CN113448393A - 基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，包括：计算处理模块：对数据进行算术运算和逻辑运算；控制模块：协调计算机各模块的工作，根据用户需求切换控制多屏的使用与操作；传感器模块：获取系统内部和外部信息，对信息进行筛选，并通过控制器控制传输到显示模块进行显示；显示模块：显示传感器获取的信息和人机交互信息；供电储电模块：将AC220V市电电源转换为直流电源给各模块供电；接口模块：实现各模块间的数据传输。本发明不仅可以替代现有固定式显控终端或单屏便携式加固机，也可解决键盘鼠标的使用局限性，提升指挥操作人员的使用体验和远程交互的便捷性，提高操作控制的精准性及任务实施时效性。

Description

基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体地，涉及一种基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备。

背景技术

加固便携式显控终端作为特定行业领域应用的信息处理与显示操控终端，主要通过人机交互完成各类信息的综合处理、控制与显示功能。由于受振动、冲击、砂尘、霉菌、盐雾、湿热、淋雨及滴水、低气压等恶劣环境条件影响，现有便携式显控终端显示范围有限，并受振动、冲击等环境影响，设备操控装置的精准性及具体任务实施时效性无法保障，且使用范围受限，仅可适用于一般移动环境或者保障维护等场景。

专利文献CN105511828A(申请号：CN201510907119.1)公开了一种双屏显示方法及终端设备，一种双屏显示方法，包括：监测终端显示屏幕的显示内容，判断所述显示内容是否发生变化；若所述显示内容发生变化，则获取所述显示内容中的更新内容；解析所述更新内容，将所述更新内容中的主体内容和所述更新内容中的操作控件在所述终端的双屏幕中分离显示。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备。

根据本发明提供的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，包括：

计算处理模块：对数据进行算术运算和逻辑运算；

控制模块：与计算处理模块电连接，协调计算机各模块的工作，根据用户需求切换控制多屏的使用与操作；

传感器模块：与计算处理模块电连接，获取系统内部和外部信息，对信息进行筛选，并通过控制器控制传输到显示模块进行显示；

显示模块：显示传感器获取的信息和人机交互信息，包括主屏和辅屏，所述主屏与计算处理模块电连接，所述辅屏与控制模块电连接；

供电储电模块：与各模块电连接，将AC220V市电电源转换为直流电源给各模块供电；

接口模块：与计算处理模块电连接，实现各模块间的数据传输。

优选的，所述显示模块采用2块触控显示屏：

主显示屏：用于操作系统和应用软件在主任务、满负载情况下的显示触控功能的实现；

辅显示屏：用于人机交互、辅助信息显示、主任务扩展显示、远程视频传输显示功能的实现。

优选的，对接口模块增加过压/过流保护设计、防静电保护设计、抗干扰设计、信号泄漏抑制设计以及防误插设计。

优选的，所述系统内部信息包括电压和电流，所述系统外部信息包括温度和湿度。

优选的，还包括切换管理模块，所述切换管理模块包括：

基础层：由内核驱动与硬件驱动层组成，负责对接硬件的驱动程序，衔接底层硬件驱动和系统功能服务层；

支撑层：由运行环境、系统功能服务组成；

应用层：通过定制化的UI界面，实现用户交互功能。

优选的，所述显示模块包括：通过驱动底层显示器件，调用底层显示库，结合操作系统、应用层系统软件、应用软件的显示需求，在显示屏上展示图像、图形、视频、文本信息，依据人机交互需求显示或隐藏界面、交互效果。

优选的，在设备折叠状态下，显示模块分别作用于主显示屏和辅显示屏区域，在操作系统支撑下主显示屏呈现包括系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理的软件界面和显示内容；辅显示屏呈现包括键盘矩阵、触摸鼠标、快捷功能的交互软件的人机交互操作界面和显示内容。

优选的，在设备平展状态下，显示模块将主显示屏和辅显示屏区域融合展现为一个完整的显示系统，扩展主显屏的展示内容，显示人机交互操作界面，在操作系统支撑下呈现包括系统设置、键盘矩阵、触摸鼠标、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理、快捷功能的应用层软件界面和显示内容，并支持竖屏或者横屏模式。

优选的，还包括多功能交互模块，所述多功能交互模块通过驱动底层显示器件，调用底层交互库，在显示模块的支撑下，在触控屏呈现的UI设计区交互控件上实现包括点击、双击、长按、放大、缩小的多点触控多功能人机交互；

在设备折叠状态下，多功能交互模块仅作用于辅显示屏，根据人机交互的需求调用不同的交互工具，键盘矩阵的操作界面根据需求设定不同的布局格式，触控鼠标根据交互需求设定显示或关闭状态。

优选的，在设备平展状态下，多功能交互模块作用于主显示屏和辅显示屏区域，两块显示屏通过多功能交互模块形成一个完整的跨屏交互区；

在该状态下根据人机交互的需求调用不同的交互工具，包括系统软件的键盘矩阵、触控鼠标，以及系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理的应用软件的快捷功能；键盘矩阵的操作界面根据需求设定不同的布局方式，触控鼠标根据交互需求设定显示或关闭状态；所有的系统设置、交互工具软件和应用均实现尺度、位置的任意设定，并支持竖屏或者横屏模式；该设备视为一台移动式平板终端，通过外部扩展插口与包括车载、机载、舰载的环境固定。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明不仅可以替代现有固定式显控终端或单屏便携式加固机，而且在恶劣环境下的适应性更好，也可解决键盘鼠标的使用局限性，提升指挥操作人员的使用体验和远程交互的便捷性，提高操作控制的精准性及任务实施时效性；

(2)本发明的多功能加固便携式显控终端通过双屏显示、多功能交互的方式，不仅可替代现有固定式显控终端或单屏便携式加固机，有效解决现有便携机和显控终端显示范围有限的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为设备功能连接框图；

图2为软件体系结构图；

图3为人机交互结构图；

图4为远程交互结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例：

根据本发明提供的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，包括：计算处理模块、多功能控制模块、传感器模块、主辅屏模块、供电储电模块及接口模块，功能连接框图如图1。

(1)计算处理模块

计算处理模块作为多功能加固便携式显控终端的核心部件，对数据进行算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。

(2)多功能控制模块

多功能控制模块是整个计算机系统的控制中心，它协调计算机各模块的工作，可根据用户需求切换控制多屏的使用与操作，在不同模式下实现相应主屏、辅屏的特定功能。

(3)传感器模块

传感器模块作为计算机硬件系统的感觉器官，具备感觉、辨别、判断、自诊断等功能。用来获取两方面信息，一方面系统内部的信息：如电压、电流的大小；一方面系统外部即环境的一些参数：如温度、湿度。然后把信息适当的处理检测出有用的信息，通过控制器进行控制传输到多功能屏幕显示。

(4)主辅屏模块

采用2块触控显示屏，主显示屏：用于操作系统、应用软件等，主任务、满负载情况下的显示触控功能的实现。辅显示屏：辅屏主要用于人机交互、辅助信息显示、主任务扩展显示、远程视频传输显示等功能的实现，如：鼠标、键盘、按钮的调用。该主辅显示屏具有功耗小、工作温度宽的特点，而且显示屏的寿命较长、显示效果更加柔和协调。

(5)供电储电模块

用于将AC220V市电电源转换为直流电源给各模块供电。

(6)接口模块

针对恶劣复杂的使用环境，对外接口的设计尤为重要。在接口的设计中除了保证实现基本的功能以外，增加了过压/过流保护设计、防静电保护设计、抗干扰设计、信号泄漏抑制设计以及防误插等多种安全保护措施。对外接口满足可靠性高，密封性好、耐磨损、能快速分离等功能。

多功能加固便携式显控终端中多功能切换控制功能主要由切换管理软件实现，软件运行在计算处理模块上。为确保模块硬件的独立升级和终端应用软件的可移植性和重用性，保证在构筑应用系统软件时无缝衔接，软件提供了统一的接口、通信协议，以隐藏不同硬件平台的差异，降低与底层的耦合性，提高产品在不同硬件平台的可移植性。

软件体系结构如图2所示，软件主要由三个层次构成，分别为基础层、支撑层和应用层。基础层由内核驱动与硬件驱动层组成，主要负责对接硬件的驱动程序，衔接底层硬件驱动和系统功能服务层。支撑层由运行环境、系统功能服务组成。应用层通过定制化的UI界面，实现用户交互功能。

多功能加固便携式显控终端的软件开发按照上述软件体系结构进行，软件开发包括主机固件、核心层、显示区软件和功能区软件。

a)主机固件选用国产固件；

b)操作系统选用国产桌面操作系统；

c)设备驱动程序包含加固式便携机中声卡、显卡、CPCI类、USB类及自定义接口驱动软件，驱动软件独立于系统内核；

d)显示区软件主要用于综合态势的显示；

e)多功能交互软件可扩展显示区的展示内容，也可显示人机交互操作界面；

f)显示区软件；

显示区软件通过驱动底层显示器件，调用底层显示库，结合操作系统、应用层系统软件、应用软件的显示需求，在显示屏上展示相关图像、图形、视频、文本信息等内容，所有软件可依据人机交互需求，显示或隐藏界面、交互效果等。显示区软件在设备折叠和平展状态下作用模式不同。

在设备折叠状态下，显示区软件分别作用于主要的主显示屏和辅显示屏区域，在操作系统支撑下主显示区可呈现系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理等应用层软件及其他应用软件的相关界面和显示内容；辅显示区可呈现键盘矩阵、触摸鼠标、快捷功能等交互软件的人机交互操作界面和显示内容。

在设备平展状态下，显示区软件将主显示屏和辅显示屏区域融合展现为一个完整的显示系统，可扩展主显示区的展示内容，也可显示人机交互操作界面，为多功能人机交互操作提供显示支撑。显示区软件在操作系统支撑下可呈现系统设置、键盘矩阵、触摸鼠标、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理、快捷功能等应用层软件相关界面和显示内容，并支持竖屏或者横屏模式。

g)多功能交互软件；

多功能交互软件通过驱动底层显示器件，调用底层交互库，在显示区软件的支撑下，在触控屏呈现的UI设计区交互控件上实现点击、双击、长按、放大、缩小等多点触控多功能人机交互。多功能交互软件在设备折叠和平展状态下作用范围不同。

在设备折叠状态下，该设备可视为一台移动式便携式设备，其多功能交互软件仅作用于辅显示屏，根据人机交互的需求调用不同的交互工具，如系统软件的键盘矩阵、触控鼠标，以及系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理等应用软件的快捷功能。在该状态下，键盘矩阵的操作界面可以根据需求，设定不同的布局格式；触控鼠标亦可根据交互需要设定显示或关闭状态，但所有的系统设置、交互工具软件采用固定交互布局模式，不可实现尺度、位置的任意设定。

在设备平展状态下，多功能交互软件可作用于主显示屏和辅显示屏区域，两块显示屏通过多功能交互软件形成一个完整的跨屏交互区。该状态下根据人机交互的需求调用不同的交互工具，如系统软件的键盘矩阵、触控鼠标，以及系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理等应用软件的快捷功能。在该状态下，键盘矩阵的操作界面可以根据需求，设定不同的布局方式；触控鼠标亦可根据交互需要设定显示或关闭状态。同时所有的系统设置、交互工具软件、应用等功能软件均可实现尺度、位置的任意设定，并支持竖屏或者横屏模式。该设备可视为一台移动式平板终端，可通过外部扩展插口与车载、机载、舰载等环境固定。

两块显示屏通过多功能交互软件形成一个完整的跨屏交互区：根据人机交互的需求调用不同的交互工具。如系统软件的键盘矩阵、触控鼠标、远程监控、远程维修等应用软件的快捷功能。所有的系统设置、交互工具软件、应用等功能软件均可实现尺度、位置的任意设定，并支持竖屏或者横屏模式。

如图3，主屏实现系统显示功能，副屏实现矩阵键盘、触摸鼠标、系统状态显示等功能，以进行人机交互。

如图4，主屏实现远程维修视频的传输显示功能，辅屏实现本地资料查询显示功能，以进行远程交互。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，包括：

计算处理模块：对数据进行算术运算和逻辑运算；

控制模块：与计算处理模块电连接，协调计算机各模块的工作，根据用户需求切换控制多屏的使用与操作；

传感器模块：与计算处理模块电连接，获取系统内部和外部信息，对信息进行筛选，并通过控制器控制传输到显示模块进行显示；

显示模块：显示传感器获取的信息和人机交互信息，包括主屏和辅屏，所述主屏与计算处理模块电连接，所述辅屏与控制模块电连接；

供电储电模块：与各模块电连接，将AC220V市电电源转换为直流电源给各模块供电；

接口模块：与计算处理模块电连接，实现各模块间的数据传输。

2.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，所述显示模块采用2块触控显示屏：

主显示屏：用于操作系统和应用软件在主任务、满负载情况下的显示触控功能的实现；

辅显示屏：用于人机交互、辅助信息显示、主任务扩展显示、远程视频传输显示功能的实现。

3.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，对接口模块增加过压/过流保护设计、防静电保护设计、抗干扰设计、信号泄漏抑制设计以及防误插设计。

4.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，所述系统内部信息包括电压和电流，所述系统外部信息包括温度和湿度。

5.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，还包括切换管理模块，所述切换管理模块包括：

基础层：由内核驱动与硬件驱动层组成，负责对接硬件的驱动程序，衔接底层硬件驱动和系统功能服务层；

支撑层：由运行环境、系统功能服务组成；

应用层：通过定制化的UI界面，实现用户交互功能。

6.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，所述显示模块包括：通过驱动底层显示器件，调用底层显示库，结合操作系统、应用层系统软件、应用软件的显示需求，在显示屏上展示图像、图形、视频、文本信息，依据人机交互需求显示或隐藏界面、交互效果。

7.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，在设备折叠状态下，显示模块分别作用于主显示屏和辅显示屏区域，在操作系统支撑下主显示屏呈现包括系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理的软件界面和显示内容；辅显示屏呈现包括键盘矩阵、触摸鼠标、快捷功能的交互软件的人机交互操作界面和显示内容。

8.根据权利要求7所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，在设备平展状态下，显示模块将主显示屏和辅显示屏区域融合展现为一个完整的显示系统，扩展主显屏的展示内容，显示人机交互操作界面，在操作系统支撑下呈现包括系统设置、键盘矩阵、触摸鼠标、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理、快捷功能的应用层软件界面和显示内容，并支持竖屏或者横屏模式。

9.根据权利要求1所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，还包括多功能交互模块，所述多功能交互模块通过驱动底层显示器件，调用底层交互库，在显示模块的支撑下，在触控屏呈现的UI设计区交互控件上实现包括点击、双击、长按、放大、缩小的多点触控多功能人机交互；

在设备折叠状态下，多功能交互模块仅作用于辅显示屏，根据人机交互的需求调用不同的交互工具，键盘矩阵的操作界面根据需求设定不同的布局格式，触控鼠标根据交互需求设定显示或关闭状态。

10.根据权利要求9所述的基于双屏结构的多功能加固便携式显控终端设备，其特征在于，在设备平展状态下，多功能交互模块作用于主显示屏和辅显示屏区域，两块显示屏通过多功能交互模块形成一个完整的跨屏交互区；

在该状态下根据人机交互的需求调用不同的交互工具，包括系统软件的键盘矩阵、触控鼠标，以及系统设置、状态面板、远程监控、远程维修、媒体播放、场景管理的应用软件的快捷功能；键盘矩阵的操作界面根据需求设定不同的布局方式，触控鼠标根据交互需求设定显示或关闭状态；所有的系统设置、交互工具软件和应用均实现尺度、位置的任意设定，并支持竖屏或者横屏模式；该设备视为一台移动式平板终端，通过外部扩展插口与包括车载、机载、舰载的环境固定。

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