BRPI0720353B1

BRPI0720353B1 - dispositivo de extremidade de trem para trens ecp

Info

Publication number: BRPI0720353B1
Application number: BRPI0720353A
Authority: BR
Inventors: G Perry Alexander; W Lumbis Anthony; R Stevens Dale; B Root Kevin
Original assignee: New York Air Brake Corp
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2018-09-18
Also published as: US8696071B2; CA2671152A1; WO2008079534A2; ZA200904925B; AU2007338504A1; US20080149781A1; BRPI0720353A2; CA2671152C; CA2826553A1; AU2007338504B2; CA2826553C; WO2008079534A3

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE EXTREMIDADE DE TREM PARA TRENS ECP (51) Int.CI.: B60T 13/66; B60T 17/22 (30) Prioridade Unionista: 20/12/2006 US 11/613,239 (73) Titular(es): NEW YORK AIR BRAKE CORPORATION (72) Inventor(es): KEVIN B. ROOT; DALE R. STEVENS; ANTHONY W. LUMBIS; ALEXANDER G. PERRY (85) Data do Início da Fase Nacional: 16/06/2009

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE EXTREMIDADE DE TREM PARA TRENS ECP. ANTECEDENTES E SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO [001] A presente invenção refere-se geralmente a um dispositivo de extremidade de trem (EOT) e mais especificamente a um dispositivo de extremidade de trem para trens que têm sistemas de freio pneumáticos eletricamente controlados (ECP).

[002] Um dispositivo de extremidade de trem combinado ECP/EOT funciona para fornecer RF e/ou comunicação com cabo na linha de trem de informação pertinente da traseira para a extremidade da cabeça ou frontal de um trem. O modo de transmissão de RF da EOT é aquele de frequências de rádio tanto em comunicação direta única quanto bidirecional com uma Unidade de Mostrador de Cabo (CDU). A operação por RF é bem-conhecida na indústria de trilho como especificado pela Associação de Estradas de Ferro Americana (AAR) e que alguns aspectos são especificados pela Administração de Estrada de Ferro Federal (FRA). A extremidade padrão de dispositivo de trem é anexada ao último carro em um trem. Ela inclui uma bateria, uma luz de cintilação, um sensor de pressão na tubulação do freio, uma válvula de emergência conectada à tubulação do freio e o transceptor de RF.

[003] A operação com cabo da linha de trem, conhecida para a indústria como sistema Pneumático Eletricamente Controlado (ECP), é também conhecido e especificado pela AAR. O dispositivo ECP no carro é parte de uma rede que inclui um transceptor que se comunica na linha de trem e uma bateria que é carregada pela linha de trem. Como especificado pela AAR, o nodo é ativado em uma tensão predeterminada na linha de trem e estabelece comunicação com uma unidade de extremidade da cabeça (HEU).

[004] Embora o uso de um dispositivo de ECP na extremidade do

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2/17 trem para assegurar ativação segura da alta tensão na linha de trem seja mostrado pela patente US 5.673.876, o ECP/EOT combinados são mostrados pelas patentes US 5.873.638 e 6.102.491.

[005] O presente dispositivo de extremidade de trem para um sistema de freio pneumático eletricamente controlado inclui um rádio transceptor, um sensor de tubulação de freio, uma válvula de tubulação de freio, um comutador manual e um primeiro controlador para controlar o rádio transceptor e a válvula. Ela também inclui um transceptor a cabo para comunicação com cabo através da linha de trem e um segundo controlador conectado ao e controlando o transceptor a cabo. O primeiro e o segundo controladores são conectados um ao outro e controlam o rádio transceptor para estar ativo quando o transceptor a cabo está ativo.

[006] O primeiro controlador ativa o transceptor a cabo em resposta aos sinais de comando EPC de pelo menos um do rádio transceptor e a cabo. O primeiro controlador desativa o transceptor a cabo em resposta ao transceptor de sinais de comando do EPC em resposta aos comandos do EPC e o segundo controlador mantém o rádio transceptor ativo se uma pressão mínima for detectada na tubulação do freio.

[007] O primeiro controlador ativa o transceptor a cabo em resposta aos sinais de comando do EPC do segundo controlador que está em resposta a pelo menos uma recepção do rádio transceptor de comandos de EPC e comutação manual. O primeiro controlador desativa o transceptor a cabo se os sinais de comando do EPC do segundo controlador estão em resposta à comutação manual e um cabo ativo do EPC não é detectado pelo primeiro controlador depois de um período de tempo prefixado.

[008] O primeiro controlador ativa e desativa o transceptor a cabo em resposta aos comandos do EPC e o segundo controlador ativa o

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3/17 rádio transceptor quando o transceptor a cabo está ativado se o rádio transceptor não está ativado e mantém o rádio transceptor ativo se uma pressão mínima é detectada na tubulação do freio depois do transceptor a cabo estar desativado.

[009] O segundo controlador ativa a válvula para conectar a tubulação do freio para a atmosfera em resposta a um sinal de emergência de pelo menos um dos transceptores de rádio e o primeiro controlador que é responsivo ao sinal de emergência do transceptor a cabo.

[0010] O dispositivo de extremidade de trem inclui um par de baterias conectadas a um terminal de fonte de energia para o dispositivo de extremidade de trem; e um circuito de gerenciamento de energia controlando individualmente a carga das baterias da linha de trem quando o dispositivo de extremidade de trem está conectado ao trem. O circuito de gerenciamento de energia monitora a tensão e a corrente de cada bateria. O circuito de gerenciamento de energia isola individualmente as baterias do terminal de fonte de energia. O circuito de gerenciamento de energia inclui um conversor de energia conectando a linha de trem e o terminal de fonte de energia. O conversor de energia pode ser adaptado para voltagens de linha de trem e voltagens de serviços públicos.

[0011] Esses e outros aspectos do presente dispositivo tornar-seão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada da invenção, quando considerados em conjunção com os desenhos em anexo. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0012] A Figura 1 é um diagrama em bloco de um dispositivo de extremidade de trem para trens com ECP de acordo com a presente descrição.

[0013] A Figura 2 é um diagrama em bloco dos elementos funcionais do dispositivo de extremidade de trem para trens com ECP de acordo com a presente descrição.

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4/17 [0014] A Figura 3 é um diagrama de transição para os circuitos EOT/RF de acordo com a presente descrição.

[0015] A Figura 4 é um diagrama de transição para os circuitos de ECP de acordo com a presente descrição.

[0016] A Figura 5 é um esquemático dos circuitos de inicialização ou ativação de acordo com a presente descrição.

[0017] A Figura 6 é um esquemático dos circuitos de administração de energia de acordo com a presente descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [0018] Um trem com ECP com um dispositivo de EOT é ilustrado na Figura 1. O trem inclui uma tubulação do freio 10 e um cabo da linha de trem 12. Um combinado de ECP/EOT 14 é conectado à tubulação do freio 10 via o conector 11 e é conectado ao cabo da linha de trem 12 via o conector 13. O sistema ECP inclui uma Cabeça da Unidade de Extremidade HEU 16 que fornece energia e se comunica através do cabo da linha de trem 12 com os carros individuais no trem. Os circuitos de RF ou EOT 30 do ECP/EOT 14 se comunicam com uma unidade de mostrador de cabo CDU 18. Como é bem-conhecido na indústria, o ECP/EOT 14 é conectado ao último carro do trem.

[0019] O ECP/EOT 14 inclui um conjunto de circuitos de ECP 20 e um conjunto de circuitos de RF 30 que são interconectados e se comunicam um com o outro via 25. A conexão 25 pode ser, por exemplo, uma conexão RS-232. Um par de baterias 40A e 40B é fornecido da ECP/EOT 14 para energizar os circuitos de ECP 20 e os circuitos de RF 30 quando a energia não é recebida através do cabo da linha de trem 12. Também as baterias 40 são carregadas pela energia no cabo da linha de trem 12.

[0020] A extremidade padrão do dispositivo de trem da EOT inclui os circuitos de RF/EOT 30 que incluem um transceptor RF que se comunica pela antena 31 com a CDU 18. Ela inclui um sensor de nível

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5/17 de pressão 32 conectado à linha de tubulação do freio 10 e uma válvula magnética de emergência 33 também conectada à tubulação do freio 10. O sensor de nível de pressão 32 pode ser um transdutor ou um comutador de pressão responsivo a um nível de pressão predeterminado. Como é bem-conhecido na técnica anterior, os circuitos de RF 30 do dispositivo EOT estão geralmente ativos somente quando uma pressão predeterminada está na tubulação do freio 10. Os circuitos padrões também incluem uma luz de sinalização 34, um comutador de botão de pressão 35 de teste e um sensor de movimento 36.

[0021] Os circuitos de RF 30 controlam a válvula magnética de emergência 33 para conectar a tubulação do freio 10 à atmosfera para criar uma aplicação de freio de emergência por todo o trem a partir da extremidade do trem. Os circuitos de RF 30 também transmitem para a CDU 18 sinais de um sensor de movimento 36, pressões detectadas pelo sensor 32, bem como outros sinais conhecidos na indústria.

[0022] As baterias 40 são conectadas aos circuitos de RF 30 e aos circuitos de ECP 20 através de linhas de energia 39 e são controladas dos circuitos de ECP 20 pelas linhas de energia 29.

[0023] Um diagrama adicional da interconexão dos elementos do ECP/EOT 14 é ilustrado na Figura 2. Os circuitos de ECP 20 incluem uma interface de linha do trem 22 conectada via 23 para um dispositivo de aplicação de ECP/EOT 24. O dispositivo de aplicação de ECP/EOT 24 é conectado via 27 ao circuito de gerenciamento de energia 26. O circuito de gerenciamento de energia 26 é conectado à bateria 40 via linhas 29 e 39. A bateria é também conectada via 39 aos circuitos de RF 30. Como percebido em detalhes, a interconexão 25 entre o dispositivo de aplicação de ECP/EOT 24 e os circuitos de RF 30 inclui a pressão da tubulação do freio, o sensor de movimento de luz de sinalização e a extremidade do número de ID do trem. Como será descrito abaixo, essa informação é transmitida pelo dispositivo de

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6/17 aplicação de ECP/EOT 24 de volta à HEU através do cabo da linha de trem 12.

[0024] A interface da linha do trem 22 fornece um suprimento de tensão em linha 21 ao dispositivo de aplicação de ECP/EOT 24 e ao circuito de gerenciamento de energia 26.

[0025] O dispositivo de interface de linha do trem 22 inclui um circuito de acoplamento, um transceptor, uma terminação de rede de conexão de suprimento de energia, sensor de tensão da linha e um detector de transmissão emperrada. O dispositivo de aplicação de ECP/EOT 24 é um Neuron Chip que permite comunicação na rede da linha de trem. O circuito de gerenciamento de energia 26 controla a carga e descarga da bateria 40 e monitora o estado de carga da bateria. Essa informação é usada pelo dispositivo de aplicação de ECP/EOT 24, além de ser transmitida de volta à HEU 16. Para explanação detalhada da interface de linha do trem 22 é feita uma referência à patente US 5.673.876, que é aqui incorporada a título de referência.

[0026] A operação primária do combinado de ECP/EOT 14 é aquela de função de EOT. A operação de EOT é ativa e mantém atividade por toda a operação de ECP. Os circuitos de RF 30, somente em função de EOT, necessitam carregar sua fonte de energia por todo seu extensão de operação. A fonte mostrada é de baterias 40 ou armazenagem de carga. Porque a armazenagem de energia tem a limitação de tempo e consumo, a função de EOT é especificamente disposta para preservar energia. Por conseguinte, sempre que possível os circuitos EOT 30 irão introduzir um modo de economizar energia tanto desligando a energia quanto minimizando o uso tal como a terminação de comunicação de RF.

[0027] Subsequentemente, a operação de EOT é ativada pela presença de pressão dentro da tubulação do freio 10 como detectada pelo

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7/17 sensor de nível de pressão (PLS) 32 para os circuitos de RF 30. A operação de EOT pode também ser ativada sem pressão dentro da linha de trem na tubulação do freio 10 por compressão manual de um botão de pressão (PB) 35. Em ativação, os circuitos de RF 30 imediatamente iniciam a comunicação de direção única via a antena 31. Os circuitos de RF 30 simplesmente transmitem uma mensagem com dados pertinentes aos detectores sensórios que inclui um número de identificação único como designado pela indústria. Qualquer CDU 18 dentro da faixa pode interpretar os dados através de simplesmente ajustar a unidade ao número de identificação único.

[0028] A comunicação bidirecional com a CDU 18 é estabelecida através de um operador apertando momentaneamente o PB 35 e um reconhecimento secundário de um operador na CDU 18. Isso é conhecido como armação na indústria. A armação permite que uma CDU 18 envie uma mensagem via RF para um EOT particular para começar sua sequência de emergência. Os circuitos de RF 30 na recepção de uma emergência da CDU 18 ativa a válvula de emergência (EMV) 33 que conecta a tubulação do freio 10 à atmosfera ou descarrega o que resulta em uma rápida queda de pressão.

[0029] Uma EOT pode reintroduzir seu modo poupador de energia na redução de pressão dentro da tubulação do freio 10 seguido por um intervalo de tempo específico.

[0030] A comunicação com cabo através da linha de trem ou função ECP é sobreposta naquela da EOT. Para funcionar em ECP, a função de EOT deve ser ativada. Os circuitos de ECP 20 são normalmente energizados a partir do cabo da linha de trem 12. No entanto, os circuitos de ECP 20 devem operar por um tempo mínimo na perda de energia do cabo na linha de trem como especificado pela AAR e mediante propósito de teste específico dessa descrição. Por conseguinte, a bateria 40 é necessária. A bateria 40 é carregada a partir da

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8/17 energia do cabo na linha de trem, outra vez como especificado pela AAR. A bateria 40 é a mesma fonte para os circuitos de RF 30 que para os circuitos de ECP 20. Por conseguinte, na operação de ECP e já que a energia no cabo da linha de trem 12 é aplicada, a carga da bateria é mantida fornecendo tempo de operação ilimitada do combinado de ECP/EOT 14.

[0031] A operação de ECP é ativada pela presença de energia no cabo da linha de trem 12, especificada pela AAR, conforme detectado pelos circuitos de ECP 20. Em ativação, os circuitos de ECP 20 imediatamente iniciam comunicação de direção única através do cabo da linha de trem 12 com dados pertinentes aos seus detectores sensoriais bem como aquele disponível dos circuitos de RF 30. Os circuitos de ECP 20 recebem informação pertinente de um conjunto de circuitos de RF 30 ativo sobre a ligação em série 25. Quando os circuitos de RF 30 não estavam ativos devido ao tempo esgotado na detecção do nível de pressão baixo 32 dentro da tubulação do freio 10, os circuitos de ECP 20 ativam os circuitos de RF 30 para função completa de EOT. Os circuitos de ECP 20 irão responder imediatamente a qualquer comunicação entrante da Cabeça da Unidade de Extremidade 16 ou comunicação bidirecional.

[0032] Os circuitos de ECP 20 re-introduzem seu modo poupador de energia: no comando da HEU 16 e subsequente perda de energia no cabo da linha de trem 12; ou, Na perda de energia no cabo da linha de trem 12 com comunicação da HEU 16 depois de um intervalo de tempo especificado. Os circuitos de RF 30 são então possibilitados a introduzir seu modo poupador de energia quando o ECP não está ativo de acordo com a descrição funcional acima de EOT.

[0033] O seguinte é um exemplo da implementação dos modos de operação e estados de transição.

[0034] Existem quatro modos fundamentais de operação:

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9/17 · Modo de Desativação · Modo de RF/EOT Convencional · Modo de Transmitir ECP/RF Combinado · Modo Combinado de ECP/RF [0035] No Modo de Desativação, o ECP/EOT 14 não está em uso ou encerrado. Está em um último estado de redução de energia ou condição de energia desligada. Cada circuito EOT Sem Cabo 30 e circuitos de ECP 20 estão puxando energia mínima. A luz de sinalização 34 deve estar ativa, dadas as condições de luz ambiente baixa. [0036] No modo RF/EOT convencional, os circuitos de RF 30 operam no modo de rádio convencional tanto em operação unidirecional quanto bidirecional. Para qualquer ativação do ECP/EOT 14, o modo de operação de rádio convencional está ativo.

[0037] No Modo de Transmitir ECP/RF combinado, o modo de rádio convencional e um modo ECP ativo com comunicações com base em cabo são iniciados. O fator diferencial desse modo de operação é que a energia com base no cabo ECP e um Farol de HEU não é e não foi aplicada ou detectada.

[0038] No Modo combinado de ECP/RF, o modo de rádio convencional e o modo ECP completamente ativo são ativados. O modo ECP completamente ativo é aquele na detecção de energia com base em cabo ECP e/ou Farol de HEU. Nesse modo, a conexão de bateria 40 pode ser redirecionada através do ECP PCB para os circuitos de EOT 30 para propósitos de carregar e detectar.

[0039] Os circuitos de ECP 20 e os circuitos de EOT 30 são integrados através dos Comandos Ativos enviados pelos circuitos de ECP 20 e uma mensagem de diagnóstico enviada pelos circuitos de EOT 30 através de 25. Os circuitos de EOT Sem Cabo 30 têm dois estados de operação diferentes do controle da luz de sinalização 34. Simplesmente, está tanto em estado de Desativação (conservação de energia)

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10/17 quanto seu estado de Inicialização com operação de RF completa. Os circuitos de EOT 30 estão no estado de Inicialização em todo modo de operação do Dispositivo ECP EOT, diferente do Modo de Desativação completo.

[0040] As Transições do Estado EOT são mostradas na Figura 3. As entradas típicas ou normais dos circuitos EOT 30 são um sensor de pressão da tubulação do freio 32 e um botão de pressão 35. Uma operação RF/EOT convencional é iniciada por qualquer fonte. No ECP/EOT 14, um dispositivo ou flag de ativar hardware ou software deve estar em série com a entrada do sensor de pressão da tubulação do freio 32. Os circuitos de ECP 20 devem abrir o comando ativo na Inicialização do ECP.

[0041] Os circuitos de EOT 30 devem imediatamente começar a transmissão da sua mensagem de estado EOT na recepção da mensagem de comando ECP. Os circuitos de EOT 30 devem cessar a transmissão da sua mensagem de estado de EOT na perda de detecção de recepção da mensagem de comando ECP por cinco segundos. Os circuitos de EOT 30 devem ter extremidade RF completa de funcionalidade do trem quando inicializado. Os circuitos de EOT 30 devem permanecer no estado de Inicialização devido à recepção da mensagem de comando de ECP. Os circuitos de EOT 30 não devem introduzir seu estado de Desativação até a entrada de pressão da tubulação do freio ter sido alta (reduzida a tubulação do freio e removido o Comando de Ativar ECP) E perda de recepção da mensagem de comando ECP (cinco segundos) E depois um intervalo de cinco minutos. [0042] As Transições no Estado de ECP são mostradas na Figura 4. Os circuitos de ECP 20 têm três estados de operação. O estado de Desativação ou estado de conservação de energia, um Modo de Transmissão ECP e um Modo ECP completo. O curso normal de eventos no ajuste do trem deve ser a carga de tubulação do freio. Como

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11/17 descrito acima, os circuitos de EOT 30 devem introduzir seu estado de Inicialização devido à pressão detectada na tubulação do freio 10. A compressão manual do botão de pressão 35 deve resultar nos circuitos de EOT 30 enviando uma mensagem de diagnóstico prescrita por um mínimo de cinco segundos. Os circuitos de ECP 20 na recepção da mensagem devem transferir do estado de Desativação para o estado de Modo de Transmitir ECP.

[0043] No Modo de Transmissão de ECP de operação, os circuitos de ECP 20 começarão a comunicação no cabo da linha de trem 12 de ECP (Farol de ECP e EOT), abre sua saída de comando ativa para os circuitos de EOT 30 e começa a enviar sua mensagem de comando de ECP. Os circuitos de ECP 20 não devem tentar carregar a bateria ou transferir qualquer conexão de bateria, se aplicável.

[0044] No Modo de Transmissão de ECP, a lógica de ECP está procurando tanto pela mensagem de Farol de HEU quanto pela aplicação de energia na linha de trem do ECP. Se nenhum desses eventos ocorre, a lógica de ECP deve começar a paralisação depois de um intervalo predefinido, por exemplo, uma hora. O comando de ativação deve fechar e a mensagem de comando de ECP deve parar de ser enviada. Os circuitos de EOT 30 devem então parar de enviar sua mensagem de estado de ECP na perda de detecção de comunicação. Os circuitos de EOT 30 podem transferir para seu estado de Desativação se aplicável.

[0045] Se ou quando os circuitos de ECP 20 receberem um Farol de HEU ou a aplicação de energia na linha de trem do ECP, eles irão transitar para o estado de Modo de ECP Completo do estado de Modo de Transmissão de ECP. No Modo de ECP Completo de operação os circuitos de ECP 20 devem continuar a enviar a mensagem de comando de ECP e abrir o comando ativo. Esses devem manter os circuitos de EOT 30 no seu estado de Inicialização. O carregamento da bateria

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12/17 e a detecção devem começar a operação através dos circuitos de ECP

20.

[0046] Os circuitos de ECP 20 devem se transferir diretamente do seu estado de Desativação para o estado de Modo de ECP Completo na detecção de energia na linha de trem do ECP. Os circuitos de EOT 30 devem imediatamente começar enviando a mensagem de comando de ECP para os circuitos de EOT 30. Os circuitos de EOT 30, monitorando para a mensagem de comando de ECP, devem começar enviando a mensagem do estado de EOT (dentro de 5 segundos). O comando de ativação deve abrir para os circuitos de EOT 30 e, por conseguinte, começar a Inicialização da EOT se necessário.

[0047] Os circuitos de ECP 20 devem se transferir do estado de Modo Completo somente para o estado de Desativação. O gatilho para transferência é a energia na linha de trem do ECP. No entanto, existem dois métodos de desativação. No evento da perda (ou falha para detectar) do Farol de HEU, os circuitos de ECP 20 devem se transferir depois de prescrita uma (1) hora de intervalo de AAR. O outro é uma transferência imediata quando o Farol de HEU tiver enviado um comando de paralisação. O comando de ativar deve fechar e a mensagem de comando de ECP deve parar de ser enviada. Os circuitos de EOT 20 devem parar de enviar a mensagem do estado de EOT na perda de recepção da mensagem de comando. Os circuitos de EOT 30 podem se transferir para seu estado de Desativação, se aplicável. [0048] A lógica de EOT e as comunicações de RF dos circuitos de EOT 30 devem ser começadas sempre que os circuitos de ECP 20 estão ativos e devem permanecer ativos devido, tanto a recepção da mensagem de comando de ECP quanto abertura do comando ativo. [0049] Como discutido acima, a ativação da função de ECP ou dos circuitos de ECP 20 é a aplicação especificada de energia no cabo da linha de trem 12. Existe a necessidade em ativar a operação de ECP

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13/17 para começar a comunicação para o cabo da linha de trem 12 para propósitos de composição do trem e checagem de defeitos na ausência de energia no cabo da linha de trem 12. A técnica anterior é aquela de um dispositivo de extremidade de trem de ECP autônomo que tem um botão de pressão dedicado a esse propósito. O dispositivo combinado de ECP/EOT 14 ativa a função de ECP, bem como a função de EOT, através de compressão momentânea do botão de pressão 35. [0050] Os circuitos de EOT 30 imediatamente se comunicam com os circuitos de ECP 20 sempre que o botão de pressão (PB) 35 é comprimido. Um sinal nulo de uma mensagem RS-232 é momentaneamente elevado para um nível de marca repetidamente, como prescrito para RS-232. A eletrônica dentro dos circuitos de ECP 20 reconhece esses níveis de marca para ativação do seu modo de poupar energia para o modo de operação de ECP completo.

[0051] A Figura 5 mostra os elementos dos circuitos de ECP 20 para ativar na recepção de comunicação. U1 é um flip-flop com préajuste e o espaço e é usado como uma lingueta. As entradas comutadas de Q3 e Q4 para pré-ajustar PR1, o pino 4 de U1, fornece o sinal para ativar. A entrada de Q5 para o espaço CLR1, o pino 1 de U1, fornece o sinal para desativar. A saída da lingueta é Q1, o pino 5 de U1, é o sinal (PWR_ON) para os circuitos de ECP 20, para ativação.

[0052] Inicialmente a saída PWR_ON é baixa ou desligada e os circuitos de ECP 20 são desativados para seu modo de operação de poupar energia. A operação especificada para ativar é a determinação da aplicação de energia no cabo da linha de trem 12 que faz com que a entrada T/L PWR_ON seja alta. A T/L PWR_ON alta faz com que o comutador Q4 conduza resultando no pré-ajuste PR1, o pino 4 de U1, para se tornar baixo. Isso resulta em Q1, o pino 5 de U1, para se tornar e a lingueta alta, e tal sinal de saída PWR_ON é ativado.

[0053] Uma vez ativado, U1 mantém o PWR_ON para o estado

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14/17 alto mesmo que a entrada T/L PWR_ON seja removida ou ajustada para baixo. Uma vez ativados, os circuitos de ECP 20 permanecem ativos. A desativação é controlada através da lógica dos circuitos de ECP 20. Para desativar, cada comutador Q3 e Q4 deve abaixar. Mesmo que baixa, a lógica do flip-flop de U1 mantém ou tranca a saída PWR_ON alta. A lógica dos circuitos de ECP irá ajustar a entrada PWR_OFF alta quando o desejo para introduzir o modo de economizar energia foi atingido. O PWR_OFF alto faz com que o comutador Q5 conduza resultando no espaço CLR1, o pino 1 de U1, se tornar baixo. Isso resulta em Q1, pino 5 de U1, se torna e a lingueta baixa, e tal sinal de saída PWR_ON é desativado.

[0054] O dispositivo ECP/EOT presente proporciona aos circuitos de ECP 20 ativarem na recepção de RS-232 como dos circuitos de EOT 30 na conexão 25. Uma mensagem de RS-232 é uma série de pulsos que entram na linha de recepção RX. Esses sinais de pulso alto são entradas para o comutador Q3 fazendo com que Q3 conduza, resultando no pré-ajuste PR1, o pino 4 de U1, se torna baixo. Isso resulta em Q1, o pino 5 de U1, se torna e a lingueta alta, e tal sinal de saída PWR_ON é ativado.

[0055] A operação de um trem de ECP é a exigência para comunicação de ponta a ponta do combinado de ECP/EOT 14 com a HEU 16 sobre o cabo da linha de trem 12. A função de armar da operação EOT é capaz de comunicação do cabo de linha de trem sem a necessidade de um segundo operador localizado no Combinado de ECP/EOT 14. [0056] Uma vez que a comunicação bidirecional é estabelecida da HEU 16 para os circuitos de ECP 20 do combinado de ECP/EOT 14, a função de armar pode ser executada. A seleção da função de armar como uma opção da HEU 16 envia uma comunicação através do cabo da linha de trem 12 para os circuitos de ECP 20. Os circuitos de ECP 20 retransmitem essa solicitação para os circuitos de EOT 30. Os cirPetição 870180068316, de 07/08/2018, pág. 18/30

15/17 cuitos de EOT 30 interpretam essa solicitação como a mesma que aquela de um operador comprimindo momentaneamente o PB 35. A função de armar é completada através da sequência de conhecimento normal exigida da CDU 18.

[0057] A função de armar pode ser completamente automatizada pela adição de uma conexão de começar armação da HEU 16 para a CDU 18. Uma vez que a comunicação bidirecional é estabelecida do HEU 16 para os circuitos de ECP 20 a função de armar é automaticamente começada e completada já que os dispositivos são saudáveis e funcionam sem a necessidade de um prompt de operador ou no combinado de ECP/EOT 14, da CDU 18 e/ou da HEU 16.

[0058] Uma característica do dispositivo de armar é permitir a operação da válvula de emergência de EOT (EMV) 33. Uma vez que a comunicação bidirecional foi estabelecida da HEU 16 para os circuitos de ECP 20, o controle do EMV 33 é feito através da lógica dos circuitos de ECP 20 ou, a recepção da mensagem da HEU 16 ou, a recepção da mensagem de qualquer controlador de ECP conectado ao cabo da linha de trem 12, enquanto que é comunicado aos circuitos de EOT 30 para começarem sua sequência de emergência.

[0059] A função de EOT exige uma bateria, e tipicamente duas, para operação por um período de tempo. A Figura 6 mostra os elementos do circuito de gerenciamento de energia 26 para as baterias 40 para o combinado de ECP/EOT 14. Na ausência de energia no cabo da linha de trem (T/L_PWR), a energia do sistema (SYS_PWR) está disponível para cada um dos circuitos EOT e ECP das conexões paralelas de bateria A (BATT A) 40A e bateria B (BATT B) 40B. No evento em que uma bateria carrega uma carga maior do que a outra, o diodo 1 (D1 A ou B) protege a bateria de carga maior de descarregar na bateria de carga menor. O nível de tensão da energia do sistema (SYS_PWR) está disponível para a lógica dos circuitos de ECP 20

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16/17 através do circuito do monitor VS como VOLT_SYS de saída.

[0060] Quando a energia está disponível no cabo da linha de trem (T/L_PWR), a energia do sistema (SYS_PWR) é convertida pelo Conversor de Energia PTL-22. As baterias não necessitam energizar o sistema exceto por exigências de sobretensão extrema.

[0061] Cada bateria tem uma entrada e uma saída distintas para a necessidade de carga de T/L_PWR. Cada bateria é controlada por lógica separadamente da outra para carregar. As saídas para a lógica de ECP são: Circuitos para monitorar o nível de tensão da bateria (V A e B) como entrada lógica de VOLT_A e B; e, Circuitos para monitorar o nível de saída de corrente da bateria (I A e B) como entrada lógica CURR_A e B. A entrada da lógica de ECP é o conjunto de circuitos para controlar o nível de carga (G A e B) como saída lógica CHG_A e B. A lógica de ECP controla a entrada CHG_A/B para que o feedback de CURR_A/B, VOLT_A/B, VOLT_SYS e temperatura ambiente (não mostrado) determinem o nível de carga otimizado para cada bateria. [0062] O controle individual para carregar a bateria elimina a avaria devido às baterias carregadas irregularmente, uma bateria morta, bateria degradada ou bateria perdida. Controlado individualmente, o sistema pode ser restaurado para uso tão rápido quanto melhor a execução da carga da bateria é restaurada.

[0063] A energia aplicada ao cabo da linha de trem 12 é nominalmente uma corrente direta de 230 volts. As exigências de um sistema de ECP são para carregar a(s) bateria(s) dessa fonte quando maior do que um nível mínimo (80 volts CD). Tradicionalmente a bateria deve ser removida do dispositivo de extremidade do trem para carregar. Embora a bateria possa ser carregada de energia no cabo da linha de trem 12, existe ainda a necessidade para carregar independentemente da operação de ECP. Isso pode ser exigido já que uma carga mínima é exigida para mover um trem com ECP e não é desejável esperar pePetição 870180068316, de 07/08/2018, pág. 20/30

17/17 la bateria carregar na instalação do trem.

[0064] O Conversor de Energia PTL 22 é disposto para aceitar energia de utilidade para operação e/ou carregamento. A energia de utilidade pode ser tanto 115 volts, de corrente alternada, 60 ciclo (VAC) quanto de 250 VAC, 50 ciclo como típico Europeu. Isso permite que a bateria 40 seja carregada simplesmente aplicando-se um cabo adaptador de um plugue doméstico ao plugue da linha de trem com ECP. Não é necessário desmontar e remover a bateria do dispositivo de extremidade do trem. Não é necessário ter um dispositivo de carregamento em bancada separada para baterias. Esse método reduz a aplicação provável de baterias carregadas irregularmente já que não ocorre combinação.

[0065] Embora o presente dispositivo tenha sido descrito e ilustrado em detalhes, é para ser claramente entendido que isso é feito somente a título de ilustração e exemplo e não é para ser tomado a título de limitação. O sistema foi projetado para uso em países aquiescentes e como um exemplo de implementação, mas o dispositivo e o sistema são aplicáveis a outros padrões. O escopo do presente dispositivo é ser limitado somente pelos termos das reivindicações apensas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de extremidade de trem (14) para um sistema de freio pneumático eletricamente controlado (ECP) compreendendo:

um rádio transceptor (30) para comunicação sem fio; um sensor (32) para detectar pressão em uma tubulação de freio (10) de um trem quando o dispositivo de extremidade de trem (14) está conectado à tubulação do freio (10);

uma válvula (33) para seletivamente conectar a tubulação do freio (10) do trem à atmosfera quando ativada e quando o dispositivo de extremidade de trem (14) está conectado à tubulação do freio (10);

um comutador manual (35);

um primeiro controlador (30) conectado ao rádio transceptor (31), sensor (32), válvula (33) e comutador (35), e controlando o rádio transceptor (31) e a válvula (33);

um cabo transceptor (22) para comunicação a cabo através de um cabo de linha de trem elétrico (12) quando o dispositivo de extremidade de trem está conectada ao cabo de linha de trem;

caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um segundo controlador (20) conectado a e controlando o cabo transceptor (22); e os primeiro e segundo controladores (30, 20) sendo conectados entre si, e controlando o rádio transceptor (31) para estar ativo sempre que o cabo transceptor (22) está ativo.
2. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (20) ativa o cabo transceptor (22) em resposta aos sinais de comando pneumático eletricamente controlados (ECP) a partir do rádio transceptor (31) e do cabo transceptor (22).
3. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reiPetição 870180068316, de 07/08/2018, pág. 22/30

2/4 vindicação 2, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (20) desativa o cabo transceptor (22) em resposta aos comandos de ECP e o primeiro controlador (30) mantém o rádio transceptor (31) ativo se uma pressão mínima for detectada na tubulação do freio (10).
4. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sinais de comando de ECP no cabo (12) incluem uma tensão predeterminada no cabo (12).
5. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (20) ativa o cabo transceptor (22) em resposta aos sinais de comando pneumático eletricamente controlados ECP a partir do primeiro controlador (30) que são em resposta a recepção do rádio transceptor (31) de comandos de ECP e do comutador manual.
6. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (20) desativa o cabo transceptor (22) se os sinais de comando de ECP do primeiro controlador (30) são em resposta ao comutador manual (35) e o cabo (12) pneumático eletricamente controlado ECP ativo não é detectado pelo segundo controlador (20) depois de um período de tempo pré-ajustado.
7. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (20) ativa e desativa o cabo transceptor (22) em resposta aos comandos pneumáticos eletricamente controlados ECP e o primeiro controlador (30) ativa o rádio transceptor (31) quando o cabo transceptor (31) está ativado se o rádio transceptor (31) não está ativado e mantém o rádio transceptor (31) ativo se uma pressão mínima é detectada na tubulação do freio (10) depois do cabo transceptor (31) ser desativado.
8. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro controlador

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3/4 (30) ativa a válvula (33) para conectar a tubulação do freio (10) para a atmosfera em resposta a um sinal de emergência do rádio transceptor (31) e o primeiro controlador (30) que é responsivo ao sinal de emergência do cabo transceptor (31).
9. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui um par de baterias (40A, 40B) conectado a um terminal de fonte de energia (39) para o dispositivo de extremidade de trem (14); e um circuito de gerenciamento de energia (26) controlando individualmente a carga das baterias (40A, 40B) do cabo (12) quando o dispositivo de extremidade de trem (14) está conectado ao trem.
10. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o circuito de gerenciamento de energia (26) monitora a tensão e a corrente de cada bateria (40A, 40B).
11. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o circuito de gerenciamento de energia (26) isola individualmente as baterias (40A, 40B) a partir do terminal de fonte de energia (39).
12. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o circuito de gerenciamento de energia (26) inclui um conversor de energia (PTL 22) conectando o cabo (12) e o terminal de fonte de energia (39).
13. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conversor de energia (PTL 22) é adaptado para tensões de linha de trem e tensões de serviços públicos.
14. Dispositivo de extremidade de trem (14) para um sistema de freio pneumático eletricamente controlado compreendendo:

um rádio transceptor (31) para comunicação sem fio;

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4/4 um cabo transceptor (22) para comunicação a cabo através de um cabo de linha de trem (12) quando o dispositivo de extremidade de trem (14) está conectado ao cabo de linha de trem (12);

um controlador (20) controlando os transceptores; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um par de baterias (40A, 40B) conectadas a um terminal de fonte de energia (39) para o dispositivo de extremidade de trem (14); e um circuito de gerenciamento de energia (26) controlando individualmente a carga das baterias (40A, 40B) do cabo de linha de trem (12) quando o dispositivo de extremidade de trem (14) está conectado ao trem.
15. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o circuito de gerenciamento de energia (26) monitora a tensão e a corrente de cada bateria (40A, 40B).
16. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o circuito de gerenciamento de energia (26) isola individualmente as baterias (40A, 40B) do terminal de fonte de energia (39).
17. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o circuito de gerenciamento de energia (26) inclui um conversor de energia (PTL 22) conectando o cabo de linha de trem (12) e o terminal de fonte de energia (39).
18. Dispositivo de extremidade de trem, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o conversor de energia (PTL 22) é adaptado para tensões de linha de trem e tensões de serviços públicos.

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