[发明专利]用于测量自动引导车辆的位移的装置

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1前序部分所述的用于测量自动引导车辆的位移的装置。

背景技术

目前已知多种用于测量车辆位移、速度或加速度的方法或装置，尤其是针对用于公共交通的车辆，例如火车的、地铁的车厢单元、无轨电车、有轨电车、公共汽车或例如其他任何由至少一条引导轨道牵引驱动的车辆。特别是在由交通系统(铁路信号、车辆的远程和/或车载自动驾驶装置等)自动引导的车辆的情形下，无论车辆的路程性质如何，用于保证可靠(防止故障)和安全(对于乘客或货物而言)的自动引导的预防措施都是必不可少的。在这个意义上，尤其是对于车辆要遭受不可避免的附着性损失(perte d’adhérence)的情况，例如在车轴/车轮抱死(在车辆制动的时候)或打滑(在车辆加速或被牵引的时候)的时候，实时弄清车辆的位置、速度(和加速度)是极其重要的。

当被引导车辆具有不受任何牵引力或制动力的车轴时，车辆的运动由该车轴(或与该车轴关联的车轮之一)的转动直接提供。

然而，这种解决方案降低了牵引或制动的功率，因此降低了车辆的性能，这就是为什么大部分系统不提供自由车轴。

当不存在自由车轴时，为了摆脱与其车轮之一损失附着性时的打滑/抱死相关的后果，多种装置存在并使用：

-或者完全独立于车轮的测量装置，其允许通过光学的方式或借助于多普勒效应雷达来测量速度。然而，这种昂贵的装置最经常使用额外的转速计，用以在车辆停止和低速时工作，其中所述转速计允许测取车轮的角速度或单位时间的车轮转数；

-或者组合了加速度计、陀螺测试仪和地面定位系统(例如：GPS)的惯性导航装置。然而，这种惯性导航装置由于其高端技术的原因一直很昂贵，最经常用于航空系统的应用中；

-或者如在EP 0 716 001 B1中所述的、布置在车轴上的唯一一个转速计和用于考虑安全裕度的装置，其中安全裕度考虑装置为在一个或多个车轮上所测量的值考虑安全裕度，以试图抵偿(compenser)可能发生的打滑/抱死的影响，但由于还是太粗略，这降低了位移测量的性能。随之也导致了抵偿性防抱死，这对于车辆及其乘客或货物而言可能是突然的。特别地，由于该系统的尺寸确定必须考虑到足够的裕度以便处处/持续抵偿，因此无论是否发生打滑都降低了运输能力。该唯一的测量不具有足够的抱死幅度，借助于该测量来驾驶或引导车辆实际上降低了遵循速度程序的准确性和止动的准确性。因此随之也导致了就系统的止动准确性和运输能力而言的性能的降低；

-或者如在US 2005/0137761A1中所述的、装在车辆中的加速度计和装在车轴上的转速计，它们的测量信号与中央计算机相连，即使没有明确地描述，所述中央计算机适于考虑在存在附着性损失的情况下引入的误差，并输出车辆在其路程上的位置和速度。特别地，加速度计包括两个测量轴，以分别确定沿车辆路线方向的加速度和确定并因此在位移计算中考虑车辆相对于水平平面的坡度。还将加速度计和转速计的测量信号值与速度阈值比较，若超过阈值，则这些测量信号值允许指示车辆存在附着性损失(打滑/抱死)。由于铁路运输单元最经常具有细长几何构造，沿该细长几何构造置于车辆上游的唯一一个加速度计和转速计不能提供揭示作用于车辆整体的影响(例如：曲率或横向加速度的影响)的测量装置，所以尽管考虑了车辆所受到的坡度影响，但其他与车辆路线相关的、取决于加速度计在车辆中位置(及其两个测量轴的布置)的影响还是不可避免的。

因此，所有这些装置允许计算被引导车辆的运动，其中所述车辆不具有不受任何制动力和牵引力的车轴，并在具有任意特征(profil)的车道上通行，但由于这些装置不能完全摆脱附着性损失(由牵引力/制动力造成的打滑或抱死)和由横向甚至竖直加速度造成的误差，故其准确性远低于具有自由车轴的“理想”系统的准确性。

发明内容

本发明的目的之一在于，提出一种用于测量自动引导车辆的位移的装置，该装置在损失附着性的时候具有增大的测量鲁棒性(robustesse)。

这种用于测量自动引导车辆的位移的装置包括在车上的：

-至少一个加速度计，其设有沿车辆可能的主要直线位移的纵向方向布置的测量轴；

-布置在沿纵向方向位于车辆上游的车轴上的第一转速计；

-在沿纵向方向位于车辆下游的第二车轴上布置有第二转速计；

-来自于加速度计、第一转速计和第二转速计的测量信号被提供给计算单元，