用于识别脱轨或障碍物碰触轨道车辆的设备的制作方法

本发明涉及用于识别脱轨或障碍物碰触轨道车辆的设备。

背景技术：

为了识别轨道车辆轮的脱轨的状态，已知多个装置。所有的这些设备必须能够抵挡铁轨的粗糙的环境条件和运行条件并且应尽可能较少保养地能够运行。对这样的脱轨侦测器的另外的要求是：针对错误触发（也即错误地识别脱轨的状态）的尽可能大的安全性。在入轨的状态和脱轨的状态之间的主要区别在于，脱轨的轮具有与在入轨的状态中的相对于所属的轨道的不同的相对位置。由此，转动架的相对位置以及车厢的（在小的范围中的）相对位置也会改变。按照文献WO2011067284A1，在机械方面识别和评估这种位置改变。但是，这种比较简单的和稳健的方法仅能够受限地采用，因为必须满足路段的和车辆的特定的特性。另外，从现有技术（EP 1 422 119 Al）中已知感应的方法，该方法采用感应的接近传感器，该接近传感器在脱轨的状态中比在入轨的状态中更加靠近轨道并且由此能够侦测脱轨。其它的识别方法的目标是测量轮的竖直加速度并且通过两次积分求取轮的位置，或者说在一次积分之后求取竖直速度，该速度在入轨的状态中仅具有很小的值，而在脱轨过程期间具有比较大的值。最后提到的方法在EP 1 622 802 B2中公开。

在轨道车辆处的尤其在火车头处的另外的安全相关的设备是所谓的轨道排障器或者说车道排障器。其任务在于轨道的保持畅通，从而在轨道上的物体不能够损坏轮。这种轨道排障器能够例如设计为垂直地布置的杆件，该杆件几乎够到轨道。在另一个实施方式中，轨道排障器设计为横向的条。在脱轨或者说碰触障碍物方面的连续的监控（排障器的响应）是尤其为无驾驶员的轨道车辆所要求的主要的安全措施。

技术实现要素：

因此本发明所针对的任务在于，说明用于识别脱轨或障碍物碰触轨道车辆的方法以及设备。该方法应相对于错误触发应是稳健的并且在此简单地且能够利用不复杂的设备实施。

所述任务通过具有以下特征的设备来解决：该设备包括：在行驶方向上被导引在轮组的前方的、横向于轨道车辆的纵轴线、在轨道上边缘的上方能够移动地布置在关于轨道车辆的竖直方向和轴向上的梁，其中，该设备设置有至少一个传感器，该传感器设置在轮组的附近，借助所述传感器能够求取梁从该梁的静止位置中的偏移，在识别梁在关于轨道车辆的竖直方向上的偏移时，能够将脱轨信号发送至车辆控制部，并且在识别梁在关于轨道车辆的轴向上的偏移时，能够将排障信号发送至车辆控制部。有利的设计方案是优选实施例和其它实施例的内容。

按照本发明的基本想法，描述了用于识别脱轨或障碍物碰触轨道车辆的设备，在该设备中，梁在在行驶方向上导引的轮组的前方、横向于轨道车辆的纵轴线、在轨道上边缘的上方能够移动地布置在关于轨道车辆的竖直方向和轴向上，其中，借助传感器能够求取梁从其静止位置中的偏移，并且其中，在识别梁在关于轨道车辆的竖直方向上的偏移时推断出脱轨，并且在识别梁在关于轨道车辆的轴向上的偏移时，推断碰触障碍物。

由此能够获得的优点是，作为方法的输出参量，能够获得不同的事件“脱轨”和“碰触到障碍物”（车道排障器的响应）的区分。这尤其对于没有驾驶员的轨道车辆的运行是有利的，因为以如此方式，能够设置相应不同的业务上的措施。例如，在车道排障器的响应之后，可能还以小的速度继续行驶，这在脱轨时是不可行的。

本发明的另一个优点在于，能够基于纯机械的参量来获取状态的识别，绝不必要的是繁琐的数学方法例如一次或多次积分。由此，省去了否则必要的复杂的控制设备，并且能够将根据本发明的设备或者说方法简单地连接至车辆控制部。通过省去专门的评估软件或者说识别软件，易化了根据本发明所配备的轨道车辆的许可过程。

根据本发明，在用于识别脱轨或障碍物碰触轨道车辆的设备中实施所述方法，该设备包括：在在行驶方向上导引的轮组的前方、横向于轨道车辆的纵轴线、在轨道上边缘的上方能够移动地布置在关于轨道车辆的竖直方向和轴向上的梁，其中，能够借助传感器求取梁从其静止位置中的偏移。在此，在识别梁在关于轨道车辆的竖直方向上的偏移时，能够将脱轨信号输出至车辆控制部，并且在识别梁在关于轨道车辆的轴向上的偏移时，能够将车道排障信号输出至车辆控制部。

根据本发明，以常用的车道排障器为形式来实施所述梁，其中，该梁尽可能深地布置在轨道上边缘之上并且至少应延伸经过轨道车辆的整个轨距。该梁能够移动地支承，其中，直线导引部特别有利，因为以如此方式，能够实现脱轨识别功能与识别碰触障碍物的特别好的分离。

为了避免错误触发，能够如此设置所述梁，即能够移动地布置的梁的轴向的或竖直的运行从起作用的特定的最小力起才是可行的。这能够例如通过弹簧力实现，该弹簧力以特定的力将梁固定在其静止位置中。由此，梁的运动以及随后识别脱轨或者说车道排障只有在超过最小力之后才进行。由此，能够获得的优点是，颤振、变道冲击等不能够导致错误触发以及由此运行事故。另外，在此，与小的质量的障碍物的相撞（该相撞绝不会表现为对于车辆的危险）不导致轨道排障监控功能的响应。

本发明的主要优点在于，能够很简单地进行功能检查。通过在纯机械的设备中实施根据本发明的方法（该设备在其被触发（识别）时保持没有损坏），能够规律地检查所述功能。在触发时，不同于带有确定会崩溃的构件（破碎板或销轴）的设备，绝不损坏构件。在此，除了所述功能，也能够检查梁的必要的预紧（弹簧力）。

本发明的另一个主要优点在于，梁的可能的水平的和竖直的运动彼此独立并且不相互影响，从而排障过程的识别绝不会造成脱轨的错误识别，并且反之亦然。由此，也能够很简单地预先设定对于两个运动可能性（水平和竖直）用于偏移的分别不同的最小力。

附图说明

例如示出：

图1是脱轨识别或障碍物识别。

图2是脱轨识别或障碍物识别，脱轨的状态。

图3是脱轨识别或障碍物识别，碰触障碍物。

图4是脱轨识别或障碍物识别，实施例。

图5是脱轨识别或障碍物识别，实施例的具体情况。

图6是脱轨识别或障碍物识别，平行四边形导引部。

具体实施方式

图1示例性和示意性展示了脱轨或障碍物识别。强烈概述地展示了根据本发明的脱轨识别或障碍物识别的功能原理。在侧视图中展示了带有轮组3的轨道车辆1。行驶方向向右朝向，从而轮组3表现为导引的轮组。轮组3位于轨道上边缘4上，轨道车辆1因而位于入轨的状态中。梁2在行驶方向上以轨道上边缘4的上方的小的间距布置在轮组3的前方。该梁2至少延伸经过轮组3的整个轮距。梁2与轨道车辆1借助竖直导引部8和轴向导引部9相连。由此，梁2相对于轨道车辆能够移动地布置并且能够以特定的程度从其静止位置偏移。在这种静止位置中，梁能够借助弹簧机构被保持，这样的弹簧机构在图1中未简化展示而未示出。设置了两个开关机构5、6，其中，在竖直导引部8偏移时，开关机构5作出响应，并且在轴向导引部9偏移时，开关机构6作出响应。以如此方式，开关机构5作为脱轨的识别部，并且开关机构6作为车道排障器的响应的识别部。开关机构5、6如此设计，即它们对于特殊的使用情况，也即，轨道车辆处的粗糙的环境条件是合适的。

图2示例性和示意性展示了在脱轨状态中的脱轨或障碍物识别。展示了图1中的轨道车辆，但是其中，轮组3脱轨并且由此比轨道上边缘4更深。由此，轨道上边缘4与梁2接触并且将梁2在竖直方向上移动。梁2的这种移动触发了脱轨开关5，从而能够输出相应的警报。

图3示例和示意示出了在碰触障碍物时的脱轨或障碍物识别。展示了图1中的轨道车辆，其中，位于铁轨上的障碍物7与轨道车辆1或者说梁2接触。如果障碍物7具有这样的质量，即从碰撞中得到的力导致在轴向上的梁2的移动，则车道排障开关6被沿着轴向移动的竖直导引部8触发，从而能够输出相应的报警。

图4示例和示意示出了在一个实施例处的脱轨或障碍物识别。展示了对轨道车辆1的导引的车桥的视图，其中，梁2在行驶方向上布置在轮3前方。梁2经过竖直导引部8与轨道车辆1的车厢能够移动地相连。在此，竖直导引部8配有弹簧（在图4中未示出），该弹簧将梁2固定在其端部位置中。如果梁2竖直向上偏移，则用于识别脱轨的开关机构5作出响应。

如果梁2碰到障碍物，则触发用于识别排障过程的开关机构6。在所示出的实施例中，在此，将竖直导引部8的一部分设计作为板簧，该板簧在其静止位置中将梁2保持在特定的水平位置中。

图5示例和示意示出了在一个实施例的具体情况方面的脱轨或障碍物识别。示出了图4中的实施例的竖直导引部8和梁2的一个区段。这种实施类型允许了脱轨和排障过程的识别的特别好的分离，因为相应的运动走势彼此无关并且能够相互不影响。

图6在一个侧视图中示意性和示例性地显示了带有平行四边形导引部的脱轨或障碍物识别。展示了根据本发明的脱轨和障碍物识别的另一个示例，该示例构建在带有两个平行四边形导杆10的平行四边形导引部上，该平行四边形导杆沿着基本上竖直走向的运动轨导引竖直导引部8。在竖直导引部8的轨道侧的端部处设置了梁2，该梁在轨道车辆1的入轨状态中布置在与轨道上边缘4的特定的间距中。弹簧11以特定的力将平行四边形导引部固定在其端部位置中，从而开关机构5的解除仅在克服该力之后并且在实现特定的触发行程之后实现。以如此方式，能够保险地阻碍脱轨识别的有误的触发。在所示的实施例中，未展示用于识别排障过程的装置，该装置能够例如集成到梁2或竖直导引部8中。在图6中，在虚线示意中也示出了在响应脱轨识别时的平行四边形导杆11的位置。

附图标记清单

1 轨道车辆

2 梁

3 轮组

4 轨道上边缘

5 脱轨开关

6 车道排障开关

7 障碍物

8 竖直导引部

9 轴向引导部

10 平行四边形导杆

11 弹簧