Sistema para la detección de la posición de ferrocarriles con un dispositivo (5) de medición de velocidad a bordo del vehículo,

que induce corriente parásitas en una estructura situada al lado del vehículo en dos puntos a lo largo de la dirección de desplazamiento, midiendo las variaciones del campo magnético emitido por la estructura situada al lado de la vía y determinando la posición y la velocidad correlacionando las 2 señales medidas, caracterizado por una referencia codificada (1) situada al lado de la vía que proporciona una codificación reconocible por el dispositivo de medición de velocidad de a bordo, que consiste en bloques eléctricamente conductores (2) de diferentes dimensiones, que representan la amplitud de la Modulación de Amplitud de Cuadratura, que son montados en la referencia codificada (1) paralelamente a la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario, en posiciones que representan el desplazamiento de fase de la Modulación de Amplitud de Cuadratura

Sistema para la detección de la posición de ferrocarriles.

Sector técnico

La presente invención se refiere a sistemas para la detección de la posición de ferrocarriles. Estos dispositivos miden la posición absoluta y relativa, así como la velocidad de vehículos ferroviarios, y suministran los valores medidos a las pantallas de los conductores, a los sistemas de señalización, al sistema de control de tracción y a otros usuarios. En el contexto ferroviario, la posición absoluta se refiere a posiciones predeterminadas en millas o kilómetros sobre una vía, lo que es registrado en archivos y en puntos de referencia al lado de la vía. La posición relativa se refiere a la distancia recorrida desde un momento de tiempo anterior.

Técnica anterior

Algunas soluciones conocidas para el posicionado relativo se aplican a mediciones de rotación de las ruedas, ver, por ejemplo, los documentos GB 388761, Radar, US 4.791.424 y también a mediciones de campos magnéticos inducidos.

Las soluciones conocidas para el posicionado absoluto aplican referencias al lado de las vías en forma de transpondedores electrónicos, ver, por ejemplo, EP 1813499 o localizaciones de cruce por cable en las vías, ver, por ejemplo, EP 0593910. La necesidad de disponer 2 sistemas separados para el posicionado absoluto y relativo aumenta los costes y la cantidad de material a instalar. El posicionado por satélite combina el posicionado absoluto y el relativo, ver, por ejemplo, DE 19731110 A1. No obstante, la disponibilidad dentro de túneles y en valles estrechos es reducida, impidiendo su utilización como solución universal. Los dispositivos magnéticos de medición de velocidad que utilizan bobinas pulsantes para crear marcadores magnéticos en la vía se conocen por los documentos DE 2164312 y FR-A-2673901. Tal como se muestra en WO 01/66401 A1, el posicionado absoluto y el relativo se han combinado en un sistema utilizando un dispositivo de medición de velocidad que mide campos magnéticos inducidos, el cual es conocido por el documento US 5.825.177, que reconoce ciertos modelos o formas en la vía, tales como los intersticios de raíles en ciertos puntos. Este método tiene solamente limitadas posibilidades de codificación y debido a la similitud entre puntos, la fiabilidad no es optimizada.

Características de la invención

Un objetivo de la presente invención es un sistema de posicionado absoluto y relativo optimizado en cuanto a costes y rendimiento.

El objetivo se consigue mediante un sistema de detección de la posición con una referencia codificada para un dispositivo de medición de velocidad ferroviario de tipo magnético, en particular tal como se define en las reivindicaciones que definen el alcance de la reivindicación.

El sistema de detección de la posición ferroviario de la presente invención comprende:

- un dispositivo de medición de la velocidad a bordo del vehículo,

- el dispositivo induce corrientes parásitas en una estructura del paso de la vía en dos puntos a lo largo de la dirección de desplazamiento,

- el dispositivo mide las variaciones del campo magnético emitido por la estructura situada al lado de la vía y determina la posición y velocidad correlacionando las dos señales medidas.

Se propone que una referencia codificada al lado de la vía proporcione un código reconocible por el dispositivo de medición de velocidad situado a bordo.

Por ejemplo, utilizando salidas analógicas del dispositivo magnético de medición de velocidad, se pueden analizar modelos magnéticos de la misma manera que en la detección de puntos que se ha descrito en lo anterior. Creando una identificación conocida en una cierta posición, esta posición puede ser detectada de manera segura.

La codificación puede representar en caso necesario telegramas que contienen medidas de seguridad, tales como comprobaciones cíclicas de redundancia. La referencia es simple y económica. Se puede montar algunos centímetros al lado de la vía y/o ligeramente por debajo de la cabeza del carril. Por lo tanto, no interfiere con el mantenimiento del balasto.

Por ejemplo, la utilización de la Modulación de Amplitud por Cuadratura proporciona una buena proporción de señal a ruido. Se puede conseguir una elevada tasa de información por longitud de referencia en particular si una unidad de información representa una palabra digital de 4 bits.

Si se cambian los telegramas por un dispositivo de control, se puede transmitir información dependiendo del estado dinámico de otros sistemas hacia el dispositivo de medición de velocidad, por ejemplo, aspectos de señal. Se puede utilizar un formato de telegrama de seguridad para codificar con el mismo comportamiento básico de disponibilidad y tasa de fallo del lado equivocado, igual que para el sistema correspondiente al estado de la técnica.

La codificación también puede ser capaz de detectar en qué dirección está entrando el vehículo en la zona de referencia. Si el telegrama es leído por dos detectores autónomos del dispositivo de medición de velocidad y si el resultado es el mismo, el número de bits de Comprobación de Redundancia Cíclica será relativamente reducido.

Por ejemplo, un telegrama de seguridad de 15 a 16 bits dará un rango de 500 a 700 telegramas únicos con una distribución razonable de bits 0 y 1. La señal recibida varía a lo largo del tiempo y la proporción de bits depende de la velocidad del vehículo. Utilizando la velocidad real y correlación entre los 2 canales del dispositivo de medición de velocidad se puede conseguir una transformación de la señal variable a lo largo del tiempo con respecto a la distribución espacial y se puede leer el telegrama.

Se puede fijar una barra sobre la base del carril sobre las traviesas. De manera alternativa, la codificación puede ser creada por bloques metálicos de dimensiones estándar que representan 1 e intersticios que representan 0.

A continuación se describirán ejemplos de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos. En ellos se facilitan interpretaciones e información más detallada referente a las expresiones utilizadas en lo anterior.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una realización preferente de la referencia codificada (1) con bloques metálicos (2) de diferentes dimensiones, cada uno de ellos fijado a una de varias ranuras (3) de una barra (4).

La figura 2 muestra un bloque metálico (2) con un perno (5) para la fijación del bloque en una de las ranuras (3) de la barra (4) que se muestra por debajo.

La figura 3 muestra tres bloques (2) de diferentes dimensiones representando la modulación de amplitud OAM.

La figura 4 muestra la señal ideal s_ideal(x) que genera un detector magnético a bordo del vehículo cuando pasa por un bloque metálico (2) con su detector frontal y posterior en la dirección de desplazamiento x. La señal combinada está representada por la línea continua. La señal de cada uno de los detectores es representada por líneas de trazos. A lo largo de la sección w_M, ambos detectores reciben realimentación del bloque (2).

La figura 5 muestra la sección transversal de un dispositivo de medición de velocidad (6), de acuerdo con el documento US5825177, una cabeza de raíl (7) y una referencia codificada (1).

Descripción de la realización preferente

Tal como se muestra en la figura 1, la referencia codificada (1) comprende una barra (4) con varias ranuras (3) en la que se montan bloques metálicos (2) de diferentes dimensiones. Las dimensiones y posiciones de los bloques se seleccionan para representar un código, de acuerdo con la Modulación de Amplitud de Cuadratura QAM que, tal como es conocido en esta técnica, establece la equivalencia de palabras digitales de 4 bits con vectores de longitud o amplitud A y ángulo f. Expresado como número complejo

Tal como se muestra en el documento US5825177, el dispositivo magnético de medición de velocidad puede detectar la amplitud y posición a lo largo de la dirección de desplazamiento de señales generadas por la estructura situada al lado de la vía. La referencia codificada (1) utiliza este principio al disponer bloques metálicos (2) de diferentes dimensiones, tal como se ha mostrado en la figura 3, realimentando una señal al dispositivo de medición de velocidad (6) proporcional...

1. Sistema para la detección de la posición de ferrocarriles con un dispositivo (5) de medición de velocidad a bordo del vehículo, que induce corriente parásitas en una estructura situada al lado del vehículo en dos puntos a lo largo de la dirección de desplazamiento, midiendo las variaciones del campo magnético emitido por la estructura situada al lado de la vía y determinando la posición y la velocidad correlacionando las 2 señales medidas, caracterizado por una referencia codificada (1) situada al lado de la vía que proporciona una codificación reconocible por el dispositivo de medición de velocidad de a bordo, que consiste en bloques eléctricamente conductores (2) de diferentes dimensiones, que representan la amplitud de la Modulación de Amplitud de Cuadratura, que son montados en la referencia codificada (1) paralelamente a la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario, en posiciones que representan el desplazamiento de fase de la Modulación de Amplitud de Cuadratura.

2. Sistema para la detección de la posición de ferrocarriles, según la reivindicación 1, caracterizado porque la codificación contiene información de enlace de diferentes referencias codificadas (1).