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Patent Searching and Data


Title:
POSITIONING SYSTEM FOR HYPERLOOP TRANSPORTATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/189568
Kind Code:
A1
Abstract:
A positioning system for Hyperloop transportation, comprising a set of sensors installed in the pod, mapping the infrastructure by means of electromagnetic or pressure waves. Information is provided along the path inside the tube through which the pod travels, said information being encoded by passive elements that form a message which can be read by the sensors. Once the message has been decoded, it is possible to ascertain the longitudinal advancement of the pod and its rotation with respect to the longitudinal axis of the tube since it presents different information encoded both longitudinally and angularly.

Inventors:
BADOLATO MARTIN ALEJANDRO (ES)
Application Number:
PCT/IB2017/052056
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 10, 2017
Export Citation:
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Assignee:
AUTO DRIVE SOLUTIONS SL (ES)
International Classes:
G01S13/87; B61B13/10; G01S13/91
Domestic Patent References:
WO2016180992A12016-11-17
WO2016126495A12016-08-11
Foreign References:
ES2015070378W2015-05-12
IB2016051159W2016-03-02
Other References:
EXPLORATION SPACE: "SpaceX Hyperloop Pod Competition II Rules and Requirements", 31 August 2016 (2016-08-31), XP055430092, Retrieved from the Internet [retrieved on 20171129]
Attorney, Agent or Firm:
LAHIDALGA DE CAREAGA, Jose Luis (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal caracterizado porque se encuentra constituido por cuatro sensores radar de ondas milimétricas acoplados a ambos costados de la vaina y en el techo y el suelo que concentran la energía que radian sobre un centímetro cuadrado de superficie del tubo con la ayuda de una lente y miden la distancia desde la cubierta exterior de la vaina hasta las pared interna del tubo siendo capaces de determinar el posible desplazamiento axial existente, debido a que la pared interna del tubo está forrada de un material plástico permeable a las ondas, presentando el material plástico dos capas del mismo material adheridas entre sí con un pegamento que tiene una constante dieléctrica diferente. 2a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con la reivindicación 1 a y caracterizado porque la discontinuidad dieléctrica que presentan las dos capas de material plástico provoca una reflexión que el radar utiliza para medir el espesor de la capa más próxima a la vaina ya que en la discontinuidad entre el interior del tubo y el plástico también existe otra discontinuidad que provoca otra reflexión.

3a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con las anteriores reivindicaciones y caracterizado porque la discontinuidad entre el interior del tubo y el plástico provoca que estos espesores se modifiquen de manera escalonada a lo largo del eje longitudinal del tubo en tramos de 2 cm codificando niveles lógicos.

Estos niveles lógicos serían los siguientes

.- 1 , ,0 bit, bit de comienzo y bit de fin y bit repetido mediante espesores de la capa externa (la más próxima a la vaina) de 1 , 2, 3, 4 y 5 cm respectivamente.

El bit repetido, empleado de manera alternada, permite identificar secuencias consecutivas de igual nivel lógico. Cuando el sensor mide este espesor, asocia el nivel lógico al del bit anterior.

4a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con la reivindicación 3a y caracterizado porque :

.- Los bits de información se agrupan de 4 en 4 formando una única pieza y como se codifican 4 bits por pieza, se obtienen 16 piezas diferentes.

.- Los 4 bits de cada pieza van precedidos de un bit de inicio y terminan con un bit de fin. .- Las piezas de plástico (toroides obtenidos mediante la revolución de un rectángulo) se combinan para formar palabras de 32 bits.

.- Un decimoséptimo modelo de pieza de plástico codificada de manera análoga identifica el inicio y fin de una palabra

.- Esta pieza se caracteriza porque su primer bit después del bit de inicio es un bit repetido.

5a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con la reivindicación 1 a y caracterizada porque además de la codificación longitudinal, una segunda codificación angular permite a los sensores identificar la rotación de la vaina respecto del eje longitudinal debido a que las piezas de plástico presentan diferentes pistas angulares donde cada pista codifica una secuencia diferente de datos.

6a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con la reivindicación 5a y caracterizado porque para la codificación angular se emplean otros dos conjuntos de espesores para representar los mismos niveles lógicos 1 ,0, Repetido, Inicio y Fin, de forma que un segundo conjunto codifica la información en el intervalo de espesores comprendido entre 6 y 10 cm y un tercer conjunto codifica en el intervalo comprendido entre 1 1 y 15 cm. 7a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con las reivindicaciones 5 y 6 y caracterizado porque las pistas angulares consecutivas van alternando el conjunto de niveles lógicos de la siguiente forma:

.- la pista correspondiente a 0 grados de rotación utiliza el conjunto de niveles lógicos 1 , .- la pista correspondiente a 1 grado de rotación utiliza el conjunto de niveles lógicos 2, .- la pista correspondiente a 2 grados de rotación utiliza el conjunto de niveles lógicos 3 y .- la pista correspondiente a 3 grados vuelve a utilizar el conjunto 1 . 8a.- Sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio hasta las fronteras dieléctrico metal de acuerdo con las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque cuando el sensor está apuntando entre dos pistas adyacentes el sensor es capaz de leer ambas pistas sin que la información de una pista interfiera en la lectura de la otra.

Y donde cada pista, además de los 4 bits de información longitudinal, contiene otros 10 bits que identifican el número de pista, de forma que cada una de las 16 piezas diferentes contiene un conjunto de pistas donde cada una codifica longitudinalmente 16 bits: 1 bit de inicio, 4 bits de avance longitudinal, 10 bits de identificación de pista y un bit de fin estando los 4 bits de información longitudinal intercalados entre los bits que codifican el número de pista en posiciones conocidas.

Description:
SISTEMA DE POSICIONAMIENTO PARA MEDIO DE TRANSPORTE HYPERLOOP

DESCRIPCIÓN

5 OBJETO DE LA INVENCION

La invención preconizada se refiere a un sistema de posicionamiento para el medio de transporte hyperloop.

El sistema emplea un conjunto de sensores instalados en la vaina o pod que interrogan la o infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión.

En el tubo por el que discurre la vaina, hay dispuesta a lo largo del camino información codificada mediante elementos pasivos que conforman un mensaje que los sensores son capaces de leer.

5

Una vez descodificado el mensaje, es posible conocer el avance longitudinal de la vaina y su rotación respecto del eje longitudinal del tubo.

Además de leer los mensajes grabados, los sensores son capaces de determinar si la vaina o discurre por el centro del tubo o, por el contrario, existe un desplazamiento axial.

CAMPO DE LA INVENCION

El campo de la invención es el de la obtención del posicionamiento de transportes rápidos tanto en longitud desplazamiento longitudinal como axial.

5

ANTECEDENTES DE LA INVENCION.

Existen algunos antecedentes sobre dispositivos que realizan una función similar para otros medios de transporte. Entre ellos el inventor es igualmente inventor de la patente internacional PCT/ES2015/070378 donde se describe como medio de codificación un carril- 0 guía instalado a ras del firme de la carretera aunque opcionalmente puede quedar oculto bajo una capa de asfalto tratado con una capa de material hidrofóbico de dimensiones preferidas de 1 .5 cm de ancho por 5 cm de profundo y donde en su interior se mecanizan oquedades, siendo la forma preferida de las oquedades la de diedros ya que los planos de los diedros aumentan la señal reflejada facilitando por tanto su detección.

5 También el mismo inventor ha presentado mediante la PCT/IB2016/051 159 un sistema similar aplicable entre otras a la industria ferroviaria.

Sin embargo, estas invenciones no son óptimas para un medio de transporte como hyperloop donde tanto la rotación de la vaina respecto del eje longitudinal del tubo como el desplazamiento axial de la vaina respecto del mismo eje longitudinal han de ser controlados. Por parte del inventor no se conoce ninguna anterioridad que incorpore las disposiciones que presenta la actual invención, ni las ventajas que conlleva dicha disposición. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención preconizada se refiere a un sistema de posicionamiento para el medio de transporte hyperloop.

El sistema emplea un conjunto de sensores instalados en la vaina o pod que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión.

En el tubo por el que discurre la vaina, hay dispuesta a lo largo del camino información codificada mediante elementos pasivos que conforman un mensaje que los sensores son capaces de leer.

Una vez descodificado el mensaje, es posible conocer el avance longitudinal de la vaina y su rotación respecto del eje longitudinal del tubo ya que éste presenta diferente información codificada tanto longitudinalmente como angularmente. Además de leer los mensajes grabados, los sensores son capaces de determinar si la vaina discurre por el centro del tubo o, por el contrario, existe un desplazamiento axial.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El sistema de posicionamiento para el medio de transporte Hyperloop se encuentra constituido por un conjunto de sensores radar que interrogan la infraestructura mediante ondas electromagnéticas o de presión y miden las diferentes distancias hasta las fronteras de cambio de dieléctrico o hasta las fronteras dieléctrico metal para:

• determinar el desplazamiento axial de la vaina respecto del tubo

• determinar el avance longitudinal de la vaina a lo largo del tubo

· determinar la rotación de la vaina respecto del eje longitudinal del tubo. De una forma particular el sistema de posicionamiento se encuentra constituido por cuatro sensores radar de ondas milimétricas acoplados a ambos costados de la vaina y en el techo y el suelo que concentran la energía que radian sobre un centímetro cuadrado de superficie del tubo con la ayuda de una lente y miden la distancia desde la cubierta exterior de la vaina hasta las pared interna del tubo siendo capaces de determinar el posible desplazamiento axial existente.

La pared interna del tubo está forrada de un material plástico permeable a las ondas. El material plástico presenta dos capas del mismo material adheridas entre sí con un pegamento que tiene una constante dieléctrica diferente.

Esta discontinuidad dieléctrica provoca una reflexión que el radar utiliza para medir el espesor de la capa más próxima a la vaina ya que en la discontinuidad entre el interior del tubo y el plástico también existe otra discontinuidad que provoca otra reflexión.

Estos espesores se modifican de manera escalonada a lo largo del eje longitudinal del tubo en tramos de 2 cm codificando niveles lógicos. Estos niveles lógicos serían los siguientes:

.- 1 , 0 bit, bit de comienzo y bit de fin y bit repetido mediante espesores de la capa externa (la más próxima a la vaina) de 1 , 2, 3, 4 y 5 cm respectivamente.

El bit repetido, empleado de manera alternada, permite identificar secuencias consecutivas de igual nivel lógico.

Cuando el sensor mide este espesor, asocia el nivel lógico al del bit anterior.

Los bits de información se agrupan de 4 en 4 formando una única pieza.

Dado que solo se codifican 4 bits por pieza, se obtienen 16 piezas diferentes.

Los 4 bits de cada pieza van precedidos de un bit de inicio y terminan con un bit de fin.

Las piezas de plástico (toroides obtenidos mediante la revolución de un rectángulo) se combinan para formar palabras de 32 bits.

Un decimoséptimo modelo de pieza de plástico codificada de manera análoga identifica el inicio y fin de una palabra. Esta pieza se caracteriza porque su primer bit después del bit de inicio es un bit repetido. Además de la codificación longitudinal, una segunda codificación angular permite a los sensores identificar la rotación de la vaina respecto del eje longitudinal.

Las piezas de plástico presentan diferentes pistas angulares según se muestra en la siguiente figura donde cada pista codifica una secuencia diferente de datos.

Se emplean otros dos conjuntos de espesores para representar los mismos niveles lógicos 1 ,0, Repetido, Inicio y Fin.

Así, un segundo conjunto codifica la información en el intervalo de espesores comprendido entre 6 y 10 cm y un tercer conjunto codifica en el intervalo comprendido entre 1 1 y 15 cm.

Las pistas angulares consecutivas van alternando el conjunto de niveles lóg "

Por ejemplo,

.- la pista correspondiente a 0 grados de rotación utiliza el conjunto de niveles lógicos 1 , .- la pista correspondiente a 1 grado de rotación utiliza el conjunto de niveles lógicos 2, .- la pista correspondiente a 2 grados de rotación utiliza el conjunto de niveles lógicos 3 y .- la pista correspondiente a 3 grados vuelve a utilizar el conjunto 1 . De esta manera, cuando el sensor está apuntando entre dos pistas adyacentes el sensor es capaz de leer ambas pistas sin que la información de una pista interfiera en la lectura de la otra.

Cada pista, además de los 4 bits de información longitudinal, contiene otros 10 bits que identifican el número de pista.

De esta manera, cada una de las 16 piezas diferentes contiene un conjunto de pistas donde cada una codifica longitudinalmente 16 bits: 1 bit de inicio, 4 bits de avance longitudinal, 10 bits de identificación de pista y un bit de fin. Los 4 bits de información longitudinal se intercalan entre los bits que codifican el número de pista en posiciones conocidas.

Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de llevarse a la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren sus principios fundamentales, establecidos en los párrafos anteriores y resumidos en las siguientes reivindicaciones.




 
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