BR102021012494A2

BR102021012494A2 - Sistema e método de frenagem

Info

Publication number: BR102021012494A2
Application number: BR102021012494-6A
Authority: BR
Inventors: Charles L. Wolf; Carl L. Haas
Original assignee: Westinghouse Air Brake Technologies Corporation
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-01-18
Also published as: MX2021008253A; US20220009462A1; AU2021204296B2; CA3123421A1; AU2021204296A1; US11814020B2

Abstract

sistema e método de frenagem. um sistema e um método de frenagem controlam a aplicação de freios dispostos a bordo de veículos usando dispositivos de controle de frenagem. os veículos estão em um sistema de múltiplos veículos e são associados com diferentes segmentos do sistema de veículos. os comandos de frenagem são enviados para os dispositivos de controle de frenagem. esses comandos direcionam os dispositivos de controle de frenagem dos veículos para concorrentemente engajar os freios a bordo dos veículos com relação a diferentes níveis de frenagem com base em quais segmentos que os veículos estão associados.

Description

SISTEMA E MÉTODO DE FRENAGEM

Referência Cruzada a Pedidos de Patentes Relacionados

[001] Este pedido de patente reivindica a prioridade do pedido provisório de patente norte-americana No. US 63/049,449, depositado em 8 de julho de 2020, cuja revelação integral é aqui incorporada a título de referência.

Antecedentes da Invenção Campo da Invenção

[002] O assunto da presente invenção aqui descrito se refere a sistemas e a métodos que controlam a frenagem em sistemas com múltiplos veículos.

Discussão da Técnica

[003] Alguns sistemas de veículos são formados a partir de múltiplos veículos que se movem em conjunto ao longo de rotas. Por exemplo, os sistemas de veículos ferroviários (por exemplo, trens) podem ser formados a partir de uma ou mais locomotivas e um ou mais vagões ferroviários. A frenagem desses sistemas de veículos pode ser implementada usando sistema de freio a ar que estende ao longo do comprimento do sistema de veículos. Os freios a ar a bordo dos veículos (por exemplo, locomotivas e vagões ferroviários) podem ser controlados por intermédio da propagação de mudanças em pressão ao longo do comprimento do tubo de freio.

[004] Alguns sistemas de veículos ferroviários têm freios pneumáticos eletronicamente controlados (ECP). Os freios pneumáticos eletronicamente controlados são freios a ar que são controlados via sinais de comando de freio de trem que são comunicados aos freios pneumáticos eletronicamente controlados através de um cabo (por exemplo, uma linha de trem). Os freios pneumáticos eletronicamente controlados permitem um engajamento mais rápido dos freios ao longo do comprimento do sistema de veículos. Por exemplo, ao invés de uma frenagem ao longo do comprimento do sistema de veículos sendo atrasada devido ao tempo necessário para uma pressão ser reduzida para propagar ao longo do comprimento do sistema de veículos, os freios pneumáticos eletronicamente controlados podem ser engajados ao mesmo tempo por intermédio de sinais de comando eletronicamente enviados via o cabo.

[005] Mas, alguns sistemas de freio conhecidos que usam freios pneumáticos eletronicamente controlados são limitados ao direcionamento de todos os freios no sistema de veículos freando ao mesmo tempo e com o mesmo nível de frenagem. Todavia, nem todas as situações de frenagem são melhor gerenciadas por intermédio de todos os freios a ar sendo engajados ao mesmo tempo e com o mesmo nível.

Sumário da Invenção

[006] Em uma realização, é proporcionado um sistema de frenagem que inclui dispositivos de controle de frenagem configurados para serem dispostos a bordo de veículos diferentes de um sistema de múltiplos veículos. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem está configurado para controlar a aplicação de um freio disposto a bordo do respectivo veículo dos veículos. Os veículos no sistema de múltiplos veículos são associados com segmentos diferentes do sistema de veículos. O sistema de frenagem também inclui um controlador configurado para enviar comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem. Os comandos de frenagem direcionam os dispositivos de controle de frenagem dos veículos para engajar concorrentemente os freios a bordo dos veículos para diferentes níveis de frenagem com base em quais segmentos que os veículos são associados.

[007] Em uma realização, é proporcionado um método para o controle de frenagem. O método inclui designar veículos em um sistema de múltiplos veículos a diferentes segmentos do sistema de múltiplos veículos e determinar um nível de frenagem para ser aplicado por intermédio de um dispositivo de controle de frenagem disposto a bordo de cada um dos veículos em cada um dos segmentos. O nível de frenagem a ser aplicado pelos veículos em um primeiro segmento dos segmentos difere a partir do nível de frenagem a ser aplicado pelos veículos em um segundo segmento diferente dos segmentos. O método também inclui, concorrentemente, engajar os freios dos veículos nos segmentos de acordo com os níveis de frenagem dos segmentos.

[008] Em uma realização, é proporcionado um método para a frenagem segmentada em um sistema de múltiplos veículos. O método inclui designar veículos no sistema de múltiplos veículos a diferentes segmentos do sistema de múltiplos veículos com base em uma ou mais posições dos veículos no sistema de múltiplos veículos, em nomes dos veículos no sistema de múltiplos veículos, ou em endereços de redes dos veículos no sistema de múltiplos veículos.

[009] O método também inclui a comunicação de um comando de freio para dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos a partir de um veículo líder/principal dos veículos através de uma ou mais conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação das conexões com fios e das conexões sem fios. O comando de freio direciona os dispositivos de controle de frenagem em um primeiro segmento dos segmentos para controlar os freios dos veículos no segmento comum para concorrentemente engajar os freios até um primeiro nível de frenagem. O comando de freio também direciona os dispositivos de controle de frenagem em um segundo segmento diferente dos segmentos para controlar os freios dos veículos no segundo segmento para concorrentemente engajar os freios até um segundo e diferente nível de frenagem.

Breve Descrição dos Desenhos

[010] A presente invenção pode ser melhor entendida a partir da leitura da seguinte descrição das realizações não limitantes, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[011] a Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de controle de frenagem;

[012] a Figura 2 ilustra um exemplo de um sistema de veículos mostrado na Figura 1 movendo por intermédio de um ponto de transição para a mudança dos segmentos no sistema de veículos;

[013] a Figura 3 ilustra o sistema de veículos mostrado na Figura 2 movendo por intermédio de um ponto de transição para a mudança dos segmentos no sistema de veículos;

[014] a Figura 4 ilustra o sistema de veículos mostrado nas Figuras 2 e 3 movendo por intermédio de outro ponto de transição para a mudança de segmentos no sistema de veículos;

[015] a Figura 5 ilustra um exemplo de um veículo gerador de propulsão;

[016] a Figura 6 ilustra um exemplo de um veículo não gerador de propulsão; e

[017] a Figura 7 ilustra um fluxograma de um exemplo de um método para o controle de frenagem segmentada de um sistema de veículos.

Descrição Detalhada das Realizações Preferidas

[018] Uma ou mais realizações da presente invenção conforme aqui descrita, proporcionam sistemas e métodos de controle de frenagem que permitem uma frenagem segmentada em um sistema de múltiplos veículos. Os sistemas e os métodos de controle podem ser usados para controlar a frenagem segmentada em um sistema de freios de um sistema de múltiplos veículos usando freios pneumáticos eletronicamente controlados a bordo de veículos do sistema de veículos. Ao passo que uma ou mais realizações do inventivo assunto em questão aqui descrito é relacionado a sistemas de veículos ferroviários (por exemplo, trens formados por locomotivas e vagões ferroviários), nem todas as realizações do inventivo assunto em questão são limitadas a sistemas de veículos ferroviários. Alternativamente, uma ou mais realizações podem ser desempenhadas usando sistemas de veículos que não são ferroviários, tais como sistemas de freio a bordo de caminhões (que puxam reboques), sistemas de veículos de trânsito, ou os similares.

[019] A frenagem segmentada permite com que diferentes segmentos dos veículos em um sistema de múltiplos veículos freiem em diferentes níveis sob o controle de um motorista/operador do sistema de veículo e/ou um sistema de controle de veículos a bordo. Por exemplo, os veículos (por exemplo, vagões ferroviários) na metade da frente do sistema de veículos podem ser comandados para frear a 45% (de um nível superior de frenagem ou de um ajuste) ao passo que a metade de trás do mesmo sistema de veículos pode ser comandada para frear a 20% (ao mesmo tempo em que os veículos na metade da frente são comandados a frear a 45%)

[020] A frenagem segmentada pode ser usada para melhorar o gerenciamento dos sistemas de veículos. Por exemplo, um segmento de um sistema de veículos se direcionando rumo para baixo de uma série pode ter uma frenagem aumentada, ao passo que um segmento do mesmo sistema de veículos se direcionando rumo à cima de uma série ao mesmo tempo pode ter a frenagem reduzida (ou não ter frenagem alguma). Adicionalmente, segmentos diferentes de um sistema de veículos podem ser esticados ou comprimidos por intermédio de frenagem controlada individualmente em diferentes segmentos do sistema de veículos.

[021] Os sistemas e os métodos de controle de frenagem podem comunicar (por exemplo, transmitir e/ou radio transmitir) um simples comando de frenagem para veículos no mesmo sistema de veículos ao mesmo tempo. Os comandos podem ser eletronicamente comunicados via conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação de conexões com fios ou comunicações sem fios. Os comandos podem ser comunicados usando uma variedade de protocolos de comunicação, incluindo Ethernet, CAN BUS, ou os similares.

[022] O comando de frenagem pode identificar, individualmente, como veículos diferentes devem frear para segmentar a frenagem no interior do sistema de veículos, conforme é aqui descrito. Cada um dos veículos então aplica o freio daquele veículo de acordo com o ajuste de frenagem comandado para aquele veículo. Por exemplo, o simples comando de frenagem pode incluir múltiplos campos de comando. Com cada um dos campos de comando aplicável a um segmento diferente do sistema de veículos.

[023] Esse método de comunicação dos comandos de frenagem pode reduzir a sobrecarga geral da mensagem necessária para implementar a frenagem segmentada (relativa a comunicação de um comando separado para cada um dos veículos). Cada um dos veículos pode examinar o simples comando de frenagem, determinar qual campo direciona a frenagem do segmento que inclui aquele veículo, e, então aplicar os freios daquele veículo em conformidade.

[024] O comando de frenagem pode ser um simples comando de ligar ou desligar (acionar ou não acionar) que engaja ou desengaja os freios no segmento recebendo o comando. O comando de frenagem pode fornecer uma porcentagem, uma fração ou outro valor que indica a força de frenagem a ser aplicada (com menores porcentagens, frações ou valores resultando em forças menores de frenagem). Opcionalmente, o comando de frenagem pode direcionar os freios para gradualmente engajar ou desengajar o nível comandado. Por exemplo, ao invés dos freios receberem o comando de frenagem diretamente mudando para o nível de frenagem comandado sem qualquer atraso adicional intencional, o comando de frenagem pode direcionar os freios para modificar para o nível de frenagem comandado gradualmente ao longo do tempo, com atraso temporal adicionado de tal maneira que não pule imediatamente para o nível de frenagem comandado. Alternativamente, os freios recebendo o comando de frenagem podem diretamente modificar para o nível de frenagem comandado sem qualquer atraso adicionado intencionalmente.

[025] O sistema e o método de controle podem usar designações de segmento de bloco fixo dos veículos ou designações de segmento de bloco móvel dos veículos para determinar qual segmento que cada um dos veículos é associado ou atribuído. Esses tipos de designações podem permitir com que um operador humano manualmente designar veículos para diferentes segmentos e/ou pode permitir atribuição automática dos veículos. Em uma realização, o sistema e o método de controle pode usar um banco de dados de rotas que armazena layouts, graus, curvaturas, etc., de rotas diferentes. O sistema e o método de controle pode se referir ao banco de dados para determinar como controlar e dinamicamente modificar os segmentos com base nas características da rota sendo usada para a viagem.

[026] No que diz respeito às designações de segmentos de bloco fixo, os veículos em um sistema de veículo pode ser designado para um segmento com base em identificadores dos veículos. Por exemplo, cada um dos veículos pode ter um nome (por exemplo, CSX1357) um endereço (por exemplo, endereço de rede), ou algo similar, que é único para aquele veículo (único dentro do sistema de veículos e/ou único entre todos os veículos dentro ou fora do sistema de veículos em realizações diferentes).

[027] Em uma realização, o identificador para um veículo pode ser o nome designado/atribuído ECP do veículo. Os veículos podem ser designados a segmentos de bloco fixo usando ios identificadores dos veículos. Por exemplo, se o quinto veículo no sistema de veículos é marcado como CSX1357 e foi atribuído para ter um endereço de rede ECP de sub rede 001 / endereço 010, então uma mensagem pode ser enviada para esse veículo (por exemplo, para CSX1357 Sub Rede/Nodo 001/010) para designar aquele veículo a um primeiro segmento. Outras mensagens podem ser enviadas para outros veículos dentro do mesmo sistema de veículos para designar aqueles veículos ao primeiro segmento ou a um ou mais outros segmentos.

[028] Com referência às designações de segmentos com movimento dinâmico, cada um dos veículos em um sistema de veículos pode auto selecionar qual segmento que os veículos são designados com base na posição física do veículo no sistema de veículos. Em uma implementação, um operador do sistema de veículo pode manualmente designar novos níveis de comando de frenagem em posições específicas que um designado veículo (por exemplo, uma locomotiva principal ou outra locomotiva ou outro vagão ferroviário) alcança ao longo de uma rota.

[029] Cada uma das novas designações de segmentos pode definir um começo de um segmento a ser incluído em um comando de frenagem. Por exemplo, uma mensagem radio-transmitida expandida pode direcionar os veículos de 1 até 20 (de um sistema de veículos que tem 150 veículos) a estar em um primeiro segmento tendo os freios liberados, os veículos nas posições de 21 até 100 estando em um segundo segmento tendo os freios engajados a 10%, e os veículos nas posições de 101 até 150 estando em um terceiro segmento tendo os freios engajados a 50%. Cada um dos veículos pode auto comparar a posição conhecida do veículo com as designações de segmentos com base na posição do veículo para determinar qual segmento que aquele veículo se encontra. Os veículos podem então auto selecionar os níveis de frenagem a ser aplicado para os respectivos veículos com base no comando de frenagem. Por exemplo, o veículo na posição 130 determinará que o veículo esteja no terceiro segmento (e aplica o freio daquele veículo a 50%).

[030] Esses segmentos podem ser atualizados dinamicamente durante a movimentação do sistema de veículos. Por exemplo, se o sistema de veículos move para frente ao longo de uma rota por uma distância designada (por exemplo, o comprimento de um dos veículos no sistema de veículos), os segmentos podem ser redefinidos. O primeiro segmento pode incluir os veículos nas posições 1 até 21 (ao invés da inclusão anterior dos veículos nas posições de 1 até 20), o segundo segmento pode incluir os veículos nas posições 22 até 101 (ao invés da inclusão anterior dos veículos nas posições de 21 até 100), e o terceiro segmento pode incluir os veículos nas posições 102 até 150 (ao invés da inclusão anterior dos veículos nas posições de 101 até 150). Isto pode assegurar que segmentos interiores (por exemplo, não os segmentos exteriores na extremidade principal e na extremidade secundária) permaneçam em um tamanho fixo ou um número fixo de posições de veículos, ao passo que os segmentos exteriores mudam o tamanho e o número de veículos. Por exemplo, o segmento principal pode aumentar em tamanho ou em número de veículos em uma relação direta com o segmento secundário (por exemplo, conforme o segmento secundário reduz por intermédio de uma posição de veículo, o segmento principal aumenta por intermédio de uma posição de veículo adicional).

[031] Opcionalmente, os segmentos podem ser dinamicamente mudados com base na passagem do sistema de veículos por localizações ao longo das rotas. Como um exemplo, quando um veículo atribuído (por exemplo, o veículo principal ou a locomotiva principal ao longo da extremidade principal do sistema de veículos) alcança uma localização otimizada ao longo de uma rota (por exemplo, otimizada para a frenagem ou para a mudança de níveis de frenagem relativo a uma ou mais localizações), novos valores de comando de frenagem podem ser determinados para diferentes segmentos do sistema de veículos. Cada um dos veículos pode auto-determinar quando os veículos alcançarão a localização (por exemplo, com base na posição dos veículos no sistema de veículos e na velocidade na qual o sistema de veículos está movendo). Quando cada um dos veículos determina que o veículo tenha alcançado/atingido a localização (a qual pode ser aqui referida a como o ponto ou localização de transição de comando de freio), o veículo varia o engajamento do freio do veículo de acordo com o comando de freio. Por exemplo, antes de alcançar/atingir o ponto de transição, um veículo pode engajar o freio do veículo a 10%. Uma vez que o veículo alcança/atinge o ponto de transição, o veículo pode modificar o engajamento do freio para 50%. Outros veículos podem, similarmente, modificar o engajamento do freio em resposta ao alcance do ponto de transição. Os veículos podem manter os freios engajados de acordo com o ponto de transição mais recentemente alcançado de acordo com o engajamento comandado até que os veículos alcancem o próximo ponto de transição.

[032] Os comandos de frenagem associados com os pontos de transição podem ser manualmente ajustados por intermédio de um operador do sistema de freio (por exemplo, quando o sistema de veículos alcança os pontos de transição). Opcionalmente, um perfil compreensivo de comando de frenagem pode ser criado como parte de um banco de dados de rotas. Este perfil pode ditar comandos de frenagem diferentes para diferentes pontos de transição ao longo de uma ou mais rotas. O sistema de veículos (por exemplo, um veículo de controle o qual controla a movimentação de outros veículos), pode determinar quando o veículo principal alcança um ponto de transição (por exemplo, usando um dispositivo de determinação de localização, tal como um receptor de sistema de posicionamento global). O veículo de controle pode radio-transmitir os comandos de frenagem e os veículos podem determinar quando aplicar os freios em conformidade, conforme é aqui acima descrito. O veículo de controle pode ser disposto em uma extremidade principal do sistema de veículos, mas, opcionalmente pode ser localizado em outra posição dentro do interior do sistema de veículo (por exemplo, quando o veículo de controle não está na extremidade principal ou na extremidade secundária do sistema de veículos) ou na extremidade secundária do sistema de veículos.

[033] Em um exemplo, cada um dos segmentos pode incluir um grupo sequencial de veículos vizinhos. Por exemplo, cada um dos segmentos pode ser um segmento contínuo formado por dois ou mais veículos e pode incluir os veículos imediatamente próximos, uns aos outros, ou acoplados uns com os outros. Nenhum outro veículo em outro segmento pode estar localizado entre os veículos no mesmo segmento. Alternativamente, um segmento pode ser um segmento descontínuo formado a partir de veículos que não são imediatamente adjacentes ou acoplados, uns aos outros. Por exemplo, todo quinto veículo dentro de um sistema de veículos pode ser atribuído a um primeiro segmento e os veículos remanescentes (por exemplo, do segundo ao quarto veículos, do sexto ao nono, etc.), podem ser atribuído a um segundo segmento

[034] Um veículo pode ser atribuído a mais de um segmento. Por exemplo, um ou mais (ou todos) os veículos no sistema de veículos pode ser atribuído a múltiplos segmentos ao mesmo tempo. Um comando de freio pode ser comunicado o qual direciona diferentes quantidades de frenagem para diferentes segmentos. Um dispositivo de controle de frenagem a bordo de cada um dos veículos pode determinar qual dos comandos de frenagem a ser implementado pelo freio a bordo do veículo correspondente. Diferentemente declarado, o dispositivo de controle de frenagem pode determinar qual o segmento que um veículo deve frear de acordo com o uso de lógica no interior do dispositivo de controle de frenagem. O dispositivo de controle de frenagem pode determinar qual dos comandos de frenagem implementar com base na prioridade ou outra ordem entre os segmentos designados. Por exemplo, os múltiplos segmentos aos quais um veículo é atribuído podem ter uma prioridade e o dispositivo de controle de frenagem pode selecionar qual segmento tem a mais alta prioridade para o veículo. O dispositivo de controle de frenagem pode então direcionar o freio para implementar o comando associado com o segmento de mais alta prioridade. A ordem ou prioridade dos segmentos designados para um veículo pode modificar com base em uma ou mais condições, tal como grau da rota, uma curvatura da rota, etc.

[035] Opcionalmente, o momento no qual os comandos de frenagem são implementados pode ser controlado. Por exemplo, os freios podem ser controlados para acelerar o comando de freio até um aumento ou redução de nível a uma taxa de transição cronometrada mais lenta. Isto pode ser usado conforme o sistema de veículos percorre várias características na ou ao longo da rota. Como um exemplo, os veículos em um sistema de veículos que está subindo uma ladeira podem ser comandados para modificar mais gradualmente os níveis de frenagem daqueles veículos conforme os veículos movem entre os segmentos. A taxa desejada da transição de comando de freio pode ser dinamicamente incluída no comando a partir do veículo de controle.

[036] O controle da frenagem segmentada pode ser usado em conexão com um ou mais sistemas computadorizados, tal como sistemas de controle. Por exemplo, um sistema de gerenciamento de energia pode determinar planos de viagem que atribuem ajustes operacionais do sistema de veículos (por exemplo, ajustes de freio, ajustes de acelerador, etc.) como uma função de tempo, distância, localização, condições climáticas imediatas ou pendentes, ou algo similar, durante uma viagem. Esses planos de viagem podem ser criados para operacionalizar o sistema de veículos em direção ao cumprimento de um ou mais objetivos, tais como a redução de consumo de combustível, redução de geração de emissões, etc., ao passo que chegando em uma localização dentro de um período de tempo designado (por exemplo, de acordo com um planejamento). Os ajustes de freio no plano de viagem e as localizações e distâncias associadas ao longo da rota podem ser usados para determinar o tamanho dos segmentos de veículos, os quais veículos são incluídos nos segmentos, e/ou pontos de transição. Outro exemplo de um sistema de controle pode ser um sistema de controle de veículos positivo, tal como um sistema de controle de trem positivo. Esses tipos de sistemas podem restringir a movimentação dos sistemas de veículos em segmentos de rotas com base nas autoridades/autorizações de movimentação. Por exemplo, se um sistema de veículos tem uma autoridade de movimentação para entrar num próximo segmento de rota, então o sistema de controle positivo pode permitir ao sistema de veículos entrar no segmento de rota. Mas, se o sistema de veículos não tem uma autoridade de movimentação para entrar no próximo segmento de rota, o sistema de controle positivo pode engajar os freios para diminuir ou parar a movimentação do sistema de veículos. Os níveis de frenagem e as localizações para frenagem podem ser usados pelo sistema de controle de frenagem para determinar o tamanho dos segmentos de veículo, quais veículos são incluídos nos segmentos, e/ou pontos de transição.

[037] Em uma realização, a frenagem segmentada dentro de um sistema de veículos pode ser ativada ou desativada em tempos diferentes durante a movimentação do sistema de veículos. Por exemplo, um operador ou um sistema computadorizado (por exemplo, um sistema de gerenciamento de energia, um sistema de controle de energia distribuída, um sistema de controle de veículos positivo, etc.), pode desligar a frenagem segmentada por uma porção de viagens do sistema de veículos. A frenagem dentro do sistema de veículos pode então modificar para outro tipo de frenagem, tal como frenagem ECP sem frenagem de acordo com os segmentos. A frenagem segmentada pode mais tarde ser religada para fazer com que o sistema de veículos reverta para a frenagem segmentada de acordo com qual segmento cada um dos veículos é atribuído.

[038] A decisão de desligar a frenagem segmentada pode ser desempenhada automaticamente ou pode ser automaticamente recomendada (para o operador) pelo sistema computadorizado. Por exemplo, o sistema computadorizado pode determinar que um segmento próximo de uma rota pode ter algumas ondulações ou outras mudanças em grau, algumas curvas, ou algo similar, para que a frenagem segmentada seja eficiente. Essa determinação pode ocorrer em resposta ao número de mudanças de grau, a mudanças de grau, o número de curvas, ou algo similar, excedendo um ou mais limiares designados. Opcionalmente, a decisão de desligar a frenagem segmentada pode ocorrer em resposta ao sistema de veículos entrando num ou encontrando um estado ou uma situação de emergência. Por exemplo, em resposta a falha ou aos danos de um ou mais componentes do sistema de veículos (por exemplo, um motor, uma máquina, um conversor, rádio, ou algo similar), a frenagem segmentada pode ser desligada e o sistema de veículos pode padronizar para frenagem ECP sem frenagem segmentada.

[039] Em resposta a ligação da frenagem segmentada de volta, os segmentos aos quais os veículos são designados podem ser os mesmos dos segmentos aos quais os veículos foram designados antes da desativação da frenagem segmentada. Alternativamente, um ou mais dos veículos podem ser redesignados a diferentes segmentos em resposta a religação da frenagem segmentada.

[040] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de controle de frenagem 100. O sistema de controle de frenagem pode ser disposto a bordo de um sistema de múltiplos veículos 102 formado a partir de veículos plurais 104, 106. Os veículos no sistema de veículos são mecanicamente e/ou fluidamente acoplados, uns aos outros, na realização ilustrada. Por exemplo, os veículos no sistema de veículos podem ser mecanicamente acoplados por intermédio de acopladores e são fluidamente acoplados, uns aos outros, por intermédio de um tubo de freio 110 de um sistema de freio a ar que se encontra a bordo do sistema de veículos. Os veículos 104 (por exemplo, os veículos 104Aa, 104B) podem ser veículos geradores de propulsão que operam para mover o sistema de veículos ao longo das rotas (por exemplo, trilhos, estradas, caminhos, etc.). Por exemplo, os veículos geradores de propulsão podem ser locomotivas, caminhões, tratores, ou os similares. Os veículos 106 (por exemplo, os veículos 106 A-F) podem ser veículos não geradores de propulsão que são movidos por intermédio de veículos geradores de propulsão Por exemplo, os veículos não geradores de propulsão podem representar vagões ferroviários, trailers/reboques, etc. O número e o arranjo dos veículos mostrados na Figura 1 são proporcionados como um exemplo. As reticências mostradas na Figura 1 indicam que vários outros veículos 104 e/ou 106 podem ser encontrados no sistema de veículos entre o veículo 104B e o veículo 106C. O veículo 104A pode ser referido a como um veículo de controle que comunica com outros veículos para o controle da operação dos veículos. Por exemplo, o veículo de controle pode enviar (por exemplo, radio-transmitir e/ou transmitir) sinais de controle de frenagem ou comandos de frenagem para o outro veículo(s) para direcionar os ajustes de freio do outro veículo(s). Ao passo que o veículo de controle é mostrado na extremidade principal do sistema de veículos, o veículo de controle não pode estar na extremidade principal do sistema de veículos, conforme é aqui acima descrito. Esses outros veículos podem incluir veículos geradores de propulsão e/ou veículos não geradores de propulsão. A comunicação dos comandos pode ser desempenhada sem fios (por exemplo, usando radio comunicação), via conexões com fios (por exemplo, via cabos tais como uma linha de trem), ou uma combinação dos mesmos.

[041] O sistema de controle inclui dispositivos de controle de frenagem 112 dispostos a bordo dos veículos do sistema de veículos. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem representa um circuito de hardware que controla o freio do veículo correspondente. O dispositivo de controle de frenagem pode representar um dispositivo ECP individualmente endereçável que controla o freio para engajar ou para liberar. O freio pode ser fluidamente acoplado com o tubo de freio. O dispositivo de controle de frenagem pode direcionar o freio a ar para aumentar a pressão em um cilindro de freio para engajar o freio ou pode controlar uma válvula para exaurir o ar a partir do cilindro de freio para liberar o freio. O dispositivo de controle de frenagem pode ser acoplado com um cabo 108 que estende ao longo de parte ou ao longo de todo o sistema de veículos. O cabo pode representar uma linha de trem ou outra trajetória condutiva através da qual os sinais de comando são comunicados para o controle do engajamento e da liberação dos freios. Os sinais de comando podem ser individualmente endereçáveis para instruir os dispositivos de controle de frenagem a bordo de diferentes veículos para engajar ou para liberar os freios em diferentes quantidades, ajustes, etc., ao mesmo tempo. Opcionalmente, o dispositivo de controle de frenagem pode incluir e/ou ser acoplado com um ou mais dispositivos de comunicação sem fios, tais como modems, antenas, ou os similares, de tal maneira que o dispositivo de controle de frenagem pode comunicar comandos de frenagem sem fios (por exemplo, transmitir, radio transmitir, e/ou receber os comandos de frenagem).

[042] O sistema de controle de frenagem inclui um controlador 114 a bordo do veículo de controle. O controlador pode representar um circuito de hardware que incluí e/ou está conectado com um ou mais processadores (por exemplo, um ou mais microprocessadores, um ou mais arranjos de portais programáveis de campo, um ou mais circuitos integrados, ou os similares). O controlador pode determinar e pode enviar os comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem. Opcionalmente, o controlador pode determinar os segmentos de veículo a serem usados na frenagem segmentada. O controlador pode radio transmitir as mensagens de controle de frenagem ou os comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem. Esses comandos de frenagem direcionando os dispositivos de controle de frenagem dos veículos para concorrentemente engajar os freios a ar a bordo dos veículos em diferentes ajustes de freio em cada um dos segmentos que os veículos são associados.

[043] O controlador pode definir limites entre os segmentos dos veículos. Por exemplo, um limite pode ser definido (por exemplo, em um registro eletrônico, nos comandos de frenagem, etc.), como sendo localizado entre diferentes segmentos dos veículos. O controlador pode modificar qual veículo e/ou quantos veículos são incluídos em um ou mais dos segmentos por intermédio da localização do limite.

[044] Conforme é aqui acima descrito, em uma realização os veículos podem ser designados com segmentos de bloco fixo e o controlador no veículo de controle pode enviar um comando de freio que dita o ajuste de freio a ser implementado pelos dispositivos de controle de frenagem em cada um dos segmentos de bloco fixo. O controlador pode enviar mensagens ou sinais de atribuição para os dispositivos de controle de frenagem… Esses sinais de atribuição podem informar os dispositivos de controle de frenagem sobre quais veículos se encontram nos diferentes segmentos de bloco fixo com base nos identificadores dos veículos. Por exemplo, um ou mais sinais de atribuição podem incluir um primeiro conjunto de nomes e/ou endereços de rede dos veículos no sistema de veículos que devem ser incluídos em um primeiro segmento de bloco fixo, um segundo e diferente conjunto de nomes e/ou endereços de rede de outros veículos no mesmo sistema de veículos que devem ser incluídos em um segundo segmento de bloco fixo, um terceiro e diferente conjunto de nomes e/ou endereços de rede de outros veículos no mesmo sistema de veículos que devem ser incluídos em um terceiro segmento de bloco fixo, e assim por diante. As designações dos veículos podem ser feitas de ta maneira que nenhum veículo está incluído em mais do que um simples segmento. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode então determinar qual segmento que o veículo correspondente do dispositivo de controle de frenagem é atribuído. Por exemplo, o dispositivo de controle de frenagem em cada um dos veículos tendo nomes e/ou endereços no primeiro conjunto pode determinar que o dispositivo de controle de frenagem se encontra no primeiro segmento de bloco fixo. O dispositivo de controle de frenagem em cada um dos veículos tendo nomes e/ou endereços no segundo conjunto pode determinar que o dispositivo de controle de frenagem se encontra no segundo segmento de bloco fixo e assim por diante.

[045] O controlador pode radio transmitir um comando de freio via o cabo para os dispositivos de controle de frenagem via radio comunicação. Este comando de freio pode instruir os dispositivos de controle de frenagem no primeiro segmento de bloco fixo para engajar os freios em 20% de um máximo esforço de frenagem, os dispositivos de controle de frenagem no segundo segmento de bloco fixo para engajar os freios em 45% de um máximo esforço de frenagem, e os dispositivos de freio no terceiro segmento de bloco fixo para engajar os freios em 50% de um máximo esforço de frenagem. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode receber o mesmo comando de freio a partir do controlador. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode então engajar o freio correspondente de acordo com o segmento que o dispositivo de controle de frenagem é atribuído.

[046] Opcionalmente, o controlador pode designar os veículos com ajustes dinâmicos. Esses segmentos são os que mudam quais veículos são incluídos nos segmentos em tempos, localizações diferentes, ou algo similar, durante a movimentação do sistema de veículos. Conforme é aqui acima descrito, o controlador pode modificar quais as posições são incluídas em diferentes segmentos. Por exemplo, o controlador pode inicialmente designar os veículos nas posições de um até três (por exemplo, os veículos 104 A até 106B) para estar em um primeiro segmento, os veículos nas posições quatro e cinco (por exemplo, os veículos 104B, 106C com nenhum veículo entre os veículos 104B e 106C) para estar em um segundo segmento, e os veículos nas posições de seis até oito (por exemplo, os veículos 106D até 106F) para estar em um terceiro segmento. O controlador pode enviar um comando de freio direcionando os veículos nesses diferentes segmentos para frear em níveis associados com os diferentes segmentos. Então, mais tarde, o controlador pode modificar o primeiro segmento para incluir os veículos nas posições de um até quatro (por exemplo, os veículos 104A até 104B) para estar no primeiro segmento, os veículos nas posições quatro e cinco (por exemplo, os veículos 106C, 106D) para estar no segundo segmento, e os veículos nas posições sete e oito (por exemplo, os veículos 106E, 106F) para estar no terceiro segmento. O controlador pode enviar um comando de freio direcionando os veículos nesses diferentes segmentos para frear em níveis associados com os diferentes segmentos.

[047] O controlador pode continuar mudando os segmentos, de tal maneira a aumentar o tamanho do segmento na extremidade principal do sistema de veículo, reduzir o tamanho do segmento na extremidade secundária oposta do sistema de veículo, e manter os segmentos médios localizados entre os segmentos na extremidade principal e na extremidade secundária do sistema de veículos com o mesmo tamanho ou de tal maneira a aumentar o tamanho do segmento na extremidade principal do sistema de veículo, reduzir o tamanho do segundo segmento e manter os outros segmentos médios e a extremidade secundária oposta do sistema de veículos com o mesmo tamanho, ou outras possibilidades. Os dispositivos de controle de frenagem podem determinar qual segmento que os dispositivos de controle de frenagem estão com base nas posições dos veículos no sistema de veículos. Por exemplo, durante o sequenciamento ECP, a posição do veículo em que o dispositivo de controle de frenagem está disposto pode ser determinada e registrada/gravada no dispositivo de controle de frenagem.

[048] Os comandos de frenagem a partir do controlador podem identificar níveis diferentes de freio a serem implementados para diferentes segmentos. Por exemplo o comando de freio pode direcionar o primeiro segmento a engajar freios a 60%, o Segundo segmento para engajar freios a 30%, e o terceiro segmento a engajar freios a 50%. O comando de freio também pode listar as posições dos veículos atribuídas a cada um dos segmentos. Alternativamente, o comando de freio pode listar os níveis de frenagem associados com as diferentes posições.

[049] Quando um comando de freio é recebido a partir do controlador, cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode determinar qual nível de frenagem direcionado pelo comando de freio é associado com a posição do veículo no qual o respectivo dispositivo de controle de frenagem está localizado. Por exemplo, cada dispositivo de controle de frenagem pode examinar o comando de freio para determinar o nível de frenagem associado direcionado com a posição do veículo. O dispositivo de controle de frenagem pode então controlar o freio para implementar o nível de frenagem comandado.

[050] As Figuras de 2 a 4 ilustram um exemplo do sistema de veículos 102 mostrado na Figura 1 se movimentando por um primeiro ponto de transição 200 para modificar os segmentos no sistema de veículos 102. Na Figura 2, um operador a bordo do sistema de veículos ou o controlador pode determinar que os veículos devem modificar níveis de frenagem quando os veículos alcançam/atingem o ponto de transição. O controlador pode radio transmitir um comando de freio para os dispositivos de controle de frenagem instruindo os dispositivos de controle de frenagem para modificar os níveis de frenagem (por exemplo, para 50%), uma vez que os veículos alcancem/atinjam o primeiro ponto de transição ao longo de uma rota 204.

[051] Antes de atingir o primeiro ponto de transição, cada um dos dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos mantém o nível de frenagem correntemente implementado usando o freio correspondente. Por exemplo, depois do veículo principal 104A passar o primeiro ponto de transição, mas antes dos outros veículos 104B, 106A-F no sistema de veículos alcançarem o primeiro ponto de transição, os dispositivos de controle de frenagem a bordo desses outros veículos podem controlar os respectivos freios para manter o nível de frenagem correntemente implementado (por exemplo, 10%). O dispositivo de controle de frenagem a bordo de cada um dos veículos pode determinar quando o veículo alcançara o primeiro ponto de transição.

[052] Cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode determinar quando o veículo correspondente alcançara o primeiro ponto de transição com base em uma velocidade na qual o sistema de veículos está movendo ao longo da rota e uma distância ao longo do comprimento do sistema de veículos entre o veículo correspondente e o veículo principal. No que diz respeito ao veículo 104B, o dispositivo de controle de frenagem a bordo do veículo 104B pode usar a posição do veículo 104B no sistema de veículos para determinar que o veículo 104B se encontra 180 pés (ou 54.6 metros) a partir do veículo principal e que o sistema de veículos está se movimentando em uma velocidade de vinte e cinco milhas por hora (ou 40.2 quilômetros por hora). Com base nesta informação, o dispositivo de controle de frenagem pode determinar que o veículo 104B alcançará o primeiro ponto de transição em 4.8 segundos.

[053] Em conformidade, o dispositivo de controle de frenagem a bordo do veículo 104B controlará o freio a ara bordo do veículo 104B em um nível de frenagem corrente para os próximos 4.8 segundos e então varia o controle do freio a ar para aumentar o nível de frenagem para 40% (conforme o veículo 104B alcança o primeiro ponto de transição, conforme é aqui mostrado na Figura 3). Outros dispositivos de controle de frenagem dispostos a bordo de outros veículos também controlam os respectivos freios para manter o nível de frenagem até que cada um dos veículos alcance o primeiro ponto de transição. Uma vez que os dispositivos de controle de frenagem determinam que os respectivos veículos alcançaram o primeiro ponto de transição, os dispositivos de controle de frenagem controlam os respectivos freios para modificar o nível de frenagem (por exemplo, para 40%). Por exemplo, o dispositivo de controle de frenagem a bordo do veículo 106E controla o freio para manter um nível de frenagem de 10% até que o veículo 106E alcance o primeiro ponto de transição (mostrado na Figura 4).

[054] Os dispositivos de controle de frenagem podem manter o nível de frenagem associado com o primeiro ponto de transição até que seja direcionado para modificar pelo controlador. Por exemplo, o controlador pode comunicar um comando de freio identificando uma mudança no nível de frenagem (por exemplo, para 50%), associado com um segundo ponto de transição 400 ao longo da rota. Em resposta ao recebimento desse comando de freio, os dispositivos de controle de frenagem podem determinar quando os respectivos veículos alcançarão o segundo ponto de transição. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode controlar o respectivo freio no que diz respeito a manter o nível de frenagem de 40% associado ao primeiro ponto de transição até que o veículo alcance o segundo ponto de transição (onde o nível de frenagem é mudado para 50%).

[055] Em uma realização, o controlador pode comunicar taxas de aumento ou de redução nos comandos de frenagem. A taxa de aumento instrui os dispositivos de controle de frenagem para controlar os freios no que diz respeito a aumentar o nível de frenagem até o novo nível de frenagem comandado a uma taxa ditada pelo comando de freio. A taxa de redução instrui os dispositivos de controle de frenagem para controlar os freios no que diz respeito a uma redução até o novo nível de frenagem comandado a uma taxa ditada pelo comando de freio. Ao invés de controlar um freio a ar para imediatamente permutar a partir de um nível de frenagem anteriormente comandado para o novo nível de frenagem comandado, os dispositivos de controle de frenagem podem gradualmente modificar o nível de frenagem aplicado pelos freios para o novo nível na taxa direcionada.

[056] A Figura 5 ilustra um exemplo de um veículo gerador de propulsão 500. O veículo gerador de propulsão pode representar um ou mais dos veículos 104 mostrados na Figura 1, tal como o veículo 104A. O veículo gerador de propulsão inclui o controlador 114 que comunica com o dispositivo de controle de frenagem 112 a bordo do veículo gerador de propulsão para controlar o engajamento ou a liberação de um freio 502 do veículo gerador de propulsão. Por exemplo, o dispositivo de controle de frenagem pode engajar ou pode liberar o freio a ar 502 acoplado com o tubo de freio 110 do sistema de veículos 102 (mostrado na Figura 1). O dispositivo de controle de frenagem representa um ou mais processadores que controlam as válvulas do freio para modificar a pressão em um cilindro de freio para engajar ou para liberar o freio, assim como para controlar o esforço de frenagem gerado pelo freio.

[057] O dispositivo de controle de frenagem e o controlador podem ser acoplados com o cabo para comunicar comandos de frenagem a outros dispositivos de controle de frenagem no sistema de veículos, conforme é aqui descrito. Opcionalmente, os comandos podem ser comunicados sem fios (por exemplo, usando rádios tais como radio comunicação). O veículo gerador de propulsão inclui um sistema de propulsão 504 que representa uma ou mais máquinas, geradores, alternadores, motores, ou os similares, que operam a propulsão do veículo gerador de propulsão

[058] O veículo gerador de propulsão pode incluir uma interface de operador 510 que representa um ou ais dispositivos de entrada e/ou de saída. Por exemplo, a interface de operador pode incluir um monitor eletrônico, uma tela sensível ao toque, um teclado, mostradores/indicadores, manches, etc., que comunicam informações para e recebem informações a partir do operador. A interface de operador pode receber os comandos de frenagem a partir do controlador e apresentar informação ao operador com base nos comandos. Por exemplo, a interface de operador pode exibir um gráfico de linhas, um gráfico de barras, ou algo similar, que mostra os níveis de frenagem em cada um dos segmentos do veículo. A interface de operador pode receber entradas a partir do operador via teclas de função, teclados, mostradores/ indicadores, manches, etc., para ajustar ou para definir os limites dos segmentos de veículos, quais veículos devem ser incluídos em um ou mais dos segmentos, os níveis de frenagem para um ou mais dos segmentos, a localização de um ponto de transição, etc

[059] Opcionalmente, o veículo gerador de propulsão inclui um sistema de gerenciamento de energia 506 (Energy Management System = EMS) (“EMS” na Figura 5) que gera e/ou modifica planos de viagem no que diz respeito as viagens do sistema de veículos. O sistema de gerenciamento de energia pode representar um circuito de hardware que inclui e/ou é conectado com um ou mais processadores que criam e/ou mudam planos de viagem. Os planos de viagem designam ajustes operacionais do sistema de veículos para tempos, distâncias, localizações diferentes, ou algo similar, ao longo de rotas para uma viagem. Esses planos de viagem podem ser criados para operar o sistema de veículos em um sentido a conseguir um ou mais objetivos, conforme é aqui acima descrito. O sistema de gerenciamento de energia pode comunicar com o controlador para permitir ao controlador enviar comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem do sistema de veículos. Esses comandos de frenagem podem ter como base os ajustes de freio, a velocidade, ou os similares, do plano de viagem. Por exemplo, o controlador pode determinar os diferentes segmentos do sistema de veículos para a frenagem e os diferentes níveis de frenagem para os diferentes segmentos com base no plano de viagem. O controlador pode então criar e enviar os comandos de frenagem para fazer com que o sistema de freio aplique os diferentes níveis de frenagem dentro dos diferentes segmentos do sistema de veículos para fazer com que o sistema de veículos mova de acordo com o plano de viagem

[060] Opcionalmente, o veículo gerador de propulsão inclui um sistema de controle de veículo positivo 508 (Positive Vehicle Control System 508 = “PVCS”) (“PVCS” na Figura 5) que pode restringir o movimento do sistema de veículos com base em autoridades de movimentação. O sistema de controle de veículos positivo pode representar um circuito de hardware que inclui e/ou é conectado com um ou mais processadores que podem receber sinais a partir de uma fonte fora de bordo (off-board), (por exemplo, um servidor de escritório de apoio), através de um ou mais sinais sem fios. Esses sinais podem indicar se o sistema de veículos pode entrar em uma porção próxima de um uma rota (por exemplo, um segmento de rota o qual é diferente a partir de um segmento do sistema de veículos), se o sistema de veículos deve reduzir a velocidade, ou algo similar, para evitar colisões ou chegar muito perto de outro sistema de veículos, de uma equipe de manutenção naquela rota, etc. O controlador pode comunicar com o sistema de controle de veículos positivo para determinar se o sistema de veículos precisa reduzir ou parar sua movimentação. O controlador pode determinar quais segmentos do sistema de veículos devem frear e os níveis de frenagem que devem ser usados pelos diferentes segmentos. O controlador pode então comunicar os comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos para controlar os dispositivos de controle de frenagem para frear de acordo com os segmentos e os níveis de frenagem, conforme é aqui acima descrito.

[061] A Figura 6 ilustra um exemplo de um veículo não gerador de propulsão 600. O veículo não gerador de propulsão pode representar um ou mais dos veículos 106 mostrados na Figura 1. Conforme é aqui mostrado, o veículo não gerador de propulsão inclui o dispositivo de controle de frenagem 112 que recebe comandos de frenagem a partir do controlador do veículo de controle via o cabo 108 ou sem fios (por exemplo, via radio comunicações), para controlar a operação do freio 502 a bordo do veículo não gerador de propulsão. Conforme é aqui acima descrito, o freio pode ser um freio a ar acoplado com o tubo de freio do sistema de veículos.

[062] A Figura 7 ilustra um fluxograma de um exemplo de um método 700 para o controle de uma frenagem segmentada de um sistema de veículo. O método 700 pode representar as operações desempenhadas pelo controlador do sistema de veículos. No número 702, os segmentos de frenagem do sistema de veículos são determinados. Por exemplo, os limites entre diferentes grupos de veículos adjacentes ou vizinhos podem ser definidos entre diferentes segmentos, as posições dos grupos de veículos no sistema de veículos pode ser selecionada como diferentes segmentos, os nomes e/ou endereços de rede de grupos diferentes dos veículos podem ser designados para diferentes segmentos, ou os similares. Os segmentos podem ser identificados ou selecionados por intermédio de um operador do sistema de veículos, pelo controlador com base nos graus e/ou nas curvaturas da rota, pelo controlador com base em um plano de viagem, pelo controlador com base na saída a partir do sistema de controle de veículo positivo, ou em algo similar. Os segmentos podem ser segmentos de bloco fixo que não mudam durante a movimentação do sistema de veículos. Alternativamente, os segmentos podem ser segmentos dinâmicos que mudam conforme o sistema de veículos move. Por exemplo, os segmentos podem modificar de tamanho por intermédio da mudança de quantos veículos se encontram nos segmentos na extremidade principal e na extremidade secundária do sistema de veículo. Como outro exemplo, os segmentos podem modificar conforme o sistema de veículos move pelos pontos de transição. Por exemplo, cada um dos veículos pode modificar qual segmento o veículo está em resposta ao alcance ou a passagem por um ponto de transição, conforme é aqui acima descrito.

[063] No número 704, é determinado um nível de frenagem para cada um dos segmentos. O operador ou o controlador pode determinar o esforço de frenagem a ser proporcionado pelos veículos em cada um dos segmentos. No número 706, um comando de freio é comunicado aos dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos no sistema de veículos. O comando de freio pode identificar os diferentes níveis de frenagem a serem aplicados pelos veículos nos diferentes segmentos. Por exemplo, o comando de freio pode listar posições de veículos dentro do sistema de veículos e os níveis de frenagem correspondentes para cada uma das posições dos veículos. Como outro exemplo, o comando de freio pode listar grupos de posições de veículos e níveis de frenagem para cada um dos grupos. O comando de freio pode ser comunicado para os dispositivos de controle de frenagem dos veículos, os quais podem determinar qual nível de frenagem aplicar na posição da posição do veículo. O sistema de veículo pode então frear usando os segmentos e os níveis de frenagem dos segmentos.

[064] No número 708, é realizada uma determinação no que diz respeito ao fator se os segmentos de veículos devem modificar e/ou um nível de frenagem de um ou mais dos segmentos deve modificar. Por exemplo, o controlador pode modificar quais dos veículos estão incluídos em um ou mais dos segmentos e/ou pode modificar o nível de frenagem a ser aplicado por intermédio de um ou mais dos segmentos. Se um segmento ou um nível de frenagem deve ser mudado, então o fluxo do método 700 pode retornar em um sentido ao número 702. Mas, se os segmentos e os níveis de frenagem devem permanecer o mesmo, então o fluxo do método 700 pode proceder em um sentido ao número 710. No número 710, o sistema de veículos continua a frear usando os segmentos e os níveis de frenagem comunicados no número 706. O fluxo do método 700 pode então retornar ao número 702 se e quando os segmentos e/ou os níveis de frenagem devem modificar. Opcionalmente, o fluxo do método 700 pode terminar.

[065] Em uma realização, é proporcionado um sistema de frenagem que inclui dispositivos de controle de frenagem configurados para serem dispostos a bordo de diferentes veículos de um sistema de múltiplos veículos. Cada um dos dispositivos de controle de frenagem está configurado para controlar a aplicação de um freio disposto a bordo do respectivo veículo dos veículos. Os veículos no sistema de múltiplos veículos são associados com diferentes segmentos do sistema de veículos. O sistema de frenagem também inclui um controlador configurado para enviar comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem. Os comandos de frenagem direcionam os dispositivos de controle de frenagem para, concorrentemente, engajar os freios a bordo dos veículos em diferentes níveis de frenagem com base em qual dos segmentos que os veículos são associados.

[066] Opcionalmente, o controlador está configurado para enviar os comandos de frenagem através de uma ou mais conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação das conexões com fios e das conexões sem fios.

[067] Opcionalmente, os segmentos são segmentos de bloco fixo e o controlador está configurado para designar cada um dos veículos no sistema de múltiplos veículos a um dos segmentos com base nos nomes dos veículos, nos endereços de rede dos veículos, ou em uma combinação dos nomes e dos endereços de rede dos veículos.

[068] Opcionalmente, o controlador está configurado para ser disposto a bordo de um veículo de controle dos veículos e para enviar comandos de frenagem a partir do veículos de controle que dita os níveis de frenagem a serem usados pelos veículos dentro de cada um dos segmentos.

[069] Opcionalmente, os segmentos são segmentos dinâmicos e cada um dos dispositivos de controle de frenagem está configurado para selecionar qual dos segmentos que aquele veículo está incluído com base em uma posição do veículo dentro do sistema de múltiplos veículos.

[070] Opcionalmente, os veículos incluídos em um ou mais dos segmentos varia durante a movimentação do sistema de múltiplos veículos, e o controlador pode ser configurado para associar os níveis de frenagem com um diferente dos segmentos, de tal maneira que, quando o controlador envia os comandos de frenagem, os dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos dentro do mesmo segmento aplicam os freios até o nível de frenagem ditado pelo controlador para o respectivo segmento.

[071] Opcionalmente, os dispositivos de controle de frenagem recebem comandos de frenagem que são enviados para os segmentos e selecionam qual dos níveis de frenagem aplicar com base em qual dos segmentos que os dispositivos de controle de frenagem se encontram.

[072] Opcionalmente, o controlador está configurado para determinar limites entre os segmentos do sistema de múltiplos veículos, e o controlador pode ser configurado para modificar pelo menos um dos limites para modificar qual dos segmentos que um ou mais dos veículos e o dispositivo de controle de frenagem correspondente estão associados.

[073] Opcionalmente, o controlador está configurado para enviar comandos de frenagem para diferentes pontos de transição de um veículo principal dos veículos, e cada um dos dispositivos de controle de frenagem pode ser configurado para determinar, para o veículo que o re4spectivo dispositivo de controle de frenagem está localizado, quando o veículo está no correspondente ponto de transição do veículo principal e aplicar o freio no veículo, de acordo com o comando de freio associado com o ponto de transição.

[074] Opcionalmente, o controlador está configurado para enviar uma taxa de aumento ou uma taxa de redução para um ou mais dos dispositivos de controle de frenagem, e o um ou mais dos dispositivos de controle de frenagem podem ser configurados para modificar o nível de frenagem dos freios de acordo com a taxa de aumento ou a taxa de redução em resposta a um ou mais dos veículos nos quais o um ou mais dispositivos de controle de frenagem estão dispostos mudando entre os segmentos no sistema de múltiplos veículos.

[075] Opcionalmente, os segmentos são um ou mais segmentos contínuos, cada um dos mesmos formado por dois ou mais veículos adjacentes, um ao outro, segmentos descontínuos cada um dos mesmos formado por dois ou mais veículos que não são adjacentes um ao outro, ou uma combinação dos segmentos contínuos e dos segmentos descontínuos.

[076] Opcionalmente, o controlador está configurado para determinar os níveis de frenagem com base em um ou mais planos de viagem ou um sinal de controle expedido por intermédio de um sistema de controle positivo, onde o plano de viagem dita diferentes ajustes operacionais como uma função de um ou mais: tempo, localização, ou distância ao longo de uma rota, e o sistema de controle positivo pode expedir o sinal de controle para permitir ou para prevenir a movimentação do sistema de múltiplos veículos em uma ou mais porções de uma rota.

[077] Opcionalmente, o controlador está configurado para enviar os comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem para direcionar os dispositivos de controle de frenagem para concorrentemente engajar os freios a bordo dos veículos em diferentes níveis de frenagem com base em qual dos segmentos que os veículos são associados durante um modo de operação segmentado. O controlador pode ser configurado para enviar comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem para direcionar os dispositivos de controle de frenagem para concorrentemente engajar os freios a bordo dos veículos no mesmo nível de frenagem durante um modo de operação não segmentado.

[078] Opcionalmente, o controlador está configurado para permutar entre o modo de operação segmentado e o modo de operação não segmentado com base na entrada do operador.

[079] Opcionalmente, o controlador está configurado para permutar entre o modo de operação segmentado e o modo de operação não segmentado em resposta ao sistema de múltiplos veículos entrando ou encontrando um estado ou uma situação de emergência ou de falha.

[080] Opcionalmente, o controlador está configurado para designar pelo menos um dos veículos a dois ou mais segmentos e o dispositivo de controle de frenagem a bordo do pelo menos um dos veículos está configurado para determinar qual dos comandos de frenagem que o pelo menos um dos veículos deve implementar.

[081] Em uma realização, é proporcionado um método para controle de frenagem. O método inclui a atribuição de veículos em um sistema de múltiplos veículos a diferentes segmentos do sistema de múltiplos veículos e a determinação de um nível de frenagem a ser aplicado por intermédio de um dispositivo de controle de frenagem disposto a bordo de cada um dos veículos em cada um dos segmentos. O nível de frenagem a ser aplicado pelos veículos em um primeiro segmento dos segmentos difere a partir do nível de frenagem a ser aplicado pelos veículos em um segundo e diferente segmento dos segmentos. O método também inclui concorrentemente engajar os freios dos veículos nos segmentos de acordo com os níveis de frenagem dos segmentos

[082] Opcionalmente, os segmentos são segmentos de bloco fixo e cada um dos veículos no sistema de múltiplos veículos é atribuído a um ou mais segmentos com base nos comandos de frenagem enviados a partir de um veículo de controle dos veículos para outros veículos dos veículos no sistema de múltiplos veículos.

[083] Opcionalmente, os comandos de frenagem são enviados a partir de um veículo de controle dos veículos, os comandos de frenagem direcionando os níveis de frenagem a serem usados pelo dispositivo de controle de frenagem a abordo de cada um dos veículos dentro de cada um dos segmentos

[084] Opcionalmente, os comandos de frenagem são enviados através de uma ou mais conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação de conexões com fios e conexões sem fios.

[085] Opcionalmente, a atribuição dos segmentos inclui a mudança de um ou mais dos segmentos durante a movimentação do sistema de veículos

[086] Opcionalmente, o método também inclui (usando o dispositivo de controle de frenagem a bordo de cada um dos veículos), a seleção de qual dos segmentos que p veículo está incluído com base em uma posição do veículo dentro do sistema de múltiplos veículos.

[087] Opcionalmente, a determinação dos níveis de frenagem inclui a associação dos níveis de frenagem com os segmentos de tal maneira que os dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos dentro do mesmo segmento aplicam os freios no níveo de freio para o respectivo segmento.

[088] Opcionalmente, o método também inclui a comunicação dos comandos de frenagem para diferentes pontos de transição de um veículo principal dos veículos, e (usando os dispositivos de controle de frenagem), a determinação de quando cada um dos veículos alcança os pontos de transição com base nas posições dos veículos no sistema de veículos e uma velocidade móvel do sistema de veículos. Os freios dos veículos nos segmentos podem ser engajados de acordo com os níveis de frenagem dos segmentos em resposta aos veículos alcançando os respectivos pontos de transição.

[089] Em uma realização, é proporcionado um método para a frenagem segmentada em um sistema de múltiplos veículos. O método inclui a atribuição no sistema de múltiplos veículos a diferentes segmentos do sistema de múltiplos veículos com base em uma ou mais posições dos veículos no sistema de múltiplos veículos, nomes dos veículos no sistema de múltiplos veículos, ou endereços de rede dos veículos no sistema de múltiplos veículos. O método também inclui a comunicação de um comando de freio para os dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos a partir de um veículo principal dos veículos através de uma ou mais conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação das comunicações com fios e comunicações sem fios.O comando de freio direciona os dispositivos de controle de frenagem em um primeiro segmento dos segmentos para controlar os freios dos veículos no segmento comum para concorrentemente engajar os freios em um primeiro nível de frenagem. O comando de freio também direciona os dispositivos de controle de frenagem em um segundo e diferente segmento dos segmentos para controlar os freios dos veículos no segundo segmento para concorrentemente engajar os freios em um segundo e diferente nível de frenagem.

[090] Opcionalmente, os segmentos são segmentos de bloco fixo que permanecem constantes durante uma viagem do sistema de múltiplos veículos.

[091] Opcionalmente, os segmentos são segmentos dinâmicos que mudam durante uma viagem do sistema de múltiplos veículos.

[092] Conforme é aqui usado, os termos “processador” e “computador”, e os termos correlacionados, por exemplo, “dispositivo de processamento”, “dispositivo de computação”, e “controlador” podem não ser limitados a apenas esses circuitos integrados referidos na técnica como um computador, mas referem-se a um micro controlador, um micro computador, um controlador de lógica programável (Programmable Logic Controller = PLC), um arranjo de portais programáveis de campo, e circuito integrado de aplicação específica, e outros circuitos programáveis. A memória adequada pode incluir, por exemplo, um meio de leitura por intermédio de computador. Um meio de leitura por intermédio de computador pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório (Random-Access Memory = RAM), um meio de leitura por intermédio de computador não volátil, tal como uma memória relâmpago (flash memory). O termo “meio de leitura por intermédio de computador não transitório” representa um dispositivo com base em computador tangível implementado para o armazenamento de informação em curto prazo e em longo prazo, tal como, instruções de leitura por intermédio de computador, estruturas de dados, módulos e sub-módulos de programas ou outros dados em qualquer dispositivo. Portanto, os métodos aqui acima descritos podem ser codificados como instruções executáveis incorporadas em um meio de leitura por intermédio de computador tangível e não transitório, incluindo, sem limitação alguma, um dispositivo de armazenamento e/ou um dispositivo de memória. Tais instruções, quando executadas por intermédio de um processador, fazem com que o processador desempenhe pelo menos uma porção dos métodos aqui acima descritos. Assim sendo, o termo inclui meio de leitura por intermédio de computador tangível incluindo, sem limitação alguma, os dispositivos de armazenamento de computador não transitório, incluindo, sem limitação alguma, meio volátil e não volátil, e meio removível e não removível tal como firmware, armazenamento físico e virtual, CD-ROMS, DVDs, e outras fontes digitais, tais como redes ou a Internet.

[093] As formas singulares “um”, “uma” e “o” e “a” incluem suas referências no plural a não ser que o contexto claramente dite de outra forma. “Opcional” e “opcionalmente” significa que o evento ou a circunstância subsequentemente descrita pode ou não ocorrer e os casos quando o mesmo não ocorre. A linguagem de aproximação, conforme é aqui acima usada em toda a especificação e nas reivindicações pode ser aplicado para modificar qualquer representação quantitativa que poderia permissivamente variar sem resultar em uma mudança na função básica a qual a mesma está relacionada. Em conformidade, um valor modificado por intermédio de um termo ou termos, tal como “a cerca de”, “substancialmente”, e “aproximadamente”, pode não ser limitado ao valor exato especificado. E pelo menos alguns casos, a linguagem aproximada pode corresponder à precisão e exatidão de um instrumento para a medição do valor. Aqui e por toda a especificação e reivindicações, as limitações de extensão podem ser combinadas e/ou intercambiadas, tais extensões podem ser identificadas e incluem todas as sub extensões ali contidas a não ser que o contexto ou a linguagem indique de outra forma.

[094] Essa especificação por escrito usa os exemplos para revelar as realizações, incluindo o melhor modo, e para permitir a um indivíduo com especialização ordinária na técnica praticar as realizações, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e desempenhar quaisquer dos métodos incorporados. As realizações definem o escopo patenteável da revelação, e inclui outros exemplos que ocorrem aqueles indivíduos com especialização ordinária na técnica. Tais outros exemplos são intencionados para estar dentro do escopo das reivindicações, se os mesmos têm elementos estruturais que não diferem a partir da linguagem literária das reivindicações ou, se os mesmos incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir da linguagem literária das reivindicações.

Claims

Sistema de frenagem caracterizado pelo fato que compreende:
dispositivos de controle de frenagem configurados para serem dispostos a bordo de diferentes veículos de um sistema de múltiplos veículos, cada um dos dispositivos de controle de frenagem configurado para controlar a aplicação de um freio disposto a bordo do respectivo veículo dos veículos, os veículos no sistema de múltiplos veículos associados com diferentes segmentos do sistema de veículos; e
um controlador configurado para enviar comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem, os comandos de frenagem direcionando os dispositivos de controle de frenagem dos veículos para concorrentemente engajar os freios a bordo dos veículos em diferentes níveis de frenagem com base em qual dos segmentos os veículos estão associados.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o controlador está configurado para enviar comandos de frenagem através de uma ou mais conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação de conexões com fios e de conexões sem fios.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os segmentos são segmentos de bloco fixo, e o controlador está configurado para designar cada um dos veículos no sistema de múltiplos veículos a um dos segmentos com base nos nomes dos veículos, nos endereços de rede dos veículos, ou em uma combinação dos nomes e dos endereços de rede dos veículos.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os segmentos são segmentos dinâmicos e cada um dos dispositivos de controle de frenagem está configurado para selecionar qual dos segmentos que o veículo está incluído com base em uma posição do veículo dentro do sistema de múltiplos veículos.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que os veículos incluídos em um ou mais dos segmentos varia durante a movimentação do sistema de múltiplos veículos, e o controlador está configurado para associar os níveis de frenagem com um dos diferentes segmentos de tal maneira que, quando o controlador envia os comandos de frenagem, os dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos dentro do mesmo segmento aplica aos freios o nível de frenagem ditado pelo controlador para o respectivo segmento.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que os dispositivos de controle de frenagem recebem os comandos de frenagem que são enviados para os segmentos e seleciona quais dos níveis de frenagem a serem aplicados com base em qual dos segmentos que os dispositivos de controle de frenagem estão.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que o controlador está configurado para determinar limites entre os segmentos do sistema de múltiplos veículos, o controlador configurado para modificar pelo menos um dos limites para modificar qual dos segmentos que um ou mais dos veículos e o dispositivo de controle de frenagem correspondente estão associados.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que o controlador está configurado para enviar os comandos de frenagem para diferentes pontos de transição de um veículo principal dos veículos, e cada um dos dispositivos de controle de frenagem está configurado para determinar, para o veículo em que o respectivo dispositivo de controle de frenagem está localizado, quando o veículo está no ponto de transição correspondente do veículo principal e aplicar o freio no veículo de acordo com o comando de freio associado com o ponto de transição
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que o controlador está configurado para enviar uma taxa para aumentar ou uma taxa para diminuir para um ou mais dos dispositivos de controle de frenagem, e o um ou mais dispositivos de controle de frenagem estão configurados para modificar o nível de frenagem dos freios de acordo com a taxa de aumentar ou a taxa de diminuir em resposta a um ou mais dos veículos nos quais o um ou mais dispositivos de controle de frenagem estão dispostos mudando entre os segmentos no sistema de múltiplos veículos.
Sistema de frenagem de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato que os segmentos são um ou mais segmentos contínuos, cada um formado de dois ou mais veículos adjacentes um ao outro; segmentos descontínuos, cada um formado de dois ou mais veículos que não são adjacentes um ao outro; ou uma combinação de segmentos contínuos e de segmentos descontínuos.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o controlador está configurado para enviar os comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem para direcionar os dispositivos de controle de frenagem para concorrentemente engajar os freios a bordo dos veículos nos diferentes níveis de frenagem com base em qual dos segmentos que os veículos estão associados durante um modo de operação segmentado, o controlador configurado para enviar os comandos de frenagem para os dispositivos de controle de frenagem para direcionar os dispositivos de controle de frenagem para concorrentemente engajar os freios a bordo dos veículos no mesmo nível de frenagem durante um modo de operação não segmentado.
Sistema de frenagem de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o controlador está configurado para permutar entre o modo segmentado de operação e o modo não segmentado de operação em resposta ao sistema de múltiplos veículos entrando em ou encontrando uma emergência, ou um estado ou uma situação de falha.
Método de frenagem, caracterizado pelo fato que compreende:
designar veículos em um sistema de múltiplos veículos a diferentes segmentos do sistema de múltiplos veículos;
determinar um nível de frenagem a ser aplicado por um dispositivo de controle de frenagem disposto a bordo de cada um dos veículos em cada um dos segmentos, o nível de frenagem a ser aplicado pelos veículos em um primeiro segmento dos segmentos diferindo a partir do nível de frenagem a ser aplicado pelos veículos em um segundo e diferente segmento dos segmentos; e
concorrentemente engajar os freios dos veículos nos segmentos de acordo com os níveis de frenagem dos segmentos.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que os segmentos são segmentos de bloco fixo e cada um dos veículos no sistema de múltiplos veículos é designado para um dos segmentos com base nos comandos de frenagem enviados a partir de um veículo de controle dos veículos para outros veículos dos veículos no sistema de múltiplos veículos.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que a designação dos segmentos inclui a mudança de um ou mais segmentos durante a movimentação do sistema de veículos.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende o uso do dispositivo de controle de frenagem a bordo de cada um dos veículos para selecionar qual segmento que o veículo está incluído com base em uma posição do veículo dentro do sistema de múltiplos veículos.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende:
comunicar os comandos de frenagem para diferentes pontos de transição de um veículo principal dos veículos; e
usando os dispositivos de controle de frenagem, determinar quando cada um dos veículos alcança os pontos de transição com base nas posições dos veículos no sistema de veículos e em uma velocidade de movimento do sistema de veículos, em que os freios do veículo nos segmentos são engajados de acordo com os níveis de frenagem dos segmentos em resposta aos veículos que alcançam os respectivos pontos de transição.
Método de frenagem segmentada em um sistema de múltiplos veículos, o método caracterizado pelo fato que compreende:
designar veículos no sistema de múltiplos veículos a diferentes segmentos do sistema de múltiplos veículos com base em uma ou mais posições dos veículos no sistema de múltiplos veículos, nomes dos veículos no sistema de múltiplos veículos, ou endereços de rede dos veículos no sistema de múltiplos veículos; e
comunicar um comando de freio para os dispositivos de controle de frenagem a bordo dos veículos a partir de um veículo principal dos veículos através de uma ou mais conexões com fios, conexões sem fios, ou uma combinação das conexões com fios e das conexões sem fios, o comando de freio direcionando os dispositivos de controle de frenagem em um primeiro segmento dos segmentos para controlar os freios dos veículos no segmento comum para concorrentemente engajar os freios em um primeiro nível de frenagem, o comando de freio também direcionando os dispositivos de controle de frenagem em um segundo e diferente segmento dos segmentos para controlar os freios dos veículos no segundo segmento para concorrentemente engajar os freios em um segundo e diferente nível de frenagem
Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que os segmentos são segmentos de bloco fixo que permanecem constantes durante uma viagem do sistema de múltiplos veículos.
Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que os segmentos são segmentos dinâmicos que mudam durante uma viagem do sistema de múltiplos veículos.