专利名称：具有改进的应用编程的铁路控制器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及铁路设备领域，特别涉及适于应用特定现场配置的铁路路旁设备和控制系统。
背景技术：
以确保设备的操作适于应用的特性和配置的方式，单独控制诸如路旁信号设备、路旁道口设备、以及路旁联锁(interlocking)设备的铁路控制设备。例如，根据铁路上的速度限制和道口的配置，即它是单轨道口还是多轨道口、以及轨道上的铁路车辆的速度，在正在接近的铁路车辆的不同前进距离驱动诸如警告灯、警告铃和道口栏臂的道口设备。控制设备典型地包括电子控制器，其被编程为例如通过导通闪光警告灯和降低道口栏臂来响应铁路车辆检测器并且驱动适当的控制设备。控制器还与诸如铁路转辙器的其它路旁设备一起使用，以将铁路车辆转辙到其它铁路或轨道。控制器还可以控制沿着铁路的信号灯，其指示相对于铁路的规定的区或块，存在铁路车辆的接近。
响应于存储在诸如可擦可编程只读存储器(EPROM)或电EPROM(EEPROM)的程序存储装置中的编程信息，控制器控制设备的基本功能，例如，降低和升高道口栏杆的基本操作。对于要被控制的设备、以及诸如当火车接近时栏杆降低的定时的操作环境的形式的每个应用，控制器具有独特的程序，其中根据设备位于铁路系统内的何处、道口的地形、铁路轨道的特性(即，单轨或双轨)、道口处的设备的类型和年龄等，操作环境可以不同。对于其它类型的路旁设备，存在类似的领域特定要求。
这些控制器中的每个通常包括诸如EPROM的存储器装置，用于存储相应的执行控制信息和应用控制信息。执行控制信息与执行电路EPROM相关联，该执行电路EPROM可以用对于所有特定类型的设备，例如所有道口设备都共同的控制信息进行编程。然而，应用控制信息与应用电路EPROM相关联，该应用电路EPROM一般需要用针对特定应用专门定制的独特配置程序，即应用特定程序进行编程。因此，铁路系统中的每种控制器可以具有相同的执行EPROM，但是，例如，根据在安装时要将控制器如何部署在铁路系统中，各个控制器需要针对期望应用定制的、独特编程的应用EPROM。在过去，在铁道公司服务基地处，用专用程序对大量EPROM进行编程，并且将其分批地提供给安装者。然后，具有这些预编程的EPROM的选集的控制设备安装者，其不是编程人员，具有这样的任务，即从该选集中挑选具有用于控制器的特定应用的正确程序的EPROM。做出该正确选择的能力取决于可用于让安装者识别满足应用要求的特定EPROM的信息。EPROM封装的物理尺寸限制了可以与EPROM一起提供的书面信息的数量，从而使安装者难以确认他/她为特定应用选择了正确编程的EPROM。
发明内容
因此，在一个实施例中，提供了一种用于路旁设备的铁路控制系统，其包括控制器，用于操作路旁设备；检测设备，响应于铁路车辆的接近，用于允许控制器操作路旁设备；程序响应处理器，在工作时与控制器相关联，用于建立用于控制器的操作条件；程序存储装置，耦接到处理器并且存储多个单独可选的操作程序，这些操作程序中的每个包括用于路旁设备的特定配置的应用特定信息；以及控制显示单元，可连接到程序存储装置，用于允许选择所存储的操作程序中与路旁设备配置相兼容的一个，以便由处理器使用。
根据下面参照附图的描述，本发明将更加清楚，其中图1示出了示例性路旁设备系统；图2示出了与本发明一起使用的铁路设备控制器；图3是用于将不同的铁路设备配置程序合并到EPROM中的系统的框图；图4示出了用于将不同程序存储在EPROM存储器中的示例性EPROM映像格式；以及图5是用于从EPROM选择期望程序的配置系统的框图。
具体实施例方式
图1示出了用于铁路道口10的检测和警告系统的形式的路旁设备安装的示例。道口10通过铁路(或轨道)12与道路14交叉而形成。道路车辆16被示出为在道路14上正在接近道口10，并且铁路车辆18被示出为在铁路12上也正在接近道口。保护性机壳20位于道口附近，用于安置操作道口栏杆22、信号警告警报器24和警告灯26的控制器。在图1中，具有两个#24’而不是#24和#26。
如图2所示，机壳20安置控制器28、铁路车辆检测器30和通信接口32。这些元件在本技术领域内是公知的，并且用来检测铁路车辆的存在、以及铁路车辆接近道口10、以及铁路车辆通过道口。控制器28操作道口栏杆22、警告音频警报器24和警告灯26。典型地，每个控制器28包括数据处理器34，其响应于存储在程序存储装置36中的执行程序，该装置36还包括应用特定操作参数或信息，其由执行操作程序使用，以便以适于该特定路口的方式控制路口设备，即，铃、灯和路口栏臂。典型地，装置30、32、34和36全都被分类成控制器28的一部分。虽然现有系统对于每个应用需要不同的程序存储装置，但是本发明利用公共的程序存储装置，其并入多个不同的操作程序配置和控制程序，以允许串接多个程序，以便根据特定应用如道口10的要求来进行单独选择。在一种形式中，控制显示单元(CDU)38连接到控制器28，以允许选择多个不同操作程序中适当的一个。
如上所述，每个场所特定配置一般需要独特的应用程序，以控制该设备。可以开发一组公共应用预编程程序，以覆盖设备的大部分配置。例如，一组30个这样的应用可以足够近似轨道系统内的任何地方的道口设备的大部分配置。本发明包括一种用于提供可以支持铁路控制设备的不同配置的EPROM的系统和方法。EPROM可以被编程为包括不同的应用程序，当安装和操作设备时，可以从其中选择期望的配置程序作为用于特定安装的适当近似。在本发明的一方面，用于可由诸如IWP的集成控制器控制的不同设备的不同应用程序可以并入在单个应用EPROM中，该单个应用EPROM包括用于相应设备的这组近似配置的控制信息。有利地，与支持在传统设备中使用的铁路控制设备所需的独特编程的EPROMS的现有技术相比较，对本发明的应用EPROM进行编程的复杂性和工作减小了。虽然在这里描述了EPROM存储器存储装置，但是诸如闪速(FLASH))存储器的其它存储器存储装置可以用来实施本发明。
图3是用于将不同的铁路设备程序合并到可以是EPROM的程序存储装置36中的系统40的框图。一般地，系统40包括程序源42，用于开发应用程序以控制铁路设备；以及程序合并器44，用于允许选择适当的程序并且串接所选程序以将其存储在存储器装置36中。在本发明的一方面，每个应用程序可以包括控制器配置信息。例如，可以选择被开发用于特定类型的设备的一般配置的一组应用程序，并且所得到的应用程序可以通用于该类型的领域设置(即，操作环境和设备组合)。可以用针对特定安装中的设备的独特应用而具体定制的程序对装置或EPROM 36进行编码。程序合并器44还可以被配置成压缩所选程序，以减小存储程序所需的存储空间量，并且例如通过存储冗余信息或通过包括循环冗余校验(CRC)信息来提供纠错信息。另外，程序合并器44可以被配置成提供EPROM 36的格式的指示，并且提供存储在应用EPROMS中的程序的数目和/或类型的指示。程序合并器44将期望程序以及其它期望信息汇编成EPROM映像，以便在EPROM 36中进行编码。与程序合并器44通信的、诸如EPROM编程器46的存储器装置编程器接收EPROM映像，并且典型地将该映像作为二进制映像文件拷贝或“烧录”到安装在编程器46内的EPROM 36中。
图4示出了用于将不同的程序存储在EPROM 36中的示例性EPROM映像格式48。例如，程序合并器44可以格式化要存储在EPROM 36中的期望信息。EPROM映像格式48可以包括首标50和CRC数据52。映像格式48还可以包括至少两个串接程序54，其可以具有与程序54中的每个相关联的子首标56。
图5是配置系统60的框图，配置系统60用于从例如安装在如图2中的20所示的铁路设备中的EPROM 36选择期望程序。一般地，配置系统60可以包括与配置通信的EPROM 36，或与其中安装了配置系统60的设备通信的程序选择电路62。程序选择电路62可以与控制接口64通信，控制接口64可以包括显示器66，用于允许诸如安装者或技术人员的用户查看存储在EPROM 36中的配置信息；以及键盘68，用于选择期望配置程序。显示器和键盘可以是CDU 38的一部分。程序选择电路62可以被配置成确定什么配置程序存在于EPROM中，如果需要则解压缩这些程序，并且允许用户选择用于配置设备的期望配置程序。在另一方面，程序选择电路62可以通过控制接口64来远程控制，例如，通过诸如因特网连接、射频(RF)链接或红外线(IR)链接的硬连线链接，以允许期望配置程序的远程选择。有利地，在合并的设备应用中，用户可以从中央控制点对由合并的设备控制的每个设备组件块的配置进行编程，而不必从位于每件设备的场所对控制器进行单独配置。
与如在传统上所需的那样保持独特编程的EPROMS的大量库存(inventory)相比，通过使用上述系统和方法，可以减小应用EPROMS的库存。通过将多个应用编码在单个EPROM中，更少的单独EPROM版本需要由铁路维护和跟踪。例如，支持30个配置的应用EPROM将库存从30个不同的EPROM版本减小到一个版本。
在另一方面，可以更容易地实现在现场更新或修改配置。例如，如果铁道(部门)在天气有助于较高速度(例如，相对好的能见度)的夏季期间，期望将信号系统配置成支持较高的速度，但是在能见度可能减弱的冬季期间支持较低速度，则可以将夏季配置程序和冬季配置程序存储在一个EPROM中，以允许更容易地从一个程序转换到另一个程序。在本发明的一方面，可以通过在CDU 38处或远程地选择期望程序来转换配置程序。在过去，这样的转换需要将EPROM替换成被编程为具有不同期望配置的适当EPROM。在另一方面，通过能够从存储在EEPROM中的一组近似程序之中选择适当的近似程序，可以简化现场安装配置，从而消除在传统设备中改变配置参数所需的大量人工编程。在另一方面，EPROM可以是电气可编程的/现场可擦除的，以便易于添加或改变存储在EPROM中的程序。
例如，通过允许配置系统60指示当前正在使用什么应用，可以改善在现场安装的程序的配置管理。例如，可以将这样的指示提供在显示器66上、打印输出、或者传送到接收器，以便记录。这可以减少对可能需要季节性地安装在设备中的多个EPROMS维持配置控制的要求。作为替代，仅仅需要一个并入多个配置程序的EPROM，并且可以从存储在该EPROM内的程序之中选择适当的设备配置。在另一方面，为了确保设备的安全操作，存储在EPROM中的程序可以保留一些用户在现场不可改变的功能。这向安装场所设计者提供了这样的能力，即将在设备安装期间可以进行的改变限制为仅仅允许改变的指定参数。在另一方面，可以允许用户进行特定改变，但是这些改变可以例如局限于特定的选择范围。例如，接近距离值选择可以限于2000和3000英尺之间的范围，而不是该范围之外的值。
过去，为了提供现场可配置性，可以对一个应用EPROM进行编码，以根据如何将诸如使能输入之类的特定输入连线到EPROM，提供不同的配置。在现场，这些输入连线到特定状态，以实现期望的配置。使用具有创新性的、支持多个配置的编程EPROM，可以减少费时的现场参数设置，这是因为还预先测试预编程的近似程序，从而仅仅附加的编程需要作为安装的一部分进行测试。另外，由于只需测试新程序，而不必如在过去所需的那样测试新程序以及可以连线该程序以执行的所有配置，因此可以减少设计和测试时间。此外，通过向EPROM添加错误检查，如果改变EPROM程序以包括不同或附加应用，则仅仅必须重新测试所添加或修改的应用，而非所有应用。
虽然在这里示出和描述了本发明的优选实施例，但是显而易见的是，仅仅作为示例来提供这样的实施例。本领域的技术人员可以想到众多的变化、改变和替换而不背离本发明。
权利要求
1.一种用于路旁设备的铁路控制系统，包括控制器(28)，用于操作路旁设备；检测设备(30)，响应于铁路车辆(18)的接近，用于允许控制器(28)操作路旁设备；程序响应处理器(34)，在工作时与控制器(28)相关联，用于建立控制器(28)的操作条件；程序存储装置(36)，耦接到处理器(34)并且存储多个单独可选的操作程序，这些操作程序中的每个包括用于路旁设备的特定配置的应用特定信息；以及控制显示单元(38)，可连接到程序存储装置(36)，用于允许选择所存储的操作程序中与路旁设备配置相兼容的一个，以便由处理器(34)使用。
2.一种多用途路旁铁路控制系统，用于以从其中可以使用该控制系统的多个不同铁路路旁应用中选择的铁路路旁应用，在操作路旁铁路设备时安装和使用，包括(A)检测器(30)，响应于并且生成表示所选路旁应用的操作条件的数据，该数据被传送到控制器(28)；(B)控制器(28)，从检测器(30)接收数据，并且响应于该数据而操作路旁设备；(C)软件程序响应处理器(34)，在工作时与控制器(28)相关联；(D)软件程序存储装置(36)，耦接到处理器(34)并且存储多个单独可选的操作程序，这些操作程序中的每个包括用于所选路旁应用的应用特定信息、以及路旁设备的相应配置；以及(E)控制显示单元(38)，可连接到程序存储装置(36)，用于显示信息，该信息表示并且用于允许选择所存储的操作程序中与所选路旁应用和相应的路旁设备配置相兼容的一个。
3.如权利要求2所述的多用途路旁铁路控制系统，其中在初始设置时利用控制显示单元(38)来选择所存储的操作程序之一，并且控制器(28)此后使用这些操作程序中的所选一个来控制路旁设备。
4.如权利要求3所述的多用途路旁铁路控制系统，其中程序存储装置(36)包括EPROM。
5.如权利要求4所述的多用途路旁铁路控制系统，其中路旁设备包括铁路(14)的铁路道口(10)处的道口栏杆(22)和警告信号灯(24)。
6.一种用于用多个不同的程序对存储器装置(36)进行编码、以便用这些程序中的至少一个配置铁路系统控制器(22)的方法，该方法包括接收多个程序(54)；将该多个程序(54)串接成存储器映像(48)；将存储器映像(48)拷贝到存储器装置(36)；以及将存储器装置(36)安装在路旁控制器中；读取存储器装置(36)，并且向铁路系统控制器提供一组配置信息；以及显示存储在存储器装置(36)中的程序(54)的指示，以便允许选择程序(54)中的至少一个以提供给铁路系统控制器。
全文摘要
一种多用途路旁铁路控制系统，用于以从其中可以使用该控制系统的多个不同铁路路旁应用中选择的铁路路旁应用，在操作路旁铁路设备时安装和使用。该系统包括检测器(30)，响应并生成表示所选路旁应用的操作条件的数据，该数据被传送到控制器(28)。控制器从检测器接收数据，并响应于该数据而操作路旁设备。编程处理器(34)在工作时与控制器关联，并包括软件程序存储装置(36)，用于存储多个单独可选的操作程序(54)，这些操作程序的每个包括用于所选路旁应用的应用特定信息及路旁设备的对应配置。可连接到程序存储装置的控制显示单元(38)允许选择所存储的操作程序中与所选路旁应用和对应的路旁设备配置相兼容的一个，以便由控制器使用。
文档编号B61L29/00GK1914081SQ200580004004
公开日2007年2月14日 申请日期2005年2月1日 优先权日2004年2月3日
发明者史蒂夫·R·墨菲, 戴维·J·韦德, 肖恩·T·克拉克 申请人:通用电气公司