CN104986163B - 一种列车用多系统融合显示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种列车用多系统融合显示装置及方法，该装置包括融合显示模块，用于提供融合显示的界面，包括一个以上的多界面显示屏，每个多界面显示屏包括两个以上的显示界面；显示主控模块，用于控制信息的融合显示，包括依次连接的数据接收单元、显示信息输出单元以及显示控制单元，数据接收单元分别接收用于监测列车不同状态的多个列车系统输出的监测信息，经显示信息输出单元输出对应的显示信息，显示控制单元控制各个列车系统对应的显示信息分别通过对应的多界面显示屏中显示界面进行融合显示；该方法为上述装置的实施方法。本发明具有结构简单、能够同时满足列车内多系统的显示需求，且占用空间少、冗余度高的优点。

Description

一种列车用多系统融合显示装置及方法

技术领域

本发明涉及列车信息显示技术领域，尤其涉及一种列车用多系统融合显示装置及方法。

背景技术

为保障列车的安全运行，列车中通常需要运行有多个监测列车不同状态的系统，主要包括列车控制系统、列车网络系统、列车信息系统以及列车信号系统等，由各系统监测列车的运行状态、运行系统状态及故障等各种状态。每个系统则通过一个相互独立的显示屏进行信息显示，如图1所示，各系统分别通过显示屏控制器控制对应的显示屏幕界面程序进行显示，各系统所对应的显示屏功能如下所示：

列车控制系统显示屏是列车上极为关键的安全设备，用于显示列车监控系统的相关信息，在显示屏中以图形、符号、文字、曲线等方式预示和体现前方信号机位置（种类）、桥梁、坡度、道口、限速等信息，极大改善了人-机界面，利于规范乘务员操作，减轻劳动强度，适应列车安全、正点的需要；

列车网络系统显示屏也是列车上的重要部件，用于实时监测列车的状态，帮助司机了解车上的信息及车的运行情况，如果列车发生故障，可以及时提醒司机采取相应的措施解决故障，保证列车的安全运行；

列车信息系统显示屏则用于监测机车上各系统的状态及故障信息，提供音视频的播放及存储功能，可通过视频实时监测前方路况信息，司机室内信息，车厢内信息等；

列车信号系统显示屏用于显示列车车载ATP（Automatic Train Protection，列车自动保护）系统与ATO（Automatic Train Operation，列车自动运行）系统相关信息，提供司机驾驶列车与信号设备故障处理都起着至关重要的作用。

目前上述列车控制系统显示屏、列车网络系统显示屏、列车信息系统显示屏、列车信号系统显示屏等均多个显示屏均配备安装在列车的司机室中，需要占用司机台大量的空间，而司机台空间本身较为狭小，因而使得司机台非常拥挤，也影响司机台添加其他设备；同时各显示屏均是作为一个独立的装置安装在司机台上，各个显示器之间没有数据交互，不能实现冗余的功能，当任何一个系统的显示屏发生故障都可能导致机破，因而存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、能够同时满足列车内多系统的显示需求，且占用空间少、冗余度高的列车用多系统融合显示装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种列车用多系统融合显示装置，包括：

融合显示模块，用于提供融合显示的界面，包括一个以上的多界面显示屏，每个多界面显示屏包括两个以上的显示界面；

显示主控模块，用于控制信息的融合显示，包括依次连接的数据接收单元、显示信息输出单元以及显示控制单元，所述数据接收单元分别接收用于监测列车不同状态的多个列车系统输出的监测信息，经所述显示信息输出单元输出对应的显示信息，所述显示控制单元控制各个所述列车系统对应的显示信息分别通过对应的多界面显示屏中显示界面进行融合显示。

作为本发明装置的进一步改进：所述显示主控模块同时运行有多个操作系统，通过指定的操作系统输出各所述列车系统对应的显示信息。

作为本发明装置的进一步改进：所述显示主控模块设置有多个接口，通过不同接口分别与各个所述列车系统连接。

作为本发明装置的进一步改进：所述显示主控模块为双冗余结构。

作为本发明装置的进一步改进：所述系统包括用于监测列车运行环境的列车控制系统、用于监测列车运行状态的列车网络系统、用于监测列车上各运行系统的状态以及故障信息的列车信息系统、以及用于监测列车车载ATP系统、ATO系统的列车信号系统中两个以上系统。

作为本发明装置的进一步改进：所述显示主控模块还包括与所述显示控制单元连接的显示切换控制单元，所述显示切换控制单元接收不同多界面显示屏的显示界面之间的显示切换指令，控制所述显示控制单元按照所述显示切换指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面。

本发明还提供一种基于上述列车用多系统融合显示装置的方法，步骤包括：

1）将列车中需要执行融合显示的列车系统的数据输出端连接至所述显示主控模块，所述显示主控模块为接入的列车系统分别配置对应的多界面显示屏以及显示界面；

2）启动所述融合显示主控模块，分别接入各个列车系统输出的监测信息，根据各系统的监测信息输出对应的显示信息，并控制启动对应的多界面显示屏中显示界面进行显示。

作为本发明方法的进一步改进，所述步骤2）中根据各系统的监测信息输出对应的显示信息的具体步骤为：各系统的监测信息分别输出至同时运行的多个操作系统，通过指定的操作系统输出各个列车系统对应的显示信息。

作为本发明方法的进一步改进，还包括显示切换步骤3），具体步骤为：

3.1）实时检测不同多界面显示屏的显示界面之间的显示切换指令；

3.2）当检测到所述显示切换指令时，控制按照所述显示切换指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面；

3.3）目标列车系统所对应的显示信息根据切换后的多界面显示屏、显示界面进行显示。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明通过配置一个以上的多界面显示屏来融合显示多个列车系统的信息，使得多个列车系统可通过多界面显示屏中多个界面同时进行显示，满足各个列车系统显示需求的同时，极大的减少了所需占用的空间，从而有效释放司机台空间，解决司机台拥挤的问题，使得司机台可以根据需求添加其他的应用设备；同时各列车系统的监测信息同时接入、输出至多界面显示屏，使得可以实现各个列车系统之间的数据交互，从而实现冗余功能；

2）本发明显示主控模块进一步同时运行有多个操作系统，通过多个操作系统能够同时输出各个列车系统所对应的显示信息，以实现多系统的同时显示，还可以满足不同列车系统的需求，以根据不同的应用需求来指定操作系统；此外，当其中某个操作系统发生故障时，可通过切换至其他操作系统继续运行，保证系统的稳定运行，从而有效提高列车运行的安全性；

3）本发明显示主控模块进一步采用双冗余结构，通过冗余方案将硬件的关键部分冗余，从而保证系统的稳定性；

4）本发明进一步还包括显示切换控制单元，实现多界面显示屏之间显示界面的切换，则可以根据用户的实际需求或使用习惯，随时实现显示界面位置的互换。

附图说明

图1是传统的列车中各系统信息显示的原理示意图。

图2是本实施例列车用多系统融合显示装置的结构示意图。

图3是本发明具体实施例中列车用多系统融合显示装置的结构示意图。

图4是本发明具体实施例中列车用多系统融合显示装置的实现原理示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图2所示，本实施例列车用多系统融合显示装置包括：

融合显示模块，用于提供融合显示的界面，包括一个以上的多界面显示屏，每个多界面显示屏包括两个以上的显示界面；

显示主控模块，用于控制信息的融合显示，包括依次连接的数据接收单元、显示信息输出单元以及显示控制单元，数据接收单元分别接收用于监测列车不同状态的多个列车系统输出的监测信息，经显示信息输出单元输出对应的显示信息，显示控制单元控制各个列车系统对应的显示信息分别通过对应的多界面显示屏中显示界面进行融合显示。

本实施例显示主控模块具体接入N个列车系统，根据N的具体个数设置多界面显示屏以及每个多界面显示屏中显示界面的个数，使得N个列车系统与各个多界面显示屏的显示界面一一对应。

本实施例通过配置一个以上的多界面显示屏来融合显示多个列车系统的信息，使得多个列车系统可通过多界面显示屏中多个界面同时进行显示，满足各个列车系统显示需求的同时，极大的减少了所需占用的空间，从而有效释放司机台空间，解决司机台拥挤的问题，使得司机台可以根据需求添加其他的应用设备；同时各列车系统的监测信息同时接入、输出至多界面显示屏，使得可以实现各个列车系统之间的数据交互，从而实现冗余功能。

本实施例中，显示主控模块同时运行有多个操作系统，通过指定的操作系统输出各个列车系统对应的显示信息。通过同时运行的多个操作系统能够同时输出各个列车系统所对应的显示信息，以实现多系统的同时显示，另外还可以满足不同列车系统的需求，用户可以根据不同的应用需求来指定操作系统，如根据列车网络系统、列车控制系统的需求特性，指定列车网络系统使用Linux系统、列车控制系统使用QNX系统；此外，通过多个操作系统还能够在某个操作系统发生故障时，切换其他操作系统继续运行，保证系统的稳定运行，从而有效提高列车运行的安全性。

本实施例中，显示主控模块进一步设置有多个接口，通过不同接口分别与各个列车系统连接。对外接口可为多种不同规格接口，从而可以满足不同列车系统的接入需求。

本实施例中，显示主控模块进一步为双冗余结构，通过冗余方案将硬件的关键部分冗余，从而保证系统的稳定性。

本实施例中，显示主控模块还包括与显示控制单元连接的显示切换控制单元，显示切换控制单元接收不同多界面显示屏的显示界面之间的显示切换指令，控制显示控制单元按照显示切换指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面。本实施例多界面显示屏具体为触摸屏，通过检测用户的触摸指令（例如滑动触摸）选择需要切换的显示界面，同时启动显示切换控制单元按照触摸指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面，即切换显示界面所对应的显示信息，从而可以根据司机的需求及习惯随时实现显示界面的互换。

如图3所示，本发明具体实施例中显示主控模块通过一个显示主控板实现，并具体接入4个列车系统，分别为用于监测列车运行环境的列车控制系统（列控系统）、用于监测列车运行状态的列车网络系统（网络系统）、用于监测列车上各运行系统的状态以及故障信息的列车信息系统（信息系统）、以及用于监测列车车载ATP系统、ATO系统的列车信号系统（信号系统）；多界面显示屏设置为1个，显示主控板需要具备分屏显示功能，将多界面显示屏划分为屏幕1、屏幕2，每个屏幕包括两个显示界面，分别对应显示上述4个列车系统的信息。

如图4所示，本实施例中4个列车系统的显示屏界面程序在同一个HMI上显示，该HMI对应一个显示主控板，4个列车系统的信息通过两个液晶屏进行显示，可以实现冗余，同时也可以显示多界面；显示主控板上同时运行有两个操作系统（OS1、OS2），两个界面应用程序分别通过两个操作系统（OS1、OS2）运行。BSP运行在硬显示主控板的硬件单板上，通过该BSP可支持多操作系统同时运行，从而可以满足不同应用的需要。

本实施例中，上述列车用多系统融合显示装置实现多系统融合的方法，步骤包括：

1）将列车中需要执行融合显示的列车系统的数据输出端连接至显示主控模块，显示主控模块为接入的列车系统分别配置对应的多界面显示屏以及显示界面；

2）启动融合显示主控模块，分别接入各个列车系统输出的监测信息，根据各系统的监测信息输出对应的显示信息，并控制启动对应的多界面显示屏中显示界面进行显示。

本实施例中，步骤2）中根据各系统的监测信息输出对应的显示信息的具体步骤为：各系统的监测信息分别输出至同时运行的多个操作系统，通过指定的操作系统输出各个列车系统对应的显示信息。

本实施例中，还包括显示切换步骤3），具体步骤为：

3.1）实时检测不同多界面显示屏的显示界面之间的显示切换指令；

3.2）当检测到显示切换指令时，控制按照显示切换指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面；

3.3）目标列车系统所对应的显示信息根据切换后的多界面显示屏、显示界面进行显示。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种列车用多系统融合显示装置，其特征在于，包括：

融合显示模块，用于提供融合显示的界面，包括一个以上的多界面显示屏，每个多界面显示屏包括两个以上的显示界面；

显示主控模块，用于控制信息的融合显示，包括依次连接的数据接收单元、显示信息输出单元以及显示控制单元，所述数据接收单元分别接收用于监测列车不同状态的多个列车系统输出的监测信息，经所述显示信息输出单元输出对应的显示信息，所述显示控制单元控制各个所述列车系统对应的显示信息分别通过对应的多界面显示屏中显示界面进行融合显示。

2.根据权利要求1所述的列车用多系统融合显示装置，其特征在于：所述显示主控模块同时运行有多个操作系统，通过指定的操作系统输出各所述列车系统对应的显示信息。

3.根据权利要求2所述的列车用多系统融合显示装置，其特征在于：所述显示主控模块设置有多个接口，通过不同接口分别与各个所述列车系统连接。

4.根据权利要求3所述的列车用多系统融合显示装置，其特征在于：所述显示主控模块为双冗余结构。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的列车用多系统融合显示装置，其特征在于：所述列车系统包括用于监测列车运行环境的列车控制系统、用于监测列车运行状态的列车网络系统、用于监测列车上各运行系统的状态以及故障信息的列车信息系统、以及用于监测列车车载ATP系统、ATO系统的列车信号系统中两个以上系统。

6.根据权利要求5所述的列车用多系统融合显示装置，其特征在于：所述显示主控模块还包括与所述显示控制单元连接的显示切换控制单元，所述显示切换控制单元接收不同多界面显示屏的显示界面之间的显示切换指令，控制所述显示控制单元按照所述显示切换指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的列车用多系统融合显示装置的方法，其特征在于，步骤包括：

1）将列车中需要执行融合显示的列车系统的数据输出端连接至所述显示主控模块，所述显示主控模块为接入的列车系统分别配置对应的多界面显示屏以及显示界面；

2）启动所述融合显示模块，分别接入各个列车系统输出的监测信息，根据各系统的监测信息输出对应的显示信息，并控制启动对应的多界面显示屏中显示界面进行显示。

8.根据权利要求7所述的列车用多系统融合显示装置的方法，其特征在于，所述步骤2）中根据各系统的监测信息输出对应的显示信息的具体步骤为：各系统的监测信息分别输出至同时运行的多个操作系统，通过指定的操作系统输出各个列车系统对应的显示信息。

9.根据权利要求7或8所述的列车用多系统融合显示装置的方法，其特征在于，还包括显示切换步骤3），具体步骤为：

3.1）实时检测不同多界面显示屏的显示界面之间的显示切换指令；

3.2）当检测到所述显示切换指令时，控制按照所述显示切换指令切换目标列车系统所对应的多界面显示屏、显示界面；

3.3）目标列车系统所对应的显示信息根据切换后的多界面显示屏、显示界面进行显示。