用于生成铁路车辆定位信号的车载系统技术方案

一种用于生成铁路车辆定位信号的车载系统。本系统(210)包括天线(20)和电子处理子系统，天线(20)包括具有不同辐射图的第一回路(22)和第二回路(24)，第一和第二回路适于当天线在位于铁路上的信标之上经过时生成第一和第二电流(I1，I2)，电子处理子系统被设计成根据所述第一和第二电流生成定位信号。所述系统的特征在于所述子系统是用于生成第一定位信号(SL1)的第一子系统(230)，该系统包括用于根据所述第一和第二电流生成第二定位信号(SL2)的第二子系统(240)，并且其特征在于包括适于根据所述第一和第二定位信号生成安全定位信号(SLS)的评判装置(250)。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2013年3月5日的、申请号为201380014160.5(国际申请号为PCT/EP2013/054408)以及专利技术名称为“用于生成铁路车辆定位信号的车载系统”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术用于生成铁路车辆定位信号的车载系统的领域，该类型的系统包括：-天线，包括具有各自不同的辐射图的第一回路和第二回路，第一和第二回路分别适于当天线在位于铁路上已知位置的合适信标之上经过时生成第一和第二电流；及-电子处理子系统，被设计成从所述第一和第二电流生成定位信号。
技术介绍
文档EP 1 227 024B1公开了前述类型的系统，该系统包括要安装到火车上从而与在铁路上布置的信标合作的天线，信标的几何中心具有已知的地理位置。天线包括在基本上水平的平面内彼此叠加的两个平面回路。第一回路很简单。它包括构成单匝的金属线，即，不包括任何扭绞。第一回路基本上是椭圆形的，长轴沿火车运动的纵向方向定向。呈“8”形的第二回路包括在其自身上扭绞的一匝的金属线。第二回路的几何中心是金属线关于其自己的交叉点，并且与第一回路的几何中心一致且构成天线的中心。根据其大维度，第二回路的对称轴沿着火车运动的纵轴定向。在火车运动期间，天线在信标之上经过并且穿过由所述信标生成的磁场。磁场在第一回路中感应出第一电流并在第二回路中感应出第二电流。当感应出的电流可检测到时，就说天线与信标接触。在回路中感应出的电流的强度的符号，也称为这个感应出的电流的“相位”，根据天线相对于信标中心的位置而变。由于第一和第二回路具有不同的形式，因此它们具有不同的辐射图。为此，感应出的第一电流的相位的演变与感应出的第二电流的相位的演变不同。天线配备有电子处理子系统，该电子处理子系统被设计成当天线在信标之上移动时跟踪第一电流的振幅相对于阈值的趋势以及感应出的第一和第二电流的相位差的趋势。这个子系统在输出生成定位信号，该信号的发送时刻指示天线的中心在信标的中心的垂直上方经过。处理子系统的功能准确度使得定位信号在离信标中心+/-2cm发送。通过推荐包括叠加在简单的并呈“8”形的第一回路和第二回路上的第三平面回路的天线的使用，文档PCT/FR2010/050607扩展了前述文档的示教。这个第三回路包括构成包括两个扭绞的一匝的金属线。线的两个交叉点沿火车运动的纵向方向布置。这两个交叉点之间的中点纵向地位于天线中心稍微前面(或后面)一点。这第三回路的辐射图是特定于其自己的。天线配备有电子处理子系统，该电子处理子系统被设计成跟踪第一和第二电流相位之差的趋势、第一和第三电流相位之差的趋势以及第二和第三电流相位之差的趋势之间的相关性。这个子系统在输出生成定位信号，该定位信号的发送时刻指示天线的中心在信标的中心垂直上方经过。功能准确度也是离信标中心+/-2cm。这种具有三个回路的天线的优点在于天线和信标的增加的接触体积，这使得有可能放宽对信标在铁路上和天线在火车上的安装的约束。被设计成执行这种相关并随后生成定位信号的处理子系统具有相对于信标中心+/-2cm的功能准确度。关系到网络上的铁路车辆的定位信息是重要运行数据。对于地铁的例子，定位信息使得有可能知道一组列车相对于车站站台的确切位置，从而面对站台的门停止这组列车，使得乘客可以出入这组列车。如果定位信息不正确，则站台门可能在这组列车的门没有面对站台门的时候打开。就对乘客的安全性而言，这会有严重的后果。可以描述证明定位信息是敏感数据的其它例子。现在，现有技术在定位信号生成中没有考虑处理子系统的可能故障。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过特别推荐用于生成定位信号的安全系统来克服这个问题，其中，定位信号生成期间的故障可以被识别，使得所生成的定位信号是可靠的，即，遵循由标准IEC 61508定义的安全等级SIL 4。为此，本专利技术的目的在于上述类型的生成铁路车辆定位信号的车载系统，所述子系统是被设计成生成第一定位信号的第一子系统，该系统包括被设计成从所述第一和第二电流生成第二定位信号的第二电子处理子系统，并且该系统还包括被设计成根据所述第一和第二定位信号生成安全定位信号的评判装置。根据特定的实施例，单独地或者以所有技术可能的组合考虑，该系统包括以下一个或多个特征：-所述第一和第二子系统是彼此独立的；-所述第一和第二子系统彼此相同；-评判装置从由第一和第二子系统中的每一个在时间上最先发送的第一和第二定位信号中选择在时间上第二到达的信号作为安全定位信号；-评判装置取由所述车辆配备的测距系统发送的距离作为输入，并且，如果在时间上第二到达的信号到达离在时间上最先发送的信号的发送点的距离小于参考距离的点，则评判装置选择该信号，其中参考距离特别是等于5cm；-天线包括第三回路，其辐射图与第二回路的辐射图和第一回路的辐射图不同，所述安全定位信号使得有可能以-2/+7cm的准确度相对于信标的已知位置定位车辆；-该系统包括第三电子处理子系统，该第三电子处理子系统被设计成根据所述第一和第二电流生成第三定位信号，所述评判装置被设计成从由第一、第二、第三子系统中的每一个在时间上最先发送的第一、第二和第三定位信号中选择在时间上第二发送的定位信号作为安全定位信号；-评判装置被设计成，为每个子系统，确定隔开信标检测的开始时刻与由所关心的子系统在时间上最先发送的定位信号的发送时刻的“之前”持续时间，以及隔开由所关心的子系统在时间上最先发送的定位信号的发送时刻与信标检测的结束时刻的“之后”持续时间，并且评判装置包括被设计成，如果“之前”持续时间与“之后”持续时间之比在单位值周围的预定间隔之外，就识别出子系统故障的装置；-第一子系统包括第一模拟部分和第一数字部分，第二子系统包括第一子系统的所述第一模拟部分作为第二模拟部分和与第一子系统的所述第一数字部分独立的第二数字部分；-第二子系统的第二数字部分与第一子系统的第一数字部分相同；-假如隔开由每个子系统在时间上最先发送的定位信号的发送的持续时间小于参考持续时间(特别是等于1.5μs)，评判装置就从由第一和第二子系统中的每一个在时间上最先发送的所述第一和第二定位信号中选择在时间上第二到达的定位信号作为安全定位信号；-天线包括第三回路，其辐射图与第二回路的辐射图并且与第一回路的辐射图不同，所述安全定位信号使得有可能以+/-5cm的准确度，优选地是+/-2cm，相对于信标的已知位置定位车辆；及-每个子系统都包括模拟部分和数字部分，该系统包括测试装置，该测试装置被设计成对模拟部分的输入施加参考电流并且分析在所述模拟部分或者另一模拟部分的输出生成的数字化的电流信号；-该系统遵循安全等级SIL 4。本专利技术的另一个主题是包括这种用于生成定位信号的车载系统的铁路车辆。本专利技术的最后一个主题是用于生成铁路车辆定位信号的方法，包括步骤：-当天线在合适的信标之上经过时，生成第一和第二电流，所述天线装在车辆上并且包括具有各自不同的辐射图的第一回路和第二回路，所述信标位于铁路上的已知位置；-根据所述第一和第二电流生成定位信号；其特征在于，所述定位信号是由第一和第二电流的第一处理子系统发送的第一定位信号，该方法在于：-通过第二处理子系统根据所述第一和第二电流生成第二定位信号；及-根据所述第一和第二定位信号生成安全定位信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成铁路车辆定位信号的车载系统(10；110；210)，该类型的系统包括：‑天线(20)，包括具有各自不同的辐射图的第一回路(22)和第二回路(24)，所述第一回路和所述第二回路分别适于当天线在位于铁路上已知位置的合适信标之上经过时生成第一电流和第二电流(I1，I2)；及‑电子处理子系统，被设计成用于根据所述第一电流和所述第二电流生成定位信号，其特征在于，所述电子处理子系统是被设计用于生成第一定位信号(SL1)的第一子系统(30；230)，所述系统(10；110；210)包括被设计成用于根据所述第一电流和所述第二电流生成第二定位信号(SL2)的第二子系统(40；240)，并且该系统还包括被设计成适于根据所述第一定位信号和所述第二定位信号生成安全定位信号(SLS)的评判装置(50；150；250)，该系统包括被设计成用于根据所述第一电流和所述第二电流(I1，I2)生成第三定位信号(SL3)的第三电子处理子系统(80)，并且所述评判装置(150)被设计成用于从由第一、第二和第三子系统(30，40，80)中的每一个在时间上最先发送的第一、第二和第三定位信号(SL1，SL2，SL3)中选择在时间上第二发送的定位信号作为安全定位信号(SLS)，以及所述评判装置(150)被设计成用于对每个子系统(30，40，50)确定隔开信标检测的开始时刻(A)与由所关心的子系统在时间上最先发送的定位信号(SL1，SL2，SL3)的发送时刻的“之前”持续时间，以及隔开由所关心的子系统在时间上最先发送的定位信号(SL1，SL2，SL3)的发送时刻与信标检测的结束时刻(B)的“之后”持续时间，并且所述评判装置(150)包括适于如果所述“之前”持续时间与所述“之后”持续时间之比在单位值周围的预定区间之外就标识子系统故障的装置(151)。...

【技术特征摘要】
2012.03.15 FR 12523271.一种用于生成铁路车辆定位信号的车载系统(10；110；210)，该类型的系统包括：-天线(20)，包括具有各自不同的辐射图的第一回路(22)和第二回路(24)，所述第一回路和所述第二回路分别适于当天线在位于铁路上已知位置的合适信标之上经过时生成第一电流和第二电流(I1，I2)；及-电子处理子系统，被设计成用于根据所述第一电流和所述第二电流生成定位信号，其特征在于，所述电子处理子系统是被设计用于生成第一定位信号(SL1)的第一子系统(30；230)，所述系统(10；110；210)包括被设计成用于根据所述第一电流和所述第二电流生成第二定位信号(SL2)的第二子系统(40；240)，并且该系统还包括被设计成适于根据所述第一定位信号和所述第二定位信号生成安全定位信号(SLS)的评判装置(50；150；250)，该系统包括被设计成用于根据所述第一电流和所述第二电流(I1，I2)生成第三定位信号(SL3)的第三电子处理子系统(80)，并且所述评判装置(150)被设计成用于从由第一、第二和第三子系统(30，40，80)中的每一个在时间上最先发送的第一、第二和第三定位信号(SL1，SL2，SL3)中选择在时间上第二发送的定位信号作为安全定位信号(SLS)，以及所述评判装置(150)被设计成用于对每个子系统(30，40，50)确定隔开信标检测的开始时刻(A)与由所关心的子系统在时间上最先发送的定位信号(SL1，SL2，SL3)的发送时刻的“之前”持续时间，以及隔开由所关心的子系统在时间上最先发送的定位信号(SL1，SL2，SL3)的发送时刻与信标检测的结束时刻(B)的“之后”持续时间，并且所述评判装置(150)包括适于如果所述“之前”持续时间与所述“之后”持续时间之比在单位值周围的预定区间之外就标识子系统故障的装置(151)。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述第一子系统和所述第二子系统(30；40)彼此独立。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述第一子系统和所述第二子系统(30；40)彼此相同。4.如权利要求3所述的系统(10)，其特征在于所述评判装置(50)从由所述第一子系统和所述第二子系统(30，40)中的每一个在时间上最先发送的第一定位信号和第二定位信号(SL1，SL2)中选择在时间上第二到达的信号作为安全定位信号(SLS)。5.如权利要求3所述的系统(10)，其特征在于所述评判装置(50)取由所述车辆配备的测距系统发送的距离(d)作为输入，并且如果在时间上第二到达的信号到达离在时间上最先发送的信号的发送点的距离小于参考距离(D0)的点，则评判装置(50)选择该在时间上第二到达的信号。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，天线包括第三回路，第三回路的辐射图与第二回路的辐射图和第一回路的辐射图不同，所述安全定位信号(SLS)使得能够以-2/+7cm的准确度相对于信标的已知位置定位车辆。7.如权利要求1所述的系统(210)，其特征在于所述第一子系统(230)包括第一模拟部分(260)和第一数字部分(270)，所述第二子系统(240)包括第一子系统的所述第一模拟部分作为第二模拟部分和与第一子系统的所述第一数字部分独立的第二数字部分(370)。8.如权利要求7所述的系统(210)，其特征在于所述第二子系统(240)的所述第二数字部分(370)与所述第一子系统(230)的所述第一数字部分(270)相同。9.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克·奥里翁，
申请(专利权)人：阿尔斯通运输科技简易股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR