工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及方法
【專利摘要】公開(kāi)了工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和方法。工業(yè)車(chē)輛具有基站和要由操作員使用多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的至少一個(gè)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的至少一個(gè)輔助系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括具有多個(gè)基本上相同的連接器接口端口的基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元，每一個(gè)端口都被配置成接收所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中相關(guān)聯(lián)的控制輸入設(shè)備。基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元被配置成：當(dāng)由操作員操縱多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的至少一個(gè)時(shí)，采樣與多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，將與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述信號(hào)映射到控制功能，以及，將所述控制功能傳遞到所述基站，供所述汽車(chē)的所述輔助系統(tǒng)執(zhí)行。
【專利說(shuō)明】工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及方法
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，更具體而言，涉及包括與安裝在汽車(chē)上的基站進(jìn)行通信的用戶操縱的控制輸入設(shè)備的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
[0002]移動(dòng)工業(yè)機(jī)械，包括但不限于諸如卡車(chē)之類(lèi)的工業(yè)車(chē)輛，已知包括可以由人使用各種控制輸入設(shè)備來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的輔助組件和機(jī)器系統(tǒng)。這樣的輔助組件和機(jī)器系統(tǒng)是為除驅(qū)動(dòng)汽車(chē)(或移動(dòng)機(jī)器)以外的目的而提供的，通常涉及重型傳動(dòng)器以提升或移動(dòng)一般超出人的能力的目標(biāo)和負(fù)載。這樣的移動(dòng)機(jī)器和工業(yè)卡車(chē)包括，僅作為示例，混凝土泵卡車(chē)、混凝土吊臂泵、混凝土攪拌汽車(chē)、負(fù)載/牽引/自動(dòng)傾卸卡車(chē)、滑動(dòng)導(dǎo)引裝車(chē)機(jī)、汽車(chē)式起重機(jī)、拖車(chē)和自動(dòng)還原汽車(chē)、公用載重汽車(chē)、真空吸塵車(chē)、維護(hù)用起重機(jī)、混凝土攪拌車(chē)、材料裝卸設(shè)備、工業(yè)海上運(yùn)輸工具、火車(chē)頭、鏟車(chē)、林業(yè)設(shè)備、挖掘卡車(chē)、挖掘機(jī)、軌道類(lèi)型的機(jī)器、隧道鉆機(jī)設(shè)備、削片機(jī)和螺旋推運(yùn)器、旋轉(zhuǎn)器卡車(chē)和越野機(jī)器。
[0003]控制輸入設(shè)備可以是手持式的，或以別的方式在遠(yuǎn)離集成到汽車(chē)或移動(dòng)機(jī)器中的組件和機(jī)器的位置處提供?？刂戚斎朐O(shè)備與安裝在汽車(chē)上的基站進(jìn)行通信，基站包括通過(guò)控制輸入設(shè)備接受用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)電子控制單元，作為響應(yīng)，根據(jù)輸入，啟動(dòng)所需組件和機(jī)器。工業(yè)車(chē)輛的這樣的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)易于對(duì)于每一種應(yīng)用定制，需要大量的設(shè)計(jì)和制造工作，以定制控制接口以適應(yīng)每一種應(yīng)用。例如，這一類(lèi)型的已知工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)往往涉及用于每一種所需的輸入設(shè)備的唯一的定制開(kāi)發(fā)的低級(jí)軟件和唯一的定制設(shè)計(jì)的電纜線束，對(duì)于不同的工業(yè)用途每一種所需的輸入設(shè)備會(huì)大大地不同。盡管通常提供了這樣的定制控件，但是，它們沒(méi)有完全滿足市場(chǎng)的需要，需要改善。
附圖簡(jiǎn)述
[0004]參考下列圖形描述了非限制性的并且非詳盡的實(shí)施例，其中，相同參考編號(hào)在各種附圖中表示相同的部件，除非另作說(shuō)明。
[0005]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的示例性工業(yè)車(chē)輛的系統(tǒng)圖。
[0006]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的如圖1所示的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的框圖。
[0007]圖3是如圖1和2所示的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的一部分的示例性引腳標(biāo)頭圖示。
[0008]圖4是如圖1-3所示的示例性遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的示例性設(shè)備控制框圖。
[0009]圖5是如圖1-4所不的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的不例性流程圖和算法。
【具體實(shí)施方式】
[0010]上文所描述的類(lèi)型的定制遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)會(huì)是有效的，并在某一時(shí)間段內(nèi)好使。然而，如有時(shí)需要的，擴(kuò)展或修改這樣的控制系統(tǒng)的任何嘗試都可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。由于最初提供的定制遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，在沒(méi)有對(duì)控制系統(tǒng)的昂貴的再設(shè)計(jì)的情況下，控制系統(tǒng)一般缺乏被輕松地修改的靈活性。例如，如果需要新類(lèi)型的控制輸入設(shè)備，一般不能輕松地對(duì)為特定應(yīng)用定制的現(xiàn)有的控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。作為另一個(gè)示例，如果修改工業(yè)車(chē)輛以包括可以利用遠(yuǎn)程控制單元操作的新組件或系統(tǒng)，則難以將對(duì)新組件或系統(tǒng)的控制與為沒(méi)有現(xiàn)在可能需要的那些組件或系統(tǒng)的操作設(shè)計(jì)的現(xiàn)有的定制的控制系統(tǒng)集成。
[0011]從制造的角度來(lái)看，工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的定制的本質(zhì)引入某些低效率和缺點(diǎn)。配置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)所需的設(shè)計(jì)工作，也由于遠(yuǎn)程控制的定制本質(zhì)，不能輕松地轉(zhuǎn)換為對(duì)于另一種應(yīng)用的新遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。定制系統(tǒng)和任何潛在的新遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的硬件和軟件差異常常會(huì)破壞將以前設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用到另一種類(lèi)型的汽車(chē)或另一種應(yīng)用的任何嘗試。
[0012]此處描述了避免當(dāng)前技術(shù)中的這些及其他問(wèn)題的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及方法的示例性實(shí)施例。下面所描述的本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及方法提供可以靈活地應(yīng)用于多種不同的工業(yè)用途并適應(yīng)多種不同的控制輸入設(shè)備的更通用的硬件和軟件遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。因此，對(duì)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的改進(jìn)應(yīng)用以及修改是經(jīng)濟(jì)選項(xiàng)，設(shè)備制造商可以提供適用于各種不同的應(yīng)用的模塊化并且可擴(kuò)展的遠(yuǎn)程控制單元系統(tǒng)。隨著系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化，并避免定制的硬件，較低成本的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是可能的，為更輕松地使遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)適應(yīng)特定需要和偏好提供了大量的靈活性。
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102相結(jié)合的示例性工業(yè)車(chē)輛100的系統(tǒng)圖。如圖1所示，可以由操作員104通過(guò)如下面更詳細(xì)地描述的人機(jī)界面(HMI)105，來(lái)使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102，以遠(yuǎn)程控制并使用在汽車(chē)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上提供的一個(gè)或多個(gè)輔助組件或機(jī)器系統(tǒng)106。盡管為說(shuō)明性目的，汽車(chē)100和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102被示為具有共同的元素(即，下面所描述的基站112)，但是，所產(chǎn)生的組合可以可另選地作為單個(gè)系統(tǒng)(例如，包括遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的汽車(chē)或包括汽車(chē)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng))。共同地并組合地提供與圖1中所示出的那些在功能上類(lèi)似的結(jié)果的所示出的元件的各種不同的子系統(tǒng)是可能的。
[0014]在各種實(shí)施例中，工業(yè)車(chē)輛100可以是，作為非限制性示例，上文所討論的工業(yè)卡車(chē)以及移動(dòng)機(jī)器中的任何一種。也如上文所提及的，輔助組件和機(jī)器系統(tǒng)106是為除驅(qū)動(dòng)汽車(chē)以外的目的提供的，通常涉及重型傳動(dòng)器等等，以提升、移動(dòng)或操縱一般超出人的能力的目標(biāo)和負(fù)載。
[0015]所示出的示例性實(shí)施例中的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102包括通過(guò)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(“CAN”)連接114與基于處理器的基站112進(jìn)行通信的基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元110。在設(shè)想的實(shí)施例中，基站112安裝到汽車(chē)100上，又與輔助組件和機(jī)器系統(tǒng)106進(jìn)行通信，在必要時(shí)，在一個(gè)設(shè)想的實(shí)施例中，汽車(chē)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的合適的部分也根據(jù)已知方法以及技術(shù)，使用CAN連接。
[0016]遠(yuǎn)程控制單元110和基站112兩者都是包括處理器和存儲(chǔ)器的可編程的基于處理器的設(shè)備，其中，存儲(chǔ)了可執(zhí)行指令、命令，以及控制算法，以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作的其他數(shù)據(jù)和信息?；谔幚砥鞯脑O(shè)備的存儲(chǔ)器可以是，例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，與RAM存儲(chǔ)器一起使用的其他形式的存儲(chǔ)器，包括但不限于，閃存(FLASH)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PR0M)，以及以電子方式可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)。
[0017]如此處所使用的，術(shù)語(yǔ)“基于處理器的設(shè)備”應(yīng)該是指如上文所描述的包括處理器或微處理器的用于控制設(shè)備的功能的設(shè)備，以及其他等效的元件，諸如，微控制器、微計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、精簡(jiǎn)指令集(RISC)電路，專用集成電路及其他可編程電路、邏輯電路，其等效電路，以及能夠執(zhí)行下面所描述的功能的任何其他電路或處理器。上面所列的基于處理器的設(shè)備只是示例性的，如此，不旨在以任何方式限制術(shù)語(yǔ)“基于處理器的設(shè)備”的定義和/或含義。
[0018]在示例性實(shí)施例中，基站112可以是“Omnex控制系統(tǒng)”(“Cooper工業(yè)”的一個(gè)部門(mén))所提供的“R260無(wú)線移動(dòng)控制模塊可編程20-功能CAN控制器”。在其他實(shí)施例中，可以使用其他類(lèi)型的基站，當(dāng)然，其他連接也是可以的，使遠(yuǎn)程控制單元110和基站112以有線和無(wú)線方式進(jìn)行通信，以促進(jìn)遠(yuǎn)程控制單元110、基站112、輔助組件和機(jī)器系統(tǒng)108和汽車(chē)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)106之間的通信?；镜慕Y(jié)構(gòu)和功能以及其與輔助組件和機(jī)器的通信是已知的，此處不進(jìn)一步進(jìn)行描述。在某些實(shí)施例中，基站112可以可任選地與遠(yuǎn)程控制單元110進(jìn)行通信。即，在某些實(shí)現(xiàn)中，在遠(yuǎn)程控制單元110和基站112之間雙向通信是可以的。
[0019]遠(yuǎn)程控制單元110連接到電源系統(tǒng)116。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在汽車(chē)100上提供電源系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，電源系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)可以再充電的只專用于遠(yuǎn)程控制單元110的電池電源。在又一個(gè)實(shí)施例中，電源系統(tǒng)116可以從除汽車(chē)100或遠(yuǎn)程控制單元的專用的電源以外的外部源提供電能。在某些設(shè)想的實(shí)施例中，遠(yuǎn)程控制單元Iio可以被配置成利用一個(gè)以上的類(lèi)型的電源系統(tǒng)116 (例如，汽車(chē)電源系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制單元110帶有的獨(dú)立電池電源)來(lái)操作。
[0020]可以向基于處理器的控制單元110提供初始設(shè)備制造廠家(OEM)和系統(tǒng)集成(SI)應(yīng)用及其他應(yīng)用。還可以以常規(guī)方式向遠(yuǎn)程控制單元Iio提供服務(wù)和維護(hù)應(yīng)用120。在設(shè)想的實(shí)施例中，服務(wù)和維護(hù)應(yīng)用120和0EM/SI應(yīng)用118是離線“服務(wù)”。即，它們?cè)诳刂破?chē)的正常操作過(guò)程中不是活動(dòng)的，但是，作為非限制性示例，用于檢修、維護(hù)，和配置目的。
[0021]另外,在設(shè)想的實(shí)施例系統(tǒng)中，0EM/SI應(yīng)用118標(biāo)識(shí)用于訪問(wèn)遠(yuǎn)程控制單元110的三個(gè)實(shí)體或組。框118中的其他應(yīng)用程序(示為“Apps”)組為遠(yuǎn)程控制單元110提供專用功能和/或?yàn)榛?12提供專用功能?？?18中的0EM/SI組可以使用服務(wù)和維護(hù)接口
(SI)組來(lái)定制應(yīng)用(例如，更改諸如超時(shí)之類(lèi)的某些行為)。服務(wù)和維護(hù)接口(SI)組也用于實(shí)現(xiàn)工廠過(guò)程、檢修過(guò)程等等。
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的如圖1所示的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的框圖。遠(yuǎn)程控制單元110包括，如圖所示，促進(jìn)多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備132的連接的連接接口 130、與連接接口 130進(jìn)行通信的輸入/輸出處理接口 134，以及與基站112進(jìn)行通信的主控制單元136?？扇芜x地，還可以提供圖形用戶界面(⑶1)138，主處理器單元136可以與GUI138進(jìn)行通信，以為用戶/操作員104提供信息性顯示和/或反饋信息(圖1)。
[0023]連接接口 130被配置成與圖2中的不同的符號(hào)所表示的許多不同的或不相似的控制輸入設(shè)備建立電連接。例如，連接接口 132可以接納一個(gè)或多個(gè)操縱桿控制輸入設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)操作桿輸入控制設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)電勢(shì)計(jì)和/或一個(gè)或多個(gè)不同類(lèi)型的控制輸入開(kāi)關(guān)。在進(jìn)一步的和/或替換實(shí)施例中其他控制輸入設(shè)備也是可以的。當(dāng)由用戶/操作員操縱各種不同的控制輸入設(shè)備時(shí)，通過(guò)連接接口 132將被操縱的控制輸入設(shè)備的位置傳遞到輸入/輸出處理接口 134，該輸入/輸出處理接口 134又將位置傳遞到主處理器單元136。然后，主處理器單元136可以根據(jù)用戶/操作員的輸入，指示基站112實(shí)現(xiàn)從輸入設(shè)備132到輔助組件以及系統(tǒng)106 (圖1)的控制輸入。
[0024]如圖2所示，在某些輸入設(shè)備132和通信接口 130之間、在通信接口 130和輸入/輸出處理接口 134之間、在輸入/輸出處理接口 134和主控制單元136之間，和/或在主控制單元136和基站112之間，雙向通信是可以的。因此，可以向操作員104提供不同程度的反饋。也如圖2所示，可以為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102中的某些控制輸入設(shè)備132，但不為其他控制輸入設(shè)備132，提供雙向通信。然而，各種其他方案也是可以的。
[0025]如下面比較詳細(xì)地講述的，每一個(gè)不同的控制輸入設(shè)備132本身都可以表示可由用戶/操作員104選擇的許多不同的位置，以向系統(tǒng)提供控制輸入。例如，考慮3軸操縱桿控制輸入設(shè)備，可以由用戶/操作員104選擇操縱桿的許多不同的位置，以在遠(yuǎn)程致動(dòng)的輔助系統(tǒng)和機(jī)器106中實(shí)現(xiàn)不同的效果(圖1)。輔助系統(tǒng)和機(jī)器的特定組件可以沿著常常簡(jiǎn)稱為X軸、y軸和z軸的三個(gè)互相垂直的軸使用3軸操縱桿，遠(yuǎn)程定位，以將組件定向到三維空間中的特定位置。隨著用戶/操作員手工將操縱桿移動(dòng)到不同的位置，由操縱桿控制輸入設(shè)備生成控制信號(hào)。通過(guò)使用這樣的操縱桿，當(dāng)用戶可以同時(shí)沿著X軸、y軸和z軸中的一個(gè)以上的軸移動(dòng)操縱桿時(shí)，可以同時(shí)生成一個(gè)以上的控制信號(hào)。操縱桿還可以包括提供供用戶/操作員使用的額外的控制輸入的一個(gè)或多個(gè)按鈕。
[0026]同樣，在各示例性實(shí)施例中，電勢(shì)計(jì)控制輸入可以包括可旋轉(zhuǎn)的或可滑動(dòng)的元件，這些元件可由用戶/操作員定位到各種不同的位置，以精細(xì)調(diào)整輸出，并在遠(yuǎn)程致動(dòng)的輔助系統(tǒng)和機(jī)器106中實(shí)現(xiàn)不同的效果。可以在第一和第二閾值(可以是開(kāi)/關(guān)或其他最小/最大閾值)之間接納全部的位置范圍。電勢(shì)計(jì)控制輸入可以用于，例如，調(diào)整遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)的輔助系統(tǒng)和機(jī)器106中的一個(gè)或多個(gè)組件的致動(dòng)的強(qiáng)度。作為一個(gè)示例，可以使用電勢(shì)計(jì)輸入，將光的強(qiáng)度從暗調(diào)整到亮，可以在較低速度和較高速度之間調(diào)整速度，或可以在較低的和較高限制之間調(diào)整力。
[0027]可以由用戶/操作員104在多個(gè)位置設(shè)置一個(gè)或多個(gè)控制輸入開(kāi)關(guān)，以在遠(yuǎn)程致動(dòng)的輔助系統(tǒng)和機(jī)器106中實(shí)現(xiàn)不同的效果。如此，可以使用，例如，扳鈕開(kāi)關(guān)，遠(yuǎn)程啟用或禁用組件。還可以使用兩位置開(kāi)關(guān)，或作為另一個(gè)示例，可以使用三位置開(kāi)關(guān)來(lái)遠(yuǎn)程地影響遠(yuǎn)程致動(dòng)的輔助系統(tǒng)和機(jī)器106中的組件或設(shè)備的不同的操作模式。
[0028]連接接口 130允許使用常見(jiàn)的或通用的接口來(lái)無(wú)縫添加或減去控制輸入設(shè)備，這避免了定制設(shè)計(jì)該控制方案的必要性。多個(gè)不同類(lèi)型的操縱桿控制設(shè)備、不同類(lèi)型的電勢(shì)計(jì)，以及不同類(lèi)型的開(kāi)關(guān)，以及其他類(lèi)型的輸入控制設(shè)備132，可以使用下面進(jìn)一步描述的常見(jiàn)的或可互換的電接口，同時(shí)連接到連接接口 130。通過(guò)使用連接接口 130以及常見(jiàn)的電接口，可以輕松地更換一組控制輸入設(shè)備132或從一種應(yīng)用更改為另一種應(yīng)用，無(wú)需重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
[0029]在一個(gè)設(shè)想的實(shí)施例中，不相似的控制輸入設(shè)備132連接到在連接接口 130上提供的一個(gè)或多個(gè)通用電接口。例如，并考慮圖3和4的示例，可以以連接端口 140的形式提供在連接接口 130上提供的每一個(gè)電接口。如圖所示，可以提供多個(gè)連接端口接口 140，在所示出的示例中，提供了十五個(gè)連接端口接口 140。在圖3的示例中，沿著連接接口 130的第一端148排列了八個(gè)連接端口接口 140，沿著連接接口 130的相對(duì)的一端排列七個(gè)連接端口接口。盡管在圖3的示例中示出了十五個(gè)連接端口接口 140，但是，可以可另選地使用較多或較少數(shù)量的連接端口，并可以提供連接端口接口 140的各種布局。[0030]在圖3的示例中，操縱桿輸入控制設(shè)備142中每一個(gè)都分別連接到第一端148的多對(duì)連接端口接口 140。由于通過(guò)操縱桿控制輸入設(shè)備142使得大量的控制輸入成為可能，所示出的兩個(gè)操縱桿控制輸入設(shè)備142中的每一個(gè)都連接到兩個(gè)連接端口接口 140。盡管示出了兩個(gè)操縱桿輸入控制設(shè)備142，但是，可以可另選地使用更大數(shù)量的或較少數(shù)量的操縱桿輸入控制設(shè)備。在某些實(shí)施例中，操縱桿輸入控制設(shè)備142可以被視為可選的，可以省略。
[0031]也如圖3的示例所示出的，操作桿輸入控制設(shè)備144中每一個(gè)都分別連接到第一端148的連接端口接口 140。盡管示出了四個(gè)操作桿輸入控制設(shè)備144，但是，可以可另選地使用更大數(shù)量的或較少數(shù)量的操作桿輸入控制設(shè)備144。在某些實(shí)施例中，操作桿輸入控制設(shè)備144可以被視為可選的，可以省略。
[0032]進(jìn)一步在圖3的示例中，多個(gè)開(kāi)關(guān)輸入控制設(shè)備146中的每一個(gè)都分別連接到第二端150的連接端口接口 140。盡管示出了六個(gè)開(kāi)關(guān)輸入控制設(shè)備146，但是，可以可另選地使用更大數(shù)量的或較少數(shù)量的開(kāi)關(guān)輸入控制設(shè)備146。在某些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)輸入控制設(shè)備146可以被視為可選的，可以省略。
[0033]最后，如圖3的示例所示，電勢(shì)計(jì)輸入控制設(shè)備147連接到第二端158的連接端口接口 140中的一個(gè)。盡管示出了單一電勢(shì)計(jì)輸入控制設(shè)備147，但是，可以可另選地使用更大數(shù)量的電勢(shì)計(jì)輸入控制設(shè)備147。在某些實(shí)施例中，電勢(shì)計(jì)輸入控制設(shè)備144可以被視為可選的，可以省略。
[0034]盡管在圖3的示例中示出了示例性控制輸入142、144、146、147，但是，它們只用于說(shuō)明，而并非限制。除所示出的輸入控制設(shè)備142、144、146、147之外，作為它們的替代，可以使用其他類(lèi)型的輸入控制設(shè)備。另外，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在某些設(shè)想的實(shí)施例中，沒(méi)有關(guān)于在一端150與另一端148具有特定類(lèi)型的控件的電氣限制。即，(例如)，電勢(shì)計(jì)147可以輕松地電連接到端148，正如連接到端150那樣，如圖3所示。
[0035]在示例性實(shí)施例中，連接端口接口 140中的每一個(gè)都是具有五個(gè)輸入/輸出(I/O)信號(hào)線、電源線和接地線的8針腳連接端口，以在每一個(gè)端口，以及屏蔽接地線向連接的控制輸入提供電能。在圖4中示出了示例性I/O信號(hào)線160、162、164以及電源以及接地線166。如圖4所示，I/O信號(hào)線160、162、164中的某些可以用于雙向通信，而其他的卻不能。
[0036]每一個(gè)連接端口接口 140中的五個(gè)I/O信號(hào)線都可以通過(guò)相應(yīng)的電纜和連接器，對(duì)應(yīng)于連接的控制輸入設(shè)備142、144、146、147的輸入或輸出?？梢跃鶆虻靥峁┎?biāo)準(zhǔn)化電纜和連接器，以便控制輸入設(shè)備144、146、147中每一個(gè)都可以使用相同類(lèi)型的電纜和連接器來(lái)進(jìn)行連接。因此，避免了定制布線線束以及定制的硬件不兼容性，連接和重新連接各種控制輸入設(shè)備144、146、147相應(yīng)地被簡(jiǎn)化。
[0037]由于示例性操縱桿輸入控制設(shè)備142比示例性控制輸入設(shè)備144、146和147涉及更大數(shù)量的輸入信號(hào)，因此，不同的電纜線束用于操縱桿輸入控制設(shè)備142。因此，并且當(dāng)需要操縱桿輸入控制設(shè)備142時(shí)，不同的電纜線束不會(huì)被完全消除以使用全部示例性控制輸入設(shè)備142、144、146、147，但是，一般而言，相同的電纜線束可以應(yīng)用于一個(gè)以上的類(lèi)型的控制輸入設(shè)備142、144、146、147，由此，降低每一個(gè)控制輸入設(shè)備142、144、146、147的定制的電纜線束的復(fù)雜性和成本。盡管操縱桿輸入控制設(shè)備142與設(shè)備144、146、147需要不同的電纜線束，但是，操縱桿輸入控制設(shè)備142仍可以輕松地連接到端口接口 140中的也提供到其他輸入設(shè)備144、146、147的連接的一個(gè)端口接口 140。
[0038]每一個(gè)連接端口接口 140中的五個(gè)I/O信號(hào)線還可以是模擬或者數(shù)字信號(hào)線，而在圖4的示例中，模擬信號(hào)線表示為線160，而數(shù)字信號(hào)線表示為線162。某些數(shù)字線162可以是雙向的，如圖所示。輸入線160、162接收由相應(yīng)的控制輸入設(shè)備142、144、146、147所提供的模擬信號(hào)，并由每一個(gè)連接端口接口 140輸出，并以數(shù)字方式提供到輸入/輸出處理接口 134 (圖2)。輸出線在圖4中表示為線164，并向相應(yīng)的控制輸入設(shè)備142、144、146、147提供輸出信號(hào)?？梢允褂幂敵鼍€164來(lái)通過(guò)相應(yīng)的控制輸入設(shè)備142、144、146、147，向用戶/操作員照射發(fā)光二極管(LED)，或其他相關(guān)的組件。其他布局也是可以的，包括較大或較少數(shù)量的輸入/輸出線，及連接端口接口 140的輸入和輸出的其他模擬/數(shù)字名稱。如此處所描述的，輸入/輸出方向是從輸入/輸出處理接口 134中的處理器的視點(diǎn)而并非從控制輸入設(shè)備142、144、146、147的視點(diǎn)引用的。
[0039]可以提供進(jìn)一步的輸入，如168所示，例如，以啟用或禁用遠(yuǎn)程控制單元110的操作。在某些實(shí)施例中，這樣的額外的輸入可以被視為可選的，可以省略。
[0040]輸入/輸出處理接口 134的8針腳端口可以連接到輸入/輸出處理接口 134中的多個(gè)通用、可互換的I/O處理器170、172、174 (圖2)中的任何一個(gè)。這些處理器中的每一個(gè)都具有相同的設(shè)計(jì)，并支持大量的可重新配置的I/O針腳。所有8針腳連接端口接口 140的所有五個(gè)I/O信號(hào)線都連接到處理器上的可重新配置的模擬/數(shù)字/輸入/輸出針腳。在一個(gè)設(shè)想的實(shí)施例中，使用處理器上的可重新配置的針腳來(lái)作為數(shù)字輸入、數(shù)字輸出，以及模擬輸入，而不使用模擬輸出針腳。然而，在進(jìn)一步的和/或替換的配置中，其他布局也是可以的。
[0041]I/O處理器170、172、174中的每一個(gè)都，例如，通過(guò)串行通信接口，連接到主處理器單元136。在一個(gè)示例中，可以使用串行外圍接口(SPI)總線，雖然其他布局也是可以的，并可以帶有類(lèi)似的效果地使用。
[0042]主處理器單元136可以通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的多個(gè)通道中的一種(例如，CANBus、RF等等)來(lái)與基站112進(jìn)行通信。消息將連接到連接接口 130的接口端口 140的每一個(gè)控制輸入設(shè)備132的位置通知給基站112。消息的構(gòu)成以及所需的消息通信模式(頻率，等等)連同不相似的控制輸入設(shè)備142、144、146、147的“卸載”一起都是專用的。
[0043]從輸入控制設(shè)備132到基站112的以上全部通信都是利用轉(zhuǎn)換的每一個(gè)級(jí)的信號(hào)映射來(lái)實(shí)現(xiàn)的。映射是通過(guò)如圖2所示的配置文件137來(lái)提供的。此配置文件由遠(yuǎn)程控制單元110消費(fèi)，更具體而言，由其主處理器180，以及基站112消費(fèi)。遠(yuǎn)程控制單元主處理器將必要的映射信息傳播到I/O接口 134的I/O處理器170、172、174。
[0044]如上文所描述的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可輕松地縮放到更多或較少的I/O點(diǎn)，也可以縮放以消除I/O處理器170、172，174，以取得非常小的系統(tǒng)。在這樣的情況下，接口 130和接口端口 140可以直接與主處理器連接。
[0045]在示例性實(shí)現(xiàn)中，I/O接口 134中的一個(gè)或多個(gè)外圍I/O處理器170、172、174 (圖2)通過(guò)連接接口 132的接口端口 140，從控制輸入設(shè)備142、144、146、147采樣模擬信號(hào)的陣列。然后，外圍處理器170、172、174通過(guò)互連處理器協(xié)議，將信號(hào)值傳遞到主控制單元136的主處理器180 (圖2)。盡管示出了三個(gè)外圍處理器170、172、174，但是，可以提供較大或較少數(shù)量的外圍處理器，以監(jiān)視連接接口 130中的較大或較小數(shù)量的連接端口 140。在另一個(gè)實(shí)施例中，模擬多路復(fù)用器的陣列可以將模擬信號(hào)從控制輸入設(shè)備142、144、146、147路由到主控制單元136的主處理器180。在具有小數(shù)量的接口端口 140的某些實(shí)施例中，I/O接口的外圍處理器可以不需要，它們的功能可以通過(guò)主控制單元136的主處理器180來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0046]下面的表1作為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)102的一種可能的實(shí)現(xiàn)的圖示，示出了輸入控制設(shè)備142、144、146、147中的一個(gè),具體而言,操縱桿輸入控制設(shè)備142的不例性信號(hào)。在表1中，參考操縱桿輸入控制設(shè)備142的對(duì)應(yīng)的信號(hào)線，示出了接口端口 140的針腳。表中的連接器A和B表示操縱桿輸入設(shè)備142與去連接的連接接口端口 140的不同的連接接口端口140。也在表1中，X和Y值表示操縱桿沿著其X、y,以及z軸的移動(dòng)，而按鈕I和按鈕2表示在操縱桿設(shè)備上提供的按鈕。
表1
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【權(quán)利要求】
1.一種用于工業(yè)車(chē)輛的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，所述工業(yè)車(chē)輛包括基站和要由操作員使用多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的至少一個(gè)控制輸入設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的至少一個(gè)輔助系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括: 基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元，包括多個(gè)基本上相同的連接器接口端口，每一個(gè)端口都被配置成接收所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中相關(guān)聯(lián)的控制輸入設(shè)備，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元被配置成: 在由所述操作員操縱所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備時(shí)，對(duì)與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行采樣； 將與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述信號(hào)映射到一控制功能；以及 將所述控制功能傳遞到所述基站，供所述汽車(chē)的所述輔助系統(tǒng)執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元包括主處理器以及至少一個(gè)外圍處理器，所述至少一個(gè)外圍處理器對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行采樣。
3.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元包括連接接口，在所述連接接口上安置所述基本上相同的連接器接口端口。
4.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基本上相同的連接器接口端口中的每一個(gè)都包括八個(gè)針腳。
5.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基本上相同的連接器接口端口中的每一個(gè)都包括五個(gè)輸入/輸出針腳。
6.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個(gè)電纜，將所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備連接到所述基本上相同的連接器接口端口中的一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備包括操縱桿控制輸入設(shè)備、操作桿控制輸入設(shè)備、電勢(shì)計(jì)控制輸入設(shè)備以及開(kāi)關(guān)控制輸入設(shè)備中的一個(gè)。
8.如權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備包括從包括下列各項(xiàng)的組中選擇的多個(gè)控制輸入設(shè)備:操縱桿控制輸入設(shè)備、操作桿控制輸入設(shè)備、電勢(shì)計(jì)控制輸入設(shè)備以及開(kāi)關(guān)控制輸入設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元包括一連接接口，被配置成可互換地連接到所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備。
10.如權(quán)利要求9所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述連接接口包括十五個(gè)所述基本上相同的連接器接口端口。
11.如權(quán)利要求9所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述連接接口包括:第一端，具有第一數(shù)量的沿著第一端排列的所述基本上相同的連接器接口端口 ；以及第二端，具有第二數(shù)量的沿著第二端排列的所述基本上相同的連接器接口端口，所述第二數(shù)量不同于所述第一數(shù)量。
12.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)中的一種。
13.如權(quán)利要求12所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基本上相同的連接器接口端口中的每一個(gè)都包括多個(gè)針腳，并且，其中，所述針腳中的至少一個(gè)向所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備提供輸出信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)中的一種。
15.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括標(biāo)識(shí)所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備的輸入元件。
16.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入元件包括圖形用戶界面。
17.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備包括開(kāi)關(guān)輸入設(shè)備，所述開(kāi)關(guān)輸入設(shè)備是從包括下列各項(xiàng)的組中選出的:單極單擲開(kāi)關(guān)、單極雙極開(kāi)關(guān)、雙極雙極開(kāi)關(guān)、按鍵開(kāi)關(guān)，以及緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)。
18.—種遠(yuǎn)程控制包括基站的工業(yè)車(chē)輛的至少一個(gè)輔助系統(tǒng)的方法，所述方法是用基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元實(shí)現(xiàn)的，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元通過(guò)多個(gè)基本上相同的連接器接口端口與多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備連接，所述方法包括: 當(dāng)由操作員操縱所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備時(shí)，利用所述基于處理器的遠(yuǎn) 程控制單元對(duì)與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行采樣； 利用所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元，將與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述信號(hào)映射到一控制功能；以及 將所述控制功能傳遞到所述基站，供所述汽車(chē)的所述輔助系統(tǒng)執(zhí)行。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元包括主處理器以及至少一個(gè)外圍處理器，其中，對(duì)與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行采樣是由所述至少一個(gè)外圍處理器執(zhí)行的。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元包括一連接接口，在所述連接接口上排列所述基本上相同的連接器接口端口，所述方法還包括通過(guò)所述連接器接口端口中的一個(gè)來(lái)連接所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括給所述基本上相同的連接器接口端口中的每一個(gè)提供多個(gè)信號(hào)針腳。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括:提供至少一個(gè)電纜，并通過(guò)所述電纜將所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備連接到所述基本上相同的連接器接口端口中的一個(gè)。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備包括操縱桿控制輸入設(shè)備、操作桿控制輸入設(shè)備、電勢(shì)計(jì)控制輸入設(shè)備以及開(kāi)關(guān)控制輸入設(shè)備中的一個(gè)。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，對(duì)與所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述信號(hào)進(jìn)行采樣包括對(duì)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)中的一種進(jìn)行采樣。
25.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括向所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備提供輸出信號(hào)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，提供所述輸出信號(hào)包括提供模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)中的一種。
27.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括向所述基于處理器的遠(yuǎn)程控制單元標(biāo)識(shí)要由所述操作員操縱的所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備的類(lèi)型。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括利用圖形用戶界面來(lái)標(biāo)識(shí)所述多個(gè)控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備的類(lèi)型。
29.如權(quán)利要 求18所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)不同的控制輸入設(shè)備中的所述至少一個(gè)控制輸入設(shè)備包括開(kāi)關(guān)輸入設(shè)備，所述開(kāi)關(guān)控制輸入設(shè)備是從包括下列各項(xiàng)的組中選出的:單極單擲開(kāi)關(guān)、單極雙極開(kāi)關(guān)、雙極雙極開(kāi)關(guān)、按鍵開(kāi)關(guān)以及緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103970088SQ201410043875
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
【發(fā)明者】K·托爾斯, A·迪?？寺? R·休洛昌 申請(qǐng)人:庫(kù)柏技術(shù)公司