车载控制器的通信装置、车载设备及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种车载控制器的通信装置、车载设备及车辆。


背景技术：

2.现有的基于cbtc(communication based train control，基于通信的车辆运行控制系统)系统的城市轨道交通中，车载控制器一般设置在车头和车尾各一套设备，车辆头尾车互相为冗余关系，因此需要头车的车载控制器与尾车的车载控制器通信，现有的车载控制器头尾间的通信采用通信线缆连接，车厢之间通过过桥连接器相连。
3.头车与尾车的车载控制器由硬线连接，每节车厢间均通过过桥连接，故障维护十分不便，故障时需要检查每节车厢间的过桥线缆连接器及连接状态，额外增加了故障点，排查故障点费时费力。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种车载控制器的通信装置、车载设备及车辆，用以解决头车与尾车的车载控制器由硬线连接，每节车厢间均通过过桥连接，额外增加了故障点，故障维护十分不便，排查故障点费时费力的问题。
5.第一方面，本实用新型实施例提供一种车载控制器的通信装置，包括：
6.头车车载控制器、尾车车载控制器、头车网络接口板、尾车网络接口板和车辆的以太网通讯网络ecn网络；
7.所述头车车载控制器通过所述头车网络接口板连接所述ecn网络；
8.所述尾车车载控制器通过所述尾车网络接口板连接所述ecn网络。
9.可选地，所述头车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述头车网络接口板的第二端连接所述头车车载控制器的列车自动防护装置atp的头尾数据通信线；
10.所述尾车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述尾车网络接口板的第二端连接所述尾车车载控制器的atp的头尾数据通信线。
11.可选地，所述头车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述头车网络接口板的第二端连接所述头车车载控制器的atp的头尾数据通信线，所述头车网络接口板的第三端连接所述头车车载控制器的辅助驾驶设备aom的头尾数据通信线；
12.所述尾车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述尾车网络接口板的第二端连接所述尾车车载控制器的atp的头尾数据通信线，所述尾车网络接口板的第三端连接所述尾车车载控制器的aom的头尾数据通信线。
13.可选地，所述头车网络接口板包括第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板；
14.所述尾车网络接口板包括第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板；
15.其中，所述第一头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一头车以
太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的车载通信控制器板ccov；
16.所述第二头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的第二通信板com2；
17.其中，所述第一尾车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一尾车以太网接口板的第二端口连接所述尾车车载控制器的第一通信板com1；
18.所述第二尾车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二尾车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的车载通信控制器板ccov。
19.可选地，所述头车网络接口板包括第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板；
20.所述尾车网络接口板包括第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板；
21.其中，所述第一头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的车载通信控制器板ccov，所述第一头车以太网接口板的第三端口连接所述头车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第一主机板；
22.所述第二头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的第二通信板com2，所述第二头车以太网接口板的第三端口连接所述头车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第二主机板；
23.其中，所述第一尾车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一尾车以太网接口板的第二端口连接所述尾车车载控制器的第一通信板com1，所述第一尾车以太网接口板的第三端口连接所述尾车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第一主机板；
24.所述第二尾车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二尾车以太网接口板的第二端口连接所述尾车车载控制器的车载通信控制器板ccov，所述第二尾车以太网接口板的第三端口连接所述尾车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第二主机板。
25.可选地，所述头车车载控制器通过所述头车网络接口板连接所述ecn网络，包括:
26.所述头车车载控制器通过所述头车网络接口板连接头车ecn交换机，以通过所述头车ecn交换机接入所述ecn网络；
27.所述尾车车载控制器通过所述尾车网络接口板连接所述ecn网络，包括：
28.所述尾车车载控制器通过所述尾车网络接口板连接尾车ecn交换机，以通过所述尾车ecn交换机接入所述ecn网络。
29.本实用新型实施例还提供一种车载设备，该车载设备包括如上述任一项所述的车载控制器的通信装置。
30.本实用新型实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述车载设备。
31.本实用新型提供的车载控制器的通信装置、车载设备及车辆，通过复用车辆的ecn网络，利用ecn网络实现头车车载控制器和尾车车载控制器的通信。避免使用车辆中的头尾通信贯通线缆实现头尾车载控制器的通信，减少了原有头尾通信贯通线缆在车厢间过桥连接的故障点，节约了成本，提高了维护效率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用
新型的一些实施例，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。
33.图1是相关技术提供的车载控制器的通信装置的物理结构示意图；
34.图2是本实用新型提供的车载控制器的通信装置的物理结构示意图；
35.图3是相关技术提供的车载控制器的通信装置的连接结构示意图；
36.图4是本实用新型提供的车载控制器的通信装置的连接结构示意图。
具体实施方式
37.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.在基于cbtc系统的城市轨道交通中，车辆的vobc(vehicle on-board controller，车载控制器)主要负责车辆的监督和控制，实现车辆的超速自动防护、车辆自动驾驶、全自动驾驶等功能。车载控制器vobc一般设置在车头和车尾各一套设备，车辆头尾车互相为冗余关系。图1是相关技术提供的车载控制器的通信装置的物理结构示意图。
39.如图1所示，该车载控制器的通信装置包括头车车载控制器110以及尾车车载控制器120。车辆的头车车载控制器110通过车辆的头尾通信贯通线连接尾车车载控制器120。由于车头和车尾之间还存在多节车厢，所以对于车厢之间，头尾通信贯通线缆需要通过桥连接器相连，实现车厢之间通信贯通线的连接。由此，可以实现车辆头尾通信贯通线从车头连接到车尾，从而实现头车车载控制器110与尾车车载控制器120的通信。
40.而每节车厢间均通过过桥连接，故障维护十分不便，故障时需要检查每节车厢间的过桥线缆连接器及连接状态，额外增加了故障点，排查故障点费时费力。
41.而车辆本身的ecn(ethernet consist network，以太网通讯网络)网络130全车贯通，没有实现与头车车载控制器110与尾车车载控制器120中通信贯通线的复用，造成资源及成本上造成浪费。
42.为了解决相关技术中头车与尾车的车载控制器由硬线连接，导致每节车厢间均通过过桥连接，额外增加了故障点，故障维护十分不便，排查故障点费时费力的问题，本实用新型实施例提供一种车载控制器的通信装置，图2是本实用新型提供的车载控制器的通信装置的物理结构示意图。如图2所示，该装置包括：头车车载控制器210、尾车车载控制器220、头车网络接口板230、尾车网络接口板240和ecn网络250。其中，头车车载控制器210通过头车网络接口板230连接ecn网络250；尾车车载控制器220通过尾车网络接口板240连接ecn网络250。
43.其中，车辆的enc网络贯通头车到尾车。所以可以复用车辆的enc网络，实现头车车载控制器210与尾车车载控制器220之间的通信。
44.需要说明的是，对头车车载控制器210、尾车车载控制器220以及ecn网络的理解，均可以参考相关技术，在此不再赘述。
45.在实现了头车车载控制器210通过ecn网络250与尾车车载控制器220之间的通信
之后，不需要再使用相关技术中的连接头车车载控制器210与尾车车载控制器220之间的头尾通信贯通线缆，所以可以删除连接头车车载控制器210与尾车车载控制器220之间的头尾通信贯通线缆。删除了车辆中的头尾通信贯通线缆，减少了原有头尾通信贯通线缆在车厢间过桥连接的故障点，节约了成本，提高了维护效率。
46.本实用新型实施例提供的车载控制器的通信装置，通过复用车辆的ecn网络，利用ecn网络实现头车车载控制器和尾车车载控制器的通信。避免使用车辆中的头尾通信贯通线缆实现头尾车载控制器的通信，减少了原有头尾通信贯通线缆在车厢间过桥连接的故障点，节约了成本，提高了维护效率。
47.在一些实施例中，头车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述头车网络接口板的第二端连接所述头车车载控制器的atp(automatic train protection，列车自动防护装置)的头尾数据通信线；所述尾车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述尾车网络接口板的第二端连接所述尾车车载控制器的atp的头尾数据通信线。
48.对于头车车载控制器，将头车网络接口板的第一端连接车辆的ecn网络，将头车网络接口板的第二端连接头车车载控制器的atp的头尾数据通信线。通过头车网络接口板连接车辆ecn网络与头车车载控制器的atp装置，实现了头车车载控制器与车辆ecn网络的通信连接。
49.对于尾车车载控制器，将尾车网络接口板的第一端连接车辆的ecn网络，将尾车网络接口板的第二端连接尾车车载控制器的atp的头尾数据通信线。通过尾车网络接口板连接车辆ecn网络与尾车车载控制器的atp装置，实现了尾车车载控制器与车辆ecn网络的通信连接。
50.其中，头尾数据通信线用于实现头车车载控制器与尾车车载控制器之间的数据通信，可以参考相关技术。
51.本实用新型实施例提供的车载控制器的通信装置，通过网络接口板以及车载控制器的atp装置，实现了头车车载控制器与尾车车载控制器接入车辆的ecn网络，为头车车载控制器与尾车车载控制器的通信提供了基础。
52.在一些实施例中，头车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述头车网络接口板的第二端连接所述头车车载控制器的atp的头尾数据通信线，所述头车网络接口板的第三端连接所述头车车载控制器的aom(assistant operation module，辅助驾驶设备)的头尾数据通信线；所述尾车网络接口板的第一端连接所述ecn网络，所述尾车网络接口板的第二端连接所述尾车车载控制器的atp的头尾数据通信线，所述尾车网络接口板的第三端连接所述尾车车载控制器的aom的头尾数据通信线。
53.对于头车车载控制器，将头车网络接口板的第一端连接车辆的ecn网络，将头车网络接口板的第二端连接头车车载控制器的atp的头尾数据通信线，并将头车网络接口板的第三端连接头车车载控制器的aom的头尾数据通信线，实现了头车车载控制器与车辆ecn网络的通信连接。
54.对于尾车车载控制器，将尾车网络接口板的第一端连接车辆的ecn网络，将尾车网络接口板的第二端连接尾车车载控制器的atp的头尾数据通信线，并将尾车网络接口板的第三端连接尾车车载控制器的aom的头尾数据通信线，实现了尾车车载控制器与车辆ecn网络的通信连接。
55.本实用新型实施例提供的车载控制器的通信装置，通过网络接口板、车载控制器的atp装置以及车载控制器的aom装置，实现了头车车载控制器与尾车车载控制器接入车辆的ecn网络，为头车车载控制器与尾车车载控制器的通信提供了基础。
56.在一些实施例中，头车网络接口板包括第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板；所述尾车网络接口板包括第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板；其中，所述第一头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的ccov(communication controller on vehicle，车载通信控制器板)；所述第二头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的第二通信板com2(communication，board，通信板)；其中，所述第一尾车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一尾车以太网接口板的第二端口连接所述尾车车载控制器的第一通信板com1；所述第二尾车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二尾车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的车载通信控制器板ccov。
57.头车网络接口板中的第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板为冗余的通信结构。通过第一头车以太网接口板或者第二头车以太网接口板均能实现头车车载控制器与车辆ecn网络的通信连接。具体接线为：将第一头车以太网接口板的第一端口连接车辆的ecn网络，将第一头车以太网接口板的第二端口连接头车车载控制器的ccov。将第二头车以太网接口板的第一端口连接车辆的ecn网络，将第二头车以太网接口板的第二端口连接头车车载控制器的第二通信板com2。第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板的接线方式，实现了头车车载控制器与车辆ecn网络的冗余通信连接。
58.尾车网络接口板中的第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板为冗余的通信结构。通过第一尾车以太网接口板或者第二尾车以太网接口板均能实现尾车车载控制器与车辆ecn网络的通信连接。具体接线为：将第一尾车以太网接口板的第一端口连接车辆的ecn网络，将第一尾车以太网接口板的第二端口连接尾车车载控制器的ccov。将第二尾车以太网接口板的第一端口连接车辆的ecn网络，将第二尾车以太网接口板的第二端口连接尾车车载控制器的第二通信板com2。第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板的接线方式，实现了尾车车载控制器与车辆ecn网络的冗余通信连接。
59.本实用新型实施例提供的车载控制器的通信装置，通过头车网络接口板包括第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板的结构，尾车网络接口板包括第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板的结构，在实现连接车辆ecn网络的同时，还实现了与车辆ecn网络的冗余通信，进一步提升了通信的可靠性。
60.在一些实施例中，头车网络接口板包括第一头车以太网接口板和第二头车以太网接口板；所述尾车网络接口板包括第一尾车以太网接口板和第二尾车以太网接口板；其中，所述第一头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第一头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的车载通信控制器板ccov，所述第一头车以太网接口板的第三端口连接所述头车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第一主机板；所述第二头车以太网接口板的第一端口连接所述ecn网络，所述第二头车以太网接口板的第二端口连接所述头车车载控制器的第二通信板com2，所述第二头车以太网接口板的第三端口连接所述头车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第二主机板；其中，所述第一尾车以太网接口板的第一
4103，实现头车车载控制器通过第一头车以太网接口板接入车辆的ecn网络。
68.通过第二头车以太网接口板4102的第一端口连接ecn网络430，第二头车以太网接口板4102的第二端口连接头车车载控制器的第二通信板com2 4106，第二头车以太网接口板4102的第三端口连接头车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第二主机板aom-b 4104，实现头车车载控制器通过第二头车以太网接口板接入车辆的ecn网络。其中，第一头车以太网接口板与第二头车以太网接口板为冗余的通信结构。
69.通过第一尾车以太网接口板4201的第一端口连接ecn网络430，第一尾车以太网接口板4201的第二端口连接尾车车载控制器的第一通信板com1 4206，第一尾车以太网接口板4201的第三端口连接尾车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第一主机板aom-a 4203，实现尾车车载控制器通过第一尾车以太网接口板接入车辆的ecn网络。
70.通过第二尾车以太网接口板4202的第一端口连接ecn网络430，第二尾车以太网接口板4202的第二端口连接尾车车载控制器的车载通信控制器板ccov 4205，第二尾车以太网接口板4202的第三端口连接尾车车载控制器的辅助驾驶设备aom的第二主机板aom-b 4204，实现尾车车载控制器通过第二尾车以太网接口板接入车辆的ecn网络。其中，第一尾车以太网接口板与第二尾车以太网接口板为冗余的通信结构。
71.本实用新型实施例提供的车载控制器的通信装置，通过具体的接线结构，实现了头车车载控制器与尾车车载控制器通过车辆的ecn网络的冗余通信，进一步提升了通信的可靠性。
72.在一些实施例中，头车车载控制器通过所述头车网络接口板连接所述ecn网络，包括:所述头车车载控制器通过所述头车网络接口板连接头车ecn交换机，以通过所述头车ecn交换机接入所述ecn网络；所述尾车车载控制器通过所述尾车网络接口板连接所述ecn网络，包括：所述尾车车载控制器通过所述尾车网络接口板连接尾车ecn交换机，以通过所述尾车ecn交换机接入所述ecn网络。
73.对于车辆中的ecn网络，在各车厢中设置有ecn网络的ecn交换机，ecn交换机可以实现车厢中通信设备接入车辆的ecn网络。车辆的ecn网络通过头尾通信贯通线缆连接，对于车厢之间的通信连接，通过过桥连接器相连，从而实现整车ecn网络的贯通。
74.头车车载控制器通过头车网络接口板连接头车ecn交换机，通过头车ecn交换机接入车辆的ecn网络。
75.尾车车载控制器通过尾车网络接口板连接尾车ecn交换机，通过尾车ecn交换机接入车辆的ecn网络。由于车辆ecn网络是整车贯通的，在头车车载控制器接入ecn网络后，再将尾车车载控制器接入ecn网络，即可实现头车车载控制器与尾车车载控制器的通信。
76.本实用新型实施例提供的车载控制器的通信装置，通过头车车载控制器利用头车网络接口板连接头车ecn交换机，尾车车载控制器利用尾车网络接口板连接尾车ecn交换机，实现了头车车载控制器与尾车车载控制器接入ecn网络，为实现头车车载控制器与尾车车载控制器的通信提供了基础。
77.本实用新型实施例还提供一种车载设备，包括如上述实施例所述的车载控制器的通信装置。
78.本实用新型实施例还提供一种车辆，包括如上述实施例所述的车载设备。
79.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
80.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。
81.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。