確定火車引擎是否聯接到有軌車廂的車鉤、裝置、系統和方法

2023-09-17 12:37:05

專利名稱：確定火車引擎是否聯接到有軌車廂的車鉤、裝置、系統和方法
技術領域：
本發明一般涉及鐵路站場，並且更具體地涉及用於確定列車引擎
(engine)是否聯接(couple)到有軌車廂的方法和裝置。
背景技術：
鐵路站場是鐵路運輸系統的中心。因而，鐵路站場執行許多服務，例如 貨物發送、轉運和終止，機車貯藏和保養，新列車的裝配和檢查，運行通過 設施(facility)的火車的維修，有軌車的檢查和保養以及有軌車的貯藏。在 鐵路站場中各種服務為資源而竟爭，譬如人員、設備和各種設施中的空間， 因而有效地管理整個鐵路站場是一項複雜的工作。
通常鐵路上認為基於最優化原理的管理工具的使用將有益於站場管理 工作。這些工具使用當前站場狀況和一系列將被完成的任務以確定最合適的 完成這些任務的次序。
然而，任何管理系統依賴於涉及管理中的系統的當前狀態的可靠和及時 的數據。在大多數鐵路站場中，當前數據進入技術是手動和自動方法的結合。 例如，自動設備識別(AEI)讀取器和AEI計算機在操作的次序中在一些情 況下確定全部車輛的位置，但通常，該信息將對全部車輛的位置的認識限定 到全部車輛到達的時刻、全部車輛通過AEI讀取器的時刻和全部車輛離開的 時刻。
鐵路站場內物資的位置典型地使用無線電話通訊而被報導。諸如車輪計 數器、軌道電路和自動設備識別(AEI)標記讀取器這樣的定點監測方法已 經用於檢測規道上上特殊的和離散的位置處的物資。現代遙感控制系統使用 GPS和AEI標記，以防止遙感受控的機車行進到站場限制之外。在整個鐵路 站場已經配置了攝錄機，並具有共享的顯示，從而允許鐵路站場人員(例如 站場主任、駝峰調車場主任、終端操作管理人員)定位引擎和其它物資。
特別地，當鐵路站場操作者在有軌車廂進入、離開或經過鐵路站場時， 聯接和不聯接有軌車廂。這些有軌車廂聯接到包括機車引擎和站場引擎的列
車引擎和從列車引擎脫離。例如，操作者可將有軌車廂與入站機車引擎脫離， 並且將有軌車廂聯接到出站機車引擎。此外，站場引擎可聯接到有軌車廂， 以將有軌車廂運送到鐵路站場內合適的位置，用於裝載、卸載或其它處理。
鐵路站場內的列車引擎可被跟蹤，以確定被執行的任務的過程，以及確 定火車引擎是否被有效地使用。為了跟蹤鐵路站場內的引擎，操作者可監控 機車引擎和站場引擎的聯接和脫離，其中關於火車狀態的信息經由無線通訊 而被提供。然而，操作者監控系統可能效率較低，因為這種通訊不能實現火 車引擎狀態的實時監控，因而通訊(如果存在)在聯接或脫離事件已經發生 很久之後才能夠得到交流。
為了有效的鐵路站場操作，具有自動系統將是有用的，該自動系統監控 站場引擎的狀態並提供實時數據。特別地，實時數據表明引擎是否聯接和脫 離有軌車廂，該實時數據將提供對於鐵路站場操作的過程的了解。此外，鐵
路站場可具有許多有效工作的站場引擎，以處理入站列車並建立出站列車。 因而，通過自動地證實引擎聯接到並移動一個或多個有軌車廂的能力， 可以實現站場的高效操作。此外，通過在站場計劃任務中使用站場引擎操作 狀態可獲得益處。在對於站場引擎的操作使用自動的實時的認識的情況下， 站場操作組將能夠評估可得到的和可使用的資源，從而計劃後續任務。
因而，本發明打算提供用於指示列車引擎是否聯接或脫離有軌車廂的裝 置和系統，其中從自動監控系統提供實時數據。

發明內容
一種用於表明機車的第一車鉤是處於聯接狀態還是脫離狀態的裝置。該 裝置包括定位在第一車鉤的一部分上的傳感器，其中該傳感器提供實時信 號，指示在第一車鉤的接收區域中第二車鉤的存在或接近，其中該信號通過 與傳感器可操作地通訊的發送器而被無線地發送。
本發明還提供了一種車鉤，其配置成表明車鉤是否已經聯接到另外的有
軌車廂上。該車鉤包括主體部，該主體部包括頸部和由主體部的一部分限 定的接收區域；鉸接部分，該鉸接部分樞轉地安裝到主體部，並被配置成在 聯接位置和脫離位置之間運動，其中當鉸接部分從脫離位置樞轉進入聯接位 置時，鉸接部分樞轉進入接收區域；以及定位在車鉤的一部分上的傳感器， 其中該傳感器提供表明車鉤的聯接狀態或脫離狀態的信號，該聯接或脫離狀
態通過第二車鉤在第一車鉤的接收區域中存在而被限定，其中該信號通過與 傳感器可操作地通訊的發送器而被無線地發送。
本發明還提供了 一種系統，用於檢測機車的車鉤是否已經聯接到另外的
有軌車廂。該系統包括傳感裝置，該傳感裝置配置成提供指示車鉤的聯接 狀態的信號；與傳感器可操作地通訊的發送器，該發送器配置成接收並發送 信號；配置成接收來自發送器的信號的狀態檢測系統，該狀態檢測系統包括； 和控制器、存儲介質；和顯示裝置，其中控制器配置成在顯示裝置上提供車 鉤的位置的圖形指示，其中該圖形指示提供了機車的實時狀態。
在另一示例性的實施例中，還提供了一種方法，用於確定機車引擎的車 鉤是處於聯接狀態還是脫離狀態。該方法包括提供指示車鉤的狀態的信號， 該信號由傳感器提供，該傳感器配置成當車鉤的聯接狀態改變時提供信號； 將信號無線地發送到控制器；用存在控制器中的控制算法處理信號；並提供 車鉤位置的可視指示。


圖1是根據本發明的示例性實施例的監控系統的示意圖2-2B是示出根據本發明的示例性實施例構造的車鉤的視圖3是處於聯接狀態的一對車鉤的頂部俯視圖4是根據本發明的示例性實施例的傳感裝置的視圖5是根據本發明的示例性實施例的一對傳感器的輸出信號的圖形表
示；
圖6是根據本發明替代示例性實施例的輸出信號的圖形表示；
圖7-9是替代的示例性實施例的視圖IO是又一替代的示例性實施例的示意圖；和
圖11是鐵路站場的示意圖。
具體實施例方式
本發明的示例性實施例涉及用於穩固地確定機車的車鉤狀態的系統和 方法。通常，站場引擎或機車致力於將列車機車或其它有軌車廂(例如，由 機車推動或拉動的車廂)移動進入和離開鐵路站場的不同維修和分段運輸區 域。因而期望知道什麼時候站場引擎聯接到有軌車廂或列車機車。根據示例
性的實施例，設置了傳感器，以確定機車的聯接狀態和脫離狀態。傳感器輸 出經由無線網絡發送到控制和監控系統。在一示例性實施例中，車鉤傳感器 數據可結合其它數據，例如機車的運動的方向和速度，其也可被無線地提供。 該信息允許機車的評估和使用。此外，車鉤狀態可用於監控指定任務的完成 情況並計劃後續的任務，因而提高了鐵路站場操作的生產率。
本發明參考了 2003年2月6日申請的序列號為No. 10/360055的專利申 請，其內容在此併入以作參考。
現在參考圖1和2，示出了用於鐵路機車12的監控系統10。監控系統 採用一個或多個監控器14,以確定機車或引擎12的車鉤16是否聯接到有軌 車廂20的另一車鉤18。在示例性的實施例中，傳感器14可操作地與配置成 發送信號24的收發器(例如接收器和發送器)或發送器22通訊，該信號24 指示車鉤16的聯接狀態。
此外，設置了狀態檢測系統26,其中接收器或發送器28可操作地與控 制器30通訊。接收器或發送器28配置成接收信號24,並將該信號提供給控 制器30,其中控制器30配置成分析一個或多個來自傳感器14的輸入信號， 並產生一個或多個合適的輸出信號，用於站場管理。控制器作為鐵路站場操 作系統的獨立部件或集成部分，可以是微計算機、微控制器或其它可編程的 控制裝置。同樣地，控制器可以是任何已知類型的模擬或數字裝置，並且其 可具體化為硬體、軟體或固件。
該狀態檢測系統還包括諸如非易失性存儲器的存儲介質32，以存儲用於 控制器的控制程序指令和系統10使用的其它數據。此外，該狀態檢測系統 包括諸如計算機監控器或屏這樣的顯示裝置34，以在鐵路站場的圖形示意圖 上指示有軌車廂位置和運動，其中在替代的示例性實施例中，圖形顯示將包 括有軌車廂位置、軌道位置和由系統監控的鐵路站場的其它特徵。
此外，在此"聯接"的動作和"聯接"的使用包括完全連接和/或列車引 擎和有軌車廂的車鉤裝置的接觸，由於它們相互作用從而建立車鉤連接
(coupling connection )。為了聯接有軌車廂和機車(或引擎)，車鉤設置在它 們的至少一端上。存在很多類型的對於本領域技術人員已知的車鉤，車鉤類 型的 一個來源描述於John H. Armstrong, The Railroad What It Is, What It Does, 她Edition, Simmons-Boardman Books Inc. 1998， PI06。
圖2-2B示出了預期用於本發明的示例性實施例的車鉤裝置(16、 18)的非限制性例子。每個車鉤裝置包括頸部38,其具有固定到其上的鉤部或頭 部40。鉤部40限定喉部或接收區域42，配置成接收固定到那裡的另一車鉤 裝置的一部分。車鉤還包括鉸接部44,該鉸接部44可樞轉地安裝到鉤部的 限定喉部的一部分。鉸接部44配置成在聯接部和脫離部之間樞轉運動，以 鉤住其中的另 一車鉤的另 一鉸接部。
在北美，軌道工業已經標準化搖擺式鉸接設計的使用，其應用了雙手緊 扣(clasped hands)的原理。為了自動地將車鉤聯接在一起，當具有車鉤的 有軌車廂被推到一起時，鉸接部分中的一個或兩者必須打開，其中打開的鉸 接部分通過第二車鉤裝置移動到關閉位置，並且鎖定裝置46向下下降，以 將鉸接部分保持在此位置中並且保持其關閉。為了解開車鉤，有軌車廂被推 到一起，使得負載從車鉤移去，並且鎖定裝置的脫離杆48被操作者升高， 該操作者提起了鎖銷50，這允許鉸接部分在有軌車廂和引擎被拉動而分離時 擺動打開。聯接在一起的兩車鉤的示意圖如圖3所示。
對於聯接容易發生的情況包括接近有軌車廂20 (圖1)(接近)實際接 觸有軌車廂(衝擊)和衝擊導致的各種效果(效果)。表示各種情況的信息 可以通過各種傳感器14識別、記錄和提供給監控系統10。此外，當術語"聯 接"在此使用時，其動作包括完全連接和/或車鉤裝置的接觸，由於它們相互 作用從而建立車鉤連接，其合適地用於說明書的內容。
此外且如在此所使用的，"脫離"限定為車鉤裝置之間的連接的不存在， 或車鉤裝置的打開和分離。應注意到，脫離並不包括由聯接事件(當機車典 型地以小於四英裡每小時的速度與有軌車廂相接觸時)導致的衝擊。
根據示例性實施例，傳感器14安裝在處於機車(或站場引擎)的每一 端(前端和後端)的車鉤上。這些傳感器的輸出使用無線網絡,人機車發送到 中心控制場所(也就是監控場所)，狀態檢測系統位於其中。除了車鉤傳感 器之外，機車的運動的速度和方向也可發送到中心控制場所。使用GPS接 收器或其它裝置60可獲得速度和方向，該裝置60還裝備有收發器或發送器 62，以至少將速度和方向信號64發送到狀態檢測系統的收發器。
根據本發明的示例性的實施例，車鉤的傳感使用下列方法中的一個或多 個而實現嵌入到車鉤裝置的喉部或鉸接部分內的接近式傳感器；附著到車 鉤頸部的一個或多個應變傳感器；磁路；和可視檢測系統，該系統包括攝錄 機和計算機可視系統或其它的能夠提供表明車鉤狀態的實時信號的等效裝 置。
現在參考圖3，示出了示例性的實施例，該實施例包括一個或多個嵌入
到車鉤裝置的喉部或鉸接部分內的感應接近式傳感器70。在此，工業接近式 傳感器位於車鉤主體內，其有效端(active end)處於喉部，其中，喉部內另 一車鉤上的鉸接部分的存在觸發傳感器或導致傳感器提供輸出信號。這類工 業接近式傳感器通常用於工業環境中，以檢測黑色金屬的存在。這種感應接 近式傳感器的一個非限制性的例子可從Turck得到，其中另外的信息可從 www.turck.com中得到。當然，其它感應傳感器也可用於本發明的示例性的 實施例中。因此，該傳感器將響應靠近該傳感器的另一鋼鉸接部分的存在。 根據示例性的實施例並參考圖4和5,多個傳感器70被用於檢測聯接或脫離 狀態，而不管運動的方向(也就是有軌車廂的推動或拉動)。
圖4示出了非限制性例子，其中一對接近式傳感器70將安裝在鉸接部 分內，每個傳感器具有它們的有效端，該有效端設置成檢測另一鉸接部分的 一部分。雖然接近式傳感器可安裝在車鉤頸部或喉部中，但由於4交接部分可 由列車長在幾分鐘內改變時，這些傳感器在鉸接部分中的安裝將提供快速構 造和應用。另一方面，車鉤頸部的改變需要在機車車間中的維修。
現在參考圖5，示出了傳感器A和B的圖表，用於各種聯接狀態的信號。 在沒有接近的金屬時，接近式傳感器將輸出低(零)壓電平(狀態72)。使 用圖4的構造，在聯接事件中，當另外的鉸接部分和車鉤被引導而接觸時， 一個或兩個接近式傳感器將提供高壓電平。取決於兩車鉤和它們的鉸接部分 的相對位置，稱為"鬆弛"的敞開空間可超出傳感器的檢測範圍放置車鉤部 件。在這種情況下，傳感器不能夠檢測聯接狀態。這如狀態76所示。隨著 有軌車廂的移動，接近式傳感器中的一個或多個將提供高壓輸出，而不管運 動的方向(也就是推動或4立動有軌車廂)。這如狀態70和80所示。脫離和 分開如狀態82所示，其中兩傳感器都提供輸出。接近式傳感器的位置被選 擇以容納車鉤的可能的未對準，該未對準處於約IO度或更小。未對準作為 圖3中的"自由鬆弛"被示出。此外，接近式傳感器選擇成提供離金屬表面 的約3/8英寸(其表示標稱條件下一對車鉤的鬆弛間隔的3/4英寸的一半) 的檢測距離。當然，根據本發明的示例性的實施例，其它構造是可能的。
現在回過來參考圖5,其中關於各種聯接情況和有軌車廂運動的接近式 傳感器輸出被提供，應注意的是在穩定狀態期間，傳感器輸出的電平取決於
導致的鬆弛以及接近式傳感器的檢測距離。根據示例性的實施例，聯接事件
和脫離事件都在一個或兩個傳感器輸出上有所顯示(狀態74和82)。因而， 隨著機車移動，由於鬆弛從有軌車廂中被拉出，接近式傳感器中的至少一個 與相對的鉸接部分或車鉤接觸或接近接觸。因而，該輸出和數據提供給控制 器，其中還提供了進一步的處理，並且站場引擎或機車的狀態被提供給站場 操作者。
在替代實施例中並參考圖1、 2和6, —個或多個應變測量傳感器86附 著到車鉤頸部。在該實施例中，頸部上的力被傳感器檢測，這表明負載是否 被機車推動或拉動。圖6示出了來自安裝在車鉤頸部上的應變測量儀86的 輸出的非限制性的例子。如圖所示，來自聯接事件的力從傳感器轉變為正輸 出信號88。當機車推動或拉動有軌車廂(或另外的機車)時，力從應變測量 儀產生非零輸出。此後，圖6示出了機車阻塞、機車反向、拉動跳回、以及 通過引擎的穩定拉動。此後，還示出了相應於降低速度、制動和停止的列車 狀態的傳感器輸出。因而，這些狀態中的每一個都能夠通過應變測量傳感器 或傳感器(任何類型的順序)被傳感到，其中傳感器提供數字或模擬格式的 輸出信號，用於進一步由系統10的控制算法進行解碼。
在該實施例中，脫離事件的檢測還將需要來自傳感器60的引擎運動信 息(也就是速度)的結合。換句話說，脫離事件僅在機車移動時被識別，並 且速度信號將是示出機車正在運動且脫離所需要的第二信號。應變測量傳感 器的非限制性例子包括惠斯登橋，並且輸出電壓使用由MicroStrain提供的V 型連結無線數據記錄器(V-Link wireless data recorder)記錄。
現在參考圖7-9，示出了另外的替換的示例性實施例。在此示出了磁性 信號發生裝置(magnetic signaling device)卯。在此實施例中，並且當才幾車 聯接到車廂時，存在由封閉路徑限定的高平均導磁率的磁路94，該封閉路徑 從一個車鉤的頸部運行，穿過鄰接的車鉤、穿過鄰接的有軌車廂底盤，並且 通過軌道返回到另一車廂的底盤，並返回到初始的車鉤的頸部上的初始點。 兩車鉤之間的有效氣隙包括諸如非鐵磁體的氧化鐵膜、油界面等的很小的距 離 當機車和有軌車廂脫離時(圖7)，由於磁通量必須從車鉤尖端經過空氣 再到軌道，因而磁路的氣隙部分顯著增加。這如》茲路94所示。在該實施例 中，磁性傳感裝置包括通過感應磁路的平均導磁率的改變用於區分聯接狀態 和脫離狀態的裝置。
作為非常粗糙的分析，磁路的感應係數與磁路中磁性材料的相對導磁率 從成比例，其中從定義為從=/////。。 //是磁路中材料的導磁率(或"絕對 導磁率，，)，在此情況下是鐵。對於氣隙，+ 其中從是鐵 的相對導磁率，並且/g是間隙的長度。
考慮在機車-車廂分離的情況下，磁路中的氣隙長度^近似於磁通線行進
的有效長度。在此情況下，A =^/(1 + /0 1。如果機車接觸車廂，那麼在 機車-車廂接觸的情況下，我們可近似~ 0且從《從。在機車-有軌車廂分
離情況和機車-有軌車廂接觸情況之間感應係數的改變將是巨大的，並且此 改變可以通過多種方式被監測到。
提供該傳感裝置的一個方式在圖7-9中示出，其中拉杆(draw bar)在 不同位置處繞有兩電線圈IOO和102。隨時間變化的電流流過一個線圈，該 線圈建立隨時間變化的》茲場。該隨時間變化的-茲場在第二線圈中感生出電 流。聯接狀態下的感應電流的量級更大。因而，聯接狀態可被監測到。
用於傳感磁路的感應係數的改變的可替代方法是使用單個線圈，作為感 應係數估計電路的一部分，該電路譬如簡單的可調諧電路振蕩器。
現在參考圖10，示出了另一替代的示例性實施例。在此提供了具有遙感 能力的可視傳感系統120。在該實施例中，攝錄機122安裝在機車的端部上， 處於車鉤上方並朝向該車鉤。攝錄機聯接到收發器124，其中視頻信號提供 給駐留在狀態監測系統的微處理器上的計算機視覺算法，其中視覺算法應用 到進入的視頻流，以檢測聯接狀態或脫離狀態。圖像和諸如圖形匹配、邊緣 監測和其它技術這樣的計算機處理算法可被施加以辨識這兩個狀態。視頻攝 錄機還可包括紅外照射源，以在夜間和惡劣的氣候條件下提供增強的操作。
根據本發明的示例性的實施例，提供了一種可靠的傳感器，用於檢測機 車或站場引擎的聯接和脫離狀態。如在此所述並根據示例性的實施例，傳感 器狀態的從機車到控制(監控)場所的無線通訊被提供。
此外，站場引擎的聯接檢測可由站場人員使用以計劃和分配站場任務， 同時這些輸入還可用於提供給自動監控系統，該自動監控系統捕獲關於個別 的機車和它們的操作者任務完成的歷史性能數據。此外，該自動監控系統還 可由站場人員使用，以增強他們的計劃和整個站場生產率。
因而，本發明的替代實施例允許快速、簡單和低成本的方法，這些方法 建立精確的軌道位置資料庫用於站場。站場的一般視圖如圖ll所示。
根據示例性的實施例，監控系統至少包括中央計算機、鐵路軌道資料庫
和傳感器，該傳感器提供鐵路站場物資的實時數據用於與鐵路軌道資料庫一 起使用，從而當物資經過鐵路站場時提供物資的視覺表示，鐵路站場可包括 多個子站場，這些子站場包括但不限於接收站場、分類站場、存儲和接收站 場、以及發車站場。根據示例性的實施例，本發明採用GPS接收器，以在 狀態顯示器上提供機車的精確軌道位置。示例性的實施例給鐵路站場人員提 供鐵路站場物質的實時位置，以能夠相對於任務計劃，安全有效地做出緊急 決定。
如上所述，用於實施本發明的示例性實施例的算法可以以計算機執行處 理和用於實施這些處理的裝置的形式實施。算法還可以以具有指令的計算機
程序代碼的形式實施，其中這些代碼包含在諸如軟盤、光碟(CD-ROM)、 硬碟或任意其它計算機可讀存儲媒介這樣的實體介質中，其中，當計算機程 序代碼裝載到計算機和/或控制器中並由其執行時，該計算機變成用於實施本 發明的裝置。現有的系統具有可再編程存儲器(例如快閃記憶體)，其可被更新以 執行各方面的命令代碼，其中當電腦程式代碼裝載到計算機並由計算機執 行時，算法以電腦程式代碼的形式實施，例如，無論是否存儲在存儲介質 中，裝載到計算機和/或通過計算機執行，或經由一些傳送介質被傳送，例如 經由電線或電纜，通過光纖或經由電磁輻射。當在通用微處理器上執行時， 電腦程式代碼段配置微處理器以建立特別的邏輯電路。
這些指令例如可駐留在計算機或控制器的RAM中。替換地，指令可包 括在具有計算機可讀介質的數據存儲裝置中，該介質例如計算機磁碟。或者， 指令可存儲在磁帶、通常的硬碟、電子只讀存儲器、光學存儲裝置或其它合 適的數據存儲裝置。在本發明的示出的實施例中，計算機可執行的指令可以 是成行的經過編譯的C十+可編譯代碼。
根據本發明的示例性實施例，中央控制單元可以是任何類型的控制器和 /或等效裝置，根據已知的技術等效設備除了其它元件之外還包括微處理器、 用於可執行程序或算法和標準值或常數的電子存儲介質形式的只讀存儲器、 用於允許必須的通訊(例如輸入、輸出和在微處理器中)的隨機存取存儲 器和數據總線。應理解上述描述的處理可由響應電腦程式而操作的控制器 來實施。為了實現指定的功能和期望的處理，以及由此的計算，控制器可包 括但不限於處理器、計算機、內存、存儲器、寄存器、定時器、中斷器、通 訊接口、和輸入/輸出信號接口，以及包括前述中的至少一個的組合。
雖然本發明已經參考優選實施例進行了描述，但是本領域技術人員可理 解，可得到不脫離本發明範圍的各種改變，且可用各種等效物來替代它的元 件。此外，根據本發明的教導而不脫離其基本範圍，可做出許多修改以適合 特定情況或材料。因而，所期望的是本發明不限於作為用於實施本發明的最 佳例子的具體實施例，而是本發明將包括落入所附權利要求的範圍內的所有 實施例。
權利要求
1.一種用於指示機車的第一車鉤是處於聯接狀態還是脫離狀態的裝置，所述裝置包括定位在所述車鈞的一部分上的傳感器，其中所述傳感器提供指示聯接狀態或脫離狀態的實時信號，所述聯接狀態或脫離狀態表示第二車鉤的一部分在所述第一車鉤的接收區域中的接近或存在，其中所述信號通過與所述傳感器可操作地通訊的發送器而被無線地發送。
2. 如權利要求1所述的裝置，其中所述傳感器是感應接近式傳感器， 其配置成檢測接近所述第一車鉤的喉部的所述第二車鉤的存在。
3. 如權利要求1所述的裝置，其中所述傳感器是設置在所述第一車鉤 的鉸接部分上的感應接近式傳感器對，其中所述感應接近式傳感器對中的第 一個配置成提供第一信號，該第一信號指示所述鉸接部分被另外的車鉤拉 動，並且所述感應接近式傳感器對中的第二個配置成提供第二信號，該第二 信號指示所述鉸接部分被另外的車鉤推動。
4. 如權利要求3所述的裝置，其中所述感應接近式傳感器對配置成當 黑色金屬布置成接近所述感應接近式傳感器對時提供所述第一信號和所述 第二信號。
5. 如權利要求4所述的裝置，其中所述感應接近式傳感器對在所述鉸 接部分沒有與另外的車鉤配合時每一個都提供脫離狀態信號。
6. 如權利要求1所述的裝置，其中所述傳感器是定位在所述車鉤的頸 部上的應變傳感器。
7. 如權利要求6所述的裝置，其中所述應變傳感器在推力或拉力施加 到所述車鉤時提供非零的電壓輸出信號。
8. 如權利要求1所述的裝置，其中所述傳感器包括磁路，所述磁路配 置成在所述第 一車鉤接近或聯接到第二車鉤時提供可檢測的導磁率。
9. 如權利要求8所述的裝置，其中所述磁路通過位於所述車鉤上處於 留有間隔地相對的關係的線圈對提供，並且所述裝置還包括傳感器，所述傳感器用於檢測通過所述線圈對大於預定值的感應電流，所述感應電流在所述 車鉤緊固到另外的車鉤時產生。
10. —種車鉤，所述車鉤配置成指示所述車鉤是否聯接到另外的有軌車廂，所述車鉤包括主體部，該主體部包括頸部和由所述主體部的一部分限定的接收區域； 鉸接部分，該鉸接部分樞轉地安裝到所述主體部，並被配置成在聯接位置和脫離位置之間運動，其中當所述鉸接部分從所述脫離位置樞轉進入所述聯接位置時，所述鉸接部分樞轉進入所述接收區域；和定位在所述車鉤的一部分上的傳感器，其中所述傳感器提供指示聯接狀態或脫離狀態的信號，所述聯接狀態或脫離狀態取決於第二車鉤的一部分在所述接收區域中的存在或接近，其中所述信號通過與所述傳感器可操作地通訊的發送器而被無線地發送。
11. 如權利要求IO所述的車鉤，其中所述傳感器是感應接近式傳感器， 其配置成檢測接近該傳感器所定位的所述車鉤的鉸接部分或喉部的另外的 車鉤的存在。
12. 如權利要求10所述的車鉤，其中所述傳感器是設置在所述鉸接部 分上的感應接近式傳感器對，其中所述感應接近式傳感器對中的第一個配置 成提供第一信號，該第一信號指示所述鉸接部分和車鉤拉動另外的車鉤，並 且所述感應接近式傳感器對中的第二個配置成提供第二信號，該第二信號指 示所述4交接部分和車鉤推動另外的車鉤。
13. 如權利要求9所述的車鉤，其中所述傳感器是定位在所述車鉤的頸 部上的應變傳感。
14. 如權利要求13所述的車鉤，其中所述應變傳感器在推力或拉力施加到所述車鉤時提供非零的電壓輸出信號。
15. 如權利要求9所述的車鉤，其中所述傳感器包括磁路，所述磁路配 置成在所述車鉤聯接到另外的有軌車廂時提供可檢測的導磁率。
16. 如權利要求15所述的車鉤，其中所述-茲路通過位於所述車鉤上處 於留有間隔地相對關係的線圈對提供，並且裝置還包括傳感器，所述傳感器 用於通過檢測所述線圈對大於預定值的感應電流，所述感應電流在所述車鉤 緊固到另外的車鉤時產生。
17. —種用於檢測機車的車鉤是否已經聯接到另外的有軌車廂的系統， 所述系統包括傳感裝置，該傳感裝置配置成提供指示所述車鉤的聯接狀態的信號； 與所述傳感器可操作地通訊的發送器，該發送器配置成接收並發送所述信號；狀態檢測系統，該狀態檢測系統配置成接收來自所述發送器的信號，該狀態衝企測系統包括；和 控制器；和 存儲介質。
18. 如權利要求17所述的系統，還包括顯示裝置，其中所述控制器配置成在所述顯示裝置上提供所述車鉤狀態 的圖形指示，其中所述圖形指示提供了機車的實時狀態。
19. 如權利要求17所述的系統，其中所述傳感裝置是配置成給所述控 制器提供視頻信號的視頻攝錄機，其中所述控制器還包括圖像處理算法，用 於確定所述視頻信號是否描述聯接或脫離的機車。
20. 如權利要求17所述的系統，其中所述傳感裝置是定位在所述車鉤 的一部分上的傳感器，其中所述傳感器提供指示所述車鉤的聯接狀態或脫離 狀態的實時信號，其中所述信號通過與所述傳感器可操作地通訊的發送器而 被無線地發送，其中所述傳感器是感應接近式傳感器，其配置成檢測在該傳 感器所定位的所述車鉤的喉部中另外的車鉤的存在，並且存儲介質包括先前 傳感條件的歷史資料庫。
21. 如權利要求20所述的系統，其中所述傳感器是設置在所述鉸接部 分上的感應接近式傳感器對，其中所述感應接近式傳感器對中的第一個配置 成提供第一信號，該第一信號指示所述車鉤被另外的車鉤拉動，並且所述感 應接近式傳感器對中的第二個配置成提供第二信號，該第二信號指示所述車 鉤推動另外的車鉤，並且所述感應接近式傳感器對配置成當黑色金屬布置成 接近所述感應接近式傳感器對時提供所述第一信號和所述第二信號。
22. 如權利要求17所述的系統，其中所述傳感裝置是定位在所述車鉤 的一部分上的傳感器，其中所述傳感器提供指示所述車鉤的聯接狀態或脫離 狀態的實時信號，其中所述信號通過與所述傳感器可操作地通訊的發送器而 被無線地發送，其中所述傳感器是定位在所述車鉤的頸部上的應變傳感器， 並且所述應變傳感器在推力或拉力施加到所述車鉤時提供非零的電壓輸出 信號。
23. —種用於確定機車引擎的車鉤是處於聯接狀態還是脫離狀態的方 法，所述方法包括提供指示所述車鉤的狀態的信號；將所述信號無線地發送到控制器；用存在所述控制器中的控制算法處理所述信號；以及提供所述車鉤位置的可視指示。
24. 如權利要求23所述的方法，其中所述傳感器是設置在所述車鉤的 鉸接部分上的感應接近式傳感器對，其中所述感應接近式傳感器對中的第一 個配置成提供第一信號，該第一信號指示所述車鉤拉動另外的車鉤，並且所 述感應接近式傳感器對中的第二個配置成提供第二信號，該第二信號指示所 述車鉤推動另外的車鉤。
25. 如權利要求23所述的方法，其中所述傳感器是定位在所述車鉤的 頸部上的應變傳感器，並且所述應變傳感器在推力或拉力施加到所述車鉤時 提供非零的電壓輸出信號。
26. 如權利要求23所述的方法，其中所述傳感器包括磁路，所述磁路 配置成在所述車鉤聯接到另外的車鉤時提供可^f企測的導磁率。
27. 如權利要求23所述的方法，其中所述傳感裝置是配置成給所述控 制器提供視頻信號的視頻攝錄機，其中所述控制器還包括圖像處理算法，用 於確定所述視頻信號是否描述聯接或脫離的機車。
全文摘要
本發明提供了確定火車引擎是否聯接到有軌車廂的車鉤、裝置、系統和方法。該裝置包括定位在車鉤的一部分上的傳感器，其中傳感器提供指示車鉤的聯接狀態或脫離狀態的實時信號，其中信號通過與傳感器可操作地通訊的發送器而被無線地發送。該方法包括提供指示第二車鉤與第一車鉤的存在或鄰近的信號，該信號由傳感器提供，該傳感器配置成當車鉤的狀態發生改變時提供信號；將所述信號無線地發送到控制器；用存在所述控制器中的控制算法處理所述信號；以及提供車鉤位置的可視指示。
文檔編號B61G7/14GK101346269SQ200680048816
公開日2009年1月14日 申請日期2006年12月21日 優先權日2005年12月23日
發明者埃馬德·A·安達拉維斯, 戴維·M·達文波特, 拉胡爾·伯蒂卡, 約翰·E·赫爾希, 羅伯特·J·米切爾, 肯尼思·B·韋爾斯 申請人:通用電氣公司