用于生成鐵路車輛定位信號的車載系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本系統(tǒng)(210)包括天線(20)和電子處理子系統(tǒng)，天線(20)包括具有不同輻射圖的第一回路(22)和第二回路(24)，第一和第二回路適于當(dāng)天線在位于鐵路上的信標(biāo)之上經(jīng)過時生成第一和第二電流(I1，I2)，電子處理子系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成根據(jù)所述第一和第二電流生成定位信號。所述系統(tǒng)的特征在于所述子系統(tǒng)是用于生成第一定位信號(SL1)的第一子系統(tǒng)(230)，該系統(tǒng)包括用于根據(jù)所述第一和第二電流生成第二定位信號(SL2)的第二子系統(tǒng)(240)，并且其特征在于包括適于根據(jù)所述第一和第二定位信號生成安全定位信號(SLS)的評判裝置(250)。
【專利說明】用于生成鐵路車輛定位信號的車載系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于生成鐵路車輛定位信號的車載系統(tǒng)的領(lǐng)域，該類型的系統(tǒng)包括:
[0002]-天線，包括具有各自不同的輻射圖的第一回路和第二回路，第一和第二回路分別適于當(dāng)天線在位于鐵路上已知位置的合適信標(biāo)之上經(jīng)過時生成第一和第二電流；及
[0003]-電子處理子系統(tǒng)，被設(shè)計(jì)成從所述第一和第二電流生成定位信號。

【背景技術(shù)】
[0004]文檔EP I 227 024 BI公開了前述類型的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括要安裝到火車上從而與在鐵路上布置的信標(biāo)合作的天線，信標(biāo)的幾何中心具有已知的地理位置。
[0005]天線包括在基本上水平的平面內(nèi)彼此疊加的兩個平面回路。
[0006]第一回路很簡單。它包括構(gòu)成單匝的金屬線，即，不包括任何扭絞。第一回路基本上是橢圓形的，長軸沿火車運(yùn)動的縱向方向定向。
[0007]呈“8”形的第二回路包括在其自身上扭絞的一匝的金屬線。第二回路的幾何中心是金屬線關(guān)于其自己的交叉點(diǎn)，并且與第一回路的幾何中心一致且構(gòu)成天線的中心。根據(jù)其大維度，第二回路的對稱軸沿著火車運(yùn)動的縱軸定向。
[0008]在火車運(yùn)動期間，天線在信標(biāo)之上經(jīng)過并且穿過由所述信標(biāo)生成的磁場。磁場在第一回路中感應(yīng)出第一電流并在第二回路中感應(yīng)出第二電流。當(dāng)感應(yīng)出的電流可檢測到時，就說天線與信標(biāo)接觸。
[0009]在回路中感應(yīng)出的電流的強(qiáng)度的符號，也稱為這個感應(yīng)出的電流的“相位”，根據(jù)天線相對于信標(biāo)中心的位置而變。
[0010]由于第一和第二回路具有不同的形式，因此它們具有不同的輻射圖。為此，感應(yīng)出的第一電流的相位的演變與感應(yīng)出的第二電流的相位的演變不同。
[0011]天線配備有電子處理子系統(tǒng)，該電子處理子系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成當(dāng)天線在信標(biāo)之上移動時跟蹤第一電流的振幅相對于閾值的趨勢以及感應(yīng)出的第一和第二電流的相位差的趨勢。這個子系統(tǒng)在輸出生成定位信號，該信號的發(fā)送時刻指示天線的中心在信標(biāo)的中心的垂直上方經(jīng)過。
[0012]處理子系統(tǒng)的功能準(zhǔn)確度使得定位信號在離信標(biāo)中心+/-2cm發(fā)送。
[0013]通過推薦包括疊加在簡單的并呈“8”形的第一回路和第二回路上的第三平面回路的天線的使用，文檔PCT/FR2010/050607擴(kuò)展了前述文檔的示教。這個第三回路包括構(gòu)成包括兩個扭絞的一匝的金屬線。線的兩個交叉點(diǎn)沿火車運(yùn)動的縱向方向布置。這兩個交叉點(diǎn)之間的中點(diǎn)縱向地位于天線中心稍微前面(或后面)一點(diǎn)。
[0014]這第三回路的輻射圖是特定于其自己的。
[0015]天線配備有電子處理子系統(tǒng)，該電子處理子系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成跟蹤第一和第二電流相位之差的趨勢、第一和第三電流相位之差的趨勢以及第二和第三電流相位之差的趨勢之間的相關(guān)性。這個子系統(tǒng)在輸出生成定位信號，該定位信號的發(fā)送時刻指示天線的中心在信標(biāo)的中心垂直上方經(jīng)過。功能準(zhǔn)確度也是離信標(biāo)中心+/_2cm。這種具有三個回路的天線的優(yōu)點(diǎn)在于天線和信標(biāo)的增加的接觸體積，這使得有可能放寬對信標(biāo)在鐵路上和天線在火車上的安裝的約束。
[0016]被設(shè)計(jì)成執(zhí)行這種相關(guān)并隨后生成定位信號的處理子系統(tǒng)具有相對于信標(biāo)中心+/-2cm的功能準(zhǔn)確度。
[0017]關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)上的鐵路車輛的定位信息是重要運(yùn)行數(shù)據(jù)。對于地鐵的例子，定位信息使得有可能知道一組列車相對于車站站臺的確切位置，從而面對站臺的門停止這組列車，使得乘客可以出入這組列車。
[0018]如果定位信息不正確，則站臺門可能在這組列車的門沒有面對站臺門的時候打開。就對乘客的安全性而言，這會有嚴(yán)重的后果。
[0019]可以描述證明定位信息是敏感數(shù)據(jù)的其它例子。
[0020]現(xiàn)在，現(xiàn)有技術(shù)在定位信號生成中沒有考慮處理子系統(tǒng)的可能故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]因此，本發(fā)明的目的是通過特別推薦用于生成定位信號的安全系統(tǒng)來克服這個問題，其中，定位信號生成期間的故障可以被識別，使得所生成的定位信號是可靠的，即，遵循由標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508定義的安全等級SIL 4。
[0022]為此，本發(fā)明的目的在于上述類型的生成鐵路車輛定位信號的車載系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)是被設(shè)計(jì)成生成第一定位信號的第一子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)成從所述第一和第二電流生成第二定位信號的第二電子處理子系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)還包括被設(shè)計(jì)成根據(jù)所述第一和第二定位信號生成安全定位信號的評判裝置。
[0023]根據(jù)特定的實(shí)施例，單獨(dú)地或者以所有技術(shù)可能的組合考慮，該系統(tǒng)包括以下一個或多個特征:
[0024]-所述第一和第二子系統(tǒng)是彼此獨(dú)立的；
[0025]-所述第一和第二子系統(tǒng)彼此相同；
[0026]-評判裝置從由第一和第二子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一和第二定位信號中選擇在時間上第二到達(dá)的信號作為安全定位信號；
[0027]-評判裝置取由所述車輛配備的測距系統(tǒng)發(fā)送的距離作為輸入，并且，如果在時間上第二到達(dá)的信號到達(dá)離在時間上最先發(fā)送的信號的發(fā)送點(diǎn)的距離小于參考距離的點(diǎn)，則評判裝置選擇該信號，其中參考距離特別是等于5cm ；
[0028]-天線包括第三回路，其輻射圖與第二回路的輻射圖和第一回路的輻射圖不同，所述安全定位信號使得有可能以_2/+7cm的準(zhǔn)確度相對于信標(biāo)的已知位置定位車輛；
[0029]-該系統(tǒng)包括第三電子處理子系統(tǒng)，該第三電子處理子系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成根據(jù)所述第一和第二電流生成第三定位信號，所述評判裝置被設(shè)計(jì)成從由第一、第二、第三子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一、第二和第三定位信號中選擇在時間上第二發(fā)送的定位信號作為安全定位信號；
[0030]-評判裝置被設(shè)計(jì)成，為每個子系統(tǒng)，確定隔開信標(biāo)檢測的開始時刻與由所關(guān)心的子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號的發(fā)送時刻的“之前”持續(xù)時間，以及隔開由所關(guān)心的子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號的發(fā)送時刻與信標(biāo)檢測的結(jié)束時刻的“之后”持續(xù)時間，并且評判裝置包括被設(shè)計(jì)成，如果“之前”持續(xù)時間與“之后”持續(xù)時間之比在單位值周圍的預(yù)定間隔之外，就識別出子系統(tǒng)故障的裝置；
[0031]-第一子系統(tǒng)包括第一模擬部分和第一數(shù)字部分，第二子系統(tǒng)包括第一子系統(tǒng)的所述第一模擬部分作為第二模擬部分和與第一子系統(tǒng)的所述第一數(shù)字部分獨(dú)立的第二數(shù)字部分；
[0032]-第二子系統(tǒng)的第二數(shù)字部分與第一子系統(tǒng)的第一數(shù)字部分相同；
[0033]-假如隔開由每個子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號的發(fā)送的持續(xù)時間小于參考持續(xù)時間(特別是等于1.5 μ S)，評判裝置就從由第一和第二子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的所述第一和第二定位信號中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號；
[0034]-天線包括第三回路，其輻射圖與第二回路的輻射圖并且與第一回路的輻射圖不同，所述安全定位信號使得有可能以+/_5cm的準(zhǔn)確度，優(yōu)選地是+/-2cm，相對于信標(biāo)的已知位置定位車輛 '及
[0035]-每個子系統(tǒng)都包括模擬部分和數(shù)字部分，該系統(tǒng)包括測試裝置，該測試裝置被設(shè)計(jì)成對模擬部分的輸入施加參考電流并且分析在所述模擬部分或者另一模擬部分的輸出生成的數(shù)字化的電流信號；
[0036]-該系統(tǒng)遵循安全等級SIL4。
[0037]本發(fā)明的另一個主題是包括這種用于生成定位信號的車載系統(tǒng)的鐵路車輛。
[0038]本發(fā)明的最后一個主題是用于生成鐵路車輛定位信號的方法，包括步驟:
[0039]-當(dāng)天線在合適的信標(biāo)之上經(jīng)過時，生成第一和第二電流，所述天線裝在車輛上并且包括具有各自不同的輻射圖的第一回路和第二回路，所述信標(biāo)位于鐵路上的已知位置；
[0040]-根據(jù)所述第一和第二電流生成定位信號；
[0041]其特征在于，所述定位信號是由第一和第二電流的第一處理子系統(tǒng)發(fā)送的第一定位信號，該方法在于:
[0042]-通過第二處理子系統(tǒng)根據(jù)所述第一和第二電流生成第二定位信號；及
[0043]-根據(jù)所述第一和第二定位信號生成安全定位信號。
[0044]根據(jù)特定的實(shí)施例，單獨(dú)地或者以全部技術(shù)可能的組合考慮，該方法包括以下一個或多個特征:
[0045]-生成安全定位信號在于，假如隔開在時間上第二到達(dá)的定位信號與在時間上第一到達(dá)的定位信號的距離小于預(yù)定的參考距離，就從由第一和第二處理子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一和第二定位信號中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號；
[0046]-該方法包括步驟在于通過第三處理子系統(tǒng)根據(jù)所述第一和第二電流生成第三定位信號；并且生成安全定位信號在于從分別由三個處理子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號；
[0047]-第一子系統(tǒng)包括第一模擬部分和第一數(shù)字部分，第二子系統(tǒng)包括第一子系統(tǒng)的所述第一模擬部分作為第二模擬部分和與第一子系統(tǒng)的所述第一數(shù)字部分獨(dú)立的第二數(shù)字部分，生成安全定位信號在于，假如第一和第二信號的發(fā)送時刻之間的持續(xù)時間小于預(yù)定的參考持續(xù)時間，就從由兩個處理子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號；及
[0048]-該方法還包括至少一個附加條件的驗(yàn)證，使得能夠檢測第一和第二處理子系統(tǒng)共用的模擬部分的故障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]在閱讀以下描述之后并且參考附圖，本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)將得到更好的理解，其中描述的給出僅僅是作為例子，附圖中:
[0050]-圖1表不用于生成定位信號的車載系統(tǒng)的第一實(shí)施例；
[0051]-圖2表示說明由圖1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的第一評判算法的操作的多個圖；
[0052]-圖3表不用于生成定位信號的車載系統(tǒng)的第二實(shí)施例；
[0053]-圖4表示說明由圖3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的第二評判算法的操作的多個圖；
[0054]-圖5A和5B表示說明比率確定的多個圖，使得有可能檢測圖3系統(tǒng)中的故障；
[0055]-圖6表不用于生成定位信號的車載系統(tǒng)的第三實(shí)施例；及
[0056]-圖7表示說明由圖6系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的第三評判算法的操作的多個圖。

【具體實(shí)施方式】
[0057]第一實(shí)施例
[0058]圖1和2關(guān)于用于生成定位信號的車載系統(tǒng)的第一實(shí)施例，該系統(tǒng)要安裝在諸如火車、地鐵或有軌電車的車輛中。
[0059]根據(jù)這第一實(shí)施例的系統(tǒng)10包括天線20、兩個電子處理子系統(tǒng)，分別是30和40，以及評判裝置50。
[0060]就像之前描述過的現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中的天線，天線20包括具有不同輻射圖的兩個回路:被設(shè)計(jì)成輸送第一感應(yīng)電流Il的第一簡單回路22，及被設(shè)計(jì)成輸送第二感應(yīng)電流12的呈“8”形的第二回路24。
[0061]該系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)成根據(jù)作為輸入施加到其的第一和第二感應(yīng)電流I1、12輸送第一定位信號SLl的第一電子處理子系統(tǒng)30。
[0062]第一子系統(tǒng)30與現(xiàn)有技術(shù)中所使用的子系統(tǒng)相同。
[0063]第一子系統(tǒng)30包括模擬部分60和數(shù)字部分70。
[0064]模擬部分60包括用于整形第一感應(yīng)電流Il的第一模擬電路61和用于整形第二感應(yīng)電流12的第二模擬電路62。
[0065]被設(shè)計(jì)成用于從第一感應(yīng)電流Il生成第一數(shù)字化電流Cl的第一電路61依次包括用于在對應(yīng)回路的輸出濾波感應(yīng)電流Il的濾波器63 ;用于放大濾波后的電流的放大器65 ;以及用于數(shù)字化放大后的電流并且在輸出生成數(shù)字化電流Cl的模數(shù)轉(zhuǎn)換器67。
[0066]被設(shè)計(jì)成用于從第二感應(yīng)電流12生成第二數(shù)字化電流C2的第二電路62與第一電路相同。它依次包括濾波器64、放大器66和模數(shù)轉(zhuǎn)換器68。
[0067]第一處理子系統(tǒng)的數(shù)字部分70被設(shè)計(jì)成從作為輸入施加到其的第一和第二數(shù)字化電流Cl、C2生成第一定位信號SLl。數(shù)字部分70依次包括相位比較器、濾波器、滯后閾值比較器和用于生成定位信號的單元。
[0068]相位比較器71比較作為輸入施加到其的第一和第二數(shù)字化電流C1、C2的相位，并且在輸出生成相位差信號SD，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?shù)字化電流的相位相同時，相位差信號SD的值為+1，并且當(dāng)這些相位相反時，其值為-1。
[0069]濾波器72取相位差信號SD作為輸入并且在輸出生成濾波后的相位差信號SDF，其值在區(qū)間[-1，+1]內(nèi)。濾波器的功能是在預(yù)定義的時間窗口上執(zhí)行相位差信號SD的時間平均。
[0070]滯后閾值比較器73取濾波后的相位差信號SDF作為輸入并且把它與禁止值帶比較。閾值比較器在輸出生成狀態(tài)信號SE，當(dāng)濾波后的相位差信號SDF高于這個帶的最大值時，信號SE從O變到I ;當(dāng)濾波后的相位差信號SDF低于這個帶的最小值時，信號SE從I變到O。
[0071]最后，定位信號的生成單元74取第一數(shù)字化電流信號Cl和狀態(tài)信號SE作為輸入并且生成定位信號SL。
[0072]單元74包括閾值比較器，該閾值比較器適于比較電流Cl的電平和參考電平并且電流Cl 一超過參考電平就生成單位值的二進(jìn)制信號。單元74還包括邏輯元件，該邏輯元件被設(shè)計(jì)成由單元74的閾值比較器和滯后閾值比較器73發(fā)送的信號一都等于單位值就生成定位信號SL。所發(fā)送的定位信號SL采取例如等于單位值的值的脈沖的形式。
[0073]系統(tǒng)10包括用于第一和第二感應(yīng)電流I1、12的第二電子處理子系統(tǒng)40，以便生成第二定位信號SL2。
[0074]第二子系統(tǒng)40獨(dú)立于第一處理子系統(tǒng)30。
[0075]第二子系統(tǒng)40與第一處理子系統(tǒng)30相同。它包括與第一處理子系統(tǒng)的那些相同的電路和電子部件。這就是為什么在圖1中第一和第二子系統(tǒng)之間相同的元件用相同標(biāo)號標(biāo)識的原因。
[0076]系統(tǒng)10包括被設(shè)計(jì)成在輸出處輸送安全定位信號SLS的評判模塊50。評判模塊50取分別在第一和第二子系統(tǒng)30、40的輸出生成的第一和第二定位信號SLl、SL2以及指示從由車輛所配備的測距系統(tǒng)輸送的參考點(diǎn)開始所行進(jìn)的距離d的數(shù)據(jù)作為輸入。
[0077]更具體而言，評判模塊實(shí)現(xiàn)第一算法，在于，假如隔開在時間上第二到達(dá)的定位信號與在時間上最先到達(dá)的定位信號的距離D小于預(yù)定的參考距離D0，就從由第一和第二處理子系統(tǒng)30、40中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一和第二定位信號SL1、SL2中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號SLS。其中參考距離DO優(yōu)選地是5cm。
[0078]即使兩個子系統(tǒng)30和40中所使用的部件相同，第一和第二處理子系統(tǒng)中的每一個也具有它們自己的靈敏度和自己的信噪比。
[0079]由于子系統(tǒng)生成定位信號SL與第二感應(yīng)電流12的相位變化相關(guān)聯(lián)，即，與這個電流的強(qiáng)度的消除相關(guān)聯(lián)，因此兩個子系統(tǒng)30和40之間的靈敏度差由車輛在第一和第二定位信號SL1、SL2的發(fā)送時刻之間所行進(jìn)的距離來表示。
[0080]考慮到在天線與信標(biāo)接觸時車輛的速度基本上是恒定的，這個距離對應(yīng)于第一和第二定位信號SL1、SL2的發(fā)送時刻之間的時間差。應(yīng)當(dāng)指出，這個時間差不能被限制，因?yàn)?，車輛越慢，第一和第二定位信號的發(fā)送時刻之間的時間差越大。
[0081]在正常操作中，每個子系統(tǒng)30、40以離信標(biāo)中心+/_2cm的功能準(zhǔn)確度提供定位信號。
[0082]由于定位信號是在天線的呈“8”形第二回路中感應(yīng)出的強(qiáng)度的相位變化造成的相位差存在變化時發(fā)送的，因此，功能準(zhǔn)確度僅僅由于這個感應(yīng)出的強(qiáng)度的處理子系統(tǒng)的信噪比而引起。
[0083]但是，在兩個子系統(tǒng)之一發(fā)生故障的情況下，并且由于不可能識別發(fā)生故障的子系統(tǒng)，因此無法知道第一和第二定位信號當(dāng)中哪個定位信號應(yīng)當(dāng)被考慮。
[0084]因而，對處理子系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制，S卩，確保定位信號生成中的冗余性，的簡單事實(shí)不能肯定地，即，安全地，相對于信標(biāo)的中心對車輛進(jìn)行定位。
[0085]如其本身公知的，鐵路車輛配備有測距系統(tǒng)，該測距系統(tǒng)包括安裝在車軸上的發(fā)音輪并且軸的運(yùn)動使得能夠確定車輛從沿著鐵路定位的參考點(diǎn)開始所行進(jìn)的距離i。
[0086]為了檢測發(fā)生故障的子系統(tǒng)并且限制這種故障對定位功能的影響，根據(jù)這第一實(shí)施例，使用車輛的測距系統(tǒng)，以便為評判模塊50提供距離數(shù)據(jù)d，使得所述模塊能夠確定車輛在由兩個子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號SLl和SL2的發(fā)送時刻之間所行進(jìn)的距離。
[0087]圖2組合了說明第一算法在處理子系統(tǒng)之一的正常和故障不同情形下的行為的多個圖，在這種情況下處理子系統(tǒng)是第二處理子系統(tǒng)40。
[0088]在這些圖中，?表示第一處理子系統(tǒng)30第一次發(fā)送第一定位信號SLl的點(diǎn)；迪表示第二處理子系統(tǒng)40第一次發(fā)送第二定位信號SL2的點(diǎn)；并且逝表示離在時間上最先發(fā)送的信號有參考距離DO的點(diǎn)。
[0089]圖Gl表示天線與信標(biāo)在其中接觸的空間間隔。信標(biāo)的幾何中心是由標(biāo)號C來標(biāo)識的。
[0090]圖G2說明系統(tǒng)的正常操作。在這個圖中，在時間上最先到達(dá)的定位信號是第一信號SLl并且在時間上第二到達(dá)的定位信號是第二信號SL2。第二信號SL2在點(diǎn)逝之前的迪發(fā)送。因而，模塊50選擇第二信號SL2作為安全定位信號SLS。在這些圖中，被選擇模塊選作安全定位信號的信號被圈起來?？梢杂^察到，點(diǎn)d2在點(diǎn)C周圍的區(qū)間[-2cm;+7cm]內(nèi)。
[0091]對于后續(xù)的圖，第二子系統(tǒng)40發(fā)生故障。但是，這沒有不良后果，因?yàn)榘踩ㄎ恍盘朣LS由系統(tǒng)10輸送。這種安全定位信號是可以接受的，因?yàn)樗试S車輛相對于信標(biāo)在點(diǎn)C周圍區(qū)間[-2cm;+7cm]內(nèi)的正確定位。
[0092]圖G3表不其中第二定位信號SL2相對于子系統(tǒng)的固有功能準(zhǔn)確度，即,相對于點(diǎn)C的+/-2cm，到達(dá)太晚的情況。但是，它被評判模塊50選作安全定位信號SLS，因?yàn)辄c(diǎn)迪離點(diǎn)丑小于5cm。
[0093]圖G4表示其中第二定位信號SL2相對于子系統(tǒng)的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太早的情況。在這種情況下，在時間上最先發(fā)送的信號是第二信號SL2。于是，在時間上第二到達(dá)的第一信號SLl被評判模塊50選作安全定位信號SLS,因?yàn)辄c(diǎn)離點(diǎn)迪小于5cm。
[0094]圖G5表示其中第二定位信號SL2被發(fā)送多次的情況，其中第一次相對于子系統(tǒng)的固有功能準(zhǔn)確度太早。在這種情況下，在時間上最先發(fā)送的信號是第二信號。于是，在時間上第二到達(dá)的第一信號SLl被評判模塊50選作安全定位信號SLS，因?yàn)辄c(diǎn)?離點(diǎn)迪小于5cm。
[0095]對于后續(xù)的圖，第二子系統(tǒng)40發(fā)生故障。這種故障可以被標(biāo)識，因此沒有安全定位信號SLS被系統(tǒng)輸送。
[0096]圖G6表不其中第二定位信號SL2相對于子系統(tǒng)的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太晚的情況。雖然第二信號是在時間上第二發(fā)送的信號，但是沒有安全定位信號被評判模塊發(fā)送，因?yàn)辄c(diǎn)超過離點(diǎn)dl為5cm的點(diǎn)迎。
[0097]圖G7表示其中第二定位信號SL2相對于子系統(tǒng)的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太早的情況。雖然第一信號SLl在時間上第二到達(dá)，但是沒有安全定位信號被評判模塊發(fā)送，因?yàn)辄c(diǎn)dl超過離點(diǎn)迪為5cm的點(diǎn)逝。
[0098]最后，圖G8表示其中第二定位信號SL2到達(dá)多次的情況，其中第一次相對于子系統(tǒng)的固有功能準(zhǔn)確度太早。但是，在時間上第二到達(dá)的第一信號SLl沒有被評判模塊50選作安全定位信號SLS，因?yàn)辄c(diǎn)?超過離點(diǎn)也為5cm的點(diǎn)逝。
[0099]圖G9表不其中第二子系統(tǒng)40不輸送第二定位信號SL2的情況。于是,沒有安全定位信號SLS被評判模塊50發(fā)送。
[0100]因而，通過應(yīng)用第一算法，系統(tǒng)10生成安全定位信號，使得有可能以級別SIL 4的可靠性以相對信標(biāo)中心C[-2cm ；+7cm]的準(zhǔn)確度定位車輛。
[0101]但是，當(dāng)其上安裝有測距系統(tǒng)的發(fā)音輪的車軸是驅(qū)動軸和/或制動軸時，無法確保這種準(zhǔn)確度。在牽引模式或在制動模式，這種車軸的車輪的滑行對車輛在第一和第二定位信號的發(fā)送時刻之間實(shí)際行進(jìn)的距離產(chǎn)生不確定性。
[0102]本系統(tǒng)的以下兩種實(shí)施例有利地使得有可能通過推薦不需要利用測距系統(tǒng)輸送的行進(jìn)距離數(shù)據(jù)生成安全定位信號的系統(tǒng)來解決這個問題。
[0103]第二實(shí)施例
[0104]圖3、4和5關(guān)于該系統(tǒng)的第二實(shí)施例。
[0105]與圖1元素相同的圖3元素在圖3中用圖1中所使用的標(biāo)號來指定，以指定這種對應(yīng)的元素。
[0106]如圖3中所表示的，根據(jù)這第二實(shí)施例的系統(tǒng)110包括天線20，其中天線20包括第一和第二回路，分別是遵循現(xiàn)有技術(shù)的簡單天線22和呈“8”形的天線24。
[0107]除了與第一實(shí)施例中相同的第一和第二處理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括分別由天線的第一和第二回路感生的第一和第二感應(yīng)電流Il和12的第三電子處理子系統(tǒng)80，以生成第三定位信號SL3。
[0108]第三處理子系統(tǒng)80獨(dú)立于第一和第二處理子系統(tǒng)30和40。
[0109]第三處理子系統(tǒng)80與第一和第二處理子系統(tǒng)相同。特別地，第三處理子系統(tǒng)的電路和部件與第一和第二處理子系統(tǒng)的那些相同。這就是為什么用來指定第一和第二處理子系統(tǒng)的部件的標(biāo)號被重用于指定第三子系統(tǒng)的對應(yīng)部件。
[0110]系統(tǒng)110包括評判模塊150，該評判模塊150被設(shè)計(jì)成只根據(jù)分別由三個子系統(tǒng)30,40和80中的每一個發(fā)送的第一、第二和第三定位信號SL1、SL2和SL3生成安全定位信號 SLS0
[0111]由評判模塊實(shí)現(xiàn)的第二算法在于從分別由三個子系統(tǒng)30、40和80中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號SL1、SL2、SL3中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號SLS。
[0112]就像在第一實(shí)施例中那樣，這第二算法依賴于正確操作的子系統(tǒng)在離信標(biāo)中心C+/-2cm提供定位信號的事實(shí)，這是通過天線的回路22和24的不同輻射圖來保證的。
[0113]圖4組合了說明由模塊150實(shí)現(xiàn)的第二算法的行為的多個圖。
[0114]在這些圖中，ii表示第一處理子系統(tǒng)30首次發(fā)送第一定位信號SLl的點(diǎn)；迪表示第二處理子系統(tǒng)40首次發(fā)送第二定位信號SL2的點(diǎn)；并且迪表示第三處理子系統(tǒng)80首次發(fā)送第三定位信號SL3的點(diǎn)。
[0115]圖Fl表示天線在其中檢測信標(biāo)的空間間隔。信標(biāo)的幾何中心由標(biāo)號C標(biāo)識。
[0116]圖F2說明系統(tǒng)110的正常操作。在這個圖中，第一信號SLl在時間上最先到達(dá)，第二信號SL2在時間上第二到達(dá)，并且第三信號SL3在時間上第三到達(dá)。模塊150選擇第二信號SL2作為安全定位信號SLS。
[0117]對于后續(xù)的圖，第二子系統(tǒng)40發(fā)生故障。但是，這沒有影響，因?yàn)榘踩ㄎ恍盘柺怯上到y(tǒng)I1輸送的。這個安全定位信號是可接受的，因?yàn)樗试S在相對于信標(biāo)中心c+/-2cm容限區(qū)間內(nèi)的正確定位。
[0118]圖F3表示其中第二信號SL2相對于關(guān)于點(diǎn)C+/-2cm的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太晚的情況。于是，模塊150選擇在時間上第二到達(dá)的第三定位信號SL3。點(diǎn)逛離點(diǎn)C小于2cm。
[0119]圖F4表示其中第二信號SL2相對于固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太早的情況。于是，模塊150選擇在時間上第二到達(dá)的第一定位信號SLl。點(diǎn)盤離點(diǎn)C小于2cm。
[0120]圖F5表不其中第二信號SL2被發(fā)送多次的情況,第一次相對于關(guān)于點(diǎn)C+/_2cm的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太早。于是，第一信號SLl被評判模塊150選作安全信號SLS,因?yàn)樗鼘?shí)際上是由三個子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號中在時間上第二到達(dá)的定位信號。點(diǎn)di離點(diǎn)C小于2cm。
[0121]圖F6表不其中第二子系統(tǒng)40沒有輸送第二定位信號的情況。但是,模塊150選擇第三信號SL3作為安全信號SLS，因?yàn)樗窃跁r間上第二發(fā)送的定位信號。點(diǎn)逛離點(diǎn)C小于2cm。
[0122]一旦相對于點(diǎn)C的定位已經(jīng)執(zhí)行，就有必要標(biāo)識子系統(tǒng)是否發(fā)生故障，以便保證符合安全等級SIL 4。由于本方法對三個子系統(tǒng)中僅一個的故障是可以容忍的，因此它依賴于對潛在故障的標(biāo)識。
[0123]特別地，“太晚”(圖F3)或“太早”的故障可以被檢測，如圖5A和5B中所說明的。將距離“之前”Adi定義為與信標(biāo)接觸開始的點(diǎn)A (信號SA的發(fā)送)和由第i個子系統(tǒng)對定位信號SLi的發(fā)送點(diǎn)di之間的距離，而將距離“之后"Bdi定義為定位信號SLi的發(fā)送點(diǎn)di和與信標(biāo)接觸結(jié)束的點(diǎn)B(信號SB的發(fā)送)之間的距離。
[0124]不像正常操作(圖5A)，在發(fā)生故障的操作中(圖5B)，發(fā)生故障的子系統(tǒng)在“之前”距離Adi和“之后”距離Bdi之間呈現(xiàn)強(qiáng)烈的不對稱性，而正確操作的另外兩個子系統(tǒng)在這兩個距離之間呈現(xiàn)或多或少的高度對稱性。
[0125]這以火車的速度在經(jīng)過信標(biāo)時穩(wěn)定為先決條件。這代表給定火車的慣性和信標(biāo)的小尺寸(大約50cm)的絕大部分情況。
[0126]有利地，模塊150包括故障檢測裝置151，該故障檢測裝置151被設(shè)計(jì)成根據(jù)安全定位信號SLS、從與信標(biāo)接觸的開始信號SA和結(jié)束信號SB并且從由每個子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號SLi來計(jì)算與不對稱性相關(guān)的量。當(dāng)對應(yīng)子系統(tǒng)的“之前”距離Adi和“之后”距離Bdi之比在例如單位值周圍的預(yù)定區(qū)間之外時，這個裝置151生成發(fā)生故障的子系統(tǒng)的標(biāo)識信號Sid，其中預(yù)定區(qū)間優(yōu)選地是[0.8 ;1.2]。
[0127]第三實(shí)施例
[0128]圖6和7關(guān)于該系統(tǒng)的第三實(shí)施例。
[0129]圖6中與圖1元素相同的元素在圖6中由圖1中所使用的標(biāo)號來指定，以指定這個對應(yīng)的元素。
[0130]如圖6中所表示的，根據(jù)這第三實(shí)施例的系統(tǒng)210包括天線20，天線20包括兩個回路，分別是簡單回路22和呈“8”形的回路24。
[0131]該系統(tǒng)包括第一處理子系統(tǒng)230和第二處理子系統(tǒng)240。
[0132]第一子系統(tǒng)230包括模擬部分260和第一數(shù)字部分270。
[0133]第二子系統(tǒng)240包括第一子系統(tǒng)230的模擬部分260作為第二模擬部分和獨(dú)立于第一子系統(tǒng)230的數(shù)字部分270的第二數(shù)字部分370。
[0134]換句話說，系統(tǒng)210包括第一和第二子系統(tǒng)230和240公用的模擬部分260，專門與第一子系統(tǒng)230關(guān)聯(lián)的第一數(shù)字部分270和專門與第二子系統(tǒng)240關(guān)聯(lián)的第二數(shù)字部分370。
[0135]第一和第二數(shù)字部分通過合適的同步裝置280彼此同步，該同步裝置280向部件67、68、230和240輸送相同的時鐘信號。
[0136]模擬部分260的電路和部件與圖1中所表示的那些相同。
[0137]第一和第二數(shù)字部分270、370的電路和部件彼此相同并且與圖1中所表示的那些相同。標(biāo)號相應(yīng)地重用。
[0138]系統(tǒng)210包括評判模塊250，該評判模塊250被設(shè)計(jì)成只根據(jù)分別由兩個子系統(tǒng)230和240中的每一個發(fā)送的第一和第二定位信號SL1、SL2生成安全定位信號SLS。
[0139]由評判模塊250實(shí)現(xiàn)的第三算法在于，假如第一和第二信號SLl和SL2的發(fā)送時刻之間的持續(xù)時間小于參考持續(xù)時間T0，就從由兩個處理子系統(tǒng)230和240中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號SL1、SL2中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號SLS。這個參考持續(xù)時間TO是例如I μ S。這在500 km/h代表0.1 mm。
[0140]就像在第一實(shí)施例中那樣，這個算法依賴于正常操作的子系統(tǒng)在離信標(biāo)中心C+/-2cm提供定位信號的事實(shí)，這是由天線的回路的輻射圖來保證的。
[0141]這第三算法建立在由兩個相互獨(dú)立的子系統(tǒng)發(fā)送定位信號的時刻之間的時間差事實(shí)上僅僅依賴于這兩個子系統(tǒng)中的每一個的模擬部分的增益和信噪比的事實(shí)之上。
[0142]因此，通過使用對兩個子系統(tǒng)公用的模擬部分并且通過在數(shù)字部分中執(zhí)行同步處理，隔開分別源自兩個子系統(tǒng)中的每一個的兩個定位信號的發(fā)送時刻的持續(xù)時間被限定。
[0143]由同步裝置280實(shí)現(xiàn)的兩個數(shù)字部分之間的同步時間定義參考持續(xù)時間TC。
[0144]圖7組合了說明由模塊250實(shí)現(xiàn)的第三算法的行為的多個圖。
[0145]在這些圖中，盤表不第一處理子系統(tǒng)230首次發(fā)送第一定位信號SLl的點(diǎn):d2表示第二處理子系統(tǒng)240首次發(fā)送第二定位信號SL2的點(diǎn)。
[0146]圖El表示天線在其中檢測信標(biāo)的空間間隔。信標(biāo)的幾何中心由標(biāo)號C來標(biāo)識。
[0147]圖E2說明系統(tǒng)210的正常操作。在這個圖中，第一信號SLl在時間上最先到達(dá)，第二信號SL2在時間上第二到達(dá)。隔開第一和第二定位信號的持續(xù)時間小于參考持續(xù)時間TO0模塊250選擇第二信號SL2作為安全定位信號SLS。
[0148]對于后續(xù)的圖，第二子系統(tǒng)240發(fā)生故障。于是，沒有安全定位信號SL2被系統(tǒng)210輸送。
[0149]圖E3表示其中第二信號SL2相對于關(guān)于點(diǎn)C+/-2cm的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太晚的情況。隔開第一和第二定位信號SLl和SL2的持續(xù)時間大于參考持續(xù)時間T0。于是,模塊250不選擇任何一個定位信號。
[0150]圖E4表示其中第二信號SL2相對于的固有功能準(zhǔn)確度到達(dá)太早的情況。隔開第一和第二定位信號SLl和SL2的持續(xù)時間大于參考持續(xù)時間T0。于是,模塊250不選擇任何一個定位信號。
[0151]圖E5表不其中第二定位信號SL2被發(fā)送多次的情況,第一次相對于固有功能準(zhǔn)確度太早。隔開第一和第二定位信號SLl和SL2的持續(xù)時間大于參考持續(xù)時間T0。于是,模塊250不選擇任何一個定位信號。
[0152]圖E6表示其中第二子系統(tǒng)240不輸送第二定位信號的情況。模塊250不發(fā)送安全定位信號。
[0153]變體實(shí)施例(具有3個回路的天線)
[0154]作為變體，第一、第二和第三實(shí)施例都適于與包括具有相互不同的輻射圖的三個回路的天線一起工作，例如，在文檔PCT/FR2010/050607中所描述的天線。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道如何修改處理子系統(tǒng)的模擬部分來生成把在這三個回路中的每一個中感應(yīng)出的第一、第二和第三電流相位考慮在內(nèi)的定位信號。特別地，由天線的第三回路輸送的信號使得有可能避免必須把由第一回路輸送的信號與閾值進(jìn)行比較，就像在其中天線具有兩個回路的系統(tǒng)的變體中所進(jìn)行的那樣。
[0155]對可能故障的研究
[0156]考慮到該系統(tǒng)的認(rèn)可，已經(jīng)執(zhí)行了對系統(tǒng)的可能故障的具體分析，以便估計(jì)不正確安全定位信號的發(fā)送概率。
[0157]這些可能的故障有三種類型:
[0158]-根據(jù)第一種類型的故障，在第i個模擬電路的輸出處生成數(shù)字化電流Ci的損耗由高斯白噪聲在子系統(tǒng)數(shù)字部分的輸入處的施加來表示。
[0159]-根據(jù)第二種類型的故障，在第i個模擬電路的輸出處生成數(shù)字化電流Ci的損耗由串話來表示，第i個電路拷貝由另一個電路生成的數(shù)字化電流Ck。于是，施加在子系統(tǒng)的數(shù)字部分的輸入處的電流Ci和Ck強(qiáng)烈相關(guān)。
[0160]-根據(jù)第三種類型的故障，系統(tǒng)延遲由模擬電路在生成對應(yīng)的數(shù)字化電流Ci時引入。
[0161]為了處理這些可能的故障，在本系統(tǒng)的第一種備選方案中，該系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)成消除模擬部分的這些可能故障的測試裝置(在圖中沒有示出)。
[0162]測試裝置被設(shè)計(jì)成周期性地執(zhí)行測試，在于在每個電路的輸入處施加參考電流IiRef來代替在對應(yīng)回路中感應(yīng)出的電流Ii。然后，這種測試在于在每個電路的輸出處分析對應(yīng)的數(shù)字化電流CiRef的振幅和延遲。
[0163]但是，測試的周期性執(zhí)行有兩個缺點(diǎn):
[0164]-對于第三種類型的故障，延遲只對窄頻帶是有意義的，但由于注入的第一和第二參考電流的性質(zhì)，這種窄頻帶將是測試不可檢測的；
[0165]-如果在執(zhí)行測量時而天線經(jīng)過信標(biāo)并阻礙由天線生成的電流Ii被考慮在內(nèi)，則與信標(biāo)的接觸會受影響。
[0166]出于這些原因，本系統(tǒng)的第二種備選方案在于，當(dāng)一個或多個附加條件不滿足時，阻止所生成的安全定位信號SLS的發(fā)送。
[0167]為了消除第一種類型的故障，附加條件在于，當(dāng)濾波后的相位差信號SDF位于中心在值O的預(yù)定義區(qū)間之內(nèi)時，不考慮該信號。
[0168]實(shí)際上，如果，例如，第二數(shù)字化電流C2對應(yīng)于高斯白噪聲，則其相位相對于第一數(shù)字化電流Cl的相位快速變化，使得相位差SDl或SD2經(jīng)常地具有值+1和-1。因而，由濾波器72執(zhí)行的第一和第二數(shù)字化電流之間的相位差的時間平均接近值O。
[0169]已經(jīng)證明，這個區(qū)間的邊界不僅依賴于期望的安全等級(對于等級SIL 4是10_9)，而且依賴于所使用的濾波器72的采樣頻率。滯后閾值比較器73的禁止值的帶的值被相應(yīng)地修改。
[0170]例如，在第三實(shí)施例具有兩個回路的變體中(圖6)的情況下，，當(dāng)濾波后的相位差信號SDFl或SDF2對于大約13 MHz的頻率在-0.56和+0.56之間并且對大約55 MHz的頻率在-0.28和+0.28之間時，沒有安全定位信號被模塊250發(fā)送。
[0171]通過拒絕其中濾波后的相位差信號SDFl或SDF2接近值O的情況，第一種類型的故障被消除了。
[0172]對于其中天線10包括兩個回路的系統(tǒng)的變體，第二種類型的故障立即被檢測到。實(shí)際上，它們導(dǎo)致濾波后的相位差信號SDFl或SDF2等于單位值并且在天線和信標(biāo)的整個接觸期間都是如此。由于比較器73識別不出這種信號的變化，因此它不發(fā)送信號。以這種方式，第二種類型的故障被消除了。
[0173]第二種類型的故障(模擬電路復(fù)制由另外兩個模擬電路生成的信號當(dāng)中最強(qiáng)的信號，或者復(fù)制由另外兩個模擬電路生成的兩個信號)會影響其中天線包括三個回路的系統(tǒng)變體。為了消除這種類型的故障，評判模塊被修改成實(shí)施附加的約束，在于，在離開與信標(biāo)的接觸之后，驗(yàn)證不同的感應(yīng)電流對之間相位差的特性序列已經(jīng)實(shí)際被觀察到。缺省地，在天線與信標(biāo)接觸時所發(fā)送的安全定位信號將失效。
[0174]但是，為了消除這種類型的故障并且為了避免要在天線經(jīng)過信標(biāo)之上以后驗(yàn)證約束，為此這種驗(yàn)證能夠在天線中心經(jīng)過信標(biāo)中心之上以后幾秒執(zhí)行，尤其是在火車速度低的情況下，驗(yàn)證約束是優(yōu)選的，由此天線的第一和第三回路的電流具有小于20 dB的差，其中驗(yàn)證約束可以在天線中心位于信標(biāo)中心垂直之上時執(zhí)行。在驗(yàn)證結(jié)果為肯定的的情況下，發(fā)送安全定位信號。
[0175]最后，對第三種類型故障的造成原因的研究顯示:
[0176]-放大器65、66只能延遲信號幾微秒，這導(dǎo)致幾毫米的定位誤差，給定相對于信標(biāo)中心+/-2cm的固有功能準(zhǔn)確度，這是可以接受的；
[0177]-模數(shù)轉(zhuǎn)換器67、68不能延遲信號超過幾個時鐘周期，即，小于I微秒；
[0178]-濾波器63、65可以獨(dú)立地顯著延遲信號。
[0179]但是，已經(jīng)顯示，給定固有功能準(zhǔn)確度的有害的延遲，例如對應(yīng)于在500 km/h的5cm的距離的大約350 μ s的延遲，只能由具有其特征在于極窄帶寬的特定結(jié)構(gòu)的濾波器引入。這種通帶需要使用其阻抗非常高或者非常低的電感線圈和/或電容器。于是，在濾波器63、64的上游設(shè)計(jì)階段避免這些高或低阻抗就足夠了，以保證充分小的延遲并由此通過構(gòu)造拒絕第三種類型的故障。
[0180]最后，所推薦的發(fā)明使得能夠:
[0181]_獲得具有遵循等級SIL 4的聞安全等級的定位信息；
[0182]-利用具有兩個回路的天線獲得這種安全定位信號+/-2cm的準(zhǔn)確度以及利用具有三個回路的天線獲得這種安全定位信號+/_2cm的準(zhǔn)確度；
[0183]-不使用測距系統(tǒng)來獲得SIL4安全定位信號，并由此更好地適于分布式牽引(給出錯誤測距系統(tǒng)值的車輪的打滑和滑移)；
[0184]-檢測其中一個子系統(tǒng)的潛在故障。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生成鐵路車輛定位信號的車載系統(tǒng)(10 ；110 ;210)，該類型的系統(tǒng)包括: -天線(20)，包括具有各自不同的輻射圖的第一回路(22)和第二回路(24)，所述第一回路和所述第二回路分別適于當(dāng)天線在位于鐵路上已知位置的合適信標(biāo)之上經(jīng)過時生成第一電流和第二電流(II，12);及 -電子處理子系統(tǒng)，被設(shè)計(jì)成用于根據(jù)所述第一電流和所述第二電流生成定位信號， 其特征在于，所述電子處理子系統(tǒng)是被設(shè)計(jì)用于生成第一定位信號(SLl)的第一子系統(tǒng)(30 ；130 ;230)，所述系統(tǒng)(10 ；110 ；210)包括被設(shè)計(jì)成用于根據(jù)所述第一電流和所述第二電流生成第二定位信號(SL2)的第二子系統(tǒng)(40; 140 ;240)，并且該系統(tǒng)還包括被設(shè)計(jì)成適于根據(jù)所述第一定位信號和所述第二定位信號生成安全定位信號(SLS)的評判裝置(50 ；150 ；250)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一子系統(tǒng)和所述第二子系統(tǒng)(30；40 ；130 ；140)彼此獨(dú)立。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一子系統(tǒng)和所述第二子系統(tǒng)(30；40 ；130 ；140)彼此相同。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述評判裝置(50)從由所述第一子系統(tǒng)和所述第二子系統(tǒng)(30，40)中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一定位信號和第二定位信號(SL1，SL2)中選擇在時間上第二到達(dá)的信號作為安全定位信號(SLS)。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述評判裝置(50)取由所述車輛配備的測距系統(tǒng)發(fā)送的距離(d)作為輸入，并且其特征在于，如果在時間上第二到達(dá)的信號到達(dá)離在時間上最先發(fā)送的信號的發(fā)送點(diǎn)的距離小于參考距離(DO)的點(diǎn)，則評判裝置(50)選擇該在時間上第二到達(dá)的信號，其中參考距離(DO)特別是等于5cm。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，天線包括第三回路，第三回路的輻射圖與第二回路的輻射圖和第一回路的輻射圖不同，所述安全定位信號(SLS)使得能夠以-2/+7cm的準(zhǔn)確度相對于信標(biāo)的已知位置定位車輛。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(110)，其特征在于該系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)成用于根據(jù)所述第一電流和所述第二電流(II，12)生成第三定位信號(SL3)的第三電子處理子系統(tǒng)(80)，并且其特征在于，所述評判裝置(150)被設(shè)計(jì)成用于從由第一、第二和第三子系統(tǒng)(30,40,80)中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一、第二和第三定位信號(SL1, SL2, SL3)中選擇在時間上第二發(fā)送的定位信號作為安全定位信號(SLS)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述評判裝置(150)被設(shè)計(jì)成用于對每個子系統(tǒng)(30，40，50)確定隔開信標(biāo)檢測的開始時刻(A)與由所關(guān)心的子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號(SL1，SL2，SL3)的發(fā)送時刻的“之前”持續(xù)時間，以及隔開由所關(guān)心的子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號(SL1，SL2，SL3)的發(fā)送時刻與信標(biāo)檢測的結(jié)束時刻(B)的“之后”持續(xù)時間，并且其特征在于，所述評判裝置(150)包括適于如果所述“之前”持續(xù)時間與所述“之后”持續(xù)時間之比在單位值周圍的預(yù)定區(qū)間之外就標(biāo)識子系統(tǒng)故障的裝置(151)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(210)，其特征在于所述第一子系統(tǒng)(230)包括第一模擬部分(260)和第一數(shù)字部分(270)，其特征在于所述第二子系統(tǒng)(240)包括第一子系統(tǒng)的所述第一模擬部分作為第二模擬部分和與第一子系統(tǒng)的所述第一數(shù)字部分獨(dú)立的第二數(shù)字部分(370)。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)(210)，其特征在于所述第二子系統(tǒng)(240)的所述第二數(shù)字部分(370)與所述第一子系統(tǒng)(230)的所述第一數(shù)字部分(270)相同。
11.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)(210)，其特征在于，如果隔開由所述每個子系統(tǒng)在時間上最先發(fā)送的定位信號的發(fā)送的持續(xù)時間小于參考持續(xù)時間(TO)，特別是等于1.5μ S，所述評判裝置(250)就從由所述第一子系統(tǒng)和所述第二子系統(tǒng)(230，240)中的每一個在時間上最先發(fā)送的所述第一定位信號和第二定位信號(SL1，SL2)中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號(SLS)。
12.如權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(110;210)，其特征在于，所述天線包括第三回路，第三回路的輻射圖與第二回路的輻射圖和第一回路的輻射圖不同，所述安全定位信號(SLS)使得能夠以+/-5cm，優(yōu)選地是+/-2cm的準(zhǔn)確度，相對于信標(biāo)的已知位置定位車輛。
13.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個子系統(tǒng)都包括模擬部分和數(shù)字部分，所述系統(tǒng)包括測試裝置，該測試裝置被設(shè)計(jì)成用于對模擬部分的輸入施加參考電流并且用于分析在所述模擬部分或者另一模擬部分的輸出處生成的數(shù)字化的電流信號。
14.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)遵循安全等級SIL4。
15.一種包括用于生成定位信號的車載系統(tǒng)的鐵路車輛，其特征在于所述系統(tǒng)是如權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(10，110，210)。
16.一種用于生成鐵路車輛定位信號的方法，包括步驟: -當(dāng)天線在合適的信標(biāo)之上經(jīng)過時，生成第一電流和第二電流(II，12)，所述天線裝載在車輛上并且包括具有各自不同輻射圖的第一回路和第二回路，所述信標(biāo)位于鐵路上的已知位置； -根據(jù)所述第一電流和所述第二電流生成定位信號； 其特征在于，所述定位信號是由所述第一電流和所述第二電流的第一處理子系統(tǒng)(30，130,230)發(fā)送的第一定位信號(SL1),所述方法在于: -通過第二處理子系統(tǒng)(40，140，240)根據(jù)所述第一電流和所述第二電流(II，12)生成第二定位信號(SL2);及 -根據(jù)所述第一定位信號和所述第二定位信號(SL1，SL2)生成安全定位信號(SLS)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，生成安全定位信號在于，如果隔開在時間上第二到達(dá)的定位信號和在時間上第一到達(dá)的定位信號的距離小于預(yù)定的參考距離(DO)，就從由所述第一處理子系統(tǒng)和所述第二處理子系統(tǒng)中的每一個在時間上最先發(fā)送的第一定位信號和第二定位信號中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法包括通過第三處理子系統(tǒng)(80)根據(jù)所述第一電流和所述第二電流(II，12)生成第三定位信號(SL3)的步驟；并且其特征在于，生成安全定位信號(SLS)在于從分別由三個處理子系統(tǒng)(30,40,80)中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號(SL1，SL2，SL3)中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號(SLS)。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一子系統(tǒng)(230)包括第一模擬部分(260)和第一數(shù)字部分(270)，所述第二子系統(tǒng)(240)包括第一子系統(tǒng)的所述第一模擬部分作為第二模擬部分和與所述第一子系統(tǒng)的所述第一數(shù)字部分獨(dú)立的第二數(shù)字部分(370)，生成安全定位信號包括，如果所述第一信號和所述第二信號的發(fā)送時刻之間的持續(xù)時間小于預(yù)定的參考持續(xù)時間(TO)，就從由兩個處理子系統(tǒng)(230，240)中的每一個在時間上最先發(fā)送的定位信號(SL1，SL2)中選擇在時間上第二到達(dá)的定位信號作為安全定位信號(SLS)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對至少一個附加條件的驗(yàn)證，使得能夠檢測所述第一處理子系統(tǒng)和所述第二處理子系統(tǒng)(230，240)共用的模擬部分(260)的故障。
【文檔編號】B61L3/12GK104302529SQ201380014160
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】雅克·奧里翁 申請人:阿爾斯通運(yùn)輸科技簡易股份公司