这一实施例中,上升/下降沿被认为是唯一的逻辑状态。因此,表1被修改。为了简化起见,新的状态被标记为F1、F2、F3、F4、F5和F6。步骤F1对应于三元组(C1=上升沿或下降沿,C2=0,C3=1);步骤F2对应于三元组(C1=1,C2=0,C3=上升沿或下降沿);步骤F3对应于三元组(C1=1,C2=上升沿或下降沿,C3=0);步骤F4对应于三元组(C1=上升沿或下降沿,C2=1,C3=0);步骤F5对应于三元组(C1=0,C2=1,C3=上升沿或下降沿);以及步骤F6对应于三元组(C1=0,C2=上升沿或下降沿,C3=1)。全部状态F1到F6针对轮12的不同位置形成了三个传感器18、20和22的一组可能的逻辑状态。该组状态可以以下表3的形式被示出:
状态 | C1 | C2 | C3 |
F1 | 上升沿或下降沿 | 0 | 1 |
F2 | 1 | 0 | 上升沿或下降沿 |
F3 | 1 | 上升沿或下降沿 | 0 |
F4 | 上升沿或下降沿 | 1 | 0 |
F5 | 0 | 1 | 上升沿或下降沿 |
F6 | 0 | 上升沿或下降沿 | 1 |
表3:传感器18、20和22根据轮状态12的逻辑值(第二实施例)
图4的流程图示意性地示出了对根据第二实施例的示例性控制方法的实施。
所述方法包括检测步骤S50,检测步骤S50包括用于获取由三个传感器18、20和22递送的信号的步骤S64。
检测步骤S60还包括用于对获得的信号进行滤波的步骤S64。
该步骤S64通过仅对在由传感器18、20和22递送的三个信号中的一个信号中存在上升沿或下降沿的情况下获取的信号加以选择来完成。这给出了以下可能性:在两个状态之间的过渡期间,甚至在由传感器18、20或22递送的信号存在振荡的情况下将相同的检测到的状态Fi保持在控制装置30处。这给出了避免与由传感器18、20或22递送的信号的振荡的存在有关的取样约束的可能性。
以优选的替代性的方式,获取步骤S64仅针对状态的变化而发生。
根据与图2的示例对应的图5的示例,一旦转换到状态F1,在第一传感器18的检测中就发生振荡。这由曲线24的信号中的上升沿、下降沿和上升沿的快速交替来表示。然而,在所述状态的检测中,因为上升沿或下降沿对应于相同的状态F1,该振荡将不存在。
因此,该第二实施例中提出的方法对传感器18、20和22的检测的振荡不敏感。
所述方法还包括用于将检测到的状态与一组可能的状态的状态的值相比较的步骤S68。除了禁止状态不同以外,步骤S68与步骤S52类似。因此,可草拟新的表5:
表4:传感器18、20和22根据确定的状态(第二实施例)以及其状况的逻辑值
根据第二实施例,比较器34的预先记录的状态因此与第一实施例不同。所述预先记录的状态为状态F1、F2、F3、F4、F5和F6。
最后,根据第二实施例的方法包括与应用于第一实施例的那些步骤类似的相同的步骤S54、S56、S58、S60和S62。具体地,步骤S56中进行的测试是相同的。换句话说,针对第二实施例的转换关系是第一实施例中的转换关系(关系2和3)。
进一步,在第二实施例中,值H+(n)和H-(n)被限定为:
H+(n)=(Staten=Fn).(Staten-1=F(n-2)[6]+1).(Staten-2=F(n–3)[6]+1),
以及
H-(n)=(Staten=Fn).(Staten-1=F(n)[6]+1).(Staten-2=F(n)[6]+2)。
替代性地,所述方法包括用于在逻辑状态不变化的情况下对火车的停止加以检测的步骤。这避免了当火车简单地处于停滞时作出表明故障的错误诊断。
根据另一替代性的示例,所述方法包括用于根据检测器29的数据来确定系统10的操作状态的步骤。当检测器29检测到相关联的传感器18、20或22在断开的或短路的电路中操作时,异常被返回。
根据另一实施例,所述方法包括用于将火车的加速度与阈值相比较的步骤。例如,该阈值为100m.s-2。当测量的加速度大于阈值时,系统10的操作异常被返回。
因此,所述方法给出了通过定位系统的装齿的调谐轮12和定位系统的三个传感器18、20和22而安全地处理定位系统的可能性。具体地,所述方法保证了对大多数异常的检测。因此,针对检测一个、两个或三个“卡滞的”齿14、针对检测由两个传感器18、20或22递送的信号之间的寄生干涉(包括用于一个或两个齿14的错误检测)、针对状态在存储器中的存储、针对状态在存储器中的重复存储并且针对检测一个、两个或三个随机的齿14,对失效的检测能力被证实为10-9。确定地未被检测的唯一情况是某一可能的状态下的停止情况。所有的其它失效都被快速地检测。因此,所述方法非常服从安全标准SIL4。
这种对火车的定位系统10的操作的控制避免了对用于检测齿的存在以执行一致性控制的第四传感器的使用。进一步,所述方法使得能够对用于检查三个传感器的正确操作的测试功能的使用进行抑制。
所述方法对传感器18、20和22的小故障不敏感。
所述方法还使得能够提高火车在停滞时的位置的精确度。所述位置被以六倍于当使用通过第四传感器的一致性控制时的精确度被检测。
Claims (15)
1.一种用于对火车的定位系统(10)的操作进行控制的方法,所述系统(10)包括:
装齿的调谐轮(12),
用于检测齿的存在的第一传感器(18),
用于检测齿的存在的第二传感器(20),
用于检测齿的存在的第三传感器(22),所述三个传感器(18,20,22)在空间上被布置为使得所述轮(12)的至少六个可能的且不同的位置可由所述三个传感器(18,20,22)的至少六个可能的逻辑状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)来表示,所述六个状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)是不同的,
所述方法包括步骤:
对与由所述三个传感器(18,20,22)递送的信号对应的状态加以检测,
将检测到的状态与所述六个可能的逻辑状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)相比较,以及
根据所述比较来确定所述系统(10)的操作状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述检测到的状态不是所述六个逻辑状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)中的一个逻辑状态时,所述确定步骤中的所述系统(10)的操作异常被返回。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,从一个逻辑状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)到另一逻辑状态的转换受转换关系的支配,并且所述方法进一步包括用于检查所述检测到的状态的更迭对所述转换关系的服从性的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,当所述检测到的状态的更迭不服从所述转换关系时,所述确定步骤中的所述系统(10)的操作异常被返回。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法,其中,六个连续的逻辑状态通过连续的整数来标记,所述转换关系为D2=(D1-1±1)[6]+1,其中D1和D2为所述检测到的状态的数量并且[]为数学的模运算。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,每个传感器具有占空比,所述第一传感器(18)和所述第二传感器(20)相对于齿沿旋转方向被移位了第一移位(D1),所述第二传感器(20)和所述第三传感器(22)相对于齿沿相同的旋转方向被移位了第二移位(D2),每个移位都具有120°±x的值,x介于0和60°之间。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,每个传感器(18,20,22)的占空比介于(180–x)/360和(180+x)/360之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,在由所述传感器(18,20,22)递送的三个信号中的一个信号上存在上升沿或下降沿的情况下,所述用于检测状态的步骤被触发。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,所述可能的状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)由对应于所述传感器(18,20,22)的逻辑状态的三元组的值来表示。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述传感器(18,20,22)的逻辑状态包括高态和低态。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,每个三元组的值包括针对某一值的上升沿或下降沿、针对其它值的高态或低态。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,所述系统(10)进一步包括至少一个针对所述传感器(18,20,22)的操作状态的检测器(29),并且其中,当所述检测器(29)检测到所述传感器(18,20,22)中的一个传感器的故障时,所述确定步骤中的所述系统(10)的操作异常被返回。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,所述系统(10)进一步包括至少一个用于测量所述火车的加速度的装置,并且其中,当由所述测量装置测量到的加速度大于阈值时,所述确定步骤中的所述系统(10)的操作异常被返回。
14.一种火车的定位系统(10),包括:
装齿的调谐轮(12),
用于检测齿的存在的第一传感器(18),
用于检测齿的存在的第二传感器(20),
用于检测齿的存在的第三传感器(22),所述三个传感器(18,20,22)在空间上被布置为使得所述轮(12)的至少六个可能的且不同的位置可由所述三个传感器(18,20,22)的至少六个可能的逻辑状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)来表示,所述六个状态(E1,E2,E3,E4,E5,E6;F1,F2,F3,F4,F5,F6)是不同的,
用于控制位置的设备(30),所述设备(30)适合于实施根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
15.一种包括根据权利要求14所述的定位系统(10)的铁路车辆。
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