ES2966194T3

ES2966194T3 - System and method for measuring the distance traveled by a guided vehicle

Info

Publication number: ES2966194T3
Application number: ES20380022T
Authority: ES
Inventors: Leo Julian Benitez
Original assignee: Siemens Rail Automation SA
Current assignee: Siemens Rail Automation SA
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2040-12-14
Also published as: EP4011747A1; EP4011747B8; EP4011747B1; EP4011747C0

Abstract

Sistema (1) y método para medir la distancia recorrida por un vehículo guiado (2) diseñado para ser conectado eléctricamente a una línea eléctrica (3). El sistema comprende: - un sistema sensor (11) configurado para ser instalado a bordo del vehículo guiado (2) y para medir, para al menos un componente de campo de un campo electromagnético de dicha línea eléctrica (3), valores de dicho en al menos un componente de campo; y - una unidad de procesamiento (12) conectada al sistema sensor (11), estando dicha unidad de procesamiento (12) configurada para recibir, para cada uno de los componentes de campo para los cuales se han medido dichos valores, los valores medidos; en donde la unidad de procesamiento (12) está configurado para calcular automáticamente, para al menos uno de los componentes del campo para los que se han medido dichos valores, una distancia recorrida por el vehículo guiado (2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)System (1) and method for measuring the distance traveled by a guided vehicle (2) designed to be electrically connected to a power line (3). The system comprises: - a sensor system (11) configured to be installed on board the guided vehicle (2) and to measure, for at least one field component of an electromagnetic field of said power line (3), values of said in at least one field component; and - a processing unit (12) connected to the sensor system (11), said processing unit (12) being configured to receive, for each of the field components for which said values have been measured, the measured values; wherein the processing unit (12) is configured to automatically calculate, for at least one of the components of the field for which said values have been measured, a distance traveled by the guided vehicle (2). (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Sistema y método para medir la distancia recorrida por un vehículo guiado System and method for measuring the distance traveled by a guided vehicle

La presente invención se refiere a la odometría, es decir, la técnica utilizada para determinar el cambio de posición de un objeto en movimiento. Más concretamente, la presente invención se refiere a vehículos guiados, es decir, vehículos guiados por al menos un medio de guiado, como un raíl, y configurados para llevar o transportar mercancías y/o personas. Dichos vehículos guiados abarcan, en particular, medios de transporte público como autobuses, trolebuses, tranvías, metros, trenes o unidades de tren, etc., así como medios de transporte de carga como, por ejemplo, puentes grúa o medios de transporte mineros para los que la seguridad es un factor muy importante y que son guiados a lo largo de una ruta o vía férrea por al menos un medio de guiado configurado para definir una trayectoria para el vehículo guiado, siendo dicho medio de guiado por ejemplo un raíl, o preferentemente dos raíles. The present invention relates to odometry, that is, the technique used to determine the change in position of a moving object. More specifically, the present invention relates to guided vehicles, that is, vehicles guided by at least one guiding means, such as a rail, and configured to carry or transport goods and/or people. Such guided vehicles cover, in particular, means of public transport such as buses, trolleybuses, trams, subways, trains or train units, etc., as well as means of freight transport such as, for example, overhead cranes or mining transport means for which safety is a very important factor and which are guided along a route or railway track by at least one guidance means configured to define a trajectory for the guided vehicle, said guidance means being for example a rail, or preferably two rails.

Un vehículo guiado contiene normalmente sistemas automáticos para controlar su velocidad en función de su posición y/o de entradas externas, que son por ejemplo la presencia cercana de otro vehículo guiado, o la presencia de una curva que requiere la disminución de velocidad del vehículo guiado. Ejemplos de sistemas automáticos son los sistemas de control automático de trenes (ATC) o de protección automática de trenes (ATP) que suelen equipar los trenes. El cambio de posición de un vehículo guiado es por lo tanto un parámetro muy importante que se debe de determinar y que permite localizar un vehículo guiado dentro de una red, por ejemplo, una red ferroviaria. A guided vehicle normally contains automatic systems to control its speed based on its position and/or external inputs, which are for example the nearby presence of another guided vehicle, or the presence of a curve that requires the guided vehicle to slow down. . Examples of automatic systems are automatic train control (ATC) or automatic train protection (ATP) systems that are often equipped on trains. The change in position of a guided vehicle is therefore a very important parameter that must be determined and that allows locating a guided vehicle within a network, for example, a railway network.

Hasta ahora, se han utilizado diferentes técnicas para determinar el cambio de posición de un vehículo guiado. Se trata, por ejemplo, de técnicas que utilizan satélites de navegación global (GPS), circuitos de seguimiento, tacómetros, sensores Doppler, etc. Cada una de estas técnicas tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, los sensores Doppler presentan fallos en caso de nieve, los sensores GPS no son capaces de determinar la posición dentro de un túnel, los tacómetros no detectan los casos de deslizamiento/patinaje de ruedas, etc. Para mejorar la precisión del sistema responsable de determinar la posición de un vehículo guiado dentro de una red, las técnicas mencionadas anteriormente podrían combinarse entre sí. Until now, different techniques have been used to determine the change in position of a guided vehicle. These are, for example, techniques that use global navigation satellites (GPS), tracking circuits, tachometers, Doppler sensors, etc. Each of these techniques has some limitations. For example, Doppler sensors fail in case of snow, GPS sensors are not capable of determining the position inside a tunnel, tachometers do not detect cases of wheel slipping/skating, etc. To improve the accuracy of the system responsible for determining the position of a guided vehicle within a network, the techniques mentioned above could be combined with each other.

Un objeto de la presente invención es proponer una nueva técnica para medir la distancia recorrida por un vehículo guiado, que en particular no se vea afectada por casos de deslizamiento/patinaje o pérdida de la posición dentro de un túnel, y que se puede combinar o no con una técnica ya existente. An object of the present invention is to propose a new technique for measuring the distance traveled by a guided vehicle, which in particular is not affected by cases of sliding/skating or loss of position within a tunnel, and which can be combined or not with an already existing technique.

El objeto antes mencionado se consigue mediante un sistema y un método para medir la distancia recorrida por un vehículo guiado conectado a una línea eléctrica, según las reivindicaciones independientes. Otras realizaciones y otras ventajas de la presente invención se proponen en las reivindicaciones dependientes. The aforementioned object is achieved by a system and a method for measuring the distance traveled by a guided vehicle connected to a power line, according to the independent claims. Other embodiments and other advantages of the present invention are proposed in the dependent claims.

La invención propone en particular, un sistema para medir la distancia recorrida por un vehículo guiado diseñado para estar conectado eléctricamente a una línea eléctrica (por ejemplo, una línea eléctrica aérea) configurada para alimentar al vehículo guiado con energía en forma de corriente alterna, el sistema consta de: The invention proposes in particular, a system for measuring the distance traveled by a guided vehicle designed to be electrically connected to a power line (for example, an overhead power line) configured to supply the guided vehicle with energy in the form of alternating current, the system consists of:

- un sistema de sensores configurados para ser instalados a bordo del vehículo guiado y, por lo tanto, para moverse con este último, dicho sistema de sensores está configurado para medir, en particular en diferentes tiempos t, por ejemplo, periódicamente, un valor y de al menos una componente de un campo electromagnético de dicha línea eléctrica (es decir, generado por dicha línea eléctrica). En lo que sigue, yi = yx_i,t_i representará un i-ésimo valor de la variable y, medido para la componente considerada en un tiempo ti y en una posición xi. En el caso de medición periódica, entonces el período de medición T<m>se correlaciona preferentemente con el período T<pl>del campo electromagnético de la línea eléctrica, por ejemplo, con la corriente alterna proporcionada/distribuida por la línea eléctrica, por ejemplo, Tm =<iti>T pl, siendo preferentemente m = 1 o siendo m una fracción, por ejemplo, m = 1/4. Según la presente invención, se considera que el campo electromagnético tiene dos componentes, a saber, una componente del campo eléctrico y una componente del campo magnético, en el que la componente del campo eléctrico se podría medir o cuantificar a través de una medida de voltaje, y en el que su componente del campo magnético se podría medir o cuantificar a través de una medida de intensidad del campo magnético. Por lo tanto, la presente invención propone, en particular, medir el voltaje de la línea eléctrica y/o la intensidad del campo magnético en función del tiempo y de la posición de un primer punto de medición del sistema de sensores, dicho punto de medición se mueve junto con el vehículo guiado cuando éste último se desplaza sobre la red, siendo dicha posición la incógnita determinada por el sistema según la invención. El sistema de sensores puede contener, por ejemplo, un sensor de voltaje para medir dicho voltaje y/o un magnetómetro para medir la intensidad del campo magnético de la línea eléctrica. Por lo general, el sistema de sensores emite así valores de voltaje y/o valores de intensidad del campo magnético. El voltaje se mide como la diferencia de potencial eléctrico entre dicho primer punto de medición y un segundo punto de medición del sistema de sensores, dicho primer punto de medición está conectado eléctricamente a la línea eléctrica para permitir la medición de dicha diferencia y dicho segundo punto de medición es un potencial de referencia del vehículo guiado, por ejemplo, el suelo, así dicho sistema de sensores mide dicha diferencia de potencial a través de su conexión eléctrica al primer y segundo punto de medición. De este modo, el sensor de voltaje está configurado para medir las variaciones dentro del campo eléctrico de la línea eléctrica cuando el vehículo guiado se desplaza por la red, el desplazamiento del vehículo guiado provoca el desplazamiento del primer punto de medición a lo largo de la línea eléctrica, por lo que dichas variaciones dependen del tiempo y de la posición del vehículo guiado con respecto a la línea eléctrica estacionaria. La intensidad del campo magnético también se mide en dicho primer punto o en una posición alrededor de dicho primer punto, con el fin de determinar variaciones del campo magnético de la línea eléctrica en función del tiempo y de la posición del vehículo guiado. Preferentemente, la intensidad del campo magnético se mide por el sistema de sensores. En particular, si el sistema de sensores está configurado para medir tanto las componentes del campo magnético como las del campo eléctrico, entonces la medición del voltaje y la medición de la intensidad de dicho campo magnético tienen lugar preferentemente al mismo tiempo, es decir, simultáneamente. Según la presente invención, el sistema de sensores está configurado de este modo para proporcionar mediciones de los valores de voltaje y/o de intensidad del campo magnético y durante el desplazamiento del vehículo guiado desde un punto inicial (por ejemplo, una primera estación) hasta un punto final (por ejemplo, una estación final). El periodo T<pl>de la corriente alterna de la línea eléctrica puede almacenarse como un parámetro dentro del sistema de sensores o puede ser medido por el sistema de sensores, dicho periodo T<pl>sirve como referencia para desencadenar sucesivas adquisiciones periódicas (según el periodo Tm) de valores de medición de voltaje y/o intensidad del campo magnético y por el sistema de sensores para dicha línea eléctrica; - a system of sensors configured to be installed on board the guided vehicle and, therefore, to move with the latter, said sensor system is configured to measure, in particular at different times t, for example, periodically, a value y of at least one component of an electromagnetic field of said power line (i.e., generated by said power line). In what follows, yi = yx_i,t_i will represent an ith value of the variable y, measured for the component considered at a time ti and at a position xi. In the case of periodic measurement, then the measurement period T<m>preferably correlates with the period T<pl>of the electromagnetic field of the power line, for example, with the alternating current provided/distributed by the power line, for example for example, Tm =<iti>T pl, preferably m = 1 or m being a fraction, for example, m = 1/4. According to the present invention, the electromagnetic field is considered to have two components, namely, an electric field component and a magnetic field component, in which the electric field component could be measured or quantified through a voltage measurement. , and in which its magnetic field component could be measured or quantified through a measurement of magnetic field intensity. Therefore, the present invention proposes, in particular, to measure the voltage of the power line and/or the intensity of the magnetic field as a function of time and the position of a first measurement point of the sensor system, said measurement point It moves together with the guided vehicle when the latter moves over the network, said position being the unknown determined by the system according to the invention. The sensor system may contain, for example, a voltage sensor to measure said voltage and/or a magnetometer to measure the intensity of the magnetic field of the power line. Typically, the sensor system thus outputs voltage values and/or magnetic field intensity values. The voltage is measured as the difference in electrical potential between said first measurement point and a second measurement point of the sensor system, said first measurement point being electrically connected to the power line to allow measurement of said difference and said second point measurement is a reference potential of the guided vehicle, for example, the ground, thus said sensor system measures said potential difference through its electrical connection to the first and second measurement points. In this way, the voltage sensor is configured to measure variations within the electric field of the power line when the guided vehicle moves through the network, the movement of the guided vehicle causes the displacement of the first measurement point along the network. power line, so these variations depend on time and the position of the guided vehicle with respect to the stationary power line. The intensity of the magnetic field is also measured at said first point or at a position around said first point, in order to determine variations in the magnetic field of the power line as a function of time and the position of the guided vehicle. Preferably, the intensity of the magnetic field is measured by the sensor system. In particular, if the sensor system is configured to measure both the components of the magnetic field and those of the electric field, then the measurement of the voltage and the measurement of the intensity of said magnetic field preferably take place at the same time, that is, simultaneously . According to the present invention, the sensor system is thus configured to provide measurements of the voltage and/or intensity values of the magnetic field and during the movement of the guided vehicle from an initial point (for example, a first station) to an end point (for example, an end station). The period T<pl>of the alternating current of the power line can be stored as a parameter within the sensor system or can be measured by the sensor system, said period T<pl>serves as a reference to trigger successive periodic acquisitions (according to the period Tm) of measurement values of voltage and/or intensity of the magnetic field and by the sensor system for said power line;

- una unidad de procesamiento, que consta normalmente al menos de un procesador y una memoria, la unidad de procesamiento está conectada al sistema de sensores para recibir, para cada componente del campo electromagnético que ha sido medido, y en particular en tiempo real, el valor y que ha sido medido por el sistema de sensores para la componente considerada. Por ejemplo, puede recibir un valor de voltaje para cada voltaje medido y/o un valor de intensidad de campo magnético para cada intensidad de campo magnético medida. La unidad de procesamiento está configurada además para calcular automáticamente una distancia recorrida Ax que ha sido recorrida por el vehículo guiado entre (es decir, durante el tiempo de separación) dos mediciones, por ejemplo, dos mediciones sucesivas, de la componente o de las componentes del campo electromagnético considerada. Por ejemplo, está configurado para determinar automáticamente la distancia recorrida Ax que ha sido recorrida entre dos mediciones sucesivas de voltaje y/o de la intensidad de campo magnético. La distancia recorrida Ax se calcula por la unidad de procesamiento a partir de los valores recibidos y e y¡ , recibidos respectivamente para estas dos mediciones, por ejemplo los valores sucesivosyo e yi,y modelando la componente considerada del campo electromagnético como una función de onda W(x,t), en la que x representa la posición y t el tiempo, con el fin de determinar a partir de las características conocidas de dicha función de onda (es decir, del campo electromagnético de la línea eléctrica, por ejemplo, su frecuenciaf,su longitud de onda l y su amplitud Ao), la distancia recorrida Ax = Xj-Xi que ha sido recorrida por el vehículo guiado entre dichas dos mediciones realizadas respectivamente en un tiempo ti en la posición Xi parayy en un tiempo tj en una posición Xj para yj. En otras palabras, la unidad de procedimiento está configurada para determinar a partir de la resolución de las ecuaciones yj = W(Xj,tj) e yi = W(Xi,ti) la distancia recorrida Ax. Por ejemplo, dicha función de onda es una función de onda sinusoidal W(x,t) = Ao ■ sin(2p/lx - wt) (Ec. 1), en la que W(x,t) proporciona una estimación del valor yx,t medido para la componente electromagnética considerada en un tiempo t y una posición x para el vehículo guiado (en particular, dicha posición x puede corresponder a la posición del primer punto de medición con respecto a la línea eléctrica), Ao es la amplitud de la función de onda sinusoidal para la componente considerada, en la que w/2p = 1/Tpl =f,siendofla frecuencia de la función de onda sinusoidal y l su longitud de onda. En otras palabras, cada una de las componentes del campo electromagnético considerada puede representarse, según la presente invención, mediante una función de onda, por ejemplo una onda estacionaria según la Ec. 1, en la que la unidad de procesamiento está configurada para determinar automáticamente la distancia recorrida Ax resolviendo para dos posiciones x diferentes (es decir, xi y xj) la ecuación y = W(x,t), siendo y medida en el tiempo t por el sistema de sensores, mientras que x es determinada por la unidad de procesamiento. En caso de mediciones periódicas, se tiene por ejemplo tj = ti a T<m>donde a es un entero estrictamente positivo, preferentemente tj = ti<iti>-T<pl>. En la Ec. 1 y para cada una de dichas componentes del campo electromagnético,f,l y Ao son parámetros conocidos que caracterizan dicho campo electromagnético. - a processing unit, normally consisting of at least a processor and a memory, the processing unit is connected to the sensor system to receive, for each component of the electromagnetic field that has been measured, and in particular in real time, the value and that has been measured by the sensor system for the component considered. For example, you may receive a voltage value for each measured voltage and/or a magnetic field strength value for each measured magnetic field strength. The processing unit is further configured to automatically calculate a traveled distance Ax that has been traveled by the guided vehicle between (i.e., during the separation time) two measurements, for example, two successive measurements, of the component or components. of the electromagnetic field considered. For example, it is configured to automatically determine the distance Ax that has been traveled between two successive measurements of voltage and/or magnetic field strength. The distance traveled Ax is calculated by the processing unit from the received values y and y¡, received respectively for these two measurements, for example the successive values yo and yi, and modeling the considered component of the electromagnetic field as a wave function W( x,t), in which x represents the position and t the time, in order to determine from the known characteristics of said wave function (that is, of the electromagnetic field of the power line, for example, its frequencyf, its wavelength l and its amplitude Ao), the distance traveled Ax = Xj-Xi that has been traveled by the guided vehicle between said two measurements carried out respectively at a time ti in the position Xi for yj. In other words, the procedure unit is configured to determine from the solution of the equations yj = W(Xj,tj) and yi = W(Xi,ti) the distance traveled Ax. For example, such a wave function is a sine wave function W(x,t) = Ao ■ sin(2p/lx - wt) (Eq. 1), where W(x,t) provides an estimate of the value yx,t measured for the electromagnetic component considered at a time t and a position x for the guided vehicle (in particular, said position x may correspond to the position of the first measurement point with respect to the power line), Ao is the amplitude of the sine wave function for the component considered, in which w/2p = 1/Tpl =f, where f is the frequency of the sine wave function and l is its wavelength. In other words, each of the components of the electromagnetic field considered can be represented, according to the present invention, by a wave function, for example a standing wave according to Eq. 1, in which the processing unit is configured to automatically determine the distance traveled Ax by solving for two different positions x (i.e., xi and xj) the equation y = W(x,t), with y measured at time t by the sensor system, while x is determined by the unit processing. In the case of periodic measurements, we have, for example, tj = ti a T<m>where a is a strictly positive integer, preferably tj = ti<iti>-T<pl>. In Eq. 1 and for each of said components of the electromagnetic field, f,l and Ao are known parameters that characterize said electromagnetic field.

La invención propone también un método para medir la distancia recorrida por un vehículo guiado configurado para estar conectado eléctricamente a una línea eléctrica que alimenta de energía al vehículo guiado, en el que la energía eléctrica es suministrada por la línea eléctrica en forma de corriente alterna, el método comprende: The invention also proposes a method for measuring the distance traveled by a guided vehicle configured to be electrically connected to a power line that supplies power to the guided vehicle, in which the electrical energy is supplied by the power line in the form of alternating current, The method includes:

- medir, preferentemente de forma periódica, mediante un sistema de sensores instalado a bordo del vehículo guiado, al menos una componente de un campo electromagnético de la línea eléctrica, por ejemplo, la medición del campo eléctrico y/o magnético de la línea eléctrica; - measuring, preferably periodically, by means of a sensor system installed on board the guided vehicle, at least one component of an electromagnetic field of the power line, for example, measuring the electric and/or magnetic field of the power line;

- determinar automáticamente, mediante una unidad de procesamiento instalada preferentemente a bordo del vehículo guiado, la distancia recorrida Ax = xj-xi que ha sido recorrida por el vehículo guiado entre dos mediciones de dicha al menos una componente, dichas dos mediciones se realizan respectivamente en un tiempo ti en la posición xi y en un tiempo tj en la posición xj, y dan lugar respectivamente a los valores medidos yi = yx_i,t_i e yj = yx_j,t_j para dicha al menos una componente, en el que yk = yx_k,t_k representa el valor medido en el tiempo tk para la componente de campo electromagnético considerada (por ejemplo, el voltaje o la intensidad del campo magnético) en la posición xk, en el que la posición xk está definida con respecto a la línea eléctrica (es decir, dicha línea eléctrica sirve como referencia), la distancia recorrida Ax está determinada por la unidad de procesamiento resolviendo las ecuaciones yi = W(xi,ti) e yj = W(xj,tj) en la que W(x,t) es una función de onda que aproxima/modela las variaciones de la componente considerada del campo electromagnético en función del tiempo t y la posición x para el vehículo guiado. En particular, dicha función de onda W(x,t) depende además de características conocidas de la línea eléctrica (por ejemplo, frecuenciaf,longitud de onda l y amplitud Ao). - automatically determining, by means of a processing unit preferably installed on board the guided vehicle, the distance traveled Ax = xj-xi that has been traveled by the guided vehicle between two measurements of said at least one component, said two measurements being carried out respectively in a time ti at position xi and at a time tj at position xj, and give rise respectively to the measured values yi = yx_i,t_i and yj = yx_j,t_j for said at least one component, in which yk = yx_k, t_k represents the value measured at time tk for the considered electromagnetic field component (e.g., voltage or magnetic field intensity) at position xk, where position xk is defined with respect to the power line (i.e. that is, said power line serves as a reference), the distance traveled Ax is determined by the processing unit by solving the equations yi = W(xi,ti) and yj = W(xj,tj) in which W(x,t) is a wave function that approximates/models the variations of the considered component of the electromagnetic field as a function of time t and position x for the guided vehicle. In particular, said wave function W(x,t) further depends on known characteristics of the power line (for example, frequency f, wavelength l and amplitude Ao).

La presente invención propone así medir el campo eléctrico y/o magnético o los campos eléctricos y/o magnéticos de la línea eléctrica y modelar cada uno de estos últimos como una función de onda W(x,t), por ejemplo, como una función de onda plana estacionaria sinusoidal, para determinar a partir de los valores medidos y del campo o de los campos magnéticos y/o eléctricos (por ejemplo, la intensidad y/o el voltaje del campo magnético) y las características conocidas del campo o los campos eléctricos y/o magnéticos ) (por ejemplo, la frecuencia eléctrica y/o magnéticaf,la longitud de onda l y la amplitud A0) la distancia recorrida por el vehículo guiado resolviendo y = W(x,t) para cada uno de las componentes consideradas del campo electromagnético. The present invention thus proposes to measure the electric and/or magnetic field or the electric and/or magnetic fields of the power line and to model each of the latter as a wave function W(x,t), for example, as a function sinusoidal stationary plane wave, to determine from the measured values and the magnetic and/or electric field(s) (for example, the intensity and/or voltage of the magnetic field) and the known characteristics of the field(s) electrical and/or magnetic) (for example, the electrical and/or magnetic frequency f, the wavelength l and the amplitude A0) the distance traveled by the guided vehicle by solving y = W(x,t) for each of the components considered of the electromagnetic field.

Ventajosamente, disponer de dos mediciones físicas diferentes, por ejemplo, adquiriendo en paralelo y/o simultáneamente los valores de medición yi_Elec para el campo eléctrico y los valores de medición yi_Magn para el campo magnético, no solo puede evitar fallas del sistema, sino que también se puede usar para aumentar la precisión del sistema calculando, por ejemplo, un valor medio para la distancia recorrida en función de la distancia recorrida Ax_Elec obtenida a partir de los valores medidos para el campo eléctrico y la distancia recorrida Ax_Magn obtenida a partir de los valores medidos para el campo magnético. Advantageously, having two different physical measurements, for example, acquiring in parallel and/or simultaneously the measurement values yi_Elec for the electric field and the measurement values yi_Magn for the magnetic field, can not only avoid system failures, but also can be used to increase the accuracy of the system by calculating, for example, an average value for the distance traveled based on the distance traveled Ax_Elec obtained from the measured values for the electric field and the distance traveled Ax_Magn obtained from the values measured for the magnetic field.

En particular, el sistema según la invención está configurado para descartar automáticamente un valor de medición si la diferencia entre la distancia recorrida calculada a partir de los valores de medición obtenidos para el campo eléctrico (es decir, a partir del voltaje) y los valores de medición obtenidos para el campo electromagnético es superior a una constante de fiabilidad, que puede ser definida en el sistema por un usuario. En particular, si dicha diferencia es menor que dicha constante de fiabilidad, entonces el sistema está configurado para calcular una distancia recorrida media a partir de las distancias recorridas Ax_Elec y Ax_Magn calculadas por el sistema a partir del campo eléctrico y del campo magnético respectivamente. In particular, the system according to the invention is configured to automatically discard a measurement value if the difference between the distance traveled calculated from the measurement values obtained for the electric field (i.e., from the voltage) and the values of measurement obtained for the electromagnetic field is greater than a reliability constant, which can be defined in the system by a user. In particular, if said difference is less than said reliability constant, then the system is configured to calculate an average distance traveled from the distances traveled Ax_Elec and Ax_Magn calculated by the system from the electric field and the magnetic field respectively.

Por último, el sistema está configurado preferentemente para descartar automáticamente un valor de medición que no satisfaga una regla física. En particular, el sistema comprende una base de datos configurada para almacenar al menos una regla física, por ejemplo, un conjunto de reglas físicas. Gracias a la regla física, se evitan cálculos de distancias recorridas que darían lugar a resultados erróneos. Preferentemente, el sistema comprende al menos una regla física configurada para impedir que la unidad de procesamiento calcule la distancia recorrida si la valor de medición implica una velocidad del vehículo guiado superior a la velocidad máxima del vehículo guiado, y/o un valor de aceleración superior a la aceleración máxima del vehículo guiado. Por ejemplo, antes de calcular la distancia recorrida, la unidad de procesamiento aplica automáticamente al menos una regla física al valor medido para el campo eléctrico y solo calcula la distancia recorrida si dicha regla física se verifica para dicho valor medido, descartándose esta última en caso contrario. Lo mismo se aplica mutatis mutandis a los valores medidos del campo magnético. Finally, the system is preferably configured to automatically discard a measurement value that does not satisfy a physical rule. In particular, the system comprises a database configured to store at least one physical rule, for example, a set of physical rules. Thanks to the physical rule, calculations of distances traveled that would give rise to erroneous results are avoided. Preferably, the system comprises at least one physical rule configured to prevent the processing unit from calculating the distance traveled if the measurement value involves a speed of the guided vehicle greater than the maximum speed of the guided vehicle, and/or an acceleration value greater at the maximum acceleration of the guided vehicle. For example, before calculating the distance traveled, the processing unit automatically applies at least one physical rule to the measured value for the electric field and only calculates the distance traveled if said physical rule is verified for said measured value, discarding the latter in case contrary. The same applies mutatis mutandis to the measured values of the magnetic field.

Otros aspectos de la presente invención se comprenderán mejor a través de los siguientes dibujos, en los que se utilizan números iguales para partes iguales y correspondientes: Other aspects of the present invention will be better understood from the following drawings, in which like numbers are used for like and corresponding parts:

Figura 1 representación esquemática de un sistema según la invención. Figure 1 schematic representation of a system according to the invention.

Figura 2 diagrama de flujo de un método preferente según la invención. Figure 2 flow diagram of a preferred method according to the invention.

La figura 1 muestra el concepto básico de la invención. Un vehículo guiado 2 se desplaza sobre la vía 4, que consta, por ejemplo, de al menos un raíl, y es alimentado con energía por medio de la energía eléctrica transmitida por una línea de alimentación 3, por ejemplo, un cable eléctrico. Típicamente, dicha línea eléctrica 3 distribuye energía eléctrica como corriente alterna. La línea eléctrica 3 es, por ejemplo, una catenaria aérea configurada para estar en contacto eléctrico con un pantógrafo 21 del vehículo guiado 2. Debido a la presencia de cargas eléctricas dentro de la línea eléctrica 3, esta última genera un campo electromagnético que es una combinación de un campo eléctrico y un campo magnético, denominados, en la presente aplicación, componentes del campo electromagnético. La presente invención propone medir la distancia recorrida por el vehículo guiado 2 en base a la medición del campo eléctrico y/o magnético de la línea eléctrica 3. El sistema propuesto podría instalarse integralmente a bordo del vehículo guiado. Figure 1 shows the basic concept of the invention. A guided vehicle 2 moves on the track 4, which consists, for example, of at least one rail, and is supplied with energy by means of electrical energy transmitted by a power line 3, for example, an electric cable. Typically, said power line 3 distributes electrical energy as alternating current. The power line 3 is, for example, an overhead catenary configured to be in electrical contact with a pantograph 21 of the guided vehicle 2. Due to the presence of electrical charges within the power line 3, the latter generates an electromagnetic field that is a combination of an electric field and a magnetic field, called, in the present application, components of the electromagnetic field. The present invention proposes to measure the distance traveled by the guided vehicle 2 based on the measurement of the electric and/or magnetic field of the power line 3. The proposed system could be installed integrally on board the guided vehicle.

Según la presente invención, el sistema reivindicado consta de un sistema de sensores 11 configurado para medir dicho campo magnético y/o campo eléctrico. El sistema de sensores 11 puede contener uno o varios sensores configurados, por ejemplo, para medir el voltaje y/o la intensidad de campo magnético de la línea eléctrica 3. Preferentemente, un sensor de voltaje puede medir la diferencia de potencial eléctrico entre un primer punto de medición 111 y un segundo punto de medición del sistema de sensores11. El primer punto de medición 111 puede estar conectado eléctricamente a una placa de deslizamiento del pantógrafo o a una zapata de contacto del pantógrafo o, en otras palabras, a una parte del pantógrafo configurada para estar en contacto eléctrico con la línea eléctrica 3. Por ejemplo, dicho primer punto de medición podría estar conectado a la línea eléctrica únicamente cuando el pantógrafo esté en contacto con esta última, mientras que la conexión eléctrica se corta automáticamente cuando el pantógrafo pierde el contacto con la línea eléctrica. El segundo punto de medición puede estar conectado a una tensión de referencia, por ejemplo, al suelo. El primer punto de medición 111 se mueve junto con el vehículo guiado 2 permitiendo así medir valores de tensión yi en diferentes posiciones xi a lo largo de la línea eléctrica 3. Lo mismo se aplica a un sensor configurado para medir la intensidad del campo magnético. Dicho sensor puede medir la intensidad del campo magnético en dicho primer punto de medición 111 o en otro punto de medición lo suficientemente próximo a la línea eléctrica 3 para permitir mediciones de la intensidad del campo magnético, en el que el punto de medición de la intensidad del campo magnético se desplaza junto con el vehículo guiado, lo que permite por lo tanto, las mediciones de los valores de intensidad del campo magnético yi en diferentes posiciones xi a lo largo de la línea eléctrica 3. El concepto es el mismo para las mediciones del campo magnético y del campo eléctrico, en lo sucesivo no habrá distinción entre los valores medidos del campo magnético y del campo eléctrico, estando ambos representados por la variable yi. El experto en la materia comprenderá que en unos casos representa valores de intensidad del campo magnético, y en otros casos valores de voltaje en función de la medición que se realice. According to the present invention, the claimed system consists of a sensor system 11 configured to measure said magnetic field and/or electric field. The sensor system 11 may contain one or more sensors configured, for example, to measure the voltage and/or the magnetic field intensity of the power line 3. Preferably, a voltage sensor can measure the electrical potential difference between a first measuring point 111 and a second measuring point of the sensor system 11. The first measuring point 111 may be electrically connected to a slide plate of the pantograph or to a contact shoe of the pantograph or, in other words, to a part of the pantograph configured to be in electrical contact with the power line 3. For example, said first measurement point could be connected to the power line only when the pantograph is in contact with the latter, while the electrical connection is automatically cut when the pantograph loses contact with the power line. The second measurement point can be connected to a reference voltage, for example to the ground. The first measurement point 111 moves together with the guided vehicle 2 thus allowing voltage values yi to be measured at different positions xi along the power line 3. The same applies to a sensor configured to measure the intensity of the magnetic field. Said sensor can measure the intensity of the magnetic field at said first measurement point 111 or at another measurement point close enough to the power line 3 to allow measurements of the intensity of the magnetic field, in which the intensity measurement point of the magnetic field moves together with the guided vehicle, therefore allowing measurements of the magnetic field intensity values yi at different positions xi along the power line 3. The concept is the same for the measurements of the magnetic field and the electric field, from now on there will be no distinction between the measured values of the magnetic field and the electric field, both being represented by the variable yi. The person skilled in the art will understand that in some cases it represents magnetic field intensity values, and in other cases voltage values depending on the measurement that is carried out.

Las variaciones del campo eléctrico, así como las variaciones del campo magnético, en función de la posición x a lo largo de la longitud de la línea eléctrica 3 (ver el eje x horizontal que se extiende a lo largo de la línea eléctrica 3) pueden representarse mediante un función de onda W que es sustancialmente estacionaria. Por lo general, se trata de una función de onda sinusoidal, como se muestra en la figura 1, con una amplitud A0 y una longitud de onda l. En el caso de mediciones del campo eléctrico por el sistema de sensores 11 en diferentes posiciones x, por ejemplo, xo, x-i, ..., xi a lo largo de la línea de alimentación 3, se miden diferentes valores de voltaje y, por ejemplo, yo, y1, ..., yi en diferentes tiempos t, por ejemplo, to, t1, ..., ti durante el desplazamiento del vehículo guiado 2 a lo largo de la dirección R. Al modelar el campo eléctrico como una función de onda y = W(x,t) tal como se representa esquemáticamente en el gráfico de la Figura 1, en el que el eje horizontal representa la posición x y el eje vertical el valor medido y, cualquier valor medido del voltaje yi en un tiempo ti podría usarse para determinar una posición xi a lo largo de la línea eléctrica 3 y, por lo tanto, una distancia recorrida. De hecho, al realizar dos mediciones del voltaje en dos tiempos diferentes ti y tj, una unidad de procesamiento 12 podría determinar la distancia recorrida Ax recorrida entre el período de tiempo Ax = tj-ti que separa las dos mediciones. La misma técnica se aplica mutatis mutandis a las mediciones de los valores de intensidad del campo magnético con el fin de determinar a partir de estos últimos dicha distancia recorrida. Por lo tanto, midiendo los valores de intensidad del campo magnético y los valores de voltaje, la unidad de procesamiento 12 podría determinar una primera distancia recorrida Ax_Elec obtenida a partir de los valores de voltaje y una segunda distancia recorrida Ax_Magn obtenida a partir de los valores de intensidad del campo magnético, en el que dicha primera y segunda distancia recorrida se combinan preferentemente para mejorar la precisión de la determinación de la distancia recorrida por el vehículo guiado 2 durante dicho periodo de tiempo. Por ejemplo, las mediciones de voltaje e intensidad del campo magnético se realizan simultáneamente y la unidad de procesamiento 12 está configurada para calcular el valor medio de Ax_Magn y Ax_Elec. The variations of the electric field, as well as the variations of the magnetic field, as a function of the x position along the length of the power line 3 (see the horizontal x-axis extending along the power line 3) can be represented by a wave function W that is substantially stationary. Typically, this is a sine wave function, as shown in Figure 1, with amplitude A0 and wavelength l. In the case of measurements of the electric field by the sensor system 11 at different positions x, for example, xo, x-i, ..., xi along the power line 3, different voltage values are measured y, For example, i, y1, ..., yi at different times t, for example, to, t1, ..., ti during the displacement of the guided vehicle 2 along the direction R. By modeling the electric field as a wave function y = W(x,t) as schematically represented in the graph of Figure 1, in which the horizontal axis represents the position x and the vertical axis the measured value y, any measured value of the voltage yi at a Time ti could be used to determine a position xi along power line 3 and therefore a distance traveled. In fact, by performing two voltage measurements at two different times ti and tj, a processing unit 12 could determine the distance traveled Ax traveled between the time period Ax = tj-ti separating the two measurements. The same technique is applied mutatis mutandis to the measurements of the magnetic field intensity values in order to determine said distance traveled from the latter. Therefore, by measuring the magnetic field intensity values and the voltage values, the processing unit 12 could determine a first distance traveled Ax_Elec obtained from the voltage values and a second distance traveled Ax_Magn obtained from the values of magnetic field intensity, wherein said first and second distance traveled are preferably combined to improve the precision of determining the distance traveled by the guided vehicle 2 during said period of time. For example, measurements of voltage and magnetic field intensity are performed simultaneously and the processing unit 12 is configured to calculate the average value of Ax_Magn and Ax_Elec.

Opcionalmente, la unidad de procesamiento 12 podría combinar la distancia recorrida obtenida según la técnica descrita anteriormente con otras técnicas para determinar la posición del vehículo guiado 2 , por ejemplo, con datos provenientes de un odómetro 24 o de datos GPS provenientes de un sistema GPS 22. La distancia recorrida puede ser entonces emitida por la unidad de procesamiento 12 y enviada al sistema de control 23 del vehículo guiado 2. Optionally, the processing unit 12 could combine the distance traveled obtained according to the technique described above with other techniques to determine the position of the guided vehicle 2, for example, with data from an odometer 24 or GPS data from a GPS system 22. The distance traveled can then be output by the processing unit 12 and sent to the control system 23 of the guided vehicle 2.

Opcionalmente, con el fin de mejorar la precisión de la medición de la distancia recorrida, el sistema según la invención puede contener un modulador 13 configurado para modular al menos una de las componentes de campo del campo electromagnético con una señal de referencia, en la que dicha señal de referencia se caracteriza por una frecuencia que es mayor que la frecuencia del componente de campo considerado y una amplitud que es menor que la amplitud del componente de campo considerado. La longitud de onda de la señal de referencia es preferentemente una fracción de la longitud de onda del campo eléctrico. La unidad de procesamiento 12 puede usar entonces una técnica de amplificador de bloqueo (lock-in), o puede contener un amplificador de bloqueo, para recuperar dicha señal de referencia en los valores de medición transmitidos por el sistema de sensores. Según esta técnica, la función de onda W que se utiliza para la transmisión de energía es una señal portadora de corriente alterna que es modulada por la señal de referencia de mayor frecuencia. Dicho modulador 13 puede estar instalado a bordo o fuera y está conectado a la línea eléctrica para agregar a la señal portadora de CA dicha modulación. La señal de referencia es preferentemente una señal sinusoidal (por ejemplo, un voltaje que varía sinusoidalmente en función del tiempo), es decir, representada por una función de onda M, en la que preferentemente el valor m=M(x,t) de dicha función de onda M en la posición x y el tiempo t es cero cuando el valor y (por ejemplo, el voltaje medido) del campo eléctrico (representado por la función de onda W(x,t)) es cero. Mediante el uso de una técnica de amplificador de bloqueo basada en la señal de referencia y midiendo preferentemente de forma continua el campo eléctrico, la unidad de procesamiento 12 consigue aumentar la precisión de la determinación de la posición del vehículo guiado 2. Preferentemente, se pueden añadir varias señales de referencia a la señal portadora de CA para aumentar la precisión de la determinación de la posición del vehículo guiado 2. Optionally, in order to improve the accuracy of the measurement of the distance traveled, the system according to the invention may contain a modulator 13 configured to modulate at least one of the field components of the electromagnetic field with a reference signal, in which said reference signal is characterized by a frequency that is greater than the frequency of the considered field component and an amplitude that is less than the amplitude of the considered field component. The wavelength of the reference signal is preferably a fraction of the wavelength of the electric field. The processing unit 12 may then use a lock-in technique, or may contain a lock-in amplifier, to recover said reference signal into the measurement values transmitted by the sensor system. According to this technique, the wave function W used for power transmission is an alternating current carrier signal that is modulated by the higher frequency reference signal. Said modulator 13 can be installed on board or outside and is connected to the power line to add said modulation to the AC carrier signal. The reference signal is preferably a sinusoidal signal (for example, a voltage that varies sinusoidally as a function of time), that is, represented by a wave function M, in which preferably the value m=M(x,t) of said wave function M at position x and time t is zero when the y value (e.g., the measured voltage) of the electric field (represented by the wave function W(x,t)) is zero. By using a lock-in amplifier technique based on the reference signal and preferably continuously measuring the electric field, the processing unit 12 manages to increase the accuracy of determining the position of the guided vehicle 2. Preferably, add several reference signals to the AC carrier signal to increase the accuracy of determining the position of guided vehicle 2.

La figura 2 presenta un diagrama de flujo de una realización preferente de un método según la invención: Figure 2 presents a flow diagram of a preferred embodiment of a method according to the invention:

En el paso 201, el sistema de sensores 11 instalado a bordo del vehículo guiado 2 mide al menos un componente de campo del campo electromagnético de la línea eléctrica 3. Puede ser el campo eléctrico, el campo magnético, o ambos campos, eléctrico y magnético. Para realizar dicha medición se utilizan técnicas conocidas en la materia. Dicha medición puede tener lugar de forma continua (especialmente en el caso del uso de la técnica del amplificador de bloqueo por parte de la unidad de procesamiento 12) o periódica. En el caso de mediciones periódicas, el sistema de sensores 11 está configurado preferentemente para medir dicho campo eléctrico, respectivamente campo magnético, según un período de tiempo que es igual al período de oscilación Tpl de dicho campo electromagnético. En tal caso, los valores medidos periódicamente por el sistema de sensores 11 cuando el vehículo guiado está parado seguirán siendo los mismos. Dichos valores cambiarán tan pronto como el vehículo guiado comience a moverse. El uso de mediciones periódicas caracterizadas por un período de medición T<m>= T<pl>simplifica el procesamiento de los datos por parte de la unidad de procesamiento 12. In step 201, the sensor system 11 installed on board the guided vehicle 2 measures at least one field component of the electromagnetic field of the power line 3. It may be the electric field, the magnetic field, or both electric and magnetic fields. . To carry out said measurement, techniques known in the field are used. Such measurement may take place continuously (especially in the case of the use of the lock-in amplifier technique by the processing unit 12) or periodically. In the case of periodic measurements, the sensor system 11 is preferably configured to measure said electric field, respectively magnetic field, according to a period of time that is equal to the oscillation period Tpl of said electromagnetic field. In such a case, the values periodically measured by the sensor system 11 when the guided vehicle is stationary will remain the same. These values will change as soon as the guided vehicle begins to move. The use of periodic measurements characterized by a measurement period T<m>= T<pl>simplifies the processing of the data by the processing unit 12.

En el paso 202, el sistema de sensores 11 transmite, por ejemplo, en tiempo real, los valores medidos a la unidad de procesamiento 12. In step 202, the sensor system 11 transmits, for example, in real time, the measured values to the processing unit 12.

En el paso 203, la unidad de procesamiento 12 determina automáticamente si un valor medido recibido debe descartarse o no para el cálculo de la distancia recorrida. In step 203, the processing unit 12 automatically determines whether or not a received measured value should be discarded for the calculation of the distance traveled.

Para ello, la unidad de procesamiento 12 contiene una base de datos para almacenar al menos una regla física predefinida. Dicha regla predefinida está configurada para ser aplicada a un valor medido recibido por la unidad de procesamiento 12 con el fin de determinar si dicho valor medido recibido la satisface o no. Dicha regla puede desencadenar la determinación de la velocidad y/o aceleración de un vehículo guiado a partir del valor medido recibido y de cualquier otro valor recibido previamente, y determinar automáticamente si la velocidad la y/o aceleración calculada supera(n) un valor predefinido. Por consiguiente, la unidad de procesamiento 12 está configurada para aplicar la regla física predefinida a cada valor medido que recibe y para descartar para el cálculo de la distancia recorrida cualquier valor medido que no satisfaga la regla física predefinida aplicada. En particular, solo los valores no descartados se conservan para el cálculo de la distancia recorrida según el paso 204. To do this, the processing unit 12 contains a database to store at least one predefined physical rule. Said predefined rule is configured to be applied to a measured value received by the processing unit 12 in order to determine whether said received measured value satisfies it or not. Said rule can trigger the determination of the speed and/or acceleration of a guided vehicle from the received measured value and any other previously received value, and automatically determine if the calculated speed and/or acceleration exceeds a predefined value. . Accordingly, the processing unit 12 is configured to apply the predefined physical rule to each measured value it receives and to discard for the calculation of the distance traveled any measured value that does not satisfy the applied predefined physical rule. In particular, only non-discarded values are retained for the calculation of the distance traveled according to step 204.

En el paso 204, la unidad de procesamiento 12 determina automáticamente la distancia recorrida Ax = Xj-Xi que ha sido recorrida por el vehículo guiado 2 entre dos mediciones de dicha al menos una componente de campo, dichas dos mediciones se realizan respectivamente en un tiempo ti en la posición Xi y en un tiempo tj en la posición Xj, y da lugar respectivamente a los valores yi e y medidos por el sistema de sensores 11 para la componente de campo considerada. Por lo tanto, el sistema de sensores 11 puede enviar a la unidad de procesamiento 12 un primer conjunto de datos que comprende valores de voltaje y/o un segundo conjunto de datos que comprende valores de intensidad de campo magnético, la unidad de procesamiento 12 calcula para cada uno de dichos conjuntos de datos una distancia recorrida. Dicha distancia recorrida Ax = Xj-Xi es calculada por la unidad de procesamiento 12 resolviendo, para cada una de las componentes de campo para las cuales ha recibido valores medidos, las siguientes ecuaciones: In step 204, the processing unit 12 automatically determines the distance traveled Ax = Xj-Xi that has been traveled by the guided vehicle 2 between two measurements of said at least one field component, said two measurements being carried out respectively at a time ti at position Xi and at a time tj at position Xj, and gives rise respectively to the values yi and y measured by the sensor system 11 for the field component considered. Therefore, the sensor system 11 can send to the processing unit 12 a first set of data comprising voltage values and/or a second set of data comprising magnetic field intensity values, the processing unit 12 calculates for each of said data sets a distance traveled. Said distance traveled Ax = Xj-Xi is calculated by the processing unit 12 by solving, for each of the field components for which it has received measured values, the following equations:

yj = W(Xj,tj) ;y yj = W(Xj,tj) ;y

yi = W(Xi,ti) yi = W(Xi,ti)

donde W(Xk,tk), con k = i o j, es la función de onda configurada para modelizar los valores yk medidos (siendo yk el k-ésimo valor medido) para la componente de campo considerada en función de la posición Xk y el tiempo tk, en el que las posiciones Xk se definen a lo largo de la línea de energía 3. Tenemos, por ejemplo, tj > ti, la posición Xj > Xi con respecto a un punto de referencia Xo y una dirección de desplazamiento R según x positiva, así como una dirección de onda según x positiva, por lo que la distancia recorrida también es positiva. Otras convenciones para la dirección del desplazamiento, la función de onda, el signo de la distancia recorrida, etc. pueden tomarse tal como se conocen en la técnica y basadas en el presente concepto. Opcionalmente, la unidad de procesamiento 12 puede estar configurada para determinar automáticamente un cambio en la dirección de desplazamiento del vehículo guiado a partir de mediciones sucesivas del voltaje o del campo magnético realizadas respectivamente entre dos extremos de la función de onda que modela el campo considerado. De hecho, la unidad de procesamiento 12 puede configurarse para comparar cualquier valor de voltaje recién medido (o valor de intensidad de campo magnético) con un valor de voltaje de referencia (o valor de intensidad de campo magnético de referencia) con el fin de determinar un aumento o una disminución del valor medido, y a partir de dicho aumento o disminución, si se produjo un cambio de dirección: entre dos extremos de la función de onda, los valores medidos (campo eléctrico o magnético) deberían aumentar o disminuir continuamente mientras el vehículo guiado esté en movimiento. Si un nuevo valor medido que se espera sea mayor, respectivamente menor, que un valor medido previamente es menor, respectivamente mayor que este último, entonces la unidad de procesamiento 12 está configurada para indicar un cambio de dirección. where W(Xk,tk), with k = i or j, is the wave function configured to model the measured values yk (with yk being the kth measured value) for the field component considered as a function of position Xk and time tk, in which the positions Xk are defined along the energy line 3. We have, for example, tj > ti, the position Xj > Xi with respect to a reference point positive, as well as a wave direction according to positive x, so the distance traveled is also positive. Other conventions for direction of travel, wave function, sign of distance traveled, etc. They can be taken as known in the art and based on the present concept. Optionally, the processing unit 12 may be configured to automatically determine a change in the direction of travel of the guided vehicle from successive measurements of the voltage or the magnetic field made respectively between two extremes of the wave function that models the considered field. In fact, the processing unit 12 can be configured to compare any newly measured voltage value (or magnetic field intensity value) with a reference voltage value (or reference magnetic field intensity value) in order to determine an increase or decrease in the measured value, and from said increase or decrease, whether a change in direction occurred: between two extremes of the wave function, the measured values (electric or magnetic field) should increase or decrease continuously while the guided vehicle is in motion. If a new measured value that is expected to be greater, respectively less, than a previously measured value is less, respectively greater than the latter, then the processing unit 12 is configured to indicate a change of direction.

Opcional o alternativamente, la distancia recorrida Ax puede ser obtenida por la unidad de procesamiento 12 a partir de la medición continua del campo eléctrico y/o magnético y la medición del tiempo Ax = tj-ti para el cual yj = W(Xj,tj)= yi = W(Xi,ti). En tal caso, la unidad de procesamiento 12 está configurada para: Optionally or alternatively, the distance traveled Ax can be obtained by the processing unit 12 from the continuous measurement of the electric and/or magnetic field and the measurement of the time Ax = tj-ti for which yj = W(Xj,tj )= yi = W(Xi,ti). In such a case, the processing unit 12 is configured to:

- indicar que el vehículo guiado está parado si At = T<pl>, es decir, el período del campo electromagnético; - si At < Tpl, entonces el vehículo guiado se mueve hacia la fuente de ondas electromagnéticas y la unidad de procesamiento 12 determina la distancia recorrida a partir de: Ax = A ts = AtS(TpL/At -1), en que s es la velocidad del vehículo guiado y S la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en la línea eléctrica; y - indicate that the guided vehicle is stopped if At = T<pl>, that is, the period of the electromagnetic field; - if At < Tpl, then the guided vehicle moves towards the source of electromagnetic waves and the processing unit 12 determines the distance traveled from: Ax = A ts = AtS(TpL/At -1), where s is the speed of the guided vehicle and S the propagation speed of electromagnetic waves in the power line; and

- si At > Tpl, entonces el vehículo guiado se mueve en la misma dirección de propagación que la onda electromagnética y la unidad de procesamiento 12 determina la distancia recorrida a partir de: Ax = Ats = AtS(1-TPL/At). - if At > Tpl, then the guided vehicle moves in the same direction of propagation as the electromagnetic wave and the processing unit 12 determines the distance traveled from: Ax = Ats = AtS(1-TPL/At).

En el paso 205, la unidad de procesamiento 12 emite automáticamente la distancia recorrida calculada, enviando, por ejemplo, esta última a un sistema de control 23 del vehículo guiado 2. In step 205, the processing unit 12 automatically outputs the calculated distance traveled, sending, for example, the latter to a control system 23 of the guided vehicle 2.

Finalmente, la presente invención propone un nuevo sistema y método para medir fácilmente la distancia recorrida por un vehículo guiado, basándose en mediciones del campo eléctrico y/o magnético de una línea eléctrica que alimenta de energía eléctrica a un vehículo guiado. Ventajosamente, la técnica propuesta para medir la distancia recorrida no se ve afectada por eventos de deslizamiento/patinaje de las ruedas del vehículo guiado, puede medir velocidades cercanas a cero y permite medir la distancia recorrida por el vehículo guiado 2 también en túneles. Finally, the present invention proposes a new system and method to easily measure the distance traveled by a guided vehicle, based on measurements of the electric and/or magnetic field of a power line that supplies electrical energy to a guided vehicle. Advantageously, the proposed technique for measuring the distance traveled is not affected by sliding/skating events of the wheels of the guided vehicle, can measure speeds close to zero and allows measuring the distance traveled by the guided vehicle 2 also in tunnels.

Claims

1. System (1) to measure the distance traveled by a guided vehicle (2) designed to be electrically connected to a power line (3), the system (1) consists of:

- a sensor system (11) configured to be installed on board the guided vehicle (2) and measure, for at least one field component of an electromagnetic field of said power line (3), values of said at least one field component field;

- a processing unit (12) connected to the sensor system (11), said processing unit is configured (12) to receive, for each of the field components for which said values have been measured, the measured values;

characterized in that, the processing unit (12) is configured to automatically calculate, for at least one of the field components for which said values have been measured, a distance traveled Ax = Xj-Xi that has been traveled by the guided vehicle (2) solving, for the field component considered, the following equations:

yj = W(xj,tj) ;

and

yi = W(Xi,ti)

where

yj is the value measured by the sensor system (11) for said field component considered at position Xj and time tj;

yi is the value measured by the sensor system (11) for said field component considered at position Xi and time ti;

W(Xk,tk) is a wave function configured to model the measured yk values for the considered field component as a function of the position Xk and time tk, where the positions Xk are defined along the power line (3 );

The distance traveled A<x>= and which result in the measured values yi and yj respectively.

2. System (1) according to claim 1, wherein the electromagnetic field is represented as a combination of its field components, namely, the combination of an electric field component and a magnetic field component, the sensor system (11) is configured to measure a voltage value of the electric field component and/or an intensity value of the magnetic field component.

3. System (1) according to claim 2,

wherein the sensor system (11) is configured to measure both voltage values and magnetic field intensity values for the electromagnetic field of the power line, and the processing unit (12) is configured to calculate said distance traveled Ax for each of the field components, where Ax_Eiec is the distance traveled calculated from the measured voltage values and Ax_Magn is the distance traveled calculated from the measured intensity values.

4. System (1) according to claim 3,

wherein the processing unit (12) is configured to automatically discard a calculated traveled distance if the difference between Ax_Elec and Ax_Magn is greater than a reliability constant, and otherwise to calculate an average value of Ax_Elec and Ax_Magn to determine a average distance traveled by the guided vehicle (2).

5. System (1) according to one of claims 1 to 4,

wherein the wave function W is periodic and the sensor system (11) is configured to periodically measure the value of said at least one field component, wherein the measurement period is equal to the period of the wave function W.

6. System (1) according to claims 1 to 5,

where the wave function W is a sine wave function given by: W(xk,tk)= Ao-sin(2p/l- Xk - wtk), where Ao is the amplitude of the wave function W for the considered field component, w/2 p = 1/Tpl =f, where the frequency of the wave function for the considered field component is, Tpl its period and l its wavelength.

7. System (1) according to claims 1-6,

wherein the processing unit (12) contains a database for storing at least one predefined physical rule, wherein the processing unit (12) is configured to apply said predefined physical rule to each measured value and to discard for the calculation of the distance traveled any measured value that does not satisfy the applied predefined physics rule.

8. System (1) according to claims 1-7, comprising a modulator (13) configured to modulate at least one of the field components of the electromagnetic field with a reference signal whose frequency is greater than the frequency of the field component. considered field while its amplitude is smaller, the processing unit (12) is configured to use a blocking amplifier technique based on said reference signal to determine said distance traveled.

9. Method for measuring the distance traveled by a guided vehicle (2) configured to be electrically connected to a power line (3), the method comprises:

- measure (201) by means of a sensor system (11) installed on board the guided vehicle (2) at least one field component of an electromagnetic field of the power line (3);

- automatically determining (204), by means of a processing unit (12) and for at least one of the field components whose values have been measured, the distance traveled Ax = x¡-Xi that has been traveled by the guided vehicle (2 ) between two measurements of the field component considered, said two measurements are carried out respectively at a time ti at the position Xi and at a time t¡ at the position x¡, and give rise respectively to the measured values yi and y¡ for the considered field component, in which the distance traveled Ax is calculated by the processing unit (12) by solving the following equations for the considered field component:

y¡ = W(x¡,t¡) ;y

yi = W(xi,ti)

where W(Xk,tk) is a wave function configured to model the measured yk values for the considered field component as a function of the position Xk and time tk, where the positions Xk are defined along the line electrical (3).

10. Method according to claim 9,

wherein the electromagnetic field is represented as a combination of an electric field component and a magnetic field component, the method comprises measuring a voltage value of the electric field component and/or an intensity value of the magnetic field component.

11. Method according to claim 10, which comprises measuring both voltage values and magnetic field intensity values for the electromagnetic field of the power line (3), and calculating said distance traveled Ax for each of its field components, in where Ax_Elec is the distance traveled calculated from the measured voltage values and Ax_Magn is the distance traveled calculated from the measured intensity values.

12. Method according to one of claims 9-11,

wherein the wave function W is periodic, and the method comprises periodically measuring the value of said at least one field component, wherein the measurement period is equal to the period of the wave function W.

13. Method according to one of claims 9-12,

where the wave function W is a sine wave function given by: W(Xk,tk)= A0-sin(2p/l- Xk - wtk), where Ao is the amplitude of the wave function W for the field component considered, w/2 p = 1/T<pl>=f, where f is the frequency of the wave function for the field component considered, T<pl>its period and l its wavelength.

14. Method according to one of claims 9-13,

comprising storing in a database at least one predefined physical rule, the method further comprising applying said predefined physical rule to each measured value of said at least one field component to discard any measured value that does not satisfy the predefined physical rule applied to calculating the distance traveled.

15. Method according to one of claims 9-14, comprising modulating at least one of the field components of the electromagnetic field with a reference signal whose frequency is greater than the frequency of the field component considered while its amplitude is lower. , and use the blocking amplifier technique based on said reference signal to determine said distance traveled.