СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЗИЦИИ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ЧАСТИЧНО ОТКЛЮЧЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B61L25/02 B61L15/00 

Изобретение относится к способу, а также к устройству для распознавания изменения позиции по меньшей мере частично отключенного транспортного средства.

Для транспортных средств различного типа может быть необходимым или по меньшей мере желательным распознавание или определение изменения позиции соответствующего транспортного средства, осуществляемое в состоянии, в котором оно отключено полностью или по меньшей мере частично. Также если последующее описание приведено главным образом на основании примера рельсового транспортного средства, изобретение не ограничено им и может быть применено к другим типам наземных, водных или воздушных транспортных средств.

В сфере рельсовых транспортных средств существует принципиальное желание обеспечить возможность по возможности полного отключения или выключения транспортного средства во время паузы эксплуатации. Это обеспечивает, с одной стороны, то преимущество, что происходит уменьшение расхода энергии и, тем самым, эксплуатационных расходов; с другой стороны, за счет этого при известных условиях можно отказаться также от специальных устройств для энергоснабжения припаркованного транспортного средства. Так, например, рельсовые транспортные средства в форме приводимых в движение электричеством транспортных средств обычно содержат батареи транспортного средства, которые на случай отключения тягового напряжения – например, вследствие проведения работ технического обслуживания –обеспечивают возможность основного электропитания соответствующего транспортного средства, по меньшей мере, в течение определенного промежутка времени.

Особенно проблематичным является отключение таких компонентов транспортного средства, которые необходимы для определения позиции транспортного средства. Наряду с самими устройствами для определения позиции – приблизительно в форме устройств для определения местоположения с помощью спутников или радиолокационных установок – это может относиться, в частности, к расположенным в транспортном средстве управляющим устройствам в форме бортовых устройств систем автоматической локомотивной сигнализации с автостопом. Также и в их отношении существует желание отключать их в течении эксплуатационных пауз транспортного средства. В этой взаимосвязи, однако, одновременно регулярно возникает требование к тому, чтобы после отключения и повторного включения транспортного средства в распоряжении оставалась информация о местоположении, характеризующая актуальную позицию транспортного средства, чтобы обеспечить возможность быстрого, в значительной степени протекающего автоматически повторного ввода в эксплуатацию. С точки зрения техники безопасности при этом, однако, существует та проблема, что на стороне транспортного средства невозможно без труда автоматически распознать, произошло ли движение или изменение позиции транспортного средства в течении времени, по меньшей мере, частичного отключения транспортного средства, то есть, например, в течение времени, когда устройство транспортного средства отключено. Это ведет, в частности, к тому, что осуществляемая на стороне транспортного средства оценка того, была ли определенная перед отключением транспортного средства позиция (транспортного средства) по-прежнему действительной или нет, невозможна или возможна лишь при соответствующих дополнительных расходах.

Соответствующее определение изменения позиции при отключенном или, по меньшей мере, частично отключенном транспортном средстве называют также «Cold Moment Detection» («Обнаружение холодного движения») (СМD). При этом необходимо определить, было ли транспортное средство в отключенном состоянии перемещено относительно известной позиции, которая имела место при отключении. Такое соответствующее изменение позиции может произойти, например, в ходе процесса формирования состава или процесса буксировки.

Способ распознавания изменения позиции транспортного средства в целях CMD известен, например, из документа DE 10 2013 218 040 А1. При этом перед, по меньшей мере, частичным отключением транспортного средства с помощью устройства записи выполняют первый снимок окружения транспортного средства. Во время повторного включения или после повторного включения транспортного средства с помощью устройства записи выполняют второй снимок окружения транспортного средства. Изменение позиции по меньшей мере частично отключенного транспортного средства распознают на основании по меньшей мере частичного сравнения второго снимка с первым снимком.

В соответствии с этим задачей изобретения является указание способа распознавания, по меньшей мере, частично отключенного транспортного средства, который может быть реализован при сравнительно малых расходах.

В соответствии с изобретением эта задача решена с помощью способа распознавания изменения позиции, по меньшей мере, частично отключенного транспортного средства, в частности, рельсового транспортного средства, причем распознавание изменения позиции осуществляется с помощью автоматической локомотивной сигнализации с автостопом транспортного средства.

Изобретением было установлено, что распознавание изменения позиции транспортного средства в целях CMD часто связано с дополнительными расходами, например, когда транспортное средство расширяют дополнительными компонентами. Изобретение решает эту проблему с использованием, как правило, уже присутствующих в рельсовом транспортном средстве компонентов для распознавания изменения позиции.

Специалист понимает формулировку «по меньшей мере, частично отключенное транспортное средство» предпочтительно в смысле разукомплектованного транспортного средства. При этом определенные компоненты транспортного средства могут оставаться включенными или по меньшей мере не полностью отключенными или выключенными. Формулировку «по меньшей мере частично включенное транспортное средство» специалист понимает предпочтительно в смысле укомплектованного или вновь укомплектованного транспортного средства. Также при укомплектованном транспортном средстве определенные компоненты могут оставаться отключенными или, по меньшей мере, не полностью включенными.

Рельсовое транспортное средство представляет собой предпочтительно рельсовое транспортное средство.

Специалист понимает формулировку «распознавание изменения позиции» предпочтительно исходя из того, что распознают, произошло или не произошло изменение позиции во время, когда транспортное средство, по меньшей мере, частично отключено.

Далее, специалист понимает определение «автоматическая локомотивная сигнализация с автостопом» как систему управления транспортного средства, которая предусмотрена для управления системой противогазной защиты транспортного средства. Система противогазной защиты служит для предотвращения или подавления проворачивания и/или проскальзывания колес транспортного средства.

Предпочтительно перед, по меньшей мере, частичным отключением транспортного средства запоминают информацию о местоположении, характеризующую актуальную позицию транспортного средства, и подтверждают действительность записанной в память информации о местоположении, если изменение позиции не распознано. Это создает то преимущество, что знание того, произошло ли в течение времени отключения транспортного средства изменение его позиции, можно использовать для проверки действительности записанной в память информации о местоположении. При этом в случае записанной в память информации о местоположении речь идет об относящейся к моменту времени отключения транспортного средства информации о месте или местоположении, характеризующей актуальную позицию транспортного средства. Она может быть определена с помощью различных, известных по себе устройств для определения местоположения, например, с использованием осевого импульсного датчика скорости и/или бализы, устройства для определения местоположения с помощью спутника и/или радиолокационной установки. За счет того, что распознавание изменения позиции позволяет подтвердить действительность записанной в память информации о местоположении или также альтернативно отбросить ее как более не действительную, предпочтительно для обычного случая, когда не произошло изменения позиции транспортного средства, перед полным повторным вводом транспортного средства в эксплуатацию нет необходимости в повторном определении позиции транспортного средства. При этом следует учитывать то, что, в частности, в случае транспортных средств в форме рельсовых транспортных средств, в частности, в форме рельсовых транспортных средств, транспортных средств на магнитной подвеске или рельсовых транспортных средств с резиновыми шинами позиция соответствующего транспортного средства представляет собой важный параметр соответствующей системы безопасности. Это относится, в частности, к системам автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, например европейской системе автоматической локомотивной сигнализации с автостопом ETCS (European Train Control System) (Европейская система управления движением поездов). Это несет с собой, в частности, то преимущество, что после повторного включения транспортного средства для определения действительной позиции транспортного средства не требуется дополнительных действий обслуживающего персонала. Так, в частности, не требуется ни ручного ввода актуальной информации о местоположении, ни, например, повторного определения информации о местоположении, например, путем считывания меток местоположения, то есть, например, бализ, посредством движения транспортного средства в рестрикционном режиме эксплуатации.

В соответствии с предпочтительной формой исполнения соответствующего изобретению способа распознавание осуществляют на основании сигнала вращения, причем сигнал поворота вырабатывают на основании распознавания вращения оси транспортного средства с помощью регистрирующего устройства оси. Сигнал вращения представляет собой особо целесообразную основу для распознавания изменения позиции с помощью устройства противоскольжения. Для передачи сигнала вращения устройство противоскольжения в соответствии с техникой передачи сигналов предпочтительно соединено с регистрирующим устройством оси.

В соответствии с особо предпочтительным усовершенствованием соответствующего изобретению способа регистрирующее устройство оси содержит осевой импульсный датчик скорости транспортного средства. При этом усовершенствовании для выработки сигнала вращения можно использовать уже, как правило, присутствующие в рельсовом транспортном средстве осевые импульсные датчики скорости. Это усовершенствование может быть, таким образом, реализовано с небольшими затратами.

Энергоснабжение осевого импульсного датчика скорости при, по меньшей мере, частично отключенном транспортном средстве является предпочтительно независимым от энергоснабжения транспортного средства, например, батареи транспортного средства. Иными словами: в отношении энергоснабжения осевой импульсный датчик скорости является автономным и не нуждается в энергоснабжении от транспортного средства во время, по меньшей мере, частичного отключения транспортного средства.

Далее, осевой импульсный датчик скорости содержит генератор, который выполнен для выработки за счет вращения оси колеса энергии, питающей осевой импульсный датчик скорости. Выработку можно осуществлять, например, перед, по меньшей мере, частичным отключением транспортного средства в нормальном режиме работы, причем выработанная энергия промежуточно накапливается в аккумуляторе, например, батарее осевого импульсного датчика скорости, чтобы находиться в распоряжении при регистрации вращения. Выработку энергии из вращения оси можно осуществлять, например, также соответственно при движении, по меньшей мере, частичного отключенного транспортного средства.

В соответствии со следующей предпочтительной формой исполнения соответствующего изобретению способа устройство противоскольжения переходит в состояние готовности, в частности спящий режим, при, по меньшей мере, частично отключенном транспортном средстве. Состояние готовности представляет собой предпочтительно состояние, в котором расход энергии является малым по сравнению с состоянием нормального режима эксплуатации. В соответствии с этим эта форма исполнения представляет собой особо энергосберегающее решение. К тому же форма исполнения может быть реализована с малыми расходами, поскольку устройства противоскольжения в состоянии переходить в спящий режим. В частности, энергосберегающий переход в состояние готовности является особенно целесообразным для сравнительно длительных пауз в эксплуатации.

В случае описанной формы исполнения при, по меньшей мере, частично отключенном транспортном средстве устройство противоскольжения можно снабжать энергией предпочтительно от батареи транспортного средства. Далее, устройство противоскольжения для снабжения энергией подключена к длительному импульсу батареи транспортного средства.

Устройство противоскольжения при, по меньшей мере, частично включенном транспортном средстве переходит в состояние нормального режима эксплуатации.

В соответствии с предпочтительным усовершенствованием описанной формы исполнения устройство противоскольжения переходит в состояние готовности, по меньшей мере, по истечении заданного промежутка времени после, по меньшей мере, частичного отключения транспортного средства. Это представляет собой особенно простое решение для энергосберегающей эксплуатации устройства управления системы противогазной системы в целях CMD, в то время как транспортное средство, по меньшей мере, частично отключено. При этом устройство противоскольжения принимает входной/выходной сигнал, который указывает, что транспортное средство отключено, по меньшей мере, частично. По истечении заданного времени после приема входного/выходного сигнала устройство противоскольжения переходит в энергосберегающее состояние готовности. По меньшей мере, на протяжении времени нахождения устройства противоскольжения в состоянии готовности его энергоснабжение осуществляют с помощью батареи транспортного средства.

При следующей предпочтительной форме исполнения соответствующего изобретению способа устройство противоскольжения переходит в состояние готовности при, по меньшей мере, частично отключенном транспортном средстве и после приема сигнала вращения переходит в рабочее состояние. Это представляет собой особенно целесообразное исполнение в целях CMD. В течение времени, пока не распознано изменение позиции, устройство противоскольжения находится в состоянии готовности. При выработке сигнала вращения и его передаче на устройство противоскольжения оно при приеме сигнала вращения переходит в рабочее состояние для дальнейшей обработки сигнала вращения.

Специалист понимает определение «рабочее состояние» предпочтительно как состояние нормального режима эксплуатации, который предусмотрен, далее, предпочтительно для режима движения транспортного средства.

В случае предпочтительной формы исполнения соответствующего изобретению способа при распознавании изменения позиции на базе сигнала вращения вырабатывается информация об изменении позиции, которая является выражением изменения позиции, причем информацию об изменении позиции записывают в память с помощью запоминающего устройства, приданного устройству противоскольжения.

Специалист понимает определение «информация об изменении позиции» предпочтительно как информацию, которая указывает, было ли распознано изменение позиции, по меньшей мере, частично отключенного транспортного средства, или нет. Альтернативно и/или дополнительно специалист понимает определение «информация об изменении позиции» как информацию, которая указывает меру изменения позиции. После этого при повторном включении при знании позиции транспортного средства перед, по меньшей мере, частичным отключением и информации об изменении позиции может быть определена позиция транспортного средства.

Если информация об изменении позиции записана в память и устройство противоскольжения более не принимает сигнал вращения, устройство противоскольжения предпочтительно вновь переходит в состояние готовности. Устройство противоскольжения переходит в состояние готовности по истечении следующего заданного интервала времени после последнего приема сигнала вращения.

Предпочтительно запоминающее устройство представляет собой запоминающее устройство устройства противоскольжения.

В соответствии с предпочтительным усовершенствованием описанной формы исполнения информация об изменении позиции содержит числовое значение изменения позиции, которое увеличивается на заданное числовое значение, если изменение позиции превышает заданное предельное значение изменения позиции. Понимание специалистом понятия «числовое значение изменения позиции» пояснено на основании следующего примера (при предположении предельного значения изменения позиции 10 см и числового значения 1): при движении рельсового транспортного средства числовое значение через каждые 10 см увеличивается на единицу. При общем изменении позиции на 1 м числовое значение составляет 10.

Предпочтительно информация об изменении позиции формируется из числового значения изменения позиции.

В соответствии со следующей формой исполнения соответствующего изобретению способа – в случае транспортного средства в форме рельсового транспортного средства – по меньшей мере, частичное отключение включает в себя отключение входящего в состав устройства безопасности транспортного средства. Устройство безопасности образовано предпочтительно европейской системой ETCS (Европейская система управления движением поездов).

В соответствии с предпочтительным усовершенствованием этой формы исполнения передача информации об изменении позиции на устройство транспортного средства происходит после, по меньшей мере, частичного включения рельсового транспортного средства. Устройство транспортного средства может производить дальнейшую обработку информации об изменении позиции в целях управления движением поездов. Передачу информации об изменении позиции осуществляют предпочтительно через шину транспортного средства и/или с использованием дискретного сигнала управления.

Устройство транспортного средства предпочтительно представляет собой бортовое устройство ETCS, расположенное внутри транспортного средства.

В соответствии со следующей особо предпочтительной формой исполнения соответствующего изобретению способа позицию транспортного средства определяют с помощью устройства безопасности – при распознавании изменений позиции и после, по меньшей мере, частичного включения транспортного средства.

Далее, изобретение относится к устройству для распознавания изменения позиции, по меньшей мере, частичного отключенного транспортного средства, в частности, рельсового транспортного средства. Устройство отличается устройством противоскольжения транспортного средства, которое выполнено для распознавания изменения позиции.

Предпочтительная форма исполнения соответствующего изобретению устройства включает в себя регистрирующее устройство оси, выполненное для распознавания вращения оси транспортного средства и выработки сигнала вращения на основании распознавания, причем устройство противоскольжения выполнено для распознавания изменения позиции на основании сигнала вращения.

В случае особо предпочтительного усовершенствования соответствующего изобретению устройства регистрирующее устройство оси содержит осевой импульсный датчик скорости транспортного средства.

В соответствии со следующей предпочтительной формой исполнения соответствующего изобретению устройства противоскольжения выполнено для перехода в состояние готовности, в частности, в спящий режим, при, по меньшей мере, частично отключенном транспортном средстве.

Применительно к исполнениям, усовершенствованиям, деталям исполнения и преимуществами соответствующего изобретению устройства дается ссылка на описание соответствующих признаков способа.

Один пример исполнения изобретения пояснен ниже на основании чертежей, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - схематический вид в поперечном сечении на рельсовое транспортное средство в соответствии с примером исполнения соответствующего изобретению устройства;

фиг. 2 - блок-схема примера исполнения соответствующего изобретению способа.

Фиг. 1 показывает пример исполнения соответствующего изобретению устройства в качестве составной части привязанного к колее транспортного средства 1 в форме рельсового транспортного средства 10. Фиг. 2 схематически показывает последовательность протекания процессов примера исполнения соответствующего изобретению способа, который осуществляют с помощью устройства.

Рельсовое транспортное средство может быть, например, на время эксплуатационной паузы, полностью или частично отключено или выключено в соответствии с этапом А способа. Отключение подразумевает отключение устройства 34 устройства безопасности транспортного средства. В показанном примере исполнения устройство безопасности представляет собой Европейскую систему управления движением поездов ETCS, а устройство 34 транспортного средства в показанном примере исполнения представляет собой бортовое устройство системы ETCS.

Рельсовое транспортное средство 10 содержит устройство 12 противоскольжения, предусмотренное для управления системой противогазной защиты рельсового транспортного средства. Устройство противоскольжения служит для предотвращения или подавления проворачивания и/или проскальзывания колес рельсового транспортного средства 10.

Перед и во время отключения А рельсового транспортного средства 10 устройство 12 противоскольжения находится в рабочем состоянии. Рабочее состояние представляет собой состояние нормального режима эксплуатации, в котором устройство 12 противоскольжения осуществляет управлением предусмотренной для режима движения защитой от скольжения. По истечении заданного промежутка t_D времени после отключения транспортного средства устройство 12 противоскольжения на этапе В способа переходит в состояние готовности в форме спящего режима. В спящем режиме устройство 12 противоскольжения потребляет меньше энергии, нежели в состоянии готовности, так как, по меньшей мере, одна функция из множества функций устройства 12 противоскольжения не является активной. Устройство 12 противоскольжения, по меньшей мере, в состоянии готовности в течение длительного времени снабжается энергией от батареи 14 транспортного средства. Для этого устройство противоскольжения подключено к длительному импульсу батареи 14 транспортного средства.

При движении рельсового транспортного средства 10, например, в результате толкания или буксировки следующим рельсовым транспортным средством (например, маневровым локомотивом), оно изменяет свою позицию. При движении в соответствии с этапом С способа происходит вращение, по меньшей мере, одного колеса 16 и оси 18 рельсового транспортного средства 10, несущей колесо 16. Вращение колеса 16 распознают на этапе D способа с помощью регистрирующего устройства 20 оси в форме осевого импульсного датчика 21 скорости рельсового транспортного средства 10. Осевой импульсный датчик 21 скорости вырабатывает при распознавании D в соответствии с этапом Е способа сигнал 22 вращения, который через линию 24 передают на устройство 12 противоскольжения.

При приеме сигнала 22 вращения устройством 12 противоскольжения оно в соответствии с этапом F способа переходит в рабочее состояние. На основании принятого сигнала 22 вращения, в частности, на основании самого приема, устройство 12 противоскольжения в соответствии с этапом G способа распознает изменение позиции, вызванное движением рельсового транспортного средства 10.

На основании сигнала 22 вращения устройство 12 противоскольжения вырабатывает на этапе Н способа информацию 30 об изменении позиции, которая указывает, с одной стороны, что было распознано изменение позиции и к тому же характеризует меру распознанного изменения позиции. Информация 30 об изменении позиции формируется из числового значения изменения позиции, которое при движении рельсового транспортного средства 10 увеличивается на заданное числовое значение, если изменение позиции превышает заданное предельное значение изменения позиции. Так, в показанном примере исполнения при каждом превышении предельного значения изменения позиции величиной 10 см счетчик изменения позиции поднимается на числовое значение, равное единице. При изменении позиции на 1 м это обуславливает числовое значение изменения позиции, равное 10. Устройство 12 противоскольжения запоминает с помощью запоминающего устройства 32 информацию 30 об изменении позиции в соответствии с этапом J способа, по меньшей мере, в течение времени отключенного состояния транспортного средства 10.

На этапе К способа производят повторное включение рельсового транспортного средства 10, например, для дальнейшего движения. После этого на этапе L способа устройство 12 противоскольжения передает информацию 30 об изменении позиции на устройство 34 безопасности транспортного средства.

После этого система противогазной защиты на этапе М способа определяет актуальную позицию рельсового транспортного средства 10.

Изобретение относится к способу, а также устройству для распознавания изменения позиции по меньшей мере частично отключенного транспортного средства (1). Способ отличается распознаванием (G) изменения позиции с помощью устройства (12) противоскольжения транспортного средства (1). 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ распознавания изменения позиции по меньшей мере частично отключенного транспортного средства (1), в частности рельсового транспортного средства, отличающийся тем, что распознавание (G) изменения позиции осуществляют с помощью устройства (12) противоскольжения транспортного средства (1).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что распознавание (G) осуществляют на основании сигнала (22) вращения, причем сигнал (22) вращения вырабатывают (Е) на основании распознавания (D) вращения (С) оси (18) транспортного средства (1) с помощью регистрирующего устройства (20) оси.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что регистрирующее устройство (20) оси содержит осевой импульсный датчик (21) скорости транспортного средства (1).

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что устройство (12) противоскольжения при по меньшей мере частичном отключенном транспортом средстве (1) переходит в состояние готовности, в частности в спящий режим.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что устройство (12) противоскольжения переходит в состояние готовности, по меньшей мере, по истечении заранее заданного промежутка (t_D) времени после по меньшей мере частичного отключения (А) транспортного средства (1).

6. Способ по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что устройство (12) противоскольжения находится в состоянии готовности при по меньшей мере частично отключенном транспортном средстве (1) и после приема сигнала (22) вращения переходит (F) в рабочее состояние.

7. Способ по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что при распознавании (G) изменения позиции формируют (Н) информацию (30) об изменении позиции, которая характеризует изменение позиции, на основании сигнала (22) вращения, и запоминают информацию (30) об изменении позиции с помощью запоминающего устройства (32), приданного устройству (12) противоскольжения.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что информация (30) об изменении позиции содержит числовое значение изменения позиции, которое увеличивается на заданное числовое значение, если изменение позиции превышает заданное предельное значение изменения позиции.

9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в случае транспортного средства (1) в виде рельсового транспортного средства по меньшей мере частичное отключение включает в себя отключение устройства (34) защиты транспортного средства.

10. Способ по любому из пп. 7-9, отличающийся тем, что после по меньшей мере частичного включения рельсового транспортного средства (1) информация (30) об изменении позиции поступает (L) в устройство (34) транспортного средства.

11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что определяют (М) позицию транспортного средства (1) с помощью системы противогазной защиты

- при распознавании (G) изменения позиции и

- после по меньшей мере частичного включения (К) транспортного средства (1).

12. Устройство для распознавания изменения позиции по меньшей мере частично отключенного транспортного средства (1), в частности рельсового транспортного средства, отличающееся тем, что устройство (12) противоскольжения предназначено для распознавания изменения позиции.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что содержит регистрирующее устройство (20) оси, которое предназначено для регистрации (D) вращения (С) оси (18) транспортного средства (1) и выработки сигнала (22) вращения на основании регистрации (D), причем устройство (12) противоскольжения предназначено для распознавания изменения позиции на основании сигнала (22) вращения.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что регистрирующее устройство (20) оси содержит осевой импульсный датчик (21) скорости транспортного средства (1).

15. Устройство по любому из пп. 12-14, отличающееся тем, что устройство (12) противоскольжения выполнено с возможностью перехода в состояние готовности, в частности в спящий режим, при по меньшей мере частично отключенном транспортном средстве (1).