Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла



Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла
Шарнир для рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства с датчиком угла

 


Владельцы патента RU 2608200:

БОМБАРДИР ТРАНСПОРТАЦИОН ГМБХ (DE)

Рельсовые транспортные средства или их модули соединены шарниром (1) с возможностью поворота относительно двух или трех осей (X, Y, Z), пересекающихся в центре шарнира, в котором или вблизи которого расположен датчик (19) угла. Показания датчика (19) угла используются для управления открыванием дверей или ускорением и/или скоростью шарнирно сочлененных рельсовых транспортных средств или их модулей. Повышается точность управления открыванием дверей или ускорением и/или скоростью. 8 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к шарниру, с помощью которого два рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства являются соединяемыми друг с другом, составу из рельсовых транспортных средств или их модулей, имеющему подобный шарнир, устройству для управления открыванием дверей у сочленено соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или модулей рельсового транспортного средства и/или управлению ускорением и/или скоростью сочленено соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, способу определения угла между продольными осями сочленено соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства и способу управления ускорением и/или скоростью или открыванием дверей сочленено соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства.

У составов из рельсовых транспортных средств с сочленено соединенными рельсовыми транспортными средствами или модулями рельсового транспортного средства необходимо определять положение рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга, например, при движении на закруглении пути или на остановочном пункте, на закруглении пути. На основании этой информации может, например, регулироваться скорость транспортного средства и ускорение транспортного средства состава из рельсовых транспортных средств при движении по закруглению пути. Чем меньше радиус закругления, тем больше рельсовые транспортные средства или модули рельсового транспортного средства повернуты относительно друг друга и тем меньшими должны быть выбраны ускорение и/или скорость, чтобы предотвратить сход с рельсов транспортного средства. Еще одним применением является управление открыванием дверей. Когда, например, два рельсовых транспортных средства или два модуля транспортного средства состава из рельсовых транспортных средств повернуты относительно друг друга, тогда полотно или створка поворотно-раздвижной двери, которые расположены на рельсовом транспортном средстве или модуле рельсового транспортного средства, при открывании могут удариться о другой модуль транспортного средства или соединяющую оба модуля рельсового транспортного средства соединительную деталь, например сильфон. Такими дверями являются как двери с внутренней стороны закругления, так и двери с внешней стороны закругления, однако, прежде всего, дверь, которая находится на внутренней стороне закругления. Чтобы предотвратить соударение, движение этой створки двери в зависимости от взаимного положения рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства ограничивается управляющим устройством или открывание створок двери полностью предотвращается. При этом говорят об управлении шириной открывания двери.

Известным способом управления ускорением транспортного средства, скоростью транспортного средства и шириной открывания двери является определение положения рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга посредством одного или нескольких концевых выключателей или датчиков приближения объектов для установления заданного значения или граничного значения. При этом концевые выключатели или датчики приближения расположены между рельсовыми транспортными средствами или модулями рельсового транспортного средства. Этот способ был применен у сочлененного моторного вагона NGT 01200 изготовителя «Bombardier Transportation», который поставлялся в 2003-1010 годах предприятию «Dresdner Verkehrsbetriebe». Концевые выключатели или датчики приближения расположены, например, в области подшипников шарниров или за пределами области подшипников шарниров, например, в области поворотного диска, который расположен между соседними модулями рельсового транспортного средства.

Недостатком этого решения является относительно трудоемкие монтаж и юстировка. К тому же точность управления ускорением, скоростью и открыванием дверей не обеспечиваются в желательной степени. Кроме того, может выдаваться только двоичный (включено/выключено) сигнал. Если этот сигнал должен выдаваться при другом угле, то необходима трудоемкая переустановка датчика. Наконец, решение требует относительно много места для монтажа и не является настолько неизнашиваемым, как это требуется.

Настоящее изобретение имеет задачей разрешения одной или нескольких из этих проблем.

В настоящем изобретении предлагается шарнир по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления этого шарнира предлагаются в зависимых от п. 1 формулы изобретения пунктах. Другие объекты предлагаются в дополнительных независимых пунктах формулы изобретения и описываются в нижеследующем описании.

В настоящем изобретении предлагается шарнир, с помощью которого являются соединяемыми друг с другом два рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства, имеющий датчик или датчиковую систему для определения угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, причем датчик является датчиком угла.

Датчик угла является датчиком, который может обнаруживать разные углы в определенном угловом диапазоне, который зависит от спецификации датчика. Примерный и не ограничивающий угловой диапазон составляет от 0° до +/-40°.

Таким образом внутри диапазона измерения датчика может быть зарегистрирован угол, который занимают относительно друг друга рельсовые транспортные средства или модули рельсового транспортного средства. Внутри углового диапазона датчик, предпочтительно, может регистрировать непрерывные углы. Однако у других типов угловых датчиков также возможно, что датчик в пределах углового диапазона может регистрировать дискретные величины углов с определенной величиной шага. Иначе говоря, датчик (датчики) или датчиковая система (системы) выполнены для непрерывного определения угла или для регистрации дискретных величин углов с определенной величиной шага.

Использование датчиков угла дает преимущество, что функции транспортного средства, такие как открывание дверей, скорость и ускорение, могут приспосабливаться без изменения датчика угла к разным углам рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг к друга. В противоположность этому, у известных концевых выключателей или датчиков приближения объектов их механическое расположение должно изменяться, чтобы обнаруживать другое положение рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга. Если должны регистрироваться разных положения поворота рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга, то согласно изобретению это может происходить с помощью единственного датчика угла, тогда как при современном состоянии техники для этого требовалось бы несколько концевых выключателей или датчиков приближения объекта. Решение согласно изобретению является требующим мало места и простым, и требуется меньше дополнительных деталей, чем при современном уровне техники. Кроме того, монтаж и установка являются заметно более простыми.

Когда для определения угла между продольными осями двух рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства используются несколько датчиков угла, то в случае настоящего изобретения говорят о «датчиковой системе».

Датчики угла известны из современного уровня техники и имеются в продаже с самыми разными характеристиками, например измеряемым диапазоном углов, разрешением, типом выходного сигнала (ток, напряжение, сигнал на шине, частота), стабильностью повторяемости, линейностью.

В случае датчика речь может идти, например, о потенциометрическом датчике, магниторезистивном датчике, датчике Холла, который работает на электромагнитном эффекте Холла, оптическом датчике, датчике, который работает на пьезоэлектрическом эффекте, емкостном датчике, индуктивном датчике, датчике вихревых токов, разработанном для измерения расстояния и/или относительного положения, или о датчике, который работает согласно одному из названных принципов действия и/или по меньшей мере одному не названному принципу действия. Прежде всего, несколько магниторезистивных датчиков и датчиков Холла могут быть также расположены на общем носителе, например микроносителе наподобие микросхемы. Оптические датчики регистрируют, например, одну из нескольких меток, которые образованы на шарнире, когда метка перемещается мимо с точки зрения датчика. У других типов оптических датчиков проводится, например, лазерная триангуляция и/или, как у интерферометра, проводится сравнение с лучом сравнения. У еще одного типа оптических датчиков регистрируется проецируемый на одно место шарнира узор.

Датчики угла описаны, например, в статье Вильяма Дж. Флеминга, "Overview of Automotive Sensors", IEEE Sensors Journal, Vol. 1, No. 4, страницы 296-308, раздел С, страницы 302/303.

Понятие «шарнир» или «поворотный шарнир» обозначает шарнир, вокруг которого первое рельсовое транспортное средство может быть повернуто вокруг направленной вверх Z-оси первого транспортного средства относительно второго рельсового транспортного средства, причем первое и второе рельсовое транспортное средство посредством шарнира сцеплены друг с другом. Кроме того, понятие «шарнир» или «поворотный шарнир» обозначает шарнир, вокруг которого первый модуль рельсового транспортного средства может быть повернут вокруг направленной вверх Z-оси первого модуля транспортного средства относительно второго модуля рельсового транспортного средства, причем первый и второй модули рельсовое транспортное средство посредством шарнира сцеплены друг с другом.

Продольная ось рельсового транспортного средства или модуля рельсового транспортного средства обозначается также как Х-ось. Y-ось рельсового транспортного средства или модуля рельсового транспортного средства направлена поперек рельсового транспортного средства или модуля рельсового транспортного средства и перпендикулярно Х- и Z-осям рельсового транспортного средства/модуля рельсового транспортного средства. Шарнир может быть выполнен так, что рельсовое транспортное средство или модуль рельсового транспортного средства могут быть повернуты относительно соседнего рельсового транспортного средства (модуля рельсового транспортного средства) также вокруг своей Y-оси (ныряние). Предпочтительно, также возможны движения вокруг Х-, Y- и Z-осей.

Предпочтительно, шарнир имеет две поворачиваемые относительно друг друга детали шарнира. Одна деталь шарнира соединена, например, с первым рельсовым транспортным средством или модулем рельсового транспортного средства, а вторая деталь шарнира соединена со вторым рельсовым транспортным средством или модулем рельсового транспортного средства. Понятие «деталь шарнира» обозначает какую-либо деталь шарнира, причем деталь не обязательно является необходимой для собственно функционирования шарнира. Деталь шарнира может быть, например, только деталью, которая служит для закрепления датчика или магнита, как описано ниже в примерах. Конструкция шарнира не связана с особыми ограничениями при условии, что на шарнире может быть закреплен датчик угла.

Когда продольные оси двух соседних шарнирно соединенных рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства лежат на одной оси, например, на одном прямом, не имеющем искривления участке, тогда угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства составляет, согласно определению, 0°, обозначаемый как нулевое положение.

Датчик может измерять абсолютный угол между рельсовыми транспортными средствами или модулями рельсового транспортного средства или датчик может измерять изменение угла, и измерять его относительно опорного угла, например нулевого положения, так что является определяемым угол между рельсовыми транспортными средствами или модулями рельсового транспортного средства.

Примерами рельсовых транспортных средств являются, без ограничений, локомотивы, вагоны, моторные вагоны, вагоны трамваев. Рельсовое транспортное средство имеет, предпочтительно, закрытое пространство, которое окружено кузовом вагона.

Модулями рельсового транспортного средства являются, например, составные части, из которых может быть составлено рельсовое транспортное средство. Прежде всего, модули рельсового транспортного средства могут быть модулями трамвая. Например, модули рельсового транспортного средства соединены друг с другом гибкой конструкцией, прежде всего, гибким сильфоном. Шарнир между модулями рельсового транспортного средства находится, прежде всего, в области основания, предпочтительно под полом. Шарниры между вагонами или модулями транспортного средства вместо этого или дополнительно могут быть расположены в области крыши.

Датчик может быть расположен в любом месте вдоль Z-оси. Прежде всего, это имеет место, когда между соседними рельсовыми транспортными средствами или модулями рельсового транспортного средства возможен только поворот вокруг Z-оси. Если между рельсовыми транспортными средствами или модулями рельсового транспортного средства имеются дополнительные вращательные степени свободы, например вращение вокруг Y-оси (ныряние, например, при движении через холм или через впадину) или вращение вокруг X-оси (обоюдное вращение вокруг продольной оси рельсового транспортного средства, боковая качка), тогда является предпочтительным располагать датчик как можно близко к центру шарнира, что может означать расположение на самом центре шарнира. Центром шарнира является точка, где, по меньшей мере, Х-ось или Y-ось пересекаются с Z-осью. Это значит, что в центре шарнира Х-ось и/или Y-ось пересекает Z-ось.

В одном варианте осуществления предлагается шарнир, который выполнен так, что два рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства являются поворачиваемыми относительно друг друга вокруг направленной вертикально вверх оси, которая обозначается как Z-ось, и кроме того, два рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства относительно друг друга:

- являются поворачиваемыми вокруг продольной оси одного из рельсовых транспортных средств или одной из модулей рельсового транспортного средства, которая обозначается как Х-ось, предпочтительно являются поворачиваемыми относительно друг друга вокруг продольных осей обоих рельсовых транспортных средств или обеих модулей рельсового транспортного средства, и/или

- являются поворачиваемыми вокруг направленной поперек одного из рельсовых транспортных средств или одной из модулей рельсового транспортного средства и перпендикулярно Z-оси и Х-оси оси, которая обозначается как Y-ось, и

причем Х-ось и/или Y-ось пересекают Z-ось в точке, которая обозначается как центр шарнира, и датчик расположен в месте центра шарнира или вблизи места центра шарнира.

Каждое из рельсовых транспортных средств или каждая из модулей рельсового транспортного средства, которые соединены шарниром, имеет Х-ось. Каждая из осей X пересекает в центре шарнира Z-ось и, предпочтительно, также Y-ось.

Датчик может быть выполнен так, что он вырабатывает последовательность сигналов. Под последовательностью сигналов понимается, что датчик после изменения угла на постоянную величину (угловой инкремент) выдает сигнал, так что после изменения на угловой инкремент вырабатывается один сигнал, после изменения на два угловых инкремента - два сигнала и т.д. Так получают последовательность сигналов, из которой можно определить число угловых инкрементов и из него, в свою очередь, определить общее изменение угла. Понятие «сигнал» охватывает, таким образом, в настоящем изобретении также последовательность сигналов.

В одном особом варианте осуществления датчик угла является бесконтактным датчиком угла. Понятие «бесконтактный» означает в одном из значений, что датчик закреплен на первой детали шарнира и не касается второй детали шарнира, которая является поворачиваемой относительно первой детали шарнира. Например, магнитный датчик может быть закреплен на первой детали шарнира, а магнит, на который реагирует магнитный датчик, может быть закреплен на второй детали шарнира. В еще одном значении понятие «бесконтактный» означает, что датчик имеет первый и второй элементы, причем первый элемент закреплен на первой детали шарнира, а второй элемент закреплен на второй детали шарнира, причем первый и второй элементы датчика не касаются друг друга, и причем первая и вторая детали шарнира и первый и второй элементы датчика являются поворачиваемыми относительно друг друга.

Это означает, что при относительном повороте деталей шарнира являются поворачиваемыми относительно друг друга закрепленные на них элементы датчика.

Предпочтительными примерами бесконтактных датчиков угла являются магнитные датчики, оптические датчики и индуктивные датчики. Понятие «магнитные датчики» обозначает датчики, которые реагируют на изменение магнитного поля в их окружении, прежде всего, плотности магнитного потока. Альтернативно они могут называться «чувствительными к магнитному полю датчиками». Предпочтительными примерами магнитных датчиков являются датчики Холла и магниторезистивные датчики. Бесконтактные магнитные датчики описаны, например, в US 5,880,586 А.

В одном особом варианте осуществления предлагается шарнир, который имеет первую и вторую детали шарнира, которые выполнены с возможностью поворота относительно друг друга, и в котором датчик закреплен на первой детали шарнира, а на второй детали закреплен магнит, так что при повороте деталей шарнира относительно друг друга магнит поворачивается относительно датчика, и в датчике генерируется сигнал, который зависит от положения магнита относительно датчика и из которого является определяемым угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства.

Сигнал изменяется с изменением положения магнита относительно датчика, когда при повороте деталей шарнира относительно друг друга магнит поворачивается относительно датчика. При изменении положения магнита относительно датчика изменяется плотность потока магнитного поля относительно датчика.

В одном предпочтительном варианте используется датчик Холла. Тогда зависящий от угла поворота сигнал является, например, синусообразно изменяющимся сигналом по напряжению или - при использовании нескольких расположенных со смещение относительно друг друга элементов Холла - несколькими изменяющимися синусоидально сигналами по напряжению, которые сдвинуты по фазе относительно друг друга. Из этих сигналов известным образом может быть определен угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства.

В еще одном аспекте изобретение относится к составу из рельсовых транспортных средств или их модулей, имеющему:

- по меньшей мере два рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства, которые шарнирно соединены друг с другом,

- один или несколько датчиков или одну или несколько датчиковых систем, причем каждый датчик и каждая датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями двух, предпочтительно соседних, рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, и причем датчик является датчиком угла.

Понятие «состав из (модулей) рельсовых транспортных средств» является общим понятием для «состава из рельсовых транспортных средств» и «состава из модулей рельсового транспортного средства».

Состав из рельсовых транспортных средств составляется из рельсовых транспортных средств. Рельсовые транспортные средства состава из рельсовых транспортных средств могут, свою очередь, оставляться из модулей рельсового транспортного средства. Особым примером состава из рельсовых транспортных средств является трамвай, который составляется из нескольких трамвайных вагонов. Трамвайные вагоны, в свою очередь, могут составляться из нескольких модулей.

Состав из модулей рельсового транспортного средства составляется из модулей рельсового транспортного средства. Особым примером является трамвай, который составлен только из модулей без наличия нескольких вагонов. Рельсовые транспортные средства или модули рельсового транспортного средства могут быть соединены шарниром, как описано выше. В этом отношении изобретение относится также к составу из рельсовых транспортных средств, имеющему один или несколько шарниров с датчиком угла, как описано выше.

Вместо одного датчика может быть, как и у шарнира, использована система из нескольких датчиков. Датчик или датчики могут быть закреплены на составе из (модулей) рельсовых транспортных средств в любом подходящем месте, которое подходит для датчика и для измерения углов. Особенно, предпочтительно, датчик(и) закреплен(ы) в области шарнира или на самом шарнире.

В еще одном аспекте изобретение относится к устройству для управления открыванием дверей шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или шарнирно соединенных друг с другом модулей рельсового транспортного средства и/или для управления ускорением и/или скоростью шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или шарнирно соединенных друг с другом модулей рельсового транспортного средства, имеющему:

- один или несколько датчиков, или одну или несколько датчиковых систем, причем каждый датчик или каждая датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями двух рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, и причем датчик/датчики является/являются датчиком/датчиками угла,

- устройство обработки сигналов, в котором может обрабатываться сигнал датчика или датчиковой системы и с помощью которого может определяться угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсовых транспортных средств,

и одно или оба из следующих устройств:

- управляющее устройство для управления открыванием дверей, которое получает информацию об угле между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства и с помощью которого на основании угла является управляемым открывание дверей,

- управляющее устройство для управления ускорением и/или скоростью рельсового транспортного средства, на которое от устройства обработки сигналов может передаваться информация об угле между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства и с помощью которого на основании угла являются регулируемыми ускорение и/или скорость.

Управление открыванием дверей уже рассматривалось во введении. Когда два соседних рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства повернуты относительно друг друга так, что угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства не равен нулю (отклонение от описанного выше нулевого положения), то полотно поворотно-раздвижной двери, которая расположена на одном из обоих рельсовых транспортных средств или обоих модулей рельсового транспортного средства, при открывании могут удариться о другое рельсовое транспортное средство или другой модуль рельсового транспортного средства или соединительную деталь, которая соединяет друг с другом два модуля рельсового транспортного средства, например сильфон. Это относится, прежде всего, к створке двери, которая находится на внутренней стороне искривления, и относится, прежде всего, к двери, которая расположена в области конца рельсового транспортного средства, на котором сцеплены два соседних рельсовых транспортных средств, или двери, которая расположена на конце модуля рельсового транспортного средства, к которому присоединяется соседний второй модуль рельсового транспортного средства, например, через гибкий соединительный элемент, такой как сильфон. Чтобы предотвратить соударение створки двери, движение этой створки двери в зависимости от взаимного положения рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства ограничивается управляющим устройством или открывание створок двери полностью предотвращается. Это подразумевается под понятием «управление открыванием двери».

Также и ускорение и скорость уже рассматривались во введении. Ускорение и/или скорость могут управляться так, что в зависимости от углового положения рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга вычисляется максимальная величина ускорения, максимальная величина скорости или предельная величина ускорения. С помощью управляющего устройства ускорение может прекращаться в зависимости от угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, прежде всего, когда достигнута или превышена предельная величина ускорения или скорости. При этом изобретение предоставляет возможность варьировать угол прекращения ускорения в устройстве обработки сигналов и/или устройстве управления тягой, а также допустимое ускорение или скорость в зависимости от угла. Если превышена максимальная величина скорости, то может быть инициировано отрицательное ускорение (замедление) транспортного средства с величиной замедления в зависимости от угла. Понятие «ускорение» охватывает, таким образом, как положительное, так и отрицательное ускорение (замедление). При прежнем уровне техники, прежде всего, когда регистрация положение рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга происходит посредством одного или нескольких концевых выключателей или датчиков приближения объектов, изменение угла возможно только путем перестановки датчиков.

Типы датчиков и предпочтительные варианты осуществления уже были представлены при помощи описанного ранее шарнира и пригодны также для управляющего устройства управления открывания дверей и управляющего устройства для ускорения и/или скорости. Это же относится к расположению датчиков или датчиковых систем.

Сигналом датчика является, например, выдаваемое датчиком напряжение или ток. Сигнал может быть обработан в аналоговом устройстве обработки сигналов. Сигнал может быть также альтернативно или дополнительно передан аналого-цифровому преобразователю и как цифровой сигнал передан дальше последующему устройству обработки сигнала. Устройство обработки сигнала называется также вычислительным устройством.

Устройство обработки сигнала выполняет некоторый алгоритм, так что на выходе устройства обработки сигнала имеются желаемый сигнал или желаемые сигналы. В примере одного датчика угла устройство обработки сигналов выдает информацию об угле как аналоговый или цифровой сигнал. Угловой сигнал может вводиться в интерфейс, который предусматривает выдачу сигнала на внешние выводы или осуществляет дополнительную обработку углового сигнала.

Устройство обработки сигналов может быть выполнено как цифровой процессор обработки сигнала (DSP). В случае датчика угла он называется также цифровым вычислителем поворота системы координат (CORDIC). Возможный алгоритм описан в статье ChengShing Wu u.a. "Modified vector rotational CORDIC (MVR-CORDIC) algorithm and architecture", IEEE Transactions on Circuits and Systems 11: Analog and Digital Signal Processing, т. 48, №.6, июнь 2001, страницы 548-561.

Сигнал датчика может быть усилен в предварительном усилителе и затем направлен к аналого-цифровому преобразователю. На выходе аналого-цифрового преобразователя при необходимости может происходить цифровая фильтрация, прежде чем оцифрованный сигнал будет обработан в устройстве обработки сигналов. Подобное протекание процесса и специальный датчик Холла описаны в US 2007/0279044 А.

Устройство обработки сигналов может быть расположено в разных местах, например, как отдельный конструктивный блок между датчиком и подключенными после него компонентами, такими как шина передачи сигнала, устройство управления транспортным средством, устройство управления транспортным средством и составом, устройство для управления открыванием дверей или устройство управления для ускорения и/или скорости. Если сигнал датчика оцифровывается, то между датчиком и устройством обработки сигналов подключается аналого-цифровой преобразователь.

Устройство обработки сигналов, предпочтительно, является составной частью устройства управления транспортным средством (сокращенно VCU, vehicle control unit), причем устройство управления транспортным средством, а также устройство управления транспортным средством и составом, предпочтительно, состоит из нескольких соединенных через шину или кабель управляющих устройств, преобразователей, датчиков, исполнительных устройств и при необходимости из дополнительных компонентов. Устройство обработки сигналов может быть также встроено в устройство для управления открыванием дверей, управляющее устройство для ускорения и/или скорости или управляющее устройство для тяги.

Устройство для управления открыванием дверей и управляющее устройство для ускорения и/или скорости, предпочтительно, являются отделенными в пространстве друг от друга устройствами. Предпочтительно, имеются как устройство для управления открыванием дверей, так и управляющее устройство для ускорения и/или скорости, так что устройством согласно изобретению могут управляться как ускорение и/или скорость, так и открывание дверей.

Устройство для управления открыванием дверей называется также устройством управления дверями. Управляющее устройство для ускорения и/или скорости называется также устройством управления ускорением, устройством управления скоростью или устройством управления ускорением-скоростью. Управляющее устройство для ускорения и/или скорости, предпочтительно, является частью устройства управления тягой состава из рельсовых транспортных средств, которое выполняет еще и дополнительные функции, такие как регистрация фактических величин (токи двигателей, входной ток, скорость вращения, напряжение на фильтре), управление процессами, прочие регулировки двигателей, регулировка аккумулированием энергии, регулировка преобразователя электрического торможения, защита от скольжения и буксования, наблюдение и диагностика. В прилагаемых пунктах формулы изобретения в этом варианте осуществления понятие «устройство для управления открыванием дверей» может быть заменено понятием «устройство управления тягой», которое также сокращенно обозначается как DCU (drive control unit).

В еще одном аспекте изобретение относится к способу определения угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, шарнирно соединенных друг с другом посредством предлагаемого в изобретении шарнира, с помощью по меньшей мере одного датчика или по меньшей мере одной датчиковой системы, причем датчик или датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями двух рельсовых транспортных средств или двух модулей рельсового транспортного средства, и причем датчик/датчики является/являются датчиком угла/датчиками угла,

причем способ характеризуется тем, что:

а) в датчике вырабатывают зависящий от угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства сигнал или в датчике при повороте рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга вырабатывают последовательность сигналов,

б) выработанный сигнал или последовательность сигналов направляют далее на устройство обработки сигналов, которое обрабатывает сигнал/сигналы и определяет угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства.

Шаги способа для наглядности сформулированы только относительно одного датчика. Однако, разумеется, могут вырабатываться и обрабатываться несколько сигналов и/или последовательностей сигналов, когда имеются несколько датчиков или датчиковых систем. Также и относительно датчиковой системы в шагах способа говорится только об одном датчике, причем каждая датчиковая система имеет несколько датчиков, которые могут вырабатывать соответственно один сигнал или последовательность сигналов. Эти соображения справедливы также и для описанных ниже способов.

Прежде всего, способ является способом для определения углового положения шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства состава из (модулей) рельсовых транспортных средств.

Относительно датчиков или датчиковых систем делается ссылка на предыдущее описание. Понятие «последовательность сигналов» уже было разъяснено ранее.

Используемое в способе и последующих способах устройство обработки сигналов уже было разъяснено ранее.

В еще одном аспекте изобретение относится к способу управления ускорением и/или скоростью по меньшей мере двух шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или по меньшей мере двух шарнирно соединенных друг с другом модулей рельсового транспортного средства с помощью по меньшей мере одного датчика или по меньшей мере одной датчиковой системы, причем датчик или датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями двух рельсовых транспортных средств или двух модулей рельсового транспортного средства, которые, предпочтительно, расположены по соседству, и причем датчик/датчики является/являются датчиком угла/датчиками угла,

причем способ характеризуется тем, что

а) в датчике вырабатывают зависящий от угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства сигнал или в датчике при повороте рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга вырабатывают последовательность сигналов,

б) выработанный сигнал или последовательность сигналов направляют далее на устройство обработки сигналов, которое обрабатывает сигнал/сигналы и определяет угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства,

в) информация об угле между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства направляют далее на управляющее устройство, которое на основании угла управляет ускорением и/или скоростью состава из рельсовых транспортных средств.

Наконец, изобретение относится также к способу управления открыванием двери по меньшей мере у двух шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или по меньшей мере двух шарнирно соединенных друг с другом модулей рельсового транспортного средства по меньшей мере с помощью по меньшей мере одного датчика или по меньшей мере одной датчиковой системы, причем датчик или датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями двух рельсовых транспортных средств или двух модулей рельсового транспортного средства, которые, предпочтительно, расположены по соседству, и причем датчик/датчики является/являются датчиком угла/датчиками угла, причем способ характеризуется тем, что

а) в датчике вырабатывают зависящий от угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства сигнал или в датчике при повороте рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга вырабатывают последовательность сигналов,

б) выработанный сигнал или последовательность сигналов направляют далее на устройство обработки сигналов, которое обрабатывает сигнал/сигналы и определяет угол между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства,

в) информация об угле между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства направляют далее на управляющее устройство, которое на основании угла управляет открыванием двери.

Этим способом может управляться открывание одной или нескольких дверей. В способе на одном из обоих рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства расположена по меньшей мере одна дверь. В случае нескольких дверей они могут быть расположенными на разных транспортных средствах/модулях транспортных средств. Дверь, предпочтительно, является поворотно-раздвижной дверью с одной или двумя створками. Поворотно-раздвижные двери часто используются в транспортных средствах для местного общественного сообщения. Обычно в закрытом состоянии они закрываются заподлицо с внешней стенкой транспортного средства. При открывании поворотно-раздвижная дверь сначала движется наружу и затем сдвигается в сторону. Однако движение в сторону может начинаться уже во время движения наружу. Это означает, что дверь, несмотря на понятие «поворотная», не должна выполнять чисто поворотное движение, однако поворотное движение может происходить. Однако на практике используется обозначение «поворотно-раздвижная дверь», так как у многих подобных дверей при открывании и закрывании выполняется поворотное движение.

Способ применим, прежде всего, к двери, которая расположена в области конца рельсового транспортного средства, к которому прицеплено второе рельсовое транспортное средство, или к двери, которая расположена в области конца модуля рельсового транспортного средства, к которому прицеплен второй модуль рельсового транспортного средства.

В предыдущих способах по меньшей мере два рельсовых транспортных средства или два модуля рельсового транспортного средства соединены посредством шарнира с датчиком, как описано выше.

Элементы состава из рельсовых транспортных средств, таких как рельсовые транспортные средства или модули рельсового транспортного средства, и датчики или датчиковые системы, уже описаны выше. Также относительно устройства обработки сигналов и управляющего устройства, которые используются в описанных ранее способах, дается ссылка на приведенное выше описание.

Сигнал датчика или сигнал датчиковой системы, предпочтительно, преобразуется в цифровой сигнал, так что он может быть дополнительно обработан в цифровой форме на следующих позициях, например, в устройстве обработки сигналов.

Ниже изобретение описывается с помощью примеров осуществления. Показано на:

Фиг 1 - два шарнирно соединенных друг с другом модуля рельсового транспортного средства,

Фиг. 2 - вырезка из фиг. 1, на которой показан шарнир между обеими модулями рельсового транспортного средства,

Фиг. 3 - подробный вид шарнира из фиг. 2,

Фиг. 4 - вид сверху шарнира между двумя модулями рельсового транспортного средства,

Фиг. 5 - увеличенная вырезка из фиг. 4, которая показывает шарнир,

Фиг. 6 - вырезка из конструкции рельсового транспортного средства с разными управляющими устройствами, и

Фиг. 7 - установка из датчика и устройства управления дверью.

На фиг. 1 показаны модуль 2 рельсового транспортного средства, представленный здесь лишь частично с конструктивными элементами кузова вагона, и модуль 3 рельсового транспортного средства, также представленный лишь частично с конструктивными элементами кузова вагона. Оба модуля 2, 3 рельсового транспортного средства соединены сильфоном 4. В модуле 3 рельсового транспортного средства вблизи сильфона 4 расположен дверной проем 5. Еще видна часть створки 25 двери, которая открыта в направлении сильфона 4. Сильфон 4 закрывает шарнир 1, который расположен в нижней области модулей 2, 3 рельсового транспортного средства. Продольная ось модуля 2 рельсового транспортного средства изображена как ось X1 в форме стрелки. Продольная ось модуля 3 рельсового транспортного средства изображена как Х-ось2 в форме стрелки. Продольные оси X1, Х2 лежат в плоскости рисунка. В положении модулей рельсового транспортного средства согласно фиг. 1 продольные оси X1 и Х2 обеих модулей рельсового транспортного средства расположены соосно, то есть на одной прямой, так что угол между осями X1 и Х2 равен нулю.

На фиг. 2 показан разрез через нижнюю часть сильфона 4 и шарнир 1. Кронштейн 6 шарнира соединен с первым модулем 2 рельсового транспортного средства, а второй кронштейн 7 шарнира соединен со вторым модулем 3 рельсового транспортного средства. Кронштейны 6, 7 шарнира соединены соответственно с кронштейнами 8, 9 на нижней тележке модулей 2, 3 рельсового транспортного средства.

Шарнир 1 на кронштейне 6 шарнира, который соединен с первым модулем 2 рельсового транспортного средства, имеет нижнюю деталь 10 подшипника. Нижняя деталь 10 подшипника поддерживает скользящую деталь 11, которая, например, изготовлена из износостойкой пластмассы. В скользящую деталь вставлена верхняя деталь 12 подшипника, которая закреплена в корпусе 14 подшипника второго кронштейна 7 шарнира. Таким образом, верхняя деталь 12 подшипника жестко соединена со вторым кронштейном 7 шарнира или со вторым модулем 3 рельсового транспортного средства, а нижняя деталь 10 подшипника и скользящая деталь 11 соединены с первым кронштейном 6 шарнира и первым модулем 2 рельсового транспортного средства.

При движении модулей 2 и 3 рельсового транспортного средства относительно друг друга верхняя деталь 12 подшипника движется вдоль скользящей детали 11. Верхняя деталь 12 подшипника имеет форму шарового сегмента, а скользящая деталь 11 выполнена комплементарно внешней поверхности детали 12 подшипника. Благодаря этому возможно движение обеих модулей 2, 3 рельсового транспортного средства относительно друг друга вокруг осей X, Y и Z, которые на фиг. 2 нарисованы в виде системы координат. На фиг. 2 направление взгляда наблюдателя проходит вдоль оси Y, которая расположена перпендикулярно поверхности листа. Нарисованная на фиг. 2 Х-ось является продольной осью модуля 3 рельсового транспортного средства, которая на фиг. 1 обозначена как ось X1. Точка пересечения осей X, Y и Z системы координат не указывает на фиг. 2 на центр шарнира, так как система координат нарисована на произвольном месте. Положение центра шарнира будет показано на фиг. 3. Выполненная в виде фиксатора вторая деталь 15 шарнира, которая имеет форму фрагмента шара, находится в верхней детали 12 подшипника и фиксирует ее в нижней детали 10 подшипника или на скользящей детали 11. Фиксатор 12 закреплен на нижней детали 10 подшипника (крепежный элемент не показан) и не является подвижным относительно нижней детали 10 подшипника, прежде всего, не поворачиваемым.

На фиг. 3 показан подробный вид шарнира 1. Шарнир закрыт крышкой 16 полости шарнира, которая находится на корпусе 14 подшипника второго кронштейна 7 шарнира. Над крышкой 16 полости шарнира расположена поворотная шайба 17 (см. также фиг. 2), которая в переходной области между обеими модулями 2 и 3 рельсового транспортного средства образует пол. На расположенном сверху корпусе 14 подшипника второго кронштейна 7 шарнира закреплена выполненная в виде балки первая деталь 18 шарнира, которая проходит поперек над корпусом 14 подшипника. На нижней стороне выполненной в виде балки первой детали 18 шарнира закреплен магнитный датчик 19, в этом случае датчик Холла. Под датчиком 19 расположен магнит 20, который закреплен на выполненной в виде фиксатора второй детали 15 шарнира. Деталь со ссылочным обозначением 26 является крепежной пластиной для крышки 16 полости шарнира, которая защищает подшипник от грязи и влаги.

При повороте модулей 2 и 3 рельсового транспортного средства вокруг Z-оси, которая на фиг. 3 изображена в виде стрелки, датчик 19 и магнит 20 поворачиваются относительно друг друга вокруг Z-оси, поскольку датчик 19 через выполненную в виде балки первую деталь 18 шарнира, корпус 14 подшипника и второй кронштейн 7 шарнира соединен со вторым модулем 3 рельсового транспортного средства, а магнит 20 через выполненную в виде фиксатора вторую деталь 15 шарнира, нижнюю деталь 10 подшипника, корпус 13 подшипника и первый кронштейн 8 подшипника соединен с первым модулем 2 рельсового транспортного средства. Датчик 19 не касается ни выполненной в виде фиксатора второй детали 15 шарнира, ни магнита 20 и, таким образом, является бесконтактным датчиком. Сигнал датчика через кабель 21 датчика направляется к устройству обработки сигналов, прежде всего, устройству управления транспортным средством (не показано). Магнит 20 имеет кругообразную геометрию, причем один полукруг образует северный полюс, а другой полукруг - южный полюс магнита.

На фиг. 3, наряду с Z-осью, штриховыми линиями также нарисованы Y-ось и Х-ось. Нарисованная Х-ось является продольной осью модуля 3 рельсового транспортного средства, которая на фиг. 1 обозначена как ось X1. В центре G шарнира Х-, Y- и Z-оси пересекаются. В этом варианте осуществления шарнира место центра шарнира получают, когда выполненную в виде фиксатора вторую деталь 15 шарнира, которая имеет форму фрагмента шара, мысленно дополняют до полного шара и определяют центр шара. Центр G шарнира может быть также расположен слегка по-другому, как он нарисован на фиг. 3 для примера и не обязательно геометрически точно. Как можно увидеть на фиг. 3, датчик 19 находится на месте центра G шарнира. Однако датчик может быть также расположен на другом месте вблизи центра G шарнира. Центр шарнира не обязательно должен находиться внутри датчика (как показано здесь), а датчик 19 в еще одном предпочтительном варианте осуществления может быть расположен так, что центр G шарнира лежит вне датчика. Однако датчик 19, предпочтительно, расположен вблизи центра G шарнира.

На фиг. 4 показан вид сверху на шарнир вдоль Z-оси. Поворотная шайба 17 изображена прозрачной, и взгляд падает на кронштейн 6 шарнира первого модуля 2 рельсового транспортного средства и кронштейн 7 шарнира второго модуля 3 рельсового транспортного средства. На концах кронштейнов 6 и 7 шарниров закреплены соответственно корпуса 13 и 14 подшипника. Между модулями 2 и 3 рельсового транспортного средства расположен сильфон (гармошка). Шарнир 1 не виден, так как он закрыт крышкой 16 полости шарнира.

На фиг. 5 показана вырезка из фиг. 4, причем взгляд снова падает вдоль Z-оси. Крышка 16 полости шарнира изображена прозрачной, так что под ней можно видеть выполненную в виде балки первую деталь 18 шарнира, которая неподвижно соединена с кронштейном 7 второго модуля 3 рельсового транспортного средства. На выполненной в виде балки первой детали 18 шарнира, как уже показано на фиг. 3, закреплен датчик 19. Под датчиком 19 на выполненной в виде фиксатора второй детали 15 шарнира расположен магнит 20, частично скрытый датчиком 19.

На фиг. 6 показана вырезка из схемы электроники легкого рельсового транспортного средства. К многофункциональной шине 30 подключены тяговые блоки 31, 32, управляющие устройства 33, 34 для управления открыванием дверей и устройства 35, 36 управления транспортным средством и составом. К многофункциональной шине 30 могут быть подключены дополнительные устройства, которые более подробно не показаны, такие как устройство энергопитания, устройство управления тормозами, система информирования пассажиров и устройства управления машиниста.

На фиг. 6 показаны разные варианты подключения датчика угла. Представленные варианты могут использоваться альтернативно или дополнительно.

Датчик 40 в первом варианте подключен напрямую к многофункциональной шине 30 через аналого-цифровой преобразователь 41 и интерфейс 42.

Во втором варианте датчик угла 50 через аналого-цифровой преобразователь 51 подключен к устройству 35 управления транспортным средством и составом, которое сокращенно обозначается как VTCU (vehicle and train control unit). В аналого-цифровой преобразователь подается аналоговый сигнал из датчика 50 в форме тока или напряжения. Соединение аналого-цифрового преобразователя 51 с устройством 35 управления транспортным средством и составом может происходить с помощью шины, например шины «Ethernet» или многофункциональной шины. От устройства 35 управления транспортным средством и составом через многофункциональную шину 30 может происходить передача сигнала к другим управляющим приборам, как, например, к управляющим устройства 33, 34 для управления открыванием дверей или описанным ниже устройства 72, 73 для управления тягой, которые управляют ускорением и/или скоростью рельсового транспортного средства. Оцифрованный сигнал по току или напряжению с помощью устройства обработки сигналов пересчитывается в угол. Одно или несколько устройств обработки сигналов могут быть расположены в разных местах, например, в устройстве 35 управления транспортным средством и составом, управляющих устройствах 33, 34 для управления открыванием дверей или устройствах 72, 73 для управления тягой. Для примера показано устройство 80 обработки сигналов, которое встроено в устройство 35 управления транспортным средством и составом. Для примера показано еще одно устройство 81 обработки сигналов, которое встроено в управляющее устройство 34 для управления открыванием дверей. Для примера показано еще одно устройство 82 обработки сигналов, которое встроено в устройство 72 для управления тягой. Могут иметься другие устройства переработки сигналов, однако они не нарисованы.

В еще одном варианте датчик угла 60 через аналого-цифровой преобразователь 61 подключен к управляющему устройству 34 для управления открыванием дверей. Этот вариант находит применение тогда, когда специально должно управляться посредством датчика 60 только открывание двери. Оцифрованный сигнал по току или напряжению датчика 60 устройством 81 обработки сигналов пересчитывается в угол. Устройство обработки сигналов может быть расположено в управляющем устройстве 34, как показано здесь, или между аналого-цифровым преобразователем 81 и управляющим устройством 34.

В еще одном варианте датчик 70 угла через аналого-цифровой преобразователь 71 подключен к устройству 72 управления тягой, сокращенно DCU (drive control unit). Оцифрованный сигнал по току или напряжению датчика 70 устройством 82 обработки сигналов пересчитывается в угол. Устройство обработки сигналов может быть расположено в устройстве 72 управления тягой или, как показано здесь, между аналого-цифровым преобразователем 11 и устройством 72 управления тягой. Устройство 72 управления тягой управляет, в частности, ускорением и/или скоростью рельсового транспортного средства и выполняет, наряду с этим, дополнительные функции, которые были названы в общей описательной части. Устройство 72 управления тягой является частью тягового блока 32, который имеет еще одно устройство 73 управления тягой, а также выпрямительные устройства 74, 75, которые соединены с тяговыми двигателями 76, 77, 78, 79. Таким же образом, как и тяговый блок 32, устроен тяговый блок 31.

Для решения задач по управлению, защите и контролю, каждое устройство 72, 73 управления тягой оснащено тремя процессорами, которые сокращенно называются MCU, DSP и FPGH. MCU берет на себя управление процессами в устройстве управления тягой и подготавливает все данные от устройства управления транспортным средством и составом для процессора сигналов DSP. Он заботится о том, чтобы выпрямитель и двигатель не перегружались. Все ошибки, которые возникают в устройстве 72 управления тягой, собираются MCU и предпринимаются необходимые меры. Процессор сигналов DSP имеет задачей обрабатывать все быстрые сигналы, а также токи, напряжения, скорости вращения и вращающие моменты. Все эти величины контролируются и проверяются на достоверность. Главной задачей DSP является управление двигателем. Третьим процессором является FPGH. При этом речь идет о программируемом логическом модуле. Он считывает все токи и напряжения и определяет из импульсов датчика скорости вращения скорость вращения и направление вращения. Наряду с названными процессорами, устройство 72 управления тягой (DCU) располагает интерфейсом к многофункциональной шине, внутренними преобразователями постоянного тока для преобразования напряжения аккумулятора во внутренние напряжения питания DCU, электрическими и оптическими модулями ввода/вывода и так называемыми реле выключения линий (Linetrip-Relais), которые в случае серьезных ошибок DCU путем размыкания главных предохранителей и предохранителей нагрузки переводят выпрямительное устройство в безопасное состояние.

На фиг. 7 показана привязка датчика 60 угла (ср. фиг. 6) к устройству 34 управления дверью. Показанный штриховой линией сигнал V1 является аналоговым сигналом, который от датчика 60 угла вводится в устройство 34 управления дверью, причем ввод происходит через один из нескольких входов ввода/вывода устройства 34 управления дверью. На показанном штриховой линией пути V2 сигнал датчика 60 угла сначала вводится в аналого-цифровой преобразователь 61 и оттуда в один из цифровых/шинных входов/выходов 82 вводится в устройство 34 управления дверью. По сравнению с путем V1 в случае V2 аналоговый сигнал преобразуется в сигнал шины и через многофункциональную шину 30 направляется к устройству 34 управления дверью. Аналоговый (V1) или цифровой (V2) сигнал от датчика 60 угла посредством устройства обработки сигналов (не показано) пересчитывается в угол, и величина угла передается программному обеспечению устройства управления дверью, которое заложено в вычислительное устройство 83. Программным обеспечением устройства управления дверью величина угла сравнивается с заранее заданным параметром, например, максимальным углом изгиба между модулями рельсового транспортного средства, и при превышении приводному двигателю М двери направляется сигнал 84. Сигналом 84 двигатель М останавливается и предотвращается открывание или дополнительное открывание двери. Таким образом, посредством сигнала 84 ограничивается ширина открывания связанной с двигателем двери. Двигатель М оснащен системой контроля за проходом и обратной сигнализацией 85 к устройству 34 управления дверью. На фиг. 7 показан принцип ограничения ширины открывания двери путем распознавания угла изгиба между модулями рельсового транспортного средства. Ширина открывания двери вычисляется в зависимости от различных параметров, например длины транспортного средства, как функция угла изгиба.

1. Шарнир (1), с помощью которого являются соединяемыми друг с другом два рельсовых транспортных средства или два модуля (2, 3) рельсового транспортного средства, имеющий датчик (19) или датчиковую систему для определения угла между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства, причем датчик (19) является датчиком угла, и

причем шарнир выполнен так, что два рельсовых транспортных средства или два модуля (2, 3) рельсового транспортного средства являются поворачиваемыми относительно друг друга вокруг направленной вертикально вверх оси (Z), которая обозначается как Z-ось, и, кроме того, два рельсовых транспортных средства или два модуля (2, 3) рельсового транспортного средства относительно друг друга:

- являются поворачиваемыми вокруг продольной оси (X1, Х2) одного из рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, которая обозначается как Х-ось,

и/или

- являются поворачиваемыми вокруг направленной поперек одного из рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства и перпендикулярно Z-оси и Х-оси оси (Y), которая обозначается как Y-ось, и

причем Х-ось и/или Y-ось пересекают Z-ось в точке, которая обозначается как центр (G) шарнира, и датчик (19) расположен в месте центра (G) шарнира или вблизи места центра (G) шарнира.

2. Шарнир по п. 1, в котором датчик угла (19) является бесконтактным датчиком угла.

3. Шарнир по п. 2, который имеет первую деталь (18) шарнира и вторую деталь (15) шарнира, которые выполнены с возможностью поворота относительно друг друга, причем датчик (19) закреплен на первой детали (18) шарнира и датчик (19) не касается второй детали (15) шарнира.

4. Шарнир по одному из пп. 2 или 3, в котором датчик (19) угла является магнитным датчиком.

5. Шарнир по п. 4, который имеет первую деталь (18) шарнира и вторую деталь (15) шарнира, которые выполнены с возможностью поворота относительно друг друга, и в котором датчик (19) закреплен на первой детали (18) шарнира, и на второй детали (15) шарнира закреплен магнит (20), так что при относительном повороте деталей (15, 18) магнит (20) поворачивается относительно датчика (19), и в датчике (19) вырабатывается сигнал, который зависит от положения магнита (20) относительно датчика и из которого является определяемым угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства.

6. Шарнир по п. 1 или 2, в котором датчик угла (19) является индуктивным датчиком.

7. Состав из рельсовых транспортных средств или их модулей, имеющий один или несколько шарниров (1) с датчиком угла (19), выполненных по пп. 1-6.

8. Устройство для управления открыванием дверей шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или шарнирно соединенных друг с другом модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, имеющее:

- один или несколько датчиков (19; 40, 50, 60, 70), или одну или несколько датчиковых систем, причем каждый датчик или каждая датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями (X1, Х2) двух рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и причем датчик/датчики является/являются датчиком/датчиками угла,

- устройство обработки сигналов (80, 81, 82), в котором является обрабатываемым сигнал датчика (19; 40, 50, 60, 70) или датчиковой системы и с помощью которого является определяемым угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсовых транспортных средств,

- управляющее устройство (34) для управления открыванием дверей, которое получает информацию об угле между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и с помощью которого на основании угла является управляемым открывание дверей.

9. Устройство для управления ускорением и/или скоростью шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или шарнирно соединенных друг с другом модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, имеющее:

- один или несколько датчиков (19; 40, 50, 60, 70), или одну или несколько датчиковых систем, причем каждый датчик или каждая датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями (X1, Х2) двух рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и причем датчик/датчики является/являются датчиком/датчиками угла,

- устройство обработки сигналов (80, 81, 82), в котором является обрабатываемым сигнал датчика (19; 40, 50, 60, 70) или датчиковой системы и с помощью которого является определяемым угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсовых транспортных средств,

- управляющее устройство (72) для управления ускорением и/или скоростью рельсового транспортного средства, на которое от устройства обработки сигналов (82) является предаваемой информация об угле между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и с помощью которого на основании угла являются регулируемыми ускорение и/или скорость.

10. Устройство для управления открыванием дверей шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или шарнирно соединенных друг с другом модулей (2, 3) рельсового транспортного средства и для управления ускорением и/или скоростью шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств или шарнирно соединенных друг с другом модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, имеющее:

- один или несколько датчиков (19; 40, 50, 60, 70), или одну или несколько датчиковых систем, причем каждый датчик или каждая датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями (X1, Х2) двух рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и причем датчик/датчики является/являются датчиком/датчиками угла,

- устройство обработки сигналов (80, 81, 82), в котором является обрабатываемым сигнал датчика (19; 40, 50, 60, 70) или датчиковой системы и с помощью которого является определяемым угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсовых транспортных средств,

- управляющее устройство (34) для управления открыванием дверей, которое получает информацию об угле между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и с помощью которого на основании угла является управляемым открывание дверей,

- управляющее устройство (72) для управления ускорением и/или скоростью рельсового транспортного средства, на которое от устройства обработки сигналов (82) является предаваемой информация об угле между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и с помощью которого на основании угла являются регулируемыми ускорение и/или скорость.

11. Устройство по одному из пп. 8-10, причем датчик/датчики или датчиковая система/датчиковые системы выполнены для непрерывного определения угла или для определения дискретных величин угла с определенной величиной шага.

12. Способ определения угла между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, шарнирно соединенных друг с другом посредством шарнира по одному из пп. 1-6, с помощью по меньшей мере одного датчика (19; 40, 50, 60, 70) или по меньшей мере одной датчиковой системы, причем датчик или датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями (X1, Х2) двух рельсовых транспортных средств или двух модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, и причем датчик/датчики является/являются датчиком угла/датчиками угла,

характеризующийся тем, что:

а) в датчике (19; 40, 50, 60, 70) вырабатывают зависящий от угла между продольными осями рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства сигнал или в датчике при повороте рельсовых транспортных средств или модулей рельсового транспортного средства относительно друг друга вырабатывают последовательность сигналов,

б) выработанный сигнал или последовательность сигналов направляют далее на устройство (80, 81, 82) обработки сигналов, которое обрабатывает сигнал/сигналы и определяет угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства.

13. Способ управления ускорением и/или скоростью по меньшей мере двух шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или по меньшей мере двух шарнирно соединенных друг с другом модулей (2, 3) рельсового транспортного средства с помощью по меньшей мере одного датчика (70) или по меньшей мере одной датчиковой системы, причем датчик или датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями (X1, Х2) двух рельсовых транспортных средств или двух модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, которые, предпочтительно, расположены по соседству, и причем датчик/датчики является/являются датчиком угла/датчиками угла,

характеризующийся тем, что:

а) в датчике (70) вырабатывают зависящий от угла между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства сигнал или в датчике (70) при повороте рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства относительно друг друга вырабатывают последовательность сигналов,

б) выработанный сигнал или последовательность сигналов направляют далее на устройство (82) обработки сигналов, которое обрабатывает сигнал/сигналы и определяет угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства,

в) информацию об угле между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства направляют далее на управляющее устройство (72), которое на основании угла управляет ускорением и/или скоростью состава из рельсовых транспортных средств.

14. Способ управления открыванием двери по меньшей мере у двух шарнирно соединенных друг с другом рельсовых транспортных средств и/или по меньшей мере двух шарнирно соединенных друг с другом модулей (2, 3) рельсового транспортного средства с помощью по меньшей мере одного датчика (60) или по меньшей мере одной датчиковой системы, причем датчик или датчиковая система выполнены для определения угла между продольными осями (X1, Х2) двух рельсовых транспортных средств или двух модулей (2, 3) рельсового транспортного средства, которые, предпочтительно, расположены по соседству, и причем датчик/датчики является/являются датчиком угла/датчиками угла,

характеризующийся тем, что:

а) в датчике (60) вырабатывают зависящий от угла между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства сигнал или в датчике (60) при повороте рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства относительно друг друга вырабатывают последовательность сигналов,

б) выработанный сигнал или последовательность сигналов направляют далее на устройство (81) обработки сигналов, которое обрабатывает сигнал/сигналы и определяет угол между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства,

в) информацию об угле между продольными осями (X1, Х2) рельсовых транспортных средств или модулей (2, 3) рельсового транспортного средства направляют далее на управляющее устройство (34), которое на основании угла управляет открыванием двери.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к сцепным устройствам для вагонов рельсового транспортного средства. Упругое соединение (1) между вагонами рельсового транспортного средства содержит концевую опору (2) или изогнутую головку (8), которая в свою очередь содержит винтовой прямой участок (5), промежуточный деформационный участок (6) и концевой соединительный участок (7).

Сцепка содержит первый элемент (33), выполненный с возможностью соединения с первым вагоном (3), и второй элемент (35), выполненный с возможностью соединения со вторым вагоном (19).

Сцепное устройство (10) содержит поверхность качения (16) для фрикционного ролика, имеющую первую часть (12) и вторую часть (14), разъемно соединяемые элементами (20, 40), например, в виде стержня и крюка.

Изобретение относится к высокомощному выравнивающему шарниру с качающейся плитой, содержащему систему одинарной пружинной цилиндрической опоры для сильно нагруженных сцепных тяг для соединения железнодорожных вагонов в многозвенные вагонные секции вагонов согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение относится к устройству для механического сцепления единиц подвижного состава, в частности трамвайных вагонов, причем единицы подвижного состава соединены в качестве нижней шарнирной сцепки через шарнирный рычаг.

Изобретение относится к устройствам шарнирной сцепки, используемым для соединения вместе смежных концов пары железнодорожных вагонов, к стопорному устройству для закрепления подшипникового узла внутри охватываемой соединительной детали.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к соединению двух шарнирно-сочлененных секций транспортного средства. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к тележкам для поддерживания смежных кузовов сочлененных вагонов, например вагонов для легкого наземного или мини-метро.

Изобретение относится к транспортным средствам многоцелевого назначения, применяемым как на рельсовом, так и пневмоходе. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройства для самоустановки колесной пары в криволинейном участке пути. .
Наверх