專利名稱：具有改進(jìn)的應(yīng)用編程的鐵路控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及鐵路設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及適于應(yīng)用特定現(xiàn)場配置的鐵路路旁設(shè)備和控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以確保設(shè)備的操作適于應(yīng)用的特性和配置的方式，單獨(dú)控制諸如路旁信號設(shè)備、路旁道口設(shè)備、以及路旁聯(lián)鎖(interlocking)設(shè)備的鐵路控制設(shè)備。例如，根據(jù)鐵路上的速度限制和道口的配置，即它是單軌道口還是多軌道口、以及軌道上的鐵路車輛的速度，在正在接近的鐵路車輛的不同前進(jìn)距離驅(qū)動(dòng)諸如警告燈、警告鈴和道口欄臂的道口設(shè)備?？刂圃O(shè)備典型地包括電子控制器，其被編程為例如通過導(dǎo)通閃光警告燈和降低道口欄臂來響應(yīng)鐵路車輛檢測器并且驅(qū)動(dòng)適當(dāng)?shù)目刂圃O(shè)備?？刂破鬟€與諸如鐵路轉(zhuǎn)轍器的其它路旁設(shè)備一起使用，以將鐵路車輛轉(zhuǎn)轍到其它鐵路或軌道?？刂破鬟€可以控制沿著鐵路的信號燈，其指示相對于鐵路的規(guī)定的區(qū)或塊，存在鐵路車輛的接近。
響應(yīng)于存儲(chǔ)在諸如可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)或電EPROM(EEPROM)的程序存儲(chǔ)裝置中的編程信息，控制器控制設(shè)備的基本功能，例如，降低和升高道口欄桿的基本操作。對于要被控制的設(shè)備、以及諸如當(dāng)火車接近時(shí)欄桿降低的定時(shí)的操作環(huán)境的形式的每個(gè)應(yīng)用，控制器具有獨(dú)特的程序，其中根據(jù)設(shè)備位于鐵路系統(tǒng)內(nèi)的何處、道口的地形、鐵路軌道的特性(即，單軌或雙軌)、道口處的設(shè)備的類型和年齡等，操作環(huán)境可以不同。對于其它類型的路旁設(shè)備，存在類似的領(lǐng)域特定要求。
這些控制器中的每個(gè)通常包括諸如EPROM的存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)相應(yīng)的執(zhí)行控制信息和應(yīng)用控制信息。執(zhí)行控制信息與執(zhí)行電路EPROM相關(guān)聯(lián)，該執(zhí)行電路EPROM可以用對于所有特定類型的設(shè)備，例如所有道口設(shè)備都共同的控制信息進(jìn)行編程。然而，應(yīng)用控制信息與應(yīng)用電路EPROM相關(guān)聯(lián)，該應(yīng)用電路EPROM一般需要用針對特定應(yīng)用專門定制的獨(dú)特配置程序，即應(yīng)用特定程序進(jìn)行編程。因此，鐵路系統(tǒng)中的每種控制器可以具有相同的執(zhí)行EPROM，但是，例如，根據(jù)在安裝時(shí)要將控制器如何部署在鐵路系統(tǒng)中，各個(gè)控制器需要針對期望應(yīng)用定制的、獨(dú)特編程的應(yīng)用EPROM。在過去，在鐵道公司服務(wù)基地處，用專用程序?qū)Υ罅縀PROM進(jìn)行編程，并且將其分批地提供給安裝者。然后，具有這些預(yù)編程的EPROM的選集的控制設(shè)備安裝者，其不是編程人員，具有這樣的任務(wù)，即從該選集中挑選具有用于控制器的特定應(yīng)用的正確程序的EPROM。做出該正確選擇的能力取決于可用于讓安裝者識別滿足應(yīng)用要求的特定EPROM的信息。EPROM封裝的物理尺寸限制了可以與EPROM一起提供的書面信息的數(shù)量，從而使安裝者難以確認(rèn)他/她為特定應(yīng)用選擇了正確編程的EPROM。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于路旁設(shè)備的鐵路控制系統(tǒng)，其包括控制器，用于操作路旁設(shè)備；檢測設(shè)備，響應(yīng)于鐵路車輛的接近，用于允許控制器操作路旁設(shè)備；程序響應(yīng)處理器，在工作時(shí)與控制器相關(guān)聯(lián)，用于建立用于控制器的操作條件；程序存儲(chǔ)裝置，耦接到處理器并且存儲(chǔ)多個(gè)單獨(dú)可選的操作程序，這些操作程序中的每個(gè)包括用于路旁設(shè)備的特定配置的應(yīng)用特定信息；以及控制顯示單元，可連接到程序存儲(chǔ)裝置，用于允許選擇所存儲(chǔ)的操作程序中與路旁設(shè)備配置相兼容的一個(gè)，以便由處理器使用。


根據(jù)下面參照附圖的描述，本發(fā)明將更加清楚，其中圖1示出了示例性路旁設(shè)備系統(tǒng)；圖2示出了與本發(fā)明一起使用的鐵路設(shè)備控制器；圖3是用于將不同的鐵路設(shè)備配置程序合并到EPROM中的系統(tǒng)的框圖；圖4示出了用于將不同程序存儲(chǔ)在EPROM存儲(chǔ)器中的示例性EPROM映像格式；以及圖5是用于從EPROM選擇期望程序的配置系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于鐵路道口10的檢測和警告系統(tǒng)的形式的路旁設(shè)備安裝的示例。道口10通過鐵路(或軌道)12與道路14交叉而形成。道路車輛16被示出為在道路14上正在接近道口10，并且鐵路車輛18被示出為在鐵路12上也正在接近道口。保護(hù)性機(jī)殼20位于道口附近，用于安置操作道口欄桿22、信號警告警報(bào)器24和警告燈26的控制器。在圖1中，具有兩個(gè)#24’而不是#24和#26。
如圖2所示，機(jī)殼20安置控制器28、鐵路車輛檢測器30和通信接口32。這些元件在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是公知的，并且用來檢測鐵路車輛的存在、以及鐵路車輛接近道口10、以及鐵路車輛通過道口?？刂破?8操作道口欄桿22、警告音頻警報(bào)器24和警告燈26。典型地，每個(gè)控制器28包括數(shù)據(jù)處理器34，其響應(yīng)于存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)裝置36中的執(zhí)行程序，該裝置36還包括應(yīng)用特定操作參數(shù)或信息，其由執(zhí)行操作程序使用，以便以適于該特定路口的方式控制路口設(shè)備，即，鈴、燈和路口欄臂。典型地，裝置30、32、34和36全都被分類成控制器28的一部分。雖然現(xiàn)有系統(tǒng)對于每個(gè)應(yīng)用需要不同的程序存儲(chǔ)裝置，但是本發(fā)明利用公共的程序存儲(chǔ)裝置，其并入多個(gè)不同的操作程序配置和控制程序，以允許串接多個(gè)程序，以便根據(jù)特定應(yīng)用如道口10的要求來進(jìn)行單獨(dú)選擇。在一種形式中，控制顯示單元(CDU)38連接到控制器28，以允許選擇多個(gè)不同操作程序中適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)。
如上所述，每個(gè)場所特定配置一般需要獨(dú)特的應(yīng)用程序，以控制該設(shè)備?？梢蚤_發(fā)一組公共應(yīng)用預(yù)編程程序，以覆蓋設(shè)備的大部分配置。例如，一組30個(gè)這樣的應(yīng)用可以足夠近似軌道系統(tǒng)內(nèi)的任何地方的道口設(shè)備的大部分配置。本發(fā)明包括一種用于提供可以支持鐵路控制設(shè)備的不同配置的EPROM的系統(tǒng)和方法。EPROM可以被編程為包括不同的應(yīng)用程序，當(dāng)安裝和操作設(shè)備時(shí)，可以從其中選擇期望的配置程序作為用于特定安裝的適當(dāng)近似。在本發(fā)明的一方面，用于可由諸如IWP的集成控制器控制的不同設(shè)備的不同應(yīng)用程序可以并入在單個(gè)應(yīng)用EPROM中，該單個(gè)應(yīng)用EPROM包括用于相應(yīng)設(shè)備的這組近似配置的控制信息。有利地，與支持在傳統(tǒng)設(shè)備中使用的鐵路控制設(shè)備所需的獨(dú)特編程的EPROMS的現(xiàn)有技術(shù)相比較，對本發(fā)明的應(yīng)用EPROM進(jìn)行編程的復(fù)雜性和工作減小了。雖然在這里描述了EPROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置，但是諸如閃速(FLASH))存儲(chǔ)器的其它存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置可以用來實(shí)施本發(fā)明。
圖3是用于將不同的鐵路設(shè)備程序合并到可以是EPROM的程序存儲(chǔ)裝置36中的系統(tǒng)40的框圖。一般地，系統(tǒng)40包括程序源42，用于開發(fā)應(yīng)用程序以控制鐵路設(shè)備；以及程序合并器44，用于允許選擇適當(dāng)?shù)某绦虿⑶掖铀x程序以將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置36中。在本發(fā)明的一方面，每個(gè)應(yīng)用程序可以包括控制器配置信息。例如，可以選擇被開發(fā)用于特定類型的設(shè)備的一般配置的一組應(yīng)用程序，并且所得到的應(yīng)用程序可以通用于該類型的領(lǐng)域設(shè)置(即，操作環(huán)境和設(shè)備組合)?？梢杂冕槍μ囟ò惭b中的設(shè)備的獨(dú)特應(yīng)用而具體定制的程序?qū)ρb置或EPROM 36進(jìn)行編碼。程序合并器44還可以被配置成壓縮所選程序，以減小存儲(chǔ)程序所需的存儲(chǔ)空間量，并且例如通過存儲(chǔ)冗余信息或通過包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信息來提供糾錯(cuò)信息。另外，程序合并器44可以被配置成提供EPROM 36的格式的指示，并且提供存儲(chǔ)在應(yīng)用EPROMS中的程序的數(shù)目和/或類型的指示。程序合并器44將期望程序以及其它期望信息匯編成EPROM映像，以便在EPROM 36中進(jìn)行編碼。與程序合并器44通信的、諸如EPROM編程器46的存儲(chǔ)器裝置編程器接收EPROM映像，并且典型地將該映像作為二進(jìn)制映像文件拷貝或“燒錄”到安裝在編程器46內(nèi)的EPROM 36中。
圖4示出了用于將不同的程序存儲(chǔ)在EPROM 36中的示例性EPROM映像格式48。例如，程序合并器44可以格式化要存儲(chǔ)在EPROM 36中的期望信息。EPROM映像格式48可以包括首標(biāo)50和CRC數(shù)據(jù)52。映像格式48還可以包括至少兩個(gè)串接程序54，其可以具有與程序54中的每個(gè)相關(guān)聯(lián)的子首標(biāo)56。
圖5是配置系統(tǒng)60的框圖，配置系統(tǒng)60用于從例如安裝在如圖2中的20所示的鐵路設(shè)備中的EPROM 36選擇期望程序。一般地，配置系統(tǒng)60可以包括與配置通信的EPROM 36，或與其中安裝了配置系統(tǒng)60的設(shè)備通信的程序選擇電路62。程序選擇電路62可以與控制接口64通信，控制接口64可以包括顯示器66，用于允許諸如安裝者或技術(shù)人員的用戶查看存儲(chǔ)在EPROM 36中的配置信息；以及鍵盤68，用于選擇期望配置程序。顯示器和鍵盤可以是CDU 38的一部分。程序選擇電路62可以被配置成確定什么配置程序存在于EPROM中，如果需要?jiǎng)t解壓縮這些程序，并且允許用戶選擇用于配置設(shè)備的期望配置程序。在另一方面，程序選擇電路62可以通過控制接口64來遠(yuǎn)程控制，例如，通過諸如因特網(wǎng)連接、射頻(RF)鏈接或紅外線(IR)鏈接的硬連線鏈接，以允許期望配置程序的遠(yuǎn)程選擇。有利地，在合并的設(shè)備應(yīng)用中，用戶可以從中央控制點(diǎn)對由合并的設(shè)備控制的每個(gè)設(shè)備組件塊的配置進(jìn)行編程，而不必從位于每件設(shè)備的場所對控制器進(jìn)行單獨(dú)配置。
與如在傳統(tǒng)上所需的那樣保持獨(dú)特編程的EPROMS的大量庫存(inventory)相比，通過使用上述系統(tǒng)和方法，可以減小應(yīng)用EPROMS的庫存。通過將多個(gè)應(yīng)用編碼在單個(gè)EPROM中，更少的單獨(dú)EPROM版本需要由鐵路維護(hù)和跟蹤。例如，支持30個(gè)配置的應(yīng)用EPROM將庫存從30個(gè)不同的EPROM版本減小到一個(gè)版本。
在另一方面，可以更容易地實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場更新或修改配置。例如，如果鐵道(部門)在天氣有助于較高速度(例如，相對好的能見度)的夏季期間，期望將信號系統(tǒng)配置成支持較高的速度，但是在能見度可能減弱的冬季期間支持較低速度，則可以將夏季配置程序和冬季配置程序存儲(chǔ)在一個(gè)EPROM中，以允許更容易地從一個(gè)程序轉(zhuǎn)換到另一個(gè)程序。在本發(fā)明的一方面，可以通過在CDU 38處或遠(yuǎn)程地選擇期望程序來轉(zhuǎn)換配置程序。在過去，這樣的轉(zhuǎn)換需要將EPROM替換成被編程為具有不同期望配置的適當(dāng)EPROM。在另一方面，通過能夠從存儲(chǔ)在EEPROM中的一組近似程序之中選擇適當(dāng)?shù)慕瞥绦?，可以簡化現(xiàn)場安裝配置，從而消除在傳統(tǒng)設(shè)備中改變配置參數(shù)所需的大量人工編程。在另一方面，EPROM可以是電氣可編程的/現(xiàn)場可擦除的，以便易于添加或改變存儲(chǔ)在EPROM中的程序。
例如，通過允許配置系統(tǒng)60指示當(dāng)前正在使用什么應(yīng)用，可以改善在現(xiàn)場安裝的程序的配置管理。例如，可以將這樣的指示提供在顯示器66上、打印輸出、或者傳送到接收器，以便記錄。這可以減少對可能需要季節(jié)性地安裝在設(shè)備中的多個(gè)EPROMS維持配置控制的要求。作為替代，僅僅需要一個(gè)并入多個(gè)配置程序的EPROM，并且可以從存儲(chǔ)在該EPROM內(nèi)的程序之中選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備配置。在另一方面，為了確保設(shè)備的安全操作，存儲(chǔ)在EPROM中的程序可以保留一些用戶在現(xiàn)場不可改變的功能。這向安裝場所設(shè)計(jì)者提供了這樣的能力，即將在設(shè)備安裝期間可以進(jìn)行的改變限制為僅僅允許改變的指定參數(shù)。在另一方面，可以允許用戶進(jìn)行特定改變，但是這些改變可以例如局限于特定的選擇范圍。例如，接近距離值選擇可以限于2000和3000英尺之間的范圍，而不是該范圍之外的值。
過去，為了提供現(xiàn)場可配置性，可以對一個(gè)應(yīng)用EPROM進(jìn)行編碼，以根據(jù)如何將諸如使能輸入之類的特定輸入連線到EPROM，提供不同的配置。在現(xiàn)場，這些輸入連線到特定狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)期望的配置。使用具有創(chuàng)新性的、支持多個(gè)配置的編程EPROM，可以減少費(fèi)時(shí)的現(xiàn)場參數(shù)設(shè)置，這是因?yàn)檫€預(yù)先測試預(yù)編程的近似程序，從而僅僅附加的編程需要作為安裝的一部分進(jìn)行測試。另外，由于只需測試新程序，而不必如在過去所需的那樣測試新程序以及可以連線該程序以執(zhí)行的所有配置，因此可以減少設(shè)計(jì)和測試時(shí)間。此外，通過向EPROM添加錯(cuò)誤檢查，如果改變EPROM程序以包括不同或附加應(yīng)用，則僅僅必須重新測試所添加或修改的應(yīng)用，而非所有應(yīng)用。
雖然在這里示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是顯而易見的是，僅僅作為示例來提供這樣的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到眾多的變化、改變和替換而不背離本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于路旁設(shè)備的鐵路控制系統(tǒng)，包括控制器(28)，用于操作路旁設(shè)備；檢測設(shè)備(30)，響應(yīng)于鐵路車輛(18)的接近，用于允許控制器(28)操作路旁設(shè)備；程序響應(yīng)處理器(34)，在工作時(shí)與控制器(28)相關(guān)聯(lián)，用于建立控制器(28)的操作條件；程序存儲(chǔ)裝置(36)，耦接到處理器(34)并且存儲(chǔ)多個(gè)單獨(dú)可選的操作程序，這些操作程序中的每個(gè)包括用于路旁設(shè)備的特定配置的應(yīng)用特定信息；以及控制顯示單元(38)，可連接到程序存儲(chǔ)裝置(36)，用于允許選擇所存儲(chǔ)的操作程序中與路旁設(shè)備配置相兼容的一個(gè)，以便由處理器(34)使用。
2.一種多用途路旁鐵路控制系統(tǒng)，用于以從其中可以使用該控制系統(tǒng)的多個(gè)不同鐵路路旁應(yīng)用中選擇的鐵路路旁應(yīng)用，在操作路旁鐵路設(shè)備時(shí)安裝和使用，包括(A)檢測器(30)，響應(yīng)于并且生成表示所選路旁應(yīng)用的操作條件的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被傳送到控制器(28)；(B)控制器(28)，從檢測器(30)接收數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于該數(shù)據(jù)而操作路旁設(shè)備；(C)軟件程序響應(yīng)處理器(34)，在工作時(shí)與控制器(28)相關(guān)聯(lián)；(D)軟件程序存儲(chǔ)裝置(36)，耦接到處理器(34)并且存儲(chǔ)多個(gè)單獨(dú)可選的操作程序，這些操作程序中的每個(gè)包括用于所選路旁應(yīng)用的應(yīng)用特定信息、以及路旁設(shè)備的相應(yīng)配置；以及(E)控制顯示單元(38)，可連接到程序存儲(chǔ)裝置(36)，用于顯示信息，該信息表示并且用于允許選擇所存儲(chǔ)的操作程序中與所選路旁應(yīng)用和相應(yīng)的路旁設(shè)備配置相兼容的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的多用途路旁鐵路控制系統(tǒng)，其中在初始設(shè)置時(shí)利用控制顯示單元(38)來選擇所存儲(chǔ)的操作程序之一，并且控制器(28)此后使用這些操作程序中的所選一個(gè)來控制路旁設(shè)備。
4.如權(quán)利要求3所述的多用途路旁鐵路控制系統(tǒng)，其中程序存儲(chǔ)裝置(36)包括EPROM。
5.如權(quán)利要求4所述的多用途路旁鐵路控制系統(tǒng)，其中路旁設(shè)備包括鐵路(14)的鐵路道口(10)處的道口欄桿(22)和警告信號燈(24)。
6.一種用于用多個(gè)不同的程序?qū)Υ鎯?chǔ)器裝置(36)進(jìn)行編碼、以便用這些程序中的至少一個(gè)配置鐵路系統(tǒng)控制器(22)的方法，該方法包括接收多個(gè)程序(54)；將該多個(gè)程序(54)串接成存儲(chǔ)器映像(48)；將存儲(chǔ)器映像(48)拷貝到存儲(chǔ)器裝置(36)；以及將存儲(chǔ)器裝置(36)安裝在路旁控制器中；讀取存儲(chǔ)器裝置(36)，并且向鐵路系統(tǒng)控制器提供一組配置信息；以及顯示存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置(36)中的程序(54)的指示，以便允許選擇程序(54)中的至少一個(gè)以提供給鐵路系統(tǒng)控制器。
全文摘要
一種多用途路旁鐵路控制系統(tǒng)，用于以從其中可以使用該控制系統(tǒng)的多個(gè)不同鐵路路旁應(yīng)用中選擇的鐵路路旁應(yīng)用，在操作路旁鐵路設(shè)備時(shí)安裝和使用。該系統(tǒng)包括檢測器(30)，響應(yīng)并生成表示所選路旁應(yīng)用的操作條件的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被傳送到控制器(28)?？刂破鲝臋z測器接收數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于該數(shù)據(jù)而操作路旁設(shè)備。編程處理器(34)在工作時(shí)與控制器關(guān)聯(lián)，并包括軟件程序存儲(chǔ)裝置(36)，用于存儲(chǔ)多個(gè)單獨(dú)可選的操作程序(54)，這些操作程序的每個(gè)包括用于所選路旁應(yīng)用的應(yīng)用特定信息及路旁設(shè)備的對應(yīng)配置。可連接到程序存儲(chǔ)裝置的控制顯示單元(38)允許選擇所存儲(chǔ)的操作程序中與所選路旁應(yīng)用和對應(yīng)的路旁設(shè)備配置相兼容的一個(gè)，以便由控制器使用。
文檔編號B61L29/00GK1914081SQ200580004004
公開日2007年2月14日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者史蒂夫·R·墨菲, 戴維·J·韋德, 肖恩·T·克拉克 申請人:通用電氣公司