CN110492957A - 一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，至少包括：手持麦克转换设备、手持麦克切换设备、车载电台以及广播系统设备。所述手持麦克转换设备，用于将手持麦克的模拟音频转换为数字化音频信号；所述手持麦克切换设备，设置于所述车载电台内，且与所述手持麦克转换设备以及所述广播系统设备通信，所述手持麦克切换设备用于车载电台与广播系统设备之间通道切换，将仅一个手持麦克的语音通过不同通道切换到所述车载电台或者所述广播系统设备；所述车载电台，用于驾驶员与调度员及其他无线用户之间的话音通信、短消息以及状态消息的通信，以及地面控制中心对列车进行广播；所述广播系统设备，用于司机对乘客进行广播。

Description

一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统以及方法
技术领域
本发明涉及智轨电车领域，尤其涉及智轨电车列车调度系统与车载广播系统的手持麦克融合。
背景技术
手持麦克(Hand MIC)，在不需要任何网络支持的情况下，就可以通话，适用于相对固定且频繁通话的场合。
当前的智轨电车上，列调车载电台和车载广播设备都有各自的手持麦克，且都需要占用独立的安装空间，造成使用不便和司机操作台上空间的浪费。司机使用时需要不停的摘下和挂起两个不同的手持麦克，操作繁琐，且很容易造成误操作。
现有技术中有涉及车载电台和手持麦克之间可通过蓝牙无线实现无线连接的技术方案，但并未解决上述技术问题。
发明内容
为了克服现有技术问题，本发明提供了一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统以及方法，其改进之处在于将列调车载电台和车载广播设备手持麦克融合，并在车辆HMI上集成列车调度人机界面，便于司机操作，降低司机劳动强度。
本发明提供了一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，所述系统包括手持麦克转换设备、手持麦克切换设备、车载电台以及广播系统设备。
所述手持麦克转换设备，用于将手持麦克的模拟音频转换为数字化音频信号。
所述手持麦克切换设备，设置于所述车载电台内，所述手持麦克切换设备与所述手持麦克转换设备以及所述广播系统设备通信，所述手持麦克切换设备被配置成允许所述车载电台和所述广播系统设备共用一个手持麦克，通过切换通道选择，随时切换到车载电台或广播系统设备，并进行各自的语音通讯。
所述车载电台，用于驾驶员与调度员及其他无线用户之间的话音通信、短消息以及状态消息的通信，以及地面控制中心对列车进行广播。
所述广播系统设备，用于司机对乘客进行广播。
在一个实施例中，所述系统仅包括一个手持麦克，用于对驾驶员声音进行采集，完成调度呼叫和车载广播呼叫；所述车载电台与所述广播系统设备共享同一个所述手持麦克；所述手持麦克通过麦克转接线与所述手持麦克转换设备连接。
在一个实施例中，所述手持麦克转换设备与所述车载电台之间通过一根网线直接连接，该网线除了传输音频信号以外，同时还为所述手持麦克转换设备供电。
在一个实施例中，所述广播系统设备包括以下的一个或多个：司机室广播控制主机、司机室广播控制器、扬声器、广播系统操作面板。
在一个实施例中，所述系统还包括：车辆人机交互模块，用于在终端上集成列车调度人机界面，显示车辆综合信息。
在一个实施例中，所述车载电台与所述广播设备之间增加切换握手信号，所述切换握手信号通过所述手持麦克切换设备进行传输。
在一个实施例中，所述手持麦克转换设备包括：
专用音频编解码芯片以及处理器；
其中，所述专用音频编解码芯片对手持麦克语音进行高保真采样，并将所述采样后的数据通过所述处理器控制所述编解码芯片进行输出通路选择，同时调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。
本发明还提供了一种采用如权利要求1所述的系统来融合智轨电车列调系统与车载广播系统的方法，所述方法包括：
所述手持麦克转换设备将来自仅一个手持麦克的模拟音频转换为数字化音频信号；
所述手持麦克切换设备接收来自所述手持麦克转换设备的麦克语音；
所述麦克语音通过不同通道切换到所述车载电台或者所述广播系统设备。
在一个实施例中，所述车载电台与所述广播设备之间增加切换握手信号，所述切换握手信号通过所述手持麦克切换设备进行传输。
在一个实施例中，所述车载电台为所述麦克信号转换设备供电。
在一个实施例中，所述手持麦克转换设备对手持麦克的语音进行高保真采样，并输出通路选择，同时调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。使用专用的芯片实现麦克模拟语音信号的不同传输通道，同时提供切换控制。列调车载电台、广播设备与手持麦克切换设备之间增加GPIO信号，作为确认切换的握手信号，确保切换的可靠性，同时可以防止信号干扰引起的误操作。
本发明实现的技术效果如下：
首先，本发明解决了智轨电车上司机需要不停的摘下和挂起两个不同手持麦克的问题，使得司机可以使用一个手持麦克完成调度呼叫和车载广播呼叫。列调车载电台和广播设备共用一个手持麦克，通过切换开关，可以随时切换到不同设备，并进行各自的语音通讯。
其次，手持麦克信号拉远，将手持麦克的小信号模拟语音进行高保真采样并进行数字化，使其适合远距离传输。可以解决手持麦克语音易受干扰的问题，使通话语音从根源上更清晰可辨。在满足安装位置的同时，保证了良好的语音通信效果。
再次，麦克语音的切换，在手持麦克转换设备中，使用专用的音频编解码芯片对手持麦克语音进行高保真采样后，再由该设备内部的处理器控制编解码芯片进行输出通路选择，同时可以调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。与普通的切换开关相比，切换噪声更小，稳定性更高，且音频幅度可调节，可以补偿线路衰减。
最后，车载电台、广播系统设备与手持麦克切换设备之间增加GPIO信号，作为确认切换的握手信号，确保切换的可靠性，同时可以防止信号干扰引起的误操作。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出根据本发明一实施例的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统框图；
图2示出根据本发明一实施例的智轨电车列调系统与车载广播系统的融合连接示意图；
图3示出根据本发明一实施例的设备连接示意图；
图4示出根据本发明一实施例的设备连接示意图；以及
图5示出根据本发明一实施例的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统原理图。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
当前的智轨电车上，列调车载电台和车载广播设备都有各自的手持麦克，且都需要占用独立的安装空间，造成使用不便和司机操作台上空间的浪费。司机使用时需要不停的摘下和挂起两个不同的手持麦克，操作繁琐，且很容易造成误操作。
结合上述问题，本发明主要解决的技术问题如下：
1)麦克语音远传问题；
2)麦克语音切换问题。
本发明提供了一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统以及方法。该系统和方法解决了智轨电车上司机需要不停的摘下和挂起两个不同手持麦克的问题，使得司机可以使用一个手持麦克完成调度呼叫和车载广播呼叫。列调车载电台和广播设备共用一个手持麦克，通过切换开关，可以随时切换到不同设备，并进行各自的语音通讯。
图1示出根据本发明一实施例的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统框图。图2示出根据本发明一实施例的智轨电车列调系统与车载广播系统的融合连接示意图。该系统包括手持麦克101、手持麦克转换设备102、广播系统设备103、车载电台104、车辆人机交互模块(车辆HMI)105，其中车载电台104中设置有手持麦克切换模块106。
手持麦克101，为广播操作终端，实现司机声音采集功能。在本实施例中，仅需要一个手持麦克，车载电台104与广播系统设备103共享该同一个手持麦克101。
手持麦克转换设备102，用于将手持麦克101的模拟音频转换为数字化音频信号。
在一个实施例中，在手持麦克转换设备中，使用专用的音频编解码芯片对手持麦克语音进行高保真采样后，再由该设备内部的处理器控制编解码芯片进行输出通路选择，同时可以调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。与普通的切换开关相比，切换噪声更小，稳定性更高，且音频幅度可调节，可以补偿线路衰减。
手持麦克切换设备106，与手持麦克转换设备102以及广播系统设备103通信，且用于车载电台104与广播系统设备103之间通道切换，将仅一个手持麦克的麦克语音通过不同通道切换到所述车载电台104或者所述广播系统设备103。手持麦克切换设备106解决智轨电车上司机需要不停的摘下和挂起两个不同手持麦克的问题，使得司机可以使用一个手持麦克完成调度呼叫和车载广播呼叫。列调车载电台和广播设备共用一个手持麦克，通过切换开关，可以随时切换到不同设备，并进行各自的语音通讯。
车载电台104，用于司机与调度员及其他无线用户之间的话音及短消息、状态消息的通信，以及地面控制中心对列车广播。
广播系统设备103，用于司机对乘客进行广播，广播设备103包括司机室广播控制主机、司机室广播控制器、扬声器、广播系统操作面板等设备。
车辆人机交互模块105，为人机交互系统，集成列车调度人机界面，便于司机操作，降低司机劳动强度。
以下结合本申请要解决的技术问题来详细介绍各设备的工作原理。
麦克语音远传问题
由于车载电台104和广播系统设备103都需要安装在车辆的电气柜中，距离手持麦克101所在的司机操作台距离比较远，预计连接线缆总长度在5米左右，连接示意图如图3所示。
手持麦克101的输出音频为峰值80mv左右的单端模拟信号，如果直接传输模拟音频，语音信号质量会受到车上电磁环境的很大影响，导致语音传输不清晰甚至断音。同时手持麦克101中的PTT信号也是一个GPIO信号，同样不适合较远距离的传输。因此在手持麦克101距离车载电台104和车载广播系统设备103距离较远的情况下，需要先将手持麦克的模拟音频数字化，然后再将数字形式的数据包传输给车载电台104。
因此，为解决手持麦克远传问题，需要在司机操作台处增加一个手持麦克转换设备102，将手持麦克101的模拟音频和PTT信号转化为数字音频和信号，并将数字音频和信号传输至电气柜中的车载电台104。该手持麦克转换设备102与车载电台104之间通过一根网线(即车载电台麦克线缆)连接，网线同时为手持麦克转换设备102供电，供电电压由车载电台104自身提供。连接示意图如图2、图4所示。
手持麦克101与手持麦克转换设备102之间需要连接一根麦克转接线，该线缆长度最佳控制在1米以内，否则会影响麦克语音信号的质量。手持麦克信号转换设备与车载电台之间通过一根网线直接连接，该网线除了传输音频信号以外，同时还承担着给麦克信号转换设备供电的功能。
此外，手持麦克转换设备102只需要提供一个面板安装的网口接插件，为符合车辆安装和使用要求，同时考虑到方便工程安装操作的需要，该网口接插件采用推拉自锁式航空头形式。
麦克语音切换问题
本发明的手持麦克切换模块106使用专用的芯片实现麦克模拟语音信号的不同传输通道，同时提供切换控制。此外，为了防止切换信息的传输由于干扰造成误切换，在车载电台与广播设备之间增加了切换握手信号(例如：SWITCH和ACK信号)，以确保切换的可靠性。二者之间的信号传输如图5所示。
表一示出了车载电台与广播系统设备的接口信号定义。
表一
其中，SWITCH信号是切换控制信号，用于控制切换音频通路，ACK信号是收到切换指示控制信号后的回复确认信号，通过这个交互过程，保证MIC语音切换不会有误操作。
本发明还提供了一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的方法，所述方法包括：
手持麦克转换设备将来自仅一个手持麦克的模拟音频转换为数字化音频信号；
手持麦克切换设备接收来自手持麦克转换设备的麦克语音；
麦克语音通过不同通道切换到车载电台或者广播系统设备。
在一个实施例中，所述车载电台与所述广播设备之间增加切换握手信号，所述切换握手信号通过所述手持麦克切换设备进行传输。
在一个实施例中，所述车载电台为所述麦克信号转换设备供电。
在一个实施例中，所述手持麦克转换设备对手持麦克的语音进行高保真采样，并输出通路选择，同时调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。
本发明具有以下有益效果：
首先，本发明解决了智轨电车上司机需要不停的摘下和挂起两个不同手持麦克的问题，使得司机可以使用一个手持麦克完成调度呼叫和车载广播呼叫。列调车载电台和广播设备共用一个手持麦克，通过切换开关，可以随时切换到不同设备，并进行各自的语音通讯。
其次，手持麦克信号拉远，将手持麦克的小信号模拟语音进行高保真采样并进行数字化，使其适合远距离传输。可以解决手持麦克语音易受干扰的问题，使通话语音从根源上更清晰可辨。在满足安装位置的同时，保证了良好的语音通信效果。
再次，麦克语音的切换，在手持麦克转换设备中，使用专用的音频编解码芯片对手持麦克语音进行高保真采样后，再由该设备内部的处理器控制编解码芯片进行输出通路选择，同时可以调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。与普通的切换开关相比，切换噪声更小，稳定性更高，且音频幅度可调节，可以补偿线路衰减。
最后，车载电台、广播系统设备与手持麦克切换设备之间增加GPIO信号，作为确认切换的握手信号，确保切换的可靠性，同时可以防止信号干扰引起的误操作。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，所述系统包括：
手持麦克转换设备、手持麦克切换设备、车载电台以及广播系统设备；
所述手持麦克转换设备，用于将手持麦克的模拟音频转换为数字化音频信号；
所述手持麦克切换设备，设置于所述车载电台内，且与所述手持麦克转换设备以及所述广播系统设备通信，所述手持麦克切换设备用于车载电台与广播系统设备之间通道切换，将仅一个手持麦克的语音通过不同通道切换到所述车载电台或者所述广播系统设备；
所述车载电台，用于驾驶员与调度员及其他无线用户之间的话音通信、短消息以及状态消息的通信，以及地面控制中心对列车进行广播；
所述广播系统设备，用于司机对乘客进行广播。
2.如权利要求1所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，其特征在于，所述系统仅包括一个手持麦克，用于对驾驶员声音进行采集，完成调度呼叫和车载广播呼叫；所述车载电台与所述广播系统设备共享同一个所述手持麦克；所述手持麦克通过麦克转接线与所述手持麦克转换设备连接。
3.如权利要求1所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，其特征在于，所述手持麦克转换设备与所述车载电台之间通过一根网线直接连接，该网线除了传输音频信号以外，同时还为所述手持麦克转换设备供电。
4.如权利要求1所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，其特征在于，所述广播系统设备包括以下的一个或多个：司机室广播控制主机、司机室广播控制器、扬声器、广播系统操作面板。
5.如权利要求1所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，其特征在于，所述系统还包括：
车辆人机交互模块，用于在终端上集成列车调度人机界面，显示车辆综合信息。
6.如权利要求1所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，其特征在于，所述车载电台与所述广播设备之间增加切换握手信号，所述切换握手信号通过所述手持麦克切换设备进行传输。
7.如权利要求1所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的系统，其特征在于，所述手持麦克转换设备包括：
专用音频编解码芯片以及处理器；
其中，所述专用音频编解码芯片对手持麦克语音进行高保真采样，并将所述采样后的数据通过所述处理器控制所述编解码芯片进行输出通路选择，同时调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。
8.一种采用如权利要求1所述的系统来融合智轨电车列调系统与车载广播系统的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述手持麦克转换设备将来自仅一个手持麦克的模拟音频转换为数字化音频信号；
所述手持麦克切换设备接收来自所述手持麦克转换设备的麦克语音；
所述麦克语音通过不同通道切换到所述车载电台或者所述广播系统设备。
9.如权利要求7所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的方法，其特征在于，所述车载电台与所述广播设备之间增加切换握手信号，所述切换握手信号通过所述手持麦克切换设备进行传输。
10.如权利要求7所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的方法，其特征在于，所述车载电台为所述麦克信号转换设备供电。
11.如权利要求7所述的融合智轨电车列调系统与车载广播系统的方法，其特征在于，所述手持麦克转换设备对手持麦克的语音进行高保真采样，并输出通路选择，同时调整通路上的音频信号幅度，适应不同设备的输入幅度要求。
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