實施用於控制鐵路車輛的觸覺技術的遙控系統的製作方法

2023-07-06 16:10:11 2

專利名稱：實施用於控制鐵路車輛的觸覺技術的遙控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具備用於監視所述鐵路車輛並向所述鐵路車輛提供命令的LCD觸控螢幕的 遙控系統。另外，本發明涉及一種具備多個安全開關的遙控系統。所述遙控系統尤其適 合在調車場(或鐵路站場)應用中使用。
背景技術：
此項技術中已知用於控制機車的遙控系統。通常，用於機車的遙控系統具有兩 個主要組件，即，遙控裝置與機車控制器模塊。所述遙控裝置通常為由位於距所述機車 某一距離處的人類操作員攜帶的可攜式單元。所述遙控裝置操作以用於向機車控制器模 塊發送命令信號。所述機車控制器模塊通常安裝在機車上且適於接收由所述遙控裝置經 由無線通信鏈路發送的命令信號。舉例來說，當操作員想要致使機車沿某一方向或以某一速度移動時，操作員操 縱所述遙控裝置上的控制件以便規定所要參數(即，向前、向後、速度等…)。將所述參 數編碼到命令信號中，所述命令信號接著由所述遙控裝置發送到機車控制裝置。所述機 車控制裝置處理所述命令信號並向控制接口發出本地控制信號以用於致使機車實施所要 命令。現有遙控系統的缺陷在於僅存在一個遙控裝置，此限制由現有遙控系統發射的 緊急停止信號或停止信號的數目。現有遙控系統的另一限制是缺少提供給操作員的信 肩、ο因此，業內需要提供一種緩解與現有遙控系統相關聯的缺陷的遙控系統。

發明內容
本發明涉及一種用於控制鐵路車輛的遙控系統。所述鐵路車輛具有用於向所述 鐵路車輛提供牽引功率以推進所述鐵路車輛的節氣門及用於向所述鐵路車輛提供制動功 率的制動器系統。所述遙控系統包含用於發射信號的遙控裝置。所述遙控裝置具備觸覺 技術以提供對所述鐵路車輛的較佳控制。所述遙控系統進一步提供連接到所述鐵路車輛 且與所述遙控裝置通信的第一控制器模塊。所述第一控制器模塊監視所述鐵路車輛的一 組預定功能且從所述遙控裝置接收命令以控制所述鐵路車輛的所述組預定功能。所述第 一控制器模塊向所述遙控裝置提供實時信息。在另一實施例中，提供一種用於控制鐵路車輛的方法。所述鐵路車輛包含用於 向所述鐵路車輛提供牽引功率以推進所述鐵路車輛的節氣門及用於向所述鐵路車輛提供制動功率的制動器系統。所述方法將提供遙控裝置，其中所述遙控裝置具備觸覺技術。 提供連接到所述鐵路車輛且與所述遙控裝置通信的第一控制器模塊。接著將命令信號從 所述遙控裝置發射到所述第一控制器模塊。接收來自所述遙控裝置的命令以控制所述鐵 路車輛的一組預定功能。接著經由所述第一控制器模塊監視所述鐵路車輛的所述組預定 功能。從所述第一控制器模塊向所述遙控裝置提供實時信息。最終，在所述遙控裝置上 顯示所述實時信息。


圖1顯示根據本發明構造的遙控系統的框圖。圖2顯示根據本發明構造的遙控系統的另一實施例的框圖。圖3顯示根據本發明構造的可攜式安全開關的物理實施例的特定非限制性實 例。圖4顯示根據本發明構造的遙控系統另一實施例的框圖。圖5顯示根據本發明構造的遙控裝置的物理實施例的特定非限制性實例。圖6A顯示根據本發明構造的遙控裝置的觸控螢幕視圖的特定非限制性實例。圖6B顯示根據本發明構造的遙控裝置的另一觸控螢幕視圖的特定非限制性實例。圖6C顯示根據本發明構造的遙控裝置的另一觸控螢幕視圖的特定非限制性實例。圖6D顯示根據本發明構造的遙控裝置的最後觸控螢幕視圖的特定非限制性實例。圖7顯示根據本發明構造的遙控裝置的物理實施例的特定非限制性實例。圖8顯示根據本發明構造的遙控裝置的物理實施例的特定非限制性實例的一部 分。
具體實施例方式本發明涉及用於控制鐵路車輛12的遙控系統10。鐵路車輛的實例包含但不限於 機車及軌道車拖放機。現在參考圖式，且更特定來說參考圖1，其中顯示根據本發明構造 的遙控系統10。在本發明的一個實施例中，遙控系統10包含遙控裝置14及適於安裝在 鐵路車輛12上的第一控制器模塊16。在本發明的一個實施例中，遙控系統10進一步包 含用於向第一控制器模塊16發送停止信號以使鐵路車輛12停止的可攜式安全開關18。遙控裝置14包含用於從用戶接收指示將要由鐵路車輛12執行的命令的命令信號 的輸入20。所述命令信號可傳達包含但不限於速度命令、制動命令、方向命令、節氣門 命令、滑行命令等的有用命令。遙控裝置14進一步包含與用於接收所述命令信號的輸入 20通信的處理單元22。處理單元22經由無線通信鏈路24將傳達將要由鐵路車輛12執 行的命令的信號發射到第一控制器模塊16。無線通信鏈路24可以是能夠將所要信息從遙 控裝置14發射到第一控制器模塊16的任一適合通信鏈路，例如射頻、微波通信、紅外通 信、衛星鏈路等。在本發明的特定實施例中，遙控裝置14為可由位於遠離鐵路車輛12處的操作員 攜帶的可攜式單元。然而，在替代實施例中，遙控裝置14為安裝在遠離鐵路車輛12的 位置處(例如在控制塔中或在操作員站中)的固定裝置。第一控制器模塊16適合於安裝在鐵路車輛12上。第一控制器模塊16包含用於經由無線通信鏈路24接收從遙控裝置14發送的信號的輸入26。第一控制器模塊16進一 步包含用於基於從遙控裝置14發送的信號產生本地控制信號的處理模塊28。如下文在說 明中將更詳細地描述，當針對特定命令信號將命令信號從遙控裝置14發送到第一控制器 模塊16時，處理模塊28能夠向控制接口 30發出所述本地控制信號以用於致使鐵路車輛 12執行由遙控裝置14發送的信號所傳達的命令。出於本說明的目的，術語「控制接口 30」總括地指代位於列車上以用於執行由 第一控制器模塊16發出的各種本地控制信號的各種致動器的集合。此類致動器的實例尤 其包含控制節氣門及制動器的致動器。可攜式安全開關18包含用於執行停止信號的停止開關32及全清零開關34。便 攜式安全開關18與第一控制器模塊16通信，藉此停止開關32的執行經由無線通信鏈路 36將停止信號從可攜式安全開關18發射到第一控制器模塊16。應理解並了解，無線通 信鏈路36以類似於本文所描述的無線通信鏈路24的方式操作。可攜式安全開關18可由 鐵路車輛12的遙控接近度內的任何個人攜帶，其確定是否存在任何不安全條件，且如果 存在任何不安全條件，那麼鐵路車輛12的遙控接近度內的個人可通過執行可攜式安全開 關18的停止開關32來起始停止信號。鐵路車輛12的遙控接近度內的個人可執行可攜式 安全開關18的全清零開關34以通知遙控裝置14的用戶可再安全地用遙控裝置14控制鐵 路車輛12。鐵路車輛12的遙控接近度內的個人執行可攜式安全開關18的停止開關32向 第一控制器模塊16發射用以立即停止鐵路車輛12的信號。應理解並了解，儘管圖1中 僅包含一個可攜式安全開關18，但本發明的遙控系統10可包含通過遙控裝置14安全地監 視鐵路車輛12所要的任何數目的可攜式安全開關18。將停止信號發送到第一控制器模 塊16以向鐵路車輛12提供適當命令信號且向遙控裝置14提供已將停止信號從可攜式安 全開關18發射到第一控制器模塊16的通知。應理解並了解，由可攜式安全開關18起始 並發射到第一控制器模塊16的停止信號可以是任一類型的信號以便使鐵路車輛12停止， 例如所屬領域的技術人員所理解的鐵路車輛的緊急停止或普通停止。圖2中顯示可攜式安全開關18的特定實施方案。除了停止開關32及全清零開 關34以外，可攜式安全開關18還包含外殼38及連接到外殼38的天線40。儘管圖2顯 示可攜式安全開關18的特定實施方案，但應理解並了解，可攜式安全開關18可以任一方 式實施使得其具有停止開關32及全清零開關34，藉此可向第一控制器模塊16發射停止信 號以使鐵路車輛12停止。現在參考圖3，其中顯示遙控系統的另一實施例，其由參考編號IOa描繪。遙 控系統IOa包含本文針對遙控系統10所描述的鐵路車輛12、遙控裝置14、第一控制器模 塊16及可攜式安全開關18。遙控系統IOa進一步包含用以監視鐵路車輛12、遙控裝置 14、第一控制器模塊16及可攜式安全開關18的命令中心44。遙控系統IOa的鐵路車輛 12進一步具備GPS裝置46以向遙控裝置14及因此遙控裝置14的用戶提供鐵路車輛12 的位置。GPS裝置46安裝到鐵路車輛12且與第一控制器模塊16通信，第一控制器模塊 16經由無線通信鏈路24將鐵路車輛12的位置發射到遙控裝置14。應理解並了解，GPS 裝置46可經由此項技術中已知的適合於維持通信的任一方法與第一控制器模塊16通信， 例如無線通信鏈路或硬線通信鏈路。在本發明的另一實施例中，遙控系統IOa的遙控裝 置14包含GPS裝置48以提供遙控裝置14及/或遙控裝置14的用戶的位置。在本發明的另一實施例中，遙控系統IOa的可攜式安全開關18包含GPS裝置50以提供可攜式安全 開關18的位置及/或監視鐵路車輛12且運輸可攜式安全開關18的個人的位置。在本發 明的另一實施例中，命令中心44具備GPS裝置51以給遙控系統IOa提供參考點，藉此經 由遙控裝置14、可攜式安全開關18及鐵路車輛12的相應GPS裝置48、50及46提供對 其的較可靠定位。應理解並了解，GPS裝置46、48、50及51可經由此項技術中已知的 用於全球定位系統的任一適合方式進行通信，例如經由美國全球定位系統、全球導航衛 星系統(伽利略)及全球導航衛星系統(俄羅斯格洛納斯)的衛星。遙控系統IOa的命令中心44經由可攜式安全開關18、遙控裝置14及鐵路車輛12 的相應GPS裝置50、48及46來監視並追蹤其位置。命令中心44能夠保持並顯示與對鐵 路車輛12的遙控相關的各種類型的信息。可從遙控裝置14、第一控制器模塊16及/或 可攜式安全開關18接收此信息。命令中心44能夠保持並顯示的信息的實例包含但不限於 識別位置的人員跌倒警報、鐵路車輛維持速度、所要機車速度、實際機車速度、主油箱 儲罐壓力、列車制動器狀態、列車制動器壓力、獨立制動器狀態、獨立制動器壓力、機 車電安培數讀數、第一控制器模塊位置、可攜式安全開關位置、命令、明語診斷等。命 令中心44還將能夠在警報條件的情況下控制報警裝置。典型的報警裝置將為鈴、喇叭、 燈或其任一組合。現在參考圖4，其中顯示根據本發明的且由參考編號IOb描繪的遙控系統的另一 實施例。遙控系統IOb包含本文針對遙控系統10描述的鐵路車輛12、遙控裝置14、第 一控制器模塊16及可攜式安全開關18。在此實施例中，鐵路車輛12具備用於向鐵路車 輛12提供牽引功率以推進鐵路車輛12的節氣門54及用於向鐵路車輛12提供制動功率的 制動器系統56。制動系統56包含含有具有可測量壓力的加壓流體的獨立制動器58、含 有具有可測量壓力的流體的列車制動器60及含有用於向獨立制動器58及列車制動器60 提供流體壓力且也具有可測量壓力的流體的主儲罐62。應理解並了解，本文所描述的任 一鐵路車輛12均可配備節氣門54、制動系統56、獨立制動器58、列車制動器60、主儲 罐62或其任一組合。還應理解並了解，如本文所使用的流體可以是能夠加壓或不加壓以 使鐵路車輛12停止的任一液體或氣體，例如空氣或水。在圖4中所示的本發明的實施例中，遙控系統IOb進一步具備以類似於第一控制 器模塊16的方式安裝到鐵路車輛12的第二控制器模塊64。在此實施例中，第一控制器 模塊16具備用以監視鐵路車輛12的第一組預定功能68的第一傳感器66且第二控制器模 塊64具備用以監視鐵路車輛12的第二組預定功能72的第二傳感器70。安裝於鐵路車輛 12上的第一控制器模塊16監視鐵路車輛12的第一組預定功能68以確保鐵路車輛12的安 全可操作性。第二控制器模塊64監視鐵路車輛12的第二組預定功能72以進一步確保鐵 路車輛12的安全可操作性。安裝到鐵路車輛12的第二控制器模塊64以類似於鐵路車輛 12的第一控制器模塊16的方式操作。舉例來說，安裝到鐵路車輛12的第二控制器模塊 64經由單獨的無線通信鏈路74與遙控裝置14通信。應理解並了解，無線通信鏈路74以 類似於本文所描述的無線通信鏈路24的方式操作。鐵路車輛12的第一組預定功能68及第二組預定功能72可以是鐵路車輛12的在 控制鐵路車輛12時所必需的任何功能。第一組及第二組預定功能68及72中的預定功能 的實例包含但不限於鐵路車輛12的主儲罐62的壓力、鐵路車輛12的獨立制動器58的壓力、鐵路車輛12的列車制動器60及鐵路車輛12的節氣門54中的壓力等。應理解並了 解，鐵路車輛12的第一組及第二組預定功能68及72中的預定功能可以是所屬領域的技 術人員已知的用於操作及控制鐵路車輛12的任何功能。在本發明的特定實施例中，第一控制器模塊16的第一傳感器66監視主油箱儲 罐62中含有的流體的壓力且提供來自第一傳感器66的發射到遙控裝置14的輸出。類似 地，第二控制器模塊64的第二傳感器70監視獨立制動器58中含有的流體的壓力且向遙 控裝置14提供來自第二控制器模塊64的第二傳感器70的指示獨立制動器58中含有的流 體的壓力的輸出。鐵路車輛12的節氣門54無法被起始，因此向鐵路車輛12提供牽引功 率，直到主油箱儲罐62中含有的流體的壓力高於預定主油箱儲罐液位且獨立制動器58中 含有的流體的壓力低於預定獨立制動器液位為止。在本發明的一個實施例中，如果主儲罐62中的壓力降到低於90p.s.i.(6.2巴)， 那麼主儲罐報警將照明且蜂鳴器將發出聲音。如果主儲罐62的壓力低於90p.s.i.(6.2 巴)，那麼第一控制器模塊16最初將不允許所述操作。在操作期間，如果主儲罐62的壓 力降到低於90p.s.i.(6.2巴)，那麼第一控制器模塊16將自動地起始視覺及聽覺報警且將 其發射到遙控裝置14。如果所述條件繼續達多於10秒，那麼第一控制器模塊16將關小 節氣門且藉助制動系統56的應用來使機車停止。如果列車制動器60中的流體的壓力小於85p.s.i.(5.86巴)，那麼列車制動器60指 示器將照明。如果列車制動器60中的流體的壓力小於85p.s.i.(5.86巴)，那麼第一控制 器模塊16及/或第二控制器模塊64最初將不允許鐵路車輛12的操作。然而，如果列車 制動器60中的流體的壓力下降到低於45p.s.i.(3.1巴)，那麼第一控制器模塊16及/或第 二控制器模塊64將關小鐵路車輛12的節氣門且藉助制動系統56使鐵路車輛12停止。每當獨立制動器58中的流體的壓力具有大於5p.s.i.(0.34巴)的壓力以指示制動 系統56可能正在進行剎車的可能性時，獨立制動器指示器就照明。在圖4中所示的本發明的另一實施例中，遙控系統IOb的遙控裝置14進一步具 備傾斜辨識裝置76，其用以在遙控裝置14從大致水平位置被傾斜預定量時向遙控裝置 14提供報警信號；振動檢測裝置78，其用以在遙控裝置14從大致穩定位置被振動(震 動)預定量時向遙控裝置14提供報警信號；衝擊檢測裝置80，其用以在遙控裝置14被 衝擊高於預定衝擊程度時向遙控裝置14提供報警信號；以及傾斜辨識裝置76、振動檢測 裝置78及衝擊檢測裝置80的任一組合。傾斜辨識裝置76向遙控裝置14提供報警信號 達預定量時間之後遙控系統IOb才進入到故障條件中。當遙控系統10進入到故障條件中 時，向第一控制器模塊16發送停止信號以便起始鐵路車輛12的安全停止。可通過遙控 裝置14的用戶取消報警信號或將遙控裝置14重新定位於大致水平位置中來避免傾斜辨識 裝置76所產生的潛在故障條件。在本發明的一個實施例中，一旦遙控裝置14被傾斜超 過大致水平位置達多於至少兩秒，就將向遙控裝置14提供報警信號達至少四秒之後遙控 系統IOb進入到故障條件中。類似於傾斜辨識裝置76，振動檢測裝置78提供報警信號達預定量時間之後遙控 系統IOb才進入到條件模式中。另外，可通過遙控裝置14的用戶取消報警信號或將遙 控裝置14重新定位於大致穩定位置中來避免振動檢測裝置78所產生的故障條件。在本 發明的一個實施例中，一旦遙控裝置14被振動(或震動)超過大致穩定位置達多於至少兩秒，就將向遙控裝置14提供報警信號達至少四秒之後遙控系統IOb才進入到故障條件 中。除了在遙控裝置14被衝擊高於預定衝擊程度時給遙控系統IOb提供報警信號以 外，衝擊檢測裝置80還在遙控裝置14被衝擊高於第二預定程度時進一步向遙控裝置14 提供第二報警信號。一旦遙控裝置14被衝擊高於第二預定衝擊程度，就將向遙控裝置14 提供第二報警信號達預定量時間之後遙控系統IOb才進入到故障條件中。可通過遙控裝 置14的用戶取消報警信號來避免故障條件。應理解並了解，傾斜辨識裝置76、振動檢 測裝置78及衝擊檢測裝置80的報警信號可以是向遙控裝置14的用戶提供通知的任何信 號，例如音頻報警或視覺報警。在本發明的另一實施例中，如果遙控裝置14與第一控制器模塊16(及第二控 制器模塊64，如果實施第二控制器模塊的話)之間的通信丟失達預定量時間，那麼將遙 控系統IOb發送到故障條件中。在一個實施例中，如果遙控裝置14與第一控制器模塊 16 (及第二控制器模塊64，如果實施第二控制器模塊的話)之間的通信丟失達大於約五秒 的時間周期，那麼將遙控系統IOb發送到故障條件中。如果遙控系統IOb進入到故障條件中且切斷對鐵路車輛12的控制，那麼在可恢 復遙控裝置14的用戶對鐵路車輛的控制之前可能必須執行各種程序。用於恢復對鐵路車 輛12的控制的程序中的一些程序可在遙控裝置14處執行而其它程序必須在第一控制器模 塊16及/或鐵路車輛12處執行。關於故障條件及鐵路車輛12從故障條件的恢復的其它 信息可在EN50239(鐵路應用。貨運交通的牽引車輛的無線電遙控系統)中找到。在本發明的一個實施例中，遙控裝置14為適於由位於距鐵路車輛12某一距離處 的人類操作員攜帶的可攜式遙控裝置14。圖5中顯示遙控裝置14的物理布局的特定非限 制性實例。圖5中所顯示的遙控裝置14呈包含用於包封電子電路的外殼81、用於供應電 力的電池(未顯示)及用以顯示經由第一控制器模塊16提供的鐵路車輛12的實時信息的 大視頻顯示器82的可攜式單元的形式。大視頻顯示器82可以是能夠顯示從第一控制器 模塊16提供到遙控裝置14的實時信息的任一類型的顯示器。實例包含但不限於陰極射 線管、雙穩態顯示器、電子紙、電泳顯示器、數字管顯示器、電致發光顯示器、等離子 顯示器面板、發光二極體、液晶顯示器、真空螢光顯示器、高性能尋址顯示器、薄膜晶 體管顯示器、有機發光二極體顯示器、表面傳導電子發射體顯示器、雷射電視顯示器、 碳納米管顯示器及納米晶體顯示器。所述大視頻顯示器還可以是任一大小使得遙控裝置 的用戶可看見實時信息。在本發明的一個實施例中，大視頻顯示器82具有大於約2.5" 的對角線長度。在本發明的另一實施例中，大視頻顯示器82具有大於約3.5"的對角線 長度。在本發明的另一實施例中，大視頻顯示器82具有大於約5"的對角線長度。在本 發明的另一實施例中，大視頻顯示器82具有大於約7"的對角線長度。在本文所描述的任一實施例中，大視頻顯示器82可具備觸控螢幕，其向用戶提供 用於將來自遙控裝置14的命令傳達繪第一控制器模塊16以由鐵路車輛12實施的可執行 命令選項。大視頻顯示器82可具備能夠充當觸控螢幕的任一類型的屏幕。實例包含但不 限於電阻式觸控螢幕、紅外觸控螢幕、表面聲學波觸控螢幕、電容式觸控螢幕、應變計觸控螢幕、 光學成像觸控螢幕、色散信號觸控螢幕、聲學脈衝辨識觸控螢幕及受抑全內反射觸控螢幕。大視 頻顯示器82也可具備背光以改進顯示於大視頻顯示器82上的信息的可見度。
除了大視頻顯示器82以外，遙控裝置14還具備位於大視頻顯示器82的每一側 上的控制杆(例如83a及83b)，其能夠由用戶操縱以便鍵入命令信號。具體來說，通過 操縱位於大視頻顯示器82的左側上的控制杆83a，用戶能夠應用鐵路車輛12的列車制動 器60。類似於控制控制杆83a，控制杆83b位於大視頻顯示器82的右側上，藉此用戶能 夠控制鐵路車輛12的獨立制動器58及節氣門54。應理解並了解，遙控裝置14可具備 任何數目的控制杆以藉此提供本文所描述的鐵路車輛12的任一功能。遙控裝置14進一 步具備用於控制遙控裝置14的各種其它命令的多個控制裝置84。控制裝置84可以是任 何旋鈕、按鈕、控制杆、撥動開關及此項技術中已知的用於起始信號及/或命令的類似 器件。其它命令及/或信號的實例包含但不限於接通/關斷命令、鈴/喇叭啟動、換向 器開關、復位安全電路(RSC)開關等。遙控裝置14還具備緊急停止特徵，其用以向第 一控制器模塊16提供緊急停止開關86以快速且安全地使鐵路車輛12完全停止。遙控裝 置14的緊急停止開關86可以是能夠由遙控裝置14的用戶起始的任一類型的開關，例如 按鈕、撥動開關等。遙控系統10及因此遙控裝置14具備遙控系統10及遙控裝置14可以其操作的多 個頻率。在本發明的一個實施例中，遙控系統10可以選自遙控系統10可以其操作的多個 頻率的兩個不同頻率操作。舉例來說，其中正實施遙控系統10的鐵路站場可具有使用特 定頻率的許可證且可僅在所述鐵路站場的特定接近度內使用所述頻率。一旦鐵路車輛12 在給定區域或鐵路站場之外，就必須使用單獨的頻率。可設置本發明使得遙控系統10可 以鐵路站場被許可的特定頻率操作且在所述鐵路站場的所述給定區域之外以單獨的頻率 無縫地操作。可由實施根據本發明的遙控系統10的任何人來選擇兩個不同頻率。在本發 明的另一實施例中，遙控系統10能夠通過其位置從所述多個頻率中自動地選擇遙控系統 10可操作的頻率，所述位置由鐵路車輛12的GPS裝置46及遙控裝置14的GPS裝置48 給出。所使用的頻率的實例包含但不限於419MHz到480MHz、865.6MHz到867.6MHz、 902MHz到928MHz、952MHz到954MHz、2.4MHz到2.6GHz及其組合的範圍中的頻率。 應理解並了解，遙控系統10及遙控裝置14可經設置而以適合於攜載操作遙控系統10所 必需的信號的任一頻率操作。如圖6A到6D中所顯示，遙控裝置14的大視頻顯示器82具備多個各種屏幕選 項。圖6A顯示運動控制屏幕88，圖6B顯示GPS屏幕90，圖6C顯示投擲屏幕92，且 圖6D顯示抓取屏幕94。運動控制屏幕88可具備遙控裝置14的用戶監視鐵路車輛12的 移動(或運動)且控制鐵路車輛12的操作所必需的任何信息。提供到遙控裝置14的運 動控制屏幕88的信息的實例包含但不限於鐵路車輛12的方向信息、速度信息、主儲罐壓 力、列車制動器壓力、機車制動器壓力、燃料量等。運動控制屏幕88還具備可執行觸摸 屏特徵，例如鈴、喇叭、用於將大視頻顯示器82切換到GPS屏幕90的GPS、燈開關等。 應理解並了解，運動控制屏幕88可具備任一數目的可執行觸控螢幕按鈕以便能夠安全且高 效地監視並控制鐵路車輛12的移動及功能。遙控裝置14的GPS屏幕90顯示其中正實施遙控系統10的區域的地圖96。GPS 屏幕90的地圖96顯示鐵路車輛12、遙控裝置14的用戶及在本發明的任一給定實施例中 使用的任何可攜式安全開關18的位置。分別經由鐵路車輛12的GPS裝置46以及遙控 裝置14及可攜式安全開關18的GPS裝置48及50在所述屏幕上顯示鐵路車輛12、遙控裝置14及可攜式安全開關18。GPS屏幕90進一步具備用以由遙控裝置14的用戶控制 鐵路車輛12的任何所要功能的多個可執行觸控螢幕按鈕。GPS屏幕90還顯示鐵路車輛12 的行進的速度與方向。
圖6C及6D的投擲屏幕92及抓取屏幕94用於完成對鐵路車輛12的遙控的投擲 與抓取。鐵路車輛12的行進的速度與方向兩者均顯示於投擲屏幕92及抓取屏幕94上。 投擲屏幕92顯示於當前控制鐵路車輛12的用戶的遙控裝置14上。相反地，抓取屏幕94 顯示於由等待控制鐵路車輛12的另一用戶控制的單獨的遙控裝置14上。投擲屏幕92具 備能夠控制鐵路車輛12的有源遙控裝置列表98及可由遙控裝置14的用戶用於將對鐵路 車輛12的控制投擲到另一遙控裝置14的另一用戶的一組投擲功能100。投擲屏幕92上 的有源遙控裝置列表98及所述組投擲功能100為能夠由遙控裝置14的用戶通過按壓大視 頻顯示器82上的按鈕而起始的可執行觸控螢幕按鈕。抓取屏幕94具備能夠投擲對鐵路車 輛12的控制的第二有源遙控裝置列表102及用於向正在「抓取」對鐵路車輛12的控制 的遙控裝置14的用戶提供可執行選項的一組抓取功能104。
在使用中，投擲屏幕92及抓取屏幕94經調節以用於轉移對鐵路車輛12的遙 控。選擇具有對鐵路車輛12的遙控的第一遙控裝置14。已選擇具備其中有投擲屏幕92 的大視頻顯示器46的第一遙控裝置14，藉此提供可針對其進行對鐵路車輛12的遙控的轉 移的有源遙控裝置列表98。接著從可用遙控裝置列表98中選擇鐵路車輛12的轉移想要 針對的第二遙控裝置14。一旦選擇第二遙控裝置14，就將轉移請求從具有鐵路車輛12的 命令權限的第一遙控裝置14發射到安裝於鐵路車輛12上的第一控制器模塊16 (或第二控 制器模塊64)。在發射所述轉移請求之後，經由第一控制器模塊16將來自第二遙控裝置 14的對轉移請求的接受發射到第一遙控裝置14。最終，將轉移確認從第一遙控裝置14發 射到第二遙控裝置14，其中第二遙控裝置14承擔來自第一遙控裝置14的命令權限。一 旦遞交轉移確認，第二遙控裝置14就產生由鐵路車輛12的第一控制器模塊16接收的第 二命令權限信號。
在本發明的一個實施例中，遙控系統10用於維持鐵路車輛12的所要速度。遙 控裝置14的用戶將信號發射到第一控制器模塊16以便向鐵路車輛12提供牽引功率以沿 預定方向推進鐵路車輛12。在鐵路車輛12已開始移動之後，安裝到鐵路車輛12的GPS 裝置46確定鐵路車輛12的位置與速度。遙控裝置14的用戶監視鐵路車輛12的速度直 到鐵路車輛12的速度達到所要速度為止。一旦鐵路車輛12達到遙控裝置14的用戶所要 的特定速度(由安裝到鐵路車輛12的GPS裝置46確定且發射到遙控裝置14)，遙控裝置 14的用戶就在遙控裝置14處執行漫遊命令以便使鐵路車輛12保持於執行所述漫遊命令的 所要速度下。所述漫遊命令可以是遙控裝置14或遙控裝置14上的大視頻顯示器82上的 任一類型的可作用開關或按鈕。
本發明還針對使用遙控系統10控制鐵路車輛12的方法。在一個實施例中，提供 遙控裝置14且遙控裝置14包含用以顯示鐵路車輛12的實時信息且提供用於鐵路車輛12 的命令選項的大視頻顯示器82。還提供連接到鐵路車輛12且與遙控裝置14通信的第一 控制器模塊16。遙控裝置14將命令信號從遙控裝置14發射到第一控制器模塊16。從 遙控裝置14發射的命令信號由第一控制器模塊16接收以控制鐵路車輛12的第一組預定 功能68。遙控裝置14經由第一控制器模塊16監視鐵路車輛12的第一組預定功能68。最終，給遙控裝置14提供來自第一控制器模塊16的實時信息，其顯示於遙控裝置14的 大視頻顯示器82上。
在本發明的另一實施例中，提供一種用於維持特定速度的方法。提供遙控裝置 14以用於發射用以控制鐵路車輛12的信號。提供連接到鐵路車輛12的與遙控裝置14通 信的第一控制器模塊16。還提供可攜式安全開關18，其與第一控制器模塊16通信以向 第一控制器模塊16提供停止信號以使鐵路車輛12停止。一旦提供遙控裝置14、第一控 制器模塊16及可攜式安全開關18，就將命令信號從遙控裝置14發射到第一控制器模塊 16以控制鐵路車輛12的第一組預定功能68。最終，經由第一控制器模塊16監視鐵路車 輛12的第一組預定功能68。
在本發明的另一實施例中，提供一種用於維持鐵路車輛的特定速度的方法。提 供遙控裝置14以用於發射用以控制鐵路車輛12的信號。所述方法進一步提供第一控制 器模塊16，其連接到鐵路車輛12，與遙控裝置14通信。所述方法還提供GPS裝置46， 其附接到鐵路車輛12，與第一控制器模塊16通信以確定鐵路車輛12的位置與速度。一 旦提供遙控裝置14、第一控制器模塊16及GPS裝置46，就經由第一控制器模塊16將信 號從遙控裝置14發射到節氣門M以沿預定方向推進鐵路車輛12。在已推進鐵路車輛12 之後，經由第一控制器模塊16將由GPS裝置46確定的鐵路車輛12的位置與速度發射到 遙控裝置14。最終，將信號從遙控裝置14發射到第一控制器模塊16以便一旦鐵路車輛 12達到特定速度(由GPS裝置46確定)就使鐵路車輛12的速度維持於所述特定速度下。
在本發明的另一實施例中，遙控裝置14可進一步具備可拆卸程序按鈕。所述可 拆卸程序按鈕可為遙控裝置14存儲用於遙控系統10的任何預定操作參數的所有編程及設 置。所述可拆卸程序按鈕可從第一遙控裝置14拆卸並提供到第二遙控裝置14，其中第二 遙控裝置14具備用於遙控系統10的預定操作參數的編程及設置。
應理解並了解，遙控系統10、遙控裝置14以及控制器模塊16及64可經編程而 以想要使用各種設置接口(例如Η-Link、USB埠及/或大視頻顯示器82)實施本文所 描述的遙控系統10的任一實施例的個人或實體的任一所要方式操作。還應理解並了解， 遙控系統10、遙控裝置14以及控制器模塊16及64可經設置及設計以便滿足以下各項中 所定義的操作標準中的任一者EN 50125-1 (鐵路應用。設備的環境條件。運輸工具上 的設備)、EN 50126(鐵路應用。可靠性、可用性、可維護性及安全性(RAMS)的規範 與論證)、EN 50128(鐵路應用。通信、信令及處理系統。用於鐵路控制與保護系統的 軟體)、EN 50129(鐵路應用。通信、信令及處理系統。用於信令的安全性相關電子系 統)、EN 50159-1(鐵路應用。通信、信令及處理系統。封閉發射系統中的安全性相關通 信)、EN 50159-2(鐵路應用。通信、信令及處理系統。開放發射系統中的安全性相關通 信)、EN 50239(鐵路應用。貨運交通的牽引車輛的無線電遙控系統)、EN 60870-5-1(遙 控設備及系統。發射協議。發射幀格式)、EN 61508(電/電子/可編程電子安全性相 關系統的功能安全性)及EN 50325-4 (基於針對控制器裝置接口的ISO 11898 (CAN)的工 業通信子系統。CANopen)。
在本發明的另一實施例中，除了本文所描述的任何及所有其它特徵以外，遙控 裝置14還可具備觸覺技術以提供設備反饋、提供操作狀態(例如成功或失敗)、提供對直 觀操作的支持且減輕環境幹擾(例如噪聲、眩光等)。觸覺技術的實例包含但不限於可編程旋轉控制件、觸控螢幕、觸摸表面、觸摸面板、拇指輪、操縱杆控制件等。
圖7中顯示遙控裝置14的物理布局的另一特定非限制性實例。圖7中所顯示的 遙控裝置14a呈包含用於包封電子電路的外殼81a、用於供應電力的電池(未顯示)及用 以顯示經由第一控制器模塊16提供的鐵路車輛12的實時信息的大視頻顯示器8 的便攜 式單元的形式。大視頻顯示器8 可以是能夠顯示從第一控制器模塊16提供到遙控裝置 1 的實時信息的任一類型的顯示器。實例包含但不限於陰極射線管、雙穩態顯示器、 電子紙、電泳顯示器、數字管顯示器、電致發光顯示器、等離子顯示器面板、發光二極 管、液晶顯示器、真空螢光顯示器、高性能尋址顯示器、薄膜電晶體顯示器、有機發光 二極體顯示器、表面傳導電子發射體顯示器、雷射電視顯示器、碳納米管顯示器及納米 晶體顯示器。大視頻顯示器8 還可以是任一大小使得遙控裝置14a的用戶可看見實時信 息。在本發明的一個實施例中，大視頻顯示器8 具有大於約2.5"的對角線長度。在 本發明的另一實施例中，大視頻顯示器8 具有大於約3.5"的對角線長度。在本發明的 另一實施例中，大視頻顯示器8 具有大於約5"的對角線長度。在本發明的另一實施例 中，大視頻顯示器8 具有大於約7"的對角線長度。
在本文所描述的任一實施例中，遙控裝置Ha可具備任一形式的觸覺技術。圖7 中所顯示的遙控裝置Ha具備觸覺可編程旋轉控制件110及觸覺操縱杆112。應理解並了 解，儘管在圖7中僅描述並顯示一個觸覺可編程旋轉控制件110及一個觸覺操縱杆112， 但本發明並不限於僅有一個這些器件中的每一者。因此，遙控裝置14或14a可不具備觸 覺可編程旋轉控制件110或觸覺操縱杆112中的每一者、具備一個或多於一個觸覺可編程 旋轉控制件110或觸覺操縱杆112中的每一者。可經由編程而向觸覺可編程旋轉控制件 110及觸覺操縱杆112指派控制用於對鐵路車輛進行遙控的給定系統所必需的任何功能。
在本發明的另一實施例中，遙控裝置Ha的任一實施例可具備觸摸傳感器技術以 感測用戶何時與遙控裝置1 的預定位置進行接觸，其中遙控裝置13a的預定位置與鐵路 車輛12的預選功能相關聯。觸摸傳感器技術的實例可以是但不限於由邁梭電子器件公司 (Methode Electronics, he.)提供的觸摸傳感器技術。應理解並了解，遙控裝置14a可具 備此項技術中已知的能夠併入於遙控裝置Ha中的任一觸摸傳感器技術。可將觸摸傳感 器技術併入到遙控裝置Ha中以給遙控裝置Ha提供對由遙控裝置Ha控制的功能的長持 續時間的可靠控制。
在本發明的實例性實施例中，圖7還顯示具備手柄113a及113b的遙控裝置 14a。手柄113a及/或113b可具備檢測用戶何時接觸手柄113a及113b中的一者或兩者 的傳感器技術。手柄113a及/或113b中的傳感器技術禁止遙控裝置14a在手柄113a及 /或113b未與用戶接觸時操作。相反地，所述傳感器技術準許遙控裝置Ha在手柄113a 或113b中的至少一者由用戶接觸(或固持)時操作。
另外，圖7中顯示本發明的另一實施例。遙控裝置14a可與相機(未顯示)通 信，所述相機用以向遙控裝置14a提供將要按照用戶的命令任選地顯示於遙控裝置14a的 任一圖像顯示技術上的靜止或視頻圖像114。所述相機可定位於用戶所需要的任一預選位 置處以便取得用戶在控制鐵路車輛12時所要的任一視圖。此可向用戶提供已完成所要命 令的反饋。所述相機可以是能夠提供靜止圖像及/或視頻圖像的任一類型的相機。遙控 裝置14a與所述相機之間的通信可以是任一類型使得可將相機信息發送到遙控裝置14a，13例如硬連線通信鏈路或無線通信鏈路。所述相機與遙控裝置Ha之間的無線通信鏈路可 以是能夠在遙控裝置1 與所述相機之間發射所要信息的任一適合通信鏈路，例如射頻、 微波通信、紅外通信、衛星鏈路等。
除了本文先前所描述的觸覺技術及所有選項以外，遙控裝置Ha可進一步具備用 於方便用戶驗證及識別的檢驗技術。所述檢驗技術可以是此項技術中已知的用於識別及 驗證用戶的任一類型的技術。一個實例包含但不限於生物測量檢驗技術。所述檢驗技術 包含用以通知正在嘗試的用戶所述正在嘗試的用戶的身份是否已被檢驗及驗證的檢驗通 知系統。當使用生物測量檢驗技術時，存在常見的挑戰。為克服與生物測量檢驗技術 相關聯的這些挑戰，本發明的生物測量檢驗技術具備多光譜成像(M^t)以提供較穩健且 可靠的生物測量檢驗技術。可檢驗的生物測量學的實例包含但不限於指紋、話音、眼睛 等。在圖8中，其中顯示遙控裝置Ha的具有耦合到其的用於檢驗用戶的指紋的生物測 量檢驗面板116的一部分。除了生物測量檢驗面板116以外，遙控裝置14a還包含用以 通知正在嘗試的用戶所述正在嘗試的用戶是否已被識別及/或驗證而使用遙控裝置14a的 檢驗通知面板118。應理解並了解，儘管在圖8中圖解說明並在本文描述了特定指紋生物 測量檢驗，但本發明既不限於指紋生物測量檢驗，也不限於本文所描述的特定指紋生物 測量檢驗。還應理解並了解，任一生物測量檢驗技術均可以所屬領域的技術人員已知的 任一方式實施。
根據以上說明，很清楚本發明非常適於實施本文所提及的目標且獲得本文所提 及的優點以及本發明固有的那些優點。儘管已出於本發明的目的描述了本發明的當前優 選實施例，但將理解，可作出所屬領域的技術人員將容易地聯想到且在所揭示及所主張 的本發明精神內實現的眾多改變。
權利要求
1.一種用於控制鐵路車輛的遙控系統，所述鐵路車輛具有用於向所述鐵路車輛提供 牽引功率以推進所述鐵路車輛的節氣門及用於向所述鐵路車輛提供制動功率的制動器系 統，所述遙控系統包括遙控裝置，其用於發射信號，所述遙控裝置具備觸覺技術；及 第一控制器模塊，其連接到所述鐵路車輛且與所述遙控裝置通信，所述第一控制器 模塊監視所述鐵路車輛的一組預定功能且從所述遙控裝置接收命令以控制所述鐵路車輛 的所述組預定功能，所述第一控制器模塊向所述遙控裝置提供實時信息。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述遙控裝置進一步具備用以顯示所述鐵路車輛 的所述實時信息的大視頻顯示器，所述大視頻顯示器為選自由以下各項組成的群組的視 頻顯示器類型陰極射線管、雙穩態顯示器、電子紙、電泳顯示器、數字管顯示器、電 致發光顯示器、等離子顯示器面板、發光二極體、液晶顯示器、真空螢光顯示器、高性 能尋址顯示器、薄膜電晶體顯示器、有機發光二極體顯示器、表面傳導電子發射體顯示 器及雷射電視顯示器。
3.根據權利要求2所述的系統，其中所述大視頻顯示器具有大於約2.5"的對角線長度。
4.根據權利要求1所述的系統，其中所述觸覺技術為至少一個可編程旋轉控制件。
5.根據權利要求1所述的系統，其中所述觸覺技術為至少一個觸控螢幕。
6.根據權利要求1所述的系統，其中所述觸覺技術為至少一個操縱杆控制件。
7.根據權利要求2所述的系統，其中所述大視頻顯示器具有觸控螢幕；所述觸控螢幕提 供用於所述鐵路車輛的可執行命令選項。
8.根據權利要求1所述的系統，其中所述遙控裝置進一步包含生物測量檢驗技術。
9.根據權利要求8所述的系統，其中所述生物測量檢驗技術經提供以檢驗用戶的指紋。
10.根據權利要求1所述的系統，其進一步包括與所述遙控裝置通信的相機，其中所 述相機可由用戶定位於預選位置中。
11.根據權利要求10所述的系統，其中所述相機可提供選自靜止圖像及視頻圖像的群 組的圖像。
12.根據權利要求1所述的系統，其中所述遙控裝置進一步具備觸摸傳感器技術。
13.根據權利要求1所述的系統，其中所述遙控裝置進一步具備至少一個手柄，所述 至少一個手柄具有用於檢測用戶何時正接觸所述至少一個手柄的傳感器技術。
14.一種用於控制鐵路車輛的方法，所述鐵路車輛具有用於向所述鐵路車輛提供牽引 功率以推進所述鐵路車輛的節氣門及用於向所述鐵路車輛提供制動功率的制動器系統， 所述方法包括以下步驟提供遙控裝置，所述遙控裝置具備觸覺技術； 提供連接到所述鐵路車輛且與所述遙控裝置通信的第一控制器模塊； 將命令信號從所述遙控裝置發射到所述第一控制器模塊； 從所述遙控裝置接收命令以控制所述鐵路車輛的一組預定功能； 經由所述第一控制器模塊監視所述鐵路車輛的所述組預定功能； 從所述第一控制器模塊向所述遙控裝置提供實時信息；及在所述遙控裝置上顯示所述實時信息。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述遙控裝置進一步具備用以顯示所述鐵路車 輛的所述實時信息的大視頻顯示器，所述大視頻顯示器為選自由以下各項組成的群組的 視頻顯示器類型陰極射線管、雙穩態顯示器、電子紙、電泳顯示器、數字管顯示器、 電致發光顯示器、等離子顯示器面板、發光二極體、液晶顯示器、真空螢光顯示器、高 性能尋址顯示器、薄膜電晶體顯示器、有機發光二極體顯示器、表面傳導電子發射體顯 示器及雷射電視顯示器。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述大視頻顯示器具有大於約2.5"的對角線 長度。
17.根據權利要求14所述的方法，其中所述觸覺技術為至少一個可編程旋轉控制件。
18.根據權利要求14所述的系統，其中所述觸覺技術為至少一個觸控螢幕。
19.根據權利要求14所述的系統，其中所述觸覺技術為至少一個操縱杆控制件。
20.根據權利要求15所述的系統，其中所述大視頻顯示器具有觸控螢幕；所述觸控螢幕 提供用於所述鐵路車輛的可執行命令選項。
21.根據權利要求14所述的系統，其中所述遙控裝置進一步包含生物測量檢驗技術。
22.根據權利要求21所述的系統，其中所述生物測量檢驗技術經提供以檢驗用戶的指紋。
23.根據權利要求14所述的系統，其進一步包括與所述遙控裝置通信的相機，其中所 述相機可由用戶定位於預選位置中。
24.根據權利要求23所述的系統，其中所述相機可提供選自靜止圖像及視頻圖像的群 組的圖像。
25.根據權利要求14所述的系統，其中所述遙控裝置進一步具備觸摸傳感器技術。
26.根據權利要求14所述的系統，其中所述遙控裝置進一步具備至少一個手柄，所述 至少一個手柄具有用於檢測用戶何時正接觸所述至少一個手柄的傳感器技術。
全文摘要
本發明針對一種用於控制鐵路車輛的遙控系統。所述遙控系統包含用於向第一控制器模塊發射信號的具備觸覺技術的遙控裝置。所述第一控制器安裝到所述鐵路車輛且控制並監視所述鐵路車輛的功能。所述第一控制器模塊還向所述遙控裝置中繼信息。所述遙控系統還可包含可攜式安全開關，如果存在任何不安全條件，那麼所述可攜式安全開關允許在所述鐵路車輛附近的任何個人向所述第一控制器模塊發送停止信號以使所述鐵路車輛停止。
文檔編號H04L12/26GK102027708SQ201080001547
公開日2011年4月20日 申請日期2010年5月5日 優先權日2009年5月12日
發明者託爾斯滕·倫珀, 馬克·埃克頓 申請人:黑特尼克國際公司