多功能控制面板以及多功能控制方法与流程

本发明涉及多功能控制领域，具体而言，涉及一种多功能控制面板以及多功能控制方法。

背景技术：

目前，有轨电车穿梭于城市内部，与常规交通工具运行在同一交通环境中，并且与BRT公交系统采用相同的停靠方式，即站点停靠，但是与BRT公交系统轨道不一样的是，轨道列车的轨道采用的是非隔离方式，由于轨道较浅，不影响机动车道，所以其他交通工具也可以在铁轨上正常行驶，这一特点成为了有轨电车融入城市公交系统的一大优势，但是这一优势也带来了对有轨电车控制系统的安全性与稳定性的考验，司机室内控制面板处于整车控制系统的核心位置，因此，实现一套性能可靠稳定的多功能控制面板是当前亟待解决的问题。

针对上述相关技术中控制面板存在安全性以及稳定性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种多功能控制面板以及多功能控制方法，以至少解决相关技术中控制面板存在安全性以及稳定性的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种多功能控制面板，包括：多功能控制面板应用于轨道列车监控，包括：开关按键面板，集成控制板和输出板，其中，开关按键面板，用于接收开关按键的按键信号的输入，以及接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示；集成控制板，用于采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板；输出板，用于根据输出控制信号进行输出控制。

可选地，还包括：安装钣金，用于固定多功能控制面板，安装钣金包括以下至少之一：前面板，后面板，表面贴膜，安装支柱。

可选地，开关按键面板安装有：指示灯，按键，警示蜂鸣器；集成控制板安装有：微控制单元MCU，多功能车辆总线MVB/控制器局域网络CAN通信模块，隔离采集模块，隔离输出模块；输出板安装有:外部信号采集模块，继电器输出模块。

可选地，多功能控制面板包括：控制面板A，控制面板B和控制面板C，其中，控制面板A，用于实现以下控制至少之一：机车司机室状态，蓄电池和升降弓；控制面板B，用于实现以下控制至少之一：机车运行方向，司机室内外灯；控制面板C，用于实现以下控制至少之一：车门，雨刮器，紧急制动，转向灯，警示灯，窗帘升降。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种多功能控制方法，多功能控制方法应用于轨道列车监控，包括：采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号；对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号；将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出。

可选地，将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板包括：对指示信号和输出控制信号进行优先级排序获得安全等级；根据安全等级将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板。

可选地，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号包括：根据指示信号和输出控制信号，生成控制状态信息；将控制状态信息发送给列车控制和管理系统TCMS；接收TCMS依据控制状态信息反馈的控制状态反馈信息；根据控制状态反馈信息，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种集成控制板，集成控制板应用于轨道列车监控，包括：隔离采集模块，用于采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号；微控制单元MCU，用于对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号；隔离输出模块，用于将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出。

可选地，隔离输出模块包括：排序单元，用于对指示信号和输出控制信号进行优先级排序获得安全等级；发送单元，用于根据安全等级将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种多功能控制方法，多功能控制方法应用于轨道列车监控，包括：开关按键面板接收开关按键的按键信号的输入，并将采集的按键信号发送至集成控制板；集成控制板采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板；开关按键面板接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示；输出板根据输出控制信号进行输出控制。

在本发明实施例中，利用多功能控制面板对轨道列车进行监控，其中，该多功能控制面板包括开关按键面板，集成控制板和输出板，利用开关按键面板接收开关按键的按键信号的输入，以及接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示；集成控制板采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板；输出板根据输出控制信号进行输出控制，从而解决了相关技术中控制面板存在安全性以及稳定性的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的多功能控制面板的示意图；

图2是根据本发明实施例的多功能控制面板A的整体结构图；

图3是根据本发明实施例的多功能控制面板B的整体结构图；

图4是根据本发明实施例的多功能控制面板C的整体结构图；

图5是根据本发明实施例的控制面板电路逻辑的原理图；

图6是根据本发明实施例的多功能控制方法的流程图；

图7是根据本发明实施例的集成控制板的示意图；以及

图8是根据本发明实施例的可选的多功能控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

针对上述问题，在本发明实施例中提供了一种多功能控制面板，其中，该多功能控制面板应用于轨道列车监控，下面具体说明。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种多功能控制面板，其中，多功能控制面板应用于轨道列车监控，图1是根据本发明实施例的多功能控制面板的示意图，如图1所示，该多功能控制面板包括：开关按键面板11，集成控制板13和输出板15。下面对该多功能控制面板具体说明。

开关按键面板11，用于接收开关按键的按键信号的输入，以及接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示。

集成控制板13，用于采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板。

输出板15，用于根据输出控制信号进行输出控制。

通过上述实施例，利用多功能控制面板对轨道列车进行监控，其中，该多功能控制面板包括开关按键面板11，集成控制板13和输出板15，利用开关按键面板11接收开关按键的按键信号的输入，以及接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示；集成控制板13采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板；输出板15根据输出控制信号进行输出控制，从而解决了相关技术中控制面板存在安全性以及稳定性的技术问题。

进一步地，该多功能控制面板还可以包括：安装钣金，用于固定多功能控制面板，安装钣金可以包括以下至少之一：前面板，后面板，表面贴膜，安装支柱。

另外，开关按键面板可以安装有：指示灯，按键，警示蜂鸣器，需要说明的是，列车控制与监视系统(TCMS)，可以通过多功能控制面板按键结合外部采集信号实现对列车各控制单元的控制，并将实时控制状态反馈至TCMS，同时TCMS通过判定状态信息实现对多功能控制面板监测，此外，除了采用手动按键控制外，还可通过TCMS通信指令实现对多功能控制面板网络控制，各种状态还会伴随有状态指示及报警功能；集成控制板安装有：微控制单元MCU，多功能车辆总线MVB/控制器局域网络CAN通信模块，隔离采集模块，隔离输出模块；输出板安装有:外部信号采集模块，继电器输出模块。

具体地，本发明实施例的有轨电车监控一体化多功能控制面板，每套多功能控制面板包括三种控制面板(控制面板A、B、C)，每种多功能控制面板结构一致，均包括开关按键面板、集成控制板、输出板、安装钣金。按键板安装有指示灯、按键、警示蜂鸣器；集成控制板除了设有MCU处理器、MVB/CAN通信模块、隔离采集模块外，还可以设置有隔离输出模块、IO扩展模块，其中，隔离采集模块采集开关按键面板以及输出板列车状态采集信号，由MCU处理后通过隔离输出模块将指示信号以及输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，此外，MCU处理器还将实时完成与TCMS的通信，完成列车状态信息与TCMS控制信息的交换处理工作，完成控制面板与列车司机同时监测、控制列车安全的功能，IO扩展模块用于解决多状态信息的采集时MCU的IO口无法满足的问题。输出板可以包括外部信号采集模块、继电器输出模块、冗余DB9通信接口，其中，输出板根据集成控制板提供的输出控制信号完成继电器输出，同时实现外部信号采集工作，此外，输出板也是列车+24V DC电源接入口，用于实现列车电源的输入；安装钣金可以包括前面板、后盖板、表面贴膜，以及安装支柱等。

可选地，多功能控制面板包括：控制面板A，控制面板B和控制面板C，其中，控制面板A，用于实现以下控制至少之一：机车司机室状态，蓄电池和升降弓；控制面板B，用于实现以下控制至少之一：机车运行方向，司机室内外灯；控制面板C，用于实现以下控制至少之一：车门，雨刮器，紧急制动，转向灯，警示灯，窗帘升降。

下面结合附图对本发明一个可选的实施例进行详细说明。

如图2至图4所示，一套多功能控制面板包括的三种控制面板分别为：多功能控制面板A、多功能控制面板B、多功能控制面板C，且每种多功能控制面板结构一致，均主要包括开关按键面板、集成控制板、输出板、安装钣金件。其中，各面板整体结构说明如下：

控制面板A：

结构件说明：1—开关按键板，2—集成控制板，3—输出板，4—前面板(钣金件)，5—后盖板(钣金件)，6—安装支柱(钣金件)，7—三态开关(司机室状态锁)，8—连接器，9—表面贴膜；功能划分说明：多功能控制面板A主要负责机车司机室状态、蓄电池、升降弓的控制；对外接口说明：X01为电源输入口，X11、X12为标准DB9冗余通信接口，X02为车外信号输入、继电器输出接口。

控制面板B：

结构件说明：1—开关按键板，2—集成控制板，3—输出板，4—前面板(钣金件)，5—后盖板(钣金件)，6—安装支柱(钣金件)，7—连接器，8—表面贴膜；功能划分说明：多功能控制面板B主要负责机车运行方向、司机室内外灯的控制(司机室内灯、前后雾灯、近光灯、示廓灯)；对外接口说明：X01为电源输入口，X11、X12为标准DB9冗余通信接口，其余接口均为车外信号输入、继电器输出接口。

控制面板C：

结构件说明：1—开关按键板，2—集成控制板，3—输出板，4—前面板(钣金件)，5—后盖板(钣金件)，6—安装支柱(钣金件)，7—二态开关(转向灯开关)，8—连接器，9—表面贴膜；功能划分说明：多功能控制面板B主要负责机车远光灯、车门(左右选门、开门、开“1”门、关门、门释放)、雨刮器(间歇刷、低速刷、高速刷、停止刷、刷一次、喷水)、紧急制动、转向灯、警示灯、窗帘升降的控制；对外接口说明：X01为电源输入口，X11、X12为标准DB9冗余通信接口，其余接口均为车外信号输入、继电器输出接口。

需要说明的是上述三块面板的结构以及工作原理完全一致，现结合图2至图4各多功能控制面板整体结构图和图5控制面板电路逻辑原理图将各控制板工作过程表述如下：面板通过X01电源输入口接通电源，各面板已从站身份经X11、X12通信接口接入整车网络，其他接口对应接入列车中。

在轨道列车工作时，多功能控制面板同时将面板按键动作状态以及车外输入信号经隔离采集电路以及IO扩展电路采集到集成控制板的MCU中，MCU处理器将采集信号对应各逻辑功能设定值作出处理，并将处理信号通过隔离输出电路输出到输出板。

在输出控制信号的同时，面板同时进行与列车网络的通信，实时发送给TCMS列车以及面板的控制状态信息，并接收TCMS发送至面板的控制信息，面板还将影响到行车安全的控制信息优先级排序，根据安全等级进行提示、报警灯处理，对影响到重要行车安全的将会做出切断输出、牵引封锁、紧急制动等操作，与列车司机同时监控列车安全，起到双重保护的作用。

在输出板处理引入外部电源和提供通信接口外，还负责将集成控制板隔离输出的控制信号通过继电器输出到列车中。

通过上述三块面板协同工作，构成一套安全性、稳定性极高的有轨电车监控一体化多功能控制面板。

根据本发明实施例，提供了一种功能控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图6是根据本发明实施例的多功能控制方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S602，采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号。

步骤S604，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号。

步骤S606，将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出。

通过上述步骤，采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，再对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，然后，将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出，进而解决了相关技术中控制面板存在安全性以及稳定性的技术问题。

在上述步骤S602至步骤S606，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，然后再将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出。

可选地，将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板包括：对指示信号和输出控制信号进行优先级排序获得安全等级；根据安全等级将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板。

可选地，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号包括：根据指示信号和输出控制信号，生成控制状态信息；将控制状态信息发送给列车控制和管理系统TCMS；接收TCMS依据控制状态信息反馈的控制状态反馈信息；根据控制状态反馈信息，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种集成控制板，集成控制板应用于轨道列车监控，图7是根据本发明实施例的集成控制板的示意图，如图7所示，该集成控制板包括：隔离采集模块71，微控制单元MCU73以及隔离输出模块75。下面对该集成控制板进行详细说明。

隔离采集模块71，用于采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号。

微控制单元MCU73，用于对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号。

隔离输出模块75，用于将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出。

通过上述实施例，利用隔离采集模块采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，然后，利用微控制单元MCU对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，隔离输出模块将获得的指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，其中，指示信号对应的指示量在开关按键面板显示，输出控制信号用于输出板控制输出。

可选地，隔离输出模块包括：排序单元，用于对指示信号和输出控制信号进行优先级排序获得安全等级；发送单元，用于根据安全等级将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种多功能控制方法，多功能控制方法应用于轨道列车监控，图8是根据本发明实施例的可选的多功能控制方法的流程图，如图8所示，该方法包括如下步骤：

步骤801，开关按键面板接收开关按键的按键信号的输入，并将采集的按键信号发送至集成控制板。

步骤S803，集成控制板采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板。

步骤S805，开关按键面板接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示。

步骤S807，输出板根据输出控制信号进行输出控制。

通过上述实施例，利用集成控制板采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，然后，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，再开关按键面板接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示；输出板根据输出控制信号进行输出控制。

在上述步骤801至步骤S807中，利用集成控制板采集开关按键面板的按键信号，以及输出板的状态信号，然后，对按键信号和状态信号进行处理分别获得指示信号和输出控制信号，并将指示信号和输出控制信号分别发送至开关按键面板和输出板，再开关按键面板接收集成控制板的指示信号，并对指示信号对应的指示量进行显示；输出板根据输出控制信号进行输出控制。

需要说明的是本发明实施例的有轨电车监控一体化多功能控制面板，具有以下优点：

双线可操作：面板可参与网络通信，实现了机车动作状态实时监控、显示以外，网络可参与操作是本面板的一大创新性，即除了面板按键可进行对应操作外，网络也可通过面板集合按键双线操作，两操作之间通过对应功能的安全等级确定优先等级，最终可实现网络、手动协同双线无障碍操作，实现了双线监控一体化。

安全双重保护：网络增加多处安全隐患判定信号，一旦判定列车存在安全隐患，会根据安全等级进行提示、报警灯处理，对影响到行车安全的将会做出切断输出、牵引封锁、紧急制动等操作，与列车司机同时监控列车安全，起到双重保护的作用。

模式可切换：多功能控制面板有两种工作模式：网络模式(TCMS模式)、应急模式。网络模式下可进行TCMS与控制面板通信，监视控制面板的输入/输出状态，并可以进行网络操控。应急模式即为TCMS故障模式，是本多功能控制面板的一大优势，当TCMS故障(网络故障)时，控制面板仍可进行各项输入/输出功能正常控制，并报警提示网络故障。此优点进一步增加了控制系统的安全性，可有效的避免网络故障时列车的安全隐患。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如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信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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，在本发明各个实施例中的各功能单元可以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。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。