ES2927006T3

ES2927006T3 - Control de altitud a lo largo de pista segmentada

Info

Publication number: ES2927006T3
Application number: ES17803533T
Authority: ES
Inventors: Robert Baertsch
Original assignee: Skytran Inc
Current assignee: Skytran Inc
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2022-10-31
Anticipated expiration: 2037-05-24
Also published as: EP3465070B1; EP3465070A4; US11155169B2; MX2018014418A; EP3465070A1; CN109891182B; IL263229B2; IL263229B1; CN109891182A; JP2019525693A; US20200324654A1; WO2017205546A1; JP7060524B2; IL263229A; US20220118857A1

Abstract

Método para controlar la altitud de un vehículo que se mueve a lo largo de una pista segmentada. El método incluye recibir, en un controlador, datos generados por uno o más sensores y determinar, en el controlador, una altitud del vehículo con respecto a la pista segmentada. Luego, el método recibe, en el controlador, datos relacionados con la longitud de un segmento de vía entre dos o más soportes y el peso del vehículo y determina, en el controlador, una velocidad del vehículo relativa a la longitud del segmento de vía. El método también calcula, en el controlador, la desviación de la vía segmentada entre dos soportes en función de la longitud del segmento de vía, el peso del vehículo y la velocidad del vehículo. El controlador ajusta la altitud del vehículo con respecto a la pista segmentada mediante un desplazamiento equivalente a la desviación de la pista segmentada, manteniendo así una altitud constante. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Control de altitud a lo largo de pista segmentada

Referencia a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de EE. UU. número 62/340.568, presentada el 24 de mayo de 2016.

Campo

La presente invención se refiere al control de altitud de un vehículo a lo largo de una pista segmentada. Más específicamente, la presente invención se refiere a mantener una línea de desplazamiento de un vehículo de levitación magnética que se desplaza a lo largo de una pista segmentada.

Antecedentes

Los sistemas de transporte están diseñados para desplazar gente y cargamento a través de distancias. Los sistemas de transporte pueden incluir un vehículo que está configurado para atravesar una calzada o una pista. El vehículo puede incluir un sistema de suspensión que está configurado para modificar el movimiento del compartimento de pasajeros o de cargamento del vehículo para reducir la vibración u otro movimiento del compartimento de pasajeros o de cargamento con relación a la pista o calzada. En el estado de la técnica, el documento EP 0767 095 A1 explica una pista ferroviaria con flecha soportada por un soporte rígido, en la que unos cilindros hidráulicos compensan la flexión de los carriles. La tarea de esta invención es enseñar un método y un vehículo para el control de altitud que no depende de un soporte rígido y consigue no obstante ajustar la altitud del vehículo en una desviación equivalente a la flexión del segmento de pista. Esta tarea se resuelve gracias a un método para controlar la altitud de un vehículo que se mueve a lo largo de una pista segmentada, que está caracterizado por la reivindicación 1. Además, la tarea se resuelve gracias a un vehículo accionable para ser implementado con una pista segmentada que está soportada por dos o más soportes que comprende las características de la reivindicación 13.

Breve descripción de los dibujos

Se describirá a continuación la implementación de la presente tecnología, solo a modo de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 es una vista esquemática de un ejemplo de un vehículo que entra en una longitud de una pista segmentada; la figura 2 es una vista esquemática de un ejemplo de un generador de levitación que mantiene una altitud predeterminada de un vehículo a lo largo de una pista segmentada flexada;

la figura 3 es una vista esquemática de un ejemplo de un vehículo que tiene una velocidad aumentada para mantener una altitud predeterminada;

la figura 4 es una vista esquemática de un ejemplo de un vehículo que sale de una longitud de una pista segmentada; la figura 5 es una vista esquemática de un ejemplo de dos vehículos que se mueven a lo largo de una longitud de una pista segmentada;

la figura 6 es una vista esquemática de un ejemplo de tres vehículos que se mueven a lo largo de una longitud de una pista segmentada;

la figura 7 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un método para controlar la altitud;

la figura 8 es un diagrama de flujo de otro ejemplo de un método para controlar la altitud; y

la figura 9 es un diagrama de flujo de otro ejemplo más de un método para controlar la altitud.

Las diversas realizaciones descritas anteriormente se proporcionan solo a modo de ilustración, puede que no se muestren a escala y no se deben interpretar como que limitan el alcance de la invención. Por lo tanto, ni se muestran ni se describen muchos de tales detalles. Incluso aunque numerosas características y ventajas de la presente tecnología se han expuesto en la descripción anterior, junto con detalles de la estructura y función de la presente invención, la divulgación es solo ilustrativa, y se pueden realizar cambios en los detalles, especialmente en cuestiones de forma, tamaño y disposición de las partes dentro de los principios de la presente divulgación en toda su extensión indicada por el amplio significado general de los términos que se usan en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, se apreciará que las realizaciones descritas anteriormente se pueden modificar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. El lenguaje de las reivindicaciones que menciona “al menos uno de” un conjunto indica que un miembro del conjunto o múltiples miembros del conjunto satisfacen la reivindicación.

Descripción detallada

Por sencillez y claridad de ilustración, cuando sea apropiado, los números de referencia se han repetido entre las diferentes figuras para indicar elementos correspondientes o análogos. Además, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión a fondo de las implementaciones descritas en este documento. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que las implementaciones descritas en este documento se pueden poner en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito con detalle métodos, procedimientos y componentes para no hacer confusa la propiedad relevante relacionada que se describe. Además, la descripción no se debe considerar que limita el alcance de las implementaciones descritas en este documento.

Se presentarán a continuación varias definiciones que se aplican por toda esta divulgación. El término “levitación”, como se usa en este documento, hace referencia a la sustentación y suspensión de un objeto con relación a otro objeto en ausencia de un contacto mecánico entre los objetos. “Fuerza de levitación” es una fuerza que proporciona levitación. La fuerza de levitación puede actuar en una dirección vertical (la dirección opuesta a la dirección de la gravedad), pero la misma fuerza se puede usar para desplazar o situar dos objetos en una dirección lateral o en alguna dirección con componentes vertical y lateral. Para generalizar, las expresiones “levitación” y “fuerza de levitación”, como se usan en este documento, hacen referencia, respectivamente, a un posicionamiento sin contacto y a una fuerza entre dos objetos en una dirección sustancialmente ortogonal a la dirección principal de desplazamiento. Como se usa además en este documento, “flujo magnético de levitación” y “fuerza de levitación” son intercambiables y hacen referencia al mismo elemento. Un “generador de levitación” es un dispositivo que está configurado para generar ondas magnéticas que interactúan con un miembro de sustentación para hacer levitar el objeto desplazable con respecto al objeto estacionario.

“Fuerza de impulsión” hace referencia a la fuerza requerida para acelerar, mantener el movimiento o desacelerar un objeto con respecto a otro. Como se usa en este documento, “fuerza de impulsión” significa una fuerza sustancialmente en línea con la dirección principal de desplazamiento, efectuada sin contacto mecánico entre los dos objetos. Como se usa además en este documento, “flujo magnético de impulsión” y “fuerza de impulsión” son intercambiables y hacen referencia al mismo elemento. Un “generador de impulsión” es un dispositivo que está configurado para generar ondas magnéticas que interactúan con un miembro de impulsión para impulsar el objeto desplazable con respecto al objeto estacionario. Un ejemplo de un sistema de impulsión para un sistema de transporte es conocido por la patente de EE. UU. número 9.090.167, presentada el 26 de junio de 2012.

Una “guía” es un dispositivo o estructura que proporciona una trayectoria a lo largo de la que puede moverse un coche, un vehículo, un bogie o un aparato de transporte. Como se usa en este documento, los términos guía y pista son intercambiables y hacen referencia al mismo elemento. Un coche hace referencia a un dispositivo que está configurado para desplazarse a lo largo de la guía. El coche puede estar encerrado al menos parcialmente, encerrado completamente o tener una superficie sobre la que pueden estar colocados objetos o personas. El coche puede estar acoplado con un bogie que está acoplado, a su vez, con la guía. El bogie puede ser un componente integral del coche o un componente independiente con el que puede estar acoplado el coche. Un bogie, como se usa en este documento, no incluye necesariamente ruedas, pero está configurado en cambio para su aplicación con la guía.

Un “controlador” es en general un ordenador (portado en el vehículo) que ejecuta un programa para analizar datos, tomar decisiones y enviar órdenes. El controlador puede ser un dispositivo electrónico que incluye, pero no se limita a un procesador, un microprocesador, una memoria (una memoria de solo lectura (ROM) y/o una memoria de acceso aleatorio (RAM)) y/o unos dispositivos de almacenamiento. El controlador puede ser un dispositivo electrónico comercial en existencia (COTS) o uno diseñado especialmente para su implementación con el sistema de control de altitud.

“Acoplado” hace referencia a la unión o conexión de dos objetos. El acoplamiento puede ser directo o indirecto. Un acoplamiento indirecto incluye conectar dos objetos a través de uno o más objetos intermedios. Un acoplamiento puede hacer referencia también a conexiones eléctricas o mecánicas. Un acoplamiento puede incluir también una unión magnética sin contacto físico. “Sustancialmente” hace referencia a un elemento que se adapta esencialmente a la dimensión o forma particular o a otra palabra que modifica sustancialmente, de manera que el componente no tiene que ser exacto. Por ejemplo, sustancialmente cilíndrico significa que el objeto se asemeja a un cilindro, pero puede tener una o más desviaciones respecto a un cilindro verdadero. El término “comprendiendo” significa “incluyendo, pero no limitado necesariamente a”; indica específicamente una inclusión o afiliación de extremo abierto en una combinación, un grupo, una serie y similar así descritos. Una “fuente magnética” es cualquier material que produce naturalmente un campo magnético o que se puede inducir para generar un campo magnético. Por ejemplo, una fuente magnética puede incluir un imán permanente, un electroimán, un superconductor o cualquier otro material que produce un campo magnético o que se puede inducir para generar un campo magnético. El término “inclinación” está definido como el ángulo vertical del eje mayor del generador de levitación con relación a la dirección de desplazamiento o el plano de desplazamiento. El término “guiñada” está definido como una rotación u oscilación del vehículo alrededor de un eje vertical.

Las diversas realizaciones descritas anteriormente se proporcionan solo a modo de ilustración y no se deben interpretar como que limitan el alcance de la invención. Por lo tanto, ni se muestran ni se describen muchos de tales detalles. Incluso aunque numerosas características y ventajas de la presente tecnología se han expuesto en la descripción anterior, junto con detalles de la estructura y función de la presente invención, la divulgación es solo ilustrativa, y se pueden realizar cambios en los detalles, especialmente en cuestiones de forma, tamaño y disposición de las partes dentro de los principios de la presente divulgación en toda su extensión indicada por el amplio significado general de los términos que se usan en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, se apreciará que las realizaciones descritas anteriormente se pueden modificar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. El lenguaje de las reivindicaciones que menciona “al menos uno de” un conjunto indica que un miembro del conjunto o múltiples miembros del conjunto satisfacen la reivindicación. Por ejemplo, al menos uno de A, B y C indica que los miembros pueden ser justamente A, justamente B, justamente C, A y B, A y C, B y C o A, B y C.

La presente invención está dirigida a un método para controlar la altitud de un vehículo que se mueve a lo largo de una pista segmentada. El método recibe, en un controlador, datos generados por uno o más sensores y determina, en el controlador, una altitud del vehículo con relación a la pista segmentada. El método recibe entonces, en el controlador, datos que se refieren a la longitud de un segmento de pista entre dos o más soportes y el peso del vehículo y determina, en el controlador, una velocidad del vehículo con relación a la longitud del segmento de pista. El método calcula también, en el controlador, la flexión de la pista segmentada entre dos soportes basándose en la longitud del segmento de pista, el peso del vehículo y la velocidad del vehículo. El controlador ajusta la altitud del vehículo con relación a la pista segmentada en una desviación equivalente a la flexión de la pista segmentada, manteniendo por ello una altitud constante del vehículo con relación a un plano de desplazamiento. El método puede calcular también, en el controlador, la desviación al restar la flexión de la altitud.

La flexión de la pista segmentada se puede calcular usando un modelo de análisis por elementos finitos (FEA) estático. La levitación del vehículo se puede ajustar al cambiar el ángulo de inclinación del generador de levitación. El generador de levitación está configurado para generar sustentación cuando pasa dentro de la pista segmentada. El vehículo puede incluir un generador de levitación que tiene uno o más sensores de altitud dispuestos en el mismo y el generador de levitación configurado para ser recibido dentro de la pista segmentada. Dicho uno o más sensores de altitud pueden ser sensores ultrasónicos configurados para interactuar con la pista segmentada. La levitación del vehículo se puede ajustar también al cambiar la velocidad del vehículo, modificando por ello la levitación generada. Al menos en una realización, aumentando la velocidad del vehículo se aumenta la levitación generada y disminuyendo la velocidad del vehículo se disminuye la levitación del vehículo.

Los datos recibidos que se refieren a la longitud del segmento de pista pueden ser la longitud de dos o más segmentos de pista. Al menos en una realización, el método puede recibir datos que se refieren a la longitud de dos segmentos de pista. En otras realizaciones, el método puede recibir datos que se refieren a la longitud de tres, cuatro o cualquier número de segmentos de pista. Los datos que se refieren a la distancia entre soportes pueden incluir también escanear una etiqueta RFID dispuesta sobre cada soporte. En otras realizaciones, los datos que se refieren a la distancia entre soportes pueden incluir escanear un código de barras dispuesto sobre cada soporte. En otras realizaciones más, los datos que se refieren a la distancia entre dos o más soportes pueden incluir conseguir información de posición desde un sistema de posicionamiento global (GPS) y recuperar la distancia desde una base de datos almacenada.

Aunque la presente invención se muestra y se describe representando uno, dos o tres vehículos en un tramo específico de una guía segmentada, está dentro del alcance de esta invención que el método controle la altitud con más de tres vehículos dentro de una guía segmentada. Aunque se ilustran ejemplos con relación a una guía sustancialmente horizontal, la presente invención incluye también guías que están orientadas verticalmente, o con cualquier ángulo entre las mismas. En tales guías orientadas verticalmente, el sistema puede asemejarse más a un ascensor. En otros sistemas, la guía puede incluir componentes que son horizontales, verticales, en ángulo o cualquier combinación de los mismos.

La figura 1 ilustra una realización ejemplar de un sistema de transporte por levitación 100 con un vehículo 102 que entra en una pista segmentada 106. El sistema de transporte por levitación 100 tiene una pista formada por una pluralidad de piezas de pista segmentada 106. Cada pieza de pista segmentada 106 está soportada por uno o más soportes 108 y las piezas de pista segmentada pueden tener diversas longitudes 110. Aunque la realización ilustrada muestra un segmento de pista segmentada 106 que tiene un soporte 108 en los extremos opuestos, la pista segmentada puede incluir unos soportes 108 que tienen disposiciones variables, tales como que tienen un soporte central 108 con soportes secundarios que se extienden desde el mismo.

Las piezas de pista segmentada 106 pueden formar una red de pistas que permite que un vehículo 102 se mueva dentro del sistema de transporte por levitación 100. Aunque la pieza de pista segmentada 106 que se ilustra se extiende el tramo entre dos soportes 108, la pieza puede ser solo un tramo de la extensión y estar unida a otra pieza de pista segmentada 106 a cada lado, de manera que una pluralidad de piezas se extienden el tramo entre los dos soportes 108. El vehículo 102 tiene un generador de levitación 104 recibido, al menos parcialmente, dentro de la pista segmentada 106 y permite que el vehículo 102 se desplace dentro del sistema de transporte por levitación 100. El generador de levitación 104 puede aplicarse e interactuar magnéticamente con la pista segmentada 106 para guiar el vehículo 102 a lo largo del sistema de transporte 100. El generador de levitación 104 y la pista segmentada 106 no están diseñados para tocarse físicamente cuando el vehículo 102 se desplaza dentro del sistema de transporte por levitación 100, más bien, el generador de levitación 104 genera una fuerza magnética de levitación para levantar el generador de levitación 104 por encima o a una distancia de separación (pero dentro de la pista segmentada) desde la pista segmentada 106.

El vehículo 102 puede incluir un sistema de control de altitud 112 capaz de mantener una altitud predeterminada 118, cuando dicho vehículo 102 atraviesa el interior del sistema de transporte por levitación 100. La pista segmentada 106 puede tener una flexión 116 por la longitud 110 entre soportes 108. La flexión 116 puede presentarse debido a una variedad de diferentes factores. Por ejemplo, la flexión 116 puede presentarse debido al peso de la propia pista segmentada 106. Adicionalmente, la flexión puede presentarse debido al peso de uno o más vehículos 102 que se desplazan a lo largo de la pista segmentada 106. El sistema de control de altitud 112 puede ajustar la levitación del vehículo 102 para desviar la flexión de la pista segmentada 106 y mantener la altitud predeterminada 118. El sistema de control de altitud 112 puede incluir un controlador 114 configurado para recibir y determinar la información sobre el vehículo 102 y la pista segmentada 106. El controlador 114 puede ser un procesador, un microprocesador, un ordenador, un servidor o cualquier otro dispositivo electrónico capaz de determinar la flexión de la longitud 110 de la pista segmentada 106 en respuesta a la información recibida desde uno o más sensores.

El controlador 114 recibe información relevante relacionada con el sistema de transporte por levitación 100, tal como la altitud predeterminada 118, la separación de los soportes 108 y la longitud 110 de la pista segmentada. El controlador 114 puede determinar información tal como el peso y la velocidad del vehículo 102. El peso del vehículo 102 puede incluir el peso del vehículo 102, el peso de los pasajeros, la carga útil, el cargamento o cualquier combinación de los mismos. Al menos en una realización, el controlador 114 determina el peso del vehículo 102 instantáneamente. Al menos en una realización, el controlador 114 determina, instantáneamente, el peso del vehículo 102, junto con los contenidos del vehículo 102, que pueden incluir uno o más de los pasajeros, la carga útil, el cargamento. En otras realizaciones, el controlador 114 recibe el peso del vehículo 102 en el lanzamiento de dicho vehículo 102 dentro del sistema de transporte por levitación 100.

El sistema de control de altitud 112 puede recibir datos desde uno o más sensores 120 acoplados con el sistema de transporte por levitación 100. Dicho uno o más sensores 120 pueden estar dispuestos sobre el vehículo 102, la pista segmentada 106 y/o los soportes 108. Dicho uno o más sensores 120 pueden ser un elemento óptico, de radio y/o un comunicador de campo cercano configurados para determinar la altitud, la velocidad, el peso, la ubicación o cualquier combinación de los mismos. Dicho uno o más sensores 120 proporcionan al sistema de control de altitud 112 los datos necesarios para determinar la flexión 116 de la pista segmentada 106. Al menos en una realización, dicho uno o más sensores 120 incluyen al menos un sensor de altitud 105 dispuesto sobre el generador de levitación 104 similar. Dicho uno o más sensores de altitud 105 pueden ser sensores ultrasónicos configurados para interactuar con la pista segmentada 106. Al menos en un caso, el generador de levitación 104 puede ser más de un generador de levitación, por ejemplo, un generador de levitación delantero y un generador de levitación trasero o dos generadores de levitación delanteros y dos generadores de levitación traseros.

En realizaciones adicionales, dicho uno o más sensores 120 pueden incluir sensores láser configurados para codificar y/o transmitir datos entre vehículos 102 adyacentes. Los datos codificados/transmitidos pueden ser la longitud 110 de la pista segmentada, la flexión de la pista segmentada, la velocidad de vehículos adyacentes, el peso de vehículos adyacentes y/o cualquier otro dato necesario para el sistema de control de altitud 112.

Como se puede ver en la figura 1, dicho uno o más sensores 120 pueden estar acoplados de modo comunicativo con un transmisor 122 dispuesto sobre el soporte 108 para recibir datos con relación a la longitud 110 de la pista segmentada 106. Los datos ayudan al sistema de control de altitud 112 a determinar la flexión 116 prevista de la próxima longitud 110 de la pista segmentada 106 cuando el vehículo 102 se desplaza a lo largo de dicha pista segmentada 106. Al menos uno de dicho uno o más sensores 120 pueden comunicarse con el transmisor 122 dispuesto sobre el soporte 108 para recibir datos que se refieren a la longitud 110 de la pista segmentada 106. El transmisor 122 puede ser un código de barras 124, tal como un código de Respuesta rápida (QR), una etiqueta de Identificación por radiofrecuencia (RFID) o un dispositivo similar configurado para proporcionar datos a dicho uno o más sensores 120.

El transmisor 122 puede estar dispuesto sobre el soporte 108, el segmento de pista 106 o cualquier tramo del sistema de transporte por levitación 100 con el intervalo de comunicación de dicho uno o más sensores 120. En la realización ilustrada, el transmisor 122 está sobre el soporte 108. El transmisor 122 puede estar ubicado en diferentes tramos del sistema de transporte por levitación 100. Por ejemplo, el transmisor 122 puede estar ubicado sobre el segmento de pista 106 en una parte de unión o en la parte media. Los datos asociados con el transmisor 122 pueden ser estáticos o dinámicos. En situaciones en las que los datos asociados con el transmisor 122 son dinámicos, los datos recibidos por el vehículo 102 pueden incluir el peso del/de los vehículo(s) 102 precedentes, la temperatura del carril, la temperatura del aire ambiente, el peso del/de los vehículo(s) 102 siguientes o cualquier otra información necesaria.

El transmisor 122 puede almacenar datos que se refieren a la longitud 110 de pista entre dos o más soportes 108. En la figura 1, el transmisor 122 comunica la longitud 110 de la pista segmentada 106 entre dos postes. En otras realizaciones, el transmisor 122 puede comunicar datos que se refieren a dos o más longitudes 110 de la pista segmentada 106, reduciendo así el número total de transmisores 122 necesarios dentro del sistema de transporte por levitación 100.

La figura 2 ilustra un vehículo 102 en una longitud 110 flexada de la pista segmentada 106 de un sistema de transporte por levitación 100. La longitud 110 de la pista segmentada 106 flexada debido al peso del vehículo 102. La flexión 116 es predecible matemáticamente y se puede calcular usando el peso y la velocidad conocidos del vehículo 102, y la longitud 110 de la pista segmentada 106. El controlador 114 puede calcular la flexión 116 de la pista segmentada 106 en vista del peso y la velocidad del vehículo 102, y la longitud 110 de la pista segmentada 106. El controlador 114 ajusta entonces la levitación del vehículo 102 para adaptarse a la flexión 116 y mantener la altitud predeterminada 118.

El controlador 114 puede ajustar la levitación del vehículo 102 para mantener la altitud predeterminada 118 de varios modos, que incluyen, pero no se limitan a aumentar la velocidad del vehículo 102 o ajustar la inclinación del generador de levitación 104, generando por ello más levitación. La figura 2 ilustra un vehículo 102 que tiene un generador de levitación 104 inclinado para aumentar la levitación con relación al generador de levitación de la figura 1, manteniendo por ello la altitud predeterminada 118. Al menos en un caso, el generador de levitación 104 puede tener sustancialmente forma de ala y ajustando la inclinación del generador de levitación cambia el ángulo del ala de levitación.

La pista segmentada 106 puede tener una o más marcas 107 dispuestas en una de sus superficies interiores. Dicha una o más marcas 107 pueden proyectar una trayectoria de vuelo horizontal en una pista segmentada 106 flexada. Dicha una o más marcas 107 pueden ser pintura de color, cinta reflectante, pintura reflectante o cualquier marca similar que proporciona un contraste con la superficie interior de la pista segmentada 106. En algunos casos, dicha una o más marcas 107 pueden estar dispuestas en la superficie interior para proyectar una trayectoria de vuelo horizontal bajo diferentes situaciones de la pista segmentada 106, es decir, un vehículo, dos vehículos, tres vehículos.

Los sensores de altitud 105 sobre el generador de levitación 104 pueden ser capaces de determinar su posición con relación a dicha una o más marcas 107, manteniendo por ello una trayectoria de vuelo horizontal. Los sensores de altitud 105 pueden detectar la desviación lejos de la marca 107 e instruir al controlador 114 para que ajuste la inclinación del generador de levitación 104 para mantener la trayectoria de vuelo horizontal. El controlador 114 puede tener una flexión calculada previamente, almacenada en el mismo, para cada pista segmentada 106 bajo diversas circunstancias. El controlador 114 puede ajustar el generador de levitación 104 y los sensores de altitud de una marca 107 a otra marca 107 si cambian las condiciones del sistema de impulsión 100, por ejemplo un vehículo que entra/que sale de la pista segmentada 106. Al menos en un caso, el controlador puede calcular la modulación de levitación usando un régimen de ángulos de ala y el régimen de cambio de los ángulos de ala. El controlador 114 puede enviar señales de modulación de levitación al generador de levitación para ajustar la altitud del vehículo con relación a la pista segmentada y al régimen de cambio de altitud.

La figura 3 ilustra un vehículo 102 que tiene una velocidad aumentada con relación a la pista segmentada, aunque tiene un generador de levitación 104 con una inclinación sustancialmente similar al generador de levitación 104 de la figura 1. La velocidad aumentada con relación a la pista segmentada 106 aumenta la fuerza de levitación generada por el generador de levitación 104, permitiendo así que el vehículo 102 mantenga la altitud predeterminada 118 con relación al plano de desplazamiento.

El controlador 114 ajusta la levitación del vehículo 102 para mantener una dirección sustancialmente lineal de desplazamiento, la altitud predeterminada 118. Por ejemplo, en situaciones en las que la pista segmentada está dispuesta en una configuración sustancialmente no horizontal, tal como una pendiente descendente o una pendiente ascendente, el controlador 114 ajusta la levitación del vehículo 102 para mantener la altitud predeterminada 118, considerando la flexión de la pista segmentada 106 sustancialmente no horizontal.

La figura 4 ilustra un vehículo 102 que sale de una pista segmentada 106. Mientras el vehículo 102 sale de la longitud 110 de la pista segmentada 106, la flexión 116 vuelve a un estado normal, en ausencia del peso del vehículo 102, cuando la pista segmentada 106 vuelve al estado normal, siendo el estado normal un estado sustancialmente lineal, no flexado, el sistema de control de altitud 112 reajusta la levitación para mantener la altitud predeterminada 118. Al menos en una realización, el estado normal puede incluir una ligera flexión causada por el peso de la pista segmentada y el peso de dicho uno o más vehículos causa la flexión con relación al estado normal. Como se ha descrito anteriormente con respecto a las figuras 2 y 3, el sistema de control de altitud 112 puede ajustar la levitación del vehículo 102 al aumentar la velocidad, al modificar la inclinación del generador de levitación 104 o una combinación de los mismos. El vehículo 102 puede recibir entonces datos desde el transmisor 122 sobre el soporte 108 con relación a la siguiente longitud de pista segmentada.

La figura 5 ilustra dos vehículos que atraviesan una longitud 110 de la pista segmentada 106. El sistema de control de altitud 112 puede recibir datos que se refieren a más de un vehículo 102. Por ejemplo, en la figura 5 se muestran dos vehículos 102, dentro de una pista segmentada 106 específica y se calcula la flexión 116 prevista, permitiendo por ello que cada vehículo 102 mantenga la altitud predeterminada 118. El sistema de control de altitud 112 puede recibir datos que se refieren al peso y la velocidad de los vehículos 102 por delante y por detrás, usando dicho uno o más sensores 120 dispuestos sobre el vehículo 102. Cada vehículo 102 puede estar acoplado de modo comunicativo con vehículos 102 adyacentes o cercanos, proporcionando por ello al sistema de control de altitud datos relevantes para el cálculo de la flexión 116. Los vehículos 102 pueden estar acoplados con un elemento óptico, de radio o cualquier sistema conocido de comunicación de corto alcance, o una combinación de los mismos. Como se usa en este documento, los vehículos 102 adyacentes incluyen el vehículo que va antes y el vehículo que va después del vehículo de interés. Adicionalmente, los vehículos 102 cercanos incluyen más de justamente los vehículos adyacentes y se extienden a los vehículos que el modelo necesita para predecir los cambios necesarios.

La figura 6 ilustra tres vehículos que atraviesan una longitud 110 de la pista segmentada 106. El sistema de control de altitud 112 puede recibir datos que se refieren a más de un vehículo 102, tres como se muestra en la figura 6, dentro de una pista segmentada 106 específica y calcular la flexión 116 prevista, permitiendo por ello que cada vehículo 102 mantenga la altitud predeterminada 118.

El número de vehículos en una longitud 110 de la pista segmentada 106 puede variar dependiendo de la longitud 110 de la pista segmentada, la velocidad del vehículo 102, la separación entre vehículos, el número de vehículos en el sistema de transporte por levitación 100 y/o la frecuencia/popularidad de la trayectoria. Ciertas rutas, destinos o pistas segmentadas 106 pueden tener un diferente régimen de uso, lo que cambia el número potencial de vehículos 102 dentro de una longitud 110 de la pista segmentada 106.

Aunque las realizaciones ilustradas describen uno, dos o tres vehículos 102 en una longitud 110 de la pista segmentada 106, está dentro del alcance de esta invención tener un sistema de control de altitud 112 configurado para calcular la flexión de la altitud predeterminada 118 y mantener dicha altitud.

Haciendo referencia a la figura 7, se presenta un diagrama de flujo de acuerdo con una realización ejemplar. El método 700 ejemplar se proporciona a modo de ejemplo, dado que existe una variedad de modos para llevar a cabo el método 700. El método 700 descrito en lo que sigue se puede llevar a cabo usando las configuraciones ilustradas en las figuras 1 -6, por ejemplo. Cada bloque mostrado en la figura 7 representa uno o más procesos, métodos o subrutinas, llevados a cabo en el método 700 ejemplar. Además, el orden ilustrado de bloques es solo ilustrativo y el orden de los bloques puede cambiar según la presente invención. Se pueden añadir bloques adicionales o se pueden utilizar menos bloques, sin salirse de esta invención. El método 700 ejemplar puede empezar en el bloque 702.

En el bloque 702, el método puede estar configurado para recibir, en un controlador, datos generados por uno o más sensores. Los datos pueden incluir información sobre la ubicación de origen, el destino, la temperatura del aire ambiente, el peso del vehículo.

En el bloque 704, el método determina, en el controlador, la altitud del vehículo 102 con relación al segmento de pista.

En el bloque 706, el método recibe datos, en el controlador, de la longitud de la pista segmentada 106 entre dos o más soportes.

En el bloque 708, el método determina la velocidad del vehículo con relación a la longitud de la pista segmentada.

En el bloque 710, el método calcula la flexión de la longitud de pista segmentada y desvía la flexión calculada para mantener la altitud del vehículo.

En el bloque 712, el método calcula la modulación de levitación requerida. La modulación de levitación se puede determinar por la altitud del vehículo, la velocidad del vehículo y/o la flexión de la pista segmentada.

En el bloque 714, el método puede enviar señales de modulación de levitación al generador de levitación y/o al generador de propulsión. El controlador puede enviar las señales de modulación de levitación desde el vehículo al generador de levitación y/o al generador de propulsión. Las señales de modulación de levitación pueden ajustar la altitud del vehículo con relación a la pista segmentada en una modulación de levitación equivalente a la flexión de la pista segmentada. La altitud del vehículo con relación a la pista segmentada se puede ajustar al aumentar la velocidad del vehículo y/o al cambiar la inclinación del generador de levitación, manteniendo por ello una altitud constante del vehículo con relación a un plano de desplazamiento.

Al menos en un caso, el controlador puede determinar un régimen de cambio del vehículo con relación a la pista segmentada, al ángulo de dicho uno o más generadores de levitación y el régimen de cambio del ángulo de dicho uno 0 más generadores de levitación con relación a la dirección de desplazamiento.

Haciendo referencia a la figura 8, se presenta un diagrama de flujo de acuerdo con una realización ejemplar. El método 800 ejemplar se proporciona a modo de ejemplo, dado que existe una variedad de modos para llevar a cabo el método 800. El método 800 descrito en lo que sigue se puede llevar a cabo usando las configuraciones ilustradas en las figuras 1 -6, por ejemplo. Cada bloque mostrado en la figura 8 representa uno o más procesos, métodos o subrutinas, llevados a cabo en el método 800 ejemplar. Además, el orden ilustrado de bloques es solo ilustrativo y el orden de los bloques puede cambiar según la presente invención. Se pueden añadir bloques adicionales o se pueden utilizar menos bloques, sin salirse de esta invención. El método 800 ejemplar puede empezar en el bloque 802.

En el bloque 802, el método 800 puede medir la altitud del vehículo cuando entra en una longitud de una pista segmentada.

En el bloque 804, el método 800 puede recibir la separación entre soportes. El método puede recibir la separación entre soportes al escanear un código de barras dispuesto sobre el soporte y al recibir la distancia conocida al siguiente soporte.

En el bloque 806, el método 800 puede medir el peso del vehículo y la carga útil usando una célula de carga. Al menos en una realización, la medición del peso y la medición de la carga útil se pueden tomar en el lanzamiento del vehículo al interior del sistema de transporte por levitación. En otras realizaciones, la medición del peso puede presentarse en tiempo real cuando el vehículo se aproxima a cada soporte.

En el bloque 808, el método 800 determina la velocidad del vehículo y el tiempo desde el soporte previo. El sistema de control de altitud puede determinar además la posición del vehículo dentro del sistema de transporte por levitación. En el bloque 810, el método 800 puede calcular la flexión, o flecha, de la pista segmentada. La flexión se puede calcular usando un modelo FEA estático.

En el bloque 812, el método 800 puede calcular la altitud delta al restar la flexión de la altitud.

En el bloque 814, el método 800 determina si la altitud delta es mayor que cero, así, la pista segmentada tiene una flexión. Si la altitud delta es cero, el sistema de control de altitud no realiza ninguna acción y el método 800 finaliza. Si la altitud delta es mayor que cero, el método 800 avanza hasta el bloque 816.

En el bloque 816, el método 800 añade la desviación por flexión a la altitud, haciendo por ello que el generador de levitación aumente la levitación y mantenga la altitud.

Haciendo referencia a la figura 9, se presenta un diagrama de flujo de acuerdo con una realización ejemplar. El método 900 ejemplar se proporciona a modo de ejemplo, dado que existe una variedad de modos para llevar a cabo el método 900. El método 900 descrito en lo que sigue se puede llevar a cabo usando las configuraciones ilustradas en las figuras 1-6, por ejemplo. Cada bloque mostrado en la figura 9 representa uno o más procesos, métodos o subrutinas, llevados a cabo en el método 900 ejemplar. Además, el orden ilustrado de bloques es solo ilustrativo y el orden de los bloques puede cambiar según la presente invención. Se pueden añadir bloques adicionales o se pueden utilizar menos bloques, sin salirse de esta invención. El método 900 ejemplar puede empezar en el bloque 902.

En el bloque 902, el método 900 puede recibir datos generados por uno o más sensores.

En el bloque 904, el método 900 puede determinar la altitud del vehículo con relación al segmento de pista que tiene al menos una marca dispuesta sobre el mismo, denotando una directriz de la trayectoria de vuelo horizontal.

En el bloque 906, el método 900 puede recibir datos que se refieren a la longitud del segmento de pista entre dos o más soportes y al peso del vehículo.

En el bloque 908, el método 900 puede determinar la velocidad del vehículo con relación a la longitud del segmento de pista.

En el bloque 910, el método 900 puede acceder a los datos de altitud precalculados para la flexión de los segmentos de pista para un vehículo cargado estándar.

En el bloque 912, el método 900 puede ajustar la altitud del vehículo con relación a dicho uno o más segmentos de pista al detectar la posición vertical de las marcas con relación al vehículo.

En el bloque 914, el método 900 puede enviar, a través del controlador, señales de modulación de levitación al generador de levitación o de propulsión.

Se considera que la realización a modo de ejemplo y sus ventajas se entenderán a partir de la descripción anterior, y será evidente que se pueden hacer diversos cambios a la misma sin salirse del alcance de la invención o sacrificar todas sus ventajas, siendo los ejemplos descritos con anterioridad simplemente preferidos o realizaciones a modo de ejemplo de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar la altitud de un vehículo (102) que se mueve a lo largo de una pista segmentada (106) que comprende dos o más soportes (108), comprendiendo el método:

recibir, en un controlador (114), datos generados por uno o más sensores (120);

determinar, en el controlador (114), una altitud del vehículo con relación a la pista segmentada (106);

recibir, en el controlador (114), datos que se refieren a una longitud (110) de la pista segmentada (106) entre dos o más soportes (108) y un peso del vehículo; y

determinar, en el controlador (114), una velocidad del vehículo con relación a la longitud de la pista segmentada (106); calcular, en el controlador (114), una flexión (116) de la pista segmentada entre los dos o más soportes (108) basándose en la longitud de la pista segmentada, el peso del vehículo y la velocidad del vehículo, en el que el vehículo (102) es un vehículo de levitación magnética y el vehículo incluye un generador de levitación (104) que tiene uno o más sensores de altitud (105) accionables acoplados con el mismo, siendo el generador de levitación (104) accionable para ser recibido dentro de al menos un tramo de la pista segmentada (106) y generar sustentación cuando pasa dentro de la pista segmentada (106);

en el que el controlador (114) ajusta la altitud del vehículo (102) con relación a la pista segmentada (106) en una desviación equivalente a la flexión de la pista segmentada (106) para mantener una altitud predeterminada (118) del vehículo con relación a un plano de desplazamiento (110).

2. El método de la reivindicación 1, en el que la flexión de la pista segmentada se calcula usando un modelo de análisis por elementos finitos (FEA) estático.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende además calcular la desviación al restar la flexión de la altitud.

4. El método de la reivindicación 1, en el que la altitud del vehículo (102) con relación a la pista segmentada se ajusta al cambiar un ángulo del generador de levitación (104) configurado para generar sustentación cuando pasa dentro de la pista segmentada (106).

5. El método de la reivindicación 1, en el que la altitud del vehículo (102) con relación a la pista segmentada se ajusta al cambiar la velocidad del vehículo, modificando por ello una fuerza de levitación generada por el generador de levitación (104).

6. El método de la reivindicación 5, en el que aumentando la velocidad del vehículo (102) se aumenta la fuerza de levitación generada por el generador de levitación (104) y disminuyendo la velocidad del vehículo se disminuye la fuerza de levitación.

7. El método de la reivindicación 1, en el que dicho uno o más sensores de altitud (105) son sensores ultrasónicos configurados para interactuar con la pista segmentada (106).

8. El método de la reivindicación 1, en el que dicho uno o más sensores de altitud (105) son sensores láser configurados para interactuar con la pista segmentada (106).

9. El método de la reivindicación 1, en el que los datos recibidos que se refieren a la longitud de la pista segmentada (106) incluyen datos que se refieren a una distancia de dos o más segmentos de pista.

10. El método de la reivindicación 1, en el que los datos que se refieren a la longitud entre los dos o más soportes (108) se reciben al escanear una etiqueta RFID dispuesta en cada soporte.

11. El método de la reivindicación 1, en el que los datos que se refieren a la longitud entre los dos o más soportes (108) se reciben al escanear un código de barras (124) dispuesto sobre cada soporte.

12. El método de la reivindicación 1, en el que los datos que se refieren a la longitud entre los dos o más soportes (108) se reciben mediante una posición desde un GPS y consultando la longitud almacenada en una base de datos.

13. Un vehículo (102) accionable para ser implementado con una pista segmentada (106) soportada por dos o más soportes (108), comprendiendo el vehículo:

un controlador (114);

uno o más sensores (120); y

estando dicho controlador (114) configurado para:

recibir datos generados por dicho uno o más sensores (120);

determinar una altitud del vehículo con relación a una pista segmentada (106);

recibir datos que se refieren a una longitud de la pista segmentada (106) entre dos o más soportes (108) y un peso del vehículo; y

determinar una velocidad del vehículo con relación a la longitud de la pista segmentada (106);

en el que dicho controlador (114) está configurado además para:

calcular una flexión de la pista segmentada (106) entre los dos o más soportes (108) basándose en la longitud de la pista segmentada, el peso del vehículo y la velocidad del vehículo, en el que el vehículo es un vehículo de levitación magnética y el vehículo incluye un generador de levitación (104) que tiene uno o más sensores de altitud (105) accionables acoplados con el mismo, siendo el generador de levitación (104) accionable para ser recibido dentro de al menos un tramo de la pista segmentada (106) y en el que dicho controlador está configurado además para generar sustentación cuando pasa dentro de la pista segmentada; y

ajustar la altitud del vehículo con relación a la pista segmentada (106) en una desviación equivalente a la flexión de la pista segmentada (106) para mantener una altitud predeterminada del vehículo con relación a un plano de desplazamiento.

14. El vehículo de la reivindicación 13, en el que la altitud del vehículo con relación a la pista segmentada (106) se ajusta al cambiar la velocidad del vehículo, modificando por ello una fuerza de levitación generada por un generador de levitación (104).