列车一体化人机交互单元的制作方法

[0001]
本发明涉及人机交互的技术领域，具体而言，尤其涉及一种列车一体化人机交互单元。


背景技术：

[0002]
作为国家战略性新兴产业，近些年，城市轨道交通得到了飞速发展，随着国内城轨车辆逐步向着舒适化、智能化的方向发展，列车功能越来越丰富，设备越来越多，需要交互的信息也更加复杂。人机交换单元作为司机与列车沟通的桥梁，承担着展示列车线路路况、运行数据，查询列车故障，控制设定列车运行参数等信息的重要职能。
[0003]
现有轨道交通车辆网络控制系统、乘客信息系统、广播系统、信号系统均各自配套一台人机交互单元，被安置在司控台上，按功能划分如下：网络控制系统(tcms)交互单元完成列车运行参数的监控工作；乘客信息系统(pis)交互单元完成列车摄像头视频信息监视工作；广播系统(pa)交互单元完成站点相关设定功能；信号系统(atc)交互单元完成列车行驶路线、到站离站距离等信息的展示。以上介绍的交互单元依赖各自系统内部通信协议进行显示交互，各自单独进行维护。
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但是现有技术存在以下弊端：
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1、监控信息繁杂：多样化的交互设备导致司机在驾驶过程中需要监控众多信息，由此给司机带来了极大的不便。
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2、信息重复显示：部分列车数据在多个人机交互单元上重复显示，监控信息实时性、正确性将受到影响，浪费显示资源。
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3、成本高昂、布线复杂：原有人机交互设备增多将提升列车部件、维护成本，增加布线难度，降低司机室空间利用率。


技术实现要素：

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根据上述提出监控信息繁杂、信息重复显示以及成本高昂、布线复杂的技术问题，而提供一种列车一体化人机交互单元。本发明主要利用一种列车一体化人机交互单元，其特征在于，包括：液晶显示模块，主板、电源模块与外设接口；
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集成列车多功能总线板卡、以太网通信板卡、rs485串口设备多种网络协议在一台终端的融合；mvb接口接入tcms与atc网络中，实现tcms数据监控诊断、atc信息监视功能；所述以太网外设接口接入pis网络中，实现列车网络摄像头的视频影像展示与点播；所述rs485串口接入pa网络中，实现站点信息的设定。
[0010]
进一步地，所述交互单元还具有：前面板，集成液晶面板、触摸屏、背光板、指示灯、光敏传感器，实现图像展示，交互信号获取；
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综合处理模块，集成设备中央处理器及外设连接设备，实现操作系统消息响应，控制图像内容显示，通信网卡数据的读写与存储等功能；所述综合处理模块支持多路高清高帧数的h.265/h.264解码和编码；
[0012]
通信网卡与接口，mvb接口为一进一出，直接接入tcms设备环网当中，mvb板卡受tcms主设备调度，完成列车过程数据的收发；以太网接口通过线缆接入pis交换机上，基于标准以太网视频流传输协议，实现pis环网摄像头视频信息的采集；rs485接口接入到pa系统主机，直接向pa系统发送设定指令。较现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0013]
本发明列车一体化人机交互单元可以满足列车所有人机交互需求，可提高列车整体集成度；简化监控信息来源，提升司机操作效率；信息显示唯一准确无歧义；集成原有多台人机交互单元，降低列车设备、维护升级成本，节省司机室布线空间。
附图说明
[0014]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]
图1为本发明一体化人机交互单元硬件设计以及接口连接示意图。
[0016]
图2为本发明一体化人机交互单元软件设计流程图。
具体实施方式
[0017]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0018]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0019]
如图1-2所示，本发明提供了一种列车一体化人机交互单元，包括：液晶显示模块，主板、电源模块与外设接口。集成列车多功能总线板卡(在本申请中列车多功能总线就是mvb，mvb板卡可以理解为是一种网卡,和以太网通信板卡,485串口是并列的,用于列车控制网络数据交互)、以太网通信板卡、rs485串口设备多种网络协议在一台终端的融合；mvb接口接入tcms与atc网络中，实现tcms数据监控诊断、atc信息监视功能；所述以太网外设接口接入pis网络中，实现列车网络摄像头的视频影像展示与点播；所述rs485串口接入pa网络中，实现站点信息的设定。
[0020]
作为一种优选的实施方式，在本申请中，作为优选的所述交互单元还具有：前面板，集成液晶面板、触摸屏、背光板、指示灯、光敏传感器，实现图像展示，交互信号获取；
[0021]
综合处理模块，集成设备中央处理器及外设连接设备，实现操作系统消息响应，控
制图像内容显示，通信网卡数据的读写与存储等功能；所述综合处理模块支持多路高清高帧数的h.265/h.264解码和编码；
[0022]
通信网卡与接口，mvb接口为一进一出，直接接入tcms设备环网当中，mvb板卡受tcms主设备调度，完成列车过程数据的收发；以太网接口通过线缆接入pis交换机上，基于标准以太网视频流传输协议，实现pis环网摄像头视频信息的采集；rs485接口接入到pa系统主机，直接向pa系统发送设定指令。
[0023]
在本申请中，mvb过程数据的读写与存储基于设计模式技术和数据结构技术；故障信息的查看与检索基于数据库技术；视频流信息的捕获、存储和显示基于标准实时流传输协议(rtsp)
[0024]
系统上电后进行各通信功能的初始化，初始化成功会开启各自线程进行数据交互，主程序开启定时循环，完成界面刷新、故障检索、数据请求与展示等功能。mvb通信线程启动后，软件读写过程数据并存入设计好的数据结构中，等待主程序对数据的定时调用，以此为循环；视频流读取线程启动后，软件采集并存储指定视频流信息，如果操作软件进入到监控界面，软件则从视频缓冲区提取信息展示在软件界面上，视频信息支持多窗口、轮询等方式点播；rs485基于modbus通信协议，开启线程后将实时推送指令数据包到pa网络。
[0025]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0026]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0027]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。