專利名稱：軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板及總線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)，尤其涉及一種軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板及總線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
軌道交通車輛總線是車輛系統(tǒng)各部件之間通信用的一種定制的協(xié)議和物理介質(zhì)， 為滿足車輛系統(tǒng)的不同功能擴(kuò)展，車輛系統(tǒng)也可以通過(guò)車輛總線外接一些臨時(shí)設(shè)備。目前軌道交通車輛的車輛系統(tǒng)內(nèi)的總線一般為封閉結(jié)構(gòu)，具有特定的外形和物理接口，車輛系統(tǒng)在外接臨時(shí)設(shè)備時(shí)，是通過(guò)符合特定外形和接口的過(guò)渡設(shè)備來(lái)將臨時(shí)設(shè)備與車輛系統(tǒng)物理連接。但是，軌道交通車輛總線通常為高速列車總線，對(duì)應(yīng)用環(huán)境要求比較高，通過(guò)上述過(guò)渡設(shè)備物理連接的臨時(shí)設(shè)備易將外部干擾引入車輛系統(tǒng)，從而影響車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性， 甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板及總線系統(tǒng)，用以濾除與軌道交通車輛總線連接的外部設(shè)備引入車輛系統(tǒng)的干擾。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板，包括相互連接的總線擴(kuò)展接口模塊和總線驅(qū)動(dòng)模塊，所述總線擴(kuò)展接口模塊，用于提供軌道交通車輛總線的擴(kuò)展接口 ；所述總線驅(qū)動(dòng)模塊，用于隔離外部設(shè)備與所述軌道交通車輛總線之間傳送的數(shù)據(jù)中的干擾。本發(fā)明還提供一種總線系統(tǒng)，包括軌道交通車輛總線和與所述軌道交通車輛總線連接的上述的軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過(guò)上述的總線擴(kuò)展接口模塊的物理連接過(guò)渡和總線驅(qū)動(dòng)模塊的干擾隔離，可有效地濾除擴(kuò)展的外部設(shè)備引入的干擾，從而提高了軌道交通車輛總線的穩(wěn)定性，降低了因外部干擾而損壞車輛系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意6為本發(fā)明總線系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I0-總線擴(kuò)展接口模塊；n-擴(kuò)展接口單元；20-總線驅(qū)動(dòng)模塊；30-數(shù)據(jù)處理模塊；
40-保護(hù)電路模塊； 50-電源管理模塊；51-第二電源轉(zhuǎn)換單元；52-第一電源轉(zhuǎn)換單元；60-總線管理模塊；200-軌道交通車輛總線；100-軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的總線擴(kuò)展板包括相互連接的總線擴(kuò)展接口模塊10和總線驅(qū)動(dòng)模塊20，其中，總線擴(kuò)展接口模塊10，用于提供軌道交通車輛總線的擴(kuò)展接口 ；總線驅(qū)動(dòng)模塊20，用于隔離外部設(shè)備與軌道交通車輛總線之間傳送的數(shù)據(jù)中的干擾。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中連接外部設(shè)備和軌道交通車輛總線的過(guò)渡設(shè)備，本實(shí)施例中，總線驅(qū)動(dòng)模塊20可以對(duì)擴(kuò)展接入的外部設(shè)備引入的干擾進(jìn)行隔離，如降低可能對(duì)軌道交通車輛總線系統(tǒng)影響的電磁干擾等，避免車輛總線因外部引入的干擾而受到損壞，從而提高了車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性。具體來(lái)說(shuō)，總線驅(qū)動(dòng)模塊20可通過(guò)提高驅(qū)動(dòng)能力而降低外部的干擾，如提高驅(qū)動(dòng)功率等。總線擴(kuò)展接口模塊10是擴(kuò)展板上用于連接外部設(shè)備的物理接口， 具體應(yīng)用中，總線擴(kuò)展接口模塊10中可設(shè)置多個(gè)擴(kuò)展接口單元以適用于不同的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)連接器，其方便插拔并可實(shí)現(xiàn)可靠的物理連接。通過(guò)總線擴(kuò)展接口模塊10的物理連接過(guò)渡和總線驅(qū)動(dòng)模塊20的干擾隔離后，擴(kuò)展接入的外部設(shè)備的信號(hào)可直接連接到軌道交通車輛總線系統(tǒng)上，也可以對(duì)該信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行其他處理以獲得更好的信號(hào)質(zhì)量。本實(shí)施例通過(guò)上述的總線擴(kuò)展接口模塊的物理連接過(guò)渡和總線驅(qū)動(dòng)模塊的干擾隔離，可有效地濾除擴(kuò)展的外部設(shè)備引入的干擾，從而提高了軌道交通車輛總線的穩(wěn)定性， 降低了因外部干擾而損壞車輛系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。圖2為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例的總線擴(kuò)展板在上述圖1所示實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括與總線驅(qū)動(dòng)模塊20 連接的數(shù)據(jù)處理模塊30。數(shù)據(jù)處理模塊30，用于根據(jù)軌道交通車輛總線的負(fù)載能力對(duì)所述軌道交通車輛總線與所述總線驅(qū)動(dòng)模塊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行選擇過(guò)濾處理，并控制所述軌道交通車輛總線與所述總線驅(qū)動(dòng)模塊之間數(shù)據(jù)的收發(fā)傳送。本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理模塊30根據(jù)車輛總線與外部設(shè)備通信過(guò)程中的總線的負(fù)載能力選擇并控制傳送數(shù)據(jù)，如通過(guò)控制連接的外部設(shè)備的數(shù)量，選擇數(shù)據(jù)收發(fā)，從而保證車輛總線的工作效率；同時(shí)，還控制著擴(kuò)展板上總線驅(qū)動(dòng)模塊的開啟與關(guān)閉，即控制著外部設(shè)備的接入車輛總線或斷開與車輛總線的連接。本實(shí)施例在達(dá)到上述實(shí)施例一的技術(shù)效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊，可以有效過(guò)濾車輛總線與外部設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，避免總線負(fù)載過(guò)重而降低工作效率。圖3為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例的總線擴(kuò)展板在上述圖2所示實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括與數(shù)據(jù)處理模塊30 連接的保護(hù)電路模塊40，保護(hù)電路模塊40用于過(guò)濾軌道交通車輛總線與數(shù)據(jù)處理模塊之間傳送的數(shù)據(jù)中的干擾。具體來(lái)說(shuō)，保護(hù)電路模塊40主要是過(guò)濾掉車輛總線上干擾信號(hào)，以避免該干擾信號(hào)引起擴(kuò)展板的控制錯(cuò)誤，提高擴(kuò)展板上各模塊的控制準(zhǔn)確性。本實(shí)施例在達(dá)到上述實(shí)施例二的技術(shù)效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，通過(guò)設(shè)置保護(hù)電路模塊，可濾除軌道交通車輛總線上的干擾信號(hào)向擴(kuò)展板傳送，提高了擴(kuò)展板的控制質(zhì)量。圖4為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本實(shí)施例的總線擴(kuò)展板在上述圖3所示實(shí)施例三的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括分別與數(shù)據(jù)處理模塊30、總線驅(qū)動(dòng)模塊20和總線擴(kuò)展接口模塊10連接的電源管理模塊50，電源管理模塊50， 用于將從所述軌道交通車輛總線上獲取的電壓信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為所述總線驅(qū)動(dòng)模塊、所述數(shù)據(jù)處理模塊以及與所述總線擴(kuò)展接口模塊連接的外部設(shè)備所需的電壓信號(hào)。本實(shí)施例中電源管理模塊50可以包括輸出5V直流電的第一電源轉(zhuǎn)換單元52和輸出24V直流電的第二電源轉(zhuǎn)換單元51，第一電源轉(zhuǎn)換單元52，用于分別為總線驅(qū)動(dòng)模塊20和數(shù)據(jù)處理模塊30 提供電源；第二電源轉(zhuǎn)換單元51，用于分別為總線驅(qū)動(dòng)模塊20和外部設(shè)備提供電源。具體來(lái)說(shuō)，電源管理模塊50輸出的MV直流電可用于給總線驅(qū)動(dòng)模塊20提供電源，以提高其驅(qū)動(dòng)能力，同時(shí)24V直流電還可以通過(guò)總線擴(kuò)展接口模塊10傳輸?shù)綌U(kuò)展的外部設(shè)備上，以驅(qū)動(dòng)其正常穩(wěn)定工作。本實(shí)施例中的電源管理模塊中可設(shè)置控制開關(guān)(未示出)，用于控制對(duì)各個(gè)模塊的電源供應(yīng)，從而可開啟關(guān)閉總線擴(kuò)展板的對(duì)外輸出狀態(tài)。本實(shí)施例在達(dá)到上述實(shí)施例三的技術(shù)效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，通過(guò)設(shè)置電源管理模塊，可以給擴(kuò)展板各個(gè)模塊以及擴(kuò)展接入的外部設(shè)備提供工作電源，以使其正常穩(wěn)定的工作。上述實(shí)施例四中的電源管理模塊50也可以增設(shè)在圖1或圖2所示的實(shí)施例中，其功能及效果類似，不再贅述。圖5為本發(fā)明軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實(shí)施例的總線擴(kuò)展板在上述圖4所示實(shí)施例四的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，總線擴(kuò)展接口模塊包括至少兩個(gè)擴(kuò)展接口單元11，每個(gè)擴(kuò)展接口單元11用于與一個(gè)外部設(shè)備連接。相應(yīng)地，本實(shí)施例的軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板還包括分別與總線驅(qū)動(dòng)模塊20、數(shù)據(jù)處理模塊30和第一電源轉(zhuǎn)換單元52連接的總線管理模塊60，總線管理模塊60用于依照軌道交通車輛總線協(xié)議選擇控制傳送數(shù)據(jù)的擴(kuò)展接口單元11。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)外部需要接入多個(gè)外部設(shè)備時(shí)，可以設(shè)置多個(gè)擴(kuò)展接口單元11，使每個(gè)外部設(shè)備連接到一個(gè)擴(kuò)展接口單元11上，從而可豐富總線擴(kuò)展板的擴(kuò)展方式。同時(shí)，總線管理模塊60按照連接的車輛總線的采用車輛總線協(xié)議有序地選擇擴(kuò)展接口單元11，從而可控制選擇接入的外部設(shè)備，避免外部設(shè)備接入數(shù)據(jù)的沖突。本實(shí)施例在達(dá)到上述實(shí)施例四的技術(shù)效果的技術(shù)上，進(jìn)一步地，通過(guò)總線擴(kuò)展接口模塊中設(shè)置多個(gè)擴(kuò)展接口單元，豐富了總線擴(kuò)展板擴(kuò)展外部設(shè)備的方式；通過(guò)總線管理模塊選擇控制接入外部設(shè)備的擴(kuò)展接口單元，可避免外部設(shè)備接入數(shù)據(jù)的沖突。上述任一實(shí)施例中的軌道交通車輛總線可以為軌道交通車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)總線， 也可為軌道交通車輛的其他總線。其中，總線可以為控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network，簡(jiǎn)稱CAN)現(xiàn)場(chǎng)總線等。圖5所示實(shí)施例五中的擴(kuò)展接口單元和總線管理模塊同樣可適用于圖1 圖3中任一實(shí)施例中，其功能和技術(shù)效果類似，不再贅述。圖6為本發(fā)明總線系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，本實(shí)施例的總線系統(tǒng)包括軌道交通車輛總線200和與軌道交通車輛總線200連接的上述任一實(shí)施例的軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板100。圖6中的軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板100為圖5所示的總線擴(kuò)展板結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例可完成上述軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板實(shí)施例的功能，其技術(shù)原理及達(dá)到的技術(shù)效果類似，不再贅述。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板，其特征在于，包括相互連接的總線擴(kuò)展接口模塊和總線驅(qū)動(dòng)模塊，所述總線擴(kuò)展接口模塊，用于提供軌道交通車輛總線的擴(kuò)展接口 ； 所述總線驅(qū)動(dòng)模塊，用于隔離外部設(shè)備與所述軌道交通車輛總線之間傳送的數(shù)據(jù)中的干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，還包括與所述總線驅(qū)動(dòng)模塊連接的數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)軌道交通車輛總線的負(fù)載能力對(duì)所述軌道交通車輛總線與所述總線驅(qū)動(dòng)模塊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行選擇過(guò)濾處理，并控制所述軌道交通車輛總線與所述總線驅(qū)動(dòng)模塊之間數(shù)據(jù)的收發(fā)傳送。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，還包括與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的保護(hù)電路模塊，所述保護(hù)電路模塊，用于過(guò)濾所述軌道交通車輛總線與所述數(shù)據(jù)處理模塊之間傳送的數(shù)據(jù)中的干擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，還包括分別與所述數(shù)據(jù)處理模塊、所述總線驅(qū)動(dòng)模塊和所述總線擴(kuò)展接口模塊連接的電源管理模塊，所述電源管理模塊，用于將從所述軌道交通車輛總線上獲取的電壓信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為所述總線驅(qū)動(dòng)模塊、所述數(shù)據(jù)處理模塊以及與所述總線擴(kuò)展接口模塊連接的外部設(shè)備所需的電壓信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，所述電源管理模塊包括輸出5V直流電的第一電源轉(zhuǎn)換單元和輸出24V直流電的第二電源轉(zhuǎn)換單元，所述第一電源轉(zhuǎn)換單元，用于分別為所述總線驅(qū)動(dòng)模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊提供電源；所述第二電源轉(zhuǎn)換單元，用于分別為所述總線驅(qū)動(dòng)模塊和所述外部設(shè)備提供電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，所述總線擴(kuò)展接口模塊包括至少兩個(gè)擴(kuò)展接口單元，每個(gè)擴(kuò)展接口單元用于與一個(gè)外部設(shè)備連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，還包括分別與所述總線驅(qū)動(dòng)模塊、所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述第一電源轉(zhuǎn)換單元連接的總線管理模塊，所述總線管理模塊，用于依照軌道交通車輛總線協(xié)議選擇控制傳送數(shù)據(jù)的擴(kuò)展接口單兀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的總線擴(kuò)展板，其特征在于，所述軌道交通車輛總線為軌道交通車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)總線。
9.一種總線系統(tǒng)，其特征在于，包括軌道交通車輛總線和與所述軌道交通車輛總線連接的上述權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板及總線系統(tǒng)，其中，軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板，包括相互連接的總線擴(kuò)展接口模塊和總線驅(qū)動(dòng)模塊，所述總線擴(kuò)展接口模塊，用于提供軌道交通車輛總線的擴(kuò)展接口；所述總線驅(qū)動(dòng)模塊，用于隔離外部設(shè)備與所述軌道交通車輛總線之間傳送的數(shù)據(jù)中的干擾?？偩€系統(tǒng)，包括軌道交通車輛總線和與所述軌道交通車輛總線連接的上述的軌道交通車輛用總線擴(kuò)展板。本發(fā)明可以有效濾除與軌道交通車輛總線連接的外部設(shè)備引入車輛系統(tǒng)的干擾，提高車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B61C17/00GK102298370SQ20111016943
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者姜巖峰, 張洋, 曹宏發(fā) 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所, 鐵道部運(yùn)輸局