CN104113385A - 一种车载广播设备中央控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车载广播设备中央控制器，其中车载广播设备中央控制器核心部件包括微处理器、音频编解码芯片、SD卡、模拟开关、UIC568总线、MVB网关、音量调节单元；本发明的车载广播设备中央控制器默认通过以太网来传输各类音频数据；当列车车载广播设备以太网出现故障时，车载广播设备中央控制器自动将音频信号的传输通路由以太网方式切换到传输模拟音频信号的UIC568总线。本发明的车载广播设备中央控制器克服了以往产品只支持数字以太网传输数据的弊端，增强了广播系统的可靠性，也提高了列车运行的安全性，并且采用模拟开关进行音源切换，不仅消除了继电器动作的噪声，也降低了系统的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种广播设备控制器，特别是涉及一种轨道交通领域的车载广播设备中央控制器。
背景技术
随着铁路行业的高速发展，列车上的各种车载设备也朝着信息化、智能化、网络化的方向发展。车载广播设备就是实现信息化、智能化的基础。
车载广播设备中央控制器是列车广播系统的重要部件，其通常安装于列车司机室服务器内。车载广播设备中央控制器主要实现音频报站数据解码、数据传输、多路音源切换等功能。
目前，传统的车载广播设备中央控制器通常只能解析WAV格式的音频数据文件，并且通过单一的模拟总线传输音频信号。一旦模拟总线异常，将导致车载广播设备无法进行正常的报站广播。此外，传统的车载广播设备中央控制器采用继电器进行多路音源的切换，采用继电器进行音源切换易导致广播系统发出“咔咔”的噪声，影响乘客体验。
发明内容
要解决的技术问题：常规的广播设备中央控制器通常情况下默认采用数字以太网进行数据传输。当以太网络出现故障时，会降低广播设备控制系统的稳定性和可靠性，降低了列车运行的安全性。并且常规的广播设备中央控制器多采用继电器进行多路音源的切换，采用继电器进行音源切换易导致广播系统发出“咔咔”的噪声，影响乘客体验。
技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种车载广播设备中央控制器，其中车载广播设备中央控制器核心部件包括微处理器、音频编解码芯片、SD卡、模拟开关、UIC568总线、MVB网关、音量调节单元。本发明的车载广播设备中央控制器需要处理三类音频：正常的报站音频、来自影视系统的多媒体伴音和来自车载无线电台的OCC音频。本发明的车载广播设备中央控制器通过MVB网关（MVB为多功能车辆总线简称）与TCMS（TCMS为列车控制管理系统简称）通信获取到站信息；本发明的车载广播设备中央控制器默认通过以太网来传输各类音频数据。在无报站广播时，系统播放多媒体伴音。由于来自车载无线电台的OCC音频优先级最高，一旦有此类音源接入，系统将立即停止报站广播和多媒体伴音，优先播放OCC音频。
本发明的车载广播设备中央控制器默认通过以太网传输音频数据。在接收到来自TCMS的报站指令后，微处理器从SD卡中读出相应的报站音频数据，通过以太网直接传输到客室服务器。无报站时，微处理器控制模拟开关将来自影视系统的多媒体伴音切换到音频编解码芯片的模拟音频输入端，音频编解码芯片将输入的模拟音频信号转换为MP3格式的数字音频数据，然后输出到微处理器，微处理器通过以太网将此数字音频数据传输到客室服务器。 当有来自车载无线电台的OCC音频接入时，由于OCC音频优先级最高，微处理器停止传输报站音频数据或多媒体伴音音频数据，并且控制模拟开关将OCC音频信号切换到音频编解码芯片的模拟音频输入端。音频编解码芯片将输入的OCC音频信号转换为MP3格式的数字音频数据后输出到微处理器，微处理器将其通过以太网传输到客室服务器。
当列车车载广播设备以太网出现故障时，车载广播设备中央控制器自动将音频信号的传输通路由以太网方式切换到传输模拟音频信号的UIC568总线。在接收到报站指令后，微处理器从SD卡读出相应的报站音频数据，将其发送到音频编解码芯片，音频编解码芯片将其还原为模拟音频信号后输出到模拟开关。微处理器控制模拟开关将模拟报站音频信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线；无报站时，微处理器控制模拟开关将来自影视系统的多媒体伴音信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线；当有来自车载无线电台的OCC音频接入时，由于OCC音频优先级最高，微处理器停止传输报站音频数据或多媒体伴音音频数据，控制模拟开关将OCC音频信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线。
本发明的车载广播设备中央控制器的微处理器采用美国德州仪器生产的LM3S9B96，其为主频80MHz，外设接口丰富的高性能微处理器芯片。音频编解码芯片采用VLSI公司生产的高性能音频编解码芯片VS1063，其支持MP3、WAV、PCM等多种音频格式文件编码和解码。模拟开关采用美国德州仪器生产的CD74HC4052M，其为两组四选一模拟开关，具有开关时间短，导通电阻低等特点，很适合进行模拟音频信号的切换。
有益效果：本发明的车载广播设备中央控制器采用模拟和数字的备份设计，默认采用数字以太网进行数据传输。当以太网络出现故障时，系统自动切换到模拟通路，克服了以往产品只支持数字以太网传输数据的弊端，增强了广播系统的可靠性，也提高了列车运行的安全性。
此外，MP3格式已经成为了主流的音频数据文件格式，新型车载广播设备中央控制器除了能够支持传统的WAV格式音频数据文件以外，还能够支持MP3格式音频数据的编解码。
在多路音源切换方面，新型车载广播设备采用模拟开关进行音源切换，不仅消除了继电器动作的噪声，也降低了系统的成本。
附图说明
图1为车载广播设备中央控制器系统框图。
具体实施方式
实施例1
一种车载广播设备中央控制器，其中车载广播设备中央控制器核心部件包括微处理器、音频编解码芯片、SD卡、模拟开关、UIC568总线、MVB网关、音量调节单元。微处理器采用美国德州仪器生产的LM3S9B96，其为主频80MHz，外设接口丰富的高性能微处理器芯片。音频编解码芯片采用VLSI公司生产的高性能音频编解码芯片VS1063，其支持MP3、WAV、PCM等多种音频格式文件编码和解码。模拟开关采用美国德州仪器生产的CD74HC4052M，其为两组四选一模拟开关。
本发明的车载广播设备中央控制器默认通过以太网传输音频数据。在接收到来自TCMS的报站指令后，微处理器从SD卡中读出相应的报站音频数据，通过以太网直接传输到客室服务器。无报站时，微处理器控制模拟开关将来自影视系统的多媒体伴音切换到音频编解码芯片的模拟音频输入端，音频编解码芯片将输入的模拟音频信号转换为MP3格式的数字音频数据，然后输出到微处理器，微处理器通过以太网将此数字音频数据传输到客室服务器。 当有来自车载无线电台的OCC音频接入时，由于OCC音频优先级最高，微处理器停止传输报站音频数据或多媒体伴音音频数据，并且控制模拟开关将OCC音频信号切换到音频编解码芯片的模拟音频输入端。音频编解码芯片将输入的OCC音频信号转换为MP3格式的数字音频数据后输出到微处理器，微处理器将其通过以太网传输到客室服务器。
当列车车载广播设备以太网出现故障时，车载广播设备中央控制器自动将音频信号的传输通路由以太网方式切换到传输模拟音频信号的UIC568总线。在接收到报站指令后，微处理器从SD卡读出相应的报站音频数据，将其发送到音频编解码芯片，音频编解码芯片将其还原为模拟音频信号后输出到模拟开关。微处理器控制模拟开关将模拟报站音频信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线；无报站时，微处理器控制模拟开关将来自影视系统的多媒体伴音信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线；当有来自车载无线电台的OCC音频接入时，由于OCC音频优先级最高，微处理器停止传输报站音频数据或多媒体伴音音频数据，控制模拟开关将OCC音频信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (4)
1. 一种车载广播设备中央控制器，其中车载广播设备中央控制器核心部件包括微处理器、音频编解码芯片、SD卡、模拟开关、UIC568总线、MVB网关、音量调节单元；其特征在于本发明的车载广播设备中央控制器需要处理三类音频：正常的报站音频、来自影视系统的多媒体伴音和来自车载无线电台的OCC音频；车载广播设备中央控制器通过MVB网关与TCMS通信获取到站信息；本发明的车载广播设备中央控制器默认通过以太网来传输各类音频数据；当列车车载广播设备以太网出现故障时，车载广播设备中央控制器自动将音频信号的传输通路由以太网方式切换到传输模拟音频信号的UIC568总线；在无报站广播时，系统播放多媒体伴音；由于来自车载无线电台的OCC音频优先级最高，当有此类音源接入，系统将立即停止报站广播和多媒体伴音，优先播放OCC音频。
2. 根据权利要求1所述的一种车载广播设备中央控制器，其特征在于：在接收到来自TCMS的报站指令后，微处理器从SD卡中读出相应的报站音频数据，通过以太网直接传输到客室服务器；无报站时，微处理器控制模拟开关将来自影视系统的多媒体伴音切换到音频编解码芯片的模拟音频输入端，音频编解码芯片将输入的模拟音频信号转换为MP3格式的数字音频数据，然后输出到微处理器，微处理器通过以太网将此数字音频数据传输到客室服务器； 当有来自车载无线电台的OCC音频接入时，由于OCC音频优先级最高，微处理器停止传输报站音频数据或多媒体伴音音频数据，并且控制模拟开关将OCC音频信号切换到音频编解码芯片的模拟音频输入端；音频编解码芯片将输入的OCC音频信号转换为MP3格式的数字音频数据后输出到微处理器，微处理器将其通过以太网传输到客室服务器；
当列车车载广播设备以太网出现故障时，车载广播设备中央控制器自动将音频信号的传输通路由以太网方式切换到传输模拟音频信号的UIC568总线；在接收到报站指令后，微处理器从SD卡读出相应的报站音频数据，将其发送到音频编解码芯片，音频编解码芯片将其还原为模拟音频信号后输出到模拟开关；微处理器控制模拟开关将模拟报站音频信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线；无报站时，微处理器控制模拟开关将来自影视系统的多媒体伴音信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线；当有来自车载无线电台的OCC音频接入时，由于OCC音频优先级最高，微处理器停止传输报站音频数据或多媒体伴音音频数据，控制模拟开关将OCC音频信号切换到音量调节单元，经过音量调节单元对模拟信号幅度进行调制后输出到UIC568总线。
3.根据权利要求1所述的一种车载广播设备中央控制器，其特征在于所述的音频编解码芯片支持MP3、WAV、PCM音频格式文件编码和解码。
4.根据权利要求1所述的一种车载广播设备中央控制器，其特征在于所述的模拟开关为两组四选一模拟开关。
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- 2014-06-27 CN CN201410294611.1A patent/CN104113385A/zh active Pending
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