CN102239703B - 用于控制铁路车辆的具有触摸屏的远程控制系统 - Google Patents

用于控制铁路车辆的具有触摸屏的远程控制系统 Download PDF

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    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link

Abstract

本发明针对一种用于控制铁路车辆的远程控制系统。所述远程控制系统包括用于将信号传输到第一控制器模块的远程控制装置。所述第一控制器安装到所述铁路车辆，并控制和监视所述铁路车辆的功能。所述第一控制器模块还将信息中继到所述远程控制装置。所述远程控制系统还可包括便携式安全开关，从而允许接近所述铁路车辆的任何个体将停止信号发送到所述第一控制器模块，以在存在任何不安全条件的情况下停止所述铁路车辆。

Description

用于控制铁路车辆的具有触摸屏的远程控制系统
有关联邦赞助的研究或开发的声明
不适用。
相关申请案的交叉参考
不适用。
技术领域
本发明大体上涉及一种用于将信号传输到铁路车辆的远程控制系统。更具体地说，本发明涉及具备用于监视铁路车辆并向其提供命令的LCD触摸屏的远程控制系统。此外，本发明还涉及一种具备多个安全开关的远程控制系统。所述远程控制系统特别适用于开关(或轨道)场地应用。
背景技术
此项技术中已知用于控制机车的远程控制系统。通常，用于机车的远程控制系统具有两个主要组件，即，远程控制装置和机车控制器模块。远程控制装置一般是由在离机车一段距离处的操作人员携带的便携式单元。远程控制装置操作以将命令信号发送到机车控制器模块。机车控制器模块通常安装于机车上，并适于接收远程控制装置经由无线通信链路所发送的命令信号。
当操作人员意欲使机车在某一方向上或以某一速度移动时，例如，所述操作人员操纵远程控制装置上的控制器，以便规定所需的参数(即，向前、向后、速度等等)。这些参数都被编码成命令信号，随后由远程控制装置发送到机车控制装置。机车控制装置处理所述命令信号，并将本地控制信号发出到控制接口，以使所需命令被机车实施。
现有的远程控制系统的缺点在于，只存在一个远程控制装置，其限制了由现有远程控制系统所传输的紧急停止信号或停止信号的数目。现有的远程控制系统的另一局限在于，缺乏提供给操作人员的信息。
因此，此行业中需要提供一种减少与现有的远程控制系统相关联的缺点的远程控制系统。
发明内容
本发明涉及一种用于控制铁路车辆的远程控制系统。铁路车辆具有用于向铁路车辆提供牵引力以推进铁路车辆的节流阀，以及用于向铁路车辆提供制动力的制动系统。远程控制系统包括用于传输信号的远程控制装置。远程控制装置具有一个大视频显示器，用于显示铁路车辆的实时信息。远程控制系统进一步提供第一控制器模块，其连接到铁路车辆并与远程控制装置通信。第一控制器模块监视铁路车辆的一组预定功能，并从远程控制装置接收命令，以控制铁路车辆的所述组预定功能。第一控制器模块将实时信息提供给远程控制装置。
在另一实施例中，本发明针对一种用于控制铁路车辆的远程控制系统。铁路车辆具有用于向铁路车辆提供牵引力以推进铁路车辆的节流阀，以及用于向铁路车辆提供制动力的制动系统。远程控制系统包括用于传输信号的远程控制装置。远程控制系统进一步提供第一控制器模块，其连接到铁路车辆并与远程控制装置通信。第一控制器模块从远程控制装置接收命令，以控制铁路车辆的预定功能。第一控制器模块将实时信息提供给远程控制装置。此外，远程控制系统还具备至少一个便携式安全开关，其与第一控制器模块通信以将停止信号提供给第一控制器模块，以停止铁路车辆。
在另一实施例中，本发明针对一种用于维持铁路车辆的特定速度的远程控制系统。远程控制系统包括用于传输信号的远程控制装置。远程控制系统进一步包括第一控制器模块，其连接到铁路车辆并与远程控制装置通信。第一控制器模块将信号传输到节流阀，以在预定方向上推进铁路车辆。远程控制系统包括GPS装置，其与第一控制器模块通信，以确定铁路车辆的位置和速度。铁路车辆的位置和速度经由第一控制器模块而传输到远程控制装置。一旦GPS装置确定铁路车辆达到了特定速度，远程控制装置便将信号传输到第一控制器模块，以将铁路车辆的速度维持在所述特定速度。
在另一实施例中，本发明针对一种用于铁路车辆的远程控制系统。铁路车辆具有用于向铁路车辆提供牵引力以推进铁路车辆的节流阀，以及用于向铁路车辆提供制动力的制动系统。远程控制系统包括用于将驱动命令信号传输到铁路车辆以使铁路车辆在第一行进方向上移动的远程控制装置。远程控制装置由用户操作。远程控制系统进一步具备第一控制器模块，其连接到铁路车辆并与远程控制装置通信。第一控制器模块接收驱动命令信号，并将所述驱动命令信号中继到节流阀，以向铁路车辆提供牵引力。远程控制系统具备GPS单元，其与第一控制器模块通信，以将铁路车辆行进的初始速度和初始方向提供给第一控制器模块。第一控制器模块将铁路车辆行进的初始速度和初始方向传输到远程控制装置，借此起始铁路车辆在运动中的报警信号。在起始故障条件之前，所述报警信号将作用预定量的时间。故障条件导致应用制动系统来停止铁路车辆。
附图说明
图1展示根据本发明构造的远程控制系统的框图。
图2展示根据本发明构造的远程控制系统的另一实施例的框图。
图3展示根据本发明构造的便携式安全开关的实际实施例(physical embodiment)的具体、非限制性实例。
图4展示根据本发明构造的远程控制系统的另一实施例的框图。
图5展示根据本发明构造的远程控制装置的实际实施例的具体、非限制性实例。
图6A展示根据本发明构造的远程控制装置的触摸屏视图的具体、非限制性实例。
图6B展示根据本发明构造的远程控制装置的另一触摸屏视图的具体、非限制性实例。
图6C展示根据本发明构造的远程控制装置的又一触摸屏视图的具体、非限制性实例。
图6D展示根据本发明构造的远程控制装置的最终的触摸屏视图的具体、非限制性实例。
具体实施方式
本发明涉及一种用于控制铁路车辆12的远程控制系统10。铁路车辆的实例包括(但不限于)机车和铁路车定位器(railcar spotter)。现参看图式，且更具体地说，参看图1，其中展示根据本发明构造的远程控制系统10。在本发明的一个实施例中，远程控制系统10包括远程控制装置14和适于安装在铁路车辆12上的第一控制器模块16。在本发明的一个实施例中，远程控制系统10进一步包括便携式安全开关18，其用于将停止信号发送到第一控制器模块16，以停止铁路车辆12。
远程控制装置14包括输入20，其用于从用户接收指示将由铁路车辆12执行的命令的命令信号。命令信号可传达有用的命令，包括(但不限于)速度命令、制动命令、方向命令、节流阀命令、滑行命令(coast command)等。远程控制装置14进一步包括处理单元22，其与输入20通信，以用于接收命令信号。处理单元22经由无线通信链路24将传达将由铁路车辆12执行的命令的信号传输到第一控制器模块16。无线通信链路24可为能够将来自远程控制装置14的所需信息传输到第一控制器模块16的任何适合的通信链路，例如无线电频率、微波通信、红外线通信、卫星链路等。
在本发明的一个具体实施例中，远程控制装置14是一个便携式单元，其可由距离铁路车辆12较远的操作员携带。然而，在替代性实施例中，远程控制装置14是一种固定装置，其安装在距离铁路车辆12较远的位置处，例如在控制塔中或在操作员站中。
第一控制器模块16适合于安装在铁路车辆12上。第一控制器模块16包括输入26，其用于接收远程控制装置14经由无线通信链路24所发送的信号。第一控制器模块16进一步包括处理模块28，其用于基于从远程控制装置14发送的信号而产生本地控制信号。如本描述中接下来将更详细地描述的，当针对特定命令信号将命令信号从远程控制装置14发送到第一控制器模块16时，处理模块28能够将本地控制信号发出到控制接口30，以使铁路车辆12执行由远程控制装置14发送的信号所传达的命令。
出于本描述的目的，术语“控制接口30”整体上是指位于列车上的各种致动器的集合，其用于执行第一控制器模块16所发出的各种本地控制信号。所述致动器的实例包括尤其控制节流阀和制动器的致动器。
便携式安全开关18包括用于执行停止信号的停止开关32，以及总清开关(all clearswitch)34。便携式安全开关18与第一控制器模块16通信，借此执行停止开关32以经由无线通信链路36将停止信号从便携式安全开关18传输到第一控制器模块16。应了解和理解，无线通信链路36以与本文中所描述的无线通信链路24类似的方式操作。便携式安全开关18可由在对铁路车辆12的远程控制附近内的任何个体携带，由所述个体确定是否存在任何不安全条件，而且如果存在任何不安全条件，则在对铁路车辆12的远程控制附近内的个体可通过执行便携式安全开关18的停止开关32来起始停止信号。在对铁路车辆12的远程控制附近内的个体可执行便携式安全开关18的总清开关34，以向远程控制装置14的用户通知可安全地使用远程控制装置14再次控制铁路车辆12。在对铁路车辆12的远程控制附近内的个体执行便携式安全开关18的停止开关32而将信号传输到第一控制器模块16，以立即停止铁路车辆12。应了解和理解，尽管图1中只包括一个便携式安全开关18，但本发明的远程控制系统10可包括通过远程控制装置14安全地监视铁路车辆12所需的任何数目的便携式安全开关18。停止信号被发送到第一控制器模块16，以将适当的命令信号提供给铁路车辆12，并向远程控制装置14通知停止信号已经从便携式安全开关18传输到第一控制器模块16。应了解和理解，由便携式安全开关18起始并且被传输到第一控制器模块16的停止信号可为使铁路车辆12停止的任何类型的信号，例如所属领域的一般技术人员所了解的铁路车辆的紧急停止或正常停止。
图2中展示便携式安全开关18的具体实施方案。除停止开关32和总清开关34外，便携式安全开关18还包括外壳38和连接到外壳38的天线40。尽管图2展示便携式安全开关18的具体实施方案，但应了解和理解，所述便携式安全开关18可任何方式实施，使得其具有停止开关32和总清开关34，借此停止信号能够被传输到第一控制器模块16以停止铁路车辆12。
现参看图3，其中展示以参考数字10a描绘的远程控制系统的另一实施例。远程控制系统10a包括本文针对远程控制系统10所描述的铁路车辆12、远程控制装置14、第一控制器模块16和便携式安全开关18。远程控制系统10a进一步包括命令中心44以监视铁路车辆12、远程控制装置14、第一控制器模块16和便携式安全开关18。远程控制系统10a的铁路车辆12另外具备GPS装置46，以将铁路车辆12的位置提供给远程控制装置14，并因此提供给远程控制装置14的用户。GPS装置46安装到铁路车辆12，并与第一控制器模块16通信，第一控制器模块16经由无线通信链路24将铁路车辆12的位置传输到远程控制装置14。应了解和理解，GPS装置46可经由此项技术中已知的适合于维持通信的任何方法(例如无线通信链路或固定线路通信链路)与第一控制器模块16通信。在本发明的另一实施例中，远程控制系统10a的远程控制装置14包括GPS装置48，以提供远程控制装置14和/或远程控制装置14的用户的位置。在本发明的又一实施例中，远程控制系统10a的便携式安全开关18包括GPS装置50，以提供便携式安全开关18的位置和/或监视铁路车辆12并运输便携式安全开关18的个体的位置。在本发明的另一实施例中，命令中心44具备GPS装置51，以向远程控制系统10a提供基准点，进而经由其相应GPS装置48、50和46提供对远程控制装置14、便携式安全开关18和铁路车辆12的更为可靠的定位。应了解和理解，GPS装置46、48、50和51可经由此项技术中已知用于全球定位系统的任何适合的方式进行通信，例如经由美国全球定位系统、全球导航卫星系统(伽利略(Galileo))和全球导航卫星系统(俄罗斯的GLONASS系统)的卫星。
远程控制系统10a的命令中心44经由其相应GPS装置50、48和46监视和追踪便携式安全开关18、远程控制装置14和铁路车辆12的位置。命令中心44能够保留和显示与对铁路车辆12的远程控制相关的各种类型的信息。可从远程控制装置14、第一控制器模块16和/或便携式安全开关18接收此信息。命令中心44能够保留和显示的信息的实例包括(但不限于)识别位置的人员跌倒警报、铁路车辆维持速度、所要的机车速度、实际机车速度、主储罐压力、列车制动器状态、列车制动器压力、独立制动器状态、独立制动器压力、机车电流安培读数(locomotive electrical amperage reading)、第一控制器模块位置、便携式安全开关位置、命令、明语诊断(plain language diagnostics)等。命令中心44还能够在警报条件的情况下控制报警装置。典型的报警装置有铃、喇叭、灯或其任何组合。
现参看图4，其中展示根据本发明的远程控制系统的另一实施例，并以参考数字10b描绘。远程控制系统10b包括本文针对远程控制系统10所描述的铁路车辆12、远程控制装置14、第一控制器模块16和便携式安全开关18。在此实施例中，铁路车辆12具备用于向铁路车辆12提供牵引力以推进铁路车辆12的节流阀54，以及用于向铁路车辆12提供制动力的制动系统56。制动系统56包括独立制动器58，其含有具有可测量的压力的加压流体；列车制动器60，其含有具有可测量的压力的流体；和主储集器62，其含有用于向独立制动器58和列车制动器60提供流体压力并且也具有可测量的压力的流体。应了解和理解，本文中所描述的任何铁路车辆12都可装备节流阀54、制动系统56、独立制动器58、列车制动器60、主储集器62或其任何组合。还应了解和理解，本文使用的流体可为能够经加压或不经加压以停止铁路车辆12的任何液体或气体，例如空气或水。
在图4所示的本发明的实施例中，远程控制系统10b另外具备第二控制器模块64，其以与第一控制器模块16类似的方式安装到铁路车辆12。在此实施例中，第一控制器模块16具备第一传感器66，以监视铁路车辆12的第一组预定功能68，且第二控制器模块64具备第二传感器70，以监视铁路车辆12的第二组预定功能72。安装于铁路车辆12上的第一控制器模块16监视铁路车辆12的第一组预定功能68，以确保铁路车辆12的安全操作性。第二控制器模块64监视铁路车辆12的第二组预定功能72，以进一步确保铁路车辆12的安全操作性。安装到铁路车辆12的第二控制器模块64以与铁路车辆12的第一控制器模块16类似的方式操作。例如，安装到铁路车辆12的第二控制器模块64经由单独的无线通信链路74与远程控制装置14通信。应了解和理解，无线通信链路74以与本文中所描述的无线通信链路24类似的方式操作。
铁路车辆12的第一组预定功能68和第二组预定功能72可为控制铁路车辆12必需的铁路车辆12的任何功能。第一和第二组预定功能68和72的预定功能的实例包括(但不限于)铁路车辆12的主储集器62的压力、铁路车辆12的独立制动器58的压力、铁路车辆12的列车制动器60中的压力、铁路车辆12的节流阀54等。应了解和理解，铁路车辆12的第一和第二组预定功能68和72的预定功能可为所属领域的一般技术人员已知的用于操作和控制铁路车辆12的任何功能。
在本发明的一个具体实施例中，第一控制器模块16的第一传感器66监视主储罐62中所含流体的压力，并提供来自第一传感器66的输出，所述输出被传输到远程控制装置14。类似地，第二控制器模块64的第二传感器70监视独立制动器58中所含流体的压力，并将来自第二控制器模块64的第二传感器70的指示独立制动器58中所含流体的压力的输出提供给远程控制装置14。在主储罐62中所含流体的压力高于预定的主储罐水平，且独立制动器58中所含流体的压力低于预定的独立制动器水平以前，无法起始铁路车辆12的节流阀54，因此无法将牵引力提供给铁路车辆12。
在本发明的一个实施例中，如果主储集器62中的压力降到90p.s.i.(6.2巴(bar))以下，那么主储集器报警将点亮，并且会发出蜂鸣声。在主储集器62的压力低于90p.s.i.(6.2巴)的情况下，第一控制器模块16最初将不许操作。在操作期间，假如主储集器62的压力降到90p.s.i.(6.2巴)以下，那么第一控制器模块16将会自动起始视觉和听觉报警，并将其传输到远程控制装置14。假如所述条件持续超过10秒，那么第一控制器模块16将会关小节流阀，并通过应用制动系统56来停止机车。
如果列车制动器60中流体的压力小于85p.s.i(5.86巴)，那么列车制动器60指示器将点亮。在列车制动器60中流体的压力小于85p.s.i(5.86巴)时，第一控制器模块16和/或第二控制器模块64最初将不许铁路车辆12操作。然而，假如列车制动器60中流体的压力降到45p.s.i.(3.1巴)以下，那么第一控制器模块16和/或第二控制器模块64将关小铁路列车12的节流阀，并使用制动系统56停止铁路车辆12。
每当独立制动器58中流体的压力具有大于5p.s.i.(0.34巴)的压力以指示制动系统56可能正在拖曳时，独立制动器指示器便点亮。
在图4所示的本发明的另一实施例中，远程控制系统10b的远程控制装置14另外具备：倾斜辨识装置76，用以在远程控制装置14从实质上水平的位置倾斜预定量时，将报警信号提供给远程控制装置14；振动检测装置78，用以在远程控制装置14从实质上稳定的位置振动(或摇动)预定量时，将报警信号捉供给远程控制装置14；碰撞检测装置80，用以在远程控制装置14被碰撞高于预定的碰撞水平时，将报警信号提供给远程控制装置14；以及其倾斜辨识装置76、振动检测装置78和碰撞检测装置80的任何组合。在远程控制系统10b进入故障条件中之前，倾斜辨识装置76将报警信号提供给远程控制装置14并持续预定量的时间。当远程控制系统10进入故障条件中时，停止信号被发送到第一控制器模块16，以便起始铁路车辆12的安全停车。通过远程控制装置14的用户取消报警信号，或者将远程控制装置14重新定位于实质上水平的位置，可避免由倾斜辨识装置76产生的潜在故障条件。在本发明的一个实施例中，一旦远程控制装置14倾斜超出实质上水平的位置超过至少2秒，报警信号便将被提供给远程控制装置14并持续至少4秒，随后远程控制系统10b进入故障条件中。
与倾斜辨识装置76类似，在远程控制系统10b进入故障条件中之前，振动检测装置78将提供报警信号并持续预定量的时间。此外，通过远程控制装置14的用户取消报警信号，或者将远程控制装置14重新定位于实质上稳定的位置，可避免由振动检测装置78产生的故障条件。在本发明的一个实施例中，一旦远程控制装置14振动(或摇动)超出实质上稳定的位置并超过至少2秒，报警信号便将被捉供给远程控制装置14并持续至少4秒，随后远程控制系统10b进入故障条件中。
碰撞检测装置80除了在远程控制装置14被碰撞高于预定的碰撞水平时向远程控制系统10b提供报警信号，还在远程控制装置14被碰撞高于第二预定水平时，进一步将第二报警信号提供给远程控制装置14。一旦远程控制装置14被碰撞高于第二预定的碰撞水平，第二报警信号便被提供给远程控制装置14并持续预定量的时间，随后远程控制系统10b进入故障条件中。通过远程控制装置14的用户取消报警信号，可避免故障条件。应了解和理解，倾斜辨识装置76、振动检测装置78和碰撞检测装置80的报警信号可为将通知提供给远程控制装置14的用户的任何信号，例如听觉报警或视觉报警。
在本发明的另一实施例中，如果远程控制装置14与第一控制器模块16(与第二控制器模块64，如果实施第二控制器模块64的话)之间的通信丢失了预定量的时间，那么将使远程控制系统10b进入故障条件中。在一个实施例中，当远程控制装置14与第一控制器模块16(与第二控制器模块64，如果实施第二控制器模块64的话)之间的通信丢失超过约5秒的时期，那么将使远程控制系统10b进入故障条件中。
如果远程控制系统10b进入故障条件中，并且对铁路车辆12的控制被切断，那么在远程控制装置14的用户恢复对铁路车辆的控制之前，可能必须执行各种程序。用于恢复对铁路车辆12的控制的程序中有一些可在远程控制装置14处执行，而其它程序必须在第一控制器模块16和/或铁路车辆12处执行。有关故障条件以及铁路车辆12从故障条件恢复的其它信息可参看EN50239(铁路应用(Railway applications)。货运交通的无线电远程控制系统(Radio remote control system of traction vehicle for freight traffic))中。
在本发明的一个实施例中，远程控制装置14是一种便携式远程控制装置14，其适于由在离铁路车辆12一段距离处的人类操作人员携带。图5中展示远程控制装置14的实际布局的具体、非限制性实例。图5中所示的远程控制装置14是呈便携式单元的形式，其包括用于密封电路的外壳81、用于供应电力的电池(未图示)，以及用于显示经由第一控制器模块16所提供的铁路车辆12的实时信息的大视频显示器82。所述大视频显示器82可为能够显示由第一控制器模块16提供给远程控制装置14的实时信息的任何类型的显示器。实例包括(但不限于)阴极射线管、双稳态显示器(bistable display)、电子纸(electronic paper)、电泳显示器、数码管显示器(nixie tube display)、电致发光显示器、等离子显示面板、发光二极管、液晶显示器、真空荧光显示器、高性能寻址显示器(highperformance addressing display)、薄膜晶体管显示器、有机发光二极管显示器、表面传导电子发射器显示器(surface-conduction electron-emitter display)、激光tv显示器(1aser tvdisplay)、碳纳米管显示器和纳米晶体显示器(nanocrystal display)。大视频显示器也可为使得远程控制装置的用户能观看实时信息的任何尺寸。在本发明的一个实施例中，大视频显示器82具有大于约2.5″的对角线长度。在本发明的另一实施例中，大视频显示器82具有大于约3.5″的对角线长度。在本发明的又一实施例中，大视频显示器82具有大于约5″的对角线长度。在本发明的另一实施例中，大视频显示器82具有大于约7″的对角线长度。
在本文所描述的任何实施例中，大视频显示器82可具备触摸屏，其将可执行的命令选项提供给用户，以将命令从远程控制装置14传达到第一控制器模块16，以由铁路车辆12实施。大视频显示器82可具备能够充当触摸屏的任何类型的屏幕。实例包括(但不限于)电阻触摸屏、红外线触摸屏、表面声波触摸屏(surface acoustic wave touchscreen)、电容触摸屏、应变仪触摸屏(strain gauge touchscreen)、光学成像触摸屏(optical imagingtouchscreen)、扩散信号触摸屏(dispersive signal touchscreen)、声学脉冲辨识触摸屏(acoustic pulse recognition touchscreen)和受抑全内反射触摸屏(frustrated total internalreflection touchscreen)。大视频显示器82还可具备背光以改善大视频显示器82上所显示的信息的可见度。
除大视频显示器82外，远程控制装置14还具备控制杆，例如位于大视频显示器82任一侧上的83a和83b，其能够由用户操纵以便输入命令信号。具体地说，通过操纵位于大视频显示器82左侧上的控制杆83a，用户能够应用铁路车辆12的列车制动器60。与控制杆83a类似，控制杆83b位于大视频显示器82的右侧上，借此用户能够控制铁路车辆12的独立制动器58和节流阀54。应了解和理解，远程控制装置14可具备任何数目的控制杆，以便向本文中所描述的铁路车辆12提供任何功能。远程控制装置14另外具备多个控制装置84以用于控制远程控制装置14的各种其它命令。控制装置84可为任何旋钮、按钮、控制杆、拨动式开关以及其此项技术中已知用于起始信号和/或命令的类似装置。其它命令和/或信号的实例包括(但不限于)开/关命令、铃/喇叭启动、换向开关、复位安全电路(Reset Safety Circuit，RSC)开关等。远程控制装置14还具备紧急停止特征，以将紧急停止开关86提供给第一控制器模块16，以使铁路车辆12迅速并安全地完全停止。远程控制装置14的紧急停止开关86可为能够由远程控制装置14的用户起始的任何类型的开关，例如按钮、拨动式开关等。
远程控制系统10且因此远程控制装置14具备远程控制系统10和远程控制装置14可以其操作的多个频率。在本发明的一个实施例中，远程控制系统10可以两个不同的频率操作，所述两个频率选自远程控制系统10可以其操作的多个频率。例如，实施远程控制系统10的调车场可具有使用特定频率的许可证，并且在接近所述调车场的特定距离内只能使用所述频率。一旦铁路车辆12在所述给定区域或调车场之外，便必须使用单独的频率。本发明可设置成使得远程控制系统10可以调车场获许可的特定频率操作，且在调车场的所述给定区域外以单独的频率无缝地操作。这两个不同的频率可由实施根据本发明的远程控制系统10的任何人手动选择。在本发明的另一实施例中，远程控制系统10能够根据其位置从远程控制系统10可操作的多个频率中自动选择频率，所述位置由铁路车辆12的GPS装置46和远程控制装置14的GPS装置48给出。所用频率的实例包括(但不限于)419到480MHz、865.6到867.6MHz、902到928MHz、952到954MHz、2.4到2.6GHz的范围中的频率，及其组合。应了解和理解，远程控制系统10和远程控制装置14可设置成以适合于载运操作远程控制系统10所必需的信号的任何频率操作。
如图6A到6D中所示，远程控制装置14的大视频显示器82具备多个各种屏幕选项。图6A展示运动控制屏幕88，图6B展示GPS屏幕90，图6C展示投射屏幕(pitch screen)92，且图6D展示捕捉屏幕(catch screen)94。运动控制屏幕88可具备远程控制装置14的用户监视铁路车辆12的移动(或运动)和控制铁路车辆12的操作所必需的任何信息。提供给远程控制装置14的运动控制屏幕88的信息的实例包括(但不限于)方向信息、速度信息、主储集器压力、列车制动压力、机车制动压力、铁路车辆12的燃料量等。运动控制屏幕88还具备可执行的触摸屏特征，例如铃、喇叭、用于将大视频显示器82切换到GPS屏幕90的GPS、灯开关等。应了解和理解，运动控制屏幕88可具备任何数目的可执行的触摸屏按钮，以便能够安全且有效地监视和控制铁路车辆12的移动和功能。
远程控制装置14的GPS屏幕90显示实施远程控制系统10的区域的地图96。GPS屏幕90的地图96展示铁路车辆12、远程控制装置14的用户以及在本发明的任何给定实施例中使用的任何便携式安全开关18的位置。铁路车辆12、远程控制装置14和便携式安全开关18分别经由铁路车辆12的GPS装置46以及远程控制装置14和便携式安全开关18的GPS装置48和50而展示于屏幕上。GPS屏幕90另外具备多个可执行的触摸屏按钮，以供远程控制装置14的用户控制铁路车辆12的任何需要的功能。GPS屏幕90还显示铁路车辆12行进的速度和方向。
图6C和6D的投射屏幕92和捕捉屏幕94用于完成对铁路车辆12的远程控制的投射和捕捉。铁路车辆12的行进速度和方向都显示在投射屏幕92和捕捉屏幕94上。投射屏幕92显示于当前控制铁路车辆12的用户的远程控制装置14上。相反，捕捉屏幕94显示于单独的远程控制装置14上，其由等待控制铁路车辆12的另一用户控制。投射屏幕92具备能够控制铁路车辆12的主动式远程控制装置列表98，以及远程控制装置14的用户可用来将对铁路车辆12的控制投射到另一远程控制装置14的另一用户的一组投射功能100。投射屏幕92上的主动式远程控制装置列表98和所述组投射功能100是可执行的触摸屏按钮，所述可执行的触摸屏按钮能够通过远程控制装置14的用户按下大视频显示器82上的按钮来起始。捕捉屏幕94具备：主动式远程控制装置的第二列表102，其能够投射对铁路车辆12的控制；和一组捕捉功能104，其用于将可执行的选项提供给“正在捕捉”对铁路车辆12的控制的远程控制装置14的用户。
使用时，投射屏幕92和捕捉屏幕94协调用于传送对铁路车辆12的远程控制。选择具有对铁路车辆12的远程控制的第一远程控制装置14。第一远程控制装置14具备大视频显示器46，其中已经选择投射屏幕92，借此提供可传送对铁路车辆12的远程控制的主动式远程控制装置列表98。随后，从需要传送铁路车辆12的可用远程控制装置列表98中选出第二远程控制装置14。一旦选出了第二远程控制装置14，便将传送请求从具有铁路车辆12的命令权限的第一远程控制装置14传输到安装在铁路车辆12上的第一控制器模块16(或第二控制器模块64)。在传输了传送请求后，经由第一控制器模块16将来自第二远程控制装置14的对传送请求的接受传输到第一远程控制装置14。最后，将对传送的确认从第一远程控制装置14传输到第二远程控制装置14，其中所述第二远程控制装置14从第一远程控制装置14取得命令权限。一旦提交了对传送的确认，第二远程控制装置14便产生第二命令权限信号，由铁路车辆12的第一控制器模块16接收所述第二命令权限信号。
在本发明的一个实施例中，使用远程控制系统10来维持铁路车辆12所需的速度。远程控制装置14的用户将信号传输到第一控制器模块16，以便向铁路车辆12提供牵引力，以在预定方向上推进铁路车辆12。在铁路车辆12已经开始移动后，安装到铁路车辆12的GPS装置46确定铁路车辆12的位置和速度。远程控制装置14的用户监视铁路车辆12的速度，直到铁路车辆12的速度达到所需速度为止。一旦铁路车辆12达到了远程控制装置14的用户所需的特定速度(所述速度是由安装到铁路车辆12的GPS装置46确定并传输到远程控制装置14)，远程控制装置14的用户便在远程控制装置14处执行巡行命令，以使铁路车辆12保持执行巡行命令所需的速度。巡行命令可为在远程控制装置14上或在远程控制装置14的大视频显示器82上的任何类型的可动作开关或按钮。
本发明还针对使用远程控制系统10控制铁路车辆12的方法。在一个实施例中，提供远程控制装置14，并且所述远程控制装置14包括大视频显示器82，以显示铁路车辆12的实时信息，并提供针对铁路车辆12的命令选项。还提供第一控制器模块16，其连接到铁路车辆12并与远程控制装置14通信。远程控制装置14将来自远程控制装置14的命令信号传输到第一控制器模块16。从远程控制装置14传输的命令信号由第一控制器模块16接收，以控制铁路车辆12的第一组预定功能68。远程控制装置14经由第一控制器模块16监视铁路车辆12的第一组预定功能68。最后，远程控制装置14具备来自第一控制器模块16的实时信息，由远程控制装置14的大视频显示器82显示所述实时信息。
在本发明的另一实施例中，提供一种用于维持特定速度的方法。提供远程控制装置14以用于传输信号以控制铁路车辆12。提供连接到铁路车辆12的第一控制器模块16，其与远程控制装置14通信。还提供便携式安全开关18，其与第一控制器模块16通信，以将停止信号提供给第一控制器模块16，以停止铁路车辆12。一旦提供了远程控制装置14、第一控制器模块16和便携式安全开关18，便从远程控制装置14将命令信号传输到第一控制器模块16，以控制铁路车辆12的第一组预定功能68。最后，经由第一控制器模块16监视铁路车辆12的第一组预定功能68。
在本发明的另一实施例中，提供一种用于维持铁路车辆的特定速度的方法。提供远程控制装置14以用于传输信号以控制铁路车辆12。所述方法进一步提供第一控制器模块16，其连接到铁路车辆12，并与远程控制装置14通信。所述方法还提供GPS装置46，其附接到铁路车辆12，并与第一控制器模块16通信，以确定铁路车辆12的位置和速度。一旦提供了远程控制装置14、第一控制器模块16和GPS装置46，来自远程控制装置14的信号便经由第一控制器模块16而传输到节流阀54，以在预定方向上推进铁路车辆12。在已经推进了铁路车辆12后，由GPS装置46确定的铁路车辆12的位置和速度经由第一控制器模块16而传输到远程控制装置14。最后，一旦GPS装置46确定铁路车辆12达到了特定速度，便从远程控制装置14将信号传输到第一控制器模块16，以将铁路车辆12的速度维持在所述特定速度。
在本发明的又一实施例中，远程控制装置14可进一步具备可装卸的程序按钮。可装卸的程序按钮可存储针对远程控制系统10的任何预定操作参数的对远程控制装置14的所有编程和设置。可从第一远程控制装置14移除可装卸的程序按钮，并提供给第二远程控制装置14，其中所述第二远程控制装置14具备针对远程控制系统10的预定操作参数的编程和设置。
应了解和理解，远程控制系统10、远程控制装置14和控制器模块16和64可经编程而由想要实施本文中所描述的远程控制系统10的任何实施例的个体或实体使用各种设置接口(例如H链路、USB端口和/或大视频显示器82)以任何需要的方式操作。还应了解和理解，远程控制系统10、远程控制装置14和控制器模块16和64可经设置和设计，以满足以下标准中所定义的任何操作标准：EN 50125-1(铁路应用。设备的环境条件(Environmental conditions for equipment)。委员会机车车辆上的设备(Equipment onboard rolling stock))、EN 50126(铁路应用。可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)的规范和演示(The specification and demonstration of reliability，availability，maintainabilityand safety(RAMS)))、EN 50128(铁路应用。通信、信令和处理系统(Communications，signaling and processing systems)。用于铁路控制和保护系统的软件(Software for railwaycontrol and protection systems))、EN 50129(铁路应用。通信、信令和处理系统。用于信令的安全相关电子系统(Safety related electronic systems for signaling))、EN 50159-1(铁路应用。通信、信令和处理系统。在封闭式传输系统中的安全相关通信(Safety relatedcommunication in closed transmission systems))、EN 50159-2(铁路应用。通信、信令和处理系统。在开放式传输系统中的安全相关通信(Safety related communication in opentransmission systems))、EN 50239(铁路应用。用于货运交通的牵引车辆的无线电远程控制系统)、EN 60870-5-1(遥控设备和系统(Telecontrol equipment and systems)。传输协议(Transmission protocols)。传输帧格式(Transmission frame formats))、EN 61508(电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全(Functional safety ofelectrical/electronic/programmable electronic safety-related systems))和EN 50325-4(用于控制器-装置接口的基于ISO 11898(CAN)的工业通信子系统(Industrial communicationsubsystem based on ISO 11898(CAN)for controller-device interfaces)。CANopen)。
从上文描述可见，本发明特别适于实现本文中提到的目的，并获得本文中提到的优点以及本发明固有的优点。虽然出于本发明的目的已经描述了本发明的目前优选的实施例，但应了解可作出多种修改，所述修改将易于为所属领域技术人员想到并在所揭示和主张的本发明的范围内实现。

Claims (20)

1.一种用于控制铁路车辆的远程控制系统，所述铁路车辆具有用于向所述铁路车辆提供牵引力以推进所述铁路车辆的节流阀，以及用于向所述铁路车辆提供制动力的制动系统，所述远程控制系统包含：
远程控制装置，其用于传输信号，所述远程控制装置包括视频显示器以显示所述铁路车辆的实时信息，所述远程控制装置进一步包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；以及
第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信，所述第一控制器模块监视所述铁路车辆的一组预定功能，并接收来自所述远程控制装置的命令，以控制所述铁路车辆的所述组预定功能，所述第一控制器模块将所述实时信息提供给所述远程控制装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述视频显示器为选自由以下各项组成的群组的一类型视频显示器：阴极射线管、双稳态显示器、电子纸、电泳显示器、数码管显示器、电致发光显示器、等离子显示面板、发光二极管、液晶显示器、真空荧光显示器、高性能寻址显示器、薄膜晶体管显示器、有机发光二极管显示器、表面传导电子发射器显示器和激光tv显示器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述视频显示器包含触摸屏，
所述触摸屏选自由以下各项组成的群组：电阻触摸屏、红外线触摸屏、表面声波触摸屏、电容触摸屏、应变仪触摸屏、光学成像触摸屏、扩散信号触摸屏、声学脉冲辨识触摸屏和受抑全内反射触摸屏；所述触摸屏提供用于所述铁路车辆的可执行的命令选项。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述视频显示器包含背光以改善所显示的实时信息的可见度。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述视频显示器上所显示的所述实时信息可由所述远程控制装置的操作员改变，以便提供经由触摸屏可动作的一组不同信息和命令选项。
6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包含独立于所述远程控制装置的至少一个便携式安全开关，所述至少一个便携式安全开关与所述第一控制器模块通信以将停止信号提供给所述第一控制器模块，所述第一控制器模块将所述停止信号中继到所述制动系统，以向所述铁路车辆提供制动力并停止所述铁路车辆，所述至少一个便携式安全开关进一步包含GPS装置，以经由所述第一控制器模块将所述至少一个便携式安全开关的位置提供给所述远程控制装置的所述视频显示器。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程控制系统的所述控制器模块与GPS装置通信，所述GPS装置在距所述控制器模块预定距离内安装到所述铁路车辆；且其中所述控制器模块、所述远程控制装置和至少一个安全开关受到命令中心监视，其中所述命令中心具备GPS装置，以为所述远程控制系统提供基准点。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程控制装置进一步包含GPS装置，借此可监视所述远程控制装置的位置。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述故障条件可通过由所述远程控制装置的用户取消所述报警信号，或者将所述远程控制装置重新定位于所述实质上水平的位置来避免；且其中提供给所述远程控制装置的所述报警信号是提供通知给所述用户的信号。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程控制装置进一步包含振动检测装置，以在所述远程控制装置进入第二故障条件中之前，在所述远程控制装置从实质上稳定的位置振动预定量并持续第二预定量的时间时将第二报警信号提供给所述远程控制装置；且其中所述第二故障条件可通过由所述远程控制装置的用户取消所述第二报警信号，或者将所述远程控制装置重新定位于所述实质上稳定的位置来避免。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程控制装置进一步包含碰撞检测装置，以在所述远程控制装置被碰撞高于预定的碰撞水平时将第二报警信号提供给所述远程控制装置。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述碰撞检测装置进一步在所述远程控制装置被碰撞高于第二预定的碰撞水平时将第二报警信号提供给所述远程控制装置；在所述远程控制系统进入第二故障条件中之前，所述碰撞检测装置将所述第二报警信号提供给所述远程控制装置并持续第二预定量的时间，所述第二故障条件可通过由所述远程控制装置的用户取消所述第二报警信号来避免。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程控制系统进一步包含连接到所述铁路车辆的第二控制器模块，所述第二控制器模块监视所述铁路车辆的第二组预定功能，并接收来自所述远程控制装置的命令，以控制所述铁路车辆的所述第二组预定功能，且其中所述组预定功能和所述第二组预定功能的所述预定功能选自由以下各项组成的群组：主储集器中流体的压力、独立制动器中流体的压力、列车制动器中流体的压力、所述节流阀、所述制动系统及其组合。
14.一种用于控制铁路车辆的方法，所述铁路车辆具有用于向所述铁路车辆提供牵引力以推进所述铁路车辆的节流阀，以及用于向所述铁路车辆提供制动力的制动系统，所述方法包含以下步骤：
提供用于传输信号以控制所述铁路车辆的远程控制装置，所述远程控制装置包含：
视频显示器以及
倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；
提供第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信；
将来自所述远程控制装置的命令信号传输到所述第一控制器模块；
接收来自所述远程控制装置的命令，以控制所述铁路车辆的一组预定功能；
经由所述第一控制器模块监视所述铁路车辆的所述组预定功能；
从所述第一控制器模块将有关所述组预定功能的实时信息提供给所述远程控制装置；以及
在所述远程控制装置的所述视频显示器上显示所述实时信息。
15.一种用于控制铁路车辆的远程控制系统，所述铁路车辆具有用于向所述铁路车辆提供牵引力以推进所述铁路车辆的节流阀，以及用于向所述铁路车辆提供制动力的制动系统，所述远程控制系统包含：
远程控制装置，其用于传输信号，所述远程控制装置进一步包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；以及
第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信，所述第一控制器模块接收来自所述远程控制装置的命令，以控制所述铁路车辆的预定功能，所述第一控制器模块监控机车操作并将有关受监控的所述机车操作的实时信息提供给所述远程控制装置。
16.一种用于控制铁路车辆的方法，所述铁路车辆具有用于向所述铁路车辆提供牵引力以推进所述铁路车辆的节流阀，以及用于向所述铁路车辆提供制动力的制动系统，所述方法包含以下步骤：
提供用于传输信号以控制所述铁路车辆的远程控制装置，所述远程控制装置进一步包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；
提供第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信；
将来自所述远程控制装置的命令信号传输到所述第一控制器模块，以控制所述铁路车辆的一组预定功能；以及
经由所述第一控制器模块监视所述铁路车辆的所述组预定功能。
17.一种用于维持铁路车辆的特定速度的远程控制系统，所述远程控制系统包含：
远程控制装置，其用于传输信号，所述远程控制装置进一步包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；
第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信，所述第一控制器模块将信号传输到节流阀，以在预定方向上推进所述铁路车辆；以及
GPS装置，其与所述第一控制器模块通信以确定所述铁路车辆的位置和速度，所述铁路车辆的位置和速度经由所述第一控制器模块而传输到所述远程控制装置，一旦所述GPS装置确定所述铁路车辆达到特定速度，所述远程控制装置便将信号传输到所述第一控制器模块，以将所述铁路车辆的速度维持在特定速度。
18.一种用于维持铁路车辆的特定速度的方法，所述方法包含以下步骤：
提供用于传输信号以控制所述铁路车辆的远程控制装置，所述远程控制装置进一步包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；
提供第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信；
提供GPS装置，其附接到所述铁路车辆并与所述第一控制器模块通信，以确定所述铁路车辆的位置和速度；
经由所述第一控制器模块将来自所述远程控制装置的信号传输到节流阀，以在预定方向上推进所述铁路车辆
经由所述第一控制器模块将由所述GPS装置确定的所述铁路车辆的所述位置和速度传输到所述远程控制装置；以及
一旦所述GPS装置确定所述铁路车辆达到特定速度，便将来自所述远程控制装置的信号传输到所述第一控制器模块，以将所述铁路车辆的速度维持在所述特定速度。
19.一种用于铁路车辆的远程控制系统，所述铁路车辆具有用于向所述铁路车辆提供牵引力以推进所述铁路车辆的节流阀，以及用于向所述铁路车辆提供制动力的制动系统，所述远程控制系统包含：
远程控制装置，其用于将驱动命令信号传输到所述铁路车辆以使所述铁路车辆在第一行进方向上移动，所述远程控制装置由用户操作，所述远程控制装置包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；
第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信，所述第一控制器模块接收所述驱动命令信号并将所述驱动命令信号中继到所述节流阀，以向所述铁路车辆提供所述牵引力；以及
GPS单元，其与所述第一控制器模块通信，以将所述铁路车辆行进的初始速度和初始方向提供给所述第一控制器模块，所述第一控制器模块将所述铁路车辆行进的所述初始速度和所述初始方向传输到所述远程控制装置，借此起始所述铁路车辆处于运动中的报警信号，在起始故障条件之前，所述报警信号将作用预定量的时间，所述故障条件导致应用所述制动系统来停止所述铁路车辆。
20.一种用于控制铁路车辆的远程控制系统，所述铁路车辆具有用于向所述铁路车辆提供牵引力以推进所述铁路车辆的节流阀、含有加压流体的主储罐以及含有加压流体的独立制动器，所述远程控制系统包含：
远程控制装置，其用于传输信号，所述远程控制装置包含倾斜辨识装置，以在所述远程控制装置从实质上水平的位置倾斜预定量时将报警信号提供给所述远程控制装置，在所述远程控制系统进入故障条件中之前，所述倾斜辨识装置提供所述报警信号并持续预定量的时间；
第一控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信，所述第一控制器模块具有传感器以用于监视所述主储罐中所含的所述流体的压力，并将来自所述第一控制器模块的所述传感器的指示所述主储罐中所含的所述流体的所述压力的输出提供给所述远程控制装置；以及
第二控制器模块，其连接到所述铁路车辆并与所述远程控制装置通信，所述第二控制器模块具有传感器以用于监视所述独立制动器中所含的所述流体的压力，并将来自所述第二控制器模块的所述传感器的指示所述独立制动器中所含的所述流体的所述压力的输出提供给所述远程控制装置，当所述主储罐中所含的所述流体的所述压力高于预定的主储罐水平且所述独立制动器中所含的所述流体的所述压力低于预定的独立制动器水平时，所述第一和第二控制器模块起始所述节流阀以将牵引力提供给所述铁路车辆。
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