CN111179810B - 显示屏、显示屏控制系统、显示控制方法及列车显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示屏、显示控制系统、显示控制方法及列车显示系统。显示屏屏幕包括至少两个显示区域，每个显示区域对应一个驱动接口。显示屏控制系统包括控制板卡：具体包括处理器，控制通信信号画面在显示屏显示区域的显示，通信信号包括至少两种类型；通信板卡为控制板卡接入通信信号；信号分配器：将控制板卡收到的通信信号分类；每个信号分配器连接至显示屏的一个显示区域，以使每个显示区域显示一类信号。显示控制方法，通过工作在第一工作状态下的主控板卡控制屏幕显示。该显示屏控制系统可用于列车显示系统。本发明可实现同一块显示屏同时显示不同的内容，还可以在显示屏部分显示区域显示失效后，调整显示策略，提高显示屏系统的稳定性。

Description

显示屏、显示屏控制系统、显示控制方法及列车显示系统

技术领域

本发明涉及显示控制技术领域，具体涉及一种显示屏控制系统、方法及列车显示系统。

背景技术

现有技术中，单块显示屏只能接收和显示一种类型的信号。以列车显示单元为例，列车显示单元是列车非常重要的车载设备,主要用于列车制动系统、网络系统、信号系统和旅客信息系统的人机交互。列车显示单元设置在司机台，轨道车辆由于司机台空间有限，司机台主要由各自独立的网络显示屏和信号显示屏组成。两种显示屏均由显示屏屏幕、控制板卡、通信板卡和电源板卡通过线缆连接装配成整机。通信板卡通过接收各自系统的运行数据，并将数据传输至控制板卡的处理器，处理器解析数据后，将数据显示到显示屏模块上。

现有的地铁网络显示屏和信号显示屏相互独立，当其中任何一台显示屏出现花屏、黑屏或者重启故障后，会导致相应的信息不能正确显示，影响司机下达驾驶指令，会给列车正常运营造成晚点甚至清客等极其恶劣的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可进行多余度显示的显示屏，显示屏多余度显示控制系统，以及控制方法，可提高显示屏的可靠度，节省显示系统配置资源。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种显示屏，包括：

屏幕：所述屏幕划分为至少两个显示区域；

供电接口：用于为屏幕供电；

驱动接口：每个显示区域对应一个驱动接口，以为每个显示区域接入不同的驱动信号。

一种显示屏控制系统，包括：

控制板卡：包括处理器，用于控制通信信号画面在显示屏显示区域的显示，所述通信信号包括至少两种；

通信板卡：用于为控制板卡接入通信信号；

信号分配器：与接入信号的种类相匹配，控制板卡与各信号分配器均连接，用于将控制板卡收到的通信信号分类；每个信号分配器连接至显示屏的一个显示区域，以使每个显示区域显示一类信号。

作为优选，包括至少两块控制板卡，每块控制板卡均对应一块通信板卡；所述处理器包括第一工作状态和第二工作状态，所述显示屏显示工作在第一工作状态的控制板卡接入的通信信号。

作为优选，各控制板卡之间顺次连接，互连的两个控制板卡可通信；所述处理器包括，状态监控及调整模块，用于监控互连的控制板卡的状态，并在互联板卡状态故障时，将自身工作状态调整为第一工作状态。

作为优选，所述处理器进一步包括：

数据存储单元，所述数据存储单元存储信号底片，每个显示区域对应多张显示底片，所述显示底片包括，正常显示底片和故障显示底片，所述正常显示底片与显示屏显示区域相当，所述故障显示底片包括当i个显示区域故障时，将故障区域信号调整到正常区域显示所对应的底片；

显示策略调整单元，用以将故障区域待显示的通信信号调整到正常区域显示；

信号底片调用单元，用以根据调整后的显示策略调用信号底片。

一种显示屏控制方法，用于上述显示屏的控制，采用上述的显示屏控制系统，包括以下步骤：

多块控制板卡同时接收通信信号；

设定一块控制板卡工作在第一工作状态，其他板卡均工作在第二工作状态，默认将第一工作状态的控制板卡获取的通信信号经各分配器分配至各显示区域，显示；

当第一工作状态的板卡故障时，与其相连的一控制板卡工作状态调整为第一工作状态，将该主控板卡获取的通信信号经各分配器分配至各显示区域，显示。

作为优选，进一步包括：当显示屏某显示区域故障时，将故障显示区域对应的通信信号画面与其他任一正常区域对应的通信信号画面融合，调用显示底片，调整融合后的画面比例至适应显示底片，以使其可显示在选定区域。

作为优选，进一步包括，当显示屏某显示区域故障时，选定其他正常显示区域作为待显示区域，将故障显示区域对应的通信信号画面与其他任一正常区域对应的通信信号画面按原比例排列，显示到选定正常区域，为选定的显示区域记载翻页指令，通过翻页显示不同通信信号画面。

作为优选，进一步包括，若处于端侧的控制板卡故障时，将与其相连的控制板卡设定为主板卡；若处于中间的控制板卡故障时，将其两侧任意正常的控制板卡设定为主板卡。

一种列车显示系统，包括上述的显示屏和显示屏控制系统，所述通信信号包括网络系统信号和信号系统信号。

本发明的有益效果在于：

本发明的技术方案可以实现同一块显示屏同时显示不同的内容，还可以在显示屏部分显示区域显示失效后，调整显示策略，当显示控制系统发生部分故障后，不影响内容的正常显示，当其中部分显示屏发生故障时，不影响其他部分显示屏显示的内容，可以节约显示资源，提高显示屏系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明显示屏控制系统结构示意图；

图2为本发明显示屏控制系统控制板卡故障时控制原理图；

图3为本发明部分显示屏故障时控制原理图；

图4为本发明显示屏控制流程图；

图5为显示屏控制系统电源板供电原理图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明首先提供一种显示屏，该显示屏具有多显示区域，每个显示区域可以显示不同的信号内容，显示屏具体包括：

屏幕：所述屏幕划分为至少两个显示区域；具体说，屏幕是一整显示屏，没有物理分割，而是通过电性能分割为多个显示区域；

供电接口：用于为屏幕供电；整块显示屏具有一个供电接口，用于为各个显示区域供电；

驱动接口：每个显示区域对应一个驱动接口，以为每个显示区域接入不同的驱动信号。驱动接口主要用于为显示区域接入待显示的信号，如果要实现不同显示区域显示不同内容，就需要为每个显示区域配置专用的驱动接口。

例如，该显示屏在列车上的应用，列车上司机室显示屏包括列车网络显示屏和信号显示屏，采用本发明提供的显示屏，采用一整块屏幕集成网络显示屏和信号显示屏的功能。将屏幕按比例区分为两个显示区域，比例可根据需要设定，在一侧区域对应的驱动接口接入网络显示信号，另一侧对应的驱动接口接入信号显示信号，基于此，采用同一块显示屏，集成显示不同的内容。

本发明进一步提供一种显示屏控制系统，该显示系统可以用于上述显示屏的控制，包括：

控制板卡：包括处理器，用于控制通信信号画面在显示屏显示区域的显示；

通信板卡：用于为控制板卡接入通信信号；

信号分配器：与接入信号的种类相匹配，控制板卡与各信号分配器均连接，用于将控制板卡收到的通信信号分类；每个信号分配器连接至显示屏的一个显示区域，以使每个显示区域显示一类信号。

显示屏控制系统通过通信板卡接入待显示的信号，经控制板卡传递至信号分配器，经信号分配器将信号分为不同类信号，每个信号分配器的输出端口连接至显示屏一个显示区域的驱动端口，每一类信号显示在显示屏的一个区域。例如，对于列车显示系统，通信板卡为控制板卡连接至车辆MVB总线，MVB总线上具有网络数据和信号数据。MVB数据解析后的数据连接至信号分配器，信号分配器具有两个端口，经分配器处理后的信号一路为网络信号，连接至显示屏的第一显示区域，另一路为信号数据，连接至显示屏的第二显示区域。即，经信号分配器至显示屏的不同显示区域，以显示为网络数据和信号数据。

更进一步的，为了提高显示屏显示的可靠度，所示显示控制系统包括至少两块控制板卡，每块控制板卡均对应一块通信板卡，每块控制板卡与各信号分配器均连接；所述处理器包括第一工作状态和第二工作状态，所述显示屏显示与工作在第一工作状态的控制板卡相连的信号分配器的通信信号。同一时间，只有一个空置板卡可工作在第一工作状态。

以一块显示屏分为两个显示区域为例来说明显示控制系统的结构，结构参考图1。控制板卡包括第一控制板卡和第二控制板卡，两个板卡互为冗余设计，均连接至车辆MVB总线，接入同样的信号。默认第一控制板卡被设定为主控制板卡，主板卡的状态被认为是第一工作状态，默认第二板卡被设定为从板卡，从板卡的状态被认定为是第二工作状态。当第一控制板卡工作状态正常时，显示屏显示第一控制板卡接入的数据。

当整个显示屏控制系统包括更多的控制板卡时，保证同一时刻，仅有一块控制板卡工作在第一工作状态。其他的控制板卡均工作在第二工作状态。

更进一步的：各控制板卡之间顺次连接，互连的两个控制板卡可通信；所述通信板卡进一步采集互连控制板卡的状态数据；所述处理器包括，状态监控及调整模块，用于监控互连的控制板卡的状态，并在互联板卡状态故障时，将自身工作状态调整为第一工作状态。各控制板卡之间顺次连接，是指多块控制板卡串联连接。各控制板卡的状态被与其相邻的控制板卡监控，控制板卡之间通过本地通信(SPI或RS485通信)采集互连板卡的状态，若处于端侧的控制板卡故障时，将于与相连的控制板卡设定为主板卡；若处于中间的控制板卡故障时，将其两侧任意正常的控制板卡设定为主板卡。

仍然以列车显示系统为例来说明。包括两块控制板卡，当第二控制板卡监控到第一控制板卡故障时，将第二控制板卡的工作状态调整为第一工作状态，此时，第一控制板卡将不再发挥作用。显示原理图参考图2，信号分配器将第二控制板卡收到的数据通信信号进行信号分配后传递至显示屏，显示在不同的显示单元。

更进一步的，处理控制板卡的故障可以导致显示故障外，显示屏自身的故障也可能导致显示故障。显示屏自身的故障主要是部分显示区域可能会存在故障，导致部分不能正常显示，为了保证显示屏故障情况下，可以正常显示通信数据，所述处理器进一步包括：

数据存储单元，所述数据存储单元存储信号底片，每个显示区域对应多张显示底片，且，所述显示底片包括，正常显示底片和故障显示底片，所述正常显示底片与显示屏显示区域相当，所述故障显示底片包括当i个显示区域故障时，将故障区域信号调整到正常区域显示所对应的底片；例如，对于包括两个显示区域的显示屏，数据存储单元包括两个显示屏单独的显示底片，以及其中一块显示区域故障时，将两个显示区域的信号同时显示在一个显示区域的底片；对于包括三个以上显示区域的显示屏，数据存储单元包括每个显示区域独立的显示底片，同时还包括，其中一个显示区域故障时，将一个区域的内容和其他任意一个显示区域结合显示的底片；其中两个显示区域故障时，将两个区域的内容和其他任意一个显示区域结合显示的底片。根据显示区域的数量，需要考虑各种数量的显示区域故障时，采用其他正常显示区域显示故障内容方式的排列组合，存储相应的底片；

显示策略调整单元，用以将故障区域待显示的通信信号调整到正常区域显示；根据显示区域的数量，显示策略的调整可以有多种选择形式，例如，对应具有

信号底片调用单元，用以根据调整后的显示策略调用信号底片。

具体的说，显示屏故障是通过驾驶员的观察发现的。当某显示区域故障时，需要调整显示比例，以使剩余的正常显示区域显示所有的数据。举例来说，在两块显示区域中的一块故障时，需要将两块显示区域的数据现显示在同一个显示区域上。显示屏的显示原理为：在系统中默认存储显示区域的显示底片，在信号实时变化时，将变化的信号信息显示在底片上。如此，对于两块显示区域的显示屏，数据存储单元需要存储第一显示单元的显示底片，第二显示单元的显示底片，以及采用第二显示单元显示两部分信号的显示底片。

除了调整显示比例外，还可以采用如下的方法，在不改变原显示比例的情况下，在一个显示区域上显示多信号。

具体说：当显示屏某显示区域故障时，选定其他正常显示区域作为待显示区域，将故障显示区域对应的通信信号画面与其他任一正常区域对应的通信信号画面按原比例排列，显示到选定正常区域，为选定的显示区域记载翻页指令，通过翻页显示不同通信信号画面。

显示控制流程参考图4，可根据需要选定故障时的显示模式。

此外，进一步说明本发明显示屏供电系统的原理。本发明采用冗余电源供电，冗余电源为整机内的两块主控板卡同时供电，产品功能框图如图5所示，电源板分为冗余电源A路和冗余电源B路，每一路电源均设计EMC滤波电路、冲击电压抑制电路、防反电路和电源转换模块。每一路均通过输出冗余控制电路输出DC12V，通过输出冗余控制电路可确保其中任何一路功能失效后不会影响另一路的正常输出功能。电源板卡设计信号检测及保护控制电路，两块主控板卡的硬件监控处理器可通过该电路同时检测A路输入电源和B路输入电源的状态，同时也检测A路和B路的输出状态。当电源的输入输出状态异常或者板卡故障信号产生时，硬件监控处理器将会监控故障前30秒和故障后30秒的故障数据。本发明为了提高产品故障的可维护性，产品除电源板增加了硬件监控功能外。主控板卡的硬件状态同时设计监控电路进行监控。通过主控板卡的硬件监控处理器可以监控主控板卡主处理器的各供电电源和复位信号等关键信号，当主处理器的供电电源、复位信号等异常后，硬件监控处理器可以记录异常前后30秒的数据。通过硬件监控功能可以查询主控板卡异常重启的硬件原因。

以本发明在列车显示系统的应用来说明其技术优势。

1、现有的网络系统显示屏和信号系统显示屏如果屏幕出现异常后，将无法正常显示该系统的界面，本发明采用一块双余度显示屏替代传统的网络系统显示屏和信号系统显示屏。该屏幕可以实现左右两部分相互独立，当其中一部分异常后，不影响另一部分的使用。当双余度显示屏部分异常后，司机可手动操作进入融合界面显示模式，不影响列车的正常运营。

2、现有的网络显示屏主控板卡只能驱动网络显示屏屏幕，信号显示屏主控板卡只能驱动信号显示屏屏幕。当任何一个主控板卡异常后，相应系统的显示屏整机功能丧失，导致列车停车，影响运营。本发明设计多块主控板卡，通过设计信号分配器板卡，可以解决单个板卡故障导致单个系统不工作的情况。当单个主控板卡故障后，整机仍然可以实现网络系统画面和信号系统画面显示的功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种列车显示系统，其特征在于，包括显示屏和显示屏控制系统：

所述显示屏包括：

屏幕：根据电性性能将所述屏幕划分为至少两个显示区域，包括网络系统显示区域和信号系统显示区域；

供电接口：用于为屏幕供电，整块显示屏具有一个供电接口，用于为各个显示区域供电；

驱动接口：每个显示区域对应一个驱动接口，以为每个显示区域接入不同的驱动信号；所述网络系统显示区域接入列车网络数据，所述信号系统显示区域接入列车信号数据；

所述显示屏控制系统包括：

控制板卡：包括处理器，用于控制通信信号画面在显示屏显示区域的显示，所述通信信号包括至少两种类型；

通信板卡：用于为控制板卡接入通信信号；

信号分配器：与接入信号的种类相匹配，控制板卡与各信号分配器均连接，用于将控制板卡收到的通信信号分类；每个信号分配器通过每个驱动接口连接至显示屏的一个显示区域，以使每个显示区域显示一类信号；

所述处理器进一步包括：

数据存储单元，所述数据存储单元存储信号底片，每个显示区域对应多张显示底片，所述显示底片包括，正常显示底片和故障显示底片，所述正常显示底片与显示屏显示区域相当，所述故障显示底片包括当

个显示区域故障时，将故障区域信号调整到正常区域显示所对应的底片；

显示策略调整单元，用以将故障区域待显示的通信信号调整到正常区域显示；当显示屏某显示区域故障时，选定其他正常显示区域作为待显示区域，将故障显示区域对应的通信信号画面与其他任一正常区域对应的通信信号画面按原比例排列，显示到选定正常区域；

信号底片调用单元，用以根据调整后的显示策略调用信号底片。

2.如权利要求1所述的列车显示系统，其特征在于，包括至少两块控制板卡，每块控制板卡均对应一块通信板卡；所述处理器包括第一工作状态和第二工作状态，所述显示屏显示工作在第一工作状态的控制板卡接入的通信信号。

3.如权利要求2所述的列车显示系统，其特征在于，各控制板卡之间顺次连接，互连的两个控制板卡可通信；所述处理器包括，状态监控及调整模块，用于监控互连的控制板卡的状态，并在互联板卡状态故障时，将自身工作状态调整为第一工作状态。

4.一种显示屏显示控制方法，采用权利要求1-3所述的列车显示系统，其特征在于，包括以下步骤：

多块控制板卡同时接收通信信号，所述通信信号包括列车网络系统信号和信号系统信号；

设定一块控制板卡工作在第一工作状态，其他板卡均工作在第二工作状态，默认将第一工作状态的控制板卡获取的通信信号经各分配器分配至各显示区域显示；

当第一工作状态的板卡故障时，与其相连的一控制板卡工作状态调整为第一工作状态，将该控制板卡获取的通信信号经各分配器分配至各显示区域显示；

所述分配器将通信信号分为网络信号和通信信号，网络信号连接至显示屏第一区域，通信信号连接至显示屏第二区域；

进一步包括：当显示屏某显示区域故障时，将故障显示区域对应的通信信号画面与其他任一正常区域对应的通信信号画面融合，调用显示底片，调整融合后的画面比例至适应显示底片，以使其可显示在选定区域；当显示屏某显示区域故障时，选定其他正常显示区域作为待显示区域，将故障显示区域对应的通信信号画面与其他任一正常区域对应的通信信号画面按原比例排列，显示到选定正常区域。

5.如权利要求4所述的显示屏显示控制方法，其特征在于，进一步包括，为选定的显示区域记载翻页指令，通过翻页显示不同通信信号画面。

6.如权利要求4所述的显示屏显示控制方法，其特征在于，进一步包括，若处于端侧的控制板卡故障时，将与其相连的控制板卡设定为主板卡；若处于中间的控制板卡故障时，将其两侧任意正常的控制板卡设定为主板卡。

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