CN110297441A - 操作员控制单元显示扩展的系统、方法和装置 - Google Patents

操作员控制单元显示扩展的系统、方法和装置 Download PDF

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Abstract

根据各个方面，公开了与扩展型操作员控制单元显示相关的系统、方法和装置的示例性实施例。在示例性实施例中，扩展型操作员控制单元显示系统包括操作员控制单元，该操作员控制单元被配置为与耦接到机车上的机车控制单元进行无线通信，以控制机车的操作。所述操作员控制单元包括第一无线接口和辅助无线接口，所述第一无线接口被配置为将一个或多个命令发送到机车控制单元。所述系统还包括移动计算装置。所述移动计算装置具有用户界面和移动无线接口，该移动无线接口被配置为与操作员控制单元的辅助无线接口进行无线通信。所述移动计算装置被配置为接收来自于操作员控制单元的状态信息数据，并且将所接收的状态信息数据显示在用户界面上。

Description

操作员控制单元显示扩展的系统、方法和装置
技术领域
本公开总的来说涉及操作员控制单元显示扩展的系统、方法和装置。
背景技术
这一部分给出与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。
在远程控制机车(RCL)工业中，由操作员使用的、用来无线控制机车的装置一般被称为操作员控制单元(OCU)。这些装置一般情况下需要非常坚固的设计才能在轨道环境中操作。这种设计的一个挑战是创建可在要求环境中使用的灵活、有效、等等的用户界面。
附图说明
本文描述的附图仅用于选定实施例而非所有可能的实现方式的说明之目的，并且本意并非用来限制本公开的范围。
图1是按照本公开的一个示例性实施例的扩展型操作员控制单元显示系统的框图；
图2是图1中所示的示例性操作员控制单元的框图；
图3是图1中所示的示例性移动计算装置的框图；和
图4是按照本公开的另一个示例性实施例的具有处于固定位置上的移动计算装置的扩展型操作员控制单元显示系统的框图。
在附图的几个视图中，对应的附图标记代表对应的部分。
发明内容
这一章节提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
在示例性实施例中，扩展型操作员控制单元显示系统包括操作员控制单元，该操作员控制单元被配置为与耦接到机车上的机车控制单元进行无线通信，以控制机车的操作。所述操作员控制单元包括第一无线接口和辅助无线接口，所述第一无线接口被配置为将一个或多个命令发送到机车控制单元。所述系统还包括移动计算装置。所述移动计算装置具有用户界面和移动无线接口，该移动无线接口被配置为与操作员控制单元的辅助无线接口进行无线通信。所述移动计算装置被配置为接收来自于操作员控制单元的状态信息数据，并且将所接收的状态信息数据显示在用户界面上。
在示范性实施例中，操作员控制单元包括第一无线接口和辅助无线接口。所述第一无线接口被配置为用于与耦接到机车上的机车控制单元进行无线通信，以控制机车的操作。所述第一无线接口被配置为将一个或多个命令发送到机车控制单元。所述辅助无线接口被配置为用于与一移动计算装置进行无线通信。所述辅助无线接口被配置为将来自于所述操作员控制单元的操作员控制单元状态信息数据发送到所述移动计算装置，以便将所发送的状态信息数据显示在所述移动计算装置的用户界面上。
从本文给出的介绍当中，可以明显看出其他的可适用领域。本发明内容部分中的介绍和具体示例仅用于说明的目的，并非原本要用来限制本公开的范围。
具体实施方式
现在将参照附图更加全面地介绍示例性实施例。
在轨道远程控制工业中，由操作员使用的、用来无线控制机车的装置一般被称为操作员控制单元(OCU)。这些装置一般情况下需要非常坚固的设计才能在轨道环境中操作。这种设计的一个挑战是创建可在要求环境中使用的灵活、有效、等等的用户界面。
本文公开了用于扩展操作员控制单元的显示器的系统、方法和装置的示例性实施例。在一些实施例中，操作员控制单元(OCU)可以将移动计算装置等结合到操作员控制单元的设计中，以便为操作员控制单元提供灵活且可定制的用户界面。
例如，操作员控制单元可以包括一个或多个辅助无线端口，比如短距离无线通信接口(例如，蓝牙)、Wi-Fi无线通信接口等。操作员控制单元(可以包括或不包括显示器)，可以使用辅助无线接口与诸如智能电话、平板电脑之类的移动计算装置进行通信(例如，共享数据等)。移动计算装置可以包括可定制的用户界面(例如，通过存储在移动计算装置上的应用程序等)。例如，用户界面的定制可以包括用户界面(UI)布局、数据集、用户界面的一种或多种颜色、显示在用户界面上的一个或多个仪表的尺寸等。
在一些实施例中，操作员控制单元可以包括用于将移动计算装置安装到操作员控制单元上的支架。另外或此外，加固承载设备可以帮助用户将移动装置附着、连接、安装等在用户的身体上。例如，移动计算装置可以被安装在用户的前臂或任何其他合适的位置上。
在其它一些实施例中，移动计算装置可以位于一个固定位置，以提供视频直播。例如，移动计算装置可以为指定的操作(例如，对交叉道口进行监视等)提供视频直播。当操作员通过用户名和密码登录到岗亭中时，电子用户确认等操作员控制单元数据可以被叠加在视频直播(例如，流送视频)上。在一些情况下，控制的程度可以通过岗亭中的移动计算装置转播回到操作员控制单元，并且继而转发到远程控制机车(RCL)系统。
越多的控制和操作员控制单元功能被转移到移动计算装置中，操作员控制单元就可以被做得越小。例如，在大多数功能存在于移动计算装置上的情况下，操作员控制单元可以被简化为某种安全紧急停止装置等，用来提供紧急停止和倾斜传感器功能。
参照附图，图1示出了按照本公开的一些方面的示例性扩展型操作员控制单元显示系统100。该系统100包括耦合到机车104上的机车控制单元102。机车控制单元102被配置为用来控制机车104的运行，并且可以包括如本文所介绍的任何适当的机车控制单元(例如，机器控制单元等)。
系统100还包括与机车控制单元102无线通信的操作员控制单元106。操作员控制单元106包括第一无线接口108，第一无线接口108被配置成用来向机车控制单元102发送一个或多个命令。例如，如本文所介绍的，操作员控制单元106可以接收来自于操作员110的命令，并将这些命令发送到机车控制单元102以控制机车104。
如图1所示，系统100此外还包括移动计算装置112。移动计算装置112包括用户界面和移动无线接口116。移动无线接口116与操作员控制单元106的辅助无线接口114进行无线通信。移动计算装置112被配置为用来接收来自于操作员控制单元106的状态信息数据，并在移动计算装置112的用户界面上显示所接收的状态信息数据。
如上所述，操作员控制单元106包括第一无线接口108和辅助无线接口114。第一无线接口108可以是与辅助无线接口114相互独立的，并且可以依照不同的无线通信协议操作。
例如，第一无线接口108可以是射频(RF)无线接口，用于在操作员控制单元106和机车控制单元102之间建立RF通信信道。辅助无线接口114可以是短距离无线通信借口(例如，蓝牙)、Wi-Fi无线通信接口等，用于在操作员控制单元106和移动计算装置112之间建立通信信道。因此，操作员控制单元106可以经由相互独立的无线通信信道与机车控制单元102和移动计算装置112进行通信。
在一些实施例中，移动计算装置112可以被耦合、安装、附着等到操作员控制单元106上。例如，操作员控制单元106可以包括支架，并且可以借助该支架，将移动计算装置112安装到操作员控制单元106上。
在其它一些实施例中，移动计算装置112可以由操作员控制单元106的操作员110佩戴在身上。例如，操作员110可以佩戴加固设备，以便将移动计算装置112固定到操作员身体的一部分上(例如，操作员的前臂等)。
移动计算装置112可以向操作员110显示操作员控制单元106的任何适当信息。例如，移动计算装置112可以显示开关列表、视频直播(例如，场地中的固定摄像机、机车中的固定摄像机、来自监视无人机的视频链路)等。如下面进一步介绍的，移动计算装置112可以在授权用户接手时显示视频流。
图2示出了图1中所示的操作员控制单元106的框图。操作员控制单元106包括输入部222，输入部222可以包括任何适当的(多个)输入元件(例如，键盘、触摸屏、开关等)。输入部222可以接收来自于操作员110的输入(例如，命令等)。用户界面可以包括显示器220，该显示器220可以是任何适当的显示器(例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、指示灯等)。在其它一些实施例中，操作员控制单元106可以不包括显示器。
如上所述，操作员控制单元106还包括第一无线接口108和辅助无线接口114。第一无线接口108可以经由RF信道与机车控制单元102通信，并且辅助无线接口114可以借助短距离无线通信连接、Wi-Fi连接等与移动计算装置112通信。
操作员控制单元106可以包括全球导航卫星系统(GNSS)天线224，用于确定操作员控制单元106的位置。例如，GNSS天线224可以是全球定位系统(GPS)天线。此外或另外，操作员控制单元106可以包括倾斜传感器218。例如，操作员控制单元106可以被配置为，当倾斜传感器218检测到持续了指定的倾斜持续时间(例如，五秒、三十秒、一分钟等)的倾斜事件时，向机车控制单元102发送紧急制动命令。此外或另外，操作员控制单元106可以包括紧急停止按钮。
图3示出了图1中所示的移动计算装置112的框图。移动计算装置112可以包括任何适当的移动装置，比如智能电话、平板电脑等。移动计算装置112包括具有显示器320和输入部322的用户界面326。显示器320可以是任何适当的显示器(例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、指示灯等)。输入部322可包括用于接收来自操作员110的输入的任何适当的(多个)输入元件(例如，键盘、触摸屏、开关等)。
用户界面326可以是可定制的(例如，借助存储在移动计算装置112上的应用程序等)。例如，用户界面可以是可在这些方面加以定制：定义用户界面布局、数据集、一种或多种颜色、显示器320上的一个或多个仪表的尺寸等。
在一些实施例中，移动计算装置112可以被配置为，经由用户界面326接收来自于操作员110的命令，并且经由辅助无线接口114将(这些)命令发送到操作员控制单元106，所述命令随后被转发到机车控制单元102。
图4示出了按照本公开另一个示例性实施例的示例性系统400。系统400类似于图1的系统100，只是移动计算装置112坐落于或位于固定位置428。在这种情况下，移动计算装置112可以提供视频直播。例如，视频直播可以包括指定的操作，比如监视交叉道口等。
固定位置428可以是岗亭。在这种情况下，该岗亭可以被配置为允许用户借助认证协议登录到该岗亭中，并且响应于成功的登录，移动计算装置112可以被配置为将来自于操作员控制单元106的数据叠加在视频直播上。
如本文所介绍的，示例性操作员控制单元和移动计算装置可以包括微处理器、微控制器、集成电路、数字信号处理器等，它们可以包括内存。操作员控制单元和移动计算装置可以被配置为使用任何适当的硬件和/或软件实现方式来执行(例如，可操作以执行等)本文介绍的任何示例性处理。例如，操作员控制单元和移动计算装置可以执行存储在内存中的计算机可执行指令，可以包括一个或多个逻辑门、控制电路等。
按照另一个示例性实施例，用于机车的操作员控制单元包括第一无线接口。第一无线接口与耦合到机车上的机车控制单元进行无线通信，以控制机车的操作。第一无线接口被配置为向机车控制单元发送一个或多个命令。
操作员控制单元还包括辅助无线接口。该辅助无线接口与移动计算装置进行无线通信。辅助无线接口被配置为，将来自于操作员控制单元的操作员控制单元状态信息数据发送到移动计算装置，以便在移动计算装置的用户界面上显示所发送的状态信息数据。
按照另一个示例性实施例，公开了一种为操作员控制单元扩展显示器的示例性方法。操作员控制单元与耦接在机车上的机车控制单元进行无线通信以控制机车的操作，并且操作员控制单元包括第一无线接口和辅助无线接口。
该示例性方法总地来说包括经由第一无线接口向机车控制单元发送一个或多个命令以控制机车，并且经由辅助无线接口将来自于操作员控制单元的操作员控制单元状态信息数据发送到移动计算装置以在移动计算装置的用户界面上显示所发送的状态信息数据。在一些实施例中，用户界面是可定制的，可以定义用户界面布局、数据集、一种或多种颜色以及一个或多个仪表的尺寸中的至少一者。
提供示例性实施例是为了使本文公开彻底，并且向本领域技术人员充分传达保护范围。提出了许多具体细节，例如特定部件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不必采用特定细节，示例性实施例可以以许多不同形式实施，并且两者都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，未详细介绍公知的处理、公知的装置结构和公知的技术。此外，可以通过本公开的一个或多个示例性实施例实现的优点和改进是仅仅出于说明的目的而提供的，而并非限制本公开的范围，因为本文公开的示例性实施例可以提供全部或不提供上述优点和改进并且仍然落入本公开的范围内。
本文公开的具体尺寸、具体材料和/或具体形状本质上是示例性的，并不限制本公开的范围。本文公开的给定参数的特定数值和特定数值范围不排除可在本文公开的一个或多个实例中有用的其他数值和数值范围。此外，可以设想，本文所述的特定参数的任何两个特定值可以定义可以适合于给定参数的数值范围的端点(即，给定参数的第一个值和第二个值的公开可以被解释为公开了第一和第二个值之间的任何值也可以用于给定参数)。例如，如果参数X在本文中被举例说明为具有值A并且还被举例说明为具有值Z，则可以设想参数X可以具有从大约A到大约Z的数值范围。类似地，可以设想公开参数的两个或更多个数值范围(无论这些范围是嵌套的，重叠的还是不同的)包含可能使用所公开范围的端点声明的数值范围的所有可能组合。例如，如果参数X在本文中被举例说明为具有在1-10或2-9或3-8范围内的值，则还可以设想参数X可以具有其他的数值范围，包括1-9,1-8,1-3,1-2,2-10,2-8,2-3,3-10和3-9。
本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，单数形式"一"，"一个"和"该"也可以包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语"包含"，"含有"，"包括"和"具有"是包含性的，因此指定所提出的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组。除非特别标注了执行顺序，否则本文介绍的方法步骤、处理和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行。还应理解，可以采用另外的或替代的步骤。
当元件或层被称为“在其上”、“接合到”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层上时，它可以是直接在该另一元件或层之上、与该另一元件或层直接接合、连接或耦合，或者也可以存在介于中间的元件或层。相反，当元件与另一元件或层之间的关系被称为"直接在其上"、"直接接合到"、"直接连接到"或"直接耦合到"时，则可以不存在介于中间的元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，"在......之间"与"直接在...之间"，"相邻"与"直接相邻"等)。如本文所使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
虽然本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可能仅仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。除非上下文明确指出，否则在本文中使用时，诸如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语不暗示着序列或顺序。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
已经出于图解和说明的目的提供了实施例的前述介绍。该介绍并非旨在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元件、预期或声明的用途或特征通常并不局限于该特定实施例，而是，在适用的情况下，即使没有具体示出或描述，也可以互换并且可以在选定的实施例中使用。上述的特定实施例的各个元件、预期或声明的用途或特征也可以以许多方式变化。不应将这些变化视为脱离本公开，并且所有这些修改均旨在包括在本公开的范围内。

Claims (18)

1.一种扩展型操作员控制单元显示系统，包括∶
操作员控制单元，被配置为与耦接到机车上的机车控制单元进行无线通信以控制机车的操作，所述操作员控制单元包括第一无线接口和辅助无线接口，所述第一无线接口被配置为用于将一个或多个命令发送到机车控制单元；和
移动计算装置，所述移动计算装置包括用户界面和移动无线接口，所述移动无线接口被配置为用于与所述操作员控制单元的辅助无线接口进行无线通信，所述移动计算装置被配置为接收来自于所述操作员控制单元的状态信息数据并且在用户界面上显示所接收的状态信息数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述辅助无线接口包括短距离无线通信接口或Wi-Fi无线通信接口；和/或
所述第一无线接口是射频无线接口。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述辅助无线接口包括蓝牙短距离无线通信接口。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述移动计算装置包括智能电话或平板电脑；和/或
所述移动计算装置由操作员控制单元的操作员佩戴。
5.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述用户界面是可定制的，定义为用户界面布局、数据集、一种或多种颜色以及一个或多个仪表的尺寸中的至少一者。
6.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于：
所述操作员控制单元包括支架；和
所述移动计算装置与所述支架耦接。
7.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述移动计算装置位于固定位置以提供视频直播。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述视频直播包括监视交叉路口。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述固定位置包括岗亭；
所述岗亭被配置为允许用户借助验证协议登录该岗亭；和
响应于成功登录，所述移动计算装置被配置为将来自于操作员控制单元的数据叠加在所述视频直播上。
10.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述移动计算装置被配置为：
经由用户界面接收一个或多个控制命令；和
借助辅助无线接口将接收到的一个或多个控制命令发送到操作员控制单元，以便转发到机车控制单元。
11.按照权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述操作员控制单元包括紧急停止按钮和倾斜传感器中的至少一个，用于向所述机车控制单元发送紧急停止信号。
12.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述操作员控制单元包括显示器。
13.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述操作员控制单元不包括显示器。
14.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，还包括与机车耦接的机车控制单元。
15.一种操作员控制单元，包括∶
第一无线接口，被配置为用于与耦接到机车上的机车控制单元进行无线通信以控制机车的操作，所述第一无线接口被配置为用于将一个或多个命令发送到所述机车控制单元；和
辅助无线接口，被配置为用于与移动计算装置进行无线通信，所述辅助无线接口被配置为将来自于所述操作员控制单元的操作员控制单元状态信息数据发送到所述移动计算装置，以便将所发送的状态信息数据显示在所述移动计算装置的用户界面上。
16.如权利要求15所述的操作员控制单元，其特征在于，所述用户界面是可定制的，定义为用户界面布局、数据集、一种或多种颜色以及一个或多个仪表的尺寸中的至少一者。
17.一种扩展操作员控制单元的显示的方法，所述操作员控制单元与耦接到机车上的机车控制单元进行无线通信以控制所述机车的操作，所述操作员控制单元包括第一无线接口和辅助无线接口，该方法包括：
借助第一无线接口将一个或多个命令发送到机车控制单元以控制机车；和
借助辅助无线接口将来自于操作员控制单元的操作员控制单元状态信息数据发送到移动计算装置，以便在移动计算装置的用户界面上显示所发送的状态信息数据。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述用户界面是可定制的，定义为用户界面布局、数据集、一种或多种颜色以及一个或多个仪表的尺寸中的至少一者。
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