專利名稱：機(jī)車遙控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)車的遙控領(lǐng)域，并具體地，涉及遠(yuǎn)程無(wú)線電傳送裝置上的信息顯示。
背景技術(shù)：
已知的是使用由鐵路修車場(chǎng)職員(rail yard personnel)控制的遠(yuǎn)程無(wú)線電傳送裝置來(lái)遙控調(diào)車場(chǎng)中的機(jī)車?，F(xiàn)代遙控系統(tǒng)允許修車場(chǎng)操作員使用由位于要控制的機(jī)車附近但不在該機(jī)車上的操作員攜帶的電池供電的便攜式操作員控制單元(OCU)，來(lái)控制由車載的機(jī)車控制單元(LCU)控制的、無(wú)人駕駛的配備有微處理器的調(diào)車機(jī)車。在OCU和LCU之間建立兩路無(wú)線通信。操作員控制機(jī)車的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將機(jī)車操作數(shù)據(jù)和告警從機(jī)車返回到OCU。諸如速度和制動(dòng)系統(tǒng)壓力的機(jī)車數(shù)據(jù)、和告警經(jīng)由包括在OCU中的雙行文本消息顯示而被顯示給操作員。


單張圖是提供到鐵路修車場(chǎng)環(huán)境的增強(qiáng)型集成的改進(jìn)機(jī)車遙控系統(tǒng)的示意表示。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)車遙控系統(tǒng)已起到隔離裝置的作用，其允許操作員遠(yuǎn)程地控制機(jī)車，但是沒(méi)有將關(guān)于機(jī)車工作的環(huán)境的信息提供給操作員。本發(fā)明擴(kuò)展了機(jī)車遙控系統(tǒng)的能力，以便提高操作員在鐵路修車場(chǎng)環(huán)境內(nèi)起作用的能力。如下所述，通過(guò)添加新數(shù)據(jù)處理、通信、和用戶接口能力，可以增強(qiáng)遠(yuǎn)程機(jī)車控制操作的生產(chǎn)率(productivity)和安全性。
改進(jìn)的機(jī)車遙控系統(tǒng)10在圖中被圖示為包括具有處理器30和與機(jī)車發(fā)射機(jī)13進(jìn)行無(wú)線通信的OCU發(fā)射機(jī)21的操作員控制單元(OCU)12、以及裝載于所遙控的機(jī)車16上的機(jī)車控制單元(LCU)14。無(wú)線鏈路可能還包括與路旁設(shè)備18和/或集中式控制中心20的通信。OCU 12包括本領(lǐng)域已知的各種控制桿、按鈕、開(kāi)關(guān)、和LED指示器22。此外，OCU 12包括用于以各種格式向操作員顯示信息的圖形顯示面板24。與過(guò)去使用的簡(jiǎn)單字母數(shù)字顯示形成對(duì)比的是，圖形顯示面板24可以為CRT、LED、LCD、或等離子顯示器、或者本領(lǐng)域中現(xiàn)在已知或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的其它圖形顯示元件，例如現(xiàn)今一般使用于PDA裝置上的那種類型。在實(shí)施例中，可以將圖形顯示器配置為多功能GUI。顯示面板24可以僅僅為輸出裝置，或者其可以為諸如觸摸屏的輸入/輸出裝置。該顯示面板24可以替換或增補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)操作員控制單元中已知的雙行字母數(shù)字顯示。
表示鐵路修車場(chǎng)中的軌道系統(tǒng)的布局和設(shè)備的信息被存儲(chǔ)在例如控制中心20中的軌道數(shù)據(jù)庫(kù)中、或者被本地存儲(chǔ)在諸如OCU 12的存儲(chǔ)器中的軌道數(shù)據(jù)庫(kù)中。在一個(gè)實(shí)施例中，可以提供機(jī)車16正在其中工作的調(diào)車場(chǎng)的地圖，其示出一個(gè)或多個(gè)機(jī)車16相對(duì)于修車場(chǎng)內(nèi)的鐵路線的地形(features)和/或其它車輛的位置。通過(guò)使用檢測(cè)具有唯一標(biāo)識(shí)符的多個(gè)機(jī)車的每一個(gè)的路旁傳感器、或者通過(guò)使用將位置信息傳送到機(jī)車16的發(fā)送應(yīng)答器19，機(jī)車16上的GPS單元15可獲得位置信息。例如，機(jī)車16可以讀取位于沿著軌道旁邊的已知位置上的諸如AEI標(biāo)志的發(fā)送應(yīng)答器，以便在機(jī)車16經(jīng)過(guò)該標(biāo)志時(shí)提供位置信息到該機(jī)車16。該位置信息被從機(jī)車16、路旁設(shè)備18、或者控制中心20傳送到OCU 12。其中建立了特別操作約束的調(diào)車場(chǎng)區(qū)(諸如速度極限已降低的地帶)可以在顯示面板24上突出顯示，諸如通過(guò)以不同顏色或者用閃爍的指示符顯示。告警可類似地通過(guò)顏色、閃爍指示符或亮度變化等而突出顯示在顯示面板24上。
另一方面，在鐵路修車場(chǎng)中工作的多個(gè)受OCU遙控的機(jī)車16可各自被分配唯一指示符，以便從各個(gè)OCU 12接收控制指令。鐵路修車場(chǎng)中的每個(gè)機(jī)車16的位置可以由例如控制中心20來(lái)跟蹤。每個(gè)OCU 12可被配置為用于尋址具有特定唯一標(biāo)識(shí)符的所選擇的機(jī)車之一并與其進(jìn)行通信，用以控制各個(gè)機(jī)車16的運(yùn)動(dòng)。OCU 12可以顯示關(guān)于受控機(jī)車16的位置的顯示信息，并也可以顯示關(guān)于鐵路修車場(chǎng)中的不受該OCU 12控制的其它機(jī)車16的各自位置的信息。
在另一個(gè)實(shí)施例中，顯示面板24可用于顯示由諸如位于機(jī)車16上或與鐵路線28相關(guān)聯(lián)的另一個(gè)位置上的一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)26之類的成像裝置觀察到的圖像。為了節(jié)約使用可用的無(wú)線帶寬，傳送到OCU的圖像通信可以為單幀信息，或者可以僅僅在操作員請(qǐng)求時(shí)才傳送活動(dòng)圖像場(chǎng)面。與一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)26相關(guān)聯(lián)的視頻處理系統(tǒng)25可自動(dòng)地感測(cè)機(jī)車26的路徑中的鐵路28上的障礙物27，并可以提供告警給操作者。障礙物的視頻表達(dá)可中斷正在顯示面板24上顯示的某些其它信息，或者操作員可以受該告警的提示而請(qǐng)求視頻信息的顯示。其它實(shí)施例可以利用機(jī)車上的其它類型的傳感器，例如聲納、超聲波、雷達(dá)、IR、激光傳感器，并且在顯示面板24上顯示的圖像可以為從這些傳感器中產(chǎn)生的實(shí)際圖像和/或從這些傳感器中產(chǎn)生的信息的圖形表達(dá)。從OCU 12傳送的指令可遙控該成像裝置26。例如，操作員可配置各種控制桿、按鈕、和開(kāi)關(guān)22中的至少一個(gè)，以便基于適當(dāng)?shù)目刂茥U、按鈕、和/或開(kāi)關(guān)22的定位來(lái)控制成像裝置26?？梢詫⒊上裱b置26所獲取的圖像也傳送到控制中心20的顯示器，而控制成像裝置操作的控制信號(hào)可以從控制中心20發(fā)送到機(jī)車16上的成像裝置26。
調(diào)車場(chǎng)中的車輛運(yùn)動(dòng)是高度復(fù)雜并受控的過(guò)程。典型地，遙控機(jī)車操作員被給予逐條列出集合于鐵路修車場(chǎng)中的列車的期望配置的調(diào)車表(switchlist)(工作程序(work order))的硬拷貝(紙)。調(diào)車表詳細(xì)列出了機(jī)車16在鐵路修車場(chǎng)內(nèi)的預(yù)期運(yùn)動(dòng)。操作員遵循調(diào)車表上的指令，并然后在調(diào)車表上逐條列出的運(yùn)動(dòng)完成時(shí)，經(jīng)由無(wú)線電或親自向回報(bào)告到控制中心20。物理上運(yùn)動(dòng)到接收調(diào)車表的位置可能要花費(fèi)大量時(shí)間，這取決于操作員在修車場(chǎng)內(nèi)的位置。此外，在操作OCU 12時(shí)難以持有紙調(diào)車表，并且由于天氣原因，該紙調(diào)車表經(jīng)常掉落或損壞。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，將該工作程序存儲(chǔ)在諸如位于控制中心20中的數(shù)據(jù)庫(kù)23之類的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并經(jīng)由OCU 12上的顯示器24而顯示給操作員。調(diào)車表到操作員的通信用時(shí)很少，并且其消除了與調(diào)車表的硬拷貝相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。操作員也可以經(jīng)由OCU無(wú)線鏈路，諸如通過(guò)操作被配置為傳送這個(gè)信息的各種控制桿、按鈕、和開(kāi)關(guān)22之一，而將調(diào)車表中定義的運(yùn)動(dòng)的完成向回傳達(dá)到控制中心20。此外，諸如當(dāng)有缺陷的鐵路車廂被發(fā)現(xiàn)并故意不計(jì)入列車時(shí)，與調(diào)車表的偏離可以被迅速傳達(dá)到控制中心20。
可以將機(jī)車16的故障傳達(dá)到OCU 12，并且機(jī)車16的健康狀態(tài)信息可以經(jīng)由顯示面板24而顯示給操作員。裝載于機(jī)車16上的傳感器17監(jiān)視指示機(jī)車16的健康狀況的參數(shù)。該信息被經(jīng)由LCU 14而傳送到OCU 12以顯示給操作員。處理器接收該健康狀況信息，并生成機(jī)車操作推薦，以顯示在OCU 12上。也可以在機(jī)車16或控制中心20中處理該健康狀況信息，以便生成用于傳送到并顯示在OCU 12上的操作推薦。顯示的信息可包括錯(cuò)誤信息，并且它還可以包括給操作員的用以修復(fù)/排除故障的指令。一系列修復(fù)動(dòng)作可以與諸如存儲(chǔ)于控制中心20、OCU 12或者裝載于機(jī)車16中的數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)可能錯(cuò)誤代碼相關(guān)聯(lián)。當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，經(jīng)由顯示于OCU 12上的指令，而引導(dǎo)操作員進(jìn)行修復(fù)動(dòng)作。例如，指令可包括例如文本、圖形和/或繪畫信息。操作員可經(jīng)由顯示面板24或經(jīng)由其它部件而確認(rèn)動(dòng)作和/或提供其它類型的反饋，以進(jìn)行進(jìn)一步的診斷處理。這樣為了校正故障的目的而完成了錯(cuò)誤的樹(shù)序列(tree sequence)?？商鎿Q的是，操作員可接收操作推薦，其指示操作員將機(jī)車領(lǐng)出服務(wù)范圍、和/或?qū)C(jī)車移動(dòng)到旁邊或服務(wù)設(shè)施以便更有效地進(jìn)行修復(fù)而不妨礙鐵路修車場(chǎng)的操作。也可以將操作參數(shù)和/或服務(wù)以及操作推薦傳送到控制塔上的顯示器，以便進(jìn)行監(jiān)督復(fù)查。
對(duì)關(guān)于受遙控的機(jī)車的某些緊急情況的響應(yīng)已知為包括實(shí)施動(dòng)作之前的計(jì)時(shí)的遞減計(jì)數(shù)。顯示面板24可用于用數(shù)字或者用圖形表達(dá)來(lái)顯示這樣的遞減計(jì)數(shù)，以便向操作員提供對(duì)未決的自動(dòng)緊急動(dòng)作的增強(qiáng)的認(rèn)知。
盡管這里已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但明顯的是這些實(shí)施例僅僅是作為示例提供的。在不脫離這里的發(fā)明的情況下，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將出現(xiàn)無(wú)數(shù)的變更、改變、和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)車的遙控系統(tǒng)，包括傳感器，裝載于機(jī)車上，并提供機(jī)車信息；發(fā)射機(jī)，將機(jī)車信息從機(jī)車傳送到?jīng)]有裝載于機(jī)車上的操作員控制單元(OCU)；圖形顯示器，與該OCU相關(guān)聯(lián)，用于以圖形格式向該OCU的操作員顯示該機(jī)車信息；以及機(jī)車控制單元(LCU)，與該OCU進(jìn)行通信，并可操作以響應(yīng)于操作員對(duì)該OCU的操縱而控制該機(jī)車。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該傳感器包括位置確定裝置，用于提供包括機(jī)車位置的機(jī)車信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，還包括表示鐵路修車場(chǎng)中的軌道布局的軌道數(shù)據(jù)庫(kù)，與OCU進(jìn)行通信，以便允許OCU用圖形顯示鐵路修車場(chǎng)中的機(jī)車相對(duì)于軌道布局的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，當(dāng)用于控制鐵路修車場(chǎng)中的每個(gè)都具有唯一標(biāo)識(shí)符的多個(gè)機(jī)車時(shí)，該系統(tǒng)包括用于確定每個(gè)機(jī)車的各自位置的多個(gè)傳感器、和OCU上的發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)用于利用顯示所選擇的受控機(jī)車之一的相應(yīng)位置的OCU，來(lái)尋址所述所選擇的機(jī)車之一并與其進(jìn)行通信，以便控制所述所選擇的機(jī)車之一的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中該OCU顯示鐵路修車場(chǎng)中的與所選擇的一輛機(jī)車不同的其它機(jī)車的各自位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中該位置確定裝置包括GPS接收機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中該位置確定裝置包括發(fā)送應(yīng)答器讀出器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中該發(fā)送應(yīng)答器讀出器包括自動(dòng)設(shè)備標(biāo)識(shí)(AEI)標(biāo)志讀出器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該傳感器包括成像裝置，用于提供包括從機(jī)車觀察到的圖像的機(jī)車信息，從而在遠(yuǎn)離受OCU控制的機(jī)車的OCU上顯示該圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中該成像裝置是攝像機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中該成像裝置是超聲波裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中該成像裝置是雷達(dá)裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括第二成像裝置，其中一個(gè)成像裝置位于機(jī)車的前部，而另一個(gè)成像裝置位于機(jī)車的后部。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括OCU上的發(fā)射機(jī)，用于傳送控制成像裝置的操作的控制信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括障礙物檢測(cè)傳感器，用于檢測(cè)在距機(jī)車的預(yù)定距離內(nèi)的障礙物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)詳細(xì)說(shuō)明鐵路修車場(chǎng)中的機(jī)車的預(yù)期運(yùn)動(dòng)的工作程序。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，還包括數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)射機(jī)，用于傳送工作程序到OCU，使得選定機(jī)車受OCU控制而在鐵路修車場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)；由此該工作程序被顯示在OCU上，以由正在控制軌道場(chǎng)地中的機(jī)車的運(yùn)動(dòng)的OCU操作員完成該工作程序。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，還包括鐵路修車場(chǎng)中的各自具有唯一標(biāo)識(shí)符的多個(gè)機(jī)車，其具有用于存儲(chǔ)與特定機(jī)車相關(guān)聯(lián)的工作程序的數(shù)據(jù)庫(kù)、和用于傳送受控的機(jī)車的標(biāo)識(shí)符的OCU發(fā)射機(jī)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，還包括OCU上的數(shù)據(jù)輸入裝置，用于由OCU操作員給出該工作程序的工作完成的通知。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該傳感器包括機(jī)車健康狀況監(jiān)視器，用于提供包括指示機(jī)車的健康狀況的信息的機(jī)車信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的系統(tǒng)，還包括處理器，接收指示機(jī)車的健康狀況的信息，并生成機(jī)車操作推薦以顯示在OCU上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的系統(tǒng)，還包括處理器，接收指示機(jī)車的健康狀況的信息，并生成機(jī)車服務(wù)推薦以顯示在OCU上。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該傳感器包括機(jī)車條件監(jiān)視器，用于提供包括指示機(jī)車條件的信息的機(jī)車信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，還包括處理器，接收指示機(jī)車條件的信息，并響應(yīng)該條件而生成計(jì)時(shí)的遞減計(jì)數(shù)指示以顯示在OCU上。
25.一種合并根據(jù)權(quán)利要求1的遙控系統(tǒng)的機(jī)車。
全文摘要
一種用于機(jī)車(16)的遙控系統(tǒng)(10)，包括傳感器(15)，裝載于該機(jī)車上，用于提供機(jī)車信息。該系統(tǒng)還包括發(fā)射機(jī)(13)，用于將該機(jī)車信息從機(jī)車傳送到?jīng)]有裝載于機(jī)車上的操作員控制單元(OCU)(12)。圖形顯示器(24)與OCU相關(guān)聯(lián)，用于以圖形格式向OCU的操作員顯示機(jī)車信息。機(jī)車控制單元(LCU)(14)與OCU進(jìn)行通信，并可操作以響應(yīng)于操作員對(duì)OCU的操縱而控制機(jī)車。
文檔編號(hào)B61L25/02GK1902074SQ200480040026
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者馬克·W·惠勒, 馬克·B·克雷林 申請(qǐng)人:通用電氣公司