CN201657021U - 通信协议转换器 - Google Patents

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彭少武
李高鹏
施晓慧
李向红
王忠斌
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Shanghai Railway Communication Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及信号传递类，具体涉及一种轨道交通车辆驾驶室内人机***与列车自动防护(FZL)车载***的相互通信所需的通信协议转换器。所述通信协议转换器用于轨道交通车辆驾驶室人机与列车自动防护车载***的通信，所述通信协议转换器包括有处理器、存储器、网络端口及供电***，所述网络端口包括一路以太网接口、两路CAN总线接口和一路RS232接口。本实用新型的优点是，可实时双向转发以太网帧和CAN帧(300帧/秒)，可通过总线选择开关设置不同的总线速率模式，可多接口支持，具有较完善的故障诊断功能。

Description

通信协议转换器
技术领域
本实用新型涉及信号传递类，具体涉及一种轨道交通车辆驾驶室内人机***与列车自动防护（FZL）车载***的相互通信所需的通信协议转换器。 
背景技术
在轨道交通中，人机***将提供司机所需的所有关键信息，它是在列车运行状态下，作为提供给司机观察的ATC信息，显示信息主要有：下站、目的站、车次信息；时间信息；实际速度、推荐速度、限制速度信息；目标距离信息；ATP和ATO状态信息等等。 
通信协议转换器与人机组成一个人机***。它作为人机***的一个补充组成部分，实现了人机与FZL车载***的通信功能。由于FZL车载***的通信方式为CAN总线，而人机通信方式为以太网，双方无法直接进行通讯。通信协议转换器能够通过CAN总线接收FZL车载***的信息并由1路以太网转发给人机，同时将人机的答复信息经原路由转发给FZL车载***。 
现有技术中，通信协议转换器仅有1路CAN到1路以太网的相互转发功能，并且没有对光电速度传感器的脉冲信号进行计数的功能，也没有对人机的音频信号进行功率发大并输出等功能。 
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种协议转换器，该协议转换器采用通信端口中断接收的方式，实时转发数据；采用脉冲捕获中断方式，对安装在车辆轮对上的光电式速度传感器上发出的脉冲信息进行计算，以脉冲间隔计算车辆实时的速度；采用音频功率放大器对人机的音频信号进行功率发大并输出给喇叭。 
本实用新型目的实现由以下技术方案完成： 
一种通信协议转换器，所述通信协议转换器用于轨道交通车辆驾驶室人机与列车自动防护车载***的通信，所述通信协议转换器包括有处理器、存储器、网络端口及供电***；其特征在于：所述网络端口包括一路以太网接口、两路CAN总线接口和一路RS232接口；所述处理器连接有所述的CAN总线接口、以太网接口及RS232接口，其接收并处理所述以太网接口所收集的信息，及将转换后的信息经CAN总线接口输出；接收并处理CAN总线接口所收集的信息，及将转换后的信息经以太网接口输出；通过所述RS232接口对外输出所述CAN总线接口与以太网接口之间的信息转发的实时情况。
所述以太网接口连接所述车辆驾驶室人机；所述的CAN总线接口连接所述列车自动防护车载***。 
所述处理器连接有测速接口，所述测速接口连接有光电式速度传感器，速度传感器位于所述轨道交通车辆轮对处。 
所述处理器连接有总线选择开关。 
所述通信协议转换器包括一音频功率放大器。 
所述供电***含有开关电源和网络端口保护电路。 
本实用新型的优点是，可实时双向转发以太网帧和CAN帧（300帧/秒），可通过总线选择开关设置不同的总线速率模式，可多接口支持，具有较完善的故障诊断功能。 
附图说明
图1为本实用新型内部结构框图； 
图2为本实用新型在轨道交通车辆驾驶室内的***示意图；
图3为本实用新型电路原理示意框图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解： 
如图1-3所示，标号1-7分别表示：主控板1、接口板2、列车自动防护车载***3、轨道交通车辆驾驶室人机4、通信协议转换器5、光电式速度传感器6、外置功放喇叭7。
参见图1 ，图中的通信协议转换器5包括主控板1和接口板2，其中：主控板1上设置有被编程的处理器（CPU）、受处理器控制的各种通信总线及网络端口，用来实现多种通讯协议间的相互通信；接口板2上设置有电源***、音频放大器及测速接口，用来实现对主控板的供电及其他辅助功能。 
参见图2，本实施例中通信协议转换器5用来实现轨道交通车辆驾驶室人机4与列车自动防护车载***3的相互通信，并可具有对输入的音频信号进行放大输出给外置功放喇叭7的功能，及，采用脉冲捕获中断方式，对安装在车辆轮对上的光电式速度传感器6上发出的脉冲信息进行计算，以脉冲间隔计算车辆实时的速度。 
参见图3，其中所示的具体电路原理框图中，整个电路由二部分组成： 
第一部分：包括处理器、网络端口以及测速接口。
网络端口包括1路10M/100M自适应的以太网接口、2路500Kbps的CAN总线接口、1路RS232接口。其中，以太网接口包括有以太网变压器；CAN总线接口包括有CAN收发器及其光耦合部分。车辆驾驶室人机4连接有以太网接口，列车自动防护车载***连接3有CAN总线接口。处理器接收并处理以太网接口所收集的信息，及，将转换后的信息经CAN总线接口输出；接收并处理CAN总线接口所收集的信息，及，将转换后的信息经以太网接口输出。处理器还连接有总线选择开关，以选择所述CAN总线接口使用CAN2.0A协议或CAN2.0B协议。 
测速接口由与光电式速度传感器6相连的导线端口和信号调理电路组成，其中信号调理电路包括稳压、滤波模块及光耦合部分。其用来与安装于所述轨道交通车辆轮对处的光电式速度传感器6建立连接，并对光电式速度传感器所传输的电平信号进行处理后传输至处理器中，这样即可采用脉冲捕获中断方式，对安装在车辆轮对上的光电式速度传感器6上发出的脉冲信息进行计算，以脉冲间隔计算车辆实时的速度。具体的说，对应于车辆实时行驶情况，光电式速度传感器6输出在某一电平范围内的方波脉冲，进入接口板，经板内测速接口（包括电阻分压，阻容滤波，防反二极管，瞬变抑制二极管以及高速光耦组成）送至CPU的边沿捕获端口，CPU内部程序对该脉冲序列的时间间隔进行软件计算和滤波，得到车辆实时运行速度。 
第二部分：包括音频功率放大器及供电***。 
音频功率放大器，用于实现对输入的音频信号进行放大、输出的功能。 
供电***包括有开关电源和网络端口保护电路，开关电源把110V直流电源转换为内部电路使用的+5V和+15V直流电源，+15V直流电源用来对音频功率放大器供电，+5V直流电源用来对处理器等电子元件供电。由于网络端口保护电路为业内习见技术，故此图中略去，并在此不再赘述。 

Claims (6)

1.一种通信协议转换器，所述通信协议转换器用于轨道交通车辆驾驶室人机与列车自动防护车载***的通信，所述通信协议转换器包括有处理器、存储器、网络端口及供电***；其特征在于：所述网络端口包括一路以太网接口、两路CAN总线接口和一路RS232接口；所述处理器连接有所述的CAN总线接口、以太网接口及RS232接口，其接收并处理所述以太网接口所收集的信息，及将转换后的信息经CAN总线接口输出；接收并处理CAN总线接口所收集的信息，及将转换后的信息经以太网接口输出；通过所述RS232接口对外输出所述CAN总线接口与以太网接口之间的信息转发的实时情况。
2.根据权利要求1所述的一种通信协议转换器，其特征在于所述以太网接口连接所述车辆驾驶室人机；所述的CAN总线接口连接所述列车自动防护车载***。
3.根据权利要求1所述的一种通信协议转换器，其特征在于所述处理器连接有测速接口，所述测速接口连接有光电式速度传感器，速度传感器位于所述轨道交通车辆轮对处。
4.根据权利要求1所述的一种通信协议转换器，其特征在于所述处理器连接有总线选择开关。
5.根据权利要求1所述的一种通信协议转换器，其特征在于所述通信协议转换器包括一音频功率放大器。
6.根据权利要求1所述的一种通信协议转换器，其特征在于所述供电***含有开关电源和网络端口保护电路。
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