[發明專利]用于距離測量的方法和設備

無效

• 申請號: 200980147658.2
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN102227345A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 烏爾里克·博克;伯恩哈德·埃弗斯;拉斯·施尼德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B61L3/12
• 分類號: B61L3/12;B61L25/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種測量兩個線路點之間或一個線路點與一輛鐵路機車之間距離的方法和設備。用于確定行程和速度的距離測量的精度，對于鐵路控制和安全技術具有重要意義，因為應以此為基礎實現對于列車影響和保證行車安全關系重大的功能。

背景技術

在這里，特別高的精度要求針對離定位基準點，例如Eurobalisen或ZUB耦合線圈的距離。這些線路點距離必須以高達+/-1em的精度測量，為的是例如以高的列車頻率在軌道上運行的旅客公共運輸中，能實現足夠準確的行程和速度測量。已知使用視距儀和三合鏡，在這種情況下反射紅外光并根據傳播時間評估紅外光。為此視距儀和三合鏡必須彼此準確定向，這在定位基準點之間的距離達700m時非常困難。

此外，為了校準速度傳感器也要求盡可能準確地進行距離測量和由此導出的速度測量。通過比較傳感器測量值與基準值或標準來進行校準。根據這兩個值之間的偏差導出校準值，用于修正速度傳感器的測量值。所有的自動計程系統，例如在車輛上或線路上的雷達傳感器，要求按規定校準。迄今為了校準，亦即作為基準或標準，采用不同的尤其以多樣性測量原理工作的傳感器系統。為此經常使用以車輪旋轉圈數為基礎的運動脈沖傳感器。在運動脈沖傳感器中，例如基于離心力和滑動作用，參照系的測量可靠性通常存在問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供能更可靠和更準確地進行距離測量的方法和設備。

為達到有關方法方面的目的采取的措施是，測量無線電頻率識別(RFID：radio?frequency?identification)信號在線路點之間或在線路點與鐵路機車之間的傳播時間。

按照權利要求4所述用于實施所述方法的設備，為此有一個為第一線路點配設的RFID傳感器/接收器和一個為第二線路點配設的RFID傳感器/接收器以及測量RFID信號在第一線路點與第二線路點之間或在第一線路點與鐵路機車之間傳播時間的裝置。

RFID信號的傳播時間可以便利地有最高精度地確定，傳播時間意味著是距離的一種度量，而距離隨時間改變時傳播時間因而成為行程和速度的度量。在這里RFID信號可以雙向或單向傳輸。在單向傳輸時，或第一線路點配備RFID發送器以及第二線路點或鐵路機車配備RFID發送器，或反之。RFID部件的定位可以簡單地進行，不需要在發送器與接收器之間精確定向。

按權利要求2，測量所述RFID信號在定位基準點，尤其在Eurobalisen和/或耦合線圈之間的傳播時間。RFID發送器和接收器特別適用于嚴格垂直地定位在兩個定位基準點上面，從而可以通過信號傳播時間高精度測量距離。

按權利要求3，根據RFID信號的傳播時間確定鐵路機車的速度，并用于校準速度傳感器，尤其多普勒雷達傳感器。與通常使用于校準的運動脈沖傳感器相比，RFID測量系統的工作與離心力和滑動作用無關，由此可以更精確地實施校準。

此外，借助RFID部件進行距離測量帶來的優點是其耐用性和尺寸小，由此可以無困難地根據需要臨時安裝。

附圖說明

下面借助附圖表示的實施例說明本發明。其中：

圖1表示用于測量定位基準點的系統；以及

圖2表示用于校準速度傳感器的系統。

圖1表示三個Eurobalisen1、2和3形式的可以測量其距離的定位基準點。其中Eurobalisen?3配屬于鐵路機車的一個相對于有站臺門5的站臺4的運行停車點。為了保證鐵路機車準確停靠在以Eurobalisen?3為標志的停車點上，使站臺門5與車輛門對齊，要求第一和第二Eurobalisen?1和2離第三Eurobalisen?3的距離能夠準確識別。當鐵路機車駛過Eurobalisen?1和2時，在車輛上確定和監測取決于實際速度的制動特性曲線。這種制動過程必須以最高精度進行，尤其當規定自動，亦即無駕駛員運行時。為此在Eurobalisen?3上垂直設置RFID發送器和/或接收器6，它設有如圖所示在Eurobalisen?1上垂直設置的或在Eurobalisen?2上垂直設置的RFID發送器和/或接收器7。測量連續發送的RFID信號的傳播時間，以及用作定位基準點之間的距離度量。

圖2中表示的校準速度傳感器，是用于RFID信號傳播時間測量的另一種應用情況。圖中表示鐵路機車8，它具有與確定速度用的多普勒雷達傳感器10配合作用的車輛儀器9。為了校準多普勒雷達傳感器10，至少暫時將RFID發送器/接收器11安裝在鐵路機車8的前端，它與在線路上的基準RFID發送器/接收器12配合作用。根據RFID信號在這兩個RFID部件11與12之間的傳播時間，可以產生一個非常精確的距離等效值。在多普勒雷達傳感器10與線路上用于RFID信號傳輸的固定測量點之間的基準線路13的末端，比較借助多普勒雷達傳感器10和借助RFID信號的速度測量結果。測量結果之差換算為校準系數，并最終用于校準多普勒雷達傳感器10。