ES2799731T3 - Procedimiento y disposición para monitorizar el estado de conducción de un vehículo y vehículo con una disposición de este tipo - Google Patents

Procedimiento y disposición para monitorizar el estado de conducción de un vehículo y vehículo con una disposición de este tipo Download PDF

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Abstract

Procedimiento para monitorizar el estado de conducción de un vehículo, en particular de un vehículo ferroviario, en el que se capta una señal de número de revoluciones de rueda (SR) en una rueda motriz del vehículo por medio de un dispositivo generador de impulsos (2), caracterizado por que - se determina la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (SR) y se detectan saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (SR), - se genera una señal de advertencia de resbalamiento (SH1) si se excede un valor límite predeterminado de los saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (SR), - por medio de un sensor de aceleración (12), simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda (SR) se capta una señal de aceleración (SB) con respecto a su evolución temporal y se detectan saltos de aceleración en la evolución temporal de la señal de aceleración (SB), - si se excede un valor umbral predeterminado de los saltos de aceleración, se genera una señal de advertencia de resbalamiento adicional (SH2) y - se genera una señal de resbalamiento (SS) cuando la primera señal de resbalamiento (SH1) aparece simultáneamente a la señal de resbalamiento adicional (SH2).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y disposición para monitorizar el estado de conducción de un vehículo y vehículo con una disposición de este tipo
La invención se refiere a un procedimiento para monitorizar el estado de conducción de un vehículo, en particular de un vehículo ferroviario, en el que se capta una señal de número de revoluciones de rueda en una rueda motriz del vehículo por medio de un dispositivo generador de impulsos.
Tal procedimiento se puede derivar, por ejemplo, del documento de solicitud de patente alemana DE 102008003874 A1. En este procedimiento conocido, el número de revoluciones de rueda se determina por medio de un sensor y se forma una señal de número de revoluciones de rueda. A partir de la señal de número de revoluciones de rueda se determina, en una unidad de evaluación, la evolución temporal de una señal de velocidad y únicamente a partir de la evolución temporal de la señal de velocidad se calcula iterativamente un valor de resbalamiento. Se conocen otros procedimientos para monitorizar el estado de conducción de vehículos a partir de los documentos EP 1662 183 A2, EP 2450247 A1 y DE 102010014003 A1.
La invención se basa en el objetivo de proponer un procedimiento para monitorizar el estado de conducción de un vehículo que pueda llevarse a cabo de manera relativamente sencilla y fiable.
Para lograr este objetivo, en un procedimiento del tipo especificado al principio se determina de acuerdo con la invención la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda, y se detectan saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda; si se excede un valor límite predeterminado de los saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda, se genera una señal de advertencia de resbalamiento. Por medio de un sensor de aceleración, simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda, se capta una señal de aceleración con respecto a su evolución temporal y se detectan saltos de aceleración en la evolución temporal de la señal de aceleración; si se excede un valor umbral predeterminado de los saltos de aceleración se genera una señal de advertencia de resbalamiento adicional. Se genera una señal de resbalamiento cuando la primera señal de advertencia de resbalamiento aparece simultáneamente a la señal de advertencia de resbalamiento adicional.
Una ventaja del procedimiento de acuerdo con la invención se encuentra en el hecho de que rápidamente y de manera relativamente sencilla puede generarse una señal de advertencia de resbalamiento que sea suficiente para la identificación aproximada de un resbalamiento desde el punto de vista de la seguridad. Por lo tanto, la señal de advertencia de resbalamiento se puede utilizar como una indicación de la presencia de un resbalamiento.
Con el fin de monitorizar el estado de conducción de un vehículo de una manera particularmente fiable con respecto a la aparición de un resbalamiento, en el procedimiento de acuerdo con la invención, simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda, se capta por medio de un sensor de aceleración una señal de aceleración con respecto a su evolución temporal, y se detectan saltos de aceleración; si se excede un valor umbral predeterminado de los saltos de aceleración se genera una señal de advertencia de resbalamiento adicional y se forma una señal de resbalamiento cuando la primera señal de advertencia de resbalamiento aparece simultáneamente a la señal de advertencia de resbalamiento adicional. De esta manera se monitoriza el estado de conducción de un vehículo con respecto a la aparición de un resbalamiento de dos maneras diferentes mediante la formación de las señales de advertencia de resbalamiento y se obtiene de manera fiable la información de que el vehículo se está moviendo con resbalamiento en forma de la señal de resbalamiento.
El procedimiento de acuerdo con la invención puede refinarse si, de manera ventajosa, para determinar la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda se usa una señal de número de revoluciones de rueda que se genera por medio de un dispositivo generador de impulsos sobre el que se actúa varias veces durante una revolución de la rueda motriz. Este dispositivo puede ser, ventajosamente, una estructura que presenta una rueda polar que gira junto con la rueda motriz del vehículo y que presenta una pluralidad de polos; si esta rueda polar influye en una bobina con un núcleo de hierro, que está conectado por el lado de entrada al circuito de entrada que determina la frecuencia de un oscilador, entonces se puede generar una señal de número de revoluciones de rueda de una frecuencia relativamente alta con un discriminador dispuesto aguas abajo del oscilador con un disparador Schmitt conectado aguas abajo. Esto ofrece la ventaja de que en la evolución de dicha señal de número de revoluciones de rueda se pueden determinar saltos de forma relativamente rápida y precisa, por lo que la señal de advertencia de resbalamiento está disponible de manera particularmente rápida.
Contribuye a la fiabilidad del procedimiento de acuerdo con la invención, de una manera ventajosa, que el procedimiento se lleve a cabo con un sensor de aceleración dispuesto espacialmente adyacente al dispositivo generador de impulsos para la señal de número de revoluciones de rueda y que para generar la señal de resbalamiento se utilice un dispositivo de evaluación que también está dispuesto adyacente al dispositivo generador de impulsos para la señal de número de revoluciones de rueda y al acelerómetro está dispuesto. De esta manera, la señal de resbalamiento se genera en cierto modo in situ, es decir, en la proximidad inmediata de la rueda motriz, a partir de las señales de advertencia de resbalamiento y, por lo tanto, puede transmitirse como señal de baja frecuencia sobre una vía de transmisión que es relativamente poco exigente en cuanto a su calidad de transmisión.
En esta forma de realización del procedimiento de acuerdo con la invención se puede usar ventajosamente un microcontrolador como dispositivo de evaluación.
Como ya se mencionó anteriormente, la señal de resbalamiento puede transmitirse adicionalmente de manera sencilla, ventajosamente a través de un cable, a un sistema de odometría de nivel superior del vehículo, considerándose un estado desenergizado como una indicación de deslizamiento y resbalamiento del vehículo.
La invención se refiere, además, a una disposición para monitorizar el estado de conducción de un vehículo, en particular de un vehículo ferroviario, con al menos un dispositivo generador de impulsos para captar una señal de número de revoluciones de rueda, tal y como se desprende del documento de solicitud de patente alemana comentado al principio.
Con el fin de configurar tal disposición de manera que pueda llevarse a cabo una monitorización del estado de conducción de un vehículo de una manera relativamente sencilla y, por lo tanto, también fiable, al dispositivo generador de impulsos está conectado un dispositivo de procesamiento de valores de medición que es adecuado para determinar la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda y detectar saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda y, si se excede un valor límite predeterminado de los saltos en la evolución de la señal de número de revoluciones de rueda, generar una señal de advertencia de resbalamiento. Con el fin de generar una señal de resbalamiento particularmente fiable, en la disposición de acuerdo con la invención está previsto un sensor de aceleración con una disposición de procesamiento de valores de medición dispuesta aguas abajo, que es adecuada para captar, simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda, una señal de aceleración con respecto a su evolución temporal y detectar saltos de aceleración y, si se excede un valor umbral predeterminado de los saltos de aceleración, generar una señal de advertencia de resbalamiento adicional; al dispositivo de procesamiento de valores de medición y a la disposición de procesamiento de valores de medición está conectado un dispositivo de evaluación que es adecuado para generar una señal de resbalamiento si la primera señal de advertencia de resbalamiento aparece simultáneamente a la señal de advertencia de resbalamiento adicional.
Tal disposición tiene, mutatis mutandis, las mismas ventajas que se han especificado anteriormente en relación con el procedimiento de acuerdo con la invención.
En la disposición de acuerdo con la invención, el dispositivo generador de impulsos es ventajosamente adecuado para que se actúe sobre el mismo varias veces durante una revolución de la rueda motriz. A este respecto, el dispositivo generador de impulsos puede estar provisto de una rueda polar, un oscilador, un discriminador y un disparador Schmitt, como ya se ha descrito con más detalle anteriormente.
También parece ventajoso que, en la disposición de acuerdo con la invención, el sensor de aceleración y el dispositivo de procesamiento de valores de medición así como la disposición de procesamiento de valores de medición y el dispositivo de evaluación estén dispuestos adyacentes al dispositivo generador de impulsos para la señal de número de revoluciones de rueda. Esto contribuye a la fiabilidad de la disposición de acuerdo con la invención.
También resulta ventajoso en la disposición de acuerdo con la invención configurar el dispositivo de procesamiento de valores de medición y la disposición de procesamiento de valores de medición, así como el dispositivo de evaluación, como un microcontrolador.
En la disposición de acuerdo con la invención, el dispositivo de evaluación está conectado ventajosamente, a través de un cable, con un sistema de odometría de nivel superior del vehículo.
La invención se refiere, además, a un vehículo, en particular a un vehículo ferroviario, que puede monitorizarse de manera fiable y rápida con respecto a su estado de conducción al estar equipado con la disposición de acuerdo con la invención.
Para una explicación adicional, en la figura se muestra un ejemplo de realización de una disposición para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención.
La figura muestra una disposición 1 para monitorizar el estado de conducción de un vehículo, no mostrado, que en el presente caso será un vehículo ferroviario.
La disposición incluye un dispositivo 1 con un dispositivo generador de impulsos 2, que genera una señal de número de revoluciones de rueda SR en su salida 3. Para ello, el dispositivo generador de impulsos 2 está provisto de una rueda polar 4 que gira junto con una rueda motriz del vehículo ferroviario, no mostrada aquí. La rueda polar 4 está provista de una serie de polos 5, preferentemente de 16 polos. Cuando la rueda polar 4 gira, el polo 5 de la rueda polar 4 que pasa en cada caso por un sensor de registro 6 genera un impulso de tensión que se alimenta a un oscilador 7 desintonizable, dispuesto aguas abajo. Cada vez que pasa un polo 5, el oscilador 7 se desintoniza brevemente. Este comportamiento del oscilador 7 es captado por un discriminador 8 que está conectado al oscilador 7. Conectado al discriminador 8 hay un disparador Schmitt 9, desde el cual se emite la señal de número de revoluciones de rueda SR por la salida 3 en función de los polos 5 que pasan por el sensor de registro 6.
Aguas abajo del dispositivo generador de impulsos 2 hay un dispositivo de procesamiento de valores de medición 10, que está configurado de manera que puede determinar la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda SR, en particular puede detectar saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda SR. El dispositivo de procesamiento de valores de medición 10 genera una señal de advertencia de resbalamiento SH1 si se exceden valores límite predeterminados en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda SR. Esta señal de advertencia de resbalamiento SH1 se aplica a un dispositivo de evaluación 11, que está conectado al dispositivo de procesamiento de valores de medición 10. La señal de advertencia de resbalamiento SH1 se puede utilizar como señal de monitorización de resbalamiento.
En el ejemplo de realización mostrado, la disposición 1 para monitorizar el estado de conducción incluye, además, un sensor de aceleración 12, que está dispuesto preferentemente en el vehículo ferroviario en la proximidad del dispositivo generador de impulsos 2 y del dispositivo de procesamiento de valores medidos 10 y del dispositivo de evaluación 11. En este sensor de aceleración 12, que solo se muestra esquemáticamente, simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda SR se genera una señal de aceleración SB que se alimenta a una disposición de evaluación de valores de medición 13. En la disposición de evaluación de valores de medición 13 se detectan saltos de aceleración en la señal de aceleración SB. Si estos saltos de aceleración exceden un valor umbral predeterminado, se genera entonces una señal de advertencia de resbalamiento adicional SH2 que se alimenta al dispositivo de evaluación 11. El dispositivo de evaluación 11 genera una señal de resbalamiento SS cuando están presentes ambas señales de advertencia de resbalamiento SH1 y SH2.
Debido a su frecuencia relativamente baja, la señal de resbalamiento SS del dispositivo de evaluación 11 puede alimentarse a un sistema de odometría 15 de nivel superior de un sistema de protección de tren 16, no mostrado en detalle, a través de un cable 14 con propiedades de transmisión relativamente bajas. A este respecto, la transmisión tiene lugar según el principio de corriente de reposo, de modo que el sistema de odometría 15 considera, de manera deseable, una rotura de cable como la aparición de una señal de resbalamiento. Si no fluye corriente de reposo, esto se considera entonces como deslizamiento y resbalamiento del vehículo.
Como también muestra la figura, el dispositivo generador de impulsos 2 está provisto de un sensor de registro adicional 6', aguas abajo del cual hay un oscilador sintonizable adicional 7'. Cuando la rueda polar 4 gira, el polo 5 de la rueda polar 4 que pasa por el sensor de registro 6' provoca una desintonización del oscilador desintonizable adicional 7'. Por medio de un discriminador adicional 8' con un disparador Schmitt adicional 9' dispuesto aguas abajo se emite una señal de número de revoluciones de rueda adicional SR' en función de los polos 5 que pasan por el sensor de captación 6 cuando la rueda motriz asociada del vehículo ferroviario gira en sentido contrario. La determinación adicional de una señal de resbalamiento cuando el vehículo ferroviario está desplazándose en sentido contrario tiene lugar exactamente de la misma manera que se describió anteriormente.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para monitorizar el estado de conducción de un vehículo, en particular de un vehículo ferroviario, en el que se capta una señal de número de revoluciones de rueda (SR) en una rueda motriz del vehículo por medio de un dispositivo generador de impulsos (2), caracterizado por que
- se determina la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (SR) y se detectan saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (SR),
- se genera una señal de advertencia de resbalamiento (SH1) si se excede un valor límite predeterminado de los saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (SR),
- por medio de un sensor de aceleración (12), simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda (SR) se capta una señal de aceleración (SB) con respecto a su evolución temporal y se detectan saltos de aceleración en la evolución temporal de la señal de aceleración (SB),
- si se excede un valor umbral predeterminado de los saltos de aceleración, se genera una señal de advertencia de resbalamiento adicional (SH2) y
- se genera una señal de resbalamiento (SS) cuando la primera señal de resbalamiento (SH1) aparece simultáneamente a la señal de resbalamiento adicional (SH2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por que
para determinar la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda se usa una señal de número de revoluciones de rueda (SR) que se genera por medio de un dispositivo generador de impulsos (2) sobre el que se actúa varias veces durante una revolución de la rueda motriz.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por que
el procedimiento se lleva a cabo con un sensor de aceleración (12) dispuesto espacialmente adyacente al dispositivo generador de impulsos (2) para la señal de número de revoluciones de rueda (SR) y, para generar la señal de resbalamiento (SS), se usa un dispositivo de evaluación (11) que también está dispuesto adyacente al dispositivo generador de impulsos (2) para la señal de número de revoluciones de rueda (SR) y al sensor de aceleración (12).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado por que
se usa un microcontrolador como dispositivo de evaluación (11).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la señal de resbalamiento (SS) se transmite a través de un cable (14) a un sistema de odometría (15) de nivel superior del vehículo de acuerdo con el principio de corriente de reposo, considerándose un estado desenergizado como una indicación del deslizamiento y resbalamiento del vehículo.
6. Disposición para monitorizar el estado de conducción de un vehículo, en particular de un vehículo ferroviario, con un dispositivo generador de impulsos (2) para captar una señal de número de revoluciones de rueda (SR), caracterizada por que
- al dispositivo generador de impulsos (2) está conectado un dispositivo de procesamiento de valores de medición (10) que es adecuado para determinar la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (RS) y detectar saltos en la evolución temporal de la señal de número de revoluciones de rueda (RS) y, si se excede un valor límite predeterminado de los saltos en la evolución de la señal de número de revoluciones de rueda (SR), generar una señal de advertencia de resbalamiento (SH1),
- está previsto un sensor de aceleración (12) con una disposición de procesamiento de valores de medición (13) dispuesta aguas abajo, que es adecuada para captar, simultáneamente a la captación de la señal de número de revoluciones de rueda (SR), una señal de aceleración (SB) con respecto a su evolución temporal, detectar saltos de aceleración en la evolución temporal de la señal de aceleración (SB) y, si se excede un valor umbral predeterminado de los saltos de aceleración, generar una señal de advertencia de resbalamiento adicional (SH2), y
- al dispositivo de procesamiento de valores de medición (10) y a la disposición de procesamiento de valores de medición (13) está conectado un dispositivo de evaluación (11) que es adecuado para generar una señal de resbalamiento (SS) si la primera señal de advertencia de resbalamiento (SH1) aparece simultáneamente a la señal de advertencia de resbalamiento adicional (SH2).
7. Disposición según la reivindicación 6,
caracterizada por que
el dispositivo generador de impulsos (2) es adecuado para que se actúe varias veces sobre el mismo durante una revolución de la rueda motriz.
8. Disposición según la reivindicación 6 o 7,
caracterizada por que el sensor de aceleración (12) y el dispositivo de procesamiento de valores de medición (10) así como la disposición de procesamiento de valores de medición (13) y el dispositivo de evaluación (11) están dispuestos adyacentes al dispositivo generador de impulsos (2) para la señal de número de revoluciones de rueda (SR).
9. Disposición según una de las reivindicaciones 6 a 8,
caracterizada por que
el dispositivo de procesamiento de valores de medición (10) y la disposición de procesamiento de valores de medición (13) así como el dispositivo de evaluación (11) están formados por un microcontrolador.
10. Disposición según una de las reivindicaciones 6 a 9,
caracterizada por que
el dispositivo de evaluación (11) está conectado a través de un cable (14) con un sistema de odometría (15) de nivel superior del vehículo.
11. Vehículo con al menos una disposición según una de las reivindicaciones 6 a 10.
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