CN102673576B - 车载轨道电路信号显示器及其安全控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载轨道电路信号显示器及其安全控制方法，该车载轨道电路信号显示器包括电源模块，用于给车载轨道电路信号显示器供电；第一控制模块，用于对接收的数据进行处理，输出显示数据给显示驱动模块；第二控制模块，用于对接收的数据进行处理，输出显示控制命令给显示驱动模块；显示驱动模块，用于根据显示数据与显示控制命令驱动显示模块；显示模块，用于实现轨道电路信息的显示；输出反馈模块，用于将显示模块显示的内容反馈给第一控制模块和第二控制模块。本发明提供的显示器及安全控制方法可以满足高速列车安全可靠显示的需要，小巧美观，同时通过第一控制模块与第二控制模块保证了显示安全，通过输出反馈模块提高了可靠性。

Description

车载轨道电路信号显示器及其安全控制方法

技术领域

本发明涉及一种列车行车安全领域，特别涉及一种车载轨道电路信号显示器及其安全控制方法。

背景技术

车载轨道电路信号显示器安装在机车司机室内，是车载轨道电路信号接收系统的重要组成部分，主要用于按车载轨道电路信号接收系统的控制要求显示相应的行车信号，使机车乘务员能够及时、准确地获得列车目标速度及其运行前方的线路状态，为其提供相应的行车控制参考依据。同时，车载轨道电路信号显示器的使用还可以切实改善机车乘务员的劳动条件，避免由于雨雪、雾霾等天气因素的影响。

但是，目前的车载轨道电路信号显示器仍然采用传统的灯位显示方式，只能显示8种不同的固定灯光信息，而随着铁路的发展，其显示能力已明显不足，同时其体积相对较大，尤其对于一些新型机车存在安装困难的缺点，并且目前的车载轨道电路信号显示器没有采用安全机制保证其安全可靠。

发明内容

针对目前的车载轨道电路信号显示器的体积较大、显示能力明显不足且安全可靠性低等问题，本发明提供了一种车载轨道电路信号显示器及其安全控制方法。

一种车载轨道电路信号显示器，包括：电源模块、第一控制模块、第二控制模块、显示驱动模块、显示模块与输出反馈模块；其中，

电源模块，用于为车载轨道电路信号显示器供电；

第一控制模块，用于对接收的数据进行处理，输出显示数据给显示驱动模块；

第二控制模块，用于对接收的数据进行处理，输出显示控制命令给显示驱动模块；

显示驱动模块，用于根据所述显示数据与显示控制命令驱动显示模块工作；

显示模块，用于实现轨道电路信息的显示；

输出反馈模块，用于将上述显示模块输出的内容反馈给第一控制模块与第二控制模块。

一种基于上述车载轨道电路信号显示器的安全控制方法，包括：

车载轨道电路信号显示器独立地接收两路数据，并独立地对所述两路数据进行处理；

车载轨道电路信号显示器判断是否得到显示数据与显示控制命令；

若否，或只得到其中之一，则不输出显示任何信息；

若是，则显示所述显示数据，实现轨道电路信息的显示；

车载轨道电路信号显示器接收反馈信息，进行反馈处理。

本发明的有益效果在于：本发明提供的车载轨道电路信号显示器及其安全控制方法可以满足高速客运专线列车的安全可靠显示的需要，小巧美观，同时显示驱动模块只有在得到显示信息与显示控制命令时才驱动点阵显示模块显示，提高了安全性，并且第一控制模块与第二控制模块是独立工作得到上述显示信息与显示控制命令的，还通过输出反馈检查及时发现显示模块故障，又进一步提高了车载轨道电路信号显示器的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的车载轨道电路信号显示器的示意图；

图2是本发明实施例提供的第一控制模块与第二控制模块示意图；

图3是本发明实施例提供的车载轨道电路信号显示器的示意图；

图4是本发明实施例提供的车载轨道电路信号显示器的安全控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明主要用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例一

本发明实施例提供了一种车载轨道电路信号显示器，如图1所示，该显示器包括：电源模块101、第一控制模块102、第二控制模块103、显示驱动模块104、显示模块105及输出反馈模块106；其中，

电源模块101，用于为车载轨道电路信号显示器供电；

第一控制模块102，用于对接收的数据进行处理，输出显示数据给显示驱动模块；

第二控制模块103，用于对接收的数据进行处理，输出显示控制命令给显示驱动模块；

显示驱动模块104，用于根据所述显示数据与显示控制命令驱动显示模块工作；

显示模块105，用于实现轨道电路信息的显示；

输出反馈模块106，用于将上述显示模块输出的内容反馈给第一控制模块与第二控制模块。

本发明实施例提供的车载轨道电路信号显示器可以满足高速客运专线列车的安全可靠显示的需要，小巧美观，同时显示驱动模块只有在得到显示信息与显示控制命令时才驱动点阵显示模块显示，提高了安全性，并且第一控制模块与第二控制模块独立工作得到上述显示信息与显示控制命令的，还通过反馈检查及时发现显示模块故障，又进一步提高了车载轨道电路信号显示器的可靠性。

实施例二

本发明实施例对实施例一中公开的车载轨道电路信号显示器做进一步详细描述，具体的，车载轨道电路信号显示器中的第一控制模块、第二控制模块与主机中的两个主机板分别相连，即第一控制模块对应于主机板A，用于从主机板A中接收数据，第二控制模块对应于主机板B，用于从主机板B中接收数据；第一控制模块、第二控制模块的输出端与显示驱动模块分别相连，显示驱动模块与显示模块相连，显示驱动模块根据第一控制模块与第二控制模块的输出来驱动显示模块显示；同时输出反馈模块还分别与显示模块、第一控制模块、第二控制模块相连，用来将显示模块显示的内容反馈第一控制模块与第二控制模块；

进一步的，在本实施例中，车载轨道电路信号显示器中的电源模块是通过提供电源接口向车载轨道电路信号显示器供电，即其主要利用主机内部对外引出的电源向车载轨道电路信号显示器供电；

具体的，该电源模块还包括电源转换单元，用于将主机内部对外引出的电源转换成车载轨道电路信号显示器适用的电源，从而给车载轨道电路信号显示器供电。

相应的，如图2所示，本发明实施例中的第一控制模块与第二控制模块中均包括：

CAN通信单元，用于通过CAN总线从主机中接收数据；

其中，采用CAN通信单元可以获得更多的信息，可以全面地得到轨道电路信号的工作状态，同时CAN总线通过安全通信协议实现数据安全，保证CAN通信单元接收的数据都是安全的，并且第一控制模块与第二控制模块中的CAN通信单元是独立地与主机进行通信，互为备用，其中一路通信故障时，另一路通信仍可用，因此提高了车载轨道电路信号显示器的可靠性；

交互单元，用于实现第一控制模块与第二控制模块之间的通信；

具体的，第一控制模块中的交互单元用于将CAN通信单元接收到的数据转发给第二控制模块中的交互单元，同时接收其转发的数据，此时，第一控制模块与第二控制模块均接收到两路数据，一路是通过CAN通信单元接收到的数据，另一路是通过交互单元接收到的数据；

处理单元，用于进行译码运算，得到显示数据；

其中，处理单元需要从上述两路数据中选择一路符合条件的数据进行译码运算，操作具体为：判断上述接收的两路数据是否均有码，若均有码，则选择通过CAN通信单元接收到的数据，若其中之一有码，则选择有码的数据，若否，则提示出错；

进一步地，本实施例的交互单元还用于将第一控制模块与第二控制模块中的处理单元分别运算得到的显示数据进行转发，相应的，处理单元还用于比较运算得到的显示数据与通过交互单元得到的显示数据是否一致，若是，则第一控制模块将显示数据传给显示驱动模块，第二控制模块发送显示控制命令给显示驱动模块；若否，则不输出数据给显示驱动模块，其中，本实施例中由第一控制模块将显示数据传给显示驱动模块是自定义的，实际操作中也可以由第二控制模块来完成；

使能单元，用于当第一控制模块和/或第二控制模块发现显示信息有误、或故障时，则使能显示驱动模块关闭显示模块。进一步地，如图3所示，本实施例中的显示驱动模块203具体包括：

驱动单元，用于驱动显示模块工作；

信息反馈单元，用于在根据显示信息驱动显示模块同时将上述显示信息反馈给第一控制模块与第二控制模块；

其中，信息反馈单元也可以只将显示信息反馈给第一控制模块与第二控制模块中的任意一个，如反馈给第一控制模块，第一控制模块在接收到反馈的信息后将上述信息转发给第二控制模块，然后第一控制模块与第二控制模块分别对上述反馈的信息进行判断，即检查接收到的信息与需要显示的信息是否一致，如果不一致，则执行安全处理，即通过使能单元使能显示驱动模块关闭显示模块，相同的，本发明实施例中的输出反馈模块也可以将显示模块输出的内容只反馈给第一控制模块与第二控制模块中的任意一个，再由第一控制模块与第二控制模块之间转发。

相应的，本实施例中的显示模块具体是通过LED点阵实现的，将显示的数据进行周期刷新输出，每次输出一列数据，输出16列数据，循环输出，并且输出只能通过动态数据扫描的方式才能显示出有意义的图形或字符，从而实现多种信息的输出，同时任何软件的死机、输出电路故障、或者执行部分故障，也可保证不会产生错误的有意义显示，提高了故障安全性，点阵中个别LED故障，不会影响显示信息的整体内容，个别LED故障可以立即被发现，从而得到及时维修。

进一步地，本发明实施例中的车载轨道电路信号显示器还包括：

蜂鸣驱动模块，用于根据上述显示数据与显示控制命令驱动蜂鸣器模块工作；

蜂鸣器模块，用于通过蜂鸣提示的方式来输出轨道电路信息；

在本实施例中，当显示模块的显示输出有变化时，蜂鸣器模块响一次；当显示模块持续显示某一状态时，蜂鸣器模块每隔预设的时间响一次，提示车载轨道电路信号显示器处于正常工作状态，其中预设的时间一般为5秒；

本实施例中的蜂鸣器模块为辅助信号提示，为非安全设计，故障后蜂鸣器可能不响，司机必须通过车载轨道电路信号显示器的显示输出来确认轨道电路信息是否有变化，不得仅依赖蜂鸣器来判断，以免蜂鸣器失效导致未能及时识别轨道电路信息的变化；

蜂鸣开关模块，用于直接控制蜂鸣器模块的工作状态；

显示开关模块，用于控制车载轨道电路信号显示器的显示状态；

指示灯模块，用于指示车载轨道电路信号显示器的工作状态；

其中，本实施例中的显示开关模块处于开启状态时，车载轨道电路信号显示器处于输出显示状态，显示屏点亮，相应的上下行指示灯也点亮，待机指示灯灭；显示开关模块处于关闭状态时，车载轨道电路信号显示器进入待机状态，显示屏和上下行指示灯灭，待机指示灯闪亮；

并且，本实施例中的蜂鸣开关模块与显示开关模块都是与第二控制模块相连的，通过第二控制模块直接控制车载轨道电路信号显示器，而在实际应用中，蜂鸣开关模块与显示开关模块可以与第一控制模块相连，也可以与其都相连。

具体的，本实施例中的第一控制模块与第二控制模块可以为DSP、单片机、FPGA、ARM，优选的，以DSP为例进行说明，DSP1、DSP2的输入端分别通过CAN总线与主机进行通信，获得轨道电路信号信息，同时DSP1与DSP2之间通过SCI串口进行通信，互相转发获得的轨道电路信号信息；DSP1、DSP2独立地选择有码的信息进行译码运算，将得到的显示信息通过SCI串口进行转发；再分别独立地判断运算得到的显示信息与通过SCI串口收到的显示信息是否一样，若不一样，则DSP1、DSP2不输出任何信息给显示驱动模块，执行安全处理，若一样，则DSP1、DSP2通过SPI与显示驱动模块进行通信，即DSP1将显示信息发送给显示驱动模块，DSP2输出显示控制命令给显示驱动模块，然后显示驱动模块驱动显示模块实现轨道电路信息的显示，最终输出反馈模块再将显示模块显示的内容反馈给DSP1与DSP2；其中，显示驱动模块只有在既收到显示数据时又接收到显示控制命令时才会驱动显示模块进行显示，同时显示驱动模块中的信息反馈单元还将显示信息反馈给DSP1，当DSP1和/或DSP2发现显示信息有误、故障时，则使能关闭显示模块，导向安全。

本发明提供的车载轨道电路信号显示器可以满足高速客运专线列车的安全可靠显示的需要，小巧美观，同时显示驱动模块只有在得到显示信息与显示控制命令时才驱动显示模块显示，提高了安全性，并且第一控制模块与第二控制模块独立工作得到上述显示信息与显示控制命令的，还通过反馈检查及时发现显示模块故障，又进一步提高了车载轨道电路信号显示器的可靠性。

实施例三

本发明实施例还提供了一种车载轨道电路信号显示器的安全控制方法，如图4所示，该方法包括：

S1：车载轨道电路信号显示器独立地接收两路数据，并独立地对所述两路数据进行处理；

S2：车载轨道电路信号显示器判断是否得到显示数据与显示控制命令；

若否，或只得到其中之一，则不输出显示任何信息；

若是，则显示所述显示数据，实现轨道电路信息的显示；

S3：车载轨道电路信号显示器接收反馈信息，进行处理。

具体的，本发明实施例提供的车载轨道电路信号显示器的安全控制方法是通过车载轨道电路信号显示器的第一控制模块、第二控制模块、显示驱动模块、显示模块与输出反馈模块来实现的；

其中，S1中所说的独立地接收两路数据是通过两条独立的CAN总线来实现的，两条CAN总线与主机中的两个主机板分别相连，第一控制模块通过CAN总线从主机板A中接收数据，第二控制模块通过CAN总线从主机板B中接收数据；由于CAN总线通过安全通信协议实现了数据的安全，同时两条CAN总线独立通信，互为备用，其中一路通信故障时，另一路通信仍可用，进一步提高了车载轨道电路信号显示器的可靠性，具体本发明中两条独立的CAN总线分别位于第一控制模块与第二控制模块中；

进一步的，在本实施例S1中，独立地对上述两路数据进行处理也是指第一控制模块与第二控制模块独立的对上述两路数据进行处理，操作具体包括：

S1.1：将通过CAN总线接收到的数据互相转发；

本发明中，此时，第一控制模块与第二控制模块均接收到两路数据，一路是通过CAN总线接收到的数据，另一路是另一控制模块转发；

S1.2：分别判断上述接收的两路数据是否均有码；

若均有码，则选择通过CAN总线接收到的数据为符合条件的数据，进行运算，得到显示数据；

若其中之一有码，则选择有码的数据为符合条件的数据，进行运算，得到显示数据；

若否，则提示出错；

S1.3：将运算得到的显示数据互相转发；

S1.4：独立地判断运算得到的显示数据与接收到的显示数据是否一致，若是，则执行S1.5，若否，则提示出错；

S1.5：其中之一将显示数据传给显示驱动模块，另一将显示控制命令发送给显示驱动模块。

在本实施例中，具体由第一控制模块将需要显示的数据传给显示驱动模块，第二控制模块将显示控制命令发送给显示驱动模块，本实施例中由第一控制模块将数据传给显示驱动模块是自定义的，也可以由第二控制模块来完成。

相应的，本实施例S2中的车载轨道电路信号显示器判断是否得到显示数据与显示控制命令具体是指，车载轨道电路信号显示器中的显示驱动模块是否接收到来自第一控制模块的显示数据与第二控制模块的显示控制命令；

并且，在本实施例S2中，显示所述显示数据，实现轨道电路信息的显示的操作具体为：显示驱动模块驱动显示模块，显示模块显示上述显示数据；

其中，显示驱动模块在驱动显示模块的同时，还将显示数据反馈给第一控制模块与第二控制模块；

并且，显示模块具体通过点阵显示屏进行显示，第一控制模块将显示数据进行周期刷新输出，每次输出一列数据，输出16列数据，同时循环输出；与此同时输出反馈模块还将显示模块的显示输出反馈给第一控制模块与第二控制模块；

进一步地，在本实施例S3中，车载轨道电路信号显示器接收的反馈信息包括：显示驱动模块在驱动显示模块时反馈给第一控制模块与第二控制模块的显示数据，与在显示模块显示输出的同时输出反馈模块反馈给第一控制模块与第二控制模块的显示数据；

对反馈信息进行处理具体是指：

第一控制模块与第二控制模块分别将需要显示的数据与接收到的显反馈信息进行比较，判断是否一致，若不一致，则关闭显示模块的显示，确保显示的可靠性。

本发明提供的车载轨道电路信号显示器的安全控制方法能够独立地接收数据，并且能够独立对两路数据进行处理，均输出结果后才进行显示，从而保证了显示安全，同时还进行反馈处理，提高了可靠性。

总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车载轨道电路信号显示器，其特征在于，所述车载轨道电路信号显示器包括：

电源模块，用于给所述车载轨道电路信号显示器供电；

第一控制模块，用于对接收的数据进行处理，输出显示数据给显示驱动模块；

第二控制模块，用于对接收的数据进行处理，输出显示控制命令给显示驱动模块；其中，所述第一控制模块和第二控制模块均包括通过CAN总线从主机中接收数据的CAN通信单元、实现第一控制模块与第二控制模块之间的通信的交互单元以及进行译码运算、得到显示数据的处理单元；且交互单元还用于将通过CAN通信单元接收的数据转发给另一控制模块中的交互单元；处理单元还用于在对接收的数据进行处理之前判断通过CAN通信单元接收的数据与通过交互单元接收的数据是否均有码，若是，则对通过CAN通信单元接收的数据进行处理，若其中之一有码，则对有码的数据进行处理；

显示驱动模块，用于根据所述显示数据与显示控制命令驱动显示模块工作；

显示模块，用于实现轨道电路信息的显示；

输出反馈模块，用于将所述显示模块显示的内容反馈给所述第一控制模块和第二控制模块；

其中，所述第一控制模块和第二控制模块还包括使能单元，用于当第一控制模块和/或第二控制模块发现显示信息有误、故障时，则使能所述显示驱动模块关闭显示模块。

2.如权利要求1所述车载轨道电路信号显示器，其特征在于，所述处理单元还用于：判断运算得到的显示数据与通过交互单元接收到的显示数据是否一致；若不一致，则不输出数据，若一致，则第一控制模块中的处理单元将显示数据发送给所述显示驱动模块，第二控制模块中的处理单元将显示控制命令发送给所述显示驱动模块。

3.如权利要求1所述的车载轨道电路信号显示器，其特征在于，所述显示驱动模块具体包括：

驱动单元，用于驱动显示模块工作；

信息反馈单元，用于在根据所述显示信息驱动显示模块的同时将所述显示信息反馈给所述第一控制模块与第二控制模块。

4.如权利要求1所述的车载轨道电路信号显示器，其特征在于，所述车载轨道电路信号显示器还包括：

蜂鸣器驱动模块，用于根据所述显示数据与显示控制命令驱动蜂鸣器模块工作；

蜂鸣器模块，用于通过蜂鸣提示的方式来输出轨道电路信息；

蜂鸣开关模块，用于直接控制所述蜂鸣器模块的工作状态。

5.如权利要求1所述的车载轨道电路信号显示器，其特征在于，所述车载轨道电路信号显示器还包括：

显示开关模块，用于直接控制所述车载轨道电路信号显示器的显示状态；

指示灯模块，用于指示所述车载轨道电路信号显示器的工作状态。

6.一种基于权利要求1所述的车载轨道电路信号显示器的安全控制方法，其特征在于，所述方法包括：

车载轨道电路信号显示器中的第一控制模块与第二控制模块分别独立地接收数据，并独立地对所述数据进行处理；其中，所述接收的数据包括通过CAN总线接收的数据以及另一控制模块转发的数据；在对所述数据进行处理之前，第一控制模块与第二控制模块分别判断所述通过CAN总线接收的数据以及另一控制模块转发的数据是否均有码；若均有码，则选择通过CAN总线接收到的数据为符合条件的数据，进行处理；若其中之一有码，则选择有码的数据为符合条件的数据，进行处理；

车载轨道电路信号显示器判断是否得到显示数据与显示控制命令；

若否，或只得到其中之一，则不输出显示任何信息；

若是，则显示所述显示数据，实现轨道电路信息的显示；

车载轨道电路信号显示器接收反馈信息，进行反馈处理；

其中，进行反馈处理的方法具体为：

所述第一控制模块与第二控制模块分别接收所述反馈信息；

独立地判断所述反馈信息与所述显示数据是否一致，若否，则使能所述显示驱动模块关闭所述显示模块。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述独立地对所述数据进行处理的操作包括：

所述第一控制模块与第二控制模块分别对符合条件的数据进行运算，得到显示数据，再将所述显示数据互相转发；

独立地判断运算得到的显示数据与接收到的显示数据是否一致；

若不一致，则不输出数据，提示出错；

若一致，则所述第一控制模块输出显示数据，所述第二控制模块输出显示控制命令。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述显示所述显示数据的操作具体为：

显示驱动模块在接收到所述显示数据与显示控制命令后驱动显示模块；

显示模块按照所述显示数据进行显示。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述反馈信息包括：显示驱动模块在驱动显示模块时反馈给第一控制模块与第二控制模块的显示数据，与在显示模块显示输出的同时输出反馈模块反馈给第一控制模块与第二控制模块的显示数据。