CN106506516A - 一种信息帧结构 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种信息帧结构，包括：帧头定位结构、帧尾定位结构以及位于所述帧头定位结构和所述帧尾定位结构中间的地址定位结构；其中，所述帧头定位结构和帧尾定位结构用于表征所述磁悬浮列车运行方向，所述地址定位结构用于表征所述磁悬浮列车的当前位置。由此可见，本发明实施例所提供的信息帧结构不仅可以实现磁悬浮列车的当前位置信息的传输，还可以同时实现磁悬浮列车的运行方向信息的传输。
Description
技术领域
本发明涉及信息传输技术领域，尤其涉及一种信息帧结构。
背景技术
磁悬浮列车具有与其运行轨道无接触的特性，去除了运行列车和运行轨道间的摩擦阻力，因此，磁悬浮列车的运行速度理论值远远超出接触型列车。
目前，磁悬浮列车在运行过程中的驱动力主要来源于设置在运行轨道上的直线电机初级线圈和设置在磁悬浮列车底部的直线电机次级线圈之间的排斥力。其中，设置在运行轨道上的直线电机初级线圈由多个均匀设置的直线电机段构成。
具体工作时，通过控制各直线电机段的通电状态(包括通电和断电)，控制磁悬浮列车的运行状态。因此，当所述磁悬浮列车的运行轨道较长时，为保证磁悬浮列车在运行轨道的任何位置都有直线驱动段驱动其运行，安装在所述运行轨道上的直线电机段数量将会非常庞大。而在运行过程中，若要根据磁悬浮列车的当前位置、运行方向和运行速度实时控制各直线电机段的通电和断电状态，则需采用多核芯片的控制器，这就使得各核芯片之间的磁悬浮列车当前位置和运行方向等信息传输变得非常重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种信息帧结构，以实现控制器中各核芯片之间，以及磁悬浮列车和轨道之间的磁悬浮列车当前位置信息和运行方向信息的传输。
为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种信息帧结构，应用于磁悬浮列车控制***中控制器内各核芯片之间的信息传输，所述控制***包括：设置在所述磁悬浮列车运行轨道上的各直线初级线圈侧的发射端，所述发射端用于发射检测信号，所述检测信号中携带有其对应的发射端的位置标识；设置在所述磁悬浮列车上直线电机次级线圈侧的接收端，所述接收端用于接收所述检测信号将其转换成电信号；所述控制器用于识别所述电信号中的位置标识，根据所述位置标识获得所述磁悬浮列车的当前位置，并根据所述磁悬浮列车的当前位置控制所述磁悬浮列车的运行状态；所述信息帧结构包括：
帧头定位结构、帧尾定位结构以及位于所述帧头定位结构和所述帧尾定位结构中间的地址定位结构；其中，所述帧头定位结构和帧尾定位结构用于表征所述磁悬浮列车运行方向，所述地址定位结构用于表征所述磁悬浮列车的当前位置。
优选的，当所述磁悬浮列车沿第一方向运行时，所述帧头定位结构包括：1位控制位和7位巴克码；所述帧尾定位结构包括：1位控制位和倒置的7位巴克码；
当所述磁悬浮列车沿第二方向运行时，所述帧头定位结构包括：1位控制位和倒置7位巴克码；所述帧尾定位结构包括：1位控制位和7位巴克码；
其中，所述第一方向和第二方向相反。
优选的，所述地址定位结构为绝对地址码结构。
优选的，所述绝对地址码结构包括：1位绝对码识别码、4位绝对地址码和3位校验码。
优选的，所述地址定位结构为相对地址码结构。
优选的，所述相对地址码结构包括：1位相对码识别码、4位巴克码和3位校验码。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的信息帧结构，包括：帧头定位结构、帧尾定位结构以及位于所述帧头定位结构和所述帧尾定位结构中间的地址定位结构；其中，所述帧头定位结构和帧尾定位结构用于表征所述磁悬浮列车运行方向，所述地址定位结构用于表征所述磁悬浮列车的当前位置。由此可见，本发明实施例所提供的信息帧结构不仅可以实现磁悬浮列车的当前位置信息的传输，还可以同时实现磁悬浮列车的运行方向信息的传输。
附图说明
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为本发明实施例所提供的信息帧结构所应用的超导磁悬浮车的控制***的结构示意图；
图2为图1所示超导磁悬浮车的控制***的正视图；
图3为图1所示超导磁悬浮车的控制***的俯视图；
图4为图1所示超导磁悬浮车的控制***工作时的示意图；
图5为本发明实施例所提供的信息帧结构的结构示意图；
图6为本发明一个实施例所提供的信息帧结构中帧头定位结构的结构示意图；
图7为本发明一个实施例所提供的信息帧结构中帧尾定位结构的结构示意图；
图8为本发明一个实施例所提供的信息帧结构中地址定位结构的结构示意图；
图9为本发明另一个实施例所提供的信息帧结构中地址定位结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例所提供的磁悬浮列车控制***包括：设置在所述磁悬浮列车运行轨道上的各直线初级线圈侧10的发射端11，所述发射端11用于发射检测信号，所述检测信号中携带有其对应的发射端11的位置标识；设置在所述磁悬浮列车上直线电机次级线圈20侧的接收端21，所述接收端21用于接收所述检测信号将其转换成电信号；所述控制器30用于识别所述电信号中的位置标识，根据所述位置标识获得所述磁悬浮列车的当前位置，并根据所述磁悬浮列车的当前位置控制所述磁悬浮列车的运行状态。
需要说明的是，在本发明实施例中，设置在所述磁悬浮列车运行轨道上的各直线初级线圈10在所述运行轨道上均匀分布，故在本发明实施例中，所述各直线初级线圈10侧的发射端11也在所述运行轨道上均匀分布，以便于通过所述发射端11发射的检测信号，确定所述磁悬浮列车在所述运行轨道上的运行位置。优选的，所述发射端11与所述直线初级线圈10中的各直线电机段一一对应。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述位置标识为所述发射端11的编号，不同发射端11的编号不同。但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，所述位置标识还可以为所述发射端11的其他标识信号，只要保证不同发射端11的位置标识信号不同即可。
具体的，在本发明的一个实施例中，不同发射端11中的多个红外光发射结构的发光规律不同，以实现不同发射端11具有不同的编号。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个具体实施例中，如图2-图4所示，所述发射端11包括多个沿第三方向和第四方向呈矩阵排列的红外光发射结构，所述多个沿第三方向和第四方向呈矩阵排列的红外光发射结构构成一个红外LED组，所述红外光发射结构用于发射红外脉冲信号，同一发射端11中的多个所述红外光发射结构的红外脉冲信号构成一个空间编码号，该空间编码号即为所述发射端11的编号。需要说明是，在本发明实施例中，所述第三方向平行于所述运行轨道的延伸方向，所述第四方向垂直于所述运行轨道的延伸方向。优选的，所述红外光发射结构为红外LED，但本发明对此并不做限定，只要其能发射红外光即可。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述接收端21包括：多个沿所述第四方向排布的光电接收转换器211，所述光电接收转换器211用于扫描所述发射端中的各红外光发射结构，接收各红外光发射结构发射的红外光信号，并将其接收到的红外光信号转换成电信号发送给所述控制器30。
具体的，在本发明实施例中，所述光电接收转换器211用于在所述磁悬浮列车的运行过程中，沿着所述磁悬浮列车的运行方向不断扫描所述发射端11发射的检测信号，经过一个发射端11(即经过一个直线初级线圈)后完成一次空间扫描，接收到一个完整的空间编码信号，将其转换成电信号发送给所述控制器30。
需要说明的是，在本发明实施例中，在所述磁悬浮列车的运行过程中，当所述磁悬浮列车沿第一方向运行时，所述光电接收转换器211用于沿第一方向不断扫描所述发射端11发射的检测信号；当所述磁悬浮列车沿第二方向运行时，所述光电接收转换器211用于沿第二方向不断扫描所述发射端11发射的检测信号；其中，所述第一方向和第二方向平行于所述运行轨道的延伸方向，且所述第一方向和所述第二方向相反，分别代表所述磁悬浮列车运行的正方向和反方向。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种信息帧结构，应用于磁悬浮列车控制***中控制器内各核芯片之间的信息传输，具体的，如图5所示，所述信息帧结构包括：
帧头定位结构40、帧尾定位结构60以及位于所述帧头定位结构40和所述帧尾定位结构60中间的地址定位结构50；其中，所述帧头定位结构40和帧尾定位结构60用于表征所述磁悬浮列车运行方向，所述地址定位结构50用于表征所述磁悬浮列车的当前位置。
需要说明的是，在本发明实施例中，所述帧头定位结构40和所述帧尾定位结构60不同，以便于所述控制器30通过识别所述帧头定位结构40和所述帧尾定位结构60识别所述磁悬浮列车的运行方向为第一方向还是第二方向。
具体的，在本发明的一个实施例中，当所述磁悬浮列车沿第一方向运行时，如图6所示，所述帧头定位结构40包括：1位控制位和7位巴克码；如图7所示，所述帧尾定位结构60包括：1位控制位和倒置的7位巴克码；
当所述磁悬浮列车沿第二方向运行时，所述帧头定位结构包括：1位控制位和倒置7位巴克码；所述帧尾定位结构包括：1位控制位和7位巴克码；
其中，所述第一方向和第二方向相反。
需要说明的是，在本发明实施例中，优选的，所述磁悬浮列车沿第一方向运行时的帧头定位结构即为所述磁悬浮列车沿第二方向运行时的帧尾定位结构；所述磁悬浮列车沿第一方向运行时的帧尾定位结构即为所述磁悬浮列车沿第二方向运行时的帧头定位结构。
还需要说明的是，在本发明实施例中，所述信息帧结构除包括帧头定位结构40和帧尾定位结构60外，还包括地址定位结构50，以便于所述控制器30可以通过识别所述地址定位结构50获得所述磁悬浮列车的当前位置。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述地址定位结构为绝对地址码结构。具体的，如图8所示，所述绝对地址码结构包括：1位绝对码识别码、4位绝对地址码和3位校验码，其中，绝对码识别码为1；绝对地址码为S3-S0表示，校验码为r2-r0。
在本发明的另一个实施例中，所述地址定位结构为相对地址码结构。具体的，如图9所示，所述相对地址码结构包括：1位相对码识别码、4位巴克码和3位校验码。其中，相对码识别码为0；校验码为r2-r0；相对码识别码和校验码之间的为交替4位巴克码。
需要说明的是，在上述实施例中，所述相对地址码结构中的4位巴克码有两种情况，分别表示递增和递减。
在上述任一实施例中，所述控制器30接收到所述信息帧结构后，根据所述信息帧结构中的地址定位结构50获得所述磁悬浮列车的当前位置，并给该位置处的各直线电机段发送控制信号，通过该位置处的各直线电机段控制所述磁悬浮列车的运行状态。优选的，所述直线电机段的编号与其对应位置处的空间编码号相同，以便于所述控制器通过所述地址定位结构中空间编码号确定待控制的直线电机段的编号。
综上所述，本发明实施例所提供的信息帧结构，包括：帧头定位结构、帧尾定位结构以及位于所述帧头定位结构和所述帧尾定位结构中间的地址定位结构；其中，所述帧头定位结构和帧尾定位结构用于表征所述磁悬浮列车运行方向，所述地址定位结构用于表征所述磁悬浮列车的当前位置。由此可见，本发明实施例所提供的信息帧结构不仅可以实现磁悬浮列车的当前位置信息的传输，还可以同时实现磁悬浮列车的运行方向信息的传输。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种信息帧结构，应用于磁悬浮列车控制***中控制器内各核芯片之间的信息传输，其特征在于，所述控制***包括：设置在所述磁悬浮列车运行轨道上的各直线初级线圈侧的发射端，所述发射端用于发射检测信号，所述检测信号中携带有其对应的发射端的位置标识；设置在所述磁悬浮列车上直线电机次级线圈侧的接收端，所述接收端用于接收所述检测信号将其转换成电信号；所述控制器用于识别所述电信号中的位置标识，根据所述位置标识获得所述磁悬浮列车的当前位置，并根据所述磁悬浮列车的当前位置控制所述磁悬浮列车的运行状态；所述信息帧结构包括：
帧头定位结构、帧尾定位结构以及位于所述帧头定位结构和所述帧尾定位结构中间的地址定位结构；其中，所述帧头定位结构和帧尾定位结构用于表征所述磁悬浮列车运行方向，所述地址定位结构用于表征所述磁悬浮列车的当前位置。
2.根据权利要求1所述的信息帧结构，其特征在于，当所述磁悬浮列车沿第一方向运行时，所述帧头定位结构包括：1位控制位和7位巴克码；所述帧尾定位结构包括：1位控制位和倒置的7位巴克码；
当所述磁悬浮列车沿第二方向运行时，所述帧头定位结构包括：1位控制位和倒置7位巴克码；所述帧尾定位结构包括：1位控制位和7位巴克码；
其中，所述第一方向和第二方向相反。
3.根据权利要求1所述的信息帧结构，其特征在于，所述地址定位结构为绝对地址码结构。
4.根据权利要求3所述的信息帧结构，其特征在于，所述绝对地址码结构包括：1位绝对码识别码、4位绝对地址码和3位校验码。
5.根据权利要求1所述的信息帧结构，其特征在于，所述地址定位结构为相对地址码结构。
6.根据权利要求3所述的信息帧结构，其特征在于，所述相对地址码结构包括：1位相对码识别码、4位巴克码和3位校验码。
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