專利名稱:車輛存在的檢測(cè)的制作方法
車輛存在的檢測(cè)本發(fā)明涉及用于檢測(cè)行駛車輛,尤其是有軌車輛的存在的裝置和方法。具體而言,所述有軌車輛可以是輕軌車輛(例如,有軌電車)。具體而言,諸如鐵軌車輛、單軌車輛、無(wú)軌電車以及通過(guò)其他措施(例如,其他機(jī)械措施、磁措施、電子措施和/或光學(xué)措施)在軌道上引導(dǎo)的車輛的有軌車輛需要電能實(shí)現(xiàn)軌道上的推進(jìn)以及輔助系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。有軌車輛,尤其是用于公共客運(yùn)的車輛通常包括與沿軌道的線路導(dǎo)體(例如,電軌或架空線)發(fā)生機(jī)械接觸和電接觸的集電器。采用由外部軌道或線路提供的電能使車輛的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。有軌電車以及其他本地或者區(qū)域性列車通常通過(guò)市內(nèi)架空線工作。然而,尤其是在城市的有歷史的地方,不希望存在架空線。另一方面,地下或者近地導(dǎo)電軌會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)
題。 從軌道向車輛進(jìn)行感應(yīng)能量傳送,即,生成電磁場(chǎng)又受到與EMC (電磁兼容性)相關(guān)的限制的影響。一方面,電磁場(chǎng)可能與其他技術(shù)裝置發(fā)生干擾。另一方面,人和動(dòng)物不應(yīng)當(dāng)永久性地暴露于電磁場(chǎng)下。至少,必須觀察相應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)的限值??梢圆捎醚剀囕v的行進(jìn)路徑連續(xù)延伸的電導(dǎo)體裝置生成用于向車輛提供能量的電磁場(chǎng)。然而,其將在沒(méi)有車輛存在的地方生成場(chǎng)。因此,可以將所述裝置分成段,所述段可以獨(dú)立于彼此工作。具體而言,本發(fā)明涉及一種按照單獨(dú)工作的段劃分的裝置。一種優(yōu)選的將車輛周圍與所述裝置的各個(gè)段生成的電磁場(chǎng)屏蔽開的方式是只有在所述段被車輛充分覆蓋的情況下才使所述段工作。所述車輛包括用于接收電磁場(chǎng)并生成因感應(yīng)導(dǎo)致的電壓的接收器。諸如拾波線圈或線圈裝置的接收器優(yōu)選位于車輛的車身的下面,接近處于車輛下面的所述段。為了確保所述段只有在受到車輛的充分覆蓋時(shí)才工作,必須非常精確地知道車輛在軌道上的位置。具體而言,應(yīng)當(dāng)非常精確地知道車輛的一個(gè)或多個(gè)接收器的位置。可以根據(jù)有關(guān)所述車輛或者(一個(gè)或多個(gè))接收器的位置的信息使所述段通電或斷電。軌道上的車輛可以以不同的速度行駛。例如,有軌電車的最大速度處于10到30m/s的范圍內(nèi)。這意味著,位置檢測(cè)的延遲將導(dǎo)致不確定性,其可能導(dǎo)致段的通電或斷電過(guò)早或過(guò)晚。安裝在車輛上的用于檢測(cè)位置的裝置或元件都可能受到外界影響,例如,風(fēng)、塵土、溫度變化、水、冰、雪或者與撞擊物體的碰撞。此外,所述車輛位置檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可靠地在具有相當(dāng)高的電磁輻射水平的環(huán)境下工作。具體而言,這樣的電磁輻射不應(yīng)導(dǎo)致錯(cuò)誤位置檢測(cè)。此外,所述位置檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)只對(duì)由所述段提供能量的車輛敏感??梢詫⒓す馐糜跍?zhǔn)確的位置檢測(cè),因?yàn)榧す馐粫?huì)發(fā)生顯著分叉。然而,用于檢測(cè)激光束的光學(xué)裝置和激光器裝置易于受到碎片、冰、雪以及其他周圍影響的影響?,F(xiàn)有的近程式傳感器,包括基于電容技術(shù)、電感技術(shù)、霍耳效應(yīng)和超聲波技術(shù)的傳感器都快速且精確,但是無(wú)法在不同的車輛和車輛類型之間做出區(qū)分。除了安裝到應(yīng)當(dāng)由所述段提供能量的車輛上的信號(hào)源之外的任何信號(hào)源都可能觸發(fā)位置檢測(cè)。類似地,重量和金屬探測(cè)器也不會(huì)只對(duì)由所述段提供能量的車輛敏感。典型的RFID (射頻識(shí)別裝置)在局部分辨率方面,尤其是在低車輛速度下不夠精確。將檢測(cè)位于相對(duì)較寬的局部范圍內(nèi)的任何RFID標(biāo)簽。此外,所述位置檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)RFID標(biāo)簽的存在的響應(yīng)也太慢了。諸如GPS (全球定位系統(tǒng))的基于衛(wèi)星的位置檢測(cè)系統(tǒng)能夠做到相當(dāng)準(zhǔn)確,但是響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng),而且可能發(fā)生干擾位置檢測(cè)的情況。本發(fā)明的目的在于提供上文描述的類型的能夠?qū)π旭傑囕v進(jìn)行魯棒、快速、精確的車輛位置檢測(cè)的裝置和方法。優(yōu)選地,只有在由軌道一側(cè)無(wú)接觸動(dòng)力系統(tǒng)提供能量車輛處于預(yù)定位置或位置范圍內(nèi)時(shí),才應(yīng)當(dāng)生成車輛位置檢測(cè)信號(hào)。具體而言,“位置”是指沿一個(gè)或多個(gè)車輛的軌道的位置。本發(fā)明的基本思想在于采用適于沿不同方向發(fā)射輻射的電磁輻射源,但是輻射強(qiáng)度包括最大值或最小值。具體而言,所述最大或最小強(qiáng)度可以是由所述源發(fā)射的電磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的全局或局部極值。就最大值而言,最大值優(yōu)選是全局最大值,這意味著所述源不會(huì)沿任何其他方向 發(fā)射相同或更高強(qiáng)度的輻射。所述最大值優(yōu)選處于強(qiáng)度大于零的窄方向范圍內(nèi)。在這種情況下,所述的窄范圍是由具有零強(qiáng)度的方向界定的。就最小值而言,所述最小值優(yōu)選是局部最小值,這意味著還可能存在其他的強(qiáng)度甚至低于所述最小值的方向。所述最小值優(yōu)選處于一個(gè)窄的方向范圍內(nèi),所述方向所具有的強(qiáng)度小于界定了所述窄范圍的具有最大強(qiáng)度的方向。如果按照包括所述源和用于接收電磁場(chǎng)的接收器的截面測(cè)量,那么所述窄范圍的寬度優(yōu)選小于20度。所述角度優(yōu)選小于17度。如果將所述源安裝在車輛車身的下側(cè),并且所述窄范圍達(dá)到地面,那么位于地內(nèi)或者地上的接收器能夠以高位置分辨率檢測(cè)到車輛的位置。在這一例子中,上述截面是包括源和接收器的垂直面,其中,所述面沿前進(jìn)方向延伸。所述源發(fā)射電磁場(chǎng)的頻率優(yōu)選處于射頻福射的范圍內(nèi)(大約3kHz到300GHz)。所述電磁場(chǎng)的對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)范圍為大約IOOkm到1mm。特別是在射頻電磁場(chǎng)的情況下,所述源可以是天線,S卩,在施加交變電壓時(shí)發(fā)射電磁場(chǎng)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述一個(gè)或多個(gè)接收器也可以是天線。“天線”一詞不限于諸如偶極天線的單個(gè)導(dǎo)電元件。例如,該詞還包括一組偶極天線或者其他導(dǎo)電元件。優(yōu)選將所述源安裝到車輛上,而所述一個(gè)或多個(gè)接收器則相對(duì)于車輛的軌道固定。這種解決方案有助于檢測(cè)車輛在預(yù)期位置的存在。具體而言,所述位置檢測(cè)需要對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)接收器生成的信號(hào)進(jìn)行評(píng)估,并將所述評(píng)估結(jié)果或者將所述接收器生成的信號(hào)傳送至車輛位置檢測(cè)裝置。此外,可以利用所述位置檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行其他步驟,例如,對(duì)生成用于為車輛提供能量的電磁場(chǎng)的導(dǎo)體裝置的段通電或斷電。而且,如果接收器是相對(duì)于軌道固定的,那么可以更快、更可靠地執(zhí)行所有的這些步驟。但是,也可能所述源是相對(duì)于軌道固定的,并且所述車輛包括至少一個(gè)用于接收所述狹窄的最大值或最小值的接收器,從而通過(guò)車輛上的裝置執(zhí)行對(duì)接收到的最大值或最小值的檢測(cè),并將對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果傳送至相對(duì)于軌道固定的裝置。可以通過(guò)無(wú)線通信執(zhí)行這一傳送。例如,可以將檢測(cè)結(jié)果從車輛以觸發(fā)段的通帶或斷電的信號(hào)的形式傳送至軌道。采用沿對(duì)應(yīng)的方向具有最大或最小強(qiáng)度的電磁場(chǎng)具有下述優(yōu)點(diǎn)
可以采用不受天氣、塵土和碰撞物體影響的魯棒裝置執(zhí)行電磁場(chǎng),尤其是射頻波段內(nèi)的電磁場(chǎng)的生成和探測(cè)。例如,可以采用由不會(huì)顯著吸收電磁場(chǎng)的材料構(gòu)成的蓋保護(hù)天線。可以設(shè)計(jì)為使所述蓋的材料特性能夠抵御預(yù)期的影響。對(duì)接收器天線生成的信號(hào)的評(píng)估快速并且可靠??梢圆捎靡子趹?yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)執(zhí)行對(duì)電流的評(píng)估和傳送以及對(duì)接收器天線生成的電壓的評(píng)估。例如,將接收器天線的輸出電壓作為時(shí)間的函數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),如果所述電壓對(duì)應(yīng)于所述最大或最小強(qiáng)度,那么判斷車輛抵達(dá)了預(yù)期位置??梢灶A(yù)先確定對(duì)應(yīng)的電壓值或者所述的作為時(shí)間的函數(shù)的電壓或者對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練,從而能夠可靠地檢測(cè)到接收器接收到的最大或最小強(qiáng)度。例如,假定采取有軌電車的典型車輛速度,并且假定所述有軌電車在通電時(shí)將完全覆蓋所述段,那么位置判定的位置誤差將小于100mm。此外,應(yīng)當(dāng)在50ms內(nèi)執(zhí)行所述位置判定系統(tǒng)對(duì)接收器生成的信號(hào)的評(píng)估以及所述評(píng)估結(jié)果向控制所述段的通帶和斷電的裝置的傳輸??梢圆捎盟錾漕l場(chǎng)的最大值或最小值檢測(cè)滿足這些要求。 此外,在采用對(duì)特定頻率范圍敏感的天線和探測(cè)器時(shí),處于其他頻率上的電磁輻射不影響位置檢測(cè)系統(tǒng)。此外,可以采用射頻輻射傳送編碼信號(hào),從而將所述源發(fā)射的編碼信號(hào)識(shí)別為車輛位置檢測(cè)信號(hào),但是任何其他電磁波都不會(huì)觸發(fā)車輛位置檢測(cè),在下文中將對(duì)此予以詳細(xì)說(shuō)明。頻率處于IOMHz以上的射頻波尤其適用于精確的位置檢測(cè)的目的,因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)短。此外,射頻波可以通過(guò)調(diào)制具有高傳輸速率的載波而承載數(shù)據(jù)。換言之?dāng)?shù)據(jù)傳輸?shù)膸拰?。其允許對(duì)加密或編碼信息進(jìn)行傳輸,與此同時(shí)不會(huì)對(duì)接收器中的場(chǎng)強(qiáng)的快速檢測(cè)以及對(duì)加密或編碼信息的快速識(shí)別造成負(fù)面影響。例如,可以將發(fā)射天線連接至用于控制所述發(fā)射天線的操作的控制裝置,其中,對(duì)所述發(fā)射天線發(fā)射的電磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制,使之?dāng)y帶預(yù)定信息(加密或編碼信息),并且其中,只有在所述至少一個(gè)接收天線在接收到所述最大或最小強(qiáng)度的同時(shí)接收到預(yù)定信息的情況 下,所述檢測(cè)器裝置才檢測(cè)到車輛的存在。所述預(yù)定信息可以是數(shù)字信息,也可以是其他類型的信息。發(fā)射天線的一個(gè)例子是喇叭形天線,例如,其發(fā)射處于20到30GHz的范圍內(nèi)的射頻波。下文將描述例子。這樣的喇叭形天線能夠以處于IMHz的范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)。其他的適于本發(fā)明的發(fā)射天線的例子為偶極子天線和環(huán)形天線。這些類型的天線通常發(fā)射具有瓣形(lobe-shaped)發(fā)射特征的電磁輻射(其強(qiáng)度是三維空間內(nèi)的發(fā)射方向的函數(shù)),其中,兩個(gè)瓣的對(duì)稱軸相互對(duì)準(zhǔn),并且指向相反的方向。因此,能夠在垂直于所述對(duì)稱軸的方向觀察到所發(fā)射的電磁場(chǎng)的最小強(qiáng)度。如果車輛經(jīng)過(guò)所要檢測(cè)的位置,那么這些最小值方向之一的取向優(yōu)選朝向接收器。偶極子天線是一種包括在工作時(shí)具有兩個(gè)相反的極的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的天線。環(huán)形天線是包括至少一個(gè)導(dǎo)體環(huán)的天線,即,所述天線的導(dǎo)體圍繞形成所述環(huán)的內(nèi)側(cè)區(qū)域的區(qū)域延伸。在下文中將描述包括這樣的發(fā)射天線,并且還包括接收器的裝置的例子。具體而言,用于檢測(cè)行駛車輛的存在的本發(fā)明的裝置可以包括-適于在一定發(fā)射方向范圍內(nèi)發(fā)射電磁場(chǎng)的發(fā)射天線,其中,所述發(fā)射天線將安裝在所述車輛上,
-用于接收所述電磁場(chǎng)的至少一個(gè)接收天線,其中,所述接收天線將安裝在車輛的軌道上,-檢測(cè)器裝置,其連接至所述接收天線,并且適于依據(jù)所述接收天線接收到的電磁場(chǎng)的接收?qǐng)鰪?qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào),其中,所述發(fā)射天線發(fā)射的電磁場(chǎng)的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)度是發(fā)射方向的函數(shù),其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最大強(qiáng)度和最小強(qiáng)度,并且其中,所述檢測(cè)器裝置適于在所述接收天線接收到所述發(fā)射天線發(fā)射的電磁場(chǎng)的最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度的情況下檢測(cè)到車輛的存在。因此,如果發(fā)射天線的預(yù)定發(fā)射方向打在了接收器的輻射敏感接收區(qū)上,那么將檢測(cè)到車輛的存在。“發(fā)射方向的函數(shù)”這一短語(yǔ)是指所發(fā)射的場(chǎng)強(qiáng)可以根據(jù)所發(fā)射的電磁場(chǎng)的發(fā)射方向而變化。
可以將所述檢測(cè)器裝置通過(guò)電連接連接至所述接收天線。例如,所述檢測(cè)器裝置可以連續(xù)或者重復(fù)地檢測(cè)所述接收天線因入射電磁輻射而生成的電壓。此外,所述檢測(cè)器裝置可以任選包括適于提取采用電磁場(chǎng)從所述發(fā)射天線傳送至所述接收天線的數(shù)據(jù)的單元,倘若這樣的數(shù)據(jù)根本就是被傳送過(guò)去的話。例如,所述檢測(cè)器裝置可以包括用于對(duì)接收天線接收到的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的單元。比較單元可以對(duì)解碼信號(hào)進(jìn)行比較,或者可以直接將編碼信號(hào)與預(yù)期的信號(hào)或代碼進(jìn)行比較,如果所述解碼信號(hào)或者編碼信號(hào)對(duì)應(yīng)于預(yù)期的信號(hào)或代碼,那么可以判定所述信號(hào)是預(yù)期的車輛或預(yù)期類型的車輛發(fā)射的。因而,這樣的檢測(cè)器裝置能夠識(shí)別出所述電磁場(chǎng)是由預(yù)定類型的車輛或者特定車輛的發(fā)射天線發(fā)射的,例如,只有在所述檢測(cè)器裝置判斷接收到的電磁場(chǎng)是由預(yù)定類型的車輛或者特定車輛發(fā)射的才輸出起動(dòng)信號(hào)。所述起動(dòng)信號(hào)可以由另一裝置接收,該裝置在接收到所述起動(dòng)信號(hào)時(shí)將使上文描述的類型的段通電或斷電。所述的另一裝置可以對(duì)將電源線連接至所述段的逆變器或開關(guān)進(jìn)行控制,所述段在通電時(shí)將生成電磁場(chǎng)。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例,在車輛的軌道上沿車輛的行進(jìn)方向一個(gè)接一個(gè)地布置至少三個(gè)接收天線,其中,將所述檢測(cè)器裝置連接到每一接收天線,其中,所述檢測(cè)器裝置適于評(píng)估每一接收天線接收的接收?qǐng)鰪?qiáng)度,并且其中,所述檢測(cè)器裝置適于由所述至少三個(gè)接收天線接收到的場(chǎng)強(qiáng)確定取決于沿所述軌道的位置的有關(guān)接收?qǐng)鰪?qiáng)度的信息。對(duì)所述多個(gè)接收天線中的每者接收的接收?qǐng)鰪?qiáng)度的評(píng)估提高了車輛位置檢測(cè)的可靠性和/或精確度。具體而言,如果處于另兩個(gè)接收天線之間的中間位置的接收天線接收的強(qiáng)度大于相鄰的兩個(gè)天線的接收到的強(qiáng)度,那么可靠地檢測(cè)到了最大強(qiáng)度。然而,在檢測(cè)最低強(qiáng)度的情況下包括至少三個(gè)接收天線的裝置尤為有用。在這種情況下,如果所述至少三個(gè)接收天線中的第一個(gè)接收天線和所述至少三個(gè)接收天線中的第三個(gè)接收到了比所述至少三個(gè)接收天線中的處于所述第一個(gè)接收天線和第三個(gè)接收天線之間的第二個(gè)接收天線更大的場(chǎng)強(qiáng),那么檢測(cè)器裝置判斷正在經(jīng)過(guò)軌道上的預(yù)期位置。此外,提出了一種檢測(cè)車輛的存在的方法,其中-對(duì)安裝到車輛上的發(fā)射天線進(jìn)行控制,從而在發(fā)射方向的范圍內(nèi)發(fā)射電磁場(chǎng),其中,所發(fā)射的電磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是發(fā)射方向的函數(shù),并且其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最大強(qiáng)度和最小強(qiáng)度,
-當(dāng)車輛在軌道的預(yù)定區(qū)域內(nèi)行進(jìn),因而所發(fā)射的電磁場(chǎng)入射到了接收天線上時(shí),采用安裝在車輛的軌道上的至少一個(gè)接收天線對(duì)接收電磁場(chǎng)進(jìn)行接收,-采用連接至所述接收天線的檢測(cè)器裝置根據(jù)接收天線接收到的場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)車輛的存在,其中,如果接收天線接收到發(fā)射電磁場(chǎng)的最大或最小強(qiáng)度,那么所述檢測(cè)器裝置將檢測(cè)到車輛的存在。所述方法的實(shí)施例的特征對(duì)應(yīng)于本說(shuō)明書中描述的裝置的實(shí)施例。在專利的權(quán)利要求中定義了所述方法的一些實(shí)施例。一般而言,位置檢測(cè)相當(dāng)于對(duì)行駛車輛在預(yù)期的位置存在的檢測(cè)。所述的預(yù)期位置對(duì)應(yīng)于上文描述的情況,其中,所述的預(yù)定發(fā)射方向朝向接收天線的輻射敏感接收區(qū)。如上所述,在一定的發(fā)射方向范圍內(nèi)發(fā)射所述發(fā)射電磁場(chǎng),其中,所述電磁場(chǎng)的 場(chǎng)強(qiáng)是發(fā)射方向的函數(shù),并且其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最大強(qiáng)度和最小強(qiáng)度。這一發(fā)射方向優(yōu)選是指車輛的而不是指軌道的。優(yōu)選通過(guò)某種方式設(shè)定發(fā)射天線的位置和取向,從而在車輛的發(fā)射天線(進(jìn)而在車輛的存在區(qū)分的部分)處于預(yù)定的預(yù)期位置時(shí)使最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度入射到接收天線上。具體而言,所述車輛可以通過(guò)這樣一種方式經(jīng)過(guò)接收天線的位置,即,使所述預(yù)定方向與接收天線的中線或另一區(qū)分方向(distinguished direction)對(duì)準(zhǔn)。例如,所述中心線或者其他區(qū)分方向可以是所述接收天線的具有最高靈敏度的方向。在任何情況下,所述檢測(cè)器裝置和所述至少一個(gè)接收天線的結(jié)合都適于檢測(cè)接收天線是否接收到了最大強(qiáng)度或者最小強(qiáng)度。這種情況是所要檢測(cè)的預(yù)期情況或預(yù)期狀態(tài),即,檢測(cè)器裝置可以輸出指示車輛存在的信號(hào)。在所有其他情況或狀態(tài)下,檢測(cè)器裝置都不會(huì)檢測(cè)到所述存在。將所述至少一個(gè)接收天線安裝在車輛的軌道上?!败壍馈币辉~包括在車輛行駛時(shí)保持靜止的所有部分和材料。例如,可以將接收天線安裝到鐵道的鐵軌構(gòu)造(例如,鐵軌的枕木)上,或者可以將其掩埋到地里(例如,嵌入到軌道的混凝土材料內(nèi))。因此,“相對(duì)于車輛的軌道固定”是“安裝到軌道上”的同意短語(yǔ)。具體而言,本發(fā)明涉及從沿軌道布置的電導(dǎo)體裝置向在軌道上行進(jìn)的車輛傳遞能量的系統(tǒng),這一傳遞是在車輛和所述導(dǎo)體裝置之間不存在電接觸的情況下進(jìn)行的。所述導(dǎo)體裝置承載生成相應(yīng)的電磁場(chǎng)的交變電流,所述電磁場(chǎng)用于向車輛傳遞能量。例如,所述導(dǎo)體裝置位于所述軌道內(nèi)和/或所述軌道下面,例如,處于車輛行進(jìn)的地面下。然而,本發(fā)明還包括所述導(dǎo)體裝置的至少一部分處于軌道的側(cè)向(sideways)的情況,例如,在所述軌道處于鄉(xiāng)村或隧道內(nèi)時(shí)。流經(jīng)所述導(dǎo)體裝置的交變電流的頻率可以處于5-100kHz的范圍內(nèi),尤其處于10-30kHz的范圍內(nèi),例如,優(yōu)選為20kHz左右。所述導(dǎo)體裝置包括多個(gè)連續(xù)的段,其中,每一段沿車輛的行進(jìn)路徑的不同部分延伸。所述連續(xù)的段中的每者包括至少一條用于傳輸所述交變電流的相的相線,以生成交變電磁場(chǎng)。將相鄰的連續(xù)段的用于傳輸所述交變電流的同一相的相線相互串聯(lián)。這樣的串聯(lián)連接減少了使所述段工作所需的電部件或電子部件的數(shù)量。具體而言,減少了逆變器和電纜的數(shù)量。例如,有三個(gè)交變電流相,相應(yīng)地,每一段內(nèi)有三條相線。通常,流過(guò)不同相線的電流的相移可以是120度。然而,本發(fā)明也涵蓋具有一個(gè)或兩個(gè)相,或者具有三個(gè)以上的相的
>J-U裝直。此外,所述裝置還包括用于向所述段提供電能的電源。所述電源線可以是直流(DC)或者交流(AC)電源線。就AC電源線而言,要將所述交變電流轉(zhuǎn)換成所述導(dǎo)體裝置的預(yù)期交變電流。就DC電源線而言,要對(duì)所述直流進(jìn)行逆變,即,需要逆變器將所述電源線傳輸?shù)闹绷鬓D(zhuǎn)換成所述導(dǎo)體裝置的交變電流。將所述轉(zhuǎn)換器或逆變器連接至處于兩個(gè)相鄰的連續(xù)段之間的每一接口,由此使電源線與所述相鄰的連續(xù)段的相線連接。在下文中,采用“開關(guān)裝置”作為所述轉(zhuǎn)換器、逆變器和其他開關(guān)裝置的通用表達(dá)。此外,連接所述電源線和所述相線的開關(guān)裝置可以通過(guò)某種方式工作,從而使所述導(dǎo)體裝置的預(yù)期區(qū)段(包括一個(gè)或者不只一個(gè)所述連續(xù)區(qū)段)工作(產(chǎn)生磁場(chǎng)),而其他區(qū)段不工作(不生成電磁場(chǎng))。如果只有當(dāng)車輛在行進(jìn)路徑的相應(yīng)區(qū)域內(nèi)行駛時(shí)段才工作,那·么能夠節(jié)省能量,而且能夠容易地滿足EMC要求。換言之,本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的原理在于,優(yōu)選在必要的地方,在必要的時(shí)間局部生成交變電流。例如,沿行進(jìn)路徑的段的長(zhǎng)度比車輛沿行進(jìn)方向的長(zhǎng)度短,而且只有在車輛已經(jīng)占據(jù)了所述段的延伸所沿著的行進(jìn)路徑的相應(yīng)區(qū)域的情況下,所述段才工作。就鐵路車輛而言,“占據(jù)”是指車輛在所述段的延伸所沿著的鐵軌上行駛。優(yōu)選地,只有在所述車輛完全占據(jù)行進(jìn)路徑的相應(yīng)區(qū)域的情況下,所述段才工作。例如,鐵路車輛比所述段長(zhǎng)(沿行進(jìn)方向),因而如果從所述段的中心來(lái)看,行駛的車輛的前端和末端都驅(qū)動(dòng)于所述段的限制之夕卜。因此,可以在車輛的用于接收傳送的能量的接收裝置進(jìn)入所述段的延伸所沿著的行進(jìn)路徑的區(qū)域內(nèi)時(shí)之前使所述段開啟(即,通過(guò)所述段的交變電流開始流動(dòng))。就DC電源線而言,采用逆變器作為開關(guān)裝置。典型地,所述逆變器包括兩個(gè)相互串聯(lián)的用于所述導(dǎo)體裝置中的交變電流的每一相的電可控半導(dǎo)體開關(guān)(絕緣柵雙極晶體管)。所述逆變器通過(guò)對(duì)開關(guān)進(jìn)行重復(fù)的開關(guān)操作生成交變電流。這一逆變器的制造和操作技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中是公知的。將參考附圖
描述本發(fā)明的例子和其他實(shí)施例,附圖示出了 圖I示意性地示出了在軌道上進(jìn)行的鐵路車輛,其中,所述軌道設(shè)有用于向車輛傳送電磁場(chǎng)能量的導(dǎo)體裝置,圖2鐵路車輛的截面圖和鐵路車輛的軌道的部分,其中,所述截面圖的平面是垂直面,其中,行進(jìn)方向垂直于所述平面,圖3喇叭形天線的發(fā)射特征,圖4將與發(fā)射電磁場(chǎng)一起傳送至接收天線的編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀的例子,圖5具有朝下的發(fā)射天線的鐵路車輛的部分的側(cè)視圖,其中,示意性地示出了相對(duì)于軌道固定安裝的接收天線,圖6與圖5所示的側(cè)視圖類似的側(cè)視圖,其中,將沿行進(jìn)方向一個(gè)接一個(gè)地排布的三個(gè)接收天線的裝置固定安裝到車輛的軌道上。圖I示出了鐵路車輛162,例如,有軌電車。車輛162包括兩個(gè)位于車輛的車頂上的蓄能器163a、163b。例如,蓄能器163可以是常規(guī)的電池和/或電容器。用于接收電磁場(chǎng),并通過(guò)感應(yīng)將所述場(chǎng)轉(zhuǎn)化成電能的拾波器161位于車輛162的底部。圖I的示意圖內(nèi)的行進(jìn)方向是從左向右或者從右向左。
如車輛162的下面所示,導(dǎo)體裝置沿車輛162的軌道延伸。所述導(dǎo)體裝置包括一系列連續(xù)的段157。圖I示出了六個(gè)連續(xù)的段157a-157f。在兩個(gè)相鄰的連續(xù)段(例如,段157b、157c或者段157d、157e是相鄰的連續(xù)段)之間的每一接口處,將逆變器152連接至所述兩個(gè)相鄰的連續(xù)段中的每者的相線。圖I示出了五個(gè)逆變器152a_152e。所述相線位于相應(yīng)的逆變器152的交流側(cè)。在直流側(cè),將每一逆變器152連接至DC電源,所述電源包括兩條處于不同電勢(shì)上的電源線141a、141b。由中央DC電源151向所述DC電源線饋電。盡管這里描述的具體實(shí)施例包括DC電源,但是作為替代也可以采用AC電源。在這種情況下,通過(guò)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換器或者通過(guò)開關(guān)裝置代替逆變器。此外,控制信號(hào)線158也沿車輛162的軌道延伸。每一逆變器152包括連接至所述控制信號(hào)線158的控制信號(hào)節(jié)點(diǎn)。例如,所述控制信號(hào)線158可以是數(shù)據(jù)總線,每一逆變器152可以包括對(duì)應(yīng)的總線控制器,其用于通過(guò)數(shù)據(jù)總線接收消息,以及任選地通過(guò)數(shù)據(jù)總線向其他裝置發(fā)送消息??梢詾槊恳荒孀兤?52分配單獨(dú)的地址,這樣總線控制器就能夠識(shí)、別出包括所述地址的數(shù)據(jù)包,并且可以采用所述包的內(nèi)容按照與其他逆變器152的操作相協(xié)調(diào)的方式控制相應(yīng)逆變器的操作。作為例子,接收天線(其可以位于逆變器152d的位置,即,位于段157d和157e之間的接口處)可以檢測(cè)到,車輛162的發(fā)射天線已經(jīng)抵達(dá)了預(yù)期位置(例如,處于段157d和157e之間的接口處的位置)的垂直上方位置。因此,逆變器152d和152c通過(guò)某種方式工作,從而使段157d通電,因此生成電磁場(chǎng)。但是,圖I所示的導(dǎo)體裝置只是一個(gè)例子?;蛘?,可以不使所述的連續(xù)段直接相互連接。在這種情況下,可以通過(guò)單個(gè)逆變器將每一段連接至電源線。根據(jù)另一代替方案,所述電源線可以不是直流線,其可以是交流線。圖2所示的鐵路車輛62包括安裝到鐵路車輛62的下面的發(fā)射天線3。發(fā)射天線3發(fā)射的電磁場(chǎng)的取向沿豎直方向朝下。這意味著所述豎直發(fā)射方向包括發(fā)射電磁場(chǎng)的最大強(qiáng)度或者最小強(qiáng)度。如果行進(jìn)的車輛62抵達(dá)了所述豎直方向與相對(duì)于軌道固定安裝的接收天線5的豎直方向相吻合的沿軌道的位置,那么能夠通過(guò)評(píng)估接收天線5生成的信號(hào)檢測(cè)到所述最大或最小強(qiáng)度。然而,使所述最大值方向或者最小值方向處于豎直方向內(nèi)不是強(qiáng)制性的。例如,所述最大值方向或者最小值方向可以相對(duì)于豎直方向產(chǎn)生一定角度的傾斜,所述角度處于0到20度之間的范圍內(nèi)。在這種情況下,還優(yōu)選使所述接收天線相對(duì)于最高靈敏度的方向發(fā)生傾斜。一般而言,使所述發(fā)射天線和接收天線通過(guò)某種方式發(fā)生傾斜,從而使接收天線在車輛處于對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置時(shí)接收到最大或者最小強(qiáng)度。因此,所述最小或最大強(qiáng)度的檢測(cè)可以使能夠生成由車輛的拾波器接收的電磁場(chǎng)的段通電或斷電。優(yōu)選地,通過(guò)只有在車輛完全覆蓋了段時(shí),才使所述段通電的方式來(lái)選擇所述預(yù)定位置。為了實(shí)現(xiàn)這一目的,所述軌道包括至少兩個(gè)具有不同的預(yù)定位置的接收天線。選擇第一預(yù)定位置,從而在車輛抵達(dá)所述預(yù)定位置時(shí)對(duì)所述段通電,選擇第二預(yù)定位置,從而在車輛抵達(dá)所述第二預(yù)定位置時(shí)對(duì)所述段斷電。如果所述段足夠短(沿行進(jìn)方向),從而使車輛總是覆蓋至少三個(gè)連續(xù)段,那么由接收天線接收到的最大或最小強(qiáng)度的檢測(cè)能夠觸發(fā)一個(gè)段的通電,并且能夠同時(shí)觸發(fā)另一個(gè)段的斷電。例如,如果圖I所示的車輛162向右行駛,那么一旦車輛162的前端抵達(dá)了逆變器152d,就使段157d接通(或者通電)。同時(shí),可以采用與觸發(fā)段157d的通電的同一觸發(fā)信號(hào)關(guān)閉段157b。圖3示出了發(fā)射天線的發(fā)射特征。將這一發(fā)射特征設(shè)計(jì)為沿Y方向生成最大強(qiáng)度。圖3的圖示出了四個(gè)瓣11、12、13、14。所述發(fā)射特征還包括另外兩個(gè)具有沿Z方向的取向的瓣,在圖3中沒(méi)有示出,因?yàn)閆方向垂直于圖3的圖像平面。更準(zhǔn)確地說(shuō),圖3示出了四個(gè)瓣11、12、13和14的截面。每一瓣相對(duì)于對(duì)稱方向旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。就瓣11而言,這一對(duì)稱方向?yàn)閅方向。其他瓣中有一個(gè),即瓣14也相對(duì)于Y方向旋轉(zhuǎn)對(duì)稱,但是其指向與瓣11的方向相反。所述輻射的起始點(diǎn)是X軸、Y軸以及Z軸的割點(diǎn),圖3未示出。具體方向內(nèi)的強(qiáng)度與從所述割點(diǎn)到與所述瓣的輪廓的交點(diǎn)的連線的長(zhǎng)度成正比。因此,從所述割點(diǎn)沿Y方向向右的連線對(duì)應(yīng)于具有圖3所示的發(fā)射特征的電磁場(chǎng)的最大強(qiáng)度。
圖4示出了具有12位21-32的數(shù)據(jù)幀。如圖4所示,每一位可以具有值“0”或“I”。然而,所述位21-32中的一些的值可以是預(yù)定的并且是固定的,因而能夠?qū)?shù)據(jù)幀進(jìn)行識(shí)別。從左開始向右,第一個(gè)具有值“I”的位21是所述數(shù)據(jù)幀的四個(gè)起始位21、22、23、24中的一個(gè)。所述四個(gè)起始位21-24的值是固定的。第二個(gè)起始位22的值為“O”。第三個(gè)起始位23的值為“1”,第四個(gè)起始位24的值為“O”。第五個(gè)位25是第一個(gè)數(shù)據(jù)位。根據(jù)所要傳送的數(shù)據(jù),這一位25可以具有值“0”或“I”。第六個(gè)位26具有固定值“I”。其作用在于將第一個(gè)數(shù)據(jù)位25與作為第七位的第二個(gè)數(shù)據(jù)位27分離開。根據(jù)所要傳送的消息,第二個(gè)數(shù)據(jù)位26可以具有值“0”或“I”。第二個(gè)數(shù)據(jù)位26之后跟隨著另一位28,其將第二個(gè)數(shù)據(jù)位27與第三個(gè)數(shù)據(jù)位29分離開。所述第三個(gè)數(shù)據(jù)位29還是可以具有值“0”或“I”。這一第三個(gè)數(shù)據(jù)位29的后面跟隨著另一具有固定值“I”的位30。接下來(lái)跟隨的位31是校驗(yàn)位,這意味著,其可以根據(jù)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位25、27、29的值的三位信息的奇偶性而具有值“0”或“I”。因而,可以采用所述校驗(yàn)位檢測(cè)到所述三位消息中的不一致性。最后一位32是具有固定值“I”的停止位??梢栽诎l(fā)射天線發(fā)射的射頻載波上容易地調(diào)制這樣的采用十二位數(shù)據(jù)幀的三位消息。優(yōu)選地,可以通過(guò)發(fā)射天線持久性地發(fā)射另一編碼信號(hào)的數(shù)據(jù)幀,這意味著將連續(xù)不斷地重復(fù)所述編碼信號(hào)。就圖4所示的數(shù)據(jù)幀而言,一旦完成了數(shù)據(jù)幀的發(fā)射就再次發(fā)射相同的數(shù)據(jù)幀。但是,所述調(diào)制方法未必是使所發(fā)射的電磁場(chǎng)的具體時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于單個(gè)數(shù)據(jù)幀的調(diào)制。然而,連接至接收天線的檢測(cè)裝置能夠?qū)邮招盘?hào)解碼或解密,從而能夠恢復(fù)所發(fā)射的數(shù)據(jù)幀或其他編碼信號(hào)。對(duì)載波的調(diào)制是數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)領(lǐng)域已知的,因此這里不再對(duì)其詳細(xì)描述??梢圆捎镁哂?4GHz的頻率的載波以IMHz的頻率傳輸圖4所示的十二位數(shù)據(jù)幀。因此,能夠僅在36 ii s內(nèi)就接收到這樣的十二位幀。因此,有可能檢測(cè)到接收天線接收到的最大或最小強(qiáng)度,并在36 y s加上相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理時(shí)間內(nèi)判斷預(yù)期的車輛或者預(yù)期類型的車輛是否發(fā)射了所述最大或最小強(qiáng)度。只有在接收到的最大或最小強(qiáng)度是由這樣的預(yù)期車輛或預(yù)期類型的車輛發(fā)射出的時(shí)候,才生成觸發(fā)段的通電或斷電的識(shí)別信號(hào)。圖5示出了車輛72的前端部分。示出了固定到車輛72的下面的發(fā)射天線的發(fā)射特征。與圖3所示的發(fā)射特征類似,圖5所示的發(fā)射特征包括多個(gè)瓣81、82、83。瓣81具有沿豎直方向取向指向下方的對(duì)稱方向。通過(guò)Y形符號(hào)示意性地示出的相對(duì)于車輛72的軌道固定的接收天線73對(duì)取向處于從上向下延伸的方向內(nèi)但未必豎直的接收電磁場(chǎng)敏感。在圖5所示的情況下,對(duì)應(yīng)于瓣81的最大強(qiáng)度的電磁場(chǎng)最大強(qiáng)度入射到接收天線73上。因此,連接至接收天線73的檢測(cè)裝置91接收到對(duì)應(yīng)于接收到的最大強(qiáng)度的最高電壓,通過(guò)(例如)與被所述最高電壓超過(guò)的預(yù)定閾值進(jìn)行比較而檢測(cè)到所述最高電壓,并將識(shí)別信號(hào)輸出至連接至檢測(cè)裝置91的控制裝置93。所述控制裝置93可以是逆變器或者其他開關(guān)裝置的控制裝置,例如,其可以是圖I所示的逆變器152之一的控制裝置。因此,所述識(shí)別信號(hào)可以觸發(fā)用于將能量傳送至車輛72的段的通電或斷電。對(duì)于(例如)喇叭形天線而言,在由兩條發(fā)散的直線和兩個(gè)箭頭指示的小的方向范圍內(nèi)發(fā)射圖5所示的瓣81,瓣81的窄范圍可以具有小于20度的角度,例如,具有70度的角度(兩條發(fā)散的直線之間的角度)。圖6示出了與圖5類似的圖。但是,處于車輛72的下側(cè)的發(fā)射天線的發(fā)射特征與圖5相比不同。所述發(fā)射特征包括兩個(gè)對(duì)稱軸的取向處于水平方向內(nèi)的瓣101和103。如處于所述發(fā)射特征的底部的兩條發(fā)散的直線所示,在由從上向下延伸的發(fā)射方向構(gòu)成的一個(gè)非常小的范圍內(nèi)向下發(fā)射最小強(qiáng)度??梢远x接收天線裝置51、52、53接收的強(qiáng)度的閾值,從而使處于所述窄方向范圍內(nèi)的強(qiáng)度小于所述閾值。在實(shí)踐當(dāng)中,可以預(yù)定電壓閾值,以替代強(qiáng)度閾值。如果所述三個(gè)接收天線的中間的一個(gè)52因入射電磁場(chǎng)生成的電壓低于預(yù)定電壓閾值,并且如果所述兩個(gè)相鄰的接收天線51和53生成的電壓高于同一預(yù)定閾值或者高于另一個(gè)更高的預(yù)定閾值,那么檢測(cè)到最小強(qiáng)度的接收,因而可以生成對(duì)應(yīng)的識(shí)別信號(hào)。將接收天線51、52、53連接至執(zhí)行最小強(qiáng)度檢測(cè)的檢測(cè)裝置111。將檢測(cè)裝置111連接至識(shí)別裝置,在檢測(cè)到最小值的情況下其將所述最小檢測(cè)信號(hào)輸出至所述識(shí)別裝置?;蛘?,檢測(cè)裝置111可以只檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,并且可以(例如)將對(duì)應(yīng)的電壓輸出至所述識(shí)別裝置93。可以不采取單個(gè)檢測(cè)裝置111,而是將每一接收天線51、52、53連接至單獨(dú)的檢測(cè)裝置。與圖5所示的裝置相比,圖6所示的這種裝置使得位置檢測(cè)的位置分辨率得到了提高。例如,可以將所述偶極天線或波瓣天線作為發(fā)射天線。例如,可以使這一天線以40. 68MHz的載波頻率工作,該頻率是用于無(wú)許可證的工業(yè)、科學(xué)或醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的頻率。例如,可以采用所述載頻以IMHz的數(shù)據(jù)速率傳送圖4所示的三位消息。如果圖6所示的非常窄的發(fā)射方向范圍處于I到3度的范圍內(nèi),優(yōu)選為2度,那么能夠?qū)崿F(xiàn)7MHz的位置檢測(cè)的位置分辨率。例如,用于接收所述十二位數(shù)據(jù)幀的時(shí)間可以與上文所述相同,即36 u S0可以將用于檢測(cè)最小強(qiáng)度的接收的三個(gè)或更多接收天線實(shí)現(xiàn)為承載于單個(gè)載體材料上的天線結(jié)構(gòu),例如,所述單個(gè)載體材料可以是用于承載電路或電子電路的電路板。使所述多個(gè)接收天線沿行進(jìn)方向一個(gè)接一個(gè)地布置。可以將所述接收天線的裝置描述為天線 的序列或鏈,其中,所述序列或鏈的第一個(gè)元件和最后一個(gè)元件只有一個(gè)相鄰天線,而所有的中間的天線都具有兩個(gè)相鄰的天線。因此,可以采用每一中間的天線檢測(cè)最小強(qiáng)度,可以采用所述序列或鏈中的相鄰天線或其他接收天線證實(shí)所述中間天線接收到的信號(hào)強(qiáng)度明顯小于所述相鄰天線或其他天線接收到的信號(hào)強(qiáng)度??梢詫⑸衔乃龅牟捎靡粋€(gè)閾值或兩個(gè)閾值的門限判據(jù)應(yīng)用到所述序列或鏈中的三個(gè)以上的接收天線上。但是,作為該過(guò)程的替代,也可以采用驗(yàn)證相鄰天線接收到的強(qiáng)度明顯更高的過(guò)程。例如,可以確定中間天線接收到的場(chǎng)強(qiáng)和相鄰天線接收到的場(chǎng)強(qiáng)之間的差,并使之與所述差的閾值進(jìn)行比較。如果所述差大于所述差值閾值,那么可以證實(shí)最小強(qiáng)度的檢測(cè)。可以保護(hù)所有的天線、即發(fā)射天線和接收天線不受障礙物的影響,因?yàn)殡姶挪軌蛉菀椎卮┻^(guò)可以用作天線的覆蓋材料 的非吸收材料。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)移動(dòng)車輛(62,72,162)的存在的裝置,所述裝置包括 -適于在一定的發(fā)射方向范圍內(nèi)發(fā)射電磁場(chǎng)的發(fā)射天線(3),其中,所述發(fā)射天線(3)將安裝在所述車輛(62,72,162)上, -用于接收所述電磁場(chǎng)的至少一個(gè)接收天線(5),其中,所述接收天線(5)將安裝在所述車輛(62,72,162)的軌道上, -檢測(cè)器裝置(91,93 ),連接至所述接收天線(5 )并且適于根據(jù)所述接收天線(5 )所接收到的所述電磁場(chǎng)的接收?qǐng)鰪?qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào), 其中,所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)度是所述發(fā)射方向的函數(shù),其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最大強(qiáng)度和最小強(qiáng)度,并且其中,所述檢測(cè)器裝置(91,93)適于在所述接收天線(5)接收到所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)的所述最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度的情況下檢測(cè)到所述車輛(62,72,162)的存在,其中,將至少三個(gè)接收天線(51-53)沿所述車輛(62,72,162)的行進(jìn)方向一個(gè)接一個(gè)地布置到所述車輛(62,72,162)的軌道上,其中,將所述檢測(cè)器裝置(111)連接至所述接收天線(51-53)中的每一個(gè),其中,所述檢測(cè)器裝置(111)適于評(píng)估所述接收天線(51-53 )中的每一個(gè)接收到的所述接收?qǐng)鰪?qiáng)度,并且其中,所述檢測(cè)器裝置(111)適于由所述至少三個(gè)接收天線(51-53)接收到的所述場(chǎng)強(qiáng)來(lái)確定取決于沿所述軌道的位置的有關(guān)所述接收?qǐng)鰪?qiáng)度的信息。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的裝置,其中,所述函數(shù)包括沿所述預(yù)定發(fā)射方向的最小強(qiáng)度,并且其中,如果所述至少三個(gè)接收天線(51-53)中的第一個(gè)接收天線(51)和所述至少三個(gè)接收天線(51-53)中的第三個(gè)接收天線(53)接收到了比所述至少三個(gè)接收天線(51-53)中處于所述第一個(gè)接收天線(51)和第三個(gè)(53)接收天線之間的第二個(gè)接收天線(52)更大的場(chǎng)強(qiáng),那么所述檢測(cè)器裝置(111)確定所述車輛(62,72,162)正在經(jīng)過(guò)所述軌道上的預(yù)期位置。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置,其中,將所述發(fā)射天線(3)連接至用于控制所述發(fā)射天線(3)的操作的控制裝置,其中,對(duì)所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制以承載預(yù)定信息,并且其中,只有在所述信息是與所述最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度同時(shí)被所述至少一個(gè)接收天線(5)接收到的情況下,所述檢測(cè)器裝置(91,93)檢測(cè)到所述車輛(62,72,162)的存在。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置,其中,所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)的頻率處于射頻輻射的范圍內(nèi),優(yōu)選處于IOMHz到IOOGHz的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置,其中,所述裝置適于為多個(gè)車輛(62,72,162),尤其是為有軌車輛(62,72,162)提供電能,其中 -所述裝置包括用于生成交變電磁場(chǎng)并且由此向所述車輛(62,72,162)傳送電磁能的軌道側(cè)電導(dǎo)體裝置, -所述導(dǎo)體裝置包括多個(gè)連續(xù)的段(157),其中,每一段(157)沿所述車輛(62,72,162)的行進(jìn)路徑的不同部分延伸, -所述連續(xù)的段(157)中的每者包括至少一條用于承載生成所述交變電磁場(chǎng)的交變電流的相的相線, -所述連續(xù)的段(157)中的每者與至少一個(gè)開關(guān)裝置(152)結(jié)合,以用于開啟和關(guān)閉所述段(157)中的所述交變電流,-對(duì)于每一段(157),將根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的至少一個(gè)接收天線(5)安裝在所述軌道上, -使每一段(157)的每一所述開關(guān)裝置(152)與連接至根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的檢測(cè)器裝置(91,93)的控制裝置結(jié)合,將所述檢測(cè)器裝置(91,93)連接至所述段的對(duì)應(yīng)開關(guān)裝置(152)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的裝置,其中,所述控制裝置適于以如下方式來(lái)控制一個(gè)或多個(gè)所述開關(guān)裝置(152)的操作如果所述段的所述接收天線(5)接收到所述車輛(62,72,162)上的所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)的所述最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度,則接通或關(guān)閉所述導(dǎo)體裝置的對(duì)應(yīng)段內(nèi)的所述交變電流。
7.一種檢測(cè)車輛(62,72,162)的存在的方法,其中 -對(duì)安裝在所述車輛(62,72,162)上的發(fā)射天線(3)進(jìn)行控制,從而在一定的發(fā)射方向范圍內(nèi)發(fā)射電磁場(chǎng),其中,所發(fā)射的電磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是所述發(fā)射方向的函數(shù),并且其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度, -當(dāng)所述車輛(62,72,162)在軌道的預(yù)定區(qū)域內(nèi)行進(jìn),因而發(fā)射電磁場(chǎng)的部分入射到所述接收天線(5)上時(shí),使用安裝到所述車輛(62,72,162)的所述軌道上的至少一個(gè)接收天線(5)對(duì)所接收的電磁場(chǎng)進(jìn)行接收, -使用連接至所述接收天線(5)的檢測(cè)器裝置根據(jù)所述接收天線(5)接收的所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)所述車輛(62,72,162)的存在, 其中,如果所述接收天線(5)接收到所發(fā)射的電磁場(chǎng)的所述最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度,則所述檢測(cè)器裝置檢測(cè)到所述車輛(62,72,162)的存在,其中,將至少三個(gè)接收天線(51-53)沿所述車輛(62,72,162)的行進(jìn)方向一個(gè)接一個(gè)相互靠近地布置在所述車輛(62,72,162)的所述軌道上,其中,將所述檢測(cè)器裝置連接至每一所述接收天線(51-53 ),其中,所述檢測(cè)器裝置對(duì)每一所述接收天線(51-53)接收的所述場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行評(píng)估,并且其中,所述檢測(cè)器裝置由所述至少三個(gè)接收天線(51-53)接收的所述場(chǎng)強(qiáng)來(lái)確定作為沿所述軌道的位置的函數(shù)的接收電磁場(chǎng)強(qiáng)度的相關(guān)信息。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法,其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最小強(qiáng)度,并且其中,如果所述至少三個(gè)接收天線(51-53)中的第一個(gè)接收天線和所述至少三個(gè)接收天線(51-53)中的第三個(gè)接收天線接收到比所述至少三個(gè)接收天線(51-53)中的處于所述第一個(gè)接收天線和第三個(gè)接收天線之間的第二個(gè)接收天線大的場(chǎng)強(qiáng),則所述檢測(cè)器裝置確定車輛(62,72,162)正在經(jīng)過(guò)所述軌道上的預(yù)期位置。
9.根據(jù)前述方法權(quán)利要求之一所述的方法,其中,對(duì)所述發(fā)射天線(3)進(jìn)行控制,從而按照調(diào)制方式發(fā)射電磁場(chǎng),以承載預(yù)定信息,并且其中,只有在所述信息是與所述最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度同時(shí)被所述至少一個(gè)接收天線接收到的情況下,所述檢測(cè)器裝置(91,93)才檢測(cè)到車輛(62,72,162)的存在。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中,所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)的頻率處于射頻輻射的范圍內(nèi),優(yōu)選處于IOMHz到IOOGHz的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法,其中,通過(guò)執(zhí)行所述方法向多個(gè)車輛(62,72,162),尤其是向有軌車輛(62,72,162)提供電能,其中 -通過(guò)軌道側(cè)電導(dǎo)體裝置生成交變電磁場(chǎng),從而向所述車輛(62, 72,162)傳送電磁能,-所述導(dǎo)體裝置包括多個(gè)連續(xù)的段(157),其中,每一段(157)沿所述車輛(62,72,162)的行進(jìn)路徑的不同部分延伸, -所述連續(xù)的段(157)中的每者包括至少一條用于承載生成所述交變電磁場(chǎng)的交變電流的相的相線, -使所述連續(xù)的段(157)中的每者與至少一個(gè)開啟和關(guān)閉所述段中的所述交變電流的開關(guān)裝置(152)結(jié)合, -對(duì)于每一段,至少一個(gè)接收天線用于所述段的范圍內(nèi)的所述軌道上, -根據(jù)所述檢測(cè)器裝置的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制每一段的每一所述開關(guān)裝置(152), -以如下方式控制一個(gè)或多個(gè)所述開關(guān)裝置(152)的操作如果所述段的所述接收天線接收到所述車輛(62,72,162)上的發(fā)射天線(3)發(fā)射的所述電磁場(chǎng)的所述最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度,則接通或關(guān)閉所述導(dǎo)體裝置的對(duì)應(yīng)段內(nèi)的所述交變電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)移動(dòng)的車輛(72)的存在的裝置,所述裝置包括-適于在一定的發(fā)射方向范圍內(nèi)發(fā)射電磁場(chǎng)的發(fā)射天線(3),其中,所述發(fā)射天線(3)安裝在所述車輛(72)上,-用于接收所述電磁場(chǎng)的至少一個(gè)接收天線(73),其中,所述接收天線(73)安裝在所述車輛(72)的軌道上,-連接至所述接收天線(73)的檢測(cè)器裝置(91,93),其適于根據(jù)所述接收天線(73)接收到的所述電磁場(chǎng)的接收?qǐng)鰪?qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào),其中,所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的電磁場(chǎng)的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)度是發(fā)射方向的函數(shù),其中,所述函數(shù)包括處于預(yù)定發(fā)射方向上的最大強(qiáng)度和最小強(qiáng)度,并且其中,所述檢測(cè)器裝置(91,93)適于在接收天線(73)接收到所述發(fā)射天線(3)發(fā)射的電磁場(chǎng)的最大強(qiáng)度或最小強(qiáng)度的情況下檢測(cè)到所述車輛(72)的存在。
文檔編號(hào)G01S1/68GK102713659SQ201180006291
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者K·福倫懷德, S·貝里, T·R·迪克松 申請(qǐng)人:龐巴迪運(yùn)輸有限公司