專利名稱：通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及信號傳遞類，具體涉及一種軌道交通車輛駕駛室內(nèi)人機系統(tǒng)與列 車自動防護(FZL)車載系統(tǒng)的相互通信所需的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在軌道交通中，人機系統(tǒng)將提供司機所需的所有關(guān)鍵信息，它是在列車運行狀態(tài) 下，作為提供給司機觀察的ATC信息，顯示信息主要有下站、目的站、車次信息；時間信息； 實際速度、推薦速度、限制速度信息；目標(biāo)距離信息；ATP和AT0狀態(tài)信息等等。通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器與人機組成一個人機系統(tǒng)。它作為人機系統(tǒng)的一個補充組成部 分，實現(xiàn)了人機與FZL車載系統(tǒng)的通信功能。由于FZL車載系統(tǒng)的通信方式為CAN總線，而 人機通信方式為以太網(wǎng)，雙方無法直接進行通訊。通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器能夠通過CAN總線接收 FZL車載系統(tǒng)的信息并由1路以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)給人機，同時將人機的答復(fù)信息經(jīng)原路由轉(zhuǎn)發(fā)給 FZL車載系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器僅有1路CAN到1路以太網(wǎng)的相互轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且沒 有對光電速度傳感器的脈沖信號進行計數(shù)的功能，也沒有對人機的音頻信號進行功率發(fā)大 并輸出等功能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種協(xié)議轉(zhuǎn)換器，該協(xié) 議轉(zhuǎn)換器采用通信端口中斷接收的方式，實時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；采用脈沖捕獲中斷方式，對安裝在 車輛輪對上的光電式速度傳感器上發(fā)出的脈沖信息進行計算，以脈沖間隔計算車輛實時的 速度；采用音頻功率放大器對人機的音頻信號進行功率發(fā)大并輸出給喇叭。本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成—種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于軌道交通車輛駕駛室人機與列車 自動防護車載系統(tǒng)的通信，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括有處理器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)端口及供電系 統(tǒng)；其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)端口包括一路以太網(wǎng)接口、兩路CAN總線接口和一路RS232接 口 ；所述處理器連接有所述的CAN總線接口、以太網(wǎng)接口及RS232接口，其接收并處理所述 以太網(wǎng)接口所收集的信息，及將轉(zhuǎn)換后的信息經(jīng)CAN總線接口輸出；接收并處理CAN總線接 口所收集的信息，及將轉(zhuǎn)換后的信息經(jīng)以太網(wǎng)接口輸出；通過所述RS232接口對外輸出所 述CAN總線接口與以太網(wǎng)接口之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)的實時情況。所述以太網(wǎng)接口連接所述車輛駕駛室人機；所述的CAN總線接口連接所述列車自 動防護車載系統(tǒng)。所述處理器連接有測速接口，所述測速接口連接有光電式速度傳感器，速度傳感 器位于所述軌道交通車輛輪對處。所述處理器連接有總線選擇開關(guān)。所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括一音頻功率放大器。[0012]所述供電系統(tǒng)含有開關(guān)電源和網(wǎng)絡(luò)端口保護電路。本實用新型的優(yōu)點是，可實時雙向轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)幀和CAN幀(300幀/秒)，可通過總 線選擇開關(guān)設(shè)置不同的總線速率模式，可多接口支持，具有較完善的故障診斷功能。
圖1為本實用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型在軌道交通車輛駕駛室內(nèi)的系統(tǒng)示意圖；圖3為本實用新型電路原理示意框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-3所示，標(biāo)號1-7分別表示主控板1、接口板2、列車自動防護車載系統(tǒng)3、 軌道交通車輛駕駛室人機4、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器5、光電式速度傳感器6、外置功放喇叭7。參見圖1，圖中的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器5包括主控板1和接口板2，其中主控板1上 設(shè)置有被編程的處理器(CPU)、受處理器控制的各種通信總線及網(wǎng)絡(luò)端口，用來實現(xiàn)多種通 訊協(xié)議間的相互通信；接口板2上設(shè)置有電源系統(tǒng)、音頻放大器及測速接口，用來實現(xiàn)對主 控板的供電及其他輔助功能。參見圖2，本實施例中通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器5用來實現(xiàn)軌道交通車輛駕駛室人機4與列 車自動防護車載系統(tǒng)3的相互通信，并可具有對輸入的音頻信號進行放大輸出給外置功放 喇叭7的功能，及，采用脈沖捕獲中斷方式，對安裝在車輛輪對上的光電式速度傳感器6上 發(fā)出的脈沖信息進行計算，以脈沖間隔計算車輛實時的速度。參見圖3，其中所示的具體電路原理框圖中，整個電路由二部分組成第一部分包括處理器、網(wǎng)絡(luò)端口以及測速接口。網(wǎng)絡(luò)端口包括1路10M/100M自適應(yīng)的以太網(wǎng)接口、2路500Kbps的CAN總線接口、 1路RS232接口。其中，以太網(wǎng)接口包括有以太網(wǎng)變壓器；CAN總線接口包括有CAN收發(fā)器 及其光耦合部分。車輛駕駛室人機4連接有以太網(wǎng)接口，列車自動防護車載系統(tǒng)連接3有 CAN總線接口。處理器接收并處理以太網(wǎng)接口所收集的信息，及，將轉(zhuǎn)換后的信息經(jīng)CAN總 線接口輸出；接收并處理CAN總線接口所收集的信息，及，將轉(zhuǎn)換后的信息經(jīng)以太網(wǎng)接口輸 出。處理器還連接有總線選擇開關(guān)，以選擇所述CAN總線接口使用CAN2. OA協(xié)議或CAN2. 0B 協(xié)議。測速接口由與光電式速度傳感器6相連的導(dǎo)線端口和信號調(diào)理電路組成，其中信 號調(diào)理電路包括穩(wěn)壓、濾波模塊及光耦合部分。其用來與安裝于所述軌道交通車輛輪對處 的光電式速度傳感器6建立連接，并對光電式速度傳感器所傳輸?shù)碾娖叫盘栠M行處理后傳 輸至處理器中，這樣即可采用脈沖捕獲中斷方式，對安裝在車輛輪對上的光電式速度傳感 器6上發(fā)出的脈沖信息進行計算，以脈沖間隔計算車輛實時的速度。具體的說，對應(yīng)于車輛 實時行駛情況，光電式速度傳感器6輸出在某一電平范圍內(nèi)的方波脈沖，進入接口板，經(jīng)板 內(nèi)測速接口(包括電阻分壓，阻容濾波，防反二極管，瞬變抑制二極管以及高速光耦組成)送 至CPU的邊沿捕獲端口，CPU內(nèi)部程序?qū)υ撁}沖序列的時間間隔進行軟件計算和濾波，得到車輛實時運行速度。第二部分包括音頻功率放大器及供電系統(tǒng)。音頻功率放大器，用于實現(xiàn)對輸入的音頻信號進行放大、輸出的功能。供電系統(tǒng)包括有開關(guān)電源和網(wǎng)絡(luò)端口保護電路，開關(guān)電源把1IOV直流電源轉(zhuǎn)換 為內(nèi)部電路使用的+5V和+15V直流電源，+15V直流電源用來對音頻功率放大器供電，+5V 直流電源用來對處理器等電子元件供電。由于網(wǎng)絡(luò)端口保護電路為業(yè)內(nèi)習(xí)見技術(shù)，故此圖 中略去，并在此不再贅述。
權(quán)利要求一種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于軌道交通車輛駕駛室人機與列車自動防護車載系統(tǒng)的通信，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括有處理器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)端口及供電系統(tǒng)；其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)端口包括一路以太網(wǎng)接口、兩路CAN總線接口和一路RS232接口；所述處理器連接有所述的CAN總線接口、以太網(wǎng)接口及RS232接口，其接收并處理所述以太網(wǎng)接口所收集的信息，及將轉(zhuǎn)換后的信息經(jīng)CAN總線接口輸出；接收并處理CAN總線接口所收集的信息，及將轉(zhuǎn)換后的信息經(jīng)以太網(wǎng)接口輸出；通過所述RS232接口對外輸出所述CAN總線接口與以太網(wǎng)接口之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)的實時情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述以太網(wǎng)接口連接所述 車輛駕駛室人機；所述的CAN總線接口連接所述列車自動防護車載系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述處理器連接有測速接 口，所述測速接口連接有光電式速度傳感器，速度傳感器位于所述軌道交通車輛輪對處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述處理器連接有總線選 擇開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括一音頻功率放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述供電系統(tǒng)含有開關(guān)電 源和網(wǎng)絡(luò)端口保護電路。
專利摘要本實用新型涉及信號傳遞類，具體涉及一種軌道交通車輛駕駛室內(nèi)人機系統(tǒng)與列車自動防護(FZL)車載系統(tǒng)的相互通信所需的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器。所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于軌道交通車輛駕駛室人機與列車自動防護車載系統(tǒng)的通信，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括有處理器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)端口及供電系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)端口包括一路以太網(wǎng)接口、兩路CAN總線接口和一路RS232接口。本實用新型的優(yōu)點是，可實時雙向轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)幀和CAN幀(300幀/秒)，可通過總線選擇開關(guān)設(shè)置不同的總線速率模式，可多接口支持，具有較完善的故障診斷功能。
文檔編號H04L29/06GK201657021SQ20102016605
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者彭少武, 施曉慧, 李向紅, 李高鵬, 王忠斌 申請人:上海鐵路通信工廠