用于生成可沿给定路线运动的车辆的可靠状态信号的装置制造方法及图纸

技术编号:1121937 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种用于生成可沿给定导轨移动的车辆(9)的安全状态信号的装置。该装置包括沿导轨设置并配备有数据(28a,28b)的数据发射器,设置在车辆上用于采样数据发射器并用来提供数据信号的数据采集单元(21),和连接到数据采集单元(21)并评估数据信号的评估装置(24)。按照本发明专利技术,提供至少两个被连接到评估装置(24)的数据采集单元(21),并且评估装置(24)具有输出端(25),输出端(25)用于如果且只要两个数据采集单元(21)提供以至的数据(图3)则输出安全状态信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及权利要求1中前序部分中所述类型的装置。
技术介绍
在该类型的已知装置(例如DE 3303961 C2)中,测量带形式的位置发射器被设置在为磁悬浮车辆确定的导轨的一侧上,所述测量带配备有被构造为狭缝的标记,其以编码后的形式包含关于其所被设置在的位置的绝对信息。车辆上设置有数据获取(检测)单元,通过它读取绝对位置数据。所读出的位置数据例如以无线方式被发射到中央的、设置在主控制台中的车辆和导轨控制单元。而且,在由长定子线性电机驱动的磁悬浮车辆中已知(DE3148007 C2),为车辆配备槽测量设备形式的、连接到计数器的数据获取单元,用于采样长定子的槽并且由生成随槽距波动的周期信号。虽然这些信号尤其用于产生长定子与车辆之间的最优相位关系,但是它们也可以通过评估计数器的计数结果用于确定相对位置信息。在已知的磁悬浮轨道中,这通过将槽计数器从每个读出的绝对位置信息复位为零,使得当前计数结果总是指示车辆距离最后绝对位置的距离而实现。上述位置识别的缺点在于,其不够可靠(安全),因为所述数据获取单元、测量设备、测量带等以及前述装置的其它元件可能由于缺陷而在任意时刻时出现故障。在特别是控制无驾驶员的车辆-诸如磁悬浮轨道时,关于车辆当前位置的可靠数据和信息特别重要。基于位置信息,适应行驶速度和车辆在车站、或在危险情况下在其它预定停靠点的停靠。当前位置信息的正确性和可用性因此构成了安全和可靠操作控制的基础。相应地应用到车辆中所产生的速度和方向信号。这些信号可以例如从位置信息中这样被导出,即持久确定车辆在单位时间内通过的长定子的具有恒定长度的槽的数量,或通过两个在行驶方向上错列设置的数据获取单元而确定,其中在该方向中设置在导轨上的绝对位置数据移动通过车辆。如果位置数据不可靠,则速度和方向数据就不可靠。为了术语的标准化,位置信号、速度信号和方向信号以下被总称为“状态信号”。
技术实现思路
从上面概括的现有技术出发,本专利技术所要解决的技术问题在于,提供开始处所述类型的装置,使得其保证产生可靠的状态信号,即使在出现大量可能的干扰和相关元件故障的情况下。权利要求1中的区别特征用于解决该问题。本专利技术具有这样的优点,即多个数据获取单元被冗余地连接,且仅当数据获取单元提供相应和匹配的数据和信息时状态信号才被评估装置输出。于是,状态信号可被视为可靠信号。无论其在具体情况中使涉及位置信号还是涉及由位置信息所导出的或以别的方式获得的速度信号或方向信号,这都是有效的。本专利技术其它优点和特征将从从属权利要求中得到。附图说明以下将基于附图和实施例更详细地解释本专利技术,其中图1示意地示出穿过磁悬浮车辆和导轨的垂直截面;图2示出固定在导轨上用于相对和绝对位置数据的位置发射器的例子;图3示意地示出按照图1所示车辆和安装在车辆中的按照本专利技术的装置的顶视图;和图4以表格的形式示出位置确定中可能的故障组合。具体实施例方式首先一般地以生成轨道车辆(spurgebundenesFahrzeug)的可靠信号的例子介绍按照本专利技术的装置,并且具体地以具有同步长定子线性电机的磁悬浮轨道的例子来介绍按照本专利技术的装置。然而,对于本领域技术人员,显然按照本专利技术的装置也可以相应的变化形式应用到其他轨道车辆系统中。根据图1,磁悬浮轨道包括导轨1,在其上固定有长定子电机的长定子2,所述长定子由各个定子叠片形成并在行驶方向上延伸。长定子2在其下侧包括交替的槽3(图2)和齿4。三相交流绕组5(图1)被插入到槽3中,三相交流绕组5被供应以可变幅度和频率的三相电流。长定子线性电机的激励场由支撑磁体6生成,其中支撑磁体6包括芯7和包围芯的绕组8、并被安装在车辆9上、并且同时用于“支撑”(悬浮)功能,以便在运行时在导轨1(和/或长定子2)和车辆9(和/或支撑磁体6)之间提供表示悬浮状态的支撑间隙10。为了确定相应车辆位置,沿导轨1设置例如纵向带形式的信息发射器(指示器)11。信息发射器11优选地占据相对于长定子2和/或其槽3和齿4限定的位置,以便以已知的方式获得对于确定极位置(Pollage)明确的分配。在信息发射器11中,优选地以二进制编码形式馈送例如可以包括狭缝组合的位置数据。可选地,位置数据也可以包括带上的导电层12,其中该带完全由电绝缘材料构成,如图1和图2所示。例如每200米设置位置数据,并且位置数据被编码,使得每个位置信息唯一地分配给沿导轨1的车辆9的绝对位置。此外,图1还示意地示出例如电感传感器14,其包含设置在信息发射器11一侧的高频发射元件15和设置在位置发射器11另一侧的接收元件16,以便识别前后交替的层12以及其间的间隙。上述类型的装置例如在文献DE 3303961 C2已知,其中该文献被包括在此以供参考从而避免重复。例如总是存在的槽3(图2)用于确定相对位置数据。为了该目的,车辆9包括另一传感器17(图1),其被示于长定子2旁边以便简化表示,但实际上在图1中其直接位于长定子2的下方,且例如被设置在支撑磁体6的前面或后面。表示相对位置的信号例如由连接到传感器17的电子计数器提供,如例如从文献DE 3148007 C2中已知的那样,该文献也被包括在此以供参考。图3中示意地示出了磁悬浮车辆9的顶视图,该车辆可平行于纵轴20在导轨上行驶。在车辆9内或在车辆9上设置8个位置数据采集单元21a到21h,其中每个数据采集单元21a到21h分别包含用于绝对位置数据的传感器14和用于相对位置数据的传感器17,如图3中为位置数据采集单元21a所示意地示出的那样。所有这8个采集单元21经电线23连接到具有输出端25的评估单元24,在该输出端上输出准确对应于车辆19瞬时位置的可靠位置信号,如下面进一步解释的那样。优选地,公知的无线电单元26被连接到输出端25(例如ZEVrailGlasers Annalen,Sonderheft Transrapid,2003年10月,第88到94页),该无线电单元26包括天线27,通过该天线,可靠位置信号被传输到中央主控制台等,从中央主控制台等控制车辆9的运行。由位置数据采集单元21所提供的数据和信息被逻辑地连接到评估装置24。其中容许,在每个数据采集单元21中,两个传感器14、17中的一个可以是有故障的。这意味着,如果两个传感器14、17中仅一个发出位置信号,则由数据采集单元21所提供的信息被认为是正确的数据。如果两个传感器14、17都不发出信号,或如果相关传感器14、17的信号彼此偏离,这可通过简单的比较而检测到,则相关数据采集单元21被认为是有故障的。此外,假定相对的和绝对的位置数据连续存在于导轨1的右侧和左侧,如图3中标识号28a和28b所示。根据本专利技术,为了在考虑到可能的干扰情况下也保证可靠的位置识别,在车辆的每一侧-即纵轴20的两侧-以及在前部范围和后部范围中,优选地分别设置两个位置数据采集单元21。当在箭头v的方向上行驶时,例如位置数据采集单元21a、21b被设置在前部的左侧,位置数据采集单元21c、21d位于后部的左侧,位置数据采集单元21e、21f和/或21g、21h相应地被设置在右侧。因此,前部和/或后部范围内的排列被认为是有利的,因为在车辆9的中部由于位于那里的支撑磁体、导引磁体和制动磁体而可利用空间太小。由数据采集单元21所提供的信本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于生成可沿给定导轨(1)移动的车辆(9)的可靠状态信号的装置,包括沿所述导轨(1)固定设置的配备有数据的数据发射器(2,11)、设置在车辆(9)上用于采样数据发射器(2,11)并用于提供数据信号的数据采集单元(21)、和连接到所述数据采集单元(21)用于评估数据信号的评估装置(24),其特征在于,存在至少两个连接到所述评估装置(24)的数据采集单元(21),并且所述评估装置(24)包括输出端(25),其中如果以及只要至少两个数据采集单元(21)提供一致的数据,则在所述输出端(25)上输出可靠状态信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-3-26 102004015496.11.一种用于生成可沿给定导轨(1)移动的车辆(9)的可靠状态信号的装置,包括沿所述导轨(1)固定设置的配备有数据的数据发射器(2,11)、设置在车辆(9)上用于采样数据发射器(2,11)并用于提供数据信号的数据采集单元(21)、和连接到所述数据采集单元(21)用于评估数据信号的评估装置(24),其特征在于,存在至少两个连接到所述评估装置(24)的数据采集单元(21),并且所述评估装置(24)包括输出端(25),其中如果以及只要至少两个数据采集单元(21)提供一致的数据,则在所述输出端(25)上输出可靠状态信号。2.按照权利要求1所述的装置,其特征在于,至少两个固定设置的数据发射器(2,11)被设置在导轨(1)上,并且所述车辆(9)包括至少四个成对分配给所述数据发射器(2,11)的数据采集单元(21)。3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述数据发射器包括第一位置发射器,其中所述第一位置发射器配备有绝对位置数据(12)。4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述数据发射器(11)包括配备有二进制编码位置数据的位置发射器。5.如权利要求1或4所述的装置,其特征在于,所述数据发射器(2)包括配备有相对位置数据的第二位置发射器(3)。6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二信息发射器(2)包括确定用于驱动所述车辆(9)的长定子线性电机的长定子,其中所述长定子包括槽(3)和齿(4)并且沿着所...

【专利技术属性】
技术研发人员:西格弗里德埃尔曼弗里德里希勒泽
申请(专利权)人:蒂森克鲁伯快速运输有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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