ES2851232T3 - Determinación de una detención en un vehículo ferroviario - Google Patents
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Abstract
Disposición de control (10; 20, 24) para un vehículo ferroviario, con - al menos un dispositivo de control (20) que está conectado o puede conectarse para la recepción de señales de sensor (AV-1; AV-2; AV-3; AV-4), donde las señales de sensor AV-1; AV-2; AV-3; AV-4) respectivamente representan al menos una velocidad; - al menos una conexión de bus, mediante la cual el dispositivo de control (20) está conectado o puede conectarse a un bus de datos (22) del vehículo ferroviario; - donde el dispositivo de control (20), en base a las señales de sensor (AV-1; AV-2; AV-3; AV-4), está diseñado para crear una señal de detención (SD-12) y para transmitirla al bus de datos (22); - un dispositivo de determinación de una detención (24) que, mediante el bus de datos (22), puede recibir señales de detención (SD-12, SD-14. SD-16. SD-18); - donde el dispositivo de determinación de una detención (24), en base a señales de detención (SD-12. SD- 14, SD-16. SD-18), recibidas mediante el bus de datos (22), está diseñado para determinar si el vehículo ferroviario se encuentra detenido.
Description
DESCRIPCIÓN
Determinación de una detención en un vehículo ferroviario
La presente invención hace referencia a una disposición de control para un vehículo ferroviario, que puede determinar una detención del vehículo ferroviario. La invención hace referencia además a un vehículo ferroviario con una disposición de control de esa clase, y a un procedimiento correspondiente.
En los vehículos ferroviarios, diferentes funciones dependen de si un vehículo se encuentra o no detenido. Por ejemplo, una función de apertura de la puerta se libera entonces generalmente sólo cuando se encuentra presente una detención. La determinación de la detención con frecuencia se realiza en cuanto a los vagones o de forma local, en función de señales que son proporcionadas mediante sensores que se encuentran en el vagón. Los sensores de esa clase, a modo de ejemplo, pueden ser sensores de velocidad de los ejes de un dispositivo anti-deslizamiento. Si fallan los sensores puede dificultarse la determinación de la detención o incluso ésta ya no puede realizarse.
La solicitud WO 2009/150086 A1 describe un dispositivo y un procedimiento correspondiente, en el cual se utiliza una señal de imagen que representa una posición, para generar una señal de localización. Adicionalmente, para la detección de la detención puede emplearse una variación temporal de la señal de imagen.
Un objeto de la presente invención consiste en posibilitar una determinación de una detención fiable, con una complejidad reducida.
Este objeto se soluciona mediante las características de las reivindicaciones independientes.
En las reivindicaciones dependientes se indican variantes y perfeccionamientos ventajosos de la invención.
La presente invención hace referencia a una disposición de control para un vehículo ferroviario, con al menos un dispositivo de control que está conectado o puede conectarse a por lo menos un dispositivo de control, para la recepción de señales de sensor, donde las señales de sensor respectivamente representan al menos una velocidad, así como con al menos una conexión de bus, mediante la cual el dispositivo de control está conectado o puede conectarse a un bus de datos del vehículo ferroviario. El dispositivo de control, en base a las señales de sensor, está diseñado para crear una señal de detención y para transmitirla al bus de datos. Además, la disposición de control comprende un dispositivo de determinación de una detención que, mediante el bus de datos, puede recibir señales de detención, y el cual, en base a las señales de detención recibidas mediante el bus de datos, está diseñado para determinar si el vehículo ferroviario se encuentra en el estado de detención. De este modo, mediante un bus de datos que puede conectar unos con otros varios vagones, pueden proporcionarse señales de detención que pueden ser evaluadas de forma local por un dispositivo de determinación de una detención. Una determinación de una detención local, por lo tanto, puede tener lugar en base a una pluralidad de señales de sensor. Aun cuando en un vagón fallen uno o varios sensores, de este modo, puede realizarse una determinación de una detención fiable. Las señales de sensor pueden estar proporcionadas por sensores adecuados que pueden estar diseñados como partes de la disposición de control, o de forma separada del mismo. Los sensores, a modo de ejemplo, pueden comprender sensores de velocidad de los ejes o sensores de la velocidad de rotación de un dispositivo anti-deslizamiento. Un sensor también puede ser un sensor basado en un radar o un sensor óptico que permita una medición de la velocidad. Un sensor en general puede estar diseñado para medir una variable que representa una velocidad, en particular una velocidad del vehículo y/o una velocidad del vagón. Una variable en general puede considerarse como representante de una velocidad cuando a partir de la misma puede determinarse y/o puede calcularse una velocidad, eventualmente mediante la utilización de parámetros adicionales, como por ejemplo un diámetro de la rueda. Una señal de sensor que indica una variable de esa clase puede considerarse como una señal que representa una velocidad. Un dispositivo de control respectivamente puede conectarse o estar conectado respectivamente con varios sensores. Es posible que los sensores estén diseñados para determinar una velocidad de forma independiente unos de otros. Por ejemplo, pueden estar proporcionados varios sensores de velocidad asociados a diferentes ejes que, independientemente unos de otros, puedan determinar la velocidad de respectivamente un eje. Se entiende que en principio, durante un estado de funcionamiento normal de un vehículo ferroviario, por ejemplo cuando no se encuentra presente un estado de deslizamiento en el caso de un frenado, a partir de una velocidad de los ejes puede determinarse una velocidad del vehículo. A cada dispositivo de control electrónico puede estar asociada al menos una conexión de bus. Es posible que para cada uno de varios vagones esté proporcionado un dispositivo de control electrónico que está conectado o puede conectarse al bus de datos. Un bus de datos puede ser un bus de datos proporcionado de modo que alcance un segmento o un vehículo, por ejemplo un Multifunction Vehicle Bus (MVB) -del inglés Bus multifunción para vehículo-. El dispositivo de determinación de una detención y el dispositivo de control electrónico pueden estar implementados dentro de un dispositivo en común, por ejemplo en un ordenador y/o un microcontrolador. El dispositivo de control electrónico puede disponer de códigos de programa adecuados e interfaces para recibir la señal correspondiente, para procesarla y transmitirla. El dispositivo de control en particular puede estar implementado en el marco de un dispositivo de control de frenado de un vagón.
El dispositivo de control puede estar diseñado para recibir señales de sensor de varios sensores, y para crear una señal de detención que, para varias velocidades representadas mediante las señales de sensor, contenga respectivamente al menos una información de detención. Una información de detención en particular puede presentar una anchura de datos de un bit. De este modo, una anchura de datos presente del bus puede aprovecharse de forma eficiente.
Puede preverse que el dispositivo de control esté diseñado para verificar una validez para cada señal de sensor recibida. La verificación puede ser por ejemplo una prueba de plausibilidad. El dispositivo de control puede estar diseñado para verificar si la variable descrita mediante la señal de sensor y/o su comportamiento temporal se encuentran dentro de rangos de parámetros predeterminados. También puede preverse que el dispositivo de control esté diseñado para recibir una señal de validez correspondiente.
Además, el dispositivo de control puede estar diseñado para generar una señal de detención que indique su validez para cada información de detención. La validez puede mostrarse mediante una respectiva señal de validez, que puede presentar una anchura de datos de un bit.
El dispositivo de determinación de una detención puede estar diseñado para recibir una señal de velocidad de referencia. La señal de velocidad de referencia puede indicar una velocidad de referencia. Es posible que la señal de velocidad de referencia sea proporcionada por un dispositivo externo del vehículo, por ejemplo mediante un ordenador central, un dispositivo de control de frenado o un dispositivo anti-deslizamiento. Puede preverse que el dispositivo de determinación de una detención esté diseñado para recibir o generar una señal que indique la validez de la señal de velocidad de referencia. El dispositivo de determinación de una detención puede estar diseñado para realizar una prueba de plausibilidad o una verificación de la señal o del comportamiento temporal de la señal en cuanto a su fiabilidad, por ejemplo, si la variable representada o la dependencia o la derivación temporal se encuentran dentro de un rango de parámetros predeterminado.
En particular, el dispositivo de determinación de una detención, en base a la señal de velocidad de referencia, puede estar diseñado para determinar si el vehículo ferroviario se encuentra detenido. De este modo puede estar proporcionado un plano de redundancia. Por ejemplo, puede preverse que el dispositivo de determinación de una detención esté diseñado sólo para determinar si se encuentra presente una detención cuando la velocidad de referencia se encuentre por debajo de una velocidad límite predeterminada.
La disposición de control puede estar diseñada para determinar la presencia de una detención del vehículo, en cuanto a los vagones. En particular, un dispositivo de control puede estar proporcionado en cada uno de varios vagones, el cual, para la determinación de una detención considera respectivamente las señales de detención proporcionadas por otros vagones y/o sus dispositivos de control, mediante el bus de datos.
La invención hace referencia además a un vehículo ferroviario con una disposición de control aquí descrita.
El vehículo ferroviario puede presentar varios vagones con respectivamente un dispositivo de control electrónico, que están conectados o pueden conectarse unos con otros mediante un bus de datos.
Además, la invención hace referencia a un procedimiento para determinar si un vehículo ferroviario se encuentra detenido, en particular un vehículo ferroviario aquí descrito. El procedimiento comprende las etapas de la creación, mediante al menos un dispositivo de control electrónico, de respectivamente una señal de detención, en base a señales de sensor que respectivamente representan al menos una velocidad, y de la transmisión, mediante al menos un dispositivo de control electrónico, de la respectiva señal de detención, a un bus datos, así como de la determinación, mediante un dispositivo de determinación de una detención, de si se encuentra presente una detención del vehículo, en base a las señales de detención recibidas mediante el bus de datos.
La invención se explica ahora a modo de ejemplo haciendo referencia al dibujo que se adjunta, mediante formas de ejecución preferentes.
Muestra:
Figura 1 de manera esquemática, un ejemplo de una disposición de control que está diseñada para proporcionar una señal de detención.
La figura 1 muestra un ejemplo de una disposición de control 10 para proporcionar una señal de detención. La disposición de control 10, en este ejemplo, está implementada en un segmento de un vehículo ferroviario que comprende cuatro vagones 12, 14, 16 y 18. Se entiende que la disposición de control 10 puede estar implementada en segmentos de vehículos organizados de otro modo, o alcanzando todo el vehículo. En cada uno de los vagones 12, 14, 16, 18 está proporcionado un dispositivo de control electrónico 20. Los dispositivos de control 20, respectivamente mediante una conexión de bus, están conectados a un bus de datos 22, que por ejemplo puede ser
un Multifunction Vehicle Bus (MVB). El bus de datos 22 puede estar diseñado de modo que alcance el vehículo o segmentos del vehículo. En este ejemplo se parte del hecho de que cada uno de los vagones 12, 14, 16, 18 presenta dos bogies con respectivamente dos ejes de la rueda. A cada eje de la rueda está asociado un sensor de velocidad que puede monitorear el eje de la rueda, en particular la rotación del eje de la rueda. Es posible que un sensor no esté asociado a cada eje de la rueda. Un sensor está diseñado para proporcionar una señal de sensor que represente una velocidad del eje. Una señal de esa clase puede indicar por ejemplo una frecuencia de rotación o una velocidad determinada a partir de la monitorización de la rotación del eje. Como sensores adecuados se consideran por ejemplo sensores de monitorización de los ejes de la rueda de un dispositivo anti-deslizamiento, que por ejemplo monitorean una velocidad de rotación de un eje o de una rueda. Sin embargo, también es posible que los sensores, de forma alternativa o adicional, generen de otro modo una señal que represente la velocidad, por ejemplo una medición de radar, GPS o de forma óptica. Cada sensor está diseñado para transmitir una señal de sensor AV-N a un dispositivo de control electrónico 20, la cual representa la velocidad de los ejes determinada. N representa respectivamente una identificación numérica del sensor o del eje de la rueda monitoreado por el mismo. En este ejemplo, N figura para cada vagón de 1 a 4. De manera correspondiente AV-1 identifica una señal que representa la velocidad de los ejes determinada por el sensor que monitorea el primer eje, AV-2 describe la velocidad de los ejes medidas por el segundo sensor, etc. En este ejemplo se prevé que cada dispositivo de control electrónico 20 reciba señales del sensor desde sensores que están dispuestos en el mismo vagón que el dispositivo de control 20, y/o que monitorean los ejes de las ruedas del mismo vagón. Las señales de sensor pueden ser señales analógicas o digitales, en particular señales digitales con anchuras de datos de varios bits, que el dispositivo de control electrónico 20 puede recibir y/o procesar. El dispositivo de control electrónico 20 puede estar diseñado para valorar la validez de las señales de sensor AV-V y/o para recibir una señal de validez correspondiente. La validez de una señal puede valorarse por ejemplo mediante una consideración de plausibilidad de la señal o de una variación de la señal. Por ejemplo, puede preverse verificar si la señal o una derivación temporal se encuentra por dentro o por fuera de un rango de parámetros predefinido predeterminado y/o si no es válida por razones físicas. Puede preverse que un dispositivo de control electrónico 20 respectivamente esté diseñado para realizar una verificación de validez correspondiente. También es posible que un dispositivo de control conectado aguas arriba o un sensor estén diseñados para realizar una verificación de esa clase y para transmitir una señal de validez correspondiente al dispositivo de control electrónico 20. Al dispositivo de control 20 se suministra además una señal VR que indica una velocidad de referencia. La velocidad de referencia VR puede indicar una velocidad del vehículo que puede estar proporcionada por un dispositivo que alcance el vehículo, que alcance segmentos o por un dispositivo local. La velocidad de referencia Vr por ejemplo puede estar proporcionada por un económetro, por un calculador de frenado y/o por un dispositivo anti-deslizamiento, en particular por un calculador anti-deslizamiento de un vagón. La velocidad de referencia puede representar una velocidad del vehículo y puede determinarse a partir de resultados de medición de uno o de varios dispositivos sensores, por ejemplo a partir de las velocidades de rotación proporcionadas por varios sensores anti-deslizamiento, de los ejes de las ruedas de uno o de varios vagones, en particular del vagón en el cual está dispuesto el respectivo dispositivo de control 20, y/o de mediciones de radar y/o de otros dispositivos sensores para determinar la velocidad. Además, al dispositivo de control electrónico 20 se suministra una señal VV que indica la validez de la señal de velocidad de referencia. El dispositivo de control 20, en base a cada señal de velocidad de los ejes AV-N, está diseñado para crear o calcular una señal de detención BA-N. Una señal de detención BA-N puede estar proporcionada para indicar si la respectiva velocidad de los ejes AVN puede deducirse desde una detención del eje correspondiente y/o del vehículo. Una señal de detención BAN en particular puede presentar una anchura de datos de un bit. El dispositivo de control 20 puede estar diseñado para comparar una señal de sensor AV-N con un valor límite que puede representar una velocidad límite. Si la velocidad representada mediante una señal de sensor AV-N se encuentra por debajo de la velocidad límite, que por ejemplo puede ser de 3 km/h-5 km/h, el dispositivo de control 20 puede generar una información que indica una detención, en este ejemplo en forma de una señal de detención de los ejes BA-N. Si la velocidad representada por una señal de sensor AV-N se encuentra por encima de la velocidad límite, el dispositivo de control 20 puede proporcionar una información de detención en forma de una señal de detención de los ejes BA-N, que indica que el eje correspondiente no permite deducir la presencia de una detención. Además, el dispositivo de control 20 está diseñado para proporcionar a cada señal de detención de los ejes BA-N una señal de validez GA-N asociada. Cada una de las señales de validez GA-N indica si la señal de detención de los ejes BA-N asociada es válida y/o si se basa en una señal de sensor válida. Cada una de las señales BA-N y GA-N tiene una anchura de datos de un bit. El dispositivo de control electrónico 20 está diseñado para formar señales BA-N y GA-N correspondientes para cada uno de los sensores que están dispuestos en el vagón asociado al mismo. Además, el dispositivo de control electrónico 20 está diseñado para agrupar las señales BA-N y GA-N correspondientes formando un grupo de señales de detención 21, y para enviar el mismo como señal de detención de los vagones SD-12, mediante el bus de datos 22. Si cada vagón presenta cuatro sensores de velocidad de los ejes, como en este ejemplo, para los que respectivamente se crean las señales BA-N y GA-N, y se proporcionan al bus de datos 22, entonces la señal de detención de los vagones SD-12, proporcionada al bus de datos desde un dispositivo de control electrónico 20, tiene respectivamente en total una anchura de datos de 1 byte. En cada uno de los cuatro vagones 12, 14, 16, 18 mostrados del segmento o del vehículo, está proporcionado un dispositivo de control 20 correspondiente, de manera que en este ejemplo, para la determinación de la detención, se envían en total 4 bytes al bus de datos 22, a saber, las señales de detención de los vagones SD-14, SD-16 y SD-18. Cada uno de los vagones tiene además un dispositivo de determinación de una detención 24 que está conectado al bus de datos 22 para la recepción de datos. El dispositivo de determinación de una detención 24 puede estar diseñado en hardware y/o software, por ejemplo como programa y/o módulo. De manera correspondiente, las conexiones mostradas en la figura 1 pueden estar
diseñadas para la transmisión de datos en hardware y/o software, por ejemplo como interfaces de datos y/o como interfaces de programa o de memoria. Por ejemplo, es posible que el dispositivo de determinación de una detención 24 esté diseñado como dispositivo de control separado. El dispositivo de determinación de una detención 24 puede estar implementado dentro del dispositivo de control electrónico 20, o como parte del mismo. El dispositivo de determinación de una detención 24 en general está diseñado para recibir las señales de una detención SD-12, SD-14, SD-16, SD-18 que pertenecen todas a un segmento y/o que provienen de vagones conectados al bus de datos. Se entiende que un dispositivo de determinación de una detención 24 puede estar diseñado para recibir la señal de detención local, por ejemplo SD-12 para el vagón 12, desde el dispositivo de control 20 asociado, en lugar de leerla desde el bus de datos 22. Además, el dispositivo de determinación de una detención 24 recibe las señales VR y VV, que en este ejemplo pueden transmitirse desde el dispositivo de control electrónico 20 en cada vagón, al dispositivo de determinación de una detención 24 correspondiente. También es posible que las señales de referencia VR y VV, eludiendo el dispositivo de control electrónico 20, puedan transmitirse al dispositivo de determinación de una detención 24. En general, el dispositivo de control 20 y/o el dispositivo de determinación de una detención 24 pueden estar implementados como dispositivo de control de frenado de un vagón o como parte del mismo. El dispositivo de determinación de una detención 24, en base a las señales de detención SD-12, SD-14, SD-16 y SD-18, y a la velocidad de referencia VR, puede estar diseñado para determinar si se encuentra presente una detención del vehículo. En total, en el ejemplo mostrado, para cada dispositivo de determinación de una detención 24 se encuentran presentes 16 señales de detención de los ejes BA-N y señales de validez GA-N correspondientes, que están codificadas en las señales de detención, y respectivamente presentan una anchura de datos de un bit. Para valorar si se encuentra presente una detención del vehículo, pueden ignorarse las señales de detención identificadas como no válidas y/o eventualmente una velocidad de referencia no válida. En base al número de las señales de detención válidas se forma un valor umbral. El valor umbral, en función del número de señales de detención válidas, indica a partir de qué número de señales de detención, que indican una detención, se supone efectivamente una detención. Puede preverse que el dispositivo de determinación de una detención 24 esté diseñado para detectar una detención sólo cuando la velocidad de referencia se encuentra por debajo de un valor de referencia predeterminado, que por ejemplo puede encontrarse entre 3 y 5 km/h. Si el número de las señales de detención de los ejes, que indican que se encuentra presente una detención, debería ser menor que el valor umbral definido, entonces puede partirse del hecho de que no se encuentra presente una detención. Para esa consideración no es necesario comparar la velocidad de referencia con la velocidad límite. En particular, el dispositivo de determinación de una detención 24 puede estar diseñado para anular nuevamente un estado en el cual se detecta una detención, cuando el número de las señales de detención de los ejes cae por debajo del valor umbral. Se entiende que la disposición de control 10 puede estar diseñada para efectuar una monitorización continua de la velocidad del vehículo, y en particular puede estar diseñada para generar de forma regular las señales de detención SD-12 a SD-18, y para verificar si se encuentra presente una detención. El dispositivo de determinación de una detención puede estar diseñado para proporcionar una señal de resultado SI y una señal de validez del resultado SV, que indican si se encuentra presente una detención y si la señal de detención es válida. Esas señales pueden proporcionarse al bus. También es posible que la señal de resultado se utilice de forma local al nivel del vagón. Por ejemplo, la señal de resultado puede utilizarse para activar una habilitación de la puerta o de la función de apertura de la puerta y/o para un diagnóstico de falla. También puede preverse que en base a la señal de resultado se activen o se desactiven distintos dispositivos del vehículo o dispositivos del vagón, que se activan en el caso de una detención del vehículo o en el caso de de una marcha del vehículo.
Las características de la invención, descritas en la descripción anterior, en los dibujos, así como en las reivindicaciones, pueden ser esenciales para realizar la invención, tanto de forma individual, como también en cualquier combinación.
Claims (10)
1. Disposición de control (10; 20, 24) para un vehículo ferroviario, con
- al menos un dispositivo de control (20) que está conectado o puede conectarse para la recepción de señales de sensor (AV-1; AV-2; AV-3; AV-4), donde las señales de sensor AV-1; AV-2; AV-3; AV-4) respectivamente representan al menos una velocidad;
- al menos una conexión de bus, mediante la cual el dispositivo de control (20) está conectado o puede conectarse a un bus de datos (22) del vehículo ferroviario;
- donde el dispositivo de control (20), en base a las señales de sensor (AV-1; AV-2; AV-3; AV-4), está diseñado para crear una señal de detención (SD-12) y para transmitirla al bus de datos (22);
- un dispositivo de determinación de una detención (24) que, mediante el bus de datos (22), puede recibir señales de detención (SD-12, SD-14. SD-16. SD-18);
- donde el dispositivo de determinación de una detención (24), en base a señales de detención (SD-12. SD-14, SD-16. s D-18), recibidas mediante el bus de datos (22), está diseñado para determinar si el vehículo ferroviario se encuentra detenido.
2. Disposición de control según la reivindicación 1, donde el dispositivo de control (20) está diseñado para recibir señales de sensor (AV-1; AV-2; AV-3; AV-4) de varios sensores, y para crear una señal de detención (SD- 12, SD-14, SD-16, SD-18) que, para varias velocidades representadas por las señales de sensor (AV-1; AV-2; AV- 3; AV-4), contiene respectivamente al menos una información de detención (BA-1, BA-2, BA-3, BA-4).
3. Disposición de control según la reivindicación 1 ó 2, donde el dispositivo de control (20) está diseñado para verificar una validez para cada señal de sensor (AV- 1; AV-2; AV-3; AV-4) recibida.
4. Disposición de control según una de las reivindicaciones precedentes, donde el dispositivo de control (20) está diseñado para generar una señal de detención (SD-12, SD-14, SD-16. SD-18) que indica su validez para cada información de detención.
5. Disposición de control según una de las reivindicaciones precedentes, donde el dispositivo de determinación de una detención (24) está diseñado para recibir una señal de velocidad de referencia (VR).
6. Disposición de control según la reivindicación 5, donde el dispositivo de determinación de una detención (24), en base a la señal de velocidad de referencia (VR), está diseñado para determinar si el vehículo ferroviario se encuentra detenido.
7. Disposición de control según una de las reivindicaciones precedentes, donde la disposición de control (10), en cuanto a los vagones, está diseñada para determinar la presencia de una detención del vehículo, cuando el vehículo ferroviario comprende varios vagones.
8. Vehículo ferroviario con una disposición de control según una de las reivindicaciones precedentes.
9. Vehículo ferroviario según la reivindicación 8, donde el vehículo ferroviario presenta varios vagones con respectivamente un dispositivo de control electrónico (20), que están conectados o pueden conectarse unos con otros mediante un bus de datos (22).
10. Procedimiento para determinar si un vehículo ferroviario se encuentra detenido, en particular un vehículo ferroviario según la reivindicación 8 ó 9, con las etapas:
- creación, mediante al menos un dispositivo de control electrónico (20), de respectivamente una señal de detención (SD-12, SD-14, SD-16, SD18) en base a las señales de sensor AV-1; AV-2; AV- 3; AV-4), que respectivamente representan al menos una velocidad;
- transmisión mediante al menos un dispositivo de control electrónico (20) de la respectiva señal de detención (SD-12, SD-14, SD-16, SD18), a un bus de datos (22);
- determinación, mediante un dispositivo de determinación de una detención (24), de si se encuentra presente una detención del vehículo, en base a señales de detención (SD-12. SD-14, SD-16. SD-18), recibidas mediante el bus de datos (22).
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