[发明专利]用于在机车小组或其它车辆小组中传递数据的系统和方法

说明书

技术领域

本申请要求2009年3月17日提交的美国临时申请序号61/160930的优先权。

本发明的实施例涉及数据通信，并且更具体地涉及机车小组(locomotive consist)或其它车辆小组(vehicle consist)中的数据通信。

背景技术

机车“小组”是机械耦合或链接在一起以便沿路线行进的一组两个或更多机车。列车可具有一个或多个机车小组。小组中的机车包括引导机车和一个或多个尾随机车。列车将具有至少一个引导小组，并且还可具有置于列车中更后面的一个或多个远程小组。

在机车小组中，各机车在机车的各端包括连接，以便将机车的电力和制动系统耦合到相邻机车，使得它们一起作为单个单元起作用。各机车经由端口以及在各端上包括27个引脚的跨接线电缆连接到后续机车。这种电缆在行业中通常称作复合电缆或“MU”电缆。小组中的两个或更多机车可各自包括板载控制器或其它电子器件。在某些情况下，可能期望将板载电子器件链接在一起作为计算机网络，使得小组中的引导机车的电子器件能与尾随机车的电子器件进行通信。这种小组内网络可通过允许引导机车利用相同小组的尾随机车中包含的电子设备，允许使用机车电子器件中的内在冗余来改进机车的可靠性。使用尾随机车中的远程电子器件比在各机车上提供冗余设备会更简便并且更具成本效益。

迄今为止，机车小组中的通信使用两种方法来实现。第一种方法涉及使用无线电设备的小组中的车辆之间的无线通信。但是，无线通信的实现成本高，并且特别易于在连接的机车和相邻轨道上没有物理连接的机车之间串扰。第二种方法涉及在小组中的链接的机车之间架设专用网络电缆。但是，在大多数情况下，这要求用附加的电缆对现有车辆翻新，这通常是成本高昂的。另外，由于电缆连接暴露于相邻链接机车之间的间隔空间中，因此，如果车辆小组在严酷环境条件、如恶劣天气中操作，则电缆连接可能易于出故障。最后，存在用专用网络电缆来连接机车所要求的附加工作量，并且这将要求附加的训练。

发明内容

本发明的实施例涉及用于在机车小组中传递数据的系统和方法。“机车小组”是指机械耦合或链接在一起以便沿一组一个或多个铁轨行进的一组机车。在该方法的一个实施例中，网络数据在机车小组中的引导机车和机车小组中的一个或多个尾随机车之间传送。“网络数据”是指以分组形式包装为数据分组的数据。各数据分组包括接收方计算机单元或其它电子组件的网络地址。网络数据通过现有机车复合(MU)电缆总线来传送，所述MU电缆总线互连引导机车和尾随机车。MU电缆总线是机车小组中用于在引导机车与尾随机车之间传输非网络控制信息的现有电总线。(MU“电缆总线”是指实际互连相邻机车的MU电缆跨接线(cable jumper)和/或将电缆跨接线连接到内部机车电子器件的内部电系统和机车任一端上的MU端口。)“非网络”控制信息是指机车小组中用于机车控制目的的命令信息，它不是分组数据。在另一个实施例中，非网络控制信息不是分组数据，并且不包括接收方网络地址。

在另一个实施例中，网络数据在机车之一转换成调制的网络数据以用于通过MU电缆总线的传送。调制的网络数据与引导和尾随机车之间通过MU电缆总线所传输的非网络控制信息互不相关。“互不相关”表示调制的网络数据不干扰非网络控制信息，并且非网络控制信息不干扰调制的网络数据。在小组中的另一个机车(例如接收方机车)，调制的网终数据通过MU电缆总线来接收，并且经过解调以用于由机车中的计算机单元或其它电子组件来使用。

另一个实施例涉及一种用于在机车小组中传递数据的通信系统。该系统包括置于机车小组中的引导机车和每个尾随机车中的相应路由器收发器单元。路由器收发器单元各自电耦合到机车小组中互连引导机车和尾随机车的MU电缆总线。MU电缆总线是机车小组中用于在引导与尾随机车之间传输非网络控制信息的现有电缆总线。路由器收发器单元配置成通过MU电缆总线来传送和/或接收网络数据。

在通信系统的另一个实施例中，各路由器收发器单元配置成将网络数据转换为调制的网络数据以用于通过MU电缆总线的传送，并且将通过MU电缆总线所接收的调制的网络数据解调回到网络数据，以用于在机车小组中的电子组件之间传递数据或其它方面中使用。调制的网络数据与引导和尾随机车之间通过MU电缆总线所传输的非网络控制信息互不相关。