[发明专利]增强型电力线通信方法和设备

说明书

本公开的示例实施例提供增强型电力线通信方法和设备。一种电力线通信系统包括多个轨道段。每个轨道段与其他轨道段电隔离并且从轨道段电源接收电力。至少一辆推车在轨道段上运行且具有电力线通信控制器。每个轨道段具有由多少辆以及哪些推车正在轨道段上运行所限定的当前状态。中央协调器联接至每个轨道段并且被配置成用于在其轨道段上使用探测协议来执行信道估计、并且存储与其轨道段以及可能地其相邻轨道段的可能状态相关联的音调图。主控制器与每个中央协调器进行通信以便指示其轨道段的状态和未来状态，从而使得音调图和网络密钥可以在即将发生的状态变化之前由CCo管理。

技术领域

本披露总体上涉及电力线通信。更具体地但并非排他性地，本披露涉及应用于由导电轨道或电感轨道供电的车辆的电力线通信。

背景技术

在许多工业、制造、商业、和其它设置中，采用电力线通信介质来向系统中的一个或多个节点分配电力。系统中的一些或所有节点使用传递电力的导管来同时传达数据。

例如，在某些已知车辆系统中，推车(cart)在工厂或仓库环境中的轨道上行驶。在该系统中，推车使用轨道来进行导向、作为将电力传输至推车的导管、并且作为在推车与系统中的其他能够进行通信的节点之间传递数据的通信介质。这些系统常规地用于对仓库或工厂地板中的部件进行自动分配。

在这些常规系统内，轨道具备其自己的电源。电源对在轨道系统上运行的每辆推车供电。同样在该系统内，轨道具有相关联的PLC中央协调器，其还可被称为中央控制器(CCo)。CCo执行若干种网络管理功能，如关联、认证、节点准入控制、服务质量(QoS)保证等等。当推车在系统内行驶时，推车与CCo进行通信，传递并接收与位置、速度、运行特性、功能特性等相关联的数据。

在示例性常规系统中，轨道线由常轨道或者接合成单个电气或通信导管的多个轨道段形成。单个电力线通信(PLC)中央协调器(CCo)在逻辑PLC网络中指示通信。如同在单条连续轨道上一样，推车贯穿该系统不断地移动，并且通常，推车在目的地之间以恒定速度移动。

在示例性常规系统中，每辆推车作为单个PLC通信节点在逻辑PLC网络运行。与每个PLC节点(即，推车)的通信可以例如根据时分多点接入(TDMA)协议进行。PCL Cco可以作为对每个节点(即，推车)进行轮询的主控制器运行，并且作为响应，节点被授予在其内可以传达数据的特定会话窗口。每个会话窗口的持续时间可以基于系统内推车的速度来选择，推车的速度可以是基本上恒定的。例如，在示例性常规系统中，会话窗口为每节点128毫秒(ms)。相应地，可以认识到，常规电力线通信网络基于由PLC Cco针对与每辆推车进行通信所设定的固定会话窗口时间而具有运行PLC节点(即，推车)的上限。

同样，在常规系统中，PLC CCo通信地联接至第二计算系统，该计算系统与PLC网络分开。可经由不同网络(例如，以太网)访问的第二计算系统接受与PLC网络相关联的信息以及与在轨道系统上运行的推车相关联的信息。第二计算系统还向PLC Cco和推车提供信息和指示。

在背景部分中所讨论的所有主题不一定是现有技术并且不应该仅仅由于其在背景部分中的讨论而被假定为是现有技术。据此，除非特别说明是现有技术，对在背景部分中所讨论的现有技术中存在的问题或与这种主题相关联的问题的任何认识不应该被看作现有技术。相反，对在背景部分中的任何主题的讨论都应该被看做发明人解决具体问题的方法的一部分，其本身以及本质上也可以是有创造性的。

发明内容

使用常规工具和方法来开发和运行电力线通信系统已经导致发现常规方法的显著缺点。常规电力线通信(PLC)系统迄今为止一直缓慢且效率低下。还观察到，当一辆或多辆推车围绕系统移动时，PLC轨道信道特性发生变化，并且这种变化使得难以进行通信。此外，由于由常规中央协调器(CCo)建立或以其他方式强制执行的定时约束，常规系统受限于可以同时运行的PLC节点(即，推车)的具体数量。