ES2366283T3 - Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado. - Google Patents
Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2366283T3 ES2366283T3 ES07871825T ES07871825T ES2366283T3 ES 2366283 T3 ES2366283 T3 ES 2366283T3 ES 07871825 T ES07871825 T ES 07871825T ES 07871825 T ES07871825 T ES 07871825T ES 2366283 T3 ES2366283 T3 ES 2366283T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- vehicle
- acceleration
- accelerometer
- adhesion
- loss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 53
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 102100025588 Calcitonin gene-related peptide 1 Human genes 0.000 claims description 10
- 101000741445 Homo sapiens Calcitonin Proteins 0.000 claims description 10
- 101000932890 Homo sapiens Calcitonin gene-related peptide 1 Proteins 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 102100038521 Calcitonin gene-related peptide 2 Human genes 0.000 description 5
- 101000741431 Homo sapiens Calcitonin gene-related peptide 2 Proteins 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/021—Measuring and recording of train speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
- B60T8/1705—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for rail vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Navigation (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado (VEH) que comprende a bordo: - por lo menos un acelerómetro (101) provisto de un eje de medición según una dirección longitudinal (VEx) de un principal desplazamiento del vehículo, que se supone rectilíneo, - un primer tacómetro (103b) dispuesto en un eje en la parte de delante del vehículo según la dirección longitudinal, - un segundo tacómetro (103a) está dispuesto en un segundo eje en la parte de atrás del vehículo según la dirección longitudinal, -las señales de medición que proceden del acelerómetro, del primer y del segundo tacómetro son suministradas a una unidad de cálculo, caracterizado en que, en caso de detección de pérdida de adherencia: - un sistema de medición del posicionamiento (DB) proporciona los datos de un perfil de trayectoria del vehículo, como por lo menos de una pendiente (Pte) y una curvatura (1/R), a cada posición (DX) del vehículo en desplazamiento, - el acelerómetro provisto de un eje de medición suministra una medición de una aceleración global (Gacc) del vehículo según la dirección longitudinal (VEx), - una computadora (CALC) trata los datos de perfil de trayectoria (Pte, 1/R) y de aceleración global medida (Gacc) con el fin de determinar una aceleración corregida (Gx) según una dirección longitudinal (Ox) de desplazamiento efectivo del vehículo para la cual se toman en consideración los efectos de pendiente y de curvatura.
Description
La presente invención se refiere a un dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado según el preámbulo de la reivindicación 1.
Varios métodos o dispositivos de medición del desplazamiento, la velocidad o la aceleración de un vehículo son hoy en día conocidos, en particular para los vehículos destinados al transporte público, como una unidad vagón de un tren, de un metro, un trolebús, un tranvía, un autobús o como cualquier otro vehículo arrastrado por tracción por lo menos por un carril de guiado. En particular en el caso de un vehículo autoguiado por un sistema de tráfico (señales ferroviarias, autopilotado a bordo y/o a distancia del vehículo, etc.), las precauciones para garantizar un autoguiado seguro (contra una avería) y asegurado (para los pasajeros o las mercancías) es indispensable cualquiera que sean las propiedades de recorrido del vehículo. En este sentido, es primordial conocer bien en tiempo real la posición, la velocidad (y la aceleración) del vehículo, en particular para las situaciones donde el vehículo tiende a incurrir en pérdidas de adherencia inevitables como durante un patinaje (en el momento de una aceleración/tracción del vehículo) o de un bloqueo de las ruedas (durante un frenado del vehículo) de un eje/rueda.
Cuando el vehículo guiado dispone de un eje libre de todo esfuerzo de tracción o frenado, el movimiento del vehículo es dado directamente por la rotación del eje (o de una de las ruedas asociadas a este eje).
No obstante, esta solución reduce la potencia de tracción o de frenado, en consecuencia las posibilidades del vehículo, es por eso que la mayoría de los sistemas no ofrecen ejes libres.
En ausencia de eje libre y para evitar las consecuencias vinculadas al patinaje/bloqueo de las ruedas en la pérdida de adherencia de una de sus ruedas, existen varios dispositivos y utilizan:
- o medios de medición totalmente independientes de las ruedas, que permiten una medición de velocidad por vía óptica
o por medio de un radar con efecto Doppler. Estos dispositivos de carácter costoso utilizan sin embargo la mayoría de las veces un tacómetro suplementario para el funcionamiento a velocidad baja y a la parada del vehículo, este último permite extraer la velocidad angular de una rueda o el número de revoluciones de la rueda por unidad de tiempo;
- o centrales de inercia que combinan acelerómetros, girómetros y sistemas de localización terrestre como un GPS.Éstos siguen siendo no obstante muy costosos debido a su tecnología de alto nivel, la mayoría de las veces para aplicaciones a los sistemas aeronáuticos;
- o, como en EP 0 716 001 B1, un solo tacómetro dispuesto en un eje y un medio para tener en cuenta un margen de seguridad de los valores medidos en una o varias ruedas con el fin de intentar compensar los efectos de un eventual patinaje/bloqueo de las ruedas, lo que deteriora los resultados de la medición de desplazamiento ya que sigue siendo todavía demasiado aproximado. Resulta también un anti-bloqueo de las ruedas de compensación que puede ser brutal para un vehículo y sus pasajeros o mercancías. En particular, la capacidad de transporte se reduce entonces a que un patinaje tenga lugar o no, ya que la dimensión del sistema debe tener en cuenta un margen suficiente de compensación en todas partes/ permanentemente. El hecho de pilotar o guiar el vehículo con la ayuda de esta sola medición que no conoce una amplitud adecuada del bloqueo de las ruedas, deteriora efectivamente la precisión de seguimiento del programa de velocidad y la precisión del frenado. Se sigue así también una reducción de las posibilidades en términos de capacidad de transporte y de precisión del frenado del sistema;
- o, como en US 2005/0137761 A1, un acelerómetro embarcado en el vehículo y un tacómetro en un eje cuyas señales de medición se conectan a una computadora central adaptada, aunque no explícitamente descrita, para tener en cuenta los errores introducidos en presencia de pérdida de adherencia y suministrando la velocidad y la posición del vehículo sobre su recorrido. En particular, el acelerómetro comprende dos ejes de medición con el fin respectivamente de determinar una aceleración siguiendo una dirección de trayectoria del vehículo así como con el fin de determinar y en consecuencia tener en cuenta en el cálculo del desplazamiento una pendiente del vehículo con relación a un plano horizontal. Los valores de las señales de medición del acelerómetro y del tacómetro también se comparan a los valores umbrales de velocidad que, en caso de rebasar un umbral, permiten indicar una presencia de pérdida de adherencia (patinaje/bloqueo de las ruedas) del vehículo. Aunque tomando en consideración los efectos de pendiente sufridos por el vehículo, otros efectos vinculados a la trayectoria del vehículo en dependencia del emplazamiento del acelerómetro en el vehículo (y del posicionamiento de sus dos ejes de medición) son inevitables, porque una unidad de transporte ferroviario tiene la mayoría de las veces una geometría de carácter longilíneo a lo largo del cual un solo acelerómetro y un tacómetro colocado en la parte de delante del vehículo no pueden asegurar un medio de medición revelador de los efectos que actúan sobre el conjunto completo del vehículo, tales como por ejemplo los efectos de curvatura o de aceleración lateral.
El documento DE 10 2005 001 403 A1 divulga un dispositivo de medición de la velocidad real de un vehículo ferroviario con los ejes frenados.
Todos estos dispositivos permiten así calcular el movimiento de un vehículo guiado, no disponiendo de ejes libres de todo esfuerzo de frenado y de tracción, circulando sobre una vía de perfil cualquiera, sin embargo con una precisión bien inferior a esta de un sistema “ideal” de eje libre, ya que no se pueden liberar completamente de pérdidas de adherencia (patinaje y bloqueo de las ruedas inducidos por los esfuerzos de tracción/frenado) así como de los errores inducidos por aceleraciones laterales o incluso también verticales.
Un objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado que presenta una mayor robustez de la medición durante una pérdida de adherencia.
El dispositivo se divulga en la reivindicación 1.
A partir de un dispositivo para medir el desplazamiento de un vehículo autoguiado que incluye a bordo:
- -
- al menos un acelerómetro provisto de un eje de medición dispuesto según una dirección longitudinal de un potencial desplazamiento principal rectilíneo del vehículo,
- -
- un primer tacómetro dispuesto en un eje en la parte de delante del vehículo según la dirección longitudinal,
- -
- un segundo tacómetro está dispuesto en un segundo eje en la parte de atrás del vehículo según la dirección longitudinal,
- -
- señales de medición que proceden del acelerómetro, del primer y del segundo tacómetro se suministran a una unidad de cálculo,
es ventajosamente posible determinar la velocidad y la posición del vehículo sobre su trayecto teniendo en cuenta una pérdida de adherencia de al menos uno de los ejes (libres o motores) así como un efecto exacto de pendiente y curvatura sobre la trayectoria del vehículo que no sigue siendo rectilínea, pero evoluciona horizontal y/o verticalmente.
Al contrario de los dispositivos descritos en el estado de la técnica y por medio de la unidad de cálculo, este dispositivo puede detectar un principio de pérdida de adherencia de dos modos complementarios posibles:
- o por medio de un modo de detección fundado sobre una variación de la señal de medición de uno de los dos tacómetros embarcados y colocados en lugares distintos de la trayectoria del vehículo, por ejemplo de una y otra parte del vehículo según su dirección longitudinal de desplazamiento,
- o por medio de un modo de detección basado en una medición diferencial relativa de las señales de medición que provienen de los dos tacómetros. También, con el fin de detectar un intervalo de tiempo cuando dicha pérdida de adherencia tiene lugar hasta el fin de éste, el segundo modo de detección diferencial puede preconizarse al primero.
Hay que tener en cuenta aquí también que el desdoblamiento del tacómetro mejora considerablemente un autoguiado del vehículo en el sentido de garantizar (redundancia garantizada en caso de una avería de uno de los tacómetros) y en el sentido de la seguridad (medición y detección de pérdida de adherencia mejor repartida sobre el vehículo para la comodidad y la seguridad de los pasajeros y/o para la estabilidad de las mercancías en caso de compensación activa del patinaje/bloqueo de las ruedas por un sistema de conducta automático (autoguiado) del vehículo y no más por otro dispositivo independiente de anti-bloqueo de las ruedas). Este aspecto se adapta particularmente bien a las propiedades (pendiente, curvatura, porción de vía helada/usada, etc.) del trayecto del vehículo a geometría longilínea.
Ventajosamente, el acelerómetro puede también contener sólo un único eje de medición (por ejemplo alineado sobre la trayectoria del vehículo que se desplazaría en línea recta) que permite determinar una aceleración de tipo longitudinal sobre el trayecto del vehículo. Sigue siendo simple y por lo tanto robusto, así como menos costoso que los acelerómetros provistos de varios ejes de medición. Según este sistema, y con el fin de poder compensar los efectos de cuesta, de curvatura u otros artefactos que influyen sobre la medición de una aceleración efectiva del vehículo (así como una velocidad y una posición por vía de integración) sobre su trayecto, el dispositivo según la invención puede evitar otros ejes de medición del acelerómetro, en que:
- -
- utiliza un sistema de medición de posicionamiento (banco de datos acoplado a un simple medio de balizamiento en el suelo o aéreo) que proporciona datos de un perfil de trayectoria del vehículo como por lo menos una pendiente y una curvatura (o una inclinación según la orientación lateral del vehículo) a cada posición del vehículo en desplazamiento,
- -
- el acelerómetro provisto de un eje de medición suministra entonces solamente una medición de una aceleración global del vehículo,
- -
- una computadora trata a continuación los datos de perfil de trayectoria y de aceleración global medidos con el fin de determinar una aceleración corregida según la dirección longitudinal de desplazamiento del vehículo, para lo cual se toman exactamente en consideración los efectos de pendiente y de curvatura que influyen en el comportamiento del vehículo en desplazamiento así como también del acelerómetro que le es solidario.
Se tiene que tener en cuenta que los datos de pendiente y de curvatura representan datos que no necesitan una exactitud o una redefinición para cada metro recorrido por un medio de transporte ferroviario, porque sus valores evolucionan lentamente. Esto permite pues utilizar como parámetros de pendiente/curvatura una fuente reducida del banco de datos, así pues un sistema simple y robusto que no obstante no reducirá de ninguna manera la precisión de la medición del desplazamiento.
Un conjunto de sub reivindicaciones presenta también ventajas de la invención.
Ejemplos de realización y de la aplicación se proporcionan con la ayuda de las figuras descritas:
Figura 1 un vehículo provisto de un dispositivo de medición del desplazamiento del vehículo autoguiado según la invención,
Figura 2 un esquema para tener en cuenta el efecto de pendiente sobre el dispositivo,
Figura 3 un esquema para tener en cuenta el efecto de curvatura sobre el dispositivo.
La figura 1 representa un vehículo VEH provisto de un dispositivo de medición del desplazamiento del vehículo autoguiado según la invención. El vehículo VEH consta aquí de dos bogies que incluyen cada uno un par de ejes R1a, R2a, R1b, R2b de los que al menos uno de los dos ejes R2a, R2b está en la parte de delante y de atrás del vehículo VEH según una dirección longitudinal VEx de desplazamiento del vehículo (inicialmente se supone simplemente rectilíneo) que están provistos respectivamente de un tacómetro 103a, 103b. Es también posible proveer todos los ejes de tacómetros de tal modo que pueda precisar la medición resultante de los tacómetros de un mismo bogie o tranquilizar un defecto de un tacómetro por otro del mismo bogie. Del mismo modo, puede estar previsto de modo que uno de los ejes de un bogie sea libre mientras que el otro sea motriz. En caso de utilización del vehículo VEH en dos sentidos opuestos según la dirección longitudinal VEx de desplazamiento del vehículo, el dispositivo incluye los tacómetros dispuestos de una y de otra parte de su longitud lo que permite una medición taquimétrica ventajosamente redundante en los dos sentidos. Del mismo modo, un único acelerómetro 101 embarcado provisto de un único eje de medición es suficiente no obstante para una medición del desplazamiento bidireccional por medio de su único eje de medición, porque se conoce su posición en el vehículo. Es posible sin embargo utilizar varios acelerómetros, como dos colocados en la parte de delante y de atrás del vehículo por razones de redundancia de seguridad.
Tal como se representa a titulo de ejemplo de realización, el dispositivo para medir el desplazamiento del vehículo autoguiado VEH comprende así a bordo:
- -
- al menos un acelerómetro 101 provisto de un eje de medición según la dirección longitudinal VEx que corresponde aquí a un desplazamiento que se supone rectilíneo delvehículo,
- -
- un primer tacómetro 103b dispuesto en un eje en la parte de delante del vehículo según la dirección longitudinal VEx,
- -
- un segundo tacómetro 103a dispuesto en un segundo eje en la parte de atrás del vehículo según la dirección longitudinal VEx,
- -
- las señales de medición Gacc, STb, STa que proceden del acelerómetro, del primer y del segundo tacómetro se suministran a una unidad de cálculo CALC, DB, CALC1, CALC2, CALC3.
Las señales de medición instantánea y cíclica STa, STb en la salida de los tacómetros 103a, 103b de al menos uno de los dos ejes de los bogies se suministran a un detector de pérdida de adherencia CALC1 (en caso de patinaje o de bloqueo de las ruedas). Los ejes pueden ser independientemente libres o no libres (frenados y/o motorizados). El detector de pérdida de adherencia se acopla así a las señales de salida STa, STb de cada uno de los tacómetros, y cada señal de salida proporciona una medición de velocidad angular instantánea del eje asociado.
Las señales de salidas STa, STb de los dos tacómetros se suministran también a una computadora secundaria CALC3 provista de una entrada de señal para un indicador Adh de detección de pérdida de adherencia resultante del detector de pérdida de adherencia CALC1. Este acoplamiento de señal es utilizable si ninguna pérdida de adherencia se constata a nivel del detector de pérdida de adherencia CALC1. Al revés, en caso de detección activa de pérdida de adherencia, el detector de pérdida de adherencia CALC1 permite activar el indicador Adh que indica entonces una detección según dos modos de detección de pérdida de adherencia posiblemente acumulables según los que:
- es detectada una variación de velocidad angular instantánea (o número de impulsos en rotación de rueda por unidad de tiempo) de por lo menos una de las señales de salida STa, STb de los tacómetros, en particular en el caso de un principio de pérdida de adherencia de por lo menos un eje,
-y/o es detectada una divergencia entre las velocidades angulares (o número de impulsos en rotación de rueda por unidad de tiempo) de cada señal de salida STa, STb de los tacómetros, en particular muy preciso en el caso de un comienzo de pérdida de adherencia, pero también durante la duración y hasta el fin de pérdida de adherencia.
En caso de detección de pérdida de adherencia, el dispositivo prevé que:
- -
- un sistema de medición de posicionamiento DB proporciona datos de un perfil de trayectoria del vehículo como por lo
menos una pendiente Pte y una curvatura 1/R (pero también otras informaciones posible como una inclinación) a cada posición DX del vehículo en desplazamiento,
- -
- el acelerómetro 101 provisto de un eje de medición suministra una medición de una aceleración global Gacc del vehículo según la dirección VEx de su eje de medición,
- -
- una computadora CALC trata los datos de perfil de trayectoria Pte, 1/R y de aceleración global medida Gacc con el fin de determinar una aceleración corregida Gx según se mantiene una dirección longitudinal Ox de desplazamiento efectivo del vehículo para la cual se toman en cuenta los efectos de pendiente y de curvatura.
En el caso de la figura 1 (ya que la figura 2 sigue con efecto de pendiente), las dos direcciones longitudinales Ox, VEx son idénticas debido a las vistas de perfil del vehículo y al modelo físico presentado. En la figura 3 (vista desde arriba del vehículo con efecto de curvatura), quedará claro que la dirección longitudinal Ox de desplazamiento efectivo puede diferir considerablemente de la dirección longitudinal VEx para un desplazamiento supuesto rectilíneo. Por extensión, se distinguirá la dirección VEx de otra dirección Ox por la terminología “dirección VEx” y “dirección efectiva Ox”.
Con el fin de describir simplemente la invención, se ha presentado una representación modular posible del dispositivo para la cuál la computadora CALC comprende:
- -
- una computadora primaria CALC2 provista de entradas de señal para los datos de perfil de trayectoria Pte, 1/R y para la aceleración medida Gacc según la dirección Ox y una salida de señal para la aceleración corregida Gx según la dirección efectiva Ox,
- -
- una computadora secundaria CALC3 provista de una entrada de señal para el indicador Adh de detección de pérdida de adherencia resultante del detector de pérdida de adherencia CALC1,
- -
- la computadora secundaria CALC3 provista de salidas para suministrar una velocidad calculada Vx y por integración clásica una posición calculada Dx del vehículo,
- -
- la computadora secundaria CALC3 esta provista de entradas para las señales STa, de tacómetros para estimar la velocidad Vx y la posición Dx del vehículo, (estas entradas son necesarias si, en paralelo del indicador Adh, el detector de pérdida de adherencia CALC1 no transmite las señales STa, STb directamente a la computador secundaria CALC3),
- -
- la computadora secundaria CALC3 esta provisto de una entrada de señal para la aceleración corregida Gx salida de la computadora primaria CALC2 con el fin de reestimar la velocidad Vx y la posición Dx del vehículo al menos en el momento de una pérdida de adherencia para la cual un valor anteriormente considerado de la velocidad Vx se transmite de la computadora secundaria CALC3 a la computadora primaria CALC2 para efectuar una reestimación de la aceleración corregida Gx.
De esta forma, se inicia un proceso para medir el desplazamiento iterativamente al menos al principio de la detección de pérdida de adherencia, incluso permanentemente si así es deseado. Con el fin de calcular instantáneamente la velocidad Vx y la posición Dx en el momento de una fase de pérdida de adherencia, basta con memorizar un valor de velocidad y de posición al principio de la detección de pérdida de adherencia y de aplicar el proceso iterativo de reestimación de la aceleración corregida Gx a partir de la aceleración Gacc sobre el eje de medición del acelerómetro 101 actualizando los valores de velocidad Vx y de posición Dx por integración clásica.
Antes de una detección de pérdida de adherencia y como modo de defecto, la computadora secundaria CALC3 puede también simplemente proporcionar la velocidad Vx y la posición Dx del vehículo por medio de parámetros dinámicos vinculados a la rotación de por lo menos uno de los ejes. En el momento de una pérdida de adherencia detectada, la computadora secundaria CALC3 suministra la velocidad Vx a la computadora primaria CALC2, esta última suministra en retorno la aceleración Gx a la computadora secundaria CALC3. La computadora secundaria CALC3 tiene entonces todas las informaciones necesarias para reestimar las velocidades Vx y la posición Dx según la dirección efectiva VEx.
Aunque no representado en las figuras, el acelerómetro puede contener varios ejes de medición distintos, con el fin de poder determinar más componentes de aceleración debidos en particular a los efectos como, entre otros, la pendiente o la curvatura. Esto permite compensar un defecto de entrega de datos (pendiente, curvatura, etc) a partir del sistema de medición del posicionamiento DB (por ejemplo por medio de balizaje que activa un banco de datos que contiene los datos queridos, por GPS (=Geographical Position System), etc).
La Figura 2 representa un esquema (vista de lado) de toma en cuenta del efecto de pendiente Pte con relación a la horizontal sufrida por el vehículo VEH en descenso rectilíneo según la figura 1. El acelerómetro 101 mide la aceleración longitudinal Gacc sobre su eje de medición oblicua (según la dirección VEx, rectilínea) a causa de la pendiente Pte. La aceleración longitudinal Gacc es en realidad la suma de la aceleración longitudinal Gx según la dirección efectiva Ox y de la aceleración vinculada al efecto de pendiente Gpte o de gravedad.
El dispositivo según la invención permite medir exactamente la aceleración longitudinal Gx según la dirección efectiva Ox, después la velocidad Vx y la posición Dx, como se describen en la figura 1.
La Figura 3 representa un esquema (vista superior) para tomar en consideración el efecto de la curvatura 1/R que tiene un radio de curvatura R sufrido por el vehículo VEH sobre una porción lateralmente curvada COURB del trayecto según la figura 1. El acelerómetro 101 está dispuesto a una distancia longitudinal Lx conocida (según la dirección longitudinal VEx) y una distancia lateral Ly conocida (según una dirección VEy perpendicular a la dirección longitudinal VEx) con relación al centro del vehículo VEH. Es importante recordar que este factor de dimensión es importante para tomar en consideración el efecto de curvatura, ya que según estas distancias elegidas, el efecto de curvatura tiene una influencia variablemente fuerte sobre la medición del desplazamiento y, en el peor de los casos, puede pues falsearlo irremediablemente. Esto es tanto más cuanto que el vehículo se supone que es longilíneo siguiendo su dirección longitudinal VEx de desplazamiento, como para una unidad de transporte ferroviario de pasajeros.
El acelerómetro 101 mide la aceleración longitudinal Gacc sobre su eje de medición según la dirección rectilínea VEx, no obstante no tangencial a la curva COURB sobre un radio de curvatura que pasa por el acelerómetro 101. La aceleración longitudinal Gacc es en realidad la suma de la aceleración longitudinal Gx según la dirección efectiva Ox (es decir tangencial a la curva COURB sobre un radio de curvatura que pasa por el acelerómetro 101) y de la aceleración unida al efecto de curvatura lateral Glat (fuerza centrífuga). El dispositivo según la invención permite así medir exactamente la aceleración longitudinal Gx según la dirección efectiva Ox, después la velocidad Vx y la posición Dx, como están descritas en la figura 1.
Es así posible describir un procedimiento de puesta en funcionamiento del dispositivo generalmente aplicado para los datos instantáneos de pendiente Pte y de curvatura 1/R según el cual:
- -
- la aceleración corregida Gx es la suma de la aceleración global medida Gacc, de la aceleración bajo efecto de pendiente Gpte y de la aceleración bajo efecto de curvatura Glat,
- -
- la aceleración bajo efecto de pendiente Gpte es proporcional a la gravedad,
- -
- la aceleración bajo un efecto de curvatura Glat es el producto entre:
a) un seno de un ángulo instantáneo A cuyo vértice está en el centro de curvatura 1/R y cuyos lados pasan por el centro del vehículo y por el acelerómetro
b) y la velocidad Vx elevada al cuadrado y dividida por la suma de un radio R de la curvatura 1/R y de una distancia lateral Ly del acelerómetro con relación al centro del vehículo,
- -
- el ángulo instantáneo A se aproxima por una distancia longitudinal Lx del acelerómetro con relación al centro del vehículo dividida por la suma del radio de curvatura R y la distancia lateral Ly del acelerómetro con relación al centro del vehículo,
- -
- donde la distancia longitudinal Lx es positiva o negativa según que el acelerómetro esté dispuesto en la parte de delante o de atrás del vehículo según su dirección de desplazamiento y la distancia lateral Ly es positiva o negativa según que el acelerómetro esté dispuesto en el exterior o en el interior de una curva relativa a la curvatura 1/R.
Este procedimiento se deja modelar por el sistema de ecuaciones (1), (2), (3), (4) siguientes:
- (1)
- Gx = Gacc + Gpte + Glat
- (2)
- Gpte = Pte x Gravedad (9.81 m / s2),
2
- (3)
- Glat = (Vx / (R + Ly)) x Seno (A)
- (4)
- A = Lx / (R + Ly)
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado (VEH) que comprende a bordo:
- -
- por lo menos un acelerómetro (101) provisto de un eje de medición según una dirección longitudinal (VEx) de un principal desplazamiento del vehículo, que se supone rectilíneo,
- -
- un primer tacómetro (103b) dispuesto en un eje en la parte de delante del vehículo según la dirección longitudinal,
- -
- un segundo tacómetro (103a) está dispuesto en un segundo eje en la parte de atrás del vehículo según la dirección
longitudinal, -las señales de medición que proceden del acelerómetro, del primer y del segundo tacómetro son suministradas a una unidad de cálculo,caracterizado en que, en caso de detección de pérdida de adherencia:- -
- un sistema de medición del posicionamiento (DB) proporciona los datos de un perfil de trayectoria del vehículo, como por lo menos de una pendiente (Pte) y una curvatura (1/R), a cada posición (DX) del vehículo en desplazamiento,
- -
- el acelerómetro provisto de un eje de medición suministra una medición de una aceleración global (Gacc) del vehículo según la dirección longitudinal (VEx),
- -
- una computadora (CALC) trata los datos de perfil de trayectoria (Pte, 1/R) y de aceleración global medida (Gacc) con el fin de determinar una aceleración corregida (Gx) según una dirección longitudinal (Ox) de desplazamiento efectivo del vehículo para la cual se toman en consideración los efectos de pendiente y de curvatura.
- 2. Dispositivo según la reivindicación 1, que incluye:
- -
- un detector de pérdida de adherencia (CALC1) de al menos uno de los dos ejes,
- -
- el detector de pérdida de adherencia que está acoplado a las señales de salidas (STa, STb) de cada uno de los tacómetros,
- -
- cada señal de salida proporciona una medida de velocidad angular instantánea del eje asociado.
-
- 3.
- Dispositivo según la reivindicación 2,
por el cual el detector de pérdida de adherencia (CALC1) comprende un indicador (Adh) de dos modos acumulables de detección de pérdida de adherencia según los cuales es detectada una variación de velocidad angular instantánea de por lo menos una de las señales de salida y/o es detectada una desviación entre las velocidades angulares de cada señal de salida. -
- 4.
- Dispositivo según la reivindicación 3, por el cual la computadora (CALC) incluye:
- -
- una computadora primaria (CALC2) provista de entradas de señal para los datos de perfil de trayectoria (Pte, 1/R) y para la aceleración medida (Gacc) y una salida de señal para la aceleración corregida (Gx),
- -
- un calculador secundario (CALC3) provisto de una entrada de señal para el indicador (Adh) de detección de pérdida de adherencia resultante del detector de pérdida de adherencia (CALC1),
- -
- la computadora secundaria (CALC3) que esta provista de salidas para suministrar una velocidad estimada (Vx) y una posición estimada (Dx) del vehículo,
- -
- la computadora secundaria (CALC3) que esta provisto de entradas para las señales (STa), tacómetros para estimar la velocidad (Vx) y la posición (Dx) del vehículo, - la computadora secundaria (CALC3) esta provista de una entrada de señal para la aceleración corregida (Gx) salida del computador primario (CALC2) con el fin de reestimar la velocidad (Vx) y la posición (Dx) del vehículo al menos durante una pérdida de adherencia para la cual un valor anteriormente estimado de la velocidad (Vx) se transmite de la computadora secundaria (CALC3) a la computadora primaria (CALC2) para efectuar una reestimación de la aceleración corregida (Gx).
- 5. Dispositivo según la reivindicación 3, por la cual:
- -
- la aceleración corregida (Gx) es la suma de la aceleración global medida (Gacc), de la aceleración bajo efecto de la pendiente (Gpte) y de la aceleración bajo efecto de la curvatura (Glat),
- -
- la aceleración bajo efecto de la pendiente (Gpte) es proporcional a la gravedad,
- -
- la aceleración bajo un efecto de curvatura (Glat) es el producto entre:
a) un seno de un ángulo instantáneo (A) cuyo vértice está en el centro de la curvatura (1/R) y cuyos lados pasan por el centro del vehículo y por el acelerómetrob) y la velocidad (Vx) elevada al cuadrado y dividida por la suma de un radio (R) de la curvatura (1/R) y de una distancia lateral (Ly) del acelerómetro con relación al centro del vehículo,- -
- el ángulo instantáneo (A) se aproxima por una distancia longitudinal (Lx) del acelerómetro con relación al centro del vehículo dividida por la suma del radio de curvatura (R) y de la distancia lateral (Ly) del acelerómetro con relación al centro del vehículo.
- -
- donde la distancia longitudinal (Lx) es positiva o negativa según que el acelerómetro esté dispuesto en la parte de delante o de atrás del vehículo según su dirección de desplazamiento y la distancia lateral (Ly) es positiva o negativa según que el acelerómetro este dispuesto en el exterior o en el interior de una curva relativa a la curvatura (1/R).
-
- 6.
- Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 3 a 5,
por el cual, antes de una detección de pérdida de adherencia la computadora secundaria (CALC3) proporciona la velocidad (Vx) y la posición (Dx) del vehículo por medio de parámetros dinámicos vinculados a la rotación de al menos uno de los ejes. -
- 7.
- Dispositivo según la reivindicación 6,
por el cual, en el momento de una pérdida de adherencia la computadora secundaria (CALC3) suministra la velocidad (Vx) a la computadora primaria (GALC2), esta última suministra en retorno la aceleración (Gx) a la computadora secundaria (CALC3). -
- 8.
- Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes 3 a 7,
por el cual, el acelerómetro contiene varios ejes de medición distintos (con el fin de precisar la determinación de la aceleración corregida (Glong) y\o de compensar una pérdida de información que procede del sistema de medición de posicionamiento que proporciona los datos odométricos).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2007/002030 WO2009074724A1 (fr) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Dispositif de mesure de deplacement d'un vehicule autoguide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2366283T3 true ES2366283T3 (es) | 2011-10-18 |
Family
ID=39744894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07871825T Active ES2366283T3 (es) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8423234B2 (es) |
| EP (1) | EP2219930B1 (es) |
| KR (1) | KR101157752B1 (es) |
| CN (1) | CN101939202B (es) |
| AT (1) | ATE510746T1 (es) |
| BR (1) | BRPI0722287B1 (es) |
| CA (1) | CA2708574C (es) |
| DK (1) | DK2219930T3 (es) |
| ES (1) | ES2366283T3 (es) |
| PL (1) | PL2219930T3 (es) |
| TW (1) | TW200930599A (es) |
| WO (1) | WO2009074724A1 (es) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5703979B2 (ja) | 2011-06-07 | 2015-04-22 | 日産自動車株式会社 | 車両のパーキングロック制御装置 |
| JP5703978B2 (ja) | 2011-06-07 | 2015-04-22 | 日産自動車株式会社 | 車両のパーキングロック制御装置 |
| JP2013075651A (ja) * | 2011-06-07 | 2013-04-25 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のパーキングロック制御装置 |
| KR101727329B1 (ko) * | 2011-10-19 | 2017-04-17 | 엘에스산전 주식회사 | 열차 속도 측정 장치 및 방법 |
| FR2990178B1 (fr) * | 2012-05-03 | 2016-12-23 | Alstom Transport Sa | Procede pour securiser le deplacement d'un vehicule ferroviaire, et vehicule ferroviaire |
| FR2990179B1 (fr) * | 2012-05-03 | 2014-06-06 | Alstom Transport Sa | Procede et systeme pour securiser un deplacement d'un vehicule ferroviaire, controleur a embarquer dans un vehicule ferroviaire et un vehicule ferroviaire |
| FR3000542B1 (fr) * | 2012-12-27 | 2015-03-13 | Alstom Transport Sa | Procede d'evaluation de la vitesse d'un vehicule ferroviaire |
| CN104679069A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 国家电网公司 | 用于电动汽车的监控器 |
| US9168950B1 (en) * | 2014-09-19 | 2015-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Banked curve detection using vertical and lateral acceleration |
| CN104535076B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-05-17 | 青岛雷尔威机械制造有限公司 | 一种防滑器里程累积方法 |
| US10462608B1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-10-29 | Agero, Inc. | Estimating orientation of a mobile device with respect to a vehicle using global displacement information and local motion information |
| CN108663036B (zh) * | 2018-04-04 | 2021-11-02 | 南京天辰礼达电子科技有限公司 | 一种车辆前轮转动跟踪的方法 |
| EP3934947B1 (en) * | 2019-03-07 | 2023-06-07 | Volvo Truck Corporation | A method for estimating vehicle motion state during a vehicle maneuver |
| FR3110534A1 (fr) | 2020-05-19 | 2021-11-26 | Ixblue | Procédé de calcul d’un vecteur de vitesse instantanée d’un véhicule ferroviaire, système correspondant |
| CN113859307B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-03-14 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆运行状态的检测方法、装置及车辆 |
| DE102021203898A1 (de) * | 2021-04-20 | 2022-10-20 | Siemens Mobility GmbH | Sensoranordnung und Verfahren zur Positionsbestimmung für ein Schienenfahrzeug |
| CN114750804B (zh) * | 2022-06-06 | 2023-05-09 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 基于信号车辆融合测速的车速测量方法及系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2813078C2 (de) * | 1978-03-25 | 1979-12-20 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur Weg- und Geschwindigkeitsmessung bei spurgebundenen Fahrzeugen |
| CN2209327Y (zh) * | 1994-08-26 | 1995-10-04 | 宋魁武 | 转向轮定位参数快速测量装置 |
| FR2727662B1 (fr) * | 1994-12-05 | 1997-01-10 | Gec Alsthom Transport Sa | Procede de protection contre l'enrayage patinage lors de la mesure du deplacement d'un vehicule |
| US6641090B2 (en) * | 2001-01-10 | 2003-11-04 | Lockheed Martin Corporation | Train location system and method |
| US6675074B2 (en) * | 2001-08-21 | 2004-01-06 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for vehicle trajectory estimation |
| US20050137761A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-23 | Alcatel | Two-axis accelerometer used for train speed measurement and system using the same |
| DE102005001403B4 (de) * | 2005-01-12 | 2009-05-20 | Kes Keschwari Electronic Systems Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs |
-
2007
- 2007-12-10 US US12/747,339 patent/US8423234B2/en active Active
- 2007-12-10 WO PCT/FR2007/002030 patent/WO2009074724A1/fr active Application Filing
- 2007-12-10 CA CA2708574A patent/CA2708574C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-12-10 CN CN2007801023117A patent/CN101939202B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-12-10 EP EP07871825A patent/EP2219930B1/fr active Active
- 2007-12-10 PL PL07871825T patent/PL2219930T3/pl unknown
- 2007-12-10 ES ES07871825T patent/ES2366283T3/es active Active
- 2007-12-10 BR BRPI0722287A patent/BRPI0722287B1/pt active IP Right Grant
- 2007-12-10 DK DK07871825.1T patent/DK2219930T3/da active
- 2007-12-10 KR KR1020107015265A patent/KR101157752B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2007-12-10 AT AT07871825T patent/ATE510746T1/de active
-
2008
- 2008-12-09 TW TW097147747A patent/TW200930599A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2219930B1 (fr) | 2011-05-25 |
| KR20100101650A (ko) | 2010-09-17 |
| BRPI0722287B1 (pt) | 2018-05-08 |
| BRPI0722287A2 (pt) | 2014-12-23 |
| CN101939202A (zh) | 2011-01-05 |
| CA2708574A1 (en) | 2009-06-18 |
| US8423234B2 (en) | 2013-04-16 |
| CA2708574C (en) | 2013-04-09 |
| WO2009074724A1 (fr) | 2009-06-18 |
| TW200930599A (en) | 2009-07-16 |
| CN101939202B (zh) | 2013-07-10 |
| EP2219930A1 (fr) | 2010-08-25 |
| KR101157752B1 (ko) | 2012-06-25 |
| DK2219930T3 (da) | 2011-08-22 |
| PL2219930T3 (pl) | 2011-10-31 |
| US20100324776A1 (en) | 2010-12-23 |
| ATE510746T1 (de) | 2011-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2366283T3 (es) | Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado. | |
| ES2366148T3 (es) | Dispositivo de medición del desplazamiento de un vehículo autoguiado. | |
| ES2137497T5 (es) | Procedimiento para la determinacion de tasas para la utilizacion de rutas de trafico por parte de vehiculos. | |
| US20130268172A1 (en) | Method and system for identifying an erroneous speed of a vehicle | |
| ES2870777T3 (es) | Método y vehículo ferroviario para la detección sin contacto de una geometría de una vía | |
| WO2005048000A3 (en) | Locomotive location system and method | |
| ES2909584T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para determinar los valores reales relevantes para el frenado de un vehículo ferroviario para realizar un frenado controlado por deceleración con sensores centrales | |
| ES2745492T3 (es) | Procedimiento y dispositivo de localización para determinar la posición de un vehículo guiado, en particular de un vehículo ferroviario | |
| Boronakhin et al. | MEMS-based inertial system for railway track diagnostics | |
| US11945480B2 (en) | Positioning and odometry system | |
| BR112019015866B1 (pt) | Sistema e método | |
| US10525994B2 (en) | Method for evaluating the velocity of a railway vehicle | |
| ES2939939T3 (es) | Procedimiento para detectar un descarrilamiento de un vehículo ferroviario | |
| JP2018117478A (ja) | 列車分離検知システム及びその方法 | |
| CA2488004A1 (en) | Two-axis accelerometer used for train speed measurement and system using the same | |
| ES2661126T3 (es) | Procedimiento de discriminación de la presencia de un vehículo ferroviario sobre un cantón, procedimiento de cálculo de un intervalo de seguridad y dispositivo asociado | |
| ES2325400T3 (es) | Dispositivo para determinar un punto de rotacion de un vehiculo alrededor de un eje vertical del vehiculo. | |
| ES2746673T3 (es) | Procedimiento y sistema para asegurar un desplazamiento de un vehículo ferroviario, controlador que se va a embarcar en un vehículo ferroviario y tal vehículo ferroviario | |
| RU2605127C1 (ru) | Система позиционирования в составах железнодорожного транспорта | |
| ES2224343T3 (es) | Procedimiento destinado a apreciar la velocidad de un vehiculo o de una asociacion de vehiculos. | |
| KR101135880B1 (ko) | Ｇｐｓ 및 ｉｍｕ를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법 | |
| ES2754057T3 (es) | Procedimiento de evaluación del diámetro de una rueda, y conjunto de evaluación asociado | |
| ES2235345T3 (es) | Metodo y aparato de deteccion de descarrilamiento para un vagon de tren. | |
| TWI551492B (zh) | 有軌車輛之行車安全的分析系統 | |
| JP2008179361A (ja) | 鉄道車両における車体傾斜制御のフェール検知装置及び鉄道車両 |