BRPI1000932B1

BRPI1000932B1 - método para comunicar dados em uma composição de locomotiva, sistemas de comunicação para comunicar dados em uma composição de locomotiva e método para comunicar dados em uma composição de veículo

Info

Publication number: BRPI1000932B1
Application number: BRPI1000932-9A
Authority: BR
Inventors: Jared Klineman Cooper; Eugene A. Smith; Todd William Goodermuth
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2020-10-27
Also published as: CN103350694B; CN101841448A; AU2010200957A1; BRPI1000932A2; CN101841448B; US8532850B2; AU2010200957B2; CN103350694A; US20100241295A1

Abstract

MÉTODO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE LOCOMOTIVA, SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE LOCOMOTIVA E MÉTODO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE VEÍCULO Trata-se de uma composição de locomotiva que inclui uma locomotiva líder, uma ou mais locomotivas comandadas e um barramento do cabo de unidade múltipla (MU) que interconecta a primeira locomotiva e as locomotivas comandadas, que é usado na composição de locomotiva para transferir informação de controle não rede entre o veículo líder e as locomotivas comandadas. Em um sistema e método para comunicar dados na composição de locomotiva, dados em rede são transmitidos da locomotiva líder da composição de locomotiva para uma ou mais das locomotivas comandadas da composição de locomotiva. Os dados em rede são transmitidos no barramento do cabo MU. Cada locomotiva pode incluir uma unidade de computador ou outro componente eletrônico que, juntamente com o barramento do cabo UM, formam uma rede no trem, por exemplo, uma rede Ethernet.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a comunicações de dados e, mais particularmente, a comunicações de dados em uma composição de locomotiva ou outra composição de veículo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Uma “composição” de locomotiva é um grupo de duas ou mais locomotivas que são mecanicamente acopladas ou ligadas para se deslocar ao longo de uma rota. Trens podem ter uma ou mais composições de locomotiva. Locomotivas em uma composição incluem uma locomotiva líder e uma ou mais locomotivas comandadas. Um trem terá pelo menos uma composição líder, e também pode ter um ou mais composições remotas posicionadas adicional para trás no trem.

[003] Em uma composição de locomotiva, cada locomotiva inclui uma conexão em cada extremidade da locomotiva, para acoplar os sistemas de potência e de frenagem da locomotiva em locomotivas adjacentes, de maneira tal que eles funcionem juntamente como uma única unidade. Cada locomotiva é conectada nas locomotivas subsequentes por meio de um cabo com porta e ponte que inclui vinte e sete pinos em cada extremidade. Este cabo é comumente referido na indústria como um cabo de unidade múltipla ou cabo “MU” (multiple unit). Duas ou mais das locomotivas em uma composição podem, cada qual, incluir um controlador integrado ou outros componentes eletrônicos. Em certos casos, pode ser desejável ligar os componentes eletrônicos integrados juntamente com uma rede de computador, de maneira tal que os componentes eletrônicos da locomotiva líder na composição possam comunicar com os componentes eletrônicos das locomotivas comandadas. Esta rede intracomposição pode permitir que redundâncias inerentes nos componentes eletrônicos da locomotiva sejam usadas para aumentar a confiabilidade das locomotivas pela permissão de que as locomotivas líderes utilizem equipamento eletrônico contido nas locomotivas comandadas da mesma composição. Pode ser mais fácil e mais econômico usar componentes eletrônicos remotos em uma locomotiva comandada do que fornecer equipamento redundante em cada locomotiva.

[004] Até aqui, comunicações em uma composição de locomotiva eram realizadas usando dois métodos. O primeiro envolve comunicações sem fios entre os veículos na composição usando equipamento de rádio. Entretanto, comunicações sem fios são onerosas de implementar, e são particularmente propensas a diafonia entre locomotivas conectadas e locomotivas não fisicamente conectadas em trilhas adjacentes. O segundo método envolve correr cabos de rede dedicados entre as locomotivas ligadas em uma composição. Entretanto, na maior parte dos casos, isto exige o aperfeiçoamento dos veículos existentes com cabos adicionais, que é, frequentemente, excessivamente oneroso. Adicionalmente, já que o cabeamento fica exposto no espaço de separação entre as locomotivas adjacentes ligadas, o cabeamento pode ser propenso à falha se a composição do veículo for operada in condições ambientais hostis, por exemplo, mau tempo. Finalmente, há trabalho adicional exigido para conectar as locomotivas com cabos de rede dedicados, e isto exigirá treinamento adicional.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] Realizações da presente invenção referem-se a um sistema e método para comunicar dados em uma composição de locomotiva. “Composição de locomotiva” refere-se a um grupo de locomotivas que são mecanicamente acopladas ou ligadas para se deslocar ao longo de um conjunto de um ou mais trilhos. Em uma realização do método, dados de rede são transmitidos entre uma locomotiva líder na composição de locomotiva e uma ou mais locomotivas comandadas na composição de locomotiva. “Dados de rede” referem-se aos dados que são empacotados na forma de pacote como pacotes de dados. Cada pacote de dados inclui o endereço de rede de uma unidade de computador receptor ou outro componente eletrônico. Os dados de rede são transmitidos em um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) existente da locomotiva que interconecta a locomotiva líder e as locomotivas comandadas. O barramento de cabo MU é um barramento elétrico existente que é usado na composição de locomotiva para transferir informação de controle fora de rede entre a locomotiva líder e as locomotivas comandadas (“Barramento de cabo” MU refere-se à ponte de cabo MU que realmente interconecta locomotivas adjacentes e/ou ao sistema elétrico interno que conecta a ponte de cabo nos componentes eletrônicos internos da locomotiva e as portas MU em ambas as extremidades de uma locomotiva.). Informação de controle “fora de rede” refere-se à informação de comando, usada na composição de locomotiva com propósitos de controle da locomotiva, que não são os pacotes de dados. Em uma outra realização, informação de controle fora de rede não são os pacotes de dados, e não inclui endereços de rede do receptor.

[006] Em outra realização, os dados de rede são convertidos, em uma das locomotivas, em dados de rede modulados, para transmissão no barramento de cabo MU. Os dados de rede modulados são ortogonais à informação de controle fora de rede transferida entre as locomotivas líder e comandadas no barramento de cabo MU. “Ortogonal” significa que os dados de rede modulados não interferem na informação de controle fora de rede, e que a informação de controle fora de rede não interfere nos dados de rede modulados. Em uma outra locomotiva da composição (por exemplo, uma locomotiva receptora), os dados de rede modulados são recebidos no barramento de cabo MU e demodulados, para uso por uma unidade de computador ou outro componente eletrônico na locomotiva.

[007] Outra realização refere-se a um sistema de comunicação para comunicar dados em uma composição de locomotiva. O sistema compreende respectivas unidades transceptoras de roteador posicionadas na locomotiva líder e em cada uma das locomotivas comandadas na composição de locomotiva. Cada uma das unidades transceptoras de roteador é eletricamente acoplada em um barramento de cabo MU na composição de locomotiva que interconecta a locomotiva líder e as locomotivas comandadas. O barramento de cabo MU é um barramento de cabo existente que é usado na composição de locomotiva para transferir informação de controle fora de rede entre as locomotivas líder e comandadas. As unidades transceptoras de roteador são configuradas para transmitir e/ou receber dados de rede no barramento de cabo MU.

[008] Em uma outra realização do sistema de comunicação, cada unidade transceptora de roteador é configurada para converter os dados de rede em dados de rede modulados, para transmissão no barramento de cabo MU, e para demodular dados de rede modulados recebidos no barramento de cabo MU novamente em dados de rede, para uso na comunicação de dados entre os componentes eletrônicos na composição de locomotiva ou de outra maneira. Os dados de rede modulados são ortogonais à informação de controle fora de rede transferida entre as locomotivas líder e comandadas no barramento de cabo MU.

[009] Em qualquer uma das supramencionadas realizações, os dados de rede podem ser dados em formato TCP/IP; e outros protocolos de comunicações podem ser usados. Adicionalmente, cada locomotiva pode incluir unidades de computador ou outros componentes eletrônicos que comunicam com outros componentes eletrônicos na mesma composição, pela transmissão dos dados de rede, formatados como dados TCP/IP ou de outra maneira, no barramento de cabo MU, desse modo, formando uma rede de computador, por exemplo, uma rede tipo Ethernet.

[0010] Qualquer uma das supramencionadas realizações também é aplicável para, no geral, comunicar dados na composição de veículos. “Composição de veículo” refere-se a um grupo de veículos que são mecanicamente acoplados ou ligados para se deslocar ao longo de uma rota.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A presente invenção será mais bem entendida a partir da leitura da seguinte descrição das realizações não limitante em relação aos desenhos anexos, em que a seguir: - A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de comunicação para comunicar dados em uma composição de locomotiva, de acordo com uma realização da presente invenção; - A figura 2 é um diagrama esquemático de um barramento de cabo MU em uma locomotiva, mostrado no contexto do sistema de comunicação da figura 1; - As figuras 3 e 7 são diagramas esquemáticos das pontes de cabo MU; - A figura 4 é um diagrama esquemático de uma unidade transceptora de roteador de acordo com uma realização da presente invenção; - A figura 5 é um diagrama esquemático que ilustra a funcionalidade de uma parte do módulo modulador de sinal de uma unidade transceptora de roteador, de acordo com uma realização da presente invenção; - A figura 6 é um diagrama de circuito de uma outra realização de uma unidade transceptora de roteador; e - A figura 8 é um diagrama esquemático de uma realização do sistema de comunicação implementado em conjunto com uma linha de trem ECP.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0012] Em relação à figura 1, realizações da presente invenção referem-se a um sistema de comunicação 10 a um método para comunicar dados em uma composição de locomotiva 12. “Composição de locomotiva” refere-se a um grupo de locomotivas que são mecanicamente acopladas ou ligadas para se deslocar ao longo de uma ferrovia 14. No sistema 10, dados de rede 16 são transmitidos de uma locomotiva 18a na composição 12 (por exemplo, uma locomotiva líder 18a) para uma outra locomotiva 18b na composição (por exemplo, uma locomotiva comandada 18b). Cada locomotiva 18a-18c é adjacente a uma outra locomotiva na composição 12, e mecanicamente acoplada com ela, de maneira tal que todas as locomotivas na composição sejam conectadas. “Dados de rede” 16 referem-se aos dados que são empacotados na forma de pacote, significando um pacote de dados que compreende um conjunto de bits de dados associados 20 (Cada pacote de dados pode incluir um campo de dados 22 e um endereço de rede ou outro endereço 24 exclusivamente associados com uma unidade de computador ou outro componente eletrônico na composição 12.). Os dados de rede 16 são transmitidos em um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) 26 da locomotiva. O barramento de cabo MU 26 é um barramento elétrico existente que interconecta a locomotiva líder 18a e as locomotivas comandadas 18b, 18c na composição. O barramento de cabo MU 26 é usado na composição de locomotiva 12 para transferir informação de controle fora de rede 28 entre as locomotivas da composição. Informação de controle “fora de rede” 28 refere-se aos dados ou outra informação, usados na composição de locomotiva com propósitos de controle, que não são os pacotes de dados. Em uma outra realização, a informação de controle fora de rede 28 não são os pacotes de dados, e não inclui endereços de rede do receptor.

[0013] Em uma outra realização, da forma discutida com mais detalhes a seguir, os dados de rede 16 são convertidos em dados de rede modulados 30, para transmissão no barramento de cabo MU 26. Os dados de rede modulados 30 são ortogonais à informação de controle fora de rede 28 transferida entre as locomotivas no barramento de cabo MU 26, para evitar interferência. Nas locomotivas receptoras / subsequentes, os dados de rede modulados 30 são recebidos no barramento de cabo MU 26 e demodulados para uso por um componente eletrônico da locomotiva 32a, 32b, 32c. Para estas funções, o sistema de comunicação 10 pode compreender respectivas unidades transceptoras de roteador 34a, 34b, 34c posicionadas na locomotiva líder 18a e em cada uma das locomotivas comandadas 18b, 18c na composição de locomotiva 12.

[0014] Pelo uso de um barramento de cabo interveículos existente para transmitir dados de rede entre locomotivas, o sistema e método da presente invenção evitam interferência e outros problemas associados com transmissões sem fios, e impede a necessidade de equipar especialmente as locomotivas com cabos de rede dedicados.

[0015] Um exemplo de um barramento de cabo MU 26 é mostrado com mais detalhes na figura 2. Outras configurações são possíveis, dependendo do tipo de locomotiva envolvido. Como exposto, o barramento de cabo MU 26 é um barramento elétrico existente que interconecta a locomotiva líder 18a e as locomotivas comandadas 18b, 18c da composição. Em cada locomotiva, por exemplo, a locomotiva líder 18a mostrada na figura 2, o barramento de cabo MU 26 compreende uma porta MU frontal 36, uma porta MU traseira 38, e um sistema elétrico MU interno 40 que conecta a porta frontal 36 e a porta traseira 38 em um ou mais componentes eletrônicos 32a da locomotiva 18a. No exemplo ilustrado, o sistema elétrico MU interno 40 compreende uma placa terminal frontal 42 eletricamente conectada na porta MU frontal 36, uma placa terminal traseira 44 eletricamente conectada na porta MU traseira 38, uma placa terminal central 46, e primeira e segunda partes do conduíte elétrico 48, 50 que conectam eletricamente a placa terminal central 46 na placa terminal frontal 42 e na placa terminal traseira 44, respectivamente. No geral, os um ou mais componentes eletrônicos 32a da locomotiva 18a podem ser eletricamente conectados na placa terminal central 46 e, desse modo, no barramento de cabo MU 26. Embora a porta MU frontal 36 e a porta MU traseira 38 possam ser localizadas, no geral, na frente e na traseira da locomotiva 18a, este não é sempre o caso, e designações tais como “frente”, “traseira”, “central”, etc. não devem ser entendidas como limitantes, mas, em vez disto, devem ser fornecidas com propósitos de identificação.

[0016] Da forma mostrada nas figuras 2 e 3, o barramento de cabo MU 26 compreende adicionalmente uma ponte de cabo MU 52. A ponte 52 compreende uma primeira e uma segunda extremidades do plugue 54, 56 e uma parte de cabo flexível 58 que conecta elétrica e mecanicamente as extremidades do plugue. As extremidades do plugue 54, 56 encaixam no interior das portas MU 36, 38. A ponte de cabo MU 52 pode ser eletricamente simétrica, significando que cada extremidade do plugue pode ser anexada em cada porta. A ponte de cabo MU 52 é usada para interconectar eletricamente os sistemas elétricos MU internos 40 das locomotivas adjacentes 18a, 18b. Como tal, para cada par adjacente de locomotivas 18a, 18b, uma extremidade do plugue 54 de uma ponte de cabo MU 52 é anexada na porta MU traseira 28 da locomotiva frontal 18a, e a outra extremidade do plugue 56 da ponte de cabo MU 52 é anexada na porta MU frontal 36 da locomotiva traseira 18b. A parte de cabo flexível 58 da ponte de cabo MU 52 se estende entre as duas extremidades do plugue, fornecendo uma conexão elétrica flexível, mas segura, entre as duas locomotivas 18a, 18b.

[0017] Dependendo do tipo e configuração em particular de locomotiva, as partes do conduíte elétrico 48, 50 e as pontes de cabo MU 52 podem ser configuradas de diferentes maneiras, em termos do número “n” (“n” é um número real inteiro igual ou maior que 1) e do tipo de caminhos elétricos discretos incluídos no conduíte ou ponte. Em um exemplo, cada parte do conduíte 48, 50 e a parte de cabo da ponte 58 compreendem uma pluralidade de fios elétricos discretos, tais como fios de cobre bitola 12-14. Em um outro exemplo, a parte de cabo 58 (da ponte de cabo MU 52) compreende uma pluralidade de fios elétricos discretos, enquanto que cada uma das partes do conduíte 48, 50 inclui um ou mais fios elétricos discretos e/ou caminhos sem fio elétrico, tais como componentes estruturais condutores da locomotiva, caminhos através dos componentes elétricos ou eletrônicos, ou que os inclui, marcas de circuito impresso ou congêneres. Embora certos elementos da figura 2 sejam mostrados incluindo “n” caminhos elétricos discretos, percebe-se que o número de caminhos discretos em cada elemento pode ser diferente, isto é, “n” pode ser o mesmo ou diferente para cada elemento.

[0018] Como exposto, as extremidades do plugue 54, 56 da ponte de cabo MU 52 encaixam no interior das portas MU 36, 38. Com este propósito, as extremidades do plugue e as portas MU têm formas complementares um em relação ao outro, para anexação tanto mecânica quanto elétrica. A extremidade do plugue 54, 56 pode incluir uma pluralidade de pinos elétricos, cada um dos quais se encaixa no interior de um soquete elétrico correspondente em uma porta MU. O número de pinos e soquetes pode depender do número de caminhos elétricos discretos existentes nos conduítes elétricos internos 40, nas pontes de cabo MU 52, etc. Em um exemplo, cada extremidade do plugue 54, 56 é um plugue de vinte e sete pinos.

[0019] Cada uma da placa terminal central 46, da placa terminal frontal 42 e da placa terminal traseira 44 compreende uma base isolante (anexada na locomotiva) na qual terminais para fios ou cabos foram montados. Isto fornece flexibilidade em termos da conexão de diferentes componentes eletrônicos no barramento de cabo MU.

[0020] O barramento de cabo MU 26 é usado na composição de locomotiva 12 para transferir informação de controle fora de rede 28 entre as locomotivas 18a, 18b, 18c da composição. Informação de controle “fora de rede” 28 refere-se aos dados ou outra informação, usados na composição de locomotiva com propósitos de controle, que não são os pacotes de dados. Em um outro exemplo, a informação de controle fora de rede 28 não são os pacotes de dados, e não inclui endereços de rede do receptor. A informação de controle fora de rede 28 é transmitida no barramento de cabo MU 26 de acordo com um designado sinal portador de tensão (por exemplo, um sinal liga / desliga de 74 volts, em que 0 V representa um valor digital “0” e +74 volts um valor digital “1”, ou um sinal analógico de 0 V - 74 V, em que o nível de tensão 0 - 74 V pode representar um nível ou percentual específicos da funcionalidade). A informação de controle fora de rede é transmitida e recebida usando um ou mais componentes eletrônicos 32a-32c em cada locomotiva que são configurados com este propósito.

[0021] O termo “barramento de cabo MU” refere-se a todo o barramento de cabo MU ou a qualquer(s) parte(s) deste, por exemplo, placas terminais, portas, cabo de ponte, partes do conduíte e congêneres. Percebe-se que, quando duas locomotivas são conectadas por meio de uma ponte de cabo MU 52, tanto a ponte de cabo MU 52 quanto os sistemas elétricos internos MU 40 das duas locomotivas, juntos, formam o barramento de cabo MU. As locomotivas subsequentes são anexadas usando pontes de cabo MU 52 adicionais, estas pontes de cabo e os sistemas elétricos internos MU 40 das locomotivas subsequentes também sendo parte do barramento de cabo MU.

[0022] Da forma indicada na figura 1, a composição de locomotiva 12 pode ser parte de um trem 60 que inclui a composição de locomotiva 12, uma pluralidade de vagões ferroviários 62 e, possivelmente, locomotivas ou composições de locomotiva adicionais (não mostradas). Cada locomotiva 18a- 18c da composição 12 é mecanicamente acoplada em pelo menos uma outra locomotiva adjacente da composição 12, através de um acoplador 64. Similarmente, os vagões ferroviários 62 são mecanicamente acoplados entre si e na composição de locomotiva, para formar uma série de veículos ligados. A informação de controle fora de rede pode ser usada com propósitos de controle da locomotiva ou com outro propósito de controle do trem 60.

[0023] Da forma supradiscutida, o sistema de comunicação 10 pode compreender respectivas unidades transceptoras de roteador 34a, 34b, 34c posicionadas na locomotiva líder 18a e em cada uma das locomotivas comandadas 18b, 18c da composição de locomotiva 12. Cada uma das unidades transceptoras de roteador 34a, 34b, 34c é eletricamente acoplada no barramento de cabo MU 26. As unidades transceptoras de roteador 34a, 34b, 34c são configuradas para transmitir e/ou receber dados de rede 16 no barramento de cabo MU 26. Em uma realização, cada unidade transceptora de roteador recebe dados de rede 16 de uma unidade de computador ou outro componente eletrônico 32a, 32b, 32c na composição de locomotiva 12, e modula os dados de rede recebidos 16 em dados de rede modulados 30, para transmissão no barramento de cabo MU 26. Similarmente, cada unidade transceptora de roteador 34a, 34b, 34c recebe dados de rede modulados 30 no barramento de cabo MU 26 e demodula os dados de rede recebidos modulados 30 em dados de rede 16. “Modulado” significa convertido de uma forma para uma segunda forma diferente adequada para transmissão no barramento de cabo MU 26. “Demodulado” significa reconvertido da segundo forma para a primeira forma. Os dados de rede modulados 30 são ortogonais à informação de controle fora de rede 28 transferida entre as locomotivas no barramento de cabo MU 26. “Ortogonal” significa que os dados de rede modulados não interferem na informação de controle fora de rede, e que a informação de controle fora de rede não interfere nos dados de rede modulados (pelo menos não até o limite que corromperia os dados). Nas locomotivas receptoras / subsequentes, os dados de rede modulados 30 são recebidos no barramento de cabo MU 26 e novamente demodulados nos dados de rede 16, para uso por um componente eletrônico da locomotiva 32a, 32b, 32c.

[0024] Os dados de rede 16 são dados que são empacotados na forma de pacote, significando um pacote de dados que compreende um conjunto de bits de dados associados 20. Cada pacote de dados 20 pode incluir um campo de dados 22 e um endereço de rede ou outro endereço 24 exclusivamente associados com uma unidade de computador ou outro componente eletrônico 32a-32c na composição 12. Os dados de rede 16 podem ser dados com formato TCP/IP ou com formato SIP, entretanto, os componentes eletrônicos e/ou as unidades transceptoras de roteador podem usar outros protocolos de comunicações, para comunicar dados de rede. Percebe-se que o barramento de cabo MU 26, o componente eletrônico 32a- 32c e as unidades transceptoras de roteador 34a-34c, juntos, formam uma rede de área local. Em uma realização, estes componentes são configurados para formar uma rede Ethernet.

[0025] A figura 4 mostra uma realização de uma unidade transceptora de roteador 34a com mais detalhes. A unidade transceptora de roteador 34a compreende um módulo adaptador de rede 66 e um módulo modulador de sinal 68. O módulo modulador de sinal 68 é eletricamente conectado no módulo adaptador de rede 66 e no barramento de cabo MU 26. No exemplo mostrado na figura 4, o módulo modulador de sinal 68 é eletricamente conectado no barramento de cabo MU 26 por meio da placa terminal central 46, próximo de um componente eletrônico da locomotiva 32a. O módulo adaptador de rede 66 é eletricamente conectado em uma unidade de interface de rede 70 que é parte do componente eletrônico 32a, e/ou nele operativamente conectada (O componente eletrônico 32a pode ser, por exemplo, uma unidade de computador para controlar uma locomotiva.). O módulo adaptador de rede 66 e a unidade de interface de rede 70 são eletricamente interconectados por um cabo de rede 72. Por exemplo, se o módulo adaptador de rede 66 e a unidade de interface de rede 70 forem configurados como uma rede de área local Ethernet, o cabo de rede 72 pode ser um cabo CAT-5E. A unidade de interface de rede 70 é funcionalmente conectada em uma ou mais aplicações de software ou de hardware 74 no componente eletrônico 32a que são configurados para comunicações de rede. Em uma realização, a unidade de interface de rede 70, o cabo de rede 72 e as aplicações de software ou hardware 74 incluem componentes padrões prontos para Ethernet (ou outra rede). Por exemplo, se o componente eletrônico 32a for uma unidade de computador, a unidade de interface de rede 70 pode ser um adaptador Ethernet conectado na unidade de computador para realizar comunicações de rede.

[0026] O módulo adaptador de rede 66 é configurado para receber dados de rede 16 da unidade de interface de rede 70 no cabo de rede 72. O módulo adaptador de rede 66 conduz os dados de rede 16 até o módulo modulador de sinal 68, que modula os dados de rede 16 em dados de rede modulados 30 e transmite os dados de rede modulados 30 no barramento de cabo MU 26. O módulo modulador de sinal 68 também recebe os dados de rede modulados 30 a partir do barramento de cabo MU 26 e demodula os dados de rede modulados 30 em dados de rede 16, que, então, ele conduz até o módulo adaptador de rede 66, para transmissão até a unidade de interface de rede 70. Um ou ambos do módulo adaptador de rede 66 e do módulo modulador de sinal 68 pode desempenhar várias etapas de processamento nos dados de rede 16 e/ou nos dados de rede modulados 30, para transmissão e recepção tanto no barramento de cabo MU 26 quanto no cabo de rede 72 (até a unidade de interface de rede 70). Adicionalmente, um ou ambos do módulo adaptador de rede 66 e do módulo modulador de sinal 68 pode desempenhar funções de roteamento dos dados de rede.

[0027] O módulo modulador de sinal 68 inclui uma saída elétrica (por exemplo, porta, fios) para conexão elétrica no barramento de cabo MU 26, e sistema de circuitos interno (por exemplo, componentes elétricos e de isolamento, microcontrolador, software / software embarcado) para receber dados de rede 16 do módulo adaptador de rede 66, modular os dados de rede 16 em dados de rede modulados 30, transmitir os dados de rede modulados 30 no barramento de cabo MU 26, receber os dados de rede modulados 30 no barramento de cabo MU 26, demodular os dados de rede modulados 30 em dados de rede 16 e comunicar os dados de rede 16 ao módulo adaptador de rede 66. O sistema de circuitos interno pode ser configurado para modular e demodular dados usando esquemas, tais como aqueles utilizados em aplicações VDSL ou VHDSL (linha de assinante digital com taxa de bits muito alta), ou em aplicações de linha de assinante digital com linha de força (PDSL). Um exemplo de um esquema de modulação adequado é multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM). OFDM é um esquema de multiplexação por divisão de frequência em que um grande número de subportadoras ortogonais imediatamente espaçadas são usadas para portar dados. Os dados são divididos em diversos fluxos contínuos ou canais de dados paralelos, um para cada subportadora. Cada subportadora é modulada com um esquema de modulação convencional (tais como modulação por amplitude de quadratura ou modulação por chaveamento de fase) em uma baixa taxa de símbolo, mantendo taxas de dados totais similares às dos esquemas de modulação convencionais de única portadora na mesma largura de banda. O esquema de modulação ou de comunicação pode envolver a aplicação de uma onda portadora (em uma frequência em particular ortogonal às frequências usadas para dados fora de rede no barramento de cabo MU) e a modulação da onda portadora usando sinais digitais correspondentes aos dados de rede 16.

[0028] A figura 5 mostra um exemplo possível de como o módulo modulador de sinal 68 pode funcionar, computação em termos do modelo de rede OSI, de acordo com uma realização da presente invenção. Neste exemplo, o módulo modulador de sinal 68 inclui uma camada física 76 e uma camada de ligação de dados 78. A camada de ligação de dados 78 é dividida em três subcamadas. A primeira subcamada é uma camada de convergência do protocolo de aplicação (APC) 80. A camada APC aceita quadros Ethernet (ou outra rede) 16 de uma camada de aplicação superior (por exemplo, o módulo adaptador de rede 66) e os encapsula em unidades de dados de serviço MAC (controle de acesso à mídia), que são transferidas para uma camada de controle de ligação lógica (LLC) 82. A camada LLC 82 é responsável por potencial encriptação, agregação, segmentação, solicitação de repetição automática e funções similares. A terceira subcamada da camada de ligação de dados 78 é uma camada MAC 84, que planeja o acesso ao canal. A camada física 76 é dividida em três subcamadas. A primeira subcamada é uma subcamada de codificação física (PCS) 86, que é responsável pela geração de cabeçalhos físicos (camada física). A segunda subcamada é uma camada de anexação de mídia física (PMA) 88, que é responsável pela mistura e codificação / decodificação da FEC (correção de erro antecipada). A terceira subcamada é uma camada dependente de mídia física (PMD) 90, que é responsável por carga de bits e modulação OFDM. A camada PMD 90 é configurada para fazer interface com o barramento de cabo MU 26, de acordo com a configuração (elétrico ou outra) em particular do barramento de cabo MU. As outras subcamadas independem da mídia, isto é, não dependem da configuração do barramento de cabo MU.

[0029] A figura 6 é um diagrama de circuito de uma outra realização de uma unidade transceptora de roteador 34a. Nesta realização, a unidade transceptora de roteador 34a compreende uma unidade de controle 92, um comutador 94, um barramento principal 96, uma parte de interface de rede 98 e um módulo VDSL 100. A unidade de controle 92 compreende um controlador 102 e um barramento da unidade de controle 104. O controlador 102 é eletricamente conectado no barramento da unidade de controle 104, para comunicar dados no barramento 104. O controlador 102 pode ser um microcontrolador ou outra unidade com base em processador, incluído sistema de circuitos de suporte para o microcontrolador. O comutador 94 é um módulo de comutação / roteador da rede configurado para processar e rotear os pacotes de dados e outros dados. O comutador 94 faz interface da unidade de controle 92 com o barramento principal 96. O comutador 94 pode ser, por exemplo, um comutador multiportas da camada 2/3. A parte da interface de rede 98 é eletricamente conectada no barramento principal 96 e compreende uma parte física (camada física) octal 106 e uma parte de porta da rede 108. A parte de porta da rede 108 é eletricamente conectada na parte física octal 106. A parte física octal 106 pode compreender um circuito transceptor 10/100/1000 Base T de 8 portas Ethernet (ou outra rede). A parte de porta da rede 108 pode compreender um transformador Ethernet (ou outra rede) e receptáculo CAT-5E (ou outro receptáculo tipo cabo) associado para receber um cabo de rede 72.

[0030] O módulo VDSL 100 também é conectado no barramento principal 96 por meio de uma unidade física octal 110, que pode ser a mesma unidade da parte física octal 106 ou uma unidade física octal diferente. O módulo VDSL 100 compreende uma parte de interface física 112 eletricamente conectada na unidade física octal 110, um controle VDSL 114 eletricamente conectado na parte de interface física 112, uma unidade de extremidade frontal analógica VDSL 116 eletricamente conectada no controle VDSL 114, e uma unidade de porta VDSL 118 eletricamente conectada na unidade de extremidade frontal analógica VDSL 116. A parte de interface física 112 age como uma interface física e elétrica com a unidade física octal 110, por exemplo, a parte de interface física 112 podendo compreender uma porta e sistema de circuitos de suporte relacionados. A unidade de extremidade frontal analógica VDSL 116 é configurada para fazer transcepção dos dados de rede modulados 30 (por exemplo, transmitir e receber dados modulados) no barramento de cabo MU 26, e pode incluir um ou mais dos seguintes: filtros analógicos, acionadores de linha, conversores analógico para digital e digital para analógico, e sistema de circuitos de suporte (por exemplo, capacitares) relacionados. O controle VDSL 114 é configurado para converter e/ou processar dados de rede 16, para modulação e demodulação, e pode incluir uma unidade microprocessadora, interfaces ATM (modo de transferência assíncrona) e IP (Protocolo da Internet), e sistema de circuitos / funcionalidade de processamento de sinal digital. A unidade de porta VDSL 118 fornece uma conexão física e elétrica ao barramento de cabo MU 26, e pode incluir sistema de circuitos transformador, funcionalidade de proteção do circuito e uma porta ou outro mecanismo de anexação ou conexão, para conectar o módulo VDSL 100 no barramento de cabo MU 26. A operação geral da unidade transceptora de roteador 34a mostrado na figura 6 é similar ao que é descrito em relação às figuras 1,2 e 4.

[0031] Uma outra realização da invenção refere-se a um método para comunicar dados em uma composição de locomotiva 12. O método compreende transmitir dados de rede 16, 30 entre as locomotivas 18a-18c em uma composição de locomotiva 12 (Cada locomotiva 18a-18c é adjacente a uma ou mais outras locomotivas da composição, e nelas mecanicamente acoplada.). Os dados de rede 16, 30 são transmitidos em um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) 26 da locomotiva que interconecta pelo menos as locomotivas adjacentes 18a, 18b da composição 12. O barramento de cabo MU 26 é um barramento de cabo existente usado na composição de locomotiva 12, para transferir a informação de controle fora de rede 28 entre as locomotivas 18a-18c da composição 12.

[0032] Em uma outra realização, o método compreende adicionalmente, em cada uma das uma ou mais locomotivas 18a-18c da composição de locomotiva 12, converter os dados de rede 16 em dados de rede modulados 30, para transmissão no barramento de cabo MU 26. Os dados de rede modulados 30 são ortogonais à informação de controle fora de rede 28 transferida no barramento de cabo MU. O método compreende adicionalmente demodular os dados de rede modulados 30 recebidos no barramento de cabo MU 26, para uso pelos componentes eletrônicos integrados 32a-32c das locomotivas.

[0033] Percebe-se que pode ser o caso em que certas locomotivas de uma composição são equipadas com rede de acordo com o sistema e método da presente invenção, por exemplo, equipadas com uma unidade transceptora de roteador, e que outras locomotivas na composição não são. Por exemplo, pode haver primeira e terceira locomotivas equipadas com rede fisicamente separadas por uma segunda locomotiva que não é equipada com rede. Neste caso, as primeira e terceira locomotivas ainda podem comunicar e trocar dados, mesmo embora haja uma locomotiva não equipada com rede entre elas. Isto é possível em virtude de todas as locomotivas ainda estarem eletricamente conectadas por meio do barramento de cabo MU. Por exemplo, em um caso, uma composição de locomotiva compreende primeira, segunda e terceira locomotivas, com a segunda locomotiva ficando disposta entre a primeira e a terceira locomotivas. Uma primeira unidade transceptora de roteador fica posicionada na primeira locomotiva, e uma segunda unidade transceptora de roteador fica posicionada na terceira locomotiva. Entretanto, a segunda locomotiva não tem uma unidade transceptora de roteador ou outra funcionalidade para transmitir e/ou receber dados de rede no barramento de cabo MU. Contudo, dados de rede são transmitidos entre as primeira e terceira locomotivas, através da segunda locomotiva, com os dados de rede passando através de uma parte do barramento de cabo MU na segunda locomotiva, mas não sendo transmitidos ou recebidos pela segunda locomotiva.

[0034] Em uma outra realização, o método compreende adicionalmente controlar pelo menos uma das locomotivas 18a-18c da composição com base, pelo menos em parta, nos dados de rede 16.

[0035] A composição de locomotiva 12 pode ser parte de um trem 60 que compreende a composição de locomotiva 12 e uma pluralidade de vagões ferroviários 62. Aqui, a informação de controle fora de rede 28 pode ser informação de controle do trem que é transmitida no barramento de cabo MU de acordo com um sinal portador de tensão designado (por exemplo, +74 V).

[0036] Em relação à figura 7, se a ponte de cabo MU 52 e/ou o sistema elétrico interno 40 incluírem diversos fios elétricos discretos ou outros caminhos elétricos, por exemplo, três fios elétricos discretos 120a-120c, da forma mostrada na figura 7, pode ser o caso em que os dados de rede 30 são transmitidos somente em um dos diversos fios elétricos discretos ou outros caminhos elétricos. Isto pode depender da finalidade de uso de cada caminho na composição de locomotiva e de qual tipo de informação ele porta. Por exemplo, pode ser indesejável transmitir dados de rede em um fio 120a que porta dados fora de rede analógicos, enquanto que um fio 120b que porta um sinal digital (ligado + V, desligado 0 V) é mais desejável para transmitir dados de rede.

[0037] Uma outra realização da presente invenção refere-se a um sistema de comunicação 10 para comunicar dados em uma composição de locomotiva 12. O sistema 10 compreende uma respectiva unidade transceptora de roteador 34a-34c posicionada em cada locomotiva 18a-18c de uma composição de locomotiva 12. Cada unidade transceptora de roteador 34a-34c é acoplada em um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) 26 da locomotiva na composição de locomotiva 12 que interconecta locomotivas adjacentes 18a, 18b. O barramento de cabo MU 16 é um barramento de cabo existente usado na composição de locomotiva para transferir informação de controle fora de rede 28 entre locomotivas da composição de locomotiva. Cada unidade transceptora de roteador 34a-34c é configurada para transmitir e/ou receber dados de rede 16, 30 no barramento de cabo MU 26.

[0038] Em uma outra realização do sistema 10, cada unidade transceptora de roteador 34a-34c é configurada para converter os dados de rede 16 em dados de rede modulados 30, para transmissão no barramento de cabo MU 26. Os dados de rede modulados sendo ortogonais à informação de controle fora de rede transferida entre locomotivas no barramento de cabo MU. Cada unidade transceptora de roteador é adicionalmente configurada para demodular os dados de rede modulados recebidos no barramento de cabo MU, para uso pelos componentes eletrônicos nas locomotivas da composição.

[0039] Uma outra realização refere-se a um sistema de comunicação para comunicar dados em uma composição de locomotiva 12. Nesta realização, o sistema compreende uma respectiva unidade transceptora de roteador 34a-34c posicionada em cada uma da pluralidade de locomotivas 18a-18c da composição 12. O sistema compreende adicionalmente, em cada uma da pluralidade de locomotivas, um respectivo componente eletrônico 32a- 32c (por exemplo, unidade de computador) posicionado na locomotiva e operativamente acoplado na unidade transceptora de roteador na locomotiva. As unidades transceptoras de roteador 34a-34c são eletricamente acopladas em um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) 26 da locomotiva, que é um barramento de cabo existente usado na composição para transferir informação de controle fora de rede 28 entre a pluralidade de locomotivas. As unidades transceptoras de roteador 34a-34c são configuradas para transmitir e/ou receber dados de rede 16, 30 no barramento de cabo MU 16, os dados de rede originando de um dos componentes eletrônicos 32a-32c e sendo endereçados para um outro dos componentes eletrônicos 32a-32c. Cada unidade transceptora de roteador pode ser configurada para converter os dados de rede em dados de rede modulados, para transmissão no barramento de cabo MU (os dados de rede modulados sendo ortogonais à informação de controle fora de rede transferida entre as locomotivas no barramento de cabo MU), e para demodular os dados de rede modulados recebidos no barramento de cabo UM, para uso em um dos componentes eletrônicos.

[0040] Uma outra realização refere-se a um sistema de comunicação para comunicar dados em uma composição de locomotiva 12. O sistema compreende uma rede de computador na composição. A rede de computador compreende um respectivo componente eletrônico 32a-32c posicionado em cada uma da pluralidade de locomotivas 18a-18c da composição 12 e um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) 26 da locomotiva. O barramento de cabo MU 26 interconecta os componentes eletrônicos e é um barramento de cabo existente usado na composição para transferir informação de controle fora de rede 28 entre as locomotivas. Os componentes eletrônicos são configurados para comunicar pela transmissão dos dados de rede 16, 30 no barramento de cabo MU 26, os dados de rede 16 originando de um dos componentes eletrônicos e sendo endereçados para um outro dos componentes eletrônicos. Percebe-se que, nesta realização, os componentes eletrônicos são configurados para realizar a funcionalidade das unidades transceptoras de roteador 34a-34c da forma supradescrita, e/ou as unidades transceptoras de roteador 34a-34c são parte dos componentes eletrônicos (ou os compreendem). A rede de computador pode ser uma rede Ethernet.

[0041] Uma outra realização refere-se a um método para aperfeiçoar uma locomotiva para comunicações de dados de rede. O método compreende equipar uma locomotiva com uma unidade transceptora de roteador, fazer interface da unidade transceptora de roteador com um componente eletrônico da locomotiva, e fazer interface da unidade transceptora de roteador com um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) da locomotiva. O barramento de cabo MU é um barramento de cabo existente usado para transferir informação de controle fora de rede entre as locomotivas de uma composição. A unidade transceptora de roteador é configurada para transmitir e/ou receber dados de rede no barramento de cabo MU.

[0042] Uma outra realização refere-se a um método para aperfeiçoar uma composição de locomotiva para comunicações de dados de rede. O método compreende, em cada uma da pluralidade de locomotivas 18a- 18c de uma composição 12, equipar a locomotiva com uma respectiva unidade transceptora de roteador 34a-34c, fazer interface da unidade transceptora de roteador 34a-34c com um componente eletrônico 32a-32c da locomotiva e fazer interface da unidade transceptora de roteador 34a-34c com um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) 26 da locomotiva. O barramento de cabo MU é um barramento de cabo existente usado para transferir informação de controle fora de rede entre as locomotivas da composição. Cada unidade transceptora de roteador é configurada para transmitir e/ou receber dados de rede 16, 30 no barramento de cabo MU 26.

[0043] Qualquer uma das realizações aqui descritas também é aplicável, no geral, para comunicar dados em composição de veículos. “Composição de veículo” refere-se a um grupo de veículos que são mecanicamente acoplados ou ligados para se deslocar ao longo de uma rota.

[0044] Por exemplo, uma realização da presente invenção refere- se a um sistema e método para comunicar dados em uma composição de veículo 12. Nesta realização, dados de rede 16, 30 são transmitidos de um primeiro veículo 18a na composição de veículo 12 para um segundo veículo 18b na composição de veículo. Os dados de rede 16, 30 são transmitidos em um barramento de cabo elétrico existente 26 que interconecta o primeiro veículo 18a e o segundo veículo 18b. O barramento de cabo elétrico existente 26 é usado na composição de veículo 12 para transferir informação de controle fora de rede 28 entre o primeiro veículo e o segundo veículo. Percebe-se que estes método e sistema são aplicáveis à comunicação de dados entre qualquer um dos veículos ligados 18a-18c e, desse modo, os termos “primeiro” e “segundo” veículos são usados para identificar respectivos veículos na composição de veículo, e não se pretende que caracterizem uma ordem ou posição dos veículos a menos que de outra forma especificado. Isto é, pode ser o caso em que os primeiro e segundo veículos são adjacentes e mecanicamente acoplados um em relação ao outro.

[0045] Em qualquer uma das realizações aqui apresentadas, os dados de rede podem ser dados com formato TCP/IP ou com formato SIP. Adicionalmente, cada veículo pode incluir uma unidade de computador, com as unidades de computador 32a-32c comunicando uma com a outra pela transmissão dos dados de rede formatados como dados TCP/IP ou dados SIP, ou de outra forma no barramento de cabo elétrico existente 26, e as unidades de computador, desse modo, formando uma rede de computador, por exemplo, uma rede tipo Ethernet.

[0046] Em qualquer uma das realizações aqui apresentadas, os dados transmitidos no barramento de cabo MU ou em outro barramento de cabo elétrico existente podem, adicional ou alternativamente, ser dados em “banda larga”, significando dados transmitidos em taxas médias de 10 Mbit/seg ou mais altas (Em um aspecto, os dados são dados em banda larga. Em uma outra realização, os dados são dados de rede. Em uma outra realização, os dados são tanto dados em banda larga quanto dados de rede, aqui referidos como “dados de rede em banda larga”, significando dados que são empacotados na forma de pacote, como pacotes de dados, e transmitidos no barramento de cabo MU em taxas médias de 10 Mbit/seg ou mais alta.). Isto reflete que o sistema de comunicação (e métodos associados) é aplicável para realizar um ambiente de comunicação de alta densidade de informação em uma composição de locomotiva, isto é, é possível trocar quantidades relativamente grandes de dados entre as locomotivas de uma maneira. Ao contrário, dados em “banda estreita” são dados transmitidos em taxas médias mais baixas que 10 Mbit/seg, e dados em “banda muito estreita” (um tipo de dados em banda estreita) são dados transmitidos em taxas médias de 1.200 bits/seg ou mais baixas.

[0047] Em qualquer uma das realizações aqui descritas, o barramento de cabo elétrico existente 26 pode ser uma linha de trem ECP (freio pneumático eletronicamente controlado - Electronically ControlledPneumatic brake - ECP). Freios ECP em um trem são definidos pelas especificações série 4200 da Association of American Railroads.Este padrão descreve uma linha de força de 230 V em CC que corre no comprimento do trem (para fornecer energia em CC para unidades remotas), um transceptor em 132 kHz que opera no topo da linha de força de 230 V e uma ligação de comunicação (realizada na linha de força usando o transceptor) que respeita os protocolos ANSI/EIA 709.1 e 709.2. De acordo com as especificações série 4200, a ligação de comunicação é usada para comunicar os dados do freio entre os vagões ferroviários com propósitos de controle de frenagem.

[0048] Em uma realização, em relação à figura 8, um sistema 300 para comunicar dados em uma composição de locomotiva ou outra composição de veículo é configurado para transmitir dados de rede e/ou em banda larga 302 em uma linha de trem ECP 304 de uma maneira ortogonal aos dados do freio ECP 306 transmitidos na linha de trem ECP 304. O sistema 300 compreende uma unidade transceptora de roteador 308a, 308b em cada uma da pluralidade de veículos 310a, 310b em uma composição 312 (A pluralidade de veículos assim equipados pode ser menor que todos os veículos da composição.). Em cada veículo, a unidade transceptora de roteador 308a, 308b fica disposta além de um transceptor ECP 314 no veículo. Alternativamente, um transceptor ECP pode ser reconfigurado para incluir a funcionalidade dos transceptores de roteador 308a, 308b. Cada unidade transceptora de roteador 308a, 308b é eletricamente conectada na linha de trem ECP 304, e é configurada para transmitir dados de rede e/ou em banda larga 302 na linha de trem ECP 304 em uma ou mais frequências f2 (i) que são diferentes da freqüência 132 kHz dos dados do freio ECP 306, (ii) que não interferem nos dados do freio 306 ECP (ou deles recebem significativa interferência) e (iii) que não interferem no sinal de 230 V em CC 316 presente na linha de trem ECP 304 (ou dele recebem significativa interferência) (Isto é, os dados 302 são ortogonais aos dados 306 e ao sinal em CC 316.). Por exemplo, os dados de rede e/ou em banda larga podem ser modulados em uma onda portadora / sinal RF transmitidos na linha de trem ECP em uma frequência na faixa de megahertz (MHz). As unidades transceptoras de roteador 308a, 308b podem ser similares às supradescritas unidades transceptoras de roteador 34. As realizações da figura 8 podem ser implementadas em conjunto com qualquer uma das outras realizações aqui descritas. Também, contudo, no caso em que certos veículos de uma composição não são equipados com transceptores de roteador 308a, 308b, os dados 302 serão transmitidos na linha de trem ECP que se estende através de tais veículos, para posterior recepção pelos veículos que são equipados com os transceptores de roteador 308a, 308b.

[0049] Percebe-se que o sistema 300 estabelece uma rede de dados em banda larga que opera sobreposta na ligação de comunicação de 132 kHz que é especificada nas especificações série 4200, e dela separada, para tráfego de freio ECP entre a locomotiva e os vagões ferroviários. Em uma realização, a rede de dados é usada para comunicar dados de não freio (por exemplo, na forma de dados de rede e/ou em banda larga) entre os veículos de uma composição. Exemplos dos dados que podem ser transferidos incluem dados de sensor do veículo, indicativos da saúde do veículo, dados de condição da mercadoria, dados de temperatura, dados de peso, dados de segurança, dados de outra maneira aqui especificados e/ou outros dados. Em uma outra realização, a rede de dados é usada para comunicar dados do freio, além da ligação de comunicação de 132 kHz, ou em vez dela. Os dados do freio podem ser transmitidos além dos outros dados transmitidos na rede de dados.

[0050] Entende-se que se pretende que a descrição exposta seja ilustrativa e não restritiva. Por exemplo, as supradescritas realizações (e/ou aspectos destas) podem ser usadas em conjunto uma com a outra. Além do mais, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material em particular aos preceitos da invenção sem fugir do seu escopo. Embora se pretenda que as dimensões e tipos de materiais aqui descritos definam os parâmetros da invenção, eles não são, de nenhuma maneira, limitantes, e são realizações exemplares. Muitas outras realizações ficarão aparentes aos técnicos no assunto mediante a revisão da descrição exposta. Portanto, o escopo da invenção deve ser determinado em relação às reivindicações anexas, juntamente com o completo escopo de equivalentes aos quais tais reivindicações são designadas. Nas reivindicações anexas, os termos “incluindo” e “no qual” são usados como os equivalentes de linguagem simples dos respectivos termos “compreendendo” e “em que”. Além do mais, nas seguintes reivindicações, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro”, etc. são usados meramente como rótulos, e não se pretende impor exigências numéricas aos seus objetos. Adicionalmente, as limitações das seguintes reivindicações não são escritas no formato dispositivo mais função e não se pretende que sejam interpretadas com base em 35 U.S.C. § 112, sexto parágrafo, a menos e até que tais limitações da reivindicação usem expressamente a frase “dispositivo para” seguida por uma declaração de função desprovida de estrutura adicional.

[0051] Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar diversas realizações da invenção, incluindo o melhor modo e, também, para habilitar os técnicos no assunto a praticar as realizações de invenção, incluindo fazer e usar todos os dispositivos ou sistemas e desempenhar todos os métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Pretende-se que tais outros exemplos estejam no escopo das reivindicações se eles tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se eles incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais das linguagens literal das reivindicações.

[0052] A descrição exposta de certas realizações da presente invenção será mais bem entendida quando lida em conjunto com os desenhos anexos. Até o limite em que as figuras ilustram diagramas dos blocos funcionais de várias realizações, os blocos funcionais não são, necessariamente, indicativos da divisão entre o sistema de circuitos do hardware. Assim, por exemplo, um ou mais dos blocos funcionais (por exemplo, processadores ou memórias) podem ser implementados em uma única parte de hardware (por exemplo, um processador de sinal de uso geral, microcontrolador, memória de acesso aleatório, disco rígido e congêneres). Similarmente, os programas podem ser programas independentes, podem ser incorporados como sub-rotinas em um sistema operacional, podem ser funções em um pacote de software instalado e congêneres. As várias realizações não são limitadas aos arranjos e instrumentalidade mostrados nos desenhos.

[0053] Da forma aqui usada, um elemento ou etapa citados no singular e procedido com a palavra “um” ou “uma” deve ser entendido como não excluindo o plural dos ditos elementos ou etapas, a menos que tal exclusão seja explicitamente declarada. Além do mais, não se pretende que referências a “uma realização” da presente invenção sejam interpretadas excluindo a existência de realizações adicionais que também incorporam os recursos citados. Além do mais, a menos que explicitamente declarado ao contrário, realizações “que compreendem” “que incluem” ou “que tem” um elemento ou uma pluralidade de elementos com uma propriedade em particular podem incluir tais elementos adicionais que não têm esta propriedade.

[0054] Já que certas mudanças podem ser feitas nos supradescritos sistema e método para comunicar dados em uma composição de veículo sem fugir do escopo da invenção aqui envolvida, pretende-se que todo o assunto em questão da descrição exposta ou mostrado nos desenhos em anexo deva ser interpretado meramente como exemplos que ilustram o conceito inventivo aqui exposto, e não deve ser interpretado como limitante da invenção.

Claims

1. MÉTODO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE LOCOMOTIVA, sendo o método caracterizado por compreender: receber dados de rede (16, 30) de um primeiro componente eletrônico integrado (32a - 32c) em uma primeira locomotiva (18a - 18c) de uma composição de locomotiva (12), em que a primeira locomotiva locomotiva (18a - 18c) é adjacente e mecanicamente acoplada a uma segunda locomotiva (18a - 18c) da composição (12); em que os dados de rede (16, 30) são transmitidos por um barramento de cabo de unidade múltipla (26) da locomotiva (18a - 18c), que interconecta pelo menos as primeira e segunda locomotivas (18a - 18c) adjacentes da composição de locomotiva (12), o barramento de cabo de unidade múltipla (26) sendo um barramento de cabo existente usado na composição de locomotiva (12) para transferir informação de controle fora de rede (28) entre as locomotivas (18a - 18c) da composição (12); converter os dados de rede (16) em dados de rede modulados (30) para transmissão pelo barramento de cabo de unidade múltipla (26); e transmitir os dados de rede modulados (30) pelo barramento de cabo de unidade múltipla (26) para uma locomotiva (18a - 18c), em que os dados de rede são dados com formato TCP/IP (Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo de Internet) ou com formato SIP (Protocolo de Inicialização de Sessão), e em que os dados de rede (16) compreendem um pacote de dados com um endereço de rede (24) exclusivamente associado com outro componente eletrônico (32a -32c) em uma outra locomotiva (18a - 18c) na composição de locomotiva (12).

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por em que os dados de rede modulados (30) são ortogonais à informação de controle fora de rede (28) transferida no barramento de cabo de unidade múltipla (26); e em que o método compreende ainda demodular os dados de rede modulados (30) recebidos pelo barramento de cabo de unidade múltipla (26), para uso pelos componentes eletrônicos integrados (32a - 32c) das locomotivas (18a - 18c).

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender adicionalmente controlar pelo menos uma das locomotivas (18a - 18c) na composição (12) baseado ao menos em parte nos dados de rede (16).

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: a composição (12) ser parte de um trem (60) que inclui a composição de locomotiva (12) e uma pluralidade de vagões ferroviários (62); e informação de controle fora de rede (28) compreender informação de controle de locomotiva que é transmitida no barramento de cabo de unidade múltipla (26) de acordo com um designado sinal portador de tensão.

5. SISTEMA DE COMUNICAÇÃO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE LOCOMOTIVA, sendo o sistema caracterizado por compreender: uma respectiva unidade transceptora de roteador (34a - 34c) posicionada em cada uma de pelo menos duas locomotivas (18a - 18c) de uma composição de locomotiva (12), em que cada locomotiva (18a - 18c) da composição de locomotiva (12) é adjacente e mecanicamente acoplada a uma ou mais outras locomotivas (18a - 18c) da composição (12); em que cada unidade transceptora de roteador (34a - 34c) é acoplada em um barramento de cabo de unidade múltipla (26) da locomotiva (18a - 18c) na composição de locomotiva (12) que interconecta locomotivas adjacentes, o barramento de cabo de unidade múltipla (26) sendo um barramento de cabo existente usado na composição de locomotiva (12) para transferir informação de controle fora da rede (28) entre as locomotivas (18a - 18c) da composição de locomotiva (12); e em que cada unidade transceptora de roteador (34a - 34c) é configurada para transmitir e/ou receber dados de rede (16) no barramento de cabo de unidade múltipla (26) e, em que cada unidade transceptora de roteador (34a - 34c) é configurada para converter os dados de rede (16) em dados de rede modulados (30), para transmissão no barramento de cabo de unidade múltipla (26), e para demodular os dados de rede modulados (30) recebidos no barramento de cabo de unidade múltipla (26), para uso pelos componentes eletrônicos (32a - 32c) nas locomotivas (18a - 18c) da composição de locomotiva (12) e em que os dados de rede (16) compreendem um pacote de dados com um endereço de rede (24) exclusivamente associado com outro componente eletrônico (32a -32c) em uma outra locomotiva (18a - 18c) na composição de locomotiva (12).

6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos dados de rede modulados (30) serem ortogonais à informação de controle fora de rede (28) transferida entre as locomotivas (18a - 18c) no barramento de cabo de unidade múltipla (26).

7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por: a composição de locomotiva (12) ser parte de um trem (60) que inclui a composição de locomotiva (12) e uma pluralidade de vagões ferroviários (62); e informação de controle fora de rede (28) compreender informação de controle de locomotiva que é transmitida no barramento de cabo de unidade múltipla (26) de acordo com um designado sinal portador de tensão.

8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por: a composição de locomotiva (12) compreender uma primeira (18a), uma segunda (18b) e uma terceira (18c) locomotivas, a segunda locomotiva (18b) ficando disposta entre a primeira locomotiva (18a) e a terceira locomotiva (18c); uma primeira e uma segunda unidades transceptoras de roteador (308a, 208b) ficarem posicionadas nas primeira (18a) e terceira (18c) locomotivas, respectivamente; a segunda locomotiva (18b) ser isenta de uma unidade transceptora de roteador ou outra funcionalidade para transmitir e/ou receber dados de rede (16, 30) no barramento de cabo de unidade múltipla (26); e os dados de rede (16, 30) serem transmitidos entre a primeira (18a) e terceira (18c) locomotivas através da segunda locomotiva (18b), os dados de rede (16, 30) passando através de uma parte do barramento de cabo de unidade múltipla (26) localizado na segunda locomotiva (18b) mas não sendo transmitidos ou recebidos pela segunda locomotiva (18b).

9. SISTEMA DE COMUNICAÇÃO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE LOCOMOTIVA, sendo o sistema caracterizado por compreender: uma rede de computador na composição (12), a rede de computador compreendendo um respectivo componente eletrônico (32a - 32c), posicionado em cada uma de pelo menos duas de uma pluralidade de locomotivas (18a - 18c) da composição (12), e um barramento de cabo de unidade múltipla (26) da locomotiva, o barramento de cabo de unidade múltipla (26) interconectando os componentes eletrônicos (32a - 32c) e sendo um barramento de cabo existente usado na composição (12) para transferir informação de controle fora de rede (28) entre as locomotivas (18a - 18c); em que os componentes eletrônicos (32a - 32c) são configurados para comunicar, pela transmissão dos dados de rede (16, 30) no barramento de cabo de unidade múltipla (26), os dados de rede (16, 30) originados em um dos componentes eletrônicos (32a - 32c) e sendo endereçados para um outro dos componentes eletrônicos (32a - 32c), em que os dados de rede (16, 30) são dados de rede em banda larga.

10. MÉTODO PARA COMUNICAR DADOS EM UMA COMPOSIÇÃO DE VEÍCULO, sendo o método caracterizado por compreender: no primeiro veículo (310a), converter os dados de rede (16) em dados de rede modulados (30), para transmissão pelo barramento de cabo elétrico existente, em que os dados de rede modulados (30) são ortogonais à informação de controle fora de rede (28) transferida entre os primeiro (310a) e segundo (310b) veículos pelo barramento de cabo elétrico existente, em que os dados de rede (16, 30) são dados de rede em banda larga; e transmitir os dados de rede (16, 30), compreendendo dados de rede em banda larga, de um primeiro veículo (301a) na composição de veículo (312) para um segundo veículo (310b) na composição de veículo (312), o primeiro veículo (310a) sendo adjacente e mecanicamente acoplado ao segundo veículo (310b); em que os dados de rede (16, 30) são transmitidos por uma linha de trem ECP (304) ou em um outro barramento de cabo elétrico existente que interconecta o primeiro veículo (310a) e o segundo veículo (310b), o barramento de cabo elétrico existente sendo usado na composição de veículo (312) para transferir informação de controle fora de rede (28) e/ou banda estreita entre o primeiro veículo (310a) e o segundo veículo (310b). em que os dados de rede modulados (30) são ortogonais à informação de controle fora de rede (28) transferida entre os primeiro (310a) e segundo (310b) veículos pelo barramento de cabo elétrico existente; em que o método compreende adicionalmente no segundo veículo (310b), demodular os dados de rede modulados (30) recebidos no barramento de cabo elétrico existente, para uso por uma unidade de computador no segundo veículo (310b); em que a composição de veículo (312) é um trem, o primeiro veículo (310a) é uma primeira locomotiva e o segundo veículo (310b) é uma segunda locomotiva; o barramento de cabo elétrico existente é um barramento de cabo de unidade múltipla (MU) da locomotiva que interconecta a primeira locomotiva e a segunda locomotiva; e a informação de controle fora de rede (28) compreende informação de controle do trem que é transmitida pelo barramento de cabo de unidade múltipla de acordo com um sinal portador de tensão designado.