车辆的相对于预定磁飞行路径的路径修正的制作方法

文档序号:20494629发布日期:2020-04-21 22:18阅读:130来源:国知局
车辆的相对于预定磁飞行路径的路径修正的制作方法

本公开涉及在沿着导轨的磁飞行期间控制车辆。更具体地,本公开涉及在沿着导轨的磁飞行期间使车辆的与预定飞行路径的竖直偏离最小化。



背景技术:

运输系统设计成将人和货物移动一段距离。交通系统可包括配置成穿过(traverse)道路、轨道、导轨和相似物的车辆。车辆经常包括悬架系统,悬架系统修正(modify)乘客舱或货物舱的运动和/或方向以减少或减弱相对于轨道的振动和其他不需要的运动。例如,在磁运输系统的情况下,可以调整在车辆和轨道的导电板之间的磁场以减少振动。在这种情况下,可以通过诸如在导电板中的涡电流的竖直力提升车辆或使车辆漂浮于空中。通过调制磁场的某些方面(例如:强度、方向、角度等),控制系统能调节这些竖直力,以使车辆沿着轨道遵循预定路径。

附图说明

现将仅以示例的方式、参照所附附图描述本技术的实施方式,其中:

图1a是进入一段导轨的车辆的示例的示意图;

图1b是在一段导轨中的车辆的示例的俯视示意图;

图2是沿着偏离的导轨保持车辆的预定高度的悬浮发生器的示例的示意图;

图3是具有增加的速度以保持预定高度的车辆的示例的示意图;

图4是具有倾斜度偏离的车辆的示例的示意图;

图5是具有转动(roll)偏离的车辆的示例的示意图;

图6是用于控制高度的方法的示例的流程图;以及

图7是用于控制高度的方法的另一示例的流程图。

上述的各个示例仅以示意的方式提供,可能并未按比例示出,并且不应被解释用以限定公开的范围。因此,许多这样的细节既没有示出也没有描述。即使本技术的许多特征和优点在前面的描述中与本公开的结构和功能的细节一起被陈述,本公开仅是示意性的,并且在本公开的原理内,特别是在与零件的形状、尺寸和布置有关的细节上可以做出改变,改变的全部范围由所附权利要求书中所使用的术语的广泛的一般含义来示出。因此,可以理解的是,上述的示例可以在所附权利要求书的范围内修改。权利要求书语言所叙述的集合中的“至少一个”指示的是满足权利要求书的集合中的一个构件或者集合中的多个构件。

具体实施方式

为了示意的简单和清楚,在合适的地方,在不同的图中重复附图标记以指示相应或类似元件。此外,陈述了许多具体的细节以为了提供本文中所描述的具体实施方式的全面了解。然而,本领域的普通技术人员将理解的是,本文中所描述的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他示例中,没有详细地描述方法、过程和部件,以免混淆正在描述的相关的相关特征。同样的,描述也不应被作为是对本文所描述的实施方式的范围的限制。

现在将要呈现适用于整个这个公开的若干定义。在本文中使用的术语“悬浮”(levitation)指的是在物体之间没有机械接触的情况下一个物体相对于另一个物体的提升和悬置(suspension)。“悬浮力”是提供用于悬浮的力。悬浮力能作用在竖直方向(与重力方向相反的方向)上,但是相同的力可以用于在横向方向上或者在同时具有竖直和横向分量的某一方向上移动或定位两个物体。概括而言,本文中使用的术语“悬浮”和“悬浮力”分别指的是非接触式定位和在大致正交于行进的主要方向的方向上的两个物体之间的力。如本文中进一步使用的,“悬浮磁通量”和“悬浮力”是可互换的并且指向相同元件。“悬浮发生器”是配置成生成与提升构件相互作用以使可移动物体关于固定物体悬浮的磁波的设备。

“驱动力”指的是相对于另一物体而言,使一个物体加速、维持运动或减速所需的力。如本文中所使用的,“驱动力”意指与行进的主要方向大致一致的力,在不需要两个物体之间的机械接触的情况下产生(effected)。如本文中进一步使用的,“驱动磁通量”、“磁驱动力”、和/或“驱动力”是可互换的并指的是相同的元件。“驱动发生器”是配置成生成与驱动构件相互作用以关于固定物体驱动可移动物体的磁波的设备。

“导轨”或“轨道”指的是为在两个位置之间行进的车辆(例如:汽车、转向架(bogie)、运输装置等)提供路径的部件或结构。如在本文中所使用的,术语导轨和/或轨道是可互换的并且指的是相同的元件。车辆指的是配置用于沿着导轨行进的设备。车辆可以是至少部分封闭、完全封闭或具有可以将物体或人放置其上的表面。车辆可以与转向架联接,该转向架又与导轨联接。转向架可以是车辆的组成部件或与可以与车辆联接的单独部件。如本文中所使用的转向架不必须包括轮子,但是替代的是配置用于与导轨接合。

“控制器”通常是执行分析数据、做出决定以及发送指令的程序的(装载在车辆上的)计算机。控制器可以是包括,但不限制于,处理器、微处理器、存储器(rom和/或ram)、和/或储存设备的电子设备。控制器可以是商用现货(cots)电子设备、或特别设计用于与控制系统一起实施。

“联接”指的是两个物体的耦合(linking)或连接。联接可以是直接或间接的。间接联接包括通过一个或多个中间物体连接两个物体。联接还可以指的是电连接或机械连接。联接还可以包括没有物理接触的情况下的磁耦合。“大致”指的是基本符合具体尺寸、形状或大致修改的其他表达(word)的元件,从而部件不需要精确。例如,大致圆柱形意指类似于圆柱形的物体,但可以具有一个或多个与真实的圆柱形的偏差。术语“包括有”意指“包括,但不必须限制于”;它具体地表示在所述组合、组、系列和相似物中的开放性内容物或成员。术语“接近地”定义为以涉及非常相似或强连接的方式。术语“接近地”还可以定义为几乎地,相似地或在期望或预定的限制内。“磁源”是指自然产生磁场或可以被感应而产生磁场的任何物质。例如,磁源可以包括永磁体、电磁体、超导体、或产生磁场或被感应以产生磁场的其他任何物质。术语“转动”定义为绕纵向或x轴的旋转或摆动,该纵向轴横跨在前部和后部之间。术语“倾斜度”(pitch)定义为相对于行进方向的悬浮发生器的长轴的垂直角度。倾斜度是绕横轴或z轴的旋转和摆动,横轴垂直于纵向轴,其中横轴横跨在两侧之间。本文所使用的术语“高度”指的是悬浮发生器的中点或枢轴点离导轨的顶部或底部的距离。

“飞行路径”指的是一组三维坐标,该组三维坐标限定在导轨和轨道上的用于车辆的预期路径或预定路径。术语飞行路径可以与本文中的术语预定飞行路径相互交换使用。

上述的各个示例仅以示意的方式提供,并且不应被解释用以限定公开的范围。因此,许多这样的细节既没有示出也没有描述。即使本技术的许多特征和优点在前面的描述中与本公开的结构和功能的细节一起被陈述,本公开仅是示意性的,并且在本公开的原理内,可以在特别是与零件的形状、尺寸和布置有关的细节上做出改变,改变的全部范围由所附权利要求书中所使用的术语的广泛的一般含义来示出。因此,可以理解的是,上述的示例可以在所附权利要求书的范围内修改。权利要求书语言所叙述的集合中的“至少一个”表示的是满足权利要求书的集合中的一个构件或者集合中的多个构件。例如,a、b和c中的至少一个指的是构件可以是仅仅a、仅仅b、仅仅c、a和b、a和c、b和c、或者a、b和c。

本公开指向用于相对于导轨或轨道在飞行路径上方引导车辆的技术。这些技术包括,例如通过车辆(例如,和/或它的子部件)执行的方法,其中车辆的控制器接收与金属轨道相关联的一个或多个导轨传感器(例如:光学传感器、编码器、无线射频识别传感器(rfid)、雷达传感器等等)生成或储存的导轨数据。导轨数据可以包括,例如对应于放置在两个或多个支承件之间的轨道区段的信息。此外,导轨传感器可以传输来自包括描述轨道区段的信息、飞行路径的该组坐标、挠度等的数据库的导轨数据。方法还包括在控制器处接收与用于车辆的预定飞行路径或飞行路径相关的飞行路径数据(例如,在三维(3-d)空间中的一组坐标)和确定在飞行路径数据的一个或多个坐标与基于导轨数据的车辆的位置之间的偏离量。方法还包括通过磁悬架系统调节车辆相对于轨道区段的位置,以使在3-d空间中的至少一个维度中的偏离量最小化。

在一些实施例中,调节车辆相对于轨道区段的位置包括调节车辆的高度、经度或纬度中的至少一者。例如,车辆可以包括具有一个或多个悬浮发生器的磁悬架系统。可以调节悬浮发生器以提供更多/更少的悬浮力和/或可以改变悬浮发生器的角度(相对于轨道区段)以修改车辆相对于轨道区段的位置和/或方向(例如,倾斜度、转动和/或偏航)来使偏离量最小化。显而易见地,悬浮发生器可以是单个地或独立地调节或它们可以协作地或协同地调节。

此外,车辆可以包括可操作的以提供驱动力的一个或多个驱动发生器,该驱动力为车辆提供速度。本文中,驱动发生器可以调节以改变车辆相对于轨道区段的速度以使在3-d空间的一个或多个维度中的偏离量最小化。例如,在更高或更快的速度下行进的车辆可以在轨道区段中产生更少的挠度。因此,增加车辆的速度可以使偏离量最小化。可选择地,在一些实施例中,更低或更慢的速度可以在轨道区段中产生更少的挠度,从而减少车辆的速度可以使偏离量最小化。此外,驱动发生器可以与悬浮发生器合作和协作动作以改变相对于轨道区段的车辆位置。关于车辆的速度,方法包括基于光学传感器、编码器、和/或雷达传感器来确定速度的步骤。

方法还描述了确定轨道区段的挠度。例如,导轨数据可以包括对应于轨道区段的长度。如上面所讨论的,控制器接收导轨数据并基于轨道区段的长度和车辆相对于轨道区段的长度的速度来确定3-d空间中挠度量。例如,某些关系可以存在和基于轨道区段的已知长度、车辆的重量和/或穿过轨道区段长度的车辆的速率或速度来定义轨道区段的挠度。以这样的方式,控制器可以确定轨道区段上的估计的或预期的挠度,以及因此确定在车辆的位置与飞行路径数据的坐标之间的偏离量。

在其他实施例中,本公开包括控制沿着用于磁飞行的导轨移动的车辆的高度的方法。该方法在控制器处接收通过一个或多个传感器所生成的数据。该方法在控制器处还接收与车辆的飞行路径相关的数据。控制器确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的速率并计算车辆与飞行路径的偏离。控制器通过改变磁飞行悬架系统的某些方面来调节车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度,使得车辆更接近地追踪飞行路径。

传感器包括与对应的控制设备相关联的至少一个传感器。至少一个传感器可以是超声波传感器,并且控制设备可以是悬浮发生器。为了确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的速率,控制器接收从光学传感器、编码器、rfid或前视雷达中的一者所感应到的水平速度。用于磁飞行的导轨的车辆的高度是通过控制器接收来自高度传感器的数据来确定,高度传感器可以是激光传感器、光学传感器、相机传感器、机械传感器、或磁传感器中的至少一者。接收到的与车辆的飞行路径有关的数据是来自包括描述导轨区段信息的数据库。该数据是预期的飞行路径的对应的导轨区段,该预期的飞行路径基于车辆的开始和结束目的地。车辆与预定飞行路径的偏离通过取飞行路径和车辆相对于导轨的当前位置的差来计算,其中偏离可以是在三维中,从而确定转动、高度和倾斜度。

磁飞行悬架系统的某些方面可以通过使多个悬浮发生器中的一个或多个悬浮发生器的角度变化而改变。悬浮发生器中的每一个悬浮发生器的角度可以彼此独立地变化并且可以通过驱动马达来调节。此外,在改变磁飞行悬架系统时,可以改变驱动发生器以产生车辆的不同的速度。

本公开还指向配置成控制车辆沿着用于磁飞行的导轨移动的系统。系统可以包括具有与其相关联的至少一个传感器的多个悬浮发生器、可操作成探测相对于导轨的位置的多个传感器、和包括可操作地联接到该多个传感器的至少一个处理器单元的控制器。控制器可以配置成接收通过多个传感器生成的数据和与车辆的飞行路径相关的数据。控制器还可以使用多个传感器中的一个或多个传感器来确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的速率和车辆相对于导轨的高度。控制器随后可以计算车辆与飞行路径的偏离并传输数据,以通过改变磁飞行悬架系统的某些方面来调节车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度,使得车辆更接近地追踪飞行路径。

本公开还可以指向控制沿着用于磁飞行的导轨移动的车辆的高度的方法。该方法包括在控制器处接收通过一个或多个传感器生成的数据和与车辆飞行路径相关的数据。控制器确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度和车辆相对于用于磁飞行的导轨的速率。控制器随后计算车辆与飞行路径的偏离和减少与磁飞行路径的偏离所需的悬浮调制。悬浮调制信号发送至一个或多个悬浮发生器。控制器通过相当于与飞行路径的偏离的悬浮调制来调节车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度,从而维持路径更接近飞行路径。

虽然示例示出的是关于构造在大致水平平面上的导轨,但是本文中所公开的本公开和技术同样地适用于竖直定向的导轨、倾斜的导轨和/或它们的组合。在一些竖直定向的导轨中,系统可以更接近地像升降机。在其他系统中,导轨可以包括水平的、竖直的、成角度的或它们的任意组合的分量。

图1a示出具有在导轨106内或进入导轨106的车辆102的悬浮运输系统100的示例。导轨106由放置在支承件108之间的多个轨道区段或者轨道工件形成。支承件108为每个导轨106工件或轨道区段提供结构完整性和支承。显而易见地,导轨106工件可具有不同的长度110并且通常由金属元件(例如:含铁的、非铁的等)制成。虽然示出的示例示出了导轨106的区段在相对的端部上具有支承件108,但分段的轨道可以包括具有不同的布置的支承件108,诸如具有中央支承件和延伸自该中央支承件的第二支承件。

导轨106工件可以形成允许车辆102在悬浮运输系统100内移动的轨道网络。虽然分段的导轨106工件示出为横跨两个支承件108之间的部分,该工件可以是该跨度的一部分并在任一侧连接至另一个导轨106工件,从而多个工件横跨两个支承件108之间的部分。

车辆102具有磁飞行悬架系统101,操作该磁飞行悬架系统以调节车辆102相对于导轨106的位置,以更接近地遵循飞行路径111。例如,磁飞行悬架系统101可包括控制设备10和多个悬浮发生器104。多个悬浮发生器104可以至少部分地容纳(received)在导轨106内并允许车辆102在悬浮运输系统100内行进。悬浮发生器104可磁性地与导轨106接合并与导轨106相互作用,以引导车辆102沿着运输系统100。在操作中,当车辆102在悬浮运输系统100内行进时,悬浮发生器104和导轨106通常在物理上分离一段距离。特别地,悬浮发生器104产生磁力或悬浮力以将车辆102提升在距导轨106一定距离的上方或距导轨106一定距离处(但在分段的轨道内)。可以实施一个或多个悬浮发生器104。此处,图1a示出两个悬浮发生器104,但是在其他示出示例中,如在图1b中,使用四个悬浮发生器104,且另外两个悬浮发生器104横截面平行于图1中的两个示出的悬浮发生器104而放置。该四个悬浮发生器104每个均可绕z轴倾斜或绕z轴旋转,以调节车辆102的高度、转动和/或倾斜度。

悬浮发生器104可操作成通过改变悬浮发生器104的一个或多个的角度来调节倾斜度。同样地,悬浮发生器104可通过改变悬浮发生器104的组合来调节车辆102的高度、转动和/或倾斜度,这将在下面进一步地详细描述。由于悬浮发生器104可彼此独立地操作或调节,车辆102可相对于导轨106在三个维度中调节。悬浮发生器104可通过驱动马达1040调节。在一个实施例中,每个悬浮发生器104联接至单个的(individual)驱动马达1040,而在另外的实施例中,多个悬浮发生器104可联接至多于一个悬浮发生器104,从而单个驱动马达1040调节两个对应的悬浮发生器104(例如:使用不同的齿轮齿数比等)。例如:可根据在第9090167号美国专利中所描述的悬浮发生器来操作悬浮发生器104,该第9090167号美国专利公布于2015年7月28日,其整个内容作为参考结合在本文中。

磁飞行悬架系统101还可包括改变驱动发生器103和使驱动发生器103变化。一个或多个驱动发生器可以包括在悬浮运输系统100中。驱动发生器103配置成提供驱动力。使通过驱动发生器103产生的驱动力变化而产生推力并使车辆102加速至特定的速度。显而易见地,驱动发生器103可产生角驱动力,该角驱动力可包括提升力分量和推力分量。以这种方式,驱动发生器103可与悬浮发生器104合作以将车辆102(或车辆102的部分)提高(elevated)或提升在导轨106的上方。在一些实施例中,更高或更快的速度对应于更大的提升力。使在四个悬浮发生器104的每个悬浮发生器和驱动发生器103之间的驱动力变化可以相对于地面和/或导轨106的区段来调节车辆102的高度118。例如,可根据上述的第9090167号美国专利中所述的驱动发生器来操作驱动发生器。

车辆102可包括控制器114,该控制器114能够改变、调节、或其他方式指示包括悬浮发生器104和驱动发生器103(以及其组合)的磁飞行悬架系统101,以改变车辆102的位置以更加接近地遵循飞行路径111。例如,在一些实施例中,控制器114可指示磁飞行悬架系统在车辆102穿过导轨106时相对于地面保持预定高度118。例如,如在图2中所述,导轨106在车辆102的飞行路径111(或预定飞行路径)中,在导轨106的长度110上具有挠度116。挠度116可由于各种不同的因素而发生。例如,挠度116可因为导轨106中的路径的改变而发生。在其他示例中,挠度116由于导轨106本身的重量而发生。此外,挠度116由于沿着导轨106行进的一辆或多辆车辆102的重量而发生。在飞行路径111中的挠度116可以是如图2中的竖直挠度、如图4中的倾斜挠度、如图5中的旋转挠度或它们的组合。对于竖直挠度而言,调节车辆的高度,对于倾斜度挠度而言,调节车辆的倾斜度;以及对于旋转挠度而言,调节车辆的转动。通过改变磁飞行悬架系统101的某些方面,控制器114可调节车辆102的转动、高度、和/或倾斜度以抵消在飞行路径111中的导轨106的挠度116并更接近地追踪飞行路径111。控制器114可以配置成接收和确定关于车辆102和导轨106的信息。控制器114可以是处理器、微处理器、计算机、服务器、或能够响应于从一个或多个传感器接收的信息来确定导轨106的长度110的挠度的任何其他电子设备。

还可通过控制器114改变磁飞行悬架系统101的某些方面来调节车辆102以适应于车辆102的变化,从而更接近地追踪飞行路径111。例如,如将在下面进一步讨论的,在车辆102中的乘客可走来走去,这将引起不想要的旋转,例如围绕x轴旋转。控制器114可调节单个的(individual)悬浮发生器104以校正车辆102的位置。

控制器114接收与悬浮运输系统100相关信息或数据,诸如飞行路径111、高度118、支承件108的间隔和分段的轨道的长度110。在至少一个示例中,接收到的与车辆102的飞行路径111相关的数据是来自包括描述导轨106的区段信息的数据库。与车辆102的飞行路径111相关的数据是基于预期的(intended)飞行路径的对应的导轨区段106,该预期的飞行路径基于车辆102的开始和结束目的地。

在确定车辆102的高度118中,控制器114可接收来自高度传感器112的数据。高度传感器112可以位于车辆102中,或者在其他示例中,高度传感器112可以位于导轨106中和/或支承件108中。高度传感器112可以是激光传感器、光学传感器、相机传感器、机械传感器、磁传感器或者确定车辆102的高度的任何合适的传感器中的至少一者。控制器114还可以确定诸如车辆102的重量和速率的信息。在确定车辆102相对于用于磁飞行的导轨106的速率中,控制器114接收感应到的水平速度。水平速度与导轨106有关。车辆102的速率可以是基于从光学传感器、编码器、rfid、前视雷达或确定车辆102速率的任何其他合适的传感器或方法中的一者接收的数据。车辆102的重量可以包括车辆102的重量、乘客的重量、有效载荷、货物或它们的任何组合。在至少一个示例中,控制器114即时地确定车辆102的重量。在至少一个示例中,控制器114即时地、连同车辆102的容纳物一起确定车辆102的重量,容纳物可以包括一个或多个乘客、有效载荷和/或载重。在其他示例中,控制器114在悬浮运输系统100内的车辆102启动时接收车辆102的重量。

控制器114可以接收来自与悬浮运输系统100联接的一个或多个传感器120的数据。一个或多个传感器120可以设置在车辆102、导轨106和/或支承件108上。一个或多个传感器120可以是配置成确定高度、速率、重量、位置或它们的任意组合的光学、无线电和/或近场通信器。一个或多个传感器120为控制器114提供必需的数据以确定导轨106的挠度116。在至少一个示例中,一个或多个传感器120包括与相应的诸如悬浮发生器104的控制设备10相关联的至少一个传感器105。例如,一个或多个传感器包括至少四个超声波传感器105,该至少四个超声波传感器105中每个超声波传感器与相应的悬浮发生器104相关联。如图所示,传感器105与悬浮发生器104联接;在其他示例中,传感器105可以联接别处,例如车辆102。一个或多个传感器105可以是配置成与导轨106相互作用的超声波传感器。

在另外的示例中,一个或多个传感器120可以包括配置成在邻近车辆102之间对数据编码和/或传输数据的激光传感器。编码的/传输的数据可以是分段轨道的长度110、分段轨道的挠度、邻近车辆的速率、邻近车辆的重量和/或控制器114必需的任何其他数据。

如图1中所见,一个或多个传感器120可以是通信地与传输器122联接,传输器122可以设置在支承件108上以接收与导轨106的长度110相关的数据。当车辆102沿着导轨106行进时,数据辅助控制器114确定导轨106的即将到来(upcoming)的长度110的预期挠度116。此外,数据辅助控制器114确定车辆102与飞行路径111的任何偏离。

一个或多个传感器120中的至少一个传感器可以与设置在支承件108上的传输器122通信以接收与导轨区段106的长度110相关的数据。传输器122可以是条形码124,诸如快速反应(qr)编码、无线射频识别(rfid)标签、或配置成为一个或多个传感器120提供数据的类似装置。

传输器122可以设置在支承件108、导轨106、或在一个或多个传感器120的通信范围的悬浮运输系统100的任何部分上。在图示的示例中,传输器122在支承件108上。传输器122可以定位于悬浮运输系统100的不同部分处。例如,传输器122可以在接合处或中点处定位在导轨106上。与传输器122相关联的数据可以是静态的或动态的。在与传输器122相关联的数据是动态的情况下,通过车辆102接收的数据可以包括在先车辆102的重量、轨条(rail)的温度、环境空气温度、在后车辆102的重量或任何其他必需的信息。

传输器122可以储存与飞行路径111相关的数据,例如在两个或多个支承件108之间的导轨106的路径或长度110。在图1中,传输器122传达(communicates)在两个支承件108之间的导轨106的长度110。在其他示例中,传输器122可以传达与导轨106的两个或多个长度110有关的数据,因此减少在悬浮运输系统100中必需的传输器122的总数。

在接收通过一个或多个传感器120生成的数据,与车辆102的飞行路径111相关的数据之后,并且在确定车辆102相对于用于磁飞行的导轨的速率和高度118之后,控制器114计算车辆102与飞行路径111的偏离。车辆102与飞行路径111的偏离可以因为导轨106的挠度或其他诸如风、乘客移动或其他因素的其他因素而发生。车辆102与飞行路径111的偏离也可以因为诸如基于驱动发生器103的旋转的速率、悬浮发生器104的角度、车辆102的重量、或任何其他可能的因素而发生。

控制器114随后计算减少与飞行路径111的偏离所需的悬浮调制,并且将悬浮调制信号发送至一个或多个悬浮发生器104,以使悬浮发生器104调节它的倾斜度。控制器114通过相当于与飞行路径111的偏离的悬浮调制来调节车辆102相对于用于磁飞行的导轨的高度,从而维持路径更靠近飞行路径111。悬浮发生器104的倾斜度或角度的调制改变在每一个悬浮发生器104处的提升力矢量,因此影响车辆102的竖直运动。改变单个悬浮发生器104的倾斜度或角度的组合允许控制器114在高度、转动和/或倾斜度方面调节车辆102。

图2示出了在悬浮运输系统100的导轨106的挠曲的长度110内的车辆102。导轨106的长度110可以是由于车辆102的重量而挠曲或是因为飞行路径111而挠曲。如图2中所示,挠度是暂时的并且导轨106返回到原始高度。在其他示例中,在飞行路径111中的导轨106的斜率可以具有不同的梯度或可以延续越过更长的距离。在另外的其他示例中,例如,如果车辆102是将要返回至地面的话,则导轨106的高度可能不返回至它之前的高度。挠度116是在数学上可预测的并可以使用车辆102的已知的重量和速率以及导轨106的长度110来计算。控制器114计算车辆102与飞行路径111的偏离,并且能够确定在高度、转动和/或倾斜度方面的偏离。控制器114通过取飞行路径111和车辆102相对于导轨106的当前位置的差来计算车辆102的偏离。控制器114可以鉴于车辆102重量、速率和导轨106的长度110来计算导轨106的挠度116。控制器114随后调节车辆102的悬浮以适配挠度116并维持预定高度118。

控制器114可以以多种方式调节车辆102的高度或悬浮以维持预定高度118,该多种方式包括但不仅限于,如图3中所示,增加车辆102的速率或调节悬浮发生器104的倾斜度,从而生成更多悬浮。图2示出了车辆102,该车辆102具有悬浮发生器104倾斜以增加相对于图1的悬浮发生器的悬浮,从而维持预定高度118。为了补偿高度,悬浮发生器104如期望的那样共同地向上或向下倾斜,以使车辆102维持平衡。例如,为了降低高度,悬浮发生器104可以共同地向下倾斜。相反地,为了提升高度,悬浮发生器104可以共同地向上倾斜。

导轨106可以具有设置在其内表面上的一个或多个标识107。一个或多个标识107可以与导轨106上的预期的或预定飞行路径相对应。一个或多个标识107可以是诸如着色的油漆、反光带、反光油漆的物理标识,或可以包括诸如激光等的叠加的/投射的标识。标识107提供与导轨106的内表面的反差(contrast),并且可以被部件控制器114光学识别或感应。在某些情况下,一个或多个标识107可以设置在内表面上以在不同的导轨106情况下(即:一辆车辆、两辆车辆、三辆车辆)投射出级别(level)飞行路径。

悬浮发生器104上的传感器105可以是能够确定它们相对飞行路径111和/或一个或多个标识107的位置,从而维持级别飞行路径。传感器105可以检测在标识107之间的偏离,并且指示控制器114来调节悬浮发生器104的倾斜度以维持级别飞行路径。控制器114可以具有用于在不同情况下的每个导轨106的、存储在控制器中的预计算挠度。如果运输系统100的条件改变的话,例如车辆进入/离开导轨106,控制器114可以调节悬浮发生器104和高度传感器从一个标识107至另一个标识107。

图3示出了车辆102,该车辆102在具有与图1的悬浮发生器104大致相似的倾斜度的悬浮发生器104的同时具有相对于分段轨道的增加的速率。驱动发生器103可以增加相对于导轨106的速率,其增加了通过悬浮发生器104生成的悬浮力,因此允许车辆102维持预定高度118。

控制器114调节车辆102的悬浮以维持大致线性的行进方向、预定高度118。相似地,车辆102的高度可以由于诸如乘客重量或移动、或风的其他因素而改变。控制器114也可以调节车辆102的高度以使得车辆102更接近地追踪飞行路径111。

如图4中所示,在分段的轨道布置在诸如下降的斜率或上升的斜率的大致非水平的配置中的情况下,控制器114可以调节车辆102的倾斜度以引起大致非水平的分段导轨102的挠度以及更接近地追踪大致非水平的分段导轨102。虽然图4示出了连续下坡,但是可以调节车辆102的倾斜度以补偿向上的倾斜、变化的倾斜、和/或任何竖直挠度,以使车辆102的倾斜度调节以更接近地追踪导轨106和飞行路径111。此外,车辆102的倾斜度可以调节以补偿在车辆102内的在车辆102的前部和后部之间的重量的转移或不平衡。在图4中,导轨106具有向下的倾斜,以调节车辆102的倾斜度以更接近地追踪在导轨106内的飞行路径111。车辆102的倾斜度可以通过改变在前部悬浮发生器或后部悬浮发生器104之间的倾斜度或角度来调节。同样地,为了补偿较高端部以使车辆102的端部降低,在较高端部上的悬浮发生器104向下倾斜和/或在较低端部上的悬浮发生器104可以向上倾斜。相反地,为了补偿较低端部以使车辆102的端部上升,在较低端部上的悬浮发生器104向上倾斜和/或在较高端部上的悬浮发生器104可以向下倾斜。

图5是运输系统100的前视图,示出了改变磁飞行悬架系统101的某些方面,使得车辆102旋转或转动以更接近地追踪飞行路径111。车辆102与预定飞行路径的偏离以转动示出。控制器114计算车辆102与飞行路径111的偏离并能够确定偏离是转动。控制器114通过取飞行路径111和车辆102相对于导轨106的当前位置的差来计算车辆102的偏离。车辆102可以因为许多因素而旋转或转动,该许多因素包括乘客的移动、风、方向的改变或任何其他可能的因素。单个的或成对的悬浮发生器104可以调节以使得车辆102更接近地追踪飞行路径111和/或以校正任何不想要的转动。通过调节在一侧上的悬浮发生器104的倾斜度,车辆102可以围绕x轴转动以更接近地追踪飞行路径111或以校正任何不想要的对准(alignment)。为了补偿转动,在低侧上的悬浮发生器104可以向上倾斜和/或在高侧上的悬浮发生器104可以向下倾斜。如图4中所示,车辆102转动以使右侧1022(从图示的角度来看)下降到比左侧1024更低的高度。为了逆时针方向(从图示的角度来看)旋转车辆102,右侧上的悬浮发生器104可以向上倾斜和/或左侧上的悬浮发生器104可以向下倾斜。如果车辆102已经转动以使左侧1024下降到比右侧1022更低的高度,和/或以顺时针方向(从图示的角度来看)旋转车辆102,那么左侧上的悬浮发生器104可以向上倾斜和/或右侧上的悬浮发生器104可以向下倾斜。

虽然高度、倾斜度、和转动的改变在上面被分开地讨论,但是可以实施任意组合。四个单个悬浮发生器104的倾斜度可以提供在三维中的偏离的调节。

导轨106的长度110中的车辆的数量可以根据分段轨道的长度110、车辆102的速率、车辆之间的间隔、悬浮运输系统100中的车辆数量、和/或路径的频率/流行度而变化。某些路线、目的地、或分段导轨106可以具有不同的使用率,该不同的使用率改变在导轨106的长度110内的车辆102的潜在数量。

参照图6,根据示例示出流程图。因为有不同的方式来实现方法600,示例方法600以示例的方式提供。如下所述的方法600可以使用例如在图1-5中所示的配置实现。图6中所示的每个方框代表在示例方法600中实现的一个或多个过程、方法或子程序。此外,所示的方框的顺序仅仅是示意性的,并且方框的顺序可以根据本公开而改变。在不背离本公开的情况下,可以增加额外的方框或可以使用更少的方框。示例方法600可以起始于方框602。

在方框602处,方法600在控制器处接收通过一个或多个传感器生成的数据。该一个或多个传感器包括与对应控制设备相关联的至少一个传感器。控制设备可以是悬浮发生器,并且该至少一个传感器可以是超声波传感器。在至少一个示例中,该一个或多个传感器包括至少四个超声波传感器,每个超声波传感器与对应的悬浮发生器相关联。

在方框604处,方法600在控制器处接收与车辆的预定飞行路径相关的数据。车辆的预定飞行路径可以是来自包括描述导轨区段信息的数据库。数据可以是基于车辆的开始和结束目的地的预期的飞行路径的对应的导轨区段。

在方框606处,方法600在控制器处确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度。控制器可以接收来自高度传感器的数据。高度传感器可以包括激光传感器、光学传感器、相机传感器、机械传感器、磁传感器或任何其他合适的传感器中的至少一者。

在方框608处,方法600在控制器处确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的速率。控制器可以接收感应到的水平速度。车辆的速率可以是基于从光学传感器、编码器、rfid、前视雷达或任何其他合适的传感器或方法中的一者所接收的数据。

在方框610处,方法600在控制器处计算车辆与预定飞行路径的偏离。为了计算偏离,控制器可以取预定飞行路径和车辆相对于导轨的当前位置的差。控制器能够计算在三维中的偏离,从而确定转动、高度和倾斜度。

在方框612处,方法600从控制器传输数据,通过改变磁飞行悬架系统的某些方面来调节车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度,使得车辆更接近地追踪预定飞行路径。车辆可以通过使多个悬浮发生器中的一个或多个悬浮发生器的角度变化而调节。多个悬浮发生器中的每个悬浮发生器的角度可以彼此独立地变化,并且多个悬浮发生器中的每个悬浮发生器的角度可以通过驱动马达来调节。也可以使驱动发生器变化以产生车辆的不同速度。

参照图7,根据示例示出流程图。因为有不同的方式实现方法700,示例方法700以示例的方式提供。如下所述的方法800可以使用例如图1-5中所示的配置实现。图7示出的每个方框代表在示例方法700中实现的一个或多个过程、方法或子程序。此外,方框的所示顺序仅仅是示意性的,并且方框的顺序可以根据本公开而改变。在不背离本公开的情况下,可以增加额外的方框或可以使用更少的方框。示例方法700可以起始于方框702。

在方框702处,方法700在控制器处接收通过一个或多个传感器生成的数据。一个或多个传感器包括与对应控制设备相关联的至少一个传感器。控制设备可以是悬浮发生器,并且该至少一个传感器可以是超声波传感器。在至少一个示例中,一个或多个传感器包括至少四个超声波传感器,每个超声波传感器与对应的悬浮发生器相关联。

在方框704处,方法700在控制器处接收与车辆的预定飞行路径相关的数据。车辆的预定飞行路径可以是来自包括描述导轨区段信息的数据库。数据可以是基于车辆的开始和结束目的地的预期的飞行路径的对应的导轨区段。

在方框706处,方法700在控制器处确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度。控制器可以接收来自高度传感器的数据。高度传感器可以包括激光传感器、光学传感器、相机传感器、机械传感器、磁传感器或任何其他合适的传感器中的至少一者。

在方框708处,方法700在控制器处确定车辆相对于用于磁飞行的导轨的速率。控制器可以接收感应到的水平速度。车辆的速率可以是基于从光学传感器、编码器、rfid、前视雷达或任何其他合适的传感器或方法中的一者所接收的数据。

在方框710处,方法700在控制器处计算车辆与预定飞行路径的偏离。为了计算偏离,控制器可以取预定飞行路径和车辆相对于导轨的当前位置的差。控制器能够计算在三维中的偏离,从而确定转动、高度和倾斜度。

在方框712处,方法700在控制器处计算减少与磁飞行路径的偏离所需的悬浮调制。悬浮调制可以是在转动、高度、和/或倾斜度方面。

在方框714处,方法700从控制器将悬浮调制信号发送至一个或多个悬浮发生器。控制器通过相当于与预定飞行路径的偏离的悬浮调制来调节车辆相对于用于磁飞行的导轨的高度,从而维持路径更接近预定飞行路径。车辆可以通过使多个悬浮发生器中的一个或多个悬浮发生器的角度变化来调节。多个悬浮发生器中的每个悬浮发生器的角度可以彼此独立地变化,并且多个悬浮发生器中的每个悬浮发生器的角度可以通过驱动马达调节。也可以使驱动发生器变化以产生车辆的不同速度。

前面的描述指向具体实施例。然而,在达到一些或者全部它们的优点的情况下,所描述的实施例显然可以做出其他变化和修改。例如:明确考虑到的是,本文中所述的部件和/或元件可以作为储存在有形的(非暂时性的)计算机可读的媒介、设备和存储器(例如:磁盘/光盘/随机存取存储器/电可擦只读存储器等)的软件来实施,该有形的(非暂时性的)计算机可读的媒介、设备和存储器具有在计算机、硬件、固件或它们的组合上执行的程序指令。进一步地,本文中所描述的描述各个功能和技术的方法可使用储存或以其他方式从计算机可读的媒介上可及的计算机可执行的指令来实施。这样的指令可包括例如引起或其他使通用计算机、专用计算机、或专用处理设备配置成执行某个功能或某组功能的指令或数据。使用的计算机资源的部分可以通过网络可及。计算机可执行指令可以是例如二进制、中间格式指令,诸如汇编语言、固件或源代码。可用于储存指令、使用的信息、和/或在根据所述的示例的方法期间所产生的信息的计算机可读的媒介的示例包括:磁或光学磁盘、闪速存储器、设置有非易失性存储器的usb设备、网络化的储存设备等等。此外,根据这些公开实施方法的设备可包括硬件、固件和/或软件,并且可以采取各种形状因子(formfactor)的任何一种。这样的形状因子的典型的示例包括笔记本电脑、智能手机、小形状因子个人计算机、个人数码助理等等。本文中所描述的功能还可以体现在外围或插入卡。通过进一步的示例,这样的功能还可以在单一设备中执行的不同处理过程或不同芯片中的电路板上实现。指令、用于传输这样的指令的媒介、用于执行它们的计算资源、以及用于支持这样的计算资源的其他结构是用于提供在这些公开中所描述的功能的手段。相应地,本描述仅是示例性的而不以其他方式限制本文中实施例的范围。因此,所附的权利要求书目标在于覆盖落入本文中的实施例的真实精神和范围内的所有这样的变化和修改。

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