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1、(10)申请公布号 CN 102815310 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 1 5 3 1 0 A *CN102815310A* (21)申请号 201210174433.X (22)申请日 2012.05.31 B61C 17/00(2006.01) G09G 5/00(2006.01) (71)申请人中国北车集团大连机车研究所有限 公司 地址 116021 辽宁省大连市沙河口区中长街 49号 (72)发明人关颖 杜海滨 (74)专利代理机构大连万友专利事务所 21219 代理人王发 (54) 发明名称 分体式司机显示单元 (57) 摘要 本发明公开了。
2、一种分体式司机显示单元，由 主机、显示器及用于两者间通信的连接电缆组成； 主机包括进行逻辑控制和数据处理及数据收发的 主处理模块、可提供各模块工作电源的隔离型电 源转换板卡、使与全部车载智能设备之间实现信 息传递和控制的FIP网卡、具有多种形式输入输 出接口的转接板卡；主处理模块通过FIP网卡和 转接板卡接收并处理整车数据信息，并传送至显 示屏进行显示，满足于机车的运行监测、故障显示 和数据记录等需求。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.分。
3、体式司机显示单元，其特征在于：由主机、显示屏及用于两者间通信的连接电缆 组成；主机包括进行逻辑控制和数据处理及数据收发的主处理模块、提供各模块工作电源 的隔离型电源转换板卡、使与全部车载智能设备之间实现信息传递和控制的FIP网卡、具 有多种形式输入输出接口的转接板卡；主处理模块通过FIP网卡和转接板卡接收并处理整 车数据信息，并传送至显示屏进行显示。 2.如权利要求1所述的分体式司机显示单元，其特征在于：所述的主处理模块为一种 PC104结构的处理器板卡。 3.如权利要求1所述的分体式司机显示单元，其特征在于：所述的FIP网卡为一种 PC104结构的FIP通信协议网卡。 4.如权利要求1所述的。
4、分体式司机显示单元，其特征在于：所述的转接板卡具有多种 形式的输入输出接口，接口全部位于主机箱体前面板处。 5.如权利要求1所述的分体式司机显示单元，其特征在于：所述的电源板卡外接 DC110V电源，经内部电气隔离转化为+5V和+12V电源分别提供给主处理模块、FIP网卡以 及显示屏。 权 利 要 求 书CN 102815310 A 1/3页 3 分体式司机显示单元 0001 技术领域本 发明属于电子信息显示装置，具体涉及一种机车用彩色分体式司 机显示单元。 0002 背景技术 目前，国外各大交通运输领域的跨国公司制造的电力机车均采用图 形化显示器，作为主要人机界面向司乘人员集中显示机车的牵引。
5、信息及状态信息，从而减 少指示灯、机械指示器等的使用量，使司乘人员能够直观、及时地了解机车状态和故障信 息，并解决原来机车上各种信息显示过于分散而给司乘人员带来的不便。在我国铁路行业， 目前还没有一个统一的标准来规定显示器的图形化信息，同一种信息在不同的机车上显示 的形式不尽相同；而且在一些关键的机车状态信息的显示上，大部分机车的显示界面还是 以文字附加数据的形式显示，这些都给司乘人员的操作带来了不便，未能达到直观易读的 要求。 0003 发明内容 为解决上述现有显示器存在的图形化不完善，显示不直观等问题，本 发明的目的即是提供一种可实时、直观显示机车状态信息的分体式司机显示单元。 0004 。
6、为实现此目的，本发明的技术方案如下：、分体式司机显示单元，由主机、显示屏 及用于两者间通信的连接电缆组成；主机包括进行逻辑控制和数据处理及数据收发的主处 理模块、提供各模块工作电源的隔离型电源转换板卡、使与全部车载智能设备之间实现信 息传递和控制的FIP网卡、具有多种形式输入输出接口的转接板卡；主处理模块通过FIP网 卡和转接板卡接收并处理整车数据信息，并传送至显示屏进行显示。 0005 所述的主处理模块为一种PC104结构的处理器板卡。 0006 所述的FIP网卡为一种PC104结构的FIP通信协议网卡。 0007 所述的转接板卡具有多种形式的输入输出接口，接口全部位于主机箱体前面板 处。 。
7、0008 所述的电源板卡外接DC110V电源，经内部电气隔离转化为+5V和+12V电源分别 提供给主处理模块、FIP网卡以及显示屏。 0009 采用上述技术方案后，本发明结构简单合理，可实时、直观显示出适合司乘人员使 用的各种图形界面信息，包括升弓、降弓、方向控制、载重设定、轮缘测试、故障信息查询等 一系列可操作界面，满足机车的运行监测、故障显示和数据记录等功能要求。 附图说明 0010 图1是本发明的主机架构图 图2是本发明的显示屏软件架构图 具体实施方式 0011 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。 0012 本发明的主要功能是捕捉和采集机车内部其他设备的周期性过程数据、非周期性。
8、 过程数据和非周期性消息数据，并对这些数据进行存储、解析，再经处理后显示其相关参 数，以满足机车的运行监测、故障显示和数据记录等功能要求。 说 明 书CN 102815310 A 2/3页 4 0013 本发明的分体式司机显示单元由主机、显示屏及用于两者间通信的连接电缆组 成。 0014 本发明中主机是整机完成逻辑判断、控制、信息传送的核心。主机采用独立箱体结 构，通过多种数据接口与显示器及其他受控设备相连。主机包括主处理模块、FIP网卡、转 接板卡、电源板卡。其中： 0015 主处理模块是主机的核心板卡。它可以进行主机的逻辑控制和数据处理以及数据 发送和接收。实施例中选择一种PC104结构的。
9、处理器板卡。该LVDS定义为30个引脚，在 与转接板卡连接时按照DB37插头的引脚进行再次分配，并且按照20引脚的LVDS接口进行 引脚定义。将数字I/O、LVDS以及其他串口、网口的引脚通过转换板卡输出到主机外。 0016 FIP网卡的作用是根据FIP协议在FIP现场总线中进行数据通信，使全部车载智能 设备和主处理模块之间实现信息传递和控制。实施例中选择一种PC104结构的FIP通信协 议网卡，该FIP网卡采用PC104接口，采用专用协议控制器，其工作频率为64MHz，拥有2个 256KB的SRAM（最大可扩展到1MB）。 0017 转接板卡具有多种形式的输入输出接口，接口全部位于箱体前面板。
10、处，可以满足 主机对多种信号的输入输出要求以及动力电源的提供要求。主要的输入输出接口应包含有 FIP网口、RS232、USB、LVDS、以太网网口以及外部电源接口。其中LVDS显示屏接口全部由 DB37针插头引出，FIP网口、RS232串口等由DB9针插头引出。 0018 电源板卡：电源板卡将外部输入的直流DC110V经电气隔离转换为内部板卡工作 以及外部液晶显示屏所用的各种电压等级的直流电源，输出电压有+5V，+12V。根据各板卡 和外设的技术参数，实施例中电源板输出的5V电压等级的电源输出总功率按照40W进行设 计，12V电压等级的电源输出总功率按照15W进行设计。 0019 本发明实施例。
11、中，采用一种宽温度范围、高分辨率的显示屏，其包括彩色TFT-LCD 液晶屏、驱动IC、控制电路、电源以及背景光单元。采用LVDS接口，并由其为显示屏提供 +3.3V/5.0V直流电源以及为背景光提供电源。液晶屏的背景光由外部提供，采用一种专用 AC/DC转换器。由于液晶显示所需的LVDS信号只需20个引脚，因此实施例中事先确定好连 接器DB37中的各个引脚定义，DB37引脚中除了定义了LVDS引脚以外，也定义了为其他I/ O使用的一些引脚。为方便调试，定义DB37的6个引脚作为两个串口调试接口。 0020 本发明在工作时： 0021 电源板外接DC110V电源，经电源板内部电气隔离转换为+5V。
12、和+12V电源分别供 给主处理模块、FIP网卡以及显示屏。 0022 主处理模块为本发明的核心，负责软件的整体运行、逻辑控制和数据处理以及数 据发送和接收。处理来自车载FIP网络的数据信息和根据程序进行逻辑判断、最终显示出 正确的驾驶信息。 0023 FIP网卡接收来自车载FIP网络数据和发送经过处理的显示单元本身数据到FIP 网络中去，以FIP网络数据流的发送规则进行数据的实时传输。 0024 经过主机对各种数据的处理后，显示屏会相应显示出适合司乘人员使用的各种图 形界面信息，包括升弓、降弓、方向控制、载重设定、轮缘测试、故障信息查询等一系列可操 作界面，通过显示面板上12个按键对列车进行操作，配合司机对列车进行控制和维护。 0025 本发明中显示软件可分为两大部分，一是跟列车运行状态相关的界面，包括牵引 说 明 书CN 102815310 A 3/3页 5 状态、受电弓状态、辅助变流器状态、制动状态等；二是跟维护和故障处理相关的界面，包括 设备状态、故障管理、事件处理管理、模式选择等。显示屏软件架构如图2所示。 0026 本发明中具体电路均为常规电路，这里不再赘述。 说 明 书CN 102815310 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102815310 A 2/2页 7 图2 说 明 书 附 图CN 102815310 A 。