[发明专利]多功能车辆总线设备与控制器局域网络之间的网关设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多功能车辆总线设备与控制器 局域网络之间的网关设备。

背景技术

目前，随着国际和国内轨道交通行业的蓬勃发展，在我国城市轻轨、 地铁以及铁路等车辆中，通常是由集中控制计算机通过总线采集车辆中的 所有信号，对采集到的信号进行分析来控制轻轨、地铁以及铁路等车辆的 运行。

然而现有技术中，车辆内部的各个设备一般通过多功能车辆总线 (MultifunctionVehicleBus，MVB)来连接，而车辆与集中控制计算机之间 通常是采用最具发展前途的控制器局域网络(ControllerAreaNetwork， CAN)或者异步串行标准接口RS232来连接，即车辆内部的各个设备的 信号格式与集中控制计算机能够识别的信号格式不同，导致集中控制计算 机与车辆难以进行通信连接，使得集中控制计算机难以对车辆的运行进行 控制。

发明内容

本发明提供一种多功能车辆总线设备与控制器局域网络之间的网关设 备，用于解决现有技术中集中控制计算机难以对车辆的运行进行控制的问 题。

本发明的第一个方面是提供一种多功能车辆总线设备与控制器局域网络 之间的网关设备，包括：

总线背板、控制芯片和现场可编程门阵列FPGA芯片；

所述控制芯片分别与所述总线背板和所述FPGA芯片电连接；所述总线 背板与所述FPGA芯片电连接；所述总线背板分别与多功能车辆总线MVB 设备和所述控制器局域网络中的集中控制器电连接；

所述控制芯片从所述总线背板接收所述集中控制器发送的控制器局域网 CAN数据信号或者RS232数据信号，将所述CAN数据信号或者RS232数据 信号发送给所述FPGA芯片；所述FPGA芯片对所述CAN数据信号或者 RS232数据信号进行协议转换，得到MVB数据信号，将所述MVB数据信号 通过所述总线背板发送给所述MVB设备。

基于第一个方面，在第一个方面的第一种实施方式中，所述网关设备还 包括：反相器、光耦隔离器和CAN总线驱动器；

所述反相器分别与所述总线背板和所述光耦隔离器电连接；所述CAN 总线驱动器分别与所述光耦隔离器和所述控制芯片电连接；

所述反相器用于对所述总线背板发送的所述CAN数据信号进行反向处 理，将反向处理后的CAN数据信号发送给所述光耦隔离器；所述光耦隔离 器用于对所述反向处理后的CAN数据信号进行隔离处理，将隔离处理后的 CAN数据信号发送给所述CAN总线驱动器；所述CAN总线驱动器用于将所 述隔离处理后的CAN数据信号发送给所述控制芯片。

基于第一个方面，在第一个方面的第二种实施方式中，所述网关设备还 包括：电平转换芯片；

所述电平转换芯片分别与所述总线背板和所述控制芯片电连接；

所述电平转换芯片用于对所述总线背板发送的所述RS232数据信号进行 电平转换，得到TTL数据信号，将所述TTL数据信号发送给所述控制芯片。

基于第一个方面或者第一个方面的第一种实施方式或者第一个方面的第 二种实施方式，在第一个方面的第三种实施方式中，所述网关设备还包括： 变压器和差分转换器；

所述变压器分别与所述差分转换器和所述总线背板电连接；

所述差分转换器与所述FPGA芯片电连接；

所述差分转换器用于将从所述FPGA芯片接收到的差分形式的MVB数 据信号转换成单路形式的MVB信号，经过所述变压器的隔离，发送给所述 总线背板连接的MVB设备。

基于第一个方面，在第一个方面的第四种实施方式中，所述控制芯片的 型号为STM32F103。

基于第一个方面的第一种实施方式，在第一个方面的第五种实施方式中， 所述CAN总线驱动器的型号为TJA1050T。

基于第一个方面的第二种实施方式，在第一个方面的第六种实施方式中， 所述电平转换芯片的型号为ST3241EBPR。

基于第一个方面的第三种实施方式，在第一个方面的第七种实施方式中， 所述差分转换器的型号为MAX3292ESD。