CN107168177A - 车载通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车载通信设备，包括外壳，还包括设置于外壳内的NFC模块、WiFi模块、移动通讯模块、微处理器、第一存储模块、看门狗电路以及第二存储模块；所述移动通讯模块与车载交换机及车载设备通信，并与微处理器连接；所述微处理器还分别与第一存储模块、看门狗电路以及第二存储模块连接，且所述第二存储模块设有两个交替工作的工作单元；所述移动通讯模块和WiFi模块分别通过所述微处理器与所述第一存储模块相连连，所述移动通讯模块通过所述微处理器与NFC模块连接。本发明设有看门狗电路，且第二存储模块设有两个相互独立且交替工作的工作单元，使得装置在硬件没有损坏的情况下能自我恢复，且恢复过程无需人工干预，减少人工维修成本的投入。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种车载通信设备。
背景技术
随着城市轨道交通列车(以下简称城轨交通列车)的快速发展，城轨交通列车对促进经济和社会发展起到了重要作用。为了保障城轨交通列车运行的安全，需要利用车载通信设备将城轨交通列车车厢内的视频图像等信息通过无线网络实时传输至监控中心，使操作人员能够通过监控中心的视频画面迅速对城轨交通列车进行指挥和调度。
但在使用过程中发现，现有的车载通信设备的自我修复能力差，当其系统出现问题时，需要人工干预进行恢复。一旦无线网络不稳定，车地之间无法进行正常通信时(即无法进行远程维护)，还需维护人员赶到现场进行处理，费时费力；而且，由于现场环境复杂故障排查困难，很难进行维护和修理，严重影响了城轨交通列车的日常运行。
此外，现有的城轨交通列车一般是整车联网或者单个车载设备独立联网，网络的利用率低；特别是对于乘车人员，缺乏网络多有不便。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种车载通信设备，具有较强的自我恢复功能，减少了人工维修成本的投入，同时实现各种车载设备和乘车人员的移动终端的便捷联网。
为解决上述问题，本发明实施例采用的技术方案是：提供了一种车载通信设备，包括外壳，还包括设置于外壳内的NFC模块、WiFi模块、移动通讯模块、微处理器、第一存储模块、看门狗电路以及第二存储模块；所述移动通讯模块与车载交换机及车载设备通信，并与微处理器连接；所述微处理器还分别与第一存储模块、看门狗电路以及第二存储模块连接，且所述第二存储模块设有两个交替工作的工作单元；所述移动通讯模块和WiFi模块分别通过所述微处理器与所述第一存储模块相连连，所述移动通讯模块通过所述微处理器与NFC模块连接。
进一步地，所述移动通讯模块为千兆以太移动通讯模块。
进一步地，所述车载通信设备还包括设置外壳表面的显示装置，所述显示装置通过所述微处理器与所述第一存储模块和第二存储模块相连。
进一步地，所述外壳还设置有用于显示所述NFC模块的工作状态的指示灯；所述指示灯为LED指示灯。
进一步地，所述看门狗电路包括依次连接的8位分频器、除数因子选择器、多路复合器、看门狗递减寄存器以及复位信号产生器，所述看门狗递减寄存器连接有看门狗数据寄存器，所述8位分频器、多路复合器、复位信号产生器均与看门狗控制寄存器连接。
进一步地，所述微处理器为ARM Cortex-A8处理器。
进一步地，所述第一存储模块为512兆DDR3；所述第二存储模块为512兆快闪记忆体。
进一步地，还包括还包括SD卡卡座、USB接口和串行接口，所述SD卡卡座、USB接口和串行接口均与微处理器连接。
进一步地，还包括时钟芯片，所述时钟芯片与微处理器连接。
采用上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：
1、本发明中，设置有看门狗电路，该看门狗电路能在微处理器出现故障时，令微处理器自动重启；且第二存储模块设有两个相互独立且交替工作的工作单元，每个工作单元内都存储有微处理器运行时所需系统，当一个工作单元的系统崩溃时，可以切换到另一个可用工作单元工作，从而使得本车载通信设备在硬件没有损坏的情况下有着极强的自我恢复功能，且整个恢复过程无需人工干预，减少了人工维修成本的投入。
2、由于现有车载通信设备不具备数据包筛选功能，常常在接收到重复或错误的数据包时依然进行传输，令数据传输经常出现丢包和误码的现象。针对上述问题，本发明设置有具有分析、筛选功能的微处理器，该微处理器能对数据包进行分析挑选，通过查看数据包的数据包头，去除错误的、重复的数据包，并对数据包进行重新排序后交由移动通讯模块发送，最大限度的减小了误码与丢包的程度，使得通信质量好、实时性高。
3、在列车上的环境使得车载通信设备一旦出现了较大问题，为了快速的完成维修，有时只能直接更换车载通信设备。基于上述情况考虑，本发明特别采用ARM Cortex-A8处理器，相对于现有的x86构架的车载通信设备来说，其具有功耗小、成本低的特点，能有效的减小成本压力，具有很强的适用性和经济性。
4、本发明主要用于实现列车与地面监控中心之间的通信，但同时也为其它交通通信提供了支持，例如可适应于船用领域，应用范围广泛。
5、通过在外壳内设置WiFi模块、NFC模块和移动通讯模块，为车内设置一个网络热点，实现各种车载设备和乘车人员的移动终端的便捷联网。
附图说明
图1为本发明车载通信设备一个实施例的结构示意图。
图2为本发明车载通信设备另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示，本发明提供了一种车载通信设备1，包括外壳，还包括设置于外壳内的NFC模块12、WiFi模块15、移动通讯模块13、微处理器11、第一存储模块141、看门狗电路16以及第二存储模块142；所述移动通讯模块13与车载交换机及车载设备通信，并与微处理器11连接；所述微处理器11还分别与第一存储模块141、看门狗电路16以及第二存储模块142连接，且所述第二存储模块142设有两个交替工作的工作单元；所述移动通讯模块13和WiFi模块15分别通过所述微处理器11与所述第一存储模块141相连连，所述移动通讯模块13通过所述微处理器11与NFC模块12连接。
本发明实施例至少具有以下有益效果：
1、本发明中，设置有看门狗电路16，该看门狗电路16能在微处理器11出现故障时，令微处理器11自动重启；且第二存储模块142设有两个相互独立且交替工作的工作单元，每个工作单元内都存储有微处理器11运行时所需系统，当一个工作单元的系统崩溃时，可以切换到另一个可用工作单元工作，从而使得本车载通信设备在硬件没有损坏的情况下有着极强的自我恢复功能，且整个恢复过程无需人工干预，减少了人工维修成本的投入。
2、由于现有车载通信设备不具备数据包筛选功能，常常在接收到重复或错误的数据包时依然进行传输，令数据传输经常出现丢包和误码的现象。针对上述问题，本发明设置有具有分析、筛选功能的微处理器11，该微处理器11能对数据包进行分析挑选，通过查看数据包的数据包头，去除错误的、重复的数据包，并对数据包进行重新排序后交由移动通讯模块发送，最大限度的减小了误码与丢包的程度，使得通信质量好、实时性高。
3、在列车上的环境使得车载通信设备一旦出现了较大问题，为了快速的完成维修，有时只能直接更换车载通信设备。基于上述情况考虑，本发明特别采用ARM Cortex-A8处理器，相对于现有的x86构架的车载通信设备来说，其具有功耗小、成本低的特点，能有效的减小成本压力，具有很强的适用性和经济性。
4、本发明主要用于实现列车与地面监控中心之间的通信，但同时也为其它交通通信提供了支持，例如可适应于船用领域，应用范围广泛。
5、通过在外壳内设置WiFi模块15、NFC模块12和移动通讯模块13，为车内设置一个网络热点，实现各种车载设备和乘车人员的移动终端的便捷联网。
本发明提供一种车载通信设备1，用于实现列车与地面监控中心之间的通信。该车载通信设备1设于列车内，并与列车内的车载交换机连接，该车载交换机与无线设备、车载设备连接，所述车载设备为多个，设于列车内的各个不同位置，所述无线设备用于通过无线方式接收或发送各数据包，实现与地面监控中心的通信。地面监控中心内设有地面中心服务器和地面中心控制器，操作人员通过地面中心控制器将指挥和调度指令的数据包通过地面交换机、无线设备发送给列车端，从而实现对运行中列车的实时监控。
在一个可选实施例中，所述移动通讯模块13为千兆以太移动通讯模块；选用千兆以太移动通讯模块，不但数据流量大，而且更能适应较长距离的网络环境。
在一个可选实施例中，所述车载通信设备1还包括设置外壳表面的显示装置，所述显示装置通过所述微处理器11与所述第一存储模块141和第二存储模块142相连。显示装置例如显示屏、电视机、投影仪等。通过显示装置可以直接将第一存储模块141和第二存储模块142存储的数据进行显示。
在一个可选实施例中，所述外壳还设置有用于显示所述NFC模块12的工作状态的指示灯；所述指示灯为LED指示灯。为了确认网络数据传输是否成功，在外壳还设置指示灯，当NFC信号的数据传输正常时，指示灯会点亮。
所述微处理器11还分别与第一存储模块141、看门狗电路16以及第二存储模块142连接连接，该微处理器11具有数据包筛选功能，能将移动通讯模块缓存中的数据包拷贝到第一存储模块141中，并对第一存储模块141中的数据包进行分析挑选、重新排序，最大限度的减小了误码与丢包的程度，保障了通信质量及通信实时性。本实施例中，所述微处理器11采用ARM Cortex-A8处理器，相对x86构架来说，不但运行更稳定，而且功耗小、成本低；所述第一存储模块141选用512兆DDR3(Double-Data-Rate Three Synchronous DynamicRandom Access Memory，第三代双倍数据率同步动态随机存取存储器)，其通用性好，运行性能更高。
所述看门狗电路16具有重启微处理器11的功能，当微处理器11运行的系统出现故障时(如死机)，看门狗电路16能令微处理器11自动重启，从而实现自我恢复功能。具体来说，所述看门狗电路16包括依次连接的8位分频器、除数因子选择器、多路复合器、看门狗递减寄存器以及复位信号产生器，所述看门狗递减寄存器连接有看门狗数据寄存器，所述8位分频器、多路复合器、复位信号产生器均与看门狗控制寄存器连接。其中，8位分频器由看门狗控制寄存器设置，用于对输入时钟PCLK进行一级分频，然后由除数因子选择器进行二级分频，再经过多路复合器来选择一种时钟频率，得到需要的输入时钟。每个时钟周期都会将看门狗递减寄存器里的值减1，当看门狗递减寄存器里的值变为0时，开始执行超时操作。首先，判断看门狗控制寄存器里bit2WTCON[2]设置情况，如果为1则产生中断信号，引起中断；如果为0不做任何操作，进入复位信号产生器；复位信号产生器由看门狗控制寄存器的WTCON[0]位控制，如果WTCON[0]位为1，则产生复位信号，让车载通信设备的微处理器11重启，否则不做任何操作。每次超时操作之后，看门狗控制寄存器会自动加载看门狗数据寄存器里的用户设置值，继续执行递减操作。
所述第二存储模块142设有两个工作分区，每个工作分区内存有微处理器11运行时所需系统，且两个工作分区交替工作，当一个工作分区崩溃时(即在微处理器11运行的系统重启后依然无法正常工作时)，可切换到另一个可用工作分区，并用可用工作分区将崩溃的工作分区覆盖，提高了系统的可用性，使得车载通信设备在硬件没有损坏的情况下有着极强的自我恢复功能，且整个恢复过程无需人工干预，减少了人工维修成本的投入。本实施例中，所述第二存储模块142选用512兆NANDFLASH(快闪记忆体)，其体积小，读写性能好，稳定性佳。
在一个可选实施例中，还包括SD卡卡座、USB接口和串行接口，所述SD卡卡座、USB接口和串行接口均与微处理器11连接。还包括时钟芯片，所述时钟芯片与微处理器11连接。
为了满足车载通信设备的可扩展性，该车载通信设备1还设置有SD卡卡座、USB接口和串行接口，所述SD卡卡座、USB接口和串行接口均与微处理器11连接。除此之外，车载通信设备1还设置有时钟芯片和外壳，该时钟芯片与微处理器11连接，用于记录实时的时钟信息，供微处理器11使用；所述移动通讯模块13、微处理器11、第一存储模块141、看门狗电路16以及第二存储模块142均设置于外壳内部，该外壳不但起到了防尘防灰及保护的作用，而且外形美观。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (9)
1.一种车载通信设备，包括外壳，其特征在于：还包括设置于外壳内的NFC模块、WiFi模块、移动通讯模块、微处理器、第一存储模块、看门狗电路以及第二存储模块；所述移动通讯模块与车载交换机及车载设备通信，并与微处理器连接；所述微处理器还分别与第一存储模块、看门狗电路以及第二存储模块连接，且所述第二存储模块设有两个交替工作的工作单元；所述移动通讯模块和WiFi模块分别通过所述微处理器与所述第一存储模块相连连，所述移动通讯模块通过所述微处理器与NFC模块连接。
2.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，所述移动通讯模块为千兆以太移动通讯模块。
3.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，所述车载通信设备还包括设置外壳表面的显示装置，所述显示装置通过所述微处理器与所述第一存储模块和第二存储模块相连。
4.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，所述外壳还设置有用于显示所述NFC模块的工作状态的指示灯；所述指示灯为LED指示灯。
5.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，所述看门狗电路包括依次连接的8位分频器、除数因子选择器、多路复合器、看门狗递减寄存器以及复位信号产生器，所述看门狗递减寄存器连接有看门狗数据寄存器，所述8位分频器、多路复合器、复位信号产生器均与看门狗控制寄存器连接。
6.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，所述微处理器为ARM Cortex-A8处理器。
7.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，所述第一存储模块为512兆DDR3；所述第二存储模块为512兆快闪记忆体。
8.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，还包括还包括SD卡卡座、USB接口和串行接口，所述SD卡卡座、USB接口和串行接口均与微处理器连接。
9.根据权利要求1所述的车载通信设备，其特征在于，还包括时钟芯片，所述时钟芯片与微处理器连接。
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