CN113504748A - 一种用于轨道交通的虚像成像方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通领域，提供了一种用于轨道交通的虚像成像方法和系统，包括：利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机；所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息；通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器；所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。通过本实施例的技术方案，使得HUD技术应用在轨道交通中，通过虚拟成像也可以提升整车的科技感。并且相对于无轨交通具有着更好的无人驾驶技术成熟度。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，尤指一种用于轨道交通的虚像成像方法和系统。
背景技术
现有的轨道交通领域，随着无人驾驶、数字化的趋势，在动车、地铁上也有了更多的显示需求。但是现有技术一般都是通过控制室显示屏，进行信息显示。
该控制显示屏一般都是由多个小面积的显示屏直接拼接而成，由于现有技术中使用的显示屏都不可避免地具有或宽或窄的边框，使得拼接而成的大面积显示屏具有无法显示画面的区域，影响画面品质。并且大屏幕系统的环控显示屏、行车显示屏和电调显示屏的分布不合理，不利于调度人员对系统进行调度指挥。同时，由于控制室显示屏的结构局限性，导致无法满足更多的显示需求。
发明内容
本发明为了解决上述问题，本发明是通过以下技术实现的：
本发明提供一种用于轨道交通的虚像成像方法，包括：
利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机；
所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息；
通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器；
所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
进一步优选地，所述利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，还包括：
利用列车的中控主机接入所述列车的网络，通过所述列车的内部总线接收不同类型的控制器信号；
其中，所述控制器信号包括：车辆基础信号、车辆运行信号。
进一步优选地，所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息，包括：
通过所述信号处理主机处理车辆运行信号，得到所述列车的运行状态信息、车辆到站信息、到站周边信息和过场演示动画。
进一步优选地，所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息，包括：
所述车辆基础信号包括空调信号、电机信号、速度信号；
通过所述信号处理主机处理所述空调信号，得到空调显示信息；
通过所述信号处理主机处理所述电机信号，得到电机显示信息；
通过所述信号处理主机处理所述速度信号，得到速度显示信息。
进一步优选地，所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上，包括：
基于显示UI的预设布局，通过所述成像结构将所述列车显示信息进行显示。
进一步优选地，还包括：
通过所述HUD控制器接收所述列车的驾驶员输入的控制信号，调节所述成像结构显示所述列车显示信息时的亮度和高度。
另一方面，还提供一种用于轨道交通的虚像成像系统，包括：
中控主机，设置于列车上，用于采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机；
所述信号处理主机，与所述中控主机连接，用于处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息；
所述信号处理主机，还用于通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器；
所述HUD控制器，与所述信号处理主机连接，用于将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
进一步优选地，所述信号处理主机，设置于所述中控主机上。
进一步优选地，所述信号处理主机，设置于所述HUD控制器一侧，与所述HUD控制器、所述成像结构组成整体。
进一步优选地，所述信号处理主机，设置有预留串口和以太网口，用于维修调试所述信号处理主机。
本发明提供的一种用于轨道交通的虚像成像方法和系统至少具有以下有益效果：通过本实施例的技术方案，使得HUD技术应用在轨道交通中，通过虚拟成像也可以提升整车的科技感。并且相对于无轨交通具有着更好的无人驾驶技术成熟度。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种用于轨道交通的虚像成像方法和系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明中一种用于轨道交通的虚像成像方法的一个实施例的示意图；
图2是本发明中一种用于轨道交通的虚像成像系统的一个实施例的示意图；
图3是本发明中一种用于轨道交通的虚像成像系统的应用示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
实施例一
本发明提供一种用于轨道交通的虚像成像方法，包括：
S100利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机。
具体的，列车中控主机接入列车网络，通过内部私有总线接收各个控制器信号，如空调、电机、速度等。
S200所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息。
具体的，所述信号处理主机位于列车中，属于高性能主机，列车中控主机提供了车载总线，列车主机具备车载以太网TRDP接口，可以通过该接口向外传送需要显示的信号。
S300通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器。
具体的，高性能主机可以由列车方制作，由于轨道开发可能涉及机密，因而通过在列车中制作高性能主机满足保密需求。
优选的，高性能主机设置有预留串口、以太网口进行自己的维修调试。
S400所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
通过本实施例的技术方案，使得HUD技术应用在轨道交通中，通过虚拟成像也可以提升整车的科技感。并且相对于无轨交通具有着更好的无人驾驶技术成熟度。
同时，通过虚像成像技术可以更好的像乘客、驾驶人员展示内容更容易落地。如在上海无人驾驶的十号线展示轨道运行规划情况、在和谐号上像驾驶员展示通过虚像展示动车的运行状态等需求会逐步增加。
实施例二
本发明提供一种用于轨道交通的虚像成像方法，包括：
S100利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机。
具体的，列车中控主机接入列车网络，通过内部私有总线接收各个控制器信号，如空调、电机、速度等。
S200所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息。
具体的，信号处理主机位于HUD系统中，当接收到列车的中控主机的主机信号后，自主开发显示UI，通过LVDS接口HUD控制器传输显示界面。信号处理主机属于高性能主机。
S300通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器。
具体的，当HUD系统的信号处理主机接收到列车的中控主机的不同类型的控制器信号后，对其进行处理，将处理成列车显示信息，例如显示界面、图像信息，并发送到HUD控制器。
S400所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
具体的，通过HUD控制将列车显示信息传输到HUD系统的成像结构中，通过成像结构进行成像。
其中，HUD控制器还用于接收调节图片高度、图片亮度信号，进行相应的动作，并反映现在自己的亮度值与高度值。
虚像成像结构：仅通过光学结构完成虚像的显示。
通过本实施例的技术方案，使得HUD技术应用在轨道交通中，通过虚拟成像也可以提升整车的科技感。并且相对于无轨交通具有着更好的无人驾驶技术成熟度。
同时，通过虚像成像技术可以更好的像乘客、驾驶人员展示内容更容易落地。如在上海无人驾驶的十号线展示轨道运行规划情况、在和谐号上像驾驶员展示通过虚像展示动车的运行状态等需求会逐步增加。
实施例三
基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种用于轨道交通的虚像成像方法，具体包括：
优选地，所述利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，还包括：
利用列车的中控主机接入所述列车的网络，通过所述列车的内部总线接收不同类型的控制器信号。
其中，所述控制器信号包括：车辆基础信号、车辆运行信号。
示例性的，列车中控主机接入列车网络，通过内部私有总线接收各个控制器信号，如空调、电机、速度等。
优选地，所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息，包括：
通过所述信号处理主机处理车辆运行信号，得到所述列车的运行状态信息、车辆到站信息、到站周边信息和过场演示动画。
示例性的，高性能主机主要完成显示UI的内容，其内容大致分为：
1、列车运行状态：车辆悬浮、车辆停机、车辆转弯等。
2、车辆到站信息提示：到达站点时间、逗留时间等。
3、到站周边娱乐信息。
4、过场演示动画等。
优选地，所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息，包括：
所述车辆基础信号包括空调信号、电机信号、速度信号；
通过所述信号处理主机处理所述空调信号，得到空调显示信息；
通过所述信号处理主机处理所述电机信号，得到电机显示信息；
通过所述信号处理主机处理所述速度信号，得到速度显示信息。
优选地，所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上，包括：
基于显示UI的预设布局，通过所述成像结构将所述列车显示信息进行显示。
优选地，还包括：
通过所述HUD控制器接收所述列车的驾驶员输入的控制信号，调节所述成像结构显示所述列车显示信息时的亮度和高度。
具体的，HUD控制器用于接收调节图片高度、图片亮度信号，进行相应的动作，并反映现在显示的亮度值与高度值。
实施例四
另一方面，还提供一种用于轨道交通的虚像成像系统，包括：
中控主机，设置于列车上，用于采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机。
所述信号处理主机，与所述中控主机连接，用于处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息。
所述信号处理主机，还用于通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器。
所述HUD控制器，与所述信号处理主机连接，用于将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
示例性的，如图3所示，优选地，所述信号处理主机，设置于所述中控主机上。
或者，优选地，所述信号处理主机，设置于所述HUD控制器一侧，与所述HUD控制器、所述成像结构组成整体。
优选地，所述信号处理主机，设置有预留串口和以太网口，用于维修调试所述信号处理主机。
示例性的，如图2～3所示，列车中控主机提供了车载总线，列车中控主机：
列车中控主机接入列车网络，通过内部私有总线接收各个控制器信号，如空调、电机、速度等。列车主机具备车载以太网TRDP接口，可以通过该接口向外传送需要显示的信号。
关于高性能主机：
方案1：可以由列车方自己制作，由于轨道开发可能涉及机密，因而可以自己考虑制作高性能主机；
方案2：接收到主机信号后，自主开发显示UI，通过LVDS接口HUD控制器传输显示界面。
其中，高性能主机可以预留串口、以太网口进行自己的维修调试，高性能主机主要完成显示UI的内容，其内容大致分为：列车运行状态：车辆悬浮、车辆停机、车辆转弯等；车辆到站信息提示：到达站点时间、逗留时间等；到站周边娱乐信息；过场演示动画等。
其中，HUD控制器：接收调节图片高度、图片亮度信号，进行相应的动作，并反映现在自己的亮度值与高度值。
另外、虚像成像结构：仅通过光学结构完成虚像的显示。
其中，车载电源使用12V/24V电源接口。接口内容：
轨道交通控制器与主机控制器与HUD控制器的接口由3部分组成：
1.供电接口，列车提供12/24V，以及220V的供电。
2.视频接口，可使用RGB接口进行视频传输。
3.控制接口，使用串口或总线对HUD控制器进行控制命令的的传输，以及可以通过回传检测命令执行的结果。
参考上面显示内容，主要是进行图像高度、图像亮度的控制。如人员觉得图像暗时，可以调节亮度让图像变亮。驾驶人员由于身高不同，因而根据自身高度调节身高。
在本实施例中，可以通过该高性能主机实现大量数据的计算，解决了现有技术中在总体系统设计时，许多设计的不确定性。
同时，HUD控制器由于不需要进行大量的计算，通过轨道控制器和主机控制器、HUD控制器的明确分工使得用于轨道交通的虚像成像系统能够处理很多的数据，且不需要集成冗杂的采集模块、算力模块或接口模块。这样不仅简化了控制器的结构和缩小了体积大小，还让后期不需要坐多余的集成设计，增加了该抬头显示系统的扩展的灵活性。
通过本实施例的算力控制器设计和对应的分工设计，使得结构简单，能够灵活的增加显示内容，不受控制器集成功能的限制。本产品应用于轨道交通领域。
在本实施例中，本发明设计的HUD系统开发方式，具备更好的功能拓展性、更快的开发周期、更好显示体验、更低的成本价格，易于实现系列化。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于轨道交通的虚像成像方法，其特征在于，包括：
利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机；
所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息；
通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器；
所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的虚像成像方法，其特征在于，所述利用列车的中控主机采集所述列车上不同类型的控制器信号，还包括：
利用列车的中控主机接入所述列车的网络，通过所述列车的内部总线接收不同类型的控制器信号；
其中，所述控制器信号包括：车辆基础信号、车辆运行信号。
3.根据权利要求2所述的用于轨道交通的虚像成像方法，其特征在于，所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息，包括：
通过所述信号处理主机处理车辆运行信号，得到所述列车的运行状态信息、车辆到站信息、到站周边信息和过场演示动画。
4.根据权利要求2所述的用于轨道交通的虚像成像方法，其特征在于，所述信号处理主机处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息，包括：
所述车辆基础信号包括空调信号、电机信号、速度信号；
通过所述信号处理主机处理所述空调信号，得到空调显示信息；
通过所述信号处理主机处理所述电机信号，得到电机显示信息；
通过所述信号处理主机处理所述速度信号，得到速度显示信息。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的用于轨道交通的虚像成像方法，其特征在于，所述HUD控制器将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上，包括：
基于显示UI的预设布局，通过所述成像结构将所述列车显示信息进行显示。
6.根据权利要求5所述的用于轨道交通的虚像成像方法，其特征在于，还包括：
通过所述HUD控制器接收所述列车的驾驶员输入的控制信号，调节所述成像结构显示所述列车显示信息时的亮度和高度。
7.一种用于轨道交通的虚像成像系统，其特征在于，包括：
中控主机，设置于列车上，用于采集所述列车上不同类型的控制器信号，并发送至信号处理主机；
所述信号处理主机，与所述中控主机连接，用于处理所述控制器信号，得到不同的列车显示信息；
所述信号处理主机，还用于通过所述信号处理主机将所述列车显示信息，发送至HUD控制器；
所述HUD控制器，与所述信号处理主机连接，用于将所述列车显示信息，传输至成像结构，控制所述成像结构将所述列车显示信息以虚像显示在所述列车上。
8.根据权利要求7所述的一种用于轨道交通的虚像成像系统，其特征在于，所述信号处理主机，设置于所述中控主机上。
9.根据权利要求8所述的一种用于轨道交通的虚像成像系统，其特征在于，所述信号处理主机，设置于所述HUD控制器一侧，与所述HUD控制器、所述成像结构组成整体。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的一种用于轨道交通的虚像成像系统，其特征在于，所述信号处理主机，设置有预留串口和以太网口，用于维修调试所述信号处理主机。
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| CN202110712366.1A CN113504748A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种用于轨道交通的虚像成像方法和系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211015 |