ES2586289T3

ES2586289T3 - Procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de posicionamiento de un tren

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Publication number: ES2586289T3
Application number: ES13713787.3T
Authority: ES
Inventors: Jacques Orion
Original assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Current assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2033-03-20
Also published as: FR2988362B1; CA2867850C; US20150293139A1; US9651573B2; EP2828138B1; SG11201405921TA; EP2828138A1; KR102120237B1; CA2867850A1; KR20150001760A; FR2988362A1; WO2013139869A1; CN104302531A; CN104302531B; BR112014023508B1; IN2014DN07740A

Abstract

Procedimiento de control del funcionamiento de un sistema (10), constando el sistema (10) de: - una rueda (12) fónica dentada, - un primer sensor (18) de detección de la presencia de un diente, - un segundo sensor (20) de detección de la presencia de un diente, - un tercer sensor (22) de detección de la presencia de un diente, estando dispuestos los tres sensores (18, 20, 22) espacialmente de manera que al menos seis posiciones posibles y diferentes de la rueda (12) se puedan representar por al menos seis estados lógicos (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, F6) posibles de los tres sensores (18, 20, 22), siendo los seis estados (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, F6) diferentes, constando el procedimiento de las etapas de: - detección de estados correspondientes a las señales suministradas por los tres sensores (18, 20, 22), - comparación de los estados detectados con los seis estados lógicos posibles (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, F6), - determinación del estado de funcionamiento del sistema (10) en función de la comparación.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de posicionamiento de un tren

5 [0001] La presente invencion se refiere a un procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de posicionamiento de un tren. Se propone igualmente un vehlculo ferroviario que consta de un dispositivo adaptado para aplicar el procedimiento.

[0002] Para evitar que se produzca una colision entre dos trenes y garantizar que el espacio entre dos trenes 10 sea suficiente, es necesario conocer la posicion del tren en la via. Es por ello conveniente disponer de un sistema de

posicionamiento de tren que garantice una buena seguridad.

[0003] Se conocen unos sistemas de posicionamiento de un tren que utiliza una rueda fonica conectada a un eje. La rueda es dentada y coopera con cuatro sensores de detection de la presencia de un diente, siendo llevados

15 los cuatros sensores por el vehlculo. Tres de los cuatro sensores estan dispuestos de manera que puedan obtener un posicionamiento del tren basado en la deteccion de la presencia o de la ausencia de un diente de la rueda fonica. El cuarto sensor es un sensor denominado de «coherencia» que controla el buen funcionamiento del sistema de posicionamiento cuando el tren esta en movimiento. El cuarto sensor esta usualmente en fase con el primer sensor. Una prueba se lleva a cabo en parada igualmente para asegurarse del buen funcionamiento del sistema.

20

[0004] No obstante, este cuarto sensor puede averiarse. Ademas, la adquisicion de un cuarto sensor especlfico y de una unidad que pueda efectuar la prueba en parada resulta costosa. Se desea de este modo liberarse del empleo de este cuarto sensor y de la unidad que efectua la prueba a la vez que se garantice la misma fiabilidad del sistema del posicionamiento de un tren.

25

[0005] El documento EP 1 475 292 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para la deteccion de los errores en la sucesion de impulsos.

[0006] Existe por tanto una necesidad para procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de 30 posicionamiento de un tren que sea mas facil de aplicar.

[0007] Para ello, la invencion propone un procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de posicionamiento de un tren, constando el sistema de una rueda fonica dentada, un primer sensor de deteccion de la presencia de un diente, un segundo sensor de deteccion de la presencia de un diente y un tercer sensor de

35 deteccion de la presencia de un diente, estando dispuestos los tres sensores espacialmente de manera que al menos seis posiciones posibles y diferentes de la rueda se puedan representar por al menos seis estados logicos posibles de los tres sensores, siendo los seis estados diferentes. Constando el procedimiento de una etapa de deteccion de estados correspondientes a las senales proporcionadas por los tres sensores.

40 [0008] El procedimiento comprende tambien las etapas de comparacion de los estados detectados con los seis estados logicos posibles y de determination del estado de funcionamiento del sistema en funcion de la comparacion.

[0009] Segun otras caracterlsticas de la invencion, tomadas por separado o en combination:

45

- se reenvla una anomalla de funcionamiento del sistema a la etapa de determinacion cuando el estado detectado no es uno de los seis estados logicos.

- el paso de un estado logico a otro se rige por unas relaciones de paso y el procedimiento consta ademas de una 50 etapa de verification de la conformidad de la sucesion de los estados detectados con las relaciones de paso,

- se reenvla una anomalla de funcionamiento del sistema a la etapa de determinacion cuando la sucesion de los estados detectados no es conforme a las relaciones de paso,

55 - los seis estados logicos consecutivos estan marcados por unos numeros enteros sucesivos, siendo las relaciones de pasos D2 = (D1 - 1 ± 1) [6] +1 con D1 y D2 los numeros de los estados detectados y [] es la operation matematica modulo.

- cada sensor presenta una relation clclica, el primer sensor y el segundo sensor se desplazan de un primer

desplazamiento con respecto a un diente en un sentido de rotacion, el segundo sensor y el tercer sensor se desplazan de un segundo desplazamiento con respecto a un diente en el mismo sentido de rotacion cada desplazamiento tiene un valor de 120° ± x, estando comprendido x entre 0 y 60°.

5 - la relacion ciclica de cada sensor esta comprendida entre (180 - x)/360 y (180 + x)/360,

- la etapa de deteccion de un estado se activa en presencia de un frente ascendente o descendente en una de las tres senales suministradas por los sensores,

10 - los estados posibles, estan representados por un triplete de valores correspondiente a los estados logicos de los sensores,

- los estados logicos de los sensores comprenden un estado alto y un estado bajo,

15 - cada triplete de valores incluye un frente ascendente o descendente para un valor, un estado alto o un estado bajo para los otros valores, y

- el sistema consta ademas al menos de un detector del estado de funcionamiento de los sensores y en el cual se reenvia una anomalia de funcionamiento del sistema a la etapa de determinacion cuando el detector detecta un mal

20 funcionamiento de uno de los sensores.

[0010] La invencion tiene igualmente como objeto un sistema que consta ademas al menos de un medio de medicion de la aceleracion del tren y en el cual se reenvia una anomalia de funcionamiento del sistema a la etapa de determinacion cuando la aceleracion medida por el medio de medicion es superior a un valor umbral.

25

[0011] La invencion tiene igualmente como objeto un sistema de posicionamiento de un tren que consta de una rueda fonica dentada, un primer sensor de deteccion de la presencia de un diente, un segundo sensor de deteccion de la presencia de un diente y un tercer sensor de deteccion de la presencia de un diente, estando dispuestos los tres sensores espacialmente de manera que al menos seis posiciones posibles y diferentes de la rueda se puedan

30 representar por al menos seis estados logicos posibles de los tres sensores, siendo los seis estados diferentes.

[0012] El sistema comprende tambien un dispositivo de control del posicionamiento adaptado para aplicar el procedimiento tal como se ha descrito anteriormente.

35 [0013] La invencion consta igualmente de un vehiculo ferroviario que consta del sistema de posicionamiento tal como se ha descrito anteriormente.

[0014] Otras caracteristicas y ventajas de la invencion se mostraran con la lectura de la description detallada que aparece a continuation de los modos de realization de la invencion, dados a titulo de ejemplo unicamente y en

40 referencia a los dibujos que muestran:

- figura 1, una vista esquematica de un ejemplo de sistema de posicionamiento de un tren;

- figura 2, un grafico que presenta la evolution temporal de las senales suministradas por los diferentes sensores y 45 de los estados logicos de los sensores asociados;

- figura 3, un diagrama de flujo de un ejemplo de procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de posicionamiento de un tren;

50 - figura 4, un diagrama de flujo de otro ejemplo de procedimiento de control del funcionamiento de un sistema de posicionamiento de un tren, y

- figura 5, un grafico que presenta la evolucion temporal de las senales suministradas por los diferentes sensores y de los estados logicos de los sensores asociados.

55

[0015] Un sistema 10 de posicionamiento de un tren se representa esquematicamente en la figura 1. El sistema 10 consta de una rueda 12 fonica dentada. La rueda 12 fonica dentada esta provista de dientes 14 espaciados angularmente. Para facilitar la localization, ciertos dientes 14 se omiten en una parte de la periferia de la rueda 12. L rueda 12 esta fijada a un arbol de una rueda de tren. La rueda 12 esta asi acoplada a la rueda de tren. Las dos

ruedas giran por tanto a la misma velocidad. La rueda 12 es as! representativa del movimiento de la rueda de tren.

[0016] El sistema consta igualmente de un primer sensor 18, un segundo sensor 20 y un tercer sensor 22 de deteccion de la presencia de un diente 14. En el caso de la figura 1, los sensores 18, 20 y 22 son unos fotodiodos.

5 Cualquier otro sensor que permita la deteccion de la presencia de un diente 14 es posible.

[0017] Los tres sensores 18, 20 y 22 suministran unas senales representativas de la presencia o de la ausencia de un diente 14. De ello resulta que cada uno de los sensores 18, 20 o 22 tiene dos estados logicos, uno representativo de la presencia de un diente 14 y otro representativo de la ausencia de un diente 14. Los tres sensores 18, 20 y 22

10 son fijos con respecto al tren y siguen por tanto su movimiento. Como la rueda 12 sigue un movimiento de rotacion, la rueda 12 esta en rotacion con respecto a los sensores 18, 20 y 22. Estos detectan as! una sucesion de dientes 14 de la rueda 12 en el transcurso del tiempo. Esto se ilustra esquematicamente por la figura 2. En esta figura, se representa la evolucion temporal de las senales suministradas por los diferentes sensores 18, 20 y 22 en funcionamiento normal de la rueda 12. Mas precisamente, la curva 24 representa la evolucion temporal de la senal 15 suministrada por el primer sensor 18, la curva 26, la del segundo sensor 20 y la curva 28, la del tercer sensor 22. Para mejorar la claridad, las curvas 24, 26 y 28 se han desplazado hacia arriba, entendiendose que en realidad, los niveles correspondientes son casi los mismos.

[0018] En el estudio de la curva 24, aparece que el primer sensor 18 puede encontrarse en dos estados logicos 20 segun la situacion considerada: un estado bajo correspondiente al caso de deteccion de la ausencia de un diente 14,

un estado alto correspondiente al caso de deteccion de la presencia de un diente 14. En lo sucesivo, senalando C1 como el estado logico del primer sensor 18, el estado bajo corresponded a C1 = 0 y el estado alto a C1 = 1. Una logica inversa es igualmente posible, las ideas desarrolladas mas abajo siguiendo siendo las mismas. De manera similar, el segundo sensor 20 y el tercer sensor 22 tienen cada uno dos estados logicos: un estado bajo y un estado 25 alto. Ademas, senalando C2 como el estado del segundo sensor y C3 como el estado del tercer sensor, C2 = 0 y C3 = 0 son los estados bajos que corresponden a una ausencia de deteccion de un diente 14 mientras que C2 = 1 y C3 = 1 son los estados altos que corresponden a la deteccion de la presencia de un diente 14.

[0019] Los tres sensores 18, 20 y 22 estan dispuestos espacialmente de manera que las seis posiciones posibles y 30 diferentes de la rueda 12 se puedan representar por seis estados logicos de los tres sensores 18, 20 y 22, siendo los

seis estados logicos diferentes. Un estado logico posible es por tanto la information de los valores de cada senal suministrada por los tres sensores 18, 20 y 22. Esto corresponde a la informacion de un triplete (C1, C2, C3). De ello resulta que la informacion del triplete (C1, C2, C3) permite caracterizar una position de la rueda 12.

35 [0020] Observando la figura 2, aparece que la posicion de la rueda 12 se puede representar por seis estados. Estos seis estados se senalan como E1, E2, E3, E4, E5 y E6. El estado E1 corresponde al triplete (C1 = 1, C2 = 0, C3 = 1); el estado E2 al triplete (C1 = 1, C2 = 0, C3 = 0); el estado E3 al triplete (C1 = 1, C2 = 1, C3 = 0); el estado E4 al triplete (C1 = 0, C2 = 1, C3 = 0); el estado E5 al triplete (C1 = 0, C2 = 1, C3 = 1) y el estado E6 al triplete (C1 = 0, C2 = 0, C3 = 1). El conjunto de los estados de E1 a E6 forma el conjunto de los estados logicos posibles de los tres 40 sensores 18, 20 y 22 para las diferentes posiciones de la rueda 12. El conjunto de los estados puede representarse en forma de la tabla 1 siguiente, as! como se muestra en la figura 2:

Tabla 1: valores logicos de los sensores 18, 20 y 22 en funcion de los estados de la rueda 12 (primer modo de _______________________________________realizacion)._______________________________________

Estado: 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

45

[0021] Los tres sensores 18, 20 y 22 estan dispuestos espacialmente de manera que las seis posiciones posibles y diferentes de la rueda 12 se puedan representar por seis estados logicos diferentes de los tres sensores 18, 20 y 22 cuando se cumplen tres condiciones. El primer sensor 18 y el segundo sensor 20 se desplazan de un primer desplazamiento D1 con respecto a un diente 14 en un sentido de rotacion (primera condition); el segundo sensor 20 50 y el tercer sensor 22 se desplazan de un segundo desplazamiento D2 con respecto a un diente 14 en un sentido de rotacion (segunda condicion) y el tercer sensor 22 y el primer sensor 18 se desplazan de un tercer desplazamiento D3 con respecto a un diente 14 en un sentido de rotacion (condicion 3). Segun el ejemplo considerado, el sentido de

rotacion es el sentido de rotacion de las agujas de un reloj (sentido denominado positivo). Ademas, por acuerdo, 360° corresponde a la distancia entre dos dientes de la rueda dentada, lo que implica que la suma de los tres desplazamientos es igual a 360°. Esto se escribe matematicamente D1 + D2 + D3 = 360°. A tltulo de ejemplo, los desplazamientos D1, D2 y D3 se expresan en grados y estan comprendidos entre 0 y 360°. Ademas, los tres 5 desplazamientos D1, D2 y D3 son no nulos. Esto se escribe matematicamente: D1t 0, D2t 0 y D3 t 0.

[0022] Asl, la tercera condicion se expresa igualmente por el hecho de que la suma del primer desplazamiento D1 y del segundo desplazamiento D2 es diferente de 360°. Esto se escribe matematicamente D1 + D2t 360°.

10 [0023] Segun el ejemplo de la figura 1, cada sensor 18, 20 y 22 presenta la misma relacion clclica del 50%. Existe entonces una tolerancia sobre los desplazamientos D1, D2 y D3 que son conocidos a ± 60° casi.

[0024] Reclprocamente, cuando los desplazamientos D1, D2 y D3 estan fijados a unos multiplos de 60°; la relacion clclica de los sensores 18, 20 y 22 varla entre 1/3 y 2/3.

15

[0025] Se entiende que entre estos dos casos extremos, existen unos compromisos. Asl, si el desplazamiento D1, D2 y D3 se conoce a ± 30° casi, la relacion clclica de los sensores esta comprendida entre (180-30)/360 = 41,6% y (180+30)/ 360 = 58,3%.

20 [0026] Mas generalmente, para un desplazamiento conocido a ± x° casi, la relacion clclica de los sensores esta comprendida entre (180-x)/ 360 y (180+x)/ 360.

[0027] En el marco del modo de realizacion de la figura 1, x esta comprendido entre 0 y 60°.

25 [0028] Preferentemente, como es el caso para la figura 1, el primer desplazamiento D1 y el segundo desplazamiento D2 son de 120°. Esto se escribe matematicamente D1 = D2 = 120°. De ello resulta que el tercer sensor 22 y el primer sensor 18 se desplazan 120° con respecto a un diente 14 en el mismo sentido de rotacion. Esto se expresa por la igualdad matematica D3 = 120°. Esto permite especialmente que un cambio de estado indique un movimiento de un sexto de diente 14. Para ilustrar esquematicamente estos tres desplazamientos D1, D2 30 y D3 iguales a 120° en la figura 1, el primer sensor 18 esta colocado sobre una flecha correspondiente a 0°, el segundo sensor 20 esta colocado sobre una flecha correspondiente a 120° y el tercer sensor 22 esta colocado sobre una flecha correspondiente a 240°.

[0029] Los desplazamientos D1, D2 y D3 de 120° son igualmente perceptibles en la figura 2. En efecto, en 35 temporal, para unos dientes 14 regularmente espaciados (relacion clclica del 50%), esto significa que las senales suministradas por los sensores 18, 20 y 22 correspondientes se desplazan un tercio de perlodo. Existe efectivamente un desplazamiento de un tercio de perlodo entre la curva 24 y la curva 26; un tercio de perlodo entre la curva 26 y la curva 28 y un tercio de perlodo entre la curva 28 y la curva 24.

40 [0030] Las senales suministradas por los tres sensores 18, 20 y 22 son unas senales explotadas por un dispositivo 30 de control del sistema de posicionamiento. Este dispositivo 30 esta adaptado para aplicar un procedimiento de control del funcionamiento del sistema 10 de posicionamiento de tren.

[0031] El sistema 10 consta ademas de un detector 29 electrico para cada sensor 18, 20 y 22, o tres detectores 45 29.

[0032] Segun el modo de funcionamiento de los sensores 18, 20 y 22 a saber tension y/o corriente, el detector 29 es apropiado para detectar unos circuitos abiertos o en cortocircuito. Mas precisamente, en modo de funcionamiento en tension, un estado bajo del sensor 18 corresponde a una tension no nula, por ejemplo 5V mientras que un estado

50 alto del sensor 18 corresponde a una tension inferior a la tension de alimentacion de la rueda, por ejemplo 15V si la rueda esta alimentada por 24V de manera continua. Asl, si el detector 29 detecta una tension de 0V o una tension de 24V, esto significa que los sensores 18, 20 y 22 no funcionan correctamente.

[0033] Como variante, el recetor 29 es apropiado para detectar una averla latente del desfase.

55

[0034] Incluso segun otra variante, es apropiado para detectar una averla latente de la relacion clclica de los sensores.

[0035] A tltulo de ejemplo, el dispositivo 30 comprende una maquina de estados 32 y un comparador 34. La

maquina de estados 32 es apropiada para detectar los diferentes estados logicos de los sensores 18, 20 y 22 de deteccion. La maquina de estados 32 esta conectada al comparador 34 que es apropiado para efectuar unas comparaciones entre los estados detectados por la maquina de estados 32 y unos estados pregrabados. Los estados pregrabados dependen del modo de realizacion considerado. En referencia a las figuras 3 y 4, se daran tres 5 ejemplos. Ademas, el dispositivo 30 comprende un medio 36 de calculo del angulo entre los sensores 18, 20 y 22 y de la relacion clclica de cada una de las senales suministradas por los sensores 18, 20 y 22.

10

[0036] El dispositivo 30 consta igualmente de una unidad de calculo 38 que calcula los valores denominados H+(n) y H-(n) definidos como:

H (n) = (Etatn = En). (Etatn_-i = E(n _ 2) [6] +1) ■( Etatn.2 = E(n _3) [ej +1 )■

15

H'(n) = (Etatn = En). (Eta^ = E(n)[6] + 1).( Etatn_2 = E(n+1)[6] + i)

y

[0037] Donde n es un numero entero que varla entre 1 y 6, el signo « . » es el signo de la operacion logica «y», [-] designa un modulo y Etatn designa el estado en el cual esta la rueda.

20 [0038] Segun el ejemplo de la figura 2, al paso al estado E1, tiene lugar una oscilacion en la deteccion del primer sensor 18. Esto se traduce por una alternancia rapida de un frente ascendente, de un frente descendente y de un frente ascendente en la senal de la curva 24. Asl, hay un paso rapido del estado E1 al estado E6, despues de vuelta al estado E1. La ventaja de la formulacion de los valores H+(n) y H-(n) propuesta con una prueba sobre tres estados sucesivos es poder liberarse de tales fenomenos (tambien llamados por el termino ingles «glitch») en la cuenta de 25 las vueltas. En efecto, con las expresiones anteriores, ni el valor H+(n) ni el valor H-(n) pasa al estado logico «1» en presencia de una oscilacion de un sensor.

[0039] Segun un ejemplo, la suma algebraica de estos dos valores H+(n) y H-(n) se calcula en el contador de rueda 40.

30

[0040] Segun otro ejemplo, el contador de rueda 40 cuenta el numero de incidencia de un «1» en los dos valores H+(n) y H-(n).

[0041] Estos valores H+(n) y H-(n) sirven para la determinacion de la posicion del tren. Se conoce por el estado de 35 la tecnica el paso de ocho valores sucesivos de H+ y H- a la posicion del tren. Es efectivamente posible demostrar la

existencia de una biyeccion entre ocho valores H+(n) y H-(n) y las posiciones del tren.

[0042] Los valores H+(n) y H-(n) permiten igualmente determinar la aceleracion del tren.

40 [0043] Como variante, de manera mas elaborada, el sistema 10 consta de seis contadores de rueda, es decir un contador de rueda para cada estado E1, E2, E3, E4, E5 y E6 que determina el numero de paso por el estado. Esto permite obtener una medicion con un ruido mas reducido y seis veces mas information. Esta variante es particularmente favorable para un tren que funciona a velocidad relativamente lenta.

45 [0044] Asl como los indican los trazos 42, 43, 44, 45 y 46, los datos procedentes respectivamente del contador de rueda 40 de la maquina de estado 32, del comparador 34 de los detectores 29 y del medio 36 son conducidos hacia un calculador 48 que puede interpretar estos datos y, en su caso, determinar las acciones que se van a realizar.

[0045] El calculador 48 es asl apropiado para senalar un error sobre los estados de la maquina 32, prevenir una 50 averla latente que resultarla por ejemplo de una mala relacion clclica para un sensor o advertir de una aceleracion

demasiado fuerte. Una aceleracion demasiado importante corresponde a una situation anormal.

[0046] El diagrama de flujo de la figura 3 ilustra esquematicamente la aplicacion de un ejemplo de procedimiento de control por el dispositivo 30 segun un primer modo de realizacion.

55

[0047] El procedimiento comprende una etapa S50 de deteccion de estados correspondientes a las senales suministradas por los tres sensores 18, 20 y 22. La deteccion se realiza, por ejemplo, por una adquisicion en cada cambio de estados.

[0048] Como variante, la adquisicion se realiza de manera continua. Segun el ejemplo de la figura 1, la adquisicion es realizada por el dispositivo 30. En el caso de una adquisicion de manera continua, un sistema derivador se utiliza para detectar los cambios de estados. Esto evita, para un funcionamiento lento, que las condiciones H+(n) y H-(n) no 5 se cumplan jamas mientras que la rueda realiza una vuelta completa.

[0049] El procedimiento comprende tambien una etapa S52 de comparacion de los estados detectados con los valores de los estados del conjunto de estados posibles. En el ejemplo de la figura 1, esto significa que se verifica si se han detectado tres senales de ausencia de dientes 14 o tres senales de presencia de dientes 14. Senalando E7 y 10 Es como los estados correspondientes, la tabla 2 siguiente que proporciona los estados permitidos y prohibidos se memoriza en el comparador 34:

15

Tabla 2: valores logicos de los sensores 18, 20 y 22 en funcion de los estados determinados (primer modo de

realizacion) asf como su estatus.

Estado: C1 C2 C3 Estatus

E1: 1 0 1 permitido

E2: 1 0 0 permitido

E3: 1 1 0 permitido

E4: 0 1 0 permitido

E5: 0 1 1 permitido

Ea: 0 0 1 permitido

E7: 0 0 0 prohibido

Es: 1 1 1 prohibido

[0050] Segun este modo de realizacion, los estados pregrabados del comparador 34 son los estados E1, E2, E3, E4, E5, Ea, E7 y Es. El comparador 34 compara el estado detectado con los ocho estados precitados. Cuando el estado detectado no es uno de los seis estados permitidos, a saber uno de los estados E1, E2, E3, E4, E5 o Ea, una 20 anomalla de funcionamiento del sistema 10 (etapa S54) se reenvla y el calculador 48 detecta una anomalla. La comparacion de la etapa S52 se efectua, por ejemplo, determinando si el estado detectado forma parte de los estados prohibidos.

[0051] El grafico de la figura 2 muestra que la sucesion de los estados logicos E1, E2, E3, E4, E5 y Ea no es 25 cualquiera en funcionamiento normal. En este caso, solo esta permitido pasar de un estado En a un estado En+1 o a un estado En-1 en funcion del sentido de rotacion de la rueda. Especialmente, un paso de un estado En a un estado En+2 no esta permitido. De ello resulta que el conjunto de los seis estados logicos E1, E2, E3, E4, E5 y Ea se rige por unas relaciones de pasos.

30 [0052] Segun el ejemplo de la figura 3, el procedimiento consta de una etapa S56 de verificacion de la conformidad de la sucesion de los estados detectados con las relaciones de pasos de los estados en funcionamiento normal del sistema 10. Esto significa que se prueba para los dos estados detectados Ed1 y Ed2 si D2 es igual a la suma de 1 con la expresion D1 menos 1 mas o menos 1 modulo a. Esto se expresa matematicamente por:

35

[0053]

40 o

D2 = (D1 - 1 ± 1) [a] + 1 (relacion 1)

Esta relacion 1 puede expresarse igualmente en forma de dos relaciones.

D2 = D1 [a] + 1 (relacion 2)

D2 = (D1 - 2) [a] + 1 (relacion 3)

[0054] Donde [] designa un modulo.

45 [0055] Las relaciones 2 y 3 son las dos relaciones de pasos para el primer modo de realizacion. Implican en particular que un paso del estado En al estado E(n-3)[a]+1 no esta permitido.

[0056] En el caso en que la sucesion de los estados detectados no sea conforma a estas relaciones, en la etapa S58, se reenvla una anomalla de funcionamiento del sistema 10. A tltulo de ejemplo, un paso del estado E1 (C1 = 1,

C2 = 0, C3 = 1) al estado E4 (C1 = 0, C2 = 1, C3 = 0) conlleva la deteccion de una anomalla de funcionamiento en la etapa S58. En efecto, 4 = 3 + 1 o 4 = 5 - 1, lo que implica que ninguna de las dos relaciones 2 o 3 se cumple.

[0057] Segun el ejemplo de la figura 3, las pruebas de las etapas S52 y S56 son sucesivas. Asl, si la comparacion 5 de la etapa S52 conduce a la deteccion de una anomalla, la prueba de la etapa S56 no se lleva a cabo. Durante la

prueba de la etapa S56, se detecta una anomalla, lo que corresponde a la etapa S58, o no se detecta ninguna anomalla (etapa S60).

[0058] Tras las etapas 54, 58 o 60, el procedimiento consta igualmente de una etapa S62 de determinacion del 10 estado de funcionamiento del sistema 10 en funcion de las comparaciones efectuadas. Se determina un mal

funcionamiento cuando se ha reenviado una anomalla a las etapas S54 o S58. Si no se ha reenviado ninguna anomalla, se considera que el sistema 10 de posicionamiento funciona correctamente.

[0059] La etapa S62 es efectuada, segun el ejemplo de la figura 1, por el calculador 48.

15

[0060] Como variante, se considera que los sensores 18, 20 y 22 emiten tres senales: los estados logicos Ci = 0 y Ci = 1 ya mencionados y unos frentes ascendentes/descendentes. En este modo de realizacion, los frentes ascendentes/descendentes se consideran como los unicos estados logicos. La tabla 1 se modifica de este modo. Por razones de simplification, los nuevos estados se senalan como F1, F2, F3, F4, F5 y F6. El estado F1 corresponde

20 al triplete (C1 = frente ascendente o descendente, C2 = 0, C3 = 1) el estado F2 al triplete (C1 = 1, C2 = 0, C3 = frente ascendente o descendente); el estado F3 al triplete (C1 = 1, c2 = frente ascendente o descendente, C3 = 0); el estado F4 al triplete (C1 = frente ascendente o descendente, C2 = 1, C3 = 0) el estado F5 al triplete (C1 = 0, C2 = 1, C3 = frente ascendente o descendente) y el estado F6 al triplete (C1 = 0, C2 = frente ascendente o descendente, C3 = 1). El conjunto de los estados de F1 a F6 forma el conjunto de los estados logicos posibles de los tres sensores 18, 25 20 y 22 para las diferentes posiciones de la rueda 12. El conjunto de los estados se puede representar en la forma de la tabla siguiente:

Tabla 3: valores logicos de sensores 18, 20 y 22 en funcion de los estados de rueda 12 (segundo modo de ______________________________________realizacion)______________________________________

Estado: C1 C2 C3

F1: frente ascendente o descendente 0 1

F2: 1 0 frente ascendente o descendente

F3: 1 frente ascendente o descendente 0

F 4: frente ascendente o descendente 1 0

F5: 0 1 frente ascendente o descendente

F6: 0 frente ascendente o descendente 1

30

[0061] El diagrama de flujo de la figura 4 ilustra esquematicamente la aplicacion de un ejemplo de procedimiento de control segun este segundo modo de realizacion.

[0062] El procedimiento consta de una etapa de deteccion S50 que comprende una etapa S64 de adquisicion de 35 las senales suministradas por los tres sensores 18, 20 y 22.

[0063] La etapa S60 de deteccion comprende igualmente una etapa S64 de filtrado de las senales adquiridas.

[0064] Esta etapa S64 se realiza seleccionando unicamente las senales adquiridas en presencia de un frente 40 ascendente o descendente sobre una de las tres senales suministradas por los sensores 18, 20 y 22. Esto permite

conservar el mismo estado detectado Fi al nivel del dispositivo 30 de control incluso en presencia de una oscilacion de la senal suministrada por el sensor 18, 20 o 22 en el momento de una transition entre dos estados. Esto permite evitar las limitaciones de muestreo vinculadas a la presencia de oscilaciones de la senal suministrada por el sensor 18, 20 o 22.

45

[0065] En una variante preferida, la etapa S64 de adquisicion solo tiene lugar para un cambio de estado.

[0066] Segun el ejemplo de la figura 5 que corresponde al de la figura 2, al paso al estado Fi, tiene lugar una oscilacion en la deteccion del primer sensor 18. Esto se traduce por una alternancia rapida de un frente ascendente, de un frente descendente y de un frente ascendente en la senal de la curva 24. No obstante, en la deteccion de los

5 estados, como un frente ascendente o un frente descendente corresponde al mismo estado Fi, esta oscilacion no esta presente.

[0067] El procedimiento propuesto en el segundo modo de realizacion no es por tanto sensible a las oscilaciones de la deteccion de los sensores 18, 20 y 22.

10

[0068] El procedimiento comprende tambien una etapa S68 de comparacion de los estados detectados con los valores de los estados del conjunto de estados posibles. La etapa S68 es similar a la etapa S52 salvo en que los estados prohibidos son diferentes. La nueva tabla 5 se puede confeccionar de este modo:

15 Tabla 4: valores logicos de los sensores 18, 20 y 22 en funcion de los estados determinados (segundo modo de _________________________________realizacion) as! como su estatus._________________________________

Estado: C1 C2 C3 Estatus

F1: Frente ascendente o descendente 0 1 permitido

F2: 1 0 Frente ascendente o descendente permitido

F3: 1 Frente ascendente o descendente 0 permitido

F4: Frente ascendente o descendente 1 0 permitido

F5: 0 1 Frente ascendente o descendente permitido

F6: 0 Frente ascendente o descendente 1 permitido

F7: Frente ascendente o descendente 0 0 prohibido

F8: Frente ascendente o descendente 1 1 prohibido

F9: 0 Frente ascendente o descendente 0 prohibido

F10: 1 Frente ascendente o descendente 1 prohibido

F11: 0 0 Frente ascendente o descendente prohibido

F12: 1 1 Frente ascendente o descendente prohibido

E7: 0 0 0 prohibido

E8: 1 1 1 prohibido

[0069] Segun este segundo modo de realizacion, los estados pregrabados del comparador 34 son por tanto diferentes del primer modo de realizacion. Son los estados F1, F2, F3, F4, F5 y F6.

20

[0070] Por ultimo, el procedimiento segun el segundo modo de realizacion consta de las mismas etapas S54, S56, S58, S60 y S62 que son similares a las aplicadas para el primer modo de realizacion. E particular, la prueba realizada en la etapa S56 es la misma. Dicho de otro modo, las relaciones de pasos para el segundo modo de realizacion son las del primero (relaciones 2 y 3).

25

[0071] Ademas, en este segundo modo de realizacion, los valores H+(n) y H-(n) se definen como:

y

H (n) - (Etatn - Fn). (Etatn_i - F(n — 2)[6] +1) ■( Etatn_2 - F(n — 3) [6] +1) H (n) = (Etatn = Fn). (Etatn_i = F<n) [6] +1) ■( Etatn_2 = F[6] + 2)

[0072] Como variante, el procedimiento consta de una etapa de deteccion de una parada del tren por un no cambio de estado logico. Esto evita malos diagnosticos que dan un mal funcionamiento mientras que el tren esta simplemente parado.

5

[0073] Segun otra variante, el procedimiento consta de una etapa de determinacion del estado de funcionamiento del sistema 10 que se basa en los datos de los detectores 29. Se reenvla una anomalla cuando el detector 29 detecta que el sensor 18, 20 o 22 asociado funciona en circuito abierto o en cortocircuito.

10 [0074] Segun otro modo de realizacion, el procedimiento consta de una etapa de comparacion de la aceleracion del tren con un valor umbral. Por ejemplo, este valor umbral es de 100 m.s'2. Cuando la aceleracion medida es superior al valor umbral, se reenvla una anomalla de funcionamiento del sistema 10.

[0075] El procedimiento permite gestionar as! de manera segura el sistema de posicionamiento con su rueda 12 15 fonica dentada y sus tres sensores 18, 20 y 22. En particular, el procedimiento garantiza la deteccion de la mayorla

de las anomallas. Se ha verificado as! una detectabilidad de las averlas a 10'9 para la deteccion de uno, dos o tres dientes 14 fijos, la deteccion de una interferencia con ruido entre las senales suministradas por dos sensores 18, 20 o 22 que llevan a una falsa deteccion para uno o dos dientes 14, la memorizacion de un estado, la memorizacion repetida de un estado y la deteccion de uno, dos o tres dientes 14 aleatorios. La unica situation que no se detecta 20 con certeza es una situacion de parada en un estado posible. Todos los demas fallos se detectan rapidamente. De este modo, el procedimiento es conforme con la norma de seguridad SIL4.

[0076] Tal control del funcionamiento del sistema 10 de posicionamiento del tren evita el uso de un cuarto sensor de deteccion de la presencia de un diente para efectuar un control de coherencia. Ademas, el procedimiento permite

25 suprimir el empleo de una funcion de prueba destinada a verificar el buen funcionamiento de los tres sensores.

[0077] El procedimiento no es sensible a los rebotes de los sensores 18, 20 y 22.

[0078] El procedimiento permite igualmente mejorar la precision en la position del tren en parada. La position se 30 detecta con una precision seis veces mejor que cuando se utiliza un control de coherencia con un cuarto sensor.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de control del funcionamiento de un sistema (10), constando el sistema (10) de:

5 - una rueda (12) fonica dentada,

- un primer sensor (18) de deteccion de la presencia de un diente,

- un segundo sensor (20) de deteccion de la presencia de un diente,

10

- un tercer sensor (22) de deteccion de la presencia de un diente, estando dispuestos los tres sensores (18, 20, 22) espacialmente de manera que al menos seis posiciones posibles y diferentes de la rueda (12) se puedan representar por al menos seis estados logicos (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, F6) posibles de los tres sensores (18, 20, 22), siendo los seis estados (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, Fa) diferentes,

15

constando el procedimiento de las etapas de:

- deteccion de estados correspondientes a las senales suministradas por los tres sensores (18, 20, 22),

20 - comparacion de los estados detectados con los seis estados logicos posibles (E1, E2, E3, E4, E5, Ea; F1, F2, F3, F4,

F5, Fa),

- determinacion del estado de funcionamiento del sistema (10) en funcion de la comparacion.

25 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el cual se reenvla una anomalla de funcionamiento del

sistema (10) a la etapa de determinacion cuando el estado detectado no es uno de los seis estados logicos (E1, E2,

E3, E4, E5, Ea; F1, F2, F3, F4, F5, Fa).
3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el cual el paso de un estado logico

30 (E1, E2, E3, E4, E5, Ea; F1, F2, F3, F4, F5, Fa) a otro se rige por unas relaciones de paso y el procedimiento consta

ademas de una etapa de verification de la conformidad de la sucesion de los estados detectados con las relaciones de paso.
4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el cual se reenvla una anomalla de funcionamiento del 35 sistema (10) a la etapa de determinacion cuando la sucesion de los estados detectados no es conforme a las

relaciones de paso.
5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 3 o 4, en el cual los seis estados logicos consecutivos son identificados por unos numeros enteros sucesivos, siendo las relaciones de pasos D2 = (D1 - 1 ±

40 1) [a] + 1 con D1 y D2 los numeros de los estados detectados y [] es la operation matematica modulo.

a. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 5, en el cual cada sensor presenta una

relation clclica, el primer sensor (18) y el segundo sensor (20) se desplazan de un primer desplazamiento (D1) con respecto a un diente en un sentido de rotation, el segundo sensor (20) y el tercer sensor (22) se desplazan de un 45 segundo desplazamiento (D2) con respecto a un diente en el mismo sentido de rotacion cada desplazamiento tiene un valor de 120° ± x, estando comprendido x entre 0 y a0°.
7. Procedimiento segun la reivindicacion a, en el cual la relacion clclica de cada sensor (18, 20, 22) esta comprendida entre (180 - x)/360 y (180 + x)/360.

50
8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7, en el cual la etapa de deteccion de un estado se activa en presencia de un frente ascendente o descendente en una de las tres senales suministradas por los sensores (18, 20, 22).

55 9. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en el cual los estados posibles (E1,

E2, E3, E4, E5, Ea; F1, F2, F3, F4, F5, Fa) son representados por un triplete de valores correspondientes a los estados logicos de los sensores (18, 20, 22).
10. Procedimiento segun la reivindicacion 9, en el cual los estados logicos de los sensores (18, 20, 22)

comprenden un estado alto y un estado bajo.
11. Procedimiento segun la reivindicacion 9, en el cual cada triplete de valores incluye un frente ascendente o descendente para un valor, un estado alto o un estado bajo para los otros valores.

5
12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones de 1 a 11, en el cual el sistema (10) consta ademas al menos de un detector (29) del estado de funcionamiento de los sensores (18, 20, 22) y en el cual se reenvla una anomalla de funcionamiento del sistema (10) a la etapa de determinacion cuando el detector (29) detecta un mal funcionamiento de uno de los sensores (18, 20, 22).

10
13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones de 1 a 12, en el cual el sistema (10) es un sistema de posicionamiento de un tren y consta ademas al menos de un medio de medicion de la aceleracion del tren y en el cual se reenvla una anomalla de funcionamiento del sistema (10) a la etapa de determinacion cuando la aceleracion medida por el medio de medicion es superior a un valor umbral.

15
14. Sistema (10) que consta de:

- una rueda (12) fonica dentada,

20 - un primer sensor (18) de deteccion de la presencia de un diente,

- un segundo sensor (20) de deteccion de la presencia de un diente,

- un tercer sensor (22) de deteccion de la presencia de un diente, estando dispuestos los tres sensores (18, 20, 22) 25 espacialmente de manera que al menos seis posiciones posibles y diferentes de la rueda (12) se puedan representar

por al menos seis estados logicos (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, F6) posibles de los tres sensores (18, 20, 22), siendo los seis estados (E1, E2, E3, E4, E5, E6; F1, F2, F3, F4, F5, Fa) diferentes,

- un dispositivo (30) de control del posicionamiento adaptado a aplicar el procedimiento segun cualquiera de las 30 reivindicaciones de 1 a 13.
15. Vehlculo que consta del sistema (10) de la reivindicacion 14.